10.14489/vkit.2016.10.pp.024-029

DOI: 10.14489/vkit.2016.10.pp.024-029

Кофанов Ю. Н., Линецкий Б. Л., Сотникова С. Ю.
ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ
(c. 24-29)

Аннотация. Предложен метод бесконтактного контроля температурных полей печатных узлов с использованием тепловизора и специального компьютерного обеспечения. Выявлены дефектные печатные узлы при автоматизированном сравнении измеренных температур электронных компонентов с предварительно вычисленными границами допусков на них. Для нахождения границ допусков применено статистическое компьютерное моделирование по методу Монте-Карло с имитацией разбросов по нормальному закону распределения электрических параметров электронных компонентов, теплофизических и геометрических параметров конструкции печатной платы, а также температуры окружающей среды. Проведено уточнение диапазона границ в процессе самообучения при изготовлении первой партии печатных узлов. Показано, что процедура самообучения позволяет повысить процент автоматизированного распознавания исправных и дефектных печатных узлов при серийном производстве.

Ключевые слова: автоматизированное диагностирование; бесконтактный контроль; температура; электронные компоненты; допуск на температуру; тепловое моделирование; разброс параметров; печатный узел; электронное средство; тепловизор.

Kofanov Yu. N., Linetskiy B. L., Sotnikova S. Yu.
THE PRINTED CIRCUIT ASSEMBLIES DIAGNOSIS ON THE BASIS OF THE AUTOMATED METHOD OF TEMPERATURE FIELDS CONTACTLESS CONTROL
(pp. 24-29)

Abstract. In this paper authors propose the contactless control method of PСA (Printed Circuit Assembly) temperature fields with using of thermal imaging camera and special computer software. A PCA automated control is very important for timely search defective copies on a stage of its manufacturing. The temperature of electronic components on PCA due to errors in the design can exceed the maximum allowable values. These defects are not always possible to diagnose by checking the functioning of electrical circuits, placed on the PCA. Also it is almost impossible to measure the actual temperature of each electronic component with the contact sensors during the control. Therefore, the work is devoted to the development of a new contactless control method on the PCA. This method involves getting a temperature field by the use of modern thermal imaging camera. For control automation is proposed to use the thermal imaging camera connected to the computer. The tolerance limits on electronic components precalculate during a preparation for diagnosis. Computer statistics Monte Carlo simulation applied to calculate tolerance limits. The dispersion of electrical parameters of electronic components, thermo physical and geometric parameters of the printed circuit board design and the ambient temperature imitate with the dispersion according to the normal law. Then this parameters distributions range refine in the manufacture of the first batch of PCA. The authors propose to call this process as a self-study. The procedure of self- study allows increasing the percentage of automated recognition of serviceable and defective PCA in mass production. Thus, the identification of defective PCA is carried out by automated comparison of the measured temperatures of electronic components with the precalculated tolerance limits on them.

Keywords: Automated diagnosis; Contactless control; Temperature; Electronic components; Temperature tolerance limit; Thermal modeling; Parameter variation; Printed Circuit Assembly; Electronic mean; Thermal imaging camera.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Ю. Н. Кофанов, Б. Л. Линецкий, С. Ю. Сотникова (Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

