Машина для електричного тестування друкованих схем на друкованих платах

1 Машина для електричного тестування друкованих схем на друкованих платах, яка містить у собі панель, що несе множину електропровідних гопак, з'єднаних з їхнього протилежного кінця із засобами для аналізу електричних параметрів між однією та іншою голками, яка відрізняється тим, що є ній використані, щонайменше, дві копланарні панелі зазначеного типу, розташовані поблизу одна від одної, при цьому одна з панелей має спроможність незалежного переміщення відносно іншої панелі і відповідна друкована плата, яку належить перевіряти, має спроможність незалежного переміщення відносно означених панелей або навпаки. використані дві копланарні панелі, розташовані поблизу одна від одної, які мають спроможність переміщення одна відносно іншої 3. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в ній використані дві пари копланарних панелей, кожна з яких утворена з двох панелей означеного типу, одна пара панелей розташована навпроти іншої пари 4. Машина за будь-яким з пп 1-3, яка відрізняється тим, що означені голки мають спроможність аксіального переміщення 5. Машина за п 4, яка відрізняється тим, що спроможність означених голок переміщуватися забезпечена за допомогою електромагнітних засобів 6 Машина за будь-яким з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вона виконана з можливістю тестування двох точок друкованої схеми за допомогою однієї голки однієї панелі з однієї сторони та однієї голки іншої панелі з тієї ж самої сторони або з протилежної сторони, після здійснення відповідного позиціювання означеної однієї1 панелі відносно означеної іншої панелі та/або обох з них відносно друкованої плати, яку належить перевіряти або навпаки. О 2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що в ній Цей винахід має відношення до машини для електричного тестування друкованих схем із регульованим позиціюванням голок Машини для здійснення контролю друкованих схем є відомими у практиці. Ці машини звичайно мають панель або ж стенд, що несе множину електропровідних голок (штирків), над якими має розташовуватися друкована плата; і далі шляхом належно розподіленого електричного підключення відповідних голок та здійснення ВІДПОВІДНИХ вимірювань стає можливим перевірити, чи має дефекти конкретна друкована схема Зрозуміло, що для здійснення такого контролю необхідно, аби означені голки контактували із означеною друкованою схемою із відповідним позиціюванням Оскільки друковані схеми є дуже різноманітними у конфігураційному плані, виникає необхідність розташування поверх базової панелі з гол ками перехідної панелі, яка має такі ж самі голки, котрі є, однак, розташовані в інший спосіб ВІДПОВІДНО до конфігурації друкованої схеми, що й належить перевіряти. Вади такого конструктивного рішення призводять до обмеження можливостей машини здійсненням контролю лише тих друкованих схем, для яких є у наявності ВІДПОВІДНІ адаптери або перехідні панелі. Як наслідок, необхідно мата у розпорядженні стільки перехідних панелей, скільки має бути різних видів плат із друкованими схемами, що мають проходити контроль Крім того, як відомо, різні функціональні шари схем не завжди є компланарні, внаслідок чого не завжди забезпечується відповідна електропровідність для ефективного контакту. Ще одне конструкторське рішення передбачає виконання відповідних голок рухомими, тобто ре 00 С4 23121 гульованими незалежно одна від іншої, однак це рішення є надзвичайно складним та коштовним. Це рішення також потребує довгих термінів здійснення операцій перевірки, оскільки неможливо мати в розпорядженні величезну кількість рухомих голок, особливо якщо перевіряти треба практично кожну схему. Аналогічні характеристики можна бачити у патенті США № 5,436,567 (Векслер та інші) від 25 07.1995 (пункт 1, фіг. 1), де описується зондувальний механізм для двостороннього тестування, який включає до свого складу. - верхню шарнірно-відкидну пластину з комплектом підпружинених електричних зондів (щупів) для здійснення електричного контакту з першою стороною випробуваної плати (DUTвипробуваного пристрою); - нижній комплект тест-зондів (щупів) у формі стенду із штирками для здійснення електричного контакту із множиною контрольних точок на другій стороні означеної DUT, протилежній означеній першій її стороні; - засіб для стискання, шарнірно зв'язаний із означеною верхньою шарнірно-відкидною пластиною із підпружиненими контактними елементами та жорстко зв'язаний із означеним комплектом тест-зондів у формі стенду із штирками задля захвату означеної' DUT; - важіль, механічно зв'язаний із означеним засобом для стискання та шарнірне зв'язаний із означеною пластиною із підпружиненими електричними зондами, котрий має засоби для сприймання зусилля штока, зорієнтованого у першому напрямку, перпендикулярному площині розташування означених підпружинених електричних зондів, та для перенесення означеного зусилля штока на переміщення означеного комплекту підпружинених електричних зондів, шарнірно зв'язаного із означеним засобом для стискання, у другому напрямку, протилежному означеному першому напрямку у прямий перпендикулярний