Устройство для косвенных измерений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii>731 275!

t (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 140277 (21) 2451942/18-28 (51) М

2 с присоединением заявки М (23) Приоритет

6 01 В 7/06

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй и открытий

Опубликовано 300480, Бк-плетень 9 15, Дата опубликования описания 300480 (53) УДК 531.717 (088. 8) 3,А. Сахно, A.H. Талдыкин, А.A. Агулов, Н.М. Бардин, С.Е. Коган и Е.П. Куликов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для межоперационного контроля сквозных отверстий печатных плат после образования рисунка и металлизации н радиотехнической, приборостроительной промышленности и промышленности средств связи, Известно устройство для измерения толщины металлиэации сквозных отверстий печатных плат, состоящее иэ узла контактиронания, выполненного н виде четырехэондоного иэмерительногo щупа, и электронного блока, включающего в себя формирователь испытательного тока, усилитель и индикатор. Устройство работает по принципу измерения микросопротивления четырехзондовым методом, С помощью специальных калибровочных диаграмм, построенных íà основании известного соотношения между номинальными размерами отверстия толщиной металлизации и сопротивлением слоя металлизации, определяется толщина металлизации (1).

Недостаток этого устройства большая методическая погрешность, вызванная допуском на геометрические размеры отверстия, и низкая производитсльность вследствие того, что отсчет производится оператором по калибровочной диаграмме, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для косвенных измерений, содержащее измерительный узел с преобразонателями измеряемых параметрон, вычислительный блок, подключенный к выходам преобразователей, и блок регистрации, вход которого соединен с выходом вычислительного блока. Измерительный узел выполнен в виде набора универсальных

15 измерительных преобразователей, соединенных с вычислительным блоком и обеспечивающих последовательное определение и ввод н вычислительный блок информации о диаметре отнер«

20 .стия, длине отверстия и величине омического сопротивления слоя металлизации (2) .

Недостаток известного устройства состоит в низкой производительности при определении толщины металлизации н сквозных отнерстиях печатных плат из-за последовательного во времени измерения нсех необходимых для вычисления толщины

30 металлизации параметров.

731275

Пел ь из о бретени я — повышение произ водительности при косвенных иэмерени ях толщины мет алли з ации .Поставленная цель достигается тем, что измерительный узел выпол— нен в виде основания, полого прижима, установленного с возможностью перемещения перпендикулярно основанию, четырехзондового измерителя электропроводности, содержащего два штока, один иэ которых установлен внутри полого прижима с воэможностью перемещения относительно него перпендикулярно оснонанию,токовые и потенциальные конусные зонды, установленные попарно на штоках, и преобразователь электропроводности, подключенный к токовым и потенциальным конусным зондам, преобразователя перемещения полого прижима относительно основания и преобразователя перемещения штока относительно основания, На чертеже схематически изображено устройство для косвенных измерений, Устройство содержит основание 1, на которое укладывается контролируемая плата, полый прижим 2, подвижный шток 3 и подпружиненный шток

4, на которых укреплены токовые конусные зонды 5 и потенциальные конусные зонды б, соединенные соответ— ствующим образом с преобразователем 7 электропроводности. Полый прижим 2 кинематически связан с преобразователем. 8 перемещения, а подвижный шток 3 — с преобразователем

9 перемещения, Выходы преобразователей .7, 8 и 9 подключены к вычислительному блоку 10, который соединен с блоком 11 регистрации, Устройство для косвенных измерений работает следующим образом, В исходном положении под действием пружин полый прижим 2 и подвижный шток 3 находятся н верхнем положении, обеспечивая возможность установа на конусные зонды подпружиненного штока 4 контролируемой платы с базированием ее по проверяемому отверстию, Под действием усилия Fg происходит опускание подвижного штока 3 и полого прижима 2, Полый при.жим 2 опускается до того момента, пока не коснется поверхности контактной площадки контролируемого отверстия, Преобразонатель 8 перемещения полого прижима 2 выдает сигнал, пропорциональный длине Т контролируемого .отверстия, Подвижный шток

3 Ъа счет входа своим конусом в отверстие опустится ниже полого прижима 2 на величину 6= < где Я z

D — диаметр отверстия после металлизации, а р — угол .при вершине конусных зондов. Преобразователь 9 перемещения подвижного штока 3 выдает сигнал, пропорциональный диаметру 3 и длине T отверстия, 15 отверстиях печатных плат и выдает его н виде электрического сигнала

-25

В. момент касания конусных зондов с контролируемым отверстием через отверстие пропускается ток, форми— руемый преобразователем 7 электропроводности, на выходе которого возникает сигнал, пропорциональный сопротивлению слоя металлизации, Сигналы с преобразователей измеряемых параметров, а также данные ,о у и удельном сопротивлении Р материала покрытия вводятся в вычислительный блок 10, который на основании известного соотношения между размерами проводника и его сопротинлением вычисляет значение искомой толщины металлизации н сквозных на блок регистрации, с которого он считывается н единицах длины микрометрах °

Применение устройства для косвенных измерений, например толщины металлиэации сквозных отверстий печатных плат, позволяет повысить произ води тель ность труда на контроль— ной операции не менее, чем в полтора раза, повысить надежность и точность контроля.

Формула изобретения

Устройство для косвенных измерений, например толщины металлиэации скноэных отверстий печатных плат, содержащее измерительный узел с преобразователями измеряемых параметров, вычислительный блок, подключенный к выходам преобразователей, и блок регистрации, вход которого соединен с выходом вычислительного блока,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производи— тельности, измерительный узел выполнен н виде основания, полого прижима, установленного с возможностью перемещения перпендикулярно основанию, четырехэондового измерителя электропроводности, содержащего два штока, один из которых установлен внутри полого прижима с возможностью перемещения относительно него .перпендикулярно основанию, токовые и потенциальные конусные зонды, установленные попарно на штоках, и преобразователь электропроводности,подключенный к токовым и потенциальным конусным зондам, преобразователя перемещения полого прижима относительно основания и преобразователя перемещения штока относительно основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. l londeotr ive Evaziiat юп с/

Рг nted C rñèit f3oar d 69 Иеапь

vg йе ь ь|а псе Me a ourn men h. -"Ма1е" ай

Evaeution У.30,1972,9 9,р.181 — 188.

2, Бутусов И, В, Измерительные информационные системы. Л., Недра, 1970, с. 465-474 (прототип) .