Автореферат (1090181), страница 5
Текст из файла (страница 5)
4, – среднеквадратическое отклонение исследуемого параметра,обычно принимаем значение = P, здесь P – разность между верхней и нижнейграницами исследуемого параметра по ТУ, - заданная точность определенияматематического ожидания (Мож) из выражения:М ож x x tn, (обычно = 0,05 0,07).На рис. 9 показана качественная зависимость вероятности ошибки контроляот времени при использовании ручного (кривая 1) и автоматического (кривая 2)методов.Таблица 4Зависимость коэффициента t p от доверительной вероятности Рptpptpptp0,801,3920,881,5540,951,9600,811,3100,891,5970,962,0530,821,3400,901,6430,970,831,3710,911,6940,980,841,4040,921,7500,992,5760,851,4390,931,8100,99733,0000,861,4750,941,8800,9994,2002,169300,871,513Начальный период контроля T1 характеризуется большой вероятностьюошибки, которая объясняется пусковым периодом в случае использованияавтоматического метода и освоением процесса контроля в случае использованияручного метода.Основной период автоматического контроля T2 характеризуется постояннойвероятностью ошибки, что соответствует прямолинейному участку кривой (2) напредставленном графике.
Для ручного метода характерно увеличение вероятностиошибки по мере утомления оператора, о чем говорит возрастающий участоккривой (1).Последний временной интервал выполнения контроля T3 характеризуетсярезким возрастанием вероятности ошибки как вследствие выработки срокаслужбы тестирующей аппаратуры (кривая (2) для автоматического контроля), таки вследствие утомляемости оператора (кривая (1) для ручного контроля).Надежность входного контроля H В будет варьироваться в зависимости отметодов и характера его осуществления.
В общем случае вероятность ошибкивходного контроля определяется рядом факторов: методом контроля, скоростьюего выполнения, сроком службы тестирующей аппаратуры, продолжительностьюнепрерывной работы оператора.PВРис. 9 − Зависимость вероятности ошибки входного контроля при использованииручного (кривая 1) и автоматического (кривая 2) методов.31В этом случае вероятность ошибки входного контроля можно описать в видефункции:PВ P0 (v,T ),где v n / t – скорость проведения испытаний;n – количество испытываемых изделий;t – время для выполнения контроля данного количества изделий;T – возраст тестирующей аппаратуры.Выражение PВ в диссертации раскрывается более подробно.Далее приводится пример применения контрольных карт Хотеллинга приуправлении процессом пайки электрорадиоэлементов.В паяном соединении участвуют три элемента: контактные площадки печатной платы, галтель пайки и вывод микросхемы.
Характеристики этих элементов всочетании с условиями процесса пайки (температура нагрева и время процесса –коррелированные параметры), а также внешней среды (главное из них влажность)и определяют вероятность отказа паяного соединения.Отказ пайки является основным в категории “производственные отказы”.Необходимость контроля паянных соединений диктуется ростом числа неизбежных дефектов по мере повышения плотности компоновки и уровня интеграции микросхем.В результате анализа проведено формирование контрольных карт (КК) соследующим распределением:контроль влажности - одномерный показатель с контролем по ККУ.Шухарта;контроль t и отрезка времени на пайку T как коррелированных междусобой с многократной мгновенной выборкой – многомерный контроль по КК Г.Хотеллинга.Коэффициент корреляции между t о и Т определяется по обучающей выборке и составляет значение ρ = - 0,6.32Обеспечение качества паяных соединений в печатных платах при производстве радиоэлектронной продукции в значительной мере связано с обеспечениемсоблюдения заданной температурно-временной характеристики (термопрофиля) взоне пайки.Сначала определяют критические точки на печатной плате, в которыхнеобходимо провести измерения.
Затем устройство для записи температурновременной информации подключают к выбранным точкам измерений. Измерениярекомендуется проводить, по крайней мере, в трех точках: в точке сильного нагрева (где установлен тяжелый элемент); в точке слабого нагрева (где установлен легкий элемент); в точке повышенной температурной чувствительности.На рис. 10 показан термопрофиль, требуемый для обеспечения качества пайки «тяжёлых» компонентов (типа реле) на печатную плату.Естественно, это приводится для примера, при пайке выводов микросхемдлительность процесса существенно меньше, иначе возможно растекание припояпо печатной плате.ЗонавыдержкиРис.
10 – Термопрофиль пайки тяжелого элемента.Контролировались температура предварительного нагрева X1 в зоневыдержки (на рисунке зона 1), а также пиковая температура Х2 (зона 2) и времявыдержки Х3 при этой температуре. Делались замеры выборок по тринаблюденияприотлаженномтехнологическомпроцессечерезравныепромежутки времени (объем мгновенной выборки - три наблюдения). Дляпредварительного анализа характеристик процесса в данном примере взято 4033выборок. При этом в соответствии с заданным термопрофилем должна бытьобеспечена в зоне 2 пиковая температура 240 ± 1°С, время выдержки при пиковойтемпературе 10 ± 1 сек.Результаты наблюдений представлены в табл.
5.Результаты обработки представлены на рис. 11 ÷ 13.Переходим к контролю температурно-временной характеристики в пиковойзоне с помощью контрольной карты Хотеллинга.На рис.14 показана КК Хотеллинга, построенная по 40 мгновенным выборкампо двум коррелированным параметрам - пиковой температуре Х2 и временивыдержки Х3 при этой температуре. Карта свидетельствует, что процесс стабиленпо этим параметрам.Далее описывается контроль размеров клина теплостока при производстве,которые также коррелированы.
