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病例摘要
845SOM PCBA
突發(fā)性功能喪失，表現(xiàn)為設備無法開機
同一批次4個樣本（含點膠與未點膠兩種工藝）先后出現(xiàn)相同故障
常規(guī)外觀檢查、X-RAY透視均未發(fā)現(xiàn)異常
啟動自檢數(shù)據(jù)顯示信號傳輸中斷，發(fā)熱后可暫時緩解
近期，某智能終端產品在客戶端反饋：多片PCBA出現(xiàn)不開機故障，涉及點膠與未點膠兩種工藝狀態(tài)。失效現(xiàn)象一致：上電后無法正常啟動，嚴重影響產品交付與客戶體驗。
面對這樣的失效，如何快速定位問題？是焊接問題？芯片本身？還是PCB板？我們通過一系列失效分析手段，逐步揭開真相...
? 外觀檢查：無明顯異常
4片樣品中，1#、2#為點膠失效，3#、4#為未點膠失效。初步外觀觀察，除3#、4#有導線引出外，未見明顯物理損傷或異常。
? X-RAY測試：內部結構未見異常
失效樣品POP芯片X-RAY圖
失效樣品PM芯片X-RAY圖
對POP封裝芯片及PM芯片進行X-RAY透視檢查，未發(fā)現(xiàn)焊接短路、空洞、橋接等明顯異常，初步排除典型焊接缺陷。
?? 啟動自檢分析：故障指向芯片周邊電路
通過串口輸出數(shù)據(jù)分析：
1#樣品首次通電串口輸出數(shù)據(jù)顯示“ERROR: Out of Bound Temp Conditon Occured, Performing AFP: VBATT TEMP : -30 DegC.; Min Limit: -20; Max Limit: 80;”，說明電源管理芯片有異常
1#樣品通電一段時間后重啟，串口的數(shù)據(jù)，PON寄存器數(shù)值與正常的不一致
2#首次通電串口輸出數(shù)據(jù)與1#樣品一致
2#樣品重啟后串口輸出數(shù)據(jù)，顯示UFS錯誤
2#樣品重啟后串口輸出數(shù)據(jù)追查，判斷可能是flash存儲器出錯
3#樣品輸出數(shù)據(jù)，顯示PM與DDR可能有問題，DDR在開始初始化后輸出數(shù)據(jù)就停止輸出
1#、2#樣品首次通電報“電池溫度超出范圍”，提示可能為CPU或電源管理芯片引腳懸空；
3#樣品PM與DDR初始化中斷；
4#樣品無任何輸出。
結果顯示，故障可能與信號傳輸中斷有關，且發(fā)熱可暫時緩解部分異常，提示接觸不良類問題。
?? 切片分析：發(fā)現(xiàn)問題端倪
對POP芯片進行在板切片：
1#樣品切片第1排，發(fā)現(xiàn)POP芯片填充膠未填充完全
3#失效樣品的POP做切片測試，發(fā)現(xiàn)POP背面的PCB上的一個電容有裂紋
1#樣品填充膠未完全填充；
3#樣品POP背面電容存在裂紋；
所有樣品均在POP芯片下方的PCB埋孔位置發(fā)現(xiàn)裂紋或界面異常。
?? SEM測試：裂紋與空洞清晰可見
進一步通過掃描電鏡觀察：
1#樣品切片的第8排切片截面埋孔裂紋SEM照片
2#樣品切片的第6排切片截面埋孔裂紋SEM照片
4#樣品切片的第5排切片截面埋孔裂紋SEM照片
1#、4#樣品埋孔有明顯裂紋；
2#樣品埋孔界面存在明顯空洞。
這些異常結構會導致信號路徑阻抗變化，影響信號完整性，最終引發(fā)不開機故障。
結論
PCBA失效的主要原因為POP芯片底部PCB埋孔存在開裂及界面空洞異常，導致埋孔阻抗增大，信號傳輸異常。個別樣品中電容裂紋也為次生因素。
建議
PCB來料可靠性評估： 加強對PCB的熱應力測試，特別是埋孔結構的可靠性驗證，防止異常物料流入產線；
工藝過程應力控制： 對回流焊、點膠等工序進行應力應變測試，優(yōu)化工藝參數(shù)，減少對PCB和元件的機械熱應力影響。
你有沒有遇到過PCBA因PCB內部結構問題導致的失效？
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