Способ контроля печатных плат из фольгированных пластиков и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 В 4 С 01 К 31/ ТЕНИЯ ЛЬСТВУ равящии растворой фольги, немерительнаярмостатированнойнапример,дистилбольшим колиужают вания медаской. И маску и погдля стравливзащищеннойячейка запоиммерсионнолированной няетсясредойодой с т учет ец фол защити ится к контроль-. нике и может быть Изобретение отн но-измерительной т использовано в эле тротехническоиоценки качестваированных пластити для т фоль промьппленпечатных повьппение досачества печатныхпластиков з имесеи. ается в ого фольгированнондиционирования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАние из К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТИЗ фОЛЬГИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и позволяет повысить достоверность контролякачества печатных плат за сче авыполнения примесей. На образ ьгированного пластика наносят ую ков,Цель изобретениятоверности контроляплат из фольгированнсчет учета выполнениСущность способаследующем,Образец испытуемго пластика после ки очистки подвеной маски по тозатем образец и ргают нанесению защитй или иной технологии,огружают в травящий чеством примесеи масла, В процессе измерения агрессивная среда диффундирует из пластика, изменяя изоляционные свойства иммерсионной среды между упругими элементами, обеспечивающими точечный контакт навесных элементов с печатной платой. Одновременно измеряют длительность временного интервала, в течение которого значение контролируемого электрического сигнала отклоняется от номинального на заданную величину. 2 с. и 1 э.п. ф лы 3 ил,С: 2раствор и стравливают медную фольгу не защищенную маской. После промывкии сушки испытуемого образца помещают образец в измерительную ячейку таким образом, что упругие элементы обеспечивают точечный контакт с фольгой (с оставшимися дорожками фольги) в местах установки навесных элементов, Сами навесные элементы находятся вне измерительной ячейки и соединены с упругими элементами, обеспечивающими точечный контакт с печатной платой, обеспечивая таким образом соединение дискретных элементов между собой, сог. ласно принципиальной электрической схемы того или иного блока, Затем помещают измерительную ячейку в тер 1478164мостат и заполняют иммерсионной средой, которая термостатирована до необходимой температуры. В качестве иммерсионной среды может применять 5 ся дистиллированная вода с небольшим количеством примесей масла и прочие жидкости, пары различных растворов газы. Температура иммерсионной среды подбирается исходя из предполагаемых условий эксплуатации данного блока, Подключают собранную указанным выше способом электрическую схему к источнику питания и контролируют после этого рабочие параметры блока. По ме ре того, как агрессивная среда (которой стравливалась медная фольга и которая накопилась в пластике) будет диффундировать из пластика, будут изменяться изоляционные свойства иммер-. сионной среды между упругими элементами, обеспечивающими точечный контакт навесных элементов 8 с печатной платой, При этом изменяются рабочие параметры блока; в случае если эти 25 изменения превышают те граничные ус-. ловия, которые сформулированы в технических условиях на данное устройство (блок), то этот момент фиксируется как сбой с рабочей характеристики. Время с момента подключения источника питания до момента сбоя с рабочей характеристики и характеризует качество изготовления, чем больше это время, тем выше качество.35На фиг.1 приведена конструкция измерительной ячейки; на фиг,2 - блоксхема устройства для осуществления способа; на фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 40Внутри измерительной ячейки выполненной из металла, установлена печатная плата 2 с дорожками из фольги 3 (печатная йлата), Рабочая камера измерительной ячейки 1 сверхУ гер 45 метично закрывается крышкой 4, над которой находится защитный кожух 5 из диэлектрического материала, внутри которого установлены дискретные элементы 6, причем они подпаяны к торцам штырей 7, пропущенных через крышку 4 внутрь рабочей камеры измерительной ячейки 1 и обеспечивают точечный контакт с дорожками 3 печатной платы 2, Для обеспечения надежного контакта с печатной платой 2 предусмотрены резьбовые соединения штырей, для того, чтобы в случае отсутствия точечного контакта, ослабляя которое (раскручивая резьбовое соединение 8), добиться надежного точечного контакта (штырь 7, при этом вкручивается в крышку 4 и тем самым глубжев рабочую камеру измерительной ячейки 1). К рабочей камере измерительной ячейки 1 подсоединены два штуцера 9, по которым подается термостатированная иммерсионная среда и удаляется воздух; Вокруг измерительнойячейки 1 находится термостатированнаяжидкость 10 (на фиг,1 ячейка помещена в термостат)Дискретные элементы6 внутри кожуха 5 соединены по схемекварцевого генератора 11 и к ним подсоединен источник питания, а выходкварцевого генератора 11 подсоединенк входу первого дешифратора 12 и кпервому входу элемента И-НЕ 13. Вы,ход источника 14 опорного напряженияподсоединен через первый электронный ключ 15 к входу интегратора 16.