eng
Выпуск #9/2021
В. Воронин
ПРИМЕНЕНИЕ УСТАНОВКИ SPEA 4060 ДЛЯ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
ПРИМЕНЕНИЕ УСТАНОВКИ SPEA 4060 ДЛЯ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Просмотры: 2089
DOI: 10.22184/1992-4178.2021.210.9.100.103
В статье описан опыт применения на производстве ООО «НПО ПКРВ» универсальной установки электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4060, способной контролировать печатные модули в условиях как крупносерийного, так и многономенклатурного средне- или мелкосерийного производства.
В статье описан опыт применения на производстве ООО «НПО ПКРВ» универсальной установки электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4060, способной контролировать печатные модули в условиях как крупносерийного, так и многономенклатурного средне- или мелкосерийного производства.
Теги: electrical circuits integrity flying probe tester incoming inspection manufacturing defects printed circuit board signal layer test task входной контроль печатная плата производственный брак сигнальный слой тестовое задание установка электрического контроля с летающими пробниками целостность электрических цепей
Применение установки SPEA 4060
для входного контроля печатных плат
В. Воронин
«Научно-производственное объединение программные комплексы реального времени» (ООО «НПО ПКРВ»), учрежденное в 2010 году, специализируется на разработке вычислительного оборудования, а также программного обеспечения для систем реального времени. В обособленном подразделении компании в г. Тула налажено производство печатных плат, оснащенное современным технологическим оборудованием и системами входного контроля, позволяющими выявить дефекты печатных плат до монтажа компонентов и повысить общую эффективность производственного процесса. В статье описан опыт применения на производстве ООО «НПО ПКРВ» универсальной установки электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4060, способной контролировать печатные модули в условиях как крупносерийного, так и многономенклатурного средне- или мелкосерийного производства.
ООО «НПО ПКРВ» сегодня – это центральный офис в Москве и обособленные подразделения в восьми городах России и производство, оснащенное самым современным оборудованием. Свыше 650 человек заняты в реализации крупных проектов .
Основными направлениями деятельности ООО «НПО ПКРВ» являются разработка компонентов операционных систем реального времени и ПО для ПЛИС и микроконтроллеров; разработка и изготовление вычислительных систем для жестких условий эксплуатации и электронной аппаратуры различного назначения; разработка аппаратуры и ПО для человеко-машинных интерфейсов (HMI); разработка функционального ПО для систем реального времени.
Производство печатных плат в обособленном подразделении ООО «НПО ПКРВ» в Туле отвечает самым высоким требованиям и рассчитано на изготовление печатных узлов любой сложности. В его составе две линии поверхностного монтажа печатных плат (рис. 1); цех нанесения влагозащитного покрытия с двумя отмывочными машинами; цех выводного монтажа, оснащенный установкой селективной пайки и современной ремонтной станцией; современное контрольное оборудование (АОИ, рентгеновский контроль, установка SPEA 4060). Перечень работ, выполняемых на производственном оборудовании, включает в себя: монтаж крупных серий печатных плат; изготовление печатных плат для экстремальных условий эксплуатации; нанесение влагозащитного покрытия; монтаж прототипов и мелких серий; изготовление электронных модулей.
Номенклатура изготавливаемой продукции содержит более 50 наименований печатных узлов различной сложности.
На производстве ООО «НПО ПКРВ» организован входной контроль печатных плат, который включает в себя контроль внешнего вида, инструментальный контроль геометрических параметров и оценку точности исполнения отдельных элементов, а также электрический контроль.
Необходимость и объем входного контроля определяются, в основном, экономическими соображениями. Отбраковка дефектной печатной платы позволяет в разы снизить затраты на выявление отказов и последующий ремонт изделия. В большинстве случаев при обнаружении дефекта в структуре печатной платы после установки элементов все компоненты идут также в брак.
Входной контроль, как первичный источник информации о качестве печатной платы, позволяет значительно повысить оперативность связи между изготовителем платы и потребителем, тем более при заказе плат из-за рубежа.
