Устройство для контроля печатных плат

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 0136 Н 05 К 1 11 ЦъРгсЕТЕНИЯ ОНТРОЛЯ П носится дио зов т быть испол ованного кон аметров печат роля с 1,элект- от жит к орои установле независимо др х секций 4, им х 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛНИХ ПЛАТ(57) Изобретениеэлектронике и можно для автоматизиэлектрических парплат. Устройствокрьппку 3, в котромагнит в видедруга включаемы Бюл. В 47н, С.И.Гриценко,.Штейнман и А,Е,Ройзен088.8)свидетельство СССРН 05 К 1/18, 1982.видетельство СССР концентраторы 5 магнитного поля. Вдиэлектрическом основании 6 размещены контакты 13, выполненные в видеконтактных гнезд с зондами 14. Зонды14 включены магниточувствительнымии установлены подвижно. Токоотводы18 от проводников, подключаемых кзондам 14 при полярности Ы секции 4,соединены друг с другом таким образом, что к одной цепи их соединенияподключен только один контакт 13из группы контактов, управляемой одной секцией 4. Аналогично соединенытокоотводы 18 от проводников, подключаемых к зондам 14 при полярности Ясекции 4, В устройстве зонды 14 совмещают в себе функцию элементов переключения, что упрощает и удешевляетустройство для контроля. 3 з.п.ф-лы, 13617Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для автоматизированного контроляэлектрических параметров печатных5плат,Цель изобретения - упрощение устройства и контрольно-измерительнойаппаратуры, электрически соединеннойс ним. 10На фиг. 1 показано контактноеустройство для контроля плат, общийвид в разрезе, на фиг. 2 - диэлектрическое основание (при снятой крышкеи проверяемой плате), вид сверху,на фиг, 3 - то же, при выполненииустройства с,секциями электромагнита,управляющими только одним рядом контактов; на фиг, 4 и 5 - взаимодействие магнитов в подвижных магниточувствительных контактных элементов;на фиг. 6 - фрагмент варианта устройства с контактными элементами ввиде постоянных магнитов и секционнымдополнительным магнитом, общий вид в 25разрезе, на фиг. 7 - разрез А-А нафиг. 6; на фиг. 8 - вариант устройства с механическим переключениемконтактов.Контактное устройство для контроля плат включает корпус 1, ь котором с возможностью вращения вокругоси 2 закреплена крышка Э. В последней установлен электромагнит в виденезависимо друг от друга включаемыхсекций 4 (могут быть включены любойполярностью), Секции 4 снабжены концентраторами 5 магнитного поля.В корпусе 1 закреплено диэлектрическое основание 6, которое может быть 40выцолнено (фиг. 1) из диэлектрическойплаты 7 и ферромагнитной платы 8,размещенной между полюсами дополнительного электромагнита 9. Диэлектрическое основание 6 снабжено фиксирующими элементами 10 для установки45проверяемой платы 11 (проводники ус,ловно не показаны) и маски 12,В диэлектрическом основании 6 размещены контакты 13, выполненные в виде контактных гнезд, в которых размещены подвижные магниточувствительные зонды 14. Контактные гнезда выполнены в виде отверстий 15 в основании 6, которые снабжены изолированными друг от друга проводниками16 и 17 с токоотводами 18 и дном 19.Токоотводы 18 от проводников 16,подключаемых к зондам 14 при поляр 34 2ности И секции 4, соединены друг с другом так, что к одной цепи их соединения подключен только один контакт 13 из группы контактов, управляемой одной секцией 4. Аналогично соединены и токоотводы 18 от проводников 17, подключаемых к зондам 14 при полярности И секции 4. Каждая электрическая цепь соединения токо- отводов 18 подключена к контрольноизмерительной аппаратуре (КИА) 20. Таким образом, к КИА 20 подключены оба изолированные друг от друга проводника 16 и 17 каждого контакта 13,На фиг, Э показан вариант устройства с секциями 4, управляющими одним рядом контактов 13. При этом в ферромагнитной плате 8 могут быть выполнены не отверстия под каждый зонд 14, а пазы 21 с осями, перпендикулярными осям секций 4, для размещения в них проводников 16 и 17, общих для всех зондов 14, установленных в паз.Зонды 14 могут быть выполнены не из магнитомягкого материала (фиг,1-5), а в виде постоянных магнитов, одинаково ориентированных в контактных гнездах контактов 13, управляемых одной секцией 4 (фиг.6). В смежных секциях 4 зонды 14 могут быть ориентированы противоположно друг другу, Взаимодействие зондов 14 друг с другом должно быть не менее чем в 2-3 раза слабее, чем взаимодействие их с основным и дополнительным электромагнитами, Дополнительный электромагнит выполнен в виде независимо включаемых секций, которые условно показаны только магнитопроводами .21. Последние установле" ны в пазы 22 в диэлектрическом основании 6 с возможностью управления каждым магнитопроводом 21 двумя рядами контактов 13, которым соответствуют управляющие этими же рядами секции 4. Магнитопровод 21 показан ферритовым, на котором закреплены изолированные друг от друга проводники 23, Контактные гнезда содержат проводники 24, оставшиеся в отверстиях 15 основания 6 после прорезки пазов 22, и проводники 23. Проводники 23 и 24 соединены аналогично соединению проводников 16 и 17 (фиг, 1). Контактные гнезда снабженыдном 19.