JP2012515339A - 回路基板のテスト方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、テストする回路基板の回路基板テスト・ポイントに接触するためのテスト用セットアップを有し、テスト装置を使用する回路基板のテスト方法に関するものである。テスト用セットアップは、所定の規則的グリッドにテスト用接触エレメントを有する。上記方法は、ａ）テスト用セットアップが、テストされる回路基板に対する第一のテスト位置でテストされる回路基板に押し当てられ、それによって数個の回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト用接触エレメントと接触するステップ、ｂ）連続性テストによって数個の導体パスが破断及び／又は短絡について測定するステップ、ｃ）テスト用セットアップが動かされてテストする回路基板に対して他のテスト位置に置かれ、該位置では、以前に破断及び／又は短絡について十分に測定されなかった一つの導体パスの少なくとも一つの回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト点用接触エレメントと接触するステップ、ｄ）連続性測定によってさらに他の導体パスが破断及び／又は短絡について測定されるステップ、及びｅ）テストする回路基板の導体パスの少なくとも大多数が測定されるまでステップｃ）及びｄ）が繰り返されるステップを含む。ここで、一平方センチメートル当り少なくとも１００接触ポイントの密度で配置されたテスト用接触エレメントを有するテスト用セットアップが用いられる。

Description

本発明は、テスト装置を使用する回路基板のテスト方法に関し、より詳しくは、本発明は、連続性測定による破断及び短絡についてのコンポーネント未装備回路基板のテスト方法に関するものである。

「連続性測定」という用語は、一以上の導体パスの二つの接触ポイントの間の電気抵抗を測定するにあたり、二つの接触ポイントに接触し、電流測定又は電圧測定を用い、次に結果として生じる電圧又は電流を測定することを意味する。導体パスの接触ポイントは、以下では回路基板テスト・ポイントと記す。導体パスの破断は、二つの回路基板テスト・ポイントで導体パスに接触し、所定の最小抵抗を検知することによって検出する。二つの隣接する導体パスの間の短絡は、各々の場合に二つの導体パスの一方の一つの回路基板テスト・ポイントに接触し、所定の閾値より低い抵抗を測定することにより検出する。

回路基板のテスト用テスト装置は、基本的に二つのグループに分けることができ得る。フィンガー・テスター（フライング・プローブ・テスター）のグループとパラレル・テスターのグループである。パラレル・テスターは、アダプタを用いてテストする回路基板のすべて又は少なくとも大部分の接触ポイントに同時に接触することのできる種類のテスト装置である。フィンガー・テスターは、コンポーネント未装備又はコンポーネント装備済み回路基板用のテスト用テスト装置で、二つ以上のテスト・フィンガーを用いて個々の接触ポイントを順次スキャンするものである。

ＥＰ０４６８１５３Ａ１には、フィンガー・テスターが記載されており、ＥＰ０８５３２４２Ａ１には、フィンガー・テスターを用いた回路基板のテスト方法が記載されている。
通常のパラレル・テスターは、ＵＳ３，５６４，４０８、ＵＳ４，４１７，２０４、ＤＥ３２４０９１６Ｃ２、ＤＥ３３４０１８０Ｃ１、ドイツ実用新案特許ＤＥ８８０６０６４Ｕ１、ＥＰ０８７５７６７Ａ２、ＷＯ０２／３１５１６、ＥＰ１３２２９６７Ｂ１、ＥＰ１０８３４３４Ａ２、及びＵＳ６，４４５，１７３Ｂ１から公知である。

ＤＥ８８０６０６４Ｕ１は、パラレル・テスターの接触エレメントが剛性ピンで形成されており、該ピンは、接触ポイントがグリッドの外側に配置されている回路基板に接触する場合にある角度で傾けられるテスト装置を開示している。回路基板のすべての接触ポイントが所定の規則的なグリッドに配置されている場合には、もちろん、剛性ピンをある角度で傾ける必要はない。

パラレル・テスターとフィンガー・テスターの間の区別を取り除き、パラレル・テスターのテスト速度が高いというこれら利点を維持しながら回路基板のタイプ毎に別のアダプタを用意しなければならないという欠点を克服できる万能パラレル・テスターを生み出す試みも数多くなされている。

ＷＯ９７／２３７８４は、テストするテスト試料の各々の側に少なくとも二つの相対的に移動可能なコプラナー・ニードル・ボードを有するテスト装置を開示している。これらのニードル・ボードには、数本のテスト用ニードルが配設されており、その各々が、テストする導体パスの一つの接触ポイントに接触するために用いられ得る。これら二つのニードル・ボードは、一つの導体パスの特定の接触ポイントに同時に接触しながら、ニードル・ボードの数個の接触ポイントによって数本の導体パスにも同時に接触できるように、回路基板に対して相対的に移動でき得る。各ニードル・ボードの接触用ニードルは、個々に作動させて、一枚の接触用ボードの選ばれた接触用ニードルのみがテストするそれぞれの回路基板に接触することができる。

ＷＯ９９／２３４９６は、支持用エレメント上に配置されてテストする回路基板の方向に支持用エレメントを選択的に移動できる多数の接触エレメントを有する回路基板のテスト用テスト装置を開示している。したがって、個々の接触エレメントは、個々に駆動することができ得る。支持用エレメントは、テストする回路基板に平行な面で移動できるため、テストする回路基板の各接触ポイントには少なくとも一つの接触エレメントを接触させることができ得る。

上述した二つのテスト装置は、確かに、パラレル・テスターとフィンガー・テスターの利点を組み合わせたものであるが、個別の接触エレメントを個々に制御することが極めて困難なため、実用的な成功は立証されていない。この種の装置は、一方では高価であり、他方ではまた故障しがちであり保守がたいへんである。さらに、個別の接触エレメントは、個々に制御されるため、互いに比較的大きな間隔を置いて配置されており、したがって、現在の回路基板でかかる装置を使用する機会は限られている。

