Разработанная в МАИ умная система для предсказания деформации печатных плат внедрена на производстве

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

Разработанная в Московском авиационном институте интеллектуальная система прогнозирования деформации многослойных печатных плат внедрена на производстве. Технология, основанная на искусственном интеллекте, успешно применяется на трёх ключевых предприятиях отечественной электроники различного назначения: АО «НИЦЭВТ», АО «АВЭКС» и ПАО «Красногорский завод им. С. А. Зверева».

Как отмечают разработчики, система полезна в научном приборостроении и радиоэлектронике, производстве авиационной и космической техники, промышленного и телекоммуникационного оборудования и других сферах. Она позволяет ещё до начала производства предсказать, как поведут себя материалы печатной платы и заранее скорректировать процесс, чтобы сократить брак и удешевить выпуск высокотехнологичной продукции. В 2025 году проект был отмечен премией имени В. А. Ревунова.

– Печатная плата – это сложная многослойная конструкция, «пирог» из изоляционного материала и проводящих слоёв, обеспечивающих передачу сигналов между электронными компонентами. Ключевая проблема производства заключается в склонности композитных материалов, из которых состоят слои, к деформации. Это, в свою очередь, вызывает смещение проводников и отверстий, что приводит к дефектам и браку, – рассказал участник проекта, старший преподаватель и инженер кафедры 307 «Цифровые технологии и информационные системы» МАИ Максим Коробков.

Исследование учёных МАИ включает несколько взаимосвязанных направлений. Во-первых, разработаны аналитические модели для оценки деформации слоёв. Для этого используется обученная на специальном наборе изображений тестовых печатных плат нейронная сеть. Во-вторых, предложены инструменты для компенсации дефектов: алгоритмы коррекции формы проводящего рисунка и лабораторный прототип установки, которая переносит его на плату с учётом рассчитанной величины искажения. В-третьих, разработаны математические модели, которые позволяют определить вероятность получения бездефектной платы, полностью соответствующей требованиям отечественных и международных стандартов качества.

– В отличие от традиционных методов, которые либо ограничиваются контролем качества уже готовых плат, либо предсказывают деформацию, опираясь только на теоретические расчёты и математические формулы, разработка МАИ базируется на реальных экспериментальных данных. Такой подход обеспечивает более точное прогнозирование и эффективную компенсацию деформаций, – добавил Максим Коробков.

По словам разработчиков, практическая польза проекта заключается в нескольких ключевых аспектах. Существенно увеличивается процент выхода годных печатных плат, сокращаются сроки отработки конструкций новых изделий, повышается конкурентоспособность отечественной электроники на мировом рынке за счёт улучшения качества и снижения себестоимости производства.

Несмотря на то, что результаты уже внедрены на предприятиях, проект будет дорабатываться. В ближайших планах команды – проведение дополнительных экспериментальных исследований для расширения возможностей системы и интеграция всех разработанных компонентов в единый комплекс оценки и компенсации деформации.