MXPA01008152A

MXPA01008152A - Metodo para la verificacion de la polaridad, presencia, alineamiento de componentes y cortocircuitos sobre un tablero de circuitos impresos.

Info

Publication number: MXPA01008152A
Application number: MXPA01008152A
Authority: MX
Inventors: Michael Feld
Original assignee: Original Solutions Inc
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2002-10-23
Also published as: HK1044375A1; IL165276A0; IL144751A0; CA2362151A1; EP1153309A1; EP1153309B1; JP2003530680A; IL144751A; DE60002305T2; KR20010105343A; AU2529800A; US6480394B1; US6272018B1; WO2000048012A1; DE60002305D1; CN1340163A

Abstract

La invencion se refiere a un metodo para la verificacion de la presencia y orientacion adecuada de un componente sobre un tablero de circuitos impresos (1). El tablero tiene una pluralidad de areas (10) para recibir un componente (20) respectivamente. Cada area esta marcada en el centro de la misma como un primer marcador (30). Adyacente a cada area, e indicador de la polaridad del componente, un segundo marcador (40) esta marcado sobre el tablero. La presencia o ausencia de un componente puede ser evaluada mediante inspeccion del tablero despues de que este ha sido poblado y determinando si cualesquiera de los primeros marcadores aparecen, indicando que falta un componente. La verificacion de la polaridad de un componente es realizada mediante la colocacion de un marcador (40) sobre una porcion de un componente requerida para ser instalada en una posicion predeterminada indicadora de la polaridad. La inspeccion del tablero una vez que este ha sido poblado, determinara si el componente esta en la orientacion apropiada mediante la verificacion de si el segundo marcador y el marcador sobre el componente estan en alineamiento. Preferentemente, el primer marcador y el segundo -marcador son de diferentes colores, y son preferentemente capas compatibles con la luz UV. Ademas, el metodo de la invencion, cuando se aplica entre las guias de un componente de guias multiples o entre componentes discretos, tal como mediante el grabado de. las porciones adicionales de la mascara de soldadura o mediante la adicion de una capa adicional, producira una sombra sobre la superficie reflejante, con lo cual se identifica un corto circuito en ese sitio.

