DE10313264A1

DE10313264A1 - Method for testing components of a circuit board

Info

Publication number: DE10313264A1
Application number: DE2003113264
Authority: DE
Inventors: Roman Grödl; Karim Hosseini
Original assignee: Scorpion Technologies AG
Current assignee: Scorpion Technologies AG
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-28
Also published as: WO2004086069A1

Abstract

Ein Verfahren zum elektrischen Testen von elektrischen Bauelementen (R, C, D) einer damit bestückten Schaltungsplatine (S) im inaktiven Zustand, wobei ausgewählte Schaltungsteile (R, C; R, C; D, C, R) jeweils an zwei Kontaktpunkten (P1, P2) mit einer Meßeinrichtung (M) kontaktiert und von dieser mit einem Anregungssignal (Fig. 1b, Fig. 2b, Fig. 3b, Fig. 4b, Fig. 5b) beaufschlagt werden, dessen durch den Schaltungsteil beeinflußtes Antwortsignal (Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c, Fig. 4c, Fig. 5c) ausgewertet und mit dem bekannten Sollwert verglichen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltungsteil (R, C; R, C; D, C, R) aus mehreren Bauelementen (R, C, D) besteht, die zu unterschiedlichen Klassen (Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Dioden) gehören, daß das Anregungssignal (Fig. 1b, Fig. 2b, Fig. 3b, Fig. 4b, Fig. 5b) zeitlich veränderlich ist und daß das Antwortsignal (Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c, Fig. 4c, Fig. 5c) zu einer der Anzahl der Bauelemente des Schaltungsteiles entsprechenden Zahl unterschiedlicher Zeitpunkte auf Höhe oder Steigung ausgewertet wird.A method for the electrical testing of electrical components (R, C, D) of a circuit board (S) equipped with it in the inactive state, selected circuit parts (R, C; R, C; D, C, R) each at two contact points (P1 , P2) are contacted with a measuring device (M) and this is supplied with an excitation signal (Fig. 1b, Fig. 2b, Fig. 3b, Fig. 4b, Fig. 5b), the response signal influenced by the circuit part (Fig. 1c , Fig. 2c, Fig. 3c, Fig. 4c, Fig. 5c) evaluated and compared with the known target value, is characterized in that each circuit part (R, C; R, C; D, C, R) from several Components (R, C, D) exist that belong to different classes (resistors, capacitors, inductors, diodes) that the excitation signal (Fig. 1b, Fig. 2b, Fig. 3b, Fig. 4b, Fig. 5b) in time is variable and that the response signal (Fig. 1c, Fig. 2c, Fig. 3c, Fig. 4c, Fig. 5c) to one of the number of components of the circuit a corresponding number of different points in time is evaluated for height or slope.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The Invention relates to a method in the preamble of the claim 1 mentioned Art.

Schaltungsplatinen sind mit Bauelementen unterschiedlicher Art bestückt und müssen nach der Bestückung auf ordnungsgemäße Funktion getestet werden.circuit boards are equipped with components of different types and must be opened after assembly proper function getting tested.

Eine Möglichkeit ist der Funktionstest. Die aktive, also an eine Versorgungsspannung angeschlossene Schaltungsplatine wird in ihrer bestimmungsgemäßen Funktion betrieben, also beispielsweise mit Eingangssignalen, aus denen sich vorgegebene Ausgangssignale bilden sollen. In Abhängigkeit von den Eingangssignalen werden die Ausgangssignale überprüft und bei Abweichung ein Fehler festgestellt. Dies kann bei analogen und auch bei digitalen Schaltungen durchge führt werden. Ein Computer-Motherboard kann z.B. in simulierter Computerumgebung betrieben und mit unterschiedlichen Anwendungsprogrammen getestet werden.A possibility is the function test. The active one, i.e. to a supply voltage connected circuit board is in its intended function operated, for example with input signals that make up should form predetermined output signals. Dependent on of the input signals, the output signals are checked and at An error was found. This can be done with analog as well be carried out with digital circuits. A computer motherboard can e.g. operated in a simulated computer environment and with different application programs getting tested.

Nachteilig dabei ist, daß nur die Gesamtfunktion überprüfbar ist. Wenn Fehler auftreten, können diese nicht hinsichtlich des verursachenden defekten Bauelementes oder einer defekten Lötstelle lokalisiert werden. Außerdem besteht die Gefahr, daß bei bestimmten Defekten die ganze Schaltungsplatine zerstört werden kann.adversely is that only the overall function can be checked. If errors occur, they can not with regard to the causing defective component or a defective solder joint be localized. Moreover there is a risk that with certain Defects the entire circuit board can be destroyed.

