JPS6223827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電気及び電子回路板、背面板、ケー
ブル及び同様なシステムの電気的短絡等を検出す
る方法に関し、さらに詳しくは欠陥、特に接続点
対の短絡を見つけるために必要とされる電気的接
続点への試験接続の数をかなり減少させる技術に
関連し、そして方法論の考察から、同様なまたは
類似の操作的考察を持ちかつ他の適用分野を含む
他の形式のシステムにも適用することができる。 電気回路又は電子回路等の製作のための今日の
技術において、回路が小型化或いは超小型化さ
れ、またその構成要素の複雑さ及び多機能性が著
しく増大するにつれて、このような回路を欠陥な
しに製造することの困難性は増大している。メー
カーは、構成要素が回路内に適切に位置しかつ組
み立て中に損傷されなかつたということを確実に
するためにだけでなく、この回路が全体として適
切に機能するということを判断するために、この
ような回路組立を試験しなければならない。この
ような回路の効率のよい高速試験をする技術が、
何年にもわたつて開発されてきた。このような試
験の目的は、もし障害が発見されたならば、新し
く製作される回路がす早く修繕でき、かつ機能す
ることができるように、障害位置を指摘すること
である。この目的のために、本出願人、
GenRad、Inc.のCAPSシステムのような複雑なコ
ンピユータ利用技術が開発された。これは、例え
ば、電気電子技術者学会国際総会
「Intercon74」、1974年３月26日〜29日、で配布さ
れた技術論文、「オンラインシミユレーシヨンを
使う自動欠陥位置決め」、Rene、Haas、Lutz、
Henckels、及びDavid Schneider、に記載されて
いる。試験及び診断プロセスのための別の技術
は、手作業検査に関連し、そしてこれは、「スマ
ートな検査−新たな診断道具」、試験システム部
門応用ノート１、General Radio Co.（現在は、
GenRed、Inc.）1975年８月、に記載されてい
る。 今日の科学技術における欠陥の多くは、回路の
２接続点間の望ましくない短絡である。このよう
な短絡は、前述した複雑な方法よりもずつと簡単
な技術によつて検出し、かつ位置決めすることが
できる。そのような複雑な試験は、接続点間の短
絡の存在によつてあいまいにされ、かつ遅くされ
る。それ故、複雑な試験プロセスを始める前にこ
のような短絡が検出され、かつ除去することがで
きるならば、試験効率を改善することができる。 しかしながら、このような短絡試験は、１個の
装置欠陥を示すかもしれないけれども、短絡した
接続点を識別することができなければ、この装置
をどのように修繕することができるかを示すとき
に価値はほとんどない。そのため、短絡試験の目
的は、短絡の存在を検出するばかりでなく、短絡
した接続点を識別することにある。 短絡試験はまた、ケーブル、背面板、裸の回路
板等の他の電気的装置、及び他の型式の装置の製
造においても同様に必要である。 本発明によると、何年にもわたつて開発されて
きた試験接続原理とはむしろ根本的に異なり、か
つ短絡又は関連した障害識別のために必要な試験
回数及び時間を大きく減少させることを可能にす
る技術が開発された。しかしながら、従来技術を
説明しかつそれを本発明と対比する前に、ここで
使用される用語の定義をするのが、順序である。 本発明の電気的分野への適用と関連して、一般
的用語“接続点”はここでは、絶縁された電気導
体の接続点を意味するために使用されているが、
同じ概念が電気的分野以外の同様なシステムの類
似点に適用することができる。用語“短絡”は２
つの接続点の間に電気抵抗が存在しないことを意
味する。本明細書においては“短絡等”という用
語も用いられるが、これはより一般的に、ある選
択された値以下の２つの接続点間の電気的抵抗の
（一般には望ましくない）存在を意味している。
“短絡検出器”は、２つの接続点、又は２群の接
続点にそれぞれ接続されるとき、これら２つの接
続点又は２群の接続点間の短絡の存在を検出する
ことができる少くとも２つの接続リードを有する
装置である。 従来技術の短絡試験において、種々の簡単な技
術が使用されてきた。これらのうち最も完全なも
のは、各接続点対を別々に試験することである。
第１の接続点が、第２、それから第３等に対して
