Устройство разбраковки изделий радиоэлектроники по инфракрасному излучению Советский патент 1987 года по МПК G01J5/12 

СС Э)

i

ел

11

Изобретение относится к области «еразрушающего контроля изделий радиоэлектроники по собственному инфракрасному (ИК) излучению, и может быть использовано, в частности, для автоматической разбраковки потенциально ненадежных микросборок, гибридных интегральных схем (ИС), НЧи СВЧ-транзисторов средней и повьш1енной мощности, когда тепловые параметры являются критериями качества контролируемых изделий.

Известно устройство, реализующее способ обнаружения дефектов по инфракрасному излучению (ИК-излучению) содержащее сканирующий пирометр, анализатор ИК-изображения, программное устройство управления сканированием, задатчик режимов испытуемого изделия, в котором осуществляется измерение температуры всей поверхности контролируемого изделия, находяD eгocя в определенном электрическом режиме, путем перемещения самого изделия последовательно по определенной жесткой программе.

Недостатком устройства является низкая производительность контроля вследствие необходимости измерения и анализа большого объема информации и малых скоростей сканирования. Однако при контроле достаточно измерять температуру лишь в отдельных характерных участках поверхности изделия: в гибридных ИС необходимо измерять температуру активных элементов и резисторов, в СБЧ-транзисторах распределение температуры поперек разветвленной структуры р-п-перехода и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство разбраковки изделий радиоэлектроники 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.

Недостатками устройства являются необходимость точной установки и ориентации каждого контролируемого изделия по маркерам, что является ручной операцией и снижает производительность контроля, кроме того, требуется значительное время на получение и занесение зв анализатор Жизоблэажения исходной эталонной ин552

формации, жестко связанной с координатами элементов изделия, которую необходимо менять при смене типа контролируемого изделия.

С целью повышения производительности и точности разбраковки устройство разбраковки изделий по ИК-излучению, содержащее пирометр, соединенный с входом анализатора ИК-изображения, и блок перемещения, соединенный с вьгеодом блока программного управления перемещением, второй выход которого подключен к пирометру, дополнительно содержит блок идентификации и определения координат контролируемых 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 с входом блока памяти.

На чертеже приведена функциональная схема устройства разбраковки изделий радиоэлектроники по ИК-излучению.

Устройство содержит пирометр 1, выход которого соединен с входом анализатора Ж-изображения 2, а вход с выходом программного блока 3 управления перемещением, второй выход которого соединен с блоком перемещения 4, а третий - с запоминающим устройством 5. Пирометр оптически связан с блоком 6 идентификации и определения координат контролируемых элементов в видимой области спектра, выходы которого через запоминающее устройство 5 подключены к программному устройству 3 управления перемещением и анализатору Ж-изображения 2. Оптическая связь пирометра 1 с блоком 6 определения координат осуществляется с помощью разделительного элемента 7, входящего в состав пирометра 1. В качестве разделительного элемента может быть, например, использована полированная пластинка из просветленного германия, пропускающая поток Ж- излучения 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 10 выделения и идентификации элементов, к выходу которого подключен блок 11 измерения координат. Контролируемое изделие, установленное на платформе устройства перемещения 4, находится в фокальной плоскости датчика видеосигнала 8, фокальная плоскость которого, совпадает с фокальной плоскостью пирометра 1, Поле зрения датчика видеосигнала 8 значительно больше поля зрения пирометра 1 и выбирается в зависимости от размеров изделия. Изображение изделия выводится на экран видеоконтрольного устройства 9. В качестве датчика видеосигнала 8 и видеоконтрольного устройства 9 может быть использована, например, стандартная промьшшенная телевизионная установка с объективом. Устройство работает следующим образом. Отраженное от поверхности кон тролируемого изделия, размещенного в поле зрения пирометра 1 и датчика видеосигнала, а затем от разделитель ного элемента 7 видимое излучение поступает на чувствительную площадку датчика видеосигнала 8, например на мшпень видикона, где преобразуется в видеосигнал, С выхода датчика видеосигнала 8 видеосигнал поступает на видеоконтрольное устройство 9 и блок 10 выделения и идентификации элементов. Выделение элементов и их идентификация происходит путем анализа видеосигнала с учетом априорных призна ков элементов изделий: окраски, площади, предельных размеров и т.д. В простейших микросборках контролируемые элементы имеют одинаковые размеры, но отличаются по цвету и для их вьреления достаточно одного параметра - цвета и одного устройства - дис криминатора уровня. В более сложных изделиях определение типов элементов может осуществляться по другим названным признакам.. Информация о вы деленном элементе саперного выхода блока 10, являющегося одним из выходов устройства определения координат контролируемых элементовj- поступает на вход запоминающего устройства 5 и одновременно с второго выхода блока 10 на вход блока 11 измерения координат, так как она является исходной для измерения координат. Информация о типе каждого вьщелен ного элемента вместе с его координа154 тами, поступающими в запоминающее устройство 5 с второго выхода блока 6, хранится там до начала контроля следующего изделия, если контроль осуществляется в один прием, или в общем случае до следующей установки изделия. После осзгществления анализа видеоинформации и определения координат всех вьщеленных элементов начинает работать блок 3 программного управления, который поочередно считьгоает 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 осутцествляет запуск пирометра и производится измерение интенсивности ЙКизлучения, данные о котором поступают в анализатор 2, Сюда же по сигналу программного устройства из запоминаищего устройства 5 поступает информация о типе контролируемого элемента. В анализаторе Ж-изображения 2 измеренное значение потока Ж-излз ения в соответствии с полученной информацией о типе элемента сравнивается с эталонным значением для данного типа элемента и, если полученное отклонение превышает допустимые величины, в анализаторе формируется сигнал о браке, которьй 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 вьщеленные элементы. Когда размеры контролируемого изделия превьш1ают размеры поля изображения пирометра 1, блок перемещения 4 по программе автоматически или оператором перемещает контролируемое изделие на расстояние, необходимое для анализа нового поля изображения. Таким образом устройство позволяет сократить затраты времени на получение и занесение в анализатор ИКизображения исходной эталонной информации, тесно связанной с координатами контролируемых элементов; исключить смену программ при изменении типа изделия; исключить точную установку изделия в исходное положение перед контролем; исключить погрешность контроля за счет смещения кон510361556

тролируемых элементов на изделии в изделий по инфракрасному излучению, пределах поля допуска., Кроме того, данное устройство позвоВ результате повьшается произво- троль по внешнему виду, что расширядительность и точность разбраковки с ° функциональные возможности.

ляет одновременно осуществлять кон

УСТРОЙСТВО РАЗБРАКОВКИ ИЗДЕЛИЙ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ ПО ИНФРА КРАСНШУ ИЗЛУЧЕНИЮ, содержащее пирометр, соединен1а 1Й с входом анализатора инфракрасного изображения. и блок перемещения, соединенный с первьм выходом блока программного управления перемещением, второй.выход которого подключен к пирометру, отличающееся тем, что с целью -повыбения производатепьности н точности разбраковки, оно дополнительно соде1хкит блок идентификации и определения координат контролируемых элементов в видимой области спектра, вход которого оптически связан с пирометром, а выходы соединены через блсж памяти с анализатором инфракрасного изображения и блоксж программного управления 5 перемещением, третий выкод которого соединен с входом блока памяти.