SU1553928A2

SU1553928A2 - Apparatus for checking the quality of contacts of radioelectronic equipment

Info

Publication number: SU1553928A2
Application number: SU884453524A
Authority: SU
Inventors: Фарид Харисович Измайлов
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1990-03-30

Abstract

Изобретение относитс к технике неразрушающего контрол качества и прогнозировани надежности контактных соединений радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано преимущественно при контроле микроэлектронных приборов. Цель изобретени - повышение точности контрол качества контактов радиоэлектронной аппаратуры - достигнута за счет извлечени дополнительной информации из измерительного сигнала. Дл этого в устройство дополнительно введены детектор 15, фильтр 16 инфранизкой частоты, измеритель 17 отношени и индикатор 18 с соответствующими св з ми. Введенные элементы позвол ют определить нестабильность сопротивлени контакта, т.е. величину его флуктуации, что повышает точность контрол качества контактов. 1 ил.The invention relates to a technique of non-destructive quality control and prediction of the reliability of contact connections of electronic equipment and can be used mainly in the control of microelectronic devices. The aim of the invention is to improve the accuracy of quality control of contacts of electronic equipment achieved by extracting additional information from the measurement signal. For this purpose, a detector 15, an infra-low frequency filter 16, a ratio meter 17, and an indicator 18 with corresponding connections are additionally introduced into the device. The elements introduced allow us to determine the instability of the contact resistance, i.e. the magnitude of its fluctuations, which increases the accuracy of quality control of contacts. 1 il.

Description

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества и прогнозирования надежности контактных соединений радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано преимущественно при контроле микроэлектронных приборов.The invention relates to techniques for non-destructive quality control and prediction of the reliability of contact connections of electronic equipment and can be used mainly for the control of microelectronic devices.

Цель изобретения - повышение точности контроля качества контактов радиоэлектронной аппаратуры за счет получения дополнительной информации из измерительного сигнала.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the quality control of contacts of electronic equipment by obtaining additional information from the measuring signal.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, ключ 2, генератор 3 импульсов, экран 4 с отверстием, фотоприемник 5, генератор 6 шума, последовательно соединенные широкополосный усилитель 7, детектор 8, избирательный усилитель 9, синхронный детектор 10 и вольтметр 11, резистор 12, объект 13 контроля (например, пленочный резистор) с контактами 14,. детектор 15, фильтр 16 инфранизкой частоты, измеритель 17 отношения и индикатор 18, причем выход источника 1 постоянного напряжения через ключ 2 соединен с первым контактом 14 объекта 13 контроля, первый контакт 14 оптически связан через отверстие экрана 4 с фотоприемником 5, соединяющим первые выход и вход, соответственно, генератора 6 шума- и широкополосного усилителя 7, вторые выход и вход которых и второй контакт 14 соединены с общей шиной, параллельно входам широкополосного усилителя 7 подключен резистор 12, выход генератора 3 импульсов соединен с управляющим входом ключа 2, второй выход которого соединен со вторым входом синхронного детектора 10, вход детектора 15 соединен с выходом избирательного усилителя 9, а выход с входом фильтра 16 инфранизкой частоты, выход которого подсоединен к первому входу измерителя 17 отношения, второй вход которого соединен с выходом синхронного детектора 10, а выход - с входом индикатора 18, Устройство работает следующим образом.The device contains a constant voltage source 1, a switch 2, a pulse generator 3, a screen 4 with a hole, a photodetector 5, a noise generator 6, a broadband amplifier 7, a detector 8, a selective amplifier 9, a synchronous detector 10 and a voltmeter 11, a resistor 12, an object, in series 13 control (for example, a film resistor) with contacts 14 ,. detector 15, infrared low-pass filter 16, ratio meter 17 and indicator 18, the output of the constant voltage source 1 being connected via the key 2 to the first contact 14 of the monitoring object 13, the first contact 14 being optically connected through the opening of the screen 4 to a photodetector 5 connecting the first output and the input, respectively, of the generator 6 of the noise and broadband amplifier 7, the second output and input of which and the second contact 14 are connected to a common bus, a resistor 12 is connected in parallel with the inputs of the broadband amplifier 7, the output of the pulse generator 3 is connected to the control input of the key 2, the second output of which is connected to the second input of the synchronous detector 10, the input of the detector 15 is connected to the output of the selective amplifier 9, and the output with the input of the filter 16 of the infra-low frequency, the output of which is connected to the first input of the ratio meter 17, the second input of which is connected to the output of the synchronous detector 10, and the output with the input of the indicator 18, the device operates as follows.

