CS214458B1 - Zařízení pro automatické změření a výpis hodnot elektrického odporu prokovených otvorů - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické změření a výpis hodnot elektrického odporu prokovených otvorů na deskách vícevrstvých plošných spojů a slouží zejména pro kontrolu technologického procesu prokovování desek plošných spojů.

Při výrobě vícevrstvých desek plošných spojů s prokovenými otvory je nutno sledovat kvalitu prokovení, a to jak v průběhu výrobního procesu, tak na hotových výrobcích pro posouzení jakosti při výstupní (vstupní) kontrole.

Kvalita prokovení se sleduje několika způsoby, například vizuální prohlídkou v optických přípravcích, pozorováním metalografických výbrusů pod mikroskopem, nebo měřením elektrického odporu. Během vývoje technologie prokovování otvorů se ukázalo, že tyto metody nejsou vzájemně nahraditelné: optická kontrola klade velké nároky na pracovní síly, výbrus je destruktivní zkouška náročná na pracovní čas a vybavení, takže tyto zkoušky lze v hromadné výrobě provádět jen namátkově nebo na speciálních pilotních deskách určených pouze pro kontrolu správného chodu výrobního zařízení. Od měření elektrického odporu sice nelze očekávat, že odhalí všechny závady (například nemůže odhalit spatné napojování vnitřních motivů na prokovený otvor), avšak jako rychlá orientační kontrola kvality je tato metoda vhodná a výrobci desek plošných spojů ji vesměs používají.

Pro měření elektrického odporu prokoveného otvoru se dosud používá například zaří214 458

214 458 zení vyvinuté ve VÚMS Praha. Toto zařízení se skládá z ruční sondy pro upnutí měřeného otvoru a vyhodnocovacího bloku zakončeného ručkovým měřicím přístrojem. Nevýhodou tohoto zařízení je zdlouhavá manipulace} každý otvor je třeba zvlášt upnout do sondy a vyhodnotit výchylku ručky.

v v

Tuto nevýhodu odstraňuje zařízeni podle vynálezu, ktere umožňuje na jedno upnutí desky automaticky změřit odpor několika desítek otvorů, vybraných tak, aby bylo možno odhalit eventuální závady prokovovacího procesu na celé ploše desky. Navíc zařízení poskytuje trvalý záznam o provedené zkoušce, který je možno přiložit k desce jako doklad o provedené výstupní kontrole.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro automatické změření a výpis hodnot elektrického odporu prokovených odporů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje řadič, jehož první výstup je zapojen do vstupu proudového zdroje, druhý výstup řadiče je zapojen do proudového přepínače«a do analogového multiplexeru, do panelu a do tiskárny, třetí výstup řadiče je zapojen do bloku úpravy signálu, čtvrtý výstup řadiče je zapojen na druhý vstup analogově číslicového převodníku, pátý výstup řadiče je zapojen do panelu a do tiskárny, šestý výstup řadiče je zapojen do upínacího přípravku, přičemž do vstupů řadiče jsou zapojeny stavové výstupy upínacího přípravku, výstup analogově číslicového převodníku, výstup panelu a výstup tiskárny, přičemž výstup zdroje proudu je zapojen do proudového přepínače, zatímco alespoň dva výstupy proudového přepínače jsou v upínacím přípravku zapojeny na proudové kontakty měřících sond, které připojují měřenou desku, a současně jsou napětové kontakty měřicích sond zapojeny na vstupy analogového multiplexeru, jehož výstup je veden do bloku úpravy signálu, přičemž výstup bloku úpravy signálu· je zaveden na první vstup analogově číslicového převodníku, jehož výstup je zapojen do displeje panelu a tiskárny, na jehož druhý vstup je zapojen výstup zdroje referenčního napětí.

Výhody zařízení podle vynálezu proti dosavadnímu způsobu jsou tyto! podstatné zrychlení manipulace při kontrole, snížení nároků na kvalitu obsluhy, vyloučení vlivu lidského faktoru na chyby měření, vyšší rozlišovací schopnost měření (desítky mikroohmů) a automatický výpis výsledků měření.

Na výkresu je znázorněno blokové schéma možné realizace zařízení podle vynálezu.

