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“芯片关闭”是指什么工况?VIN悬空但有内部电池供电的情况吗?
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54liuyi 发表于 2022-4-25 17:27
“需要所参考的电源平面不要被分割,比如不同的电源电压网络,避免跨参考平面”,这句话的意思 ...
比如底层的一条高速时钟线,其路径在第三层分别参考了3.3V电源平面和1.8V电源平面,那就是跨参考平面。。。。
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小太阳yy 发表于 2022-2-13 14:59
纠正一下,HSAL是比OSP要贵的
你确信?HASL是个板厂都能做的工艺能比OSP还贵?除非你说的HASL有特殊要求。。。。
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引言:无铅PCB的出现对在电路测试(ICT)提出了新的问题,本文描述了现有的PCB表面处理工艺,并分析了这些工艺对ICT的影响,指出影响ICT的关键是探针与测试点间的接触可靠性,并介绍了为满足ICT的要求在PCB构建过程中需要做出的特定改变。
一直以来,测试工程师主要关注的是确保他有一个有效的测试程序,该程序能在生产中很好地执行。“在电路测试(ICT)”依然是一种检测制造缺陷的非常有效的 方法。更先进的ICT系统还能在测试时,通过提供对Flash存储器、PLD、FPGA和EEPROM编程的方法,在测试功能配置中增加实际价值。安捷伦 3070系统在ICT方面是市场的领导者。
现在ICT依然在印刷电路板组装(PCA)的制造和测试过程中发挥重要的作用,但是人们对无铅PCB的追求将对ICT阶段有怎样的影响呢?
对无铅焊接技术的推动导致了对PCB表面处理技术的大量研究。这些研究主要基于在PCB构建过程中的技术性能。不同的PCB表面处理技术对测试阶段的影响大 部分被忽略掉,或者仅仅关注于接触阻力。本报告将介绍在ICT中观察到的影响的细节,以及对这些变化做出响应和理解的需要。
本文的目的是分享PCB表面处理经验,以及针对为实现ICT PCB生产工艺要求的改变对工程师进行培训。本文将讲述在无铅PCB表面处理问题,特别是在的制造过程中的ICT阶段,并揭示对无铅表面处理的成功测试也依赖于PCB构建工艺的有益贡献。
成功的ICT测试总是与针床夹具的测试探针和PCB上测试焊盘的接触点的物理特性上。当很尖的探针接触到一个已焊接的测试点时,焊料将凹陷,因为探针的接触 压力远远高于焊料的屈服强度。随着焊料的凹陷,探针穿过测试焊盘表面的任何杂质。下面未受污染的焊料现在接触到探针,以实现对测试点的良好接触。探针插入 的深度是目标材料的屈服强度成直接的函数关系。探针穿透的越深,接触越好。
8盎司(oz)的探针可以施加26,000至160,000psi(磅/平方英寸)的接触压强,具体压力大小取决于表面直径。因为焊料的屈服强度大约为5,000psi,对于这种相对较软的焊料,探针的接触更好。
PCB表面处理工艺选择
在我们了解前因后果之前,描述已有的PCB表面处理工艺的类型以及这些类型能提供什么非常重要。所有的印刷电路板(PCB)在板上都有铜层,如果铜层未受保护将氧化和损坏。有多种不同的保护层可以使用,最普遍的是热风焊料平整(HASL)、有机焊料防护(OSP)、无电镀镍金沉浸(ENIG)、银沉浸以及锡沉浸。
热风焊料平整(HASL)
HASL是工业中用到的主要的有铅表面处理工艺。工艺由将电路板沉浸到铅锡合金中形成,过多的焊料被“风刀”去除,所谓的风刀就是在板子表面吹的热风。对于PCA 工艺,HASL具有很多的优势:它是最便宜的PCB,而且通过多次回流焊、清洗和存储后表面层还可以焊接。对于ICT而言,HASL也提供了焊料自动覆盖 测试焊盘和过孔的工艺。然而,与现有的替代方法相比,HASL表面的平整性或者同面性很差。现在出现了一些无铅的HASL替代工艺,由于具有HASL的自 然而然的替代的特性而越来越普及。多年来HASL应用的效果不错,但是随着“环保”绿色工艺要求的出现,这种工艺存在的日子屈指可数。除了无铅的问题,越 来越高的板子复杂性和更精细的间距已经使HASL工艺暴露出很多的局限性。
