CS241749B1 - Zapojení pro testování propojovací sítě desky plošných spojů osazené součástkami - Google Patents

Abstract

Zapojení se týká automatického testování osazených desek plošných spojů, při němž se přednostně vyhledávají typické výrobní závady, jako zkraty, nebo špatně osazené součástky. Zapojení umožňuje měřit odpory mezi uzly testované desky, připojené přes pole měřicích hrotů, aniž jsou výsledky zkreslovány přítomností polovodičových přechodů v odporové síti. Zapojení umožňuje používat polovodičovou spínací matici. Zapojení může být použito ve výrobě elektronických zařízení, při mezioperační kontrole na osazených deskách plošných spojů, po odstranění běžných výrobních závad.

Description

Vynález řeší testování propojovací sítě desek plošných spojů osazených součástkami při výrobě elektronických zařízení.

Ve výrobě elektronických zařízení všeho druhu je základním montážním celkem deska plošného spoje, která nese a zároveň definovaně propojuje jednotlivé součástky jako jsou rezistory, kondenzátory, diody, tranzistory, integrované obvody. Testování a oživování osazených desek je jednou z nevyhnutelných operací výrobního procesu. Do nedávné doby se typicky provádělo ručně, pomocí účelových měřicích přípravků, měřicího pracoviště sestaveného ze stimulačních a měřicích obvodů, jako různých generátorů, osciloskopů, voltmetrů. Příslušné práce prováděl kvalifikovaný operátor, pro kterého byl předem sestaven pracovní postup — oživovací předpis. Protože jde o velmi zdlouhavou a náročnou operaci, pro kterou je nedostatek pracovníků vhodné odborné i morální kvalifikace, začaly se zavádět automatické testery desek různého druhu. Přitom se ukázalo, že volba testovací strategie, to jest výběr vhodných typů testerů a jejich nasazení ve výrobě, významným způsobem rozhoduje nejen o kvalitě a spolehlivosti výsledné produkce, ale i o výrobních nákladech, neboť automatické testery jsou velmi nákladné a musí být optimálně využity. Jednou z prokazatelně nejvýhodnějších strategií je odhalování výrobních závad co nejblíže jejich vzniku v procesu výroby. V praxi to znamená, že je třeba provádět vstupní testy součástek a neosazených desek, inspekční testy osazených desek a konečně funkční testy osazených desek. Úkolem inspekčního testu osazených desek je prověřit, zda při průchodem desky pájecí vlnou nedošlo k poškození propojovací sítě, případně zda jsou na svých místech správně založeny všechny součástky.

Známými zařízeními pro testování propojovací sítě, například podle AO 207 541 — Zařízení pro porovnání a měření elektrických odporů s nastavitelnými hodnotami, autoři Uhlíř, Kolliner, Sob, nelze testovat propojovací síť osazené desky, neboť jsou na ní obecně připojeny PN přechody polovodičových součástek, které by se testovacím napětím uváděly do vodivého stavu a tím zkreslovaly výsledek testu.

Tato nevýhoda je odstraněna zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že základní obvody polovodičové spínací matice jsou svými prvými svorkami připojeny na prvou proudovou sběrnici, svými druhými svorkami na prvvou napěťovou sběrnici, svými třetími svorkami na druhou proudovou sběrnici, svými čtvrtými svorkami na druhou napěťovou sběrnici, zatímco páté svorky jsou připojeny přes měřicí hroty do testované propojovací sítě, přičemž vstupy základních obvodů polovodičové spínací matice jsou zapojeny do řídicích obvodů, dále prvá napěťová sběrnice a druhá napěťová sběrnice jsou zapojeny na vstupy měřiče napětí, jehož výstup je zapojen na vstup obvodu zpracování signálu, jehož prvý výstup je napojen na prvý vstup vyhodnocovacího obvodu, zatímco druhý výstup obvodu zpracování signálu je napojen na prvý vstup regulovatelného zdroje proudu, zatímco na jeho druhý vstup je napojen prvý výstup měřiče proudu, do jehož vstupu je zapojena druhá proudová sběrnice a jehož druhý výstup je zapojen do druhého vstupu vyhodnocovacího obvodu.

Výhodou zapojení podle vynálezu je, že využívá čtyřbodové polovodičové matice adresovatelných spínačů, vyvinuté původně pro testování neosazené desky — Zapojení základního obvodu polovodičové spínací matice — Uhlíř, Šob, Kolliner AO 210 155. Použití polovodičové spínací matice značně zlevňuje celé zařízení, zmenšuje jeho rozměry a zvyšuje rychlost a spolehlivost proti použití spínací matice z relé.

Konkrétní provedení zapojení podle vynálezu je uvedeno na přiloženém obrázku.

