Сегодня устройства становятся меньше и легче. Фитнес-браслеты, iPhone, умные колонки — все эти гаждеты, благодаря своему небольшому размеру, помогают нам стать мобильнее. Доцент кафедры 307 «Цифровые технологии и информационные системы» Ольга Хомутская разработала технологию, которая в будущем позволит создавать ещё более компактные и тонкие устройства.
На конкурсе научных работ в рамках XIV Всероссийской конференции молодых учёных и специалистов «Будущее машиностроения России» Ольга представила метод автоматизированной оценки степени искажения печатной платы при производстве, а также программное и аппаратное обеспечение. В рамках мероприятия доцент МАИ была отмечена премией им. В.А. Ревунова за вклад в развитие производства.
В теории
При сборке устройства многослойная печатная плата (МПП) деформируется под воздействием разных факторов — например, температуры. Поэтому разработчики закладывают большой запас при производстве: например, увеличивают элемент в 10 раз. Это становится препятствием для изготовления сложных приборов маленького размера.
Благодаря новой технологии доцента МАИ проектировщик может оценить степень деформации ещё на этапе конструирования, даже до начала производства.
По словам автора, проект является продолжением работы коллеги:
— В аспирантуре я начала заниматься темой управления качеством производства, но пришла к выводу, что это очень масштабный вопрос, и уменьшила фронт работы до изучения проблемы деформации. За основу я взяла работу кандидата технических наук, бывшего доцента кафедры 307 «Цифровые технологии и информационные системы» Владимира Александровича Можарова.
На практике
Чтобы создать компактное устройство, необходимо обеспечить точность совмещения элементов между слоями платы. Для этого, по словам Ольги, нужно исключить отклонения элементов от заданного проектом местоположения.
Она предложила сканировать каждый слой и сравнивать его с оригиналом, который подразумевает проект платы. Работа включает в себя анализ как предыдущего, так и последующего этапа изготовления. Такой метод оценки позволяет замечать отклонения на ранних стадиях производства.
Доцент МАИ составила математическую модель, которая прогнозирует деформацию ещё до практического этапа изготовления. Метод Ольги Хомутской показывает потенциальные изменения и очаги деформации по проекту платы, и специалисты понимают, где необходимо заранее увеличить зазор между элементами, а где не надо. Таким образом, увеличивается плотность компоновки.
Результаты работы могут быть использованы в технологических процессах производства печатных плат, в рекомендациях по улучшению подготовки производства, определении очагов деформации, прогнозировании слабых соединений и в оценке отклонений слоёв МПП.
Ожидается, что результаты работы будут полезны не только при создании компактных гаджетов и бытовых приборов, но и при производстве электроники для космических летательных аппаратов и самолётов.