Daher wird zumeist allein oder vor einem Funktionstest ein gattungsgemäßer Test durchgeführt, bei dem die Bauelemente einzeln auf ordnungsgemäße Funktion und Verlötung in der Schaltung überprüft werden.Therefore is usually a generic test alone or before a functional test carried out, in which the components individually on proper function and soldering in the circuit can be checked.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren wird die Gesamtschaltung der Schaltungsplatine in Schaltungsteile zerlegt, die einzeln mit einem Anregungssignal beaufschlagt werden. Das Antwortsignal, das vom Schaltungsteil beeinflußt ist, wird untersucht und mit dein bekannten Sollsignal verglichen. Bei dein gattungsgemäßen Verfahren ist die Schaltungsplatine nicht an die Spannungsversorgung angeschlossen, also inaktiv. Es handelt sich um einen völlig passiven Test der Bauelemente.at a generic method the entire circuit of the circuit board in circuit parts disassembled, which are individually acted upon by an excitation signal. The response signal, which is influenced by the circuit part, is examined and compared with your known target signal. at your generic method if the circuit board is not connected to the power supply, so inactive. It is a completely passive test of the components.

Nach dein Stand der Technik bestehen dabei die Schaltungsteile aus einzelnen Bauelementen, die auf der Schaltungsplatine einzeln kontaktiert werden müssen. Dabei ergeben sich eine Reihe von Problemen.To Your state of the art, the circuit parts consist of individual Components contacted individually on the circuit board Need to become. There are a number of problems with this.

Bei größeren Schaltungsplatinen müssen für sehr viele Bauelemente sehr viele Kontaktpunkte kontakiert werden. Werden mit einem Testgerät vom Nadelbett-Typ alle Kontaktpunkte gleichzeitig kontaktiert, so ist ein sehr aufwendiges Na delbett mit einer Vielzahl von Nadeln erforderlich. Wird mit einem Testgerät mit wenigen bewegten Nadeln gearbeitet, so müssen diese von Bauelement zu Bauelement sehr viele Kontaktpunkte abfahren, woraus sich eine lange Testzeit ergibt. Zudem bestehen immer wieder Probleme mit der Umgebung eines zu messenden Bauelementes, die das Meßergebnis beeinflussen kann. Auch wenn mit der üblichen Guard-Technik gearbeitet wird, lassen sich häufig Bauelemente nicht mit ausreichender Sicherheit einzeln messen.at larger circuit boards have to for very many components very many contact points are contacted. Become with a test device of the needle bed type contacted all contact points at the same time, so is a very complex Needle bed with a variety of needles required. Is with a test device with a few moving needles worked, so must these move from component to component very many contact points, which results in a long test time. In addition, there are always problems with the environment of a component to be measured, which is the measurement result can influence. Even when working with the usual guard technology will often be Do not measure components individually with sufficient certainty.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Testverfahren zu schaffen, das mit einem einfachem Testgerät und höherer Testgeschwindigkeit auch ungünstig verschaltete Bauelemente sicher messen kann.The The object of the present invention is a generic test method to create that with a simple test device and higher test speed too unfavorable can measure interconnected components safely.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This The object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß werden die Bauelemente nicht einzeln zur Messung kontaktiert, sondern immer jeweils ein Schaltungsteil, das mehrere Bauelemente aufweist. Damit verringert sich die Anzahl der Messungen und es läßt sich je nach Art des Testgerätes die Zahl der Nadeln verringern bzw. die mechanische Testgeschwindigkeit erhöhen. Es wird mit einer zeitlich veränderlichen Meßspannung gearbeitet, wobei das Antwortsignal an unterschiedlichen Stellen seiner Signalform durch zu unterschiedlichen Klassen gehörende Bauelemente geprägt wird. Besteht der zu messende Schaltungsteil aus Bauelementen, die zu unterschiedlichen Klassen gehören, so läßt sich aus den zugeordneten Formbeeinflussungen des Antwortsignals eindeutig auf die jeweiligen Bauelemente schließen, so daß diese einzeln genau bestimmbar sind. Solche unterschiedlichen Klassen sind Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und Dioden, welche auf voneinander unabhängige Weise die Form der Stromantwort beeinflussen. Dioden beeinflussen beispielsweise bei Spannungsbeaufschlagung mit unterschiedlicher Polarität des Antwortsignals durch Unterdrückung des Stromes in einer Polarität. Konden satoren lassen sich aufgrund ihrer in dem Anwortsignal wiederfindbaren Ladekurve erkennen. Widerstände können je nach Beschattung in dein Schaltungsteil ebenfalls eindeutig erkannt werden. Die