DE202008011111U1 - measuring device - Google Patents

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Abstract

Messvorrichtung für das Testen von bestückten Leiterplatten, auf denen elektronische Bauelemente (21, 52) angeordnet und über wenigstens zwei Kontaktpunkte elektrisch mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden sind, welche Messvorrichtung wenigstens zwei Kontaktmittel aufweist, die elektrisch leitend mit den Kontaktpunkten verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel mit einer Spannungsquelle verbunden sind, um eine Spannung über dem zu testenden Bauelement anzulegen, dass ein Differenzverstärker (24, 53) vorhanden ist, der die Spannung über dem Bauelement erfasst und das Ergebnis zur Regelung der Spannungsquelle benutzt, so dass eine vorbestimmte Spannung über dem Bauelement anliegt, und dass wenigstens ein Strommessgerät vorhanden ist, um den Stromfluss durch das Bauelement zu messen.measuring device for testing printed circuit boards which electronic components (21, 52) arranged and over at least two contact points electrically to the tracks of the Circuit board are connected, which measuring device at least two contact means which can be electrically conductively connected to the contact points are, characterized in that the contact means with a voltage source connected to test a voltage across the test To apply a component that a differential amplifier (24, 53) is present, which is the voltage across the device detects and uses the result to control the voltage source, allowing a predetermined voltage across the device is present, and that at least one ammeter available is to measure the current flow through the device.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für das Testen von bestückten Leiterplatten, auf denen elektronische Bauelemente angeordnet und über jeweils wenigstens zwei Kontaktpunkte elektrisch mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden sind, welche Messvorrichtung wenigstens zwei Kontaktmittel aufweist, die elektrisch leitend mit den Kontaktpunkten verbindbar sind.The The invention relates to a measuring device for testing of populated printed circuit boards on which electronic components arranged and each have at least two contact points are electrically connected to the tracks of the circuit board, which Measuring device has at least two contact means which electrically are conductively connected to the contact points.

Es ist häufig erforderlich, dass elektronische Bauelemente in der eingebauten Lage getestet werden. Es sind automatische Testsysteme bekannt, bei denen das zu prüfende Bauelement mit einem vorgegebenen Strom beaufschlagt und die Spannung über dem zu prüfenden Bauelement gemessen wird. Dieses so genannte spannungsrichtige Messen hat den Nachteil, dass aufgrund von Übergangswiderständen und parasitären Widerständen, die durch weitere elektronische Bauelemente auf der Leiterplatte und im Testaufbau entstehen, die Spannung über dem zu prüfenden Bauelement sehr klein werden kann. Die Elemente verursachen Verfälschungen, so dass diese Messmethode nicht richtig funktioniert. Der durch den Spannungsmesser ermittelte Widerstandswert ist daher mit einem Fehler behaftet, der von den an sich unbekannten Übergangswiderständen abhängt. Die Messung ist dementsprechend ungenau.It is often required that electronic components be tested in the installed position. They are automatic test systems in which the device to be tested with a given current applied and the voltage across the to be tested component is measured. This so-called Stress-fairs has the disadvantage that due to contact resistance and parasitic resistances caused by further electronic Components on the circuit board and in the test setup arise, the Voltage across the device to be tested very much can become small. The elements cause falsifications, so this measurement method will not work properly. The one by the Voltmeter determined resistance value is therefore with an error Afflicted by the unknown contact resistance depends. The measurement is accordingly inaccurate.

