Análise de confiabilidade de equipamentos eletrônicos submetidos a choques e vibrações – uma visão geral

Diário: Choque e Vibração 16 (2009) 45–59
Autores: Robin Alastair Amy, Guglielmo S. Aglietti (E-mail: [email protegido]) e Guy Richardson
Afiliações dos autores: Grupo de Pesquisa Astronáutica, Universidade de Southampton, Escola de Ciências da Engenharia, Southampton, Reino Unido
Surrey Satellite Technology Limited, Guildford, Surrey, Reino Unido

Direitos autorais 2009 Hindawi Publishing Corporation. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob a Licença Creative Commons Attribution, que permite uso, distribuição e reprodução irrestrita em qualquer meio, desde que o trabalho original seja devidamente citado.

Anotação No futuro, espera-se que todos os equipamentos eletrônicos modernos tenham funcionalidade crescente, mantendo a capacidade de suportar cargas de choque e vibração. O processo de previsão da confiabilidade é difícil devido às complexas características de resposta e falha dos equipamentos eletrônicos, portanto os métodos atualmente existentes são um compromisso entre a precisão do cálculo e o custo.
A previsão rápida e confiável da confiabilidade de equipamentos eletrônicos quando operando sob cargas dinâmicas é muito importante para a indústria. Este artigo mostra problemas na previsão da confiabilidade de equipamentos eletrônicos que retardam os resultados. Deve-se também levar em conta que o modelo de confiabilidade geralmente é construído levando em consideração uma ampla gama de configurações de equipamentos para uma série de componentes similares. Quatro classes de métodos de previsão de confiabilidade (métodos de referência, dados de teste, dados experimentais e modelagem de causas físicas de falha - física da falha) são comparadas neste artigo para selecionar a possibilidade de utilização de um ou outro método. Nota-se que a maioria das falhas em equipamentos eletrônicos são causadas por cargas térmicas, mas esta revisão foca nas falhas causadas por choques e vibrações durante a operação.

Nota do tradutor O artigo é uma revisão da literatura sobre o tema. Apesar de sua idade relativamente antiga, serve como uma excelente introdução ao problema de avaliação da confiabilidade por meio de vários métodos.

1. Terminologia

Matriz de grade de bola BGA.
Processador DIP Dual In-line, também conhecido como Pacote Dual In-line.
FE Elemento Finito.
Matriz de grade de pinos PGA.
Placa de circuito impresso PCB, também conhecida como PWB (Placa de fiação impressa).
Transportador de chips com chumbo de plástico PLCC.
PTH chapeado através do furo, às vezes conhecido como Pin Through Hole.
QFP Quad Flat Pack - também conhecido como asa de gaivota.
Ligas com memória de formato SMA.
Tecnologia de montagem em superfície SMT.

Nota dos autores originais: Neste artigo, o termo "componente" refere-se a um dispositivo eletrônico específico que pode ser soldado a uma placa de circuito impresso, o termo "pacote" refere-se a qualquer componente de um circuito integrado (normalmente qualquer componente SMT ou DIP). O termo "componente anexado" refere-se a qualquer placa de circuito impresso ou sistema de componentes combinado, enfatizando que os componentes anexados têm massa e rigidez próprias. (A embalagem de cristal e seu impacto na confiabilidade não são discutidos no artigo, portanto, o termo “pacote” pode ser percebido como um “caso” de um tipo ou de outro - tradução aproximada.)

2. Declaração do problema

Cargas de choque e vibração impostas a uma PCB causam tensão no substrato da PCB, nos pacotes de componentes, nos traços dos componentes e nas juntas de solda. Essas tensões são causadas por uma combinação de momentos fletores na placa de circuito e pela inércia da massa do componente. Na pior das hipóteses, essas tensões podem causar um dos seguintes modos de falha: delaminação da PCB, falha na junta de solda, falha no condutor ou falha no pacote de componentes. Se qualquer um desses modos de falha ocorrer, provavelmente ocorrerá uma falha completa do dispositivo. O modo de falha experimentado durante a operação depende do tipo de embalagem, das propriedades da placa de circuito impresso, bem como da frequência e amplitude dos momentos fletores e das forças inerciais. O lento progresso na análise de confiabilidade de equipamentos eletrônicos se deve às inúmeras combinações de fatores de entrada e modos de falha que precisam ser considerados.

O restante desta seção tentará explicar a dificuldade de considerar diferentes fatores de entrada simultaneamente.

O primeiro fator complicador a considerar é a ampla variedade de tipos de pacotes disponíveis na eletrônica moderna, pois cada pacote pode falhar por diferentes motivos. Componentes pesados ​​são mais suscetíveis a cargas inerciais, enquanto a resposta dos componentes SMT depende mais da curvatura da placa de circuito. Como resultado, devido a estas diferenças básicas, estes tipos de componentes têm critérios de falha muito diferentes com base na massa ou tamanho. Este problema é ainda agravado pelo constante surgimento de novos componentes disponíveis no mercado. Portanto, qualquer método de previsão de confiabilidade proposto deve se adaptar a novos componentes para ter qualquer aplicação prática no futuro. A resposta de uma placa de circuito impresso à vibração é determinada pela rigidez e massa dos componentes, que influenciam a resposta local da placa de circuito impresso. Sabe-se que os componentes mais pesados ​​ou maiores alteram significativamente a resposta da placa à vibração nos locais onde são instalados. As propriedades mecânicas do PCB (módulo de Young e espessura) podem afetar a confiabilidade de maneiras difíceis de prever.

Uma PCB mais rígida pode reduzir o tempo de resposta geral da PCB sob carga, mas, ao mesmo tempo, pode na verdade aumentar localmente os momentos de flexão aplicados aos componentes (além disso, de uma perspectiva de falha induzida termicamente, é realmente preferível especificar um valor mais PCB compatível, pois reduz as tensões térmicas impostas à embalagem - nota do autor). A frequência e amplitude dos momentos fletores locais e das cargas inerciais impostas à pilha também influenciam o modo de falha mais provável. Cargas de alta frequência e baixa amplitude podem levar à falha por fadiga da estrutura, que pode ser a principal causa da falha (fadiga cíclica baixa/alta, LCF refere-se a falhas dominadas por deformação plástica (N_f < 10 ^ 6), enquanto HCF denota deformação elástica falhas, geralmente (N_f > 10 ^ 6) até falha [56] - nota do autor) A disposição final dos elementos na placa de circuito impresso determinará a causa da falha, que pode ocorrer devido ao estresse em um componente individual causado por cargas inerciais ou momentos fletores locais. Por fim, é necessário levar em consideração a influência dos fatores humanos e das características de produção, o que aumenta a probabilidade de falha do equipamento.