ＤＥ４０１２８３９Ｂ４として公知の回路基板のテスト方法は、導体構造を使用するもので、スキャニング・ポイントが、テスト試料の表面で導体構造の画像が得られるような密集したグリッドに配置されている。

ＥＰ１０２２５７２Ｂ１及びＥＰ１３１２９３０Ｂ１は、接触ブラシが回路基板の表面上方を移動し、それによって個々の接触ポイントとの電気的接触が発生するテスト装置を開示している。その過程において、電気値を測定し、それらが所定の値と比較される。これによって、テストする回路基板の後に続く詳細な電気的テストのための幾つかの接触ポイントを省ける。

ＥＰ０８３１３３２Ａ１、ＵＳ４，８２０，９７５、ＥＰ０８５９２３９Ａ２、ＥＰ０９９４３５９Ａ２、ＤＥ４４０６５３８Ａ１、ＥＰ０８７４２４３Ａ２、ＷＯ９５／３２４３２、ＤＥ４３４２６５４Ａ１、ＪＰ６３１２４９６９、ＪＰ４０３８４８０、及びＤＥ４３０２５０９Ａ１は、テストする回路基板をアダプタに対してパラレル・テスターと心合わせし、それぞれの場合にテストする回路基板とアダプタの間で相対移動が行われる装置及び方法を開示している。この調節を行うための調節装置は、完全にアダプタ本体内部に配置してもよいし（ＥＰ０８３１３３２Ａ１）或いはアダプタ全体を動かせるようにアダプタ本体外部に配置してもよい（ＵＳ４，８２０，９７５）。また、アダプタの接触エレメントのサブセットを互いに独立に調節することもできる（ＤＥ４４０６５３８Ａ１）。テストする回路基板とアダプタの間で相対移動を行わせるための装置及び／又は方法を記載したこれらの文書はこれによってすべて参照されたものとする。

ＤＥ１９９５７２８６Ａ１は、回路基板の異なるエリアをパラレル・テスターのアダプタに対して個々に心合わせする方法を開示している。この場合には、回路基板に対して特別のアダプタが用いられ、アダプタの接触ポイントは、テストする回路基板の回路基板テスト・ポイントのグリッドとして構成されている。

ＤＥ１４３７２８Ａ１は、まずパラレル・テスターを用いて回路基板をテストする方法を開示している。その後、パラレル・テスターとは独立の装置を用いて接触できない回路基板テスト・ポイントが測定される。この独立の装置は、一般的にフィンガー・テスターである。

本発明は、回路基板をテストするための方法及び装置であって、該装置を例えばアダプタを用いてテストする回路基板のそれぞれのタイプに特別に適合させる必要がなく、しかも少なくとも導体パスの大多数を破断及び短絡について迅速に測定できる装置及び方法を生成する問題を解決しようとするものである。

この問題は、請求項１の特徴部分を有する方法及び請求項８の特徴部分を有する装置によって解決される。それぞれの従属請求項にはそれらの有利な展開例が示されている。

本発明に基づく回路基板のテスト方法においては、使用されるテスト装置は、テストする回路基板の回路基板テスト・ポイントに接触するためのテスト用セットアップを有し、該テスト用セットアップは、所定の規則的グリッドにテスト用接触エレメントを有するものであって、該方法は、以下のステップ、すなわち、
ａ）テスト用セットアップが、テストされる回路基板に対する第一のテスト位置でテストされる回路基板に押し当てられ（プレスされ）、それによって数個の回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト用接触エレメントと接触するステップ
ｂ）連続性測定によって数個の導体パスが破断及び／又は短絡について測定するステップ
ｃ）テスト用セットアップが動かされてテストする回路基板に対して他のテスト位置に置かれ、該位置では、以前に破断及び／又は短絡について十分に測定されなかった一つの導体パスの少なくとも一つの回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト用接触エレメントと接触するステップ
ｄ）連続性測定によってさらに他の導体パスが破断及び／又は短絡について測定するステップ
ｅ）テストする回路基板の導体パスの少なくとも大多数が測定されるまでステップｃ）及びｄ）が繰り返されるステップ、を含み、
一平方センチメートル当り少なくとも１００接触ポイントの密度で配置されたテスト用接触エレメントを有するテスト用セットアップが用いられる。

驚くべきことに、ｃｍ^２当り少なくとも１００接触ポイントの密度のテスト用セットアップを用いることで、テストする回路基板に対してテスト用セットアップを僅かな回数移動させるだけで、現在使用されている回路基板を完全に又はほぼ完全にテストすることが可能となる。接触ポイントの高密度のために、テストする回路基板の大きな回路基板テスト・ポイントは、数回接触されることになり、したがってそれらはテストする回路基板に対して接触構成の位置に関わりなく概して常に接触されることになる。
他方、小さな回路基板テスト・ポイントは、テスト用セットアップの特定のテスト位置でのみ接触することになり、そのため、テストする回路基板を完全に又は少なくともほぼ完全に測定するためには、テストする回路基板に対してテスト用セットアップを移動させることが必要になる。

テスト用接触エレメントが規則的グリッドに配置された本発明に基づくテスト用セットアップは、異なるタイプの回路基板にも使用される。その場合には、現在の回路基板では通常のことであるが、グリッドの外側に配置された回路基板テスト・ポイントが接触される。したがって、各タイプの回路基板毎に個別のテスト用セットアップを作る必要はない。したがって、このテスト用セットアップは、また「万能アダプタ」と表現することもでき得る。

本発明に基づく方法は、回路基板の大多数において隣接する導体パスが僅かな回数の移動で完全に測定でき得るため、隣接する導体パスの間の短絡のテストにとくに適している。

接触エレメントが高密度なために、回路基板に対してテスト用セットアップが求められる最大移動距離は、極めて小さく、テスト用セットアップの二つの隣接するテスト用接触エレメントの間の距離に限定される。したがって、テスト用セットアップは、テストする回路基板に平行な面内で、二つの互い直交する方向にテストする回路基板に対していずれの場合も二つの隣接するテスト用接触エレメントの間の距離の＋／−半分の距離だけ縦走できれば十分である。

