DE2906736A1 - Vorrichtung zur untersuchung von gedruckten schaltungen - Google Patents

Vorrichtung zur untersuchung von gedruckten schaltungen

Info

Publication number
DE2906736A1
DE2906736A1 DE19792906736 DE2906736A DE2906736A1 DE 2906736 A1 DE2906736 A1 DE 2906736A1 DE 19792906736 DE19792906736 DE 19792906736 DE 2906736 A DE2906736 A DE 2906736A DE 2906736 A1 DE2906736 A1 DE 2906736A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
node
tips
circuit
tip
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792906736
Other languages
English (en)
Other versions
DE2906736C2 (de
Inventor
Richard Prince Davis
Mark Solomon Hoffman
Walter Phelps Kern
Alexander David Pitegoff
Joseph Francis Wrinn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teradyne Inc
Original Assignee
Teradyne Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teradyne Inc filed Critical Teradyne Inc
Publication of DE2906736A1 publication Critical patent/DE2906736A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2906736C2 publication Critical patent/DE2906736C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01R31/316Testing of analog circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • 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
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

Es ist ebenfalls wünschenswert, individuelle Elemente dadurch testen zu können, daß die notwendigen Kontakte zu dem Kreis an leicht zu findenden Stellen auf der gedruckten Schaltung durch ungeübte Bedienungspersonen hergestellt werden können, die beispielsweise eher an einer Anschlußleitung eines Elements als an vorgeschriebenen Stellen auf den Anschlußflächen liegen, wenn die Elemente nahe zusammenliegen oder wenn die Anschlußflächen beide Seiten der gedruckten Schaltung belegen.
Die vorliegende Erfindung besitzt als Hauptmerkmal eine Sonde mit wenigstens zwei Kontaktspitzen, die eng genug
909834/0!
beieinanderliegen, um gleichzeitig eine An'schlußleitung eines montierten integrierten Kreises zu kontaktieren, andererseits aber weit genug voneinander entfernt sind, um Messungen elektrischer Aktivitäten bzw. Vorgänge in dem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen den Spitzen in einer ausreichenden Form zu ermöglichen und um den Spannungsabfall zwischen den beiden Spitzen, der sich aus dem Fluß des Teststromes durch den Widerstand des Abschnitts der Anschlußleitung ergibt, zu messen, wobei der Stromfluß eine Anzeige für den Zustand des Elementes ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform überspannen die voneinander getrennten Kontaktspitzen eine gesamte Entfernung, die nicht größer als 0,08 Inch ist, so daß sie zuverlässig auf den geraden Teil der Anschlußleitung eines montierten ICs passen. Der Teststrom ist von dem normalen Betriebsstrom auf der gedruckten Schaltung getrennt und wird direkt in die Anschlußleitung durch eine dritte Sondenspitze injiziert, die einen Punkt der Anschlußleitung kontaktieren kann, der mit dem von einer der anderen Spitzen kontaktierten Punkt elektrisch zusammenfallen kann. Die dritte Spitze kontaktiert die Anschlußleitung an einem Punkt, der von dem integrierten Kreis weiter entfernt ist als die anderen beiden Spitzen, so daß der gemessene Teststrom in den integrierten Kreis fließt. Es ist ein Schaltkreis zur Anzeige der elektrischen Kontakte zwischen den Sondenspitzen und der Anschlußleitung vorgesehen.
Eine Ausführungsform besitzt als Hauptmerkmal eine Sonde mit wenigstens zwei Spitzen, die im allgemeinen in der weiter oben bereits ausgeführten Weise voneinander entfernt sind, injiziert ein Testsignal über die Sonde direkt in die Anschlußleitung, mißt den durch den in den
909834/0864
IC fließenden Teststrom entlang eines Abschnitts der ' Anschlußleitung erzeugten Spannungsabfall, mißt auch den Spannungsabfall entlang eines Abschnitts der Anschlußleitung, der durch den von dem integrierten Kreis wegfließenden Strom erzeugt wurde, und bestimmt das Verhältnis zwischen dem inneren Widerstand R1 des ICs an der Anschlußleitung und dem parallelen Widerstand R2 der restlichen ICs an dem Knotenpunkt. Dabei ist dieses Verhältnis unabhängig von dem Widerstand des Ab-
10 Schnitts der Anschlußleitung. Diese Ausführungsform
ist auch für an Anschlußflecken der gedruckten Schaltung vorgenommene Messungen nützlich.
Anders gestaltete Ausführungsformen weisen in der Hauptsache eine Sonde mit wenigstens drei durch gleiche Abstände voneinander entfernte Spitzen auf, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig den geraden Teil der Anschlußleitung eines montierten ICs kontaktieren« Dabei wird ein Testsignal durch die Spitze injiziert, die dem
20 IC am nächsten liegt. Zwischen den anderen beiden
Spitzen wird der Spannungsabfall infolge der von dem IC über einen ersten Abschnitt der Anschlußleitung abfließenden Stromkomponente gemessen. Ein Testsignal wird durch die Spitze injiziert, die von dem IC am weitesten entfernt ist„ und es wird der Spannungsabfall zwischen den Spitzen gemessen, die dem IC am nächsten liegen, und der durch die Stromkomponente verursacht ist, die in den IC über einen zweiten Abschnitt der Anschlußleitung fließt, wobei der zweite Abschnitt die gleiche Länge wie der erste Abschnitt aufweist. Das Verhältnis R1/R2 wird auf diese Weise leicht und gut bestimmt. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist jede Spitze ein einziges Spitzenelemen-^ und die drei Spitzen überspannen eine gesamte Entfernung, die nicht größer als 0,08 Inch ist.
Eine weitere Form der Erfindung bestimmt<in der Hauptsache den gesamten Parallelwiderstand Rt an dem Knotenpunkt. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß ein Testsignal in die Anschlußleitung injiziert wird und daß wenigstens eine Spannungsmessung an ihr vorgenommen wird. Durch die Injektion wenigstens eines zusätzlichen Testsignals in die Anschlußleitung wird das Verhältnis R1/R2 bestimmt und es wird der Spannungsabfall infolge der Komponenten des Teststroms gemessen, die in entgegengesetzte Richtungen durch die Anschlußleitung fließen, wodurch die absoluten Werte von R1 und R2 ermittelt werden können. In bevorzugten Ausführungsformen, bei denen die gedruckte Schaltung elektrisch betrieben ist und bei denen die Sonde mit drei Spitzen verwendet ist, wird ein Verfahren mit vier Schritten ausgeführt, bei dem die Sonde nur einmal verschoben wird. In einem ersten Schritt, bei dem eine Spitze der Sonde angewendet wird, wird die Spannung am Knotenpunkt gemessen, ohne daß ein Testsignal injiziert wird. In einem zweiten Schritt, in dem dieselbe Spitze verwendet wird, wird ein Gleichstrom-Testsignal einer bekannten Stromstärke injiziert und die Spannung am Knotenpunkt erneut gemessen. Die Spannungsdifferenz zwischen den ersten zwei Schritten ist das Ergebnis des durch den kombinierten Parallelwiderstand Rt fließenden Teststroms und ermöglicht dessen Bestimmung. In einem dritten und vierten Schritt werden Wechselstrom-Testsignale injiziert und es werden die Spannungsabfälle an Abschnitten gleicher Länge der Anschlußleitung gemessen, die infolge der in entgegengesetzte Richtungen fließenden Stromkomponenten entstehen, um in der voranstehend beschriebenen Weise das Verhältnis R1/R2 zu bestimmen. Auf diese Weise wird eine in hohem Maße ausgeklügelte Diagnose der Fehler einer gedruckten Schaltung ermöglicht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung verwendet in
909834/0864
der Hauptsache injizierte Testsignale in dem Bereich unterhalb von 10 mA (vorzugsweise enthält der Bereich Ströme, die etwa so klein wie 0,1/uA sind), um gemessene Spannungen zu erzeugen, die in dem Mikrovoltbereich und tiefer liegen (vorzugsweise enthält der Bereich Spannungen, die so klein wie 30 nV sind). Auf diese Weise wird der normale Betrieb der elektrisch betriebenen gedruckten Schaltung nicht gestört und es werden Fehler aufgespürt, die auf eine andere Weise nicht leicht ermittelt
10 werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen des
Signale verarbeitenden Kreises, der solche tiefpegeligen Signale genau verarbeiten kann, ist in der Hauptsache für die Wechselstromsignale die Sonde über einen Übertrager mit einem Synchrondetektor gekoppelt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Hauptmerkmal darin, daß der Kontakt zwischen den Spitzen der Sonde und der Anschlußleitung während des Tests dadurch angezeigt wird, daO die Signalausgänge von ausgewählten Spitzenpaaren verglichen werden und daß angezeigt wird, ob der Vergleich so ausfällt, wie es erwartet wurde. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird ein spezielles Wechselstromsignal, das sich bezüglich der Frequenz wesentlich von dem Wechselstrom-Testsignal unterscheidetj in um 180° phasenverschobenen Formen in zwei Spitzen injiziert, so daß die Sondenausg'angs signale ausgelöscht werden,wenn beide Spitzen einen guten Kontakt mit der Anschlußleiterbahn bilden.
