Применение метода акустической эмиссии для дефектоскопии паяных соединений радиоэлектронной аппаратуры

Автор: Азин Антон Владимирович, Марицкий Николай Николаевич, Пономарев Сергей Александрович, Пономарев Сергей Васильевич, Сунцов Сергей Борисович

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 4 (56), 2014 года.

Бесплатный доступ

Современное высокоточное радиоэлектронное оборудование, которое входит в состав космической техники, дорогостоящее в изготовлении за счет импортной компонентной базы и малосерийности производства. Рассматриваются существующие методы контроля качества выпускаемой радиоэлектронной аппаратуры, работоспособность которой обеспечивает надежность и долговечность активного существования космических аппаратов. Показана эффективность применения метода акустической эмиссии, позволяющего отслеживать появление дефектов в паяных соединениях печатных плат радиоэлектронной аппаратуры в реальном времени. Актуальность работы состоит в необходимости дальнейшей разработки неразрушающего метода выявления дефектов и мест их локализации, а также классификации их по степени опасности для работоспособности модулей печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. В ходе работы разработан способ уточнения определения местоположения дефекта с применением метода акустической эмиссии при плоскостной локации. Точность способа позволяет локализовать дефект с погрешностью 1 мм. На стандартном корпусе чипа с шагом 1 мм вероятность определения дефектного контакта составляет от 95 %. На основании проведенных экспериментов построена модель накопления повреждений паяных контактных соединений корпуса чипа печатной платы радиоэлектронной аппаратуры, которая адекватно отражает свойства исследуемого объекта. Полученная модель накопления повреждений отображает поведение данного объекта не менее чем 80 % от планируемого срока эксплуатации. По результатам проведенных экспериментальных работ получены диаграммы накопления акустических сигналов от развивающихся дефектов в процессе деформирования паяного соединения, определена точность метода, определены параметры модели накопления повреждений паяного соединения и моменты зарождения дефектов в процессе механического воздействия, что демонстрирует перспективность применения метода акустической эмиссии для дефектоскопии печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. Обосновывается совместное использование рентгеновской томографии и метода акустико-эмиссионного контроля, что позволит на этапах предварительной отработки и производства печатных плат с высокой точностью прогнозировать срок их надежной эксплуатации.

Еще

Акустическая эмиссия, рентгеновский метод, дефектоскопия, паяные соединения, надежность, радиоэлектронная аппаратура

Короткий адрес: https://sciup.org/148177311

IDR: 148177311

Список литературы Применение метода акустической эмиссии для дефектоскопии паяных соединений радиоэлектронной аппаратуры

  • 3D-оптическая инспекция -революционные технологии Mirtec : информационный портал по технологиям производства электроники//Новое оборудование и материалы. Электрон. дан. Элинформ. 2007-2014. URL: http://www.elinform.ru/news_6512.htm (дата обращения: 10.12.2013).
  • Современное состояние развития систем автоматической оптической инспекции: технологии в электронной промышленности //Электрон. журн. Finestreet. 2011-2014. URL: http://www.tech-e.ru/2011_3_44.php (дата обращения: 10.12.2013).
  • Установка функционального контроля SPEA //Тестовые системы для производителей радиоэлектронной аппаратуры 4060/ООО «Предприятие «Остек». 2011. URL: http://ostec-electro.ru/katalog/radio/s-probnikami/4/(дата обращения: 10.12.2013).
  • Трехмерное качество /ООО «Предприятие «Остек». 2014. URL: http://ostec-ct.ru/knowledge-base/publication/trekhmernoe-kachestvo/(дата обращения: 10.12.2013).
  • Система XT V 160 Nikon Metrology //Тестирование и диагностика/ООО «Совтест АТЕ». 1994-2011. URL: http://www. sovtest.ru/equipment/xt-v-160-nikon-metrology (дата обращения: 10.12.2013).
  • Андрейкив А. Е., Лысак Н. В. Метод акустической эмиссии в исследовании процессов разрушения. Киев: Изд-во Наук. думка, 1989. 172 с.
  • Азин А. В., Марицкий Н. Н., Пономарев С. А., Пономарев С. В. Обзор методов обнаружения механических дефектов радиоэлектронных модулей//Известия вузов. Физика. 2010. № 12/2. С. 3-9.
  • Азин А. В., Марицкий Н. Н., Пономарев С. А., Пономарев С. В. Разработка экспериментальнотеоретического метода прогнозирования разрушения материалов для радиоэлектроники//Известия вузов. Физика. 2012. № 7/2. С.3-8.
  • Моделирование деформационно-прочностных свойств припойных соединений/А. В. Азин //Известия вузов. Физика. 2013. № 7/3. С. 113-115.
  • Обоснование методики определения повреждаемости материала с использованием акустической эмиссии/А. В. Азин //Известия вузов. Физика. 2013. № 7/3. С. 116-118.
  • Acoustic Emission Systems //Physical acoustics corporation/MISTRAS Group, Inc. 2010. URL: http://www.pacndt.com/index. aspx?go=products&focus=Multichannel.htm (дата обращения: 10.12.2013).
  • Пат. 2298785 Российская Федерация, МПК G 01 N 29/14. Способ измерения концентрации дефектов при пластическом деформировании материалов в процессе силового воздействия/Березин А. В., Козинкина А. И. 15.12.2004, Бюл. № 13. 6 с.
  • A New Approach for Early Detection of PCB Pad Cratering Failures /Anurag Bansal ; Cisco Systems, Inc. 2011. 12 р. Электрон. версия печат. публ. URL: http://www.ipcoutlook. org/mart/51663.shtml (дата обращения: 01.11.2011).
  • Investigation of Pad Cratering in Large Flip-Chip BGA using Acoustic Emission /Anurag Bansal ; Cisco Systems, Inc. 2011. 12 р. Электрон. версия печат. публ. URL: http://www. ipcoutlook.org/pdf/investigation_pad_cratering_ipc.pdf (дата обращения: 01.11.2011).
  • Assessment of PCB Pad Cratering Resistance by Join Level Testing /Brian Roggerman //Electronic Component Technology Conference. 2008. 9 р. Электрон. версия печат. публ. URL: http://www.researchgate.net/publication/224319157_ Assessment _of_PCB_pad_cratering_resistance_by_joint_ level_testing (дата обращения: 01.11.2011).
Еще
Статья научная