PCB Blogu - FPGA ve PCB tahtası arasındaki güzelleştirme bağlantısının hatalık analizi

FPGAs kullanılır en çok elektronik PCB tahtasısistemler, bir sürü reklam ve savunma alanı, ve çoğu FPGA BGA paketlerini kullanır. BGA göründüğünde, yüksek yoğunluğun seçimi oldu., yüksek performans, çok fonksiyonlu ve yüksek I/CPU ve Kuzey-Güney köprüsü gibi VLSI çiplerinin paketlenmesi. Its features are:
1. Ama benim sayımım/O pins artıyor, Ping uzağı QFP'den çok daha büyük., thus improving the assembly yield;
2. Güç tüketiminin arttığına rağmen, BGA kontrol edilmiş çökme çip yöntemi ile karıştırabilir, C4 karıştırması adına, which can improve its electrothermal performance:
3. Kalın 1'den fazla azaltılır./QFP ile karşılaştığı 2, ve kilo 3'den fazla/4;
4. Parazitik parametreler azaltılır, sinyal gönderme gecikmesi küçük, and the frequency of use is greatly improved;
5. Coplanar welding toplantı için kullanılabilir, with high reliability;
6. BGA paketi hâlâ QFP ve PGA ile aynı., which occupies too much substrate area;

Solder joint failure failures frequently occur in FGPAs, tüm tür reklam ve savunma ürünlerinde. FPGA bir BGA paketi içinde paketlendiğinde, FPGA, çözücü bağlantı başarısızlıklarına karşı mantıklı. Kuzey başarısızlığının sebebi izole edilemez., erken keşfetme çok zordur., ekipmanın güvenilmez bir performansı sağlayana kadar zamanında sürekli başarısızlıklar arttırabilir.. Ama..., sık sık olursa,, bu problemi çözebilir, ve Ridgetop-Group SJ-BIST. Genelde konuşuyor., welding failure means that the welded joint breaks under certain conditions due to various factors (such as: stress, sıcaklığı, materyal, kalite ve gerçek çalışma koşulları, etc.....). Ortak başarısız olduktan sonra, birbirine yakın bağlanmış komponentler parça ayrılır., parçalanmış ve genişletilmiş, korunmuş yapıya zarar veriyor., ekipmanları zamanla düşürmeye ve normal üretimi etkileyip.

Kaç faktörler, sağlam bağlantısının başarısız olmasını sağlayabilir?
Common failure reasons:
1) Stress-related failures-for devices in operation
Usually, the defects of the materyal itself (such as chemical composition inhomogeneity, local micro-cracks), sıcak ve soğuk kırıklar, tamamlanmış giriş, patlama içerikleri, Çeşitli sebeplere sebep olduğu için porlar ve kaynakların aşağılığı, etc., kurtarma sürecinde. The high residual stress in the near seam area (including the structural stress of the phase transformation of the weld and the heat affected zone), Yüksek sıcaklığı sıcaklığında yapımın yumuşatması ve soğuktan sonra kızartması sırasında, ortak başarısızlığın kök sebepleri, Ayrıca ortak başarısızlığına katılıyor.. Birinin kırıklığı veya genişlemesi şartları sağlar.. Kızgın bağlantıların başarısızlığını tahmin etmek için şu anki yöntem istatistik düşürme modeli.. Ama..., Çünkü istatistikler büyük sayılar örnekler varken sadece anlamlı olduğu için, istatistik tabanlı modellerin en iyisi. Raytor Grubundan SJ-BIST doğrudan, gerçek zamanlı bağlantıları ölçüleme ve tahmin etme yolları.

2) Failures related to manufacturing production
Because solder joint failures also occur during the manufacturing process. Ridegtop-Group SJ-BIST bağlanmadığı FPGA'yı tanıyabilir. Bu üretim ile ilgili başarısızlıkları kendi çözüm sorunlarına sahip.. Görsel denetim, şimdiye kadar çalışan bir üretim çevresinde başarısızlığı belirlemek için kullanılan yöntemdir.. Ana zorluk, çözücüleri test ve kontrol etmek için yeteneklidir.. Görsel denetim FPGA'nin dış sıradaki sol bağlantılarına sınırlı., masa boyutu ve diğer yüzey bağlama komponentleri daha fazla görünümlüğünü sınırlar. BGA paket seri yoğunluğu arttığında, solder topu değişikliği daha sert olur.. BGA paketlerinin güzelliğinde, 1 ile binlerce sol topu var..0 mm ve 0.60 mm topu diametri. Bu şartlar altında, Yeterince patlama ayarlaması ve çözümlenme patlama bağlantısının ve parçacık bağlantısının başarısızlığı oldu.. Yüzde 100 rentgen inspeksyonu bile, soldaşın patlamadığı zaman soldaşın çökücüsü bulması garanti edilmez.. Solder topları ve kapüler girişini delikleri tarafından parçalanmış başka bir defektir belirlemek kolay değil., Hatta X-ray görüntüsü ile. İçeri yatıştırılmış yumuşak çekirdek olarak, Ridgetop-Group SJ-BIST için gerçekten uygun. PCB tahtası- FPGA üretim çevresinde izleme.
Definition of BGA package connection failure (for thermal cycling):