Ausführungsformen der Erfindung können auch für Messungen wertvoll sein, die an Anschlußflächen von gedruckten Schaltungen vorgenommen wurden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in der Hauptsache abgeschätzt, ob es einen aktiv treibenden
909834/
2506736
integrierten Kreis an dem Knotenpunkt gibt*.' Dies geschieht dadurch, daß R1 für wenigstens einen integrierten Kreis an dem Knotenpunkt und der R1 entsprechende Wert R2 bestimmt werden. R1 oder R2 (vorzugsweise der kleinere Wert) werden mit einem ausgewählten Wert K verglichen, wobei dieser Wert K so ausgewählt ist, daß er nicht kleiner als der erwartete Treiberwiderstand Rd für den Typ des gerade getesteten IC ^s ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird, nachdem festgestellt wurde, daß ein aktiver Treiber am wahrscheinlichsten an dem Knotenpunkt vorhanden ist, ein Wert RI1 der größer als der Wert R2 ist* als fehlerhaft ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt zu hoch ist, und ein Wert Rfr der kleiner als der Wert R2 ist, wenn die Spannung; am Knotenpunkt zu niedrig ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Möglichkeit eines Kurzschlußwiderstands dadurch berechnet ,. daß bestimmt wird, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereiches liegt, der an einem Ende durch das Verhältnis Rs/Rd (und vorzugsweise an dem anderen Ende durch Rd/Rs) begrenzt ist, wobei Rs eine ausgewählte Grenze für den erwarteten Wert des untersuchten Kurzschlußwiderstands ist. Im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen für logische TTL und ECL. ICs wird ein Bereich von 0,2 bis 5 angewendet, um in bezug auf einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem Eingangs-IC und der internen Versorgungsspannung des ICs zu prüfen; es wird ein Bereich von 0,6 bis 1,6 angewendet, um in bezug auf Kurzschlußwiderstände mit Zwischenwerten zu prüfen, die eine Spannung am Knotenpunkt verursachen , die niedrig sein sollte, aber hoch genug gehalten wird. Bei den früheren Fällen wird, wenn R1/R2 außerhalb des Bereichs von 0,2 bis 5 liegt, R1 als fehlerhaft ausgewählt, wenn es kleiner als R2 ist. In dem letzteren Fall (d.h. beim Test des Zwischenwertes der
909834/0884
2306736
Kurzschlußwiderstände), der untersucht wird, nachdembestimmt wurde, daß der Fehler wahrscheinlich nicht in dem Treiber liegt und daß es sich bei dem Fehler nicht um einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem Eingangskreis und der inneren Versorgungsspannung handelt^ wird ein Wert R1, der größer als der Wert R2 ist, als fehlerhaft ausgewählt, wenn RI/R2 innerhalb des Bereichs von 0,6 bis 1,6 liegtj und es wird ein Wert R1, der kleiner als der Wert R2 ist, ausgewählt, wenn R1/R2 außerhalb des Bereichs liegt. Schließlich wird, wenn keiner der zuvor angegebenen Tests positiv ist, ein Wert R1, der größer als der Wert R2 ist, als fehlerhaft ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt meinen Zwischenwert einnimmt, aber eigentlich niedrig sein sollte, und es wird ein Wert R1, der kleiner als der Wert R2 ist, ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt niedrig ist oder einen Zwischenwert aufweist, aber eigentlich hoch sein sollte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verhältnis zwischen dem Signal und dem Rauschen dadurch verbessert, daß in einem übertragergekoppelten Kreis zwischen dem Übertrager und dem Synchron-Detektor ein Breitbandverstärker eingefügt wird, der sowohl das Informationssignal als auch das in dem Transformator-Ausgangssignal enthaltene Rauschen ohne eine wesentliche Bandbegrenzung verstärkt. Auf den Verstärker folgt ein Filter, das einen Durchlaßbereich mit einer Breite aufwexTSts die zwischen der das Verstärkers und der des Synchron-Betektors liegt und auf die Taktfrequenz des Detektors mittig eia.ge stellt ist. Vorzugsweise weist der Verstärker ein Produkt aus der Verstärkung und der Bandbreite auf, -das wenigstens 5 MHz beträgt. Der Durchlaßbereich de« Filters ist nicht weiter als 10?£ der Taktfrequenz, Der Synchron-Detektor weist eine Bandbreite auf, die nicht grö-
909834/08B4
ßer als 15 Hz ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das Verhältnis aus dem Signal und dem Rauschen in den übertragergekoppelten Systemen dadurch verbessert, daß für die Primärwicklung des Übertragers ein Koaxialkabel mit einer geerdeten Außenabschirmung verwendet wird, um eine elektrostatische Abschirmung zu erreichen. An der Sonde wird ein Ausgangskabel verwendet, in dem vier Drähte in zwei verdrillten Paaren angeordnet sind. Eine Spitze ist in jedem Paar mit einem Draht verbunden und die anderen beiden Spitzen sind jeweils.mit den restlichen zwei Drähten verbunden, Vorzugsweise sind die verdrillten Paare individuell abgeschirmt. Es ist ein Schalter vorgesehen, der selektiv eines der Draht- . paare (und daher zwei Spitzen) über die Primärwicklung des Übertragers miteinander verbindet., -während über die dritte Spitze ein Wechselstrom-Testsignal in die Anschlußleitung eines integrierten Kreises injiziert wird..
■ ■ ι
In bevorzugten Ausführungsformen besteht das Hauptmerkmal darin, daß die Sonde ein Kontaktelement aufweist, das in einer Ruheposition federnd vorgespannt 1st, wobei ein Teil des Kontaktelements von einem Träger entfernt ist und in eine Betriebsposition gegen den Träger bewegt werden kann. Die Elementspitzen sind, wenn sia .sich in der Beiariebsposition befinden, in derselben Ebene ausgerichtet. Die Sonde besitzt als Hauptmerkmale Kontaktelemente-, die in bezug auf eine Achse des Trägers schräge Endteile aufweisen und die an ihren Enden am Umfang Kanten zum Kontaktieren der Anschlußleitung aufweisen, wobei die Achse parallel zu der Anschlußleitung ist» Zwei L-förmige Kontaktelemente mit"Torsionsfedern und ein Kontaktelement mit einer'Biegefeder sind in Nuten montiert, die in dem Träger enthalten sind.
909834/0864
2306736
Im folgenden wird der Schaltkreis und dessen Betrieb ~ einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigt:
5 Fig.,1 eine aufgebrochene isometrische Darstellung mit einem vergrößerten Teil der Sonde;
Fig.2 teilweise im Schnitt eine vergrößerte Darstellung des vorderen Enctes der Sonde , die gegen eine Anschlußleitung eines integrierten Kreises gedrückt ist, wobei ein Teil dieser Anschluftleitung nicht dargestellt ist;
Fig»3 ein Blockschaltbild einer Schaltung, wobei die-Sonde an den Kreis zur Signalverarbeitung angeschlossen
Fig.k Einzelheiten des im Zusammenhang mit der- Ausfilh-Ms 6 rungsform nach der Fig.3 verwendeten Ausführungs-Stromkreises; es sind herkömmliche elektrische Symbole verwendet und elektrisch, gemeinsame Punkte sind durch Buchstaben angegeben, die von Kreisen umgeben sind;
Fig.7 eine Einzelheit eines Kreises, der angewendet wird, um die Relais der Fig.3 bis 6 zu treiben;
Fig.8 eine Einzelheit des Siebkreises der Spannungsversorgung;
30
Fig.9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Bestimmung des Innenwiderstandes eines integrierten Kreises;
Fig.10 ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines bevor-
9&9834/σ864
zugten Untersuchungssystems für einen Kreis mit.. der Ausführungsform der Fig.5 erläutert;
Fig.11 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen, und und 12
Fig.13 eine schematische Darstellung einer weiteren Sonde^
Sonde:
Wie aus den Fig.1 und 2 ersichtlich ist, weist der Fühler bzw. die Sonde 10 einen Lexan-Träger 12 auf, der einen Handgriff 14 bildet und sich entlang; der Achse 15 zu dem Teil 16 verjüngt, das 0r13 Inch breit und 0,25 Inch lang ist. Das Teil 16 besitzt an seiner Rückseite eine versteifende Rippe 18 , wenn dies erforderlich ist (z.B. um zwischen benachbarte integrierte Kreise zu passen), weggeschnitten werden kann, und vorstehende Teile 20 und 22, die sich von ihren Enden aus 0,010 Inch erstrecken.
Der Träger 12 weist L-förmige Nuten 24 und 26 und eine gerade Nut 28 auf, die sich von Sockeln 30, 32 und 34 zu dem Teil 16 erstrecken, wobei sich die Nut 24 bis zu dem Ende des Trägers und über diesen hinaus erstreckt. Der kurze Schenkel der Nut 26 ist von dem kurzen Schenkel der Nut 24 0,030 Inch entfernt und das Ende der Nut 28 ist von dem kurzen Schenkel der Nut 26 0,030 Inch entfernt. Die Nuten sind entlang dem größten Teil ihrer Länge 0,015 Inch breit und 0,015 Inch tief und weisen abgerundete Bodenteile auf. Ihre Tiefe nimmt entlang der kurzen Schenkel der Nuten 24 und 26 und entlang der letzten 0,17 Inch der Nut 28 bis zu 0 Inch an ihren Enden ab. Due Nuten sind zwischen den Sockeln und dem Teil 16 durch eine rechtwinklige Vertiefung 29 unterbrochen. Der Lexan-Halter 36, der eine Vertiefung 37 aufweist, die mit der gegenüberliegenden Vertiefung 29 identisch ist,
909834/0864
2306736
und der Lexan-Deckel 38 sind mit dem Träger- 12 verschraubt.
Torsionsfedern 40 und 42 und die stabförmige Biegefe-
5 der 44 (von denen jede aus einem 0,015 Inch starken
Kupfer-Nickel-Draht besteht) sind in dem Block 45 montiert, der wiederum in die Vertiefungen 29 und 37 eingepaßt ist, so daß die Federn in den Nuten 24,26 und 28 ruhen. Die Federn sind um 90° gebogen, so daß sie in die Sockel 30, 32 und 34, bei denen es sich um genormte Anschlußsockel (beispielsweise vom Typ A-MP, Inc. No. 331810) handelt, passen. Ein Leitungskabel 52 (das die Kabel 102 und 104 und die Drähte 45,, 48 und 51 enthält, die ausführlicher in der Fig.3 dargestellt sind) ist mit den Sockeln verbunden und die Drähte verlaufen zwischen dem Träger 12 und dem Deckel 38 zu dem äußeren Kreis, wobei sie durch eine herkömmliche Zugentlastungs-Lagerung festgehalten werden (beispielsweise verlaufen Verbindungsbänder durch Xöcher in dem Träger 12 und um
20 die Drähte). Die Federn sind, wie dies in der Fig.2
dargestellt ist, länger -als die Nuten, so daß die Enden der Federn nicht unter die Oberfläche des Teils 16 gedruckt werden können, und durch die Umfangskanten der Federn gebildete Kontaktspitzen 54. 56 und 58 kontaktieren während des Gebrauchs (wie dies weiter unten erläutert wird) den Anschluß 60 des integrierten Kreises. Die Spitzen sind gleichmäßig um 0,1330 Inch voneinander ,getrennt und in einer geraden Linie in derselben Ebene liegend angeordnet, wenn die Spitzen durch den An-Schluß 60 (Fig.2) völlig niedergedrückt sind. Die Enden 62, 64 und 66 der Federn bilden mit der Fläche des Teils 16 Winkel von 30°, wenn sie nicht niedergedrückt sind. Jedes Ende 62 und 64 ist 0,06 Inch lang (Entfernung der -Mittelachse). Das Ende 66 ist 0,1? Inch lang. Die
35 Schäfte 68, 70 und 72 erstrecken sich im allgemeinen
909834/0864
2306736
entlang der Achse 15. Der Schaft 68 und der Schaft 70 sind 0,75 Inch lang. Der Schaft 72 ist 0,64 Inch lang. Auf diese Weise besitzen alle drei Federn einen Leitungsweg gleicher Länge und gleichen Widerstands. Die gesamte Probe ist 5" lang.
Stromkreis:
Wie aus der Fig.3 ersichtlich ist, sind für die Sonde 10 Eingangssignale durch den Testsignal-Generator 73 und den 10 kHz-Generator 74 vorgesehen, dessen +Ausgang 76 direkt mit der Spitze 56 durch den Draht 48 verbunden ist und dessen -Ausgang 78 ebenso wie der Ausgang 80 des Generators 73 durch einen Draht 45 mit der Spitze 54 oder durch einen Draht 51 mit der Spitze 58 durch den DPDT-Schalter 84 verbunden ist.
Mit dem Generator 73 sind positive und negative 1 kHz-Rechteckwellen und Gleichstromausgangssignale von 0,1, 1,0 und 10 mA wählbar. Wie sich dies auch aus der Fig.4 ergibt, weist der Ausgang "80 des Generators 73 positive und negative Stromgatter 86 und 88 auf, die Eingangssignale von positiven und negativen Stromgeneratoren 90 und 92, einem 1 kHz-Oszillator 96 und von Eingängen 1^-2
25 eines Computers 98 empfangen.
