JPH0115828B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント配線基板上に装着された電気
部品間の電気的接続状態をチエツクする為のテス
トシステムに関するもので、特にプリント配線基
板及びテストシステムとインターフエースするテ
スト台が適切な機能を行なうか否か評価する装置
及び方法に関するものである。

プリント配線基板用のテスターは公知である。
この様なテスターは、プリント配線基板の機能及
び該基板に結合された各部品の機能をテストする
為に使用される。あるテストシステムでは、プリ
ント配線基板を据え付けるべき装置から取り除し
た状態でプリント配線基板をテストする様に構成
されており、一方、あるテストシステムではプリ
ント配線基板を据え付けた状態でテストする様に
構成されている。これら従来技術のプリント配線
基板テストシステムでここに記載される本発明と
共に使用可能なものの例としてはフオールトフア
インダー（Faultfinder） モデル番号FF303 インサーキツト・プリント配線基板テストシス
テム及びフオールトフアインダー モデル番号
FF101C インサーキツト・プリント配線基板テ
ストシステムがある。

本発明は、プリント配線基板テストシステムと
共に動作し、プリント配線基板テスト台（フオー
ルトフアインダーに対してはプロダクト・アクセ
ス・ユニツト又は「PAU」として示される。）の
完全性を立証する為の装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。本発明によれば、プリント配線
基板とのプローブ接触が良くないこと、テスト台
内の過剰な配線抵抗、基板の位置合わせ不良、ピ
ン−プリント配線基板間及びピン−テストシステ
ム端子間の接続不良等の存否の確認の全てが実際
のインサーキツト・テスト条件下で行ない得る。

PAUはマトリクス状に配設され、「針群の床」
を形成する接触プローブによつてプリント配線基
板組立体とインターフエースされる。これらの接
触プローブはスプリングにて付勢されており、そ
の先端部はテストプローブ受具内に挿入可能であ
る。これらテストプローブ受具は、プリント配線
基板が本テスト台の上に正しく位置された場合に
接触プローブがプリント配線基板組立体の所要箇
所に接触する様に、所要のマトリクス形状に配設
されている。もし何等かの理由により何れかの接
触プローブが正しい位置で良好な電気的接触をし
ていない場合には、本テスト台は適切に機能する
ことができない。マトリクスの各テストプローブ
受具はテスト装置に設けられた１組のピンの１つ
に電気的に接続されている。該１組のピンに接続
するピンコネクタはテストシステムと各接触プロ
ーブとを電気的に接続する。

本発明においては、無負荷のプリント配線基板
（即ち、部品が未だ取り付けられていないプリン
ト配線基板）をプリント配線基板の製造者又はプ
リント配線基板に部品を取り付ける者によつて所
要の明細に基づきエツチング処理及び加工して作
られたテスト板を使用している。該テスト板は最
終的には部品を取り付けて電気機器に使用される
操作可能なプリント配線基板組立体を形成する為
のプリント配線基板と同一である。これらの部品
を取り付けた基板は、通常製造ラインにおいて、
又は完成されたプリント配線基板が使用される状
態において、前記PAUによつてテストされるべ
き基板である。

本発明の１実施例において、部品を取り付けて
いないプリント配線基板の両側にウエーブ・ソル
ダリング（wave soldering）の技術によつて溶
融ハンダを付着させ開口や貫通導体をシールす
る。次いで導電性コーテイングをプリント配線基
板の上表面にスプレー付着して基板表面上の非導
電性領域内に形成されている２個の予め選定され
絶縁されたパツドを除いて全てのポイントを短絡
する。これらの２個の電気的に絶縁されたハンダ
パツドは本発明におけるテストポイントとして使
用される。

