ТЕСТ-КУПОН ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ОТВЕРСТИЯМИ Советский патент 1995 года по МПК H05K1/02 

Изобретение предназначено для испытаний печатных плат с металлизированными отверстиями и может быть использовано для контроля качества печатных плат и оценки ресурса их работы.

Цель изобретения повышение достоверности контроля печатных плат.

Это достигается за счет конструкции тест-купона, обеспечивающей электрическое контактирование на участке контактная площадка межслойный переход по всему периметру отверстия для межслойного перехода при уменьшенной толщине слоя металлизации в отверстиях тест-купона относительно среднего значения толщины слоя металлизации в отверстиях платы и увеличенной относительно минимально допустимой толщины слоя металлизации при условии, что количество металлизированных сквозных отверстий тест-купона, соединенных последовательно в одной из его электрических цепей, выбрано в зависимости от количества отверстий печатной платы, заданного срока службы платы, условий эксплуатации платы (количества максимальных перепадов температуры в год), коэффициента ускорения испытаний тест-купона и характера распределения отказов при испытаниях.

На фиг. 1 приведена схема многослойной структуры тест-купона, содержащей металлизированное отверстие 1 с контактными площадками 2 и 3 внутренних слоев и контактными площадками 4 и 5 внешних слоев.

На фиг. 2 приведена схема поперечного сечения многослойной структуры тест-купона со скругленными участками 6 перехода контактная площадка (4, 5) металлизированное отверстие 1.

П р и м е р. Тест-купон содержит многослойную структуру, включающую внутренние и внешние слои со схемой проводников и контактными площадками 2, 3, 4, 5 и металлизированные отверстия 1.

Соединение металлизированных отверстий 1 с контактными площадками 2 и 3 внутренних слоев выполнено по части периметра отверстия, а с контактными площадками 4 и 5 внешних слоев по всему периметру отверстия. Участок 6 перехода контактная площадка металлизированное отверстие выполнен с радиусом скругления r (0,1-0,25) l (мкм), где l толщина многослойной структуры.

Количество металлизированных сквозных отверстий в тест-купоне определено из выражения
m n
Для платы, содержащей n 5000 металлизированных отверстий, при заданном сроке службы Т_сл 40 лет (платы телефонно-телеграфного оборудования), количестве перепадов температуры в год N_кл 10, коэффициенте ускорения испытаний К 40, минимальном количестве термоциклов, которое должен выдержать без отказа тест-купон при его испытаниях для пригодности платы к эксплуатации N_ус 21, и степенном параметре b 3,2 распределения Вейбулла количество металлизированных отверстий тест-купона составляет
m 5000 465,4 ≈ 466 (отверстий)
Минимально допустимая толщина слоя металлизации в отверстиях печатной платы, обеспечивающая надежную ее работу, составляет 20 мкм (ОСТ 16.0.539.093.84. Платы печатные многослойные. Общие технические условия).

Средняя толщина слоя металлизации в отверстиях платы 25 мкм. Толщина слоя d металлизации в отверстиях тест-купона составляет 20 ≅ d ≅ 25 мкм.

Радиус скругления участка 6 перехода от металлизированного слоя в отверстии к контактным площадкам 4 и 5 внешнего слоя составляет (0,1-0,25)l, где l толщина многослойной структуры тест-купона. У многослойных плат расстояние между внешним и соседним с ним внутренним слоем обычно не более 0,25 l. Для восьмислойных и других более сложных многослойных печатных плат это расстояние меньше, поэтому в качестве верхнего предела радиуса окружения выбрано значение 0,25 l, чтобы участок перехода не превышал расстояние между внешним и соседним внутренним слоем в этом крайнем случае. Нижний предел (0,1l) выбран из соображений технической возможности изготовления плавного участка перехода (например, для двусторонней печатной платы толщиной 1 мм с толщиной фольги на внешних слоях 50 мкм при изготовлении участка перехода в виде поверхности тора радиус скругления угла диэлектрического основания будет 50 мкм).

Изобретение служит для повышения достоверности контроля печатных плат. Тест-купон выполнен в виде многослойной структуры, включающей внутренние и внешние слои со схемой проводников и контактными площадками (П) 2 - 3. Соединение металлизированных отверстий 1 с П 2 и 3 выполнено по части периметра отверстия, а с П 4 и 5 - по всему периметру. Участок перехода П 4 (5) - отверстие 1 выполнен с радиусом скругления r (0,1 - 0,25) I, где I - толщина многослойной структуры. В описании приведено выражение для определения количества отверстий. 2 ил.

ТЕСТ-КУПОН ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ОТВЕРСТИЯМИ, содержащий многослойную структуру с металлизированными сквозными отверстиями, соединенными с контактными площадками внешних и внутренних слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, соединение металлизированных отверстий тест-купона с контактными площадками внешних слоев выполнено по всему периметру отверстий, при этом участок перехода контактная площадка металлизированное отверстие выполнен скругленным с радиусом скругления r (0,1 0,25)l (мкм), где l толщина многослойной структуры (мкм), а толщина слоя металлизации d в отверстиях тест-купона выбрана из выражения a ≅ d ≅ b, где a минимально допустимая толщина слоя металлизации в отверстиях печатной платы, (мкм); b среднее значение толщины слоя металлизации в отверстиях печатной платы (мкм), причем количество металлизированных отверстий m тест-купона выбрано из выражения

где T_сл заданный срок службы печатной платы, год;
N_кл среднее количество максимальных перепадов температуры в год при эксплуатации печатной платы, год^-1;
K коэффициент ускорения испытаний тест-купона на термоциклирование;
b степенной параметр распределения Вейбулла отказов металлизированных отверстий при испытаниях тест-купона на термоциклирование;
N_ус заданное минимальное количество термоциклов, выдерживаемое тест-купоном при испытаниях, характеризующее пригодность платы для эксплуатации.