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各位牛人,请教湿度对已经焊接的在板的芯片有没有影响?

时间:12-13 整理:3721RD 点击:
一般未焊接的芯片有存储湿度的要求,并且要求焊接前做烘干处理,将其中的水分析出。也就是说水汽会寝入封装,不烘干的话过回流焊高温会导致芯片损坏,那么除此之外,侵入封装的水汽会导致已焊接上板的芯片内部电路逻辑损坏吗?
实际工作中是否有遇到,或者有相关的学术研究吗?
背景,某产品基于一款芯片开发了几块单板,这几块单板出现在机房下电且关空调多天(4-7天)后必然大批量无法再上电的现象。并且出问题的这几天都是下雨,实验室无空调,虽不冷凝出水,但是rh比较大,估计能超过90%。后经定位,将好板在高热高湿(40度rh95%)老化箱多天存储(期间单板不上电)后再上电,可复现,而且也是大批量复现。换过周围器件无法修好,坏板只有通过用热风焊枪加热该芯片几分钟可修复。坏板放在自然环境下通晾两天也无法修复。
怀疑潮气侵入芯片,暂时lock了某些电路模块。是否有技术依据,厂家暂时没有这方面针对已经焊接的芯片的存储环境要求。
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有RESET之类高阻抗输入引脚悬空么?水汽加上残留助焊剂,短路了?
如果就这一个芯片出问题,用绑定胶糊上呗

也有可能是PCB受潮导致故障。如果芯片封装为BGA/QFN等底面有焊盘的封装,且焊接
后未做封胶处理,湿气可能会侵入芯片与PCB之间的焊盘周围。
军品芯片出厂前每片都会做内部水汽测试。汽车级、工业级可能也会做。商业级一般
不会做。
你们的电路板应用级别应为工业级,电路板本身也应该做水汽测试。

没有,但是有32k时钟震荡电路。并且已经断定是芯片内部震荡器受影响,不启震。外部换过晶体电容电阻,没有作用。只有加热该芯片才能恢复。
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集中出现在一个芯片附近怎么解释呢?
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最好用厂家开发板看看能不能复现一下
可以测试下不同容值对晶振的影响。

我们出现过低温下冷凝水短路管脚烧掉片子的情况。

换个有源的32k不就结了。

只能说明这个芯片的性能比较差,对于存储或者使用环境要求比较高。
如果是大公司的片子,手册里面会有对存储和使用环境温湿度的要求。

demo板上不能复现这个和厂家交流过。换过启震电容c1c2还有并联10兆欧电阻,没用。而且电容已经按厂家要求,结合我们自己的pcb优化到最佳。
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我这个还没出凝结水,你这个冷凝是板子上有灰尘吧?
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国际top3大厂的芯片,的确有存储湿度要求24度60%。但是厂家明确只适用于未焊料。宣称已焊料不敏感,手册上也没有运营环境要求。
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因为某些不可调和的原因没法用这个方案。
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使用环氧树脂或者防水胶喷涂,理论上会改变附近pcb的阻抗和影响起震电路参数吧?会不会导致其他问题?
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32k而已,能有啥影响
上面还有RF电路么?

没有,怕会影响线路寄生电容之类的,这样优化计算出的震荡回路电容又变成不是最优。而且有usb3.0和sata这样的高速数字口。
不过这个建议确实可以试试。
但是终归还是想找到潮气通过封装入侵内部电路的证据,推动厂家给解释和最终解决。
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32K晶体确实对外部绝缘要求很高,有点儿水汽凝结,就不起振
最好保证晶体引脚周围无gnd以外的信号
另外可以加大晶体引脚和旁边铺地的距离

防水胶只喷在32K晶体附近即可

32K晶体遇潮湿不起振很常见,我跟这个问题斗争了很多年hehe
基本上不是潮气入侵封装了,而是外部绝缘下降造成的

感觉还是晶体起振的问题,跟芯片没关系。
你的板子已经放潮了,介电常数变化可能导致了阻抗变化,从而不起振,此时换新的同值电容没用,必须更换电容值。看看原厂spec中对负载电容的要求,你的电容值是不是完全符合?
我也遇到过类似问题,尝试降低电容值解决了----因为之前用的电容值偏上限了,放潮了之后就完全超限了。
再多一句嘴,电容要NPO的哦

甚好,多谢。认真请教一下,搞清楚这个机理了吗?有没有你的案例总结或分析报告能私信给我参考下吗(把公司和项目信息隐去)。
外部绝缘下降是指芯片侧x1x2对地的绝缘性还是指其他什么。上述案例抽测过x1,x2引脚对地阻抗(直接用万用表对地测量),发现确实和正常单板不一样,但是没有完全一致的规律性。有变大有变小的。
而且故障板(多块)换过32k晶体,发现没法恢复。因此断定故障更偏芯片侧。那么防潮喷涂晶体和电容貌似得不到改善吧?
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首先多谢你的答复。
已经结合芯片厂家参数和晶体cl以及板厂参数调优过,现在一直用的“最优值”。这个最优值比demo值小,但是定位问题的时候换过demo板的值,(都在多块板子上试过)没有效果。
电容类型我后续会关注一下。
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如果不是低功耗之类场合非得用32.768k, 还不如用高频晶振分频呢

机理查查LC并联谐振的原理就好了
把32K晶体的等效电路带进去,算算那么高的Q,就需要谐振回路的损耗足够小,也就是R足够大,一般都得5Mohm以上,否则Q就被这些漏电给搞掉了
Q低了之后,电路就很难起振
普通的万用表电压档有10M的电阻,不太测得准,另外不见得是对gnd漏电,还可能是跟相邻的别的信号线

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