The industry's definition of BGA package connection failure is:
1) Peak resistance greater than 300 ohms for 200 ns or more.
2) 10 or more failure events occur 10% of the time after 1 failure event.

Types of Weld Failures:
1) Solder ball crack
Real-time failure detection of soldered connections between a working FPGA and a PCB tahtası. Zaman boyunca, Kutlar toplanmış stresten hasar yüzünden kırıklar geliştirebilir.. Aygıt PCB'ye çözülür olduğu kenarda yaygınlar.. BGA paketinin veya PCB parçalarından ayrılmasını sağlayabilir.. Tipik bir kırık noktası BGA paketi ve solder topları arasında., ve bir tipik çatlak aralarında PCB tahtası ve solder topları,. Kırık bir sol topuna devam edecek hasar başka bir tür başarısızlığına yol a çabilir - solder topu kırıklığına yol açabilir.
2) Solder ball breakage
Real-time failure detection of soldered connections between a working FPGA and a PCB tahtası. Bir keresinde kırık var., Sonrası stres, solcu topu kırılmasına sebep olabilir.. Kırık, solucu topu ve PCB tahtası tamamen ayrılmak için, uzun zamandır a çık devre durumunu, Kırık yüzeyinin bağırılması ve oksidasyonu. Sonuç sonuçları, daha uzun a çık devre kadar kısa bir açık devre ile bağlantıdan kaynaklanmış bir bağlantıdır..
3) Missing solder balls
Subsequent mechanical stresses that lead to cracks, ve sonunda kırıklar, ayrıca kırıklı sol toplarının boşaltılmasına neden olabilir. Sadece kayıp bir soldaş topu bu pinin bağlantıs ını boşaltmaz., Ama yanlış yerleştirilmiş bir soldaş topu başka bir yere sıkıştırılabilir ve başka bir devre içinde düşünemez bir şey olabilir..

Solder Topu İşaretleri: Periyodik açılış ve kapatma solucu topu kırıkları elektrik sinyal başarısızlarına yol açabilir.. Vibration, hareket, sıcaklık değişiklikleri, ya da diğer stresler kırık çözücü topların açılıp kapatılmasını sağlayabilir., elektrik sinyallerin sürekli başarısızlığına sebep oldu.. Kullanılan fleksibil maddeler PCB tahtası fabrikası da bu geçici sinyali mümkün yapıyor., vibrasyon stresi yüzünden açık ve yakın kırılmak gibi, ve beklenemez bir açılış ve kapatılmayan solder toplu devrelerinin içindeki sinyaller. Bu geçici hatalar teşhis etmek zordur.. Ayrıca, I./FPGA çevresindeki O buferlik devresi, solder ağının dirençlik değerini ölçülemek neredeyse imkansız ediyor.. A device that fails in a working FPGA may pass without any fault finding (NTF) on the test bed because the solder joints are temporarily connected. Çoğu kullanıcılar FPGA'nin doğru çalışmıyor., Bu nedenle FPGA normalde P'yi elinden bastırıp çalışacak..

FPGA ile gerçek zamanlı başarısızlığın çözülmüş bağlantısının keşfetmesi PCB tahtası SJ-BIST gerçek zamanda çözüm durumunu. Şu anda, Görsel denetim gibi teknikler, optik, Çünkü refleksiyonun elektriksel olduğu için kullanılan rentgen ve güvenilir testi çalışmak zordur.. Aygıt güçlendirilmediğinde sinyal hataları çoğunlukla görünmez.. İlk kez başarısızlıkları keşfetmek üzere, SJ-BIST durum tabanlı ekipmanları destekliyor ve sürekli başarısızlıkları azaltıyor.. Yüksek duyarlığı ve duyarlığı SJ-BIST'in, yanlış alarmlar olmadan iki saat döngüsünün içinde 100 ohm'a yüksek direksiyonu keşfetmesine ve başarısız olmasına izin verir.. Ölçülebilir bir çözüm olarak, bir kullanıcının varlık testi merkezine eklenmeden.