Ao considerar um número significativo de fatores de entrada e sua complexa interação, fica claro por que ainda não foi criado um método eficaz para prever a confiabilidade de equipamentos eletrônicos. Uma das revisões de literatura recomendadas pelos autores sobre este assunto é apresentada no IEEE [26]. No entanto, esta revisão concentra-se principalmente em classificações bastante amplas de modelos de confiabilidade, como o método de previsão de confiabilidade a partir da literatura de referência, dados experimentais, modelagem computacional de condições de falha (Confiabilidade Física de Falha (PoF)), e não aborda falhas com detalhes suficientes causados ​​por choque e vibração. Foucher et al.[17] seguem um esboço semelhante ao da revisão do IEEE, com ênfase significativa em falhas térmicas. A brevidade anterior da análise dos métodos PoF, especialmente aplicados a falhas por choque e vibração, merece uma consideração mais aprofundada. Uma revisão semelhante ao IEEE está em processo de compilação pela AIAA, mas o escopo da revisão é desconhecido neste momento.

3. Evolução dos métodos de previsão de confiabilidade

O método mais antigo de previsão de confiabilidade, desenvolvido na década de 1960, é atualmente descrito em MIL-HDBK-217F [44] (Mil-Hdbk-217F é a revisão mais recente e final do método, lançada em 1995 - nota do autor) Usando Este método usa um banco de dados de falhas de equipamentos eletrônicos para obter a vida útil média de uma placa de circuito impresso composta por determinados componentes. Este método é conhecido como um método de previsão de confiabilidade a partir da literatura de referência e normativa. Embora Mil-Hdbk-217F esteja cada vez mais desatualizado, o método de referência ainda é usado hoje. As limitações e imprecisões deste método foram bem documentadas [42,50], levando ao desenvolvimento de três classes de métodos alternativos: modelagem computacional de condições de falha física (PoF), dados experimentais e dados de testes de campo.

Os métodos PoF prevêem a confiabilidade analiticamente sem depender de dados coletados anteriormente. Todos os métodos PoF têm duas características comuns do método clássico descrito em Steinberg [62]: primeiro, busca-se a resposta vibratória da placa de circuito impresso a um estímulo vibratório específico e, em seguida, são testados os critérios de falha de componentes individuais após a exposição à vibração. Um avanço importante nos métodos PoF foi o uso de propriedades distribuídas (médias) da placa para gerar rapidamente um modelo matemático de uma placa de circuito impresso [54], o que reduziu significativamente a complexidade e o tempo gasto no cálculo preciso da resposta de vibração de um impresso. placa de circuito (ver Seção 8.1.3). Desenvolvimentos recentes em técnicas PoF melhoraram a previsão de falhas para componentes soldados com tecnologia de montagem em superfície (SMT); entretanto, com exceção do método Barkers [59], esses novos métodos são aplicáveis ​​apenas a combinações muito específicas de componentes e placas de circuito impresso. Existem poucos métodos disponíveis para componentes grandes, como transformadores ou capacitores grandes.
Os métodos de dados experimentais melhoram a qualidade e as capacidades do modelo usado em métodos de previsão de confiabilidade baseados na literatura de referência. O primeiro método baseado em dados experimentais para prever a confiabilidade de equipamentos eletrônicos foi descrito em um artigo de 1999 usando o método HIRAP (Honeywell In-service Reliability Assessment Program), criado na Honeywell, Inc. [20]. O método de dados experimentais tem uma série de vantagens sobre os métodos de previsão de confiabilidade usando literatura de referência e normativa. Recentemente, surgiram muitos métodos semelhantes (REMM e TRACS [17], também FIDES [16]). O método de dados experimentais, bem como o método de previsão de confiabilidade utilizando literatura de referência e normativa, não nos permite levar em consideração de forma satisfatória o layout da placa e o ambiente operacional de sua operação na avaliação da confiabilidade. Esta deficiência pode ser corrigida usando dados de falha de placas de design semelhante ou de placas que foram expostas a condições operacionais semelhantes.

Os métodos de dados experimentais dependem da disponibilidade de um extenso banco de dados contendo dados de acidentes ao longo do tempo. Cada tipo de falha neste banco de dados deve ser identificado corretamente e sua causa raiz determinada. Este método de avaliação de confiabilidade é adequado para empresas que produzem o mesmo tipo de equipamento em quantidades grandes o suficiente para que um número significativo de falhas possa ser processado para avaliar a confiabilidade.

Métodos para testar a confiabilidade de componentes eletrônicos estão em uso desde meados da década de 1970 e são normalmente divididos em testes acelerados e não acelerados. A abordagem básica é realizar execuções de testes de hardware que criem o ambiente operacional esperado da forma mais realista possível. Os testes são realizados até que ocorra uma falha, permitindo prever o MTBF (Mean Time Between Failures). Se o MTBF for estimado como muito longo, então a duração do teste pode ser reduzida por testes acelerados, o que é conseguido aumentando os fatores do ambiente operacional e usando uma fórmula conhecida para relacionar a taxa de falhas no teste acelerado com a taxa de falhas esperada em Operação. Este teste é vital para componentes com alto risco de falha, pois fornece ao pesquisador o mais alto nível de dados de confiança; no entanto, seria impraticável utilizá-lo para otimização do projeto da placa devido aos longos tempos de iteração do estudo.

Uma rápida revisão do trabalho publicado na década de 1990 sugere que este foi um período em que dados experimentais, dados de teste e métodos PoF competiram entre si para substituir métodos desatualizados para prever a confiabilidade a partir de livros de referência. No entanto, cada método tem suas próprias vantagens e desvantagens e, quando usado corretamente, produz resultados valiosos. Como consequência, o IEEE lançou recentemente um padrão [26] que lista todos os métodos de previsão de confiabilidade em uso atualmente. O objetivo do IEEE era preparar um guia que fornecesse ao engenheiro informações sobre todos os métodos disponíveis e as vantagens e desvantagens inerentes a cada método. Embora a abordagem do IEEE ainda esteja no início de uma longa evolução, ela parece ter seus próprios méritos, já que o AIAA (Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica) a segue com uma diretriz chamada S-102, que é semelhante ao IEEE, mas também leva em consideração a qualidade relativa dos dados de cada método [27]. Estes guias destinam-se apenas a reunir os métodos que circulam pela literatura mundial publicada sobre estes assuntos.

