Обзор современных методов контроля паяных соединений

ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Для исследования внутренних свойств материалов и компонентов в акустических микроскопах используется высокочастотный ультразвук. В результате этих исследований наблюдаются дефекты типа пустот или сухости. Однако ультразвуковые системы формирования изображений являются разрушительными методами контроля для некоторых сборок, потому что образцы для испытаний должны находиться в воде во время процесса контроля. Кроме того, эти методы не подходят для интерактивного осмотра, так как занимают много времени. Так, чтобы отобразить вибрацию припоя под отдельными паяными соединениями нужно несколько минут. Поскольку многие паяные соединения расположены на краю микросхемы, граничные эффекты искажают звук, обеспечивая обедненное изображение в области, представляющей интерес.

Лазерно-тепловая методика контроля использует луч лазера ИК- диапазона, чтобы нагреть паяное соединение и делает вывод о соединительных свойствах пути, по которому соединение нагревается и охлаждается. Электрооптическая методика  исследования позволяет определить напряженность электрического поля между двумя и более паяными соединениями. Для обнаружения поверхностного крепления компонентов и контроля паяных соединений используется  вибрационный метод. Поток импульса типа воздушной струи и используется для возбуждения вибрации в припое. Таким образом, измеряя частоту вибрации припоя, обнаруживаются дефекты в паяных соединениях.

Для преобразования одномерного либо двумерного изображения в электрический аналоговый видеосигнал в современных системах контроля используются твердотельные миниатюрные видеокамеры на линейных и матричных фоточувствительных приборах с зарядовой связью (ФПЗС). Полученный видеосигнал может быть передан через специальный интерфейс на порты входа универсальных ЭВМ, устройств ЧПУ либо специальных видео процессоров, а также на осциллограф или видеоконтрольное устройство для визуализации. Видеокамеры в составе систем технического зрения могут быть использованы для контроля  качества изготовления изделий (формы, поверхности, дефектов), например в составе автоматических линий.

Отличительные особенности видеокамер:

     высокая скорость преобразования информации – до 50 измер./ с;

     высокие геометрическая точность изображения и пространственная                                 разрешающая способность;

     малые геометрические размеры ( Æ38¸58х170¸210мм ) и масса 250г;

     высокая эксплуатационная надежность;

     малая потребляемая мощность – не более 3 Вт.

Видеокамера состоит из сменного оптического объектива, проектирующего изображение объекта на фоточувствительную область ПЗС, тактового генератора, формирующего необходимые для ПЗС импульсные напряжения, видеотракта, осуществляющего усиление и фильтрацию видеосигнала. Видеокамеры питаются стабилизированным напряжением. На выходной  разъем видеокамер, кроме видеосигнала подаются синхросигналы кадра, строк, тактовые, используемые в системе логико-математической обработки видеосигнала. Масштаб оптического преобразования обеспечивается с помощью стандартных удлинительных колец. Видеокамеры имеют поверхности для крепления к устройствам наведения на контролируемый объект. Электрическая связь видеокамер с источником питания  и внешними устройствами обработки информации осуществляется через электрический разъем на задней торцевой поверхности корпуса видеокамер.

Средства рентгеновского контроля подразделяются на устройства с применением конусного рентгеновского пучка и на сканирующие системы с использованием компилированных тонкого и веерного рентгеновских лучей.

В рентгеновских установках используются комбинации люминесцентного экрана с оптической системой, передающей изображений на телевизионную трубку, а также люминесцентного экрана с оптической системой, передающей изображение на электронно-оптический усилитель, совмещаемый с телевизионной трубкой.

Наибольшее распространение при контроле поверхностных дефектов находят оптоэлектронные методы, с применением видеокамер, фотодатчиков и др.