







“藍(lán)牙已斷開連接。”開車途中,車載屏幕突然彈出這行冰冷的提示。
你想重新連接,但雙手緊握方向盤——只能作罷。那一刻,體驗感瞬間跌到谷底。
而在產(chǎn)線上,問題遠(yuǎn)不止這么簡單。
某車載藍(lán)牙模組在客戶端老化測試中,突然出現(xiàn)批量功能失效——藍(lán)牙打不開、WiFi連不上。產(chǎn)線良率一度下滑,交付壓力驟增。
工程師第一時間進(jìn)行了常規(guī)“體檢”:外觀無漏件、錯件,引腳無連錫、虛焊;拆開屏蔽罩,芯片表面也無磕碰、開裂。
所有常規(guī)指標(biāo)都在正常范圍內(nèi)——但模組就是"罷工"了。
問題到底藏在哪?
1.電壓檢測:第一處異常浮出水面
為確認(rèn)藍(lán)牙模組相關(guān)電壓是否輸出正常,供電電源設(shè)定12V/2A,將NG樣品與OK樣品藍(lán)牙模組PCBA連接上驅(qū)動裝置,上電用示波器對相關(guān)電壓進(jìn)行檢測。
NG樣品:B3(CLDO)波形異常,C4 (MEMLPLDO)無電壓輸出。
NG樣品藍(lán)牙模組相關(guān)電壓檢測
OK樣品:所有電壓正常。
結(jié)論:這一結(jié)果明確指向了芯片內(nèi)部或相關(guān)供電鏈路的異常,CLDO和MEMLPLDO均為芯片內(nèi)部核心/存儲器相關(guān)LDO,它們的異常會直接導(dǎo)致藍(lán)牙/WiFi基帶無法正常工作。
PS:但問題出在芯片本身,還是外圍PCB?需要進(jìn)一步驗證。
2.切片分析:盲孔裂紋現(xiàn)身
根據(jù)芯片原理,影響波形異常的可能與VDDIO引腳有關(guān),為確認(rèn)模塊PCBA內(nèi)部走線、通孔、盲孔是否存在異常,對NG樣品的VDDIO相關(guān)引腳進(jìn)行切片分析。
NG樣品VDDIO引腳相關(guān)的內(nèi)部盲孔都發(fā)現(xiàn)明顯裂紋,裂紋都為內(nèi)部同一個位置,都為第二層與第三層走線之間的盲孔,有一致性問題,OK樣品在相同位置未發(fā)現(xiàn)明顯開裂現(xiàn)象。
與VDDIO有關(guān)的相鄰盲孔也發(fā)現(xiàn)有明顯裂紋,且都為第二層與第三層走線之間的盲孔,說明PCB內(nèi)部有一致性問題。
NG樣品切片形貌圖
結(jié)論:失效樣品與VDDIO引腳相關(guān)的盲孔都有明顯的開裂現(xiàn)象,線路層有開裂,會影響信號傳輸。
3.FIB切割:裂紋內(nèi)部形貌確認(rèn)
NG樣品VDDIO相關(guān)的盲孔有明顯開裂現(xiàn)象,為確認(rèn)開裂位置形貌,對NG樣品開裂的盲孔進(jìn)行SEM形貌觀察及FIB切割分析。
VDDIO盲孔有明顯的開裂現(xiàn)象,這與前面的切片結(jié)果一致。
NG樣品切片SEM形貌圖
未發(fā)現(xiàn)PCB內(nèi)部基材有明顯的開裂現(xiàn)象,因此可排除因基材分層導(dǎo)致的盲孔開裂。
NG樣品切片SEM形貌圖
相鄰的引腳盲孔有明顯開裂現(xiàn)象,其基材未發(fā)現(xiàn)有明顯的分層現(xiàn)象。
NG樣品切片SEM形貌圖
通過FIB切割發(fā)現(xiàn),其開裂的盲孔內(nèi)部有明顯裂紋及空洞現(xiàn)象,未發(fā)現(xiàn)有明顯的異常元素。
NG樣品FIB切割形貌圖
結(jié)論:失效的根本原因鎖定在盲孔自身的結(jié)構(gòu)完整性缺陷——要么是電鍍填充不良,要么是鉆孔或去鉆污工藝異常導(dǎo)致的微裂紋,在老化溫度循環(huán)中被進(jìn)一步擴(kuò)展為貫穿性開裂。
4.未使用PCB評估:缺陷源于制程
為確認(rèn)未組裝的PCB相同位置的盲孔是否存在缺陷,對未使用的PCB進(jìn)行切片分析。
與VDDIO相關(guān)的盲孔有發(fā)現(xiàn)黑線,后續(xù)經(jīng)SEM掃描電鏡缺陷,黑線部位未發(fā)現(xiàn)貫穿性裂紋,只發(fā)現(xiàn)有點狀孔洞。
未使用的PCB切片形貌
結(jié)論:這表明PCB裸板出廠時已有工藝瑕疵(如電鍍填孔不飽滿、孔壁粗糙等),在后續(xù)老化熱應(yīng)力作用下,瑕疵擴(kuò)展為徹底開裂。
根本原因:
藍(lán)牙模組供電引腳(VDDIO)所連接的PCB內(nèi)部盲孔存在初始工藝缺陷(點狀空洞/黑線),在老化階段熱應(yīng)力作用下發(fā)展為貫穿性裂紋,導(dǎo)致信號傳輸中斷,CLDO及MEMLPLDO電壓異常,最終藍(lán)牙/WiFi功能失效。
改進(jìn)建議:
來料管控:對PCB盲孔進(jìn)行批量抽檢,特別是關(guān)鍵電源/信號引腳對應(yīng)的盲孔,采用切片+SEM確認(rèn)孔壁質(zhì)量。
工藝優(yōu)化:調(diào)整盲孔電鍍參數(shù),確保填充致密;優(yōu)化鉆孔與去鉆污工藝,避免孔壁粗糙或殘渣。
可靠性驗證:增加熱循環(huán)測試(TCT)后的功能驗證,提前暴露類似缺陷。