Základní obvody 1 až N polovodičové spínací matice jsou svými prvými svorkami 111 až N 11 připojeny na prvou napěťovou sběrnici 41, svými druhými svorkami 112 až N 12 na prvou napěťovou sběrnici 43, svými třetími svorkami 113 až N 13 na druhou proudovovu sběrnici 42, svými čtvrtými svorkami 114 až N 14 na druhou napěťovou sběrnici 44, zatímco páté svorky 117 až N17 jsou připojeny přes měřicí hroty 51 až 5 N do testovací propojovací sítě 30, přičemž vstupy 115 až N15 a 116 až N16 základních obvvodů 1 až N polovodičové spínací matice jsou zapojeny do řídicích obvodů 20, dále prvá napěťová sběrnice 44 jsou zapojeny na vstupy měřiče 23 napětí, jehož výstup je zapojen na vstup 61 obvodu 24 zpracování signálu, jehož prvý výstup je napojen na prvý vstup 64 vyhodnocovacího obvodu 25, zatímco druhý výstup obvodu 24 zpracování signálu je napojen na prvý vstup 62 regulovatelného zdroje 21 proudu, zatím co na jeho druhý vstup 63 je napojen prvý výstup měřiče 22 proudu, do jehož vstupu je zapojena druhá proudová sběrnice 42 a jehož druhý výstup je zapojen do druhého vstupu 65 vyhodnocovacího obvodu 25.

Funkce zapojení je následující. Testovaná propojovací síť 30 se prostřednictvím měřicích hrotů 51 až 5 N připojí k zapojení podle vynálezu. Přitom je na obrázku znázorněna vybraná dvojice spojů propojovací sítě, a to prvý spoj 31 testované propojovací sítě a druhý spoj 3,2 testované propojovací sítě, mezi nimiž je znázorněn náhodný zkrat 33. V základním obvodu 1 polovodičové spínací matice se přivedením výběrového signálu na prvý vstup 115 základního obvodu 1 polovodičové spínací matice sepnou tranzistory 11 a 12, zatímco v základním obvodu N polovodičové spínací matice se přivedením výběrového signálu na druhý vstup N 16 základního obvodu N polovodičové spínací matice sepnou tranzistory N 3, N 4. Regulovatelný zdroj 21 proudu vygeneruje proudový impuls známé velikosti, přičemž proud prochází prvou proudovou sběrnicí přes prvou svorku 111 základního obvodu 1 polovodičové spínací matice, sepnutý tranzistor 11, pátou svorku 117 základního obvodu 1 polovodičové spínací matice, měřicí hrot 51, dále přes prvý spoj 31 testované propojovací sítě, náhodný zkrat 33, druhý spoj 32 testované propojovací sítě, dále prochází přes měřicí hrot 5 N, pátou svorku N 17 základního obvodu N polovodičové spínací matice, sepnutý tranzistor N 3, třetí svorku N 13 základního obvodu N polovodičové spínací matice, dále přes druhou proudovou sběrnici 42 a měřič proudu 22. Úbytek napětí, který vzniká průchodem proudového impulsu náhodným zkratem 33 se přes měřicí hroty 51 a 5 N, sepnuté tranzistory 12 a N 4 přivádí mezi prvou napěťovou sběrnici 43 a druhou napěťovou sběrnici 44, kde se měří měřičem 23 napětí. Naměřený signál postupuje do vstupu 61 obvodu 24 zpracování signálu, z jehož prvého výstupu je veden na stup 64 vyhodnocovacího obvodu 25. Kromě toho je signál úměrný měřenému úbytku napětí veden ze druhého výstupu obvodu 24 zpracování signálu do vstupu 62 regulovatelného zdroje 21 proudu, kde tento signál způsobí omezení velikosti proudu v tom případě, když úbytek napětí přesáhne velikost povolenou z hlediska vlivu na polovodičové přechody, které mohou být připojeny k testované propojovací síti (například 200 mV). Vyhodnocovací obvod .25 potom poskytne číselné údaje potřebné ke zjištění velikosti odporu umístěného mezi měřicími hroty 51 a 5 N.

Claims (1)

1. PREDMET

   Zapojení pro testování propojovací sítě desky plošných spojů, osazené součástkami, vyznačené tím, že základní obvody (lj až (N) polovodičovvé spínací matice jsou svými prvými svorkami (111) až (Nil) připojeny na prvou proudovou sběrnici (41), svými druhými svorkami (122) až (N12) na prvou napěťovou sběrnici (43), svými třetími svorkami (113) až (N13) na druhou proudovou sběrnici (114) až (N 14) na druhou napěťovou sběrnici (44), zatímco páté svorky (117) až (N17) jsou připojeny přes měřicí hroty (51) až (5 N) do testované propojovací sítě (30), přičemž vstupy (115) až (N 15) a (116) až (N 16) základních obvodů (1) až (N) polovodičové spínací matice

   YNÁLEZU jsou zapojeny do řídicích obvodů (20), dále prvá napěťová sběrnice (43) a druhá napěťová sběrnice (44) jsou zapojeny na vstupy měřiče (23) napětí, jehož výstup je zapojen na vstup (61) obvodu (24) zpracování signálu, jehož prvý výstup je napojen na prvý vstup (64) vyhodnocovacího obvodu (25), zatímco druhý výstup obvodu (24) zpracování signálu je napojen na prvý vstup (62) regulovatelného zdroje (21 j proudu, zatímco na jeho druhý vstup (63) je napojen prvý výstup měřiče (22) proudu, do jehož vstupu je zapojena druhá proudová sběrnice (42) a jehož druhý výstup je zapojen do druhého vstupu (65) vyhodnocovacího obvodu (25).