Введение
1 Современное состояние автоматизации процессов лазерной подгонки резисторов и постановка задач исследования 14
1.1 Актуальность исследования 14
1.2 Оборудование для лазерной подгонки резисторов 16
1.3 Актуальные задачи и существующие методы их решения 19
1.4 Совершенствование установок и технологических процессов лазерной подгонки на основе внедрения механизмов системного анализа и принятия решений 24
1.5 Математическое моделирование процесса подгонки резисторов 31
1.6 Цель и задачи исследования 34
1.7 Выводы 36
2 Схемное моделирование процесса лазерной подгонки плёночных резисторов 37
2.1 Построение схемной модели токопроводящей среды плёночного резистора на основе дискретной аппроксимации 37
2.2 Математическое описание схемной модели токопроводящей резистивной среды
2.2.1 Компонентные уравнения схемной модели 42
2.2.2 Топология схемной модели 44
2.2.3 Представление топологических уравнений. Матрица инциденций 46
2.3 Расчёт электрических переменных РЭ на основе схемной модели при
действии в системе источника измерительного напряжения 50
2.3.1 Топологические матрицы схемной модели и законы Кирхгофа 50
2.3.2 Взаимосвязь между переменными ветвей схемной модели на основе топологических матриц 51
2.3.3 Формирование системы уравнений математической модели схемы и её решение относительно узловых напряжений 53
2.3.4 Алгоритм прямого формирования матрицы полной проводимости узлов и вектора эквивалентных источников тока 60
2.3.5 Формирование системы уравнений относительно узловых напряжений и расчёт параметров резистивного слоя при изменении структуры схемной модели в процессе подгонки 63
2.4 Расчёт электрических переменных РЭ на основе схемной модели при действии измерительного источника тока 69
2.4.1 Формирование топологических матриц схемной модели 69
2.4.2 Формирование системы уравнений математической модели схемы 72
2.4.3 Алгоритм расчёта параметров резистивного элемента при изменении структуры схемной модели в процессе подгонки 77
2.5 Выводы 82
3 Имитационное моделирование и анализ алгоритмов управления процессом лазерной подгонки РЭ 83
3.1 Разработка программы имитационного моделирования процесса лазерной подгонки 84
3.1.1 Общая характеристика программно-алгоритмического комплекса 84
3.1.2 Общее описание структуры программы ResModel 86
3.1.3 Пример работы программы с отображением внутреннего представления данных 89
3.1.4 Некоторые особенности вычислительных алгоритмов и визуализации результатов работы программы 94
3.2 Имитационное моделирование процесса подгонки РЭ 98
3.2.1 Типы исследуемых подгоночных резов 99
3.2.2 Получение и анализ ПХ резов на основе моделирования 100
3.2.3 Анализ поля распределения токов в плёночном РЭ 105
3.2.4 Анализ конструкторских и технологических требований к подгоночным резам на основе результатов имитационного моделирования 113
3.2.5 Адаптация алгоритмов управления процессом лазерной подгонки под требования к изделию 117
3.3 Выводы 121
4 Методы и алгоритмы получения и обработки исходной и текущей информации о параметрах процесса подгонки в реальном времени 123
4.1 Получение и обработка данных из электронных файлов КД 124
4.1.1 Представление топологии плат в формате DXF 124
4.1.2 Алгоритм формирования внутрисистемного представления элементов топологии плат 126
4.1.3 Алгоритм поиска соответствия резисторов контактным площадкам...127
4.1.4 Алгоритм безаварийного движения измерительных зондов 130
4.1.5 Получение предварительных координат РЭ на основе чертежа изделия
4.2 Получение данных о текущем значении сопротивления РЭ 136
4.3 Получение, обработка и анализ данных, полученных по видеоканалу лазерной установки 1 4.3.1 Получение видеоинформации по оптическому каналу лазерной установки в режиме реального времени 138
4.3.2 Вид элементов топологии плат микросборки и чип-резисторов на реальном видеоизображении 139
4.3.3 Основные особенности изображения плат микросборок и чип-резисторов 142
4.3.4 Разработка алгоритмов автоматической фокусировки оптических систем установок лазерной подгонки резисторов 143
4.3.5 Разработка алгоритмов определения ориентации плат 150
4.3.6 Разработка алгоритмов обнаружения границ элементов топологии 154
4.4 Выводы 159
5 Экспериментальные исследования алгоритмов управления и обработки информации в системе лазерной подгонки плёночных резистивных элементов .161
5.1 Описание и принцип действия установок лазерной подгонки резисторов серии МЛ5 161
5.2 Экспериментальное тестирование алгоритмов автофокусировки 167
5.3 Экспериментальное тестирование алгоритмов определения угла поворота платы 170
5.4 Экспериментальное тестирование алгоритмов автоматического детектирования элементов топологии плат 172
5.5 Исследование сеточной модели и алгоритмов процесса подгонки 179
5.6 Выводы 186
Заключение 187
Список сокращений и условных обозначений 191
Список литературы