Description

MÉTODO PARA LA VERIFICACIÓN DE LA POLARIDAD, PRESENCIA, ALINEAMIENTO DE COMPONENTES Y CORTOCIRCUITOS SOBRE UN TABLERO DE CIRCUITOS IMPRESOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la verificación de la polaridad, presencia, alineamiento de componentes instalados sobre un tablero de circuitos impresos, así como a los cortocircuitos presentes sobre un tablero de circuitos impresos.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR Los tableros de circuitos impresos son cada vez más populares con mayor densidad de componentes. Un tablero de circuitos impresos típico puede alojar cientos, si no es que miles de componentes, algunos de los cuales requieren instalación en una orientación predeterminada, por ejemplo polaridad. Junto con el incremento en los números de los componentes sobre un tablero de circuitos impresos, la tarea de inspeccionar cada tablero para la presencia y alineamiento de los cortocircuitos accidentales por exceso o goteo de soldadura en un componente y la orientación adecuada de los componentes dados, ha llegado a ser más compleja. La tarea de inspección es usualmente realizada visualmente, mediante la inspección de un tablero, ya sea después de que el tablero ha sido poblado, o si el tablero ha sido devuelto por un mal funcionamiento. Los inspectores se llegan a fatigar y a estresar muy rápidamente cuando realizan esta tarea, particularmente cuando tiene que ver con tableros de circuitos impresos densamente poblados. La tarea de inspección es también muy laboriosa . Es conocida en la técnica la patente de los Estados Unidos No. 4,973,852 a DENKEVITZ et al. Esta patente enseña un método para la verificación de la presencia de un componente sobre un tablero de circuitos impresos. La identificación de la presencia de un componente es lograda mediante el uso de un patrón de marcas sobre el tablero de circuitos impresos que están localizados de una manera tal como para obscurecerse parcial o totalmente cuando un componente es colocado en su ubicación correcta. También es conocido en la técnica un artículo titulado "ALGORITHM TO DETECT SOLDER BRIDGE ON PRINTED CIRCUIT BOARD", Boletín de Descripción Técnica de IBM, Vol. 33, No. 10A, Marzo 1, 1991, páginas 417-418. Este artículo describe un algoritmo que calcula los pixeles que emanan de la reflexión desde las guías y las capas soldadas de un tablero de circuitos impresos ensamblado. La detección de un puente depende de un más alto nivel de brillantez a partir de la soldadura para diferenciar desde el fondo oscuro del tablero de circuitos impresos . De este modo, existe una necesidad para un proceso más simple y más económico para inspeccionar tableros de circuitos impresos para la presencia y la orientación correcta o la polaridad de los componentes, la integridad de la soldadura y el alineamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN A LA INVENCIÓN Un objetivo de la invención es proporcionar un método más simple y más económico para la verificación de la presencia o alineamiento de un componente sobre un tablero de circuitos impresos. De acuerdo con la invención, este objetivo es logrado • con un método para la verificación de la presencia de un componente sobre un tablero de circuitos impresos, que comprende los pasos de: a) la provisión de un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, estando adaptada cada área para recibir un componente; b) la marcación de al menos una porción de cada una de dichas áreas con un marcador; en donde el paso de marcación comprende el paso de descubrir una porción del tablero de circuitos impresos tal que la porción descubierta del tablero de circuitos impresos revele una capa reflejante de UV; c) la instalación de cada uno de los componentes en sus áreas respectivas; y d) la inspección del tablero de circuitos impresos para la presencia de un marcador, la presencia de un marcador indica que un componente está faltando, el paso de inspección del tablero de circuitos impresos incluye además el paso de iluminar con una luz UV sobre el tablero de circuitos impresos. Un objetivo de la invención es también proporcionar un método más simple y más económico para la verificación de la orientación de un componente sobre un tablero de circuitos impresos. De acuerdo con la invención, este objetivo es logrado por un método para la verificación de la orientación de un componente sobre un tablero de circuitos impresos, que comprende los pasos de: a) la provisión de un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, estando adaptada cada área para recibir un componente, al menos uno de los componentes requiere la instalación en una posición predeterminada, indicadora de la polaridad del componente; b) la marcación del tablero impreso con al menos un marcador adyacente a un área para recibir un componente en dicha posición predeterminada ; c) la marcación de una porción de al menos un componente para ser instalado en la posición predeterminada, siendo indicadora la marcación de la polaridad del componente; d) la instalación de los componentes sobre el tablero de circuitos impresos; la inspección del tablero de circuitos impresos para los marcadores sobre el tablero de circuitos impresos, y sobre los componentes, el componente requiere la instalación en una posición predeterminada que es instalada en dicha posición predeterminada cuando el marcador sobre el tablero de circuitos impresos adyacente a dicha área y el marcador sobre la porción de dicho componente, están en alineamiento. 5 Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un método más simple y más económico para la verificación de los cortocircuitos en un tablero de circuitos impresos. De acuerdo con la invención, este objetivo es logrado con un método para la verificación 10 de cortocircuitos sobre un tablero de circuitos impresos, que comprende los pasos de : (a) la provisión de un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, estando adaptada cada área para recibir un 15 componente; (b) la marcación de al menos una porción de cada una de las áreas con un marcador; (c) la instalación de cada uno de los componentes en sus áreas respectivas; y 20 (d) la inspección de cada uno de los tableros de circuitos impresos para la identificación de los cortocircuitos entre las zonas terminales de soldadura de los componentes.

-'*.J* La invención está también relacionada con un tablero de circuitos impresos marcado de acuerdo a los métodos anteriores. 5 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención y sus ventajas serán más fácilmente comprendidas después de leer la siguiente descripción no restrictiva de las modalidades 10 preferidas de la misma, realizada con referencia a los siguientes dibujos, en los cuales: La Figura 1 es una representación esquemática de un tablero de circuitos impresos no poblado, marcado de acuerdo a una modalidad preferida de la invención; 15 La Figura 2 es una representación esquemática de los componentes para la población del tablero de circuitos impresos de la figura 1; La Figura 3 es una representación esquemática de un tablero de circuitos impresos correctamente 20 poblado; La Figura 4 es una representación esquemática de un tablero de circuitos impresos incorrectamente poblado, donde todos los componentes son instalados, pero algunos no son instalados en la orientación 25 correcta ; -, * i* *<jF* La Figura 5 es una representación esquemática de un tablero de circuitos impresos incorrectamente poblado, donde faltan algunos de los componentes; y La Figura 6 es una representación esquemática de un circuito integrado donde son identificados los cortocircuitos .

