Испытания дпп.

Изучение причин отказов связей в ДПП показывает, что в ос­новном эти отказы вызваны разрывами в районе соединений межслойных переходов. По частоте возникновения разрывов на первом месте стоят районы углов на выходах отверстий, на втором - разрыв самой металлизации на стенках отверстий. Последний вид отказов обусловлен, как правило, сильной шероховатостью стенок, недоста­точной выравнивающей способностью электролита меднения, нали­чием непрокрытых или со значительно протяженным или местным утоньшением металлизации, а также низкой пластичностью меди.

Указанные причины также способствуют образованию отказов и в первом виде.

Совершенствования конструкции переходов проводится в

обеспечение:

• уменьшения толщины диэлектрика, сквозь который осуществляется переход, для уменьшения величины расширения;

• увеличения площади контактирования проводников и металлизации отверстия;

• увеличения толщины металлизации в отверстии;

• согласования толщины соединяемых элементов конструк­ции перехода;

• стабилизации структуры стенок отверстий на стадии подготовки под металлизацию;

• использование диэлектрика с высокой температурой стеклоперехода.

Автоматизация испытаний печатных плат.

Испытание ДПП на устойчивость к тепловым воздействиям проводятся с целью определения степени ухудшения качества межслойных переходов во время и после тепловых воздействий, анало­гичных реальным воздействиям на платы в процессе изготовления, наладки и эксплуатации изделий. Другая цель таких испытаний - выявить дефекты, которые снижают надежность и определить кон­структивно-технологические способы повышения надежности с учетом существующего уровня качества материалов и оборудова­ния.

Объективность оценки качества металлизации межслойных переходов ДПП в значительной степени определяет правильность оценки уровня надежности и экономические показатели производ­ства.

Такие испытания необходимо проводить систематически в процессе изготовления высоконадежных ДПП, а также как специс­пытания.

Увеличение объема и оперативности получения информации о качестве металлизированных переходов может дать автоматизация испытаний.

Наибольшая эффективность достигается автоматизацией кон­троля и регистрации состояния цепей с металлизированными пере­ходами в течение всего периода испытаний, а также автоматизацией дозирования и смены видов воздействий на ДПП, т.е. заданием про­грамм испытаний.

Для контроля целостности цепей и регистрации разрывов не­посредственно во время термовоздействий на ДПП разработано специальное устройство контроля цепей. Это устройство обеспечи­вает непрерывное наблюдение одновременно за 180 цепями ДПП, помещенными в камерах тепла и холода, и позволяет регистриро­вать кратковременные и постоянные разрывы цепей. Разрывом счи­тается увеличение сопротивления цепи более 230 Ом при постоян­ном разрыве или 120 Ом при кратковременном разрыве цепи.

Для автоматизации испытаний ДПП на термоциклирование используется установка, в которой используется терморадиацион­ный нагрев плат и охлаждение потоком воздуха, продуваемого через рабочий объем камеры, что позволяет нагревать и охлаждать ДПП в автоматическом режиме.

Платы могут испытываться в интервале температур от ком­натной до +200°С. Время нагрева платы до предельной температуры 4 минуты, время охлаждения платы до комнатной температуры 7 минут. Циклы нагрева-охлаждения повторяются в зависимости от заданной программы, определяющей режим работы установки. Пре­дусмотрено три режима работы:

• нагрев платы до установленной температуры и выдержка заданное время;

• нагрев платы до установленной температуры, выдержка за­ данное время и охлаждение до комнатной температуры;

• автоматическое отключение нагрева платы и включение охлаждения в момент появления в испытуемой цепи разрыва и включение нагрева в момент восстановления цепи при ох­лаждении.

Последний режим, названный условно «самоциклы» автома­тически управляется характером поведения места отказа в цепи при термовоздействиях. Такое «самоциклирование» продолжается до тех пор, пока кратковременный разрыв связи, т.е. такой, когда связь восстанавливается (при определенной более низкой температуре), не перейдет в постоянный разрыв, т.е. когда связь не восстанавлива­ется при охлаждении до комнатной температуры.

Изучение характера изменения сопротивления цепи с метал­лизированными переходами в режиме самоциклирования на боль­шом числе плат позволило выявить особенности механизма пере­межающихся отказов сквозных и внутренних переходных отвер­стий, а также сделать вывод о возможности локализации кратковре­менных отказов с помощью устройства, работающего в режиме на­грева платы до температуры, несколько превышающей температуру разрыва цепи. Последняя определяется во время работы устройства в режиме самоциклов.

Разработана также установка испытания плат на термоцикли-рование, работающая на принципе конвекционного нагрева плат в воздушном пространстве между двумя горячими плитами, нагре­ваемыми распределенной системой электронагревателей. Охлажде­ние ДПП осуществляется выдвижением их из зоны нагрева и обду­вом воздухом из окружающей среды. В блоке управления имеется счетчик термоциклов, регистратор текущей и заданной температуры в камере. Блок регистрации разрывов в цепях испытуемых ДПП контролирует появление отказов и фиксирует отдельно кратковре­менные и отдельно постоянные разрывы, с указанием адреса цепи.

Устойчивость металлизированных переходов в ДПП к воздей­ствию термоударов эффективно исследовать на автоматизированной установке испытаний тепловыми ударами. Тепловые воздействия осуществляются с использованием иммерсионной теплопередачи в двух ваннах с кремнеорганической жидкостью. Цикл испытаний за­ключается в автоматическом перемещении платы из ванны с холод­ной жидкостью и погружения ее в ванну с горячей жидкостью - термоудар нагрева, далее перемещение платы из горячей ванны и погружение ее в ванну с холодной жидкостью - термоудар

охлажде­ния. Практически осуществляется пара термоударов.

Температурный диапазон горячей ванны задается программно в диапазоне от +20°С до +280°С, а холодной ванны 25±2°С. Время выдержки в горячей ванне можно задавать от 5 сек до 35 сек с ин­тервалом 5 сек, а в холодной ванне от 1 мин до 8 мин с интервалом 1 мин.

Время автоматического переноса из горячей ванны в холод­ную не более 16 сек.