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如何著手分析市場(chǎng)返修的PCBA電子不良品及BGA不良

發(fā)布時(shí)間 :2017-06-26 10:46 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
這個(gè)【如何著手分析市場(chǎng)返修的PCBA電子不良品及BGA不良】題目應(yīng)該只是一個(gè)普通的邏輯問(wèn)題,不過(guò)深圳宏力捷卻發(fā)現(xiàn)有很多新手工程師接到客戶(hù)或市場(chǎng)上退回來(lái)的PCBA不良品時(shí)根本不知道如何下手。深圳宏力捷最近發(fā)現(xiàn)公司內(nèi)有些新進(jìn)人員,甚至?xí)苯悠茐默F(xiàn)場(chǎng),只能搖頭!
其實(shí)分析不良品真的就像CSI或NSCI影集一樣,得應(yīng)用科學(xué)方法抽絲剝繭,一步一步慢慢的把真相解開(kāi),要先收集(觀察)證據(jù),判斷收集犯罪的可能原因,好像有點(diǎn)太投入影集了,應(yīng)該是假設(shè)各種可能原因,然后逐步驗(yàn)證,最后找出真相,如果可以的話,最好還要可以復(fù)制真相。
老實(shí)說(shuō),所有的工程問(wèn)題都與【8D report】及【Problem Solving】的方法類(lèi)似,重點(diǎn)就是如何按部就班,一步一步執(zhí)行而已,有時(shí)候看似枯燥,但按部就班往往可以避免掉一些不小心遺落的細(xì)節(jié),甚至可能從中獲得一些意外的收獲,所謂魔鬼藏在細(xì)節(jié)里。
 
下面這些是深圳宏力捷個(gè)人分析PCBA不良品的一些步驟與心得,因?yàn)橹粦{著自己的記憶及經(jīng)驗(yàn)來(lái)整理,所以可能會(huì)有些遺落或缺失的地方,有看到不足的朋友,還請(qǐng)?zhí)狳c(diǎn)一二:
1. 如果是整機(jī)未拆的機(jī)器,可以先進(jìn)行外觀檢查與功能(Function)測(cè)試以確認(rèn)產(chǎn)品真的是不良品。
有時(shí)候客戶(hù)退回來(lái)的產(chǎn)品根本就是良品被誤判而已,產(chǎn)品本身可能并沒(méi)有問(wèn)題,這有可能是客戶(hù)的電源供應(yīng)器有問(wèn)題或其他問(wèn)題所造成,與產(chǎn)品本身并沒(méi)有關(guān)系。
不過(guò)有些產(chǎn)品的不良現(xiàn)象必須要開(kāi)機(jī)一段時(shí)間后才會(huì)顯現(xiàn),有些則是間歇性出現(xiàn),這時(shí)候最好的方法就是開(kāi)機(jī)讓自動(dòng)程式跑個(gè)最少一天,并且做一些基本操作,來(lái)看看能否可以重現(xiàn)問(wèn)題。
最好可以在拿到不良品前就先詢(xún)問(wèn)客戶(hù)是在什么情況下發(fā)生不良的,這樣比較能夠掌握狀況判斷可能不良原因。
另外,建議一定要檢查一下外觀有無(wú)從高處掉落撞擊的痕跡,因?yàn)橛行┎涣嫉脑蚴且驗(yàn)樽矒舳鴵p壞內(nèi)部零件。
 
2. 如果拿到的不良品已經(jīng)被拆機(jī)或只有電路板,建議先做電路板的外觀檢查。
有些返修品可能是因?yàn)橥馕?個(gè)人曾經(jīng)在機(jī)器內(nèi)看過(guò)蟑螂或是蜘蛛結(jié)網(wǎng)的,因?yàn)闄C(jī)器會(huì)發(fā)熱,潮濕又溫暖,很適合某些昆蟲(chóng)居住)、或是液體不小心沾污(最??吹降氖强蓸?lè)、咖啡這類(lèi)飲料)所造成的短路問(wèn)題,另外有些不良品也會(huì)因?yàn)槟承┰蚨斐啥搪窡龤Я慵蚴请娐罚@些都可以從外觀上大致看出來(lái)。
建議可已使用顯微鏡來(lái)檢看電路板上電路及零件狀況,要做地毯式的檢查,不要放過(guò)任何的蛛絲馬跡。
 
3. 電路板檢查過(guò)外觀后,要再做一次電性測(cè)試,而且要量測(cè)CPU溫度。
如果客戶(hù)只退回電路板,做過(guò)外觀檢查后再對(duì)電路板做電性測(cè)試(Function Test)是一定要的,理由同第1點(diǎn)。但即使客戶(hù)退回的是整機(jī),也可以在個(gè)別的電路板上做電器測(cè)試,以判斷是那一片電路板有問(wèn)題,因?yàn)橛行C(jī)器內(nèi)可能是好幾片版子組成的,這樣可以做初步排除。
另外,針對(duì)那些開(kāi)機(jī)一段時(shí)間后才會(huì)出現(xiàn)不良的電路板,可以試著用溫度計(jì)量測(cè)主要元件(如CPU)的溫度是否正常,如果有溫度異常升高則表示電路上有問(wèn)題,其實(shí)如果溫度沒(méi)有升高也可以初步判斷CPU有無(wú)動(dòng)作。
參考文章: 
為何產(chǎn)品執(zhí)行燒機(jī)(B/I)也無(wú)法攔截到DDR虛焊的問(wèn)題?
 