Erfindung ermöglicht also mit einer Formauswertung des Antwortsignals die gleichzeitige eindeutige Erkennung unterschiedlicher Bauelemente eines Schaltungsteiles. Dabei erfolgt die Formauswertung des Antwortsignals in einfacher Weise durch Auswertung auf Signalhöhe oder Steigung, und zwar zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Die Anzahl der auszuwertenden Zeitpunkte des Antwortsignals hängt von der Anzahl der unterschiedlichen Bauelemente des Schaltungsteiles ab. Es ergeben sich bei n Bauelementen n unabhängige Bestimmungsgleichungen, die die Bestimmung der Werte aller Bauelemente ermöglichen. Da stets Schaltungsteile mit mehren Bauelementen geprüft werden, stört eine ungünstige Verschaltung innerhalb des Schaltungsteiles, die die konventionelle Einzelprüfung behindern würde, nicht. Die Auswertung des Antwortsignals, z.B. mit einem geeigneten Auswerteprogramm in einem Computer, stellt bei heutiger Technologie weder ein zeitliches Problem noch ein Kostenproblem dar.According to the invention, the components are not contacted individually for measurement, but always a circuit part that has several components. This reduces the number of measurements and, depending on the type of test device, the number of needles can be reduced or the mechanical test speed increased. A time-varying measuring voltage is used, the response signal being shaped at different points in its signal form by components belonging to different classes. If the circuit part to be measured consists of components that belong to different classes, the associated shape influences on the response signal can be used to unambiguously deduce the respective components, so that these can be individually determined exactly. Such different classes are resistors, capacitors, inductors and diodes, which influence the form of the current response in an independent manner. Diodes influence, for example, when voltage is applied with a different polarity of the response signal by suppressing the current in one polarity. Capacitors can be recognized on the basis of their charging curve, which can be found in the response signal. Depending on the shading in your circuit part, resistances can also be clearly recognized. With a form evaluation of the response signal, the invention thus enables the simultaneous, unambiguous identification of different components of a circuit part. The form evaluation of the response signal is carried out in a simple manner by evaluating the signal level or slope, at different times. The number of times of the response signal to be evaluated depends on the number of different components elements of the circuit part. With n components, there are n independent determination equations that enable the values of all components to be determined. Since circuit parts with multiple components are always tested, an unfavorable connection within the circuit part that would hinder the conventional individual test does not interfere. The evaluation of the response signal, for example with a suitable evaluation program in a computer, is neither a time problem nor a cost problem with today's technology.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Ein Anregungssignal, daß eine Impulsflanke aufweist, führt zu Antwortsignalen, die sich besonders einfach auswerten lassen. Besonders vorteilhaft ist die Auswertung hinsichtlich eines im Schaltungsteil vorhandenen Kondensators, da sich nach einer Impulsflanke im Antwortsignal die bekannte Kondensatorladekurve ergibt, aus deren Anfangssteilheit nach bekannter Formel die Kapazität des Kondensators errechenbar ist. Auch Widerstände lassen sich im Antwortsignal leicht erkennen. Sie ergeben sich stets aus dein Wert eines zeitlich konstanten Abschnittes des Antwortsignals. Liegt ein Kondensator und ein Widerstand im Schaltungsteil vor, so ergibt sich eine Kondensatorladekurve, die sich dem Wert des Widerstandes nähert. Beide Bauelementtypen lassen sich also anhand unterschiedlicher Abschnitte des Antwortsignals unabhängig voneinander bestimmen.Advantageous the features of claim 2 are provided. An excitation signal, that a pulse edge has leads to response signals that are particularly easy to evaluate. The evaluation with regard to one in the circuit part is particularly advantageous existing capacitor, because after a pulse edge in the response signal the known capacitor charging curve results from its initial steepness the capacitance of the capacitor can be calculated according to the known formula is. Resistance too can be easily recognized in the response signal. They always arise from your value of a time-constant section of the response signal. If there is a capacitor and a resistor in the circuit part, this results in a capacitor charging curve that corresponds to the value of the Resistance is approaching. Both types of components can therefore be different Determine sections of the response signal independently of one another.

