Тест-купон и способ контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы



Тест-купон и способ контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы
Тест-купон и способ контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы
Тест-купон и способ контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы
G01R31/2801 - Устройства для определения электрических свойств; устройства для определения местоположения электрических повреждений; устройства для электрических испытаний, характеризующихся объектом, подлежащим испытанию, не предусмотренным в других подклассах (измерительные провода, измерительные зонды G01R 1/06; индикация электрических режимов в распределительных устройствах или в защитной аппаратуре H01H 71/04,H01H 73/12, H02B 11/10,H02H 3/04; испытание или измерение полупроводниковых или твердотельных приборов в процессе их изготовления H01L 21/66; испытание линий передачи энергии H04B 3/46)

Владельцы патента RU 2646550:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) (RU)

Тест-купон погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП. Причём каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим со смещением в направлении. Пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары. Технический результат заключается в уменьшении сложности процесса измерений и обработки результатов контроля. 2 ил.

 

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано для контроля качества изготовления многослойных прецизионных печатных плат для цифровых устройств.

Наиболее близкий к заявленному изобретению тест-купон для измерения параметров многослойных печатных плат (МПП) представлен в государственном российском стандарте [ГОСТ IEC 61188-1-2-2013 Печатные платы и печатные узлы] и международном стандарте [IPC-2141 Controlled Impedance Circuit Boards and High Speed Logic Design].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании тест-купонов, относится отсутствие в них возможности контролировать погрешности совмещения слоев МПП.

Наиболее близким к заявленному изобретению способа является устройство для контроля слоев печатных плат (патент Российской Федерации на изобретение RU 2001538 С1, МПК Н05K /18).

Сущность изобретения: формирование изображения происходит на рассеянном внутри подложки свете. В систему видеоконтроля слоев ПП, в которой формирование оптического изображения происходит с использованием света, рассеянного внутри подложки, введена считывающая головка со светоизолирующими перегородками, перемещающаяся над контролируемой поверхностью слоя МПП на воздушной подушке. Устройство содержит координатный стол. Сформированное оптическое изображение поверхности контролируемого слоя преобразуют в цифровой вид и обрабатывают оцифрованное изображение по определенному алгоритму контроля с целью выявления дефектов.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится сложность определения смещений пар соседних слоев, т.к. в получаемом изображении слои сливаются в плоскости обработки изображения, необходимость разработки специального математического аппарата и алгоритмов обработки изображений, высокая стоимость оборудования вместе с математическим обеспечением обработки изображения слоев, низкая производительность операций контроля.

Техническим результатом изобретения является снижение стоимости и повышении производительности контрольных операций, уменьшение сложности процесса измерений и обработки результатов контроля.

Поставленная цель в тест-купоне достигается тем, что он состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП, каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим с некоторым смещением δi в направлении, перпендикулярном стороне МПП, пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары, величина дискретного смещения Δ определяется минимальным разрешением δimin выбранной технологии ПП (Δ≥δimin), первая пара проводников в первой группе имеет смещение, равное отрицательному значению дискретного смещения -Δ, первая пара проводников во второй группе имеет смещение, равное положительному значению дискретного смещения Δ, в слоях, расположенных над и под тест-купоном в области размещения пар проводников металлизация отсутствует, один конец первого из пары проводников тест-купона подключен через металлизированное отверстие к контактной площадке на верхнем слое металлизации МПП, рядом с контактной площадкой первого проводника на верхнем слое металлизации МПП располагается контактная площадка для подключения через металлизированное отверстие второго проводника пары, ширина проводников тест-купона должна быть больше максимального конструктивного смещения проводников в парах (w>n⋅Δ), значение дискретного смещения Δ выбирается исходя из требуемой точности измерений, количество пар проводников n выбирается из условия превышения максимальным смещением в парах проводников тест-купона значения допуска θ на смещение слоев МПП (θ≤n⋅Δ), длина проводников тест-купона выбирается исходя из требований к полосковым линиям связи (длинным линиям).

Поставленная цель в способе достигается тем, что на МПП изготавливают тест-купон, состоящий из пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП, каждую пару проводников располагают на двух соседних слоях металлизации МПП один под другим с некоторым смещением в направлении, перпендикулярном стороне МПП, к одному из каждой пары проводников с помощью пробника подключают прибор для измерения волнового сопротивления (рефлектометр), к другому проводнику пары через пробник рефлектометра подключают нулевой потенциал, выполняют измерение волнового сопротивления сигнальных проводников каждой пары, выбирают пару проводников с минимальным значением волнового сопротивления, по значению заданного для выбранной пары исходного смещения сигнального и заземленного проводников определяют смещение слоев МПП в направлении, перпендикулярном проводникам тест-купона.

