Brevet FR2131845A1 — publié le 19721117

La présente invention concerne un dispositif de mesure de résistance de trous métallisés. Lorsque des circuits électroniques sont montés sur les deux faces d'un support isolant simple ou sur les différentes faces diun empilement de supports isolants, il est possible de relier des circuits entre eux par l'intermédiaire de trous métallisés formés dans les supports isolants. II importe alors de connaître la valeur des résistances des trous métallisés introduites dans les circuits. Pour assurer la liaison entre ces trous et les circuits, une soudure est faite sur une collerette métallisée entourant chaque extrémité des trous et délimitée par une face de support isolant.Les dispositifs de mesure de résistance de trous métallisés connus permettent de faire passer un courant déterminé dans le trou métallisé à mesurer par lgintermédiaire de deux éléments de contact, chacun dieux étant appliqué sur le bord extérieur diurne des deux collerettes à chaque extrémité dudit trou. La chute de tension créée par le passage du courant dans la résistance du trou métallisé est mesurée par l'intermédiaire de deux autres éléments de contact, chacun dieux étant appliqué, sur le bord extérieur d'une des deux collerettes à chaque extrémité dudit trou, en un endroit différent de celui où l'un des deux premiers éléments de contact est appliqué sur la même collerette.Le positionnement de ces éléments de contact sur les collerettes est délicat, il demande donc du temps et peut entratner une erreur dans la mesure de la résistance du trou métallisé. Ce positionnement oblige de toute fac,on à tenir compte d'un facteur de correction dépendant de la forme des collerettes. Un moyen pour réduire le temps de mesure et supprimer une erreur de mesure est diéviter le positionnement des éléments de contact sur les collerettes en mettant ces éléments directement en contact avec les extrémités du trou métallisé à mesurer. C'est ainsi que la présente invention permet de mesurer la résistance diun trou métallisé sans tenir compte de la forme de ses collerettes. Un objet de la présente invention concerne un dispositif de mesure de résistance diau moins une portion de trou métallisé, la dite portion ayant une première extrémité qui coïncide avec une première extrémité dudit trou, comprenant un générateur de courant relié par une de ses bornes à une des deux bornes d'un appareil de mesure de courant, la deuxième borne dudit générateur étant reliée à la deuxième extrémité de la portion de trou, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux éléments de contact dont les extrémités coniques, de diamètre de base supérieur au diamètre du trou, viennent s'emboîter dans les extrémités respectives du trou métallisé, le premier élément de contact étant constitué d'une première partie conductrice en contact avec la première extrémité du trou et connectée à la deuxième borne de l'appareil de mesure de courant et d'une deuxième partie conductrice en contact avec la première extrémité du trou, isolée électriquement de la dite première partie, et connectée à une première borne d'un appareil de mesure de tension, le deuxième élément de contact comportant au moins une partie conductrice en contact avec la deuxième extrémité du trou et connectée à une deuxième borne de l'appareil de mesure de tension. D'autres caractéristiques et avantages de l jinvention apparai- tront dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux figures 1-, 2, 3 et 4 en annexe - la figure 1 est le schéma en coupe dwune portion d'empilement de supports isolants comprenant un trou métallisé. - la figure 2 est une représentation d'éléments de contact. - la figure 3 est un schéma du montage du dispositif, objet de l'invention, pour la mesure de la résistance d'une portion de trou métallisé, la dite portion ayant une extrémité qui coihcide avec une extrémité du trou. - la figure 4 est un schéma du montage du dispositif, objet de l'invention, pour la mesure de la résistance dfun trou métallisé. Sur la fig. 1, trois supports isolants 1, 2 et 3 empilés compor tent chacun une portion de trou métallisé telle que la portion 4 du support i une collerette métallisée entourant chaque extrémité d'une portion de trou mé- tallisé sur chaque face des supports 1, 2, 3, telle que la collerette 5 de la face 6 du support 1. L'empilement des supports 1, 2, 3 étant tel que les por tions de trou