Nach den vorteilhaften Merkmalen des Anspruches 3 lassen sich Dioden erkennen.To the advantageous features of claim 3 can be diodes detect.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Durch Analyse der Schaltung einer Schaltungsplatine lassen sich mit relativ geringem Aufwand von einem Durchschnittsfachmann für das erfindungsgemäße Meßverfahren geeignete Schaltungsteile finden, die anschließend der erfindungsgemäßen Messung unterzogen werden. Vor allem bei dein üblichen Testen sehr großer Serien identischer Schaltungsplatinen fällt der Analyseaufwand kostenmäßig kaum ins Gewicht. Diese Analyse kann auch von geeigneten Programmen anhand des Schaltbildes der Schaltungsplatine automatisch durchgeführt werden.Advantageous the features of claim 4 are provided. By analyzing the Circuit of a circuit board can be done with relatively little Effort by an average specialist for the measuring method according to the invention find suitable circuit parts, which are then the measurement according to the invention be subjected. Especially with your usual testing of very large series identical circuit boards falls the analysis effort hardly costs weight. This analysis can also be based on suitable programs of the circuit diagram of the circuit board can be carried out automatically.

Die Sollwerte bei Messung eines Schaltungsteiles lassen sich aus der internen Schaltung der Bauelemente in dem Schaltungsteil und bei Kenntnis von deren Sollwerten mit den elektrischen Grundgesetzen berechnen. Vorteilhaft wird jedoch gemäß Anspruch 5 vor Beginn der Messung zu testender Schaltungsplatinen eine intakte Schaltungsplatine ("Gutboard") getestet und es werden von dieser die Sollwerte bestimmt. Dadurch wird Rechenarbeit eingespart und es lassen sich auch Einflüsse berücksichtigen, die sich bei der Messung eines Schaltungsteiles aus der umgebenden Schaltung ergeben können.The Setpoints when measuring a circuit part can be derived from the internal circuit of the components in the circuit part and with knowledge calculate their nominal values using the basic electrical laws. However, according to claim, is advantageous 5 an intact circuit board to be tested before starting the measurement Circuit board ("Gutboard") tested and it the setpoints are determined by this. This makes arithmetic work saved and influences can also be taken into account, which are in the Measurement of a circuit part can result from the surrounding circuit.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Wird an einem Schaltungsteil ein Fehler festgestellt, so kann dieser durch sorgfältige Analyse der Form des Antwortsignals dein defekten Bauelement innerhalb des Schaltungsteils zugeordnet werden. Wird bei Auftreten eines Fehlers jedoch anschließend ein herkömmlicher Einzelbauelementtest durchgeführt, so läßt sich der Fehler unter Umständen exakter bestimmen. Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Messung der Meßaufwand verringert werden. Es braucht bei der Mes sung von Schaltungsteilen nur die Form des Antwortsignals mit dein Sollwert grob verglichen zu werden. Bei Feststellen einer Abweichung kann die genaue Lage des Fehlers mit dein anschließenden Bauelement-Einzeltest ermittelt werden.Advantageous the features of claim 6 are provided. Is on a circuit part If an error is found, this can be determined by careful analysis the shape of the response signal your defective component within the Circuit part are assigned. Will when an error occurs however afterwards a conventional one Individual component test carried out, so can be the error may determine more precisely. Moreover can in the measurement according to the invention the measurement effort be reduced. It takes measurement parts of the circuit only roughly compare the shape of the response signal with your target value to become. If a discrepancy is found, the exact location the error with your subsequent Component single test can be determined.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch an einigen Meßbeispielen erläutert. Es zeigen:In the drawing is the invention, for example, and schematically some measurement examples explained. Show it:

1a, 2a, 3a, 4a, 5a fünf unterschiedliche Schaltungsteile, 1a . 2a . 3a . 4a . 5a five different circuit parts,

1b, 2b, 3b, 4b, 5b dazu das beaufschlagende Anregungssignal und 1b . 2 B . 3b . 4b . 5b the stimulating signal and

1c, 2c, 3c, 4c, 5c dazu das sich ergebende Antwortsignal. 1c . 2c . 3c . 4c . 5c plus the resulting response signal.

In 1a ist ein Ausschnitt einer Schaltungsplatine S dargestellt, auf der zwei Bauelemente, nämlich ein Widerstand R und ein Kondensator C in Parallelschaltung angeordnet sind. An zwei Kontaktpunkten P1 und P2 läßt sich der aus R und C gebildete Schaltungsteil kontaktieren. Mit gestrichelten Linien sind weiterführende Leitungsbahnen angedeutet, mit denen der dargestellte Schaltungsteil in die Gesamtschaltung auf der Schaltungsplatine S eingebunden ist.In 1a a section of a circuit board S is shown, on which two components, namely a resistor R and a capacitor C are arranged in parallel. The circuit part formed from R and C can be contacted at two contact points P1 and P2. Further dashed lines are indicated with dashed lines, with which the circuit part shown is integrated into the overall circuit on the circuit board S.

Die Kontaktpunkte P1 und P2 sind mit den dargestellten Leitungen mit einer Meßeinrichtung M verbunden, welche den aus R und C bestehenden Schaltungsteil mit einem Anregungssignal in Form einer Meßspannung beaufschlagt und die resultierende Stromantwort, also das Antwortsignal des Schaltungsteiles, mißt. Die Schaltungsplatine S ist dabei nicht an die Spannungsversorgung angeschlossen, also inaktiv. Es handelt sich um einen Passivtest der Bauelemente.The Contact points P1 and P2 are with the lines shown a measuring device M connected, which the circuit part consisting of R and C with an excitation signal in the form of a measuring voltage and the resulting current response, i.e. the response signal of the circuit part, measures. The circuit board S is not connected to the power supply connected, so inactive. It is a passive test of the components.

Bei herkömmlichem Einzelkomponententest würde dieser Schaltungsteil nacheinander mit zwei unterschiedlichen Meßeinrichtungen, nämlich mit einer Widerstandsmeßeinrichtung und einer Kondensatormeßeinrichtung kontaktiert. In beiden Meßfällen würde die jeweils andere Komponente den Meßvorgang verfälschen. Außerdem wären zwei Kontaktiervorgänge erforderlich bzw. bei Kontaktierung mit einem Nadelbett eine Umschaltung der beiden kontaktierenden Nadeln auf das eine und das andere Meßgerät erforderlich.In the case of a conventional single component test, this circuit part would be operated in succession with two different measuring devices, namely with egg Contacted ner resistance measuring device and a capacitor measuring device. In both measuring cases, the other component would falsify the measuring process. In addition, two contacting processes would be required or, when contacting a needle bed, switching the two contacting needles to one and the other measuring device would be required.

