JPS5879170A - プリント回路基板の短絡検出方法 - Google Patents

プリント回路基板の短絡検出方法

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JPS5879170A
JPS5879170A JP56177151A JP17715181A JPS5879170A JP S5879170 A JPS5879170 A JP S5879170A JP 56177151 A JP56177151 A JP 56177151A JP 17715181 A JP17715181 A JP 17715181A JP S5879170 A JPS5879170 A JP S5879170A
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真吾 山本
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/281Specific types of tests or tests for a specific type of fault, e.g. thermal mapping, shorts testing

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、部品実装プリント回路基板におけるショート
及びメープン故障を、#冥に検出するための方法に関づ
るものである。
プリント回路基板上の銅箔パターン間に存在するショー
ト欠陥、或いはメープン欠陥を検知プる方法は、従速力
ら数多く提案さねている。
電気的にこtea’行う方法では、プリント回路基板上
の独立パターン単位にスプリンタの圧力で接触づるよう
な多数個のプローブを同時に押付け、電気的にプローブ
相互間の故障欠陥を検知づるものがあり、多数個のプロ
ーブがら故障位1uを探し求める方法として、総あたり
方式、バルクシヲートカ式等い(つ力が提案されていへ
また対象とするプリント回路基板自体もべ−V −ボー
ド(裸基板)、実装基板の別があり、後者では多数の部
品がパターンに既にハンダ接続ぎわだ状態であるため、
一般的に前者に比較してテストが困難とさねている。即
ち、基板搭載部品のうち時に電解コンデンサのような大
Wit(ここでは05μF以上の容重を有するものをい
う)のコンデンサは、ショートを検出づる除プローブに
通じる微小電流により充電が行わわ、このため実際には
そのプローブ間がショートしていないにも拘らず、ショ
ートと誤判定づる場合が屡々経験される。量産される家
電電子製品で、特に複雑な回路構成のものでは、1枚の
プリント回路基板に数十個以上の電解コンデンサが実装
されることが稀ではない。このような実装基板に対して
ショート・オープンテストを行なおうとゴるならば、数
多い誤判定の結果によりメベレータの頭が混乱し、真の
メープン故障、ショート故障を素早く判断ゴることか難
しくなへ上記した誤判定の理由を図面により説明づる。
第1図で試料基板1は治具2にセットさね、治具の多数
プローブ乙によりその基板のパターンに対ゴる接触がな
される。次にマルチブレフサ4により、CPU 5の指
定したアドレノのプローブをイル号線6に接続づる。信
号線6は、検出機構7につながわているので、検出の際
検査電流1が時間1−0より印カロされる。−力、検出
機構7には、信号線6相互間の電位差V (t)を測定
づるための増巾器8が含まわ、第2図のように1 = 
10における電位差V (to )を測定ゴる。電位差
V(to)か予めヌレショールド電圧発生器11に設定
したヌレショールド値vthより犬なる時は、信号線6
相互間はオープン、小なる時はショートと比較器10は
判定し、その結果をCPIJ 5に報知ゴる。
今、信号a6相互間の負荷が抵抗負荷の場合、レベルと
なる。し力し負荷がコンデンサのような静電浴量の場合
には、1−0を起点として検査電流1により光電が開始
される。しかる場合、t−toにおける負荷の端子電圧
V(to)は、次式%式% V(to)  volt  :時間toにおける負荷端