Die Testausgänge von der Sonde 10 sind durch SPDT-Schalter 100 entlang eines Weges, der aus den Kabeln 102 und 104, dem DPDT-Messungs-Auswahlschalter 106, dem Übertrager 108, dem Verstärker 110, Tdem Filter 112 und dem Synchron-Detektor 114 besteht, und entlang eines anderen Weges, der den Eingang 115 des Schalters 84 und den Verstärker 116 enthält, mit dem Computer 98 verbunden.
Die Kabel 102 und 104 sind verdrillte, individuell aige-
9139^34/085%
2&0S736
schirmte Paare, wobei, wie dies dargestellt- ist, die Spitzen 54 und 56 jeweils über Drähte 46 und 4? des Kabels 102 und die Spitzen 56 und 58 jeweils durch Drähte 49 und 50 des Kabels 104 mit dem Schalter 94 verbunden sind. Auf diese Weise werden die Drähte 47 und 49, die die Spitze 56 und den Schalter 106 verbinden, in jedem Kabel als einer der Drähte in dem verdrillten Paar geführt. Diese Kabelkonstruktion vermindert das Übersprechen und die Geräuschaufnahme.
Bei den Schaltern 84, 100 und 106 handelt es sich um abgeschirmte Relais. Die Spule des Schalters 106 ist mit Masse verbunden, um das Spulenrauschen in dem Relais zu vermindern. Der Übertrager 108 ist mit einem Mu-Metall individuell abgeschirmt und weist ein Windungsverhältnis von 6:3000 auf. Die Eingangswicklung 118 besteht aus einem Koaxialkabel , dessen Außenhülle geerdet ist» um eine elektrostatische Abschirmung zu bilden. Außerdem ist eine weitere Abschirmung dadurch vorgesehen, daß die Elemente 106, 108, 110, 112, 134 und 136 zusammen in einem Gehäuse aus einem Mu-Metall angeordnet sind und daß die Versorgungsspannungen für diesen Kreis gefiltert werden.
Bei dem Verstärker 110 handelt es sich um einen Impedanzanpassungspuffer hoher Geschwindigkeit,· mit einer Eingangsimpedanz, die größer als 10MJZist,und mit einem Produkt aus der Verstärkung und der Bandbreite von 6 MHz. Bei dem Filter 112 handelt es sich um ein auf ..eine Mlttenfrequenz von 1. kHz eingestelltes Bandpaßfilter mit einer Bandbreite von 100 Hz.
Der Detektor 114, der als ein phasenempfindliches Bandpaßfilter wirkt, dessen Mittenfrequenz auf 1 kHz eingestellt ist und das einen Durchlaßbereich von 4 Hz auf-
-20-
weist, besitzt eine Signalweg, der von djam Pufferverstärker 120 direkt zu der Addierstelle 122 verläuft, und einen anderen Signalweg, der über den Inverter 124 und den Chopper bzw. Zerhacker 126 verläuft, der durch das über den Pegelschieber 128 angelegte Testsignal getaktet wird. Das Signal verläuft dann über eine den Mittelwert bildende Vorrichtung 130 zu dem Schalter 100. Der Pegelschieber 128 verschiebt den Ausgang 80 von einem erdfreien Testsignal zu einem erdbezogenen Takt.
Bei dem Verstärker 116 handelt es sich um einen Gleichstromverstärker mit einem Verstärkungsfaktor von 1/2.
Es werden Sonden - Anordnungssignale dem Indikator 131 und über den selbsthaltenden Schalter 132 dem Computer 98 über das Gatter 133 zugeführt (um sicherzustellen, daß zwischen den drei Kontaktspitzen und der Leitung ein elektrischer Kontakt besteht)- Dabei weist das Gatter 133 Eingänge von dem Verstärker 110 über den 10 kHz-Detektor 134 und den 1 kHz-Vergleicher 136 auf, der wiederum Eingangssignale von der Wicklung 118 und dem Generator 73 empfängt. Ausgänge 138, 140, 142, 144 und 146 von dem Computer 98 steuern den in der Fig.3 dargestellten Kreis.
Die folgende Tabelle enthält die in dem in den Fig.4 bis 8 dargestellten Kreis verwendeten Kreiskomponenten. Ausgenommen davon sind Widerstände und Kondensatoren, deren Werte in den Fig.4 bis 8 angegeben sind. Bei allen Widerständen handelt es sich um 5%, 1/4 Watt Kohlewiderstände, sofern dies nicht anderweitig angegeben ist. Bei allen Kondensatoren handelt es sich um genormte kommerziell verfügbare Kondensatoren. Bei den Kondensatoren mit Werten zwischen 1,6 nF und 10 nF handelt es sich um Schichtkondensatoren. Bei den Kondensatoren mit
909834/0864
Werten zwischen 33 pF und 200 pP handelt es sich um Glimmerkondensatoren. Bei den Kondensatoren mit Werten zwischen 0,01 mF und 0,22 mF handelt es sich um Keramik-Kondensatoren. Bei den Kondensatoren mit Werten zwischen 15 mF und 390 mF handelt es sich um Tantal-Kondensatoren.
Tabelle
Ul Oszillator, Motorola, Inc.
K1114A 10 MHz SN 74LS192 SN 74LS74 SN 74LS02 SN 74LS04 U21, U25, U26 SN 74LS38
Operationsverstärker, LM201A Operationsverstärker, LM311 Operationsverstärker, LM218 Fairchild, Inc. FDH6626 D6, D8, D25, D26 1N5O6O
6.2V Zenerdioden, 1N828A Stabistor, General Electric Corp. STB722
Q1-Q3, Q13, Q18, Q19 Fairchild, Inc. S39395 010-12, Q15, Q17, Q20 Fairchild, Inc. S39394 Q7-Q9,'Q14, Q27 Motorola, Inc. SS557 Q4-Q6, Q16, Q23-025 General Electric Corp. X32D6880 Q21 4 Ampere Darlington, 2N6036
Q22 4 Ampere Darlington, 2N6039
Q26 FET, 2N4416
TR1-TR4 ausgewählte Widerstände 5OK-15OK
K1-K3 Relais, General Electric Corp.
3SCV5G04D1
T1, T2 gebräuchliche Drossel, 350UH
Transformer 108 6:3000 Transformator; Arnold, Inc. Nr. 6T-5651-H1 Ferrit-Bandkern,
Primärwicklung: -6 Windungen eines 50 Koaxialkabels mit geerdeter Abschirmung.
9 0 9 8 3 4/0864
U2-U5 , U7 5-U20 U22-U24 -A10, A12, A14-A18
U6 U8-U14, 1
U1 U21, U25, U26 3
A1 -D5, D7, D9-D24, D27
A1 , D8, D25, D26
A1 -Z3
D1 . X2
D6
Z1
X1
In der Ausführungsform der Fig.11 weist die Sonde 300· zwei Meßspitzen 302 und 304 auf, wobei jede eine Kelvin bezogene Zwangszufuhrungsspitze 306, 308 (Kelvin related forcing tip) aufweist, die einen Kontakt zu der An-Schlußleitung 310 des IC 311 auf beiden Seiten des Widerstands 303 des Abschnitts der Anschlußleitung herstellt. Die Spitzen 306 und 308 sind mit dem Ausgang des Wechselstrom-Testsignal-Generators 312 über den Schalter 314 verbunden, der durch das Ausgangssignal des Schaltgenera-
10· tors 316 gesteuert wird. Die Spitzen 302 und 304 sind mit dem Eingang des Synchron-Detektors 318 verbunden, der ein Takteingangssignal von dem Generator 312 empfängt. Das Ausgangssignal des Detektors 318 wird an den Synchron-Detektor 320 angelegt, der ein Takteingangssignal von dem Generator 316 empfängt, um das Gleichstromausgangssignal 322 zu erzeugen.
In der Ausführungsform der Fig.12 weist die Sonde 400 drei Spitzen 402, 404 und 406 auf, die gleichmäßig um 0,050 Inch voneinander getrennt sind. Bei jeder Spitze handelt es sich um eine federnde Auslegerfeder, die um einen Winkel von 45° gebogen und zur Kontaktierung der Anschlußleitung 408 des IC 410 mit ihren Angriffspunkten angespitzt ist. Die Spitzen sind in der Ruhelage in derselben Ebene liegend angeordnet, wobei ihre Spitzen in einer geraden Linie liegen. Die Teststromquelle 412, die einen 200 mA Test-Gleichstrom erzeugt, ist selektiv mit der Spitze 402 oder 406 durch den Schalter 414 verbunden. Der Meßkreis 416 zum Messen der Spannung zwischen den Spitzen und der Anzeigekreis 418 zum Anzeigen der elektrischen Kontakte zwischen den Spitzen und der Anschlußleitung 408 sind durch den Schalter 414 jeweils mit Spitzen 404 und 406 oder Spitzen 402 und 404 verbunden. Der Kreis 416 enthält ein Abtast-Relais 420, einen Über·?
trager 422 und einen Spannungsmeßkreis 424. Der Kreis
909834/08
418 enthält einen Impulsgenerator 426 und .einen Impulsr detektor 428, die durch den Zeitgenerator 430 gesteuert werden.
Die Fig.13 zeigt eine weitere Sonde mit zwei Meßspitzen 502 und 504, die 0,050 Inch voneinander getrennt sind und mit einer Spitze 506 zur Zwangsstromzuführung, die 0,010 Inch außerhalb der Spitze 504 angeordnet ist. Bei jeder Spitze handelt es sich um eine starre Nadel und die Spitzen sind in derselben Ebene liegend angeordnet, wobei ihre Angriffspunkte in einer geraden Linie liegen. Wenn die Sonde in dem System der Fig.12 angewendet wird (wobei der Schalter 414 weggelassen wird), wird sie den geraden Teil des IC-Anschlusses mit allen drei Spitzen
15 gleichzeitig kontaktieren.
Betrieb:
Bei den Fig.1 bis 3 werden, wenn normale Betriebsspannungen an die zu untersuchende gedruckte Schaltung angelegt sind, die Spitzen 54, 56 und 58 der Sonde gegen die Anschlußleitung 60 des zu testenden integrierten Kreises 148 angeordnet bzw. angedrückt, wobei die vorragenden Teile 20 und 22 an der gedruckten Schaltung anliegen und die gekrümmte Fläche der Lötverbindung zwischen der Anschlußleitung und der Anschlußfläche der gedruckten Schaltung überspannt. Die Spitzen werden auf diese Weise entlang des geraden Teils der Anschlußleitung zwischen der gekrümmten Fläche und der Biegung der Anschlußleitung in den integrierten Kreis positioniert. Die Sonde 10 wird dann gegen die Anschlußleitung bewegt, bis die Federn am Träger 12 aufsitzen, wobei die Spitzen voneinander um 0,030 Inch getrennt sind und in einer geraden Linie angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der An-
909834/0864
schlußleitung zwischen den Spitzen gleich-sind. . Wäh— rend die Spitzen nach unten gedruckt werden, graben sie sich ein und gleiten entlang der Oberfläche der Anschlußleitung. Dabei kratzen sie korrodierte Bereiche von der Anschlußleitung und steilen einen guten elektrischen Kontakt sicher. Die Abweichung der Spitze 54 gegenüber den Spitzen 56 und 50, die sich ergibt, wenn die Sonde gegen die Anschlußleitung gedruckt wird, ist vernächlässigbar (insbesondere wenn ein sehr kleiner Betrag eines Spiels nach oben zwischen dem Schaft 72 und dem Halter 36 vorhanden ist und sich der Schaft deshalb geringfügig nach oben biegt» um sich irgendeinem Bestreben der Spitze 54» sich gegen die anderen. Spitzen zu bewegen, anzupassen) und die Spitzen 56 und■-.-.