FPGA'nin çoğu elektronik sistemlerinde kullanılır, bir sürü reklam ve savunma alanı, ve çoğu FPGA BGA paketlerini kullanır. BGA göründüğünde, yüksek yoğunluğun seçimi oldu., yüksek performans, çok fonksiyonlu ve yüksek I/CPU ve Kuzey-Güney köprüsü gibi VLSI çiplerinin paketlenmesi. Its features are:
1. Ama benim sayımım/O pins artıyor, Ping uzağı QFP'den çok daha büyük., thus improving the assembly yield;
2. Güç tüketiminin arttığına rağmen, BGA kontrol edilmiş çökme çip yöntemi ile karıştırabilir, C4 karıştırması adına, which can improve its electrothermal performance:
3. Kalın 1'den fazla azaltılır./QFP ile karşılaştığı 2, ve kilo 3'den fazla/4;
4. Parazitik parametreler azaltılır, sinyal gönderme gecikmesi küçük, and the frequency of use is greatly improved;
5. Coplanar welding toplantı için kullanılabilir, with high reliability;
6. BGA paketi hâlâ QFP ve PGA ile aynı., which occupies too much substrate area;

Solder joint failure failures frequently occur in FGPAs, tüm tür reklam ve savunma ürünlerinde. FPGA bir BGA paketi içinde paketlendiğinde, FPGA, çözücü bağlantı başarısızlıklarına karşı mantıklı. Kuzey başarısızlığının sebebi izole edilemez., erken keşfetme çok zordur., ekipmanın güvenilmez bir performansı sağlayana kadar zamanında sürekli başarısızlıklar arttırabilir.. Ama..., sık sık olursa,, bu problemi çözebilir, ve Ridgetop-Group SJ-BIST. Genelde konuşuyor., welding failure means that the welded joint breaks under certain conditions due to various factors (such as: stress, sıcaklığı, material, kalite ve gerçek çalışma koşulları, etc.). Ortak başarısız olduktan sonra, birbirine yakın bağlanmış komponentler parça ayrılır., parçalanmış ve genişletilmiş, korunmuş yapıya zarar veriyor., ekipmanları zamanla düşürmeye ve normal üretimi etkileyip.

Kaç faktörler, sağlam bağlantısının başarısız olmasını sağlayabilir?
Common failure reasons:
1) Stress-related failures - for devices in operation
Usually, the defects of the material itself (such as chemical composition inhomogeneity, local micro-cracks), sıcak ve soğuk kırıklar, tamamlanmış giriş, patlama içerikleri, Çeşitli sebeplere sebep olduğu için porlar ve kaynakların aşağılığı, etc., kurtarma sürecinde. The high residual stress in the near seam area (including the structural stress of the phase transformation of the weld and the heat affected zone), Yüksek sıcaklığı sıcaklığında yapımın yumuşatması ve soğuktan sonra kızartması sırasında, ortak başarısızlığın kök sebepleri, Ayrıca ortak başarısızlığına katılıyor.. Birinin kırıklığı veya genişlemesi şartları sağlar.. Kızgın bağlantıların başarısızlığını tahmin etmek için şu anki yöntem istatistik düşürme modeli.. Ama..., Çünkü istatistikler büyük sayılar örnekler varken sadece anlamlı olduğu için, istatistik tabanlı modellerin en iyisi. Raytor Grubundan SJ-BIST doğrudan, gerçek zamanlı bağlantıları ölçüleme ve tahmin etme yolları.

2) Failures related to manufacturing production
Because solder joint failures also occur during the manufacturing process. Ridegtop-Group SJ-BIST bağlanmadığı FPGA'yı tanıyabilir. Bu üretim ile ilgili başarısızlıkları kendi çözüm sorunlarına sahip.. Görsel denetim, şimdiye kadar çalışan bir üretim çevresinde başarısızlığı belirlemek için kullanılan yöntemdir.. Ana zorluk, çözücüleri test ve kontrol etmek için yeteneklidir.. Görsel denetim FPGA'nin dış sıradaki sol bağlantılarına sınırlı., masa boyutu ve diğer yüzey bağlama komponentleri daha fazla görünümlüğünü sınırlar. BGA paket seri yoğunluğu arttığında, solder topu değişikliği daha sert olur.. BGA paketlerinin güzelliğinde, 1 ile binlerce sol topu var..0 mm ve 0.60 mm topu diametri. Bu şartlar altında, Yeterince patlama ayarlaması ve çözümlenme patlama bağlantısının ve parçacık bağlantısının başarısızlığı oldu.. Yüzde 100 rentgen inspeksyonu bile, soldaşın patlamadığı zaman soldaşın çökücüsü bulması garanti edilmez.. Solder topları ve kapüler girişini delikleri tarafından parçalanmış başka bir defektir belirlemek kolay değil., Hatta X-ray görüntüsü ile. İçeri yatıştırılmış yumuşak çekirdek olarak, Ridgetop-Group SJ-BIST için gerçekten uygun. PCB tahtası- FPGA üretim çevresinde izleme.
Definition of BGA package connection failure (for thermal cycling):

