Способ контроля паяного соединения Советский патент 1982 года по МПК B23K1/00 

(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, создают электрический сигнал, пропорциональный ослаблению света участкс1ми рисунка, и второй электрический сигнал, пропорциональный мгновенному значению градиента ослабления света сканируе№1М участком рисунка, сигналы выделяют в определенных границах, заносят в накопительное устройство и затем анализируют 1. .

Однак9 этот способ не.позволяет анализировать трехмерные объекты, какими являются печатные платы, а анализ ведется лишь по наличию (или отсутствию) сигнала в определенной точке сканируемого паля, что снижает достоверность контроля.

Известен также способ контроля паяного соединения, преимущественно на печатныхплатах, при котором осве- щают паяное соединение, преобразую оптические лучи в электрический сигнал с последующим сравнением уровней на компараторе и автоматической регистрацией результатов контроля пайки 2.

Недостатком известного Способа контроля является небольшое количест во выявляемых дефектов (зашкание, сосульки), ограниченное количество циклов сканирования одного паяного

10 соединения, невозможно уменьшение геометрических размеров зонда, что приводит к уменьшению достоверности оценки качества паяного соединения.

15

Кроме того, контроль занимает больше времени и не может использоваться при массовом lOOft-ном контроле.

Целью изобретения является повы- :

20 шение достоверности и производительности контроля паяных соединений печатных плат.,

Поставленйёш цель достигается тем, что согласно способу контроля

25 паяного соединения, заключающемся. в освещении паяного соединения, прь образования оптических лучей в элект, ричесКий сигнал, паяное соединение освещает нормально падающим светом,

30 электрический сигнал преобразуют в

двухградационное изображение, определяют расположение яркостных пятен в сканируемом поле, и путем сравнения распределения начала и длины хорд яркостных пятен с эталоным судят о качестве пайки.

На фиг. 1 изображена схема установки, реализующей способ контроля паяных соединений на печатшлх платах; на фиг. 2 показано паяное соединение , общий ВИД} на фиг.(3 а,б,в, г) показаны телевизионные растры годного и дефектных паяных соединений; на фиг. 4 - телевизионный растр с исходными данными для построения гистограмм распределения.

Способ осуществляют следующим образом.

На координатний стол 1, который перемещают по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, устанавливают плату 2 с контролируемом паяным соединением 3 под оптическое устройство 4, соединенное с телевизионной передакяцей камерой 5. Оптическим устройством 4 освещают нормально падающим лучом света паяное соединение 3 и отображают его изображение на мишень камеры 5, где происходит преобразование оптического сигнала в электрический. Последний подают в блок 6 сопря жения, где происходит его преобразование в двуградационное изображение. Из блока 6 изображение поступает для Обработки в ЭВМ 7.

Для визуального контроля исполь.зуют телевизионный .монитор 8,. При двуградационном изооргикении на экран 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 1Й)Нтактной площадке 10 припоем 11 при-. соединен планарный вывод 12 микросхем 13.

При наличии дефектов паяных соединений (некоторые виды дефектов преставлены на фиг. 3, б,в,г) картинка, видимая на экране монитора отличается от эталонной (фиг. За,б), естественнр, отличаются и параметры, вводиNKie в ЭВМ В анализируемом поле 14, отмеченном пунктиром между выводом микросхем 15 и контактной площадкой 16, отутствует припой 17 (или его Ma лое количество), в случае неспая (фиг. 36), что приводит к расширению бликукядего пятна. Смещение вывода прводит к смещению бликующёго пятна (фиг. Зв). Наличие перегллчки припоя 18 (фиг. Зг) тоже изменяет .бликующую картину. Телевизионный растр 19

(фиг. 4) имеет координаты X - вдоль строки, Y - по кадру. На изображении видим светящееся пятно 20, образованное строчной разверткой 21, и точки 22, где происходит изменение яркости электрического луча. Точки 22 ограничивают светящееся 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 распре деления (программно) следующим образом.

По оси абсцисс откладываются интервалы, соответствующие выбранному масштабу (и разрешающей способности) ;по оси ординат откладывается частота повторения начала или длины хорд. „

Предлагаемый способ контроля печатных плат имеет следующие преиму.щества:

- 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, подлежащие исправлению;.

появляется возможность включения операции контроля в автоматизированную линию изготовления печатных плат.

Формула изобретения

Способ контроля паяного соединения, преимущественно на печатных, платах, при котором освещают п.аяное соединение, преобразуют оптические лучи в электрический сигнал, о т л йчающийся тем, что, с целью повьвиения достоверности и прризводи.тельности контроля/ паяное соединение освещают нормально падаквдим светом, электрический сигнал преобразуют в двухградсщионное 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

кл. в 2 В 23, 06.10.73 (прототип).

л