Ϊ5 5& drehen sich in Ebenen parallel zur Spitze 54~x; wobei die Spitzen sogar dann auf dem gewünschten-gleiehmaßl-. gen Abstand'gehalten werden^ wenn sie sieh abnützen und sich ihre Kontaktbereiche während eines wiederholten Gebrauchs vergrößern. Die Nuten 24, 26- und 28= tragen dafür Sorge, daß· die seitliche Position der Spitzen : starr bzw* festgehalten wird, und tragen so "dazu bei, daß der Spitzenabständ genau bzw. fehlerfrei ist. ;:
Bei der gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungs-. K form werden dann vier Testschritte, .unter, der S^beu.erung·,;. des Computers 98 durchgeführt, der über Steuereingänge 138 bis 146 wirkt,' ohne'daß die Sonde .körperlich bewegt., wird/ Xn dem ersten Scnritt wird die Spannung, die. normalerweise an der Spitze 58 anliegt, gemessen,, wobei der Änschlußleitüng kein-Teststrom,zugeführt wird* Dabei erfolgt die Messung dadurch, daß der Eingang des Verstärkers 116 durch den Schalter 84 mit der Spitze 58 und der'Ausgang des Verstärkers.durch den.Schalter 100 mit dem Computer 98 verbunden werden. ■ Die gemessene . Spannung wird in dem Computer durch einen Analog-Digi-
909834/086*
tal-Wandler (nicht dargestellt) in eine digital Zahlumgesetzt.
In dem zweiten Schritt wird ein Test-Gleichstrom in die Anschlußleitung durch die Spitze 58 mittels des Generators 73 injiziert. Dann wird wieder über den Verstärker 116 eine Messung der sich an der Spitze 58 ergebenden Spannung durchgeführt. Wie in der Fig.4 angegeben ist, wird die Polarität (d.h. in die Spitzen 58 hinein oder aus diesen heraus) und die Größe (d.h. 10Λ 1 oder 0,1 mA) des Teststromes durch Steuereingänge 142 ausgewählt. Die Polarität und die Größe des Stromes werden in Abhängigkeit von der Art des zu untersuchenden Elementes, dem normalerweise an der AnschluBleitung anliegenden Signal und dem gesamten an dem Knotenpunkt erscheinenden Widerstand ausgewählt, um den normalen Betrieb des Kreises nicht zu stören^ Beispielsweise wird^ wenn logische Kreise der Seihen 5400 getestet werden, ein charakteristischer Strom von 1 mA oder 10 jnA verwendet.
Beim dritten Schritt werden die Sondenausgänge von den Spitzen 5h und 5δ durch den Schalter 1436 jnit der Wicklung 118 verbunden. JDer Ausgang des Detektors Ή4 wird durch den Schalter 400 mit dem Computer 98 verbunden.
Es wird ein Test-Wechselstrom in die Ansclilußleiiaing über die Spitze 54 durch den Generator 73 indiziert; (es werden wieder 10, 1 oder ^, 1 mA ausgewählt , um den Betrieb des Kreises nicht zu stören). Es wird Tlie Span.· nung gemessen, die Zwischen den Spitzen 54 und 5ß Infolge des Teststromes erscheint^ der in den Integrierten Kreis über den Widerstand des Abschnitts 147 <Ler- An*- schlußleitung fließt.
Die 3iechselspannungen, die während des dritten Schrlttes zwischen den Spitzen erscheinen (wie auch im Schritt
909834/0864
4, wie weiter unten erläutert werden wird)·,- liegen charakteristischerweise in einem Bereich von 30 nV bis 10/uV. Die zuvor diskutierten Merkmale zum Schutz gegen Rauschen, d.h. die Abschirmung der Relais und des Kreises, die Verdrillung und Abschirmung der Verkabelung und die Konstruktion des Transformators 108, zusammen mit dem Filterkreis für die Versorgungsspannungen und die Erdung des einen Endes der Schalterspule 106 ermöglichen, daß diese Spannungen genau gemessen werden können. Die Genauigkeit der Wechselstrommessung wird auch durch den Gebrauch eines Wechselstrom-Testsignals und durch die spezielle Reihenfolge vergrößert, die aus dem Transformator 108 als ein rauscharmer Verstärker mit einem höhen Verstärkungsfaktor zur üblichen Rauschunterdrückung,, dem schnellen Verstärker 110, der sowohl das Testsignal als auch das Rauschen ohne eine wesentliche Bandbegrenzung auf nützliche Pegel tdme eine Verzerrung verstärkt, die die Charakteristiken sowohl des Testsignals als «ucli des Rauschens verwaschen wirde, dem Filter 112 zur Verminderung des Rauschens als "Vorbereitung auf die -Synchronanzeige, und dem Synchron-Detek— tor 114 besteht,, der aus <Leiu Heßsignal wirksam alle Komponenten entfernt., die mxSit in iezug auf die !frequenz und die Bhase mit dem injizierten 2Eestsignal identisch sind, Die den Mittelwert bildende Einrichtung 130 wandelt das -Meßsignal in eine integrierte Gleichspannung ^um, die ^proportional zu der 1 kHz-Komponente des MeBsignals ist, i)as Produkt aus dem Verstärkungsfaktor land der Bandbreite 4es Verstärkers 113 ist vorzugsweise gröBer als 5 WHz^ Die Bandbreite des Filters 112 wird so ausgewählt, daß sie so eng jtfie möglich,, irorzugswel.se nicht großer als t09i der Mittenfrequenz ist, um sicherzustellen, daß das 1 4£Hz-Testsignal in die 3db Punkte des TDurcTilaSbereiches fällt, wenn sicii dieser Durchlaßbereich mit dem Alter und der Temperatur verschiebt. Die Bandbreite des Detek-
909834/0884
tors 114, die durch die den Mittelwert bildende Einrichtung 130 bestimmt wird, wird so eng wie möglich ausgewählt , während für die Messung eine übermäßige Warteperiode nicht gefordert wird, und beträgt vorzugsweise weniger als 15 Hz. : ...
Während des vierten Schrittes werden die Sondenausgänge von den Spitzen 56 und 58 durch den Schalter .106-mit der" Wicklung 108 verbunden. Die Spitze 54 wird durch den , .
Schalter 84 mit dem Generator 73 verbunden.; Der Test- , Wechselstrom wird in die Anschlußleitung durch die ■ :;.. Spitze 54 injiziert und es' wird die Spannung .gemessen, die zwischen den Spitzen 56 und 58 infolge des aus. dem: integrierten Kreis durch den Widerstand des" Abschnitts, ·.
149 der Anschlußleitung* fließenden Teätstromes, erschein-fc..
Bei jedem der vier Te st schritte wird die Jinoriinuiig.- ..-,:. der Sonde 10 gegenüber der Änsehlußleltting d"urch; ζνψξ .'.,-voneinander unabhängig arbeitende Kreise r^die we.i,irer; 2α ten- beschrieben werden) angezeigtr fum gen;außfeletetK$^ sehe kontakte (d.h. mit Widerständen·, die kl-einer&L& 0r10 0hm sind) zwischen den drei Spitzen ,und. der Äri.-. . schlußleitung si eher zustell ein. - ;.·■■·„ ■·.-",·"- ■—■ , -:; iM ,. >
25 In dem ersten Anzeigekreis ist der Ausgang 76. des
Generators '74 direkt-mit der Kontaktspitze 56 verbunden» während der Ausgang 78, der in.bezug auf;den. Ausgang 76,, um 180 phasenverschoben ist, durch den Schalter 84.mit . der Spitze 54 während der Schritte .i.bis.J und mit der Spitze 58 während-deö Schrittes.4 vetibunden ist. Wenn, während jedes Testschrittes die zwei-mit dem Generator. .. 74 verbundenen Spitzen beide einen .guten elektrischen , , Kontakt mit der Anschlußleitung bilden., sind beide Axis- gangssignale in der Anschlußleitung vorhanden;iund.heben .
sich gegenseitig auf. Wenn eine der Spitzen keinen guten
909834/0864
2306736
Kontakt bildet,, ist nur ein Ausgangssignal'-vorhanden und läuft, da es nicht ausgeglichen bzw. kompensiert ist, durch den Sondenausgang zu dem 10 kHz-Detektor 134, der den selbsthaltenden Schalter 132 triggert, durch das OR-Gatter 133 (ORing-Gate), um für den Computer 98 ein Alarmausgangssignal zu erzeugen. Der Schalter speichert die Tatsache einer fehlerhaften Sondenanordnung , bis er durch ein Quittungs-Ausgangssignal 156 von dem Computer freigegeben wird. Das Ausgangssignal des Gatters 133 wird direkt an den Indikator 131, der an der Sonde 10 angeordnet ist, angelegt, ohne daß es gespeichert wird.
In dem zweiten Monitorkreis ist ein Eingang des Vergleichers 136 durch den Schalter 84 mit der Spitze 58 während der Schritte 1 bis 3 und mit der Spitze 54 während des Schrittes 4 verbunden^ während der andere Eingang durch den Schalter 106 mit der Spitze 56 während der Schritte 1 bis 3 und mit der Spitze 58 während des Schrittes 4 verbunden ist. Wenn während jedes Testschrittes beide der mit den Eingängen des Vergleichers verbundenen Spitzen einen guten elektrischen Kontakt zu der Anschlußleitung herstellen, liegt dasselbe Signal an beiden Eingängen an (d.h., das dem normalen Betrieb des Kreises entsprechende Signal, das Testsignal, wenn irgendein und irgendein nicht kompensiertes Ausgangssignal von dem Generator 74 vorliegen). Wenn irgendeine Spitze keinen guten Kontakt erzeugt, unterscheiden sich die Eingangssignale für den Vergleicher, und wenn sie sich mehr als um 0,10 Volt unterscheiden, triggert der Vergleicher 136 den selbsthaltenden Schalter durch das Gatter 132 und erzeugt wieder eine Anzeige an der Sonde.
Während der Testschritte 1 bis 3 prüft daher der erste Monitorkreis die Spitzen 54 und 56. Der zweite Kreis
909834/0864
prüft die Spitzen 56 und 58, indes während-des Schrit- -· tes 4 der erste Kreis die Spitzen 56 und 58 und der zweite Kreis die Spitzen 54 und 56 prüft.
Die in den vier Testschritten vorgenommenen Messungen liefern eine Information, die zu dem inneren Widerstand des integrierten Kreises 148 im Verhältnis stehen, die, wie dies oben bereits beschrieben wurde, bei der Feststellung und Ortung von Fehlern in der gedruckten Schaltung des Kreises nützlich ist. Da die Tests den normalen Betrieb der gedruckten Schaltung nicht stören, können Fehler, die am besten während der normalen Betriebsbedingungen (d.h. wenn eine normale Betriebsleistung an die gedruckte Schaltung angelegt ist) angezeigt werden (und in einigen Fällen nur angezeigt werden können) identifiziert werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Widerstände und Kondensatoren, deren Werte sich ändern, um Kriechverluste aufweisende Kondensatoren, um Relais und Schalter mit übermäßigen Kontaktwiderständen bei normalen
20 Betriebsspannungen, um Transistoren oder integrierte
Kreise mit einem ungenügenden Verstärkungsfaktor oder mit übermäßigen Verlustströmen, und um fehlerhafte Transistoren bzw. um Transistoren, die versagt haben, die im Innern des integrierten Kreises angeordnet sind und die die Ursache dafür sind, daß die Eingangs- oder Ausgangstransistoren des integrierten Kreises geöffnet oder kurzgeschlossen sind.
