Устройство для контроля дефектов печатной платы Советский патент 1988 года по МПК G01R31/28 

&

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для контроля информации с печатной платы. Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования и достоверности информации. Устройство позволяет с помощью оптического разветви- теля 8 создать требуемое количество лучей для освещения элементов поверхности печатной платы 4, перемещение которой осуществляется координатным столом 3 под управлением бло

Од Од

ка 5 управления координатным столом, Алалиэ информации от элементов печатной платы, получаемой с помощью узлов 9 преобразования светового потока в электрический сигнал и соответствующих АЦП 10, осуществляется с помощью блока 12 сравнения, памяти

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для контроля информации с фотошаблона, печатной платы на различных стадиях ее изготовления

Целью изобретения является повьше ние коэффициента использования оборудования и повышение достоверности.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фигс2 - блок-схема блока управления координатным столом; на фиг. 3 - схема блока синхронизации.

Устройство содержит источник 1 излучения, формирователь 2 признака готовности, координатный стол 3, конролируемую печатную плату 4, блок 5 управления координатным столом, блок 6 регистрации, блок 7 индикации, оптический разветвитель 8, группу узлов 9 преобразования светового потока в электрический сигнал, группу аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 10, блок 11 синхронизации,блок 12 сравнения, память 13 исходных дан ных, блок 14 регистров опорных значений, группу арифметических блоков 15. Блок 5 содержит формирователи 16 и 17 импульсов, элементы И 18 и 19, счетчики 20 и 21 шагов, узел 22 дешифрации, элемент НЕ 23

Блок 11 содержит триггер 24, генератор 25 импульсов, узел 26 запуска, элемент 2H-1L 1H 27, счетчик 28 числа строк, дешифратор 29, формирова- тель 30 импульса, элементы И 31-33, формирователь 34 импульсов, элемент 35 задержки.

Устройство работает следующим об- разом„

Контролируемая печатная плата 4 устанавливается на координатн)1Й стол

.-

13 исходных данных, блока 14 регистров опорных значений, арифметических блоков 15„ Синхронизация блоков устройства осуществляется блоком 11, который в каждом цикле управляется сигналом формирователя 2. 1 з„ги ф-лы, 3 ил.

, 5

- Ют20 30

35

. 40

25

3 в исходное положение Световой луч от источника 1 излучения, попадая на оптический разветвитель 8, разделяется на п лучей, сфокусированных на поверхность печатной платы 4„ Взаимную ориентацию разветвителя 8 и пeчatнoй платы 4 осуществляют так, что световые пятна от лучей располаг аются по прямой линии вдоль одного из направлений, например, у, движения стола на равном расстоянии друг от друга. Причем световые пятна первого и второго лучей попадают на технологические участки печатной платы 4 соответственно на фолы у и основу.

Блок 5 управления координатным столом позволяет перемещать печатную плату 4 в автоматическом режиме, формируя импульсы управления движением по направлениям х и у. Узел 26 блока 11 синхронизации включает генератор 25, импульсы которого поступают на первые входы элементов Н 18 и 19 блока 5 управления столом В зависимости от состояния узла 22 импульсы с помощью элемента 23 нагтравляется в счетчик 20 шагов по х или счетчик 21 шагов по у. Одновременно эти импульсы поступают на формирователи 16 и 17 импульсов,вырабатывающих сигналы перемещения координатного стола 3,, Дешифратор состояния счетчиков 20 и 21 также управляет реверсом двигателей координатного стола 3. Таким образом, формируется поле сканирования печатной платы 4, кбторое состоит из сегментов, сканируемых отдельными лучами. Размер сегментов выбирают из условия перекрытия и,х на ширине в одну строку по окончании 1.:кани- рования,

Отраженные от поверхности печатной платы 4 лучи попадают на узлы 9, осуществляющие преобразование сигналов яркости в электрический сигнал. Выходные напряжения узлов 9 преобразуются в цифровой код с помощью АЦП 10, Запуск этих АЦП производится по сигналам их готовности, поступающих на входы формирователя 2, уровень напряжения которого, соответствующий наличию готовности всех АЦП 10, поступает в блок II.