4. Falhas causadas por vibração

Grande parte da pesquisa anterior concentrou-se principalmente na vibração aleatória como uma carga de PCB, mas o estudo a seguir analisa especificamente as falhas relacionadas ao impacto. Tais métodos não serão discutidos completamente aqui, pois se enquadram na classificação de métodos PoF e são discutidos nas seções 8.1 e 8.2 deste artigo. Heen e outros [24] criaram uma placa de teste para testar a integridade das juntas de solda BGA quando submetidas a choques. Lau et al.[36] descreveram a confiabilidade dos componentes PLCC, PQFP e QFP sob impactos dentro e fora do plano. Pitarresi et al.[53,55] analisaram falhas em placas-mãe de computadores devido a cargas de choque e forneceram uma boa revisão da literatura que descreve equipamentos eletrônicos sob cargas de choque. Steinberg [62] fornece um capítulo inteiro sobre projeto e análise de equipamentos eletrônicos impactados, abordando como prever o ambiente de choque e como garantir o desempenho dos componentes eletrônicos. Sukhir [64,65] descreveu erros em cálculos lineares da resposta de uma placa de circuito impresso a uma carga de impacto aplicada aos fixadores da placa. Assim, os métodos de referência e de dados experimentais podem considerar falhas de equipamentos relacionadas ao impacto, mas esses métodos descrevem falhas de “impacto” implicitamente.

5. Métodos de referência

De todos os métodos disponíveis descritos nos manuais, nos limitaremos a apenas dois que consideram falha por vibração: Mil-Hdbk-217 e CNET [9]. Mil-Hdbk-217 é aceito como padrão pela maioria dos fabricantes. Como todos os métodos manuais e de referência, baseiam-se em abordagens empíricas que visam prever a confiabilidade dos componentes a partir de dados experimentais ou laboratoriais. Os métodos descritos na literatura de referência são relativamente simples de implementar, pois não necessitam de modelagem matemática complexa e utilizam apenas tipos de peças, número de peças, condições de funcionamento da placa e outros parâmetros de fácil acesso. Os dados de entrada são então inseridos no modelo para calcular o tempo entre falhas, MTBF. Apesar das suas vantagens, o Mil-Hdbk-217 está se tornando cada vez menos popular [12, 17,42,50,51]. Consideremos uma lista incompleta de restrições à sua aplicabilidade.

1. Os dados estão cada vez mais desatualizados, tendo sido atualizados pela última vez em 1995 e não sendo relevantes para os novos componentes, não há chance de o modelo ser revisado, pois o Conselho de Melhoria dos Padrões de Defesa decidiu deixar o método “morrer de morte natural” [ 26].
2. O método não fornece informações sobre o modo de falha, portanto o layout da PCB não pode ser melhorado ou otimizado.
3. Os modelos assumem que a falha é independente do projeto, ignorando o layout dos componentes na PCB; no entanto, sabe-se que o layout dos componentes tem um grande impacto na probabilidade de falha. [50].
4. Os dados empíricos coletados contêm muitas imprecisões, são usados ​​dados de componentes de primeira geração com uma taxa de falhas anormalmente alta devido a registros errôneos de tempo de operação, reparo, etc., o que reduz a confiabilidade dos resultados de previsão de confiabilidade [51].

Todas estas deficiências indicam que a utilização de métodos de referência deve ser evitada, no entanto, dentro dos limites da admissibilidade destes métodos, uma série de requisitos da especificação técnica devem ser implementados. Portanto, métodos de referência só devem ser usados ​​quando apropriado, ou seja, nos estágios iniciais do projeto [46]. Infelizmente, mesmo esta utilização deve ser abordada com alguma cautela, uma vez que estes tipos de métodos não foram revistos desde 1995. Portanto, os métodos de referência são preditores inerentemente fracos de confiabilidade mecânica e devem ser usados ​​com cautela.

6. Métodos de dados de teste

Os métodos de dados de teste são os métodos de previsão de confiabilidade mais simples disponíveis. Um protótipo do projeto de placa de circuito impresso proposto é submetido a vibrações ambientais reproduzidas em uma bancada de laboratório. Em seguida, são analisados ​​os parâmetros de destruição (MTTF, espectro de choque), que são utilizados para calcular indicadores de confiabilidade [26]. O método de dados de teste deve ser utilizado levando em consideração suas vantagens e desvantagens.
A principal vantagem dos métodos de dados de teste é a alta precisão e confiabilidade dos resultados, portanto, para equipamentos com alto risco de falha, a etapa final do processo de projeto deve sempre incluir testes de qualificação de vibração. A desvantagem é o longo tempo necessário para fabricar, instalar e carregar o corpo de prova, o que torna o método inadequado para melhorias de projeto de equipamentos com alta probabilidade de falha. Para um processo iterativo de design de produto, um método mais rápido deve ser considerado. O tempo de exposição à carga pode ser reduzido por testes acelerados se modelos confiáveis ​​estiverem disponíveis para cálculo subsequente da vida útil real [70,71]. No entanto, métodos de teste acelerados são mais adequados para modelar falhas térmicas do que falhas por vibração. Isso ocorre porque leva menos tempo para testar os efeitos das cargas térmicas nos equipamentos do que para testar os efeitos das cargas vibratórias. O efeito da vibração só pode aparecer no produto depois de muito tempo.

Como consequência, os métodos de teste geralmente não são usados ​​para falhas por vibração, a menos que haja circunstâncias atenuantes, como baixas tensões resultando em tempos de falha muito longos. Exemplos de métodos de verificação de dados podem ser vistos nos trabalhos de Hart [23], Hin et al. [24], Li [37], Lau et al. [36], Shetty e outros [57], Liguore e Followell [40], Estes e outros. [15], Wang et al. [67], Jih e Jung [30]. Uma boa visão geral do método é fornecida no IEEE [26].

