老板氣勢洶洶走進質檢室：“你都在瞎折騰啥，電腦主板修好了嗎，客戶一直催我發貨，有進展沒？”吳解兩手一攤：“還真有，絕對是物理損傷，報廢吧。”老板：“報廢！說得輕松，你又不是不知道一塊板子多貴！頂得你半年的工資。”話一出口老板意識自己說多了。

還有其他同事在場，話落同事的眼睛都盯著吳解，露出一副羨慕嫉妒恨的眼神，我打著圓場：“老板，我的工資好多年沒變，你剛剛莫非說的是我的調薪計劃？現在就能答復你——我接受計劃，哈哈哈”吳解是一名程序員，老板始終以為電腦沒跑起來是主板內存啟動參數設置錯誤導致，揪著他不放，施壓勢必要修好。

公司只為大客戶生產電腦主板，什么是大客戶呢？那就是它的稀缺性，客戶定制的主板應用于專用領域，不同于家用的電腦。客戶有多大呢？客戶一下單可以保證公司三年渠道不愁。機會和風險并存，如果設備出了設計缺陷問題，客戶不高興可能三年的產品都要一次性退回，公司就歇菜咯。

產品賣得也老貴了。老板：“你再查查是哪個器件壞了，換掉它。”吳解再三確認老板的態度：“還能再更換器件嗎？之前板子已經更換過一次，高度懷疑電路板走線斷，換其他器件無效。”聽老板口氣是想對返修規程開綠燈，按照規程，電路板維修最多只能更換一次器件，否則的電路板不允許發貨。

老板：“更換器件也是下下策，你再嘗試調試軟件行不行，說不定就好了呢，目前你必須在不改變電路器件的情況下確定是哪個器件損壞，確認不出你下個月沒績效。”給出電路板斷線的結論老板是聽不進去的，沒有直接證據擺在他面前，光憑借個人經驗說服不了。

如果不把老板說服，扣績效就不是停留在口頭上的威脅，好肉疼啊。吳解思緒片刻轉身走出質檢室。老板在后面指他的背影著嚷著道：“喂你去哪，你是不是忘記拿故障板了！”吳解：“已經定位故障，我得找一家有X光資質的企業。我的話在你這里沒有權重，給電路板拍一張X光，是不是布線斷一目了然。《訴訟法》把這稱啥來著，零口供定罪。”

2. 拓撲

家用計算機CPU和內存的連接方式簡要圖是這樣的：

內存顆粒的16根公共地址總線A0~A15連接到CPU的16個地址端口上，結構都一樣我僅畫出一根示意，控制地址線的IO口看成有上下拉的電阻，電阻兩端接數字地和1.5V上拉電源；顆內存顆粒組成一條內存，末端電阻連接0.75V電壓，因為它必須放在最后一顆內存顆粒后，所以也叫端接電阻。其實還有數據信號、控制信號、時鐘信號，它們都和本文關注點關系不大就省略，避免閱讀疲勞。

主板內存要能運行必須保證4部分同時正常：

CPU、內存顆粒、供電、信號通路。電腦主板的故障現象一句話描述就是“電路板受熱后內存數據訪問錯位” ，具體的錯位現象在之前發過視頻，即使不看視頻也不影響下文的閱讀，具體排查思路我將在另一篇文章里詳細描述，讀者暫時接受我的結論——故障由于地址線A0信號通路斷路引起。

3. X光拍照

委托機構聊天群里傳回電路板X光俯視圖，黑色實心的圓點是BGA焊盤，兩焊錫求之間有個淚滴形狀的長方形是0402封裝的陶瓷電容，置于芯片背面起到濾波作用；與BGA焊盤矩陣成45度錯位整齊排列的小圓形是過孔；某些芯片內部還能看到若干弧形飛線；交錯縱橫灰蒙蒙的線條是電路板走線銅箔，它們的寬度只有BGA焊盤直徑的1/6。

走線的清晰度不是太高，反復在電腦端查看PCB圖核對X光下若有若無的走線陰影，尤其是在大面積網格覆銅的情況下，假如斷路位置在它上方，X光是無能為力的。或許CT可以排上用場，電路板拍照最大的好處是可以充分發揮放射儀器的分辨率特性，分辨率和什么有關系？

