технический университет
С.В. Грищенко, Л.Н. Никитин
ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ КОМПЛЕКТУЮЩИХ
Современная радиоэлектронная аппаратура (РЭА) характеризуется улучшенными эксплуатационными характеристиками. При этом увеличивается и ее сложность. В связи с этим для производителей РЭА все большее значение приобретает качество комплектующих радиоэлементов (РЭ).
Практически во всех партиях РЭ, поступающих на операцию сборки РЭА, присутствуют изделия, не отвечающие требованиям технических условий. Так, результаты испытаний нескольких миллионов интегральных схем (ИС), проведенных центральной лабораторией электротехнических испытаний Франции, показали, что 2% ИС отказывают на этапе приработки. Если в качестве примера рассмотреть электронные блоки РЭА, в которых установлено по 50 таких ИС, то на этапе приемочного контроля больше половины таких блоков окажутся дефектными .
По расчетам снижение доли дефектных изделий в партии с 0,5 до 0,01 % уменьшает потери от брака с 20 до 0,5 тыс. долл. для партии из 1000 печатных плат, содержащих по 100 ИС на плате .
В связи со сложностью РЭА, устранение отказов в ней труднее, что связано с необходимостью сложного ее демонтажа, перерегулировки, замены многих деталей, поэтому необнаружение дефекта на уровне испытаний РЭ, плат, узлов, блоков часто ведет к огромному увеличению затрат на устранение дефектов в готовой РЭА .
Проведение отбраковочных испытаний РЭ на входном контроле перед их установкой в РЭА требует значительных капитальных и трудовых затрат. Для принятия решений о проведении отбраковочных испытаний РЭ в технологический цикл изготовления РЭА используется оценка эффективности таких испытаний уже на начальных этапах их планирования. В формулу ожидаемой эксплуатационной интенсивности отказов РЭ, вводится коэффициент Кэ, который при входном контроле равен 1, а при производстве блоков Кэ = 0,1.
Ожидаемая эксплуатационная интенсивность отказов РЭ
К = λ / (λ' Кэ);
где λ' и λ - интенсивность отказов на последующем и предыдущем этапе производства или эксплуатации РЭА соответственно;
Кэ - коэффициент эксплуатации РЭ.
Таким образом, в соответствии с приведенным материалом, очевидно, что недостаточное внимание на устранение брака при входном контроле поступающих РЭ приводит к значительным затратам при производстве РЭА.
Воронежский государственный
технический университет
С.В. Грищенко, Л.Н. Никитин
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
В современном мире в значительной мере возросли требования к радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), однако фактическая надежность поставляемых для ее изготовления радиоэлементов (РЭ) порой очень низка.
Возможны четыре типа процедур качества РЭ на входном контроле:
1. Проведение 100%-ной наработки изделий, так называемой электротренировки (ЭТТ), для обнаружения и отбраковки "отказов начального периода наработки" использование изделий, выдержавших успешную наработку;
2. Проведение 100%-ной наработки изделий (в обоих случаях она проводится при полной нагрузке и повышенной температуре окружающей среды) и после наработки дополнительных выборочных испытаний от партии на срок службы или испытаний при повышенной температуре 85 °С и повышенной относительной влажности 85 %;
3. Проведение только выборочных испытаний с целью оценки годности изделий методами ускоренных испытаний;
4. Проведение испытаний в более щадящих условиях, чем выборочные испытания, но вместе с тем изделия проверяются полнее в более близких к реальным условиям эксплуатации, чем при испытаниях изделий по ТУ.
Зачастую возможности потребителя чаще всего сводятся к организации двух видов испытаний РЭ, поступающих от изготовителей :
- выборочные испытания, определяющие ресурс на небольших по объему партиях РЭ (50 - 500 шт.);
- сплошной контроль РЭ, предназначенных для комплектования аппаратуры, поступающей в эксплуатацию.
Виды воздействия определяются назначением РЭА. Основными из них являются климатические (температура, влажность, давление, солнечная радиация, морской туман и т.д.) в диапазонах, соответствующих климатической среде, где будет эксплуатироваться аппаратура, механические (ускорение, вибрация, удары) и электрические режимы (напряжение, ток, мощность).
На ряде предприятий входной контроль производится не только для оценки качества партии РЭ, но и для оценки распределения параметров РЭ в партии путем сравнения полученных результатов с распределением предыдущих партий, что позволяет судить об относительном качестве поставляемых изделий.
Таким образом, на основании изложенного, можно сделать вывод, что объем и вид входного контроля целиком зависят от предназначения выпускаемой РЭА и сугубо индивидуальны для каждого предприятия изготовителя аппаратуры.
