УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Российский патент 1994 года по МПК H05K1/14 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для контроля печатных плат.

Известно устройство для контроля печатных плат, содержащее контактный блок с подпружиненными штырям, снабженными дополнительными пружинами, диэлектрический шаблон, выполненный в виде печатной платы с отверстиями, соответствующими контрольным точкам, и отверстиям вокруг которых выполнены металлизированные площадки и соответствующими начальным точкам контролируемых цепей, релейно-коммутационный блок и измерительные приборы (1).

Недостатками этого устройства является:
наличие большого числа подпружиненных контактов, сложность выполнения контактного блока, невозможность (практическая) контроля печатных плат с шагом менее 2,5 мм, ненадежность устройства из-за перемещения контактов с проводниками.

Известно также устройство для контроля печатных плат, содержащее адаптер, сменную маску и матрицу, соединенную с измерительным блоком (2).

Работа состоит в следующем: над адаптером устанавливают сменную маску с отверстиями, соответствующими контрольным точкам проверяемой платы, затем на штифты устанавливают контролируемую печатную плату. Все подлежащие проверке электрические связи печатной платы через отверстия в маске и токопроводящие каналы адаптера подключаются к соответствующим контактным площадкам матрицы, соединенной с измерительным блоком.

Недостатком устройства является сложность и ненадежность контактируемой матрицы с токопроводящими каналами, невозможность проверки плат с большой плотностью расположения элементов, т.е. с малым шагом расположения контрольных точек, а также неоправданно большой объем коммутатора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по своей технической сущности является устройство, (прототип), содержащее диэлектрическое основание, выполненное в виде двух частей, в отверстиях одной из которых, расположенных с шагом координатной сетки, размещены сменные контакты, а в отверстиях другой части, выполненных с шагом, кратным шагу координатной сетки, установлены подпружиненные токоотводы; и две сменные перфорированные маски, на одной из которых отверстия соответствуют координатам контрольных точек контролируемой платы, а на другой - отверстия с координатами, закодированными под установку сменных контактов. При этом сменные контакты выполнены в виде трех токосъемных контактов, соединенных перемычкой.

Известное устройство, несмотря на универсальный характер его работы, имеет ряд существенных недостатков, к которым в первую очередь относятся:
- невозможность проверки плат с высокой плотностью разводки монтажа;
- сложны и дороги в изготовлении механическая конструкция устройства и съемные контакты;
- коммутационное устройство должно быть рассчитано на весь объем контактов основания, что делает его неоправданно громоздким.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве контроля печатных плат, содержащем основание с отверстиями, над которыми размещена диэлектрическая матрица со сквозными отверстиями и контактные элементы, размещенные в отверстиях основания, основание выполнено съемным и закреплено на матрице посредством пружины, а отверстия в основании выполнены несквозными в соответствии с топологией контрольных точек контролируемой платы.

На фиг. 1 изображено устройство, в разрезе. Оно состоит из диэлектрической матрицы универсального типа с шагом отверстий, зависящим от вида диагностируемых плат. Изготовляется из изоляционного материала. Геометрические размеры выбираются из условий выбора игольчатых зондов и размеров диагностируемых плат печатного монтажа (ППМ); съемного контактного поля 2, являющегося индивидуальным узлом для каждого типа диагностируемых ППМ. Количество металлизированных не сквозных лункообразных отверстий соответствует числу контрольных точек диагностируемых ППМ.

Геометрические размеры КП и отверстий зависят от типа ППМ и размеров игольчатых зондов. Являясь подвесной конструкцией, КП имеет специальные замки для быстрого и надежного крепления к матрице. Узел крепления 3 имеет свойства пружины или демпфера, что дает возможность уменьшить нагрузку на ППМ и упростить конструкцию зондов; прижимное устройство 9 служит для поджатия диагностируемой платы 10 к игольчатым зондам 6. Игольчатые зонды являются универсальной часть устройства, т.к. могут переставляться из одного КП в другое по мере ввода их в непосредственную работу по контролю ППМ.

На фиг. 2 приведена идеология разводки печати на КП. Здесь металлизированные не сквозные отверстия 4 соединяются печатным монтажом 12 с контактами разъемов 8. Разъемы, расположенные по периметру КП, соединяют контрольные точки ППМ с коммутатором вычислительной системы через зонды, металлизированные отверстиями и печать КП.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В диэлектрической плате, являющейся индивидуальным контактным полем адаптера, сверлятся не сквозные лункообразные отверстия (ЛО) с координатами, соответствующими контрольным точкам диагностируемой платы. ЛО металлизируются и соединяются печатным монтажом с разъемами, расположенными по периметру КП. После набивки контактного поля игольчатыми зондами, оно подвешивается с помощью демпфирующих (пружинных) устройств к универсальной части адаптера.

При этом демпфирующие устройства являются одновременно фиксаторами взаимного положения матрицы и КП, а также ограничителями вертикального движения зондов 6. Основной целью демпфирующего устройства, один конец которого закреплен на матрице, а другой - со съемным механизмом - на контактном поле, является создание постоянной механической нагрузки на прижимное устройство и игольчатые зонды, независимо от их количества и расположения.

Основным универсальным узлом адаптера является: матрица 1 и разъемы 8, расположенные на съемной части. Число отверстий 7 в поле матрицы, их диаметр и шаг зависит от вида и размеров диагностируемых ППМ. В предлагаемом устройстве используется свойство матрицы центрировать игольчатые зонды, а также ее изолирующие свойства, необходимые при большой плотности их распределения. Перед диагностированием ППМ КП вместе с установленными зондами крепится к матрице с помощью съемного механизма демпфирующего устройства.

С его же помощью происходит центрирование зондов и проверка их свободного хода. На фиксирующие штифты 5 одевается и с помощью прижимного устройства 9 к игольчатым зондам прижимается контролируемая плата 10.

Информация с контрольных точек ДППМ через зонды 6, металлизированные не сквозные лункообразные отверстия 4, печатный монтаж 12 контактного поля и разъемы 8 с помощью соединителей поступает на коммутаторы измерительной системы и далее в блок обработки информации. После проверки одного вида контролируемых плат, КП с зондами снимается с адаптера и на матрицу можно навешивать новое КП с зондами для проверки следующего типа ППМ. При этом игольчатые зонды с предыдущего контактного поля могут переставляться в КП проверки другого типа плат.

Таким об разом, демпфирующие подвесы в сочетании с индивидуальными контактными полями, имеющими не сквозные лункообразные металлизированные отверстия, позволяют создать конструкцию адаптера с универсальной системой контроля ППМ и минимизированным числом игольчатых зондов и всех звеньев обработки информации. В этом заключаются преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Сущность изобретения: устройство содержит основание 1 с отверстиями 7, над которыми размещена диэлектрическая матрица 2 со сквозными отверстиями и контактные элементы, размещенные в отверстиях основания 1, выполненного съемным и закрепленного на матрице 2 посредством пружины 9, отверстия в основании выполнены несквозными в соответствии с топологией контрольных точек. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, содержащее основание с отверстиями, над которыми размещена диэлектрическая матрица со сквозными отверстиями и контактные элементы, размещенные в отверстиях основания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения устройства, основание выполнено съемным и закреплено на матрице посредством пружины, а отверстия в основании выполнены несквозными в соответствии с топологией контрольных точек контролируемой платы.