DE2441690A1

DE2441690A1 - Verfahren und vorrichtung zum auffinden fehlerhafter elektrischer verbindungen

Info

Publication number: DE2441690A1
Application number: DE2441690A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dr Tittes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-08-30
Filing date: 1974-08-30
Publication date: 1976-03-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auffinden fehlerhafter elektrischer Verbindungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auffinden fehlerhafter elektrischer Verbindungen, vorzugsweise fehlerhafter Lötstellen in gedruckten Schaitungsanordnungen.
Bei der Herstellung und im Betrieb elektrischer und elektronischer Schaltungen entstehen gelegentlich fehlerhafte Verbindungsstellen, z.B. sogenannte "kalte Lötstellen". Diese fehlerhaften Verbindungsstellen sind häufig äußerlich nicht erkennbar und sie haben die unangenehme Eigenschaft, daß Unterbrechungen des Strompfades oder eine Veränderung des Übergangswiderstandes nur zeitweilig und unregelmäßig auftreten, wodurch das Auffinden sehr erschwert wird. Diese fehlerhaften Verbindungsstellen beeinträchtigen die Funktion von elektrischen Schaltungen oder führen nach einer gewissen Zeit zu einem völligen Ausfall der Schaltungen. Außer bei den bereits genannten Lötstellen treten fehlerhafte elektrische Verbindungen auf z.B. bei Steckverbindungen in elektrischen Schaltungen, bei Relais und Reedrelais sowie bei elektrischen Bauelementen mit fehlerhaften inneren Verbindungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde fehlerhafte elektrische Verbindungen, insbesondere fehlerhafte Lötstellens mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand sicher und zerstörungsfrei zu lokalisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrisehe Verbindung einer mechanischen Vibration ausgesetzt wird und daß gleichzeitig die elektrisch zu verbindenden Teile an Spannung gelegt und der Stromfluß über die Verbindung geprüft wird.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt also der Gedanke zug-runde, d sich ein Xontaktfehler dann bemerkbar macht, wenn die Verbindungsstelle einer mechanischen Schwingung ausgesetzt wird. Die angebene Lösung hat den Vorteils daß aufgrund einer über eine gewisse Zeit andauernden Vibration das Auffinden des Fehlers mit hoher Wahrscheinlichkeit gewährleistet ist.
Als vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn jede einzelne von mehreren vorhandenen Verbindungen getrennt einer mechanischen Vibration ausgesetzt wird. Dadurch wird es möglich, die Fehlerstelle genau zu orten und den Fehler z.B. durch Nachlöten zu beheben.
So können teure Teile weiter verwendet werden, was bei einer gemeinsamen Prüfung einer Vielzahl von Verbindungsstellen nur schwer möglich ist.
Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die gesamte Schaltung, in welche die Verbindlrlg ernge:iAgt ist, elektrisch betrieben und überwacht wird, während die einzelnen Verbindungsstellen nacheinander einer mechanischen Vibration ausgesetzt werden. Hierbei hat man den Vorteil, daß die elektrische Prüfung nicht für jede einzelne Lötstelle getrennt durchgeführt werden muß, wodurch eine wesentliche Zeitersparnis entsteht. Außerdem eignet sich diese Art der Prüfung besser für eine Automatisierung, da nur ein Prüfteil automatisch gesteuert werden-muß.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die mechanische Vibration mittels eines zumindest im Bereich seiner Tastspitze elektrisch nicht leitenden Vibrators auf die Verbindungsstelle übertragen wird, wobei der Vibrator pistolenförmig mit eingebautem Schwingungserzeuger oder zweiteilig mit getrenntem Prüfstift und ortsfestem Schwingungserzeuger ausgebildet sein kann. Die Zweckmäßigkeit der Gestaltung des Vibrators hängt vom Anwendungsfall ab; die Pistolen-Bauform hat den Vorteil, daß kein Verbindungskabel nachgeschleppt werden muß, die Ausbildung mit einem getrennten Prüfstift bietet die Möglichkeit, bei eng besetzten Schaltplatten leichter an jede einzelne Lötverbindung heranzukommen, weil nur ein relativ dünner Prüfstift beigeführt werden muß. Weiterhin hat die -getrennte Anordnung von Prüfstift und Schwingungserzeuger noch den Vorteil, daß bei Verwendung eines elektromagnetischen Schwingungserzeugers dieser in einiger Entfernung von einer empfindlichen Schaltung angeordnet werden kann, so daß elektromagnetische Störungen weitgehend ausgeschaltet werden, welche eine fehlerhafte Verbindung vortäuschen könnten. Weiterhin ist die Handhabung bei dieser Ausbildung leichter, da nur der relativ leichte Prüfstift bewegt zu werden braucht.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispieles in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Lötverbindung, Fig. 1 .eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung, Fig. 3 e+ne pistolenartig ausgebildete Prüfvorrichtung, und Fig. 4 eine Prüfvorrichtung mit vom Schwingungserzeuger getrenntem Prüfstift.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Leiterplatte bezeichnet, welche einen Metallbelag 11 trägt. Aus der Leiterplatte 10 ist ein Loch 12 ausgespart, durch welches ein Draht 1) hindurchgesteckt ist, der durch eine Lötverbindung 14 mit dem Metallbelag 11 elektrisch und mechanisch verbunden ist. Das Lot ist bei 15 angedeutet. Die Linien 16 sollen Risse in dem Lot 15 darstellen.
Zur Prüfung wird die Lötverbindung 14 einer mechanischen Vibration ausgesetzt, wozu eine aus elektrisch nicht leitendem Material bestehende Tastspitze 17 eines Vibrators im Bereich der Lötverbindung 14 aufgesetzt wird, Fig. 2 zeigt die vollständige Prüfvorrichtung in schematischer Darstellung. Hierin ist mit 18 eine Spannungsquelle und mit 19 ein Anzeigegerät bezeichnet. Im übrigen sind gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt.
Durch Anschluß der Spannungsquelle 18 an die elektrische Schaltung der Leiterplatte 10 wird die Schaltung entsprechend ihrer Funktion elektrisch betrieben. Die Tastspitze 17 wird nun nacheinander auf die einzelnen Lötverbindungen aufgesetzt und am Anzeige gerät 19 tritt ein Signal in Form einer Abweichung vom normalen Spannungsverlauf auf, wenn durch die Vibration eine Stromunterbrechung an der Lötstelle stattfindet.
Fig.3 zeigt einen pistolenrörmigen Vibrator 20, in den ein schematisch angedeuteter Schwingungserzeuger 21 direkt eingebaut ist.
Das mit 22 bezeichnete Gehäuse des pistolenförmigen Vibrators trägt vorne einen Prüfstift 2) mit der elektrisch nicht leitenden Tastspitze 17 und ist am anderen Ende entsprechend der Form einer Pistole mit einem Handgriff 24 versehen.
Fig. 4 zeigt einen zweiteiligen Vibrator mit einem Früfstift 25, der im wesentlichen aus einem Handgriff 26, einem die Vibration übertragenden Zwischenstück 27 und der Tastspitze 17 besteht. Der Prüfstift ist über eine flexible Verbindung 28 mit dem in einem Gehause 29 ortsfest angeordneten Schwingungserzeuger )0 verbunden.
Diese flexible Verbindung kann beispielswéise nach arzt eines Bowdenzuges ausgebildet sein.
Für die mechanische Anregung des PrüSstiStes, d. h. für die Ausgestaltung des Schwingungserzeugers, kommen verschiedene Verfahren in Betracht, z. B. die Anregung durch einen elektromagnetischen Schwinger oder durch einen hydraulischen oder einen pneumatischen Schwinger. Bei Verwendung von elektromagnetischen oder auf andere Weise elektrisch angetriebenen Schwingern muß dafür Sorge getragen werden, daß das Ausgangssignal der zu prüfenden Schaltung nicht durch elektrische Störungen beeinflußt wird, so daß ein Lötfehler vorgetäuscht werden könnte.