１方が高い値を有し他方が低い値を有しかつ１
端で接続された２個の所要の抵抗を有し、特別に
製造されたモジユールをテスト板の上に取り付け
る。通常はこのモジユールはテスト板にハンダ付
けされる。これら２個の抵抗の共通端はワイヤに
よりテスト板の導電表面に接続され、一方共通接
続されていない側の各リード線は夫々前記２個の
パツドの各々に接続される。本発明に関連するそ
の他のハードウエアとしてはスタンダードなイン
サーキツト型テスト装置、典型例としてはインタ
フエース用のPAUを有するフオールトフアイン
ダー・テストシステムがある。

本発明を操作する場合、テスト板をプリント配
線基板テスト台（PAU）上に装着する。スプリ
ングにより付勢された接触プローブがテスト板の
底面に接触する。接触プローブが所望のマトリク
スに適切に位置されると、各プローブは貫通導体
又はテスト板の貫通導体を充填するハンダに接触
する。従つて、各プローブはテスト板の上面上の
導電性コーテイングと電気的接続をし、接触プロ
ーブと接続された特定のテストピンから２個の電
気的に絶縁されたハンダパツドの１方への抵抗値
をテストシステムによつて測定する。同様に
PAU内の各ピンとパツドの間の測定を行なう。
もしピンが不適切に接触プローブに接続していた
り、接触プローブが何等かの理由により貫通導体
又はテスト板を貫通する開口を充填するハンダと
良好な接触状態にない場合には、テストシステム
によつて測定される抵抗値は明らかに影響され
る。テスト板の導電性表面と接触したものとして
各テストピンに対し測定を行なうことにより、予
定の測定値からのズレを容易に検出可能である。
抵抗の１方を選択して測定を行なつた後に、他方
の抵抗を使つて同様の測定を行なう。これらの後
者の測定はPAU内のピンからテスト板上の導電
性シートを通り第２のパツドへ到る径路に付き行
なわれる。

別の操作方法として、前記パツドの１方、即ち
第１パツドに或る定電圧を印加し、或る選択した
ピン及びそれに接続された接触プローブに別の定
電圧を印加する。そして他方のパツド、即ち第２
パツドを使用して導電性表面の電圧測定を行な
う。同様な測定をPAU内の各ピンに対して行な
いピンのテストを行なう。次いで接触パツドの役
割を逆にして同様の測定を行なう。即ち、第２パ
ッドを或る定電圧に維持し、或る選択したテスト
ピンを別の定電圧に維持して、第１パツドを通し
て電圧測定を行なう。予定値とは異なつた測定値
が得られると、PAUのテストしたピン又はそれ
と接続した接触プローブに欠陥があることを示
す。上述の如きテストを実施する為に、所望に応
じ、付加的に抵抗又はその他のインピーダンス素
子を設けることも可能である。

以下、図面を参考に本発明の具体的実施の態様
に付き説明する。第１図において、プリント配線
基板１０は表面上に導電性シート１１が形成され
ている。導電性シート１１にはモジユール４が接
着されている。モジユール４及び抵抗R₁及びR₂
からのリード線５は、通常ハンダ付けにより、導
電性シート１１に電気的に接続されている。モジ
ユール４及び抵抗R₁及びR₂の夫々からのリード
線４ａ及び４ｂは非導電性領域２の中に形成され
た導電性パツド１ａ及び１ｂの夫々に接続されて
いる。導電性パツド１ａ及び１ｂは互いに電気的
に絶縁されると共に導電性シート１１からも絶縁
されている。プリント配線基板上の導電性シート
１１及び導電性パツド１ａ及び１ｂの形成技術は
公知でありここでは詳細に記載しない。第３図に
示す如く、プリント配線基板１０はウエーブ・ソ
ルダリングによつてハンダを充填した透孔１３−
１乃至１３−ｍ（これらはランドとかフイードス
ルー（貫通電極）とか呼称される）を有する。基
板１０、モジユール４、導電性シート１１及びハ
ンダを充填したフイードスルー１３−１乃至１３
−ｍをもつてテスト板１２を構成している。

