Печатная плата, прошедшая электрические испытания, не означает, что она имеет долгосрочную-надежность. Многие продукты полностью соответствуют стандартам электрических испытаний на заводе, но по-прежнему возникают проблемы с отказами, например, из-за обрывов цепи и внезапных изменений импеданса после повторяющихся колебаний температуры и длительной-работы. Основная проблема заключается в том, что электрические испытания могут только проверить «текущее состояние проводимости» переходного отверстия, но не спрогнозировать срок его службы в реальных-сценариях применения.
Эта болевая точка беспокоит многих специалистов по печатным платам: продукты проходят все заводские испытания, но на стороне клиента случаются внезапные периодические сбои; из-за значительного отклонения сопротивления после испытаний на термический цикл; а срок службы заметно различается между партиями изделий одинаковой конструкции. Если полагаться исключительно на традиционные электрические испытания, затруднительно заранее выявить такие потенциальные риски.
Отраслевые эксперты отмечают, что сквозные отказы возникают в основном из-за длительного-накопления напряжения, а не из-за мгновенных электрических аномалий. Чтобы обеспечить надежность, мы должны выйти за рамки единичных электрических испытаний и перестроить стандарты качества с точки зрения теплового цикла.
Термические циклы влияют на надежность четырьмя ключевыми способами:
Во-первых, тепловое расширение и сжатие многократно растягивают медную стенку. Коэффициент теплового расширения меди отличается от коэффициента теплового расширения смолы и стекловолокна, что приводит к образованию микротрещин после длительных-изменений температуры.
Во-вторых, традиционные электрические испытания имеют «слепые зоны» и не могут обнаружить непроникающие микротрещины. Эти трещины практически не влияют на устойчивость к комнатной-температуре, но быстро расширяются в реальных условиях эксплуатации, вызывая функциональный отказ.
В-третьих, переходные отверстия в многослойных и толстых платах более опасны. Их большое соотношение сторон и сложная нагрузка делают переходные отверстия внутреннего-слоя склонными к преждевременному выходу из строя, если процессы осаждения меди и гальваники нестабильны.
В-четвертых, испытания термического цикла моделируют реальные сценарии. Множественные термические удары усиливают скрытые дефекты, что точно отражает долгосрочную-надежность.
Проекты высокой-надежности теперь включают результаты теплового цикла в активной зоне посредством оценок качества. Оценка объединяет стабильность процесса и условия сборки для снижения рисков сбоев в источнике.
Таким образом, обычные электрические испытания не могут охватить все риски, связанные с надежностью. Только проверка реальных-сценариев, таких как термические циклы, обеспечивает долгосрочную-стабильность и позволяет избежать проблем, связанных с "заводскими-проходными испытаниями, но-неудачными испытаниями в полевых условиях".
