Устройство для контроля изоляции печатных плат Советский патент 1987 года по МПК G01R31/02 G01R27/00 

1

Изобретение относится к контрольно-испытательной аппаратуре и может быть использовано для контроля изоляции печатных плат с большим количеством цепей.

Цель изобретения - повышение производительности за счет снижения проводимости самого устройства и упрощение за счет уменьшения количества коммутационных злементов.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для контроля изоляции печатных плат} на фиг. 2 - схема

коммутатора массивовj на фиг.З - схема коммутирующей матрип. на фиг. 4 - фрагмент контактного блока и конструкция контакта; на фиг. 5 - схема взаимодействия контактного блока с коммутирующей матрицей.

Устройство для контроля изоляции печатных плат (фиг. 1) содержит блок 1 измерения, коммутатор 2 массивов, коммутатор цепей печатной платы,состоящий из коммутирующей матрицы 3, привода 4 коммутирующей матрицы,контактный блок 5, привод 6 контактного блока, входные 7 и выходные 8 шины управления и сигнализации.

Связь с внешним блоком управления осуществляется через его входные 7 и выходные 8 шины соответственно сигнализации и управления, от которых поступают следующие сигналы: сигнал синхронизации работы блока 1 Измерения; группа (1...2 ) сигналов управления коммутатором 2 массивовj сигнал перемещения коммутирующей матрицы 3 в первое положение; сигнал перемещения коммутирующей матрицы 3 во второе положение; сигнал прижима-отжима печатной платы к контактам контактного блока 5; сигнал о нахождении коммутирующей матрицы 3 в первом положении; сигнал о нахождении коммутирующей матрицы 3 во втором положении; сигнал о нахождении контактного блока 5 в прижатом.состоянии j сигнал о нахождении контакт- .ного блока 5 в отжатом состоянии.

Вход блока 1 измерения соединен с выходом V коммутатора 2 массивов, вход которого соединен с выходом коммутатора цепей печатной платы, вход которого соединен с контактным блоком 5, входы кот.орого соединены с выходными контактами устройства для подключения к цепям печатной платы.

Коммутатор 2 массивов (фиг, Z) содержит по 2 реле 9, 2 усилителей 10, 2 входов для передачи сигналов ст шин коммутирующей матрицы 3 и входов управления, на которые поступают сигналы с выходной 8 шины блока управления, а также два выхода, которые подключены к входам блока 1 измерения.

Коммутирующая матрица 3 (фиг. 3) содержит 2 X 2 контактных точек (т I), расположенных на диэлектри15

ческом основании 11, причем точки матрицы с номерами- i j . при ; 2 соединены шинами по столбцам 12, а точки матрицы с номерами i j при j 2 - по строкам 13. Одноименные шины столбцов и строк соединены между собой и

с помощью гибкого жгута 14, имеющего 2 проводов, подключены к коммутатору 2 массивов.

Расстояние между строками и столбцами контактных точек коммутирующей

матрицы 3 равно шагу координатной сетки контролируемых плат и, соответственно, шагу размещения контак- toB в матрице контактного блока 5. Коммутирующая матрица 3 расположена над матрицей контактного блока 5 и может занимать два положения.

Перемещение коммутирующей матрицы 3 в горизонтальном направлении производится приводом 4 коммутирую-

щей матрицы, который соединен с двумя входами, управляющими перемещением матрицы 3 в первое и второе положения соответственно, и с двумя выходами, сигнализирующими о нахождении

коммутирующей матрицы 3 в первом и втором положениях.

В первом положении контактная точ- ка ij коммутирующей матрицы 3 расположена над соответствующим контактом (ij-м) контактного блока 5, а во втором положении контактная точка ij + +2 коммутирующей матрицы 3 расположена над ij-M контактом контактного блока.5.

Контактный блок 5 (фиг. 4) содержит матрицу, образованную гнездами 15 в диэлектрическом основании 16, в которых размещены двусторонние контакты 17 с пружиной 18. Контакты 17 имеют возможность свободного перемещения в гнездах 15 в вертикальном направлении и опускаются под дей

ствием собствеяиого веса. От выпа- даник из г незда контакт удерживается кольцевым упором 19.

