|
ООО «Совтест АТЕ» с 1991 года успешно работает на электронном рынке России и стран СНГ. 30 лет лидеры электронной отрасли доверяют «Совтест АТЕ» поставку, разработку и производство самого современного тестового, испытательного и технологического оборудования, а также оборудования для микроэлектроники. Мы на деле доказываем приверженность девизу «Совтест – Ваш партнер по качеству». |
Рисунок 1 - Общий вид
|
|
Тестер микросхем FT17 – одна из самых масштабных разработок нашего предприятия, и одна из самых технологически сложных. Только один измерительный модуль тестера FT17, состоит из 6 000 компонентов: около 35 000 паяных соединений, из них 45 - это микросхемы в корпусах BGA. |
Рисунок 2 - Общий вид
|
Избежать дефектов при производстве подобного изделия – сложная задача для любого производства. Поэтому для поддержания высокого качества, а также минимизации рисков и производственных издержек - необходимо обеспечить поэтапный контроль каждой технологической операции.
Характеристики платы Channel
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальная рабочая частота, МГц | 200 |
| Драйвер (источник напряжения на канал)/Компаратор | |
| Воспроизводимое/измеряемое напряжение, В | от -1,5 до + 6 |
| Погрешность, мВ | ±15 |
| Измерительный источник питания | |
| Воспроизводимое напряжение, В | от -5,5 до + 14,5 |
| Погрешность, мВ | ±(0,001U + 10) |
| Нагрузочная способность, А | 1,2 |
| Объем памяти векторов на канал, Мб | 128 (256) |
| Источник-измеритель статических параметров | |
| Воспроизводимое/измеряемое напряжение | от -1,5 до + 6 |
| Воспроизводимый/измеряемый ток, мА | 0 - 32 |
Отдельное внимание стоит уделять предварительной подготовке производства, в том числе проверке исходных данных на соответствие стандартам и техническим требованиям производственной линии.
Анализ технологичности Проекта
|
Изделия на нашем предприятии проходят DFM (Design for Manufacturing) анализ. Такой анализ - неотъемлемая часть современного производства. Он позволяет проверить топологию платы, общую конструкцию и перечень компонентов еще до запуска производства. |
Рисунок 3 - DFM - ошибка расположения площадок |
|
Для этой задачи мы используем ПО «Vayo DFM Expert», включающее централизованную базу с корректными размерами компонентов и различные критерии проверок. Мы эмулируем сборку и выявляем критичные места производства электронного модуля. Другими словами DFM Expert позволяет судить не только о корректности, но и о технологичности анализируемого объекта. Критерии проверки насчитывают более 1500 параметров (которые пополняются ежегодно) |
Рисунок 4 - Неправильный подбор компонента |
|
Среди часто обнаруживаемых нами ошибок, причем это относится и к проектам изготавливаемым в рамках контрактных услуг, – это несоответствие посадочных мест, габаритов компонентов, ошибки в шелкографии, несоответствие корпусов компонентов и многое другое (рисунки с 3 по 5). Интеллектуальная система указывает на ошибки, которые могут привести к дефектам в процессе эксплуатации изделия. |
Рисунок 5 - Неправильное посадочное место |
На пилотных образцах, как правило, выявляется много ошибок. На изделиях, к примеру, как модуль Channel FT17HF, их количество может достигать 1000 и более*. Причинами такого числа недоработок могут служить ошибки систем проектирования - часто библиотеки компонентов Altium не соответствовали действительности, отсутствие компетенций конструкторов касательно технологии изготовления или сборки и, конечно, человеческий фактор.
После исправления проекта можно приступить к изготовлению печатной платы.
*Первый прототип плат Channel (2011г.), содержал более 3 тыс. ошибок, которые могли существенно затруднить изготовление и принести дополнительные финансовые потери.
Сами печатные платы, также как и ЭКБ наше предприятие не изготавливает. Служба закупок приобретает их у различных поставщиков. Поэтому принятая стратегия тестирования, обязывает выполнять полноценный входной контроль.
Электроконтроль печатных плат
Несмонтированные печатные платы мы заказываем как в России, так и у зарубежных компаний. Как показала практика, такой подход не может обеспечивать 100% качество закупаемой продукции, хотя электроконтроль включен в стоимость. Как минимум отчет о годности изделия предоставляется. Примеры «годных» изделий (рисунок 6, 7).