子電圧 I    ampere :検査電流 CFarad  :負荷の静電容量 oSeC の単位となる。づなわち、 ろ なる式を満足ゴるような容量Cを有づるコンデンサが負
荷であるような場合は、実際にはショートでないにも拘
らず、ショート故障という誤判定が下されることが明ら
力′である。
本発明の目的は、このような便法の技術の欠点をなくし
、コンデンサが負荷であっても、ショートと誤判定しな
いような判定機構を装備したショートA−プンテヌタを
提供づるにある。
なお、オープン故障について述べる。オープン故障は、
ショート故障とは逆に、良品の基板で2りのグローブ間
がショートしている時(たと犬ば、ジャンパーワイヤに
よる接続)、かつ供試基板にて、その個Mがオープンと
恢出された場合、明らかにこねはオープンという状態の
故障を示づことになる。即ち、このように通常メープン
ショートチェッ力においては、予め、良品基板から、そ
の基板上のことごとくのパターン相互間が、ショートで
ある力・オープンであるかをデータとして吸上げておき
、供試基板のテストにおいては、このデータを基準とし
てテスト・データとの比較を行うのが普通である。
基本的には、ショートもオープンも検出機構自体は、同
一であり、以下Nじ考★力に立つことができる。
本発明においては1以上述べた従来の方法を改善し、コ
ンデンサ負荷と真のショート故障とを自動的に識別づる
ため、検査電流を被検査端子間に印加づる直前迄、或一
定時間の間、被検査端子間を有接点リレーのメーク接点
により、故意に短絡させる。この結果、真のショート故
障の場合には、検査電圧■が、リレー開放後も変化する
ことかないため、予め設定したスレッシールド電圧以下
であわは、真のショートと判定し、また、負荷が電解コ
ンデンサのような大容量のコンデンサの場合は、リレー
開放後、検出電圧が或特定の時定数により上昇づること
を利用し、スレッショールド電圧を程よく設定づること
により、コンデンサであることを判別させるものである
本発明の実施にあたり必要なタイムチャートを第3図に
示ゴ。3なわちいまコンデンサの容量として、CI、 
C2,Csの6つの場合を考える。ここに靜電容蓋はC
1<C2<C3の関係があるものとゴる。又、真のショ
ートの場合といえども、治具内部のリード線の持つ直流
抵抗成分は無視し得ないものであるから、その値をr(
たとえば1Ω)とづる。リレーの接点により、被検査端
子間を故意に短絡づる時間は、図で1<00区間である
。づなわち1)0において、被検査端子間には負荷のみ
が接続され、検査電流(たと犬は2mA ) Iは負荷
に流入づる。この場合、まず真のショートであわは検出
電圧はV=1rであり、tの0次の函数となるため、1
.及びtoの2点でデテクターアンプにより、Vth)
IrであるようにVthな退べば、2度共ショート状態
が検出される。次に、コンデンサの場合、1 = 1.
においては、C,、C,ともまだ充分に充電が進行しな
いため、いずわも、検出電圧■はVth以下であり、し
たがってンヨートが検出される。C1については容重が
小さいため、t=t、においてもA−プンが検出される
。しがるに、1−1oの場合を見とがら、vthが今若
し ■ −to> vth   (s) 1 ■ −to< vth    (5) C8 の如き値であt’+ば、C,、C2に関してはオーブン
状態、C8に関してはショート状態な検出ゴるのは明ら
かである。故に、to、  l 、 vthを基板に実
装されるコンデンサの容量値に対し、慎重に決定′1わ
ば、基板に搭載されている総てのコンデンサを第1衣の
アルゴリズムにより真のショートと識別づることが可能
である。(CtについてはここではA−プンと検出され
るが、この点については後述づる。) 7 。
第1表 なお、第1表においては「−」はオーブンを意味し、「
+」はショートを意味づる。ここでC,・C2,C,の
容量には、C+< 02< Csの関係があり、その容
量例として Cs< o、5μF 0.5μP < C,< 1000μFC8) 100
0μF を掲げる。
以上の説明によるコンデンサと真のショートとの弁別動
作は、リレーの動作並びに充電待時間等をテストシーク
ンス中に含むものであるから、比較的時間な喪づるテス
トである。(たとオば100〜15oms ) t、た
