Устройство для контроля печатных плат

Устройство для контроля печатных плат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для контроля печатных плат. Над адаптером 8 устанавливают сменную маску 7, затем на штифты 3 устанавливают контролируемую печатную плату 4 и фиксируют ее с помощью прижимного механизма 2. Все подлежащие проверке цепи печатные платы 4 через отверстия в маске 7, токопроводящие канаты 9 адаптера 8 подключаются к соответствующим контактным площадкам 11,12 матрицы 10, соединенной с измерительным блоком. По мере усложнения контролируемой платы возрастает количество токопроводящих каналов, что приводит к уменьшению усилия, необходимого для контактирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО(ЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU» 10112 (51)4 Н 05 К 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4262843/24-21 (22) 15.06.87 (46) 23.09.89. Бюл. N - 35 (72) О.В.Антонов, В.В.Митрофанов и Б.Д.Шилин (53) 62.396.049 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1433342, кл. Н 01 Ь 13/00, 10.02,87.

Патент США - 4144648, кл. Н 01 R 13/54, 1979. а (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ

ПЛАТ (57) Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для контроля печатныхплат.

Над адаптером 8 устанавливают сменную маску 7, затем.на штифты 3 устанавливают контролируемую печатную плату 4 и фиксируют ее с помощью прижимного механизма 2. Все подлежащие проверке цепи печатные платы 4 через отверстия, в маске 7, токопроводящие каналы 9 адаптера 8 подключаются к соответствующим контактным площадкам 11,12 матрицы 10, соединенной с измерительным блоком. По мере усложнения контролируемой платы возрастает количество токопроводящих каналов, что приводит к уменьшению усилия, необходимого для контактирования. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

3 1510112

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий радиоэлектронной техники и может быть использовано для контроля печатных плат.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение погрешности контроля.

На чертеже показано устройство, разрез, и пример выполнения блоков стимула и измерения.

Устройство для контроля печатных плат содержит корпус 1, зажимное устройство 2, установочные штифты 3, проверяемую печатную плату 4 с меж- 15 слойными переходами в виде металлизированных отверстий 5 и проводящих слоев 6, сменную маску 7 из диэлектрического материала с отверстиями, адаптер 8, выполненный в виде упру- 20 гого диэлектрического слоя со сквозными проводящими каналами 9, контактную матрицу 10 содержащую первые площадки 11 и вторые площадки 12 °

Первые площадки с помощью контактов 13, выполненных в виде печатных проводников, соединяются разъемами:

14 с контактами за этими же номерами

14.1 — 14.п для подключения к блоку

15 стимула. Блок стимула содержит ис- 0 точник 16 стабильного тока и коммутатор 17 с контактными группами 18-1

18.п и 19,1 — 19.п. ВтоРые площадки контактной матрицы с помощью контактов 20 соединяются с выходным разъе- 35 мом 21 с контактами 21.1 — 21.п для подключения к блоку 22 измерения. Блок измерения содержит вольтметр 23 и коммутатор 24 с контактными группами

25.1 — 25.п и 26.1 — 26.п. Блок изме- 10 рения и блок стимула запускаются сигналами с программного блока 27.

Устройство работает следующим образом.

Над адаптером 8 устанавливается и )5 штифтами 3 центрируется сменная маска

7. Сменная маска сверлится или пробивается по программе для соответствующей платы. Через отверстия в маске обеспечивается контактное соединение контрольных точек проверяемой платы с токопроводящими каналами 9 адаптера

8. Затем на штифты 3 устанавливается проверяемая печатная плата 4 и фиксируется с помощью прижимного механиз-;5 ма 2.

Все подлежащие проверке цепи платы 4 через соответствующие отверстия в маске 7, токопроводящие каналы 9

4 адаптера 8 подключаются к соответствующим контактным площадкам 11 и 12 матрицы 10. В этом случае все площадки 11 с помощью контактов 13 печатной платы и разъема. 14 подключаются к соответствующим контактам коммутатора

17 блока 15 стимула. В то же время эти же контрольные точки печатной платы через вторые контактные площадки

12 контактной матрицы 10 и далее через контакты 20 и разъем 21 подключены к контактам коммутатора 24 блока

22 измерения.

Таким образом, каждая контрольная точка проверяемой печатной платы имеет два выхода: один — на блок стимула, другой - на блок измерения.

Этим обеспечивается проверка соединений на печатной плате по наиболее точной четырехпроводной схеме измерения, исключающей влияние сопротивления соединительных проводов.

Для проверки рассмотрим, как производится измерение омического сопротивления конкретного соединения в одном из слоев печатной платы, например, проводника АБ, соединяющего два металлизированных отверстия 5. При этом по соответствующей программе, заложенной в программный блок 27, замкнутся контакты 18.1 и 19.2 коммутатора 17 и соответствующие контакты 25.1 и 26.2 коммутатора 24 в блоке 15 стимула и в блоке 22 измерения. По.измеряемому переходу АБ течет ток строго определенной величины, задаваемый источником 16 эталонного тока. Токовая цепь включает следующие элементы цепи: плюс источника

16 эталонного тока, замкнувшийся контакт 18.1 коммутатора 17, контакты

14.1 разъема 14, печатный проводник

13, первая площадка. 11 контактной матрицы 10, токопроводящие каналы 9 адаптера 8, металлизированное отверстие 5 (первое слева), печатный проводник АБ, соединяющий первое и второе металлизированные отверстия, второе слева металлизированное отверстие, токопроводящие каналы упругого адаптера 8, соединяющие второе металлизированное отверстие с площадкой

11 контактной матрицы 10,печатный . проводник 13, выходной контакт 14.2, замкнутый контакт 19.2 коммутатора

t7, минус источника 16 эталонного тока.

