Способ контроля печатных плат
Иллюстрации
Реферат
< 711709
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Респубпик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13,06.77(21) 2496232/18 21 (51)M. Кл.
Н 05 К 3/08
9 01 В 9/08 с присоединением заявки М
1 ееударстееклнх квннтет
СССР
an делан изобретений и етхрытвй (23) Приоритет
Опубликовано 25.01.80. Бюллетень М 3 (53) УДК 621. .396.6.049. .75.002
Дата опубликования описания 28,01,80 (72) Автор изобретения
В. А. Фатхи (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Изобретение относится к технике контроля печатных плат в процессе производства, в частности, к контролю печатных плат,.при котором оценивается удовлетвсьрепие допускам расстояний между печатными проводниками.
Известен способ контроля печатных плат путем замера расстояний между проводниками, например, с помощью измерительных линз Г11
Этим способом контролируют точность соблюдения размеров в печатной плате.
Мерительные выпуклые линзы изготавливают из органического стекла. На их плоскую сторону наносят сеточную шкалу для измерения расстояний между проводниками, например, таких наиболее часто употребляющихся в практике как 0,4, Оэ5р 0,6 0,8„1 мм, Накладывая линзу на "узкое место" платы, визуально опрело деляют точность его выполнения. . Процесс реализации способа контроля качества плат, под которым понимается удовлетворение заданному допуску расстояний между проводниками, состоит в наложении линзы, фиксации начала отсчета, снятии замера в числовой форме, запоминания числовых значений, округлении числовых значений, сравнении снятогс замера с величиной допуска.
Способ является трудоемким, так как требует большого напряжения внимания контролера при фиксации начала отсчета и снятии замера после каждого очередного перемещения линзы. Кроме того контроль не обладает достаточной полнотой, поскольку выбор числа наложений, осуществляемый контролером, является заведомо неполным.
Известен способ контроля печатных плат, основанный на последовательном сравнении расстояний между проводниками печатной платы и изображением проводников, полученным при помощи оптических средств (2j .
Путем наложения изображения проводников контролируемой платы и шаблона получают наложенное изображение. По3 71 /l//po fMTE. JI bHo относ итеп ьно изображения объекта контроля, добиваются совмещения краев изображения объекта и шабпона под визуальным контролем. Если изображение объекта контроля с шаблоном . совмещены, принимается решение о правильности контролируемого объекта.
Однако при контроле печатных плат известным способом производительность остается низкой иэ-за многократного повторения одинаковых операций с каждой парой проводников по всей их длине, а качество контроля неудовлетворительным из-за погрешностей оптического проецирования изображения платы на экран и погрешностей изготовления шаблона.
Бель изобретения - повышение производительности и точности контроля.
Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля печатных плат, основанном на последовательном сравнении расстояний между проводниками печатной платы и изображением проводников, полученным при помощи оптических средств, смешают изображение одного из пары проводников на величину допуска на расстояние между проводниками платы, например с помощью оптического клина, и сравнивают смещенное изображение с другим проводником пары, На фиг. 1 изображена контролируемая по описываемому способу печатная плата; на фиг. 2 - показано смещенное изображение проводника в оптическом клине, на фиг. 3 -ход лучей в оптическом клине цри смещении изображения; на фиг. 4 изображены проводники печатной платы, расстояния между которыми удовлетворяют йорме допуска, на фиг. 5проводники печатной платы, расположенные на расстоянии, меньше допустимого; на фиг. 6 изображены зонды, выполненные в виде фоточувствительных полосок или масок, используемые для распознавания результатов контроля.
Печатная плата 1, контролируемая по описываемому способу, расположена под оптическим клином 2 на определенном расстоянии, обеспечивающем возможность ее перемещения.
Над оптическим клином 2 перпендикулярно грани Сс 8d расположена чувствительная головка 3 распознающего
/ устройства, при этом ребро CC клина делит чувствительную поверхность распознающей головки 3 на две части, 1709 4 одна из кото/ ых находится над плоскост ж> рани с с, ДД, а другая над поверх ностью платы 1, Благодаря этому пояяляется возможность одновременного о6зора изображения на поверхности платы
1 и на грани cC dd клина 2.
