Способ контроля печатных плат Советский патент 1989 года по МПК H05K1/00 

I

(21)4289998/2А-21

(22)27.07.87

(46) 07.09.89. Бюл. № 33

(71)Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса

(72)А.Л.Судинтас, А.Ю.Федаравичюс, К.М.Рагульскис и А.А.Казла

(53)62.396.049(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 886334, кл. Н 05 К 1/11, 1981.

Патент ФРГ 2344238, кл. Н 05 К 1/08, 1978.

(54)СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ (57). Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано

в производстве печатных плат. Цель

изобретения - повышение надежности контактирования - достигается путем увеличения эффективности преодоления слоя изоляционного загрязнения, выбо ра режима нормальных и тангенциальных колебаний. Устройство состоит из стержневых контактов 2 установленных в основании 1, проверяемой печатной платы 3, вибратора нормальных 4 и тангенциальных 8 колебаний по отношению к поверхности платы, платформы 5 с соединительными элементами 6 . Н прижимной пластины 7, а также генераторов 9 и 10, усилителей 11 и 12, блока дифференцирования 13, детектора 14 и ключа 15. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в производстве печатных плат. Цель изобретения - повышение надежности контактирования - достигается путем увеличения эффективности преодоления слоя изоляционного загрязнения, выбора режима нормальных и тангенциальных колебаний. Устройство состоит из стержневых контактов 2, установленных в основании 1, проверяемой печатной платы 3, вибратора нормальных 4 и тангенциальных 8 колебаний по отношению к поверхности платы, платформы 5 с соединительными элементами 6 и прижимной пластины 7, а также генераторов 9 и 10, усилителей 11 и 12, блока дифференцирования 13, детектора 14 и ключа 15. 3 ил.

(Л

ел

НЕ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при производстве печатных плат.

Целью изобретения является повьппе- ние надежности контактирования путем увеличения эффективности преодоления слоя изоляционного загрязнения.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ, общий вид; на фиг. 2 - график сигналов питания и промежуточных блоков; на фиг. 3 - схема взаимодействия стержневого контакта с изоляционным слоем печатной платы.

Контактное устройство для контроля печатных плат содержит вертикально установленные в основании 1 подпружиненные стержневые контакты 2, вза имодействующие с проверяемой печатной платой 3, вибратор 4 вертикальных колебаний, закрепленную на его исполнительном органе 5 посредством упругих в поперечном направлении элементов 6 прижимную пластину 7, сопряженную с закрепленной на ней печатной платой 3, и соединительные элементы 6 На исполнительном органе 5 также закреплен вибратор 8 поперечных ультразвуковых колебаний (например, пье- вкерамический), который жестко связан с прижимной пластиной 7.

Электрическую часть устройства включает генератор 9 ультразвуковой частоты, генератор 10 пилообразного напряжения, первый 11 и второй 12 усилители, блок 13 дифференцирования, детектор 14, ключ 15, причем выход генератора 10 пилообразного напряжения соединен с входами второго усили- 12 и блоков 13 дифференцирования, выход блока 13 дифференцирования соединен с входом детектора 14, выход которого подключен к входу ключа 15, выход ключа соединен с входом генера- тора 9 ультразвуковой частоты и &ы- ход последнего через первый усилитель 11 подключен к вибратору 8 поперечных ультразвуковых колебаний, а выход второго усилителя 12 подключен к вибратору 4 вертикальных колебаний.

На фиг. 3 схематически показана схема взаимодействия головки стержневого контакта 2 и печатной платы 3 (проводника) во время преодоления изоляционного загрязнения 16.

Контактное устройство работает следуюощм образам.

После того, как печатная плата 3 зажимаеч ся для проверки между стержневыми контактами 2 и прижимной пластиной 7, для увеличения надежности контактирования и преодоления изоляционных загрязнений 16 (фиг. За,б), приводится в действие вибратор 4 вертикальных колебаний и вибратор 8 поперечных ультразвуковых колебаний. Вибратор 4, получая сигнал от генератора 10 пилообразного напряжения, приводит свой исполнительный орган 5 в вертикальное колебательное движе-, ние, которое через соединительные элементы 6 передается прижимной пластине 7 и сопряженной с ней печатной плате 3. Так как стержневые контакты 2 установлены в собственных держателях при помощи пружин (не показаны), которые развивают противодействующую силу прижиму пластины 7, то при колебаниях последней и печатной платы 3 стержневые контакты 2 совершают либо синфазное движение с ней, либо противофазное, которое зависит от жесткости пружин стержневых контактов 2 и от амплиутды, а также частоты возбуждения вибратора 4 вертикальных колебаний. Для повышения эффективности преодоления изоляционных загрязнений или улучшения качества контактирования путем выполнения поперечной очистки мест сопряжения стержневых контактов 2 и проводников печатной платы 3 при учете указанных параметров устанавливается противофазный режим вибрирования печатной платы 3 и стержневых контактов 2. В соответствии с реальными параметрами стержневых контактов амплитуда вертикальных вибраций лежит в диапазоне 50-100 мкм, а частота в диапазоне 0,5-10 кГц.