Кроме этого выход источника 14 опорного напряжения подсоединен к потенциометру 17 и к сдвоенному потенциометру 18, Выход интегратора 16 черезвторой электронный ключ 19 соединенс его входом, Первый выход первогодешифратора 12 подсоединен к элек-,тронному ключу 15, второй выход кэлектронному ключу 19, третий выходк третьему и четвертому электроннымключами 20 и 21, Выход интегратора16 через электронный ключ 20 подсоединен к первому входу сумматора 22,Выход потенциометра 17 через четвертый электронный ключ 21 подсоединенк второму входу сумматора 22, выходкоторого через пиковый детектор 23подсоединен к первым входам компараторов 24 и 25, К вторым входам компараторов 24 и 25 подсоединены первыйи второй выходы сдвоенного потенциометра 18. Выходы компараторов 24 и25 подсоединены к второму и третьемувходам элемента И-НЕ 13, выход которого через делитель 26, счетчик 27 ивторой дешифратор 28 подсоединены кблоку 29 индикации.Устройство работает следующим образом,После заполнения измерительнойячейки 1 термостатированной иммерсионной средой через один из штуцеров9 и подключения генератора 11, ста 1билизированного кварцевым резонатором (кварцевого генератора), к источнику питания, на выходе генератора 115 14 появляются прямоугольные импульсы (фиг.За), которые поступают на вход дешифратора 12 и на первый вход элемента И-НЕ 13, На трех выходах дешифратора появляются прямоугольные импульсы, причем по длительности в три раза короче, чем на входе дешифратора 12 и,.кроме того, они сдвинуты во времени друг относительно друга, при этом первый импульс появляется на первом выходе дешифратора 12 (фиг.Зб), что приводит к открыванию первого электронного ключа 15; второй импульс появляется на третьем выходе дешифратора 12 (фиг,Зв) и открывает третий и четвертый электронные ключи 20 и 21; третий импульс появляется на втором выходе дешифратора 12 (фиг,Зг) и открывает второй электронный ключ 19, После того как открывается первый электронный ключ 15, напряжение от источника 14 опорного напряжения поступает на вход интегратора 16, при этом на его выходе появляется линейно возрастающий сигнал (фигЗд), который возрастает от нуля до величины сигнала Б. В момент, когда закрывается первый ключ 15, вторым импульсом с дешифратора 12 открываются третий 20 и четвертый 21 электронные ключи, при этом напряжение величины П, поступает через третий электронный ключ 20 на первый вход сумматора 22, на второй вход которого через четвертый электронный ключ 21 поступает напряжение с потенциометра 17 Г" (фиг.Зе) (вначале при настройке устройства величина выходного напряжения на потенциометре 17 подбирается П, равной 11 ), При равенстве входных сигналов на первом и втором входах (один из них инверсный) сумматора 22 сигнал на его выходе равен нулю (фиг,Зж)В момент прекращения действия второго импульса на третий 20 и четвертый 21 ключи сигнал на обоих входах сумматора 22 становится равным нулю, а следовательно, на его выходе сигнал тоже равен нулю (фиг,Зж). После прихода третьего импульса на второй электронный ключ 19 вход и выход интегратора 16 замыкаются между собой и происходит обнуление сигнала на выходе интегратора 16, Далее процесс повторяется, при этом импуль-; сы с выхода кварцевого генератора 11, приходящие на первый вход элемента И-НЕ 13, проходят далее через дели 78164 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 дет равен нулю (например, как показано на фиг.Зж, он будет больше нуля,в случае увеличения длительности импульсов на выходе генератора 11 - выход электронного ключа 21 подсоединен к инверсному входу сумматора 22).Значение этого сигнала с выхода сумматора 22 запомнится пиковым детектель 26, счетчик 27, дешифратор 28и регистрируются блоком 29 индикации. Поскольку коэффициент деленияделителя 26 подобран таким образом,что на счетчик 27 прямоугольные импульсы поступают раз в секунду, тона блоке 29 индикации всегда будетзафиксировано время с момента началаиспытаний с момента подключения ккварцевого генератора 11 к источникупитания (не показан) до текущего момента, После того, как агрессивнаясреда, которая проникла вглубь печатной платы 2 при травлении (котораяявляется ярко выраженным электролитом), диффундирующая из пластика, попадает в иммерсионную среду, в которой находится печатная плата 2, происходит резкое падение диэлектрических свойств иммерсионной среды, чтов свою очередь приводит к ухудшениюусловий работы кварцевого генератора11. Это ухудшение условий работыкварцевого генератора 1 приводит кизменению частоты, на которой работалгенератор 11, за счет того, что изменяются величины паразитных емкостейи проводимостей между местами соединений (штырями 7) дискретных элементов 6, По мере увеличения концентрации агрессивной среды в иммерсионнойсреде уход генератора 11 с рабочейчастоты (начальной) будет еще болеесущественен, что приводит к изменениюдлительности импульсов (на фиг.