Устройство для контроля металлизации отверстий печатных плат Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля различных участков печатных плат, а именно металлизированных отверстия.5

Известно устройство для контроля металлизации отверстий печатных плат путем измерения эффективной толщины металлизирующего покрытия, содержащее два отстоящих друг от друга электро- 10 да, которые перемещаются вниз по заранее определенной траектории в соединении с верхними краями металлизированного отверстия, а вторая пара электродов соединяется с нижними кра- |5 ями металлизированного отверстия ,

Недостатком известного устройства является невозможность его работы в автоматическом режиме.

Наиболее близким по технической 20 сущности К предлагаемому является устройство для контроля металлизации отверстий печатных плат, содержащее источник эталонного тока, верхний и нижний элементы контактирования, 25 блок измерения сопротивления, блок регистрации, блок сравнения, приводыгоризонтального перемещения печатной платы, привод вертикального перемещения элементов контактирования, 30

блок управления, счетчик и блок ввода программы 2.

Недостаток устройства - низкая надежность контроля.

Цель изобретения - повышение надежности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее источник эталонного тока, первый и второй выводы которого соответственно соединены с первыми клеммами верхнего и нижнего элементов контактирования, блок измерения сопротивления, первый и второй входы которого соединены со вторыми клеммами верхнего и нижнего элементов контактирования, а выход которого соединен с информационным входом блока регистрации и входом блока сравнения, первый выход которого соединен с управляющим входом блока регистрации, первый и второй приводы горизонтального перемещения печатной платы, привод вертикального перемещения элементов контактирования, вход которого соединен с выходом блока управления, счетчик, введены источник света, фотоприемник, усилитель-формирователь, блок коррекции, блок ограничения зоны контроля и блок поиска металлизированного отверстия, причем в нижнем элементе кон тактирования размещен иоточник света, .на оптической оси которого в верхнем элементе контактирования размещен фотоприемник , выход которого через последовательно соединенные усилительформирователь и блок коррекции соедииен со входом блока управления, второй выход блока сравнения соединен с первым входом блока поиска металлизи рованного отверстия, второй вход которого соединен с выходом счетчика, а третий и четвертый входы которого.соединены соответственно с первым и вто рым выходами блока ограничения зоны контроля, первый и второй входы первого привода горизонтального перемеыения печатной платы соответственно соединены с первым и вторым .выходом блока поиска, металлизированного отверстия, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго привода горизонтального перемещения печатной платы, а блок поиска металлизированного отверстия содержит первый триггер, вход которого соединен со вторым входом блока поиска металлизированного отверстия, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго логических элементов И, выходы которых соединены соответствен но с третьим и четвертым выходами блока поиска металлизированного отвер стия, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первЕзМ и вторым выходами второго триггера, вход которого соединен с R входом третьего триггера и выходом четвертого логического элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом блока поиска металлизированного отверстия и первым входом третьего логического элемента И, а второй вход которого соединен со вторыми входами первого и второго логических элементов И и с выходом третьего триггера S вход которого соединен с выходом третьего логического элемента И, вто рой вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с третьим и четвертым вхо дами блока поиска металлизированного отверстия, при этом верхний и нижний элементы контактирования выполнены с осевыми отверстия.ми, ;по периферии ко торых размещены подпружиненные щупы плоскими контактными основаниями. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 управления, счетчик 2, приводы 3 и 4 гори зонтального перемещения печатной пла ты, привод 5 вертикального перемещения элементов контактирования, верхн и нижний элементы 6 и 7 контактирова ния., источник 8 эталонного тока, бло 9 измерения сопротивления, блок 10 сравнения, блок 11 регистрации, источник 12.света, фотоприемник 13, усилитель-формирователь 14, блок 15 ограничения зоны контроля, блок 16 коррекции и блок 17 поиска металлизированного отверстия, содержащий триггеры 18-20, логические элементы И 21-24 и логический элемент ИЛИ 25, печатную плату 26. Устройство работает следующим образом. По сигналу Пуск, поступающему в блок 1 управления, верхний и нижний элементы 6 и 7 контактирования, устанавливаются на металлизированном отверстии 27 печатной платы 26. По цепи от источнгка 8 эталонного тока через верхний и нижний элементы б и 7 контактирования, течет эталонный ток. Образующееся при этом на металлизированном отверстии 27 падение напряжения подается на вход блока измерения сопротивления 9. При неизменном токе через металлизированное отверстие 27 падение напряжения на нем-пропорционально его омическому сопротивлению, т, е. по величине снима.