Оптимизация контроля качества: разработка методики подготовки образцов керамических конденсаторов

Актуальность задачи

В условиях растущих требований к надёжности и стабильности электронных компонентов, особенно в промышленной, автомобильной и военной технике, контроль внутренней структуры многослойных керамических конденсаторов (MLCC) становится критически важным этапом производственного цикла. Толщина внутренних металлических обкладок — один из ключевых параметров, напрямую влияющих на ёмкость, рабочее напряжение и долговечность изделия.
На заводе радиодеталей в рамках внедрения систем менеджмента качества по стандарту ISO 9001 и повышения конкурентоспособности продукции возникла необходимость в точной, воспроизводимой и быстрой методике анализа толщины обкладок MLCC, позволяющей оперативно выявлять отклонения в технологическом процессе. При этом важно использовать совместимое оборудование и расходные материалы, что обеспечивает стабильность результатов и снижает риск артефактов при подготовке срезов.
Использование полуавтоматического станка Trojan Alpha-600 в сочетании с оригинальными расходными материалами (диски, полировочные ткани, суспензии) и эпоксидной смолой Trojan позволяет минимизировать человеческий фактор и добиться высокой повторяемости. Дальнейший анализ на оптическом микроскопе Sunny Optical ICX41M с применением программного обеспечения СИАМС обеспечивает не только визуализацию, но и автоматизированное измерение геометрических параметров, что соответствует современным требованиям цифровизации производства.
Таким образом, актуальность задачи заключается в создании стандартизированной, эффективной и технологически устойчивой методики, способной стать основой для входного, операционного и выходного контроля качества MLCC на заводе радиодеталей.

Цели и задачи разработки методики

Цель разработки методики.

Внедрить стандартизированную методику подготовки поперечных шлифов MLCC, обеспечивающую точное и воспроизводимое измерение толщины внутренних обкладок с использованием оборудования и расходных материалов единого бренда (Trojan), а также оптического микроскопа Sunny Optical ICX41M и ПО СИАМС для целей контроля качества на заводе радиодеталей.

1. Оптимизировать процесс заливки MLCC в эпоксидную смолу Trojan с целью исключения пузырьков, деформаций и смещений образца.
2. Разработать и настроить цикл обработки на полуавтоматическом станке Trojan Alpha-600, используя оригинальные расходные материалы (SiC бумаги, TexMet, ChemoMet, MicroCloth, алмазные и коллоидные суспензии), обеспечивающий получение гладкой, бездефектной поверхности с чёткими границами слоёв.
3. Настроить режимы наблюдения на микроскопе Sunny Optical ICX41M (увеличение, освещение, фокусировка) для максимального контраста между керамикой и металлом.
4. Адаптировать ПО СИАМС для автоматизированного измерения толщины обкладок по профилю яркости или вручную с минимальной погрешностью.
5. Обеспечить воспроизводимость результатов через стандартизацию процедур, обучение персонала и введение метрологического контроля (Gage R&R).
6. Сократить время цикла подготовки и анализа без потери точности — до 24 часов с момента отбора образца до получения отчёта.
7. Подготовить нормативную документацию (СТО, инструкции, шаблоны отчётов) для внедрения методики в производственный процесс.

Заключение

Разработанная методика подготовки образцов MLCC на базе оборудования и расходных материалов бренда Trojan, с последующим анализом на микроскопе Sunny Optical ICX41M и в ПО СИАМС, представляет собой высокоэффективное решение для контроля качества.

Она обеспечивает:

Рис. Пример поперечного среза MLCC, полученного по разработанной методике. Чётко видны слои керамики и металлические обкладки (желтые линии). Масштаб: 60 мкм.

Внедрение данной методики позволит ПЗР:

• Увеличить уровень контроля на этапах производства.
• Снизить количество брака за счёт раннего выявления отклонений.
• Повысить доверие заказчиков за счёт предоставления объективных данных о качестве.
• Подготовиться к расширению номенклатуры изделий, включая высоконадёжные MLCC для автомобильной и военной техники.

Дальнейшее развитие методики может включать:

• Интеграцию с системой MES/ERP завода.
• Внедрение AI-алгоритмов в СИАМС для автоматического распознавания дефектов.
• Расширение на анализ других параметров (пористость, трещины, адгезия).

Таким образом, разработанная методика — это не просто технологический регламент, а инструмент цифровой трансформации производства, способствующий повышению конкурентоспособности на российском и международном рынках.