斷層數唄。拍攝CT時候醫生會考慮到照射部位的變異敏感性，特意降低放射計量、盡量少的斷層照射。電路板幾乎沒有放射計量的顧慮，直接以最小斷層去采集數據。

期初故障僅在受熱情況下發生，證明斷路位置僅僅微弱的斷裂，銅箔微變形才斷開。幸運的是，反復用風筒加熱電路板已經超過產品器件的耐受溫循次數，最終即使在常溫情況下也能復現故障，希望裂縫能更明顯。傳統電子企業做溫度控制篩選需把產品放入一個像冰箱的設備，稱之為溫箱，溫箱能制冷也能加熱，溫度控制在-50~80℃，大的溫箱有一個房間大小，人可以直接進入，稱為步入式溫箱。

傳統冰箱的方式對整個產品放入溫箱整體溫控，電子產品出現問題后很難定位是哪個器件溫度明感，一直很希望能有一種可以給單獨器件加熱、制冷的溫箱。2019年就有一家國內企業研發了相關產品《一種溫度控制系統設計及在高低溫測試中的應用》，可惜產品不對外銷售。既然市面上買不到理想的單點溫控設備，退而求其次DIY一個用模板隔絕器件之間溫度傳遞的想法。

回想排查過程，猜測斷路點更靠近CPU側面，哪來的結論呢？在用風筒給電路板加熱時，風筒中心對著CPU，CPU和內存條之間用一塊木板隔離，風筒熱度和風速都沒開到最大檔位，試圖一定程度上做到單獨給某區域加熱，進一步縮小懷疑區域。究竟斷路點更靠近CPU側還是更靠近內存條側。

吳解提醒同事在EDA軟件上操作：高亮地址線A0的整條鏈路，核對A0信號腳途經的焊盤、過孔、走線。用于連通雙面板和多層板各層之間的印制導線，在各層需要連通的導線的交匯處鉆上一個公共孔，即過孔。在工藝上，過孔的孔壁圓柱面上用化學沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過孔的上下兩面做成圓形焊盤形狀，過孔的參數主要有孔的外徑和鉆孔尺寸。

過孔在線路板中，一條線路從板的一面跳到另一面，連接兩條連線的孔也叫過孔，區別于焊盤，邊上沒有助焊層。過孔不僅可以是通孔，還可以是掩埋式。所謂通孔式過孔是指穿通所有覆銅層的過孔；掩埋式過孔則僅穿通中間幾個覆銅層面，仿佛被其它覆銅層掩埋起來。

發現離CPU BGA焊盤最近的過孔影像和其他過孔有明顯差異，理想狀態下過孔影像應該是垂直圓筒狀、或空心圓形，具體形狀依據拍攝視角而定，影像上兩層過孔邊沿并不是相互垂直的，略有些偏移，看起來像兩個套在一起啊的奧運五環，疑似過孔工藝有瑕疵。EDA上顯示A0的過孔屬于Top（頂）層到Bottom（底）層的通孔，接著在疑似瑕疵過孔旁邊查詢有沒有連通同樣兩層的同規格過孔：有，還很多，離得也很近。選擇最近的幾個過孔影像與A0比較也存在明顯差異。

為什么要和它們對比呢？在歐式空間中，同一平面上的兩條平行線永不相交。這是每個受過九年義務教育的人都知道的常識，這一常識在射影空間中不再成立，兩條相互平行的鐵軌離觀察者越遠鐵軌間距越窄，在無限遠處相交于一點。X光垂直照射也存在細微的射影空間視覺差，相機正下方的過孔呈空心圓狀，距離遠的過孔呈圓筒狀，找幾個與A0較近的過孔是為了識別射影空間的視覺欺騙。拿起手機在聊天群里輸入：“請傾斜些角度拍攝電路板CPU位置，角度盡可能多。”

換角度拍證實地址線A0信號斷路的猜想。除了瑕疵過孔外，其他的過孔都成圓筒狀，瑕疵過孔的圓筒內壁陰影深度既不同于正常過孔的深，也沒有無銅區域暗淡，推測渡金屬工序鍍層厚度不足。懷疑經歷多次高低溫應力實驗，最終使得過孔內壁撕裂。

