СТРУКТУРНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ ВЫРЫВОВ ПРОВОДЯЩЕГО РИСУНКА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Григорьев Алексей Валерьевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования
и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), a_grigorev@mail.ru
Юрков Николай Кондратьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), yurkov_nk@mail.ru
Затылкин Александр Валентинович, кандидат технических наук, доцент, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), al.zatylkin@yandex.ru
Данилова Евгения Анатольевна, старший преподаватель, кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), siori@list.ru

517.958.52

Актуальность и цели. Вырывы проводящего рисунка печатных плат и аналогичные им выступы являются скрытыми (латентными) дефектами печатных плат. Интерес технологов к такого рода дефектам определяется тем, что знание плотности и расположения таких дефектов (при условии различения их подклассов) позволяет выявить отклонения от заданных параметров технологического процесса на ранних стадиях их возникновения. Наиболее эффективными методами выявления латентных технологических дефектов фотошаблонов и печатных плат являются методы неразрушающего визуального (оптического) контроля. Целью данной работы является разработка методологических основ автоматического обнаружения и различения широких, длинных и средних вырывов проводящего рисунка печатных плат, аналогичных выступов такого рисунка, которые, по сути, являются такими же вырывами основы печатной платы.
Материалы и методы. Известны две задачи контроля фотошаблонов и печатных плат: контроль правильности соединений и допусковый контроль. Контроль правильности соединений выявляет такие явные дефекты печатных плат, как обрыв и короткое замыкание печатных проводников. Допусковый контроль выявляет не только явные, но и скрытые (латентные) дефекты печатных плат. Задача допускового контроля фотошаблонов и печатных плат – выявить фрагменты проводящего рисунка и основания печатной платы, в которых ширина печатных проводников меньше минимально допустимой, и в которых расстояние между печатными проводниками меньше минимально допустимого.
Результаты. Разработаны методологические основы обнаружения и различения широких, средних и длинных вырывов проводящего рисунка печатной платы. На базе этих методологических основ разрабатываются алгоритмы и определяется место этих алгоритмов в автоматизированной системе визуального допускового контроля печатных плат.
Выводы. Изложенные принципы положены в основу разрабатываемых алгоритмов выявления латентных дефектов печатных плат следующих видов: средний вырыв, длинный вырыв, широкий вырыв. Реализация этих алгоритмов не требует ни эталона, ни таблицы связности контактов слоя печатной платы. Все контролируемые пара-метры задаются в виде числовых констант. Система абсолютно инвариантна к масштабу, сдвигу и углу поворота контролируемой печатной платы.

Ключевые слова

печатная плата, латентный дефект, оптический контроль, проводящий рисунок, диэлектрическая основа, выступ, вырыв, раковина, вращение, перемычка.

 Скачать статью в формате PDF

1. Юрков, Н. К. Технология радиоэлектронных средств : учебник / Н. К. Юрков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. – 640 с.
2. Юрков, Н. К. Обзор систем сквозного проектирования печатных плат радио-электронных средств / Н. К. Юрков, И. М. Трифоненко, Н. В. Горячев, И. И. Коче-гаров // Надежность и качество : тр. Междунар. симпоз. : в 2-х т. / под ред. Н. К. Юркова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. – Т. 1. – С. 396–400.
3. Юрков, Н. К. Типовой маршрут проектирования печатной платы и структура проекта в САПР электроники Altium Design / Н. К. Юрков, Н. В. Горячев // На-дежность и качество : тр. Междунар. симпоз. : в 2-х т. / под ред. Н. К. Юркова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – Т. 2. – С. 120–122.
4. Юрков, Н. К. Инструментальная среда повышения надежности РЭС / Н. К. Юрков, Б. К. Кемалов, В. П. Перевертов // Надежность и качество : тр. Междунар. симпоз. : в 2-х т. / под ред. Н. К. Юркова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – Т. 2. – С. 192–194.
5. ГОСТ 27.003–90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требо-ваний по надежности. Введ. 1992-01-01. – М. : Стандартинформ, 2007. – 20 с.
6. Острейковский, В. А. Теория надежности : учеб. для вузов / В. А. Острей-ковский. – М. : Высш. шк., 2003. – 463 с.
7. Патент 1837335 РФ, МПК G06K9/00. Устройство для селекции изображений / Држевецкий А. Л., Григорьев А. В., Царев А. Г., Контишев В. Н. – № 4912250 ; за-явл. 19.02.1991 ; опубл. 30.08.1993, Бюл. № 32.
8. Григорьев, А. В. Критерий обнаружения объектных фрагментов штрихового изображения в полутоновом / А. В. Григорьев, А. Л. Држевецкий // Надежность и качество – 2011 : тр. Междунар. симпоз. : в 2 т. / под ред. Н. К. Юркова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – С. 310–312.
9. Григорьев, А. В. Критерий обнаружения вершинных сегментов растровых поверхностей / А. В. Григорьев, М. К. Рачковская // Инновации на основе инфор-мационных и коммуникационных технологий : материалы Междунар. науч.-практ. конф. – М. : МИЭМ НИУ ВШЭ, 2012. – С. 162–165.
10. Выявление скрытых точечных изображений на убывающем фоне / А. В. Григорь-ев, А. Л. Држевецкий, В. А. Трусов, В. Я. Баннов, А. Г. Белов // Молодежь и наука. Модернизация и инновационное развитие страны : материалы II Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. – С. 457–462.
11. Инютин, А. В. Алгоритм поиска и классификации дефектов топологии печат-ных плат / А. В. Инютин // Искусственный интеллект. – 2011. – № 3. – С. 228–237.
12. Држевецкий, А. Л. Автоматизированная система оптического допускового контроля печатных плат и фотошаблонов / А. Л. Држевецкий, А. В. Григорьев // Метрология (Приложение к журналу «Измерительная техника»). – 1995. – № 4. – C. 11–18.
13. Патент 1837335 РФ, МПК G06K9/00. Устройство для селекции изображений / Држевецкий А. Л., Григорьев А. В., Царев А. Г., Контишев В. Н. – № 4912250 ; за-явл. 19.02.1991 ; опубл. 30.08.1993, Бюл. № 32.
14. А. с. 1608710 СССР, МПК G06K9/00. Устройство для селекции изображений объ-ектов / Држевецкий А. Л., Абульханов Р. А. – № 4367848 ; заявл. 02.12.1987 ; опубл. 23.11.1990, Бюл. № 43.
15. ГОСТ 23752–79. Платы печатные. Общие технические условия. – М. Стандартин-форм, 1979.