При включении источника Г постоянного напряжения через объект контроля 13 течет электрический ток, коммутируемый ключом 2 с частотой ζ[ управляющего генератора 3 импульсов.When you turn on the source of the DC voltage through the control object 13, an electric current flows, switched by a key 2 with a frequency ζ [control pulse generator 3.

Температура контакта 14, определяемая величиной сопротивления контакта R_kи его флюктуациями Z1R_K, изменяется с той же частотой. Так как величина изменяется во времени случайным образом, то с поверхности контакта 14 через отверстие экрана 4 на поверхность фотоприемника 5 действует инфракрасное излучение, изменяющееся по интенсивности по закону изменения тока с частотой 57 и по закону изменения величины AR_k. В результате проводимость фотоприемника 5, а следовательно, и коэффициент передачи делителя, составленного из сопротивления фотоприемника 5 и сопротивления резистора 12, изменяются по этим же законам. При этом шумовой сигнал, поступающий с выхода генератора 6 шума на вход широкополосного усилителя'7, оказывается промодулированным по амплитуде с частотой 5?. В свою очередь огибающая, т.е. сигнал с частотой £7, также промодулирован по амплитуде с частотой изменения ZlR_k. Измерительный тракт, состоящий из широкополосного усилителя 7, детектора 8 и избирательного усилителя 9 усиливает промодулировэнный по амплитуде шумовой сигнал, детектирует его и выделяет огибающую с частотой 57 , крторая в свою очередь модулируется, по амплитуде по закону изменения /IR Детектор 15 детектирует огибающую с частотой 5ί, фильтр 16 инфранизкой частоты выделяет инфранизкочастотную составляющую флюктуаций z5R_k, которая поступает на вход измерителя 17 отношения.· На второй вход измерителя 17 отношения поступает сигнал с выхода синхронного детектора 10, соответствующий значению R_K. Индикатор 18 показывает значение ZiR^/R , т.е. флюктуации сопротивления контакта, характеризующие его качество.The temperature of the contact 14, determined by the value of the contact resistance R _k and its fluctuations Z1R _K , changes with the same frequency. Since the quantity varies randomly over time, infrared radiation acts on the surface of the photodetector 5 from the surface of the contact 14 through the opening of the screen 4, which varies in intensity according to the law of variation of current with a frequency of 57 and according to the law of variation of quantity AR _k . As a result, the conductivity of the photodetector 5, and therefore the transmission coefficient of the divider, composed of the resistance of the photodetector 5 and the resistance of the resistor 12, are changed according to the same laws. In this case, the noise signal coming from the output of the noise generator 6 to the input of the broadband amplifier'7 turns out to be modulated in amplitude with a frequency of 5 In turn, the envelope, i.e. a signal with a frequency of £ 7 is also modulated in amplitude with a frequency of change of ZlR _k . The measuring path, consisting of a broadband amplifier 7, a detector 8, and a selective amplifier 9 amplifies the amplitude-modulated noise signal, detects it, and emits an envelope with a frequency of 57, which, in turn, modulates in amplitude according to the law of change / IR Detector 15 detects an envelope with a frequency 5ί, filter 16 allocates infranizkochastotnye infralow frequency fluctuation component z5R _k, which is input to the meter 17 ratio. · The second input of ratio meter 17 receives a signal output from the sync Nogo detector 10 corresponding to the value of R _K. Indicator 18 shows the value of ZiR ^ / R, i.e. fluctuations in contact resistance characterizing its quality.