DESCRIPCIÓN DE UNA MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN Con referencia ahora a la figura 1, la invención está relacionada con un método para la verificación de la polaridad y la presencia de los componentes en un tablero de circuitos impresos 1. El tablero de circuitos impresos 1 está provisto con una pluralidad de áreas 10, cada una de las cuales está diseñada para recibir un componente 20. Con el fin de determinar si todos lo componentes han sido instalados sobre el tablero de circuitos impresos, también denominado como la población del tablero, cada área 10 está provista con un marcador 30, preferentemente en el centro de la misma. El marcador 30 podría ser un recubrimiento de pintura, de grabado, o de pegamento, o de cualquier otro tipo de marcación, pero es preferentemente un marcador que proporciona una firma de UV . También preferentemente, el marcador de UV es permanentemente accesible sobre el tablero de circuitos impresos (PCB) y no se atenuará con el tiempo. Se debe entender que aunque la presente invención contempla una capa o marcación física sobre un PCB, es también posible otra solución. La presente invención contempla la creación de marcador mediante grabado o diseño del tablero de una manera tal que es expuesta una capa compatible con UV, que forma parte de los PCBs más comercialmente disponibles. Se debe notar que los PCBs de cerámica y los PCBs de energía no pueden ser provistos con tal capa compatible con UV. Se debe entender que una capa compatible con UV significa una capa que absorbe o que refleja la luz UV, de modo que ésta puede ser distinguida cuando la luz UV es reflejada sobre ésta. Más particularmente, con referencia ahora a la figura 6, se muestra un PCB típico en sección transversal. El PCB es elaborado de una pluralidad de capas, incluyendo un substrato (el cual por sí mismo es una pluralidad de capas), una capa 1, la cual es la capa compatible con UV, y una resistencia de soldadura. La invención contempla el grabado de las porciones adicionales de la resistencia de soldadura del PCB o el diseño del PCB, tal que esta capa compatible con UV que está presente sobre la mayoría de los PCBs es revelada. Se debe entender no obstante que la figura 6 es una representación esquemática de un PCB, y que una variedad de otras configuraciones son también conocidas en la técnica. Una vez que el tablero 1 de circuitos impresos ha sido marcado, los componentes son instalados en sus respectivas áreas. Finalmente, el tablero 1 es visualmente inspeccionado. Si el tablero es marcado con el recubrimiento que refleja la luz UV o el tablero es grabado para revelar la capa compatible con UV, la luz UV es reflejada sobre el tablero. Si el tablero está completamente poblado al no existir componentes faltantes, ninguno de los marcadores 30 aparecerá durante la inspección, como puede ser observado en la figura 3. No obstante, si uno o más de los componentes faltan, como se muestra en la figura 5, los marcadores 30' aparecerán cuando la luz UV sea reflejada sobre el tablero. En consecuencia, una inspección visual detallada de un tablero de circuitos impresos ya no es necesaria, ya que se determinará rápidamente si un componente está faltando debido a la presencia, o ausencia de los marcadores 30. Se debe notar que la marcación que es aplicada a la superficie de un tablero de circuitos impresos, cuando se observa bajo la luz UV o, alternativamente, la radiación de infrarrojo, radia una firma. Esto también aplica para una marcación aplicada a un componente . 5 La invención esta también relacionada con un método, para verificar si un componente ha sido colocado en su orientación adecuada. La mayoría de los componentes para la población de un tablero de circuitos impresos no necesitan ser colocados en una 10 posición predeterminada, indicadora de la polaridad del componente. Si un componente no es adecuadamente colocado, el tablero de circuitos impresos ya no funcionará adecuadamente, o el componente frecuentemente tendrá un lapso de vida reducido en 15 virtud de esta colocación incorrecta. Los presentes componentes están provistos con un canal o muesca que es indicadora de la polaridad del componente. No obstante, cuando se trata de tableros 1 densamente poblados, es frecuentemente difícil identificar el 20 canal o muesca. Además, no existe frecuentemente estructura adecuada de referencia sobre el tablero para verificar si el componente ha sido colocado en la orientación adecuada. De acuerdo con la invención y como se muestra 25 en las figuras 1, 3, y 4, el tablero está además -«-? -w--.-J-Mil----»¡--a-.<. - --provisto con otro marcador 40, localizado adyacente a un área 10, pero indicador de la posición del componente que va ser colocado en éste. Cada componente 20 es también marcado con un marcador 40', indicador de la polaridad del componente 20. Preferentemente, los marcadores 40 y 40' son del mismo color, pero de un color diferente del marcador 30 utilizado para indicar la presencia o ausencia de un componente sobre un tablero 1. Como con el marcador 30, los marcadores 40 y 40' podrían ser pintados, grabados o cualquier otro tipo de marcaciones, pero son preferentemente un recubrimiento que refleja la luz UV. También preferentemente, el recubrimiento de UV es curado en el componente 20, de modo que éste no se atenuará con el tiempo. La orientación correcta de un componente sobre un tablero es determinada cuando los marcadores 40 y 40' están en alineamiento, como se ilustra en la figura 3. No obstante, en la figura 4, los marcadores 41 (sobre cada componente) y 42 (sobre el tablero 1) no están en alineamiento, indicando que el componente no está en la orientación apropiada. La presente invención también se refiere a la identificación de los cortocircuitos sobre un tablero de circuitos impresos. Los componentes de guías múltiples, tales como los circuitos integrados, tienen guías o espigas que se vuelven más delgados y se acercan cada vez más, de modo que la probabilidad para los cortocircuitos debido al puente de soldadura es 5 cada vez mayor (ver figura 6) . Al eliminar las porciones adicionales de la resistencia de soldadura o por la adición de un material que refleja la luz UV entre y alrededor de estas áreas sensibles, el método de la presente invención permitirá la fácil 10 identificación de los mismos. Cuando estas áreas sean irradiadas con luz UV u otra fuente compatible, el material iluminado identifica tales cortocircuitos como una sombra u otra marca visible. La invención simplifica de este modo el 15 proceso requerido para inspeccionar completamente la orientación/alineamiento, así como la presencia o ausencia de los componentes sobre un tablero de circuitos impresos y la identificación de los cortocircuitos. La invención también mejora 20 significativamente la eficiencia de la inspección de control de calidad al reducir la fatiga y otras tensiones emocionales sufridas por los inspectores . Finalmente, la invención reduce el número de inspectores requeridos para realizar la inspección de los tableros de circuitos impresos, y la calidad del tablero de circuitos impresos es mejorada. Aunque la presente invención ha sido explicada anteriormente a manera de una modalidad preferida de la misma, se debe señalar que cualesquiera modificaciones a esta modalidad preferida dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, no se pretende que alteren o que cambien la naturaleza y alcance de la presente invención .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para la verificación de la presencia de un componente sobre un tablero de circuitos impresos, que comprende los pasos de: a) la provisión de un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, cada área está adaptada para recibir un componente; b) la marcación de al menos una porción de cada una de dichas áreas con un marcador, en donde el paso de marcación comprende el paso de descubrir una porción del tablero de circuitos impresos, tal que la porción descubierta del tablero de circuitos impresos revela una capa que refleja la luz UV; c) la instalación de cada uno de los componentes en sus respectivas áreas; y d) la inspección del tablero de circuitos impresos para la presencia de un marcador, la presencia de un marcador indica que un componente está faltando, el paso de inspección del tablero de circuitos impresos incluye además el paso de iluminar con una luz UV el tablero de circuitos impresos.