Рассмотрим примеры дефектов на печатной плате, обнаруженных с помощью установки входного контроля SPEA 4060 (рис. 2). Эта установка обеспечивает двусторонний доступ к объекту тестирования, выявление контрафактной ЭКБ и 100%-ную локализацию дефекта. Возможна работа в производственной линии и / или пошаговом режиме.
Продуманный интуитивный алгоритм системы обеспечивает автоматическую подготовку тестового задания. Система подсказывает, в каком случае необходимо использовать специальную оснастку или предустановленные методики тестирования, помогает в разработке собственной программы.
На рис. 3 показан тестовый план и изображение проверяемой печатной платы в ПО системы SPEA 4060. Тестовый план содержит около 30 тыс. тестов. Цветными линиями показаны электрические цепи печатной платы. Проверка данной печатной платы занимает около 1,5 ч непрерывного времени. В ходе тестирования проверялась целостность всех цепей и наличие короткого замыкания между соседними проводниками.
При входном контроле плат был выявлен ряд дефектов.
На трех платах, поступивших на входной контроль, отсутствует проводник (рис. 4, 5). Печатные платы были заказаны в рамках проведения ОКР. Оказалось, что при заказе была использована предыдущая версия КД (в рамках ОКР КД может обновляться достаточно часто). Печатные платы по внешнему виду и геометрическим параметрам полностью идентичны предыдущей версии. Изменения были выполнены во внутренних слоях, поэтому визуальный контроль не выявил отклонений. Но при проверке электрических параметров было обнаружено несоответствие.
При проведении входного контроля выявилось, что при проектировании Gerber-файлов контактные площадки на одной из сторон не были соединены с сигнальным слоем (рис. 6). Площадки «висят в воздухе». При этом в CAD-проекте платы, откуда берутся данные для создания программы тестирования на установке SPEA4060, разводка всех цепей была выполнена корректно. Поэтому при проверке было найдено несоответствие.
Кроме того, был выявлен брак производителя. Обнаружены множественные замыкания цепей между собой, общее число не прошедших тестов составляет 231 (рис. 7). Платы были возвращены производителю.
* * *
Входной контроль, как неотъемлемая часть системы качества предприятия, является барьером, позволяющим не допускать на дальнейшие операции печатные платы, не соответствующие техническим требованиям. Эффективные методики входного контроля основаны, главным образом, на неразрушающих методах проверки электрических параметров печатных плат, в частности с применением систем SPEA. ●
для входного контроля печатных плат
В. Воронин
«Научно-производственное объединение программные комплексы реального времени» (ООО «НПО ПКРВ»), учрежденное в 2010 году, специализируется на разработке вычислительного оборудования, а также программного обеспечения для систем реального времени. В обособленном подразделении компании в г. Тула налажено производство печатных плат, оснащенное современным технологическим оборудованием и системами входного контроля, позволяющими выявить дефекты печатных плат до монтажа компонентов и повысить общую эффективность производственного процесса. В статье описан опыт применения на производстве ООО «НПО ПКРВ» универсальной установки электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4060, способной контролировать печатные модули в условиях как крупносерийного, так и многономенклатурного средне- или мелкосерийного производства.
ООО «НПО ПКРВ» сегодня – это центральный офис в Москве и обособленные подразделения в восьми городах России и производство, оснащенное самым современным оборудованием. Свыше 650 человек заняты в реализации крупных проектов .
Основными направлениями деятельности ООО «НПО ПКРВ» являются разработка компонентов операционных систем реального времени и ПО для ПЛИС и микроконтроллеров; разработка и изготовление вычислительных систем для жестких условий эксплуатации и электронной аппаратуры различного назначения; разработка аппаратуры и ПО для человеко-машинных интерфейсов (HMI); разработка функционального ПО для систем реального времени.