5 15101

От протекания эталонного тока по переходу АБ на нем образуется падение напряжения, которое поступает на вход измерителя 23 по двум цепям.

Первая цепь, подключенная к точке

А перехода АБ, содержит следующие элементы электрической цепи: вольт-. метр 23 (плюсовой зажим), замкнутый контакт 25.1 коммутатора 24, контакт

21.1 разъема, печатный проводник 20, расположенная под первым металлизированным отверстием вторая контактная площадка 12, токопроводящие каналы 9 адаптера 8, металлизированное отверстие, точка А перехода АБ.

Вторая цепь, подключенная к точке

Б перехода АБ, содержит следующие элементы электрической цепи: минусовой зажим вольтметра 23, замкнувший- 20 ся контакт 26.2 коммутатора 24, разь- ем 21.2, вторая контактная площадка

12 матрицы !О, токопроводящие каналы адаптера 8, соединяющие эту площадку с вторым металлизированным отверс- 25 тием, точка Б перехода АБ:

Таким образом, обеспечивается четырехпроводная схема измерения, при которой к измеряемому переходу АБ подключено два токовых и два потенциаль- 30 ных зонда. При неизменном токе через переход АБ падение напряжения на нем пропорционально его омическому сопротивлению. Неизменный ток через переход задается источником 16 эталонного тока в блоке 15 стимула. Таким образом, по величине снимаемого с этого перехода напряжения можно судить о качестве этого соединения. Увеличение омического сопротивления проявит себя как увеличение напряжения на входе измерителя 23 и свидетельствует о наличии трещин, утоньшений и других дефектов соединения.

Маска 7 может быть выполнена из тонкой полимерной пленки. Через отверстия в маске обеспечивается подключение контрольных точек платы в виде металлизированных отверстиИ к контактным площадкам 11 и 12 матрицы 10.

Так, на чертеже все металлизиро- 1ванные отверстия, кроме третьего слева, подключены к площадкам контактной матрицы 10. Третье слева металлизированное отверстие не имеет соединений с другими отверстиями, поэтому под ним в маске 7 отверстие не вырубается и этот межслойный переход не имеет

12 6 связи с контактными площадками матрицы 10.

Контактные площадки 11 и 12 матрицы 10 выполняют роль соответственно токовых и потенциальных зондов, подключенных через адаптер к металлизированным переходам 5 печатной платы, а через контакты коммутаторов 17 и 24 подключенных к источнику 16 эталонного тока и к измерителю 23. .Блок 15 стимула содержит источник

16 эталонного тока и коммутатор 17.

В качестве источника эталонного тока может быть применен серийно выпускаемый программируемый источник напряжения Б5-44. Этот прибор имеет программируемый режим задания тока и напряжения. Удобно выбрать эталонный ток равным tA при пороговой величине омического сопротивления перехода в

500 мкОм, такой ток создает падение напряжения на нем, равное 500 мкВ, что вполне может быть измерено существующими серийными приборами. Так, в частности, в блоке измерения может быть применен цифровой вольтметр

Б7-21, разрешающая способность которого составляет 10 мкВ.

Коммутаторы 17 и 24 в блоках 15 и

22 имеют одинаковую структуру и содержат пары из двух последовательно соединенных контактов по числу контрольных точек проверяемой платы.

Общие точки двух последовательно соединенных контактов коммутатора 17 подсоединены к первым контактным площадкам 11 матрицы 10, а аналогичные точки коммутатора 24 подключены к вторым контактным площадкам 12 матрицы. Такое исполнение коммутаторов в блоке 15 стимула и в блоке 22 измерения позволяет легко менять направление тока через проверяемый переход, поскольку каждая контрольная точка может быть подключена как к минусу, так и к плюсу источника эталонного тока. Это позволяет исключить из измерения погрешность от контактной разности потенциалов. В этом случае выполняется два измерения при разных направлениях тока через переход и берется среднее значение измеряемой величины.

При замыкании контактов в коммутаторе 17 должны быть включены аналогичные контакты в коммутаторе 24, Например, при измерении перехода АБ срабатывают контакты 18.1 и 19.2 в

1510112

Составитель Н.Шмелев

Редактор Е.Папп Техред Л.Олийнык Корректор Т. Палий

Заказ 5830/57 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 коммутаторе 17 и такие же контакты

25.1 и 26.2 в коммутаторе 24. Поэтому в одном кадре программы производится обращение сразу к двум коммутаторам.

Адаптер 8 является основным конст-: руктивным элементом устройства, при" чем при увеличении количества проводящих элементов усилие контактирования снижается.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля печатных плат, содержащее измерительный блок, контактную матрицу с площадками и контактами для подключения измерительного блока, адаптер, выполненный в виде упругого эластомерного электрического соединителя с токопроводящими элементами и приземной механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, в устройство дополнительно введена диэлектрическая маска с отверстиями, размещенными в соответствии с топологией контролируемой платы, а токопроводящие элементы в адаптере выполнены в виде каналов с токопроводящнми стенками, диаметр которых меньше минимального расстояния между проводниками контролируемой печатной платы..

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что контактная матрица выполнена в виде многослойной печатной платы, верхний слой которой содержит группы контактных площадок по две íà каждую контролируемую точку, а в измерительный блок дополнительно введены источник эталонного тока и коммутатор, установленный с возможностью подключения к контролируемым точкам по четырехпроводной схеме.