Воронежский государственный
технический университет
С.В. Грищенко, Л.Н. Никитин
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ РЭА
Постоянное возрастание конкурентной борьбы на рынке сбыта радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), особенно с большой степенью насыщенности радиоэлементами (РЭ), заставляет изготовителей аппаратуры применять новые виды входного контроля.
Зарубежный и отечественный способ изучения причин отказов активных РЭА показывает различную надежность поставляемых партий одного типа. Например, при контроле двух партий однопереходных индикаторов АЛ336, имеющих различие по проценту отбраковочных изделий по герметричности в три раз, наблюдалась разница по количеству отказов в производстве видеомагнитофонов в два раза. Таким образом, разброс по качеству партий РЭ объясняется, прежде всего, разбросом по проценту выхода годных при их изготовлении на определяющих технологических операциях. В работе предложен принцип выравнивающей технологии для получения партий изделий с одинаковой надежностью не менее надежности, установленной в технических условиях на эти изделия. В производстве ВМ был применен принцип выравнивающей технологии на входном контроллере.
Применительно к статистике по БИС выравнивающая технология контроля выглядит следующим образом:
сплошной контроль по электрическим параметрам при нормальной температуре;
при числе отказов по электрическим параметрам не более 0,03% от партии вся партия подвергается термотренировке при максимально допустимой температуре кристалла в течении 72 ч;
при числе отказов по электрическим параметрам более 0,03%, но не более 0,1% вся партия подвергается электротренировке в течение 48 ч при повышенной рабочей температуре;
при числе отказов по электрическим параметрам более 0,1%, но не более 0,5% партии ИС подвергается электротренировке в течение 72 ч при повышенной рабочей температуре.
Несомненно, что после различных отбраковочных воздействий производится сплошной контроль по электрическим параметрам при повышенной температуре.
Внедрение выравнивающей технологии входного контроля позволило снизить отказы при производстве видеомагнитофонов в целом в 1,4 раза при снижении стоимости входного контроля в 2 раза по сравнению со сплошной электротренировкой всех партий БИС в течении 72 часов.
Воронежский государственный
технический университет
АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ВИДЕОТЕХНИКИ
Актуальность настоящей работы определяется необходимостью автоматизации средств в сертификации видеотехники, разработки моделей, методов и алгоритмов оценки качества изображения устройств, применение которых позволит выявить среди выпускаемых промышленностью изделий (телевизионных приемников, видеомагнитофонов, видеокамер, мониторов персональных компьютеров) не соответствующих техническим условиям на предъявляемые к ним качественные характеристики. При решении данной задачи были использованы методы системного анализа, теория телевизионных измерений, теория принятия решений, теория нечетных множеств и лингвистических переменных, методы анализа иерархий, методы объектно-ориентированного программирования и разработки интеллектуальных систем.
Разработанные алгоритмы процесса сертификации для решения задач оценки качества изображения устройств видеотехники позволяют экспертам осуществлять оценку показателей изображения в шкале удобной для работы эксперта, а программные средства – формировать интегральные оценки практически для любого класса устройств видеотехники. При этом степень универсальности программного комплекса определяется только технически- ми возможностями ЭВМ, полнотой охвата знаний о предметной области. А также необходимостью добавления соответствующих модулей в базу данных охватывающих предметную область.
На основе разработанного математического обеспечения методов и алгоритмов созданная структура программного обеспечения оценки качества изображения построена на принципах модульности с целью обеспечения его открытости и универсальности, иерархичности, выделения управляющей и обрабатывающей частей, ориентации на взаимодействие с общей для всего программного комплекса базой данных.
Применение данных программных средств позволит сократить сроки и затраты на проведение оценки качества изображения устройств видеотехники.
Воронежский государственный
технический университет
О.Ю. Андрюнькин, А.Т. Болгов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
Процесс проектирования технологии гибридной интегральной микросхемы можно разделить на ряд этапов:
- составление коммутационной схемы;
- расчет геометрических параметров пленочных элементов;
- выбор конфигурации и размещение пленочных элементов на подложке;
- оценка качества разработанной технологии (подсистемы электромагнитного проектирования и моделирования температурных полей).
