ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

61-026-02

Наименование проекта

Автоматизированная система прецизионного контроля многослойных печатных плат (АСПК МПП)

Назначение

Для контроля сопротивлений межслойных и внутрислойных соединений печатного монтажа, а также сопротивлений изоляции цепей печатных плат по программируемым допускам с использованием низкоуровневых испытательных воздействий

Рекомендуемая область применения

Производство печатных плат

Описание

026-0 2

Результат выполнения конструкторской разработки.

АСПК ПП позволяет выявлять такие дефекты на печатных платах, как:

кольцевая трещина в металлизированном отверстии;

отслоение контактной площадки от металлизации отверстия;

локальный"протрав"проводника;

"перетрав"слоя МПП.

Для оценки качества соединений в МПП используется способ измерения величины сопротивлений этих соединений и сравнения их с соответствующими эталонными значениями. Как правило, значения сопротивлений переходных отверстий лежат в пределах от 200 мкОм до единиц мОм, а печатных проводников - от единиц мОм до единиц Ом. В связи с этим оценка качества соединений в печатных платах на уровне 5 Ом и более, что реализовано в аналогичных устройствах, не позволяет выявлять вышеперечисленные дефекты, приводящие к значительному увеличению омического сопротивления этих соединений.

Перед проведением контроля разобщенности и величин сопротивлений соединений цепей МПП осуществляется проверка наличия контактирования на уровне нескольких сотен Ом.

Измерения сопротивлений соединений печатных плат производятся с использованием четырехзондового метода подключения, который исключает влияние величин сопротивлений коммутационных элементов, подводящих проводов и контактов на результат измерений. С этой целью применяется двухстороннее контактное устройство.

При подготовке исходных данных для контроля МПП осуществляется формирование таблиц соединений и эталонных значений сопротивлений печатных проводников как в координатах контролируемой платы, так и в условных координатах путем использования:

программы конфигурирования контролируемых цепей многослойных печатных плат по данным РСАd или gerber-файлов и формирования таблицы элементарных участков цепей с учетом расположения точек подключения к контролируемой печатной плате в формате контактного поля КУ с расчетом сопротивления этих участков между точками контактирования;

формирование эталонных значений сопротивлений печатных проводников по одной или нескольким эталонным платам.

Имеется возможность ручного ввода таблиц соединений и эталонных значений сопротивлений печатных проводников.

Контроль разобщенности позволяет выявлять такие дефекты на печатных платах, как короткие замыкания между цепями, так и заниженные значения изоляции между ними.

Система АСПК ПП производит контроль изоляции электрически разобщенных цепей МПП в диапазоне от 2 до 200 мОм - плюс/минус 10 при испытательном напряжении 10 В и не превышает рабочего напряжения для любых зазоров между проводниками, при этом время проведения контроля изоляции цепей печатной платы составляет не более 12 с.

Двухстороннее универсальное контактное устройство состоит из базового контактного устройства со сменными адаптерами под конкретные типы плат, обеспечивающие возможность контроля МПП с нерегулярным размещением контактных площадок.

Имеются программные средства, обеспечивающие технологичность изготовления адаптеров.

Сменный адаптер (верхний и нижний при двухстороннем подключении к плате) применяется для подключения плат с различной топологией и шагом координатной сетки, имеет унифицированную конструкцию и присоединительные размеры, выполняется под технологию конкретной платы (или группу плат, объединенных каким-либо общим конструктивным признаком, например, типовым расположением микросхем, или разбитых по габаритам на группы).

Сменный адаптер состоит из несущей плиты, на которой закреплены два стекла с отверстиями, располагающимися соосно точкам подключения к контролируемой печатной плате. В отверстия устанавливаются контакты, которые опираются на переходную печатную плату. Она как бы транслирует произвольный шаг контрольных точек в регулярный шаг 2,5 мм. При установке адаптера к этим расположенным регулярно площадкам подключаются контакты базового контактного устройства (неизменная часть). При смене типа платы меняются адаптеры (время смены примерно 10 мин), которые собираются заранее и хранятся весь период производства данного типа плат. Если платы больше не выпускаются, то адаптеры разбираются, а их элементы используются для сборки последующих адаптеров проверяемых плат.