Перечисленные отличительные признаки заявляемого изобретения позволяют снизить стоимости оборудования, уменьшить сложность процесса измерений и обработки результатов контроля.

Перечень чертежей:

На фиг. 1 изображен послойный чертеж тест-купона с двумя парами проводников.

На фиг. 2 изображен совмещенный чертеж топологии тест-купона из шести пар проводников.

Пример структуры тест-купона с двумя парами проводников приведен на фиг. 1.

На фиг. 1 показаны области размещения тест купона в трех слоях металлизации верхнем слое 1, i-м слое 2 и i+1-м слое 3. В области верхнего слоя 1 размещены контактные площадки 4, 5, 6, 7 для подключения пробника рефлектометра к тест-купону. Контактные площадки 6, 7 верхнего слоя через переходные отверстия связаны с контактными площадками 8, 9 проводников 10, 11 i-го слоя металлизации, контактные площадки 4, 5 верхнего слоя через переходные отверстия связаны с контактными площадками 12, 13 проводников 14, 15 i+1-го слоя металлизации. Ширина проводников тест-купона w и длина (13-15 см) определяется исходя из заданного значения волнового сопротивления длинных линий, образованных парами проводников. Первая пара проводников 10 и 14 смещена относительно друг друга на величину Δ, вторая пара проводников 11 и 15 смещена в обратную сторону относительно друг друга на величину -Δ. Величина смещения выбирается из условий: Δ≥δimin, где δimin - минимальное разрешение выбранной технологии и Δ≤w, где w ширина каждого проводника в тест-купоне.

На фиг. 2 показаны совмещенный чертеж топологии тест-купона из шести пар проводников. В трех верхних парах проводники смещения будут: первая пара на Δ, вторая на 2Δ, третья на 3Δ. В трех нижних парах проводники смещения будут: первая пара на -Δ, вторая на -2Δ, третья на -3Δ.

Величина смещения выбирается из условий: Δ≥δimin, где δimin - минимальное разрешение выбранной технологии и 3Δ≤w.

При увеличении количества пар проводников тест-купона правила выбора смещений Δ будут следующими: Δ≥δimin, θ≤n⋅Δ≤w, где θ - значения допуска на смещение слоев МПП.

Способ определения и контроля величина смещения слоев металлизации МПП осуществляется следующим образом.

1. На МПП вместе с проводниками схемы устройства в проверяемых слоях металлизации изготавливают тест-купоны в виде 2n пар проводников параллельных стороне МПП.

2. К контактным площадкам каждой пары проводников тест-купона поочередно подключаются пробники динамического рефлектометра и измеряют волновое сопротивление каждой пары проводников.

3. Выбирают пару проводников, имеющих минимальное волновое сопротивление.

4. По данным конструкции тест-купона определяют заданное смещение δ выбранной пары проводников относительно друг друга.

5. По найденному значению смещения пары проводников δ определяют смещение контролируемых слоев МПП относительно друг друга в направлении, перпендикулярном выбранной стороне МПП.

6. Для контроля смещения в направлении, перпендикулярном второй стороне МПП, на контролируемых слоях изготавливают тест-купон с проводниками, параллельными второй стороне МПП.

7. Выполняют измерения по пунктам 2-5 и принимают решение о смещение контролируемых слоев относительно друг друга.

Применение способа не требует проведения визуальных измерений смещения слоев МПП под воздействием погрешностей технологического процесса прессования и систем машинного зрения, позволяет оперативно контролировать параметры технологического процесса изготовления печатных плат, что выгодно отличает предлагаемое техническое решение от существующих трудоемких и дорогостоящих способов контроля.

Предлагаемые технические решения являются новыми, поскольку из общедоступных сведений не известен предлагаемый способ измерения погрешностей изготовления проводников печатных плат.

Предлагаемые технические решения имеют изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций способа приводят к повышению эффективности контроля смещения слоев МПП.

Предлагаемые технические решения промышленно применимы, так как основаны на технологических процессах, широко применяемых при изготовлении печатных плат и известных способах измерения волнового сопротивления проводников.

