DE2345469A1

DE2345469A1 - Verfahren, geraet und schaltungsanordnung zur funktionsfaehigkeitspruefung eines in einer schaltung integrierten elektrischen bauelementes

Info

Publication number: DE2345469A1
Application number: DE19732345469
Authority: DE
Inventors: Rolf Kox
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1975-03-20

Description

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Rolf K ο χ

5038 Roäenkirchen/Köln

Siegfriedstraße 20 Anwaltsakte: Kx 101

Verfahren, Gerät und Schaltungsanordnung zur ITunktionsfähigkeitsprüfung eines in einer Schaltung integrierten elektrischen Bauelementes.

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur 3?unktionsfähigkeitsprüfung eines in einer Schaltung integrierten elektrischen Bauelementes durch Anlegen von Prüfkontakten eines Meßgerätes an die Versorgungsleitungen des Bauelementes.

Bei diesem Verfahren müssen die elektrischen Bauelemente aus der Schaltung ausgebaut werden, einer Prüfung unterzogen und schließlich wieder in die Schaltung integriert werden, falls sich herausstellt, daß eine Störung des Bauelementes nicht vorliegt. Abgesehen von dem großen zeitlichen Aufwand, der mit solchen Prüfungen verbunden ist, hat es sich als "besonders nachteilig herausgestellt, daß durch die zum Aus- und Einlöten des Bauelementes benötigte Löthitze

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das auszubauende Bauteil selbst oder Nachbarbauteile zerstört werden können. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, daß Halbleiterbauelemente sehr hitzempfindlich sind. Bei den heute üblichen, mit Kunstharz umgössenen Schaltungen kann aufgrund der Löthitze der Kunstharz schmelzen, so daß die Schaltung unbrauchbar wird.

Außerdem hat sich herausgestellt, daß bei der üblichen Prüfung mit Ohmmetern zwar funktionsfähige von defekten Transistoren unterschieden werden können. Die Meßmethode ist aber zu wenig genau, um auch sog. flaue Transistoren oder schwindende Leistungstransistoren erkennen zu können. Der Leistungsabfall wird vom Ohmmeter nicht erkannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und ein Gerät zu schaffen, mit dem eine alle Punktionen elektrischer Bauelemente umfassende Prüfung auch im eingebauten Zustand der Bauelemente vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Meßgerät mit einem Oszillographen einerseits und dem zu prüfenden Bauelement andererseits verbunden wird und das Meßergebnis mit Hilfe der beiden Ablenkungen des Oszillographen abgebildet wird.

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Dieses Meßverfahren und das Gerät zu seiner Durchführung haften den großen Vorteil, daß die Bauelemente auch im eingebauten Zustand gemessen werden können, ohne daß dabei eine Hitzeentwicklung stattfindet. Durch die Erfassung der Augenblickswerte mit Hilfe des Oszillographen kommen Störfaktoren, die sich aus den an das zu prüfende Bauelement angrenzenden Schaltungselementen ergehen könnten, nicht zur Wirkung.

Vorteilhafter Weise weist ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens einen Wechselstromkreis auf, der aus zwei Zweigen besteht, von denen jeder einerseits mit einer Wechselstromquelle und andererseits je mit einer Prüfspitze zum Herstellen der Kontakte mit den Eingängen des zu prüfenden Bauelementes verbunden ist. Mit diesem Gerät können auch die Kennlinien von flauen Transistoren auf dem Oszillographen abgebildet werden. Diese weisen Abweichungen von dem normalen Verlauf der Kennlinien auf, die eindeutig auf die Pehlfunktion des Transistors hinweisen.

W_eitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

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Fig. 1 eine Zusammenschaltung der zur Durchführung

des Verfahrens benötigten Geräte, Pig. 2 eine Vorderansicht eines Oszillographen, Fig. 3 ein Schaltbild eines Meßgerätes und Pig. 4 eine Zusammenstellung von häufig auf dem Oszillographen auftretenden Anzeigen.

Zur Durchführung des Verfahrens wird im wesentlichen ein Oszillograph 1 und ein Meßgerät 2 verwendet, die jeweils an Spannungsquellen 3 bzw. 4 liegen. Das Meßgerät 2 und der Oszillograph 1 sind über drei Leitungen 5,6,7 miteinander verbunden, die den Oszillographen 1 mit den vom Meßgerät 2 erzeugten Steuerimpulsen versorgen. Die Leitung liegt an dem vertikalen Eingang 8, die Leitung 6 am Massekontakt 9 und die Leitung 7 an dem Horizontaleingang 10 des Oszillographen 1. Die Meßergebnisse erscheinen auf einem Bildschirm 11 einer im Oszillographen 1 vorgesehenen Bildröhre.