第２図は第１図のモジユールの詳細を示してい
る。１実施例として、抵抗R₁は10Ωの値を有し、
抵抗R₂は１メグΩの値を有するものを使用し、
これらの抵抗の１端を共通接続してリード線５に
接続しモジユール４内に配設する。リード線５の
他端を導電性シート１１に接続する。抵抗R₁の
他端を導電性の第１パツド１ａに接続したリード
線４ａに接続する。抵抗R₂の他端を導電性の第
２パツド１ｂに接続したリード線４ｂに接続す
る。抵抗R₁及びR₂はプラスチツクカバーと共に
エポキシの如き絶縁物質内に封印するのが普通で
ある。

第３図はテスト台２０の適切な動作を確認する
為の本発明のテスト板１２の操作状態を示した概
略図である。PAU２０の針群の床が示されてお
り、これは典型的にはフエアチアイルド テスト
システムズ（ニユーヨーク州、ラーサム）の１
部門であるフオールトフアインダーズによつて現
在販売されているモデル番号FF101C及びFF303
のフオールトフアインダー テストシステムと共
に使用するタイプのものである。この様なテスト
台の典型例としてはフオールトフアインダーズの
Thin line（フエアチアイルド カメラ アンド
インストルメント コーポレーシヨン所有の登録
商標）真空テスト台装置がある。テスト台２０の
上面からスプリングで付勢された接触プローブ２
１−１乃至２１−ｎが突出している。これらの接
触プローブ２１−１乃至２１−ｎは、テスト台本
体２４内にマトリクス状に配設したプローブ受具
２２−１乃至２２−ｎの対応するものの中に進入
する。

受具２２−１乃至２２−ｎは、プローブ２１−
１乃至２１−ｎの各々がプリント配線基板１０の
ハンダを充填したフイードスルー１３−１乃至１
３−ｍの予め選定したものに接触する様に配置さ
れている。各プローブ受具２２−１乃至２２−ｎ
は導電ワイヤ２５−１乃至２５−ｎによつて一組
のテストピン２３−１乃至２３−ｎの夫々と電気
的接続状態にされる。テストピン２３は、ピンソ
ケツト３０の結合ピン３１と対応してマツチする
様にテスト台本体２４上に載置される。ピンコネ
クタ３０及びケーブル３４を介して、各ピン及び
それと対応する接触プローブがテストシステム３
７に電気的に接続され、その主要部をテスター３
５として示す。