Тест-купон контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы, который состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП, каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим с некоторым смещением δi в направлении, перпендикулярном стороне МПП, пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары, величина дискретного смещения Δ определяется минимальным разрешением δimin выбранной технологии ПП (Δ≥δimin), первая пара проводников в первой группе имеет смещение, равное отрицательному значению дискретного смещения -Δ, первая пара проводников во второй группе имеет смещение, равное положительному значению дискретного смещения Δ, в слоях, расположенных над и под тест-купоном в области размещения пар проводников металлизация отсутствует, один конец первого из пары проводников тест-купона подключен через металлизированное отверстие к контактной площадке на верхнем слое металлизации МПП, рядом с контактной площадкой первого проводника на верхнем слое металлизации МПП располагается контактная площадка для подключения через металлизированное отверстие второго проводника пары, ширина проводников тест-купона должна быть больше максимального конструктивного смещения проводников в парах (w>n⋅Δ), значение дискретного смещения Δ выбирается исходя из требуемой точности измерений, количество пар проводников n выбирается из условия превышения максимальным смещением в парах проводников тест-купона значения допуска θ на смещение слоев МПП (θ≤n⋅Δ), длина проводников тест-купона выбирается исходя из требований к полосковым линиям связи (длинным линиям).

2. Способ контроля погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы, в котором на МПП изготавливают тест-купон, состоящий из пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП, каждую пару проводников располагают на двух соседних слоях металлизации МПП один под другим с некоторым смещением в направлении, перпендикулярном стороне МПП, к одному из каждой пары проводников с помощью пробника подключают прибор для измерения волнового сопротивления (рефлектометр), к другому проводнику пары через пробник рефлектометра подключают нулевой потенциал, выполняют измерение волнового сопротивления сигнальных проводников каждой пары, выбирают пару проводников с минимальным значением волнового сопротивления, по значению заданного для выбранной пары исходного смещения сигнального и заземленного проводников определяют смещение слоев МПП в направлении, перпендикулярном проводникам тест-купона.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическое электронное устройство содержит: жесткую трехмерную подложку, имеющую круглую форму, которая выполнена с возможностью и размерами для расположения в контактной линзе, выполненной с возможностью расположения на глазе; электрические контакты, выполненные на области поверхности жесткой трехмерной подложки; и по меньшей мере один электронный элемент, содержащий тонкий гибкий полупроводник, прикрепленный и закрепленный к электрическим контактам.

Настоящее изобретение относится к плоскому осветительному устройству (1), содержащему носитель (2), включающий в себя теплопроводный слой (7), по меньшей мере один твердотельный источник (3) света, расположенный на передней стороне носителя (2), и электроизолирующий крышечный элемент (5a, 5b) в тепловом контакте с упомянутой передней стороной и задней стороной, противоположной упомянутой передней стороне.

Изобретение относится к устройству вывода света. Технический результат – обеспечение очень точного выравнивания многополостной оптической системы без регулирования оптических устройств, тем самым делая возможным более удобный и эффективный по времени процесс в производстве, - достигается тем, что в устройстве, содержащем подложку (1), имеющую первый сегмент (5a) для соединения первого светоизлучающего элемента (2a) и второй сегмент (5b) для соединения второго светоизлучающего элемента (2b), подложка обеспечена по меньшей мере одним сквозным отверстием (6a-c), которое продолжается от края (8, 9) подложки до точки в пределах подложки так, что может быть достигнуто относительное перемещение в плоскости подложки между первым сегментом (5a) подложки и вторым сегментом (5b) подложки приложением механической силы к этой подложке.

Настоящее изобретение относится к сборке на печатной плате. Технический результат - создание сборки на печатной плате и способа сборки такой сборки на печатной плате, облегчающих разделение и сбор различных электронных компонентов, смонтированных в сборке на печатной плате, в конце ее срока эксплуатации,и дополнительно облегчающих повторное использование электронных компонентов и/или утилизацию веществ, из которых состоят отходы от электронного оборудования.

Изобретение относится к печатной плате, в частности, для сильноточного электронного модуля. Технический результат - достижение непосредственного электрического контакта проводящих поверхностей или соответственно токопроводящих дорожек с самой подложкой и использование подложки в качестве электрического проводника.

Изобретение относится к области светодиодных (СИД) осветительных устройств. Техническим результатом является усовершенствование способа изготовления массива СИД.