Zařízení podle obrázku obsahuje řadič 11. jehož první výstup 111 je zapojen do vstupu proudového zdroje 2, druhý výstup 112 řadiče IX je zapojen do proudového přepínače 4, zároveň je druhý výstup 112 řadiče 11 zapojen do analogového multiplexeru 2, dále je druhý výstup 112 řadiče 11 zapojen do panelu 2 a do tiskárny 10. třetí výstup 113 řadiče 11 je zapojen do bloku £ úpravy signálu, čtvrtý výstup 114 řadiče XX je zapojen na druhý vstup analogově číslicového převodníku 7, pátý výstup 115 řadiče IX je zapojen do panelu 2 a do tiskárny 20, šestý výstup 116 řadiče XX je zapojen do upínacího přípravku 2, přičemž do vstupů řadiče 11 jsou zapojeny stavové výstupy 22 upínacího přípravku 2, výstup 72 analogově číslicového převodníku 2, výstup 91 panelu 2 ^a výstup 101 tiskárny

10. přičemž výstup 32 zdroje 3 proudu je zapojen do proudového přepínače 4, zatímco ales3

214 458 poň dva výstupy proudového přepínače 411. 412 až 41N jsou v upínacím přípravku £ zapojeny na proudové kontakty měřicích sond 211. 212 až 21N. které připojují měřenou desku £, a současně jsou napěťové kontakty měřicích sond 211. 212 až 2lN zapojeny na vstupy analogového multiplexeru £, jehož výstup 51 je veden do bloku £ úpravy signálu, přičemž výstup £l bloku £ úpravy signálu je zaveden na první vstup analogově číslicového převodníku 7, jehož výstup 71 je zapojen do displeje panelu £ a tiskárny 10 a na jehož druhý vstup je zapojen výstup 81 zdroje 8 referenčního napětí. Blíže uvádíme:

Měřená deska 1 je spojena prostřednictvím dělených čtyřdrátových sond 211. 212...

— v

2lN a upínacím přípravkem 2, jehož úkolem je desku upnout v definované poloze, dále identifikovat druh (formát) desky, vyvinout potřebný mechanický přítlak na sondy a poskytnout informaci o okamžiku upnutí. Informační výstupy svedené do sběrnice 22 jsou zapojeny do řadiče 11. Řadič 11 jé dále připojen k upínacímu přípravku 2 svým šestým výstupem 116. Stabilizátor proudu 3, na jehož řídicí vstup je připojen první výstup 111 řadiče 11, je svým výstupem 32 zapojen na vstup proudového přepínače 4. Proudový přepínač 4 je svými výstupy 411. 412 až 4lN připojen k proudovým kontaktům měřicích sond 211. 212 až 21N upínacího přípravku £. Zároveň je do proudového přepínače 4 zapojena adresová sběrnice jako druhý výstup 112 řadiče 11. Napěťové kontakty měřicích sond 211. 212... 2lN jsou zapojeny na výstupy 231. 232. . ..2£N upínacího přípravku 2, které jsou zavedeny do vstupů analogového multiplexeru £. Zároveň je do multiplexeru £ zavedena i adresová sběrnice 112 od řadiče 11. Druhý výstup 112 řadiče 11 je rovněž zaveden do panelu £ a do tiskárny £0. Výstup 51 analogového multiplexeru £ je zapojen na vstup bloku úpravy signálu £, jehož účelem je signál zbavit rušivých složek a definovaně zesílit. Do bloku £ je také zapojen povelový třetí výstup 113 řadiče ££. Výstup £l bloku £ je veden na analogový vstup analogově číslicového převodníku 7. Na referenční vstup převodníku 7 je zapojen výstup 81 zdroje referenčního napětí 8, na povelový vstup převodníku 7 je zapojen čtvrtý výstup 114 řadiče 11. Výstupní sběrnice 71 převodníku £ je vedena jednak na vstup tiskárny 10. Stavový výstup 72 převodníku £ je zaveden do řadiče 11. Na povelové vstupy tiskárny 10 a displeje panelu £ je zapojen pátý výstup 115 řadiče, informační výstupy panelu £ - sběrnice ££ - a tiskárny 10 - výstup 101 - jsou zavedeny do řadiče 11.

