用于探測焊接連接的探測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于探測尤其集成電路的電子部件的焊接連接的探測系統。部件具有方體狀的殼體。探測系統具有探測裝置，該探測裝置帶有用于電磁射線的發射器和用于電磁射線的探測器。該探測裝置構造成利用發射器產生電磁射線且將該電磁射線發送到部件上。探測器布置且構造成探測由部件反射的電磁射線且產生代表經反射的射線的圖像數據組。
【背景技術】
[0002]在由現有技術已知的用于評定電子線路的質量的探測裝置(也被稱作Α0Ι裝置)中存在的問題是，具有鋸齒狀殼體的集成電路的焊點探測很難。
【發明內容】
[0003]根據本發明，探測裝置構造成由圖像數據組產生代表部件的邊緣的至少一個邊緣數據組，且在圖像數據組的邊緣數據組、尤其代表邊緣的圖像區域的范圍中確定圖像數據組的代表焊點的至少一部分，且依賴于圖像數據組的該部分的強度值、尤其亮度值或灰度值產生和輸出代表焊點質量的質量信號。
[0004]優選地，探測系統、尤其開頭所提及的形式的探測系統的探測裝置可基于部件的經探測的邊緣確定焊點位置，部件以焊點與電路板連接。因此，有利地，也可探測焊點，在其中部件的電氣觸點處在部件的朝向電路板的側部、尤其下側上。當連接電路板的導體線路與部件的觸點的焊點有缺陷時，則部件的觸點僅部分或不充分地潤以焊劑，從而在部件之下在觸點處存在焊球。
[0005]在完好的焊點的情況下，焊料從觸點延伸直至導體線路且因此在電路板的俯視圖中是可見的或可通過自動化的探測裝置來探測。然而，部件的邊緣可有利地作為用于確定焊點位置的參考位置和起始位置由探測裝置進行探測，由此焊點的探測即使在部件在電路板上的定位有公差的情況下也仍可可靠地實現。
[0006]優選地，探測裝置具有圖案探測單元。圖案探測單元構造成尤其借助于一次多項式的多項式逼近確定邊緣。優選地，圖案探測單元構造成借助于RLS逼近(RLS =Root-Least-Square)確定邊緣。
[0007]在一種優選的實施方式中，探測系統包括至少一個電子部件、尤其集成電路，其帶有方體狀的例如鋸齒狀的殼體。部件與電路板焊接連接。優選地，部件在背對電路板的側部上從邊緣開始具有反射電磁射線的涂層。由此，邊緣可借助于探測裝置有利地可靠地來探測。因此，有利地延伸至邊緣的涂層可形成可靠的識別介質、尤其用于探測邊緣的對比介質(Kontrastmittel)。
[0008]具體而言，已認識到的是，通常印到部件殼體上的文字不可形成部件在電路板上的足夠精確的位置確定且因此不可形成用于確定焊點位置的足夠精確的起始位置，部件利用焊點與電路板連接。
[0009]在一種優選的實施方式中，涂層具有顏料、尤其二氧化鈦。因此，有利地，涂層可簡單地且在沒有要求足夠精度的情況下涂到部件的背對電路板的側部上。因此，部件的邊緣在涂層的印刷涂敷的彩色圖像中產生參考線，基于該參考線可由探測裝置確定焊點位置。
[0010]在一種優選的實施方式中，涂層熒光地構造。進一步優選地，用于電磁射線的發射器構造成產生帶熒光的射線，該射線的產生優選與不帶熒光的射線無關。因此可有利地通過電路板利用產生熒光的射線、尤其UV射線的照射來探測部件的邊緣。為了確定焊點位置并進一步評定焊點質量，可由探測裝置發送在可見的范圍中、尤其在400納米與800納米之間的波長范圍中的射線。
[0011]優選地，與部件相連接的電路板僅在部件的邊緣的區域中具有熒光地構造的涂層。因此，邊緣可有利地借助于如此形成的獨特標準可靠地探測。
[0012]本發明還涉及一種用于探測與電路板焊接連接的方形部件的缺陷焊點的方法。
[0013]在該方法中，將電磁射線發送到電路板上且探測至少由部件、優選附加地由電路板反射的電磁射線。此外，產生代表經反射的射線的圖像數據組，且在該圖像數據組中探測圖像數據組的代表部件的邊緣的部分，進一步優選地產生相應于該部分的邊緣數據組。優選地，基于圖像數據組的代表邊緣的部分確定焊點的質量。
[0014]在方法的一種優選的實施方式中，基于邊緣依賴于圖像數據組的代表焊點的部分的強度值確定焊點的質量。進一步優選地，依賴于確定的焊點質量產生和輸出1-ο信號(1-0 = In Ordnung，完美)或 Ν_Ι_0 信號(N-1-O = Nicht In Ordnung，不完美)。