Die Fig.9- zeigt einen allgemeinen Lösungsweg zur Bestimmung des inneren Widerstands des integrierten Kreises 148. Der Widerstand R1 repräsentiert diesen inneren Widerstand, während R2 die kombinierten, parallelen inneren Widerstände aller anderen^ mit demselben Knotenpunkt (d.h. einem Punkt innerhalb eines Kreises, der zwei oder mehreren integrierten Kreisen und Ausgängen
909834/OffB*
gemeinsam ist), wie der Anschlußleitung 60, verbundenen integrierten Kreise repräsentiert. Wenn der Teststrom I in die Anschlußleitung 60 durch die Kontaktspitze 58 injiziert wird, fließt die Komponente 11 in R1 und die Komponente 12 in R2, wodurch eine Spannung Vx an der Spitze 58 verursacht wird, wobei Vx — 11 χ R1 - 12 χ R2 gilt. R1 kann bestimmt werden, wenn Vx und 11 bekannt sind. Wenn normalerweise eine Spannung an der Anschlußleitung 60 anliegt, bei der es sich beispielsweise um die normale Betriebsspannung des Kreises handelt, wird Vx dadurch gefunden, daß zuerst die Spannung an der Spitze 58 gemessen wird, ohne daß der Teststrom injiziert wird. Dann wird die Spannung gemessen, während der Teststrom injiziert wird, was dem ersten und zweiten oben beschriebenen Test entspricht. Vx ist die Differenz zwischen den beiden Messungen (d.h. die Spannung, die durch den injizierten Teststrom verursacht ist). 11 wird aus der Gleichung 11 = V1/R147 bestimmt, wobei V1 die Spannung ist, die zwischen den Spitzen 54 und 56 infolge des Stromes 11 erscheint, der in den Widerstand R1 durch den Widerstand R147, dem Widerstand des Abschnitts 147 der Anschlußleitung, fließt. V1 wird aus der Änderung der Spannung zwischen den Spitzen 54 und 56 infolge der Injektion des Teststromes während dem ersten und zweiten Testschritt oder durch die Injektion eines Wechselstroms mit einer bekannten Frequenz (beispielsweise wie in dem Schritt 3) und durch die Anzeige der zwischen den Spitzen 54 und 56 bei dieser Frequenz erscheinenden Spannung bestimmt. Wenn der Widerstand 147 bekannt ist, kann V1 be-
30 rechnet werden.
Durch die Verwendung der Information aller vier Testschritte kann jedoch vermieden werden, daß die Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der Anschlußleitung (die sich über einen Bereich von 10 bis 1 in Abhängigkeit von dem
909834/0864
Material der Anschlußleitung ändern können) bekannt sein müssen. Der gesamte an der Sonde 10 erscheinende Widerstand (d.h. die Parallelschaltung von R1 und R2) wird aus der in dem ersten und zweiten Testschritt erhaltenen
i Information durch die Lösung der Gleichung Rt = Vx/I bestimmt, wobei I der Teststrom (d.h. I = 11+ 12) und Vx wieder die Differenz zwischen den an der Spitze 58 infolge der Injektion des Teststromes erscheinenden Spannungen und Rt = (R1 χ R2)/(R1 + R2) ist. Weil R147 und R149
infolge der Geometrie der Kontaktspitzen 54, 56 und 58 gleich sind, können die Gleichungen V1 = 11 χ R147 und V2 = 12 χ R14 9 gelöst werden, um das Verhältnis 11/12 = V1/V2 anzugeben. V1 wird während des dritten Testschrittes durch die M essung der zwischen den Spitzen 54 und infolge des Stromes 11 erscheinenden Spannung bestimmt, wobei der Teststrom durch die Spitze 58 injiziert wird. V2 wird während des vierten Testschrittes durch die Messung der zwischen den Spitzen 56 und 58 infolge des Stromes 12 erscheinenden Spannung bestimmt, wobei der Teststrom durch die Spitze 54 injiziert wird. Durch die Anwendung des Gesetzes der Teilung des Stromes durch Parallelwiderstände (d.h.: I wird so geteilt, daß 11 durch R1 und 12 und R2 fließt), können 11 und 12 als 11 'S (i)· (R2)/Rt und 12 = (I).(R1)/Rt ausgedrückt werden, wobei diese Gleichungen die Beziehung 11/12 = R2/R1 ergeben. Es werden außerdem die Beziehungen V1/V2 = 11/12 und R2/R1 = V1/V2 angewendet. Es können daher durch das Auffinden von V1, V2 und Vx und bei Kenntnis des Stromes I die Gleichungen R1/R2 = V2/V1 und Rt = (R1xR2)/(R1+R2) gelöst werden, um R1 und R2 zu bestimmen, ohne daß die Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der Anschlußleitung bekannt sein nüssen.
Bei dem in der Fig.10 dargestellten, am meisten bevorzugten Lösungsweg werden der Wert des gesamten paralle-
909834/0864
len, an der Sonde anliegenden Widerstands -(-Rt), das Verhältnis zwischen dem inneren Widerstand des integrierten Kreises (R1) und die gesamten parallelen Widerstände aller anderen mit dem Knotenpunkt verbundenen ICs (R2) und die Werte von R1 und R2 verwendet, um Fehler in der gedruckten Schaltung zu lokalisieren.
Wenn vermutet wird, daß mit einem Knotenpunkt eines Kreises ein fehlerhafter integrierter Kreis verbunden ist, bringt die Bedienungsperson die Sonde 10 an der Anschlußleitung des integrierten Kreises an, von dem am wahrscheinlichsten angenommen wird, daß er fehlerhaft bzw. ausgefallen ist. Gewöhnlich handelt es sich dabei um die Anschlußleitung, die mit dem integrierten Kreis verbunden ist, der den Knotenpunkt treibt (bzw. an diesen ein Signal liefert), wenn dieser Ausgang bekannt ist und normale Betriebsspannungen an den Kreis der gedruckten Schaltung angelegt sind.
Die erste Stufe der Kreis-Analyse bestimmt, ob wenigstens ein wirksamer, aktiv treibender Kreis mit dem Knotenpunkt verbunden ist. Mit der Mehrzahl der Knotenpunkte des Kreises sind ein oder mehr treibende Kreise und ein- oder mehr Lasten oder Eingangskreise verbunden. Der innere Widerstand Rd eines treibenden·Kreises ist typischerweise sehr viel kleiner als der eines Eingangskreises (z.B. beträgt der treibende Widerstand bei TTL oder ECL-Logikkreisen 130 0hm, während ein Lastwiderstand 1,3 k Jl beträgt), so daß treibende Kreise und Eingangskreise durch
30 ihre Innenwiderstände unterschieden werden können.
In der ersten Stufe steuert der Computer 98 den Kreis der Fig.3, wobei er alle zuvor beschriebenen vier Testschritte durchführt, um den gesamten parallelen Widerstand Rt, der an der Anschlußleitung vorhanden 1st, und
909834/0864
2306736
das Verhältnis zwischen R1 und R2 zu bestimmen. Daraus ermittelt er R1 und R2. Der Computer wählt dann den kleineren Wert von R1 und R2 aus und vergleicht diesen Wert mit einer Zahl K, die so ausgewählt ist, daß sie
gleich groß oder etwas größer (um Widerstandstoleranzen zuzulassen) als der treibende Widerstand ist (beispielsweise ist K = 200 Ohm bei einer TTL- oder ECL-Logik). Da R2 der gesamte parallele Widerstand aller anderen mit dem Knotenpunkt verbundenen integrierten Kreise ist, kann er einen oder keinen aktiven treibenden Kreis enthalten. Wenn R2 beispielsweise aus N oder mehr Lastwiderständen besteht, wobei N gleich dem Verhältnis zwischen einer Last und einem treibenden Widerstand ist (beispielsweise ist N = 10 für eine TTL- und ECL-Logik), kann R2 kleiner als K sein. Dieser Fall wird jedoch nicht betrachtet, weil es eine guLe Design-Praxis erfordert, daß kein treibender Kreis mit einer solchen extremen Anzahl von Eingangslasten belastet wird.
Wenn weder R1 noch R2 kleiner als K ist, liegt der Fehler am wahrscheinlichsten bei dem integrierten Kreis, der den treibenden Kreis für den Knotenpunkt enthält. D.h., daß kein aktiver treibender Kreis an dem Knotenpunkt vorhanden ist. Der Computer zeigt an, daß dies der Fehler ist und der integrierte Kreis, der den treibenden Kreis enthält, muß dann beispielsweise durch die Zuhilfenahme von Schaltplänen lokalisiert werden. Wenn ein aktiv treibender Kreis gefunden ist (d.h. entweder R1 oder R2 kleiner als K ist), handelt es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten nicht um einen Fehler bzw. Versagen des treibenden Kreises (beispielsweise einen offenen Kreis), sondern um einen Fehler in einem Eingangskreis. Es ist dann erforderlich, ausgeklügeltere Kritierien anzuwenden, um den wahrscheinlichen Ort des Fehlen; in dor zweiten Stufe der Analyse
35 zu bestimmen.
909834/0864
Die zweite Stufe der Analyse bestimmt, ob es sich bei ■·■ dem Fehler um einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem IC-Eingangskreis und der internen Versorgungsspannung des ICs handelt (beispielsweise hält bei TTL- und ECL-Logikkreisen ein Kurzschlußwiderstand für die interne 1,2 Volt Schwellenspannung der integrierten Kreise die an dem Knotenpunkt erscheinende Spannung unter 1,8 Volt, der Schwellenspannung für den Übergang von dem Zustand einer logischen "0" zu einer logischen "1"). Dabei wird der Fehler dadurch bestimmt, da3 ermittelt wird, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines von dem Verhältnis von Rs (das weiter unten definiert wird) zu Rd und des reziproken Wertes Rd zu Rs begrenzten Bereichs liegt. Für eine TTL- und ECL-Logik liegen die bevorzugten Grenzen bei 0,2 und 5,0. Rs wird dadurch ausgewählt, daß für jede mögliche Konfiguration des Kurzschlußwiderstands der maximale Wert, den dieser Widerstand annehmen kann und der noch das Erscheinungsbild des Fehlers wirksam verursacht, bestimmt wird. Im allgemeinen liefert ein Bereich
20 von +20% um jede Grenze nützliche Ergebnisse.
In der ersten Stufe wurde bestimmt, daß es einen aktiv treibenden Kreis an dem Knotenpunkt gibt, so daß beispielsweise für eine TTL- und ECL-Logik der maximale Wert des Kurzschlußwiderstands weniger als 1/5 des Wertes des treibenden Widerstands (1/5 von 130 0hm oder 26 0hm) ist, wenn die Spannung am Knotenpunkt unter 1,8 Volt gehalten wird. Wenn der Fehler bei R1 lokalisiert ist, ist der treibende Widerstand ein Teil von R2, und R2 ist dem treibenden Widerstand gleich oder kleiner als der treibende Widerstand (beispielsweise 130 0hm), so daß das Verhältnis R1/R2 (26/130) kleiner als 0,2 ist.. Wenn der Fehler in R2 lokalisiert ist, ist R2 dem Wert des Kurzschlußwiderstiinds gleich oder kleiner als der Wert des Kurzschluwßderstands (26 0hm) und R1 ist größer
909834/0864
als ein treibender Widerstand oder einem treibenden Widerstand (130 Ohm) gleich, so daß das Verhältnis R1/R2 (130/26) größer als 5,0 ist.
