Автоматическое устройство для проверки качества металлизации отверстий печатных плат

Автоматическое устройство для проверки качества металлизации отверстий печатных плат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 и"" ».; »» »» &:". »» »» » (Взв»

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

О П С

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<11>729498

Ф »

//"

r с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено.049377 (21) 2460015/25-28 (я)М. К„.2 с присоединением заявки М—

G 01 N 27/86

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 250480, Бюллетень 1 1о 15

Дата опубликования описания 2804,80 (53) УДК 620 ° 179. .14 (088.8) О.В. Антонов, П.Т. Воробьев, Б.М. Дяблов, A.Ê. Наумов и В.В. Янковский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ, КАЧЕСТВА МЕТАЛЛИЭАЦИИ ОТВЕРСТИИ

ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Недостатком устройства является ненадежность контакта, отсутствие достоверности факта подключения щупов к иэделию.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является.автоматическое устройство для проверки качества металлизации отверстий печатных плат, содержащее стабилизатор тока, контактные головки со щупами, приводы подачи печатных Плат по координатным осям и привод подачи верхней и нижней контактных головок, блок управления с пультом ручного управления всеми приводами, измеритель сигналов, блок автоматизации контроля металлиза ии, соединенные с его выходами регистратор и блок -программ-З0

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, а именно к средствам контроля печатных плат, и может найти применение в радиоэлектронной промышленности °

Известно устройство контроля металлизации отверстий печатных плат, содержащее верхние и нижние щупы, перемещаемые по,,определенной траектории в процессе контроля (1) . ного управления со вторым входом которого соединен фотосчитывающий блок (2) .

Недостаточная надежность известного устройства связана с невозможностью изменения величины контактного усилия, с повреждением металлизации отверстий щупами коаксиальной конструкции, отсутствием возможности калибровки измерительной системы.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено токовопотенциальным коммутатором, датчиком эталонной металлизации, переключателем режима работы, подключенным к нему через измеритель блоком сравнения и электронным ключом, приводы подачи печатных плат и привод подачи контактных головок выполнены шаговыми, щупы контактных головок расположены на взаимно перпендикулярных диаметрах

Одной окружности р при этoM щупыp расположенные на одном диаметре, электрически соединены между собой, выходы верхней и нижней контактных головок соединены с таково-потенциальным коммутатором, один выход которого соединен с токовым входом датчика

729498 эталонной металлизации, два выхода напряжения коммутатора соединены с переключателем режима работы, токовый выход датчика эталонной металлизации связан со входом стабилизатора, выходы напряжения датчика эталонной металлиэации связаны со входом переключателя режима работы, один из выходов которого связан со входом электронного ключа, выход которого связан с токовым входом токово-потенциального коммутатора, выход стабилизатора связан со вторым входом электронного ключа, выход блока сравнения связан со входом блока. автоматизации контроля металлизации, один выход которого связан с электронным ключом, дру- 15 гой — с токово-потенциальным коммутатором, выходы блоков программного управления и автоматизации контроля металлизации соединены с параллельными выходами блока управления шаговыми Щ приводами.

Кроме того, токово-потенциальный коммутатор выполнен в виде релейного переключателя иэ четырех контактных нормально замкнутые и HopMaxz - p5 но разомкнутые контакты первой контактной группы соединены соответственно с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами второй контактной группы, нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты третьей контактной группы соединены соответственно с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами четвертой контактной группы, нормально замкнутые контакты пер" вой и четвертой контактных групп имеют выходы для включения в токовую цепь, нормально замкнутые контакты второй и третьей контактных групп имеют выходы для снятия напряжения, gp а выходы перекидных контактов всех контактных групп используются для подключения к контактным щупам верхней и нижней контактных головок.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2— верхняя и нижняя контактные головки, разрез; на фиг. 3 — расположение щупов в контактных головках; на фиг.4— положение щупов на металлиэации во- 50 круг отверстия при симметричном и несимметричном расположении относительно оси отверстия.