テストを実施する場合、テスター３５はケーブ
ル３４を介してピン２３−１乃至２３−ｎ及びそ
れと対応するプローブ２１−１乃至２１−ｎの
各々に順次電気信号を供給する。説明の為に、信
号が、ピン２３−１からプローブ２１−１を通
り、更にハンダを充填したフイードスルー１３−
１を通過し、導電性シート１１（これはモジユー
ル４内の抵抗R₁又はR₂に比較し極めて低いイン
ピーダンスを有する）に沿い、更にリード５及び
抵抗R₁及びR₂の選択した一方を通つて伝達され
るものと仮定する。電流が抵抗R₁を通つて流れ、
リード線３２が抵抗R₁からのリード線４ａが接
続されたパツド１ａに接続されているものと仮定
する。従つて、信号はリード線３２で採取されテ
スター３５に供給される。そしてデイスプレー３
６で示す如く、ピン２３−１からリード線３２へ
のテスト信号に対するインピーダンスはシステム
のテスター３５で測定される。デイスプレー３６
は任意の装置を使用可能で、例えば陰極線管、紙
テープ、又はコンピユータ印字機と電気的記憶媒
体との組み合せ等がある。次に、信号はピン２３
−２及びプローブ２１−２に供給される。しかし
ながら、この場合にプローブがPAU内の不適切
な位置に配置されているので、プローブ２１−２
はフイードスルー１３−２と接触せず、従つてテ
ストシステム３７は信号に対し実質的に無限大の
インピーダンスを検出し、このインピーダンスを
デイスプレー３６に記録する。次に、順次、テス
ト信号をプローブ２１−３（このプローブはフイ
ードスルー１３−３と接触することになつてい
る）、２１−４（このプローブはスプリングが破
壊されているのでフイードスルー１３−４と接触
しないことになつている）と供給しプローブ２１
−ｎに達する迄続ける。この最後のプローブは導
電性シート１１と電気的に接触することになつて
いる。従つて、システムの操作者はデイスプレー
３６からどのピンとプローブが完全な電気回路を
形成しどのピンとプローブが形成しないかを見出
すことができ、よつてテスト台２０が適切に機能
しているか否か確認することが可能である。例え
ば、プローブとシート１１間に塵があつたりその
他の欠陥があつたりするとテスト台に数Ωの抵抗
値を付加することとなり、このことは抵抗R₁を
使用した低抵抗高電流のテストモードにおいて検
知可能である。従つて、テストプローブ２１−ｉ
とフイードスルー１３−ｉの間に直列され小さな
インピーダンスを有する不測のいかなる抵抗に対
してもデイスプレー３６はそのインピーダンスを
検出表示し、従つて、操作者は予定値より高いイ
ンピーダンスを示した特定のテストピン２３−ｉ
乃びプローブ２１−ｉを検査することが可能であ
る。更に、特定のピン及びプローブの各テストに
おいてピンとプローブ間に不適切な接続があると
警告が発せられる。

次に、小抵抗値の抵抗R₁の代わりに大抵抗値
の抵抗R₂に切換えてｎ個の全てのテストピンに
対し２番目のテストを行なう。これは単にリード
線３２を導電性パツド１ｂ（第１図）に接続する
ことによつて行なわれる。この２番目のテストは
ピン２３−ｉ、ワイヤ２５−ｉ、テストプローブ
２１−ｉ、フイードスルー１３−ｉ、及び導電性
シート１１からなる回路ループ内に不測の切断箇
所があるか否かをチエツクするものである。この
高抵抗、低電流テストは切断箇所がアーク発生に
より接続され検出ミスが発生することを防止して
いる。

別の操作モードにおいては、パツド１ａに接続
したリード線３２に高電圧を付与し、テストピン
２３−１乃び接触プローブ２１−１を接地する。
テスター３５からの別のリード線３２ａ（不図示）
をパツド１ｂと接続させる。リード線３２ａは抵
抗R₂を介して導電性表面１１に生じる電圧を測
定する。ピン２３−１、プローブ２１−１、及び
フイードスルー１３−１が適切に電気的接続状態
にあると、電圧の読みは低い値である。もしテス
ト台中、又はテスト台２０のプローブとテスト板
１２の間に不適切な接続があると、電圧の読みは
高くなる。次に、ピン２３−２（プローブ２１−
２）をテストし、ピン２３−ｎに到る迄続けられ
る。次いで、リード線３２ａに高電圧を付与し、
リード３２で測定しながら、全てのｎ個のピン及
びプローブに関して２番目のテストを行なう。

別体のリード線３２及び３２ａ（不図示）を削
除するのに便宜的な方法としては、プリント配線
基板１０のｍ個のフイードスルー１３の２個を代
替することである。導電性パツド１ａ及び１ｂを
これら２個のフイードスルー上に配置し、PAU
の２個の接触プローブ２１でパツドとテスター３
５を接触状態に維持させる。第３図には、パツド
１ａ及び１ｂのこの接続方法が示されている。リ
ード線３２の代わりに、パツド１ａはフイードス
ルー１３ａを介して接触プローブ２１ａに電気的
に接続されている。プローブ２１ａは、受具２２
ａ、ワイヤ２５ａ、テストピン２３ａ及び結合ピ
ン３１ａを介して、テスター３５に接続されてい
る。パツド１ｂも同様にして接続されているが、
第３図には明確に示されていない。以上の構成に
より、上述の如く他のピン及びプローブをテスト
する前に、最初にパツド１ａ及び１ｂを介し予め
分かつているR₁及びR₂の直列インピーダンスを
測定することによりパツド１ａ及び１ｂ用のピン
及び接触プローブをテストする。