7. Métodos de dados experimentais

O método de dados experimentais é baseado em dados de falha de placas de circuito impresso semelhantes que foram testadas sob condições operacionais específicas. O método só é correto para placas de circuito impresso que sofrerão cargas semelhantes. O método de dados experimentais possui duas vertentes principais: construir um banco de dados de falhas de componentes eletrônicos e implementar o método com base no projeto proposto. Para construir um banco de dados apropriado, deve haver dados de falhas relevantes coletados de projetos semelhantes; isto significa que devem existir dados sobre falhas de equipamentos semelhantes. Equipamentos defeituosos também devem ser analisados ​​e estatísticas coletadas adequadamente, não basta afirmar que um determinado projeto de PCB falhou após um certo número de horas, a localização, o modo de falha e a causa da falha devem ser determinados. A menos que todos os dados de falhas anteriores tenham sido minuciosamente analisados, será necessário um longo período de coleta de dados antes que o método de dados experimentais possa ser usado.

Uma possível solução alternativa para essa limitação é implementar testes de ciclo de vida altamente acelerados (HALT) com o objetivo de construir rapidamente um banco de dados de taxas de falhas, embora a reprodução precisa dos parâmetros ambientais seja desafiadora, mas vital [27]. Uma descrição da segunda etapa de implementação do método de dados experimentais pode ser lida em [27], que mostra como prever o MTBF para um projeto proposto se o projeto em teste for obtido pela modificação de uma placa existente para a qual já existem dados detalhados de falha. . Outras revisões de métodos de dados experimentais são descritas por vários autores em [11,17,20,26].

8. Simulação computacional de condições de falha (PoF)

Técnicas de modelagem computacional para condições de falha, também chamadas de modelos de tensão e danos ou modelos PoF, são implementadas em um processo de previsão de confiabilidade em duas etapas. A primeira etapa inclui a busca da resposta da placa de circuito impresso a uma carga dinâmica que lhe é imposta; na segunda etapa, a resposta do modelo é calculada para garantir um determinado indicador de confiabilidade. A maior parte da literatura é frequentemente dedicada ao método de previsão da resposta e ao processo de encontrar critérios de falha. Esses dois métodos são melhor compreendidos quando descritos independentemente, portanto, esta revisão considerará essas duas etapas separadamente.

Entre as etapas de previsão da resposta e busca de critérios de falha, o conjunto de dados criado na primeira etapa e utilizado na segunda é transferido para o modelo. A variável de resposta evoluiu do uso da aceleração de entrada no chassi [15,36,37,67], passando pela aceleração real experimentada pelo componente para levar em conta as diferentes respostas vibracionais de diferentes layouts de PCB [40] e, finalmente, considerando excursão local [62] ou momentos de flexão locais [59] experimentados pela PCB localmente ao componente.

Foi observado que a falha é uma função da disposição dos componentes em uma placa de circuito impresso [21,38], portanto, modelos que incorporam resposta à vibração local têm maior probabilidade de serem precisos. A escolha de qual parâmetro (aceleração local, deflexão local ou momento fletor) é o fator determinante para a falha depende do caso específico.
Se forem utilizados componentes SMT, a curvatura ou os momentos fletores podem ser os fatores mais significativos para a falha; para componentes pesados, as acelerações locais são geralmente usadas como critérios de falha. Infelizmente, nenhuma pesquisa foi realizada para mostrar qual tipo de critério é mais apropriado em um determinado conjunto de dados de entrada.

É importante considerar a adequação de qualquer método PoF utilizado, pois não é prático utilizar qualquer método PoF, analítico ou FE, que não seja apoiado por dados de testes laboratoriais. Além disso, é importante utilizar qualquer modelo apenas dentro do escopo de sua aplicabilidade, o que infelizmente limita a aplicabilidade da maioria dos modelos PoF atuais para uso em condições muito específicas e limitadas. Bons exemplos de discussão de métodos PoF são descritos por vários autores [17,19,26,49].

8.1. Previsão de resposta

A previsão de resposta envolve o uso da geometria e das propriedades do material de uma estrutura para calcular a variável de resposta necessária. Espera-se que esta etapa capture apenas a resposta geral do PCB subjacente e não a resposta de componentes individuais. Existem três tipos principais de método de previsão de resposta: modelos FE analíticos e detalhados e modelos FE simplificados, descritos abaixo. Esses métodos se concentram na incorporação da rigidez e dos efeitos de massa dos componentes adicionados, no entanto, é importante não perder de vista a importância de modelar com precisão a rigidez rotacional na borda da PCB, pois isso está intimamente relacionado à precisão do modelo (isso é discutido em Seção 8.1.4). Figo. 1. Exemplo de modelo detalhado de placa de circuito impresso [53].

8.1.1. Previsão de resposta analítica

Steinberg [62] fornece o único método analítico para calcular a resposta vibratória de uma placa de circuito impresso. Steinberg afirma que a amplitude de oscilação na ressonância de uma unidade eletrônica é igual a duas vezes a raiz quadrada da frequência de ressonância; esta afirmação é baseada em dados indisponíveis e não pode ser verificada. Isto permite que a deflexão dinâmica na ressonância seja calculada analiticamente, o que pode então ser usado para calcular a carga dinâmica de um componente pesado ou a curvatura da placa de circuito impresso. Este método não produz diretamente resposta local do PCB e é compatível apenas com os critérios de falha baseados em deflexão descritos por Steinberg.

A validade da suposição da distribuição da função de transferência baseada em medições de amplitude é questionável, uma vez que Pitarresi et al. [53] mediram uma atenuação crítica de 2% para uma placa-mãe de computador, enquanto usar a suposição de Steinberg daria 3,5% (com base na frequência natural 54). Hz), o que levaria a uma grande subestimação da resposta da placa à vibração.

8.1.2. Modelos FE detalhados

Alguns autores demonstram o uso de modelos FE detalhados para calcular a resposta vibratória de uma placa de circuito impresso [30,37,53, 57,58] (a Figura 1-3 mostra exemplos com maior nível de detalhe), porém o uso destes métodos não é recomendado para um produto comercial (a menos que apenas a previsão precisa da resposta local não seja absolutamente necessária), uma vez que o tempo necessário para construir e resolver tal modelo é excessivo. Modelos simplificados produzem dados com precisão apropriada com muito mais rapidez e menor custo. O tempo necessário para construir e resolver um modelo FE detalhado pode ser reduzido usando as constantes de mola JEDEC 4 publicadas em [33-35], essas constantes de mola podem ser usadas no lugar do modelo FE detalhado de cada fio. Além disso, o método da subestrutura (às vezes conhecido como método do superelemento) pode ser implementado para reduzir o tempo de cálculo necessário para resolver modelos detalhados. Deve-se notar que os modelos FE detalhados muitas vezes confundem os limites entre a previsão de resposta e os critérios de falha, de modo que o trabalho aqui referenciado também pode cair na lista de trabalhos que contêm critérios de falha.