個々のテスト用接触エレメントは、テスト用セットアップに固定されていることが好ましい。このことは、接触エレメントを必要な密度に配置しながらテスト用セットアップのデザインをシンプルで費用効果を高くできることを意味する。固定とは、テスト用接触エレメントを固定させて、個々のテスト用接触エレメントが全体のテスト用セットアップに対して移動不能にすることを意味すると理解されたい。ただし、これは、個々のテスト用接触エレメントをテスト用セットアップと一体化する必要があることを意味するものではない。剛性のテスト用セットアップは、例えば、テスト用接触エレメントとして個別に形成されてリーダー・ボードによって基本グリッド上の所定の位置に固定されているテスト用ニードルを有することができ得る。

テスト用接触エレメントは、規則的グリッドに配置されており、テスト用接触エレメントはテスト用ニードルの形をとるので、テスト用ニードルは、すべて互いに平行に心合わせでき得る。従来のパラレル・テスターは、通常はある角度で傾斜しているテスト用ニードルを備えたアダプタを有する。テスト用ニードルの平行配置は、すべてのテスト用ニードルが一つの平面内に配置され、それらの端部がテストする回路基板に面しており、傾斜位置より有利である。したがって、それらがテストする回路基板に同時に接触し、すべてのテスト用ニードルがテストする回路基板に確実に接触するために比較的低い接触圧しか必要としないので有利である。テスト用ニードルが傾けられると、通常は傾斜角が異なるようになり、より鋭く傾斜したテスト用ニードルもテストする回路基板に接触させるためには傾斜の少ないテスト用ニードルがより強く圧迫される必要がある。その結果、遥かに大きい接触力を生成する必要が生じる。傾斜した位置では、また、隣接するテスト用ニードルの距離が小さくなる。テスト用ニードルは、互いに平行に配置されているので、テスト用ニードルのかかる高い密度では、スプリング部を備えたニードル（針）例えばコイル・スプリングを使用することが可能である。

すべての導体パスを完全には測定できない状況では、回路基板は、さらにフィンガー・テスターを用いる測定を行うことになる。しかし、そのためには、僅かな回路基板テスト・ポイントのみに接触すればよいので、測定は際名迅速に行うことができ得る。テスト用セットアップを用いてテストする回路基板をステップ・バイ・ステップで（段階的に）平行スキャンし、その後にフィンガー・テスターによるテストを行うことから成るこの全測定法は、フィンガー・テスターでテストする回路基板の完全スキャン及び測定より極めて速く行うことができる。

したがって、本発明に基づく方法は、フィンガー・テスターで知られるテスト装置の万能適用性とパラレル・テスターとほぼ同じ程度に速いスループットを組み合わせたものとなる。

以下、以下の図面を参照し、幾つかの実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
本発明に基づくテスト装置のデザインを図式的に示す図である。 図１のテスト装置のテスト用接触エレメントの配置の詳細を示す図である。 図１に示すテスト装置の接触用ユニットの一領域を図式的に示す図である。 テストする異なる回路基板から得られたデータを示す表である。 処理した回路基板テスト・ポイントの数と測定作業及び／又は異なるテスト用接触エレメント密度のための移動数との間の関係を示す線図である。 処理した回路基板テスト・ポイントの数と測定作業及び／又は異なるテスト用接触エレメント密度のための移動数との間の関係を示す線図である。 本発明に基づく方法を示すフローチャートである。 テストする回路基板導体パスの拡大図である。 所定の数の移動について、破断（オープン）のためにいくつかの回路基板上で行うことのできなかった連続性測定の割合を示す表である。

図１は、本発明に基づく回路基板２の一つの側をテストするためのテスト装置１のデザインを示す模式図である。このテスト装置は、評価用電子回路の一部を保持する本体３を有しまたその表面に形成された基本グリッド４を有する。図２は、基本グリッドの詳細を示す。この基本グリッドを形成するためのモジュールは、ドイツ国特許出願ＤＥ１０２００６０５９４２９に開示されている。この特許出願は、これによって完全に参照されたものとする。
本体３上にはフル・グリッド・カセット５が載置されている。このフル・グリッド・カセット５上には、接触用ユニット６が載置されており、その上にテストする回路基板２が置かれる。

基本グリッド４は、その形状が円形の接触ポイント８を有する。接触ポイント８が配置されているグリッドは、互いに交錯した二つの正方形グリッドで構成されている。これらの正方形グリッドでは、接触ポイント８は互いに１．２７ｍｍの間隔で配置され、正方形の各端点に一つの接触ポイント８が配置されている。一つの正方形の角部に配置されているグリッドの四つの接触ポイント８の中心には、それぞれの場合に他の正方形グリッドの一つの接触ポイントがある。これら二つのグリッドは、したがって、正方形グリッドの二つの隣接する接触ポイントの間の距離の半分だけ互いにずらされることになる。この半分距離は、０．６３５ｍｍである（図２）。このグリッドの接触ポイントの密度は、ｃｍ^２当り約１２４接触ポイントとなる。このグリッドは、また、正方形グリッドであって、正方形の各辺が図２の垂直及び水平に対して４５の角度でのびているグリッドと表現することもできる。同図では、二つの隣接する接触ポイントの間の距離は、０．８９８ｍｍである。

フル・グリッド・カセット５は、バネ式接触ピン９を有する。バネ式接触ピン９は、基本グリッド４のラスターに配置されており、したがって一つのバネ式接触ピン９が基本グリッド４の各接触ポイント８に割り当てられる。バネ式接触ピン９は、フル・グリッド・カセット５に互いに平行に載置されている。
接触用ユニット６のデザインは、従来のアダプタのデザインと同様であり、テスト用ニードル１０を有する。テスト用ニードル１０は、その各々がフル・グリッド・カセット５の一つのバネ式接触ピン９からテストする回路基板２に向かって上方にのびており、回路基板２に接触している。