Взаимодействие контактного устройства с коммутирующей матрицей показано на фиг, 5. Прижим контролируемой печатной платы 20 к контактам 17 ос тцествляется через наложенную на нее изолируюпхую маску 21 приводом 6 контактного блока, В процессе прижима контролируемой платы 20 к контактам 17 первоначально происходит подъем контактов до тех пор пока они не упрутся верхними концами в соответствующие контактные точки коммутирующей матрицы 3, а затем происходит сжатие пружины 18, обеспечивающее надежный контакт.

Устройство работает следующим образом.

На базирующие штыри контактного блока 5 устанавливается контролируемая печатная плата 20, на которую наложена изолирующая маска 21 с со- ответбтвующей топологией,

С помощью коммутатора 2 массивов осуществляется формирование массивов контролируемых точек.

Контроль сопротивления изоляции между массивами контролируемых точек производится следующим образом.

С внешнего блока управления через выходную шину 8 на входы привода 4 коммутирующей матрицы подается сигнал, по которому происходит перемещение коммутирующей матрицы 3 в первое (правое по фиг. 5) положение. По завершении перемещения на блок управления через входную шину 7 поступает сигнал о нахождении коммутирующей матрицы 3 в первом положении.

Затем с внешнего блока управления через выходную шину 8 на входы привода 6 контактного блока поступает сигнал, по которому осуществляется прижим контролируемой печатной платы 20 к контактам 17 контактного блока 5 и, соответственно, прижим контактов 17 к контактным точкам коммутирующей матрицы 3, сгруппированным по столбцам. По завершении прижима на внешний блок управления через входную шину 7 поступает сигнал о нахождении контактного блока 5 в прижатом состоянии (фиг. 5).

С внешнего блока управления через выходную шину 8 на вход коммутатора

5

0

5

0

5

0

5

0

5

14

2 массивов подается группа (1,,,) сигналов, по которым происходит формирование двух массивов столбцов контролируемых точек печатной платы 20, сопротивление изоляции между которыми регистрируется блоком 1 измерения. Одновременно на блок 1 измерения с внешнего блока управления через выходную шину 8 подается сигнал синхронизации, учитывающий задержку на время переходных процессов в коммутаторе массивов. Всего в первом положении коммутирующей матрицы 3 в соответствии с алгоритмом формирование массивов столбцов производится 1 .

По завершении контроля сопротивления изоляции всех контролируемых точек печатной платы 20, сгруппированных по столбцам, внешний блок управления снимает с привода 6 контактного устройства сигнал прижима. При зтом происходит отжим печатной платы 20 от контактов 17 контактного устройства 5 и, соответственно, отжим контактов 17 от контактных точек коммутирующей матрицы 3, На внешний блок управления через входную шину 7 от привода 6 контактного блока поступает сигнал о нахождении контактного блока 5 в отжатом состоянии.

Цикл контроля повторяется с перемещением коммутирующей матрицы 3 во второе (левое) положение в той же последовательности, что для первого положения (фиг. 5). В этом положении коммутирующей матрицы 3 контролируемые точки печатной платы группируются по строкам.

Формирование массивов строк,между которыми осуществляется контроль сопротивления изоляции, производится m раз. Результаты измерения регистрируются блоком 1 измерения.

По завершении контроля сопротивления изоляции всех контролируемых точек печатной платы 20, сгруппированных по строкам, происходит отжим печатной платы 20 от контактов кон- - тактного блока 5 и, соответственно, отжим контактов 17 от контактных точек коммутирующей матрицы 3. На этом контроль заканчивается.

Результаты контроля регистрируются блоком 1 измерения.

