Способ контроля паяного соединения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву-. (22) Заявлено 20.10.80 (21)2995б95/25-27

Союз Советских

Социалистических

Республик

96770) И11М. Кп. с присоединением заявки №

В 23 К 1/00

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621-791

° 3(088.8) Опубликовано 2310.82. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования Описания 23.10.82. (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к области пайки, в частности к способу контроля печатных плат, и может быть использовано для контроля различных видов паяных соединений на печатных платах. .Известен способ анализа рисунка и аппаратура для его осуществления, заключающийся в том, что осуществляют оптическое сканирование рисунка, соз« 0 дают электрический сигнал, пропорциональный ослаблению света участками рисунка, и второй электрический сигнал, пропорциональный мгновенному значению градиента ослабления света сканируемям участком рисунка, сигналы выделяют в определенных границах, заносят в накопительное устройство и затем анализируют (1).

Однако этот способ не.позволяет анализировать трехмерные объекты, какими являются печатные платы, а анализ ведется лишь по наличию (или отсутствию) сигнала в определенной точке сканируемого поля, что снижает достоверность контроля.

Известен также способ контроля паянрго соединения, преимущественно на печатных платах, при котором освещают паяное соединение, преОбразуют оптические лучи в электрический сиг30 нал с последующим сравнением уровней на компараторе и автоматической регистрацией результатов контроля пайки (2 ).

Недостатком известного Опособа контроля является небольшое количеств. во выявляемых дефектов (зажкание, сосульки), ограниченное количество циклов сканирования одного паяного соединения, невозможно уменьшение геометрических размеров зонда, что приводит к уменьшению достоверности оценки качества паяного соединения.

Кроме того, .контроль занимает больше времени и не может использоваться при массовом 100%-ном контрапе, Целью изобретения является повышение достоверности и производитель» ности контроля паяных соединений печатных плат.„

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контраля паяного соединения, заключающемся. в освещении паяного соединения, прв, образования оптических лучей в элект» рический сигнал, паяное соединение освещает нормально падающим светом, электрический сигнал преобразуют s

967701 двухградационное изображение, определяют расположение яркостных пятен в сканируемом поле, и путем сравнения распределения начала и длины хорд яркостных пятен с эталоным су-. дят о качестве пайки. 5

На фиг. 1 изображена схема установки, реализующей способ контроля паяных соединений на печатных платах; на фиг. 2 показано паяное сое-. динение,общий вид; на фиг.(3 а,б,в, 10 г} показаны телевизионные растры годного и дефектных паяных соединений; на фиг. 4 - телевизионный растр с исходными данными для постРоения гистограмм распределения. 15

Способ -осуществляют следующим образом.

На координатный стол 1, который перемещают по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, устанавливают плату 2 с контролируеьым паяным соединением 3 под оптическое устройство

4, соединенное с телевизионной передающей камерой 5. Оптическим устройством 4 освещают нормально падающим лучом света паяное соединение 3 и отображаюг его иэображение на мишень камеры 5, где происходит преобразование оптического сигнала в электрический. Последний подают в блок 6 сопряжения, где происходит его преобразование в двуградационное иэображение.

Из блэка 6 иэображение поступает для

Обработки в ЭВМ 7 °

Для визуального контроля исполь.зуют. телевизионный монитор 8,. При двуградационном изображении на экране монитора 8 видны яркие пятна без полутонов. Сигналы, соответствующие форме и координатам этих пятен, вводят в память ЭВМ 7. На фиг. 2 показано паяное соединение на печатной плате 9, где к кбнтактной площадке 10 припоем 11 при- . соединен планарный вывод 12 микросхем 13. 45

При наличии дефектов паяных сое, динений (некоторые виды дефектов представлены на фиг. 3, б,в,r) картинка, видимая на экране монитора отличается от эталонной (фиг. За,б), естест- 50 венно, отличаются и параметры, вводимые в ЭВМ; В анализируемом поле 14, отмеченном пунктиром между выводом .микросхем 15 и контактной площадкой

16, отутствует припой 17 (или его ма 55 лое количество), в случае неспая (Фиг. Зб), что приводит к расширению бликующего пятна. Смещение вывода приводит к смещению бликующего пятна (фиг. Зв). Наличие переььтчки припоя

18 (фиг. 3r) тоже изменяет .бликующую картину. Телевизионный растр 19 (фиг. 4) имеет координаты Х вЂ” вдоль строки, Y - по кадру. На изображении видим светящееся пятно 20, образованное строчной разверткой 21, и точки

22, где прбисходит изменение яркости электрического луча. Точки 22 ограничивают сгетящееся пятно. Эти точки кодируются и заводятся в ЭВМ. Для анализа качества паяного соединения машина строит распределение начал светящихся пятен (при строчной развертке координаты точек A) и распределения длин хорд AS изображения паяного соединения, и рассчитывает величины моментов распределения.

Машина строит гистограммы распределения (программно) следующим образом.

По оси абсцисс откладываются интервалы, соответствующие выбранному масштабу (и разрешающей способности), по оси ординат откладыва@тся частота повторения начала или длины хорд..

Предлагаемый способ контроля печатных плат имеет следующие преимущества: — оценка одного паяного соединения производится в 5-6 раз быстрее; — повышается объективность и достоверность контроля за счет исключения ручного труда, а также выдается распечатка (карточка - паспорт) на печатную плату, где укладываются все некачественные пайки, подлежащйе исправлению; появляется возможность включения операции контроля в автоматизированную линию изготовления печатныхплат.

Формула изобретения

Способ контроля паяного соединения, преимущественно на печатных платах, при котором освещают паяное соединение, преобразуют оптические лучи в электрический сигнал, о т л йч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности H производительности контроля; паяное соединение освещают нормально падающим светом, электрический сигнал преобразуют в двухградационное изображение, определяют расположение яркостных пятен в сканируемом поле и путем сравнения распределения начала и длины хорд яркостных пятен с эталонным судят о качестве пайки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3932839, . кл. 340-146.3, 13.02.76.

2. Патент; Японии Р 32487, кл. В 2 В 23, 06 10.73. (прототип).

9á7701

Составитель Л. амбросимова .редактор Н.Пушненкова Техред Л.Пекарь Корректор М. лароши

Эаказ 797 б/21 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4