DD139462A1

DD139462A1 - ARRANGEMENT FOR THE THERMAL EXAMINATION OF ELECTRICAL MODULES

Info

Publication number: DD139462A1
Application number: DD20868478A
Authority: DD
Inventors: Richard Kiehnscherf; Manfred Rauch; Karl-Friedrich Reuter
Original assignee: Richard Kiehnscherf; Manfred Rauch; Reuter Karl Friedrich
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1980-01-02

Abstract

) Die Anordnung eignet sich vorzugsweise zur Feststellung und Lokalisierung von Fehlern in gedruckten Schaltungen. Das Ziel der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln Fehler in elektrischen Baugruppen automatisch festzustellen und zu lokalisieren. Erfindungsgemäß werden diese Eigenschaften dadurch erreicht, daß Thermoprofile von einwandfreien elektrischen Baugruppen und entsprechende Fehlerprofile bekannt sind und in abgespeicherter Form vorliegen. Von einem Aufnehmerblock, in dem die thermischen Aufnehmer matrixförmig in einem bestimmten Raster angeordnet sind, werden thermische Meßwerte von einer zu prüfenden elektrischen Baugruppe gewonnen, die sich auf einer Aufnahmeeinrichtung befindet. Die parallel anliegenden thermischen Meßwerte werden nach einem Selektorumschalter verstärkt und in eine maschinell lesbare Form umgewandelt. Wach einem Vergleich mit einem Sollprofil wird das Differenzsignal einer Analyseeinrvichtung zugeführt, in der unter Berücksichtigung von vorgegebenen Toleranzgrenzen und abgespeicherten Fehlerprofilen eine Fehlerlokalisierung erfolgt und über eine Ausgabeeinrichtung dem Prüfenden zur Verfügung gestellt wird.) The arrangement is preferably suitable for detection and localization of errors in printed circuits. The aim of the invention It is, with simple means, errors in electrical assemblies automatically determine and locate. According to the invention these Characteristics achieved by thermal profiles of flawless electrical components and corresponding error profiles are known and in stored form. From a pickup block in which the thermal sensor arranged matrix-shaped in a certain grid are thermal readings from an electrical to be tested Assembly obtained, which is located on a receiving device. The parallel applied thermal values are after a Selector switch amplified and converted into a machine-readable form. Watch a comparison with a nominal profile becomes the difference signal an analysis device supplied in the taking into account of predetermined tolerance limits and stored error profiles an error localization takes place and via an output device the Examiner is made available.

Description

Anordnung zur thermisehen Prüfung elektrischer BaugruppenArrangement for thermal testing of electrical assemblies

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Aufnähme von Temperaturprofilen elektrischer Baugruppen und zur Feststellung und Lokalisierung von Fehlern in diesen. Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für die Feststellung und Lokalisierung von Fehlern in gedruckten Schaltungen.The invention relates to an arrangement for receiving temperature profiles of electrical assemblies and for detecting and locating errors in them. The invention is preferably useful for detecting and locating errors in printed circuits.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In den DE-OS 2 450 526 und DE-OS 2 300 436 werden.Verfahren und Systeme beschrieben, die ausschließlich auf der Basis von Infrarotdetektoren, die das Prüfobjekt abtasten, das Ergebnis speichern und mit einer gespeicherten Standardinformation bzw. mit einem Prüfnormal vergleichen, arbeiten. Der wesentliche Nachteil der bekannten Lösungen besteht in der ausschließlichen Verwendung von Infrarotdetektoren, die zwar den Vorteil der Nichtbeeinflussung des Prüfobjektes aufweisen und eine hohe Auflösegenauigkeit besitzen, aber auch den Einfluß des Emissionsgrades £ , der bei verschiedenen Bauelementen sehr unterschiedlich ist und sich von Prüfobjekt zu Prüfobjekt ändern kann. Die rasterweise Abtastung eines PrüfObjektes bedeutet in allen Fällen einen hohen Zeitaufwand. Das Ergebnis der thermisehen Untersuchungen liegt in allen Fällen als eine Information vor, die durch den Prüfenden ausgewertet werdenDE-OS 2 450 526 and DE-OS 2 300 436 describe methods and systems which store the result exclusively on the basis of infrared detectors which scan the test object and compare it with a stored standard information or with a test standard. work. The main disadvantage of the known solutions consists in the exclusive use of infrared detectors, which indeed have the advantage of not affecting the test object and have a high resolution accuracy, but also the influence of the emissivity ε, which is very different in different components and from test object to test object can change. The raster scanning of a test object means in all cases a lot of time. The result of the thermal tests is in all cases available as information which is evaluated by the tester

- 2 - 2 0 8684- 2 - 2 0 8684

muß· Die Fehlerlokalisation wird in jedem Falle dem ' Prüfenden überlassen. Weitere Nachteile von Infrarotsystemen sind der relativ hohe Preis und die aufwendige Kühlung der Detektoren.must · The fault location is left to the auditor in any case. Other disadvantages of infrared systems are the relatively high price and the complex cooling of the detectors.