上述の記載から明らかな如く、本発明は実際の
操作状態における如く本テスト台の操作を模倣す
る簡単で正確な技術を提供するものであり、テス
ト台の操作上の欠陥を容易に確認することを可能
としている。本発明はテスト台評価に関する従来
技術に比べ種々の独特の効果を有するものであ
る。本発明の構成では、テスト装置として完成し
た製品内で実際のテストを実施する為のテストシ
ステムそのものを使用する。従つて、このテスト
システムはシステムの測定範囲の上限及び下限に
おいてテスト台が実際の操作において機能せねば
ならない条件を正確に創出している。抵抗R₁及
びR₂はこれらの上限及び下限を現出する様に注
意深く選定される。フオールトフアインダー
FF101C テストシステムを使用し、10Ωと１メ
グΩの抵抗を使用した場合に電流100ｍＡ及び
10^-7Aを生じ、又抵抗を横切つての電圧降下は
1V及び0.1Vである。これらの値はテストシステ
ムの上限及び下限となる。上述の如く、本発明で
は、実際の製造ラインに使用される以外のテスト
装置に関する開発及び製造費を不要としている。

テストされるテスト台は製造過程において使用
されるべき実際のテスト台であつて、テストを実
施する為のテスト台の修正、例えば付加的なテス
トポイントや接触プローブを設ける必要がない。
この様な修正を加えることは困難で高くつく可能
性がある。従つて、本発明ではテスト台の製造費
用を一定の予定範囲内に維持することが可能とな
る。更に、テストシステムと共に使用する為の任
意のテスト台を本発明のテスト板を使用してテス
トすることが可能である。

本発明のテストプロセスは極めて簡単で安価に
実施することが可能で、本テスト板は製造安価で
あり、又大量生産が可能である。テスト用のハー
ドウエアはテスト台と同時に組み立てることが可
能で、目視による検査の他は殆んど品質管理の必
要性がない。テストシステムを使用する顧客によ
つて使用されるべきプリント配線基板からテスト
板を製造するので、プリント配線基板はテスト台
が設計されるあるテストシステムの実際の製造作
業に使用されるものと同じ明細に基づきエツチン
グ処理され、穿孔等の加工がなされる。このこと
は製造費を押さえるだけでなく、テスト台をテス
トする為に特別のテスト基板を作るとした場合
に、テスト台のテストにおいて何等かの誤差が入
り込む恐れを取り除いている。

更に、高抵抗値及び低抵抗値を持つた２個の抵
抗を使用して２つの独立した系のテストを行なう
ことにより、不良接触の問題を取り除いている。
例えば、高抵抗・低電流テストにおいて発生する
検知信号は、接触プローブの表面上に酸化被覆が
存在することを示す場合もある。何故ならば、こ
の場合には、使用電圧が低いので、この様な酸化
被覆を通してアークが発生しないからである。一
方、低抵抗テストにおける検知信号の発生は、例
えば、塵がテストピンに対して直列に数Ωの抵抗
を付加していることを示す場合もある。第２操作
モードにおいて、接触プローブの酸化被覆の問題
は、パツド２ｂをリード線３２ａにより高電圧に
保持し、リード線３２でパツド２ａを介してテス
ト板１２の電圧を測定する一連のテスト過程で検
出される。この場合に、電圧降下の多くは高抵抗
値の抵抗R₂で生じ、導電性表面とフイードスル
ーの低下された電圧ではこの様な酸化被覆を通し
てアークすることはできない。同様に、パツド２
ａを高電圧にセツトしパツド２ｂで測定する一連
のテスト過程において発生する検出信号は、数Ω
の余分の抵抗が直列に存在することを検知する。