Клин входит в систему теплостока модулей поконструктиву “Red Stone”.Рис. 11 – Файл исходных данныхРис. 12 – Векторы средних данных34Рис. 13 – Корреляционная матрицаИсходные данные для анализа процесса№выборки123456789101112131415161718192021222324252627X1(температура в зоне 1)130,1130,4130,2130,0130,4130,1130,0130,3129,9130,0129,7130,3129,9129,4130,6130,0130,4130,4129,8130,4129,9130,4130,1129,8130,0130,2129,7129,6130,4129,8129,8129,8130,3129,7130,1130,1130,3129,8130,1130,1130,3129,8129,5129,8129,6130,1130,0130,0130,0130,4129,9130,2130,1130,1130,0129,9129,7129,9130,1130,0129,6130,2130,0129,6129,9130,1130,3130,2129,2130,1129,8129,5130,3130,4129,4130,0130,3129,5130,1130,1130,1Х2(температура в зоне 2)239,8239,6240,0240,2240,2240,3239,4239,8240,2239,6239,7239,5239,4239,7239,7239,4239,8239,8239,9239,8239,8239,8240,2239,9239,9239,8240,4240,1240,5239,7240,3239,5240,0240,1240,4239,9239,8240,1239,8240,1239,5239,7239,5239,8239,9239,9239,8240,4239,5239,7239,3240,3239,6239,7240,1240,0240,1240,0239,6239,6240,1240,0239,7239,8239,9240,0239,9239,7240,4240,0239,9240,1240,1239,7239,7240,2239,6239,5240,1240,1240,5Таблица 5Х3(время выдержки в зоне 2)10,210,19,99,59,99,810,110,09,910,610,410,010,410,210,210,29,910,29,810,010,510,09,69,99,99,99,69,99,810,19,710,19,89,79,89,910,09,710,09,510,410,210,710,19,79,910,09,910,210,110,29,49,910,39,99,79,89,810,110,39,69,810,010,09,99,89,710,59,99,79,89,89,710,310,09,910,010,09,79,69,93528293031323334353637383940130,1129,7130,1129,9129,9130,5130,1129,9130,3130,0129,9129,9129,9129,6130,1130,2129,9130,0130,4130,0129,6130,0130,1130,0130,2130,3130,0129,8129,8129,3130,4130,0130,0130,4129,9129,6129,9130,3130,3240,3239,9239,6240,0239,6239,7239,8240,0239,5239,9240,1240,1240,0240,2240,0239,5240,1240,2239,7239,8239,7240,0239,7240,1240,3240,4239,9239,9240,1240,0239,8239,8240,1240,2239,9239,8240,0240,0239,89,79,710,09,910,110,510,29,510,09,89,99,79,69,69,910,29,89,910,110,09,99,610,29,99,79,79,69,49,79,810,210,39,99,79,910,29,79,710,4В разделе приводится способ бесконтактного обнаружения потенциальноненадежных (ПН) модулей путем сканирования помехи по полю печатной платыв условиях тестирования.Рис.
14 – Контрольная карта Хотеллинга по параметрам Х2-Х3К сожалению способ не нашел широкого применения, так как по эффективности и сложности реализации явно уступает методу оценивания параметрической надежности модуля.Характеристики параметрической надежности определяются не во временном аспекте, как это принято в теории и практике классической теории надежности, а в пространстве “материальных” физических параметров: напряжение питания, температура, значение опорной частоты синхронизации.36Известные методы: max – min, граничных испытаний и матричных испытаний аргументированно отвергнуты.Предложение автора сводится к реализуемому на практике методу анализапараметрической избыточности PS через соотношение области устойчивойработы модуля ОУР с требованиями ТУ на него в координатах (F, E), т.е.
кпространственному анализу надежности – рис. 15.Такиеобластипредлагаетсяисследоватьприразныхсеченияхгиперповерхности по координатам Е, Т°, F0.Естественно, чем область ОУР больше требований ТУ, тем больше запас вфункционировании относительно параметрических уходов внутренних параметров устройства. Условие равномерного охвата ОУР требований ТУ являетсянаиболее желательным вариантом.границы ОУР(Ω0)EΔ4Δ3PΘΔ1ЦТОУРRΔ2b1границы требований ТУ(ΩТУ)FРис.
15 – Область устойчивой работы ОУР (Ω0) модуля при влияниивнешних воздействий E и F, где ЦТОУР – центр тяжести ОУР.В данном методе ОУР называется множество точек в области Ω0 наплоскости {F,E} таких, что при условии перебора этих точек в процессетестирования внутри области Ω0 электронный модуль работает без сбоев.Критерии обеспечения PS модуля:1) Границы ОУР (Ω0) – выпуклая непрерывная функция;2) Ω0 охватывает ΩТУ;373) ЦТОУР – внутри эллипса, вписанного в контур области ΩТУ;4) PS R 1,33 (по Шухарту),Rгде { i }min ;5) Виды анализируемых ОУР (E,F):(ΔE / Е , T0), (ΔЕ / Е, ΔF0 / F0), (ΔF0 / F0 , T0),где ΔE – разброс питания, ΔF0 – флуктуация частоты синхронизации,T0 – температура окружающей среды.В четвертом разделе приводятся результаты оценивания параметров технологической тренировки (ТТ) модулей.ТТ призвана к выявлению скрытых производственных дефектов, источниками которых, в основном, являются микросхемы, галтели паек и переходные отверстия в печатных платах.Итак, цель ТТ – выявление потенциальных источников отказов в модуляхпри допустимом снижении ресурса ΔR в результате проведения этой работы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
