Устройство для контроля многослойных печатных плат Советский патент 1990 года по МПК H05K1/18 

6 связан с приводом 10 вертикального сближения щупа 6 с испытуемой печатной платой 3 с помощью тяги 11. Примещен контакт, связанный с вторым г 1водом измерителя емкостного сопротивления.

Каждый проводник на печатной плат 3 независимо от того, по какой стороне печатной платы проходит, или если даже он проходит по обеим сторонам печатной платы 3, что наиболее распространено, подвергается контролю полностью, так как он образует по всей своей длине одну обкладку конденсатора, а металлическая пластина 1 и металлическая пластина А - другу обкладку конденсатора. Для достоверности контроля щуп 6 в процессе контроля должен контактировать с каждым концом проводника, а если проводник разветвленный, то с концом каждой ветви. Если проводник на печатной плате имеет обрыв (фиг. За), то емкость, измеренная в одной из точек 21 или 22, будет как минимум в два раза меньше, чем эталонная для целого проводника. Если проводник на печатной плате имеет обрыв (фиг. Зб), то емкость, измеренная в точке 21, будет незначительно отличаться от за данной и может находиться в пределах допуска, но зато при замере емкости в точке 22 значение ее будет во много раз отличаться от заданной. Извест- но, что емкость прямо пропорциональ- на площади обкладок конденсатора, поэтому, зная топологию печатной платы, устройство управления всегда может рассчитать достаточно точно местнахождение обрыва. В случае ветвистого проводника (фиг. Зв) местоположение обрыва находят путем замера емкости в точках 21 и 22 (в этих точках емкость одинакова и пересчета ее в площадь проводников или замера емкости в точках 23 - 25 и пересчета ее в площадь. Зная топологию печатной платы, можно определить местонахождение обрыва. Если проводники на печатной плате с площадью одного порядка имеют короткое замыкание один с другим (фиг. 3 rj, то электрическая емкость, замеренная в точках 21- 24, будет иметь одну величину и не менее чем в два раза превосходить величину емкости проводника, имеющего меньшую площадь. Если проводники на печатной плате, имеющие площади, резко отличающиеся один от другого, имеют короткое замыкание один с другим (фиг. 3 д), то электрическая ем- кость, замеренная в точках 21 и 22, будет мало отличаться от эталонной и может находиться в пределах допуска, но зато при замере емкости в точ

5

0

Q 5 о 5

5

0

5

0

ках 23 и 24 значение емкости будет гораздо больше, чем значение емкости для эталонного проводника, и равно емкости, замеренной в точках 21 и 22.

Таким образом, из указанных примеров следует, что предлагаемое устройство контроля печатных плат способно обнаруживать неисправности типа обрыва и короткого замыкания на печатных платах, а также достаточно точно определять местонахождение неисправности типа обрыва.

Кроме того, зная замеренные емкости проводников на печатной плате и значение емкостей эталонной печатной платы или расчетные значения емкостей проводников, устройство управления путем пересчета емкостей в площади проводников определяет величины перетравов и недотравов, контролируя не только качество изготовленной печатной платы, но и соблюдение технологии при изготовлении печатных плат.

Устройство работает следующим образом.

Печатную плату 3 помещают между металлической пластиной 4 с изолирующей прокладкой 5 и металлической пластиной 1 с изолирующей прокладкой 2, расположенными на координатном столе 9. Координатный стол позиционирует печатную плату 3 относительно щупа 6. Щуп 6 с помощью привода 10 опускается в нижнее положение, причем его подпружиненный контакт, проходя через отверстия в металлической пластине 4 и изолирующей прокладке 5, не касается металлической пластины 4 и контактирует с проводниками на печатной плате 3. При контакте щупа 6 с проводником на печатной плате устройство управления считывает показания измерителя емкостного сопротивления и сравнивает их с эталонными значениями, подготовленными заранее либо расчетным путем, либо путем снятия вели- .чин емкостей проводников на эталонной плате.

Устройство контроля печатных плат (фиг.5) работает следующим образом.