На этих этапах решаются задачи упрощения схемы соединения элементов и их взаимного расположения, удовлетворяющего конструктивным и электрическим требованиям, определения пленочных и навесных элементов, расчета геометрических размеров пленочных элементов и координаты контактных площадок для навесных элементов. Для нахождения оптимальных вариантов решения указанных задач используются методы проектирования топологии с помощью ЭВМ. Поскольку разработанная топология микросхемы должна обеспечивать нормальную работу устройства при заданном конструктивном исполнении и определенных условиях эксплуатации, а также удовлетворять всем предъявляемым требованиям к электрическим характеристикам, то необходимо выполнять расчеты, связанные с определением величины паразитных связей, анализа влияния паразитных связей на электрические параметры разрабатываемой микросхемы и оценкой теплового режима микросхемы.
Последовательность электромагнитного проектирования состоит из расчета паразитных параметров, анализа влияния паразитных связей на электрические характеристики гибридных интегральных микросхем, поверочного схемотехнического моделирования электрической принципиальной схемы.
Электромагнитное проектирование проводится после разработки топологии микросхемы и при необходимости топология корректируется.
В ходе математического моделирования температурных полей в интегральной микросхеме может возникнуть необходимость изменения конфигурации и размеров пленочных элементов и корректировка топологии, что изменит паразитные связи между элементами и потребует повторного анализа электромагнитного взаимовлияния.
Воронежский государственный
технический университет
О.Ю. Андрюнькин, А.Т. Болгов
Автоматизация конструкторских РАСЧЕТОВ
Оценка механических воздействий на параметры конструкций РЭС, возникающих в процессе их эксплуатации, хранения и транспортировки в значительной степени определяет долговечность работы и саму надежность изделий. Подобные задачи, как правило, можно решить лишь при введении ряда упрощающих предположений, в частности путем представления рассматриваемой детали в виде анизотропного тела, в отдельных частях которого возможно возникновение упругих и остаточных деформаций. Сложность решения подобной задачи обуславливается не только сложностью механических структур отдельных элементов конструкций РЭС, но и случайным характером самих механических воздействий.
Определение механических усилий в отдельных элементах конструкции и деформации этих элементов обычно производится с помощью различных методов, в том числе и с помощью ПЭВМ,
Программа расчета предназначена для элементов конструкции в виде пластины, имеющей примерно равные длину и ширину, существенно превышающую ее толщину и, второй случай, - в виде балочной структуры, когда один из геометрических параметров существенно превышает оба других.
Для расчета элементов конструкции в форме пластины программа, в частности, позволяет рассчитать собственную частоту колебаний пластины, определить максимальный прогиб пластины относительно точек закрепления и другие параметры.
Программа позволяет производить все виды расчетов при различных способах закрепления сторон и материала пластины. После проведения расчетов предусмотрено генерирование отчета с последующим выводом его на печать. Анализ результатов вибропрочности сводится к допустимой величине стрелы прогиба пластины на нормированную единицу ее длины. После проведения расчетов результаты отображаются в специальных окнах, отражающих как основные расчетные значения , так и графические зависимости виброперемещения и коэффициента динамичности от частоты.
Следует отметить, что программа состоит из главной (управляющей) формы и четырех дочерних (управляемых) форм. Основная форма программы - основной модуль программы, позволяющий обеспечивать управление стандартными формами Windows API, а также четырьмя дочерними формами: формой формирования исходных данных, формой формирования результатов расчета, формой генератора отчета и формой редактора баз данных. Управление производится с помощью основного контекстного меню или с помощью графического меню, входящего в состав библиотеки RX Library v2.5.
Для ввода вида закрепления и основных характеристик балки используется блок управления, контейнер для выбранного типа закрепления, информационный блок и блок индикации уровня в балке реализованных способов закрепления. Программное обеспечение «VibroBeam», проводящее расчеты на вибровоздействия конструкций РЭС балочного типа реализовано в среде Delphi 4 и работает под управлением операционных систем Windows 95/98/NT.
Разработанные программы позволяют производить все виды расчетов при различных способах закрепления деталей конструкции, их материалов и распределения массы по элементу конструкции.
Воронежский государственный
технический университет
А.А. Кирсанов, И А Логунова, А.А. Соболев
СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
Разработка устройств беспроводной телефонной связи позволяет осуществлять связь в автоматическом режиме с центральной телефонной станцией. В состав сети входит центр коммутации каналов (ЦКК), центральная радиостанция (ЦС), и абонентские радиостанции (АС).
При этом возможны два варианта преобразования:
- в цифровой сигнал с помощью автоматического речепреобразующего устройства и последующим перекодированием;
- в аналоговом виде.
Автомобильная АС предназначена для организации дуплексной связи абонентов подвижных объектов между собой, с абонентами городских и междугородних телефонных сетей.
Станция имеет встроенные устройства контроля. В состав станций входит:
- приемопередатчик;