Таким образом, для контроля печатной платы, имеющей, например 32768 точек (256 X 128), необходимо про51

извести два прижима-отжима, каждый продолжительностью 1 с, два перемещения коммутирующей матрицы 3, каждое продолжительностью - 2 с, восемь контроля (log 256) сопротивления изоляции между массивами контролируемых точек печатной платы, сгруппированных по строкам, и семь (log 128) тактов контроля между мае сивами контролируемых точек печатной платы, сгруппированных по столбцам. Длитегрьность каждого такта контроля составляет 2 с. Таким образом, все время контроля сопротивления изоля- ции печатной платы занимает 38 с.

Увеличение сопротивления изоляции между массивами контактных точек коммутирующей матрицы ( 1000 МОм) позволяет сократить длительность такта контроля по сравнению с прототипом в 2-4 раза, а следовательно,повысить пpoизjвoдитeльнocть устройства.

Упрощение устройства достигается за счет выполнения коммутатора цепей печатной платы в виде коммутирующей матрицы 3 с приводрм 4, т.е. за счет исключения огромного количества реле ( тыс.) в приведенном примере и проводов для соединения их с блоком подключения.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля изоля

ции печатных плат, содержащее блок измерения, входы которого соединены с коммутатором массивов, вход которого соединен с выходом коммутатора цепей печатной платы, вход которого соединен с выходом конта1 тного блок входы которого соединены с контактами для подключения цепей печатной платы,, контактный блок механически связан с приводом контактного блока управляющие входы блока измерения, коммутатора массивов, коммутатора цепей печатной платы и привода контактного блока соединены с соответствующими входными шинами управляю

шдх сигналов, выходы сигнализации

5

Q

5 о

5

5

0

146

привода контактного блока соединены с выходными шинами сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения, в него введена изолирующая маска, а коммутатор цепей печатной платы выполнен в виде механически связанных между собой коммутирующей матрицы и привода коммутирующей матрицы, причем изолирующая маска размещена между контактами контактного блока и контролируемой платой и содержит по одному отверстию на каждую цепь печатной платы, выходы сигнализации привода коммутирующей матрицы соединены с выходньши шинами для подключения сигнализации.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что контактный блок выполнен в виде гнезд в диэлектрическом основании, расстояние между которыми равно шагу координатной сетки, расположенных по принципу матрицы, состоящей из 2 строк и 2 столбцов с размещенными в них двусторонними подпружиненными контактами, способными к свободному вертикальному перемещению под действием собственного веса.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что коммутирующая матрица выполнена в виде подвижного диэлектрического оснопа- ния, расположенного над контактным блоком на расстоянии, меньшем высоты свободного перемещения контактов, на котором размещены контактные точки

с номерами ij, соединенные между собой шинами по 2 строкам (при j 2 ) и по 2 столбцам (при j 20, причем одноименные шины соединены между собой, а коммутирующая матрица занимает по отношению к контактному блоку два положения, в первом из кото- pbix расположение .контактов и контактных точек с одинаковыми номерами совпадает, а во втором - контакту LJ соответствует контактная точка ij + 2 (m и 1 - целые числа, причем m / 1).

д. 6x2

я.г нг.г

«

Вх.2 Н2 .2

А 6/юиу измерения /

Изобретение может быть исполь- човано для контроля изоляции печатных плат с большим количеством цепей. Устройство для контроля изоляции печатных плат содержит блок 1 измерения, коммутатор (К) 2 массивов, К цепей печатной платы, состоящий из коммутирующей матрицы 3 и привода 4, контактный блок 5 и его привод 6, входные 7 и вых9дные 8 шины управления и сигнализации соответственно. В описании изобретения даны конструктивные выполнения контактного блока 5 и коммутирующей матрицы 3. Изобретение повышает производительность за счет снижения проводимости самого устройства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. со СП ю 4

Qj(.ynp.f В)(.упр.2

Фиг. 2

вз(.упр2

/J

аг.

/у

столбцы

/1

.

г f.

-О о

о о о о о о

о о о о о о о О

/f

оооооооооооооооо ооооооооооооо

Шаг координатной еетни

о о о о о о о ОС

/f

f

-fe

срие.5

Составитель В.Гусев Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5563/45 Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4