Контактное устройство для контроля печатных плат Советский патент 1991 года по МПК H05K13/08 H05K1/18 G01R31/28 

Изобретение относится к электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности и может найти применение при контроле печатных плат.

Цель изобретения - расширение номенклатуры контролируемых печатных плат и поныпение надежности контроля,

На Лиг.1 изображено контактное устройство, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Контактное устройство содержит диэлектрическую подложку 1, в которой установлены штифты 2. В отверстиях диэлектрической подложки фиксиру- ются головки подвижных стержневых контактов 3, которые электрически посредством монтажа связаны с разъемами 4. В штифтах 2 фиксируется проверяемая печатная плата 5. Диэлектрическа подложка 1 установлена на магните- проводе 6. Внутри последнего установлена катушка 7,обмотка которой элек- 4 трически соединена с источником 8 постоянного тока, и обойма 9, изго- топленная из немагнитного материала (например, из бронзы). В отверстиях обоймы 9 установлена ферромагнитная трубка 10, на торцовых поверхностях которой установлена втулка 11, изго- товленная из немагнитного материала (например, из бронзы).

В нижней части магнитопровода расположен регулятор магнитного потока, состоящий из жестко прикреплен- ной к немагнитной части 12 магнито- проводящей втулки 13, через изолятор 14 подсоединенной к постоянному магниту 15. Вблизи полюса постоянного магнита 15 расположен электромагнит, состоящий из катушки с обмоткой 16 и сердечника 17. Между изолирующими шайбами 18 расположен пакет пьезокерамических пластин 19 с кон

0

5

тактами 20, который установлен на поверхности контакта 3. Эта поверхность токосъемника покрыта слоем изолирующего материала. Контакт 3 изготовлен из немагнитного, но проводящего электрический ток материала и установлен в отверстии втулки 11 и ферромагнитной трубки 10, причем поверхность подвижного стержневого контакта 3 в этой зоне покрыта слоем изолирующего материала. Контакты 20 пакетов пьезокерамических пластин 19 электрически связаны с измерительным прибором 21 (для контроля силы прижима головки контакта 3 к проверяемой печатной плате 5), с источником 22 электрических колебаний, а также через управляющую схему 23 с обмоткой 16 электромагнита.Обмотка 16 электромагнита соединена с источником постоянного тока 8. В качестве управляющей схемы может быть,например, использована схема, которая состоит из усилителя постоянного тока (УНТ) 140УД6А, один вход которого через переменный резистор соединен с .контактами 20 пакета пьезо- пластин, другой вход соединен через резистор с землей. Выход УПТ соединен с базой выходного транзистора обратной проводимости, эмиттер которого соединен с обмоткой электромагнита 16, которая является нагрузкой транзистора. Коллектор выходного транзистора соединен через резистор с источником питания.

Величина тока в оомотке 16 зависит от числа ее витков, веса немагнитной части 12, магнитопроводящей втулки 13, изолятора 14, постоянного магнита 15, расстояния между одноименными полюсами (полюсом постоянного магнита 15 и полюсом электромагнита,

516

.состоящего из катугчки 1Ь и сердечника 17).

i Устройство работает следующим образом,

Контролируемую печатную плату 5 устанавливают на диэлектрическую подложку 1, фиксируют ее на штифтах 2 и включают электромагнит 15. При взаимодействии одноименных полюсои (постоянного магнита и полюса электромагнита) происходит перемещение магнитопроводящей втулки 13 относительно магнитопровода 6 и ферромагнитной трубки 10 до тех пор, пока магнитопроводящая втулка 13 займет пложение между магнитоироводом 6 и ферромагнитной трубкой 10. Обмотка катушки 7, получая постоянный ток от источника 8,создает магнитный по- ток, который проходя по магнитопро- воду 6, магнитопроводящей втулке 13, вызывает перемещение ферромагнитной трубки 10, передается втулке 11, изолирующим шайбам 18, пакету пьезо- керамических пластин 19, подвижному стержневому контакту 3, который поджимается к проверяемой печатной плате 5, причем сила прижима находится в диапазоне (0,3-1,8 Н). Сила прижи- ма головки подвижного стержневого контакта 3 к проверяемой печатной плате 5 зависит от магнитного потока, проходящего по магнитопроводу 6, магнитопроводящей втулке 13, фер- ромагнитной трубке 10. Регулирование силы прижима осуществляется путем изменения положения магнитопроводящей втулки 13 относительно магнитопровода 6 и ферромагнитной трубки 10 за счет изменения магнитного взаимодействия между одноименными полюсами (постоянного магнита 15 и полюсом электромагнита). Постоянный магнит 1 жестко закреплен через изолятор 14 к магнитопроводящей втулке 13. Изолятор 14 необходим во избежание намагничивания магнитопроводящей втулки 13. Немагнитная часть 12 неподвижно соединена с магнитопроводящей втулкой 13. Немагнитная часть 12 предназначен для создания ходовой посадки в обойме 9. Изменением магнитного взаимодействия между двумя одноименными полюсами (постоянного магнита 15 и элек тромагнита) можно управлять, используя сигнал, поступающий с контактов 20 пакета пьезокерамических пластин 19. Величина этого сигнала зависит от

