Устройство для контроля печатных плат

(1 ц 855544 Союз Советскии Социалистическик Республик 1(22) Заявлено 2311,79 (21) 2844937/18-21с присоединением заявки Но(51)М. Кл.з 6 01 й 31/02 Государственный комитет СССР оо деламизобретений и открытий(5 ТРОИСТВО ОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ льамяти,правлего предлагаемому ти является ля печатных ллическую плассоединенную ервьи входом Изобретение относится к контроно-измерительной технике и можетбыть использовано в устройствахконтроля печатных плат,Известно устройство для контролямонтажа печатных плат, содержащееблок ввода программ, коммутатор задания, коммутатор опроса, блок коммутационных ключей задания и опроса,контактную матрицу, генератор одиночных импульсов, узел блокировки адресов, Измерительный блок, блокблок вывода информации, блок уния и блок обнаружения короткозамыкания 1 1 . 15Недостатками данного устройстваявляются малая достоверность контроля, обусловленная низкой надежностьютехнических контактных матриц, коммутационных ключей и неодинаковьм переходньщ сопротивлением между штырямиконтактной матрицы и контактными площадками печатной. платы и высокая стоимость контактных матриц, обусловленная сложностью изготовления,25Известно телевизионное устройстводля контроля печатных плат,содержащее две телевизионные камеры, устройсвто сравнения, контрольный телевизор, вход которого соединен с выхо дами телевизионных камер. В этомустройстве две телевизионные камерысчитывают изображения с эталонной иконтролируемой плат. Оба сигналапоступают в блок сравнения. Если платы идентичны - алгебраическая суммасигналов равна нулю, если в платеесть неисправность - блок сравнениявырабатывает разностный сигнал, наблюдаемый на экране контрольного телевизора С 21,Неостатком устройства являетсянизкая достоверность контроля вследствие того, что для считывания иэображений телевизионным методом необходимо ярко освещать печатную плату,При этом возникают блики от яркоосвещенных дорожек, снижакщие точностьсчитывания и, следовательно, достоверность его контроля. Кроме того,из-за низкой разрешающей способностипередающей телевизионной камеры ононе позволяет обнаружить микроскопические трещины и перемычки,Наиболее близким кпо технической сущносустройство для контроплат, содержащее метатину, эталонную платуэлектронным лучом с пэлектронного прожектора, второй вход которого соединен с первым выходом блока развертки, соединенного вторым выходом с первым входом задатчика координат, последовательно соединенные блок памяти и блок сравнения, блок регистрации, соединенный входом с выходом задатчика координат, блок управления, соединенный выходами с соответствующими входами блока развертки, блока памяти, блока сравнения, блока регистрации, вторым входом задатчика координат, В таком устройстве эталонная и проверяемая печатные платы поочередно помещаются перед телевизионной камерой, Считанное изображение от эталонной платы 15 преобразованное в последовательность электрических сигналов, поступает в блок памяти,а от проверяемой платы - в блок сравнения, куда поступают сигналы из блока памяти, В случае 20 идентичности плат на выходе блока сравнения сигнал равен нулю, На экране монитора изображения нет, Если есть ошибка, на экране появляется засветка, соответствующая месту неисправности, а маркер выдает координаты неисправности31.Недостатками известного устройства являются низкая дастоверность контроля из-за наличия бликов от яркоосвещенных дорожек и ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что устройства не позволяет контролировать целостность металлизированных отверстий и наличие микротрещин и микроперемычек,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение достоверности контроля печатных плат.Поставленная цель достигается 40 тем, что в устройство для контроля печатных плат, содержащее металлическую пластину, эталонную плату, соединенную электронныМ лучом с первым входом электронного прожектсра, 45 второй вход которого соединен с первым выходом блока развертки, соединенного вторым выходом с первым входом задатчика координат, последовательно соединенные блок памяти и блок сравнения, блок регистрации, соединенный входом с выходом задатчика координат, блок управления, выхо-ды которого соединены с соответствующими входами блока развертки, блока памяти, блока сравнения, блока регистрации и вторым входом задатчика координат, а вход - с вйходом блокасравнения, .введенЫдиэлектрическаяпрокладка, установленная между металлической пластиной и контролируе- яо мой печатной платой, блок заряда, ключ и видеоусилитель, певый вход которого соединен с выходом электронного прожектора, второй вход - с металлической пластиной, а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока памяти и блока сравнения, первый выход блока заряда соединен с металлической пластикой, второй выход - с первым входом ключа,второй вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления,а выход - со входом контролируемойпечатной платы,На чертеже приведена структурнаясхема устройства для контроля печатных плат,Устройство содержит электронныйпрожектор 1, который создает тонкийсфокусированный поток электронов,задатчик 2 координат, блок 3 развертки, видеоусилитель 4, блок 5 памяти,блок 6 сравнения, блок 7 регистрации,блок 8 управления, блок 9 заряда,эталонную плату 10, ключ 11, металлическую пластину 12, Плата 10 изолирована от металлической пластины 12диэлектрической прокладкой 13, электронный прожектор 1 вместе с печатнойплатой 10, металлической пластиной 12и диэлектрической прокладкой 13 установлен в вакуумную камеру 14 дляуменьшения ионизации окружающей среды и получения более сфокусированного электронного луча, Задатчик координат 2 содержит два счетчика, работа которых начинается синхронно с началом движения электронного луча,Один счетчик определяет величинусмещения электронного луча по строкам (координата Х), второй - смещениепо кадру ,координата У), Каждый проводник печатной платы 10 вместе сметаллической пластиной 12 образуетконденсатор, емкость которого пропорциональна площади проводника,Устройство работает следующимобразом,Блок 9 заряда заряжает проводникиэталонной платы 10 положительно атно"сительно металлической пластины 12.