?

Log in

No account? Create an account

Предыдущий пост | Следующий пост

1. Параметры электронных компонентов, подлежащие проверке на входном контроле

Любой электронный компонент, будь то микросхема, транзистор, реле или другой, – обладает не одной, не двумя, а целым набором характеристик, описанных в технических условиях на этот компонент.


Электрические характеристики любого компонента всегда делятся на:
- статические (напряжения и токи в различных режимах, а также производные от них величины),
- динамические (или временные характеристики),
- функциональный контроль (актуально для микросхем).

Каждый параметр компонента критически важен, так как каждый из них учитывается разработчиками при проектировании схемы – правильно ли функционирует микросхема, на каких напряжениях логического «0» и «1», какие напряжения выдает с выходов, какой ток потребляет в различных состояниях, за какое время срабатывает и так далее. Отклонение по любому из указанных в ТУ параметров в конечном счете приведет к отказу всей системы, в которой установлена наша микросхема.

Контроль указанных выше трех характеристик строго регламентирован нормативной документацией, а именно:
- ГОСТ 16504-81 «Испытания и контроль качества продукции»,
- ГОСТ 18725-83 «Микросхемы интегральные. Общие технические условия» (с Изменениями №1, 2, 3, 4 от 1991 г.),
- ОСТ 11 073.013-2008 «Микросхемы интегральные. Методы электрических испытаний» (с изменениями от 2011 г.)

2. Какое оборудование требуется для входного и сертификационного контроля ЭКБ?

Требования к нему определены нормативной документацией.
ОСТ 11 073.013-2008 «Микросхемы интегральные. Методы электрических испытаний» устанавливает, что оборудование должно обеспечивать:
- Контроль электрических параметров микросхем (статических и динамических) – Метод 500-1
- Контроль токов утечки – Метод 500-4
- Функциональный контроль микросхем – Метод 500-7»


При этом:

- для реализации контроля электрических параметров микросхем:
«…необходимы средства измерений, приборы и приспособления, удовлетворяющие требованиям стандартов на методы измерения электрических параметров микросхем, а также ТУ или ПИ, обеспечивающие:
- задание электрического режима с точностью, установленной в ТУ
- измерение любого электрического параметра в заданных пределах
- погрешность измерения электрических параметров микросхем, установленную в ТУ или ПИ
- отсчет величины параметра в установленном режиме».

- для контроля токов утечки необходимы:
«а) устройство, обеспечивающее снятие зависимости тока от напряжения, имеющее следующие параметры:
- диапазон измеряемых токов – от 0,01 мкА до 1 мА
- погрешность измерения – не более 10%
- диапазон подаваемых напряжений любой полярности – от 100 мВ до 200 В
б) измеритель тока, обеспечивающий снятие зависимости тока от температуры и времени,
- диапазон измеряемых токов – от 100 нА до 1 мкА
- погрешность измерения – не более 10%»

- для реализации функционального контроля
«Контрольно-измерительная аппаратура должна обеспечивать:
- подачу напряжений от источников питания на соответствующие выводы контролируемой микросхемы
- подачу входных логических сигналов на соответствующие входы контролируемой микросхемы
- проверку выходных логических сигналов на соответствующих выводах контролируемой микросхемы».
Отметим, что согласно ОСТ и ГОСТ понятие «функциональный контроль» имеет строгое и однозначное определение - контроль функциональной зависимости выходных сигналов от входных при всех необходимых состояниях проверяемой системы.

Все системные погрешности измерений закладываются в ТЗ на контрольно-измерительное оборудование, рассчитываются при проектировании, аттестуются в ходе испытаний на утверждение типа СИ и ежегодно подтверждаются при поверке каждой единицы ATE.
К примеру, современные тестовые системы для проверки микросхем обеспечивают точности задания и измерения напряжения от единиц мВ, тока – от единиц нА.
Обратите внимание на мультипликативную и аддитивную составляющие погрешностей в разных диапазонах на примере Тестера FORMULA® HF3-512.

Следует отметить, что высокоточные сигналы должны без потерь быть переданы с универсальной тестовой системы на объекты контроля. Для этого требуются так называемые контактирующие устройства (КУ), индивидуальные для каждого компонента или группы компонентов. КУ – это высокотехнологичные изделия, решающие задачу точной передачи сигналов от Тестера на объект контроля и его откликов – на измерительную систему Тестера.

