способ определения местоположения короткого замыкания в многосегментных вакуумных люминесцентных индикаторах

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В МНОГОСЕГМЕНТНЫХ ВАКУУМНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРАХ, включающий подачу напряжения на сегменты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения местоположения короткого замыкания, перед подачей напряжения на сегменты наносят на внешнюю сторону стеклянной анодной платы индикатора слой термоиндикатора, напряжение на сегменты подают, монотонно увеличивая его значения от нуля, в процессе подачи напряжения непрерывно наблюдают за состоянием слоя термоиндикатора, при появлении кружка расплавленного слоя термоиндикатора напряжение отключают, а местоположение короткого замыкания определяют по местоположению центра кружка расплавленного слоя термоиндикатора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве термоиндикатора используют термоиндикатор типа ТИБ-40.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к индикаторной технике, в частности к производству знакосинтезирующих вакуумных люминесцентных индикаторов (ВЛИ), изготавливаемых по планарной технологии с использованием межслойных диэлектрических покрытий, и может быть использовано для обнаружения коротких замыканий (к. з. ) в изготовленных приборах.

Наиболее информативной с точки зрения определения координат места к. з. является известная операция "прожиг коротких замыканий", которая заключается в подаче фиксированного высокого напряжения и тока на закороченные электроды и термическом взрывного характера, испарения короткозамыкающей перемычки и части конструкции ВЛИ, окружающей место к. з. На месте к. з. образуется пустое пространство, хорошо видное на "просвет".

Операция "прожиг к. з. " позволяет определить местоположение к. з. по площади планарной поверхности платы, а также короткозамкнутые сегменты. Однако она исключает всякую возможность определить физическую причину брака ВЛИ по к. з. , механизм образования к. з. и местоположение его по глубине изоляционного слоя, т. е. провести полноценный производственный анализ брака, поскольку "прожиг к. з. " приводит к полному необратимому разрушению самого к. з.

Изобретение направлено на повышение точности определения местоположения к. з. в многосегментных вакуумных люминесцентных индикаторах за счет предотвращения разрушения самого к. з. и окружающих его элементов конструкции прибора и визуального определения точного места к. з.

Указанный результат достигается тем, что в способе определения местоположения короткого замыкания в многосегментных вакуумных люминесцентных индикаторах, включающем подачу напряжения на сегменты, на внешнюю сторону стеклянной анодной платы индикатора перед подачей напряжения наносят слой термоиндикатора, напряжение подают, монотонно увеличивая от 0 до (10-40) В и непрерывно наблюдая за состоянием поверхности слоя термоиндикатора до появления контрастного кружка расплавленного слоя термоиндикатора, после чего напряжение выключают и по центру кружка расплавленного термоиндикатора определяют место короткого замыкания. При этом на анодную плату наносят термоиндикатор ТИБ-40.

В основе предлагаемого способа лежит использование принципа контролируемого изменения внутренней энергии проводника (коротко-замыкающей перемычки) на участке замкнутой электрической цепи, состоящей из элементов конструкции ВЛИ, при прохождении тока и фиксации места выделившейся энергии в виде тепла, как координаты места к. з.

На фиг. 1 изображен фрагмент типовой конструкции анодной платы ВЛИ, выполненной по комбинированной технологии с пространственным пересечением электродов и сегментов, со слоем термоиндикатора на внешней стороне анодной платы индикатора; на фиг. 2 - схема электрической цепи при определении короткого замыкания во ВЛИ.

На фиг. 1 введены следующие обозначения: анодные электроды (выводы) 1, 2, термоиндикатор 3, стеклянная анодная плата ВЛИ 4, металлическая разводка 5, графитовый столбик 6, диэлектрик 7 межслойной изоляции, графитовый сегмент 8, люминофорный сегмент 9, короткозамыкающая перемычка 10, контрастный кружок 11 расплавленного термоиндикатора.

При определении к. з. на закороченные перемычкой 10 электроды 1 и 2 (см. фиг. 1) подают напряжение, монотонно увеличивая его от 0 до 10-40 В, непрерывно наблюдая визуально за поверхностью термоиндикатора 3, в данном случае ТИБ - 40 (ТУ 6-09-31-261-85), нанесенного тонким слоем на наружную поверхность стеклянной анодной платы 4 ВЛИ. Ток проходит по электрической цепи, образованной следующими элементами конструкции ВЛИ: анодный электрод 1 - металлическая разводка 5 - графитовый столбик 6 - графитовый сегмент 8 - люминофорный сегмент 9 - короткозамыкающая перемычка 10 - металлическая развода 5 - анодный электрод 2.

Способ осуществляют по принципу автоматической селекции сопротивления к. з. - R_x (фиг. 2) на фоне участков из сопротивлений R₁-R₅, R_x - сопротивление перемычки 10 (фиг. 1), R₁= R₂= 5 Ом - сопротивления проводников металлической разводки 5 (фиг. 1), R₄= 100 Ом - сопротивление графитовых участков цепи (6, 8 на фиг. 1), R₅= 200 Ом - сопротивление люминофорных участков цепи (9 на фиг. 1), в основе которого лежит использование повышенной концентрации энергии на R_x по сравнению с участками R₁-R₅ в замкнутой электрической цепи в совокупности со специально подобранным быстродействующим термоиндикатором.

При достижении температуры разогрева электропроводящего материала, образующего перемычку 10 межэлектродного к. з. , Т= (50-60)^оС на слое термоиндикатора появляется контрастный кружок температурного перехода 11 (фиг. 11), соответствующего температуре плавления ТИБ, равной Т_пл 40^оС. После этого напряжение отключают. Центр кружка располагается в месте проекции короткозамыкающей перемычки на наружную сторону анодной платы и определяется визуально.

Низкая температура разогрева электропроводящего материала, образующего перемычку межэлектродного к. з. , не изменяет ни физических, ни электрических, ни геометрических параметров последнего, чем обеспечиваются условия для определения природы и механизма образования к. з. , а также последующей корректировки технологии изготовления ВЛИ, направленной на устранение брака по к. з. Быстродействие термоиндикатора сокращает величину и время воздействия электрической и тепловой энергии на материал к. з. до безопасных с точки зрения разрушения его значений.

Экспериментальные исследования показали, что для типовой конструкции ВЛИ, примером которой может быть конструкция ИЛЦ 2 - 16/8 либо ИЛТ 5 - 30 М, существует минимальная электрическая мощность, равная Р 500 мВТ, которую необходимо подвести к двум электродам с к. з. , чтобы "сработал" термоиндикатор ТИБ - 40 и обозначил место к. з. как центр расплавленного круга диаметром 0,5-1,5 мм. Величина мощности задается напряжением, которое для каждого ВЛИ может быть разным и зависящим от величины сопротивления к. з. , но не превышать 10-40 В. При этом очевидно, что разогрев места к. з. достигает Т50-60^оС. Найденные условия определения к. з. не изменяют свойств закорачивающего электроды материала, поскольку циклы определения к. з. могут многократно повторяться, причем практически при одних и тех же режимных параметрах. (56) Маршрутная карта технологического процесса "Индикатор", 339, 908 КК1/50, операция N 20 "Испытание индикаторов на короткие замыкания и обрывы", 339. 514 ТК, 1987.