Устройство для проверки качества металлизации отверстий печатных плат Советский патент 1988 года по МПК G01R31/02 

(Л

с

со ел

СП

-Nj

честна контролируемых параметров печатных плат. Устройство, реализующее изобретение, содержит стабилизатор 1 тока, верхнюю 2 и нижнюю 3 контактные головки, щупы 4, приводы 5 и 6 подачи печатных плат, привод 7 подачи контактных головок, блок 8 .управления, пульт 9 управления, измеритель 10 сигналов, блок 11 автоматического контроля, регистр 12, блок 13 программного управления, блок 14 фотосчитывания, коммутатор 15, датчик 16 эталонной металлизации, йере- ключатель 17 режимов работы, блок 18 сравнения, электронный ключ 19, контактную площадку 20, контролируемую печатную плату 21 и блок 22 линейно изменяющегося тока. 2 з.п, ф-лы, 2 ил,

Изобретение относятся к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества металлизации отверстий печатных плат. Цель изобретения - расширен- ние функциональных возможностей - достигается за счет увеличения коли

t . . , .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества металлизации отверстий в печатных платах. .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увеличения количества контролируемых параметров печатшох плат.

На фиг,, 1 представлена функциональ- иая схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока линейно изменяющегося тока.

Устройство содержит стабилизатор 1 тока, верхнюю 2 и нижнюю 3 контакт- ные головки, щупы 4, первый 5 и второй 6 приводы подачи печатщ 1х плат, привод 7 подачи контактных головок, блок 8 управления, пульт 9 управления , измеритель 10 сигналов, блок 11 автоматизации контроля, регистратор 12, блок 13 программного управления, блок 14 фотосчитывания, комьтутатор 15,- датчик 16 эталонной металлизации, переключатель 17 режимов работы, блок 18 сравнения, электронный тшюч 19, контактную площадку 20, контролируемую печатную плату 21, блок 22 линейно изменяющегося тока, причем первый коммутируемый вход ключа 19 соединен с- выходом стабилизатора 1, вход которого соединен с первым выходом датчика 16, вход которого соединен с первым выходом коммутатора 15, второй и третий выходы которого соединены со- ответственно с первым и вторым вхо- дами переключателя 17, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с. вторым и третьим выводами коммутатора 15, четвертый и пятый

с

10 50 5

5

выводы которого соеданены с первыми Выходами соответственно ключа 19 и блока 11, второй выход которого соединен с входом регистратора 12, а третий т- с первым входом блока 13, второй вход которого соединен с выходом блока 14, а выход - с первым входом блока 8, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока П, первый вход которого соединен с первым выходом блока 8, второй и третий выходы которого соединены с входами соответственно первого 5 и второго 6 приводив, четвертый - с входом привода 7, а третий вход - с выходом пульта 9, пятый выход блока 1 соединен с вторым коммутируемым входом ключа 19, коммутируняций вход которого соединен с входом измерителя 10, выход которого соединен с входом блока 18, выход которого соединен с вторым входом блока 11, тестой и седьмой выводы коммутатора 13 соединены соответственно с первым и вторым выводами контактной головки 2, а восьмой и девятый - соответственно с первым и выводами контактной головки 3, вход блока 22 соединен с шестым выходом блока 11, а первый и второй выходы - соответственно с десятым и одиннадцатым вывода коммутатора 15.

Блок 22 содержит (фиг.2) иитегра- тор 23, преобразователь 24 уровня, преобразователь 25 напряя(ения в ток, компаратор 26, первый 27 и второй 28 управляемые делители напряжения, переключатель 29 рода работ, логический элемент 4И-НЕ 30, кнопку 31, амперметр 32 и индикатор 33, к входу

314

которого подключен первый выход элемента 4И-НЕ 30, к входам которого подключен первый выход компаратора ,26, к первому входу которого подключены первый выход блока 22 и первый выход преобразователя 25, вход которого соединен с выходом делителя 27 вход которого соединен с выходом преобразователя 2А, вход которого соединен с выходом интегратора 23, вход которого подключен к второму выходу компаратора 26, к второму входу которого подключен выход делителя 28, второй выход преобразователя 25 соединён с первым выводом амперметра 32, второй вывод которого соединен с вторым выходом блока 22, вход которого соединен с входом переключателя 29, выход которого соединен с третьим . входом {сомпаратора 26.

