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[参考译文] TPS22916:可靠性

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS22916, TPS62840

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1044793/tps22916-reliability

器件型号:TPS22916
主题中讨论的其他器件: TPS62840

您好!

我最近构建了两个新设计、都使用 TPS22916。 当它们工作时、它们非常好、但在两种设计中、这些器件的可靠性都存在可怕的问题。 我看到大约300个器件的样片上出现了35%的故障、因此很明显芯片或 PCB 制造工艺出了问题。

有什么想法、问题可能是什么? 作为4引脚 BGA、这些器件非常精密、因此想知道是否存在与这些器件相关的任何特定制造问题(PCB 组装)? 6引脚 BGA (TPS62840)发生了2-3次故障、但与 TSP22916的故障率不同。 我已经检查了封装、其尺寸与数据表中指定的尺寸相匹配。 除非我能找到问题、否则我将不得不针对未来的电路板发布进行设计、因为这种下降率显然是不可接受的。 我不想这么做、因为微型封装在我的一个非常紧凑的设计中非常有用。

有关如何使这些器件正常工作的任何建议都将非常有帮助。

谢谢、

戈登。

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    大家好、Gordon、

    您能否将原理图与外部电路一起发送?

    您是否有损坏部件的图片?

    您看到了什么类型的损坏、您的故障条件是什么?  

    我们看到的一种可能性可能是由于您的阻焊层开孔:

    您的 PCB 制造公司能否保持0.07mm 的阻焊层宽度? 否则、它们可能会减小阻焊层开孔、从而为阻焊层条留出更多空间。  

    此致、  

    Elizabeth  

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    您好、Elizabeth、

    感谢您回来、并为花一段时间去 sespond 而道歉-我想这样做。 下图显示了其中一个器件的布局-我已经测量了 PCB 上的杂波、就指定的封装尺寸而言、这似乎是可以的。 蓝色是底部铜、粉红色是底部阻焊层、绿色只是组件庭院。

    我没有关于故障的照片、因为我已将所有故障全部移除、并使用热气枪用手进行更换(我相信您可以想象这项工作有多有趣!)、但我可以说、没有任何明显损坏的迹象。

    症状各不相同-

    1 -有时、使能端似乎被拉至接地(测量值接近短路)、并且正如预期的那样、器件在这种情况下不会开启。

    2 -有时输出始终完全开启。

    3 -到目前为止、最常见的故障是当使能信号为0V 时器件未完全关断、并且消耗的静态电流要高得多。 有时很明显、有时需要几个小时才能看到。 多余的电流有时低至50uA (这仍然会使电路板的正常 Iq 膨胀约为12uA)、但通常高达几 mA。 完成所有调试后、我现在可以很容易地发现此故障、因为当发生这种情况时、在开关输出侧测得的电压(处于"关断"状态)始终明显高于0V。 当开关工作时、该电压始终小于1mV (无论测量的是非零值是多少、都可能只是仪表中的误差)。 当开关发生故障时、我看到输出电压为10mV、100mV、最高电压约为700mV。 关闭时、我没有记录输出电压的 Iq 值、但有传闻(我很确定这是正确的)、我会说输出电压的值越高、Iq 值越高。

    其中、我可以接受(1)和(2)在电路板上放置芯片时、芯片可能未对齐、但在加热芯片并将其轻轻地放在其焊盘上时、我无法消除故障。 对于(3)、我不认为这可能是由于焊盘之间存在任何短路、并导致我认为芯片内部已因某种原因损坏、或者从一开始就无法正常工作。

    如果您能对此做出任何进一步的评论、我肯定会有兴趣尝试理解这一点。 我非常希望在我的设计中保留该器件、因为小尺寸在如此紧凑的设计中非常出色。

    谢谢、

    戈登。

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    大家好、Gordon、  

    由于 该器 件的封装很脆弱、因此在电路板上放置任何类型的粗糙处理条件都可能导致损坏、从而导致意外功能、因此制造和处理对于该器件至关重要。  

    我们会对所有器件进行测试、以确保它们在离开实验之前具有完整的功能。  

    我们看到30%的故障 不可能是由于芯片级的任何原因、也可能是由于焊接/处理问题或 PCB 制造过程的限制。 故障(3)中解释的情况也可能是由焊接或处理问题引起的。  

    我看到您的电路板设计符合我们的数据表建议、但您能否确认您的 PCB 制造商遵循这些尺寸?