Первый запуск АЦП 10 производится от узла, импульс которого поступает на вход элемента 27, и при наличии сигнала готовности на другом входе этого элемента на его выходе вырабатывается импульс, запускающий формирователь 30.

Выходной импульс формирователя 30 поступает на запуск АЦП 10. Последующие запуски осуществляются от импульсов, вырабатываемых формирова12 сравнения и памяти 13 во время прохождения лучей по последним строкам.

Вся информация, получаемая при сканировании поверхности печатной платы А с выходов АЦП 10, поступает на соответствующие входы блоков 15, где производится сравнение со сред1Q ним опорным значением. Среднее значение определяют с помощью сумматора блока 15, на входы которого подаются опорные значения от блока 14, а на выходе получают полусумму этих

15 значений, не используя младший значащий разряд результата, что равносильно делению на 2 с округлением до целого. Сравнение текущих значений информация с опорным производится

2Q программируемой логической матрицей блока 15, на выходе которой присутствует логический О, в случае, когда текущее значение меньше опорного, и логическая 1 в случае, когда тетелем 16 сигналов перемещения, посту- 25 кущее значение равно или больше опор- пающих на элемент 27.

Сигнал готовности АЦП 10, получаемый после первого запуска, подается на формирователь 34, формирукнций в момент окончания преобразований им- 30 пульс, поступаюЕЦий на первый вход элемента И 33, с выхода которого подается в блок 14. В регистрах блока 14 по этому сигналу фиксируются результаты преобразований сигналов яр- 5 кости первого и второго отраженных лучей соответствующих уровням фольга и основе. Одновременно импульс формирователя 34 подается на элемент 35 задержки. Задержанный импульс пе- 40 реводит триггер 24 в состояние, запрещающее прохождение сигналов через элемент И 33. Возврат триггера 24 в исходное состояние производится после окончания сканирования печат- 5 ной платы и по сигналу дешифратора 29, управляемого счетчиком 28 строк, на вход которого поступают импульсы реверса из блока 5 управления столом. Таким обра-зом, однократно при первом gQ запуске АЦП 10 фиксируются опорные значения. Дешифратор 29 также управляет прохождением импульсов перемещения посредством элементов И 31 для записи в память 13 информации, полу- gg чаемой при прохождении лучей по первым строкам соответствующих сегментов печатной платы 4, и элементов И 32 для управления работой блока

ного. Информация с выходов блоков 15 поступает в блок 6 регистрации,представляющий собой устройство накопления, например, магнитный диск, на входы памяти 13, кроме информации с выхода блока 15, соответствующего первому лучу, и на входы блока 12 сравнения, кроме информации с выхода блока 15, соответствующего последнему п лучуо По сигналам записи из блока 11 синхронизации в память 13 зано сится информация, соответствующая первым строкам, а по сигналам управления из блока 11 синхронизации информация из памяти 13 сравнивается в блоке 12 сравнения с информацией, соответствующей последним строкам. Причем сравнение производится между информацией от последней строки сегмента печатной платы 4 и информацией от первой строки последующего сегмен- га. Результат сравнения с выхода блока 12 сравнения подается на блок 7 индикации, который отображает факт окончания сканирования. Полное совпадение сравниваемых объемов информации свидетельствует о завершении контроля информации с поверхности печатной платы 4 в каждом сегменте и всей поверхности с перекрытием между сегментами щириной в одну строку. Формула изобретения 1. Устройство для контроля дефектов печатной платы, содержащее источ12 сравнения и памяти 13 во время прохождения лучей по последним строкам.

