Способ контроля паяного соединения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20.10,80 (21)2995 б 95/25-27 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 19601 М 1 М,Кд,з с присоединением заявки Мо В 23 К 1/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(53 УДХ 621.791.3(088.8) Опубликовано 2 Ы 082. Бюллетень Мо 39 Дата опубликования Описания 23.10.82. 71) Заявител(54) СПОСОБ КОНТРОЛ ОГО СОЕДИНЕНИ равнени авттатов ем уроватическо онт оля оль з может 100 ПОЗВОЛЯ объекты аты, а ию (или еленной снижае2 Изобретение относится к областипайки, в частности к способу контроляпечатных плат, и может быть использовано для контроля различных видовпаяных соединений на печатных платах..Известен способ анализа рисункаи аппаратура для его осуществления,заключающийся в том, что осуществляютоптическое сканирование рисунка, соз 10дают электрический сигнал, пропорциональный ослаблению света участкамирисунка, и второй электрический сигнал, пропорциональный мгновенномузначению градиента ослабления светасканируемям участком рисунка, сигналы выделяют в определенных границах,заносят в накопительное устройство изатем анализируют 1),Однако этот способ не.20анализировать трехмерные какими являются печатные пл анализ ведется лишь по налич отсутствию) сигнала в опред точке сканируемого поля, что тдостоверность контроля.Известен также способ контроля паяного соединения, преимущественно напечатныхплатах, при котором освещают паяное соединение, преОбразуютоптические лучи в электрический сиг нал с последующим с иней на компараторе ом й регистрацией резуль К р пайки 2 ).Недостатком известного способа контроля является небольшое количест 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, .контр анимаетбольше времени и не использоваться при массовом ном контроле.Целью изобретения является ловы шение достоверности и производител ности контроля паяных соединений печатных плат.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контрОЛЯ паяного соединения, заключающемся, в освещении паяного соединения, прь образования оптических лучей в элект рический сигнал, паяное соединение освещает нормально падающим светом, электрический сигнал преобразуют вдвухградационное изображение, определяют расположение яркостных пятенв сканируемом поле, и путем сравнения распределения начала и длиныхорд яркостных пятен с эталоным су-.дят о качестве пайки. 5На Фиг. 1 изображена схема установки, реализующей способ контроляпаяных соединений на печатных пла"тах; на фиг. 2 показано паяное соединение,общий вид; на фиг.(3 а,б,в, 10г) показаны телевизионные растрыгодного и дефектных паяных соединений; на фиг. 4 - телевизионныйрастр с исходными данными для постРоения гистограмм распределения. 15Способ осуществляют следующимобразом.На координатный стол 1, которыйперемещают по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, устанавливаютплату 2 с контролируеьщм паяным соединением 3 под оптическое устройство4, соединенное с телевизионной передающей камерой. 5. Оптическим устройством 4 освещают нормально падающим лучом света паяное соединение 3 и отображают 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 7Для визуального контроля исполь.зуют телевизионный монитор 8. При двуградационном изо 4 ражении 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 кЬнтактной площадке 10 припоем 11 при- . соединен планарный вывод 12 микросхем 13. 45При наличии дефектов паяных сое. динений (некоторые виды дефектов пред" ставлены на фиг. 3, б,в,г) картинка, видимая на экране монитора отличается от эталонной (Фиг. За,б), естест 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 перемычки припоя 18 (фиг. Зг) тоже изменяет .бликующую картину. Телевизионный растр 19(фиг. 4) имеет координаты Х - вдоль строки, У - 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 А) и распределения длин хорд АБ 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 откладываЮтся 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 печатных . плат.формула изобретенияСпособ контроля паяного соединения, преимущественно на печатных.платах, при котором освещают паяноесоединение, преобразуют оптическиелучи в электричеекий сигнал, о т л йч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения достоверности и производительности контроля; паяное соединение освещают нормально падающим светом, электрический сигнал преобразуют в двухградационное изображение,определяют расположение яркостныхпятен в сканируемом поле и путемсравнения распределения начала идлины хорд яркостных пятен с эта-лонным судят о качестве пайки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СШЪ 9 3932839,кл. 340-146.3, 13.02.76.2, Патент; Японии Р 32487,кл. В 2 В 23, 061073. (прототип).Редактор Н.Пушненкова Техред Л.пекарь Корректор М. Шаро аказ 7 иал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 б/21 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Иосква, Ж, РаушПодписноомитета СССРоткрытийкая наб д. 4