目前電子產(chǎn)品中大量使用FPGA，且多采用BGA（Ball GridArray Package）球柵陣列封裝。BGA封裝的特點是焊接球小、密集度高，缺點是不易檢測。在使用中，F(xiàn)PGA焊接點由于受到熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的影響，極易引發(fā)板上組件間的間歇性連接或失效（持續(xù)時間為納秒或微秒）。這種失效非?！爸旅?，是造成重大任務(wù)失敗和關(guān)鍵設(shè)備損壞的重要原因。? ? ??

以“合格”為目標，以“事后檢驗”為特征的傳統(tǒng)方法，已經(jīng)不能滿足當代高可靠產(chǎn)品的質(zhì)量評價要求。常規(guī)工藝檢測方法已無法區(qū)分實際工藝水平高低。如果沒有定量化的檢測分析，很可能發(fā)生 “帶病上場”的情況，因為使用帶有缺陷的關(guān)鍵電路，會在任務(wù)執(zhí)行過程中導(dǎo)致災(zāi)難性的故障！為防止此種情況發(fā)生，北京唯實興邦科技有限公司研制了VHDL TEST電路焊接工藝質(zhì)量評估、在線預(yù)警系統(tǒng)，可以對BGA電路的焊接失效進行定量的、在線的自檢、自測、故障定位、故障預(yù)警，實現(xiàn)在途預(yù)警智能診斷的功能。

BGA焊接失效檢測目前常用的方法：

常規(guī)檢測方法極難發(fā)現(xiàn)微裂面上的污染和氧化，這些潛在問題隨時間推移會影響裝備使用壽命甚至作戰(zhàn)任務(wù)，傳統(tǒng)的光學(xué)檢測只能觀測到很小的局部或邊緣；X-ray檢測只能離線斷電應(yīng)用，只能檢測氣泡，不能檢測微裂紋，且成本高昂；邊界掃描只能在測試模式下使用，無法分析退化情況；破壞性檢測和環(huán)境檢測的效果都很不理想。

傳統(tǒng)方法的局限性：

由于BGA焊接的復(fù)雜性，其潛在工藝缺陷加之PCB的柔性、電路工況的振動與熱應(yīng)力使得焊接球斷裂、無規(guī)律的間歇性偶發(fā)故障成為必然，且很難被檢測、診斷和預(yù)測。振動、溫度等環(huán)境應(yīng)力的隨機性，也使得問題變得更加復(fù)雜，另外，F(xiàn)PGA的I/O緩沖電路也使得測量阻值的方法成為泡影！傳統(tǒng)方法只能事后檢測，檢測時脫離故障現(xiàn)場，無法進行故障復(fù)現(xiàn)。返回中試檢測時，焊接失效模式可能隨環(huán)境變化又回歸正常，如：低溫到高溫，微小裂紋暫時的連接恢復(fù)。

1、傳統(tǒng)方法對間歇性故障難以檢測。如：振動造成的偶然開合所導(dǎo)致的間歇性故障就無法檢測。

2、傳統(tǒng)方法只能做到故障定位Diagnosis，無法實現(xiàn)故障預(yù)警Prognostics。

3、傳統(tǒng)方法多是對非電參數(shù)的離線、靜態(tài)檢測，一旦電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜很多數(shù)據(jù)將無法獲得。

4、X射線僅對空洞型缺陷BGA檢測比較有效，難以發(fā)現(xiàn)微小裂紋型的BGA虛焊。

5、反映為電信號失效的故障在器件不加電的情況下，失效特征是看不到的。

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