3. Пригодно ли для входного контроля такое оборудование, как «летающие пробники»?

Установки с «летающими пробниками» предназначены для контроля печатных плат после монтажа на соответствие конструкторской документации и локализации технологических дефектов и по своей области применения – технологический процесс производства узлов РЭА – не пригодны для входного контроля.

Сравнивать функции и параметры промышленных средств измерений и «летающих пробников» решительно невозможно ввиду того, что их характеристики не пересекаются, так как оборудование имеет совершенно разное назначение, разную область применения, разные объекты контроля и разные методы реализации контроля.
Однако для наглядности их можно сопоставить в следующих, предусмотренных нормативной документацией категориях.

Установка с летающими пробниками Промышленное средство измерений для параметрического и функционального контроля
1 Объект контроля Печатные платы после монтажа Микросхемы
2 Назначение · Контроль собранного печатного узла на соответствие конструкторской документации на монтаж платы
· Поиск и локализация технологических дефектов печатного узла
Функциональный и параметрический контроль микросхем на соответствие ТУ и ДСОП
3 Область применения Операционный контроль плат после монтажа в процессе производства узлов РЭА Приемочный контроль микросхем (контроль, по результатам которого принимается решение о пригодности продукции к поставкам и/или использованию)
4 Виды контроля Операционный контроль плат после монтажа
(перед передачей на устранение дефектов монтажа либо перед передачей на приемочный контроль)
· Входной контроль
· Сертификационные испытания Предъявительские испытания
· Типовые испытания
· Приемо-сдаточные испытания
· Производственный контроль (отбраковочные испытания на пластинах)
· Периодические испытания
5 Контролируемый признак · импеданс
· емкость
· сопротивление
· Входное и выходное напряжение
· Входной и выходной ток
· Статический ток потребления
· Динамический ток потребления
· Ток короткого замыкания
· Напряжение блокировки
· Токи утечки
· Максимальная частота функционирования
· Время задержки распространения сигнала
· Время нарастания и спада импульса
· Минимальная длительность импульса
· Результат функционального контроля (обеспечение заданной зависимости выходного набора сигналов микросхемы от входного при всех ее состояниях, заданных временными диаграммами и (или) системами команд или микрокоманд, образующих тестовую последовательность, предусмотренную ТУ (спецификациями)
6 Методы контроля ICT – внутрисхемный контроль в контрольных точках плат
OPS – контроль непропаев
NZT – измерение узловых импедансов
AOI – оптическая инспекция
BS – периферийное сканирование
· Функциональный контроль
· Контроль/измерение электрических параметров:
-электрических статических параметров
-динамических параметров
· Контроль/измерение токов утечки
7 Применение результата контроля Принятие решений о:

· Передаче платы на приемочный (финишный) контроль
· Отбраковке платы с передачей на ремонт или утилизацию
Принятие решений о:

· Пригодности микросхемы к поставкам или использованию по назначению
· Забраковании микросхемы
· Оформлении рекламации поставщику

Обращаем Ваше внимание, что для проверки качества пайки можно также использовать:
- визуальный контроль оператором либо с помощью автоматического оптического инспектора,
- электрический контроль вручную мультиметром.

Поясним, что ни один вид операционного (технологического) контроля изделия не обеспечивает гарантии приемочного контроля, к методам которого относится функциональный контроль.
Приемочный контроль выполняется принципиально иными методами, нежели операционный (см. правый столбец п.6), имеет иные контролируемые признаки (см. правый столбец п.5) и по его результатам принимаются совершенно иные выводы (см. правый столбец п.7).
Входной контроль активных компонентов, в т. ч. микросхем, невозможен на установках с «летающими пробниками», т. к. для этого используются контролируемые признаки, перечисленные в п.5, правый столбец, которые вообще отсутствуют у «летающих пробников».

Очевидно, что измерение «летающими пробниками» перечисленных в п.5 параметров не имеет никакого отношения к функциональному контролю по определению согласно ОСТ и ГОСТ. Следует различать используемое рядом компаний «собственное определение» базового понятия «функциональный контроль», которое не только идет в разрез с международными стандартами терминологии в предметной области, но что самое главное для отечественной электронной промышленности - в разрез с определениями действующих в нашей стране ОСТ и ГОСТ.

Метки:

Записи из этого журнала по тегу «статьи»