Изобретение относится к электротехнике к линейным приводам со средством детектирования возгорания. Технический результат состоит в повышении надежности.

Настоящее изобретение относится к электрической машине вращательного действия и ее компоновке. Технический результат - повышение надёжности.

Изобретение относится к композиту с медной фольгой, содержащему медную фольгу и ламинированный на нее полимерный слой, к формованному продукту и к способу их получения.

Изобретение относится к композиционным материалам для применения в радиолектронной технике и касается композита с медной фольгой, формованного из него изделия и способа их получения.

Изобретение относится к метрологии. Способ тестирования испытуемого устройства характеризуется тем, что соединяют первый модуль источника/измерителя с первым набором по меньшей мере из трех триаксиальных кабелей и выводом заземления.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при испытании технических средств на устойчивость к воздействию электромагнитного поля. Комплекс для испытаний технических средств на устойчивость к воздействию электромагнитного поля включает в себя систему создания испытательного поля, включающую в себя излучающую антенну, систему калибровки испытательного поля и систему управления.

Изобретение относится к энергетике, а именно к электроэнергетическим системам, и может быть использовано для построения микропроцессорных устройств защиты от коротких замыканий.

Изобретение относится к электронной промышленности, в частности к средствам и методам тестирования электронных компонентов, в том числе при их производстве. Предложен способ тестирования электронных компонентов, включающий следующие этапы: осуществляют размещение по меньшей мере одного тестируемого электронного компонента на заданной позиции в емкости для тестирования; осуществляют опускание термогруппы, смонтированной над контактной поверхностью с контактными прессорами, расположенными в соответствии с расположением электронных компонентов, и содержащей по меньшей мере один элемент Пельтье, на указанный по меньшей мере один электронный компонент, причем прессоры соприкасаются с электронными компонентами без зазора; осуществляют управление питанием указанной термогруппы для достижения заданной температуры по меньшей мере одним указанным элементом Пельтье и по меньшей мере одним электронным компонентом, при этом изменение температуры при помощи прессоров происходит за счет теплопроводности; осуществляют тестирование параметров по меньшей мере одного электронного компонента при заданной температуре; прекращают тестирование электронных компонентов с последующим подъемом термогруппы и извлечением по меньшей мере одного электронного компонента из емкости для тестирования.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предлагается устройство сбора данных, содержащее пару входных выводов, выполненных с возможностью соединения с набором, состоящим по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика, формирующего полезный сейсмический сигнал, и средство обнаружения отключения для обнаружения частичного или полного отключения набора, состоящего по меньшей мере из одного аналогового сейсмического датчика.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам для контроля электрического монтажа. Технический результат - упрощение устройства, обеспечение возможности проверки кабелей с большим количеством проводов и со специальным монтажом.

Изобретение относится к испытаниям технических средств. Способ оценки технических средств на соответствие требованиям на восприимчивость к внешнему воздействующему электромагнитному излучению заключается в проведении испытаний в заданном диапазоне частот количественно ограниченной выборки технических средств и в сравнении результатов испытаний с критериальными показателями.

Изобретение относится к электромагнитным испытаниям технических средств. Способ оценки технических средств на соответствие требованиям по уровню излучаемого электромагнитного поля заключается в проведении измерений уровней электрической составляющей излучаемого электромагнитного поля в заданном диапазоне частот количественно ограниченной выборки технических средств и в сравнении результатов испытаний с критериальными показателями качества.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для решения технической проблемы, касающейся определения мест повреждений разветвленной воздушной линии электропередачи (ЛЭП) в виде появления гололеда на проводах с точностью до участка ЛЭП.

Изобретение относится к калибровке инструментов, используемых для измерения поведения сигналов. Технический результат – получение характеристики сети и выполнение калибровки сети с неподдерживаемыми типами разъема, которые не отслеживают в соответствии с известными стандартами.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в лампах. Техническим результатом является обеспечение возможности питания от двух различных типов трансформаторов.

Тест-купон погрешностей совмещения слоев многослойной печатной платы состоит из 2n пар печатных проводников, ориентированных вдоль стороны МПП. Причём каждую пару проводников располагают на соседних слоях металлизации МПП один под другим со смещением в направлении. Пары проводников образуют две группы по n пар, для каждой следующей пары в группе смещение увеличивается на величину дискретного смещения Δ относительно смещения предыдущей пары. Технический результат заключается в уменьшении сложности процесса измерений и обработки результатов контроля. 2 ил.

Наверх