試験され、そしてそれから第２の接続点が、第
３、それから第４等に対して試験され、最終的
に、（Ｎ−１）番目の接続点がＮ番目に対して試
験されるまで続けられる。これは、（Ｎ−１）＋
（Ｎ−２）＋（Ｎ−３）＋……＋３＋２＋１、すなわ
ちＮ（Ｎ−１）／２回の短絡試験を必要とする。
この数はN²の値のオーダーにあるので、この方
法は、“Ｎ−２乗試験”と呼ぶことができるかも
しれない。接続点数が大きいとき、これは非常に
大きな短絡試験回数を必要とする。 上述の変形は、“Ｎ−２乗試験の終結”であ
り、もし短絡が見つけられるならば、この対の現
在の第１の接続点との試験をもはや実行しない点
を除いて、“Ｎ−２乗試験”と同一である。第１
の接続点への接続は、むしろ次に動かされて、そ
して試験が続けられる。 例えば、もし接続点４が接続点５に短絡してい
ることが発見されるならば、接続点４についての
試験は停止され、そして接続点５について試験が
続けられる。もし接続点４が、ある他の高番号の
接続点、例えば７に短絡しているならば、接続点
５もまたそうであろう。接続点４が５に、そして
また７に短絡しているか、あるいは接続点４が、
接続点５に短絡している７に短絡しているのどち
らか等を確かめることは不可能である。短絡が存
在するとき、そしてこのときのみ、この技術は、
Ｎ−２乗試験よりも少い試験を必要として、そし
てまた短絡した対又は群が完全に識別される。 多数の接続点を有するアセンブリを試験するた
めに必要な試験回数を減少させる方法をさらにさ
がすと、いくつかのメーカーは“リニアテスト”
と呼ぶことのできるものを使用してきた。この技
術において、各接続点はそれぞれ他の全ての接続
点をひとまとめにしたものに対する短絡を試験さ
れる。Ｎ個の接続点に対して、Ｎ回の試験が必要
である。短絡接続点が見つけられるとき、それら
が短絡している他の接続点がどれであるかは確か
められない。この情報量の減少は、そのかわり
に、必要とされる短絡試験の回数を大きく減少さ
せるために、ある場合には満足のいくものであ
る。 しかしながら、本発明の目的は、短絡される全
ての接続点対を試験しかつ識別することを可能に
し、そして前述の従来公知の方法のいずれによつ
て必要とされるよりもかなり少い試験回数で行う
短絡検出等の新規な、大きく改良されたプロセス
又は方法を提供することである。 本発明は、構成部品が組み立てられる前及び後
の両方に、多導体ケーブル、背面板、及びプリン
ト回路板のような任意の多数の電気的接続点、及
び同様な装置を試験するときに、特に有用であ
る。 本発明の別の目的は、より一般的な有用性の新
規な短絡又は同様な欠隔検出器を提供することで
ある。 他の目的は後に説明され、かつ特に特許請求の
範囲において明らかにされる。 要約すると、その最も広い局面の一つから、本
発明は、試験する装置の複数の接続点の一つに一
方のリードを接続すると同時に他方のリードを前
記複数の接続点のうちの残りの接続点の全てに対
して接続し；前記一つの接続点が他の接続点と短
絡されるか否かを前記リードとの接続を介して識
別し；前記接続及び識別を前記複数の接続点の
各々について順次行い；識別された短絡接続点の
一つを一対のリードの一方に接続する一方、他方
のリードを他の識別された短絡接続点の各々に順
次に接続し；短絡接続点対の検出に際して合図を
することから成る、一対のリード間で電気的短絡
等を検出する方法を包含している。好ましいか、
又は最良の詳細な方法は後述される。 本発明の主要な方向は、短絡試験プロセスの効
率の劇的な改良の達成のために、普通の装置を使
用のために適合させることができる新規な方法又
はプロセスにあるので、接続点又は接続点群への
２本のリード及びスイツチ接続を有するこのよう
な公知の短絡検出装置を例示する図面が必要であ
るとは信じられない。このような装置の２つの周
知の実物は、実際に抵抗を測定するオームメータ
と、測定値を予め選択された値に対して比較する
ための周知の手段とである。すなわち、ブリツジ
の４つのアームのうちの１つが試験される装置で
あつて、そのとき試験される接続点又は接続点群
に接続される普通のブリツジ回路であり、このブ
リツジのアンバランスの方向で、抵抗が予め選択
された値よりも大きいか、あるいは小さいかをた
だちに示すようになつている。 本発明によると、通常関連がなく、かつ一般的