従来のアダプタは、テスト用ニードルの傾斜した位置によってテストする回路基板の回路基板テスト・ポイントの配置上でそれぞれ基本グリッドのグリッドとフル・グリッド・カセットの像を画くようにデザインされている。したがって、テストする回路基板の回路基板テスト・ポイントの配置は、基本グリッドに適合させている。本発明に基づく接触用ユニット６では、接触エレメントの二つの配置をこのように適合させることは行わない。接触用ユニット６のテスト用ニードル１０は、フル・グリッド・カセット５のバネ式接触ピン９と同様に規則的なグリッドすなわち基本グリッド４のグリッドに配置されている。それらは、すべて、互いに平行に心合わせされている。したがって、この接触用ユニット６は、アダプタではない。テストする回路基板２が接触用ユニット６上に置かれても、テストする回路基板のすべての回路基板テスト・ポイントが同時に接触するわけではない。

接触用ユニット６は、孔（穴）７／１が設けられた数枚のリーダー・ボード１１を有し、各孔は、基本グリッドのグリッドに配置されている。テスト用ニードル１０は、これらの孔を通って延びている。リーダー・ボード１１は、その縁部で複数のバネ付きカラム１２によって間を開けて保持されている。これらリーダー・ボード１１の一枚好ましくは回路基板側の接触用ユニット６と接するものは、ニードル案内ボード１３の形をとっている。ニードル案内ボード１３に隣接して、位置決めボード１４が載置されており、位置決めボード１４は、他のリーダー・ボード１１の孔より直径の大きい孔７／２を有する。したがって、テスト用ニードル１０は、位置決めボード１４にかなりの遊びをもって配置されている。位置決めボード１４には上方に突出する調節用ピン１６を有する調節装置すなわち縦走装置が固定されている。調節用ピン１６は、調節装置１５内のアクチュエータによって一つの方向に例えば０．９ｍｍの所定の距離だけ位置決めボード１４に対して移動でき得る。この調節用ピン１６は、ニードル案内ボード１３の位置決め孔１７に確実に係合している。これによって、位置決めボード１４は、ニードル案内ボード１３に対して移動自在となるようにデザインされている。接触用ユニット６は、数個のかかる調節装置１５を有しているため、位置決めボード１４をニードル案内ボード１３に対して二つの直交方向（Ｘ方向及びＹ方向）に互いに独立に移動できる。

位置決めボード１４には複数の回路基板配置用ピン１８が固定されており、回路基板配置用ピン１８は、ニードル案内ボード１３の対応する複数の孔１９を通って回路基板２に向かって延びており、回路基板２の位置決め孔２０内に確実に係合している。ニードル案内ボード１３の孔１９は、回路基板配置用ピン１８の直径より明確に大きく、したがってニードル案内ボード１３と位置決めボード１４の相対移動がそれによって制約されることはない。

回路基板配置用ピン１８が回路基板２に確実に係合しているため、位置決めボード１４のいかなる動きも直接回路基板２へ伝達される。したがって、位置決めボード１４と回路基板配置用ピン１８は回路基板２用の位置決め素子を形成している。したがって、ニードル案内ボード１３と位置決めボード１４間の相対移動は、ニードル案内ボード１３と回路基板２との相対移動となる。
回路基板配置用ピン１８は、二つ配設されて、回路基板２が位置決めボード１４に対して明確に位置決めされることが好ましい。

調節装置すなわち移動装置１５のアクチュエータは、ＥＰ０８３１３３２Ａ１によって公知である圧電アクチュエータである。圧電アクチュエータに関しては、この文書が参照されたものとする。この圧電アクチュエータは、互いに直交して配置された二組の圧電エレメント・ロッドを有する。圧電エレメント・ロッドは、電圧によって作動して伸縮する。一対の圧電エレメント・ロッドに印加される電圧は、互いに極性が反対で、したがって、長さが互いに逆に伸縮するため、偏向しそして枢動運動を行う。二対の圧電エレメント・ロッドが配設されているため、枢動運動は、二つの直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に行われることになり、したがって、ニードル案内ボード１３は、回路基板２に対して面平行でＸ方向及びＹ方向の両方向に移動する。最大移動距離は、±０．４５ｍｍになる。この移動距離は、パラレル・テスター上の回路基板の自動位置決め及び微調整のための公知装置のそれより明確に大きい。調節装置１５は、したがって、従来の調節装置の場合より大きい寸法となっている。

圧電アクチュエータの代わりに、減速ギヤ付きステップモーターを配設して適当な調節用スピンドルを駆動することもでき得る。かかる調節用ユニットは、ニードル案内ボード１３を移動させるために接触用ユニット６の内部に配設することもできるし、あるいは本体３、フル・グリッド・カセット５及び接触用ユニット６から成るユニットを移動させるために接触用ユニット６の外部に配設することもできる。また、回路基板２の接触用ユニットによって回路基板２を直接移動させることも可能である。

他のアクチュエータとしては偏心軸を駆動する減速ギヤ付きのモーターの形状をとることもでき得る。その場合には、移動距離を簡単な方法で調節でき得る。モーターは、ステップモーター又はフィードバック付きサーボモーターとすることができる。後者の場合には、移動距離は、移動センサーによって求めるか或いはモーターの駆動に応じてフィードバックされる。

以上、回路基板の一つの側をテストするための装置を用いたテスト装置を説明した。しかし、今日では、回路基板の両側をテストする装置が通常である。回路基板の両側をテストするためには、本体３、フル・グリッド・カセット５及び接触用ユニット６から成るユニットが二つ配設される。すなわち、テストする回路基板の下方に一つまた上方に一つである。いずれの場合も、接触用ユニット６は、回路基板に面するように配置される。これら二つのユニットは、プレス機の間に配置され、接触用ユニット６が上方及び下方から回路基板に押し当てられる。

両側テスト装置では、両接触用ユニットのニードル案内ボードを位置決めする調節装置を設けることができる。しかし、ニードル案内ボードを位置決めするだけの調節装置を設け、回路基板を位置決めするさらに他の調節装置を配設することも可能である。テストする回路基板に対して両接触用ユニットを互いに独立して移動できるように調節装置を配置することは好都合である。

