Метод совмещения шаблона и заготовки для установки прямого экспонирования печатных плат на основе жидкокристаллической матрицы

Представлен метод оптического совмещения шаблона и заготовки для установки прямого экспонирования печатных плат, использующей жидкокристаллическую матрицу, с целью формирования топологии на фоточувствительном материале. В частности, рассмотрены процессы калибровки положения видеокамеры относительно рабочего поля установки и позиционирования изображения с переносимой топологией — относительно положения заготовки. Для каждого процесса составлены алгоритмы реализации и выполнено экспериментальное тестирование, подтвердившее их работоспособность. Статистический анализ показал погрешность совмещения шаблона и заготовки ±300 мкм. Разработанные алгоритмы и их программные реализации могут быть использованы в качестве методического и программного базиса при исследовании методов оценки и компенсации деформации печатных плат в процессе их производства.

1. Васильев Ф. В. Физическая надежность электроники. М.: МАИ, 2022. 160 с.

2. Платы печатные: Справочник / Под ред. К. Ф. Кумбза. В 2 кн. Кн. 1. М.: Техносфера, 2011. 1016 с.

3. Медведев А. М., Сокольский А. М. Технологическое обеспечение надежности электрической изоляции электронных сборок авионики // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2015. № 11. С. 41–44.

4. Ванцов С., Хомутская О., Лийн Е. Влияние конструктивных параметров на плоскую деформацию печатных плат // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2023. № 8(229). С. 108–113.

5. Никитин С., Поздняков К., Хомутская О. Оценка деформации печатных плат // Производственные технологии. 2019. № 5. С. 144–150.

6. Khomutskaya O. V., Medvedev A. M., Korobkov M. A. et al. The Method of Automated Evaluation of the Deformation of the Printed Circuit Board // Proc. of ICOECS. 2021. P. 510–512. DOI: 10.1109/ICOECS52783.2021.9657420.

7. Коробков М. А., Зайкин В. Д., Мареичев Е. С. и др. Система прямого экспонирования на основе жидкокристаллической матрицы // Научное приборостроение. 2023. № 33(1). C. 65–85.

8. Коробков М. А., Зайкин В. Д. Метод масочной компенсации неравномерности излучения в системе прямого экспонирования на основе жидкокристаллической матрицы // Труды МАИ. 2023. № 132.

9. Коробков М. А. Применение установки прямого экспонирования на основе жидкокристаллической матрицы для компенсации деформации печатных плат // Изв. вузов. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 7. С. 622–632. DOI: 10.17586/0021-3454-2024-67-7-622-632.

10. Цветков Ю. Б. Управление топологической точностью фотолитографии: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 174 с.

11. Новиков А. И., Саблина В. А., Горячев Е. О. Применение контурного анализа для совмещения изображений // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. № 9-1. С. 260–270.

12. Косарев О. В., Дементьева Е. Г., Катунцов Е. В. и др. Алгоритм совмещения двумерных изображений методами контурного анализа // Вестник РГРТУ. 2021. № 75. С. 24–33.

13. Глаголев В. М. Описание и программное устранение дисторсии объективов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2017. № 9-2. С. 188–194.

14. Бахрушина Г. И. Моделирование геометрических атак на основе аффинных преобразований // Ученые заметки ТОГУ. 2013. Т. 4, № 4. С. 1291–1297.

15. Максимов Н. А., Склеймин Ю. Б., Шаронов А. В. Программный комплекс построения маршрута движения беспилотного авиационного комплекса при его перебазировании в зону действия // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23, № 3. С. 102–111.

16. Максимов Н. А., Малюта Е. В., Шаронов А. В. Система автоматизированного учета повреждений воздушного судна, зафиксированных при предполетном осмотре // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22, № 4. С. 85–90.

17. Максимов А. Н., Александров А. А., Романов В. Д. Метод чтения кадров с видеокамер и реализации алгоритмов обработки видеоизображений в программах на языках стандарта IEC 61499 // Научно-технический вестник Поволжья. 2022. № 4. С. 96–98.

18. Шаронов А. В. Методы и алгоритмы обработки результатов экспериментальных исследований. М.: Изд-во МАИ, 2004.

19. Korobkov M. A., Vasilyev F. V., Khomutskaya O. V. Analytical Model for Evaluating the Reliability of Vias and Plated Through-Hole Pads on PCBs // Inventions 2023. Vol. 8, N 3. Р. 77. DOI: https://doi.org/10.3390/inventions8030077.