In das Meßgerät 2 münden zwei Prüfkabel 12,13, von denen jedes mit einer Prüfspitze 14,15 versehen ist. Auf einer Stirnfläche des Meßgerätes 2 sind Symbole 16,17,18,19,20 abgebildet, die in entsprechender Form auf dem Bildschirm des Oszillographen 1 abgebildet sind, wenn ein entsprechendes Bauelement geprüft wird.

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Die im Inneren des Meßgerätes 2 vorgesehene Schaltung weist einen Netzteil 21 mit einem !Transformator 22 auf, in dessen Sekundärkreis 23 ein Widerstand 24 liegt. Außerdem liegt im Sekundärkreis 23 das zu prüfende Bauelement, das z.B. eine Diode 25 sein kann. Deren Eingänge 26,27 werden mit den Prüfspitzen 14,15 verbunden.

Der Sekundärkreis 23 besteht aus zwei Zweig.'en 28,29, von denen der eine 29 in Fließrichtung des Stromes vor der zu prüfenden Diode 25 und der andere 28 hinter der zu prüfenden Diode 25 liegen. In dem Zweig 29 liegt der Widerstand 24, vor dem die Leitung 5 zum vertikalen Eingang 8 und hinter dem die Leitung 6 zur Masse 9 abzweigt. Die Leitung zum horizontalen Eingang 10 ist mit dem Zweig 28 des Sekundärkreises 23 verbunden.

Zur Durchführung des Verfahrens werden der Oszillograph 1 und das Meßgerät 2 an die Spannungsquellen 3 bzw. 4 gelegt und die Leitungen 5,6,7 mit den entsprechenden Eingängen des Oszillographen 1 verbunden. Sodann ist die. G-eräteanordnung betriebsbereit. Die Prüfspitzen 14,15 werden an die Eingänge 26,27 gehalten. Während der ersten negativen Halbwelle entsteht an einem Punkt 30 des Transformators 22 ein negatives Potential, so daß im Sekundärkreis 23 ein Strom nicht fließen kann, wenn eine funktionsfähige Diode

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den Durchgang zum Punkt 31 mit positivem Potential sperrt. Am Widerstand 24 fällt daher keine Spannung a"b, so daß über die leitungen 5>6 kein Ablenkimpuls auf die Eingänge 8,9 des Oszillographen 1 gegeben werden. Eine vertikale Ablenkung findet daher auf dem Bildschirm 11 nicht statt.

Während der folgenden Halbwelle, die positiv ist, wird die Diode 25 in Durchlaßrichtung betrieben. Die sekundärseitige Ausgangsspannung des Transformators 22 wird nun durch den Widerstand 24 belastet, an dem eine Spannung abfällt. Diese bewirkt über die Leitungen 5,6 eine vertikale Ablenkung auf dem Bildschirm 11.

Da gleichzeitig zwischen den leitungen 6,7 keine Spannung abfällt, wird über die Leitungen 6,7 kein Steuerimpuls an den horizontalen Eingang 10 abgegeben. Demgegenüber liegt aber die volle Spannung zwischen den Leitungen 6,7» wenn die Diode 25 bei negativer Halbwelle den Durchgang sperrt. Auf diese Weise entsteht durch wechselseitiges Sperren und Durchlassen der Diode 25 im Takt der Netzfrequenz ein wechselseitiges Öffnen und Schließen der vertikalen bzw. horizontalen Ablenkung, so daß auf dem Bildschirm 11 ein rechter Winkel 32 entsteht. Dieser gibt zu erkennen, daß die Diode 25 funktionsfähig ist.

Palis die Diode defekt ist, kann ein Kurzschluß eintreten.

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In diesem Falle tritt niemals eine Spannung zwischen den Leitungen 6 und 7 auf, so daß eine horizontale Ablenkung nicht stattfindet. In diesem Falle erscheint auf dem Bildschirm 11 die Abbildung b in Fig. 4.

Ein anderer Defekt der Diode - oder eines anderen elektrischen Bauelementes - kann sich daraus ergeben, daß ein Durchgang nicht stattfindet. In diesem Falle erscheint kein Spannungsabfall am Widerstand 24. Die gesamte Spannung liegt zwischen den Leitungen 6 und 7, so daß ausschließlich eine horizontale Ablenkung gemäß Abbildung c in Fig. 4 erscheint.

Bei einem sog. flauen !Transistor sind die Kennlinien in der Weise verwischt, daß die Ecke des rechten Winkels nicht scharf ausgebildet ist (vergl. Abb. d in Fig. 4). Diese Abbildung zeigt, daß die Spannung sowohl bei der vertikalen als auch bei der horizontalen Ablenkung abhängig von der Zeit nachläßt.

