Geum.ru

Конспект лекций по дисциплинам «Технология рэс» специальности 210201

Вид материалаКонспект

Содержание


Методы тестирования сборок.
Внутрисхемное тестирование
Функциональное тестирование
Ремонт печатных плат.
Учебно-методические материалы по дисциплине
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Методы тестирования сборок.

Методы тестирования радиоэлектронных изделий на стадии производства подразделяются на два класса – внутрисхемное и функциональное. Каждый из методов отличается способом контактирования с тестируемым изделием.

Внутрисхемное тестирование выполняет проверку отдельных компонентов на плате или фрагментов схем. Применяются методы исключения влияния параллельных цепей. При проверке резистора, например, измеряется именно его сопротивление, а не сопротивление цепи, к которой он подключен. Внутрисхемное тестирование подразделяется в свою очередь на аналоговое и цифровое.

При аналоговом внутрисхемном тестировании обычно проверяется:
  • наличие коротких замыканий и обрывов;
  • номиналы дискретных компонентов (резисторов, конденсаторов, индуктивностей, дискретных полупроводниковых приборов);
  • наличие и правильность установки микросхем.

Влияние параллельных цепей исключается установкой блокирующих напряжений, применением метода многопроводного измерения, точным подбором напряжения и частоты тестирования. Этот метод тестирования позволяет обнаружить до 80% дефектов сборки, поэтому аналоговое внутрисхемное тестирование часто называют анализом производственных дефектов.

При цифровом внутрисхемном тестировании цифровые микросхемы проверяются на соответствие таблице истинности. Для исключения влияния параллельно установленных микросхем (например, при использовании шинной технологии) на вход тестируемой микросхемы подаются импульсы большого уровня с ограниченной длительностью. Такой метод называется backdriving.

Выбор оборудования и метод контактирования для внутрисхемного тестирования зависит от требований и возможностей пользователя. Метод клипс и пробников универсален и недорог, но требует больших временных затрат и высокого уровня подготовки персонала. Обычно его применяют при единичном производстве и при ремонте. Метод «поле контактов» предполагает изготовление тестового адаптера для каждого изделия, но обеспечивает высокую производительность. Используется в среднем и крупносерийном производстве.

Функциональное тестирование предназначено для проверки работоспособности модуля и, при необходимости, его регулировки и настройки. Контакт с изделием осуществляется обычно через краевой разъем. Тестовое оборудование, применяемое при функциональном тестировании, выполняет:
  • подачу питающего напряжения с возможностью изменения его в автоматическом режиме, от минимального до максимально допустимого;
  • подачу цифровых и аналоговых входных сигналов в широком диапазоне частот и напряжений;
  • измерение параметров выходных сигналов;
  • эмуляцию нагрузок;
  • обмен данными с тестируемым устройством;
  • обработку результатов измерений и вывод их на дисплей и принтер в удобном для пользователя виде;
  • накопление и обработку статистической информации.

Технологии современного производства постоянно совершенствуются, и в условиях жесткой конкуренции все острее ощущается проблема качества. С помощью одного лишь технологического оборудования решить ее невозможно. Уже сейчас многие отечественные предприятия вводят в производственный процесс системы обеспечения качества, важной частью которых являются системы автоматического тестирования. Они позволяют не только определять производственные дефекты, но и вести статистический учет неисправностей для своевременной корректировки процесса производства, и, следовательно, для повышения качества электронного изделия.


Ремонт печатных плат.

Большое количество контрольных операций в сборочном производстве направлено на как можно раннее обнаружение возможных дефектов. Многие ошибки установки компонентов на плату автоматическое сборочное оборудование может устранять самостоятельно. При дефектах нанесения припойной пасты плата очищается и поступает на повторную операцию трафаретной печати.

Операция ремонта узлов выполняется вручную, включается в процесс сборки после стадии пайки узла и соответствующей операции контроля. Ремонт узла заключается, как правило, в замене дефектного компонента или корректировки дефектного паяного соединения в соответствии с рекомендациями стандартов на ремонтные операции. Операция ремонта узла должна быть экономически целесообразной, поскольку процесс замены дефектных компонентов на уже собранной плате чрезвычайно трудоемок и чреват внесением дополнительных дефектов. Поэтому должны учитываться многие факторы, в том числе стоимость узла, дефектного компонента, трудозатраты на ремонт и другие. Дешевые сборки целесообразнее выбрасывать, нежели ремонтировать.

Демонтаж сложных компонентов поверхностного монтажа является прецизионной операцией из-за высокой плотности монтажа. Тепло, необходимое для отпайки компонента, может оказать воздействие на соседние чувствительные к нагреву компоненты и повредить саму ПП. Учет на стадии проектирования требований по обеспечению ремонтопригодности изделия налагает определенные ограничения на процессы сборки и монтажа и в некоторой степени снижает плотность монтажа.