2. Un método para la verificación de la orientación de un componente sobre un tablero de circuitos impresos, que comprende los pasos de: a) proporcionar un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, cada área está adaptada para recibir un componente, al menos uno de los componentes requiere instalación en una posición predeterminada, indicadora de la polaridad del componente; b) la marcación del tablero de circuitos impresos con al menos un marcador adyacente a un área para recibir un componente en dicha posición predeterminada; c) la marcación de una porción de al menos un componente que va a ser instalado en la posición predeterminada, la marcación es indicadora de la polaridad del componente; d) la instalación de los componentes sobre el tablero de circuitos impresos; e) la inspección del tablero de circuitos impresos para los marcadores sobre el tablero de circuitos impresos y sobre los componentes, el componente requiere instalación en una posición predeterminada que es instalado en la posición predeterminada cuando el marcador sobre el tablero de circuitos impresos adyacente al área y al marcador sobre dicha porción del componente, están en alineamiento.

3. Un método de conformidad con la reivindicación 2, en donde el marcador es pintura.

4. Un método de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el marcador es un recubrimiento que refleja la luz UV, el paso de inspección del tablero de circuitos impresos incluye además el paso de iluminar con una luz UV el tablero de circuitos impresos.

5. Un método de conformidad con la reivindicación 2, en donde el paso (b) de marcación de una porción de cada una de las áreas comprende el paso de grabar una porción del tablero de circuitos impresos para revelar una capa que refleja la luz UV, y en donde el paso de inspección del tablero de circuitos impresos incluye además el paso de iluminar con una luz UV el tablero de circuitos impresos.

6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el método incluye además los pasos de: a) la marcación del tablero impreso con al menos un marcador adyacente a un área para la recepción de un componente en una posición predeterminada; b) la marcación de una porción de al menos un componente que va a ser instalado en la posición predeterminada; y c) la inspección del tablero de circuitos impresos para los marcadores sobre el tablero de circuitos impresos y sobre los componentes, el componente requiere instalación en una posición predeterminada que es instalado en la posición predeterminada, cuando el marcador sobre el tablero de circuitos impresos adyacente al área y al marcador sobre la porción del componente, están en alineamiento.