Erfindungsgemäß legt die Meßeinrichtung M eine zeitlich veränderliche Meßspannung an, und zwar in einem einfachen Beispiel, wie in 1b dargestellt, als Anregungssignal einen Spannungssprung von 0 auf einen festen Spannungswert. Das sich ergebende Antwortsignal, das eine Stromantwort ist, ist in dein Diagramm der 1c dargestellt.According to the invention, the measuring device M applies a measuring voltage that changes over time, in a simple example, as in 1b shown, as an excitation signal a voltage jump from 0 to a fixed voltage value. The resulting response signal, which is a current response, is the one in your diagram 1c shown.

Elektrotechnische Kenntnisse zeigen, daß bei der vorliegenden Parallelschaltung von R und C an der Flanke 1 des Spannungssignales der 1b in der Stromantwort der 1c der Strom bei 0 mit der Form einer Kondensatorladekurve 2 ansteigt, um schließlich in einen stationären Endbereich 3 überzugehen, wenn der Kondensator C vollständig geladen ist.Electrical engineering knowledge shows that in the present parallel connection of R and C on the flank 1 of the voltage signal of the 1b in the current response of the 1c the current at 0 with the shape of a capacitor charging curve 2 finally rises to a stationary end range 3 transition when the capacitor C is fully charged.

Aus der Höhe der angelegten Spannung (1b) und der Höhe des Stromes im Endbereich ergibt sich nach dein Ohm'schen Gesetz der Wert des Widerstandes R. Ferner ergibt sich in 1c aus der Anfangssteilheit (bei 2) der Kurve der Wert des Kondensators C. Die Form der in der 1c dargestellten Stromantwort wird also an unterschiedlichen Stellen in ihrer Form eindeutig durch die beiden Bauelemente R, C des in 1 dargestellten Schaltungsteiles bestimmt. In einer einzigen Messung kann das gesamte Schaltungsteil gemessen werden. Die Auswertung der Form der Stromantwort gemäß 1c kann z.B. in einem der Meßeinrichtung M nachgeschalteten oder in diese eingebauten Computer durchgeführt werden.From the level of the applied voltage ( 1b ) and the level of the current in the end region results from Ohm's law the value of the resistance R. Furthermore, in 1c from the initial steepness (at 2) of the curve the value of the capacitor C. The shape of the in the 1c The current response shown is thus clearly defined at different points by the two components R, C of the in 1 circuit part shown determined. The entire circuit part can be measured in a single measurement. The evaluation of the form of the current response according to 1c can be carried out, for example, in a computer connected downstream of the measuring device M or built into it.

In 2a ist ein anderes Schaltungsteil dargestellt, in dein ein Widerstand R und ein Kondensator C in Serie zwischen den beiden Kontaktpunkten P1 und P2 geschaltet sind. 2b zeigt die beaufschlagende Meßspannung mit der Flanke 1. 2c zeigt die sich ergebende Stromantwort.In 2a Another circuit part is shown, in which a resistor R and a capacitor C are connected in series between the two contact points P1 and P2. 2 B shows the measuring voltage applied to the edge 1 , 2c shows the resulting current response.

Die Stromantwort steigt an der Stelle der Flanke 1 auf einen Maximalwert und fällt von diesem mit der Kondensatorladekurve ab. Aus der Höhe des Maximums ergibt sich der Wert des Widerstandes R. Aus der Anfangssteilheit (bei 2) der Ladekurve ergibt sich der Wert des Kondensators C.The current response increases at the edge 1 to a maximum value and drops from this with the capacitor charging curve. The value of the resistance R results from the height of the maximum. The value of the capacitor C results from the initial steepness (at 2) of the charging curve.

3a zeigt ein weiteres Schaltungsteil in Serienschaltung, bestehend aus einer Diode D, einem Kondensator C und einem Widerstand R. 3a shows another circuit part in series, consisting of a diode D, a capacitor C and a resistor R.

Die als Anregungssignal anzulegende Meßspannung wird gemäß 3b hier etwas anders gewählt, und zwar mit zwei aufeinanderfolgenden Rechteckimpulsen 6, 5 unterschiedlicher Polarität. Die Diode D ist so gepolt, daß sie nur bei dem ersten positiven Spannungsimpuls Strom durchläßt. Bei umgekehrter Polarität sperrt die Diode. Es ergibt sich als Antwortsignal die Stromantwort der 3c.The measuring voltage to be applied as an excitation signal is according to 3b here chosen a little differently, with two successive rectangular pulses 6 . 5 different polarity. The diode D is polarized so that it only allows current to pass on the first positive voltage pulse. If the polarity is reversed, the diode blocks. The current response of the results as a response signal 3c ,

An der Stelle 4, also an der Stelle des negativen Spannungsimpulses 5, kann am fehlenden Antwortstrom festgestellt werden, daß die Diode D in Umkehrrichtung ordnungsgemäß sperrt. Daraus ergibt sich, daß die Diode ordnungsgemäß funktioniert und die korrekte Einbaulage hat, also nicht falsch herum eingelötet ist.At the point 4 , i.e. at the point of the negative voltage pulse 5 , can be determined from the missing response current that the diode D blocks properly in the reverse direction. This means that the diode works properly and is in the correct installation position, i.e. it is not soldered the wrong way round.