Печатную плату размещают на металлической пластине 1 с изолирующей г прокладкой 2. Координатный стол 9 позиционирует печатную плату 3 относительно щупа 6. Щуп 6 и пластина 14 с диэлектрической прокладкой 15 с помощью привода 10 опускается в нижнее положение. Металлическая пластина 14 с изолирующей прокладкой 15 прижимается к свободной стороне испытуемой печатной платы, образуя с проводниками, расположенными на этой стороне печатной платы, обкладку конденсате- ( ра, а щуп 6 контактирует с контактной площадкой контролируемой печатной платы. За счет увеличенных размеров пластины 14 и прокладки 15 конден1

1

2

сатор образуется даже при контроле проводников, расположенных на краю печатной платы. В остальном работа данного устройства аналогична работе устройства, представленного на фиг,.

Устройство контроля двусторонних печатных плат (фиг.Ь) работает следующим образом. Щуп 20 с помощью привода 10 опускается в нижнее положение. Контакт щупа 20, проникая через переходные отверстия печатных плат 3 и 17 пластин 19 и 4 и прокладок 18 и 5, последовательно контактирует с металлизацией переходных отверстий контролируемых печатных плат 3 и 17, Устройство 1 3 управления последовательно -j считывает с измерителя 7 емкостного сопротивления информацию о величине емкостей проводников на испытываемых печатных платах 17 и 13, В остальной работа данного устройства аналогична. работе устройства, представленного н, фиг. 4.

Приведенные примеры конкретного выполнения не являются единственно возможными. Устройства, представленные на фиг. 1, 4-6, способны контролиро- вать многослойные печатные платы. Для этого экранирующие слои многослойных печатных плат необходимо связать в процессе контроля с первым выводом измерителя емкостного сопротивления 7„ Дополнительно установленные щупы, связанные с одним и тем же приводом i 10, а также связанные через управляемый устройством 13 управления коммута

(

0

5

0

c

$®45

тор с измерителем 7 емкостного сопротивления, увеличат в несколько раз производительность устройства для контроля одновременно нескольких печатных плат. Формула изобретения

1.Устройство для контроля многослойных печатных плат, содержащее то- копроводящую пластину с изолирующей прокладкой, выполненной с возможностью размещения на ней контролируемой печатной платы, подпружиненный щуп, измеритель емкостного сопротивления, первый вход которого соединен с токопроводящей пластиной, а второй - с подпружиненным щупом, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля многослойных печатных плат, в устройство дополнительно введена вторая токопроводящая пластина, .соединенная с первым входом измерителя емкостного сопротивления, и вторая изолируюшая прокладка, размещенная

|напротив первой изолирующей прокладки с возможностью зажима между ними контролируемой печатной платы, причем во второй токопроводящей пластине и второй изолирующей прокладке выполнены отверстия для доступа щупа к проводникам печатной платы.

2.Устройство по п. отличающееся тем, что отверстия во второй токопроводящей пластине и второй изолирующей прокладке размещены равномерно в узлах координатной сетки контролируемой платы.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т- личающееся тем, что отверстия во второй токопроводящей пластине и второй изолирующей прокладке снаб1Жены диэлектрическими кондукторными втулками.

Utnepumesb еггкост- /0го солротиЬешя

Изобретение относится к технике контроля печатных плат. Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля. Устройство контроля многослойных печатных плат содержит токопроводящую пластину 1 с изолирующей прокладкой 2, выполненной с возможностью размещения на ней контролируемой печатной платы 3, под пружиненный щуп, измеритель 7 емкостного сопротивления, первый вход которого соединен с токопроводящей пластиной 1, а второй - со щупом, дополнительную токопроводящую пластину 4, соединенную с первым входом измерителя 6 емкостного сопротивления, и вторую изолирующую прокладку 5, размещенную напротив первой изолирующей с возмодностью зажима между ними контролируемой печатной платы. Вторая токопроводящая пластина и вторая изолирующая прокладка имеют отверстия для доступа щупа к проводникам на печатной плате. Щуп, проходя через отверстия второй пластины и второй изолирующей прокладки, контактирует с проводниками на печатной плате. С помощью измерителя емкостного сопротивления измеряется величина емкостного сопротивления каждого проводника печатной платы отностительно металлических пластин и сравнивается с эталонными значениями. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг. 2

г; г; © ©

© гг

а

Й

п

®

гг гчгг

Фиг.Э

Составитель Н.Шмелев Редактор А.Козориз Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 2024

Тираж 695

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

ZS

Ьг5

Подписное