4. 進(jìn)行電路信號(hào)量測(cè),已確認(rèn)不良零件及位置。
當(dāng)我們無(wú)法由外觀及基本的電性測(cè)試來(lái)判斷不良的原因時(shí),就要開(kāi)始對(duì)做更深入的分析,這時(shí)候通??梢钥吹诫娮庸こ處熌弥姳砑笆静ㄆ髟谀抢镒蟠劣伊康?,查看哪一條線路沒(méi)有導(dǎo)通或短利,還是那個(gè)電壓不對(duì)了,或是IC零件間timing的配合出了問(wèn)題,總之就要找出可能是那個(gè)零件的哪個(gè)幾個(gè)點(diǎn)可能有問(wèn)題。
 
5.  如果經(jīng)過(guò)電路量測(cè)后,判斷是BGA出了問(wèn)題。
最好可以知道BGA不良是短路還是開(kāi)路,而且還要指出可能的焊點(diǎn)位置,相信電子工程師有這個(gè)能力才對(duì)。
5.1 如果是BGA短路
直接拿去照X-Ray大概就可以知道是怎么一回事了,不過(guò)如果是市場(chǎng)退回的不良品,機(jī)率應(yīng)該不高才是,因?yàn)槌鰪S前已經(jīng)做過(guò)并通過(guò)了基本的電器測(cè)試。
有些短路問(wèn)題,即使照X-Ray也看一定可以看到問(wèn)題,這時(shí)候可能需要查看看是不是因?yàn)橹竸?flux)及濕氣(moisture)所造成的問(wèn)題,但這樣的原因通常只會(huì)在環(huán)測(cè)(environmental test)的時(shí)候出現(xiàn),一般真正客戶(hù)退回來(lái)因?yàn)橹竸┧斐傻膯?wèn)題不多,但也不能排除就事了,尤其是比較細(xì)間距的BGA。
 
5.2 如果是BGA開(kāi)路,就會(huì)有好幾種可能:
5.2.1 IC封裝內(nèi)的bonding wire斷掉或是bonding wedge脫落,可已使用X-Ray就可以判斷出來(lái)了。
5.2.2 BGA錫球的焊點(diǎn)開(kāi)路。先知道是哪個(gè)錫球的焊點(diǎn)出問(wèn)題,然后用X-Ray來(lái)查看,只是一般空焊或是斷頭的焊點(diǎn)很難用X-Ray看得出來(lái)。如果有問(wèn)題的地方是在BGA外圍的錫球可以考慮使用顯微鏡或蛇管之類(lèi)的光學(xué)方法查看,如果沒(méi)有其他零件檔住,一般可以直接看到最外面兩排的BGA錫球,而且最容易發(fā)生枕頭校應(yīng)(HIP)的地方也大部分都落在BGA外圍的錫球附近,這是因?yàn)殡娐钒迮cBGA載板容易在過(guò)回流焊時(shí)發(fā)生板彎的關(guān)系。
相關(guān)閱讀:如何由X-Ray來(lái)判斷BGA有否空焊
 
5.2.3 如果以上方法都找不到答案,最后才考慮使用紅墨水試驗(yàn)(Red Dye Penetration)及切片的方法。
要先強(qiáng)調(diào),這兩種方法最好委托有經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)制作分析,因?yàn)檫@兩項(xiàng)都屬于永久性的破壞試驗(yàn),所以應(yīng)該被安排到最后一個(gè)步驟才執(zhí)行。
如果你的不良品只有一片,個(gè)人會(huì)建議直接做切片,因?yàn)榍衅容^精細(xì),也比較能夠看到問(wèn)題,而且還有機(jī)會(huì)同時(shí)看到BGA焊點(diǎn)與PCB結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,因?yàn)殚_(kāi)路不只會(huì)發(fā)生在BGA焊點(diǎn),也可能出現(xiàn)在PCB內(nèi)部堆迭的卯接點(diǎn)。制作切片時(shí)一定要把有問(wèn)題的PCBA切下來(lái)才能做分析,所以一定要確切的指出是哪顆BGA有問(wèn)題,最好也能指出是BGA的那個(gè)焊點(diǎn),這樣比較能節(jié)省時(shí)間,因?yàn)橹谱銮衅臅r(shí)候可是非常耗費(fèi)時(shí)間,如果一排一排BGA的錫球下去觀察,雖然也可以看到問(wèn)題點(diǎn),可是總覺(jué)得這樣容易出錯(cuò),因?yàn)橐淮我^察好幾十個(gè)甚至好幾百顆錫球,看多了總有演花得時(shí)候。
如果你有好幾片相同不良現(xiàn)象的電路板可以做分析,才來(lái)考慮紅墨水測(cè)試,因?yàn)榧t墨水屬于比較粗糙的破壞分析法,而且只能看出焊點(diǎn)有沒(méi)有裂縫及HIP之類(lèi)的不良,而且判斷也是一門(mén)學(xué)問(wèn),不過(guò)如果是大面積的焊點(diǎn)不良,紅墨水到不失為一個(gè)有效的方法,因?yàn)榭梢砸淮瓮瑫r(shí)看遍整顆BGA的所有焊點(diǎn)。
 
相關(guān)閱讀: 
BGA錫球缺點(diǎn)的幾種檢查方法 
用滲透染紅試驗(yàn) (Red Dye Penetration Test)查看BGA焊錫


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