想必BGA出现异常时,大多数人可能都是直接重新拆焊,发现功能好了,就判断这是焊接虚焊问题,但事实上这样操作并不能找到根本原因,也就无法从本质上解决。
以我的经验来说,BGA芯片看起来脚多,不方便维修,其实是最好焊接,焊接成功率是最高的芯片之一。
BGA最其实在一般情况真不容易出现所谓的虚焊、连锡问题(前提是芯片保存良好),比较常见的状况主要有:
1、贴片偏位导致的链锡

这种对于小尺寸(如CSP封装),轻薄的BGA来说较容易出现(稍有震动或风就易出现),但这些问题一般通过外观就能看出来。

明显看出芯片和外丝印偏离
2、因为钢网堵孔,导致焊盘漏印

这种情况一般都是因为线上清洁擦拭钢网频率太少,导致了锡膏堵孔。
这种问题我们前几年出现了一次批量问题,就是因为加工厂未加大频率清洁,及对印刷检查,导致后期批量成品要返工处理,带来及大损失。

所以这个是在维修中是需要注意检查。
3、这一种就是今天本次要说的案例,松香滴落流入BGA焊盘底部改变了电气参数导致功能异常。
问题描述
通电老化测试中出现 2 台产品死机(无显示且 IP 无法 Ping 通),多次上电仍无法正常启动
该故障具有以下现象(如下图):1、 对 2 台不良品进行多次上电,均无法正常启动;2、2 台不良品在内存芯片附近均存在助焊剂痕迹

对这此块电路的内存芯片使用热风枪进行加热(200°、30s),故障现象消失,且长时间老化均正常;

针对此不良品,没有直接加热焊接,清理表面助焊剂,测量相关电阻(RP1、RD1、RD6)的对地阻值,发现其阻值存在异常变化(因为这些电阻是和BGA某些焊点直接连接,他们值变了,说明BGA内部有异常影响);
了解到本一批产品,发现了较多数量有滴落松香痕迹情况。所以更倾向于可能是受了滴落松香流入到BGA芯片下面,被松香残留物影响。

现在是如何验证是因为芯片内部受了松香影响?不能加热,不能拆焊,又要想办法能接触处理里面的假想特质。
在这里用酒精加气枪来进行一一验证。
标准阻值 |
9.5K |
240欧 |
240欧 |
清洁方式 |
RP1 |
RD1 |
RD6 |
1、未清洁前(异常板) |
7 |
5.5 |
2.3 |
2、仅用酒精清洁 (先使用酒精浸湿内存芯片,再擦拭干净,按该步骤重复多次) |
7 |
10 |
2.3 |
3、经上述步骤清洁后静止1个晚上 |
275 |
240 |
3.2 |
4、再次使用酒精+气枪清洁 (先使用酒精浸湿内存芯片,再使用气枪吹干 |
8.29K |
240欧 |
240欧 |
试验表明,先使用酒精浸湿内存芯片后,再使用气枪吹干,此时 RP1、RD1、RD63 点的对地阻值基本恢复正常。且上电启动恢复正常,且压力测试 4H 未出现异常。
经过以上试验可以得出结论了:
大概率为助焊剂渗入内存芯,且经过通电老化加热后改变其物理性质,造成内存芯片引脚短路或阻值变化,最终导致芯片工作不正常。

这次的这个案例其实非常有实用价值,在分析BGA焊接问题时要考虑此点。
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