Автоматическое устройство для проверки качества металлиэации отверс- $5 тий печатных плат содержит стабилизатор.l тока, верхнюю и нижнюю контактные головки 2 и 3 со щупами 4, приводы 5 и 6 подачи печатных плат по координатным осям и привод 7 подачи верхней и нижней контактных головок, блок 8 управления с пультом 9 ручногс управления всеми приводами, измеритель 10 сигналов, блок 11 автоматиза ции контроля металлизации, с выходами которого соединены регистратор 12 и блок 1 3 программного управлени я, со вторым входом которого соединен фотосчитывающий блок 14.

Кроме того, устройство включает токово-потенциальный коммутатор 15, датчик 16 эталонной металлиэации, переключатель 17 режима работы, блок

18 сравнения, подключенный через иэмеритель 10 сигналов к переключателю

17, и электронный ключ 19, Верхняя и нижняя контактные головки 2 и 3 щупами 4 установлены на KOHтактных площадках 20 металлизированного отверстия контролируемой печатной платы 21 ..Приводы 5 и 6 подачи печатных плат и привод 7 подачи контактных головок выполнены щаговыми.

Щупы 4 контактных головок 2 и 3 расположены на взаимно перпендикулярных диаметрах одной окружности, щупы, расположенные на одном диаметре, электрически соединены между собой, что в случае несимметричного расположения контактной площадки 20 относительно отверстия обеспечит контакт между металлиэацией и щупом.

Стабилизатор тока 1 через датчик

16 соединен с токово-потенциальным коммутатором 15. Выходы датчика 16 соединены с переключателем 17 режима работы, два других входа которого связаны с токово-потенциальным коммутатором 15, а два выхода переключателя — с одним иэ входов электронного ключа 19 и измерителем 10 сигналов. Выход стабилизатора 1 через электронный ключ 19 соединен с токово-потенциальным коммутатором 15.

Блок 11 автоматизации контроля соединен с третьим входом электронного ключа 19 а вход блока 11 — с токово-потенциальным коммутатором.

Блок 13 программного управления и блок 11 автоматизации контроля металлизации соединены с параллельными входами блока 8 управления щаговыми приводами. Два щупа 4 верхней и два щупа нижней контактных головок 2 и 3 соединены с токово-потенциальным коммутатором 15.

Устройство работает следующим образом.

Щупы контактных головок устанавливают на контактные площадки любого металлизованного отверстия печатной платы. Переключатель 17 режима работы устанавливают в положение Калибровка, при этом электронный ключ 19 открывается и по замкнутой цепи: стабилизатор 1 тока, электронный ключ 19, нормально замкнутый контакт коммутатора 15, датчик 16 эталонной металлиэации течет эталонный ток . Так как величина омического сопротивления датчика 16 известна, то по измерителю 10 калибруется измерительный тракт устройства.

729498

Формула изобретения

Затем переключатель 17 переводится в положение измерение и электронный ключ 19 закрывается. В этом положении переключателя 17 электронный ключ 19 будет открываться и закрываться только при условии, что контактные щупы обеих головок 2 и 3 контактируют с контактной плов(адкой

20 печатной платы. После очередного замера по сигналу блока 11 сначала закрывается ключ 19, затем осуществляется подъем контактных головок 2 и 3. Это.предотвращает подгорание щупов 4.

Включением кнопки Пуск блока 8 управления щаговыми приводами приводы

5 и б устанавливают плату 21 в исходное положение, совпадающее с началом координат платы, Дальнейшая Работа устройства осуществляется по программе. В фотосчитывающем блоке 14 программа считывается и обрабатывается в блоке 13 программного управления и подается на блок 8 управления приводами. Приводы 5 и 6 осуществляют отработку заданного программой перемещения платы.

После этого по сигналу блока 8 запускается тактовая система блока 11.

По сигналу блока 11 запускается шаговый привод 7, Контактные головки опускаются на контактную площадку 20 металлиэированного отверстия. Контактное давление щупов 4 регулируется путем изменения числа импульсов, подаваемых из блока 8 управления прив одами.

По сигналу тактовой системы блока

11 открывается электронный ключ 19.

Через щупы 4 и металлизированное отверстие.течет ток определенной величины, Напряжение, снимаемое с другой пары контактных щупов 4, через переключатель 17 подается на измеритель

10 сигналов, например цифровой вольтметр. При неизменном токе через металлизированное отверстие падение напряжения пропорционально омическому сопротивлению металлиэации отверстия, т.е. по величине напряжения можно судить о качестве металлиэации.

