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《Youtube》PCBA完成SMT后电测正常，整机组装后发现主板死机
今天我们要讨论的主题，是一位苦主在SMT的论坛上面贴出的求助的帖子，苦主说他们家的产品，在PCBA阶段正常测试的时候还是好的，可一到了整机组装成品测试时，却发现主板有问题，开不了机，印象中188金宝搏苹果下载 之前好像也有分析过类似的帖子。
对这一类主题有兴趣的朋友，可以在看完这次的说明后，再来回顾一下188金宝搏苹果下载 以前的节目。《Youtube》BGA虚焊失效模式可以用X-ray分析检查出来吗？
这次的这位苦主甚至连X-ray的照片都没有提供，就希望有人可以帮他指点迷津，他大概是觉得网路上都是大神，每个人也都是他肚里的蛔虫，只需要用文字描述，就可以让别人帮他隔空抓药。
背景说明：
总之，先在做个背景说明。
这位苦主说，他们家的PCBA板子在SMT组装后电性测试正常，可是到了组装整机测试时，却发现有几台机子有问题，开不了机，PE拆下PCBA测试，发现时好时坏，只要按住主控(应该是CPU)，再上电就百分百是好了，怀疑是BGA焊接不良，导致需要整批返工，返查SMT的生产锡膏及炉温都有纪录且正常，所以，冷焊问题可以排除，大家以前有遇到过类似的问题吗？
看完苦主的描述后，188金宝搏苹果下载 怎么觉得这位苦主的思维有点给它很武断啊，怎么会觉得”SMT生产时，锡膏及炉温都有纪录”，就可以排除”冷焊”问题呢？这种原本不开机，按住BGA后就可以开机，有点经验的都知道，这不就是典型的BGA虚焊问题嘛。或许苦主认为锡膏及炉温都没有问题，就一定不会出现”冷焊”。可是~苦主可能没有想过，如果BGA锡球或是PCB焊垫氧化了，还是会有机造成冷焊的。
总之，我们就来看一下论坛上其他网友们的回覆，188金宝搏苹果下载 也会针对网友们的看法做一些补充说明。不过，这些毕竟只是别人的经验，而且没有亲自参与，容易出现以偏概全的问题，一但你自己碰到类似问题时，记得要求证，别一味地相信网路说的。
第一位网友
由于苦主什么都没有提供，于是第一位网友建议苦主应该要先去看看X-Ray吧。
苦主则回覆说：X-Ray看过了，但是没发现有什么毛病，还找了几家有3D X-ray的厂家给检查过，也没看出什么问题，现在就差做切片了。
网友则建议说3D X-ray要打角度才能看出虚焊，先把虚焊的位置找出来，再来切片才会比较准。
✏️这里188金宝搏苹果下载 要提供一下个人的经验，一般如果是HIP或HoP(枕头效应)的虚焊，3D X-ray应该是可以很轻易的辨识出来，不需要特意转角度，因为扫出来的就是3D图档，可以用看图软体在电脑上转角度就可以观察。如果是一般2D或2.5D的X-ray，就要转多个倾斜角度来查看锡球的中间是否有腰身或颈部出现。
有兴趣的朋友建议可以看一下188金宝搏苹果下载 之前写过的这几篇文章：
第2、3位网友
另外有两位网友则直接指出”按住测试没问题，基本上就是虚焊、假焊”了，也有可能是晶片问题，可以通过X-Ray、红墨水染色来验证，如果是晶片问题，则不好搞。
✏️188金宝搏苹果下载 个人的经验，如果是晶片问题，应该不太会出现按住晶片就可以开机的情况，一般来说就是死机，开不起来。这里188金宝搏苹果下载 想问问大家，是否有碰到过是晶片问题，但按住晶片后就可以开机的？欢迎与188金宝搏苹果下载 分享你的经验。
第4位网友
还有一位网友则指出，这可能是HIP(枕头效应)，这种情形一般是虚焊，通常与回焊炉温有关，看看有没有开氮气。
苦主回覆说他们家的SMT没有用氮气炉，锡膏用的是Alpha的CVP390，询问他人是否有合适的炉温制程参数，还要精准一点的才好参考。
✏️188金宝搏苹果下载 个人觉得苦主可能是想太多了，就算人家可以提供精准的锡膏温度profile，不同PCBA间的温度profile，都还是需要视实际生产的状况来作微调的，尤其是板子上有温度比较敏感的零件时，比如大尺寸的BGA，所以温度profile只能参考，不能照单全收，还得看自己的测温板到底有没有量测到该量测的点。只能说BGA的焊接有时候真的很难搞。如果有人对测温板的议题有兴趣，建议可以参考188金宝搏苹果下载 以前写过的这两篇文章：
另外，开氮气对某些板子确实有助BGA的焊接品质提升，尤其是OSP表面处理的板子，而且BGA又刚好在第二面过炉时。因为氮气可以有效降低回焊时锡膏与焊垫的氧化速度，促进焊锡润湿的能力，但还是建议要尽量缩短第一面回焊后进入第二面回焊的时间，因为OSP膜在第一次进入回焊高温后，就会受到一定程度的破坏，摆放时间越久，焊垫氧化的机率就越高，BGA发生冷焊或虚焊的机率也就越高。
188金宝搏苹果下载 之前有整理两篇SMT使用氮气的文章，有兴趣的朋友可以参考：
第5位网友
还有一位网友提到，这是单面贴片？还是双面贴片啊？如果是双面贴片的话，会比较容易有板子变形的风险。板子如果变形了，空焊或虚焊的比率就会增加。
苦主回覆说他们家的板子都是双面贴片，但是第一面会用网带(mesh belt conveyor)来过炉，就是怕板子会有变形。
