Контактные зонды для контроля слоя металлизации в отверстии печатной платы

 

Сущность изобретения: контактные зонды для контроля слоя металлизации в отверстиипечатной платы, каждый из которых содержит корпус с размещенными в нем и раздельно подпружиненными узлами прижима и изолированными друг от друга токовыми и плоским потенциальным зондами, причем каждый токовый зонд выполнен в виде тонкостенной втулки с диэлектрической втулкой на конце и набора металлических проволочек, расположенных во втулке симметрично с обеих сторон потенциального зонда с выступающими из диэлектрической втулки рабочими концами, противоположные концы металлических проволочек размещены с возможностью упора в узел прижима потенциального зонда , выполненного в виде эластичной шайбы, с прорезью в центре, в которой размещен потенциальный зонд и двух полудисков С- образной формы, охватывающих потенциальный зонд. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 К 1/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4868821/2 1 (22) 13.08.90 (46) 30.04.93. Бюл. N 16 (71) Научно-производственное объединение

Агат (72) Ю.Д.Волков (56) Медведев А.M. Надежность и контроль качества печатного монтажа. М.: Радио и связь", 1986, с.85-89.

Медведев А.М. Надежность и контроль качества печатного монтажа. M., "Радио и связь", 1986, с.88, рис. 3-18д;.(54) КОНТАКТНЫЕ ЗОНДЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ .СЛОЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ В ОТВЕРСТИИ

ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ (57) Сущность изобретения: контактные зонды для контроля слоя металлизации в отверстии печатной платы, каждый из которых

Изобретение относится к технологии производства печатных плат, точнее к измерительным устройствам для контроля величины сопротивления слоя металлизации в отверстии, в том числе и к устройствам для испытания устойчивости металлизированных отверстий к кратковременной токовой нагрузке.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля, технологичности изготовления и упрощение конструкции.

Совокупность признаков, отличающих

- исполнение токовых зондов: металлическая втулка с диэлектрической втулкой на конце; размещение внутри втулки вокруг потенциального зонда, расположенного в диамет„„5U„> 1812643 А1 содержит корпус с размещенными в нем и раздельно подпружиненными узлами прижима и изолированными друг от друга токовыми и плоским потенциальным зондами, причем каждый токовый зонд выполнен в виде тонкостенной втулки с диэлектрической втулкой на конце и набора металлических проволочек, расположенных во втулке симметрично с обеих сторон потенциального зонда с выступающими из диэлектрической втулки рабочимИ концами, противоположные концы металлических проволочек размещены с возможностью упора в узел прижима потенциального зон-, да, выполненного в виде эластичной шайбы, с прорезью в центре, в которой размещен потенциальный зонд,и двух полудисков С-, Б образной формы, охватывающих потенци- альный зонд.

/ ральной плоскости втулки, набора упругих металлических проволочек с плоскими торцами с обеих сторон с возможностью упругого осевого перемещения, так что нерабочие торцы проволочек упираются в эла-; стичную шайбу, а рабочие торцы выступают . примерно на 0,8 — 1,5 мм относительно торца:, диэлектрической втулки — способствует до-, стижению целей изобретения, так как нет необходимости выполнять прорезь в каждом токовом зонде, а также позволяет за счет металлического кольца вокруг каждого металлизированного отверстия и проводника, примыкающего к нему, увеличить площадь контактирования как за счет большей площади контакта, так и возможности сме1812643 щения проволочек одной относительно другой в случае шероховатой поверхности металлического кольца. Эта особенность конструкции позволяет как измерить величину сопротивления 4-зондовым методом, 5 так и подвергнуть слой металлизгции в отверстии кратковременной токовой нагрузке при схемно разомкнутых потенциальных зондах, что также обеспечивает расширение функциональных возможностей и повышает достоверность измерения за счет более равномерной плотности измерительного тока по всему сечению слоя металлизации в отверстии, На фиг. 1 изображено продольное сечение контактного зонда; на фиг. 2 — вид на торец токового зонда.; на фиг. 3 — эластичная шайба; на фиг; 4 — С-образные полудиски; на фиг. 5 — расположение двух зондов в контактном устройстве. 20

Каждый контактный зонд содержит металлический корпус 1, на резьбовой выступ

2 которого навинчен металлический токовый зонд 3, верхней частью сцентрированный посредством праточек 4. Нижняя часть токового зонда 3 выполнена в виде тонкастейной металлической втулки 5 диаметром

2 — 2,5 мм, снабженной диэлектрической втулкой 6, нижняя часть которой на 0,2 — 0,3 мм выступает относительно торца втулки 5, 30 В полости втулки 5 диаметрально расположен потенциальный зонд 7 в виде пластины из нержавеющей стали толщиной 0,1 — 0,14 мм, рабочая часть которой заострена под углом, например, 130О, и выступает на 1-1,5 мм из втулки 5. На потенциальный эанд7 со всех сторон, кроме торца рабочей части и примерно 1,5 мм в верхней части, где к нему припаян контактный штырь 8 (медная трубка 1 мм), нанесен слой температуростайкой 40 изоляции толщиной 20-50 мкм, которая обеспечивает его электрическую развязку от токового зонда 3.

В оставшихся полостях втулки 5 с обеих сторон потенциального зонда 7 и параллельно ему размещено 20-30 металлических проволочек 9 диаметром 0,1 — 0,2 мм.