7. Un método de conformidad con la reivindicación 6 , en donde el método incluye además el paso de marcar la porción de cada una de dichas áreas con un primer color, y la marcación del tablero de circuitos impresos y del componente requiere la instalación en el área predeterminada con un segundo color .

8. Un método de conformidad con la reivindicación 7 , en donde el primer color y el segundo color son recubrimientos que reflejan la luz UV.

9. Un tablero de circuitos impresos, que tiene una pluralidad de áreas, cada una de las áreas está adaptada para recibir un componente, cada una de las áreas está marcada con un marcador donde el marcador es una porción del tablero de circuitos impresos que ha sido descubierta para revelar una capa compatible con la luz UV, con lo cual, en el uso, cuando los componentes son instalados en dichas áreas, . _WB-.. _fa_h_tfH_l_ÍltÍ los componentes cubren las marcaciones de modo que la ausencia de un componente en un área pueden ser visualmente detectada, la presencia de un marcador indica que falta un componente.

10. Un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, cada área está adaptada para recibir un componente, al menos uno de los componentes requiere instalación en una posición predeterminada, indicadora de la polaridad del componente, al menos un área para recibir al menos un componente requiere la instalación en la posición predeterminada que es marcada con un marcador adyacente al área, e indicadora de la polaridad del componente, de modo que cuando los componentes son instalados sobre el tablero de circuitos impresos, puede ser determinada la polaridad correcta de cada componente que requiere instalación, en la posición predeterminada, mediante inspección del tablero de circuitos impresos para determinar que un marcador adyacente al menos a un área y el marcador sobre el componente correspondiente, están en alineamiento.

11. Un tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 10, en donde el marcador adyacente al área y el marcador sobre el componente es pintura.

12. Un tablero de circuitos impresos de 5 conformidad con la reivindicación 11, en donde el marcador adyacente al área y el marcador sobre el componente es un recubrimiento que refleja la luz UV.

13. Un tablero de circuitos impresos de 10 conformidad con la reivindicación 10, en donde el marcador es una porción del tablero de circuitos impresos que ha sido grabado para revelar una capa compatible con la luz UV. 15

14. Un tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 10, en donde cada una de las áreas del tablero de circuitos impresos está marcada con otro marcador. 20

15. Un tablero de circuitos impresos de conformidad con la reivindicación 14, en donde el marcador es de un primer color, y el otro marcador es de un segundo color. «--_-a-_-_j_¿-_--^__^aw--^. «

16. Un método para la verificación de los cortocircuitos sobre un tablero de circuitos impresos que comprende los pasos de: (a) la provisión de un tablero de circuitos impresos que tiene una pluralidad de áreas, cada área está adaptada para recibir un componente; (b) la marcación de al menos una porción de cada una de las áreas con un marcador; (c) la instalación de cada uno de los componentes en sus respectivas áreas; y (d) la inspección de cada uno de los tableros de circuitos impresos para la identificación de los cortocircuitos entre las capas de soldadura de los componentes. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método para la verificación de la presencia y orientación adecuada de un componente sobre un tablero de circuitos impresos (1) . El tablero tiene una pluralidad de áreas (10) para recibir un componente (20) respectivamente. Cada área está marcada en el centro de la misma como un primer marcador (30) . Adyacente a cada área, e indicador de la polaridad del componente, un segundo marcador (40) está marcado sobre el tablero. La presencia o ausencia de un componente puede ser evaluada mediante inspección del tablero después de que éste ha sido poblado y determinando si cualesquiera de los primeros marcadores aparecen, indicando que falta un componente. La verificación de la polaridad de un componente es realizada mediante la colocación de un marcador (40) sobre una porción de un componente requerida para ser instalada en una posición predeterminada indicadora de la polaridad. La inspección del tablero una vez que éste ha sido poblado, determinará si el componente está en la orientación apropiada mediante la verificación de si el segundo marcador y el marcador sobre el componente están en alineamiento. Preferentemente, el primer ^•^É-marcador y el segundo marcador son de diferentes colores, y son preferentemente capas compatibles con la luz UV. Además, el método de la invención, cuando se aplica entre las guías de un componente de guías múltiples o entre componentes discretos, tal como mediante el grabado de las porciones adicionales de la máscara de soldadura o mediante la adición de una capa adicional, producirá una sombra sobre la superficie reflejante, con lo cual se identifica un corto circuito en ese sitio. » ->-^»k-fl¡-