撕裂的位置位于BGA焊盤到第一顆內存顆粒之間，具體可以參看文章的第一張圖。猜想是建立在X光照片之前的思考實驗，最終照片證實猜想的成立。相比于先看到照片后天馬行空的揣測，前者更具說服力。

4. 對峙

向電路板制作廠家展示疑似瑕疵過孔的照片，希望的得到他們的確認，故障板卡就能蓋棺定論。“故障板疑似瑕疵過孔與同類型過孔有點區別，請你們協助分析是否存在異常，還需要做哪些驗證？可否形成相應的結果及報告？”叮咚——30分鐘后得到對方的信息恢復，還未看清文字內容對方居然撤回消息，對方沒立即編輯新消息。

同事調侃道：“廠家是不想認賬咯，欲言又止。”繼續等待15分鐘后廠家回復一段更加正式、避重就輕的答復。“你好，就目前檢查的結果，并未在表面焊接部分發現質量問題，過孔是否存在異常需要相關檢驗設備，拆卸器件，PCB逐層打磨拍照銅箔是否存在缺失，我司不具備相關設備條件，沒法針對故障給出分析報告。”廠家是非但不承認質量缺陷還試圖毀尸滅跡，誘導破壞實驗，實驗結束后再出具報告產品質量完整，鍋甩得賊溜。

其實排除過孔是否存在瑕疵還沒到破壞實驗的地步，卸掉CPU是必要的操作，萬用表兩端分別接觸A0的BGA焊盤，另一端接觸內存顆粒末端電阻，如果蜂鳴器發出“嗶”，就證明沒有斷路。再次拆卸CPU觸發第二次維修跟換器件條件，得結果老板的同意，無論是否能修好都不允許售賣，為的是死的明明白白。老板的思想工作請其他同事去做，X光照片擺在這里，耗在這也不可能有結果，真要是過孔瑕疵老板給客戶的答復也輕松，上游廠商的疏忽打板子總不至于打到自己頭上。

老板無奈同意：“卸吧。”雖說吳解有著十足的把握是線路肯定是斷的，在用萬用表測試前依舊存在些許忐忑，萬一響了，幾星期的奮戰豈不是顆粒無收。加之報廢一塊電路板，老板必定會記在賬上，就算是賣不出去老板也會讓他繼續排查找到真實故障原因。沒響。吳解可以暫停腦子里的小劇場，抬起頭嘴角上翹：“老板，來聽聽，我沒說錯吧，就是斷了”。老板接過吳解手中的萬用表：“剛剛碰哪了？讓我來測試。”

5. 老板的奇思妙想

老板不甘心直接報廢電路板，提出一個大膽的想法試圖挽回損失，“既然瑕疵過孔是一個通孔，或許還有挽救的措施，”老板在紙上畫著草圖給大伙解釋道。

“在原來過孔的位置用電鉆前后打通，電路板已經不是裸板沒法用電鍍的方式重新補過孔金屬，嘗試這網過孔里灌入融化的焊錫，刮掉過孔附加頂層和底層綠油保護層，焊錫兩端掛在兩層電路板末端銅箔上。”

吳解也不反駁，只提醒幾個風險：“第一過孔中間板材沒有金屬，焊錫根本無法附著全靠兩端零星的銅箔支撐；第二過孔處理好后，旁邊可是BGA焊盤呢，CPU還要重新焊接上去，加溫后灌入的焊錫是否還能牢靠抓住銅箔不確定，大概率會受到液體張力脫離銅箔形成膠囊狀；第三就算重復修復3-5次成功了，電路板能否經受得住震動實驗呢？”電路板制作廠家不敢承接老板的大膽想法，以鉆頭精細度不足、從未有類似返修先例為由拒絕。

6. 下期預告

還記得前文提醒“排查過程”放在另一篇文章嗎，并不是我特意而為之，排查過程閱讀起來沒有本文輕松，涉及到不少計算機接口原理和軟硬件調試方法，合成一篇文章讀者閱讀會失去興趣，在這里首先高能預警，系列文章你將要了解到：

為什么內存條都是單面4或8顆排列？

BIOS怎么適配不同內存條？

購買內存條2根套裝比單根貴的原因？家用主板究竟是否真有必要購買套裝內存？

怎么讓CPU停止下來？

主板只有一顆16位位寬的內存顆粒，64位CPU能否運行？

責任編輯：haq