优势:最低成本PCB表面工艺,在整个制造过程中保持可焊接性,对ICT无负面的影响。
劣势:通常使用含铅工艺,含铅工艺现在受到限制,最终将在2007年前消除。对于精细引脚间距(<0.64mm)的情况,可能导致焊料的桥接和厚度问题。表面不平整会导致在组装工艺中的同面性问题。
有机焊料防护剂
有机焊料防护剂(OSP)用来在PCB的铜表面上产生薄的、均匀一致的保护层。这种覆层在存储和组装操作中保护电路不被氧化。这种工艺已经存在很久了,但是直到最近随着寻求无铅技术和精细间距解决方案才获得普及。
就同面性和可焊接性而言,OSP相对于HASL在PCA组装上具有更好的性能,但是要求对焊剂的类型和热循环的次数进行重大的工艺改变。因为其酸性特征会降低OSP性能,使铜容易氧化,因此需要仔细处理。装配者更喜欢处理更具柔韧性和能承受更多热循环周期的金属表面。
采用OSP表面处理,如果测试点没有被焊接处理,将导致在ICT出现针床夹具的接触问题。仅仅改以采用更锋利的探针类型来穿过OSP层将只会导致损坏并戳穿 PCA测试过孔或者测试焊盘。研究表明改用更高的探测作用力或者改变探针类型对良率影响很小。未处理的铜具有比有铅焊接高一个数量级的屈服强度,唯一的结 果是将损坏裸露的铜测试焊盘。所有的可测试性指导方针都强烈建议不直接对裸露的铜进行探测。当使用OSP时,需要对ICT阶段定义一套OSP规则。最重要 的规则要求在PCB工艺的开始打开版膜(Stencil),以允许焊膏能加到ICT需要接触的那些测试焊盘和过孔上。
优点:在单位成本上与HASL具有可比性、好的共面性、无铅工艺、改善的可焊性。
缺点:组装工艺需要进行大的改变,如果探测未加工的铜表面会不利于ICT,过尖的ICT探针可能损坏PCB,需要手动的防范处理,限制ICT测试和减少了测试的可重复性。
无电镀镍金沉浸
无电镀镍金沉浸(ENIG)这种敷层在很多的电路板上得到成功应用,尽管它具有较高的单位成本,但它具有平整的表面和出色的可焊接性。主要的缺点是无电镀镍层很脆弱,已经发现在机械压力下破裂的情况。这在工业上称为“黑块”或者“泥裂”,这导致了ENIG的一些负面报道。
优点:良好的可焊接性,平整的表面、长的储存寿命、可以承受多次的回流焊。
缺点:高成本(大约为HASL的5倍)、“黑块”问题、制造工艺使用了氰化物和其他一些有害的化学物质。
银沉浸
银沉浸是对PCB表面处理的一种最新增加的方法。主要用在亚洲地区,在北美和欧洲正在获得推广。
在焊接过程中,银层融化到焊接点中,在铜层上留下一种锡/铅/银合金,这种合金为BGA封装提供了非常可靠的焊接点。其对比色使其很容易被检查到,它也是HASL在焊接处理上的自然替代方案。
银沉浸是一种具有非常好发展前景的表面加工工艺,但和所有新的表面工艺技术一样,终端用户对此非常保守。很多的制造商将这种工艺作为一种“正在考察”的工艺,但是它很可能成为最好的无铅表面工艺选择。
优点:好的可焊接性、表面平整、HASL沉浸的自然替代。
缺点:终端用户的保守态度意味着行业内缺少相关的信息。
锡沉浸
这是一种较新的表面处理工艺,与银沉浸工艺具有很多相似的特性。然而,由于要对PCB制造过程中锡沉浸工艺使用的硫脲(可能是一种致癌物)加以防范,所以有 重大的健康和安全问题需要考虑。此外,还要关注锡迁移(“锡毛刺”效应),尽管抗迁移化学制剂在控制这种问题上能获得一定的效果。
优点:良好的可焊接性、表面平整、相对低的成本。
缺点:健康和安全问题、热循环周期的次数有限。
上面是PCB无铅处理的主要方法。HASL仍将是最广泛使用的PCB处理工艺,这种情况下对于测试工程师来说没有任何变化。在某些国家,HASL已经被法律 禁止,并采用了替代方案。随着PCA制造扩展到更多的不同的全球区域,在ICT测试中可以看到的无铅处理工艺将越来越多。尽管OSP并不是HASL的自然 替代,但是它已经成为PCA制造商研究的首选替代处理方案。当没有改变工艺以允许在测试焊盘和过孔上用焊膏时,这将导致实际的ICT测试可靠性问题