An der Stelle des positiven Spannungsimpulses 6 entspricht die Stromantwort im wesentlichen der, die in 2c dargestellt ist. Es läßt sich hier wiederum aus der Höhe des Maximums der Widerstand R berechnen und aus der Anfangssteilheit der Abfallkurve der Wert des Kondensators C.At the point of the positive voltage pulse 6 the current response essentially corresponds to that in 2c is shown. Again, the resistance R can be calculated from the height of the maximum and the value of the capacitor C from the initial steepness of the decay curve.

Es lassen sich also bei dein in 3a dargestellten Schaltungsbeispiel mit drei Bauelementen D, C und R, die unterschiedlichen Klassen angehören, jedes der Bauelemente aus der Form der Stromantwort gemäß 3c an getrennten Stellen ermitteln durch Auswertung unterschiedlicher Formanteile der Stromantwort, die unabhängig voneinander von den drei Bauelementen der 3a beeinflußt werden.So it can be with your in 3a Circuit example shown with three components D, C and R, which belong to different classes, each of the components according to the form of the current response 3c determine at separate points by evaluating different proportions of the current response, which are independent of each other from the three components of the 3a to be influenced.

4a zeigt in Darstellung gemäß 1a ein weiteres Schaltungsteil etwas komplexerer Bauart. Es enthält eine Diode D, einen Kondensator C und zwei Widerstände R1 und R2. Als Anregungssignal wird die Meßspannung der Signalform gemäß 4b verwendet und es ergibt sich als Antwortsignal die Stromantwort gemäß 4c. 4a shows in representation according 1a another circuit part of a somewhat more complex design. It contains a diode D, a capacitor C and two resistors R1 and R2. The measurement voltage is in accordance with the waveform as the excitation signal 4b used and the current response results as the response signal 4c ,

Bei der ersten Spannungsstufe 7 (4b) liegt die Spannung unter der Durchlaßspannung der Diode D, so daß diese sperrt. Der Strom fließt nur durch R1. Die Höhe der ersten Stromstufe 7' in 4c ermöglicht die Berechnung des Widerstandes R1 ungestört von den übrigen Bauelementen.At the first voltage level 7 ( 4b ) the voltage is below the forward voltage of the diode D, so that it blocks. The current only flows through R1. The level of the first current level 7 ' in 4c enables the calculation of the resistance R1 undisturbed by the other components.

Bei der Anstiegsflanke 8 der Meßspannung wird die Durchlaßspannung der Diode D überschritten, so daß diese durchläßt. Kondensator C wird über R2 aufgeladen. Es ergibt sich in der Stromantwort gemäß 4c die Kondensatorladekurve, aus deren Anfangssteilheit bei 9 die Kapazität des Kondensators C ermittelt werden kann. Der Maximalwert bei 10 ergibt sich bei noch ungeladenem Kondensator C, der dann wie ein unendlich kleiner Widerstand wirkt. Es läßt sich aus diesem Stromwert bei 10 der Widerstand R2 berechnen.On the rising edge 8th the measuring voltage, the forward voltage of the diode D is exceeded so that it passes. Capacitor C is charged via R2. It results in the current response according to 4c the capacitor charging curve, from its initial steepness at 9 the capacitance of the capacitor C can be determined. The maximum value at 10 results when capacitor C is still uncharged, which then acts like an infinitely small resistor. It can be derived from this current value 10 calculate the resistance R2.

Es läßt sich also bei dein Schaltungsteil 4a für jedes der Bauelemente des in 4a dargestellten Schaltungsteiles die korrekte Funktion mit nur einer Messung überprüfen.So it can be with your circuit part 4a for each of the components of the in 4a Check the circuit part shown the correct function with only one measurement.

5a zeigt ein weiteres Schaltungsteil, aufweisend zwei Widerstände Rl und R2 und zwei Kondensatoren C1 und C2. 5a shows a further circuit part, comprising two resistors R1 and R2 and two capacitors C1 and C2.

Genauso wie bei den vorhergehenden Beispielen könnte auch hier als Anregungssignal ein Spannungssignal, vorzugsweise eine Impulsflanke, verwendet werden. Es ist in diesem Fall aber vorteilhafter, als Anregungssignal einen Stromimpuls, der in 5b dargestellt ist, zu verwenden, und als Antwortsignal an den Kontaktpunkten P1 und P2 die Spannungsantwort zu messen, die in 5c dargestellt ist.Just as in the previous examples, a voltage signal, preferably a pulse edge, could also be used here as the excitation signal. In this case, however, it is more advantageous to use a current pulse as the excitation signal which is in 5b is shown to use, and measure as a response signal at the contact points P1 and P2, the voltage response, which in 5c is shown.