Ziel der Erfindung .Object of the invention.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Fehler in elektrischen Baugruppen mit einfachen Mitteln festzustellen und zu lokalisieren.The object of the invention is to detect and locate faults in electrical assemblies by simple means.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Prüfung elektrischer Baugruppen zu schaffen, die nach dem thermischen Prinzip arbeitet und eine automatische Auswertung der (Prüfergebnisse gewährleistet.The invention has for its object to provide an arrangement for testing electrical components, which operates on the thermal principle and ensures an automatic evaluation of (test results.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Thermoprofil einer einwandfreien elektrischen Baugruppe und die Fehlerprofile entsprechender elektrischer Fehler bekannt sind und in analoger oder digitaler Form abgespeichert sind.Die zu prüfende elektrische Baugruppe v/ird in eine Aufnahmeeinrichtung definiert eingespannt und in Korrespondenz zu einem Aufnehmerblock, in dem thermische Aufnehmer matrixförmig in einem bestimmten Raster angeordnet sind, gebracht. Der Aufnehmerblock oder die Aufnahmeeinrichtung sind so gestaltet, daß Bewegungen in 3 Koordinaten möglich sind. Über einen Selektorumschalter, der über eine Einrichtung zurThe object is achieved in that the thermal profile of a faultless electrical assembly and the error profiles corresponding electrical errors are known and stored in analog or digital form. The electrical assembly to be tested v / ird defined clamped in a receiving device and in correspondence to a Aufnehmerblock , are placed in the thermal pickup matrix-shaped in a certain grid brought. The pickup block or the receiving device are designed so that movements in 3 coordinates are possible. Via a selector switch, which has a device for

55. Selektion bestimmter Aufnehmer des Aufnehmerblockes und. einen Parallel-Serien-Umsetzer verfügt, werden die Meßwerte, nach einer Verstärkung und einer entsprechenden Kodierung in eine maschinell lesbare Form, einem Vergleicher zugeführt. Die Meßwerte werden mit einer abgespeicherten Sollinformation verglichen und nach Bildung eines Differenzsignals einer Analyseeinrichtung zugeführt. Die Analyseeinrichtung vergleicht das Differenzsignal mit abgespeicherten Fehlerprofilen (Fehlervektoren) und lokalisiert unter Berücksichtigung55. Selection of specific transducers of the transducer block and. has a parallel-to-serial converter, the measured values, after amplification and a corresponding coding in a machine-readable form, a comparator supplied. The measured values are compared with a stored desired information and fed to an analysis device after the formation of a difference signal. The analysis device compares the difference signal with stored error profiles (error vectors) and localized with consideration

von Lage- und Oberflächentemperaturtoleränzen den Fehler in der zu prüfenden elektrischen Baugruppe. Die Ausgabe erfolgt über eine entsprechende Einrichtung.of positional and surface temperature tolerance dangers the fault in the electrical subassembly to be tested. The output is via a corresponding device.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Lösung, Eine zu prüfende elektrische Baugruppe 1_? im dargestellten Beispiel eine gedruckte Schaltung, wird in dieThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the schematic diagram of the solution according to the invention, an electrical subassembly 1 to be tested _. in the example shown, a printed circuit is in the

• Aufnahmeeinrichtung 2 in der V/eise eingespannt, daß sie sich in einer definierten Lage zum Aufnehrnerblock 3 befindet. Von einer Einrichtung zur Energieversorgung und Punktionssimulation 4 erhält die zu prüfende elektrische • 80 Baugruppe 1 über ein Versorgungskabel 5 mit entsprechender Adaptionseinrichtung 6 die notwendigen Versorgungsspannungen und Punktionsbelegungen. Der Aufnehmerblock ist mit einer Positioniereinrichtung versehen, die ein Absenken und eine Positionierung in horizontaler Richtung gestattet. Die matrixförmig angeordneten Aufnehmer 7, im dargestellten Beispiel Mantelthermoelemente, sind in einem festgelegten Raster angeordnet, daß sich nach der Struktur der zu prüfenden elektrischen Baugruppen 1 richtet. • Recording device 2 clamped in the Vise that it is in a defined position to Aufnhrnerblock 3. From a device for energy supply and puncture simulation 4, the electrical • 80 module 1 to be tested receives the necessary supply voltages and punctuation assignments via a supply cable 5 with a corresponding adaptation device 6. The pickup block is provided with a positioning device which allows lowering and positioning in the horizontal direction. The matrix-shaped arranged pickup 7, in the example shown mantle thermocouples, are arranged in a fixed grid that depends on the structure of the electrical components to be tested 1.