електричний контакт із множиною контрольних точок на означеній першій стороні означеної DUT; та - пневматичний засіб, що є елементом означеного засобу для стискання і є зв'язаний із нижнім комплектом тест-зондів у формі стенду із штирками, задля фіксації означеної DUT у ході тестування та задля утворення означеного зусилля штока для приведення означеного нижнього комплекту тест-зондів у електричний контакт із означеною множиною контрольних точок на означеній другій стороні означеної DUT; - при цьому відповідна друкована плата, котра підлягає тестуванню, має можливість переміщення відносно означених верхньої та нижньої панелей із тест-зондами, та - означені обидві панелі також мають можливість переміщення відносно означеної друкованої плати. Це ж саме джерело описує спосіб тестування друкованих схем на друкованих платах, в якому друковану плату, що підлягає перевірці, розміщують між двома панелями, у площині, суттєвою мірою паралельній вказаним панелям, і здійснюють тестування між двома точками друкованої плати контактуванням однієї голки однієї панелі та однієї голки протилежної панелі, після здійснення відпо відного позілціювання означеної однієї панелі відносно означеної іншої панелі та/або обох з них відносно друкованої плати, що її належить перевіряти, або ж навпаки. Даний винахід спрямовано на уникнення означених вище вад і, зокрема, на забезпечення можливості створення машини, здатної здійснювати контроль різноманітних друкованих схем за допомогою системи електропровідних сенсорних голок {штирків, зондів), що може бути пристосована до будь-якого типу схем, а також на надання способу тестування друкованих схем із використанням такої машини Ця та інші цілі, що їх сформульовано тут, здійснюються за допомогою машини для електричного тестування друкованих схем на друкованих платах, яка включає до свого складу, принаймні, дві компланарні панелі, розташовані поруч одна із іншою, які несуть множину електропровідних голок, з'єднуваних з їхнього протилежного кінця Із засобами для аналізу електричних параметрів між двома із вказаних голок, причому, принаймні, одна з зазначених панелей виконана з можливістю незалежного переміщення відносно, принаймні, однієї іншої панелі, і, принаймні, одна з зазначених панелей виконана з можливістю незалежного переміщення відносно відповідної друкованої плати, що підлягає перевірці, дві компланарні панелі зазначеного типу, розташовані поруч одна із іншою В переважному варіанті машина використовує дві пари компланарних панелей зазначеного типу, де одна пара панелей розташована навпроти іншої пари У такий спосіб має місце безпосередня перевага спрощення системи в цілому завдяки універсальності використання машини для тестування різноманітних друкованих схем без потреби використовувати адаптери. Практично таким чином стає можливим активізувати відповідну голку панелі у будь-якій точці робочого виводу схеми та активізувати протилежну голку протилежної панелі, що, завдяки спроможності означеної панелі переміщуватися, може дістатися будь-якої' конкретно визначеної точки схеми, що підлягає тестуванню, незалежно від її позиції, місця та форми Таким чином, забезпечується універсалізація тест-системи для будь-якої друкованої плати На практиці; - коли протилежні точки робочих виводів друкованої схеми, що їх належить перевіряти, розташовуються, відповідно, навпроти першої панелі та другої панелі та не співпадають із зондувальними голками, досить буде перемістити означені першу та другу панелі (або також перемістити саму плату) для точного їхнього позиціювання відносно протилежних точок робочих виводів, що їх треба перевіряти; - коли протилежні точки робочих виводів друкованоґ схеми, що їх належить перевіряти, розташовані так близько одна від одної, що їх можна перекрита лише однією панеллю, достатньо буде перемістити друковану плату, чию схему належить перевіряти, у позицію безпосередньо між означеними двома панелями (або ж, навпаки, перемістити обидві означені панелі) у такий спосіб, щоб одна з означених точок схеми розташовувалася 28121 навпроти означеної першої панелі, а друга з означених точок схеми розташовувалася, відповідно, навпроти означеної другої панелі, і далі відповідним переміщенням обох із них стає можливим здійснити точне позиціювання означених двох точок схеми відносно ВІДПОВІДНИХ конкретних голок кожної з означених двох панелей Переважно, панелі з голками розташовуються над друкованою платою та під нею, завдяки чому друкована плата, що її належить тестувати, розташовується між означеними панелями Завдяки цьому досягається більша універсальність використання Перевагою означеної машини є також те, що означені сенсорні голки мають можливість аксіального переміщення Таким чином, серед множини голок панелі стає можливим здійснювати взаємодію лише деяких із них, при цьому належне позиціювання друкованої схеми стає більш легким та точним. Додатковою перевагою є те, що завдяки спроможності аксіального переміщування голок стає можливим здійснювати більш надійний контакт між ВІДПОВІДНИМИ тестованими точками схеми навіть тоді, коли поверхня плати або ж схеми не є абсолютно компланарною