8.1.3. Modelos FE Distribuídos

Modelos FE simplificados reduzem o tempo de criação de modelos e de solução. A massa do componente adicionado e sua rigidez podem ser representadas simplesmente simulando um PCB vazio com massa e rigidez aumentadas, onde os efeitos da massa e da rigidez são incorporados aumentando localmente o módulo de Young do PCB.

Figo. 2. Exemplo de modelo detalhado de um componente QFP usando simetria para simplificar o processo de modelagem e reduzir o tempo de solução [36]. Figo. 3. Exemplo de um modelo FE detalhado de J-lead [6].

O fator de aumento de rigidez pode ser calculado cortando fisicamente o membro anexado e aplicando métodos de teste de flexão [52]. Pitarresi et al. [52,54] examinaram o efeito de simplificação da adição de massa e rigidez fornecida por componentes fixados a uma placa de circuito impresso.

O primeiro artigo examina um único caso de um modelo FE simplificado de uma placa de circuito impresso, verificado contra dados experimentais. A principal área de interesse deste artigo é a determinação de propriedades distribuídas, com a ressalva de que é necessária alta precisão de rigidez torcional para um modelo preciso.

O segundo artigo analisa cinco PCBs preenchidos diferentes, cada um modelado com vários níveis diferentes de simplificação de sua composição. Esses modelos são comparados com dados experimentais. Este artigo conclui com algumas observações instrutivas sobre a correlação entre as relações massa-rigidez e a precisão do modelo. Ambos os artigos utilizam apenas frequências naturais e MECs (critérios de garantia modal) para determinar a correlação entre os dois modelos. Infelizmente, o erro na frequência natural não pode fornecer qualquer informação sobre o erro nas acelerações locais ou momentos fletores, e o MKO só pode fornecer a correlação geral entre dois modos naturais, mas não pode ser usado para calcular o erro percentual de aceleração ou curvatura. Usando uma combinação de análise numérica e simulação computacional, Cifuentes [10] faz as quatro observações a seguir.

1. Os modos simulados devem conter pelo menos 90% de massa vibratória para uma análise precisa.
2. Nos casos em que os desvios da placa são comparáveis ​​à sua espessura, a análise não linear pode ser mais apropriada do que a análise linear.
3. Pequenos erros no posicionamento dos componentes podem causar grandes erros nas medições de resposta.
4. A precisão da medição da resposta é mais sensível a erros de massa do que de rigidez.

8.1.4. Condições de fronteira

O coeficiente de rigidez de rotação da borda da PCB tem um impacto significativo na precisão da resposta calculada [59] e, dependendo da configuração específica, é de muito maior importância do que a massa e a rigidez do componente adicionado. Modelar a rigidez da borda rotacional como zero (essencialmente apenas uma condição suportada) geralmente produz resultados conservadores, enquanto modelar como firmemente fixada geralmente subestima os resultados, uma vez que mesmo os mecanismos de fixação de PCB mais rígidos não podem garantir uma condição de borda totalmente fixada. Barker e Chen [5] validam a teoria analítica com resultados experimentais para mostrar como a rigidez rotacional da borda afeta a frequência natural de uma PCB. A principal conclusão deste trabalho é a forte correlação entre a rigidez de rotação das arestas e as frequências naturais, consistente com a teoria. Isso também significa que grandes erros na modelagem da rigidez rotacional das arestas levarão a grandes erros na previsão da resposta. Embora este trabalho tenha sido considerado em um caso particular, ele é aplicável à modelagem de todos os tipos de mecanismos de condições de contorno. Usando dados experimentais de Lim et al. [41] fornece um exemplo de como a rigidez rotacional da borda pode ser calculada para usar FE em um modelo de PCB; isso é conseguido usando um método adaptado de Barker e Chen [5]. Este trabalho também mostra como determinar a localização ideal de qualquer ponto de uma estrutura para maximizar as frequências naturais. Trabalhos que consideram especificamente o efeito da modificação das condições de contorno para reduzir a resposta à vibração também existem por Guo e Zhao [21]; Aglietti [2]; Aglietti e Schwingshackl [3], Lim et al. [41].

8.1.5. Previsões de impacto de choque e vibração

Pitarresi et al. [53-55] usam um modelo FE detalhado de uma PCB para prever a resposta ao choque e à vibração de uma placa com componentes representados como blocos 3D. Esses modelos usaram taxas de amortecimento constantes determinadas experimentalmente para melhorar a previsão da resposta na ressonância. O espectro de resposta ao impacto (SRS) e os métodos de varredura temporal foram comparados para a previsão da resposta ao impacto, sendo ambos os métodos uma compensação entre precisão e tempo de solução.

8.2. Critérios de rejeição

Os critérios de falha medem a resposta do PCB e a utilizam para derivar uma métrica de falha, onde a métrica de falha pode ser o tempo médio entre falhas (MTBF), ciclos até a falha, probabilidade de operação sem falhas ou qualquer outra métrica de confiabilidade (consulte IEEE [26]; Jensen[28] 47]; O'Connor [XNUMX] para uma discussão sobre métricas de falha). As muitas abordagens diferentes para gerar estes dados podem ser convenientemente divididas em métodos analíticos e empíricos. Os métodos empíricos geram dados de critérios de falha carregando amostras de teste de componentes com a carga dinâmica necessária. Infelizmente, devido à ampla gama de dados de entrada (tipos de componentes, espessuras de PCB e cargas) que são possíveis na prática, é improvável que os dados publicados sejam diretamente aplicáveis, uma vez que os dados só são válidos em casos muito especiais. Os métodos analíticos não sofrem de tais desvantagens e têm uma aplicabilidade muito mais ampla.