结论是,PCB表面处理的工艺没有十全十美的,每种方法都有其需要考虑的问题。其中一些问题比其它问题更严重,所有这些无铅PCB表面处理工艺都需要在工艺步骤中进行修改,以防止在ICT出现夹具接触可靠性问题。
在ICT阶段HASL、OSP和银沉浸的比较考虑
现在我想重点关注这些表面加工技术以及它们如何影响ICT的性能。表面处理在测试点上留下软焊料“弧顶”和裸露的过孔,它们是理想的ICT测试对象。 HASL具有而OSP不具有的特性是吸收作用力,HASL是共晶SnPB,特别软。这种软目标具有两个好处:适应探针和吸收能量。
对于OSP PCB来说就没有这种软目标。相比而言,铜表面非常硬,不能吸收太多的能量,因此探针能“咬入”的直接接触的面积减少。外层的铜镀层一般在10到50微米 之间。把铜镀层与OSP覆层结合起来,你会看到用来探测HASL板的探针将不能在OSP表面处理的板子上使用。
研究表明,在回流焊和ICT 之间较长的传递时间内,OSP会在测试目标上产生很硬的“壳”。传递到ICT的最佳时间应小于24小时。有很多其他的工艺因素会对OSP对测试工程师带来 困扰的程度大小造成影响,其中的一些因素是:OSP提供商类型、在回流炉中经过的次数、是否去除了波峰工艺、氮回流还是空气回流,以及在ICT时的模拟测 试类型。
对铜表面的直接探测加上需要穿透OSP层的更高的探针作用力,产生了破坏薄铜层的实际潜在威胁,并导致内部短路。因此,我们的建议是永远别探测裸露的铜表面。
最近的事例显示,在5到10次的夹具激励之后,板子过孔或者测试点可能被戳穿。
对于某些PCA制造商来说,OSP对ICT的影响造成的问题如此之大,导致他们已经完全不用OSP了。其他的制造商开始学习如何遵照下面列出的“OSP规则”。
用于ICT测试夹具和程序的“OSP规则”:
注意最新的行业可测试性建议,例如www.smta.org。—总是加焊膏到测试连接点(测试焊盘或者过孔)上,不对OSP覆盖的裸露的铜层进行探测。如果你不能改变版膜,要准备:
* 对一次通过良率影响很大(FPY)
* 或许需要改变夹具探针以获得更大的作用力,例如从2牛顿到3牛顿
* 可能需要改变夹具探针类型,改变为更尖的类型*
* 可能需要一种“双击”夹具激励方法,或者利用气体力学、机械手*
* 模拟测试程序约束可能需要折衷、开放或者甚至忽略*
*研究表明这些带星号的规则对良率可能具有相对较小的影响,确保可靠测试接触的唯一方法是确保测试焊盘被焊接。
某些制造商看到了OSP产生的直接的成本节省,认为是无铅替代工艺的第一选择。然而,某些公司在考虑到生产中断和延时问题的相关实际成本时,最近态度出现完全转变,正在重新审视它们的策略。
银沉浸
银沉浸是在铜层上0.4到0.8微米的金属层,这个金属层提供测试探针能咬入的“肉”。银沉浸并没有HASL或者OSP那样应用广泛,但是初始的研究表明作 为一种制造工艺它是HASL一种自然的替代。已经有一些ICT可靠性的初步研究,研究表明蚀刻时间(表面粗糙度/光洁度)和表面厚度是可重复性的重要考虑 因素。在ICT阶段银表面处理的夹具接触可靠性还没有问题报告,因此对测试夹具不需调整,但应该需要对探针或者测试软件做出调整。
蚀刻率(etch rate)对ICT测试很重要,因为它决定银表面处理会光亮还是灰暗。在银沉积步骤中,银沉积到铜表面的等高线上,因此如果表面的粗糙度增加,因而面积增加,表现为灰暗表面,而具有最低粗糙度的表面表现为光亮的表面。
业界对这种表面加工工艺的研究非常有限,但是在技术上和商业上看起来是最具希望的。最近的经验表明这种表面处理对于ICT没有任何问题。PCB制造商现在提供银表面处理板,价格与HASL产品一样。
研究1—欧洲一个OEM制造场所
