Одним из основных направлений деятельности ООО «Совтест АТЕ» является разработка и внедрение инжиниринговых решений для производства и тестирования электроники. За 24 года компания «Совтест АТЕ» накопила богатый опыт работы с российскими Заказчиками и предлагает передовые решения для оснащения отечественных производителей электронных изделий. Одним из таких решений является разработка нашего предприятия — ремонтный участок для электроники. Это решение успешно реализовано на собственных производственных мощностях «Совтест АТЕ», что позволяет компании выпускать на 100% качественную продукцию.
С появлением первых сложных электронных схем появилась задача создания эффективных технологий диагностики и ремонта изделий, выполненных на их основе. В настоящее время на производственном участке компании «Совтест АТЕ» в городе Курске для контроля электронных модулей и систем используется полный спектр тестового оборудования: тестовая система японской фирмы MicroCraft модель E4L6151 для входного контроля несмонтированных плат, рентгеновские системы Nikon XT V 160CT и XT H 225ST, система оптической инспекции Marantz 22 XDL 460 и тестовая система для внутрисхемного и функционального контроля Pilot4D V8. С помощью данного оборудования можно гарантировать выпуск качественной продукции, т.е. 100% отбраковку дефектных электронных модулей. Однако с учётом высокой стоимости выпускаемой нашим предприятием продукции (ориентировочная себестоимость одного сложного электронного модуля — примерно 500 тысяч рублей) необходимо также выполнять их ремонт. Именно решениям нашего предприятия в области восстановления работоспособности сложных электронных модулей и посвящена данная статья.
Первый этап. Диагностика и локализация дефектов
Ремонтный участок компании «Совтест АТЕ» оснащён необходимым оборудованием, позволяющим не только произвести локализацию неисправности, но и устранить её, т.е. отремонтировать изделие. Итак, прежде всего, для ремонта электронного модуля необходимо локализовать неисправность.
Однако локализация, к примеру, дефекта КЗ между цепями (слоями) питания изделия (при наличии большого количества параллельных ёмкостей) невозможна или очень затруднена даже таким совершенным тестовым оборудованием, как внутрисхемный тестер с подвижными пробниками. В такой ситуации специалистам поможет локализатор мест КЗ на ПП/МПП модель Polar Toneohm 950 (Polar, Великобритания). Благодаря функции векторного поиска Polar 950 способен производить локализацию места КЗ с точностью до 1-2 мм. Основой прибора являются высокочувствительные миллиомметр‚ микровольтметр и миллиамперметр. Миллиомметр обеспечивает поиск КЗ на обесточенной плате и позволяет локализовать не только грубые КЗ (до 200 m‚ включая плоскостные (до 40 m, но и частичные утечки (200-300). С помощью микровольтметра на пределе 2mV приборы позволяют обнаружить перегрузку по питанию от микросхем или конденсаторов‚ измеряют падение напряжения вдоль дорожки и позволяют проследить за током. Может использоваться либо внешний‚ либо встроенный в приборы источник питания с регулируемым выходным напряжением‚ что обеспечивает автономность приборов. С миллиамперметром связан бесконтактный токовый пробник, способный обнаруживать дефекты платы в местах, где доступ к дорожкам затруднён. Он может определить величину тока через микросхему, дорожку платы или внутренние слои многослойной платы, а также позволяет определять места грубых или частичных КЗ (например, «висячий» потенциал), дефекты конденсаторов развязки, перемычки и т.д.