がって実際的問題としては、こわな再テストとして行う
のが望ましい。
、 8 。
1なわち、テスト実行時間という立場から、ショート・
オーブンテストを見方1と、次のようになる。まず治具
の総グローブ数す500ビンと−する。500ビン中、
づべての2ビンずつの組合せがショート状態にあるか、
オーブン状態にあるかを、たと六は総あたり方式でチェ
ックづる場合、そのチェック回数は(6)式となる。
ヶ。C2= 124,750      (6)1なわ
ち、(6)式のチェック回数は、づべての組合せに対し
半等の時間なかけて行う必要があ1す(この時点では、
コンデンサか真のシ目−トかはまだ不明である。)厖大
な回数のため、一つ一つのテストを速力に完了づる(た
とえば20μS/テヌト)必要がある。したがってこの
時点でのテストは、第3図にみるようなリレーのメ:−
り、ブレーク動作な伴うt、。、t、という二度に分け
てのテストを行わず、ただ、C1の如き小容量のコンデ
ンサが負荷に現わわたる場合は、こわをオーブンと測定
づるような時定数を測定系に与λておくものとづる。か
〜る段階で、良品基板、供試基板のショート状態が夫々
に、nり検出されたとしてこわをメモリに格納するもの
とする。づなわち、良品基板におけるショート個Mの組
合せ(PG、、 Pc、’)、 (Pc2.Pc2′)
、・・・(PGk、 Pay、)は、第4図及び第5図
(al、(bl 〕ようにメモリ12aに、供試基板に
おけるショート個庖の鞄合せ(PT、 、 ”T、I)
 、(PT2・PT2I)・・・(PTn、 PTn’
 )はメモリ12bに格納される。1なわち、ここにP
はプローブのアドレス(タトえば≠1〜4P500)を
示1ものである3゜次に、メモリ12aとメモリ12b
との比較をCPU12により行なう(第4図(C))。
この比較動作の回数は、最大nXk回となる。500ピ
ン程度の基板において、部品実装によっても異るが、n
、kが夫々数百程度となることは稀でない。
仮にn、kを共に400あったとした場合、比較回数は
、16万回にも及ぶものとなるが、総当りの時点でメモ
リに格納した規則性(格納順序)等を活用づることによ
り、比較的簡単に比較チェックを行うことができる。
さて、ここでよく考えてみると、メモリ12aに存在し
、メモリ12bに存在しない組合せは、若し吸上げた良
品基板が完全に良品であるならば、そわば供試基板のオ
ープン故障であることになる。また逆に、メモリ12b
に存在し、メモ1J12aに存在しない組合せは、供試
2基板のショート故障であることになる。実際には実装
基板テストの場合は、実装されている個々の電解コンデ
ンサの充電状態や容量偏差などにより、仮に同一基板の
吸上げデータをテスト時に用いたとしても、ここで出力
されるメープン故障、ショート故障の数は「0」にはな
らないのが経験されるところである。し力しながら、こ
うして指摘されたメープン故障、ショート故障の数(第
5図(d)(el )は、上記したに、nりに比較する
と、遥かに少い数になっている(たと火ば数り〜数十り
)。したがってここに至って、初めて先に述べた時間の
かかるコンデンサと真のショートの識別テストを再テス
トの形で行う。1なわち、ショート故障については、シ
ョート故障・ 11 と指摘せられたピンの和合せにつき行い、そこで指摘さ
れたショート故障がコンデンサによるものか、真のショ
ートによるものかを判定づる。
このプロ七ヌは第5図(f)に図示される。さてここで
注意すべき事実として、先のアルゴリズムで、C2なる
小容量のコンデンサはオープンと判定されたことである
。即ちC1なるコンデンサは、第3図及び第1表の如き
弁別機構を以ってしても、コンデンサであるとは識別し
オないものである。したがって、このような小容量のコ
ンデンサについては、予め、総あたりチェック(第5図
上部)でA−ブン状態と認知するよう時定数な適切に選
んでおけばよい。また、今一つ注意1べき事実として、
同図(d)でオープン故障と認知された絹合せについて
の再テストである。
づなわち大量の基板テストを行う場合、個々のテストに
おいては吸上げ用の良品基板は既に手近になく、その良
品基板を再テストするわけにはいかない。そわ故、良品