来自OSP试验的一组数据显示如下。这个试验是由一个用户发起的,他们发现在引入OSP PCB表面处理作为他们一条产品线的无铅替代的试验时,对良率有很大的影响。这些是用户独立得到的结果,并没有受到安捷伦的任何影响。使用的测试设备是市 场领先者安捷伦3070在电路测试器,在业界这个设备被广泛用作最稳定的测试平台。
研究2—欧洲合同制造商
这个合同制造商的研究是受与研究1相似的经验驱动的,在ICT中得到很差的良率性能。这个研究目的是发现根本原因,并对OEM提供反馈信息。
这个试验被分割成两个实验部分。第一个实验部分是确定改变探针类型以及加到裸铜OSP测试点上的探针作用力的影响。第二个实验部分关注于当测试点被焊接时的性能。
在第一个实验期间,在传递到ICT之前将部件存储在氮中以防止氧化。采用了三种类型的探针,标准的7oz(2N)、7oz&10oz(3N)e类探针和螺旋状探针。
实验结果发现,当对裸露的铜OSP镀层进行探测时,不同的探针类型对良率没有改善。它平均采用5个夹具激励来“突破”OSP镀层。一旦设备的插脚接触测试通 过,测试程序余下的部分将正常地进行,不要求对模拟测试约束改变。然而实验发现若改变测试作用力和探针类型,对PCB测试点/过孔的损坏程度也会发生重大 改变。这个试验的结论是:没有焊接的测试点在ICT中具有很大的问题。使用更大的作用力或者更锋利的测试探针只会导致PCB损坏。
第二个实验是对具有焊接的测试点的OSP板间的比较,这个实验中还包含了少量纯粹的OSP样品。共试验了86个板子,其中焊接了77个,9个没有焊接。
在实验期间,合同制造商利用了他们的全球ICT设备专家来对测试夹具进行检测。这个试验出现了几个问题,即夹具压力和记录受到影响,不能满足用户的规格要求。这凸显了这样的事实:即必须一直监测未来的和现在的ICT测试夹具质量,以确保满足可接受的标准。
用户必须面对的另外一个问题是电路板上焊膏的应用。它们具有很小的测试对象,一英寸有3万个,因为需要考虑放置散热器,在某些区域的最大焊接高度限制大于0.11毫米。
本文小结
看起来某些公司的趋势是OSP被认为是HASL的自然替代。这种选择很可能是源于认识到单位成本的节省。ICT工程师应该关注这种趋势:OSP镀层的PCB 将达不到像其他的可选择的无铅表面处理工艺的性能,除非测试焊盘被焊料覆盖。如果没有改变工艺流程,可能因为改变夹具探针、夹具的维护、修改测试软件和损 坏板子的废料的成本,而抵消初始成本的可能节省。我们看到在OSP选择上最近的很多相反的情况发生。对那些还没有放弃有铅HASL工艺的客户的建议是,需 要考虑所有可行的无铅PCB替代工艺的优点和缺点,确保所有的制造阶段都在试验中包含到,包括测试!对于银PCB表面处理工艺对ICT的影响,我们没有任 何确定性的结果。我们与使用银处理工艺的客户讨论过,他们在使用这种表面处理工艺中没有发现任何夹具接触的问题。
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HASL便宜,OSP贵。
使用方法正确的话,OSP应该比HASL效果好。但是要注意OSP过炉次数的限制、两次过炉之间的时间间隔限制、以及物料存放温湿度条件和时间限制,否则OSP更容易失效导致焊接不良。
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看波形幅度应该是测试探头的地线环路引入的测量干扰,掩盖了实际电路噪声,测量电源质量应该用探头配套的弹簧针去测电源去耦电容两端。
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有时候 发表于 2022-1-7 16:28
那么是不是如果输入线有地线,就可以不用考虑使用放电针了。
我认为是这样的,但前提是输入地线能可靠地保护到你的输出端子位置,比如输出端子放置在金属导电板的开口处且与地线可靠连接,以屏蔽和泄放外部导入的静电。
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柳建南:我不会喝酒,
王多鱼:我也不会,主要是贵!
