Совместить трафарет с рисунком печатной платы по репер- ным знакам. Раму трафарета закрепить. Установить ракели на вал установки. Ракели должны быть закреплены без перекоса, рабочая плоскость ракелей должна быть параллельна трафарету. Установить рабочие режимы. Зазор между платой и трафаретом 12-13 мм, скорость движения ракелей 4,8 м/мин. Маркировать: краска маркировочная ТНПФ84 белая. Снять плату со стола установки. Проверить качество маркировки.
Изображение должно быть четким, читаемым, равномерным, без посторонних включений. Допускается попадание краски на контактные площадки на ширину линии 250 мкм. Не допускаются непрокрытая. В случае некачественной маркировки допускается отмыть платы от краски ацетоном и повторить маркировку.
Сушить: установка сушки G-86, 60°С. Отмыть трафарет (уайт- спирт).
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВИЗУАЛЬНЫЙ И РАЗМЕРНЫЙ КОНТРОЛЬ ПЛАТ
Контроль плат, защищенных паяльной маской, после горячего лужения. Покрытие должно быть гладким, без трещин, вспучиваний, сколов, не должно быть смещения рисунка схемы. В плате не должно быть пузырей, и расслаивания диэлектрика.
Контроль плат после оплавления. На оплавленных платах не должно быть наплывов, перемычек сплава, дающих КЗ или уменьшающих минимально допустимый зазор между элементами рисунка схемы. МБС-2.
Окончательный контроль плат на соответствие чертежу.[1,3,4]
4. Маркировка ПП, контроль и автоматизация технологического процесса изготовления ОПП
Маркировка.
Операция, заключающаяся в нанесении на поверхность ОПП специальной краской обозначений компонентов и их посадочных мест. Наносится методом трафаретной печати. Качество определяется допустимым разрешением по толщине линий (0,15 мм минимум), размером выполняемых шрифтов (1,3 мм минимум) и достигается оптимальным выбором вязкости краски и параметров сетки.
По содержанию маркировка необходима в большей степени при наладке, ремонте, визуальном контроле узлов, собранных на ОПП. Однако в малосерийном производстве, когда размещение компонентов на ОПП (особенно плотной) производится полуавтоматически или вручную, наличие маркировки существенно облегчает процедуру размещения компонентов.
Автоматизация видеоконтроля.
Методы визуального контроля позволяют выявлять не только обрывы или закоротки проводников, но также различные дефекты, связанные с локальными изменениями ширины проводников или зазоров по диэлектрику, остаточные вкрапления проводника на диэлектрике, дырки в проводниках и т.д.
Наиболее полно указанные преимущества позволяют реализовать себя в производстве однослойных печатных плат с высокой плотностью расположения элементов, поскольку в этом случае вопрос о точности воспроизведения рисунка принимает первостепенное значение. Поэтому в последние годы, в связи с повышением уровня технологии изготовления печатных плат, все большая часть объема работ по контролю выполняется с привлечением визуальных методов.
Однако с повышением сложности контролируемых плат процесс визуального контроля значительно усложняется. При контроле высокоплотных слоев оператору необходимо применять различные оптические приборы, что приводит к более быстрой утомляемости оператора, и как следствие к снижению производительности и надежности контроля. Так, если при контроле плат с проводниками шириной 300 мкм оператор пропускает меньше 5% дефектов, то при контроле плат с шириной 100 мкм эта величина уже возрастает до 50% . Наиболее отрицательно снижение достоверности контроля проявляет себя в производстве печатных плат, где требования к достоверности контроля становятся наиболее жесткими.
Таким образом, складывается ситуация, что с повышением уровня технологии производства печатных плат объем работ по визуальному контролю возрастает, а выполнять эти работы на необходимом уровне становится все труднее. Реальный путь преодоления этих противоречий - это автоматизация визуального контроля, то есть исключение из процедуры контроля оператора.
Автоматизация визуального контроля предполагает решение двух основных проблем - это формирование изображения контролируемого объекта, представление его в удобном для цифровой обработки виде и обработка этого изображения с целью выявления дефектов.
Первая из этих проблем решается в автоматизированных системах видеоконтроля с привлечением средств технического зрения, а вторая с использованием методов искусственного интеллекта.
Сложность решения первой проблемы состоит в большом разнообразии видов объектов контроля и несовершенстве их оптических характеристик.
Во втором случае основные трудности возникают в связи с необходимостью обработки больших объемов информации до 109 бит за относительно малое (порядка нескольких минут) время контроля.
Рассмотрим возможности и ограничения использования метода автоматизированного видеоконтроля в производстве печатных плат.
