Piirilevyn suunnitteleminen vika-analyysikäyttöön ja piirilevyn toiminnan testaaminen sekä MSA-mittausten suorittaminen

Abstract

Tässä insinöörityössä tehtävänä oli suunnitella piirilevy kiihtyvyys- ja kulmanopeusanturien vika-analyysikäyttöön. PADS-ohjelmistolla suunniteltua piirilevyä käytettäisiin sekä tuotannosta saapuvien että asiakkaan palauttamien komponenttien analysointiin. Tämä insinöörityö on tehty Murata Electronics Oy:lle.

Testattava anturikomponentti asetetaan piirilevyn testikantaan ja piirilevy laitetaan uuniin, jonka lämpötila vaihtelee -40:n ja +125 celsiusasteen välillä. Ohjelmoitu testisekvenssi testaa tuotteen toiminnan uuniajon aikana.

MSA-mittauksissa oli paljon mittadataa, jota käsiteltiin Excel-taulukko ohjelmalla. Minitab-ohjelmisto laski kontrollirajat mitatuille parametreille sekä se arvioi mittauslaitteiston kyvykkyysindeksin jokaiselle parametrille. Poikkeavuudet mitatuissa parametreissa huomioitiin ja korjaavat toimenpiteet tehtiin komponentin sekä kannan välisen asentovirheen korjaamiseksi.

Piirilevystä saatiin toimiva ja lisäksi työssä selvitettiin oskilloskooppimittausten avulla, minkälaisia ulkoisia kondensaattoreita SCC2000-sarjan komponentti vaatii toimiakseen. Aiemmalla uunipiirilevyllä oli ollut epäselvyyksiä kondensaattorien koon suhteen. Lisäksi dokumentaatio oli puutteellinen, mitä tässä työssä yritettiin korjata. Tässä työssä korjattiin myös edellisessä uunipiirilevyssä huomattuja maadoituspuutteita, sillä piirilevy on vielä käytössä esimerkiksi tuotannosta saapuvien osien analysoinnissa.

This thesis concerns designing a circuit board for failure analysis use. Circuit board designed with PADS software will be used for analysis of parts from production-line and of the returned parts from customer site. This thesis is done for Murata Electronics Oy.

The sensory component which is going to be tested is put in a socket on the circuit board and the circuit board is placed in an oven having a temperature ranging from -40 to +125 degrees celsius. The programmed test sequence tests the product during operation of the oven run.

MSA measurements gave a lot of measurement data, which was treated with the Excel program. Minitab software calculated the control limits for the measured parameters, as well as estimated the measurement equipment capability index for each parameter. Discrepancies in the measured parameters were taken into consideration and corrective actions were carried out to fix the position error between the socket and the component.

The circuit board was functional to analyze components. Also oscilloscope measurements were done to characterize the values of external capacitors for SCC2000-series component. The previous oven circuit board had irregularities in relation to the size of the external capacitors. The incomplete documentation was also corrected in this thesis study. The grounding defect of a previous oven circuit board was also fixed, because the circuit board is still in use for example analyzing the incoming production parts.