基板の吸上げにおいては、吸上げ時の総あたりチェック
で摘出せら2 ねたショートの組合せ(Pa1. Pc11)(Pc2
. pQ2’) −1゜(PcK、 PGK’ )につ
いて、再テスト(第4図(g))を予め行っておき、メ
モリされたこの情報を基にテスト基板に対し、真のオー
プン故障がどう力を判定することを行う。
第4図は第5図に示したフローチャートな実行する本発
明によるオープン・ショートチェッカーを示し、CPU
12内には2個のメモリ12a、12bが設けらit 
(CPU外に設Oられてもよいこと勿論である)、13
はCPUI 2の制御のもとに破検倉端子間を故意に知
絡させるための例えはリレー等により構成される短絡手
段である。
また第5図のフローチャート及び第3図のタイムチャー
トにおいて、「0」は真のオープンを、「S」は真のシ
ョートをそわぞわ示し、C8〜C3ハC1〈C2<C8
なる関係の容量を持つコンデンサを示している。
以上第5図に述べた方法を採用した第4図に示1メープ
ンショートチェッカは、こわな実地に稼動させた場合、
数十個の電解コンデンサな実装した基板テストに於ても
、確実に真のメープンショートト、疑似」−プンショー
ト(コンデンサによるもの)とを弁別し、真の副−プン
、ショートσ)みなチェッカ出力として表示でき、従来
のチェッカによるテストとは性能に格段の差を示づもの
である。また、不働性の中で必すとなる問、テストも、
実際には1テヌトK)00〜150m5程度で行λるも
のであり、かつ再テスト回数は光分圧縮されたものであ
るため、決してテスト実行時間を無用に長大化せしめる
等の理由から、実用化を阻害づるようン1ものではない
このような機構をとり入lたショートメープンチェツカ
の採用により、量産されるSll密塞基板、ラインにお
ける目視チェックの省略、ファンクションチェック段階
における能率の向上等々その効果は計りし才1ないもの
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に至る週程で創作されたメーゾンショ
ートチェッ力の構成図を示づ。 第2図、第6図は検出時のタイムチャート、第4図は本
発明の一実施例のブロック図、第5図は、本発明による
メープンシヲートチヱノ力のフローチャートを示ゴ。 1は試料基板、2は治具、5は治具上において試料基板
のパターンに合せて作成されたプローブ、4はマルチプ
レクサ、12はCPU、  12a。 12bはメモリ、6はマルチプレクサにより、CPU1
2の指定づるアドレスのピンを接続づるための(F号線
、7は検出機構、8は検出用増中材入9は検出電流源、
10は比較器、11はヌレショールド電圧発生器、13
は短絡手段。 オ (図 L         J オ 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コンデンサを含む多数個の電子部品を実装したプリント
    回路基板の半田付組立後のメープン、ショート故障を検
    出づろ短絡検出力法であつ凰予めショートと検出される
    ビンの組合せを検出する工程と、その組合せのビン間を
    接点により故意に短絡し短絡状態を卆り去った後の第1
    時間及び第2時間において被検出ビン間のコンテ圧と比
    較ゴる工程とを少な(とも備大てなるプリント回路基板
    の短絡検出方法。
JP56177151A 1981-11-06 1981-11-06 プリント回路基板の短絡検出方法 Granted JPS5879170A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109188255A (zh) * 2018-10-26 2019-01-11 南通深南电路有限公司 Pcb板测试装置的控制方法、测试装置及存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109188255A (zh) * 2018-10-26 2019-01-11 南通深南电路有限公司 Pcb板测试装置的控制方法、测试装置及存储介质
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