Da dieses Beispiel etwas unübersichtlicher ist, wird die Auswertung des Antwortsignals, also der Spannungsantwort gemäß 5c, hier etwas näher beschrieben. Es wird ein Beispiel verwendet, mit den folgenden Werten der Bauelemente
Rl = 1MΩ
R2 = 10KΩ
C1 = 100nF
C2 = 1nFSince this example is somewhat more confusing, the evaluation of the response signal, ie the voltage response, is in accordance with 5c , described in more detail here. An example is used with the following values of the components
Rl = 1MΩ
R2 = 10KΩ
C1 = 100nF
C2 = 1nF

Beim Einschalten des Stromimpulses startet die Spannung bei 0, der Strom fließt über die beiden Kondensatoren, die zunächst einen unendlich niedrigen Widerstand haben. Mit wachsender Ladung der Kondensatoren steigt die Spannung. Zu Beginn lassen sich die Widerstände vernachlässigen und es gilt näherungsweise U = I·(1/C1 + 1/C2)·t. When the current pulse is switched on, the voltage starts at 0, the current flows through the two capacitors, which initially have an infinitely low resistance. The voltage rises with increasing capacitor charge. At the beginning, the resistances can be neglected and it applies approximately U = I · (1 / C1 + 1 / C2) · t.

Aus dem Zeitpunkt der Messung beispielsweise am Punkt 11 ergeben sich in dieser Gleichung nur noch die Variablen C1 und C2.From the time of the measurement, for example, at the point 11 only the variables C1 and C2 result in this equation.

Zu einem späteren Zeitpunkt 12 (5c), also im mittleren Bereich der Kurve, ist C2 gegen R2 vernachlässigbar. Für den Zeitpunkt t wird hier vorteilhaft der Wert der halben Zeitkonstanten der Ladekurve verwendet, der ungefähr gleich R2·C1 ist. Es ergibt sich U = I·R2 + I·t·1/C1. At a later time 12 ( 5c ), i.e. in the middle of the curve, C2 is negligible compared to R2. The value of half the time constant of the charging curve, which is approximately equal to R2 * C1, is advantageously used here for the time t. It follows U = I · R2 + I · t · 1 / C1.

Durch Einsetzen der Werte für Strom und Spannung und für die Zeit bei diesem Zeitpunkt ergeben sich hier als Variable C1 und R2. Mit zwei Messungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten in diesem Bereich ergeben sich zwei Gleichungen für zwei Unbekannte.By Insert the values for Current and voltage and for the time at this point is given as variable C1 and R2. With two measurements at different times in this area there are two equations for two unknowns.

Zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt bei 13 läuft die Spannungskurve gemäß 5c gegen den gestrichelt dargestellten Endwert. Bei diesem gilt U = I·R1. At a much later time 13 the voltage curve runs according to 5c against the end value shown in dashed lines. With this applies U = I · R1.

Aus den erläuterten insgesamt vier Gleichungen lassen sich alle Werte für die Bauelemente R1, R2, C1 und C2 errechnen.Out the explained a total of four equations, all values for the components R1, Calculate R2, C1 and C2.

Dieses Beispiel zeigt, daß unter Umständen die Verwendung einer Stromanregung der Verwendung einer Spannungsanregung vorzuziehen ist. Bei einfacheren Beispielen, wie z.B. gemäß 1a, können beide Anregungsarten gleich gut verwendet werden. Bei Verwendung einer Stromanregung hätte die Spannungsantwort dieselbe Form wie in 1c.This example shows that using current excitation may be preferable to using voltage excitation. With simpler examples, such as according to 1a , both types of excitation can be used equally well. If current excitation is used, the voltage response would have the same form as in 1c ,

In den dargestellten Beispielen wird ein Schaltungsteil stets nur an zwei Kontaktpunkten kontaktiert. In Weiterbildung der Erfindung kann jedoch derselbe Schaltungsteil auch noch an zwei weiteren Kontaktpunkten mit einer ähnlichen Messeinrichtung kontaktiert werden. Es lassen sich dann komplexere Messungen durchführen, die nach den bekannten Regeln der Vierpoltheorie auswertbar sind.In In the examples shown, a circuit part is always only on contacted two contact points. In development of the invention However, the same circuit part can also be used at two further contact points with a similar one Measuring device can be contacted. Then more complex measurements can be made carry out, which can be evaluated according to the known rules of four-pole theory.

