Лаборатория входного контроля (ЛВК) iLForm^® – это новаторский высокоинтегрированный продукт, созданный предприятием ФОРМ с целью системной автоматизации бизнес-процесса испытаний и измерений ЭКБ для достоверной и прослеживаемой проверки качества электронных компонентов.

Лаборатория iLForm^® представляет собой комплекс измерительного и испытательного оборудования, приборов и программно-технических средств, объединённых информационной системой ИС iLForm^®.

При разработке проекта Лаборатории были обобщены 20-летний опыт эксплуатации тестеров FORMULA^® на 90 предприятиях ОПК России и опыт собственной испытательной лаборатории по созданию тестовых решений для продукции ведущих российских предприятий – Микрон, МЦСТ, ЭЛВИС, НТЦ Модуль, МИЛАНДР, КВАНТ, БАЙКАЛ-электроникс.

Созданная Лаборатория решает основную задачу входного контроля – предотвращение передачи дефектных компонентов в производство конечной продукции, а в случае инцидента позволяет оперативно выполнить ретроспективный анализ по всей цепочке проверки качества.

Применение Лаборатории iLForm^® позволяет получить значительные выгоды и удобства в работе:

• обеспечивает достоверность результатов контроля ЭКБ;
• позволяет выполнить план в срок и с минимальными ресурсами;
• автоматизирует нормативные процедуры прослеживаемости и идентификации;
• сокращает затраты на инженерно-техническое сопровождение бизнес-процесса измерений и испытаний;
• снижает остроту проблемы дефицита кадров и оплаты квалифицированного труда;
• позволяет приступить к проведению проверки ЭКБ сразу после развёртывания оборудования.

Лаборатория iLForm^®

ЛВК iLForm^® (см. рис. 1) предназначена для комплексной автоматизации бизнес-процесса проверки качества электронных компонентов с выполнением процедур прослеживаемости в отношении процессов и результатов измерений и испытаний.

Состав оборудования и технического оснащения ЛВК обеспечивает высокоавтоматизированную проверку широкой номенклатуры микросхем, полупроводниковых приборов, электромагнитных реле, узлов и модулей РЭА методами испытаний, параметрических измерений, функционального и диагностического контроля.

Области применения ЛВК ориентированы на входной контроль ЭКБ, при этом компоненты Лаборатории и ЛВК в целом будут эффективны для реализации:

• сертификационных испытаний;
• производственных и приёмочных испытаний серийной продукции: от-браковочных, приёмо-сдаточных, пе-риодических и квалификационных;
• испытаний и исследований вновь разработанных типов электронных компонентов.
• Ядром Лаборатории являются российские продукты, созданные предприятием ФОРМ:
• тестеры FORMULA^® – автоматизированные средства измерений ЭКБ и узлов РЭА;
• тестовые решения TestBox^® – более 550 типов, готовых для измерений и испытаний микросхем, полупроводниковых приборов и реле;
• информационная система ИС iLForm^® – средство комплексной автоматизации процедур прослеживаемости и идентификации для непрерывного управления данными о проверке качества электронных компонентов;
• средства кодирования и распознавания для автоматизированной идентификации объектов испытаний.

ЛВК iLForm^® разработана как модульная масштабируемая система, допус-кающая различные варианты исполнения и открытая для программно-аппаратной интеграции с широким кругом дополнительного оборудования и приборов.

В состав Лаборатории, в дополнение к её ядру, предлагается включить:

• метрологическое оснащение – программное обеспечение, внешние приборы и комплекты поверочных принадлежностей для самостоятельного проведения периодической калибровки средств измерений (СИ) и испытательного оборудования силами метрологической службы потребителя;
• испытательное оборудование – камеры тепла-холода, «мобильные термоустановки», вибростенды;
• средства автоматизации – автозагрузчики, автосортировщики, зондовые автоматы;
• техническое оснащение – производственная мебель, оргтехника, аксессуары.

