Байда Н. П. и др. Самообучающиеся анализаторы производственных дефектов РЭА. / Н. П. Байда, В. И. Месюра, А. М. Ротск.— М.: Радио и связь, 1991. — 256 с: ил.


Изложены вопросы проектирования и применения систем диагностирования узлов радиоэлектронной аппаратуры, ориентированных на быстрое обнаружение дефектов, принципы организации измерительной подсистемы, методы и алгоритмы самообучения. Дана методика выбора оптимальных способов контроля узлов радиоэлектронной аппаратуры в гибком автоматизированном производстве.
Для специалистов, занимающихся разработкой и эксплуатацией систем контроля и диагностирования. Решение актуальных задач массового выпуска высококачественных персональных компьютеров различных типов, создания и освоения серийного выпуска ряда новых приборов и средств автоматизации предполагает наличие соответствующего мощного диагностического обеспечения выпускаемых изделий РЭА на всех этапах их жизненного цикла. Особое значение имеют вопросы автоматизации процессов поиска возможных производственных дефектов при серийном и массовом изготовлении дисплеев и одноплатных микроЭВМ, микросборок и других труднодиагностируемых изделий РЭА, которые в дальнейшем для краткости будем называть электронными устройствами или одноплатными объектами диагностирования. Контролируемые электронные устройства могут быть цифровыми, аналоговыми или гибридными (аналого-цифровыми или цифроаналоговыми). С точки зрения автоматизации процессов поиска дефектов гибридные электронные устройства представляют наибольшую трудность, обусловленную необходимостью применения в автоматизированных системах диагностирования различных типов генераторов тестовых сигналов и широкого ассортимента средств съема, обработки и анализа получаемой диагностической информации. В книге именно таким объектам диагностирования уделяется наибольшее внимание.
Известно, что большинство производственных дефектов составляют дефекты типа: короткие замыкания; обрывы; неверно установленные или неправильно ориентированные электрорадиоэлементы и некоторые другие. Такие дефекты электронных устройств можно выявлять путем измерения импедансов между определенными контрольными точками объекта диагностирования при малых величинах амплитуды и частоты тестовых воздействий, но для обнаружения и идентификации других типов дефектов, обусловленных изменением частотных свойств активных электрорадиоэлементов, фрагментов схемы и электронных устройств в целом, необходимо осуществлять сложные тестовые проверки на рабочих, частотах функционирования объектов диагностирования.
Опыт показывает, что эффективная организация процесса диагностирования электронных устройств на этапе их производства может быть осуществлена в большинстве случаев только при выполнении следующих требований: дефект должен обнаруживаться и устраняться в точке технологического процесса, наименее удаленной во времени и пространстве от точки возникновения этогодефекта; для идентификации производственных дефектов следует применять, по возможности, наиболее простые средства автоматизированного тестового диагностирования электронных устройств.
Указанным требованиям как раз и отвечают АПД, относящиеся к подклассу систем поэлементного диагностирования [15, 16] и ориентированные на эффективную идентификацию дефектов, возникающих в процессе изготовления электронных устройств. Во всех анализаторах производственных дефектов имеются игольчатые контактные устройства, обеспечивающие доступ к выводам электрорадиоэлементов в электронных устройствах, однако аппаратные и программные средства анализаторов более простые по сравнению с обычными системами поэлементного диагностирования вследствие применения только тех средств, которые необходимы для выявления ограниченного класса дефектов. Нередко анализаторы производственных дефектов называют также системами предварительной отбраковки или предфункционального контроля электронных устройств.
Высокая эффективность анализаторов производственных дефектов привела к тому, что ежегодный прирост объемов их производства за рубежом опережает рост объемов производства систем диагностирования других типов примерно в 2,5 раза. Основной причиной столь высокой популярности анализаторов является возможность более дешевыми средствами выявлять и быстро устранять основную массу дефектов, неизбежно возникающих при серийном изготовлении электронных устройств. Использование анализаторов производственных дефектов в качестве системы тестового предфункционального контроля может обеспечить десятикратное повышение экономической эффективности по сравнению с использованием одной, но существенно более сложной и дорогой системы общего (структурного) или комбинированного диагностирования.
Предшественниками анализаторов производственных дефектов были разработанные фирмой «General Electric» в середине 60-х гг. несложные полуавтоматы контроля, в которых применялись игольчатые контактные устройства механического типа. Приблизительно в эти же годы фирма AT&T использовала аналогичный подход для определения характеристик реле, установленных в коммутационных платах аппаратуры автоматических телефонных станций. Следующим важным шагом в развитии анализаторов производственных процессов явилось использование фирмой «General Electric» метода потенциального разделения электрорадиоэлементов при проверке аналоговых печатных узлов. Широкое распространение этого метода привело к появлению в конце 60-х гг. первых систем поэлементного диагностирования. В 1971 г. они стали применяться также и для проверки цифровых электронных устройств, а в конце 70-х гг. появились первые системы комбинированного диагностирования, в которых была реализована возможность проведения поэлементных и общих проверок электронных устройств в одной системе. Основными недостатками первого поколения систем поэлементного и комбинированного диагностирования являлись высокая их стоимость (до 300 тыс. долларов — система поэлементного диагностирования, более 1 млн. долларов — система комбинированного диагностирования) и большая сложность подготовки программ диагностирования.
Широкое применение персональных микроЭВМ, разработка мощных операционных систем, отказ от некоторых сложных функций систем поэлементного диагностирования и развитие техники потенциального разделения электрорадиоэлементов позволили в середине 80-х гг. создать необходимые условия для разработки и серийного выпуска анализаторов производственных дефектов, стоимость которых снизилась на порядок по сравнению с другими типами автоматизированных систем диагностирования. Подготовка программ диагностирования в режиме самообучения анализаторами производственных дефектов выполняется теперь в реальном времени. Эффективная реализация процесса диагностирования электронных устройств с глубиной поиска дефектов до вида производственного дефекта отдельного электрорадиоэлемента, установленного на печатной плате, позволяет осуществлять сбор объективной диагностической информации, на основании которой можно принимать оперативные решения о внесении необходимых изменений в ход технологического процесса и конструкцию электронного устройства, а также можно осуществлять прогнозирование показателей надежности и качества по каждому изготавливаемому электронному устройству.