Контрольный образец толщины слоя металлизации в отверстиях печатных плат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для проверки и калибровки приборов для измерения толщины металлического покрытия в отверстиях печатных плат. Цель изобретения - создание контрольного образца толщины слоя металлизации в отверстиях печатных плат, обеспечивающего достаточную точность поверки и калибровки приборов. Это достигается благодаря тому, что в контрольном образце толщины слоя металлизации печатных плат, содержащем отрезок фольги, аттестованный по толщине и удельному сопротивлению, использована медная фольга, свернутая в рулон, а измерительной поверхностю является свободная поверхность первого внутреннего витка рулона. Рулон размещен в сквозном отверстии корпуса, а его концы выведены в специальную прорезь корпуса. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительным средствам, применяемым при изготовлении двусторонних и многослойных печатных плат, и может быть использовано в электротехнической и радиотехнической промышленности и приборостроении.

В частности, изобретение относится к поверке и калибровке приборов, предназначенных для измерения толщины металлического покрытия в отверстиях печатных плат. Изобретение может быть использовано для поверки и калибровки приборов, измеряющих толщину слоя металлизации методом вихревых токов или методом измерения электросопротивления контролируемого слоя.

Известна мера толщины пленок, содержащая подложку в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого выполнен паз, аттестованный по глубине, с нанесенной в нем пленкой [1] Эта мера может использоваться для поверки и калибровки толщиномеров, но в случае толщиномеров металлизации в отверстиях печатных плат их использование затруднено, так как сформированная в мере пленка не выходит наружу в зону датчиков толщиномеров.

Известна также мера для градуировки и настройки толщиномеров покрытий [2] содержащая отрезок металлической фольги, аттестованной по толщине и удельному сопротивлению, одна из поверхностей которой является измерительной. Эта мера может быть использована в качестве косвенного контрольного образца толщины слоя металлизации в отверстиях печатных плат, но из-за переноса результатов измерения толщины на поверхности на толщину внутри отверстия не обеспечивает требуемой точности контроля.

Задача изобретения создание контрольного образца для проверки и калибровки приборов неразрушающего контроля и измерений толщины слоя металлизации с требуемой точностью.

Поставленная задача решается тем, что использована медная фольга, которая свернута в рулон, свободная поверхность первого внутреннего витка которого является измерительной поверхностью. Контрольный образец снабжен корпусом с цилиндрическим сквозным отверстием, а рулон размещен в отверстии. В корпусе выполнена сквозная прорезь для вывода конца отрезка фольги, а рулон имеет один виток и в сквозную прорезь выведены два конца отрезка фольги.

За счет использования отрезка медной фольги, толщину и удельное сопротивление которой можно измерить до формирования измерительной поверхности, а в процессе формирования измерительной поверхности фольга не подвергается никаким воздействиям, изменяющим ее толщину и удельное сопротивление, обеспечивается размещение в корпусе слоя фольги с известными характеристиками: толщиной и удельным сопротивлением. Поэтому использование контрольного образца повышает достоверность, объективность контроля и требуемую точность, так как показания приборов соответствуют тому, что есть на самом деле на стенках цилиндрического отверстия.

На фиг. 1-4 показан контрольный образец.

Он состоит из корпуса 1, внутри которого размещен рулон 2 из отрезка медной фольги с аттестованной толщиной и удельным сопротивлением. Первый виток рулона образует цилиндрическое отверстие 3 с измерительной поверхностью. В корпусе 1 имеется прорезь 4 для выхода конца фольги.

Ширина отрезка фольги выбирается из ряда, соответствующего толщинам фольгированного диэлектрика по ГОСТ 10316-78, например, 1,5 мм, наиболее часто используемый при изготовлении печатных плат. Толщина корпуса должна быть всегда больше или равна ширине отрезка фольги во избежание повреждения отрезка в рулоне и возможного замыкания витков основанием, на которое может укладываться контрольный образец.

Внутренний диаметр отверстия 3, формируемого первым витком рулона, может быть различной величины и берется из ряда возможных диаметров отверстий на печатной плате согласно ГОСТ 23751-79, например 0,8 мм и др.

Через прорезь 4 в корпусе 1 отрезок фольги выводится наружу, что позволяет производить периодическую поверку и аттестацию фольги по толщине и удельному сопротивлению. Прорезь может быть выполнена по касательной к отверстию (фиг. 2) либо радиально по направлению на ось отверстия (фиг. 4).

Измерительная поверхность отверстия 3, сформированного первым витком отрезка фольги, не является идеальной цилиндрической поверхностью как видно на фиг. 2 и 4. Имеющийся зазор в месте перехода рулона на второй виток (фиг. 2) не оказывает влияния на результат измерения, так как возрастание диаметра отверстия в месте перехода на толщину фольги (не более 50 мкм) мало по сравнению даже с самым малым внутренним диаметром отверстия 0,4 мм. Для увеличения прочности рулона и повышения сопротивления изоляции между слоями фольги в рулоне одна сторона отрезка перед намоткой рулона покрывается слоем изоляционного лака.

Контрольный образец, показанный на фиг. 3, выполнен одновитковым. При этом длина отрезка фольги равна развертке отверстия. Продольный стык не оказывает влияния на результаты измерения, так как измерительные токи протекают вдоль стыка.

Контрольный образец, показанный на фиг. 4, имеет также продольный зазор, совпадающий с осью отверстий. Его наличие также не оказывает влияния на результат измерения, так как направление измерительных токов совпадает с направлением продольного зазора в месте вывода концов отрезка из корпуса.

Рулон 2 должен помещаться в корпус, выполненный из диэлектрического материала или металла и фиксироваться лаком или клеем.

Контрольные образцы используются для аттестации приборов измерения толщины металлизации следующим образом. Измерительный щуп приборов вихретокового контроля серии ИТМ-10, ИТМ-11 и им подобных вводится в цилиндрическое отверстие контрольного образца. Показание прибора должно соответствовать аттестованной толщине ленты с учетом погрешности измерения прибора.

Если используются приборы, основанные на измерении микросопротивления (Кавидерм, АМЦ 0770 М и др.), то контрольный образец укладывается на площадку прибора и конусы щупов касаются периметра цилиндрического отверстия. Измеренная величина сопротивления пересчитывается в толщину с учетом ширины отрезка фольги, диаметра отверстия и удельного сопротивления материала отрезка фольги. Расчетная величина сравнивается с аттестованной толщиной фольги. Расхождение не должно превышать погрешности измерения прибора.

Контрольный образец, показанный на фиг. 2 и 4, имеет выход концов отрезка фольги, толщину которой и удельное сопротивление можно измерить при периодической поверке контрольных образцов.

Использование изобретения позволит повысить достоверность, объективность контроля и обеспечить требуемую точность.

Формула изобретения

1. КОНТРОЛЬНЫЙ ОБРАЗЕЦ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ В ОТВЕРСТИЯХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, содержащий отрезок фольги, аттестованный по толщине и удельному сопротивлению, одна из поверхностей которой является измерительной, отличающийся тем, что использована медная фольга, фольга свернута в рулон, а измерительной поверхностью является свободная поверхность первого внутреннего витка рулона.

2. Образец по п.1, отличающийся тем, что он снабжен корпусом с цилиндрическим сквозным отверстием, а рулон размещен в отверстии.

3. Образец по п.2, отличающийся тем, что в корпусе выполнена сквозная прорезь для вывода конца отрезка фольги.

4. Образец по п. 3, отличающийся тем, что рулон имеет один виток и в сквозную прорезь выведены два конца отрезка фольги.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4