Оптический клин 2 выполняет смешение изображения проводника с печатной платы 1 и дает смешенное изображение O . Ход лучей в оптическом клине
I представлен на фиг, 3, где точка А является иэображением проводника платы, точка А изображением проводника, / смещенного с помощью оптического клина. Расстояние 3 соответствует расстоянию смешения изображения А проводника. Угол 9 -преломляший угол клина. Расстояние 5 - расстояние от клина до смещенного изображения, щzo угол смешения. Известно, что величина смещения изображения А проводника зависит от преломляюшего угла оптического клина 8 от материала оптического клича и от расстояния 5 от
25 клина до изображения. Известно, что при изготовлении плат большой сложности и насыщенности с применением микросхем, расстояния между проводниками могут составлять от 0,4 мм до 1 мм.
30 Так, например, дпя получения смещенного изображения проводника проведем расчет оптического клина для допусков
6* = 0,4 мм и Юд = 1 мм,, расстояния от платы с;, равного 5 мм.
35 Угол смешения рассчитывается по формуле
Ш=— / 1)
Для >.=O 4 мм, UU =4 35 1 (0,08
40 радиан), а дпя g =1 мм, О =11 27 33 (0,2 радиана).
Угол .преломления 8 оптического клина рассчитывается по формуле
Я=—
И -4 (2) где Vlg - величина, связанная с особенностями стекла, из
Я которого изготавпиваетс я оптический клин.
Например для стекла К8 по ГОСТ 3514-67
П =- 1,51163. Тогда по формуле (2) для Ю = 0,08 радиан 8 = 8 17 а для Ю = 0,2 радиана B = 22 11.
Располагая, например, оптический о клин с = 22 11 из стекла К8 на расстоянии g =- 5 мм от поверхности
5 7117
1 контролируемой платы получаем смешение изображения проводника на величину допуска между проводниками к --- 1 мм.
В результате смещения изображений проводников платы могут получаться 5 следующие их варианты (см. фиг. 4 и фиг. 5). На фиг. 4 показан вариант совместного изображения в зоне распоаьнавания головки 3 изображений провод1 ника 9 и смещенного изображения Q 16 проводника CI . Изображение в зоне распознавания будет называться признаком несовмещенности. Такой признак появляется при удовлетворении расстояния 5 м жду проводниками С и норме допуска 6д . Ha фиг, 5 показан признак совмещенности в зоне распознавания, которой свидетельствует о несоответствии расстояния между проводниками норме допуска.
Для распознавания совмещенности изображений проводов и смещенных изображений соседних проводов удобно использовать метод зондов 4 (см. фиг. 6) размещенных на реценторном поле 5, ку»
25 да проецируют подлежащий распознаванию образ. Зонды 4 выполнены в виде фотопроводящих полосок или масок. Электропроводность зондов увеличивается при освещении. Зонды подключены к устройству 0 осуществляющему идентификацию распознаваемого признака.
На основе идентификации распознаваемого признака принимают решение о качестве изготовления распознаваемой зоны платы. В случае удовлетворения требованиям по качеству продолжают сканирование распознаваемой зоны по поверхности платы. В случае неудовлетворения
40 требованиям по качеству производят останов и сигнализацию о результатах контроля.
Сканирование эоны распознавания может производиться с использованием, 09 6 например, графических регистрирующих устройств, содержащих механизм- остроитель, силовую электронную схему упраъления электродвигателями. С помощью механизма-построителя каретка устройства перемешается в плоскости прямоугольной системы координат. Вид граектории движения каретки определяется характером изменения входных напряжений по сям ) .и У Ох U>, Примера и устройств сканирования является, например, двухкоординатное регистрирующее
4 устройство ДГУ-1, а также графическое регистрирующее устройство планшетного типа ЕС-70/1. формула изобретения
Способ контроля печатных плат, основанный на последовательном сравнении расстояний между проводниками печатной платы и изображением проводников, полученным при помощи оптических средств, отличающийся тем,что,с целью повышения производительности и точности контроля смешают изображение одного из пары проводников на величину допуска на расстояние между проводниками платы, например с помощью оптического клина, и сравнивают смещенное изображение с другим проводником пары.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Евтюхин Г. А. ° Томашевский Д. И., Явич А. A. Компоновка РЭА на маг нитных матрицах. М., "Сов. радио.
1974э с 43.
2. Коломейцев Ю. В. и др. Оптические приборы для измерения линейных и угловых величин в машиностроении.
N. "Машиностроение, 1974 с. 135136.
711709
Фиаl
Составитель Л. Прокопенко
Редактор Н. Веселкина Техред О. Андрейко Koppemop Ю. Макаренко
Заказ 9029/43 Тираж 885 Подписное.
IlHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4