[0015]優選地，部件在背對電路板的側部上從邊緣開始具有反射電磁射線的涂層。
[0016]在一種優選的變體方案中，部件在背對電路板的側部上從邊緣開始具有熒光的涂層。為此，先前所提及的反射涂層可附加地熒光地構造。
[0017]優選地，為了探測邊緣而產生產生熒光的射線、尤其UV射線，且將該射線發送到電路板和部件上。優選地，緊接著，依賴于涂層放出的熒光射線探測邊緣。
【附圖說明】
[0018]下面借助附圖和其他的實施例說明本發明。其他的有利的實施方式由在附圖和從屬權利要求中說明的特征得出。
[0019]圖1示出了一個探測系統的實施例，該探測系統構造成借助于電磁射線探測部件的邊緣、且基于部件的邊緣探測焊點、且確定焊點的質量、并且產生代表焊點質量的輸出信號;
[0020]圖2示出了用于探測缺陷焊點的方法的一個示例。
【具體實施方式】
[0021]圖1示意性地示出了探測系統1的一個實施例。探測系統1具有探測裝置2。探測裝置2在輸出側與用戶界面相連接。該用戶界面具有圖像再現單元3，該圖像再現單元尤其由TFT (TFT = Thin-Film-Transistor，薄膜晶體管)屏幕形成。圖像再現單元3還具有觸敏表面4。觸敏表面4構造成依賴于觸敏表面4的觸摸產生代表觸摸位置的用戶交互信號且將該用戶交互信號在輸出側輸出。用戶敏感的表面4經由連接線路22與探測裝置2相連接。探測裝置2具有用于電磁射線18的發射器5。發射器5構造成產生和發出電磁射線18。發射器5例如由至少一個發光二極管、包括多個發光二極管的發光二極管區或由激光器(例如半導體激光器)形成。
[0022]探測裝置2還具有用于電磁射線18的探測器6，其構造且布置成接收由帶有部件10的電路板11反射的電磁射線18’且產生并在輸出側輸出代表經反射的電磁射線18’的圖像數據組34。探測器6具有多個矩陣元件，其中，每個矩陣元件構造成依賴于所接收的電磁射線產生代表電磁射線的強度(也被稱作射線強度)的輸出信號。
[0023]在該實施例中，輸出信號通過先前所提及的圖像數據組34來代表。探測器6例如由CCD探測器(CCD = Charge-Coupled-Device，電荷親合器件)形成且在輸出側經由連接線路24與處理單元7相連接。例如由微控制器或微處理器形成的處理單元7構造成經由連接線路24接收代表帶有部件10的電路板11的圖像數據組34，且將圖像數據組34存儲在經由連接線路36與處理單元7相連接的存儲器33中。
[0024]電路板11除了部件10之外還具有其他的電子部件14(例如集成電路)和其他的部件 15 (例如電阻)。例如由微處理器或 FPGA(FPGA = Fie 1 d-Programmab 1 e-Gate-Array,現場可編程門陣列)或 ASIC (ASIC = Applicat1n-Specif ic-1ntegrated-Circuit，應用程序特定集成電路)形成的部件10在其指向電路板11的側部上具有電氣聯接部。這些電氣聯接部分別與相應的由電路板11的導體線路的導體線路區段形成的焊盤在回流焊接過程中進行焊接。
[0025]在該實施例中，部件10是帶有鋸齒狀殼體的部件，其中，殼體具有方體形狀。部件10的殼體具有邊緣12，其在電路板11和部件10的俯視圖中形成線、尤其直線。邊緣12在電路板11上的投影中形成直線，從而部件10的布置在部件10與電路板11之間的電氣聯接部被部件10、尤其其殼體遮住(即，在俯視圖中不可見)，邊緣可在該實施例中形成探測裝置2的輸出點，以便探測并進一步分析引起部件10的電氣聯接的焊點。
[0026]在該實施例中，焊點在電路板11的俯視圖中背離邊緣12地引開。示出了焊點17，其被潤以焊錫且在相應于焊點17的位置處的由探測器6產生的圖像數據組中代表了經反射的電磁射線18的相應于焊點17的強度值。同樣示出了缺陷焊點16，其未被潤以焊錫且借助于經反射的電磁射線18’產生相應于缺陷焊點16的強度值。
[0027]在該實施例中，探測裝置2、尤其處理單元7具有圖案探測單元8。圖案探測單元8構造成在由探測器6所產生的圖像數據組34中探測邊緣12，且產生代表邊緣的邊緣數據組且將邊緣數據組存儲在存儲器33中。此外，圖案探測單元8例如可構造成借助于一次多項式的多項式逼近確定邊緣。
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