При помощи локализатора мест КЗ модель Polar 950 (после проверки изделия на тестере с подвижными пробниками) специалистами ООО «Совтест АТЕ» удалось сократить область поиска КЗ по питанию до зоны размером 40х40 мм (канальная плата CHANNEL FT17 собственной совтестовской разработки с высокой плотностью монтажа — 6000 компонентов и 35000 паянных соединений), но этого недостаточно чтобы судить о том, какой компонент требует замены (в этой зоне 15-20 компонентов). Для выявления дефектов на компонентном уровне инженеры
ООО «Совтест АТЕ» используют собственную разработку компании — локализатор неисправностей SFL1500. Применяемая в приборе технология позволяет находить неисправности на компонентном уровне в электронных модулях любой сложности и назначения — от бытовой техники до электроники специального назначения. Локализатор неисправностей обладает рядом возможностей, среди которых:
- локализация неисправностей на компонентном уровне без подачи питания на проверяемый электронный модуль — методом ASA (Аналоговый Сигнатурный Анализ);
- тестирование многовыводных компонентов — ИМС и разъёмов с помощью мультиплексора;
- обнаружение неисправных конденсаторов, транзисторов, симисторов и ИМС без выпаивания их из электронных модулей;
- программирование по эталонному модулю в режиме самообучения;
- функция RLC — для распознавания типов SMD компонентов на платах и определения их номиналов;
- возможность работы автономно, а также на рабочем месте, оснащённом ПК.
Данный прибор успешно прошёл испытания на соответствие требованиям ГОСТ Р (Сертификат соответствия №РОСС RU.ТН02.В02909) и пользуется широкой популярностью на потребительском рынке во многих странах мира. Наши Заказчики уже оценили сильные стороны SFL1500 — быстроту и эффективность обнаружения неисправностей в аналоговых и цифровых схемах на полностью обесточенных изделиях, а также универсальность и простоту в использовании.
После того, как изделие прошло все этапы сборки и тестирования, некоторые элементы (или полностью) печатной платы могут покрываться специальным конформным покрытием (для защиты). В случае возврата такого изделия в ремонтный цех (участок) регулировщик способен выполнить только частичную диагностику, так как отсутствует доступ к большинству цепей. На ремонтном участке ООО «Совтест АТЕ» в подобных ситуациях (для увеличения эффективности и качества диагностики/ремонта) используют специализированную систему для снятия конформных покрытий любого типа — модель УСП2000 (Установка для Снятия Покрытий). УСП2000 — это наиболее эффективное средство для безопасного удаления конформных покрытий на базе эпоксидных смол, полиуретана, силикона, акрила, полипараксилена и парилина из отдельных тестовых узлов, аксиальных выводов компонентов, ИМС в DIP корпусах, поверхностно монтируемых компонентов или целых печатных плат. Установка УСП2000 имеет герметичную рабочую камеру с микробоксом, гарантирующим отсутствие потерь рабочего вещества.
Все вышеуказанное оборудование можно эффективно использовать при наличии всех исходных данных на проверяемое изделие (принципиальную схему, перечень установленных компонетов). Но что делать, если таких данных нет (очень старое изделие, утеря схем, секретная/военная разработка или прототипы)? Чтобы восстановить принципиальную схему для тестирования, ремонта, производства или клонирования инженеры ООО «Совтест АТЕ» используют технологию обратного проектирования (Reverse Engineering). Такая технология реализуется на базе тестеров с подвижными пробниками модель Pilot4D V8.
Используя автоматизированный инструмент, в кратчайшие сроки (в зависимости от количества точек и компонентов) можно восстановить принципиальную схему для любого изделия.
Кроме того, ремонтный участок «Совтест АТЕ» оснащён мощным стереоскопическим микроскопом серии SMZ фирмы Nikon (SMZ745T, SMZ1270/1270i, SMZ18, SMZ25), с помощью которого возможно как произвести визуальную диагностику неисправного участка (если это позволяет ситуация), так и использовать прибор на этапе ремонта при контроле качества пайки. Прибор отлично подходит для неразрушающего контроля изделий электроники, позволяет обнаруживать различные дефекты паяных соединений, а также качественно производить ремонтные работы.
Благодаря этому спектру оборудования специалисты ремонтного участка могут с точностью до 100% локализовать участок неисправности и с лёгкостью обнаружить саму неисправность, а также провести все необходимые процедуры, предшествующие этапу ремонта изделия.