métallisé sont superposées et forment un trou métallisé T dont les deux extrémités sont délimitées par les collerettes 5 et 7 des supports 1 et 3. La représentation en coupe du trou métallisé T montre la forme circulai re des extrémités de ce trou et de la portion de trou 4. La fig. 2a) représente un élément de contact C1 ayant une ex trêmité conique 8 adaptée à la forme circulaire des extrémités du trou T re présenté sur la fig. 1. La fig. 2 b) représente un élément de contact C2 ayant également une extrémité conique adaptée à la forme circulaire des extrémités du trou T mais constitué de deux parties symétriques par rapport à un axe ver tical AX. La fig 2c) est une coupe de l'élément de contact C2 représenté sur la fig. 2b) mettant en évidence les deux parties conductrices 9 et 10 séparées par un espace 11 prévu pour contenir une substance isolante électriquement. Le revêtement de l'élément C1 de la fig 2a) est entièrement conducteur. Sur la fig. 3 la borne 12 d'un générateur de courant G est re liée à la borne 13 d'un appareil de mesure A, la borne 14 du dit appareil A est reliée à llextrêmité 15 d'une portion P de trou métallisé, qui est également la première extrémité du trou T, par la partie conductrice C211 du premier élément de contact C21, la borne 16 du générateur G est reliée à la deuxième extrémité 17 de la portion de trou P. L'extrémité 15 du trou T est reliée à la borne 18 d'un appareil de mesure de tension V par la partie conductrice C212 du premier élément de contact C21.La deuxième extrémité 19 du trou T est reliée à la deuxième borne 20 de l'appareil V par l'élément de contact conducteur C12. Les éléments C21 et C12 sont respectivement identiques aux éléments C2 et C1 des fig. 2bt et 2a). Si I est le courant fourni par le dit générateur G, mesuré dans l'appareil A, et qui traverse la portion P de trou métallisé T, si r est la valeur de la résistance de la portion P à mesurer, la tension qui apparaît entre les extrémités 15 et 17 de la portion P est égale à la tension qui apparait, par le passage du courant I uniquement dans la portion P, entre les extrêmités 15 et 19 du trou métallisé T. En effet, les lignes du courant I sont répar- ties sur la paroi intérieure métallisée de la portion P dans la direction de Irextrêmité 15 vers l'extrémité 17 de cette portion P, reliée à la borne 16 du générateur G, aucune d'elles ne suit donc le trajet de grande résistance entre la partie conductrice C212 de l'élément de contact C21 et l'élément de contact C12 qui passe par l'appareil de mesure de tension V.L'appareil de mesure de tension V, dont les bornes 18 et 20 sont connectées respectivement à la partie C212 de l'élément C21 et à l'élément C12, mesure ainsi la tension égale au produit r x I existant entre les extrémités de la portion P de trou. On en déduit la valeur de la résistance r de la portion P. Sur la fig 4 la borne 12 du générateur de courant G est reliée à la borne 13 de l'appareil de mesure de courant A, la borne 14 du dit appareil A est reliée à l'extrémité t5 du trou-métallisé T par la partie conductrice C211 du premier élément de contact C21, la borne 16 du générateur G est reliée à l'extrémité 19 du trou T par la partie conductrice C221 d'un deuxième élément de contact C22. L'extrémité 15 du trou T est reliée à la borne 18 de appareil de mesure de tension V par la partie conductrice C212 du premier élément de contact C21. L'extrémité 19 du trou T est reliée à la borne 20 de l'appareil V par la partie conductrice C222 de l'élément C22. Les éléments C21 et C22 sont identiques à l'élément C2 de la fig. 2b). Les parties C211 et C212 de l'élément de contact C21 étant isolées électriquement l'une de l'autre, de même les parties C221 et C222 de llelément C22 isolées électriquement l'une de l'autre, les lignes du courant I sur la paroi intérieure métallisée du trou T entre les parties C21îet C221 ne suivent pas le trajet de grande résistance passant par appareil V entre les parties C212 et C222 respectivement des éléments C21 et C22. Si R est la résistance du trou métallisé T, la tension qui apparaît entre les extrémités 15 et 19 est égale au produit R x 1. Cette tension R x I est donc mesurée par l'appareil de mesure V dont les bornes 18 et 20 sont connectées respective ment à la partie C2IZ de l'élément C21 et à la partie C222 de l'élément C22. On déduit ainsi la valeur de la résistance R du trou métallisé T. Des précisions