Zu Beginn jedes PrüfVorganges befindet sich der Aufneh- ~ merblock 3 in seiner Ausgangsstellung, über eine Positioniersteuerung 8, die in Wechselbeziehung zum Selektorurns ehalt er 9 steht, wird der Aufnehmerblock 3 in Abhängigkeit von Größe und Struktur der elektrischen Baugruppe 1 angesteuert und dadurch eine Unterteilung des festgelegten Rasters erreicht. Im Ausführungsbeispiel ist der Aufnehmerblock 3 gegenüber der Ausgangsstellung in dem Maße beweglich, daß elektrische Baugruppen 1 bis zu einer mehrfachen Größe gegenüber der wirksamen Fläche des Aufnehmerblockes 3 abgetastet v/erden.Der Selektorumschalter 9 realisiert die Umwandlung der parallel an-At the beginning of each test procedure, the Aufneh- merblock 3 is in its initial position, via a positioning control 8, which is in correlation to Selektorurns ehalt he 9, the pickup block 3 is driven depending on the size and structure of the electrical assembly 1 and thereby a subdivision of the defined grid. In the exemplary embodiment, the pickup block 3 is movable relative to the starting position to the extent that electrical assemblies 1 are scanned to a multiple size relative to the effective area of the pickup block 3. The selector switch 9 implements the conversion of the parallel

liegenden Meßwertinformation der einzelnen Thermoelemente des Aufnehmerblockes 3 in eine serielle Information in der Weise, daß in einer vorgegebenen Reihenfolge, die sich nach Struktur und Größe der elektrischen Baugruppe 1 richtet, die einzelne Meßinformation einem Verstärker 10 zugeführt werden. Diese Reihenfolge wird für jede zu prüfende elektrische Bau- gruppe 1 in einem Speicher für Meßwerterfassung 11 abgespeichert, über den die Positioniersteuerung 8 ebenfalls notwendige Steuerimpulse erhält·'lying Meßwertinformation the individual thermocouples of the Aufnehmerblockes 3 in a serial information in such a way that in a predetermined order, which depends on the structure and size of the electrical assembly 1, the individual measurement information to an amplifier 10 are supplied. This sequence is stored for each electrical module 1 to be tested in a memory for measured value acquisition 11, via which the positioning controller 8 likewise receives necessary control pulses.

Die nach dem Verstärker 10 vorliegende serielle Meßinformation wird im Codiere 12 digitalisiert und in den entsprechenden Logikpegel des nachgeschalteten Vergleichers 13 umgewandelt. Für das dargestellte Beispiel wird ein Rechner verwendet, der über Speicher für Sollvektoren 14, Fehlervektoren 15 und Meßwerterfassung 11 verfügt. Durch einen Vergleich der vorliegenden Meßwertinformation, die über den Speicher zur Meßwerterfassung 11 bestimmten Prüfpunkten der elektrischen Baugruppe 1 zugeordnet ist, mit dem abgespeicherten Sollvektor wird unter Anwendung einer vorgegebenen Toleranz für die Oberflächentemperatur der einzelnen Bauelemente ein Differenzvektor gebildeteThe serial measurement information present after the amplifier 10 is digitized in the encoder 12 and converted into the corresponding logic level of the downstream comparator 13. For the example shown, a computer is used which has memory for desired vectors 14, error vectors 15 and 11 measured value acquisition. By comparing the present measured value information, which is assigned via the memory for measuring value 11 specific test points of the electrical module 1, with the stored desired vector is formed using a predetermined tolerance for the surface temperature of the individual components, a difference vector

Der Differenzvektor wird in der Analyseeinrichtung 16 mit abgespeicherten Fehlervektoren verglichen, dadurch kann die Lokalisation des Fehlers in bestimmten Bauele-• menten erfolgen» Die Ausgabe des Fehlers erfolgt über die Fehlerausgabe 17 in der Weise, daß die Koordinaten bzw₀ die Kurzbezeichnung der defekten Bauelemente ausgedruckt werden.The difference vector is compared in the analysis device 16 with stored error vectors, thereby the localization of the error can take place in certain components. The error is output via the error output 17 in such a way that the coordinates or ₀ denote the short designation of the defective components become.

Claims

- 5 - 2 O 8 6 8 4

invention claim

1. Arrangement for thermal testing of electrical components in which scanned the test object, the result is stored and compared with a standard information or, a Prüfnormal, characterized in that arranged for detecting and locating errors, a pickup block (3) with transducers (7) is, which corresponds to the electrical assembly (1) via a positioning controller (8) and to a Selektorumschalter (9) j which is in communication with a memory for the measured value detection (11), further an amplifier (10) before or after the selector switch (9), an encoder (12), a comparator (13) to which a memory (14) for the sol vectors is assigned, an analysis device (16) to which an error register memory (15) is connected , and an error output (1?) are arranged ».

2e Arrangement according to item 1, characterized in that transducers (7) in a pick-up block (3) arranged in a matrix and assigned to certain test areas areo

3. Arrangement according to item 1 and 2, characterized in that the transducer (7) touching or non-contacting, work.

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