上述の如く、本発明に基づくテスト板及びテス
ト方法は低廉でありかつ比較的故障が少ないもの
で、ここにテストシステムに使用されるテスト台
の性能をモニタする為の新規で正確な手段を提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はインピーダンス・モジユールに接続さ
れた２個の電気的に絶縁された導電性パツドを設
けたプリント配線基板を有する本発明の構成を示
す概略図；第２図は本発明に使用可能なモジユー
ルの１例を示す概略図；第３図はテストシステム
及びテスト台と共に本発明の操作を示す概略図で
ある。 （符号の説明）、１ａ，１ｂ：導電性パツド、
４：モジユール、１０：プリント配線基板、１
１：導電性シート、１２：テスト板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ テスト台の適切な操作を確保する為の接触プ
   ローブを有するプリント配線基板テスト台を評価
   する方法において、前記テスト台の各プローブを
   表面に導電性シートを有するプリント配線基板と
   所定の状態で接触させ；各プローブ、シート、及
   び前記基板上に配設されたテストモジユール内に
   設けられており選定値を有するインピーダンスを
   通して電気信号を順次に通過させて電気信号の通
   過に対するインピーダンスを測定し；測定したイ
   ンピーダンスを予定値のインピーダンスと比較し
   てプローブが適切に信号を通過させているか否か
   を表示させることを特徴とするプリント配線基板
   テスト台を評価する方法。 ２ 前記インピーダンスの測定は信号の通過時に
   おける電圧を読むことにより行なう上記第１項記
   載の方法。 ３ 前記基板は、前記モジユール内の一対の抵抗
   要素を介して夫々前記シートに接続された一対の
   導電性パツドを有し、各パツドは前記基板を貫通
   して穿設され導電性物質で充填された対応する穿
   孔を介して特定のプローブに接触し、前記選定値
   を有するインピーダンスは前記抵抗要素を選択的
   に使用して構成する上記第２項記載の方法。 ４ 前記基板は実際に使用するテスト台によつて
   テストされるべきプリント配線基板に類似したも
   のである上記第３項記載の方法。 ５ 前記抵抗要素を除いて前記基板上には能動乃
   至は非能動部品が存在しないことを特徴とする上
   記第１項記載の方法。 ６ プリント配線基板のテストシステムに使用さ
   れるテスト台の性能を評価する装置において、表
   面の第１領域上に導電性シートが形成され第２領
   域上に第１及び第２導電性パツドが形成された基
   板を設け、前記パツドを相互に又前記シートから
   絶縁状態に設け、前記第１パツドに接続した第１
   出力リード線、前記第２パツドに接続した第２出
   力リード線、前記シートに接続した第３出力リー
   ド線、前記第１及び第３リード線間に接続された
   第１インピーダンス要素、及び前記第２及び第３
   リード線間に接続された第２インピーダンス要素
   を有するテストモジユールを設けたことを特徴と
   する装置。 ７ 前記第１インピーダンス要素は第１抵抗で、
   前記第２インピーダンス要素は第２抵抗である上
   記第６項記載の装置。 ８ 前記第１抵抗の抵抗値はテストシステムの高
   抵抗値操作範囲に選定され、前記第２抵抗の抵抗
   値はテストシステムの低抵抗値操作範囲に選定さ
   れた上記第７項記載の装置。 ９ 前記基板は導電物質で充填された透孔を有す
   る上記第７項記載の装置。 １０ 各透孔は前記テスト台の接触プローブに対
   応し、各プローブはテスト中に対応する透孔内の
   前記物質に接触する上記第８項記載の装置。 １１ 前記抵抗要素を除いて前記基板上には能動
   乃至は非能動部品が存在しないことを特徴とする
   上記第６項記載の装置。