в усіх П точках Переважно, означені голки отримують спроможність аксіального переміщення за допомогою електромагнітних засобів. Таким чином, потрібна з голок переводиться у робоче положення просто і безпечно Ці та інші переваги викладаються в подальшому тексті опису найбільш оптимальних варіантів здійснення даного винаходу із посиланням до наведених креслень, подробиці яких слід розглядати виключно як ілюстративний, а не обмежуючий матеріал. На фіг 1 схематично показано загальний вигляд тест-панелі (стенду) На фіг 2 схематично показано поперечний розріз сенсорної голки, що має спроможність аксіального переміщення На фіг 3 показано у поперечному розрізі оптимальний варіант здійснення винаходу з двома парами протилежно розташованих тест-панелєй, що мають можливість незалежного переміщення одна відносно іншої, та з розміщеною між означеними панелями друкованою платою, що гї належить перевіряти На фігурах креслень тест-панелі позначені позицією 1, тоді як голки позначені позицією 10. Більш конкретно, на кресленнях дві верхні, відповідно права та л*ва, тест-панепі позначені позиціями 1SS та 1SD, ВІДПОВІДНО, а нижні права та ліва тест-панелі позначені відповідно позиціями 11S та 11D. Кожна панель має множину голок 10, які мають спроможність аксіального переміщення за допомогою електромагніту 11 Кожна з голок є електрично з'єднаною із відомою у практиці системою для перевірки електричних параметрів 12. Усі означені панелі є, як це зазначено вище, спроможні незалежно переміщуватися відносно одна одної задля здійснення робочого позиціювання Друкована плата, котра розміщується між означеними панелями, позначена позицією 2 і також має можливість переміщення у горизонтальній площині Система забезпечує здійснення контролю за так званим "списком мереж" із відносними позиціями окремих точок Тестування на електричне з'єднання здійснюється послідовно від точки до точки, і у такий спосіб для тестування з'єднань мережі, котра складається з п точок, необхідно виконання п-1 тестів між парами точок, що відбираються таким чином, щоб вони охоплювали усі з'єднання. Тестування на наявність коротких замикань між різними мережами здійснюється шляхом відбирання однієї1 точки із кожної пари мереж Максимальна кількість тестів (перевірок) для п мереж у такий спосіб розраховується за формулою пх(п-1)/2 Цю кількість можна зменшити відбиранням лише суміжних мереж, тобто мереж, розташованих близько одна до одної у межах наперед визначеної відстані Позиції, що підлягають тестуванню, підрозділяються на сектори відповідно до кількості голок на рухомій панелі (стенді) у такий спосіб, що точка, яку належить тестувати, може бути досягнута однією з голок при відповідному позиціюванні. Після позиціювання за точками, що їх належить тестувати, необхідно перевірити з'єднання або ж ізолювання Задля скорочення часу, необхідного для переміщень, можна оптимізувати шляхи переміщення осей, модифікуючи частоту індивідуальних тестів. Машина має раму, на якій розташовано дві пари протилежних панелей, котрі мають спроможність незалежного переміщення відносно двох ортогональних осей. На означених панелях розташовані тестувальні зонди (голки), аксіальним переміщенням яких безпосередньо керує електромагніт Спочатку друкована схема (плата) розміщується на опорній рамі, яка транспортуєм у позицію між означеними двома панелями У цьому положенні друкована плата залишається зафіксованою або ж може, у свою чергу, переміщуватися далі. Панелі підводяться ближче до друкованої плати, і тестування починається Кожна з панелей керується й контролюється незалежно, завдяки чому максимально необхідний крок переміщення визначається відстанню між зондами (голками) У належній позиції електромагніт підводить зонд до контактної поверхні і, у такий спосіб, завдяки наявності пари зондів, що ДІЮТЬ водночас, здійснюється контроль функціональної працездатності схеми між двома потрібними точками, а також відповідна нерозривність та можлива наявність коротких замикань. При тестуванні можливе як використання однієї голки однієї панелі з однієї сторони та однієї голки іншої панелі з тієї ж самої сторони, так і використання однієї голки однієї панелі з однієї сто 28121 рони та однієї голки іншої панелі з протилежної сторони Процес продовжується повторенням операцій контролю за відповідними, наперед визначеними точками Як це зазначалося вище, крім того, що кожна з панелей пари має спроможність незалежного пе рєміщення відносно другої панелі, бажано також, щоб друкована плата також мала спроможність незалежного переміщення відносно однієї або іншої пари панелей Завдяки цс>ому досягається більша універсальність машини. 1 10 I I I I I I 1 I f 1 I I I К I І I ! I I ! І і І і і І І І І I 1 I I I I I ! В 1 I 1 I I I I ! і 1 і I I I 1 I ! I I I I I [ І і I { I I j I 1 і ! ! I ! I ! і І і і I 1 \ І ї І І 1 I I ! I I I 1 I I I ! I I I ФІГ. 1 Фіг. 2 / / 28121 SD .3 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатєнт) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку 6.0і/ Обсяг £2 -53~обп -вид. арк 2001 р Формат 60x84И/В Тираж 50 прим Зам. /З* УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22