✏️188金宝搏苹果下载 个人觉得，第一面回焊使网带确实有机会可以降低板子过回焊时变形的风险，但使用网带并没有办法百分百保证板子过炉就不会变形。因为回焊网带只能避免那些因为板子本身重量或是零件太重所造成的板子下弯变形，如果是因为PCB上的铜箔分布不均或是结构不良，导致温差过大而造成的热应力变形，就没有办法避免了。
建议可以参考188金宝搏苹果下载 写过的这篇文章：PCB板弯板翘发生的原因与防止的方法
第6位网友
下一位网友则提到，PCB厚度也会影响变形，厚度是1.0mm还是1.6mm呢？另外，可以拿一片不良板先试看看，在其不良BGA的周边先涂抹一点助焊剂后，再进行一次回焊，然后再去电测看一下。如果可以修復，这个不良类似就是虚焊、假焊了，X-Ray不容易照出来。我这边以前也有碰过类似你的这个情况，可以试一下有没有效果。
✏️ 188金宝搏苹果下载 觉得，这论坛上大神很多啊，也大多不藏私，愿意提供自己的宝贵经验与意见。PCB的厚度确实也是影响回焊后板子是否容易变形的关键因素之一，整体来说，越薄的板子就容易变形。188金宝搏苹果下载 以前的经验是1.2mm以下的双面焊PCB，就会建议採用回焊载具来防止变形。另外，如果拼板上设计有V-cut，也会比较容易引起变形。再来，就是板材的Tg值了，也就是玻璃转化温度，一般无铅的PCB大多只使用Tg150的板材，也就是说只要温度一超过150˚C就会开始变软，而且温度越高就越软。
如果你还不知道什么是玻璃转化温度，建议可以参考188金宝搏苹果下载 部落格的文章：何谓玻璃转化温度(Tg, Glass Transition Temperature)
至于，在BGA周围涂抹助焊剂后再回焊加热一次，确实可以提高BGA虚焊问题的修復率。只是建议要选用免洗的助焊剂，焊接后还要用溶剂来清洗BGA底部，特别是fine-pitch的BGA，否则信赖性会大打折扣。如果可能的话，BGA重工过的PCBA最好要做24小时burn/in，并列入SFDC (Shop Floor Data Collection) 系统的品质追踪。原因当然是我们无法百分百确认这样的BGA重工有效，如果是直接失效还好，就怕间歇性的不良，送到客户手上才出问题的那种后果最严重。
第7位网友
- PCB的焊垫在过孔上，PCB品质问题导致焊垫与PCB剥离造成虚焊。
- 炉温太高或回流时间太长，会导致BGA焊垫脱落。看看BGA的规格书上推荐的炉温，有没有超标。
- 可以通过切片和红墨水实验来检测出虚焊的位置。
✏️188金宝搏苹果下载 觉得这位网友说得有理，但是说这【焊垫在过孔上】，似乎有点怪怪的，一般我们都会说是PCB的焊垫上有过孔吧！也就是via-in-pad。下面是188金宝搏苹果下载 对BGA有via-in-pad的一些补充说明：1. BGA的焊垫上如果有过孔，原则上一定会做塞孔，否则焊接时锡膏就会流进过孔中造成少锡空焊问题。2. 过孔上的填孔如果不恰当，使得dimple过深，锡膏印刷在上面就会藏有空气，回焊时也就容易形成大气泡，会有品质疑虑。3. 焊垫上的过孔如果直接连接着大面积铜箔，又没有做thermal-relief，该焊垫在回焊的升温会比较慢，profile如果又调得不好，就容易出现冷焊问题。至于，炉温太高或回流时间太长，则表示PCB或零件可能会吸收过多的热量，会导致PCB的层与层之间的胶合提早劣化，会有焊垫剥离或分层(delamination)的风险，这类问题尤其容易出现在手动维修BGA的时候。
综合整理BGA虚焊问题处理建议
- 要先找出虚焊发生的原因：可以用X-Ray、红墨水、切片来确认是HIP或NWO，还是纯粹少锡、或是锡膏印刷偏移。这样才可以对症下药。
- BGA回焊必须要有正确的温度profile，建议要准确量测重点BGA焊点的温度，正常来说测温板的BGA要先拔除，然后在PCB原来的BGA焊垫上钻孔，接着从PCB的背面将thermal couple穿过已钻好小孔，再将BGA焊接回PCB。这样才能量测到BGA的正确profile。
- 要确保锡膏印刷量足够。在不会造成短路的情况下，增加锡膏量会有助降低HIP及NWO不良的发生。
- 要尽量避免PCB变形，尤其是针对BGA在第二面焊接的板子。PCB一旦变形，锡膏印刷量就会跟着变化，在板阶电性测试及整机组装时还可能因为板弯引起的应力，而使得BGA发生锡裂。
最后~这是188金宝搏苹果下载 的有感而发：师父领进门，修行看个人，众人提供意见后，剩下的就看苦主自己努力了，其实提供建议的网友们应该也不求什么回报，但苦主居然从此下潜，无声无息~也没说后来问题如何解决~伤心啊！
温馨提醒
YouTube影片：板子SMT后电测正常，整机组装后发现主板死机
Podcast：EP022-板子SMT后电测正常，整机组装后发现主板死机
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字面上意思看起来，SMT电测正常，组装死机，有很多综合因素，猜想是组装造成原因较大，组装造成锡劣，组装ESD 损坏，组装损件，大致猜想是这样。