Аспирант ТУСУРа разрабатывает комплекс для обнаружения дефектов печатных плат

Напомним, что конкурс «УМНИК» проводит Фонд содействия инновациям совместно с Минэкономразвития России. Он ориентирован на поддержку проектов, по итогам реализации которых будут получены научно-технические результаты. Победители конкурса получают по 500 тысяч рублей. В 2026 году в число победителей вошло восемь студентов и аспирантов ТУСУРа.

«Допустим, есть многослойнная печатная плата, и необходимо понять, из каких элементов она состоит, не разрезая ее, - рассказал Алексей. - Для получения таких данных используется технология микрокомпьютерной томографии (микроКТ). Она дает трехмерную картину платы: слои, дорожки, переходные отверстия, дефекты. Эта трехмерная картина представляет собой просто набор серых вокселей, выстроенных по трехмерной сетке. Чтобы из нее извлечь интересующую информацию (расположение элементов, содержание каждого слоя) инженеру требуется проводить многочасовой анализ. В связи с этим, программное обеспечение, которое будет разработано в рамках этого проекта, должно брать эти трехмерные картины («сырые» данные) и автоматически восстанавливать топологию платы, заодно находя дефекты элементов и самой платы: обрывы, сужения, разрывы, нарушения металлизации».

По его словам, идея разработка является ответом на технологический вызов одной из компаний. Перед предприятием стоит задача анализировать печатные платы по данным микроКТ без разрушения образца.

«Реализация алгоритмов извлечения топологии – это целый пайплайн, и каждый его этап сам по себе нетривиален, - пояснил аспирант. – Сначала нужно обработать данные микроКТ: они в значительной степени зашумлены, а изображения объектов обладают специфическими артефактами: рассеянием, бликами, неоднородностью яркости, артефакты металлизации. Затем необходимо распознать и сегментировать плату по слоям: разделить объем на отдельные физические структуры. И только потом уже сама реконструкция топологии: прослеживание проводников, восстановление переходных отверстий, контактных площадок и связей между слоями. И все это должно работать устойчиво, воспроизводимо и без нейросетей».

Конечными потребители комплекса являются производители печатных плат, которые смогут осуществлять таким образом контроль качества и выявлять дефекты; исследовательские лаборатории; компании, которые занимаются обратным инжинирингом (восстановление документации по образцу); оборонные и аэрокосмические предприятия.

«На сегодня у нас есть понимание задачи, сформированная архитектура решения и начало проработки алгоритмической части, - сказал Алексей. - Проведен анализ предметной области, определены ключевые проблемы входных данных: шум, артефакты упрочнения пучка и кольцевые артефакты, неоднородность яркости. Начата работа над методами их подавления».

Завершить разработку коммерческой версии программного комплекса планируется к концу 2027 года.