Es sind verschiedene Testvorrichtungen bekannt, um diese Messfehler zu kompensieren. Die DE-PS 43 04 448 C2 beschreibt eine Guard-Testvorrichtung für solche Leiterplatten, die jedoch einen weiteren Kontaktpunkt für die Messung benötigt. Auch hier ergibt sich ein unvermeidbarer Messfehler.Various test devices are known to compensate for these measurement errors. The DE-PS 43 04 448 C2 describes a guard test device for such printed circuit boards, which, however, requires a further contact point for the measurement. Again, there is an unavoidable measurement error.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass eine genauere Messung beziehungsweise ein genaueres Testen des zu prüfenden Bauelements oder der zu prüfenden Leiterplatte möglich ist.Of the Invention is based on the object, a measuring device of the above form such a way that a more accurate measurement or a closer testing of the device under test or the PCB to be tested is possible.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel der Messvorrichtung mit einer Spannungsquelle verbunden sind, um eine Spannung über dem zu testenden Bauelement anzulegen, dass die Spannung über dem Bauelement mit einem Differenzverstärker erfasst und das Ergebnis zur Regelung der Spannungsquelle benutzt wird, so dass eine vorbestimmte Spannung über dem Bauelement anliegt, und dass wenigstens ein Strommessgerät vorhanden ist, um den Stromfluss durch das Bauelement zu messen. Durch diesen Schaltungsaufbau wird bewirkt, dass über dem zu prüfenden Bauelement eine vorgegebene Spannung anliegt. Der durch das Bauelement fließende Strom wird gemessen, wobei die gemessene Stromstärke der tatsächlichen Stromstärke entspricht. Der Widerstand des zu prüfenden Bauelements kann genau ermittelt werden.According to one first embodiment of the invention is provided that the contact means of the measuring device with a voltage source connected to a voltage across the device under test to apply that voltage across the device with a Differential amplifier detected and the result for regulation the voltage source is used so that a predetermined voltage across the component is applied, and that at least one ammeter is present to measure the current flow through the device. By This circuitry is caused to over the testing component is applied a predetermined voltage. The current flowing through the device is measured where the measured amperage is the actual Amperage corresponds. The resistance of the to be tested Component can be accurately determined.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktmittel mit einer Spannungsquelle verbunden sind, um eine Spannung über dem zu testenden Bauelement anzulegen, das die Spannung über dem Bauelement mit einem Analog/Digitalwandler erfasst und das Ergebnis zur Regelung der Spannungsquelle benutzt wird, so dass eine vorbestimmte Spannung über dem Bauelement anliegt, und dass wenigstens ein Strommessgerät vorhanden ist, um den Stromfluss durch das Bauelement zu messen. Im Prinzip wird auch durch diese Schaltung sichergestellt, dass über dem zu prüfenden Bauelement die gewünschte Sollspannung anliegt. Durch den gemessenen Strom kann der Widerstand des Bauelements genau bestimmt werden.According to one Another embodiment of the invention provides that the contact means are connected to a voltage source to provide a voltage across to apply the device under test, the voltage over the component with an analog / digital converter detected and the result is used to control the voltage source, so that a predetermined Voltage is applied to the device, and that at least an ammeter is present to control the flow of current through the To measure the component. In principle, this circuit is also used ensures that over the device under test the desired setpoint voltage is applied. By the measured Current, the resistance of the device can be accurately determined.

Das Strommessgerät ist vorzugsweise in einer Leitung von der Spannungsquelle zu dem Kontaktmittel vorhanden. Es kann auch vorgesehen werden, dass die Spannung mittels eines Verstärkers erzeugt wird und dass das Strommessgerät in dem Verstärker integriert ist. Durch diese Maßnahmen wird eine genaue Strommessung möglich.The Electricity meter is preferably in a line of the Voltage source to the contact means present. It can also be provided be that the voltage generated by means of an amplifier and that the ammeter in the amplifier is integrated. These measures will make an accurate Current measurement possible.

Weiterhin ist es möglich, dass die Messvorrichtung eine Datenverarbeitungsanlage umfasst, die den Spannungswert oder den Spannungsablauf vorgibt. Insbesondere ist es möglich, über dem zu prüfenden Bauelement eine Spannung zu stimulieren, die bestimmte Reaktionen des Bauelements bewirken soll. Durch den erfassten Stromverlauf kann das Bauelement genau geprüft werden.Farther It is possible that the measuring device is a data processing system includes, which specifies the voltage value or the voltage sequence. In particular, it is possible to test over the one to be tested Component to stimulate a tension, the specific reactions to cause the device. Through the recorded current flow the component can be checked exactly.