После этого эталонная плата 10 помещается в зону действия электронноголуча прожектора 1, последний управляемый блоком развертки 3, сканирует по поверхности платы 10. Электронный луч, попадая на каждый металлический проводник платы 10, разряжает конденсатор, образованный этимпроводником и пластиной 12, В цепи,соединяющей пластину 12 с видеоусилителем 4, возникает ток разряда,величина и длительность которогопропорциональны емкости каждого проводника платы 10, Видеоусилитель 4усиливает электрические сигналы, характеризующие разрядные токи отдельных проводников (конденсаторов) платы 10 и подает йх синхронно с движением электронного луча для записив блок 5, Блок 8 синхронизирует работу блока 3, задатчика 2, блока 5,блока б, блока 7 и ключа 11. Послеокончания записи эталонных сигкеяозэталонная плата 10 снижается и контролю подвергается испытываемая плата 10.Процесс заряда проводников платы 10 и разряда их электронным лучом повторяется, но электрические сигналы, характеризующие токи разряда проводников (конденсаторов) испытываемой платы 10, из видеоуснлителя 4 поступают на блок б, куда синхронно из блока 5 памяти поступают электрические сигналы, характеризующие токи разряда соответствующих проводников эталонной платы, Начало движения луча прожектора 1, выдача и запись электрических сигналов в блок 5, работа блока б задается блоком 8. Если ис пытываемая печатная плата 10 не имеет неисправностей, сигнал неисправности на выходе блока б отсутствует, При наличии неисправнос.: эй на плате 10 сигналы, поступающие в блок б 20 из видеоусилителя 4 и блока 5, различны, поэтому блок б вырабатывает разностный сигнал, который подается на блок 8. Блок 8 разрешает задатчику передать показания счетчиков блока в блок 7. Одновременно в блок 7 от блока 8 поступает признак неисправности и разрешение начать работу,При проверке испытываемой платы 10 на ней возможны обрывы проводников или наличие короткозамкнутых проводников. Обрыв проводника приводит к уменьшению его емкости, а также к появлению новой емкости, которой не было на эталонной плате, т.е, появляются отличные от эталонных е. 5 сигналы. Крроткое замыкание проводников приводит к увеличению емкости проверяемого проводника, исключает ток разряда другого короткоэамкнутого с ним проводника, 40Таким образом, введение в устройство видеоусилителя 4 и блока 9 заряда, позволяет значительно расширить функциональные возможности устройства и повысить достоверность 45 контроля печатных плат за счет того, что производится не телевизионный, а электрический контроль печатной платы, при этом проверяется не только топология лицевой стороны платы, а одновременно целостность всей дорожки на обеих сторонах платы, металлизация отверстий перехода, так как 1 величина емкости образованных конденсаторов определяется всей длиной проводника, независимо от того, на какой стороне платы он расположен,а также за счет того, что позволяет обнаружить и микротрещины и микроперемычкв,Формула изобретенияУстройство для контроля печатныхплат, содержащее металлическую пластину, эталонную печатную плату, соединенную электронным лучом с первымвходом электронного прожектора, второй вход которого соединен с первьмвыходом блока развертки, соединенноговторым выходом с первьм входом за(датчика координат, последовательносоединенные блок памяти и блок сравнения, блок регистрации, соединенныйвходом с выходом задатчика координат, блок управления, выходы которого соединены с соответствующими входами блока развертки, блока памяти,блока сравнения, блока регистрации ивторым входом задатчика координата вход - с выходом блока сравнения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных воэможностей и повьыения достоверностиконтроля, в него введены диэлехтрическая прокладка, установленная междуметаллической пластиной и контролируе"мой печатной платой, блок заряда,ключ и видеоусилитель, первый входкоторого соединен с выходом электронного прожектора, второй вход - с металлической пластиной,а первый и второй выходы - с соответствующими входами блока памяти и блока сравнения,первый выход блока заряда соединенс металлической пластиной,. второй выход - с первьм входом ключа, второйвход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, авыход - со входом контролируемой печатной платы.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 4 "5299, кл, 6 01 В 31/02, 1974,2 Патент франции В 2094751,кл. 6 01 а 31/00, 1975,3. Патент ВеликобританииУ 1288936, кл. б А, 1976 (прототип),855544 Составитель В. ДворкинРедактор К. Волощук Техред С. Мигунова КорректорН. Швыц илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная 99/63 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва