Особенности технологий производственного контроля изделий электронной техники специального назначения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

БайдаровС. Ю.

Пензенский государственный университет

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЙПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Одной из устойчивых тенденций современного производства электронной техники является повышение требований к надежности изделий. Каждое предприятие в соответствии с характером, областью применения, серийностью и объемом выпускаемой продукции решает проблему повышения надежности, выбирая оптимальную для себя стратегию контроля элементов, печатных узлов, блоков и систем [1]. У производителей техники бытового назначения побудительной причиной повышения надежности выпускаемой продукции при одновременном снижении ее себестоимости является ужесточение конкуренции на рынке электроники. При производстве изделий специального назначения, в том числе аэрокосмической и военной техники, электронных систем ядерной энергетики, требования к надежности абсолютны, поскольку тяжесть возможных последствий сбоев функционирования таких изделий не соизмерима со стоимостью их производства. Высокие показатели надёжности специальной техники обеспечиваются жёстким контролем технологических процессов и качества продукции на всех этапах производства, начиная с входного контроля электронных компонентов и заканчивая выходным контролем плат, блоков и готового изделия в целом.

Технический контроль, проводимый на всех стадиях жизненного цикла изделий электронной техники , заключается в проверке их соответствия установленным техническим требованиям. Технический контроль предполагает:

- получение информации о фактических параметрах изделия;

- сопоставление полученной информации с заранее установленными требованиями;

- выработку соответствующих управляющих воздействий с целью совершенствования разработки и производства продукции.

С учетом терминологии, установленной ГОСТ 16504-81 и позволяющей произвести систематизацию видов технического контроля изделий электронной техники, можно обозначить специфику решаемых в данной работе задач - рассматривается производственный контроль изделий электронной техники специального назначения, в частности:

- входной контроль покупных комплектующих полупроводниковых элементов с целью определения их соответствия требованиям технических условий, а также с целью их рассортировки на группы по измеренным значениям параметров и отбора комплектующих для наиболее критичных применений;

- приемочный контроль качества готовой продукции (плат, блоков, изделий), по результатам которого принимается решение о пригодности продукции к поставкам и использованию.

При производстве изделий специального назначения обязателен сплошной контроль, охватывающий все 100% единиц выпускаемой продукции и комплектующих при входном контроле. Поскольку изделия поступают партиями, контроль носит периодический характер. Все контрольные операции должны быть автоматизированы .

Контроль, преимущественно, должен осуществляться по количественному признаку, включать технологические операции измерения параметров контролируемого объекта с выдачей численных значений результатов измерений, сравнения результатов измерений с номинальными значениями параметров объекта и принятия решения с учетом установленных допустимых отклонений. Количественная оценка параметров объекта позволяет накапливать информацию, выявлять тенденции процессов, своевременно предпринимать корректирующие действия.

При выполнении простейших контрольных операций (например, целостности соединений) может использоваться контроль по качественному признаку, осуществляемый в альтернативной форме: «годен -брак».

Технологии контроля параметров изделий электронной техники специального назначения по сравне -нию с продукцией широкого применения имеют ряд существенных отличий[2]:

- изделия выпускаются небольшими партиями;

- в ряде случаев изделия имеют высокую конструктивную и технологическую сложность;

- к изделиям предъявляются очень высокие требования по надежности и стойкости к внешним воздействиям;

- ограничение применения импортной элементной базы сужает или полностью исключает возможность применения технологии периферийного сканирования;

- неукоснительное выполнение требований, содержащихся в составленных разработчиком инструкциях по проверке изделий, ограничивает возможности выбора методик и средств контроля.

С повышением сложности производимой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) все большее значение приобретает качество комплектующихэлектрорадиоэлементов (ЭРЭ), их соответствие требованиям технических условий. В настоящее время порядка 70 % отказов при эксплуатации РЭА происходит за счет ЭРЭ, наличие всего 2% дефектных компонентов снижает работоспособностьаппаратурына 30% [3].

С целью снижения затрат на устранение брака при производстве РЭА технический контроль необходимо проводить на возможно более ранних этапах производства, в первую очередь, на входном контроле. До середины 90-х годов общепризнанным было негласное правило «десяти», утверждающее, что затраты на исправление выявленного дефекта возрастают в 10 раз при обнаружении отказа на каждой последующей стадии производства РЭА (входной контроль - монтаж плат и блоков - испытания РЭА - эксплуатация РЭА). В современных условиях, в связи с усложнением РЭА, затраты увеличиваются в десятки раз [4] .

Поэтому для обеспечения необходимого уровня надежности РЭА следует на стадии входного контроля выявить среди приобретенных комплектующих элементов те из них, которые не соответствуют требованиям ТУ или являются потенциально ненадежными. Исключение таких элементов из комплектации при входном контроле позволит предприятию избежать значительных потерь на следующих этапах производства. К тому же, если отказ ЭРЭ фиксируется при их демонтаже и замене на стадиях производства или эксплуатации РЭА, то предъявить рекламации заводу-изготовителю не представляется возможным.

Повышению надежности производимой предприятием РЭА, кроме входного контроля ЭРЭ в нормальных климатических условиях, способствует также проведение дополнительных отбраковочных испытаний для выявления (отбраковки) потенциально ненадежных ЭРЭ со скрытыми технологическими дефектами. Отбраковочные испытания включают:

- контроль параметров при крайних значениях рабочих температур;

- термоциклирование с последующим контролем параметров;

- электротермотренировка или термотренировка при крайних значениях повышенной температуры с последующим контролем параметров;

- испытания на устойчивость к механическим воздействиям с последующим контролем параметров.

Одним из важнейших этапов производстваизделий электронной техники является приемочный контроль качества готовой продукции (плат, блоков, изделий). Нередко возникает ситуация, когда предприятие, имея современные технологии производства и сборки печатных плат, вынуждено ограничивать производственную программу по причине низкой производительности контрольных операций, выполняемых вручную, с применением большого количества специализированного измерительного оборудования. Низкая производительность труда на операциях производственного контроля, влияние человеческого фактора, проявляющееся в пропуске несоответствий регламентируемым параметрам из-за быстрой утомляемости оператора, являются факторами, сдерживающими развитие производства и расширение программы выпуска продукции.Устранить или, по крайней мере, смягчить эти сдерживающие факторы можно путем оснащения предприятий автоматизированными средствами производственного контроля.

Разработка и внедрение технологий автоматизированного производственного контроля является актуальной задачей, решение которой способствует совершенствованию производства изделий электронной техники специального назначения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гафт, С. К. Современный подход к выбору стратегии контроля печатных узлов, блоков и систем // Технологии в электронной промышленности. - 2011. - № 1. - С. 38 - 42.

2. Насонов, А. Ю. Особенности применения автоматизированных систем контроля для изделий специальной техники // Новые промышленные технологии. - 2010. - №1. - С. 11 - 13.

3. Миронов, Ю. К. О создании Отраслевого технического центра по электрорадиоизделиям в ФНПЦ ФГУП ПО «Старт» // Новые промышленные технологии. - 2008. - №3. - С. 23 - 25.

4. Горлов, М. И. Входной контроль полупроводниковых изделий / М. И. Горлов, А. В. Андреев // Микроэлектроника. - 2003. - Том 32. - № 5. - С. 390 - 399.