避坑指南合集 (避坑指南封窗)

环境引发的腐蚀,使得板卡或设备性能在使用过程中逐渐劣化,最终导致功能失效,这种失效常常是突发和不稳定的,不易发现和定位。

环境引发板卡腐蚀现象,可能造成设备或者板卡不稳定,由于其腐蚀速度比较缓慢,不易发现和定位。所谓板卡腐蚀,指的是PCB上管脚、焊点、过孔或其它直接裸露在环境中的金属部分和空气中的水蒸汽或其它介质发生了化学或者电化学作用而引起其功能和稳定性受损,当然其中也包括上述因素与某些物理因素(如温度,压力等)或者生物因素(如霉菌)的共同作用。

一、现象

某工程中的交换机在开通工程一年左右时间后,出现了部分板卡自动重启的情况,拔出板卡后,发现其表面附着黑色颗粒,初步怀疑是附近煤厂燃烧不完全的粉尘颗粒在板卡上堆积,导致板卡部分走线间的电阻电容发生改变。使用空气清洗后,仍然在运行数天后出现类似现象。由于该交换机的软件系统已在其它类似场景下得到充分验证,故将该问题定位为硬件失效,为追溯原因,通过显微镜观察板卡,发现板卡有如下问题:

1、器件的管脚颜色异常

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2、部分颗粒物未能清洁

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3、焊盘边缘出现明显缺口

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判断该板卡已被腐蚀。

二、板卡测试

测试板卡上的各参考点电压,发现其中某1.05V电压点,实测输出只有0.75V;反向查找其1.05V的电源模块输入正常,认为该部分电路可能是引发此故障的原因,且电压异常与在实验室重复性验证现象符合:该板卡多次启动时,有可能启动不成功,即使正常启动后,也有一定概率运行一段时间后自动掉电重启。

三、外部环境

该现象与环境有较强的关联性,该机房地处乡镇,为民房改建而成,防尘环境简陋,机房内电池和设备混放,天花板和墙壁表面有渗水痕迹。

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四、定性定量分析

对腐蚀物进行定量分析,图谱和结果如下:

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另外,常用的分析方法是使用挂片对环境空间质量进行分析,在设备使用的位置同时使用银试样和铜试样,以便更好地了解环境中腐蚀气体的化学性质。

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实测挂片测试,发现铜片和银片大面积腐蚀,一个月后取回挂片,发现挂片表面已经氧化成黑色,如下图

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实验室最终检测结论为GX。

对机房内的空气环境进行监控

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现场空气检测结果

序号

项目

单位

检测结果

1

二氧化硫

mg/m3

<0.004

<0.004

<0.004

2

硫化氢

mg/m3

<0.006

<0.006

<0.006

3

硫酸雾

mg/m3

0.049

0.053

0.046

4

硫酸根离子

mg/m3

0.611

0.351

0.501

5

总悬浮颗粒物

mg/m3

0.022

0.028

0.041

其中硫酸雾和硫酸根离子明显超过正常值。

五、解决措施

考虑环境不佳,且改造客户环境困难,现有设备上所有板卡已在不良环境中放置了较长时间,考虑对已出现问题和暂未出现问题的全部板卡都进行改造,做替换处理。替换板卡时提供了“三防”措施,即在板卡上刷防腐涂料,形成一层三防的保护膜,阻断和控制腐蚀过程。