Оптимизация процесса производства электронных устройств является сложной задачей ввиду большого числа различных технологических операций [8].
В настоящее время большинство разработанных алгоритмов контроля и управления качеством технологических процессов технологических процессов (ТП) и оптимизации основываются на методах математической статистики.
Основными преимуществами данных методов является их универсальность (то есть возможность применения для каждого ТП) и относительная простота реализации: при наличии некоторого количества статистических данных и программ, следящих за состоянием процесса в режиме реального времени, возможно достаточно просто провести моделирование каждой отдельной технологической операции, а в дальнейшем и получить модель всего ТП.
Основные статистические методы, применяемые для управления и контроля ТП производства изделий электронной техники, показаны на рисунке.
Модульная структура процесса интеграции выходных файлов САПР в процесс производства электронных изделий
Условно все методы статистического контроля можно разделить на две группы – предназначенные для оперативного и для перспективного управления [1].
Оперативное управление решает задачи, которые важны в настоящий момент времени. Например, оценка текущего состояния ТП, соответствие текущей продукции требованиям.
При оперативном управлении используют гистограммы выборочных распределений, дисперсионный анализ – для проверки характера выявленной изменчивости, а также оценки дисперсионных составляющих генеральной совокупности.
Перспективное управление необходимо для выбора стратегии в будущем, для планирования каких-либо мероприятий по обслуживанию, ремонту, модернизации оборудования, а также координацию оперативной деятельности [5].
При перспективном управлении используют следующие методы управления качеством:
Корреляционный анализ – для установления наличия или отсутствия зависимости между выходными параметрами готового изделия и технологическими параметрами [9].
Диаграммы Парето используется для формирования состава операций ТП и определения важнейших параметров для выявления связей дефектов готовой продукции с режимами производства и качеством выполнения определенных технологических операций. Внешне диаграмма Парето – это столбиковая диаграмма, на оси ординат откладываются факторы, приводящие к технологическим дефектам (браку), потерям; на оси абсцисс – технологические операции и виды дефектов, являющиеся причинами брака или потерь. Оценка налаженности процесса определяется с помощью коэффициентов воспроизводимости.
Контрольная карта – это график, на котором по оси абсцисс откладывают порядковый номер партии, по оси ординат – техническую характеристику изделия или выходной параметр технологической операции (параметр качества продукции) [1].
При проведении процессов, связанных с проектированием разных электронных компонентов разработчикам приходится сталкиваться при этом одновременным образом, и с задачами, которые направлены на поиск топологии и вывод параметров схем. Помимо этого, возникают серьезные ограничения по тому, какие существуют сроки с точки зрения проектирования. Исходя из вышесказанного, использование обычных подходов при проведении проектирования не для всех случаев будет эффективным. Однако, поскольку отсутствуют в применяемых моделях и алгоритмах возможности по изменению систем, наблюдаются ограничения по областям поиска решений лишь для типовых схем. Как современный и эффективный метод решения указанных задач, можно рекомендовать применение эволюционных методов для того, чтобы эффективным образом проводить проектирование электронных компонентов [6, 7].
Достаточно долго происходила разработка радиоэлектронных устройств с привлечением блочных подходов в конструировании, при которых осуществляются процедуры расчленения составляющих устройств и доходят до того, что описывают отдельные компоненты. Однако при этом нет возможностей для того, чтобы в будущем при всех условиях можно осуществлять процессы автоматизации в производственных процессах при сборке и монтаже электронных составляющих и потом, когда усложняются устройства, вводят функционально-узловые способы, для которых формируют сложные функциональные схемы, основываясь на том, что применяются простейшие функциональные модули.
То, что подобный подход активно применяют, связано с тем, что можно применять ограниченное множество функциональных модулей для того, чтобы решать задачи, направленные на создание некоторых конкретных видов электронных систем.
Большие успехи, в сфере микроэлектроники, которые наблюдаются в последнее время, определили возникновение и активное развитие сложных электронных систем, которые характеризуются следующим:
– существуют взаимосвязи и взаимозависимости для электрических и конструктивно-технологическим параметров, на основе которых функционируют электронные системы;
– микроэлектронные технологии применяются для разработок комплексных радиоэлектронных систем, содержащих антенные устройства, приёмные и передающие подсистемы, системы цифровой обработки сигналов [10, 2].
Отмеченные особенности в значительной мере характерны для систем, функционирующих в миллиметровых диапазонах длин волн [3, 4].
Использование компьютеров, при автоматизации проектно-конструкторских работ в радиоэлектронике ведет к:
а) анализу по множеству вариантов для разных конструктивных решений в коротких промежутках времени, это невозможно сделать небольшим коллективом проектировщиков;
б) уменьшению сроков, а также к падению стоимости в разработках радиоэлектронных систем;
в) созданию конструкций, в которых оптимальным образом учитываются соответствующие технические требования;
г) повышению качества осуществляемого контроля по документации электронных систем.