Состав каждого экземпляра ЛВК iLForm^® определяется на основе анализа задач, требований и пожеланий потребителя. Варианты оборудования рабочих мест, типы поставляемого испытательного оборудования, приборов и технических средств автоматизации указываются в спецификации поставки.

 

Основные компоненты ЛВК iLForm^®

Тестеры FORMULA^®

Именно тестеры FORMULA^® являются метрологическим центром ЛВК и основным источником данных для реализации процедур прослеживаемости.

Тестеры FORMULA^® – это восемь утверждённых Росстандартом типов автоматизированных средств измерений для параметрического и функцио-нального контроля ЭКБ (см. рис. 2).

Тестеры обеспечивают метрологическую достоверность измерений в соответствии с национальными стандартами, высокую производительность, строгое соответствие нормативной документации, техническим требованиям и специ-фикациям на испытуемую продукцию.

Каждый тип тестеров предназначен для выполнения комплексного автоматизированного контроля соответствующего класса ЭКБ при проведении входного контроля, производственных и приёмочных испытаний, а также сертификации ЭКБ ИП.

На сегодняшний день в состав тестеров семейства FORMULA^® входят следующие серийные модели в статусе утверждённого типа СИ и внесённые в государственный реестр СИ:

1) FORMULA^® HF Ultra – тестер УВЧ СБИС 550 МГц / 1024 канала [1];
2) FORMULA^® HF3 – тестер ВЧ СБИС 200 МГц / 512 каналов;
3) FORMULA^® HF2 – тестер ВЧ СБИС 100 МГц / 256 каналов;
4) FORMULA^® 2К – тестер микросхем малого и среднего уровня интеграции 20 МГц / 256 каналов;
5) FORMULA^® TT2 – тестер полупроводниковых приборов 2000 В / 100 А [2];
6) FORMULA^® R – тестер электромагнитных реле [3];
7) FORMULA^® CK – тестер микросхем и узлов РЭА 20 МГц / 192 канала.

Все тестеры семейства FORMULA^® являются результатом собственной разработки предприятия ФОРМ с использованием оригинальных технических решений при проектировании аппаратуры, программного обеспечения и специализированной элементной базы. Наличие полной конструкторской и метрологической документации с литерой «О1» на каждый тип выпускаемых средств измерений обеспечивает непрерывную поддержку жизненного цикла оборудования и надлежащий государственный метрологический надзор.

Сегодня на технической поддержке находятся более 400 единиц тестеров FORMULA^® и более 550 типов тестовых решений, которые применяются для входного контроля, производственных испытаний и сертификации ЭКБ.

За технические и метрологические характеристики мирового уровня приборы FORMULA^® удостоены четырёх платиновых медалей Росстандарта.

Тестовые решения TestBox^®

Каждое тестовое решение TestBox^® – это «коробочный продукт», превращающий тестер FORMULA^® в готовое рабочее место для проведения измерений электронных компонентов (см. рис. 3):

• в корпусе и на пластинах;
• поштучно и в режиме группового контроля «мультисайт»;
• с ручной и автоматической загрузкой и сортировкой с применением автосортировщиков и зондовых автоматов;
• в нормальных условиях и под воздействием температур и иных внешних воздействующих факторов.

Каждое тестовое решение TestBox^® является специализированным программно-аппаратным комплексом, полностью готовым к применению. Этот комплекс включает в себя: специализированную оснастку для подключения конкретного типа ЭКБ, диск с программным обеспечением, паспорт с руководством по эксплуатации, гарантию и техническую поддержку производителя.

Информационная система iLForm^®

Интеллектуальным ядром ЛВК является система автоматизированного обеспечения прослеживаемости процессов и результатов испытаний ИС iLForm^®.