Эмпирическое выражение для описания контакта можно представить в виде ¹ R/ Ν ' f ’ где N - полное количество подвижных носителей заряда;The empirical expression for the description of the contact can be represented in the form ¹ R / Ν 'f' where N is the total number of mobile charge carriers;

f - частота;f is the frequency;

d - безразмерная константа, экспериментально найденное значение которой для однородного качественного контакта составляет 2 х 10 -³ .d is a dimensionless constant whose experimentally found value for a uniform qualitative contact is 2 x 10 - ³ .

1553928 &1553928 &

Ухудшение качества контакта проявляется в увеличении d и, соответственно, в увеличении относительных флюктуаций сопротивления контакта AR_k/R_K.The deterioration of the contact quality is manifested in an increase in d and, accordingly, in an increase in the relative fluctuations of the contact resistance AR _k / R _K.

Так как в известном устройстве оценивается только значение,R_k и не оцениваются характеристики флюктуаций AR*, точность контроля получается низкой.Since in the known device only the value _Rk is estimated and the characteristics of fluctuations AR * are not evaluated, the control accuracy is low.

В качестве фотоприемника 5 может быть использован любой приемник инфракрасного излучения, в качестве широкополосного усилителя 7 - любой малошумящий усилитель с полосой пропускания от единиц кГц до десятков МГц. Детекторы 8 и 15 могут быть выполнены на диодах типа Д9, а избирательный усилитель 9 - на операционном усилителе с двойным Т-образным мостом в цепи обратной связи. Синхронный детектор 10 может быть выполнен на операционных усилителях. Экран 4 может быть изготовлен из тонкого непрозрачного материала с плохой теплопроводностью, например из текстолита, пенопласта, форма отверстия выполняется подобно форме контролируемого контакта, но меньшего размера для исключения влияния излучения от неконтактных областей исследуемого объекта, В качестве генератора 6 шума может использоваться любой стан дартный генератор, генерирующий шу- .. мовой сигнал в полосе частот от кГц до МГц, например, генератор типа Г2-37. Фильтр 16 инфранизкой частоты можно построить на RC-элементах.Any infrared radiation detector can be used as a photodetector 5, and any low-noise amplifier with a bandwidth from units of kHz to tens of MHz as a broadband amplifier 7. Detectors 8 and 15 can be made on diodes of type D9, and selective amplifier 9 - on an operational amplifier with a double T-shaped bridge in the feedback circuit. Synchronous detector 10 can be performed on operational amplifiers. The screen 4 can be made of a thin opaque material with poor thermal conductivity, for example, PCB, foam, the shape of the hole is similar to the shape of a controlled contact, but smaller in order to exclude the influence of radiation from non-contact areas of the studied object. Any standard generator 6 can be used a generator generating a noise signal in the frequency band from kHz to MHz, for example, a generator of type G2-37. Infra-low frequency filter 16 can be built on RC elements.

Благодаря введению в схему устройства. дополнительного детектора, фильтра инфранизкой частоты, измерителя отношения и индикатора устройство позволяет определить нестабильность сопротивления контакта, т.е. величину его флюктуаций, что повышает точность контроля качества контактов.Thanks to the introduction to the device circuit. an additional detector, an infra-low-frequency filter, a ratio meter and an indicator device allows you to determine the instability of the contact resistance, i.e. the magnitude of its fluctuations, which increases the accuracy of contact quality control.

Claims

Claim

Device for monitoring the quality of contacts of electronic equipment by ed. St. No. 1441336, characterized in that, in order to increase the control accuracy, a second detector, an infra-low-frequency filter, a ratio meter and an indicator are introduced into it, the input of the second detector being connected to the output of the selective amplifier, the input of the low-frequency filter being connected to the output of the second detector, and the output is with the first input of the ratio meter, the second input of which is connected to the output of the synchronous detector, and the output is connected to the indicator input.