Claims

Ansprüche

(Ö' Verfahren zum Auffinden fehlerhafter elektrischer Verbindungen, vorzugsweise fehlerhafter Lötstellen in gedruckten Schaltungsanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung (14) einer mechanischen Vibration ausgesetzt wird und daß gleichzeitig die elektrisch zu verbindenen Teile (11, 13) an Spannung (18) gelegt und der Stromfluß über die Verbindung (14) geprüft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne von mehreren vorhandenen Verbindungen (14) getrennt einer mechanischen Vibration ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schaltung, in welche die Verbindung (14) eingefügt ist, elektrisch betrieben und überwacht wird, während die einzelnen Verbindungsstellen nacheinander einer mechanischen Vibration ausgesetzt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Vibration mittels eines zumindest im Bereich seiner Tastspitze (17) elektrisch nichtleitenden Vibrators (20; 25, 29) auf die Verbindungsstelle (14) übertragen wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (20) pistolenförmig ausgebildet ist mit einem in seinem Gehäuse (22) eingebauten Schwingungserzeuger (21).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator zweiteilig ist mit einem vibrierenden Prüfstift (25) und einem ortsfesten, über eine flexible Verbindung (28) mit dem Prüfstift (25) verbundenen Schwingungserzeuger (30).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (21, 30) elektromagnetisch erregt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (21, 30) hydraulisch erregt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche-4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (21, -30) pneumatisch erregt ist.

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