Вихретоковый способ контроля толщины материала металлизации отверстий

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающим методам контроля, и может быть использовано для контроля толщины слоя металлизации в отверстиях, например в отверстиях Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающим вихретоковым способам контроля материалов вихретоковым методом, и может быть использовано для контроля толщины слоя металлизации в отверстиях печатных плат. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет уменьшения влияния на результаты конгроля смещения преобразователя относительно оси отверстия вплоть до его. края, а также наклоны оси преобразователя в пределах 20° печатных плат. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет уменьшения влияния на результаты контроля смещения преобразователя относительно оси отверстия , а также наклона оси преобразователя достигается благодаря тому, что в вйхретоковом способе контроля толщины материала металлизации отверстий заключающемся в том, что воздействуют на материал слоя металлизации контролируемого отверстия электромагнитным полем вихретокового преобразователя, выполненного в виде цилиндрического сердечника с размещенными на нем обмотками и охватывающим обмотки разрезным кольцевым электропроводящим экраном, перед воздействием электромагнитным полем закрепляют преобразователь на поверхности отверстия с полным его перекрытием сердечником преобразователя, помещают изделие с преобразователем в ферромагнитную жидкость, магнитную проницаемость которой выбирают близкой к магнитной проницаемости сердечника яреобразователя. 2 ил. На фиг.1 показана схема реализации вихретокового способа контроля толщины материала металлизации отверстий, на фиг.2 - характер распределения вихревых токов в материале металлизации Вихретоковый преобразователь (ВТП) выполнен в виде цилиндрического сердечника 1 с размещаемыми на нем обмоткой 2 возбуждения, измерительной обмоткой 3 и охватывающего сердечник кольцевого разрезного электропроводящего экрана 4. Обмотка 2 возбуждения подключена к сл с о ю CJ W о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕCllVb! INK (51)5 G 01 В 7/10

ГОСУДАРСТРЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4754651/28 (22) 01.11.89 (46) 23.11.91, Бюл. ¹ 43 (71) Запорожский центр научно-технического творчества молодежи (72) В.И,Чаплыгин, В.А.Калика, В.Н.Крищук и Н.Ф.Потапова (53) 620.179.142.5.6 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР № 457917. кл, G 01 N 27/90, 03.05,73.

Патент США ¹ 4495466, кл. G 01 N 27/90, 1976, Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник./Под ред. В.В.Клюева. — M.: Машиностроение, кн.

2, 1986, с. 151. (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

ТОЛЩИНЫ МАТЕРИАЛА МЕТАЛЛИЗАЦИИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающим методам контроля, и может быть использовано для контроля толщины слоя металлизации в отверстиях, например в отверстиях

Изобретение относится к измерительной Технике, а именно к неразрушающим вихретоковым способам контроля материалов вихретоковым методом, и может быть использовано для контроля толщины слоя металлизации в отверстиях печатных плат.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет уменьшения влияния на результаты кон роля смещения преобразователя относительно оси отверстия вплоть до его.края. а также наклоны оси преобразователя в пределах 200.!

Ж 1693363 А1 печатных плат. Цель изобретения — повышение точности контроля .за счет уменьшения влияния на результаты контроля смещения преобразователя относительно оси отверстия, а также наклона оси преобразователя достигается благодаря тому, что в вихретоковом способе контроля толщины материала металлизации отверстий заключающемся в том, что воздействуют на материал слоя металлизэции контролируемого отверстия электромагнитным полем вихретокового преобразователя, выполненного в виде цилиндрического сердечника с размещенными нэ нем обмотками и охватывающим обмотки разрезным кольцевым электропроводящим экраном, перед воздействием электромагнитным полем закрепляют преобразователь на поверхности отверстия с полным его перекрытием сердечником преобразователя, помещают изделие с преобразователем в ферромагнитную жидкость, магнитную проницаемость которой выбирают близкой к магнитной проницаемости сердечника преобразователя. 2 ил.

На фиг.1 показана схема реализации вихретокового способа контроля толщины материала метэллизации отверстий; на фиг,2 — характер распределения вихревых токов в материале металлизации.

Вихретоковый преобразователь (ВТП) выполнен в виде цилиндрического сердечника 1 с размещаемыми на нем обмоткой 2 возбуждения, измерительной обмоткой 3 и охватывающего сердечник кольцевого разрезного электропроводяв!его экрана 4. Обмотка 2 возбуждения подключена к

1693363

45 живых. = ф (Л) °

55 ис гопнику 5 тока высокой частоты, к измерительной обмотке 3 подключен измерительный прибор 6, например вольтметр (фиг.1), Преобразователь закреплен соосно контролиоуемому отверстию 7 с слоем металлизации 8 в изделии 9, с полным перекрытием отверстия сердечником 1, Изделие 9 с закрепленным на нем преобразователем помещают в объеме 10 с ферромагнитной жидкостью 11, магнитная проницаемость которой близка к магнитной проницаемости сердечника 1.

