SU430526A1

SU430526A1 - PHOTO-ELECTRICAL DEVICE FOR CONTROL BOARDS

Info

Publication number: SU430526A1
Application number: SU1756508A
Authority: SU
Original assignee: Д. А. Гречинский , В. Г. Рыгалин
Priority date: 1972-03-09
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1974-05-30

Description

1one

Устройство относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл технологического контрол печатных плат.The device relates to an instrumentation technique and can be used for the technological control of printed circuit boards.

Известны фотоэлектрические устройства дл контрол печатных плат, содержащие источник оптического излучени , два фотоприемника , выполненных в виде трехслойных полупроводниковых пластин с трем электродами , при этом первые электроды подключены к выходу генератора разверток, а вторые и третьи - ко входам соответствующих источников посто нного напр жепи , выходы которых попарно соединены с соответствующими входами блока сравнени , подключенного выходом к блоку сигнализации дефекта испытуемой печатной платы.Photoelectric devices for monitoring printed circuit boards are known, which contain an optical radiation source, two photodetectors made in the form of three-layer semiconductor plates with three electrodes, the first electrodes connected to the output of the sweep generator, and the second and third to the inputs of the respective constant-voltage sources, the outputs of which are pairwise connected to the corresponding inputs of the comparator unit connected by the output to the defect signaling unit of the test PCB.

Предложенное устройство отличаетс от известных тем, что в него введен цифровой блок с табло, вход которого подключен к выходу генератора развертки, соединенного входом с выходом блока сравнени .The proposed device differs from the known ones by introducing a digital block from the display, the input of which is connected to the output of a sweep generator connected by an input with the output of a reference unit.

Это обеспечивает определение координаты дефекта испытуемой печатной платы и повыщение точности работы устройства.This ensures the determination of the coordinate of the defect of the test PCB and an increase in the accuracy of the device.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник оптического излучени 1, фиксаторы 2 эталонной и испытуемой печатных плат, фотоприемники 3 и 4,The device contains an optical radiation source 1, clamps 2 of the reference and test printed circuit boards, photodetectors 3 and 4,

на которых расположены эталонна и испытуеама печатные платы на стеклотканевой основе , блок сравнени 5, генератор развертки 6, источники посто нного напр жени 7 и 8, резисторы нагрузки 9 и 10, блок сигнализации дефекта испытуемой печатной платы 11 и цифровой блок 12 с табло 13.on which are located the reference and test papers printed on glass cloth basis, the comparison unit 5, the sweep generator 6, the constant voltage sources 7 and 8, the load resistors 9 and 10, the defective printed circuit board defect alarm unit 11 and the digital block 12 from the display board 13.

Эталонна и испытуема печатные платы накладываютс на фотоприемники 3 и 4, выполненные в виде трехслойных полупроводниковых пластин типа р-п-р с трем электродами . При освещении печатных плат источником оптического излучени 1 участки плат, па которых отсутствует непрозрачный рисупок , пропускают свет, и таким образом осупхествл етс засветка полупроводниковых фотоприемников . Фотоприемники 3 и 4 работают аналогично, и поэтому процесс получени сигнала , несущего информацию о печатной плате , рассмотрен на примере фотоприемника 3. От источников посто нного напр жени 7 через один из внешних слоев трехслойной полупроводниковой пластины пропускаетс посто нный ток, создающий падение напр жени Standard and test PCBs are superimposed on photodetectors 3 and 4, made in the form of three-layer semiconductor wafers of the pnp type with three electrodes. When a printed circuit board is illuminated by an optical radiation source 1, the board sections, which lack an opaque pattern, transmit light, and thus illuminate the semiconductor photodetectors. Photodetectors 3 and 4 work in a similar way, and therefore the process of obtaining a signal carrying information about a printed circuit board is considered using a photodetector 3 as an example. A constant current is passed through one of the outer layers of a three-layer semiconductor plate from the sources of a constant voltage 7

вдоль сло , так что на одном конце пластины слой находитс под нулевым напр жением, а па другом конце - под напр жением источника питани . Промежуточные значени напр жени , под которыми паход тс элементарные участки сло , нодчин ютс линейному закону, т. е. падение напр жени вдоль сло пластины происходит по пилообразному закону с амплитудой, равной величине напр жени источника напр жени 7. При приложении пилообразного (или синусоидального) напр жени между другим внешним слоем и средней точкой источников напр жений 7 с амплитудой, равной величине напр жени источника напр жени 7, происходит последовательна компенсаци падени напр жени вдоль сло от источника посто нного напр жени 7 так, что каждый элементарный участок фотоприемника 3 в определенный момент времени оказываетс под нулевым напр жением . За врем развертки осуществл етс последовательное перемещение плотности нулевого напр жени по поверхности фотоприемника 3.along the layer so that at one end of the plate the layer is under zero voltage, and at the other end under the voltage of the power source. Intermediate voltage values, under which the elementary sections of the layer pass, follow a linear law, i.e., the voltage drop along the plate layer follows a sawtooth law with an amplitude equal to the voltage of the voltage source 7. When a sawtooth (or sinusoidal a) voltage between the other outer layer and the midpoint of the voltage sources 7 with an amplitude equal to the voltage of the voltage source 7, there is a consistent compensation of the voltage drop along the layer from the source DC voltage 7 so that each elementary portion of the photodetector 3 It appears at a certain point of time at zero voltage. During the sweep time, the zero voltage density is successively moved along the surface of the photodetector 3.

