Надежность мпп.

В обеспечение высокой надежности печатных плат требуется особая программа обеспечения качества печатных связей как на этапе разработки конструкции и технологии, так и на этапе изготовления опытного образца и серийного производства. Необходимо постоянно проверять правильность принятого решения в части: плотности и геометрии проводников; плотности и геометрии переходов; размера МПП; количества слоев; рисунка экранов; уровня технологических проблем при выбранной плотности; требований к необходимым материалам и состояния их разработки и изготовления, возможности обеспечения; контроля качества МПП в процессе изготовления или при сборке и эксплуатации; возможности создания такой же системы межсоединений (с эквивалентными электрическими и топологическими свойствами) при другой, более простой, конструкции и технологии изготовления; сведение до минимума расхода материалов и количества операций при изготовлении; технической реализуемости закладываемых допусков; выполняемости и степени обоснованности отступлений от требований стандартов; компетентности требований нормативных документов; какими средствами или методами обеспечивать установленные показатели технологичности и надежности; степени сложности в освоении технологии изготовления новых конструктивных решений; использования новой технологии; технологической базы предыдущих устройств; этапности перехода на новую технологию; сравнение (процент выхода годных, процент отказов и т.д.) разных способов аппаратной реализации операций и определения степени критичности операций.

В конструкции связей используется много разнородных материалов (медь, стекло, смола), а в технологии изготовления много процессов.

Многостороннее взаимодействие между материалами, процессами и внешними воздействиями влияет на надежность связей.

Обеспечение высокой надежности связей должно базироваться на определении физических и химических причин ненадежности. Требуется проводить анализ механизмов образования дефектов и отказов, их взаимовлияние и зависимость от конструкции, технологии, условий испытаний и эксплуатации.

По результатам анализа необходимо формировать конкретные конструктивно-технологические методы устранения или существенного уменьшения ненадежности. Сопоставление статистических данных о дефектах и отказах на разных этапах совершенствования конструкции, технологии и эксплуатации связей должно служить средством количественной оценки эффективности выбранных методов и средств нововведений.

Оценивать интенсивность отказов многослойной печатной платы с внутренними металлизированными переходами (λ_мпп) можно с помощью модели, представленной в виде:

λ_мпп=N_ск·λ_ск+N_сп·λ_сп+N_вн·λ_вн+N_ки·λ_ки+N_св·λ_св, где

N_ск- количество контактов с внутренними слоями в сквозных металлизированных отверстиях;

N_вн- количество переходов через внутренние металлизированные отверстия;

N_сп- количество сквозных металлизированных отверстий;

N_ки- количество кольцевых изоляционных зазоров между слоями земли-питания и металлизацией сквозных отверстий;

N_св- количество связей;

λ_ск- интенсивность отказа соединения торца контактной площадки внутреннего слоя с металлизацией сквозных отверстий;

λ_сп- интенсивность отказа перехода через металлизированное сквозное отверстие;

λ_вн- интенсивность отказа перехода через металлизированное внутреннее отверстие;

λ_ки- интенсивность отказа изоляции между проводником земли питания и металлизацией сквозного отверстия;

λ_св- интенсивность отказа связи из-за искажения формы сигнала выше допустимого.

Основной вклад в надежность МПП вносят металлизированные переходы и изоляционные зазоры. В радиоэлектронных устройствах сложность печатных плат увеличивается. Соответственно растет число структурных элементов, определяющих надежность. Для сохранения надежности МПП на требуемом уровне необходимо значительно увеличивать надежность каждого структурного элемента.

Высокая надежность многослойных печатных плат может быть обеспечена путем: оптимизации конструкции; оптимизации процессов изготовления; жесткого контроля материалов и процессов; испытания тест-свидетелей (тест-плат, тест-купонов); достоверной корреляцией надежности плат и результатов испытаний тест-свидетелей.