以下、図６を参照してコンポーネント未装備回路基板のテスト方法を説明する。
この方法は、ステップＳ１で始まる。
ステップＳ２では、テスト用セットアップがテストする回路基板２に押し当てられる。上に述べた装置では、接触用ユニット６がテスト用セットアップを形成する。回路基板の両側をテストするための装置の場合には、二つの接触用ユニット６がテストする回路基板の上・下端をテストするためのテスト用セットアップとなる。したがって、かかるテスト用セットアップは、規則的グリッドに配置されていてテストする回路基板に対して移動自在なテスト用接触エレメントを特徴とする。上述の装置では、テスト用ニードル１０がテスト用接触エレメントを形成する。

ステップＳ３では、導体パス及び導体パス部であって、導体パス及び導体パス部のそれぞれの端部に配置されている回路基板テスト・ポイントに一つのテスト用接触エレメントが接触している導体パスと導体パス部が連続性測定によって破断についてテストされる。それぞれ一つの回路基板テスト・ポイントに一つのテスト用接触エレメントが接触している隣接する導体パスが、連続性測定によって短絡についてテストされる。
ステップＳ４では、破断及び短絡について十分な数の導体パスのテストが行われたかどうかがチェックされる。

そうでない場合は、プロセスがステップＳ５に進み、テスト用セットアップがテストする回路基板に対してその位置を移し変えられる。回路基板が両側でテストされている場合には、回路基板の片側に接触しているテスト用セットアップの一部が回路基板の反対側に接触しているテスト用セットアップの部分とは独立にその位置を移されることが好ましい。この移動は、まだテストしていない導体パス及び導体パス部に、テスト用接触エレメントが端部に形成されたそれらの回路基板テスト・ポイントで接触するようにして行われる。その結果、これら他の導体パス及び／又は導体パス部が破断及び短絡についてテストされることになる。この測定は、同じくステップＳ３で行われる。その後に、十分な数の導体パスのテストが行われたか否かの確認のためにさらにチェックが行われる（Ｓ４）。

１ｃｍ^２当り少なくとも１００のテスト用接触エレメントのグリッド、とくに図２に示すグリッドが、すべての導体パスのすべての回路基板テスト・ポイントを接触可能にするのに十分であり、それによって、一つの導体パスの回路基板テスト・ポイントに特定のテスト用セットアップで同時に接触でき、またその導体パス又は適当な導体パス部を破断について測定でき得ることが明らかにされている。これは、通常はビア・ホール又はパッド・フィールドの形をとる回路基板テスト・ポイントが、二つの隣接するテスト用接触エレメントの間の距離より大きいサイズである場合が多い。したがって、テスト用セットアップの任意のテスト位置でかかる一つの回路基板テスト・ポイント及び小さなパッド・フィールドの形をしたこの導体パスの他の回路基板テスト・ポイントに接触し、しかも大きな回路基板テスト・ポイントにも同時に確実に接触する。

テストしている回路基板は、そのすべての導体パスの一つがテスト用セットアップによって確実にスキャンでき得る場合には、ステップＳ４で導体パスの数として適当であると判定された数がすべての導体パスの数と等しいことが好ましく、その場合には、ステップＳ３、Ｓ４、及びＳ５を繰り返し通過することによって回路基板が完全にテストされる。よってこのプロセスは、ステップＳ６で終わる。

それぞれの移動距離を求めるにあたって、短絡のみを測定するか破断のみを測定するかが区別される。
隣接する導体パスの間の短絡を測定する場合には、それらの導体パスに同時に接触しなければならない。ただし、この接触は、導体パスの任意の望ましいポイントで行うことができる。次に、これらの導体パスの間で連続性測定が行われる。

導体パス部で破断を測定する場合には、それらの導体パス部にそれぞれの端部のポイントで接触する。次に、適当な端部のポイント又は回路基板テスト・ポイントの間で連続性測定が行われる。
短絡を測定する場合には、最初のテスト位置でチェックが行われ、隣接するどの導体パスに同時に接触したかが明らかにされる。次に、これら対の導体パスを短絡についてテストでき得る。これら対の導体パスは、すでにテスト済みの対であると記録される。

次に、テストされていない導体パスの対で同時に接触できるものがさらに選択される。該当する移動距離が計算される。このさらなる導体パスの対は、移動距離ができるだけ短いものを選ぶことが好ましい。
移動によって得られる新しいテスト位置で、隣接する導体パスのどのさらなる対が同時に接触できるかが判定される。導体パスのこれらの対は、次に短絡についてテストされ、すでにテスト済みの対として記録される。

移動距離の算定は、隣接する導体パスの対のすべて又は少なくとも大多数が短絡についてテストされるまで繰り返される。
破断の測定では、導体パス部がそれらの端部のポイントで接触される各テスト位置でテストが行われる。次に、これらの導体パス部は、連続性測定によってテストでき得る。すでにテスト済みの導体パス部は記録される。移動距離が算定され、移動後は、まだテストされていない導体パス部がその端部のポイントで接触される。この移動距離は、できるだけ小さいことが好ましい。

破断と短絡について行うテストを組み合わせた方法では、各テスト位置で、接触した隣接する導体パスの対とすでに接触した導体パス部の両方が書き留められる。移動距離は、導体パス部のために最適化されることが好ましい。これは、それによってほとんど常に潜在的な短絡を完全に検出できるからである。しかし、代わりに、移動距離を導体パス部及び隣接する導体パスの対の両方について決定することも可能である。

原理的には、テスト用セットアップのグリッドによって完全にスキャンできない導体パスを有することも可能である。すなわち、これらの導体パスの回路基板テスト・ポイントは、すべての導体パス部を連続性測定によって破断についてテストできないようには配置されている、或いはこれら回路基板テスト・ポイントを備える隣接する導体パスは、二つの導体パスにテスト用セットアップによって同時に接触できないように配置されている場合である。