The industry's definition of BGA package connection failure is:
1) Peak resistance greater than 300 ohms for 200 ns or more.
2) 10 or more failure events occur 10% of the time after 1 failure event.

Types of Weld Failures:
1) Solder ball crack
Real-time failure detection of soldered connections between a working FPGA and a PCB tahtası. Zaman boyunca, Kutlar toplanmış stresten hasar yüzünden kırıklar geliştirebilir.. Aygıt PCB'ye çözülür olduğu kenarda yaygınlar.. BGA paketinin veya PCB parçalarından ayrılmasını sağlayabilir.. Tipik bir kırık noktası BGA paketi ve solder topları arasında., ve bir tipik çatlak aralarında PCB tahtası ve solder topları,. Kırık bir sol topuna devam edecek hasar başka bir tür başarısızlığına yol a çabilir - solder topu kırıklığına yol açabilir.
2) Solder ball breakage
Real-time failure detection of soldered connections between a working FPGA and a PCB tahtası. Bir keresinde kırık var., Sonrası stres, solcu topu kırılmasına sebep olabilir.. Kırık, solucu topu ve PCB tahtası tamamen ayrılmak için, uzun zamandır a çık devre durumunu, Kırık yüzeyinin bağırılması ve oksidasyonu. Sonuç sonuçları, daha uzun a çık devre kadar kısa bir açık devre ile bağlantıdan kaynaklanmış bir bağlantıdır..
3) Missing solder balls
Subsequent mechanical stresses that lead to cracks, ve sonunda kırıklar, ayrıca kırıklı sol toplarının boşaltılmasına neden olabilir. Sadece kayıp bir soldaş topu bu pinin bağlantıs ını boşaltmaz., Ama yanlış yerleştirilmiş bir soldaş topu başka bir yere sıkıştırılabilir ve başka bir devre içinde düşünemez bir şey olabilir..

Solder Topu İşaretleri: Periyodik açılış ve kapatma solucu topu kırıkları elektrik sinyal başarısızlarına yol açabilir.. Vibration, hareket, sıcaklık değişiklikleri, ya da diğer stresler kırık çözücü topların açılıp kapatılmasını sağlayabilir., elektrik sinyallerin sürekli başarısızlığına sebep oldu.. Kullanılan fleksibil maddeler PCB tahtası fabrikası da bu geçici sinyali mümkün yapıyor., vibrasyon stresi yüzünden açık ve yakın kırılmak gibi, ve beklenemez bir açılış ve kapatılmayan solder toplu devrelerinin içindeki sinyaller. Bu geçici hatalar teşhis etmek zordur.. Ayrıca, I./FPGA çevresindeki O buferlik devresi, solder ağının dirençlik değerini ölçülemek neredeyse imkansız ediyor.. A device that fails in a working FPGA may pass without any fault finding (NTF) on the test bed because the solder joints are temporarily connected. Çoğu kullanıcılar FPGA'nin doğru çalışmıyor., Bu nedenle FPGA normalde P'yi elinden bastırıp çalışacak..

FPGA ile gerçek zamanlı başarısızlığın çözülmüş bağlantısının keşfetmesi PCB tahtası SJ-BIST gerçek zamanda çözüm durumunu. Şu anda, Görsel denetim gibi teknikler, optik, Çünkü refleksiyonun elektriksel olduğu için kullanılan rentgen ve güvenilir testi çalışmak zordur.. Aygıt güçlendirilmediğinde sinyal hataları çoğunlukla görünmez.. İlk kez başarısızlıkları keşfetmek üzere, SJ-BIST durum tabanlı ekipmanları destekliyor ve sürekli başarısızlıkları azaltıyor.. Yüksek duyarlığı ve duyarlığı SJ-BIST'in, yanlış alarmlar olmadan iki saat döngüsünün içinde 100 ohm'a yüksek direksiyonu keşfetmesine ve başarısız olmasına izin verir.. Ölçülebilir bir çözüm olarak, bir kullanıcının mevcut testi merkezine eklenmeden PCB tahtası.