Одновременно с возбуждением вертикальных вибраций платы 3 и стержневых контактов 2 в дополнительной мере возбуждаются поперечные ультразвуковые колебания печатной платы 3, передаваемые ей от пьезокерамическо- го вибратора В ультразвуковых колебаний через прижимную пластину 7. При зтом поперечные ультразвуковые колебания частотой 20-30 кГц печатной плате 3 сообщаются в интервал времени (t(j-ti) встречного движения платы и стержневых контактов 2. Операцию согласования фаз питания выполняют блок 13 дифференцирования, детектор

1А и ключ 15. Пилообразный сигнал генератора 10 дифференцируется в блоке 13 дифференцирования, затем детектором 14 пропускается импульс той полярности, который соответствует встречному движению стержневых контактов 2 и печатной платы 3. Ключом

15осуществляется включение генератора 9 ультразвуковой частоты и подача усиленного усилителем 11 сигнала пьезокерамическому вибратору 8 в промежуток встречного движения стержневых контактов 2 и печатной платы 3.

В интервале подача высокочастотного синусоидального сигнала прекращается, плата 3 и стержневые контакты 2 удаляются друг от друга без наличия высокочастотных поперечных вибраций. После проведения функций прохода изоляционного загрязнения и очистки места контактирования, которые выполняются наличием поперечных колебаний платы, возбу;кдение этих вибра,ций прекращается. Затем проводится проверка цепей печатной платы, которая осуществляется в статическом режиме устройства или при наличии вертикальных вибраций, когда плата 3 и контакты 2 совершают синфазные колебаний (колебания контактов и платы в связанном виде при низкой частоте возбуждения).

Возбуждение поперечных колебаний, амплитуда которых составляет 0,5- 2 мкм, способствует уменьшению трения между головкой стержневого контакта 2 и изоляционным загрязнением

16во время встречного движения этого

контакта и печатной платы 3 с этим загрязнением. Это в значительной мере повышает эффективность преодоления изоляционных загрязнений, увеличива- ет способность проникания. Кроме того, стержневые контакты при наличии поперечных колебаний печатной платы 3 проявляют дополнительную особенность - после проникания изоляционного слоя они выполняют поперечную очистку контактной площадки на печатной плате, уменьшая этим контактное сопротивление ввиду удаления оксидной пленки.

При отсутствии поперечных колебаний во время удаления печатной платы 3 и стержневых контактов друг от друга сила трения между стержневыми контактами 2 и изоляционным загрязнением увеличивается. Это способтствует появлению возможности отрыва частиц

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

изоляционного зг1грязнения и выбросу их из зоны взаимодействия боковыми стенками головки стержневого контакта 2 .

Путем изменения симметричности сигнала генератора пилообразного напряжения достигается возможность определенного регулирования скорости движения печатной платы по отношению стержневых контактов, что создает условия для подбора величины скорости, при которой сила трения при / встречном движении уменьшается еще больше и увеличивается при удалении печатной платы от стержневых контактов.

За счет повышения надежности контактирования обеспечивается уменьшение количества ложных определений и отпадает необходимость повторного сопряжения и вибрационного свода той же самой печатной платы с стержневыми контактами. Практически печатная плата диагностируется с первой проверки. Высокое качество контакта позволяет уменьшить на 15-20% число разбракованных печатных плат. За счет того, что хороший электрический кон- глкт устанавливается г первого сопряжения печатной платы и стержневых контактов, продолшп-ельность которых составляет около 3-5 с, общая продол- жигельность контроля цепей условной партии печатных плат уменьшается на

ifv -9

J Lj t .

изобретения

Способ контроля печатных плат, включающий сопряже1 ие проверяемой печатной платы с упруго установленными стержневыми контактами, возбуждение колебаний печатной платы в направлении, нормальном к ее поверхности, с обеспечением противофазного режима движения по отношению к стержневым контактам и возбуждение тангенциальных колебаний печатной платы в направлении ее поверхности, о т - личающийс я тем, что, с це- лью повышения надежности контактирования, колебания печатной платы в направлении, нормальном к ее поверхности, возбуждают по несимметричному пилообразному закону, а тангенциальные колебания печатной платы возбуждают с ультразвуковой частотой в течение интервала времени, соответствующего перемещению печатной платы в направлении стержневых контактов.

д Ч

to t, t,

4 У

Фиг. 2

Редактор Н.Лазаренко

Составитель Е„Федоровский

Техред М.ДидыкКсфректор Т.Колб

Заказ 5451/58

Тираж 775

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская нас., д. 4/5

У()

аг5

Подписное