Durch den erfindungsgemäßen Schaltungsaufbau wird erreicht, dass an dem zu prüfenden Bauelement die Sollspannung anliegt. Die Übergangswiderstände und die parasitären Widerstände werden zuverlässig kompensiert. Der durch das Bauelement fließende Strom wird durch den Strommesser genau bestimmt. Eine exakte Bestimmung des Widerstands des Bauelementes ist daher möglich. Der Schaltungsaufbau ist gegenüber bekannten Guard-Testvorrichtungen einfach und benötigt nur zwei Kontaktstellen zum Stimulieren und Abgreifen der Spannung über dem zu prüfenden Bauelement.By the circuit construction according to the invention is achieved the setpoint voltage is applied to the component to be tested. The contact resistance and the parasitic Resistors are reliably compensated. Of the current flowing through the device is through the ammeter exactly determined. An exact determination of the resistance of the component is therefore possible. The circuit construction is opposite known guard test devices simple and needed only two contact points for stimulating and tapping the voltage over the device to be tested.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described in more detail below with reference to the schematic drawing explained. Show it:

1 den Schaltungsaufbau zum Testen von elektrischen Bauteilen auf Leiterplatten gemäß dem Stand der Technik, 1 the circuit structure for testing electrical components on printed circuit boards according to the prior art,

2 den Schaltungsaufbau gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 2 the circuit construction according to a first embodiment of the invention,

3 den Schaltungsaufbau gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, 3 the circuit structure according to another embodiment of the invention,

4 eine weitere Ausführungsform des Schaltungsaufbaus gemäß der Erfindung und 4 a further embodiment of the circuit structure according to the invention and

5 einen weiteren Schaltungsaufbau gemäß der Erfindung. 5 another circuit structure according to the invention.

Der in 1 gezeigte Schaltungsaufbau zum Messen einzelner elektrischer oder elektronischer Bauteile oder Baugruppen auf Leiterplatten weist einen Verstärker 11 auf, der über nicht gezeigte Kontaktmittel mit den Kontaktpunkten eines zu testenden Bauelements 12 verbunden ist, um dieses Bauelement 12 mit einem Strom zu stimulieren. Es wird die Spannung über dem Bauelement 12 abgegriffen und mit einem Spannungsmesser 13 gemessen.The in 1 shown circuitry for measuring individual electrical or electronic components or assemblies on printed circuit boards has an amplifier 11 on, the not shown contact means with the contact points of a device under test 12 connected to this device 12 to stimulate with a stream. It will be the voltage across the device 12 tapped and with a voltmeter 13 measured.

Die Übergangswiderstände, die unter anderem durch die Widerstände der Kontaktierung entstehen, liegen in Reihe mit dem zu prüfenden Bauelement 12 und sind als Widerstände 14 bezeichnet. Diese Widerstände können jedoch auch komplex sein. Durch den Verstärker 11 wird aufgrund eines vorgegebenen Spannungs-Sollwertes ein Stromfluss durch das zu prüfende Bauelement 12 stimuliert. Die unbekannten Übergangswiderstände bewirken jedoch, dass der Spannungs-Sollwert nicht am Bauelement 12 anliegt. Die Messung der Spannung über dem Bauelement 12 ist daher mit einem Fehler behaftet, so dass die Messung des Widerstands entsprechend ungenau ist.The contact resistances, which are caused, inter alia, by the resistances of the contacting, lie in series with the component to be tested 12 and are called resistors 14 designated. However, these resistors can also be complex. Through the amplifier 11 becomes due to a predetermined voltage setpoint, a current flow through the device to be tested 12 stimulated. However, the unknown contact resistances do not cause the voltage set point on the device 12 is applied. The measurement of the voltage across the device 12 is therefore subject to an error, so that the measurement of the resistance is correspondingly inaccurate.

