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        产线故障件是指在产品进入量产后，在发货前，通过eol（终端测试设备）对dut进行功能检验，截留下来的不符合供货要求的不合格品。产线故障件的处理不仅仅是产线通过率的客观要求，处理的过程同时也是对产品线逐步稳定的促进。笔者参与了peps产品线故障件的处理工作，现将处理过程中一些经验与大家交流一下。

 

一、产线故障件分析的意义：

1、处理产线故障件可以提高产线生产效率及直通率，避免故障件的返修及报废件的产生，以达到降低生产成本的目的；

2、在生产初期，产品尚处于不稳定阶段，某些潜在的软、硬件的设计缺陷会在批量生产情况下暴漏出来，及时处理这些设计缺陷以避免质量问题的出现；

3、几个故障件出现相同的焊接不良问题，足以说明pcba生产工艺存在问题，及时告知pcba加工厂进行整改，以期避免此类故障的再次发生；

4、分析产线故障件，也会规范eol检测过程，尤其是在提高产品直通率的过程中。某些截留下来的故障件，可能自身没有问题，但是由于设备问题、操作不当、流程不规范等问题被误做故障件。

 

二、常见的故障类型：

软、硬件设计缺陷

        在产品研发阶段，即便经过了几轮的硬件测试、软件测试，仍可能存在潜在设计错误。eol对批量产品进行出货检，往往会发现软、硬件测试不能覆盖的设计缺陷。

        后文中列举了在eol产线发现的一个软件设计缺陷实例，具体原因为在苛刻条件下，软、硬件不能完全匹配。这类缺陷只有在大规模生产中暴漏，但如若不予处理而轻易放行，极有可能在客户使用阶段造成极其严重的质量问题。

pcba生产缺陷

        度过了产线初期的不稳定阶段，软、硬件设计缺陷导致的故障排查殆尽后，pcba来料不良成为产线故障件的主要来源。

        我们寄希望于pcba加工厂的aoi、ict等检测手段能够覆盖pcba上所有的器件，但事实并不是如人所愿。因有人的参与，我们不能完全对aoi检测产生信任，事实也是如此；ict能检查pcb上连接有测试点器件的焊接，但是在设计中我们无法将pcba上每一个器件、管脚都加上测试点。因此，为保证出货产品的功能完好，我们需引入产线eol来进一步提高测试覆盖率。

        现列举pcba来料不良件的主要故障：泼锡，连焊，锡珠过多，ic管脚翘起，接插件pin脚连锡，电阻、电容偏移等。

        下图为为几例pcba不良件实例：

图一、pcba不良件实例

故障a：电阻断裂：手工补焊电阻，因管脚上锡太多，在高、低温过程中，电阻被挤压断裂；

故障b：管脚翘起：smt过程中，由于锡膏厚度不均匀，熔化后导致芯片不等高浮起，以致管脚未焊接；

故障c：电阻脱落：有可能在生产过程中发生撞件等动作；

故障d：pin针连锡：波峰焊过程中，治具高度设置不合理。

        不良件总是不期而至，当务之急是如何避免此类问题的再次发生。若同一故障在不同批次中反复出现，有理由确认是pcba的生产过程出现了问题（比如：同一ic的同一管脚翘起现象在几个不良件中出现，同一个接插件同一位置的两个pin针出现连锡等问题），需要求加工厂针对此问题进行故障分析以及进行必要整改。同时，设计人员需考虑ict检测为何不能覆盖此问题，或许能够通过升级ict检测设备，在期pcba加工阶段截留此问题。

        产品初期的pcba加工总需要几次迭代的整改方能稳定，整改过程更需要设计人员与pcba加工厂的良好沟通与积极配合。另外pcb不良现象因其发生更为隐蔽、偶然，出货检往往不能截留，因此本文不予讨论。

 

三、实例分享：

        c131peps产线高温通讯故障故障件分析过程

故障现象：

        为满足-40°c~ 85°c全温度范围内，dut都能正常工作，产线设有“高温检测”，即在高温85°c下放置一小时后进行eol检测。有类故障件，经过高温烘烤后，eol显示故障为“通讯失败”，即检测设备收不到报文。待温度稍稍降下后（具体温度值，各故障件不一致），通讯恢复正常。至处理时，生产700pcs基站，该类型故障件6pcs，故障率为0.85%。

处理过程：

1、检查故障件外观，确认无误；

2、高温下复现故障，故障100%复现；

3、使用示波器观察故障件上can线信号、硬件狗喂狗信号、mcu复位信号、晶振信号，发现mcu的复位信号、晶振信号异常。下图为异常晶振信号。根据硬件信号不能判断mcu复位与晶振异常，谁是导致问题的根本原因。

图二、晶振振动异常

4、经负责人同意，更换故障件上晶振：故障依旧存在。判断mcu复位为导致故障的原因。

5、经负责人同意，刷写不同版本软件，定位导致mcu复位的软件bug存在于bt软件。

6、查询mcu的复位标志寄存器，确定mcu内部看门狗为导致复位的复位源。

7、查看bt代码中，喂狗信号是否生效。发现复位原因为在高温下，狗没喂上。  

原因分析：

        在常温下，mcu内部看门狗溢出周期为10ms，但内部看门狗的时钟使用mcu内部32k时钟，温漂为2%；而喂狗的指令在上电后的9.9ms，在高温下看门狗可能在9.8ms溢出，狗因此没喂上，导致mcu一直处在看门狗复位状态中。

        因mcu内部32k时钟精度存在一致性问题，故只有少数dut暴漏出故障。

可能隐患：

        已出货的dut，随着老化，mcu内部时钟漂移更严重，极有可能在高温下出现功能故障。

整改措施：

        调整喂狗的时间实机，保证mcu内部看门狗不再溢出；已出货dut重刷升级软件。