Такое построение контактного устройства позволяет уменьшить количество коммутируемых каналов системы контроля и соответственно удешевить ее, а также снизить стоимость изготовления адаптеров.

Базовое программное обеспечение АСПК ПП содержит:

программу подготовки данных для тестирования печатной платы по данным таблицы цепей на контролируемую плату;

рабочую программу, содержащую подпрограммы:

- самоконтроля;

- проверки наличия контактирования к контролируемой плате;

- контроля сопротивления изоляции цепей;

- контроля сопротивления соединений печатного монтажа;

- формирования эталонных значений сопротивлений печатных проводников по эталонной плате;

-программу испытаний.

Дополнительное программное обеспечение АСПК МПП содержит:

Программу разводки цепей переходных плат для верхнего и нижнего адаптеров универсального контактного устройства (УКУ) с формированием файлов РСВ, с привязкой точек контактирования контролируемой МПП к контактам верхнего и нижнего универсальных цепей.

Программу конфигурирования контролируемых цепей многослойных печатных плат по данным РСАdили gerber rs-274-Х и формирования таблицы элементарных участков цепей с учетом расположения точек подключения к контролируемой печатной плате в формате контактного поля УКУ с расчетом сопротивления этих участков между точками контактирования без учета их параллельных соединений.

Программу подготовки данных для формирования рабочей программы АСПК ПП, включающую в себя подпрограммы:

-формирования таблицы соответствия точек контактирования контролируемой МПП контактам верхнего и нижнего универсальных полей контактного устройства;

-формирования таблицы соответствия точек контактирования контролируемой МПП контактам выходных разъемов верхнего и нижнего полей УКУ ;

-формирования таблицы соответствия точек контактирования контролируемой МПП контактам разъемов измерительно-коммутационных модулей.

Программу контроля сопротивлений межслойных соединений (переходных отверстий) на уровне от 0,5 до 5 мОм плюс/минус 0,1 мОм с погрешностью плюс/минус 10% при условии обеспечения четырехзондового подключения к цепи, содержащей внутри себя переходное отверстие, к которому подключены с обеих сторон два контакта из четырех необходимых для измерения сопротивления межслойного соединения.

Программу поиска места короткого замыкания между цепями МПП с указанием ближайших к этому месту точек подключений по нахождению минимального сопротивления между точками подключений к короткозамкнутым цепям с распечаткой результата поиска в протоколе контроля МПП.

Программу вывода изображения на мониторе АСПК ПП или другого персонального компьютера (например, рабочее место дефектировщика) выбранного дефекта:

- слоя с указанием дефектного участка цепи с завышенным сопротивление или обрывом;

- короткозамкнутых цепей с указанием вероятного места замыкания;

- цепей с заниженным сопротивлением изоляции между собой.

В процессе контроля печатных плат вводится и отображается на мониторе следующая информация:

-тип платы;

-уровень контроля изоляции;

- уровень разбраковки по сопротивлению печатных проводников относительно эталонного значения (в процентах):

- порядковый номер платы;

- результат проверки наличия контактирования;

- сообщение о завершении контроля.

По завершении контроля платы осуществляется запись в архив на диске и документирование на принтере следующей информации;

- даты проверки;

- обозначения (типа) платы;

- порядкого номера платы;

- информации о контактах, не обеспечивающих контактирование, с выводом координат точек цепи, выпадающих из программы контроля, с указанием величин эталонных значений сопротивления этих цепей;

- информации о короткозамкнутых цепях с указанием координат одной из точек каждой цепи;

- информации о браке изоляции между цепями с указанием координат одной из точек каждой цепи и измеренного значения сопротивления;

- информации о браке цепи с указанием измеренного значения сопротивления проводника и его эталонного значения.

АСПК ПП отмечена на Московском Международном Салоне промышленной собственности"АРХИМЕД-2000"серебряной медалью.

Преимущества перед известными аналогами

Выявление дефектов на платах

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Улучшение качества изделия в 1,5 раза

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

20.11.2001

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)