FPGA與PCB板焊接的連接問(wèn)題分析

隨著時(shí)間的推移，焊接部位會(huì)因?yàn)槔鄯e應(yīng)力的損傷而產(chǎn)生裂縫。裂縫常見(jiàn)于器件與PCB焊接的邊緣。裂縫會(huì)造成焊接球與BGA封裝器件或PCB板的部分分開(kāi)。一種典型的裂縫位置在BGA封裝和焊接球之間,另一種典型的裂縫在PCB和焊接球之間.對(duì)已有裂縫的焊接球的繼續(xù)損傷就會(huì)導(dǎo)致另一種類型的失效-焊接球斷裂。

2)焊接球斷裂

一旦有了裂縫，后繼的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致焊接球斷裂。斷裂造成焊接球和PCB完全分開(kāi)，從而導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)路狀態(tài)，斷裂面的污染和被氧化。最終造成從退化的連接到短時(shí)間間歇性的開(kāi)路一直到較長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)路。

3)缺少焊接球

導(dǎo)致裂縫,最終形成斷裂的后續(xù)機(jī)械應(yīng)力還有可能導(dǎo)致斷裂的焊接球的錯(cuò)位。缺失的焊接球不僅使該引腳的連接永久失效，而且錯(cuò)位的焊接球可能會(huì)停留在另一個(gè)位置而導(dǎo)致另一個(gè)電路的不可想像的短路。

焊接球失效的電信號(hào)表現(xiàn)

焊接球斷裂處定期的開(kāi)開(kāi)合合會(huì)導(dǎo)致間歇性電信號(hào)故障。震動(dòng)，移動(dòng)，溫度變化，或其他應(yīng)力可以使斷裂的焊接球開(kāi)開(kāi)合合，從而導(dǎo)致電信號(hào)的間歇性故障。PCB廠使用的易彎曲的材料使這種間歇性信號(hào)也成為可能,例如震動(dòng)應(yīng)力造成的斷裂開(kāi)開(kāi)合合,難以預(yù)測(cè)的開(kāi)開(kāi)合合的焊接球電路導(dǎo)致間歇性信號(hào),這種間歇性故障很難被診斷。另外，FPGA周圍的I/O緩沖電路使測(cè)量焊接網(wǎng)絡(luò)的電阻值幾乎不可能。在工作的FPGA中出現(xiàn)故障的器件可能會(huì)在測(cè)試床上沒(méi)有任何故障發(fā)現(xiàn)(NTF)就通過(guò)測(cè)試,因?yàn)楹附犹帟簳r(shí)連接上了。很多用戶發(fā)現(xiàn)FPGA工作不正常,用手按一P下,FPGA就工作正常了,也是因?yàn)檫@個(gè)原因.