Устройство для контроля печатных плат

(57) Иэоэлектрон пользова 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕП"ЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВф 1433342, кл. Н 01 Ь 13/00, 10.02,87Патент США Ф 4144648,кл. Н 01 К 13/54, 1979.аРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ретение относится к радиоой технике и может быть исо для контроля печатныхплат Над адаптером 8 устанавливают сменнуюмаску 7, затем,на штифты 3 устанавливают контролируемую печатную плату 4и фиксируют ее с помощью прижимногомеханизма 2. Все подлежащие проверкецепи печатные платы 4 через отверстия,в маске 7, токопроводящие каналы 9адаптера 8 подключаются к соответствующим контактным площадкам 11,12матрицы 10, соединенной с измерительным блоком. По мере усложнения контролируемой платы возрастает количество токопроводящих каналов, что приводит к уменьшению усилия, необходимого для контактирования. 1 з.п,ф-лы,1 ил.3 1510112Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий радиоэлектронной техники и может быть использовано для контроля печатных плат.5Цель изобретения - повышение надежности и снижение погрешности контроля.На чертеже показано устройство,разрез, и пример выполнения блоков 10стимула и измерения.Устройство для контроля печатныхплат содержит корпус 1, зажимноеустройство 2, установочные штифты 3,проверяемую печатную плату 4 с межслойными переходами в виде металлизированных отверстий 5 и проводящихслоев 6, сменную маску 7 из диэлектрического материала с отверстиями,адаптер 8, выполненный в виде упругого диэлектрического слоя со сквозными проводящими каналами 9, контактную матрицу 1 О, содержащую первыеплощадки 11 ивторые площадки 12.Первые площадки с помощью контактов 13, выполненных в виде печатныхпроводников, соединяются разъемами:14 с контактами за этими же номерами14.1 - 14.п для подключения к блоку15 стимула. Блок стимула содержит источник 16 стабильного тока и коммутатор 17 с контактными группами 18-118,п и 19.1 - 19.п. ВтоРые площадки контактной матрицы с помощью контактов 20 соединяются с выходным разъе мом 21 с контактами 21.1 - 21.п для подключения к блоку 22 измерения. Блок измерения содержит вольтметр 23 и коммутатор 24 с контактными группами 25.1 - 25,п и 26.1 - 26.п, Блок изме рения и блок стимула запускаются сигналами с программного блока 27.Устройство работает следующим образом.Над адаптером 8 устанавливается и 5 штифтами 3 центрируется сменная маска 7. Сменная маска сверлится или пробивается по программе для соответствующей платы. Через отверстия в маске обеспечивается контактное соединение контрольных точек проверяемой платы с токопроводящими каналами 9 адаптера 8. Затем на штифты 3 устанавливается проверяемая печатная плата 4 и фиксируется с помощью прижимного механиз-;5 ма 2.Все подлежащие проверке цепи платы 4 через соответствующие отверстия в маске 7, токопроводящие каналы 9 4адаптера 8 подключаются к соответствующим контактным площадкам 11 и 12 матрицы 10. В этом случае все площадки 11 с помощью контактов 13 печатной платы и разъема, 14 подключаются к соответствующим контактам коммутатора 17 блока 15 стимула. В то же время эти же контрольные точки печатной платы через вторые контактные площадки 12 контактной матрицы 10 и далее через контакты 20 и разъем 21 подключены к контактам коммутатора 24 блока 22 измерения.Таким образом, каждая контрольная точка проверяемой печатной платы имеет два выхода: один - на блок стимула, другой - на блок измерения. Этим обеспечивается проверка соединений на печатной плате по наиболее точной четырехпроводной схеме измерения, исключающей влияние сопротивления соединительных проводов.1Для проверки рассмотрим, как производится измерение омического сопротивления конкретного соединения в одном из слоев печатной платы, например, проводника АБ, соединяющего два металлизированных отверстия 5. При этом по соответствующей программе, заложенной в программный блок 27, замкнутся контакты 18.1 и 19.2 коммутатора 17 и соответствующие контакты 25.1 и 26.2 коммутатора 24 в блоке 15 стимула и в блоке 22 измерения. По.измеряемому переходу АБ теччет ток строго определенной величины, задаваемый источником 16 эталонного тока. Токовая цепь включает следующие элементы цепи: плюс источника 16 эталонного тока, замкнувшийся контакт 18.1 коммутатора 17, контакты 14.1 разъема 14, печатный проводник 13, первая площадка. 11 контактной матрицы 10, токопроводящие каналы 9 адаптера 8, металлизированное отверстие 5 (первое слева), печатный проводник АБ, соединяющий первое и второе металлизированные отверстия, второе слева металлизированное отверстие, токопроводящие каналы упругого адаптера 8, соединяющие второе метал- лизированное отверстие с площадкой 11 контактной матрицы 10,печатный . проводник 13, выходной контакт 14.2, замкнутый контакт 19.2 коммутатора 17, минус источника 16 эталонного тока.5 15101От протекания эталонного тока по переходу АБ на нем образуется падение напряжения, которое поступает на вход измерителя 23 по двум цепям.