Устройство для косвенных измерений толщины

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

liii890064

Союз Советск и к

Социалистичесиик

Рес ублии (61) Дополнительное к ав . саид-ву Н 731275 (22) Заявлено 060979 (21) 2817972/25 28 с присоединением заявки М(5! )М. Кл.

С 01 В 7106

4Ьаударстмааый квинтет

CCCP

10 явкам азааретеиий и аткрытвй (23) Приоритет

Опубликовано 15-1 281 Бюллетень р@46

Дата опубликования описания 151281 (53) УДК 531 ° 717 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

ТОЛЩИНЫ

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть и спол ьзовано для межопер ационного контроля сквозных отверстий печатныхплат до образования рисунка металлизации в радиотехнической и приборостроительной промышленности.

llo основному авт. св., Н 731275 известно устройство для косвенных измерений толщины, например толщины

10 металлизации отверстий печатных плат, содержащее измерительный узел с преобразователями измеряемых параметров, вычислительный блок, подключенный к выходам преобразователей, блок perulj страции, измерительный узел, выполненный в виде основания, полого прижима, установленного с возможностью перемещения перпендикулярно основанию, четырехэондового измерителя электро20 проводности, выполненного в виде двух штоков, один из которых установлен внутри полого прижима с возможностью перемещения относительно него вдоль их общей оси, токовые и потенциаль-, ные конусные зонды, установленные попарно на штоках, преобразователь электропроводности, подключенный к токовым и потенциальным конусным зондам, преобразователь перемещения полого прижима относительно основания и пре" образователь перемещения подвижного штока относительно основания (1).

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения толщины металлиэации на платах, изготавливаемых позитивным комбинированным методом или методом с предварительным сверлением и металлизацией отверстий, которые находят все более широкое применение. При производстве печатных плат указанными методами металлизация отверстий осуществляется до образования рисунка травлением, поэтому все металлизированные отверстия образуют параллельные электрические цепи, результат измерения поэтому существенно занижен.

890064

Цель изобретения — повышение точноcTN измерения путем обеспечения контроля до получения печатных дорожек.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным источником тока, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя электропроводности, а выход дополнительного источника соединен с полым прижимом, выполненным из эле- 1о ктропроводяще го материала.

На чертеже представлена блок-схема устрой ст ва.

Устройство содержит измерительный узел, включающий основание 1, на кото; 5 рое укладывается контролируемая печат йая плата 2, полый прижим 3, выполненный из электропроводящего материала, изоляционную втулку 4, в которой помещен подвижный шток 5.

2Î

С обратной стороны отверстие контролируемой печатной платы 2 взаимо-действует с подпружиненным штоком 6, На обоих штоках закреплены потенциальные конусные зонды 7 и 8, соединен" ные с преобразователем 9 электропроводности. подвижный шток 5 кинематически связан с преобразователем 10 перемещения, а полый прижим 3 - с преобразо- Зо вателем 11 перемещения полого прижима.

Выходы преобразователей 9, 10 и 11 подключены к вычислительному блоку 12.

Выход преобразователя 9 электропроводности соединен с дополнительным 35 источником 13 тока, создающим падение напряжения в месте касания полого прижима 3 с контролируемой печатной платой 2, равное падению напряжения на контролируемом отверстии. Выход вычи- 4О слительного блока 12 соединен с блоком 14 регистрации..

Устройство для косвенных измерений толщины работает следующим образом.

B исходном положении под действием пружин полый прижим 3, подвижный шток

5 и подпружиненный шток 6, находятся в крайнем верхнем положении, что позволяет установить на конусные зонды

8 контролируемую печатную плату 2 с базированием по контролируемому отверстию.

Под действием усилия F происходит опускание подвижного штока 5 и полого прижима 3, который опускается до ,момента касания с контролируемой пе1 чатной платбй 2.

Преобразователь 11 перемещения пололого прижима выдает сигнал U, пропорциональный длине контролируемого отверстия или толщине платы.

Подвижный шток 5 за счет входа своим конусным зондом 7 в отверстие опускается ниже полого прижима 3 на величину D

Ь - — где 0 — диаметр от верстия; 1 — угол при вершине кону сно го зонда.

Преобразователь 10 перемещения подвижного штока 5 выдает сигнал U пропорциональный диаметру отверстия

D и длине отверстия Т.

B момент соприкосновения конусных зондов с контролируемым отверстием по отверстию протекает ток, формируемый преобразователем 9 электропроводности, а по остальным отверстиям, параллельным контролируемому, протекает ток, формируемый дополнительным источником 13 тока. Так как предварительно просверленные и металлизированные отверстия образуют параллельные цепи, для.существенного уменьшения влияния их на точность измерения выравнивают потенциал на контролируемом отверстии, формируемый преобразователем 9 электропроводности, и потенциал на остальных от верстиях, формируемый дополнительным источником 13 тока, подводимый через полый прижим 3. При равенстве указанных потенциалов падение напряжения на сопротивлении слоя металлизации контролируемого отверстия однозначно характеризует толщину слоя металлизации, Сигналы с преобразователей измеряемых параметров Ц, U"D и U, а также данные об угле при вершине конусных зондов и об удельном сопротивлении материала покрытия вводятся в вычислительный блок 12, который на основании известных зависимостей между размерами проводника и его сопротивлением вычисляет значение искомой толщины металлизации и выдает его в виде сигнала 0 на блок 14 регистрации, с которого он считывается в единицах длины (микронах).

Использование изобретения позволит повысить точность измерений и эффективность производства благодаря обе,спечению возможности контроля на данных стадиях технологического процесса.

89006

ПИ Заказ 10948/62 ж 645 Подписное

Формула изобретения

Устройство для косвенных измерений толщины, например толщины металлизации отверстий печатных плат, по авт. св. N 731275, отличающее с я тем, что, с целью повышения точ-, ности измерения путем обеспечения контроля до получения печатных дорожек, оно снабжено дополнительным ис4 4 точником тока, управляющий вход которо го соединен с выходом преобразователя электропроводности, а выход до полнительного источника соединен с полым прижимом, выполненным из элект ропро водяще го матери ала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 731275, кл. G 01 8 7/06, 1977. ал ППП "Патент", город,ул.Проектная.4