Увеличение омического сопротивления проявит себя как увеличение напряжения, т.е. металлизация в отверстии имеет дефект.

Результат измерения в двоично-десятичном коде снимается с измерителя 10 и запоминается в блоке 18 сравнения. По сигналу тактовой системы блока 11 все контактные группы коммутатора 15 перейдут во второе положение. Стабилизатор тока подключится к другой паре контактных щупов и будет произведено второе измерение беэ изменения положения щупов на плате.

Результат второго измерения поступит, в блок 18 сравнения.

60 б5

При совпадении измерений через блок 11 закроется электронный ключ

19 и на блоки 8 и 13 поступит команда на подъем контактных головок 2 и 3 и ввод следующего кадра программы.

Реэ ульт ат второго измерения, подаетс я также в блок 11 контроля металлизации, где сравнивается с уставкой, и если оно окажется выше напряжения уставки, включится регистратор 12, например печатающее устройстяо, и будет осуществлена распечатка порядкового номера измерения, координат отверстия и величины омического сопротивления, т.е. на ленте будут зафиксированы данные о дефекте и его координаты.

При необходимости устройство может работать в режиме ручного управления от блока 9.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить контроль всех отверстий плат с высокой надежностью и производительностью,что ведет к повышению качества выпускаемых печатных плат.

1. Автоматическое устройство для проверки качества металлизации отверстий печатных плат, содержащее стабилизатор тока, контактные головки со щупами, приводы подачи печатных плат по координатным осям и привод подачи верхней и нижней контактных головок, блок управления с пультом ручного управления всеми приводами, измеритель сигналов, блок автоматизации контроля металлиэации, соединенные с его выходами регистратор и блок программного управления, и соединенный со вторым входом последнего фотосчитывающий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено токово-потенциальным коммутатором, датчиком эталонной металлизации, переключателем режима работы, подключенным к нему через измеритель блоком сравнения и электронным ключом, приводы подачи печатных плат и привод подачи контактных головок выполнены шаговыми, щупы контактных головок расположены на взаимно перпендикулярных диаметрах одной окружности, при этом щупы, расположенные на одном диаметре, электрически соединены между собой, выходы верхней и нижней контактных головок соединены с токово-потенциальным коммутатором, один выход которого соединен с токовым входом датчика эталонной металлизации, два выхода напряжения коммутатора соединены с переключателем режима работы, токовый выход датчика эталонной металлизации связан со входом стабилизатора, выходы напряжения дат729498 чика эталонной металлиэации соединены со входом переключателя режима работы, один иэ выходов которого связан со входом электронного ключа, выход которого связан с токовым входом токово-потенциального коммутатора, выход стабилизатора связан со вторым входом электронного ключа, выход блока сравнения связан Со входом блока автоматизации контроля металлизации один выход которого связан с электронным ключом, другой — с токовопотенциальным коммутатором, выходы блоков программного управления и автоматизации контроля металлизации соединены с параллельными входами блока управления шаговыми приводами.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что токово-потенциальный коммутатор выполнен в виде релейного переключателя из четырех контактных групп, нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты первой контактной группы соединены соответственно с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми конт акт ами второй контах тной группы, нормально замкнутые и нормально ра- . зомкнутые контакты третьей контактной группы соединены соответственно с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами четвертой контактной группы, нормально замкнутые контакты первой и четвертой контактных групп имеют выходы для включения в токовую цепь, нормально замкнутые

® контакты второй и третьей контактных групп имеют выходы для снятия напря-. жения, а выходы перекидных контактов

scex контактных групп используются . для подключения к контактным щупам верхней и нижней контактных головок. !

Источники инФормации,принятые во внимание при экспертиза

1. Патент CATHA 93766470, кл. 324-64.03.8, 1972, Щ 2„ шарапов tO.È., Перекатов B.H.

Вопрссы контроля при производстве пе-чатных плат. М., иэд-во института точной механики и вычислительной тех= ники AH СССР, 1974 (прототип) .

729498

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеннй н открытий

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

Заказ 1 254/3 8

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Долгова

Редактор Л. Народная Техред Ж. Кастелевич Корректор O. новинская