В качестве материала для магнитомягких зондов 14 могут быть исполь 1361734зованы, например, сплавы 80 НХС,50 НХС, 50 Н. Последний выпускают ввиде проволоки 0,1-2 мм в диаметре.Материалом для зондов 14 выполР5ненных в виде постоянных магнитов,служат, например, сплавы для постоянных магнитов 58 КФА, 52 КФБ, 52 КФВ,выпускаемое в виде проволоки 0,33 мм в диаметре, которые до окончательной термообработки хорошо поддаются механической обработке,В качестве материала для платы 8и магнитопроводов 21 могут быть использованы магнитомягкие ферриты.Диэлектрическая плата 7 можетбыть выполнена из стеклотекстолита,отверстия просверлены, Отверстия илипазы в ферритовой плате 8 выполняютв заготовке до спекания, 20Проводники 16, 17 и 24 могут бытьустановлены в отверстия или пазыферритовой платы 8 либо полученыметаллизацией с последующим разделением их друг от друга,Проводники 23 также могут бытьустановлены в отверстия основания 6,выполненного, например, из стеклотекстолита, либо получены металлизацией по технологии изготовления печатных плат с последующей зенковкойдо глубины прорезания пазов 22, прорезанием которых проводники 23 окончательно формируются,Концентраторы 5 магнитного полямогут быть выпопнены, например, изникелевой проволоки. Диэлектрическоеоснование 6 может быть полностью выполнено из ферромагнитного материала.а электрическая плата 7 объединенасо сменной маской 12.Устройство работает следующим об 35 разом.По фиксирующим элементам 10 устанавливают на диэлектрическое основание 6 маску 12, эакрываюшую контакты 13, не нужные для контроля конкретной платы 11, затем устанавливают по фиксирующим элементам 10 проверяемую плату 11 и опускают крышку 3, прижи 50 мая плату 11 к диэлектрическому основанию 6 секциями 4 электромагнита.Для подключения проводников платы (не показаны), расположенных над соответствующими им контактами 13,55 включают секцию 4, притягивая при этом подвижные магниточувствительные зонды 14 к плате с усилием, достаточным для обеспечения электрического контактаЗатем включают дополнительный электромагнит 9. При этомзонды 14 нижними концами замыкаютмагнитные силовые линии, притягиваяськ полюсам в отверстиях ферромагнитной платы 8, протиповоложным полюсусекции 4. При этом элементы 14 выполняют дополнительную функцию коммутатора КИА.При полюсе секции 4 Я зонды 14замыкают проводники 16, размещенныев отверстиях ферромагнитной платы 8у полюсов 8, а при полюсе секции4 Я зонды 14 замыкают проводники 17,Для контроля проводников платыотносительно друг друга, соответствующих одной секции 4, достаточноподключить к ним контакты 13, включивсекцию 4 и дополнительный электромагнит.9, При этом не имеет значенияк проводнику 16 или 17 подключенызонды 14, так как все проводники 16и 17 контактов 13, управляемых одной секцией 4, независимо друг отдруга подключены к КИА 20.После подключения проводников платы 11 осуществляют их контроль КИА 20.Для подключения проводников платы,соответствующих разным секциям 4,включают последовательно по две секции 4 противоположными полюсами(фиг. 1), при этом все зонды 14,управляемые одной секцией 4, подключают к проводникам 16, а второй секцией - к проводникам 17.Для отключения контактов 13 выключают секцию 4 и дополнительный электромагнит 9 и зонды 14 опускают надно 19 под действием собственноговеса. Для ускорения их опускания насекцию 4 может быть подан кратковременный обратный импульс (недостаточный дляперемагничивания контактныхэлементов 14),Отличие в работе варианта устройства (фиг,6) заключается в том, чтопри подключении контактов 13 каждаясекция 4 может быть включена определенной полярностью, противоположнойполярности обращенных к ней зондов14. Подключение последних к проводникам 23 или 24 зависит от полярности включения независимых Секций дополнительного электромагнита, т.е.магнитопроводов 21При управленииодним магнитопроводом 21 двумя рядами контактов (фиг.6) к проводникам24 зонды 14 подключают протяжением5 13617к магнитопроводу 21, на который подают полярность, противоположнуюполярности нижних концов зондов 14.К проводникам 23 зонды 14 подключаютмагнитными силами отталкивания одноименных полюсов магнитопровода 2 1и нижних концов зондов 14,При противоположной ориентациизондов 14, управляемых смежными сек-циями, секции 4 включают противоположной полярностью, магнитопроводы21 - одинаковой.При одинаковой ориентации зондов14, управляемых разными секциями,секции 4 включают одинаковой полярностью, а магнитопроводы 21 - противоположной,Отключение контактов 13 выполняютотключением секции 4 и магнитопровода 21, Секция 4 может быть включенадля ускорения опускания контактныхэлементов полярностью, одноименнойс полярностью верхних концов зондов14, на все время отключения контактов 13, которыми она управляет.