Die in Abbildung e in Fig. 4 gezeigte Figur erscheint auf dem Bildschirm 11 beim Prüfen eines funktionsfähigen Elektrolytkondensator s. In diesem Falle kommt es auf den Abstand der beiden mit Rundbögen verbundenen parallelen Linien an.

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Die Abbildung f in Pigur 4 erscheint bei der Prüfung von Widerständen. Die Heigung der Linie ist abhängig von der Größe des Widerstandes.

Die in den Abbildungen a bis f gezeigten Figuren stellen nur einen kleinen Ausschnitt von Möglichkeiten dar. Insbesondere ergeben sich noch eine Vielfalt von Kombinations möglichkeiten bei der Prüfung von Zusammenstellungen von Bauelementen. Aber auch defekte Bauelemente haben noch eine Vielzahl anderer Kennungen, so daß das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr breite Anwendung findet.

Die Verwendungsmöglichkeit des Verfahrens läßt sich noch dadurch erweitern, daß das Meßgerät einen zusätzlichen Widerstand 33 erhält. Dieser wird über einen Schalter 34 in den Sekundärkreis 23 eingeschaltet, wobei gleichzeitig die Verbindung zum Widerstand 24 unterbrochen wird. Durch die Auswahl des geeigneten Widerstandes 24 bzw. 53 kann der durch die Diode 25 fließende Strom so beeinflußt werden, daß gut darstellbare Meßergebnisse erzielt werden. Die Widerstände 24,33 werden so ausgewählt, daß der durch sie fließende Strom auf ein für das zu prüfende Bauelement zuträgliches Maß begrenzt wird.

Damit keine Beschädigungen an den zu prüfenden Halbleitern

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"beim Anlegen bzw. Entfernen der Prüf spitzen 14,15 durch A"brißfunken entstehen können, wird der Transformator 22 sekundärseitig so ausgelegt, daß sein Widerstandswert nicht zu hoch bemessen ist. Dadurch bleibt die Meßspannung sehr konstant. Die Leerlaufspannung hat sich beispielsweise bei 8 V ~p als sehr günstig herausgestellt.

Zur Prüfung eignen sich beispielsweise außer Dioden auch folgende Bauelemente: allgemeine Transistoren ΝΡ35Γ; PNP-Unijunction Transistoren - J - I¹ET's - MOS-PET's - Dioden Zenerdioden - Tunneldioden - Selengleichrichter - Thyristoren - SCR's - Spulen - Elkos von 0,1 bis 500 mmP Widerstände von 1 bis 200 0hm - Magnetsysteme - LDR Zellen usw.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Punktionsprüfung eines in einer Schaltung integrierten elektrischen Bauelementes durch Anlegen von Prüfkontakten eines Meßgerätes an die Versorgungsleitungen des Bauelementes, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (2) mit einem Oszillographen (1) einerseits und dem zu prüfenden Bauelement andererseits verbunden wird und das Meßergebnis mit Hilfe der beiden Ablenkungen des Oszillographen (1) abgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement zwischen zwei Zweigen (28,29) eines Wechselstromkreises (23) gelegt wird und die im Zweig (29) vor dem Bauelement abfallende Spannung durch die eine und die am Bauelement liegende Spannung durch die andere Ablenkung dargestellt wird.

3. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Wechselstromkreis (23), der aus zwei Zweigen (28,29) besteht, von denen jeder einerseits mit einer Wechselstromquelle (22) und andererseits mit je einer Prüfspitze (14,15) zum Herstellen der Eontakte mit den Eingängen (26,27) des zu prüfenden Bauelementes verbunden ist.

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4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

in dem vor dem zu prüfenden Bauelement liegenden Zweig (29) ein definierter Widerstand (24) zur Erzeugung eines bestimmten Spannungsabfalls angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 3 und 4» dadurch gekennzeichnet, daß in dem vor dem zu prüfenden Bauelement liegenden Zweig (29) zwei definierte Widerstände (24,33) und ein Schalter (34) zum wechselseitigen Ein- bzw. Ausschalten eines der beiden Widerstände (24,33) abhängig von dem zur Prüfung des Bauelementes benötigten Prüfstrom vorgesehen sind.

6. Gerät nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (24,33) eine den Kurzschlußstrom begrenzende Auslegung aufweisen.

7. Gerät nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß als Spannungsquelle ein Transformator (22) vorgesehen ist, der einen niederohmigen Sekundärteil (23) mit konstanter Meßspannung aufweist.

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