    此器件是用于在水环境还是盐水环境/高湿度环境中运行?

    此致、  

    Elizabeth

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    大家好、Gordon、  

    您对我有什么更新吗?

    此致、  

    Elizabeth  

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    您好、Elizabeth、

    很抱歉耽误你的时间。 我同意、到目前为止、当器件安装到 PCB 上时、而不是在芯片制造期间、损坏最有可能是由某种原因造成的。 我一直在尝试从 PCB 制造商那里了解可能发生的情况、但从他们那里我还没有任何有用的信息。

    我将在几周内与他们会面、因此、如果该线程一直保持打开状态、我将了解到那时我是否可以获得任何进一步的信息。

    谢谢、

    戈登。

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    大家好、Gordon、  

    感谢您的更新! 我可以让它保持开放几周。 祝您的 PCB 制造商一切顺利;请告诉我在此期间是否有任何可以帮助的事情。  

    此致、  

    Elizabeth  

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    您好、Elizabeth、

    我现在已经从 PCB 制造商那里获得了一些信息。 似乎遵循了阻焊层间隙、并且电路板是根据设计意图生产的。

    PCB 制造商评论的一件事是、回流焊曲线未按 TI 器件的要求指定。 他们使用通用文档(https://www.ti.com/lit/an/spraby1a/spraby1a.pdf?ts=1636031374132&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F)作为指导、但考虑到该器件的性质、这是否合适。 他们的评论如下:

    "我们的最高区域温度设置为255度、从区域最高温度到器件最高温度的典型增量为-5至-10度。

    如果您看到如此高的故障率、那么我们可以将最高温度降低10度、这仍然在器件的回流参数中。"

    您是否能够就该器件的理想温度曲线提供任何指导? 显然、考虑到电路板上存在其他器件、这些器件可能具有竞争需求、因此可能需要做出折衷、但如果存在此类器件、理想的配置文件将是一个良好的起点。

    谢谢、

    戈登。

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    大家好、Gordon、  

    感谢您的更新;我将深入了解封装、了解我们是否可以针对此器件提供有关最高区域温度的任何特定注意事项。  

    最重要的是、我们建议制造商 减少注嘴拾取和放置力。  

    此外、该器件是否适合在水或盐水/高湿度环境中运行?

    此致、  

    Elizabeth  

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    大家好、Gordon、  

    以下是有关 WCSP 处理的一些资源:  

    https://training.ti.com/troubleshooting-tips-ic-wcsp-handling?keyMatch=WCSP

    https://www.ti.com/lit/an/szza013b/szza013b.pdf?ts=1636060585272&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fsupport-packaging%252FSMT-application-notes.html

    https://www.ti.com/support-quality/faqs/wafer-level-chip-scale-package-faqs.html

    此致、  

    Elizabeth

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    您好、Elizabeth、

    感谢您提供这些链接、我们将会详细介绍这些链接、并将其传递给 PCB 制造商。

    关于拾取和放置力的公平点-是否有最合适的特定力(如果文件中尚未阅读、请道歉!)

    关于在水中或高湿度环境下运行的问题-这些设备确实会进入大海、但电路板是固体灌装的。 实际上、灌封化合物会吸收一些水、但它非常小。 从我到目前为止看到的情况来看、当我在工作台上工作时、它会继续在真实环境中工作。

    戈登。

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    大家好、Gordon、

    对拖延表示歉意。

    关于拾放力建议,我们没有具体的门槛,但最不可能的是最有利的。  

    WCSP 封装不能防止开裂或切屑、因此需要实施精密的质量制造。  

    您的制造商是否能够解决此问题?  

    此致、  

    Elizabeth  

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    大家好、Gordon、  

    由于这条线程将持续两周而没有回复、我将关闭/锁定它。 如果此处有其他更新、请制作新主题。  

    此致、  

    Elizabeth