Первая цепь, подключенная к точке А перехода АБ, содержит следующие элементы электрической цепи: вольт-. метр 23 (плюсовой зажим), замкнутый контакт 25.1 коммутатора 24, контакт 21.1 разъема, печатный проводник 20, расположенная под первым металлизированным отверстием вторая контактная площадка 12, токопроводящие каналы 9 адаптера 8, металлизированное отверстие, точка А перехода АБ.Вторая цепь, подключенная к точке Б перехода АБ, содержит следующие элементы электрической цепи: минусовой зажим вольтметра 23, замкнувший ся контакт 26.2 коммутатора 24, разь- ем 21.2, вторая контактная площадка12 матрицы О, токопроводящие каналы адаптера 8, соединяющие эту площадку с вторым металлизированным отверсгтием, точка Б перехода АБ:Таким образом, обеспечивается четырехпроводная схема измерения, при которой к измеряемому переходу АБ подключено два токовых и два потенциаль ных зонда. При неизменном токе через переход АБ падение напряжения на нем пропорционально его омическому сопротивлению. Неизменный ток через переход задается источником 16 эталонного тока в блоке 15 стимула, Таким образом, по величине снимаемого с этого перехода напряжения можно судить окачестве этого соединения. Увеличение омического сопротивления проявит себя как увеличение напряжения на входе измерителя 23 и свидетельствует о наличии трещин, утоньшений и других дефектов соединения.Маска 7 может быть выполнена из тонкой полимерной пленки. Через отверстия в маске обеспечивается подключение контрольных точек платы в виде металлизированных отверстиИ к контактным площадкам 11 и 12 матрицы 10.Так, на чертеже все металлизированные отверстия, кроме третьего слева, подключены к площадкам контактной матрицы 10, Третье слева металлизированное отверстие не имеет соединений с другими отверстиями, поэтому под ним в маске 7 отверстие не вырубается и этот межслойный переход не имеет 12 6связи с контактными площадками матрицы 10.Контактные площадки 11 и 12 матрицы 10 выполняют роль соответственно токовых и потенциальных зондов, подключенных через адаптер к металлизированным переходам 5 печатной платы, а через контакты коммутаторов 17 и 24 подключенных к источнику 16 эталонно" го тока и к измерителю 23..Блок 15 стимула содержит источник 16 эталонного тока и коммутатор 17. В качестве источника эталонного тока может быть применен серийно выпускаемый программируемый источник напряжения Б 5-44. Этот прибор имеет программируемый режим задания тока и напряжения. Удобно выбрать эталонный ток равным 1 А при пороговой величине омического сопротивления перехода в 500 мкОм, такой ток создает падение напряжения на нем, равное 500 мкВ, что вполне может быть измерено существующими серийными приборами, Так, в частности, в блоке измерения может быть применен цифровой вольтметр Б 7-21, разрешающая способность которого составляет 10 мкВ.Коммутаторы 17 и 24 в блоках 15 и 22 имеют одинаковую структуру и содержат пары из двух последовательно соединенных контактов по числу контрольных точек проверяемой платы. Общие точки двух последовательно соединенных контактов коммутатора 17 подсоединены к первым контактным площадкам 11 матрицы 10, а аналогичные точки коммутатора 24 подключены к вторым контактным площадкам 12 матрицы. Такое исполнение коммутаторов в блоке 15 стимула и в блоке 22 измерения позволяет легко менять направление тока через проверяемый переход, поскольку каждая контрольная точка может быть подключена как к минусу, так и к плюсу источника эталонного тока. Это позволяет исключить из измерения погрешность от контактной разности потенциалов. В этом случае выполняется два измерения при разных направлениях тока через переход и берется среднее значение измеряемой величины.При замыкании контактов в коммутаторе 17 должны быть включены аналогичные контакты в коммутаторе 24, Например, при измерении перехода АБ срабатывают контакты 18.1 и 19.2 вЗаказ 5830/57 Тираж 775 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул, Гагарина,101 коммутаторе 17 и такие же контакты 25.1 и 26.2 в коммутаторе 24. Поэтому в одном кадре программы производится обращение сразу к двум коммутаторам.Адаптер 8 является основным конст-; руктивным элементом устройства, при" чем при увеличении количества проводящих элементов усилие контактирования снижается. Формула изобретения1. Устройство для контроля печатных плат, содержащее измерительный блок, контактную матрицу с площадками и контактами для подключения измерительного блока, адаптер, выполненный в виде упругого эластомерного электрического соединителя с токопроводящими элементами и призщмной механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, в устройство дополнительно введена диэлектрическая маска с отверстиями, размещенными в соответствии с топологией контролируемой платы, а токопроводящие элементы в адаптере выполнены в виде каналов с токопроводящими стенками, диаметр которых меньше минимального расстояния между проводниками контролируемой печатной платы2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что контактная матрица выполнена в виде многослойной печатной платы, верхний слой которой содержит группы контактных площадок по две на каждую контролируемую точку а В измерительный блОк Дополнительно введены источник эталонного тока и коммутатор, установленный с возможностью подключения к контролируемым точкам по четырехпроводной схеме.