1й

силы прилима головки подвижного стерневого контакта 3 к проверяемой печаной плате 5. Величина силы прижима ргистрируется при подключении контакт о в 20 пакета пьезокерамических пластин 19 к измерительному прибору 21. Пьезокерамические пластины 19, получая усилие при перемещении ферромагнитной трубки 10, образуют разность потенциалов на контактах 20, величина которой зависит от усилия. Эта разность потенциалов регистрируется измерительным прибором 21 (имеюг{им шкалу сил 11), з также используется для управления силой прижима подвижных стержневых контактов 3. Сигнал с контактов 20 пакета пьезокерамиче- . скнх пластин 19 поступает на управляющую схему 23. Вольт-амперная характеристика управляющей схемы 23 такова, что при подаче на вход напряжения с пьезокерамических пластин

19малой величины, соответствующей малой силе прижима, выходной ток схемы 23, протекающей через обмотку 16 электромагнита, являющейся нагрузкой управляющей схемы 23, возрастает, что приводит к увеличению силы взаимодействия между одноименными полюсами (постоянного магнита 15 и электромагнита), следовательно, к большему перемещению магнитопроводящей втулки 13, т.е. площадь прохождения магнитного потока увеличивается, увеличивается и сила прижима головки подвижного стержневого контакта 3 к проверяемой печатной плате 5. Если сила прижима велика, то сигнал, поступающий с контактов 20 пакета пьезокерамических пластин 19 на управляющую схему 23, вызывает уменьшение тока в обмотке 16 электромагнита, при этом взаимодействие между одноименными полюсами (постоянного магнита 15 и электромагнита) уменьшается, уменьшается и площадь прохождения магнитного потока через маг- нитопроводящую втулку 13, а следовательно, уменьшается сила прижима головки подвижного стержневого контакта 3 к проверяемой печатной плате 5.

Для улучшения качества контактирования между контактом 3 и контролируемой печатной платой 5 контакты

20пакета пьезокерамических пластин 19 необходимо подключить к источнику 22 электрических колебаний. Это вызы

7164

вает колебание пакета пьезокерамиче- ских пластин 19 с ультразвуковой частотой, которое передается контакту 3. Происходит разрушение и дробление окисных пленок и тем самым обеспечивается высококачественный контакт .

Контроль печатной платы производится обычным порядком: на подвижный стержневой контакт 3 подают электрический сигнал через жгуты контрольной аппаратуры УкПМ-2. Эти жгуты подключены к разъемам 4, которые электрически посредством монтажа соедине- ны с контактами 3.

Формула изобретения

1. Контактное устройство для конт- роля печатных плат, содержащее корпус, контактное поле, образованное группой подвижных стержневых контактов, установленных в общем магнито- проводе электромагнита, причем каждый контакт смонтирован в ферромагнитной трубке и оснащен индивидуальным виброприводом, отличающеI

8

5

е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры контролируемых плат путем повышения плотности размещения группы контактов и повышения надежности контроля, каждый контакт дополнительно снабжен регулятором магнитного потока, состоящим из магнитопрсводящей втулки постоянного магнита, и дополнительного электромагнита, причем магнитопроводящая втулка через изолятор неподвижно соединена с постоянным магнитом, свободно надета на ферромагнитную трубку и размещена с гарантированным зазором в отверстии, выполненном в общем магнитопроводе, а дополнительный электромагнит неподвижно размещен в корпусе с возможностью взаимодействия с постоянным магнитом.

2. Устройство по п.отличающееся тем, что вибропривод выполнен в виде набора пьезокерами- ческих пластин, а дополнительный электромагнит и пьезокерамические пластины охвачены электрической обратной связью.

Изобретение относится к электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности и найдет применение при контроле печатных плат. Цель изобретения - расширение номенклатуры контролируемых печатных плат,