Главная/

Радиоэлектроника, компьютеры и периферийные устройства. /

Технология и автоматизация производства РЭА

                                - 85 -

             3. ЗАКОНЫ   РАСПРЕДЕЛЕНИЯ   ПРОИЗВОДСТВЕНЫХ

                ПОГРЕШНОСТЕЙ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

      3.1. Измерительная информация и ее роль в  технологическом

            процессе. Основные компоненты  информационно-

                        измерительных систем.

     В процессе создания различных видов РЭА одной из  основных  задач

является  обеспечение точности основных параметров создаваемой аппара-

туры.  На стадии проектирования эта точность обеспечивается путем при-

нятия соответствующих правильных схемных и структурных  решений,  пра-

вильного выбора номенклатуры применяемых электрорадиоэлементов,  кото-

рые должны обеспечить значения основных параметров в  пределах,  обус-

ловленных техническим заданием допусков. Однако, на этапе изготовления

имеют место отклонения параметров от нормы - производственные  погреш-

ности,  которые  зачастую невозможно определить на стадии проектирова-

ния.

     Точность производства  - мера соответствия объекта установленному

образцу.  Ее назначением является  поддержание  на  заранее  известном

уровне или в заданном диапазоне значений каких-либо параметров,  в ка-

честве последних могут быть геометрические,  электрические, механичес-

кие, химические, тепловые или любые физические параметры, характеризу-

ющие тот или иной объект,  например, размеры, формы, токи, напряжения,

мощности и др.  Точность задается допуском,  т.е. предельно допустимым

отклонением от номинального значения параметра.

     Точность бывает  функциональная  и технологическая.  Под функцио-

нальной точностью понимают требования к точности,  предъявляемые к вы-

ходным параметрам аппаратуры и обеспечивающие ее нормальное функциони-

рование в соответствии с техническими условиями.

     Технологическая точность  -  это реально достижимая (не планируе-

мая) точность при производстве изделий по  выбранной  технологии.  Она

определяется как качеством материалов и точностью процессов изготовле-

ния сборочных единиц, составляющих изделие, так и точностью используе-

мых комплектующих изделий и самого процесса сборки.  Под анализом точ-

ности понимают процесс изучения причин возникновения погрешностей,  их

методов исследования и количественных оценок,  способов предупреждения

и устранения.

     Контроль точности  параметров проводится с помощью контрольно-из-

мерительной аппаратуры,  составляющей вместе с микро-ЭВМ или микропро-

цессорами информационно-измерительные системы.

     Производство РЭА является сложным,  прецизионным, многокомпонент-

ным процессом,  состоящим из огромного количества различных технологи-

ческих операций.  Количество и качество  продукции,  получаемой  после

каждой  технологической  операции,  находятся  в прямой зависимости от

степени охвата контролем и  управлением  физико-химических  процессов,

участвующих в производстве компонентов РЭА.  При этом одним из важней-

ших условий достижений успеха в производстве является чистота применя-

емых  материалов  и  технологических сред.  Совокупность перечисленных

факторов определяет как принципиальную возможность получения РЭА,  так

и основные достижимые электрофизические параметры.

     Трудоемкость контрольно-измерительных операций достигает 40-50  %

от общей трудоемкости изготовления компонентов РЭА,  в частности,  ин-

тегральных микросхем,  и становится очевидным,  что уровень качества и

объем производства во многом определяется уровнем развития средств из-

мерения и контроля.  Применительно к производству компонент РЭА  конт-

роль - это проверка соответствия параметров технологических процессов,

которые определяют качество готовой продукции, а также структур, крис-

таллов,  техническим требованиям. В зависимости от стадий жизни компо-

                                - 86 -

нентов (производство, хранение, эксплуатация) различают производствен-

ный контроль (контроль производственного процесса и его результатов на

стадии изготовления) и эксплуатационный контроль (контроль  на  стадии

эксплуатации).

     Производственный контроль включает в себя:

     - контроль технологических процессов (технологических сред, режи-

мов, параметров процессов, в том числе входной контроль исходных мате-

риалов,  используемых  в  производственном  процессе);

     - операционный контроль продукции или процесса во время  выполне-

ния или после завершения определенной операции;

     - приемочный контроль готовой продукции (так называемый  финишный

контроль).

     Учитывая, что производство  компонентов  является  в  большинстве

своем массовым,  очевидно,  что операции контроля их параметров должны

осуществляться с высоким быстродействием, что возможно только в случае

использования автоматических средств контроля.

     Анализ технологического процесса позволяет  представить  реальный

объем  и  степень необходимости измерительной информации,  необходимой

для его реализации.

     Из многочисленных  контрольно-измерительных операций значительная

их часть выполняется оператором визуально,  с помощью микроскопа,  что

приводит  к  субъективности  полученной оценки результата контроля при

весьма низкой производительности труда. Решение проблемы автоматизации

визуального контроля является одной из актуальнейших задач во всем ми-

ре. Данный вид контрольно-измерительных операций является наиболее уз-

ким  местом  и не позволяет решить вопрос создания автоматизированного

производства компонентов РЭА, в частности интегральных схем.

     Задача финишного  контроля  -  проведение испытаний изготовленных

компонентов на их соответствие требованиям как по электрическим, так и

по эксплуатационным параметрам.  Все виды испытаний можно разделить на

механические,  климатические,  электрические ,  испытания на герметич-

ность,  на безотказность и долговечность (электротермотренировка).  Из

всех операций финишного  контроля  наиболее  сложной  является  задача

контроля электрических параметров интегральных схем. Проблема контроля

цифровых интегральных схем заключается в необходимости проведения  ог-

ромного количества контрольных тестов, которое неимоверно возрастает с

повышением степени интеграции БИС.  В настоящее время практически  не-

возможно  проверить БИС оперативных запоминающихся устройств и микроп-

роцессоров во всех возможных режимах работы.  В связи с  этим  ведутся

активные поиски методов эффективного контроля цифровых БИС, в частнос-

ти,  методов стохастического контроля, обеспечивающих достаточно высо-

кую достоверность контроля за приемлемый отрезок времени.

     Другой проблемой контроля является контроль их динамических пара-

метров,  так как в этом случае возникает необходимость измерения малых

временных отрезков при большой тактовой частоте.  Контроль таких вели-

чин создает большие схемотехнические и конструктивные трудности.

     Трудность контроля аналоговых ИС заключается