Запоказан случай увеличения длительности импульсов) вплоть до срыва генерации (при значительной концентрацииагрессивной среды в нммерсионной среде). Увеличение длительности импульсов на выходе кварцевого генератора11 приводит, в свою очередь, к тому,что величина сигнала на выходе интегратора 16 увеличивается (фиг.Зд) (вслучае уменьшения длительности импульсов на выходе генератора 11 сигнал на выходе интегратора 16 уменьшается), в следствие чего сигнал навыходе сумматора 22 в момент открытия электронных ключей 20 и 21 не бу 1478164тором 23 (фиг,Зз), сигнал с которого поступает на входы компараторов 24 и 25. В этом случае если этот сигнал больше нуля, то один из компараторов, например, 24, изменяет свое5 состояние и сигнал на его выходе с "логической единицы" .станет равен "логическому нулю" (фиг.Зн). Аналогичным образом, если сигнал на выходе сумматора 22 станет в момент открытия электронных ключей 20 и 21 меньше нуля, то он зафиксируется пиковым детектором 23 и поступает на входы компараторов 24 и 25. При этом срабатывает уже компаратор 25 и аналогичньп 4 образом изменяет сигнал на выходе с логической единицы" до логического нуля", Порог срабатывания компараторов подбирается при настрой 0 ке сдвоенным потенциометром 18. Появление логического нуля" на втором или третьем входах элемента И-НЕ 13 приводит к тому, что импульсы, поступающие на его первый вход с генера тора 11, не проходят на делитель 2 б и далее на счетчик 27, дешифратор 28 и блок 29 индикации, Прекращение индикации счета (секундного) свидетельствует об окончании испытаний и на блоке индикации зафиксируется время с момента начала испытаний до момента ухода частоты кварцевого генератора 11 от номинальной исходной, Чем больше время, зафиксированное при ис 35 пытаниях, тем выше качество изготовления печатных плат,В качестве иммерсионной среды для реализации предлагаемого способа и устройства использовался 0,12 И раст вора фенола в воде (СБНпОН).Формула изобретения1. Способ контроля печатных плат из фольгированных пластиков, заключающийся в том, что контролируют прохождение электрических сигналов через испытуемое изделие, подвергают его воздействию иммерсионной среды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.50 с целью повьппения достоверности контроля, перед началом воздействия иммерсионной среды соединяют заданные точки токопроводящих участков печат 55 ной платы в электрическую схему, стабилизируют температуру иммерсионнойсреды, измеряют длительность временного интервала, в течение которогозначение контролируемого электрического сигнала отклоняется от номинального на заданную величину, по полученной длительности временного интервала судят о качестве.,изготовления печатных плат,2. Устройство для контроля печатных плат из фольгированных пластиков, содержащее зонд, генератор, первый и второй электронные ключи, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьшения достоверности конт -роля, в него введены два дешифратора,третий и четвертый электронные ключи, интегратор, источник опорногонапряжения, потенциометр, сумматор,пиковый детектор, элемент И-НЕ, делитель, счетчик, блок индикации,выход генератора соединен с первымвходом элемента И-НЕ и входом первого дешифратора, первый выход которого подключен к управляющему входупервого электронного ключа, второйвыход - к управляющему входу второ 1го электронного ключа, а третий выход первого дешифратора - к управляющим входам третьего и четвертогоэлектронных ключей, источник опорного напряжения через первый электронный ключ подключен к входу интегратора, к потенциометру и сдвоенномупотенциометру, выход интегратора через второй электронный ключ соединенс входом интегратора, а через третийэлектронный ключ - с первым входомсумматора, выход потенциометра черезчетвертый электронный ключ соединенс вторым входом сумматора, выход которого через пиковый детектор подключен к первым входам компараторов, квторым входам компараторов подключены выходы сдвоенного потенциометра,выходы первого и второго компараторов подключены к второму и третьемувходам элемента И-НЕ, выход которогочерез последовательно соединенныеделитель, счетчик и дешифратор соединены с блоком индикации,3. Устройство по п. 2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что генераторимпульсов стабилизирован кварцевымрезонатором, 4781641478164 Составитель В.Степатор В.Бугренкова Техред Л.Олийнык Корректор М.Вас одп при ГКНТ СС 11 иПроизводственно-издательский комбинат Патент , г.ужгород агарина, 1 аказ 2360/46 Тираж 714 НИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж