Устройство разбраковки изделий радиоэлектроники по инфракрасному излучению

(51)4 0 01 3 5/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 346590, кл. О 01 Л 5/12, 19 О.Иванов Ю.В Осипов В.В. Неразруюающий контроль изделий электронной техники по ИК-излучению. Электронная промышленность, 1975, вып.11 (47), с. 50-53.(54)(57) УСТРОЙСТВО РАЗБРАКОВКИ ИЗДЕЛФ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ПО ИНФРАКРАСН(ЖУ ИЗЛУЧЕНИЮ, содержащее пирометр, соединенный с входом анали, затора инфракрасного изображения,и блок перемещения, соединеннцй спервым выходом блока программногоуправления перемещением, второй.выход которого подключен к пирометру,о т л и ч а ю щ е е с. я тем чтос целью повышения производительности и точности раэбраковки, оио дополнительно содержит блок идентификации и определения координатконтролируемых элементов в видимойобласти спекгра, вход которого отически связан с нирометром,.а:вц"ходы соединены через блок памяти санализатором инфракрасного изображе"ния и блоком программного управленияперемещением, третий выход которогосоединен с входом блока памяти..неразрушающего контроля изделий радиоэлектроники по собственному инФракрасному (ИК) излучению, и можетбыть использовано, в частности, дляавтоматической разбраковки потенциально ненадежных микросборок, гибридных интегральных схем (ИС), НЧи СВЧ-транзисторов средней и повьшенной мощности, когда тепловые параметры являются критериями качестваконтролируемых изделий,Известно устройство, реализующееспособ обнаружения дефектов по инфракрасному излучению (ИК-излучению),содержащее сканирующий пирометр,анализатор ИК-изображения, программное устройство управлення сканированием, задатчик режимов испытуемогоизделия, в котором осуществляетсяизмерение температуры всей поверхности контролируемого изделия, находящегося в определенном электрическом режиме, путем перемещения самогоизделия последовательно по определенной жесткой программе.Недостатком устройства являетсянизкая производительность контролявследствие необходимости измеренияи анализа большого объема информациии малых скоростей сканирования. Однако нри контроле достаточно измерять температуру лишь в отдельныххарактерных участках поверхности изделия: в гибридных ИС необходимо измерять температуру активных элементов и резисторов, в СВЧ-транзисторах - распределение температуры поперек разветвленной структуры р-и-перехода и т.д,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство разбраковки изделий радиоэлектроники по ИК-излучению, содержащее пнрометр соединенный с входоманализатора ИК-изображения, и блокперемещения, соединенный с выходомблока программного управления перемещением, второй выход которого подключен к пирометру.Недостатками устройства являютсянеобходимость точной установки иориентации каждого контролируемогоизделия по маркерам, что являетсяручной операцией и снижает производительность контроля, кроме того,требуется значительное время на получение и занесение в анализатор ИКизобэажения исходной этапонной ин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формации, жестко связанной с координатами элементов изделия, которую необходимо менять при смене типа контролируемого иэделия.С целью повышения производительности и точности разбраковки устройство раэбраковки изделий по ИК-излучению, содержащее пирометр, соединенный с входом анализатора ИК-изображения, и блок перемещения, соединенный с выходом блока программного управления перемещением, второй выход которого подключен к пирометру, дополнительно содержит блок идентиФикации и определения координат кон-. тролируемых элементов в видимой области спектра, вход которого оптически связан с пирометром, а выходы соединены через блок памяти с анализатором ИК-изображения и блоком программного управления перемещением,третий выход которого соединен свходом блока памяти,На чертеже приведена Функциональная схема устройства разбраковки изделий радиоэлектроники по ИК-излучению.Устройство содержит пирометр 1,выход которого соединен с входом анализатора ИК-изображения 2, а вход -с выходом программного блока 3 управления перемещением, второй выходкоторого соединен с блоком перемещения 4, а третий - с запоминающимустройством 5. Нирометр 1 оптически связан с блоком б идентификации и определения координат контролируемых элементов в видимой области спектра, выходы которого через запоминающее устройство 5 подключены к программному устройству 3 управленияперемещением и анализатору ИК-изображения 2. Оптическая связь пирометра 1 с блоком 6 определения координат осуществляется с помощьюразделительного элемента 7, входящего в состав пирометра 1, В качестве разделительного элемента можетбыть, например, использована полированная пластинка из просветленного германия, пропускающая поток ИКизлучения в пирометр 1 и отражающая поток в видимой области спектра на блок идентификации и определения координат. В свою очередь, блок идентификации определения координат содержит датчик видеосигнала 8, соединенный с видеоконтрольным устройством 9 и блоком 1 О выделения и3 1036идентификации элемеятов, к выходукоторого, подключен блок 11 измерения координат,Контролируемое изделие, установленное на платформе устройства перемещения 4, находится в фокальнойплоскости датчика видеосигнала 8,фокальная плоскость которого, совпадает с фокальной плоскостью пирометра 1. Поле зрения датчика видеосиг- щнала 8 значительно больше поля зрения пирометра 1 и выбирается в зависимости от размеров изделия. Изображение иэделия выводится на экранвидеоконтрольного устройства 9. Вкачестве датчика видеосигнала 8 ивидеоконтрольного устройства 9 можетбыть использована, например стандартная промышленная телевизионнаяустановка с объективом. 20Устройство работает следующим образом, Отраженное от поверхности контролируемого иэделия, размещенногов поле зрения пирометра 1 и датчикавидеосигнала, а затем от разделитель. 25ного элемента 7 видимое излучениепоступает на чувствительную площадку датчика видеосигнала 8, напримерна мишень видикона, где преобразуется в видеосигнал, ЗОС выхода датчика видеосигнала 8видеосигнал поступает на видеоконтрольное устройство 9 и блок 10 выделения и идентификации элементов.Выделение элементов и их 1 дентификация происходит путем анализа видеосигнала с учетом априорных признаков элементов изделий; окраски, площади, предельных размеров и т.д. Впростейших микросборках контролируе-мые элементы имеют одинаковые размеры, но отличаются но цвету и для ихвыделения достаточно одного параметра - цвета и одного устройства - дискриминатора уровня. В более сложных 45изделиях определение типов элементов может осуществляться по другимназванным признакам,. Информация о выделенном элементе с первого выходаблока 10, являющегося одним из выходов устройства определения координатконтролируемых элементов, поступаетна вход запоминающего устройства 5 иодновременно с второго выхода блока10 на вход блока 11 измерения координат, так как она является исходнойдля измерения координат.Информация о типе каждого выделенного элемента вместе с его координа 155 4 тами, поступающими в запоминающее . устройство 5 с второго выхода блока 6, хранится там до начала контроля следующего иэделия, если контроль осуществляется в один прием, или в общем случае до следующей установки изделия.После осуществления анализа видеоинформации и определения коорди" нат всех выделенных элементов начинает работать блок 3 программного управления, который поочередно считывает информацию о координатах элементов и перемещает с помощью устройства перемещения 4 контролируемое изделие таким образом, чтобы установить проверяемый элемент в центре поля зрения пирометра 1, После этого программное устройство осуществляет запуск пирометра 1 и производится измерение интенсивности ИК- излучения, данные о котором поступают в анализатор 2. Сюда же по сигналу программного устройства из запоминающего устройства 5 поступает информация о типе контролируемого элемента. В анализаторе ИК-изображения 2 измеренное значение потока ИК-излучения в соответствии с полученной информа" цией о типе элемента сравнивается с эталонным значением для данного типа элемента и, если полученное отклонение превышает допустимые величины, в анализаторе формируется сигнал о браке, который поступает к исполнительному механизму для смены изделия или к оператору. Если полученное отклонение не превышает нормы, анализируется следующий элемент и так далее до тех пор, пока не будут просмотрены все выделенные элементы,Когда размеры контролируемого изделия превышают размеры поля изображения пирометра 1, блок перемещения 4 по программе автоматически или оператором перемещает контролируемое изделие иа расстояние, необходимое для анализа нового поля изображения.Таким образом устройство позволяет сократить затраты времени на полу:чение и занесене в анализатор ИК- изображения исходной эталонной информации, тесно связанной с координатами контролируемых элемевтов; исключить смену программ при изменении типа иэделия; исключить точную установку изделия в исходное положение перед контролем; исключить погрешность контроля за счет .смещения коиКорректор Л.Пилипенко ТехредН.Глущенко 4 Редактор А.Яковчик Заказ 9)/3 Тираж ТИ ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий133035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1036)55 . 6тролируемых элементов на изделии в изделий по инфракрасному излучению. пределах поля допуска. Кроме того, данное устройство позволяет одновременно осуществлять кон"В результате повышается проиэво- троль по внешнему виду, что расширядительностьи точность разбраковки 5 ет его функциональные возможности,