線路板的失效分析

你是否長時(shí)間糾纏于線路板的失效分析?你是否花費(fèi)大量精力在樣板調(diào)試過程中?你是否懷疑過自己的原本正確的設(shè)計(jì)?

　　也許許多硬件工程師都有過類似的心理對(duì)話。有數(shù)據(jù)顯示，78%的硬件失效原因是由于不良的焊接和錯(cuò)誤的物料貼片造成的。導(dǎo)致工程師花費(fèi)大量時(shí)間和精力在樣板調(diào)試和分析中，耽誤了項(xiàng)目進(jìn)度。如果一時(shí)間找不出不良原因，工程師會(huì)懷疑自己的原本正確的設(shè)計(jì)，致使自己誤入不正確的思維方向。在真正做硬件調(diào)試的時(shí)候，工程師往往會(huì)考慮很多高深的潛在誘因，但都不愿意去懷疑焊接是否足夠可靠，但是往往“最安全的地方，就是最危險(xiǎn)的地方”。工程師們會(huì)習(xí)慣性的認(rèn)為焊接這樣簡單的事情不會(huì)造成許多貌似復(fù)雜的問題，一旦這樣的問題發(fā)生了，他們也會(huì)習(xí)慣性的去考慮軟件的健壯性，硬件電路的設(shè)計(jì)的合理性。比如，

　　案例一，由于DDR高速信號(hào)部分某一信號(hào)的虛焊，系統(tǒng)作普通小數(shù)據(jù)量傳輸時(shí)看似都工作正常，然而在做大數(shù)據(jù)量的burst操作時(shí)，比如高清電影播放，操作系統(tǒng)載入，就會(huì)常常報(bào)錯(cuò)。而往往被誤以為是軟件原因，軟件工程師長時(shí)間察看代碼無果。

　　案例二，由于焊接時(shí)時(shí)間和溫度控制不當(dāng)，導(dǎo)致LCD和USB這樣的連接器內(nèi)部的塑料結(jié)構(gòu)部分因?yàn)楦邷囟诨冃?，?dǎo)致某一信號(hào)意外斷開，從而LCD無顯示，USB無通訊，被誤以為是軟件驅(qū)動(dòng)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(dǎo)致某一電容短路，結(jié)果導(dǎo)致硬件工程師花費(fèi)大量時(shí)間去逐個(gè)排查短路原因。

　　案例四，高速信號(hào)接口連接器，由于某一信號(hào)虛焊，導(dǎo)致系統(tǒng)可以工作在較低的總線頻率，一旦提升總線速度，系統(tǒng)立即報(bào)錯(cuò)。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(dǎo)致LED的PWM調(diào)光功能失效，工程師花大量時(shí)間確認(rèn)是否是軟件或者硬件的問題。

　　焊接，看似簡單，但是也是有許多的工作細(xì)節(jié)和步驟拼湊而成，而這些環(huán)節(jié)彼此間也是環(huán)環(huán)相扣的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致最終的問題。中國南方電子行業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)同麥斯艾姆科技Massembly在深圳南山高新科技園成立了一家專業(yè)從事樣板貼片焊接的服務(wù)機(jī)構(gòu)，旨在為廣大研發(fā)性電子科技類公司提供有效可靠的樣板貼片服務(wù)，提升研發(fā)及產(chǎn)品上市速度。其獨(dú)創(chuàng)性地在整體貼片工作流程的，點(diǎn)料，標(biāo)注，印刷，貼片，及過爐等環(huán)節(jié)中，多次穿插加入了自有的3Q質(zhì)檢環(huán)節(jié)，有效的減少了硬件失效的可能性。

　　所以，在硬件調(diào)試過程中，建議工程師們先觀察你的樣機(jī)的焊接質(zhì)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(jié)構(gòu)部分是否在高溫下熔化?7，芯片位置是否與絲印對(duì)應(yīng)?

　　檢查完以上“淺顯”項(xiàng)目后，再把精力放到那些“高深”的問題上!