In 2 ist ein anderer Testaufbau zur Messung des Widerstands eines Bauelementes 21 auf einer Leiterplatine dargestellt. Über einen Verstärker 22 wird eine Spannung über dem Bauelement 21 angelegt. Hierzu sind nicht gezeigte Kontaktmittel vorgesehen, die mit den Kontaktpunkten auf der Leiterplatte verbindbar sind. Die Übergangswiderstände sind mit 23 bezeichnet.In 2 is another test setup for measuring the resistance of a device 21 shown on a printed circuit board. About an amplifier 22 becomes a voltage across the device 21 created. For this purpose, not shown contact means are provided which are connectable to the contact points on the circuit board. The contact resistances are with 23 designated.

Die Spannung über dem Bauelement 21 wird über einen Differenzverstärker 24 abgegriffen und dessen Ausgangssignal 25 wird zur Regelung des Spannungs-Sollwerts herangezogen. Hierdurch wird erreicht, dass über dem Bauelement stets der Spannungs-Sollwert anliegt. Der Strom durch das Bauelement 21 wird gemessen, so dass ein genaues Erfassen beziehungsweise Bestimmen des Widerstandes des zu prüfenden Bauelementes möglich ist. Der hierfür erforderliche Strommesser kann in der Leitung 26 vom Verstärker 22 zum Prüfling 21 vorhanden sein. Er kann aber auch in den Verstärker 22 integriert sein.The voltage across the component 21 is via a differential amplifier 24 tapped and its output signal 25 is used to control the voltage setpoint. This ensures that above the component is always applied to the voltage setpoint. The current through the device 21 is measured, so that an accurate detection or determination of the resistance of the device to be tested is possible. The required power meter can be in the line 26 from the amplifier 22 to the examinee 21 to be available. But he can also in the amplifier 22 be integrated.

Der Schaltungsaufbau gemäß 3 zeigt eine Computer- oder Ablaufsteuerung zur Stimulierung der Spannung über dem zu testenden Bauelement 31. Ein Verstärker 32 steht in Verbindung mit dem zu testenden Bauelement 31, um dieses mit einer Spannung zu beaufschlagen.The circuit structure according to 3 shows a computer or sequencer for stimulating the voltage across the device under test 31 , An amplifier 32 is in connection with the device under test 31 to apply a voltage to it.

Die Spannung über dem Bauelement 31 wird mittels eines Analog/Digitalwandlers 33 erfasst, und das erzeugte Signal steuert über den Computer 34 und einen Digital/Analogwandler 35 die angelegte Spannung. Hierdurch wird erreicht, dass über dem zu testenden Bauelement 31 stets der Spannungs-Sollwert anliegt. Der Strom in der Leitung 36 zwischen Verstärker 32 und Bauelement wird gemessen, so dass der genaue Widerstand aufgrund der bekannten anliegenden Spannung ermittelt werden kann.The voltage across the component 31 is by means of an analog / digital converter 33 detected, and the generated signal controls over the computer 34 and a digital to analog converter 35 the applied voltage. This ensures that over the device to be tested 31 always the voltage setpoint is applied. The electricity in the pipe 36 between amplifiers 32 and device is measured so that the exact resistance can be determined based on the known applied voltage.

Der in 4 gezeigte Schaltungsaufbau entspricht einer Kombination des Schaltungsaufbaus gemäß 2 und des Schaltungsaufbaus gemäß 3. Auch hier wird die Spannung über dem zu testenden Bauelement 41 über einen Verstärker 42 angelegt. Der Spannungs-Sollwert wird dem Verstärker analog vorgegeben. Es ist ein Analog/Digitalwandler 43 vorhanden, mit dem die Spannung über dem zu testenden Bauelement erfasst und das Ergebnis einem Computer oder einer Ablaufsteuerung zugeführt wird.The in 4 Shown circuitry corresponds to a combination of the circuit structure according to 2 and the circuit structure according to 3 , Again, the voltage across the device to be tested 41 via an amplifier 42 created. The voltage setpoint is specified analogously to the amplifier. It is an analog / digital converter 43 present, with which the voltage across the device under test is detected and the result is fed to a computer or a sequencer.

