唯實興邦010629902 發表於 2020-07-28 12:41:48
BGA虛焊檢測困擾：產品測試時出現信號不穩定，按壓BGA電路後，信號恢復正常。懷疑虛焊，不知道哪個BGA出了問題？怎麼辦？ 「間歇性故障」表示有時能夠正常工作，有時不工作。間歇性問題可能發生在任何設備和電路中。當我們進行檢測時，設備又持續正常工作，並且可以持續許多天，但是，有時故障現象是瞬間的，持續很短的時間，然後又恢復正常。非常難以排查。
間歇性故障可能是電子產品未發現故障（NFF， No-fault-found ）的原因。NFF 表示在產品使用過程中發生或報告發生了故障或失效。對產品進行分析或測試以確認故障，但是找不到「故障或失效」。 NFF 現象的一個常見示例是計算機「掛了」。顯然發生了「故障」。但是，如果重新啟動計算機，它通常可以再次工作。NFF 和間歇性故障的百分比隨行業和產品的不同而有所差異。根據《Defense Electronics Magazine》的信息，軍用飛機上間歇性故障和 NFF 故障的發生率可能高達 50％。1990 年進行的航空電子現場故障研究表明，根據應用情況，航空航天電子系統中 NFF 觀測到的電子器件佔總故障的 21–70％。商業航空公司和軍事維修站報告的 NFF 觀測值高達 50-60％。航空電子、計算機行業的電子產品故障而言，間歇性故障的發生率通常為50％至70％。
目前電子產品中大量使用FPGA，且多採用BGA（Ball GridArray Package）球柵陣列封裝。BGA封裝的特點是焊接球小、密集度高，缺點是不易檢測。在使用中，FPGA焊接點由於受到熱應力和機械應力的影響，極易引發板上組件間的間歇性連接或失效（持續時間為納秒或微秒）。這種失效非常「致命」，是造成重大任務失敗和關鍵設備損壞的重要原因。
以「合格」為目標，以「事後檢驗」為特徵的傳統方法，已經不能滿足當代高可靠產品的質量評價要求。常規工藝檢測方法已無法區分實際工藝水平高低。如果沒有定量化的檢測分析，很可能發生 「帶病上場」的情況，因為使用帶有缺陷的關鍵電路，會在任務執行過程中導致災難性的故障！為防止此種情況發生，北京唯實興邦科技有限公司研製了VHDL TEST電路焊接工藝質量評估、在線預警系統，可以對BGA電路的焊接失效進行定量的、在線的自檢、自測、故障定位、故障預警，實現在途預警智能診斷的功能。
常規檢測方法極難發現微裂面上的汙染和氧化，這些潛在問題隨時間推移會影響裝備使用壽命甚至作戰任務，傳統的光學檢測只能觀測到很小的局部或邊緣；X-ray檢測只能離線斷電應用，只能檢測氣泡，不能檢測微裂紋，且成本高昂；邊界掃描只能在測試模式下使用，無法分析退化情況；破壞性檢測和環境檢測的效果都很不理想。
經調研，國內做BGA虛焊檢測比較厲害的機構有：西工大、南理工、北京唯實興邦科技有限公司等；他們的軟體已經可以對每一個BGA的焊接狀態進行實時的監測，以阻值方式表達BGA的損傷程度，0歐姆表示焊接良好，斷開脫落時的阻值無窮大，用不同的顏色進行標記，就可以很方便的區分和定位失效的BGA焊接點的健康狀態，還可以對將要失效的BGA焊點進行提前預警！
綠色表示：焊接良好》》》黃色表示：將要失效》》》紅色表示：已經失效
可以記錄每一個BGA焊接點在某一時刻、某一工況下（溫度、振動）的阻值變化，可以從微觀的時間\物理視角來觀察和記錄每一個BGA焊接點失效的過程。
VHDL TEST 電路焊接工藝質量評估完好性快速檢測預警系統對於軍工電子產品的排故歸零、失效分析、故障預警工作來講，是一個非常有用的隱患（內傷）檢測系統，非常實用！
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