données sur un exemple pratique de réalisation du dispositif, objet de l'invention, permettront de mieux délimiter la portée de son emploi. - le générateur de courant G est constitué d'une source d'alimentation en courant continu dont la valeur de la tension est constante et d'une résistance permettant de régler le courant I à la valeur désirée, qui pourra être par exemple une puissance de 10 de façon à calculer simplement la valeur de la résistance connaissant la tension mesurée. - le matériau conducteur constituant les éléments de contact est du laiton, la substance isolante est une résine. A titre indicatif, le dispositif selon l'invention permet de mesurer, par exemple, des résistances de trous métallisés de l'ordre de 10 4Ohms en faisant passer un courant de 1 ampère dans les dits trous. Un perfectionnement est apporté au dit dispositif en y ajoutant une boite dont la face supérieure est constituée d'un support translucide éclairé par une source lumineuse placée à l'intérieur de la boîte, et en fixant l'un des deux éléments de contact sur ce support. Ce perfectionnement est avantageux quand il s'agit de repérer un trou métallisé sur un empilement de supports isolants comportant une grande quantité de trous métallisés. En emboitant la pointe du dit élément de contact fixé dans le trou considéré, le dit trou est le seul à ne pas transmettre la lumière du support translucide, ce qui permet ainsi de le localiser facilement pour y emboiter le second élément de contact. Le dit dispositif selon la présente invention sera particulièrement apprécié pour le contrôle en fabrication des résistances de trous métallisés formés dans des supports isolants de circuits imprimés monocouches ou multicouches. En particulier, dans le cas de circuits imprimés multicouches, la liaison de la deuxième extrémité de la portion P de trou métallisé à mesurer avec la deuxième borne du générateur de courant G se fait par lwintermé- diaire d'un connecteur. Le dit dispositif de mesure de résistance permet en outre de détecter si la couche métallisée de la paroi intérieure d'un trou est coupée. Dans ce cas, il est préférable de prévoir un dispositif de protection, tel qu'un relai, empêchant que Appareil de mesure de tension mesure la tension fournie par la dite source d'alimentation. R E VE N D I CAT I ONS 10) Dispositif de mesure de résistance d'au moins une portion de trou métallisé, la dite portion ayant une première extrémité qui coïncide avec une première extrémité du dit trou, comprenant un générateur de courant relié par une de ses deux bornes à une des deux bornes d'un appareil de mesure de courant, la deuxième borne du dit générateur étant reliée à ia deuxième extrémité de la portion de trou, le dit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre deux éléments de contact dont les extrémités coniques, de diamètre de base supérieur au diamètre du trou, viennent remboîter dans les extrémités respectives du trou métallisé, le premier élément de contact étant constitué d'une première partie conductrice en contact avec la première extrémité du trou et connectée à la deuxième borne de l'appareil de mesure de courant et d'une deuxième partie conductrice en contact avec la première extrémité du trou, isolée électriquement de la dite première partie, et connectée à une première borne diun appareil de mesure de tension, le deuxième élément de contact comportant au moins une partie conductrice en contact avec la deuxième extrémité du trou et connectée à une deuxième borne de l'appareil de mesure de tension. 20) Dispositif de mesure de résistance selon revendication 1 caractérisé en ce que le dit deuxième élément de contact comprend en outre une deuxième partie conductrice, isolée électriquement de la première partie du dit deuxième élément, en contact avec la deuxième extrémité du trou métallisé et connectée à la deuxième borne du générateur de courant. 30) Dispositif de mesure de résistance selon revendication 2 caractérisé en ce que les dits éléments de contact ont leurs deux parties conductrices constituées de laiton et isolées électriquement l'une de lgautre par de la résine. 40) Dispositif de mesure de résistance selon revendication 1 comprenant en outre une source de lumière et un support translucide sur lequel est fixé l'un des dits éléments de contact de sorte que son extrémité conique est du côté opposé à la dite source par rapport au dit support.