Устройство работает следующим образом.

Щупы 4 устанавливают на контактные площадки 20 металлизированного отверстия печатной платы 2. Переключатель 17 режимов работы устанавливают в положение Калибровка, при этом ключ }9 открывается и по замкнутой цепи: стабилизатор , ключ 19, нормально замкнутые контакты репейшпс переключателей коммутатора 5, датчик 16 течет эталонный ток. Так как величина омического сопротивления датчика 16 известна, то по измерителю 10 калибруется измерительный тракт устройства. Затем переключатель 17 переводится в положение Измерение и ключ 19 закрывается. 6 этом положении переключателя 17 ключ 19 открывается и закрывается только при условии, что щупы 4 головок 2 И 3 контактируют с контактной площадкой 20 печатной платы 21. После очередного замера по сигналу блока 11 сначала закрывается ключ 19, а З втём осуществляется подъем контактных головок 2 и 3. Это предотвращает подгора1| ие щупов 4.

По команде блока 8 приводы 5 и 6 устанавливают штату 21 в исходное положение, совпадаии ее с началом координат пла пл.

Дальнейщая работа устройства осуществляется по программе. В блоке 14 программа считывается и обрабатывается в блоке 13, откуда подается в виде команд на блок 8. Приводы 5 и 6

7

осуществляют отработку заданного программой перемещения платы.

После этого по сигналу блока В запускается тактовая система блока 11. По сигналу блока 11 запускается шаговый привод 7. Контактные головки 2 и 3 опускаются на контактную площадку 20 металлизированного отверстия. Конта:ктное давление щупов регулируется путем изменения числа импульсов, подаваемых из блока 8.

По сигналу тактовой системы блока П открывается ключ 19. Через щупы 4

и металлизированное отверстие .течет ток определенной величины. Напряж ение, снимаемое с другой пары щупов 4, через переключатель 17 подается на измеритель 10 сигналов. При неизменном

токе через металлизированное отверстие падение напряжения пропорционально оьмческому сопротивлению металлизации отверстия, т.е. по величине напряжения судят о качестве металлизации.-

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

Результат измерений в двоично-десятичном коде снимается с измерителя 10 и запоминается в блоке 18. По сигналу тактовой системы блока 1 все контактные группы первого релейиого переключателя коммутатора 15 переходят во второе положение. Стабилизатор 1 подключается к другой паре контактных щупов 4 и производится второе измерение без изменения положения щупов на плате. Результат второго измерения поступает в блок 18.

При совпадении измерений через блок 11 закрывается ключ 19 и все контактные группы второго релейного

переключателя коммутатора 15 переходят Ео второе положение, и блок 22 подключается к контактным щупам 4, Через щупы 4 и металлизированное отверстие протекает линейно возрастаюЩИй ток определенной величины И длительности, которые задаются блоком 22, который может работать как в автоматическом режиме, так и в ручном в зависимости от положения переклкгг

чателя 29. Если переключатель 29 находится в положении Авомат, то при поступлений сигнала блока 11 в интеграторе 23 блока 22 ьфабатывается линейно изменяющееся