Вся информация, получаемая при сканировании поверхности печатной платы А с выходов АЦП 10, поступает на соответствующие входы блоков 15, где производится сравнение со средQ ним опорным значением. Среднее значение определяют с помощью сумматора блока 15, на входы которого подаются опорные значения от блока 14, а на выходе получают полусумму этих

5 значений, не используя младший значащий разряд результата, что равносильно делению на 2 с округлением до целого. Сравнение текущих значений информация с опорным производится

Q программируемой логической матрицей блока 15, на выходе которой присутствует логический О, в случае, когда текущее значение меньше опорного, и логическая 1 в случае, когда текущее значение равно или больше опор

ного. Информация с выходов блоков 15 поступает в блок 6 регистрации,представляющий собой устройство накопления, например, магнитный диск, на входы памяти 13, кроме информации с выхода блока 15, соответствующего первому лучу, и на входы блока 12 сравнения, кроме информации с выхода блока 15, соответствующего последнему п лучуо По сигналам записи из блока 11 синхронизации в память 13 заносится информация, соответствующая первым строкам, а по сигналам управления из блока 11 синхронизации информация из памяти 13 сравнивается в блоке 12 сравнения с информацией, соответствующей последним строкам. Причем сравнение производится между информацией от последней строки сегмента печатной платы 4 и информацией от первой строки последующего сегмен- га. Результат сравнения с выхода блока 12 сравнения подается на блок 7 индикации, который отображает факт окончания сканирования. Полное совпадение сравниваемых объемов информации свидетельствует о завершении контроля информации с поверхности печатной платы 4 в каждом сегменте и всей поверхности с перекрытием между сегментами щириной в одну строку. Формула изобретения 1. Устройство для контроля дефектов печатной платы, содержащее источник излучения, координатный стол, блок управления координатным столом, блок регистрации, блок индикации, узел преобразования светового потока в электрический сигнал, аналого- цифровой преобразователь, формирователь признака готовности, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования и повышения достоверности, в него введены оптический раз- ветвитель, дополнительные узлы преобразования светового потока в электрический сигнал, дополнительно аналого-цифровые преобразователи, блок регистров опорных значений, группа арифметических блоков, память исходных данных, блок сравнения, блок синхронизации, причем выход источника излучения через оптический развет витель оптически соединен с элементами поверхности контролируемой печатной платы, соединенными оптически входами узлов преобразования светового потока в электрический сигнал группы, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих аналого-цифровых преобразователей группы, информационные выходы которых соединены с информационными входами арифметических блоков, выходы которых соединены с информационными входами блока регистрации, памяти исходных данных и первой группы информационных входов блока сравнения, выход которого соединен с входом блока индикации, выходы готовности аналого-цифровых преобразователей группы соединены с входами формирователя признака готовности, выход которого соединен с входом признака готовности блока синхронизации, выход синхронизации ввода информации которого соединен с входом выдачи информации аналого-цифровых преобразователей группы, тактовый выход блока синхронизации соединен с тактовыми входами блока регистрации и блока управления координатным

66056

столом, группа выходов управления координатным столом которого соединена с входами управления координат- ного стола, а группа выходов управления синхронизацией соединена с входами управления блока синхронизации, выходы синхронизации которого соединены с входами синхронизации

10 блока регистров опорных значений, блока сравнения и памяти исходных данных, выходы которой соединены с второй группой информационных входов блока сравнения, информационные вы15 ходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей группы соединены с первым и вторым информационными входами блока регистров опорных зна- чений выходы данных верхнего и ниж20 него уровней яркости которого соединены с входами данных всех арифметических блоков группы.

2,. Устройство по п.1, о т л и- чающееся тем, что блок управления координатным столом содержит два счетчика шагов, узел дешифрации, два формирователя импульсов, два элемента И, элемент НЕ, причем тактовый Вход блока соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы счетчиков шагов соединены с входами узла дешифрации, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входами первых счетчика шагов и формирователя импульсов, выход второго элемента И соединен с входами вторых счетчика шагов и формирователя импульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов и второй выход узла дешифрации являются группой выходов управления координатным столом блока,выход первого фррмирователя импульсов и второй выход узла дешифрации являются группой выходов управления синхронизацией.

KfMfS e

Лп StffifttS

Ля Люуа5

3f(gfO tiffO 4.