Die dargestellten Beispiele zeigen Schaltungsteile, wie sie so oder ähnlich häufig in Schaltungen vorliegen. Auf der zu testenden Schaltungsplatine S können solche Schaltungsteile von Hand gesucht werden, oder auch per Computeranalyse mit einem geeigneten Programm. Dabei ist möglichst dafür zu sorgen, dass alle Bauelemente der Schaltungsplatine erfaßt werden. Dabei können auch überlappende Erfassungen möglich sein, so daß also beispielsweise ein Bauelement einmal in einem Schaltungsteil und dann noch einmal in einem anderen Schaltungsteil enthalten ist.The The examples shown show circuit parts as they are often used in this or similar manner Circuits exist. On the circuit board S to be tested can such circuit parts can be searched by hand, or by computer analysis with a suitable program. If possible, make sure that all components the circuit board detected become. You can also overlapping Recordings possible be, so that for example a component once in a circuit part and then again contained in another circuit part.

Zeigt eine Messung eines Schaltungsteiles an, das dieses defekt ist, so kann aus dein ausgewerteten Antwortsignal nicht immer exakt angegeben werden, welches Bauelement defekt ist. Dann kann an diesem Schaltungsteil auf Einzeltest der Bauelemente umgeschaltet werden.Shows a measurement of a circuit part that is defective, so cannot always be specified exactly from your evaluated response signal, which component is defective. Then on this circuit part can be switched to individual test of the components.

Nicht in den Beispielen dargestellte Induktivitäten L lassen sich analog zu den dargestellten Kondensatoren C bestimmen.Not Inductors L shown in the examples can be analogously determine the capacitors C shown.

Claims

Verfahren zum elektrischen Testen von elektrischen Bauelementen (R, C, D) einer damit bestückten Schaltungsplatine (S) im inaktiven Zustand, wobei ausgewählte Schaltungsteile (R, C; R, C; D, C, R) jeweils an zwei Kontaktpunkten (P1, P2) mit einer Meßeinrichtung (M) kontaktiert und von dieser mit einem Anregungssignal (1b, 2b, 3b, 4b, 5b) beaufschlagt werden. dessen durch den Schaltungsteil beeinflußtes Antwortsignal (1c, 2c, 3c, 4c, 5c) ausgewertet und mit einem bekannten Sollwert verglichen wird, dadurch gekenn zeichnet, daß jedes Schaltungsteil (R, C; R, C; D, C, R) aus mehreren Bauelementen (R, C, D) besteht, die zu unterschiedlichen Klassen (z.B. Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Dioden) gehören, daß das Anregungssignal (1b, 2b, 3b, 4b, 5b) zeitlich veränderlich ist und daß das Antwortsignal (1c, 2c, 3c, 4c, 5c) zu einer der Anzahl der Bauelemente des Schaltungsteiles entsprechenden Zahl unterschiedlicher Zeitpunkte auf Höhe oder Steigung ausgewertet wird.Method for electrical testing of electrical components (R, C, D) of a circuit board (S) equipped with them in the inactive state, selected circuit parts (R, C; R, C; D, C, R) each at two contact points (P1, P2) contacted with a measuring device (M) and from this with an excitation signal ( 1b . 2 B . 3b . 4b . 5b ) are applied. its through response signal influenced by the circuit part ( 1c . 2c . 3c . 4c . 5c Is evaluated) and compared with a known target value, characterized in that each circuit element (R, C R, C; D, C, R) composed of multiple components (R, C, D) which to different classes (eg Resistors, capacitors, inductors, diodes) include that the excitation signal ( 1b . 2 B . 3b . 4b . 5b ) is variable over time and that the response signal ( 1c . 2c . 3c . 4c . 5c ) is evaluated at a number or different times corresponding to the number of components of the circuit part in terms of height or slope.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal (1b, 2b, 3b, 4b, 5b) eine Impulsflanke (1) aufweist.A method according to claim 1, characterized in that the excitation signal ( 1b . 2 B . 3b . 4b . 5b ) a pulse edge ( 1 ) having.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anregungssignal (3b) Zeitanteile (5, 6) unterschiedlicher Polarität aufweist.A method according to claim 1, characterized in that the excitation signal ( 3b ) Time shares ( 5 . 6 ) has different polarity.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn einer Messung die Schaltung einer Schaltungsplatine (S) analysiert und in Schaltungsteile (R, C; R, C; D, C, R) geeigneter Konfiguration von Bauelementen (R, C, D) zerlegt wird, die anschließend vermessen werden.A method according to claim 1, characterized in that before At the beginning of a measurement, the circuit of a circuit board (S) is analyzed and in circuit parts (R, C; R, C; D, C, R) of suitable configuration of components (R, C, D), which are then measured become.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte vor Beginn der Messung an einer auf andere Weise getesteten, intakten Schaltungsplatine gewonnen werden.A method according to claim 1, characterized in that the Setpoints before starting the measurement on a differently tested, intact circuit board can be obtained.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellung eines Fehlers an einem Schaltungsteil (R, C; R, C; D, C, R) dieses mit einem die Bauelemente (R, C, D) einzeln messenden Test untersucht wird.A method according to claim 1, characterized in that at Detection of a fault in a circuit part (R, C; R, C; D, C, R) this with a test individually measuring the components (R, C, D) is examined.