Задачей ИС iLForm^® (см. рис. 4) является исключение ошибок ручного труда при реализации нормативных процедур идентификации и прослеживаемости, которые создают немалые проблемы в управлении качеством ЭКБ, среди которых:

• риск передачи дефектных электронных компонентов в производство;
• риск ложного забракования годных компонентов;
• высокая стоимость, неполнота и риск недостоверности процедур ручной регистрации данных;
• трудности при выполнении оперативного и, особенно, ретроспективного анализа дефектных компонентов при ручном извлечении информации;
• трудности оперативного формирования данных для рекламационной работы и выработки корректирующих действий.

ИС iLForm^® решает эти и многие другие проблемы, резко снижая риски и затраты за счёт автоматизации процедур идентификации и прослеживаемости по всей цепочке испытаний и измерений на основе безбумажного управления данными об объектах, процессах и результатах проверки качества электронных компонентов.

Система iLForm^® автоматически производит сбор, хранение и извлечение данных в оперативном и ретроспективном режиме за любой период, предоставляя руководителю ЛВК информацию в унифицированных форматах.

По запросу обеспечивается выдача информации:

• о движении и местонахождении партий ЭКБ, сопроводительной документации, программах и маршрутах испытаний;
• о результатах проверки ЭКБ: характеристиках качества (в виде полных и сокращённых протоколов испытаний), о количестве проверенных и забракованных изделий, о видах брака, о дрейфе параметров в партии и за период;
• о процессах измерений и испытаний: условиях и времени проведения процессов, данных о техническом и метрологическом состоянии использованного оборудования, об использованных тестовых решениях, о состоянии окружающей среды, сведения об исполнителях;
• управленческие данные: о ходе выполнения плана испытаний, о факти-ческой трудоёмкости операций, об отказах оборудования, нормы производительности для планирования машинного времени, сроки проведения регламентных работ;
• данные для автоматической генерации отчётов для анализа деятельности по заданным критериям.

«Мастера» подготовки статистических отчётов, встроенные в пользовательский интерфейс ИС iLForm, являются мощными инструментами руководителя для выполнения оперативного и ретроспективного анализа, в том числе в случае инцидентов отказа компонентов в эксплуатации, а также для выработки и планирования корректирующих действий.

Автоматическое управление данными в ИС iLForm^® исключает ошибки ручной работы, и, что особенно важно, не допускает несанкционированные изменения данных измерений и испытаний.

Благодаря сквозной идентификации объектов контроля (партий ЭКБ, оборудования, приборов, оснастки, технического оснащения, мест хранения), а также автоматизации сбора, хранения и извлечения результатов испытаний, ИС iLForm^® резко снижает риск передачи дефектных изделий ЭКБ в производство, а также риск ложного забракования.

Средства, использованные при создании ИС iLForm^®, в перспективе рассмат-риваются как компонент информационных систем более высокого уровня, применяемых для непрерывной поддержки жизненного цикла изделий, в том числе с информационной системой предприятия, выполненной в соответствии со стандартами CALS.

Заключение

Невозможно представить себе современное производство без входного контроля, именно поэтому комплексное предложение российского разработчика является чрезвычайно актуальным и востребованным. Лаборатория входного контроля, построенная на отечественных приборах, является тем самым локомотивом программы импортозамещения, который позволяет увидеть вполне реальные перспективы приборостроительной отрасли в целом.

Литература

1. Елисеева Н., Шелевер Д., Климовских А., Григорьев О., Шарипов Р., Коваль А., Косилов Р., Болгов В., Кривенок А., Синопальников А. FORMULA^® HF Ultra – новое российское средство измерений ультравысокочастотных СБИС. Современная электроника № 2. 2016. С. 30–34.
2. Елисеева Н., Попов В., Шустов А., Гри-горьев О. Тестер FORMULA^® ТТ2 – российское средство измерений параметров полупроводниковых приборов. Современная электроника № 3. 2016. С. 56–61.
3. Елисеева Н., Шарипов Р., Шустов А., Фатюшкин С., Григорьев О. Тестер FORMULA^® R – автоматизированная контрольно-измерительная система для проверки реле постоянного тока. Современная электроника № 4. 2016. С. 56–61.