3分钟带你了解导致PCBA信号传输异常的原因

3分钟带你了解导致PCBA信号传输异常的原因

PCBA是将焊膏印刷在PCB上，然后根据电路板的用途和需要的特性，安装电阻、集成电路、电容器和变压器等各种元件后得到的电路板。

引言

某型号PCBA出现失效，表现为不开机，现分析PCBA失效原因。

其中1#、2#为点胶失效PCBA，3#、4#为未点胶失效PCBA。

测试分析

1 外观检查

检查失效样品外观，1#、2#点胶失效PCBA无明显的外观异常；3#、4#未点胶失效PCBA有导线引出，其他无异常。

2 X-RAY测试

X-RAY测试结果未发现失效PCBA POP芯片与PM芯片有明显的异常。

图1 1#失效PCBA POP芯片X-RAY图

图2 1#失效PCBA PM芯片X-RAY图

3 启动自检分析

给PCBA配制直流电，串口输出端通过一个转换板连接到电脑上。测试结果显示1#PCBA与2#PCBA的失效现象一致，首次通电输出显示电池温度异常，PCBA通电持续一段时间后，重启串口输出数据不再出现电池温度异常的错误，说明PCBA发热会对此现象产生影响；3#PCBA串口输出数据显示PM与DDR可能有问题，DDR在开始初始化后，输出数据就停止输出；4#PCBA串口无数据输出。

4 切片分析

将POP封装芯片从PCBA上切下，对4pcs失效PCBA的POP封装芯片做在板切片，切片发现1#PCBA POP封装芯片周围的填充胶未填充完全，1#PCBA 第8排锡球截面的PCB埋孔有裂纹；2#PCBA 第6排锡球截面的PCB埋孔有裂纹；3#PCBA 第7排锡球截面的PCB埋孔有裂纹；4#PCBA 第5排锡球截面的PCB埋孔有裂纹。

图3 1#PCBA切片第1排，发现POP芯片填充胶未填充完全

图4 1#PCBA切片的第8排切片截面发现PCB的埋孔有裂纹

图5 2#PCBA切片第6排锡球截面图（PCB的埋孔有裂纹）

图6 3#PCBA第7排锡球截面（PCB埋孔有裂纹）

图7 4#PCBA第5排锡球截面（PCB埋孔有裂纹）

5 SEM测试

对4pcs失效PCBA POP芯片埋孔轻微开裂位置（1#、3#及4#PCBA）进行SEM测试，观察开裂形貌，POP芯片埋孔轻微开裂位置经SEM放大观察后，1#PCBA发现明显开裂裂纹现象，2#PCBA异常界面发现明显空洞现象，4#PCBA发现明显开裂裂纹现象。

图8 1#PCBA切片的第8排切片截面埋孔裂纹SEM照片

图9 2#PCBA切片的第6排切片截面埋孔裂纹SEM照片

图10 4#PCBA切片的第5排切片截面埋孔裂纹SEM照片

结论

PCBA失效的主要原因是POP芯片底部PCB埋孔存在开裂及界面空洞异常，使埋孔阻抗增大，最终导致PCBA信号传输异常。

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