Способ осуществляют следующим образом.

При контроле толщины материала металлизации закрепляют ВТП на поверхности изделия 9 соосно контролируемому металлизированному отверстию 7 со слоем

8 металлизации, например, печатной платой,- подключают обмотку 2 возбуждения к источнику 5 тока высокой частоты, а измерительную обмотку 3 подключают к входу измерительного прибора 6, размещают иэделие 9 с ВТП в объеме 10 с ферромагнитной жидкостью 11. Так как сердечник ВТП с жидкостью 11 в области отверстия 7 образу ют общий магнитопровод из-за равенства их магнитной проницаемости, а обмотки охвачены разрезным электропроводным экраном 4, то магнитный поток проходит через сердечник 1 ВТП ферромагнитную жидкость 11 в объеме отверстия 7 и замыкается через материал изделия 9 и ферромагнитную жидкость 1, окружающую ВТП. В зависимости от толщины слоя 8 металлизации проявляется в различной степени экранирующее действие вихревых токов, проходящих в металлиэированном слое толщиной Л.

По величине измеренного сигнала 0вцх. определяют толщину материала металлизации, пользуясь, например, предварительно построенным тарировочным графиком зависимости

Способ контроля толщины материала металлизации отверстий позволяет достичь высокой степени сцепления магнитного потока с материалом металлизации и его локализации в зоне контролируемого отверстия, так как магнитный поток проникает в ферромагнитную жидкость, окружающую ВТП на значительную глубину. Способ позволяет избежать влияния на результаты контроля воздушного зазора между преобразователем и металлизацией характерного для иэвестных способов, использующих

40 накладные ВТП, а также наклона их оси к поверхности металлиэации за счет формирования общей магнитной цепи сердечник

ВТП вЂ” ферромагнитная жидкость. Это обеспечивает высокую точность контроля разработанным способом.

В качестве ферромагнитной жидкости использована Еез04+ 4HgO, магнитная проницаемость,и которой близка к магнитной проницаемости материала сердечника,и и составляет порядка 22 ед, Для апробации способа используют четаллизированный двусторонний гетинакс с выполненным отверстием диаметром 2,6 мм. Для имитации различной толщины металлизации Hà ее поверхность наносят различной толщины слои электропроводной пасты. В качестве ферромагнитной жидкости используют раствор

Рез04+4Н О, полученный по известной технологии. Металлиэированный гетинакс в виде пластины толщиной 2 мм размещают в объеме с ферромагнитной жидкостью с полным погружением, затем над металлизированным отверстием устанавливают накладной преобразователь с ферритовым сердечником толщиной 3 мм и высотой 14 мм, преобразователь содержит обмотку возбуждения с числом витков 350 и измерительную с числом витков 500, обмотку возбуждения подключают к генератору переменного напряжения (в эксперименте используют напряжение частотой 60 кГц), с измерительной обмотки напряжение снимают на цифровой вольтметр после нанесения каждого слоя электропроводной пасты.

За счет последовательного наращивания толщины металлиэации с 100 до 146 мкм относительные изменения напряжения с измерительной обмотки соответственно составляют 5,6, 6,4, 9,3, 12, 16, 23 .

Формула изобретения

Вихретоковый способ контроля толщины материала металлизации отверстий, заключающийся в том, что воздействуют на материал слоя металлизации контролируемого отверстия электромагнитным полем вихретокового преобразователя и по величине выходного сигнала преобразователя контролируют толщину материала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, используют вихретоковый преобразователь, выполненный в виде цилиндрического сердечника с размещенным на нем обмотками и охватывающим обмотки разрезным кольцевым электропроводящим экраном, перед воздействием электромагнитным полем закрепляют преСоставитель И.Кесоян

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор M.Шарон и

Редактор О.Головая

Заказ 4067 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 образовэтель ня пояер н<ч н изд лн» с00Но c контролируемым Отверстием с ll()IIIII

ЕГО ПЕРЕКРЫТИЕМ rePgli.ЧНИКОМ ПРЕОГНЮ3r>вателя, помещают изделие с преобразоял

1. лел в феррОмягнитную жидкость, магнитнуи> проницаемость ко орой выбирают близкой к магнитной проницаемости cep, le«I««а преобразователя.