ρ Rs wird vorzugsweise dadurch ermittelt, daß herkömmliche Techniken zur Untersuchung des Kreises angewendet werden, d.h., daß die tatsächlichen Eingangskreise und die treibenden Kreise in dem Typ der interessierenden ICs bestimmt werden (beispielsweise durch das Nachschlagen in
IO einem Produktkatalog des Herstellers), daß vorausgesetzt wird, daß ein Kreis einen treibenden Kreis aufweist, der die maximale mögliche Anzahl von Eingangskreisen treibt, daß vorausgesetzt wird, daß ein KurzschluMderstand eines unbekannten Wertes zwischen dem Eingang und der internen
Versorgungsspannung in einem treibenden integrierten
Kreis verbunden ist, daß die äquivalente Kreisanalyse von Thevenin und Norton angewendet wird, um eine Reihe von
Gleichungen zu erhalten, die Rs auf die Charakteristiken des vorausgesetzten Fehlers beziehen, und daß diese Glei-
!0 chungen zur Ermittlung von Rs gelöst werden.
In dem verkürzten, angenäherten Lösungsweg, der in dem Bereich der Elektrotechnik angewendet wird, stellt sich eine solche Analyse folgendermaßen dar:
Beispielsweise wird, wenn man sich auf den Kreis eines SN5400 NAND-Gatters mit zwei Eingängen bezieht, das auf den Seiten 3 Ms 6 der Druckschrift Texas Instruments, Inc. "TTL Data Book for Design Engineers", zweite Auf-
>0 lage dargestellt ist, vorausgesetzt, daß der Multiemitter-Eingangstransistor fehlerhaft ist, so daß an seiner Stelle ein Kurzschlußwiderstand Rs erscheint, der zwischen beispielsweise dem Eingang A und dem Kollektor dieses Transistors vorhanden ist. Da dieser Kollektor
>5 auf einer Spannung gehalten wird, die dem Spannungsab-
909834/0864
-Zu
an zwei in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden gegenüber Masse entspricht (durch die Basis-Emitter-Dioden des Transistors, dessen Basis mit dem Kollektor des Eingangstransistors verbunden ist, und den Transistor, dessen Basis mit dem Emitter dieses zweiten Transistors verbunden ist), tritt dieser Kurzschlußwiderstand so in Erscheinung, als ob er zwischen dem Eingang A und einer 1,2 Volt Spannung der internen ■Versorgungsspannung vorhanden wäre. Der Ausgang des Gatters erscheint als ein 130 Ohm Widerstand (Rd) und eine in Reihe geschaltete Diode, die mit der externen 5 Volt Versorgungsspannung für das Gatter verbunden ist, wenn der Gatterausgang versucht, die Spannung an dem Knotenpunkt auf den Wert einer logischen "1" (d.h. 1,8 Volt) anzuheben.
Der äquivalente Kreis erscheint so als eine Reihenschaltung eines 130 Ohm Widerstands und eines unbekannten Kurzschlußwiderstands Rs zwischen einem 4,4 Volt Pegel (5,0 Volt minus einem Dioden-Spannungsabfall von 0,6 Volt) und einem 1,2 Volt Pegel. Die Spannung Vn an dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen (d.h. dem Knotenpunkt) ist so durch die unten angegebene Beziehung gegeben, in der Rs der Wert des KurzSchlußwiderstands ist.
Vn-.1,2 V+ )· (4,4 V - 1,2 V).
Diese Gleichung wird gelöst, um Rs für einen Wert Vn = 1,8 Volt zu ermitteln. Rs ergibt sich zu 26 0hm oder dem 0,2-fachen des treibenden Widerstands Rd von 130 0hm.
Wenn daher der Computer herausfindet, daß das Verhältnis R1/R2 kleiner als 0,2 oder größer als 5,0 ist, ist der Fehler am wahrscheinlichsten in dem kleineren Wert von R1 und R2 lokalisiert. Dieser kleinere Wert enthält den Kurzschlußwiderstand (z.B. 26 0hm). Auf diese Weige zeigt
909834/0864
der Computer an, daß der Fehler lokalisiert wurde, wenn R1 kleiner als R2 ist. Ist R2 aber größer als R1, so geht die Bedienungsperson zu der nächsten Anschlußleitung an dem Knotenpunkt (wenn sie nicht bereits bei der letzten Anschlußleitung ist und der Computer in diesem Fall anzeigt, daß alle integrierten Kreise in Ordnung sind) und wiederholt die Stufe 2.
Wenn das Verhältnis R1/R2 innerhalb der Grenzen 0,2 bis 5,0 liegt, sind alle internen Widerstände R1 an dem Knotenpunkt im Vergleich zu dem treibenden Widerstand groß genug, so daß es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten nicht um einen internen Kurzschlußwiderstand zwischen dem IC-Eingang und der internen Versorgungsspannung handelt. Es müssen weitere Kriterien angewendet werden.
Die in der dritten Stufe der Untersuchung angewendeten Kriterien stützen sich auf die Differenz zwischen der tatsächlich an dem Knotenpunkt anliegenden Spannung und einer bekannten Spannung, die dort anliegen sollte, wenn es keinen Fehler gäbe. Wenn die anliegende Spannung irgendein Zwischenpegel ist (z.B. den Pegel zwischen, einer logischen "0" und einer logischen "1") und kleiner sein sollte (z.B. eine logische "0"), d.h. der treibende Kreis versucht die Spannung am Knotenpunkt auf den Wert der logischen "0" herunterzuziehen und kann dies aber nicht, wird der Fehler am wahrscheinlichsten als ein Kurzschlußwiderstand erscheinen, der größer ist als der treibende Widerstand zwischen einem IC-Eingang und der Versorgungsspannung für den IC (z.B. +5 Volt für eine TTL- und ECL-Logik). Wenn R1 diese ■ Kurzschlußwiderstand ist, wird R1 größer sein als R2, das den treibenden Widerstand enthält, und der Computer ermittelt, daß der Fehler lokalisiert wurde und zeigt dies an. Wenn 111 nicht größer als R2 ist, wechseit die Bedienungsperson zu der nächsten Anschlußleitung
909834/0864
an dem Knotenpunkt und das Testverfahren beginnt von neuem,mit der zweiten Stufe, wenn man davon absieht, daß der Computer anzeigt, daß alle integrierten Kreise an dem Knotenpunkt in Ordnung sind, wenn die Sonde sich bereits an der letzten zu testenden Anschlußleitung befindet .
Wenn die anliegende Spannung einen tiefen Pegel oder einen Zwischenpegel (d.h. den Pegel einer logischen "O" oder den Pegel, der zwischen einer logischen "0" und einer logischen "1" liegt) aufweist und einen hohen Pegel (beispielsweise den Pegel einer logischen "1") aufweisen sollte, d.h., daß der treibende Kreis die Spannung an dem Knotenpunkt nicht auf den Wert einer logischen "1" hinaufziehen kann, erscheint der Fehler als ein Kurzschlußwiderstand mit einem kleinen Wert (im Vergleich zu einem treibenden Widerstand) zwischen einem IC-Eingang und Masse. Auf diese Weise ermittelt der Computer, wenn R1 kleiner als R2 ist, das wieder den treibenden Widerstand enthält, daß der Fehler lokalisiert wurde, und zeigt dies an. Wenn R1 nicht kleiner als R2 ist, wechselt die Bedienungsperson zu der nächsten Anschlußleitung und der Test beginnt von neuem mit der zweiten Stufe, sofern der Computer nicht anzeigt, daß alle ICs an dem Knotenpunkt in Ordnung sind, wenn die Sonde sich an der letzten zu testenden Anschlußleitung befindet .
Wenn jedoch die an dem Knotenpunkt anliegende Spannung groß ist und klein sein sollte (z.B, den Wert einer logisehen "1" aufweist und den Wert einer logischen "0" haben sollte), handelt es sich bei dem Fehler nicht um einen großen Widerstandskurzschluß zu der IC-Versorgungsspannung oder einen kleinen Widerstandskurzschluß zur Massen, sondern um irgendeinen Zwischenwert des Widerstands und es ist erforderlich, ein Kriterium mit dem Verhältnis R1/R2
909834/0864
anzuwenden„ wie dies in dem zweiten Schritt der Untersuchung angewendet wurde. Das Kriterium wurde in derselben Weise wie in der zweiten Stufe bestimmt. Es werden einige Konfigurationen des Kurzschlußwiderstands vorausgesetzt.
Es wird der Bereich für erlaubbare Widerstandswerte für jede Konfiguration bestimmt, der das Erscheinen dieses Fehlers verursachen würde. Daraus wird der entsprechende Bereich für das Verhältnis R1/R2 bestimmt. D.h., der Kurzschlußwiderstand kann entweder ein Teil von R1 oder R2 sein und der jeweils andere Wert R1 oder R2 ist dem treibenden Widerstand gleich oder ist kleiner als der treibende Widerstand, wie dies in der zweiten Stufe diskutiert wurde, so daß der Kurzschlußwiderstand auf weniger als 60% des treibenden Widerstands, d.h. das Verhältnis R1/R2 liegt zwischen 0,6 und 1,6, begrenzt ist. Wenn das Verhältnis in einem Bereich von 0,6 bis 1,6 liegt, handelt es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten um einen Kurzschlußwiderstand, der größer ist als ein treibender Widerstand, und wenn das Verhältnis außerhalb des Bereichs von 0,6 bis 1,6 liegt, handelt es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten um einen Kurzschlußwiderstand, der kleiner ist als ein treibender Widerstand. Der Computer beistimmt jeweils, ob R1 größer oder kleiner als R2 ist und zeigt den lokalisierten Fehler an, wenn dieser Test positiv ist.
Wenn der Test negativ ist, wechselt die Bedienungsperson, wie dies oben beschrieben wurde, entweder zu der nächsten Anschlußleitung oder der Computer zeigt an, daß alle integrierten Kreise an dem Knotenpunkt in Ordnung sind.