Они набиваются до такой степени, чтобы не

50 выпадали. Co стороны диэлектрической втулки 6 торцы всех проволочек 9 и вершина потенциального зонда 7 c,îâéàäààò и должны выступать в нерабочем состоянии на 11,5 мм от торца диэлектрической втулки 6.

Отметим, что торцы металлических прова- 55 лочек 9 предварительно обрабатываются так, чтобы они были перпендикулярны аси каждой проволочки, а длина устанавливае-. мых проволочек выдерживалась бы с точностью 0,03 — 0,05 мм, Верхняя часть каждой проволочки 9 на выходе из верхнего отверстия втулки 6 упирается в эластичную шайбу 10, а потенциальный зонд 7 проходит через узкую щель

11, расположенную по ее центру.

Для обеспечения одинаковых условий для упора металлических проволочек эластичная шайба 10 прижата двумя фигурными С-образными полудисками 12, которые в прижатом состоянии имеют щель 13 для прохода потенциального зонда 7. Поджатие полудисков 12 осуществляется предварительно ввинченной в токовый зонд 3 гайкой

14.

Эластичное поджатие потенциального зонда 7 осуществляется за счет упора рези-. новой прокладки 15 в винт 16 и последовательно расположенных с упором друг в друга контактного штыря 8, стержня 17 с токоотводом 18 и диэлектрической вставки

19.

Как и в прототипе, два контактных зонда располагаются соосно навстречу диэлектрическими втулками друг к другу (см. фиг. 5), причем потенциальные зонды желательно располагать под 90 один относительно другого, Такое размещение контактных зондов мажет быть конструктивно выполнено посредством двух кронштейнов 20, снабженных средством (не показано) для приближения их друг к другу с некоторым усилием.

При работе плата 21 с металлиэированными отверстиями размещается между контактными зондами, проверяемое отверстие (не показано) визуально центрируется между зондами, и они упруго сжимаются с обеих сторон к металлическому кольцу вокруг отверстия.

При этом потенциальные. зонды 7 вместе с металлическими проволочками 9 утапливаются в эластичные шайбы 10 и . осуществляется одновременный контакт потенциальных зондов с обеих сторон металлизированного отверстия, а часть проволочек 9 — с металлическим кольцом вокруг отверстия

Необходимость в выступающей диэлектрической втулке 6 обусловлена тем, что она устраняет непосредственный контакт торца металлической втулки 5 к подходящему к металлизированному отверстию печатному проводнику и тем самым повышает равномерность подачи тока к металлиэированному отверстию и, как следствие, достоверность измерения.

Измерительный или испытательный. ток посредством любого конструктивного элемента, например разрезной втулки (не показана), поступает на корпус 1 и через

1812643

5 металлические проволочки 9 на кольцо вокруг металлизированного отверстия, проходит через него и обратным путем выходит из другого контактного зонда.

Падение напряжения снимается парой 5 токоотводов18, При кратковременном токовом воздействии потенциальные зонды 7 должны быть разомкнуты, а испытательный. ток большой величины, как было проверено на опытных образцах, без нагрева рабочей 10 части токового зонда проходит через слой. металлизации в отверстии.

Технико-экономическйе преимущества предлагаемой конструкции контактнйх зон-. дов состоят в том, что: конструкция проста }5 и технологична в изготовлении;.позволяет пропускать десятки ампер; одна и та же пара зондов может быть сконструирована и использована для плат толщиной 0,2-2,0 мм и диаметром отверстий 0,4 — 2,0 мм, что пе- 20 рекрывает весь диапазон практически используемых плат; при соответствующем

:измерителе величины сопротивления, способного измерять сопротивление плат с невытравленной металлизацйей с обеих 25 .,: сторон, что важно для контроля техпроцесса; повышает достоверность проведения йспытаний на кратковременное воздействие в связи с тем, что предварительное измерение величины сопротивления, токовое ЗО испытание и последующее измерение вы полняются за однократный прижим контактных зондов к плате, (Обычно используются два вида контактных зондов: один для измерения, а другой для подачи испытательного тока).

Формула изобретения

Контактные зонды для контроля слоя металлизации в отверстии печатной платы, каждый из которых содержит корпус с размещенными в нем и раздельно подпружиненными узлами прижима и изолированными друг от друга токовыми и плоским потенциальным зондами, причем контактные зонды расположены соосно, зеркально и с зазором между собой, о т л и ч а ю щ и ес я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, технологичности изготовления и упрощения конструкции, каждый токовый збнд выйолнен в виде тонкостенной втулки с диэлектрической втулкой на конце и набора металлических проволочек, расположенных во втулке симметрично с обеих сторон потенциального зонда с выступающими из диэлектрйческой втулки рабочими концами, противоположные концы металлических проволочек размещены с возможностью упора в узел прижима потенциального зонда, выполненного в виде эластичной шайбы с прорезью в центре, в которой размещен потенциальный зонд,и двух полудисков С-образной формы, охватывающих потенциальный зонд.

1812643

Фиа. 2

ff

ФО8. 4

Составитель Ю. Волков

Редактор Т. Лошкарева Техред M. Моргентал Корректор й. Гереши

Заказ 1680 . . Тираж, Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри CKHT СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; 4/5. к л

Ф

Пройвводстввнно-ивдаталвский комбинат "Патлат", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 к.