Der Computer oder die Ablaufsteuerung 44 steht in Verbindung mit einem Digital/Analogwandler 45, der die angelegte Spannung steuert. Auch durch diesen Aufbau wird erreicht, dass über dem zu prüfenden Bauelement 41 eine vorgegebene Spannung anliegt. Der Strom wird in der Leitung 46 vom Verstärker zum Bauelement 41 gemessen, so dass eine genaue Bestimmung des Widerstands des zu prüfenden Bauelements 41 möglich ist.The computer or the flow control 44 stands in connection with a digital / analogue converter 45 that controls the applied voltage. Also by this structure is achieved that over the device to be tested 41 a predetermined voltage is applied. The electricity is in the line 46 from the amplifier to the component 41 measured so that an accurate determination of the resistance of the device under test 41 is possible.

Der Schaltungsaufbau gemäß 5 umfasst ebenfalls einen Verstärker 51, der eine Spannung über dem zu prüfenden Bauelement 52 erzeugt. Die anliegende Spannung wird über einen Differenzverstärker 53 erfasst, und dessen Ausgangssignal wird zur Regelung der anliegenden Spannung verwendet. Im Einzelnen wird dabei so vorgegangen, dass der Spannungs-Sollwert über einen Computer oder eine Ablaufsteuerung 54 einem Digital/Analogwandler 55 zugeführt wird. Der Digital/Analogwandler 55 steht in Verbindung mit dem Differenzverstärker 53 und mit dem Verstärker 51 zur Erzeugung der angelegten Spannung. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass die vorgegebene Spannung über dem zu prüfenden Bauelement 52 anliegt.The circuit structure according to 5 also includes an amplifier 51 that is a voltage across the device under test 52 generated. The voltage applied is via a differential amplifier 53 detected and whose output signal is used to control the applied voltage. Specifically, the procedure is that the voltage setpoint via a computer or a flow control 54 a digital / analog converter 55 is supplied. The digital / analog converter 55 is in connection with the differential amplifier 53 and with the amplifier 51 for generating the applied voltage. By this construction it is achieved that the predetermined voltage across the device to be tested 52 is applied.

Der Strom durch das zu prüfende Bauelement 52 wird in der Leitung 56 zwischen Verstärker 51 und dem zu prüfenden Bauelement 52 gemessen. Auch durch diesen Schaltungsaufbau ist eine genaue Bestimmung des Widerstands des zu prüfenden Bauelements 52 möglich. Die Übergangswiderstände 57 werden dabei zuverlässig kompensiert.The current through the device to be tested 52 will be in the lead 56 between amplifiers 51 and the device under test 52 measured. Also by this circuitry is an accurate determination of the resistance of the device under test 52 possible. The transition resistance de 57 are compensated reliably.

Die erfindungsgemäßen Testerschaltungen sind demnach umgekehrt aufgebaut zu den vorbekannten Testerschaltungen. Es wird eine Spannung stimuliert, die genau einem Spannungs-Sollwert entspricht. Es wird der Strom durch das zu prüfende Bauelement gemessen, so dass eine genaue Bestimmung des Widerstandes des Bauelements möglich ist. Durch diese spannungsrichtige Stimulierung wird ein anderer Weg zum Testen von elektronischen Bauelementen auf Leiterplatten beschrieben.The Accordingly, tester circuits according to the invention are conversely constructed to the prior art tester circuits. It will stimulates a voltage that exactly corresponds to a voltage set point. The current through the device under test is measured, allowing an accurate determination of the resistance of the device is possible. By this exciting stimulation is another way to test electronic components on circuit boards described.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4304448 C2 [0003] - DE 4304448 C2 [0003]