Второй этап. Ремонт
После локализации неисправности необходимо её устранить. На этой стадии в работу вступает оборудование, предназначенное для комплексного ремонта любого сложного компонента электроники.
Ремонтный центр модели PRC-2000 — это система, которая включает в себя полный спектр инструментов, выполняющих ремонтные функции: паяльная система, дозатор пасты и вакуумный пинцет, микробормашина, блок импульсного нагрева.
Паяльная система комплектуется полным набором термоинструментов SensaTemp, которая позволяет выполнять операции при минимальной температуре. Также, паяльная система обладает следующими особенностями:
- быстрая замена электронных компонентов на печатной плате без ухудшения качества изделий;
- неповреждающий демонтаж поверхностных компонентов и компонентов, установленных в отверстия;
- высококачественная пайка поверхностных микросхем с помощью «миниволны»;
- возможность работы на самых «тяжёлых» многослойных платах без критического снижения температуры наконечника вследствие теплоотвода;
- полная антистатическая защита.
Ещё одно оборудование, входящее в состав ремонтного участка «Совтест АТЕ», это BGA Master — полноценная промышленная система для обеспечения выполнения всех требований, предъявляемых к процессу установки и пайки современных компонентов в корпусе BGA и других SMD-микросхем. Благодаря своим функциональным особенностям BGA Master делает операцию по монтажу BGA лёгкой с практически 100%-повторяемым качеством и минимальным влиянием оператора на результат процесса.
Отличительные особенности BGA Master:
- установка оснащена призменной видеосистемой совмещения выводов компонента и контактных площадок платы;
- захват, установка и пайка компонента выполняются автоматически по заданной программе;
- пайка осуществляется методом принудительной конвекции;
- эффективный и равномерный прогрев микросхемы;
- предотвращение температурного воздействия на соседние компоненты;
- регулировка интенсивности воздушного потока при оплавлении;
- применяется 2 типа нижнего подогрева платы;
- функция автоматического охлаждения платы после выполнения монтажа/демонтажа микросхемы.
Стоит добавить, что ремонтное рабочее место также оснащено промышленной мебелью с антистатическим покрытием, устойчивым к истиранию и воздействию различными химикатами, выдерживающим высокую температуру нагрева. Антистатическое покрытие мебели также повышает защиту от загрязнений и устраняет риск повреждений микросхем от статического электричества, что увеличивает производительность. Таким образом, компания «Совтест АТЕ» предлагает комплексное решение для проведения полного спектра работ по диагностике и высококачественному ремонту любого сложного электронного изделия с применением оборудования, отвечающего высоким требованиям стандартов качества.
Типовой набор оборудования для ремонтного участка электроники
| № | Назначение | Оборудование | Фото | Производитель |
| 1 | Фиксация Печатных Плат и Печатных Узлов при тестировании и измерениях | Универсальная оснастка для фиксации изделий при тестировании — Модель УФО. | | ООО «Совтест АТЕ», Россия |
| 2 | Локализация КЗ на несмонтированных/смонтированных ПП/МПП | Toneohm 950 |  | Polar, Великобритания |
| 3 | Локализация неисправности на электронных модулях | Локализатор неисправностей SFL1500 |  | ООО «Совтест АТЕ», Россия |
| 4 | Удаление конформных покрытий | Установка для снятия покрытий — Модель УСП2000 |  | ООО «Совтест АТЕ», Россия |
| 5 | Исследование в области неразрушающего контроля изделий электроники | Стереомикроскоп SMZ745T |  | Nikon, Япония |
| 6 | Полный спектр инструментов, выполняющих ремонтные функции | Ремонтный центр PRC-2000 |  | РАСЕ, США |
| 7 | Установка и пайка современных компонентов в корпусе BGA и других SMD-микросхем | BGA Master |  | ООО «Совтест АТЕ», Россия |
| 8 | Проведение рентгеновского неразрушающего контроля | Рентгеноскопическая система XT V 160 |  | Nikon Metrology, Великобритания |
