4.2. Задачи и содержание технологии контроля электронных средств

Технология изготовления той или иной продукции должна включать в себя помимо производственных технологических операций и контрольные операции, с указанием их места в общей технологической цепочке изготовления продукции, используемых методов и средств контроля.

Задачей проектирования технологии контроля является установления рационального соотношения между затратами на осуществление контроля, стоимостью брака, затратами на его предупреждение с тем, чтобы в итоге получать заданное количество продукции при минимальных затратах.

Технология контроля должна разрабатываться одновременно с разработкой самих технологических процессов изготовления продукции. В её разработке ведущая роль принадлежит технологам, а также привлекаются специалисты из отдела технического контроля, отдела испытаний и надёжности и специалисты-метрологи.

Основными задачами контроля являются следующие:

1. Установление работоспособности объекта контроля. Естественно, что она применима лишь к готовой продукции, представляющей собой сложные технические объекты. Сюда можно отнести как сами электронные средства, так и микросхемы, представляющие собой законченные функциональные узлы, а не набор транзисторов. Целью такой проверки является обнаружение отказов, вызванных явными дефектами.

2. Установление соответствия параметров объекта контроля заданным значениям. Это наиболее типичная и широко применяемая задача контроля. Она имеет место как при контроле готовой продукции, так и при операционном и входном контроле. Она же является типичной при контроле параметров технологического оборудования и технологических процессов.

3. Оценка точностных характеристик объекта контроля. Эта задача имеет место в тех случаях, когда объект представляет собой измерительный прибор, информационно-измерительную или информационно-управляющую систему, где точные характеристики играют важную роль. Для цифровых вычислительных устройчтв, логических автоматов и цифровых микросхем эта задача не ставится.

4. Диагностика неисправностей объекта контроля. Эта задача типична при контроле сложных технических изделий и их составных частей. В случае обнаружения отказа или ненормального функционирования объекта необходимо выявить причину отказа, т. е. локализовать неисправность, с тем, чтобы в дальнейшем её устранить. Кроме локализации неисправности целью диагностического контроля может являться и выяснение причины появления данного дефекта с тем, чтобы внести соответствующую коррекцию в технологический процесс или найти виновного в нарушении технологической дисциплины.

5. Оценка запасов устойчивости характеристик объекта контроля. Такая оценка для изделий, характеризующихся одним параметром, осуществляется по степени близости измеренного значения этого параметра к границам допустимого интервала или, другими словами, по величине отклонения от номинального значения, которое обычно лежит в середине допустимого интервала. Таким образом, для проведения этой оценки вместо контроля нужно провести измерение контролируемого параметра с погрешностью много меньшей интервала его допустимых значений.

Если же объект контроля характеризуется совокупностью нескольких параметров, то состояние объекта характеризуется точкой в n-мерном пространстве контролируемых параметров и запас устойчивости определяется путём вычисления евклидова расстояния между этой точкой и центром многомерного распределения параметров исправных изделий.

6. Прогнозирование исправной работы объекта контроля. Эта задача состоит в оценке времени его безотказной работы в нормальных условиях эксплуатации. Типовой подход здесь заключается в проведении более или менее длительных испытаний или в нормальных, или в экстремальных, или в смешанных условиях, во время которых проводится несколько циклов измерений его параметров. Это позволяет, во-первых, выявить скрытые дефекты, которые как мы видели из временной диаграммы интенсивности отказов, проявляют себя в самом начале эксплуатации (их проявление можно ускорить, применяя экстремальные режимы эксплуатации, например в тепловой камере). Во-вторых, последовательный ряд измерений позволяет определить временной дрейф параметров объекта и далее, используя методы экстраполяции случайных процессов, можно предсказать (с определённой степенью вероятности) период его безотказной работы. Естественно, что здесь прогнозируются отказы за счёт плавного временного дрейфа рабочих характеристик объекта, а внезапные отказы, связанные с проявлением скрытых дефектов, не могут быть учтены. Последние учитываются другими методами – методами теории надёжности.

Технология контроля должна содержать следующие элементы:

• описание объектов контроля и контролируемых величин;

• указания о том, на каких этапах технологического процесса, постоянно или периодически (через какие интервалы времени) и где должен проводиться контроль;

• описания применяемых методов и средств контроля, их метрологического обеспечения;

• методики проведения контроля;

• указания о том, кем должен проводиться контроль, какой должна быть квалификация и специальная подготовка персонала.

При разработке технологии контроля технолог должен руководствоваться следующими общими положениями:

• высокое качество продукции обеспечивается в процессе разработки, изготовления и сборки изделий, а не в процессе контроля, однако параметры качества могут быть реализованы с хорошей воспроизводимостью, только если обеспечен эффективный контроль на всех стадиях технологического процесса, потому требования технологии контроля должны учитываться уже при проведении исследований, разработки и конструирования изделий;

• технология контроля должна входить составной частью в технологический процесс производства и соответствовать ему по содержанию, производительности, точности и достоверности;

– процессы контроля представляют собой, как правило, трудоёмкие дорогостоящие вспомогательные процессы, поэтому злоупотребление контролем ведёт к снижению эффективности производства; в то же время недостаточность контроля неминуемо приводит к снижению качества и надёжности продукции; отсюда задача технолога – выбор наиболее оптимального уровня контроля как самой продукции, так и параметров технологических процессов;

• технология и методики контроля должны базироваться на современных методах и средствах контроля, измерений, испытаний и технической диагностики;

• уровень автоматизации контроля должен максимально соответствовать уровню автоматизации самих технологических процессов; система автоматизации технологических процессов должна включать в себя в качестве обязательной составной части и систему автоматизированного контроля как самих технологических процессов, так и производимой продукции;

• технология контроля должна быть исчерпывающим образом отражена в нормативной технической документации на разрабатываемые технологические процессы.