Claims (6)

Messvorrichtung für das Testen von bestückten Leiterplatten, auf denen elektronische Bauelemente (21, 52) angeordnet und über wenigstens zwei Kontaktpunkte elektrisch mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden sind, welche Messvorrichtung wenigstens zwei Kontaktmittel aufweist, die elektrisch leitend mit den Kontaktpunkten verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel mit einer Spannungsquelle verbunden sind, um eine Spannung über dem zu testenden Bauelement anzulegen, dass ein Differenzverstärker (24, 53) vorhanden ist, der die Spannung über dem Bauelement erfasst und das Ergebnis zur Regelung der Spannungsquelle benutzt, so dass eine vorbestimmte Spannung über dem Bauelement anliegt, und dass wenigstens ein Strommessgerät vorhanden ist, um den Stromfluss durch das Bauelement zu messen.Measuring device for testing printed circuit boards on which electronic components ( 21 . 52 ) are arranged and electrically connected via at least two contact points to the conductor tracks of the circuit board, which measuring device has at least two contact means which are electrically conductively connected to the contact points, characterized in that the contact means are connected to a voltage source to supply a voltage across the to apply a testing component such that a differential amplifier ( 24 . 53 ), which senses the voltage across the device and uses the result to control the voltage source so that a predetermined voltage is applied across the device, and that at least one ammeter is present to measure the current flow through the device. Messvorrichtung für das Testen von bestückten Leiterplatten, auf denen elektronische Bauelemente (31, 41) angeordnet und über wenigstens zwei Kontaktpunkte elektrisch mit den Leiterbahnen der Leiterplatte verbunden sind, welche Messvorrichtung wenigstens zwei Kontaktmittel aufweist, die elektrisch leitend mit den Kontaktpunkten verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel mit einer Spannungsquelle verbunden sind, um eine Spannung über dem zu testenden Bauelement anzulegen, dass ein Analog/Digitalwandler (33) vorhanden ist, der die Spannung über dem Bauelement erfasst und das Ergebnis zur Regelung der Spannungsquelle benutzt, so dass eine vorbestimmte Spannung über dem Bauelement anliegt, und dass wenigstens ein Strommessgerät vorhanden ist, um den Stromfluss durch das Bauelement zu messen.Measuring device for testing printed circuit boards on which electronic components ( 31 . 41 ) are arranged and electrically connected via at least two contact points to the conductor tracks of the circuit board, which measuring device has at least two contact means which are electrically conductively connected to the contact points, characterized in that the contact means are connected to a voltage source to supply a voltage across the to apply a test device that an analog / digital converter ( 33 ), which senses the voltage across the device and uses the result to control the voltage source so that a predetermined voltage is applied across the device, and that at least one ammeter is present to measure the current flow through the device. Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strommessgerät in einer Leitung (26, 36, 46, 56) von der Spannungsquelle zu dem Kontaktmittel vorhanden ist.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the current measuring device in a line ( 26 . 36 . 46 . 56 ) is present from the voltage source to the contact means. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung eine Datenverarbeitungsanlage (34, 44, 54) umfasst, die den Spannungswert oder den Spannungsablauf vorgibt.Measuring device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring device is a data processing system ( 34 . 44 . 54 ), which specifies the voltage value or the voltage sequence. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle über einen Verstärker (22, 32, 42, 51) mit den Kontaktmitteln verbunden ist.Measuring device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the voltage source via an amplifier ( 22 . 32 . 42 . 51 ) is connected to the contact means. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel Federstifte umfassen, die mit den Kontaktpunkten in elektrisch leitende Verbindung bringbar sind.Measuring device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the contact means spring pins include, with the contact points in electrically conductive connection can be brought.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4304448C2 (en) 1993-02-13 1996-01-18 Ita Ingb Testaufgaben Gmbh Guard test device

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