Zařízení pracuje následujícím způsobem: Měřená deska £ se založí do upínacího přípravku 2 a přípravek se uvede do chodu. Jakmile kontakty měřicích sond 211 ... 2lN dosednou s patřičným přítlakem, provede se zjištění formátu desky a informace se předá po sběrnici 22 do řadiče 11, kde se provede volba skupiny adres otvorů, jejichž odpor se na desce daného formátu měří. Potom se po sběrnici 22 předá do řadiče 11 startovací impuls. Řadič 11 adresuje pomocí druhého výstupu 112 sondu prvního měřeného otvoru a otevírá v proudovém přepínači 4 proudový spínač příslušný této sondě. Zároveň analogový multiplexer £ připojuje napěťové kontakty adresované sondy na vstup bloku £. Pak vyšle řadič 11 povel do proudového zdroje 3 a dochází k průchodu proudového impulsu definované velikosti, s dobou trvání alespoň jedné periody síťového napájecího napětí do proudových svorek adresuvané sondy. Zároveň dochází vlivem impulsu na třetím výstupu 113 řadiče 11 k iniciali214 458 zaci bloku úpravy signálu 6, kde dojde k definovanému zesílení, filtraci a integraci napěťového signálu po dobu trvání proudového impulsu. Po skončení integrace řadič 11 impulsem na čtvrtém výstupu 114 řadiče 11 předává analogově číslicovému převodníku £ povel k zahájení převodu. Po skončení převodu, který je indikován stavem na výstupu 72. jsou ve sběrnici Z1 k dispozici data se zakódovanou hodnotou naměřeného odporu, zatímco druhý výstup 112 řadiče 11 zároveň udává pořadí měřeného bodu. Tyto 'dva údaje se zobrazí jednak na displeji ovládacího panelu 2» jednak na tiskárně 10, a to v okamžiku určeném povelem řadiče 11 vyslaným jjo pátém výstupu 115 řadiče 11. Skončení tisKU indikuje tiskárna signálem na vodiči 101 do řadiče 11. který pak zvyšuje adresu na druhý výstup 112 řadiče 11 o jednotku' a pokračuje měření dalšího otvoru výše popsaným způsobem. Po ukončeném tisku hodnot posledního otvoru měřeného na daném formátu desky dává řadič 11 povel po šestém výstupu liž řadiče 11 do upínacího přípravku 2 k vysunutí měřicích sond 211 až 21N.

Zařízení může být doplněno o sledování průchodu proudu (v případě, že otvor není vůbec prokoven nebo pod sondou není otvor, může se potlačit tisk příslušného řádku). Dalším užitečným doplňkem je zvýraznění tisku hodnot, které přesáhnou určitou předem stanovenou hranici. Dále lze zařízení doplnit o jednoduchou zkoušečku zkratu mezi napíjecí a zemnicí vrstvou desky a spřáhnout funkci této zkoušečky s funkcí upínacího přípravku, takže například desky ss zkratem upínací přípravek nebude akceptovat.

Zařízení podle vynálezu najde uplatnění především při výrobě a kontrole vícevrstvých desek plošných spojů; po vhodných modifikacích upínacího přípravku by bylo možno použít jej všude tam, kde je nutno měřit verši počet malých odporů (do řádu setin miliohmu), například pro měření přechodových odporů kontaktů relé, spínačů, ovíjených spojů.

Claims (1)

1. Zařízení pro automatické změření a výpis hodnot elektrického odporu prokovených otvorů na deskách vícevrstvých plošných spojů, vyznačené tím, že obsahuje řadič (ll), jehož prvý výstup (lil) je zapojen do vstupu proudového zdroje (3), druhý výstup (112) řadiče (ll) je zapojen do proudového přepínače (4), do analogového multiplexeru (5), do panelu (9) a do tiskárny (10), třetí výstup tll3) řadiče (ll) je zapojen do bloku (6) úpravy signálu, čtvrtý výstup (114) řadiče (ll) je zapojen na druhý vstup analogově číslicového převodníku (7), pátý výstup (115) řadiče (ll) je zapojen do panelu (9) a do tiskárny (10), šestý výstup (ll6) řadiče (ll) je zapojen do upínacího přípravku (2), přičemž do vstupů řadiče (ll) jsou,zapojeny stavové výstupy (22) upínacího přípravku (2), výstup (72) analogově číslicového převodníku (7), výstup (91) panelu (9) a výstup (101) tiskárny (10), přičemž výstup (32) zdroje (3) proudu je zapojen do proudového přepínače (4), zatímco alespoň dva výstupy (411, 412 až 41N) proudového přepínače (4) jsou v upínacím přípravku (2) zapojeny na proudové kontakty měřicích sond (211, 212 až 2lN), které připojují měřenou

   214 458 desku (l), a současně ,isou napěťové kontakty měřicích sond (211, 212 až 2lN) zapojeny na vstupy analogového multiplexeru (5), jehož výstup (51) je veden do bloku k6) úpravy signálu, přičemž výstup (6i) bloku (6) úpravy signálu je zaveden na první vstup analogově číslicového převodníku (7), jehož výstup (.71) je zapojen do displeje panelu (9) a tiskárny (.10) a na jehož druhý vstup je zapojen výstup (8l) zdroje (8) referenčního napětí.