Производство печатных плат в обособленном подразделении ООО «НПО ПКРВ» в Туле отвечает самым высоким требованиям и рассчитано на изготовление печатных узлов любой сложности. В его составе две линии поверхностного монтажа печатных плат (рис. 1); цех нанесения влагозащитного покрытия с двумя отмывочными машинами; цех выводного монтажа, оснащенный установкой селективной пайки и современной ремонтной станцией; современное контрольное оборудование (АОИ, рентгеновский контроль, установка SPEA 4060). Перечень работ, выполняемых на производственном оборудовании, включает в себя: монтаж крупных серий печатных плат; изготовление печатных плат для экстремальных условий эксплуатации; нанесение влагозащитного покрытия; монтаж прототипов и мелких серий; изготовление электронных модулей.
Номенклатура изготавливаемой продукции содержит более 50 наименований печатных узлов различной сложности.
На производстве ООО «НПО ПКРВ» организован входной контроль печатных плат, который включает в себя контроль внешнего вида, инструментальный контроль геометрических параметров и оценку точности исполнения отдельных элементов, а также электрический контроль.
Необходимость и объем входного контроля определяются, в основном, экономическими соображениями. Отбраковка дефектной печатной платы позволяет в разы снизить затраты на выявление отказов и последующий ремонт изделия. В большинстве случаев при обнаружении дефекта в структуре печатной платы после установки элементов все компоненты идут также в брак.
Входной контроль, как первичный источник информации о качестве печатной платы, позволяет значительно повысить оперативность связи между изготовителем платы и потребителем, тем более при заказе плат из-за рубежа.
Рассмотрим примеры дефектов на печатной плате, обнаруженных с помощью установки входного контроля SPEA 4060 (рис. 2). Эта установка обеспечивает двусторонний доступ к объекту тестирования, выявление контрафактной ЭКБ и 100%-ную локализацию дефекта. Возможна работа в производственной линии и / или пошаговом режиме.
Продуманный интуитивный алгоритм системы обеспечивает автоматическую подготовку тестового задания. Система подсказывает, в каком случае необходимо использовать специальную оснастку или предустановленные методики тестирования, помогает в разработке собственной программы.
На рис. 3 показан тестовый план и изображение проверяемой печатной платы в ПО системы SPEA 4060. Тестовый план содержит около 30 тыс. тестов. Цветными линиями показаны электрические цепи печатной платы. Проверка данной печатной платы занимает около 1,5 ч непрерывного времени. В ходе тестирования проверялась целостность всех цепей и наличие короткого замыкания между соседними проводниками.
При входном контроле плат был выявлен ряд дефектов.
На трех платах, поступивших на входной контроль, отсутствует проводник (рис. 4, 5). Печатные платы были заказаны в рамках проведения ОКР. Оказалось, что при заказе была использована предыдущая версия КД (в рамках ОКР КД может обновляться достаточно часто). Печатные платы по внешнему виду и геометрическим параметрам полностью идентичны предыдущей версии. Изменения были выполнены во внутренних слоях, поэтому визуальный контроль не выявил отклонений. Но при проверке электрических параметров было обнаружено несоответствие.
При проведении входного контроля выявилось, что при проектировании Gerber-файлов контактные площадки на одной из сторон не были соединены с сигнальным слоем (рис. 6). Площадки «висят в воздухе». При этом в CAD-проекте платы, откуда берутся данные для создания программы тестирования на установке SPEA4060, разводка всех цепей была выполнена корректно. Поэтому при проверке было найдено несоответствие.
Кроме того, был выявлен брак производителя. Обнаружены множественные замыкания цепей между собой, общее число не прошедших тестов составляет 231 (рис. 7). Платы были возвращены производителю.
* * *
Входной контроль, как неотъемлемая часть системы качества предприятия, является барьером, позволяющим не допускать на дальнейшие операции печатные платы, не соответствующие техническим требованиям. Эффективные методики входного контроля основаны, главным образом, на неразрушающих методах проверки электрических параметров печатных плат, в частности с применением систем SPEA. ●
Отзывы читателей