図７は、三つの導体パス２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃを示している。導体パス２１ａは、回路基板テスト・ポイントとしてパッド・フィールド２２ａ、２２ｂを有する。パッド・フィールド２２ａ、２２ｂは、正方形であり、パッド・フィールド２２ａは、一辺の長さが１ｍｍで、数個のパッド・フィールド２２ｂは、一辺の長さが０．１ｍｍである。パッド・フィールド２２ｂは、二つの隣接するテスト用接触エレメントの間のグリッド間隔Ｌ（０．９ｍｍ）より極めて小さいので、対のすべてのパッド・フィールド２２ｂに接触することは不可能である。これは、また不必要なことである。なぜならば、導体パス２１ａをテストするためには、大きいパッド・フィールド２２aと同時に小さいパッド・フィールド２２bの一つに接触すれば十分であり、したがってこれら二つのパッド・フィールドの間にのびるそれぞれの導体パス部を破断についてテストできることによる。一辺の長さが１ｍｍのパッド・フィールド２２ａは、テスト用セットアップのグリッドの寸法より大きいので、それぞれの場合にテスト用セットアップを小さいパッド・フィールド２２ｂの一つの上で一つのテスト用接触エレメントと正確に心合わせでき、また、大きいパッド・フィールド２２ａのサイズのために、一以上のテスト用接触エレメントがこのパッド・フィールド２２ａと接触することを確実にする。その結果、回路基板テスト・ポイントとして少なくともテスト用セットアップのグリッド寸法の一辺の長さを備える正方形のパッド・フィールドを有するすべての導体パスを破断に付いて完全にテストでき得る。

実際には、一辺の長さが０．０５ｍｍまでの最小の正方形パッド・フィールドが一般的である。一辺の長さが０．１ｍｍの正方形パッド・フィールドも極めて多い。しかし、かかる小さいパッド・フィールドに接続された導体パスは、通常、一辺が少なくとも１ｍｍのより大きいパッド・フィールド及び／又はビア・ホールにも接続される。ビア・ホールは、通常、幅０．５〜１ｍｍ幅のメッキされたリングを有し、したがって、ビア・ホールには、普通はテスト用セットアップの数個のテスト用接触エレメントが同時に接触し、それによってビア・ホールに接続された導体パスの望ましい他のすべての回路基板テスト・ポイントに対で接触することが可能となる。

テスト用セットアップで完全にスキャンできないのは、おそらく、テスト用セットアップのグリッド寸法Ｉより明らかに小さいパッド・フィールドの形をした回路基板テスト・ポイントのみを備えた導体パスだけであろう。図７において、導体パス２１ｂは、正方形で一辺の長さが０．４ｍｍのパッド・フィールド２２ｃに接続されまた一辺の長さが０．１ｍｍの他のパッド・フィールド２２ｄにも接続された導体パスを表している。これら辺の長さが０．４ｍｍのパッド・フィールド２２ｃは、すでにかなりの大きさであるので、通常は、これらの導体パスの他のパッド・フィールドの一つに対で接触することが可能である。しかし、幾つかの導体パス部は正しくスキャンされない恐れが残ることを完全には排除できない。

図７の導体パス２１ｃは、一辺の長さが０．１ｍｍの二つのパッド・フィールド２２ｄに接続している。これら二つのパッド・フィールドは、テスト用セットアップのグリッドの中には配置されていない。この導体パス２１の二つのパッド・フィールド２２ｄは、テスト用セットアップで同時に接触できないので、導体パス２１ｃを破断についてテストすることはできない。
正しく接触できなかったかかる導体パスの数は、一般に極めて少ない。また、かかる導体パスは、通常、僅かの回路基板テスト・ポイントのみを備える極めて短い導体パスである。

回路基板がかかる導体パスを有する場合は、ステップＳ４で、テスト不能な導体パスの数より少ないテスト済み導体パスの適当な数に対する閾値を用いる必要がある。本発明に基づけば、すべての導体パスに対してテスト不能な導体パスの５％〜１０％という閾値が適当である。

次にステップＳ４で、適当な数の導体パスがテストされたがすべての導体パスはテストされなかったことが確認され、次にステップＳ７で、テストされなかった導体パスが他の測定方法を用いて引き続き測定される。回路基板は、ステップＳ７においてフィンガー・テスターで再テストされることが好ましい。正しくスキャンできなかった導体パスは、通常、極めて短く、また、僅かな回路基板テスト・ポイントのみを有するので、フィンガー・テスターを用いたこれらの導体パスの再テストは、極めて迅速に行うことができる。かかるテスト用セットアップ（グリッド寸法：約０．９ｍｍ）及び現在入手可能なコンポーネント未装備回路基板では、すべての導体パスを破断及び短絡について完全にテストするためには約２０〜３０の移動によるシフトが必要であることが計算上明らかにされている。完全にはスキャンできない回路基板は僅かである。それらは、フィンガー・テスターを用いて再テストしなければならない。

再テストにあたっては、少なくとも潜在的な短絡を測定するために接触できなかった導体パスの対及び／又は破断についてテストできなかった導体パス部が再テストされる。ただし、再テストにあたって、ステップＳ３で検出された欠陥を再びチェックすることも可能である。

一平方センチメートル当り少なくとも１００のテスト用接触エレメントの密度を備えるテスト用セットアップが用いられるため、数個のテスト用接触エレメント又はテスト用ニードル１０によって多数の回路基板テスト・ポイントが同時に接触される。このことは、少なくとも二つのテスト用接触エレメントによって接触される必要のあるいくつかの回路基板テスト・ポイントにおいて、それぞれの場合に、これら二つのテスト用接触エレメントの間で回路基板テスト・ポイントを経由して電気的接触が行われたかをテストすることによって、回路基板上のテスト用セットアップの正しい位置決めをチェックできることを意味する。このチェックが数個の回路基板テスト・ポイントで行われ、これらすべての回路基板テスト・ポイントで隣接するテスト点接触エレメントの間の接続が行われれば、テスト用セットアップが、回路基板上の所望の位置にあると結論付けることができる。