Следует отметить, что ток на резисторе нагрузки 9 имеет место только при условии освещени какого-нибудь элементарного участка фотоприемника 3, при этом напр жение, приложенное к этому участку, должно быть равно нулю. Это происходит потому, что трехслойна полупроводникова пластина типа р-п-р представл ет собой распределенные по пластине встречно включенные пары диодов . Поэтому только при нулевом напр жении на встречно включенных диодах и их освещении возможно протекание тока. При наличии некоторого напр жени любой пол рности один из диодов запираетс , и ток через пластины не идет.It should be noted that the current on the load resistor 9 takes place only under the condition of illumination of some elementary section of the photodetector 3, and the voltage applied to this section must be equal to zero. This is because a pnp three-layer semiconductor wafer is a pair of diodes distributed across the wafer. Therefore, it is only at zero voltage on counter-switched on diodes and their illumination that current can flow. In the presence of some voltage of any polarity, one of the diodes is closed and current does not flow through the plates.

При засветке фотоприемника 3 и осуществлении перемещени области нулевого напр жени по поверхности фотоприемника 3 на резисторе нагрузки 9 выдел етс сигнал, несущий информацию о засвеченных и затемненных участках фотоприемника, т. е. выдел етс сигнал, несущий информацию о качестве рисунка, нанесенного на печатную плату. Сигналы, несущие информацию об эталонной и испытуемой печатных платах, подаютс наWhen the photodetector 3 is illuminated and the zero voltage region moves along the surface of the photodetector 3 on the load resistor 9, the signal carrying information about the exposed and darkened areas of the photodetector is extracted, i.e. the signal carrying the quality information of the printed circuit board image is highlighted . Signals that carry information about the reference and test circuit boards are sent to

блок сравнени 5. В случае идентичности сигналов на выходе блока сравнени 5 отсутствует выходной сигнал. При отличии сигнала, поступающего с фотоприемника 4, на котором расположена испытуема плата, от сигнала, снимаемого с фотонриемника 3, выходной сигнал с блока сравнени 5 поступает на блок сигнализации дефекта испытуемой печатной платы 11, осуществл ющий сигнализацию одефекте печатной платы. Кроме того, генератор развертки 6 прекращает вырабатывать папр жение развертки, а цифровой блок 12 фиксирует на табло 13 величину развертывающего напр жени , при котором обнаружен дефектcomparison unit 5. In the case of identical signals at the output of comparison unit 5, there is no output signal. If the signal from the photodetector 4 on which the test card is located differs from the signal taken from the photon receiver 3, the output signal from the comparator unit 5 goes to the defective signaling unit of the printed circuit board 11, which signals the printed circuit board. In addition, the sweep generator 6 stops generating sweep depressions, and digital block 12 records on the board 13 the magnitude of the sweep voltage at which the defect was detected

рисунка печатной платы, т. е. на табло 13 в цифрах фиксируетс горизонтальна координата дефектной области печатной платы.the printed circuit board pattern, i.e., on the board 13, the horizontal coordinate of the defective area of the circuit board is fixed in numbers.

Использование одного генератора развертки 6 дл двух фотоприемников 3 и 4 обеспечивает синхронность обегани (просмотра) поверхностей эталонной и испытуемой печатных плат.The use of a single sweep generator 6 for two photodetectors 3 and 4 ensures synchronism of the scanning (viewing) of the surfaces of the reference and test printed circuit boards.

Предмет изобретени Subject invention

Фотоэлектрическое устройство дл контрол печатных плат, содержащее источник оптического излучени , два фотоприемника, выполненных в виде трехслойных полупроводниковых пластин с трем электродами, при этомA photoelectric device for monitoring printed circuit boards containing an optical radiation source, two photodetectors, made in the form of three-layer semiconductor wafers with three electrodes, while

первые электроды подключены к выходу генератора разверток, а вторые и третьи - ко входам соответствующих источников посто нного напр жени , выходы которых попарно соединены с соответствующими входами блока сравнени , подключенного выходом к блоку сигнализации дефекта испытуемой печатной платы, отличающеес тем, что, с целью определени координаты дефекта и повыщени точности работы устройства, в негоThe first electrodes are connected to the output of the sweep generator, and the second and third to the inputs of the respective DC sources, the outputs of which are connected in pairs to the corresponding inputs of the comparator connected to the output of the printed circuit board defect alarm unit, in order to determine the coordinates of the defect and improve the accuracy of the device, into it

введен цифровой блок с табло, вход которого подключен к выходу генератора развертки, соединенного входом с выходом блока сравнени .A digital block was inserted from the display, the input of which is connected to the output of the scan generator connected by an input with the output of the comparison unit.