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線路板為什么會失效

time : 2019-05-27 09:22       作者:凡億pcb

對于工程師來說,你是否長時間困惑于線路板的失效分析?是否傾注大量精力在樣板調試過程中?是否懷疑過自己原本正確的設計?

有數據顯示,78%的硬件失效是由于不良的焊接和錯誤的物料貼片造成的。工程師花費大量時間和精力在樣板調試和分析中,耽誤了項目進度。如果一時間找不出原因,工程師會懷疑自己原本正確的設計,導致誤入不正確的思維方向。在真正做硬件調試的時候,工程師往往會考慮很多高深的潛在誘因,但都不愿意去懷疑焊接的可靠性,但是往往“最安全的地方,就是最危險的地方”。工程師會習慣性地認為焊接這樣簡單的事情不會造成許多貌似復雜的問題,一旦這樣的問題發生了,他們也會習慣性地去考慮硬件電路設計的合理性。

案例一,由于DDR高速信號部分某一信號的虛焊,系統做普通小數據量傳輸時看似工作正常,然而做大數據量的burst操作時,比如高清電影播放,操作系統載入,就會常常報錯。而往往被誤以為是軟件原因,軟件工程師長時間察看代碼無果。

案例二,由于焊接時時間和溫度控制不當,導致LCD和USB這樣的連接器內部的塑料結構部分因為高溫而融化變形,導致某一信號意外斷開,從而LCD無顯示,USB無通訊,被誤以為是軟件驅動問題。

案例三,在CPU電源旁,密集的分布著大量去偶電容,由于焊接過程中多余的焊錫導致某一電容短路,結果導致硬件工程師花費大量時間去逐個排查短路原因。

案例四,高速信號接口連接器,由于某一信號虛焊,導致系統可以工作在較低的總線頻率,一旦提升總線速度,系統立即報錯。這樣問題的原因基本很難被定位。

案例五,由于電感部分的焊接不良,導致LED的PWM調光功能失效,工程師花大量時間確認是否是軟件或者硬件的問題。

焊接,看似簡單,實際上由許多工作細節和步驟拼湊而成,而這些環節彼此環環相扣,任何一個環節錯誤都會導致最終的問題。所以在硬件調試過程中,建議工程師先觀察樣機的焊接質量:

1、物料是否正確

2、腳位是否正確

3、是否有連錫、空焊、虛焊的情況

4、錫膏過爐后是否飽滿,反光

5、PCB板是否有焦黃情況

6、連接器的結構部分是否在高溫下熔化

7、芯片位置是否與絲印對應

檢查完以上“淺顯”項目后,再把精力放到那些“高深”的問題上!