Рисунок 6 - Ошибка производителя ПП (Обрыв проводников; КЗ под маской)
Рисунок 7 - Ошибка производителя ПП (Повреждение металлизации контактных площадок)
|
Поэтому при получении несмонтированных печатных плат проводим полноценный входной контроль. Наиболее эффективным инструментом, гарантирующим качество изделий, является электрический контроль тестером с подвижными пробниками. |
Рисунок 8 - Тестер ПП - Microcraft |
|
Мы используем сами и рекомендуем всем японские тестовые системы фирмы Microcraft (рисунок 8). Проверяем 100% печатных плат на отсутствие Обрывов/КЗ. Помимо этого на ПП/МПП контролируется качество сопротивления изоляции и толщина металлизации переходных отверстий. |
Рисунок 9 - Входной контроль ПП |
Входной контроль ЭКБ
Рисунок 10 - Входной контроль
|
Параллельно с электротестированием печатных плат проводится входной контроль электронных компонентов на соответствие требуемым характеристикам. Используем оборудование собственной разработки: система машинного зрения FT-Vision (рисунок 10) и тестер микросхем FT-17 DT (рисунок 11). FT-Vision компактная установка машинного зрения для входного контроля внешних параметров компонентов. |
Рисунок 11 - Входной контроль ЭКБ.
|
FT-17DT – это универсальная контрольноизмерительная система, позволяющая тестировать как цифровые микросхемы, так и микросхемы смешанного сигнала (ЦАП/АЦП). После проверки ЭКБ и ПП можно переходить к сборке изделия. Непосредственно перед сборкой изделия проводятся дополнительная подготовка: разработка трафарета и подготовка программ установки компонентов. |
Разработка трафарета
|
На этапе нанесения паяльной пасты закладывается до 65% производственных дефектов. Корректность трафарета, а также соответствие его рекомендациям и требованиям технологии является обязательным пунктом подготовки производства. Для разработки и проверки трафаретов мы используем ПО «Vayo Stencil Designer». |
Рисунок 12 - Линия
|
|
С помощью элементов искусственного интеллекта, автоматических подсказок и пополняемой библиотек апертур - процесс разработки трафарета сокращается до 20 мин. При этом исключается возможность пропуска апертур или ошибок. Разработанный трафарет проверяется по нескольким параметрам (40+), в том числе согласно рекомендаций IPC7523. |
Рисунок 13 - ПО «Vayo Stencil Designer» |
Среди часто обнаруживаемых дефектов встречаются: неправильный тип выбранных апертур, некорректное соотношение площадей апертур, неправильная толщина, не выдержан шаг между апертурами и др.
Разработка программ установки
|
В качестве исходных данных для Pick and Place систем (установщики компонентов) используется PnPфайл в текстовом формате. Если его нет, установщик программируется по эталонному изделию (рисунок 14). В любом случае, подготовка программ, корректировка исходных данных и отладка выполняются в ручном режиме. Большой объем кропотливой ручной работы может приводить к затягиванию сроков производства и увеличению различных ошибок (и рисков), вплоть до потери заказов. |
Рисунок 14 - Программирование
|
 Рисунок 15 - Автопоиск компонентов в библиотеке установщиков компонентов | |
Для минимизации финансовых потерь и ускорения процесса, требуется автоматизация. ПО «Vayo Pro-SMT Expert» разрешает эти и другие проблемы. Благодаря собственным алгоритмам с элементами ИИ (искусственного интеллекта) достигаются следующие преимущества:
- Снижение рисков некорректной установки компонента;
- Сокращение времени на разработку и отладку программы (в 7 раз быстрее по сравнению со стандартным подходом);
- Повышение гибкости производства, ускорение прототипирования и запуск в производство;
- Повышение уровня автоматизации, сокращение нагрузки специалистов;
- Упрощение программирования, снижение требований к квалификации оператора;
- Мультивендорная платформа (экспорт программ для Fuji, Panasonic, ASM, Juki, Yamaha, Mydata и др.)
В среднем применение SMT expert при подготовке программ установки увеличивает производительность до 80%.
Более детально о сборке изделия, анализе производственных дефектов и финишных испытаний мы расскажем в следующих выпусках нашей рассылки.