Обладая более высокой достоверностью и производительностью контроля системы автоматизированного видеоконтроля (АВК) сохраняют основные преимущества, которые присущи визуальным методам контроля.
В первую очередь - это возможность обнаружения дефектов, связанных с изменением размеров элементов рисунка, искажением формы и границ элементов. Это позволяет обнаруживать так называемые потенциальные дефекты в виде локальных заужений проводников или уменьшения зазоров по диэлектрику, то есть таких дефектов, которые в процессе эксплуатации могут развиться в обрывы или закоротки и привести к выходу платы из строя. Выявление таких дефектов существенно повышает надежность печатных плат.
Другим важным преимуществом методов визуального контроля, а следовательно, и систем АВК, является возможность контроля продукции на различных этапах технологического процесса, начиная от изготовления фотошаблонов и заканчивая ДПП. Они могут быть проконтролированы как после травления, то есть на этапе сформированного проводящего рисунка, так и этапе рисунка, сформированного в слое фоторезиста.
Это позволяет выявлять и устранять дефекты на ранних стадиях производства, когда экономические потери могут быть значительно меньше, чем при обнаружении брака в готовой плате.
Использование в системах АВК вычислительных средств дает возможность проводить статистическую обработку больших массивов данных, несущих информацию о дефектах. Системы АВК приобретают качественно новые свойства. Появляется возможность классификации дефектов, анализа их повторяемости и выявления на основании этих данных различных отклонений в технологическом процессе.
Визуальный принцип контроля накладывает на системы АВК ряд ограничений. Наиболее важным является то, что на системах АВК принципиально нельзя достигнуть стопроцентного выявления разрывов или закороток - дефектов катастрофического типа, приводящих к отказу платы.
Принцип работы системы АВК заключается в представлении изображения объекта контроля в некотором цифровом виде, то есть в виде массива двоичных элементов (пикселей). В этом случае отображение элементов изображения, размером сравнимым с размером пикселя, носит вероятностный характер. Вероятность обнаружения дефектов зависит от размера пикселя. Достаточно надежно выявляются дефекты, размер которых более чем в 2 - 3 раза превышает размер пикселя.
С уменьшением размера дефекта вероятность его обнаружения падает. При размерах дефекта близких к размерам пикселя вероятность его обнаружения составляет величину около 0,5. Следует отметить, что возможность уменьшения минимального размера регистрируемого дефекта за счет уменьшения размера пикселя, ограничено снижением производительности контроля, так как скорость контроля обратно пропорциональна квадрату размера пикселя.
Другим ограничением систем АВК является регистрация при контроле ложных дефектов. Одной из причин появления таких дефектов является наличие различных дефектов на поверхности объекта контроля, приводящих к неоднородности ее оптических характеристик. Это могут быть царапины, оксидные пятна на проводнике, неравномерность покрытий и т.д. Другой причиной появления ложных дефектов являются ошибки распознавания из-за несовершенства алгоритма контроля. Появление ложных дефектов приводит к тому, что во избежание отбраковки хорошего слоя, необходимо проводить верификацию, то есть просмотр оператором выявленных системой АВК дефектов, с целью уточнения их реальности. Эта процедура может привести к существенному снижению результирующей производительности системы.
Достоверность обнаружения дефектов и количество регистрируемых ложных дефектов - взаимосвязанные величины. Повышение процента выявления дефектов, например, за счет повышения разрешения или установки более жестких допусков на контролируемые параметры, неизбежно приводит к увеличению потока ложных дефектов, связанному с повышением чувствительности системы кон- I троля и, наоборот,,- любое загрубление чувствительности системы контроля с целью снижения потока ложных дефектов неизбежно приводит к снижению достоверности контроля. Оптимальное соотношение между достоверностью контроля и потоком ложных дефектов должно выбираться из условий применения системы кон- Iтроля.
В настоящее время в эксплуатации находится порядка 500 ав- I томатизированных систем оптического контроля, представляющих разработки более 20- зарубежных фирм. Из этого числа примерно 50% составляют разработки фирмы "Оптротэчь" - фирмы освоившей выпуск первых систем автоматизированного оптического контроля серии "Вижен-104". Примерно 25% составляют системы фирмы "Орбот" (в настоящее время эти фирмы объединились, образовав фирму "Орботех"), оставшиеся 25% составляют разработки других фирм, среди которых наиболее известны "Визионетикс" (США), I Сантор (Франция), Мания (ФРГ), Клингенберг (ФРГ), Хитачи (Япо- I ния) и т.д.