Yu. N. Kofanov, B. L. Linetskiy, S. Yu. Sotnikova (National Research University «Higher School of Economics», Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Неразрушающий контроль: справ. в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 5: В 2-х кн. Кн. 1: Тепловой контроль / В. П. Вавилов. М.: Машиностроение, 2006. 679 с.
2. Вавилов В. П. Тепловые методы неразрушающего контроля: справочник. М.: Машиностроение, 1991. 250 с.
3. Кофанов Ю. Н., Сотникова С. Ю., Субботин С. А. Моделирование тепловых процессов в конструкциях электронных средств: учеб. пособие. М.: Энергоатомиздат, 2015. 139 с.
4. Кофанов Ю. Н., Увайсов С. У., Долматов А. В. Информационная технология тепловизионного контроля радиоэлектронных средств: учеб. пособие. М.: Изд-во МИЭМ, 2001. 98 с.
5. Chou Y. C., Yao L. Automatic Diagnostic System of Electrical Equipment Using Infrared Thermography // Proc. of Intern. Conf. of Soft Computing and Pattern Recognition. 2009. Р. 155 – 160.
6. Fishbune R. J. Infrared Thermography for Electronic Assembly Design Verification // IBM Power Technology and Qualification. 2000. 7 p.
7. Применение компьютерного измерительного тепловизора КРИТ_Т и математического моделирования для обеспечения надежности и качества радиоэлектронных средств: учеб. пособие / Ю. Н. Кофанов и др. М.: Изд-во МИЭМ, 1997. 122 с.
8. Кофанов Ю. Н., Сотникова С. Ю. Физические основы математического моделирования инфокоммуникационных систем и средств связи: учеб. пособие. М.: Энергоатомиздат, 2015. 103 с.
9. Соколова С. Применение тепловизоров в электронике // Современная электроника. 2008. № 9. С. 14 – 15.
10. Нестерук Д. А., Вавилов В. П. Тепловой контроль и диагностика. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 111 с.
11. Адекватность использования натурных регистраций изображений при моделировании тепловизионных систем / С. М. Мужичек и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2015. № 11. С. 18 – 24. doi: 10.14489/vkit.2015.11.pp.018-024
12. Стороженко В. А., Малик С. Б. Применение термографии для контроля тепловых режимов печатных плат // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2007. № 1. С. 28 – 31.
13. Taib S., Jadin M. S., Kabir S. Thermal Imaging for Enhancing Inspection Reliability: Detection and Characterization // Infrared Thermography. 2012. № 3. Р. 209 – 236.

Eng

1. Klyuev V. V. (Ed.), Vavilov V.P. (2004). Non-destructive testing. Handbook. In 7 volumes. Vol. 5. Book 1. Thermal testing. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Vavilov V. P. (1991). Thermal NDT methods: handbook. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Kofanov Iu. N., Sotnikova S. Iu., Subbotin S. A. (2015). Simulation of thermal processes in the construction of electronic means: textbook. Moscow: Energoatomizdat. [in Russian language]
4. Kofanov Iu. N., Uvaisov S. U., Dolmatov A. V. (2001). Information technology of thermal testing of electronic means: textbook. Moscow: Izdatel'stvo MIEM. [in Russian language]
5. Chou Y. C., Yao L. (2009). Automatic diagnostic system of electrical equipment using infrared thermography. Proc. of Intern. Conf. of Soft Computing and Pattern Recognition, pp. 155-160.
6. Fishbune R. J. (2000). Infrared thermography for electronic assembly design verification. IBM Power Technology and Qualification.
7. Kofanov Iu. N. et al. (1997). Using computer aided thermal image measuring complex KRIT_T and mathematical modeling in order to provide reliability and quality of radio-electronic equipment: textbook. Moscow: Izdatel'stvo MIEM. [in Russian language]
8. Kofanov Iu. N., Sotnikova S. Iu. (2015). Physical basics of mathematical modeling of info communication systems and communications means: textbook. Moscow: Energoatomizdat. [in Russian language]
9. Sokolova S. (2008). Using thermal imaging in electronics. Sovremennaia elektronika, (9), pp. 14-15. [in Russian language]
10. Nesteruk D. A., Vavilov V. P. (2008). Thermal testing and diagnostics. Tomsk: Izdatel'stvo TPU. [in Russian language]
11. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya., Lisitsyn V. M. (2015). The adequacy of the use of full-scale image registration in the simulation of infrared imaging systems. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (11), pp. 18-24. doi: 10.14489/vkit.2015.11.pp.018-024 [in Russian language]
12. Storozhenko V. A., Malik S. B. (2007). Using therography for thermal regimes of PCB inspection. Tekhnicheskaia diagnostika i nerazrushaiushchii kontrol', (1), pp. 28-31. [in Russian language]
13. Taib S., Jadin M. S., Kabir S. (2012). Thermal imaging for enhancing inspection reliability: detection and characterization. Infrared Thermography, (3), pp. 209-236.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2016.10.pp.024-029

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2016.10.pp.024-029

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.