Для подключения предложенного контактного устройства к КИА необходимоК = 2 а коммутирующих проводов, гдеа - число зондов, управляемых однойсекцией (одной парой секций), таккак каждый из двух проводников контакта соединен с КИА.Число зондов, управляемых однойсекцией (одной парой секции), равно 35а = - гигде И - общее число зондов;,и - число секций (пар секций 4 и 40магнитопроводов 21),Вариант устройства с механическим переключением контактов, соединенных с КИА (фиг8), содержит контакты 25-41 (контакты 27-40 не обозначены) 45 в каждом из показанных восьми рядов контактной матрицы, выполненной в виде четырех независимых друг от друга секций 42, т.е, каждая секция снабжена двумя рядами по 16 контак О тов в каждом. Контакты секций 42 выполнены в виде контактных площадок и предназначены для взаимодействия с соответствующими им группами упругих зондов 14, расположенных по во семь зондов в ряду, т.е, контактная матрица снабжена двумя контактными площадками (четной и нечетной) для взаимодействия с каждым упругим кон 34 6тактом. Упругие зонды 14 размещеныв отверстиях 15 диэлектрическогооснования, выполненного в виде двухпластин 43 и 44, совмещенных направляющими 45 и подпружиненных пружинами 46. Диэлектрическое основаниеснабжено элементом 10 для установкив устройство проверяемой платы 11,Прижимной механизм показан выполненным в виде крышки 47 и подвижныхчастей, на которых установлены секции контактной матрицы.Каждая секция контактной матрицывыполнена с возможностью взаимодействия с соответствующей ей группойконтактов только четными либо тольконечетными контактными площадками илиможет быть выведенной из взаимодей- .ствия. Секция 42 установлена наподвижную часть прижимного механизма,выполненную в виде каретки 48, перемещаемой из положения 1 (показанного основными линиями), в положение 11(показанное пунктирной линией 49).Привод 50 перемещает каретку 48в нижнем положении салазок 51, показанному пунктирной линией 52, т.е.когда секция 42 не взаимодействуетс зондом 14.Для подключения контактных площадок секции 42 к упругим контактамприводом 50 устанавливают каретку 48в положение 1. Затем выполняют рабочий ход приводом 53 (например, пневмоцилиндром), шток 54 которого перемещает салазки 51 с кареткой 48и секцией 42,В положении 1 подключены четныеконтактные площадки.Для подключения секции 42 нечетными контактными площадками салазкиопускают в нижнее положение 52, затем приводом 50 перемещают кареткус секцией 42 в положение 11, послечего осуществляют рабочий ход привода 53. Последний закреплен на неподвижном корпусе 1 устройства.В данном устройстве зонды совмещают в себе функцию элементов переключающего устройства.Контактное устройство позволяетупростить монтаж за счет уменьшенияколичества коммутирующих проводов изначительно упростить КИА, а такжеотказаться от использования в контактных гнездах дорогостоящей, дефицитной расходуемой в процессе работыустройства токопроводящей жидкостина основе галлия.у1 М 17Предложенное контактное устройство может быть использовано при контроле плат с количеством проверяемых точек до 5000-10000 и более с числом контактов до 100000 и более.-5Формула изобретения1. Устройство для контроля печатных плат, содержащее диэлектрическое основание со столом для размещения контролируемой платы, зонды, установленные в отверстиях корпуса и объединенные по крайней мере в одну группу, 1 контакты, соединенные с блоком контроля и измерения по два на каждый зонд, установленные с возможностью поочередного электрического подключения к зондам и одновременно всех 20 четных или нечетных контактов, а также механизм подключения к плате зондов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, контакты каждой пары установлены с 2 Ь 34возможностью поочередного механического взаимодействия с зондом.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждая пара контактов установлена в отверстии корпуса, в котором размещен зонд, в устройство введен дополнительный электромагнит, расположенный с возможностью магнитного взаимодействия с группой зондов и подключенный с возможностью реверсирования вектора магнитной индукции, лежащего в плоскости, параллельной плоскости стола. Э. Устройство по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что по меньшей мере часть диэлектрического основания выполнена из ферромагнитного материала4. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что контакты размещены на подвижной платформе, установленной с возможностью перемещения вдоль и поперек оси зондов.едактор И.Николайч Корректор А.Обру Заказ 6304/57 Тираж 799 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/