8.2.1. Critérios de falha empírica

Conforme afirmado anteriormente, uma limitação da maioria dos modelos empíricos é que eles só são aplicáveis ​​a configurações que envolvem a mesma espessura de PCB, tipos de componentes semelhantes e carga de entrada, o que é improvável. Contudo, a literatura disponível é útil pelas seguintes razões: fornece bons exemplos de realização de testes de falha, destaca diferentes opções para métricas de falha e fornece informações valiosas sobre a mecânica da falha. Li [37] criou um modelo empírico para prever a confiabilidade de pacotes BGA de 272 pinos e QFP de 160 pinos. Danos por fadiga nos condutores e no corpo do pacote são investigados, e os resultados experimentais estão de acordo com a análise de danos baseada em tensão calculada usando um modelo FE detalhado (ver também Li e Poglitsch [38,39]). O processo produz danos cumulativos para um determinado nível de aceleração vibratória do sinal de entrada de vibração.
Lau et al.[36] avaliaram a confiabilidade de componentes específicos sob carga de choque e vibração usando estatísticas de Weibull. Liguore e Followell [40] examinaram falhas de componentes LLCC e J-lead variando a aceleração local ao longo dos ciclos de serviço. A aceleração local é usada em oposição à aceleração de entrada do chassi, e o efeito da temperatura nos resultados dos testes foi investigado. O artigo também faz referência à pesquisa sobre o efeito da espessura do PCB na confiabilidade dos componentes.

Guo e Zhao [21] comparam a confiabilidade dos componentes quando a curvatura torcional local é usada como carga, em contraste com estudos anteriores que usaram aceleração. O dano por fadiga é simulado e então o modelo FE é comparado com os resultados experimentais. O artigo também discute a otimização do layout dos componentes para melhorar a confiabilidade.

Ham e Lee [22] apresentam um método de dados de teste para o problema de determinação de tensões de solda de chumbo sob carga de torção cíclica. Estes et al.[15] consideraram o problema de falha de componentes de asa de gaivota (GOST IEC 61188-5-5-2013) com aceleração de entrada aplicada e carga térmica. Os componentes estudados são pacotes de chips dos tipos CQFP 352, 208, 196, 84 e 28, bem como FP 42 e 10. O artigo é dedicado à falha de componentes eletrônicos devido a flutuações na órbita de um satélite geoestacionário da Terra, o tempo entre falhas é dado em termos de anos de voo em órbitas geoestacionárias ou baixas da Terra. Observa-se que a falha dos fios em forma de asa de gaivota é mais provável em locais em contato com o corpo da embalagem do que na junta de solda.

Jih e Jung [30] consideram falhas de equipamentos causadas por defeitos de fabricação inerentes à junta soldada. Isso é feito criando um modelo FE muito detalhado do PCB e encontrando a densidade espectral de potência (PSD) para diferentes comprimentos de fissura de fabricação. Ligyore, Followell [40] e Shetty, Reinikainen [58] sugerem que os métodos empíricos produzem os dados de falha mais precisos e úteis para configurações específicas de componentes conectados. Esses tipos de métodos são usados ​​se determinados dados de entrada (espessura da placa, tipo de componente, faixa de curvatura) puderem ser mantidos constantes durante todo o projeto, ou se o usuário puder realizar testes reais desse tipo.

8.2.2. Critério de falha analítica

Modelos SMT de juntas de canto

Vários pesquisadores que analisam falhas em pinos de canto SMT sugerem que esta é a causa mais comum de falha. Os artigos de Sidharth e Barker [59] completam uma série anterior de artigos apresentando um modelo para determinar a deformação dos cabos de canto SMT e dos componentes dos cabos de loop. O modelo proposto apresenta um erro inferior a 7% em comparação com o modelo FE detalhado para seis piores cenários. O modelo é baseado em uma fórmula publicada anteriormente por Barker e Sidharth [4], onde foi modelada a deflexão de uma peça fixada submetida a um momento fletor. O artigo de Sukhir [63] examina analiticamente as tensões esperadas em terminais de embalagens devido a momentos fletores aplicados localmente. Barker e Sidharth [4] baseiam-se no trabalho de Sukhir [63], Barker et al.[4], que considera a influência da rigidez rotacional líder. Finalmente, Barker et al.[7] usaram modelos de EF detalhados para estudar o efeito das variações dimensionais do chumbo na vida à fadiga do chumbo.

É apropriado mencionar aqui o trabalho sobre constantes de mola de chumbo JEDEC, que simplificou bastante a criação de modelos de componentes de chumbo [33-35]. Constantes de mola podem ser usadas em vez de um modelo detalhado de conexões de chumbo; o tempo necessário para construir e resolver o modelo FE será reduzido no modelo. O uso de tais constantes no modelo de componente FE impedirá o cálculo direto das tensões de avanço locais. Em vez disso, será fornecida a tensão geral do chumbo, que deverá então ser relacionada às tensões locais do chumbo ou aos critérios de falha do chumbo com base no ciclo de vida do produto.

Dados de fadiga de materiais

A maioria dos dados sobre a falha de materiais utilizados para soldas e componentes está principalmente relacionada à falha térmica, e existem relativamente poucos dados relacionados à falha por fadiga. Uma referência importante nesta área é fornecida por Sandor [56], que fornece dados sobre a mecânica de fadiga e falha de ligas de solda. Steinberg [62] considera a falha de amostras de solda. Dados de fadiga para soldas e fios padrão estão disponíveis no artigo de Yamada [69].

Figo. 4. A posição de falha usual do manual para componentes QFP é próxima ao corpo da embalagem.

A modelagem de falhas associadas à descolagem da solda é um desafio devido às propriedades incomuns deste material. A solução para esta questão depende do componente que precisa ser testado. Sabe-se que para pacotes QFP isso geralmente não é levado em consideração e a confiabilidade é avaliada usando literatura de referência. Mas se a soldagem de grandes componentes BGA e PGA for calculada, as conexões de chumbo, devido às suas propriedades incomuns, podem afetar a falha do produto. Assim, para embalagens QFP, as propriedades de fadiga do chumbo são as informações mais úteis. Para BGA, informações sobre a durabilidade de juntas soldadas sujeitas a deformação plástica instantânea são mais úteis [14]. Para componentes maiores, Steinberg [62] fornece dados de tensão de extração da junta de solda.

Modelos de falha de componentes pesados

Os únicos modelos de falha que existem para componentes pesados ​​são apresentados em um artigo de Steinberg [62], que examina a resistência à tração dos componentes e dá um exemplo de como calcular a tensão máxima admissível que pode ser aplicada a uma conexão condutora.

8.3. Conclusões sobre a aplicabilidade dos modelos PoF

As seguintes conclusões foram tiradas na literatura em relação aos métodos PoF.

