IPC高可靠性论坛和微盲孔峰会于2019年5月14日至16日在马里兰州汉诺威举行。此次技术研讨会的焦点为IPC A-610 3级高可靠性电子产品，即应用于关键军事、航空、汽车和医疗领域的电子产品，要求其能够在产品使用寿命期间不间断运行，产品停机是不可接受的。研讨会涵盖了与可靠性相关的广泛主题，为业界同仁提供了互相交流学习的机会，他们共享专业知识和经验，确定和了解失效原因，选择最佳设计规则、材料、工艺和测试方法，以最大限度地提高产品可靠性。
Collins 航空公司的STC项目经理John Bauer是此次技术研讨会的主讲人，他的演讲主题是面向可靠性设计——《你的实力取决于最弱的环节》。在他的演讲中，盲孔是PCB设计中“最薄弱的环节”。
Bauer说，对于商用飞机中使用的各种电子系统和设备，产品预计使用寿命可长达20年，需承受+ 40℃至85℃的极端操作温度。他总结了用作现场可靠性指标的加速热循环和热冲击测试方法，详细描述了通过监测阻抗变化鉴定测试盲孔的互连。通过严格的供应链管理——特别是使用合格的材料，精心选择具有所要求的技术能力、认可的质量体系和可靠性测试程序的PCB供应商——2017年和2018年Collins 航空公司共购买了含有10亿以上微盲孔的PCB，经确认的微盲孔缺陷的发生率已下降至零。
接下来，Bauer展示了许多微盲孔失效的真实案例，失效的根本原因包括厚径比大于1:1、二次加工操作中的碎屑残留、清洗不充分、未经授权的工艺变更、激光钻孔过程中目标盘过热、铜电镀均镀力不足，以及供应商选择不当。
那么，可靠的微盲孔具有什么属性？Bauer推荐厚径比小于0.75:1，烧蚀直径大于0.005英寸，目标盘直径大于0.012英寸，双层结构采用开玻纤半固化片。他建议可从适合于特定终端用途的列表中选择最可靠的盲孔：开放式电镀微盲孔、全镀单层微盲孔、交错微盲孔、双层堆叠微盲孔和三层堆叠微盲孔（根据他的经验，这些盲孔的可靠性以降序排列）。
然后，Bauer展示了测试结果，给出了来自合格PCB供应商的不同盲孔结构可靠性的对比，未通过鉴定测试的有堆叠微盲孔和埋盲孔上微盲孔结构。显著影响可靠性的变量有盲孔填充材料的选择、锡铅与无铅回流焊以及埋孔的直径和厚径比。
以色列PCB Technologies 公司首席技术官Yaad Eliya介绍了射频微波的新应用和创新解决方案。他在演讲中介绍了将气腔和空气隧道技术纳入GHz频率雷达系统PCB设计中的好处，这些技术不是被设计成具有离散频率的多系统，而是使带宽显着增加，单个模块就可以覆盖多个雷达信号，并可减少重量和成本。
Eliya继续比较标准材料的属性，例如低介电常数FR-4层压板、专有的编织玻纤增强碳氢化合物陶瓷层压板，以及采用增强材料的挠性聚酰亚胺层压板——包括PTFE陶瓷层压板、专有“超低损耗” 层压板、含氟聚合物聚酰亚胺复合挠性层压板、玻璃微纤维增强PTFE复合材料。他还讨论了原材料、填加剂、玻璃型号和铜箔表面粗糙度对高频性能和信号完整性的影响，然后提供了软材料和嵌入式元器件程序设计规则的实用指南。最后，Eliya给出了选择散热解决方案的通用指南，并建议使用高加速热应力测试来进行材料和工艺优化。
Foresite Inc.公司的创始人兼总裁Terry Munson解释了导电阳极丝（CAF）失效是由于在直流电气偏压和潮湿条件下，两个相邻导体之间的层压介电材料中形成导电细丝而发生于PCB内部的电气短路。他的演讲证明，在盲孔位置的玻纤织物中缺胶，使电镀化学物质可穿过织物并形成在正常操作功率下内层导电阳极丝（CAF）短路的条件，导电阳极丝（CAF）和枝晶生长之间的主要结构差异是前者是发生于PCB内部，后者发生于PCB外部。
外部枝晶短路可能是由于免洗助焊剂残留物未完全热活化、水溶性助焊剂未适当清洗去除、导体之间的冷凝水、外部污染源、PCB和元件上的制造残留物而造成的，Munson开始寻找这些逻辑问题的答案。这些污染物和水分是否会进入PCB内层并导致同样的问题？潮湿和腐蚀性污染物是如何进入电路板编织物的？外部不会首先在阻焊膜上或阻焊膜下造成短路吗？如果腐蚀性残留物通过盲孔渗入，是否会出现铜壁腐蚀的迹象？
采用了通过光学显微镜、X射线扫描电子显微镜、能量色散光谱相结合给出的一系列以往案例，Munson展示了内层制造中蚀刻及漂洗工艺中层压板缺胶、盲孔粗糙钻孔和表面污染物对导电阳极丝（CAF）短路形成的影响。此外，他认为制造商过程控制问题导致导电阳极丝（CAF）失效可能只会出现在一堆压合面板的特定面板上。
Magnalytix公司（KYZEN公司和STI Electronics联合投资）的副总裁兼首席技术官Mike Bixenman博士，是表面绝缘电阻（SIR）测试的倡导者，该测试方法可实时收集清洁度客观证据以确定电子组装可靠性和减轻失效的风险。随着功能的增加，设计变得更加密集，元器件封装间距越来越小，操作环境变得更加严苛，清洁度成为了可靠性的关键因素。
如何有效的测量离子清洁度？行业多年来一直依赖于溶剂萃取物电阻率（ROSE）测试方法，但现在这种方法已经过时，行业认为它已不再是鉴定制造过程的可接受基准。IPC J-STD-001G的修订本1对J-STD-001清洁度要求做出了主要修订，并就行业如何考虑未来的清洁和残留物要求做出了改变。对于高可靠性组件，在涂覆三防漆前，将根据可接受的助焊剂和其他残留物的水平鉴定焊接和清洁工艺。确定生产组件上的残留物“可接受的”和“不可接受的”水平，并确定、分析、控制和监测与污染物相关的风险，以消除风险或减轻其影响。
Bixenman还讨论了与湿度相关的失效模式，其中焊接和处置留下的残留物可能导致枝晶状生长、导电阳极丝形成、电化学迁移，以及尤其是在恶劣的气候条件下三防漆下的迁移和气体腐蚀。他介绍了用于生产车间的有效表面绝缘电阻（SIR）测试系统，该系统主要包括：经认证的高阻抗测量仪和电源、用于8个测试电路板插槽（每个电路板有4个通道）的矩阵切换卡、测量高表面绝缘电阻（SIR）值时用于极低噪声和串扰的高屏蔽电缆、在高速处理速度下测试过程中实时运行的用户接口、分析和数据输出，以及能够完全控制环境室的统计过程控制（SPC）和网络驱动报告生成设施。
表面绝缘电阻（SIR）测试方法可有效地测试残留物影响、来料裸电路板的清洁度、材料调查和鉴定以及预测长期失效机制。Bixenman描述的系统可用于现场工艺特征描述、工艺开发和工艺优化，并给出了许多PCB系统设计、过程开发、过程控制和产品验收的应用案例。
