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互连可靠性与系统设计及运输应力的关系
来源: emasia-china.com作者: Kenny Fu时间:2019-11-26 16:47:47点击:919

本文对顺应针的硬镀金厚度、主板锁装置、阻尼结 内存卡和网卡)已部分脱离正常互连位置(图1)。采用一构设计等设计变量进行了试验与评述。此外,冲击测量装 台特定试验车辆测试出的触点互连缺陷率如表1所示。在大置还用于实时监测大型静止或移动系统在运输和转移过程 多数情况下,这类接触问题并非永久性的,可以利用双重中的冲击加速度、持续时间和方向。从中国佛山到捷克塞 插入互连系统快速解决。

齐莫沃共有两条运输路线,一条是途经中俄边境的火车路线,另一条是途经地中海、阿拉伯海和南中国海的海运返回路线,运输的一个产品包装内装有冲击测量装置。收集到的g力数据可用于计算冲击能量级Δv,通过比较ΔV与实验室测试的冲击能量值就能判断系统设计是否能承受冲击以及在运输和转移过程中是否会出现触点互连问题。这些设计变量和应力可通过跌落或振动试验进行评估,从而确保系统的功能完整性。

介绍

在既定运输条件和用户环境下,BGA焊点和顺应针的可靠性对保障产品性能至关重要。诸如网卡、硬盘等服务器系统中的电子设备由于在运输和物料搬运过程中受到巨大冲击,进而容易松动,导致接触不良。本文对顺应针的硬镀金厚度、主板锁装置、阻尼板等不同的设计变量进行图1:压接式连接器子卡部分松脱的示例。了试验与评述。试验中采用一个冲击测量装置实时监测大型静止或移动系统在运输和转移过程中的冲击加速度、持续时间和方向。一些型号的台式机、AIO和服务器计算机系统会出现接触不良问题。卸下计算机系统顶盖后会发现一些附件

图片27.png

(如图1:压接式连接器子卡部分松脱的示例)

图片28.png

Model XXX to

20xx/6 to



Jul


Defect

location Y

20xx/4

May

Jun


Aug







Rate

XXX型号到Y

20xx/6至

五月

六月


八月







缺陷率

位置

20xx/4




















Total tested







Qty

2265

229

119

207

155

2975

总测试数量














HDD poor







contact Qty

22(0.97%)

0

0

0

1(0.65%)

23(0.77%)

硬盘接触不良







数量














NIC/SSL poor







contact Qty

8(0.35%)

0

1(0.84%)

0

0

9(0.30%)

NIC/SSL接触







不良数量














Mem poor







contact Qty

0

0

4(3.36%)

0

0

4(0.13%)

存储器接触不














良数量














Cable poor







contact Qty

1(0.04%)

0

0

0

0

1(0.03%)

线缆接触不良







数量














Total poor







contact Qty

31(1.37%)

0

5(4.2%)

0

1(0.65%)

37(1.24%)

接触不良总数







表1:多个型号计算机服务器系统的缺陷率。

尽管不是本文的主题,但接触互连问题的另一大诱因是原材料和制造过程中的颗粒物或纤维,或者DIMM插脚和电路板接触垫会不时暴露于用户环境中。这些异物会在接触垫和插孔之间形成障碍从而阻碍正常接触(图2)。在极端情况下,柔软的白色塑料颗粒物附着在接触面上会导致间歇性接触或开路。FTIR有机化学分析表明,纤维的成分为人造丝/纤维素,这是一种常见材料,来源众多,如布料和手套,因此在故障中很难被发现。然而,白色颗粒物最有可能是来自增塑剂的聚乙烯,这是一种脂肪酸,会造成互连问题(表2)。

图片29.png

图2:DIMM插槽(左图)中积聚的灰尘和纤维,以及在DIMM接触垫(右图)附近发现的颗粒物。

图片30.png



FTIR



Visual

Match to

FTIR Attribution

Comment

Appearance

Library

FTIR属性

评价

外观

与库的




FTIR匹配






Common material,




multiple sources.




Rarely causes




a problem (at

Tan fiber

70%

Rayon/cellulose

least that can be

棕褐色纤维

人造丝/纤维素

isolated.)





普通材料,来源众




多。很少造成问题




(至少可以隔绝它




们。)








1. Plasticizer, fatty




acid, possible




constituent of bulk;




low melting point




(soft), 0.86 g/cm3




1. 增塑剂,主要成




分可能为脂肪酸;



1. Ethyl

熔点低(柔软)

White


triacontanoate 98

,0.86 g/cm3

1. 92%

1. 三十烷酸乙

2. Not common

particles

2. 91%

酯98

use in electronic

白色颗粒物


2. Polyethylene

components.





2. 聚乙烯

Softness poses




concern and is




clearly engaged




with contacts.




2. 不常用于电子元




件。柔软性会引发




问题,明显影响接




触点。







表2:接触垫异物的化学分析。

为了避免纤维和颗粒物在接触垫上堆积,需要在压接式插脚和光学模块等敏感互连器件的环境控制与管理方面进行许多改变。颗粒物计数器在制造车间的颗粒物控制中越来越流行,还会利用连接器抽真空、清洁工序以及重新密封/插入边缘卡。在大多数情况下,这类接触问题并非永久性的,可以利用双重插入互连系统快速解决。

方法

在本研究中,我们设计了一台真实的测试车辆,车上放置着一个具有完全电气功能、安装了各种来源的市售压接式连接器的主板。将扩展卡插入作为NIC和SSL卡互连接口的压接式连接器。除了在装有冲击测量装置的试验车辆上进行试验外,我们还对以下三个设计变量进行了试验,并将试验车辆作为火车和海运货物通过两条路线运输,以研究其与试验车辆功能失效之间的相关性:

·NIC和SSL卡的阻尼板

·硬镀金厚度

·主板锁装置 EM


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