Часто встречающиеся причины неработоспособности системных плат.

Часто встречающиеся причины неработоспособности системных плат. 

 В качестве  основных (встречающихся наиболее часто) причин неработоспособности системных плат были выявлены следующие дефекты:

- микротрещины  в печатных проводниках;

- отсутствие контакта в разъемных соединениях (рис. 1);

- наличие токопроводящей пыли на контактах сверхбольших чипов и вследствие этого неполноценные  логические уровни сигналов;

- отсутствие контакта в переходном отверстии платы;

- "уход " параметров транзисторов, резисторов, конденсаторов;

- пробой на землю или питание вывода микросхемы;

- некорректные установки в ячейках микросхемы CMOS-памяти;

- некорректные установки перемычек (джамперов).

     Реже на практике встречаются следующие причины неисправности:

 - отказ процессора;

 - неисправность сверхбольшого чипа;

 - испорченная информация в ПЗУ BIOS или флэш-памяти;

-  дендритная коррозия печатных проводников,  "усы" безсвинцовой пайки;

-отказ микросхем средней и малой степени интеграции.

 Рис. 1. Вид на замятый контакт D11 разъема процессора под цифровым микроскопом.

Причина замыкания контактов микросхемы (рис.2) может быть дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы. На экране монитора электронного микроскопа (рис. 2) четко просматривается причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия. Остатки флюса и прочих электропроводных материалов тоже могут стать причиной низкого зна­чения поверхностного сопротивления.

В чем же причина возникновения обнаруженной дендритной коррозии печатных проводников? С целью увеличения срока службы и безот­казности оборудования на печатные узлы принято наносить защитные покрытия (в зависимо­сти от условий эксплуатации это могут быть акри­ловые или полиуретановые лаки, силиконовые ма­териалы, эпоксидные смолы). Однако далеко не все­гда перед нанесением влагозащитного покрытия должное внимание уделяется обеспечению чистоты поверхности печатного узла. Почему так важно обеспечить отсутствие загрязнений на поверхности печатного узла перед нанесением влагозащитного покрытия и как проявляется плохое качество отмывки в процессе эксплуатации? При нанесении влагозащитного покрытия необ­ходимо обеспечить хорошую адгезию покрытия к пе­чатному узлу, так как это гарантирует высо­кую надежность и долговечность влагозащитного покрытия.

Рис. 2. Причина замыкания контактов микросхемы - дендритная коррозия печатных проводников системной платы,  к которым припаяны эти контакты микросхемы.

Канифольные остатки флюса и активаторы в ря­де случаев оказываются несовместимыми с приме­няемыми влагозащитными материалами и могут привести к значительному уменьшению адгезии. В результате происходит отшелушивание или отсла­ивание покрытия, ухудшение влагозащитных харак­теристик. Поэтому для обеспечения хорошей адге­зии влагозащитного покрытия высокая чистота пе­чатного узла является необходимым условием. Современные покрытия являются препятствием для сконденсировавшейся влаги и молекул загрязне­ний, но, в то же время, они «запирают» загрязнения, имеющиеся на поверхности печатного узла. Это означает, что не отмытые остатки флюса, а так­же другие загрязнения после нанесения влагозащит­ного покрытия остаются на поверхности печатного узла и сохраняют свои свойства на протяжении все­го периода хранения и использования изделия. При нормальных условиях эксплуатации данное яв­ление не представляет серьезной опасности. Но при эксплуатации в условиях повышенной влажности, воздействия солевого тумана, перепадов температур, запертые внутри загрязнения становятся существен­ной угрозой надежности изделия. Разрушительные механизмы на поверхности не отмытого печатного узла под влагозащитным по­крытием могут быть спровоцированы различными факторами воздействия окружающей среды. Ре­зультатом таких процессов, как правило, являются следующие дефекты: отслаивание влагозащитного покрытия; токи утечки между проводниками; уменьшение поверхностного сопротивления изо­ляции; коррозионное разрушение печатного узла; рост дендритов между проводниками, при­водящий к короткому замыканию. Для обеспечения высокой надежности со­временных электронных устройств производителям печатных плат и ремонтному персоналу необходи­мо устранять причины с даже самой малой вероятностью порождающие деградационные процессы, так как даже минимальные искажения сигналов или незначительные разрушения проводни­ков печатного узла могут вызвать отказ или неправильное функционирование устройства.

При работе с безсвинцовыми припоями возникает ряд проблем, которые связаны с физическими их свойствами. олово без укрощающего его свинца ведет себя непредсказуемо. Оловянное покрытие без добавок, как и кадмий и цинк, спонтанно образует кристаллы металла диаметром около 1-5 мкм и менее одной десятой толщины человеческого волоса, которые проталкиваются от основания вверх. Если они растут достаточно близко для того, чтобы прикоснуться к другому токопроводящему объекту, то вызовут короткое замыкание, которое может повредить аппаратуру. Применение матового финишного покрытия, устранение загрязнителей из припоя и с поверхностей, снижение механических напряжений в паяемых компонентах - все это ослабляет рост "усов". Что способствует появлению "усов"? Оказывается, что они могут расти при температуре и влажности окружающей среды или в вакууме, а также при постоянных или изменяющихся температурах (хотя варьирование температуры может способствовать их росту). Кончики "усов" соразмерны атому (рис. 3). За достаточное время они протолкнутся через любое покрытие.

Рис. 3.