Тепловые методы контроля качества сквозного металлизированного отверстия (СМО) печатных плат (ПП) основаны на тепловых моделях. Однако известные тепловые модели СМО не учитывают отвода тепла в материал ПП и не позволяют связать тепловые характеристики СМО с качеством адгезии. В работе рассмотрена осесимметричная тепловая модель СМО однослойной ПП при одностороннем нагреве. Показано, что отношение приращений температуры верхнего (нагреваемого) и нижнего торца СМО в рассматриваемом диапазоне мощности нагрева не зависит от уровня мощности. Предложена линейная тепловая эквивалентная схема СМО с продольным тепловым сопротивлением металлизации СМО, определяемым параметрами и качеством слоя металлизации, тепловым сопротивлением, определяющим конвекционный теплообмен между торцами СМО с прилегающей поверхностью ПП и окружающей средой, и тепловым сопротивлением прилегающей к СМО области материала ПП, зависящим от качества адгезии металлизации и диэлектрика ПП. Параметры тепловой эквивалентной схемы, оцениваемые по отношению приращения температуры верхнего и нижнего торцов СМО и их разности, могут служить основой для разработки метода неразрушающего контроля качества СМО ПП путем его одностороннего нагрева, например, лазерным лучом.
Сергеев Вячеслав Андреевич
Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия; Ульяновский государственный технический университет, г. Ульяновск, Россия
Ходаков Александр Михайлович
Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия
Сальников Максим Юрьевич
Ульяновский государственный технический университет, г. Ульяновск, Россия; Федеральный научно-производственный центр АО «Научно-производственное объедине-ние «Марс», г. Ульяновск, Россия
1. Bin Y., Hui C., Yudong L., Daojun L. Study of key failure modes of PTH in high density printed board and case study // 2014 15th International Conference on Electronic Packaging Technology. Chengdu: IEEE, 2014. P. 923–927. DOI: https://doi.org/10.1109/ICEPT.2014.6922798
2. ГОСТ Р 56251-2014. Платы печатные. Классификация дефектов. М.: Стандартин-форм, 2014. 107 с.
3. Medvedev A.M. Printed-circuit board. Reliability of interconnections // Reliability: Theory & Applications. 2012. Vol. 7. No. 4 (27). P. 72–79.
4. A study on effects of copper wrap specifications on printed circuit board reliability / B. Sood, J. Shue, J. Leitner et al. // IEEE Transactions on Reliability. 2019. Vol. 68. No. 1. P. 248–266. DOI: https://doi.org/10.1109/TR.2018.2835140
5. ГОСТ Р 55744-2013. Платы печатные. Методы испытаний физических параметров. М.: Стандартинформ, 2014. II, 21 с.
6. Данилова Е.А. Обзор методов обнаружения опасных технологических дефектов в электронных платах // Надежность и качество: Тр. Междунар. симпозиума. Пенза: Пен-зенский гос. ун-т, 2013. Т. 1. С. 331–335.
7. Касаткин С.И., Васильева Н.П., Муравьев А.М., Плотникова Н.В. Контроль и ди-агностика печатных плат и микросхем посредством анализа их магнитных полей // Датчи-ки и системы. 2008. № 1. С. 48–53.
8. Пат. 2159522 РФ. Способ контроля качества металлизации отверстий печатных плат / Ю.А. Плотников, М.Ю. Поляхов, Л.А. Чернов. Заявл. 23.07. 1999; опубл. 20.11.2000, Бюл. № 34.
9. On thermo-mechanical reliability of plated-through-hole (PTH) / F. Su, R. Mao, J. Xiong et al. // Microelectronics Reliability. 2012. Vol. 52. Iss. 6. P. 1189–1196. DOI: https://doi.org/10.1016/j.microrel.2011.11.021
10. Винокуров А. Расчет печатных плат для светодиодов Cree серии ХР и МХ // Полу-проводниковая светотехника. 2010. Т. 3. № 5. С. 16–20.
11. Сергеев В.А., Ходаков А.М. Нелинейный тепловые модели полупроводниковых приборов. Ульяновск: УлГПУ, 2012. 159 с.
12. Теплопередача через непроницаемые стенки. С. 4–5 // Корпоративный портал: [Электронный ресурс] / Томский политехнический университет. URL: https://portal.tpu.ru/SHARED/p/PNB/learning/Thermodynamics/Tab3/Lecture11.pdf (дата об-ращения: 07.06.2021).
13. Головин Д.Ю., Тюрин А.И., Самодуров А.А., Головин Ю.И. Определение темпе-ратуропроводности материалов методом нестационарного точечного нагрева // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 46. № 1. С. 39–42. DOI: https://doi.org/10.21883/PJTF.2020.01.48863.18052