に矛循すると考えられるリニア型式とＮ−２乗型
式の前述のサーチ原理を組み合わせて、試験要求
を共働して予期されない程に劇的に減少させると
いうことがわかつた。 本発明の好ましいか、又は最良の動作方法にお
いて、二つの順序の試験が実行される。第１の順
序の試験において、短絡検出器の一方のリード
は、試験される装置の１つの接続点に接続され、
かつ短絡検出器の他方のリードは、この装置の複
数の接続点のうちの全ての他の接続点に同時に接
続される。これは、すべての接続点に対して連続
的に繰り返され、このように、Ｎ個の接続点に対
してＮ回の試験を必要とする。短絡が検出される
ときはいつでも、個々に接続される接続点の番号
が示される。それ故、この点で、このような接続
点はある他の接続点に短絡しているということが
わかつているけれども、他のどの接続点であるか
はわかつていない。 それから、本発明は第２の順序の試験の実行に
着手し、そしてここで短絡検出器の一方のリード
は、先の１続きの試験で発見されかつ識別された
１つの短絡接続点に接続され、かつこの短絡検出
器の他方のリードは、識別された短絡接続点の
各々に順次に接続される。これは、このような短
絡接続点の各対に対して繰り返され、そしてＭ個
の短絡接続点に対して、Ｍ（Ｍ−１）／２回の試
験を必要とする。短絡が検出されるときはいつで
も、試験される接続点対を含む接続点の番号が、
短絡接続点対として報告するか、又は示すために
指示される。より具体的な例を挙げると、例えば
16個の接続点の中でＡとＢ、ＣとＤの対が各々短
絡しているとする。第１の試験においてリードの
一方は接続点の１つに、他方のリードは残りの15
の接続点全てに対して接続される。この１つの接
続点がＡ〜Ｄのいずれかであれば短絡の存在が合
図されることになるが、その場合当該接続点と短
絡している他方の接続点はまだ不明である。第１
の試験は16の接続点の各々について順次行われる
から、短絡接続点としてＡ〜Ｄがリストアツプさ
れることになる。次いでこれらＡ〜Ｄについて第
２の試験を行う。即ち例えばリードの一方をＡ
に、他方をＢ〜Ｄへと順次接続するのである。こ
れをＡ〜Ｄの全部について行えば、Ａ−Ｂ及びＣ
−Ｄという短絡接続点の対が明らかなものとな
る。 Ｎ−２乗型式のサーチによつて過去に必要とさ
れた試験回数に対して（リニアサーチは短絡接続
点対を決定することができない。）、短絡接続点対
を見つけるために本発明によつて必要とされる試
験の驚くべき減少が、次の表に示されている。

【表】 前述したように、いわゆる“Ｎ−２乗の終結”
サーチは、短絡が実際に存在するとき、必要とさ
れる試験は少くてすむ。本発明の方法において、
最初の段階において見つけられた全ての接続点は
短絡に関連しているので、それ故、本発明の第２
の順序の試験においてＮ−２乗の終結サーチの態
様変更を使用することが特に効率的である。それ
がなされるならば、Ｍ＝２以上に対して上述の表
の縦列内の数は、示されたものよりも小さくさえ
なるが、必要とされる試験の正確な数は短絡の特
別の位置に依存し、かつこのように明記できな
い。 さらに態様変更がまた当業者には可能であり、
そしてそれらは特許請求の範囲において限定され
るような本発明の精神及び範囲内にあると考えら
れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試験する装置の複数の接続点の一つに一方の
   リードを接続すると同時に他方のリードを前記複
   数の接続点のうちの残りの接続点の全てに対して
   接続し；前記一つの接続点が他の接続点と短絡さ
   れるか否かを前記リードとの接続を介して識別
   し；前記接続及び識別を前記複数の接続点の各々
   について順次行い；識別された短絡接続点の一つ
   を一対のリードの一方に接続する一方、他方のリ
   ードを他の識別された短絡接続点の各々に順次に
   接続し；短絡接続点対の検出に際して合図をする
   ことから成る、一対のリード間で電気的短絡等を
   検出する方法。 ２ 短絡接続点対の識別に応じて当該短絡接続点
   についての接続を終了し、リード対の前記一方を
   次なる識別された短絡接続点に接続し、別の短絡
   接続点対が検出されるまで他の識別された短絡接
   続点の各々に他方のリードを順次接続することを
   含む、特許請求の範囲第１項に記載の方法。