Новости РТТ

Проверка первого образца на производствах электроники

Проверка первого образца – очень важный и ответственный этап выпуска любых изделий в любой отрасли, и неважно что перед нами: крупносерийное или опытное производство, собственная продукция или контрактная.
Многие производители пренебрегают этой процедурой по разным причинам. Это может быть как чрезмерный оптимизм или уверенность в отлаженности процессов и методик подготовки и постановки изделий на производство, так и, наоборот, непонимание как эффективно выстроить этот трудоемкий процесс, а главное, как его автоматизировать, зачем и можно ли вообще.
К счастью, для предприятий, занимающихся монтажом печатных плат такие решения давно существуют – это автоматические оптические инспекции для первых образцов (FAI).
Задачей данных программных или аппаратно-программных комплексов является автоматизация проверки соответствия, смонтированного на линии или вручную, первого печатного узла требованиям конструкторской документации.
Без использования FAI полноценная визуальная проверка первого образца происходит следующим образом:

1. Контролер ОТК в той последовательности, в которой указаны компоненты в спецификации, находит их на сборочном чертеже.
2. Далее он проверяет соответствие расположение компонента на печатной плате сборочному чертежу и отмечает проверенные компоненты в чертеже и спецификации.
3. Компоненты с маркировкой проверяются на соответствие номиналам, указанным в спецификации.
4. Далее проверяются «пустые» посадочные места на плате, т.е. компоненты, которые не устанавливаются (например, в данном исполнении печатного узла).
5. Выявленные несоответствия в управляющей программе устраняются оператором или инженером-технологом совместно с контролером ОТК.

Чаще всего несоответствия возникают по следующим причинам:

• Неверно заданные инженером-конструктором углы поворотов в библиотеке компонентов САПР;
• Несоответствия в файле координат (pick&place), пропущенные или допущенные инженером-технологом при подготовке управляющей программы;
• Неправильная или нестандартная ориентация компонента в упаковке;
• Ошибки операторов при зарядке питателей;
• Ошибки в настройках компонента в установщике;
• Ошибки в документации или её неверное прочтение;
• Несоответствующая проекту печатная плата (случай, когда в производство передается неактуальная ревизия печатной платы или документации).

Если контролер ОТК пропустит ошибку, то она будет тиражирована на всю серию, ведь первая печатная плата обычно служит образцом для написания управляющих программ на АОИ), что в случае контрактного производства приведет к рекламациям со стороны заказчика, срывом сроков выполнения заказа, перепланированию, трудоемкому ремонту и возможным штрафным санкциям, не говоря уже о репутационных потерях.
С использованием FAI проверка печатной платы во многом автоматизируется, сокращается время поиска компонентов на печатном узле и в сборочном чертеже, снижается нагрузка на контролера. Процесс выглядит следующим образом:

1. Инженер, ответственный за подготовку программ, используя pick&place-файл совмещает изображение смонтированного печатного узла со сборочным чертежом – это главная особенность интерфейса, позволяющая точно определить все отклонения в координатах компонентов на плате относительно чертежа.
2. Далее контролер распечатывает спецификацию, открывает программу и сканирует печатный узел.
3. Затем он отмечает проверенные компоненты в интерфейсе FAI, одновременно вычеркивая их в спецификации, при этом оценивая соответствие корпусов, сопоставляет маркировку компонентов, их положение и ориентацию.
4. По итогам проверки 100% компонентов на АОИ должно быть вычеркнуто 100% компонентов в спецификации. Если это не так - все расхождения легко перепроверить!

Ниже приведены примеры интерфейсов FAI различных производителей:

Bluiris

Extra-eye

A-Leader

Как видно из примеров выше, во всех случаях интерфейс FAI отображает крупным планом компонент на плате и на сборочном чертеже, устраняя необходимость поиска компонента «глазами» и чтения его маркировки под микроскопом.

В области спецификации (BOM или Partlist) отображается «прогресс» проверки печатного узла. Есть возможность прервать процесс, сохранить его и вернутся к нему, например, на следующий день. При выявлении дефекта можно выбрать его тип для последующей выгрузки отчета для устранения несоответствий или сбора статистики по качеству подготовки проектов на линии.

Если для написания управляющей программы используется pick&place-файл, выгруженный с линии поверхностного монтажа, то происходит перекрестная проверка результата работы инженеров и операторов на соответствие требованиям конструкторской документации.

Схема перекрестной проверки проекта при работе с FAI

Таким образом проверка первого образца превращается в полноценный анализ качества подготовки проекта. Общее время проверки среднего по сложности заказа сокращается более чем на 50%, а более сложных – на порядок, при этом существенно снижается влияние человеческого фактора. Чем больше компонентов на плате, тем ощутимее экономический эффект от FAI.

Но главное, результат проверки дает уверенность в том, что заказ будет смонтирован правильно, а вероятность ошибки, выявленной в конце производственного цикла, уже на функциональном контроле собранного изделия, существенно снижается!