元器件損壞后,我們對(duì)損壞原因的第一直覺(jué)是什么?是不是有破壞性應(yīng)力輸入了,大家?guī)臀铱纯从袥](méi)有可能我的設(shè)計(jì)有什么缺陷。這倆路徑找不到之后,會(huì)不會(huì)就束手無(wú)策了。
靜坐常思己過(guò),先談不論人非,多開(kāi)展自我批評(píng),這些做事習(xí)慣是美德,但美過(guò)頭了便物極必反了,因?yàn)橛行┛邮瞧骷沁吔o挖好的,也要當(dāng)心跟我們緊密合作的階級(jí)敵人。
器件問(wèn)題的來(lái)源有三個(gè)方面:
第一個(gè)來(lái)源是器件的設(shè)計(jì)妥協(xié)或隱患。
不要以為器件設(shè)計(jì)本身就沒(méi)有問(wèn)題,大家都是人,都設(shè)計(jì)的是產(chǎn)品,PCBA產(chǎn)品會(huì)有缺陷和故障,難道IC它這個(gè)產(chǎn)品就能盡善盡美?尤其是新廠(chǎng)家的器件、或者新型的器件。
另外,設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)是妥協(xié)和權(quán)衡的藝術(shù),任何設(shè)計(jì)不可能是面面俱到處處防護(hù)十全十美的,都會(huì)有所偏重取舍,如果舍的那些性能剛好是你想要的呢?比如,管腳兼容可原位替代的芯片,有的廠(chǎng)家該管腳的輸出結(jié)構(gòu)帶上拉(還有的不同廠(chǎng)家之間上拉阻值大小不一樣),有的是OD門(mén),這種OD門(mén)的器件,PCBA設(shè)計(jì)師就不得不外接上拉找補(bǔ)一下;再比如,兩個(gè)廠(chǎng)家的端口ESD防護(hù),一個(gè)是按照HBM模型設(shè)計(jì)的,一個(gè)是按照CDM或MM模型設(shè)計(jì)的,只看防護(hù)電壓等級(jí)不看模型,極有可能會(huì)做出錯(cuò)誤的選擇,比如用2kV的HBM耐壓能力覆蓋500V的CDM耐壓能力。
因此,務(wù)必多研究下器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)??上У氖?,有些器件廠(chǎng)商自己可能也沒(méi)摸清楚呢,或者是器件廠(chǎng)商明知但不愿意暴露自己的問(wèn)題,故意沒(méi)在數(shù)據(jù)手冊(cè)上標(biāo)出來(lái),前一種是蠢,后一種是壞。當(dāng)然這種情況的比例不是很高,但不是沒(méi)有。如果有哪家不服的,可以把版圖亮出來(lái)我找?guī)讉€(gè)人一起針對(duì)性的給挑挑刺,然后把結(jié)果公開(kāi)到網(wǎng)上。
第二個(gè)來(lái)源是來(lái)自于器件的生產(chǎn)。
器件的制程跟PCBA制程類(lèi)似,也是會(huì)引入很多問(wèn)題的,產(chǎn)品質(zhì)量也會(huì)參差不齊的,它的質(zhì)量水平如果是6西格瑪,那就意味著百萬(wàn)只(還是這個(gè)“支”呢?)里面,不超過(guò)3.4個(gè)有問(wèn)題的,可萬(wàn)一前世缺德事干的有點(diǎn)多, 您負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的整機(jī)上,出問(wèn)題的器件恰好是這1/3.4的呢,更要命的是,這個(gè)器件還燒毀了,試問(wèn),您如何驗(yàn)證復(fù)現(xiàn)?再去拿幾個(gè)器件,畢竟是抽樣,能再次抽到1/3.4中那剩余的2.4/3.4嗎?抽不到無(wú)從驗(yàn)證,這個(gè)問(wèn)題豈不是就是無(wú)解。同樣,不服氣的器件廠(chǎng)家,IC廠(chǎng)的,輸入結(jié)電容Cin這個(gè)指標(biāo),抽他100只,測(cè)一下離散性,不同廠(chǎng)家之間的IC的Cin的均值、方差對(duì)比下看看;生產(chǎn)TVS的,測(cè)測(cè)不同廠(chǎng)家的統(tǒng)一規(guī)格的100只物料,分別測(cè)漏電流并做數(shù)據(jù)分析,看不同廠(chǎng)的分布特性對(duì)比著看看有差異沒(méi)。
第三個(gè)來(lái)源就是我們?cè)O(shè)計(jì)師自己了。
當(dāng)然,批別人,不是掩蓋自己?jiǎn)栴}的理由,設(shè)計(jì)上考慮不周還是失效器件里面比例相對(duì)較高的。這部分的問(wèn)題常見(jiàn)的積累在幾個(gè)方面:
器件的入檢操作的Vp(帶電插拔、ESD、測(cè)試儀器漏電、周邊電源波動(dòng)對(duì)測(cè)試電源的影響)、包裝材料的靜電、MSL等級(jí)與RH的關(guān)系、未來(lái)目標(biāo)環(huán)境應(yīng)力超出預(yù)設(shè)值、或者有遺漏未考慮到、配套設(shè)備的影響、啟停瞬間的瞬態(tài)波動(dòng)帶來(lái)的振蕩和超調(diào)的影響、多次沖擊損壞帶來(lái)的疲勞累積、PCBA設(shè)計(jì)缺陷的潛通路、時(shí)序異常帶來(lái)的傷害… …