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单纯从散热角度我认为铜厚影响不大,还不如露铜减少热阻呢。设计中加铜厚的主要目的我觉得是减少线路的电阻进而减少导线上的功耗和发热量。
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QWE4562009 发表于 2021-6-23 17:00
NB的信号带宽也就是180KHz---------这个带宽是如何计算出来的呢
这个带宽是人为规定的。
NB-IOT终端工作带宽仅为传统LTE的1个PRB带宽(180K)。
https://blog.csdn.net/qq_43448742/article/details/108449656
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对于商业应用来说,免费的实际上往往是最贵的。。。。。
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NBIOT技术就有考虑解决小区容量的问题,而且NBIOT不允许长连接,这样并发问题也就没有那么严重。抄表业务应用也不需要长连接,用NB比较适合。
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天下没有免费的午餐
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本帖最后由 topwon 于 2021-6-18 13:40 编辑
深圳小花 发表于 2021-6-18 10:53 非常非常的感谢,请问, 1、你所说的 【电信卡只有早期用户或者大客户才能连自己的平台IP(白名 ...
白名单就是运营商允许核心网接入的用户平台地址(设备先要通过运营商的手机基站接入运营商的核心网,然后核心网再去接平台公网IP),早期试验阶段有些客户申请就被加入了,现在就基本不让加新客户的地址了(估计大客户还可以谈谈条件)。
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https://www.iclegend.com/sensor.html,矽典微官网参考信息。。。。。
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5V电源电压上测出1V那么大的纹波,也要考虑一下测量仪器和测量方法是否有问题。。。。
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电信卡只有早期用户或者大客户才能连自己的平台IP(白名单),一般情况都要走电信平台再用北向接口接到用户自己的应用平台。
移动和联通暂时还没有这个限制。(截止半年前我做NB产品项目研究的时候)。
另一个问题,如果不用运营商的平台的话,除了考虑IP白名单的问题,还有IP地址老化的问题,这就导致不能随时下发指令(psm没啥影响,如果用DRX或eDRX需要随时接收平台下发指令的应用需求则就有问题了)。用运营商的平台(或者大客户花钱打通了与运营商的隧道比如华为平台)可以避免这样的情况。
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变成30块钱的原因,我觉得不一定是替换咪头的淘宝质量问题,而是正规产品出厂前,都需要要用仪器校准匹配每个咪头的参数吧?
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dBm是功率的单位,0dBm对应1mW。
dBm为正值说明比1mW大,反之,dBm为负值说明比1mW小。
每增加(或减小)10dB,则功率增加(或减小)10倍。
比如-10dBm=0.1mW,-10dBm-10dB=-20dBm=0.01mW.......
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个人信息已经确认,谢谢活动组织者!