При демонтаже компонентов в корпусах сложной конфигурации доминирующим способом теплопередачи становится конвекция. Приспособление для демонтажа забракованных компонентов оснащено нагревательными капиллярами для разогрева мест пайки со сменными наконечниками, рассчитанными на различные формы и размеры компонентов. Капилляры с наконечниками сконструированы таким образом, что струя горячего газа (воздуха) направляется на выводы компонента. Удаление дефектного и установка на его место исправного компонента производится с помощью вакуумного пинцета. В ряде случаев используется микроскоп, который обеспечивает контроль точности позиционирования компонента. Типичная операция по исправлению брака может занять до 30 минут и включает следующие этапы.

1. Подготовка платы к демонтажу компонента:
  • очистка паяных соединений, удаление загрязнений и конформных покрытий с помощью растворителя или абразивного материала;
  • снятие теплоотвода (если он имеется);
  • защита соседних компонентов;
  • покрытие флюсом концов выводов компонента, припаянных на контактных площадках платы, с целью обеспечения надежного расплавления припоя.

2. Разогрев паяных соединений:
  • предварительный разогрев микросборки;
  • разогрев выводов исключительно горячим газом (воздухом или азотом).

3. Снятие компонента со знакоместа с помощью вакуумного пинцета.

4. Очистка платы, удаление остатков флюса, загрязнений и излишков припоя.

5. Защита подготовленного знакоместа, если замена компонента откладывается.

6. Замена компонента:
  • нанесение флюса на концы выводов компонента и места пайки с последующим их облуживанием;
  • позиционирование компонента с помощью вакуумного пинцета;
  • оплавление припоя горячим газом;
  • очистка платы после пайки с целью удаления продуктов разложения флюса.

Исправление брака, в сущности, сводится к повторному выполнению определенной части сборочно-монтажных операций. Необходим тщательный контроль и управление процессом устранения брака, чтобы исключить возможность повреждения годного (заменяющего бракованный) компонента, а также соседних компонентов и элементов коммутационной платы. Надежной гарантией от проблем, связанных с ремонтом изделий, является обеспечение высокого качества процесса сборки и обязательный контроль процесса монтажа.


Литература

  1. Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. - /Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования электронных средств. – 2001. - ссылка скрыта
  2. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с. URL: ссылка скрыта
  3. Технология приборостроения: Учебник / Под общей редакцией проф. И.П.Бушминского. – М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана. URL: ссылка скрыта
  4. Тупик В.А. Технология и организация производства радиоэлектронной аппаратуры. – СПб: Издательство: СПбГЭТУ "ЛЭТИ" – 2004. URL: ссылка скрыта



УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Рекомендуемая литература:

  1. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учебник
    для вузов/ И. П. Бушминский, О. Ш. Даутов, А. П. Достанко и др.; Ред. А. П. Достан-
    ко, Ред. Ш. М. Чабдаров. - М.: Радио и связь, 1989. - 624 с. (63 экз.).
  2. Проектирование и технология печатных плат: Учебник для вузов/ Е. В. Пирогова. -
    М.: Форум, 2005; М.: Инфра-М, 2005. - 559[1] с. (27экз.).
  3. Технология ЭВА, оборудование и автоматизация: Учебное пособие для вузов/ В. Н.
    Гриднев, Ю. И. Нестеров, Г. В. Филин, В. Г. Алексеев. - М.: Высшая школа, 1984. -
    391 с. (148 экз.).
  4. Печатные платы. Конструкции и материалы: Монография/ А. М. Медведев. - М.: Тех­носфера, 2005. - 302 с.(13 экз.).
  5. Сборник задач и упражнений по технологии РЭА: Учебное пособие / Под. ред. Е.М.
    Парфёнова. - М.: Высшая школа, 1982. - 255 с.
  6. Павловский В.В., Васильев В.И., Гутман Т.Н. Проектирование технологических процессов изготовления РЭА. Пособие по курсовому проектированию: Учебное пособие
    для вузов. - М.: Радио и связь, 1982. - 160 с.
  7. Проектирование и оптимизация технологических процессов и систем сборки РЭА /
    П.И. Булевский, В.П. Ларин, А.В. Павлова. - М.: Радио и связь, 1989. - 320 с.
  8. Автоматизация проектирования и моделирования печатных узлов электронной аппаратуры: научное издание / Ю.Н. Кафанов, Н.В. Малютин, А.В. Сарафанов и др. - М.: Радио и связь, 2000. - 389 с.
  9. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах. / Под ред.
    В.Г. Журавского. - М.:Радио и связь, 1988. - 342 с.
  10. Мэнгин Ч.Г., Макклелланд С. Технология поверхностного монтажа: Перевод с англ.- М.:Мир, 1990-276 с.
  11. Монтаж на поверхность: Технология. Контроль качества / В.Н. Григорьев, А.А. Каза­ков, А.К. Джинчарадзе и др. / Под ред. И.О. Шурчкова. - М.: Издательство стандар­тов, 1991.-184 с.