すべての又は少なくともほぼすべての導体パスに接触するためにどれだけ多くの移動が必要か或いはすべての又は少なくともほぼすべての導体パス部にそれらの端部の回路基板テスト・ポイントで接触するためにどれだけ多くの移動が必要かを求めるための計算を行った。図４は、計算を行った回路基板に関するデータを含む表を示す。

図表５Ａ及び５Ｂは、移動及び測定の回数に対する導体パスのスキャンした回路基板テスト・ポイントのパーセントを示すものである。図５Ａでの計算は、図１及び２に示す接触のレイアウトに基づいて行った。図５Ｂでの計算は、図１及び２に示す密度の二倍の接触構成に基づいて行った。２０から３０の間の移動数ですべての回路基板テスト・ポイントに接触できなかったのは一つの回路基板（型式番号０９１０２３００）のみであった。他のすべての回路基板では、すべての回路基板テスト・ポイントに接触することができた。

短絡テストについては、基本的に、一つの導体パスあたり少なくとも一つの回路基板テスト・ポイントに接触できれば十分である。僅かな回数の移動でほぼすべての回路基板テスト・ポイントに接触でき得るので、これらの回路基板は、本発明に基づく方法を用いて短絡に付いて完全にテストでき得ると思われる。
図８の表は、ある数の回路基板（基板）をとった場合の、破断について連続性測定のために接触する回路基板テスト・ポイント（ポイント）の数、導体パス（正味）、破断について行う連続性測定（オープンのテスト）、できなかった測定（オープン、再テスト）、及びそれらの割合のパーセント（再テストにおける％）を示す。

行うことのできなかった測定は、一つの導体パス部の測定で、その二つの回路基板テスト・ポイントが計画した移動数以内で接触できなかったものである。
この計算は、図１及び２に示す接触のレイアウトに基づいて行った。ここでの最大移動数は１０である。

すべての回路基板で、フィンガー・テスターを用いた破断については導体パスも再テストしなければならない。割合は６．８％から５５．７％の間である。約３０％までの値は、通常、本発明に基づく方法でかかる回路基板を短絡についてはほぼ完全にまた破断についても極めて高いパーセントでテストすることができ、したがってそれに続くフィンガー・テスターでのテストを極めて迅速に行うことができるので、極めて有利な値である。例えば５０％以上のより高いパーセントでは（例：回路基板７６７２６Ａ−ａｌｌＯＤ）、移動の回数を増やすか或いはより高い密度のテスト用接触エレメントを備えるテスト用セットアップを使用する必要がある。

図５Ａ、５Ｂ、及び図８に示した結果は、本発明に基づく方法が、本目的のために異なる種類の回路基板に個別のアダプタを配設する必要がなく、回路基板が多数の場合に極めて有効であることを示している。

本発明にもとづけば、ｃｍ^２当り少なくとも１００接触ポイントの密度でテスト用接触エレメントが配設されたテスト用セットアップが用いられる。テスト用接触エレメントの配置の密度が高ければ高いほど、テストする導体パスをより早く完全にスキャンすることができる。したがって、ｃｍ^２当り少なくとも１２０、１５０、又は２００接触ポイントの密度が好ましい。密度の代わりに、テスト用セットアップを隣接するテスト用接触エレメントのグリッドの寸法で定義することもできる。上に述べた実施形態の場合には、この寸法は、約０．９ｍｍである。グリッドの寸法を最大０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、或いは０．５ｍｍまで小さくすることは、接触エレメントの密度の増加に対応し、またそれに応じたテストする回路基板に完全に接触するための移動回数の減少に対応する。ただし、現在では一般的なコンポーネント未装備回路基板の場合に、導体パスへの完全又はほぼ完全な接触を確保するためには、通常、約０．９ｍｍのグリッド寸法で十分である。

以上、テスト装置がフル・グリッド・カセット及び接触用ユニットを有する実施形態を用いて本発明を説明した。接触用ユニット６のテスト用ニードルは、すべて互いに平行に配置されているので、直線ワイヤ状テスト用ニードルの代わりに回路基板に接触するための接触用ユニットにバネ式接触ピンを用いることも可能である。かかるバネ式接触ピンは、例えば、ワイヤを巻いた螺旋状のバネ接触エレメントで、端部が螺旋状に巻いた部分の中心部に配置することができる。この螺旋状に巻いた部分は、バネ式接触ピンの全長の好ましくは中央部分の一部でのみ延び、それによってバネ式接触ピンの真っ直ぐな端部は、リーダー・ボードによって正確に案内されるように配置されていれば十分である。したがって、かかるバネ式接触ピンを備えた接触用ユニットは、また、フル・グリッド・カセットの機能を含むので、フル・グリッド・カセットを省略することもでき得る。

本発明によれば、回路基板のタイプ毎に個別のアダプタを製造する必要がなくなる。逆に、本発明に基づく接触用ユニットを用いれば、回路基板は多くない数回の接触のプロセスで完全又はほぼ完全にスキャンすることができ得る。したがって、本発明に基づく方法及び本発明に基づく装置は、万能テスト装置及び万能テスト方法となるものであり、テストする回路基板のスループットは、従来のアダプタを用いたパラレル・テスターによるテストよりやや低いが、従来のフィンガー・テスターによるテストより有意に高いものとなる。テストする回路基板の本発明に基づくパラレル・テスター内の滞留時間は、約１０〜３０秒である。これは、従来のパラレル・テスター内の滞留時間の５〜１０倍高いが、従来のフィンガー・テスター内の滞留時間より約１０倍早い値である。