A resposta local é crítica para prever falhas de componentes. Conforme observado em Li, Poglitsch [38], os componentes nas bordas de uma PCB são menos suscetíveis a falhas do que aqueles localizados no centro da PCB devido a diferenças locais na flexão. Conseqüentemente, componentes em diferentes locais da PCB terão diferentes probabilidades de falha.

A curvatura local da placa é considerada um critério de falha mais importante do que a aceleração para componentes SMT. Trabalhos recentes [38,57,62,67] indicam que a curvatura da placa é o principal critério de falha.

Diferentes tipos de pacotes, tanto no número de pinos quanto no tipo utilizado, são inerentemente mais confiáveis ​​que outros, independentemente do ambiente local específico [15,36,38].
A temperatura pode afetar a confiabilidade dos componentes. Liguore e Followell [40] afirmam que a vida à fadiga é maior na faixa de temperatura de 0 ◦C a 65 ◦C, com uma diminuição notável em temperaturas abaixo de -30 ◦C e acima de 95 ◦C. Para componentes QFP, o local onde o fio se conecta ao pacote (ver Fig. 4) é considerado o local principal da falha, e não a junta de solda [15,22,38].

A espessura da placa tem um impacto definitivo na vida à fadiga dos componentes SMT, já que foi demonstrado que a vida à fadiga do BGA diminui em aproximadamente 30-50 vezes se a espessura da placa for aumentada de 0,85 mm para 1,6 mm (enquanto mantém a curvatura geral constante) [13] . A flexibilidade (conformidade) dos cabos dos componentes afeta significativamente a confiabilidade dos componentes dos cabos periféricos [63], no entanto, esta é uma relação não linear e os cabos de conexão intermediários são os menos confiáveis.

8.4. Métodos de software

O Centro de Engenharia Avançada do Ciclo de Vida (CALCE) da Universidade de Maryland fornece software para calcular a vibração e a resposta ao choque de placas de circuito impresso. O software (denominado CALCE PWA) possui uma interface de usuário que simplifica o processo de execução do modelo FE e insere automaticamente o cálculo da resposta no modelo de vibração. Não há suposições usadas para criar o modelo de resposta FE, e os critérios de falha usados ​​são retirados de Steinberg [61] (embora o método de Barkers [48] também deva ser implementado). Para fornecer recomendações gerais para melhorar a confiabilidade do equipamento, o software descrito tem um bom desempenho, especialmente porque leva simultaneamente em consideração as tensões induzidas termicamente e requer conhecimento especializado mínimo, mas a precisão dos critérios de falha nos modelos não foi verificada experimentalmente.

9. Métodos para aumentar a confiabilidade do equipamento

Esta seção discutirá modificações pós-projeto que melhoram a confiabilidade dos equipamentos eletrônicos. Eles se enquadram em duas categorias: aqueles que alteram as condições de contorno do PCB e aqueles que aumentam o amortecimento.

O principal objetivo das modificações nas condições de contorno é reduzir a deflexão dinâmica da placa de circuito impresso, o que pode ser conseguido através do reforço de nervuras, suportes adicionais ou redução da vibração do meio de entrada. Os reforços podem ser úteis porque aumentam as frequências naturais, reduzindo assim a deflexão dinâmica [62], o mesmo se aplica à adição de apoios adicionais [3], embora a localização dos apoios também possa ser otimizada, como mostrado nos trabalhos de JH Ong e Lim [ 40]. Infelizmente, nervuras e suportes geralmente exigem um redesenho do layout, portanto essas técnicas são melhor consideradas no início do ciclo de projeto. Além disso, deve-se tomar cuidado para garantir que as modificações não alterem as frequências naturais para corresponderem às frequências naturais da estrutura de suporte, pois isso seria contraproducente.

A adição de isolamento melhora a confiabilidade do produto, reduzindo o impacto do ambiente dinâmico transferido para o equipamento e pode ser alcançado de forma passiva ou ativa.
Métodos passivos são geralmente simples e mais baratos de implementar, como o uso de isoladores de cabos [66] ou o uso de propriedades pseudoelásticas de ligas com memória de forma (SMA) [32]. No entanto, sabe-se que isoladores mal projetados podem, na verdade, aumentar a resposta.
Os métodos ativos fornecem melhor amortecimento em uma faixa de frequência mais ampla, geralmente às custas da simplicidade e da massa, portanto, geralmente têm como objetivo melhorar a precisão de instrumentos de precisão muito sensíveis, em vez de evitar danos. O isolamento ativo de vibração inclui métodos eletromagnéticos [60] e piezoelétricos [18,43]. Ao contrário dos métodos de modificação das condições de contorno, a modificação do amortecimento visa reduzir o pico de resposta ressonante dos equipamentos eletrônicos, enquanto as frequências naturais reais devem mudar apenas ligeiramente.

Tal como acontece com o isolamento de vibrações, o amortecimento pode ser alcançado de forma passiva ou ativa, com simplificações de projeto semelhantes no primeiro e maior complexidade e amortecimento no segundo.

Os métodos passivos incluem, por exemplo, métodos muito simples, como a colagem de material, aumentando assim o amortecimento da placa de circuito impresso [62]. Métodos mais sofisticados incluem o amortecimento de partículas [68] e o uso de absorvedores dinâmicos de banda larga [25].

O controle ativo de vibração geralmente é obtido através do uso de elementos piezocerâmicos colados à superfície da placa de circuito impresso [1,45]. O uso de métodos de endurecimento é específico para cada caso e deve ser cuidadosamente considerado em relação a outros métodos. A aplicação dessas técnicas a equipamentos que não apresentam problemas de confiabilidade não aumentará necessariamente o custo e o peso do projeto. Entretanto, se um produto com projeto aprovado falhar durante o teste, pode ser muito mais rápido e fácil aplicar uma técnica de endurecimento estrutural do que redesenhar o equipamento.

10. Oportunidades para desenvolver métodos

Esta seção detalha oportunidades para melhorar a previsão de confiabilidade de equipamentos eletrônicos, embora avanços recentes em optoeletrônica, nanotecnologia e tecnologias de embalagem possam em breve limitar a aplicabilidade dessas propostas. Os quatro principais métodos de previsão de confiabilidade podem não estar em uso no momento do projeto do dispositivo. O único factor que poderia tornar tais métodos mais atractivos seria o desenvolvimento de tecnologias de fabrico e teste totalmente automatizadas e de baixo custo, pois isso permitiria que o projecto proposto fosse construído e testado muito mais rapidamente do que é actualmente possível, com um esforço humano mínimo.