емого с металлизированного отверстия 27 напряжения можно судить о качестве металлизации. Увеличение омического сопротивления свидетельствует о наличии трещин и о других дефектах металлизации. Результат измерения в двоично-дет сятичном коде поступает в блок 10 сравнения и сравнивается там с напряжением установки. Если напряжение металлизации выше установки, блок регистрации 11 произведет распечатку порядкового номера бракованного металлизированного отверстия 27 и величину его омического сопротивления. После измерения и расцечатки верхний и нижний элементы 6 и 7 контактирования, поднимутся в исходное положение и включится привод горизонтального перемещения печатной платы 3, который работает до тех пор, пока через следующее в ряду металлизированное отверстие 27 не засветится от источника света 12 фотоприемник 13, По сигналу усилителя-формирователя 14 блок 1 управления вновь включит привод 5 вертикального переме1т1ения элементов контактирования и произойдет измерение омического сопротивления очередного металлизированного отверстия 27. По такому алгоритму производится последовательное измерение металлизации отверстий этого ряда до тех пор, пока не сработает блок 15 ограничения зоны контроля. Сигнал с блока 15 ограничения зоны контроля через логический элемент ИЛИ 25 и через логический элемент И 23 блока 17 поиска металлизированного отверстия перебросит триггер 20. С выхода триггера 20 разрешающий потенциал поступит на входы логических элементов И 21 и 22, на выходе кото рых формируется сигнал перемещения печатной платы 26 по оси Y. Включит привод горизонтального перемещения чатной платы 4 и под верхним и нижн элементами б и 7 контактирования ус тановится крайнее металлизированное отверстие 27 теперь уже второго ряда После измерения омического сопротив ления этого металлизированного отвер стия 27 по сигналу окончания измерен из блока 10 сравнения закроется логи ческий элемент И 23, а откроется логический элемент И 24, триггер 19 ср ботает , разрешая движение печатной платы 26 по оси X в другом направлеНИИ, а триггер 20 вернется в исходно положение, запрещая работу привода и горизонтального перемещения печатной платы. Наличие, счетчика 2- и триггера 18 дает возможность производить реверс привода 4 горизонтального перемещени печатной платы, обеспечивая последовательную, проверку металлизированных отверстий от верхнего угла печатной платы 26 до диагонального нижнего уг ла для чет.ных печатных плат, и в обратном порядке для нечетных-плат. Бл годаря этому отпадает необходимость в установке печатной платы 26 в исходную точку при каждой смене печатных плат. Блок 16 коррекции дает возможность менять величины контактного усилия в зависимости от толщины печатной платы 26. с целью обеспечения постоянного контактного деления. По сигналам из блока 16 коррекции черкез блок 1 управления производится дополнительный доворот привода 5-верти кального перемещения элементов контактирования. Устройство обеспечивает высокую надежность контроля и позволяет существенно -упростить и автоматизировать процесс контроля качества металлизации отверстий печатных плат. Формула изобретения 1. Устройство для контроля металлизации отверстий пе-чатных плат, содержащее источник эталонного тока, первый и второй выводы которого соот ветственно соединены с первыми клеммами верхнего и нижнего элементов контактирования, блок измерения сопротивления, первый и второй входы которого соединены со вторыми, клеммами, верхнего и нижнего элементов контактирования, а выход которого со единен с информационным входом блока регистрации и входом блока сравнения первый выход которого соединен с управляющим входом блока регистрации, первый и второй приводы горизонтального перемещения печатной платы, при вод вертикального перемещения элементов контактирования, вход которого соединен с выходом блока управления, счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него введены источник света, фотоприемник, усилитель-формирователь, блок коррекции, блок ограничения зоны контроля и блок поиска металлизированного отверстия, причем в нижнем элементе контактирования размещен источник света, на оптической оси которого в верхнем элементе контактирования размещен фотоприемник, выход которого через последовательно соединенные усилитель-формирователь и блок коррекции соединен со входом блока управления второй выход блока сравнения соединен с первым входом блока поиска металлизированного отверстия, второй вход которого соединен с выходом счетчика а третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первьом и вторым выходами блока ограничения зоны контроля, первый и второй входы первого привода горизонтального перемещения печатной платы соответственно соединены с первым и вторым выходом блока поиска металлизированного отверстия, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первытл и вторым входами второго привода горизонтального перемещения печатной платы. 2. Устройство поп, 1, отличающееся тем, что блок поиска металлизированного отверстия содержит первый триггер, вход которого соединен со вторым входом блока поиска металлизированного отверстия, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго логических элементов И, выходы которых соединены соответст енпо с третьим и четвертым выходами блока поиска металлизированного отверстия, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго триггера, вход которого соединен с R входом третьего триггера и выходом четвертого логического элементаИ, первый вход которого соединен с первым выходом блока поиска металлизированного отверстия и первым входом третьего логического элемента И, а второй вход которого соединен со вторыми входами первого и второго логических элементов И и с выходом третьего триггера, S вход которого соединен с выходом третьего логического элеента И, второй вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и етвертым входами блока поиска ме ализированного отверстия. 3. Устройство по п. 1, отлиающееся тем, что верхний и

нижний элементы контактирования выполнены с осевыми отверстиями, по периферии которых размещены подпружиненные щупы с плоск ими контактными основаниями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3766470, кл. 324-64, 1973.

2.Шарапов Ю. И., Перекатов П. Н. Вопросы контроля при производстве печатных плат. Институт точной механики и ВТ АН СССР. М.,- 1974, с. 13-19 (прототип).