本発明に基づく方法は、僅かな回数（≦１０）の移動でほぼすべての回路基板を完全に処理できるため、短絡のテストではとくに効率的である。テスト用セットアップのグリッド間隔Ｉの大きさの直径又は辺の長さを有するすべての回路基板テスト・ポイントに、回路基板上のテスト用セットアップの任意の所望位置で接触する。これは、少なくとも一つのかかる回路基板テスト・ポイントに接続されているすべての導体パスに、テスト用セットアップの任意の所望位置で接触することを意味する。これは、一般的に、導体パスの大多数に当てはまり、よって、極めて多くの隣接する導体パスの対に最初のテスト位置ですでに接触したことになる。したがって、僅かな回数の移動で、短絡を常にほぼ完全に検出できることになる。したがって、ある種の回路基板では、本発明に基づく方法を用いて短絡についてのみテストを行い、その後にフィンガー・テスターを用いて破断についてテストすることも理にかなったものである。

１： テスト装置
２： 回路基板
３： 本体
４： 基本グリッド
５： フル・グリッド・カセット
６： 接触用ユニット
７： 孔
８： 接触ポイント
９： バネ式接触ピン
１０： テスト用ニードル
１１： リーダー・ボード
１２： カラム
１３： ニードル案内ボード
１４： 位置決めボード
１５： 調節装置
１6: 調節用ピン
１７： 位置決め孔
１８： 回路基板配置用ピン
１９： 孔
２０： 位置決め孔

Claims (13)

1. テストする回路基板（２）の回路基板テスト・ポイントに接触するためのテスト用セットアップを有するテスト装置（１）を用い、テスト用セットアップ（６）は、所定の規則的グリッドにテスト用接触エレメント（１０）を有する回路基板のテスト方法において、
   ａ）テスト用セットアップ（６）が、テストされる回路基板（２）に対する第一のテスト位置でテストされる回路基板に押し当てられ、それによって数個の回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト用接触エレメント（１０）と接触するステップ、
   ｂ）連続性測定によって数個の導体パスが破断及び／又は短絡について測定されるステップ、
   ｃ）テスト用セットアップ（６）が動かされてテストする回路基板（２）に対して他のテスト位置に置かれ、該位置では、以前に破断及び／又は短絡について十分に測定されなかった一つの導体パスの少なくとも一つの回路基板テスト・ポイントが少なくとも一つのテスト点用接触エレメント（１０）と接触するステップ、
   ｄ）連続性測定によってさらに他の導体パスが破断及び／又は短絡について測定されるステップ、及び
   ｅ）テストする回路基板（２）の導体パスの少なくとも大多数が測定されるまでステップｃ）とｄ）が繰り返されるステップ、
   を含み、
   一平方センチメートル当り少なくとも１００テスト用接触エレメント（１０）の密度で配置されたテスト用接触エレメント（１０）を有するテスト用セットアップ（６）が用いられる、
   回路基板のテスト方法。
2. 少なくとも９０％、好ましくは９５％、とくに好ましくは９９％又は１００％の導体パスが破断についてテストされ及び／又は少なくとも９０％、好ましくは９５％、とくに好ましくは９９％又は１００％の隣接する導体パスの対が短絡についてテストされるまでステップｃ）及びｄ）が繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の回路基板のテスト方法。
3. 続いてテストする回路基板が順次テスト装置、とくにフィンガー・テスターによってテストされ、請求項１に記載の測定によって判定された潜在的欠陥が検証され及び／又はまだ接触していない導体パスがテストされることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板のテスト方法。
4. テスト用接触エレメントは、互いにほぼ平行に配置されたテスト用ニードル（１０）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板のテスト方法。
5. テスト用接触エレメントは、規則的グリッドに最大０．９０ｍｍのグリッド間隔で配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の回路基板のテスト方法。
6. テスト用接触エレメントは、各々が回路基板テスト・ポイントに接触するための剛性ニードル及びバネ式接触ピン（９）から成り、それらが互いに心合わせされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回路基板のテスト方法。
7. 関係するテスト位置で少なくとも一対のテスト用接触エレメント（１０）が接触する所定の回路基板テスト・ポイントでテストすることによって一以上のテスト位置がチェックされ、
   対のテスト用接触エレメントが所定の回路基板テスト・ポイントによって電気的に接続されているかをチェックすることによってこれらの所定の回路基板テスト・ポイントに正しく接触していることをテストすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の回路基板のテスト方法。
8. 回路基板のテスト装置であって
   テストする回路基板（２）の回路基板テスト・ポイントに接触するためのテスト用セットアップ（６）であり、所定の規則的グリッドにテスト用接触エレメント（１０）を有するテスト用セットアップ（６）が以下の：
   テストする回路基板（２）に対してテスト用セットアップ（６）を移動させるための縦走装置（１５）であり、該縦走装置（１５）は、テスト用セットアップ（６）又は回路基板（２）をテストする回路基板（２）の面に平行に二つの直交する方向に少なくとも二つの隣接するテスト用接触エレメント（１０）の間の距離に等しい移動距離だけ移動させることができる縦走装置（１５）と；
   テストする回路基板（２）の導体パスを破断及び／又は短絡についてテストするための装置とを；有し、
   テスト用セットアップ（６）のテスト用接触エレメント（１０）は、一平方センチメートル当り少なくとも１００テスト用接触エレメント（１０）の密度で配置されていることを特徴とする、
   回路基板のテスト装置。
9. 縦走装置（１５）は、二組の圧電エレメント・ロッドを備える圧電調節装置であり、二組の圧電エレメント・ロッドは、互いに直角に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の回路基板のテスト装置。
10. 縦走装置（１５）は、減速ギヤの付いたモーターを有し、調節用スピンドル及び／又は偏心器を駆動することを特徴とする請求項８に記載の回路基板のテスト装置。
11. テスト用接触エレメントは、互いにほぼ平行に配置されたテスト用ニードル（１０）であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の回路基板のテスト装置。
12. テスト用ニードル（１０）は、リーダー・ボード（１１）によって接触用ユニット（６）に保持されていることを特徴とする請求項１１に記載の回路基板のテスト装置。
13. 請求項１〜７のいずれかに記載の方法を行うために制御装置が配設されていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の回路基板のテスト装置。