O método PoF tem muito espaço para melhorias. A principal área onde pode ser melhorada é a integração com o processo geral de design. O projeto de equipamentos eletrônicos é um processo iterativo que aproxima o desenvolvedor do resultado final apenas em colaboração com engenheiros especializados na área de eletrônica, engenharia térmica e de fabricação e projeto estrutural. Um método que resolva automaticamente algumas dessas questões simultaneamente reduzirá o número de iterações de design e economizará uma quantidade significativa de tempo, especialmente quando se considerar a quantidade de comunicação interdepartamental. Outras áreas de melhoria nos métodos PoF serão divididas em tipos de previsão de resposta e critérios de falha.

A previsão de resposta tem dois caminhos possíveis: modelos mais rápidos e detalhados ou modelos melhorados e simplificados. Com o advento de processadores de computador cada vez mais potentes, o tempo de solução para modelos FE detalhados pode tornar-se bastante curto, ao mesmo tempo que, graças ao software moderno, o tempo de montagem do produto é reduzido, o que acaba por minimizar o custo dos recursos humanos. Os métodos de EF simplificados também podem ser melhorados por um processo para geração automática de modelos de EF, semelhantes aos propostos para métodos de EF detalhados. Atualmente está disponível software automático (CALCE PWA) para esse fim, mas a tecnologia não está bem comprovada na prática e as suposições de modelagem feitas são desconhecidas.

O cálculo da incerteza inerente aos diferentes métodos de simplificação seria muito útil, permitindo a implementação de critérios úteis de tolerância a falhas.

Finalmente, seria útil um banco de dados ou método para conferir maior rigidez aos componentes anexados, onde esses aumentos de rigidez poderiam ser usados ​​para melhorar a precisão dos modelos de resposta. A criação de critérios de falha de componentes depende da ligeira variação entre componentes semelhantes de diferentes fabricantes, bem como do possível desenvolvimento de novos tipos de embalagens, uma vez que qualquer método ou base de dados para determinação de critérios de falha deve levar em conta tais variabilidades e alterações.

Uma solução seria criar um método/software para construir automaticamente modelos FE detalhados com base em parâmetros de entrada, como dimensões de chumbo e embalagem. Este método pode ser viável para componentes geralmente de formato uniforme, como componentes SMT ou DIP, mas não para componentes irregulares complexos, como transformadores, bobinas ou componentes personalizados.

Os modelos FE subsequentes podem ser resolvidos para tensões e combinados com dados de falha de material (dados de curva de plasticidade S-N, mecânica de fratura ou similares) para calcular a vida útil do componente, embora os dados de falha de material devam ser de alta qualidade. O processo FE deve ser correlacionado com dados de testes reais, de preferência numa gama tão ampla quanto possível.

O esforço envolvido em tal processo é relativamente pequeno em comparação com a alternativa de testes diretos em laboratório, que deve realizar um número estatisticamente significativo de testes em diversas espessuras de PCB, diversas intensidades de carga e direções de carga, mesmo com centenas de diferentes tipos de componentes disponíveis para múltiplos tipos de placas. Em termos de testes laboratoriais simples, pode haver um método para melhorar o valor de cada teste.

Se houvesse um método para calcular o aumento relativo da tensão devido a alterações em certas variáveis, como a espessura da PCB ou as dimensões do chumbo, então a alteração na vida útil do componente poderia ser posteriormente estimada. Tal método pode ser criado usando análise de EF ou métodos analíticos, levando, em última análise, a uma fórmula simples para calcular critérios de falha a partir de dados de falha existentes.

Em última análise, espera-se que seja criado um método que combine todas as diferentes ferramentas disponíveis: análise FE, dados de teste, análise analítica e métodos estatísticos para criar os dados de falha mais precisos possíveis com os recursos limitados disponíveis. Todos os elementos individuais do método PoF podem ser melhorados através da introdução de métodos estocásticos no processo para levar em conta os efeitos da variabilidade nos materiais eletrônicos e nas etapas de fabricação. Isto tornaria os resultados mais realistas, talvez levando a um processo de criação de equipamentos mais robustos à variabilidade, ao mesmo tempo que minimiza a degradação do produto (incluindo peso e custo).

Em última análise, essas melhorias poderiam até permitir a avaliação em tempo real da confiabilidade do equipamento durante o processo de projeto, sugerindo instantaneamente opções de componentes, layouts ou outras recomendações mais seguras para melhorar a confiabilidade e, ao mesmo tempo, abordar outros problemas, como interferência eletromagnética (EMI), térmica e industrial.

11. Conclusão

Esta revisão introduz as complexidades de prever a confiabilidade de equipamentos eletrônicos, traçando a evolução de quatro tipos de métodos de análise (literatura regulatória, dados experimentais, dados de teste e PoF), levando a uma síntese e comparação desses tipos de métodos. Os métodos de referência são considerados úteis apenas para estudos preliminares, os métodos de dados experimentais só são úteis se dados de tempo extensos e precisos estiverem disponíveis, e os métodos de dados de teste são vitais para testes de qualificação de projeto, mas insuficientes para otimização.

Os métodos PoF são discutidos com mais detalhes do que em revisões anteriores da literatura, dividindo a pesquisa em categorias de critérios de previsão e probabilidade de falha. A seção “Predição de Resposta” revisa a literatura sobre propriedades distribuídas, modelagem de condições de contorno e níveis de detalhe em modelos FE. A escolha do método de predição de resposta mostra-se um compromisso entre precisão e tempo para gerar e resolver o modelo FE, enfatizando novamente a importância da precisão das condições de contorno. A seção “Critérios de falha” discute critérios de falha empíricos e analíticos; para a tecnologia SMT, são fornecidas revisões de modelos e componentes pesados.
Os métodos empíricos são aplicáveis ​​apenas a casos muito específicos, embora forneçam bons exemplos de métodos de teste de confiabilidade, enquanto os métodos analíticos têm uma gama de aplicabilidade muito mais ampla, mas são mais complexos de implementar. É fornecida uma breve discussão sobre os métodos existentes de análise de falhas baseados em software especializado. Finalmente, são fornecidas implicações para o futuro da previsão de confiabilidade, considerando as direções nas quais os métodos de previsão de confiabilidade podem evoluir.

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Fonte: habr.com