во времени напряжение, поступающее на преобразователь 24. В зависимости от диаметра кбнтролируемого отверстия задается тот уровень напряжения, который через преобразователь 25 преобразуется в пропорциональную величину тока, необходимую для проверки на устойчивость к кратковременной токовой нагрузке заданного металлизированного отверстия. Вьиод- ной ток, троходя через щупы 4, металлизированное отверстие, создает падение напряжения, которое усиливает- ся и поступает на компаратор 26. По достижении определенной величины напряжения срабатывает компаратор 26 на выходе которого появляется сигнал который отключает интегратор, и индикатор 33 гаснет, а блок И по этому сигналу переводит в исходное состояние релейные переключатели коммутатора 15, ключ 19 открывается. После проверки металлизированного отверстия кратковременной токовой нагрузкой определенной величины производится повторно измерение омического сопротивления металлизации этого отверстия. Результат второго измерения поступит в блок 18. При совпадении измерений через блок 1 закрывается ключ .19 и на блоки 8 и 13 поступает команда на подъем контактных головок 2 и 3 и ввод следующего кадра программы. Результаты первого и второго измерения подаются также в блок 11, где сравниваются с установкой, и, если они окажутся выше напряжения уставки, включается регистратор 2 и осуществляется распечатка порядкового номера измерений, координат отверстия и величины омического сопротивления металлизации, т.е. на ленте фиксируются данные о дефекте металлизированного отверстия и его координаты.

Блок 22 может работать в ручном режиме приположении переключателя 29 Ручной. Запуск блока в этом случае производится кнопкой 31.

Аналогичным образом проверяются все металлизированные отверстия контролируемой печатной платы.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

верхнюю и нижнюю контактньге головки, два привода подачи печатных плат привод подачи контактных головок, блок управления, пульт управления., измеритель сигналов, блок автоматиза ции контроля, регистратор, блок программного управления, блок фотосчитывания, коммутатор, датчик эталонной металлизахдаи, переключатель режимов работы, электронный ключ, первый комму тиру еъый вход электронного ключа соединен с выходом стабилизатора тока, вход которого соединен с первым выходом датчика эталонной металлизации, вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами переключателя режимов работы, третий и четвертый входы которого- соединены соответственно с вторым и третьим выводами ко тат ор а, четвертый и пятый вывода: которого соединены с первыми выходами соответственно электронного ключа и.блока автоматизации контроля, второй выход которого соединен с входом регистратора, а третий - с первым входом блока программного управления, второй вход которого соединен с выходом блока-фотосчитывания, а выход - с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с четвертым вы-, ходом блока автоматизации контроля, первьй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго приводоЁ подачи печатных плат, четвертый - с входом привода подачи контактнь:х головок, а третий вход - с выходом пульта управления, пятый выход блока автоматического контроля соединен с вторым коммутируе№1М входом электронного ключа, кo lyтиpyнr пщй вход которого соединен с входом измерителя сигналов, выход которого соединен с входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока автоматизации контроля, шестой и седьмой выводы коммутатора соединены соответственно с первым и вторым выводами верхней контактной пластины,-а восьмой и девятый - соответственно с первым и вторым вывода-- ми нижней контактной пластины, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональньпс воз- можностей за счет yвeJraчeния количества контролируемых параметров печатных плат, в него введен блок линейно изменяющегося тока, вход которого соединен с шестым выходом блока автоматизации контроля, а первый и второй выходы - соответственно с десятым и одиннадцатым выводами коммутатора.

напряжения, переключатель рода работ, логический элемент 4И-НЕ, кнопку, амперметр и индикатор, к входу которого подключен выход логического элемента 4И-НЕ, к входам которого подключен первый выход компа1$атора. к первому входу которого подключены nepBbul выход блока и первый выход преобразователя напряжения в ток, вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя напряжения, вход которого соединен с выходом преобразователя уровня, вход которого соединен с выходом интегратора, вход которого подключен к второму выходу компаратора, к второ у входу которого подключен выход вто рого управляемого делителя напряжения, второй выход преобразователя напряжения в ток соединен с первым

выводом амперметра, второй вывод которого соединен с вторым выходом блока, вход которого соединен с входом переключателя рода работ, выход которого соединен с третьим входом компаратора.