Es können herkömmliche Programm-Techniken angewendet werden, um das Flußdiagramm der Fig.10 an einen verfügbaren Computer anzupassen. Die bevorzugte Ausführungsform, die den Teradyne M365C Computer verwendet, schließt das · Abtasten der Kreiswege (circuit path tracing) und andere Merkmale ein, die im Zusammenhang mit dem Teradyne L125
909834/0864
Kreisdiagnosesystem zum Lokalisieren eines- fehlerhaften Knotenpunkts vor der vorliegenden Erfindung verwendet wurden. In dem Anhang A hierzu (der durch die Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung eingeschlossen wird) ist ein Zeilenausdruck eines geeigneten Programms zur Verwirklichung bzw. Anwendung der bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit einem L125 System enthalten, das so abgeändert wurde, daß es die spezielle Sonde und den Kreis, die oben beschrieben wurden, einschließt. Bei dem Anhang B hierzu (der durch die Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung mit eingeschlossen wird) handelt es sich um das Handbuch von Teradyne, das ausführliche Instruktionen darüber enthält, wie ein L125 System abgeändert werden muß. Die Inhalte der Anhänge A und B sind hiermit ein Teil dieser Anmeldung. Die schematischen Darstellungen der gedruckten Schaltungen CT133i CT134 und CT136 des Anhangs B sind in den Fig.4" bis 6 der vorliegenden Patentanmeldung dargestellt. Bei den restlichen gedruckten Schaltungen, auf die in dem Anhang B Bezug genommen wird, handelt es sich um dieselben identisch bezeichneten gedruckten Schaltungen, die gegenwärtig in dem L125 System verwendet werden. Diese restlichen Kreise brauchen nur verdoppelt zu werden, um beim Bilden der Schnittstelle zwischen dem Kreis der Fig.4 bis 8 und dem L125 System verwendet zu werden.
In der Ausführungsforrn der Fig. 11 wird der Test-Wechselstrom mit der Frequenz f1 von dem Testsignal-Generator 312 in die Anschlußleitung 310 über den Schalter 314 und abwechselnd über die Spitzen 306 und 308 injiziert. Das Wechsein zwischen den Zuführungsspitzen wird mit einem Frequenzwert f2 vorgenommen, der kleiner als f1 ist und durch das Ausgangssignal des Schaltgenerators 316 gesteuert wird. Es erscheinen so gegeneinander um 180° phasenverschobene Spannungen abwechselnd zwischen den Spitzen 302 und 304 infolge der Komponenten des Teststromes, die abwechselnd
909834/0864
von der Spitze 308 in den Widerstand R1 des integrierten Kreises 311 und von der Spitze 306 von dem Widerstand R1 weg in den Widerstand R2, dem kombinierten Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt, fließen. Die Spannungen werden an die Eingänge des Synchron-Detektors 318 angelegt, um einen rechteckwellenförmigen Ausgang mit der Frequenz f2 zu erzeugen, wobei die Größen der positiven und negativen Schwingungen der Rechteckwelle die Spannungen repräsentieren, die infolge der Komponenten des Teststromes , die in den Widerstand R1 fließen und von dem Widerstand R1 wegfliei3en, entstehen. Das Ausgangssignal des Detektors 318 wird dann synchron durch den Detektor 320 ermittelt, um ein Gleichstrom-Ausgangssignal 322 zu erzeugen, dessen Größe das Verhältnis R1/R2 darstellt und dessen Vorzeichen anzeigt, ob R1 oder R2 größer ist. Beispielsweise zeigt ein positives Ausgangssignal an, daß R1 größer als R2 ist, und zeigt ein negatives Ausgangssignal an, daß R1 kleiner als R2 ist. Die in der Fig.11 dargestellte Ausführungsform bestimmt dadurch.das Verhältnis R1/R2 in einem kombinierten Meßschritt, wobei die Messungen über einen einzigen Abschnitt der Anschlußleitung 310 vorgenommen werden und wobei der Wert des Widerstands 303 nicht bekannt sein muß.
In der Ausführungsform nach der Fig.12 wird die Sonde 400 mit den Ausleger-Federn bzw. den einseitig eingespannten Federn der Sondenspitzen gegen die Anschlußleitung des integrierten Kreises gedrückt, wobei die Spitzen 404 und 406 den geraden Teil der Anschlußleitung kontaktieren und die Spitze 402 um den Bogen der Anschlußleitung herum greift. (Bei einigen integrierten Kreisen kann der gerade Teil der Anschlußleitung lang genug sein, daß alle drei Spitzen an ihm angreifen können. Im Gegensatz zu den Fällen der Ausführungsform der Fig.1 bis 10 beeinträchtigt bei dieser Ausführungsform die Ungleichheit der Länge des
909834/0864
Anschlußleitungsabschnitts, die sich daraus ergibt, daß die Anschlußleitung in einem Abschnitt gebogen ist, während der andere Abschnitt gerade ist, nicht die Genauigkeit des Tests, weil nur Grade der Größe und nicht spezielle Werte gemessen werden.) Die Spitze 406 ist als Injektionsspitze ausgewählt und über den Schalter 414 mit der Quelle 412 verbunden. Es wird ein Test-Gleichstrom von 200 mA in die Anschlußleitung injiziert. Die zwischen den Spitzen 402 und 404 infolge des in den inneren Widerstand des integrierten Kreises fließenden Teststromes erscheinende Spannung wird an den Meßkreis 424 durch das Relais 420 und den Übertrager 422 angelegt, wobei das Relais abwechselnd die Polarität dieser Spannung an dem Eingang zu dem Übertrager umkehrt, so daß die Spannung an dem Eingang des Übertragers als Rechteckwellensignal erscheint. Der Meßkreis 424 nimmt während jeder halben Periode dieser Rechteckwelle eine Messung vor (auf diese Weise wird jede innere Fehljustierung bzw. Fehlanpassung in dem Meßkreis aufgehoben) und erzeugt ein Ausgangssignal 432, um eine allgemeine Anzeige des in den integrierten Kreis fließenden Stromes zu erzeugen. Das Vorhandensein eines wesentlichen Stromflusses in dem Fall, in dem kein Stromfluß erwartet wurde, würde einen Kurzschluß (d.h. einen zu kleinen internen Widerstand) in dem integrierten Kreis anzeigen. Es können auch die Spitze 402 als Injektionsspitze und die Spitzen 404 und 406 als Meßspitzen ausgewählt werden, um allgemein anzuzeigen, ob es einen Kurzschluß an der Seite der Sonde gibt, die von dem integrierten Kreis entfernt ist.
Die Anordnung der Sondenspitzen wird während abwechselnder Halbperioden dadurch angezeigt, daß ein Puls von dem Generator 426 in die Meßspitzen am Anfang der Halbperioden injiziert wird. Wenn die Meßspitzen effektiv über die Anschlußleitung kurzgeschlossen sind, wird der Puls reflek-
909834/0864
tiert und der Detektor 428 ermittelt den r-eflektierten-PuIs, um anzuzeigen, daß die Spitzen einen geeigneten Kontakt herstellen.
5 Die beiden Meßspitzen und der MeSkreis 416 können zur
Ermittlung einer nützlichen Information allein angewendet werden, die sich auf den Zustand des IC 410 bezieht, wobei Betriebsspannungen an die gedruckte Schaltung angelegt werden und der IC gebraucht bzw. betrieben wird (d.h.
durch das Anlegen sich wechselnder Eingangssignale, um eine Änderung der Ausgangssignale an der Anschlußleitung 408 zu verursachen). Die Änderung der Spannung zwischen den Meßspitzen infolge der Änderung des normalen in der Anschlußleitung 408 fließenden Betriebsstromes kann mit denen verglichen werden, die bekannterweise dann auftreten, wenn der IC 410 nicht fehlerhaft ist.
Wenn die Sonde der Fig.13 verwendet wird, muß jeder injizierte Teststrom durch die Spitze 506 fließen, die der Spitze 405 zu nahe liegt, um als Meßspitze dienen zu können.
Bei einer weiteren Ausführungsform können beispielsweise die Kontaktfedern 208, 210 und 212 der Sonde vorzugsweise aus einem Draht bestehen, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Kontaktspitzen an einer Ecke des Querschnitts ausgebildet sind, als daß sie - wie dies in der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist - durch einen gekrümmten Rand gebildet werden. Auf diese Weise kann möglicherweise der Wert, bei dem der Kontaktbereich der Spitze mit der Abnutzung zunimmt, vermindert werden und eine schärfere Spitze erzeugt werden, die sich in die Anschlußleitung eingräbt.
Außerdem kann beispielsweise in Verbindung mit dem drei-
909834/08 6 4
stufigen Diagnoseverfahren eine nützliche-Information " dadurch erhalten werden, daß die dritte Stufe direkt durchgeführt wird, nachdem bestimmt wurde, ob ein aktiver Treiber vorhanden ist^ und sogar dadurch, daß der Vergleicherzweig für das Verhältnis der dritten Stufe weggelassen wird, obgleich solch ein Verfahren eine weniger verläßliche Diagnose liefert.
909834/0864
52-
IO
FIG. 3
47_
148
147
149*
' /56
58
48
/1 51
49 ■50
z45
115
SCHAL
>UHAi: TER
VERSTÄRKER
J l_ LEVERS!
/verstärker
TESTSIG-
NALGENE-RATnR
80
TER
,73 128
84
I KHZ VERGLEICHES
76
OR
V_
78
74 MITTELWERT BILDENDE EINRICHTUNG
I38>
140
100.
VERSTÄRKER
116
SCHAL TER
-132,
^ZZSELBSTHALTENDER 144 SCHALTER
146
COMPUTER 98
INDIKATOR

Claims (1)

10509 21. Februar 1979
U.S.Ser.No. 879,881
Priorität: 21. Februar 1978
Teradyne3 Inc. , Boston,, Mass. (V.St,A.) Vorrichtung zur Untersuchung von gedruckten Schaltungen
Patentansprüche
1 J Torrichtung zur Untersuchung von elektrischen, gedruckten Schaltungen, dadurch gekennze i c h η e t, daß eine Sonde wenigstens zwei Kontaktspitzen aufweist, daß diese Spitzen nahe genug beieinander angeordnet sind, um gleichzeitig eine Anschlußleitung eines auf der gedruckten Schaltung montierten integrierten Kreiselementes kontaktieren zu können,, daß die Spitzen einen ausreichend großen Abstand voneinander aufweisen, um die Messung von elektrischen Vorgängen in dem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen den Spitzen zu ermöglichen, und daß eine Meßeinrichtung zum Messen des sich infolge des durch den Widerstand des Abschnitts der Anschlußleitung fließenden Teststromes zwischen den Spitzen ergebenden Spannungsabfalls vorgesehen ist.
2„ Vorrichtung noch Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet ρ daß die Sonde eine erste9 eine zweite und eine dritte Spitze aufweist, daß eine Testsignalquelle zum Injizieren des Testsignals in die Anschlußleitung durch die erste Spitze vorgesehen ist, daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung zum Messen des Spannungsabfalls zwischen der zweiten und der dritten Spitze aufweist „ und daß die erste Spitze nit der Anschlußleitung
909834
an einem Punkt einen elektrischen Kontakt bildet, der weiter von dem integrierten Kreiselement entfernt ist als die zweite und dritte Spitze.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Spitzen so konstruiert und angeordnet sind, daß sie die Anschlußleitung entlang einer geraden Linie kontaktieren.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des elektrischen Kontaktes zwischen den Spitzen und der Anschlußleitung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung zum Injizieren eines elektrischen Pulses in die Spitzen und eine Einrichtung enthält, die ermittelt, ob der injizierte Puls von den Spitzen zu der Quelle zurückreflektiert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Spitzen hinreichend weit voneinander getrennt sind, um die Messung elektrischer Vorgänge zwischen jedem Spitzenpaar zu ermöglichen, und daß eine Einrichtung zum Verbinden der Testsignalquelle mit einer der Außenspitzen und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den anderen beiden Spitzen vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum direkten Injizieren eines Testsignals in den Leiter über die Sonde vorgesehen ist,-daß eine Einrichtung zum Messen eines ersten Spannungsabfalls, der an einem Abschnitt durch den Fluß des Teststromes durch den Abschnitt von dem integrierten
909834/0864
Kreis weg entsteht, und eines zweiten Spannungsabfalls, der an einem Abschnitt durch den Fluß des Teststromes durch den Abschnitt in den integrierten Kreis entsteht, vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses R1/R2 vorgesehen ist, wobei R1 der innere Widerstand des integrierten Kreises ist und >Jobei R2 der Parallelwiderstond aller anderen integrierten Kreise an demselben Knotenpunkt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn-, zeichnet , daß der erste und der zweite Spannungsabfall an demselben Abschnitt gemessen werden.
9- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Spitze einen ersten Kontakt zum Injizieren des .Testsignals und einen zweiten Kontakt aufweist, der ein Eingangssignal für die Meßeinrichtung erzeugt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal ein Wechselstrom mit einer ersten Frequenz isto
11. Vorrichtung nach Anspruch 10„ dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine Einrichtung zum abwechselnden Anlegen des Testsignals an die Spitzen vorgesehen ist, wobei das abwechselnde Anlegen mit einer zweiten Frequenz erfolgt.
12. Vorrichtung nnch Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet s daß die zweite Frequenz größer als die erste Frequenz ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet ρ daß die Meßeinrichtung einen ersten mit
909834/0864
der ersten Frequenz getakteten Synchron-Detektor enthält und daß die das Verhältnis bestimmende Einrichtung einen zweiten Synchron-Detektor aufweist, der mit der zweiten Frequenz getaktet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sonde wenigstens drei Kontaktspitzen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig drei gleiche Abstände voneinander aufweisende Punkte der Anschlußleitung kontaktieren, daß die Punkte ausreichend weit voneinander entfernt sind, um die Messung von elektrischen Vorgängen in jedem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen benachbarten Paaren der Spitzen zu ermöglichen, daß eine Einrichtung zum Injizieren eines Testsignals durch die Spitze, die dem Element am nächsten liegt, und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den Endspitzen, die am weitesten von dem integrierten Kreis entfernt sind, vorgesehen ist, wobei der Spannungsabfall durch den durch einen Abschnitt der Anschlußleitung fließenden Teststrom erzeugt wird, und daß eine Einrichtung zum Injizieren eines Testsignals durch die Spitze, die von dem Element am weitesten entfernt ist, und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den Endspitzen, die dem integrierten Kreis am nächsten sind, vorgesehen ist, wobei der Spannungsabfall durch den durch den anderen Abschnitt der Anschlußleitung fließenden Strom erzeugt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Testsignale Wechselstromsignale sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum Injizieren eines Testsignals in die Anschlußleitung durch die Probe und zur Vornahme wenigstens einer Spannungsmessung an
909834/0864
einer Spitze zur Bestimmung des kombinierten Parallelwiderstands Rt aller, mit dem Knotenpunkt verbundener Elemente vorgesehen ist, wobei die absoluten Werte R1 und R2 aus dem Wert Rt und dem Verhältnis bestimmt werden können»
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet s daß das Testsignal ein Gleichstromsignal ist.
18« Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet ρ daß die Einrichtung eine Einrichtung zum Messen der Differenz zwischen den Spannungen enthält , die an der Spitze auftreten,, wenn das Testsignäl injiziert wird und wenn das Testsignal nicht injiziert wird.
19» Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal durch die Spitze injiziert wirds an der die eine Spannungsmessung vorgenommen wird ο
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19S dadurch gekennzeichnet , daß die Testsignale eine Stromstärke aufweisend die in einem Bereich unterhalb von 10 ml liegtj und daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung sura Messen von Spannungen in dem Mikrovolt-Bereich enthält;, wobei die gedruckten Schaltungen getestet werden können, während sie mit Leistung versorgt sind9 ahne daß ihr nor= maler Betrieb beeinträchtigt wirds so daß Fehler ermittelt werden !zäunens die auf eine andere Weise nicht leicht βΕ"Εΐΐΐ.Θΐΐ "werden können„
21 „ YoiTioircmg nach Anspruch 2O9 dadurch g e Ic e π η ·= s s i G Ii η ΐ t j, daß die Testsignale einen Wert aufwei-
QÖI834/ÖQQ6
-6-sen, der etwa so klein wie 0,1 mA ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung zum Messen von Spannungen in dem Nanovolt-Bereich enthält.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, -dadurch gekennzeichnet , daß die Spitzen eine gesamte Entfernung überspannen, die nicht größer als 0,8 Inch ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des elektrischen Kontakts zwischen den Spitzen und dem Leiter eine Einrichtung zum Vergleichen der elektrischen Ausgangssignale der'Spitzen und eine Einrichtung enthält, die anzeigt, ob der Vergleich so ausfällt, wie er erwartet vurde.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum Injizieren von um 180° gegeneinander phasenverschobenen Versionen eines Wechselstromsignals in die Spitzen vorgesehen ist, das sich in einer ausreichenden Weise bezüglich der Frequenz von dem Testsignal unterscheidet, so daß es dieses nicht stört, und daß die durch Vergleichen anzeigende Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung enthält, die anzeigt, ob sich die Versionen des Wechselstromsignals in dem Ausgangssignal der Sonde'ausgelöscht haben»
26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal ein Wechselstromsignal ist und daß das zuerst erwähnte Wschselstromsignal eine Frequenz aufweist, die um eine Größenordnung größer als die Prequens des Testsignals isto
303834/08Θ6
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet j, daß das Test signal ein Wechselstronsignal ist und daß eine Einrichtung zum Messen des Spannunggabfalls einen Frequenzdiskriminator zum selektiven Durchschalten der TestSignalfrequenz enthält.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Bestimmung des Innenwiderstands R1 eines an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung ausgewählten integrierten Kreises vorgesehen ist, daß eine zweite Einrichtung zur Bestimmung des Parallelwiderstands R2 der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt vorgesehen ist, und daß eine dritte Einrichtung zum Vergleichen wenigstens eines Wertes der Werte R1 und R2 mit einem vorbestimmten Wert K vorgesehen ist, wobei K nicht kleiner als der erwartete Wert des Innenwiderstands Rd eines aktiv treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch g e k'e η η zeichnet , daß zusätzlich eine vierte Vorrichtung zum Vergleichen des Wertes R1 mit dem Wert R2 vorgesehen ist und daß die dritte Einrichtung den kleineren
Wert der Werte R1 und R2 mit dem Wert K vergleicht.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß eine fünfte Vorrichtung vorgesehen ist, die betriebsbereit ist, wenn entweder der Wert (R1) oder der Wert R2 kleiner ist als der Wert K , um zu bestimmen,, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereiches liegt, der an einem Ende durch das Verhältnis Rs/Rd + 20% begrenzt ist, wobei Rs eine ausge%vählte Grenze für den erwarteten Wert eines Kurzschlußwiderstands in einem integrierten Kreis ist.
S09834/08I4
31. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses R1/R2 vorgesehen ist, wobei R1 der Innenwiderstand eines ausgewählten integrierten Kreises an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung und R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt ist, und daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die bestimmt, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereichs liegt, der an einem Ende durch Rs/Rd + 20% begrenzt ist, wobei Rs eine ausgewählte Grenze für den erwarteten Wert eines Kurzschlußwiderstands in einem integrierten Kreis und Rd der erwartete Wert des Innenwiderstands eines aktiven Treibers an dem Knotenpunkt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß der Bereich an dem äußeren Ende durch Rd/Rs + 20% begrenzt ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, die die erste und die zweite Einrichtung nur einschaltet, nachdem sie abgeschätzt hat, daß es an dem Knotenpunkt einen aktiven Treiber gibt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 31> dadurch gekennzeichnet , daß Rs eine ausgewählte Grenze für den erwarteten Wert eines Kurzschlußwiderstands zwischen einem Eingangskreis und der internen Versorgungsspannung eines integrierten Kreises 1st.
35. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , dnß außerdem eine vierte Einrichtung zum Messen der Spannung an dem Knotenpunkt und zum Einschalten der fünften Einrichtung vorgesehen ist, wenn die
909834/0864
-9-Spannung groß Ist und klein sein sollte.
3S. Vorrichtung nach Anspruch 31„ dadurch gekennzeichnet daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung enthält, die betriebsbereit ist,, wenn R1/R2 innerhalb eines ersten Bereichs liegt und wenn die Spannung an dein Knotenpunkt groß ist, aber klein sein sollte, um zu bestimmen^ ob R1/R2 innerhalb eines zweiten Bereichs liegt, der enger ist als der erste Bereich«
37. Torrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e η η - · zeichnet , daß eine fünfte Einrichtung vorgesehen ist, die einen Wert R1, der größer als ein Wert R2 ist9 als fehlerhaft auswählt, wenn R1/R2 innerhalb des Bereichs liegt und wenn die Spannung an (Sera Knotenpunkt einen Zwischenwert aufweist, "aber klein sein sollte.
38. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet s daß eine sechste Einrichtung vorgesehen ist j die einen Wert R1 als fehlerhaft auswählt, der kleiner als R2 ist, wenn R1/R2 innerhalb des Bereichs liegt und wenn die Spannung an dem Knotenpunkt klein ist oder einen Zwischenwert aufweist, aber groß sein sollte«
39. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet s daß eine erste Einrichtung vorgesehen Ists die abschätzt, ob an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung ein aktiver treibender integrierter Kreis angeordnet ist ρ daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist5 die nach einer positiven Entscheidung durch die erste Einrichtung betriebsbereit ist, um abzuschätzen;, ob ein Kurz= schlußi'ilderstand zwischen einem Eingangskreis eines integrierten Kreises an dem Knotenpunkt und der Internen Yer~ sorgungsspannung des integrierten Kreises vorgesehen Ist,
© ρ ^ a / ο
el fei α H: ι U
und daß eine dritte Einrichtung nach einer negativen Entscheidung durch die zweite Einrichtung betriebsbereit ist, um abzuschätzen, ob andere Kurzschlußwiderstände in einem integrierten Kreis an dem Knotenpunkt vorhanden sind.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Einrichtung eine Einrichtung aufweist, die die absoluten Werte von R1 und R2 mit K vergleicht, wobei R1 der Innenwiderstand eines ausgewählten integrierten Kreises an dem Knotenpunkt, R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt und K ein vorbestimmter Wert ist, der nicht kleiner ist als der erwartete Wert des Innenwiderstands Rd eines aktiven treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt .
41. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung enthält, die bestimmt, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereichs liegt, der durch das Verhältnis Rs/Rd und seinen reziproken Wert begrenzt ist, wobei R1 der Innenwiderstand eines an dem Knotenpunkt ausgewählten integrierten Kreises, R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt, Rs eine ausgewählte Grenze für den erwarteten Wert des Kurzschlußwiderstands und Rd der erwartete Wert des Innenwiderstands eines aktiven treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Einrichtung eine Einrichtung enthält, die die Differenz zwischen der tatsächlichen Spannung und der erwarteten Spannung an dem Knotenpunkt prüft.
90S834/086/S
43. "Vorrichtung nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Messung der Spannung an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung vorgesehen ist, daß eine sv/eite Einrichtung vorgesehen ist, die abschätzt, ob es an diesem Knotenpunkt einen aktiven treibenden integrierten Kreis gibt und daß eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, die nach einer positiven Entscheidung durch die zweite Einrichtung betriebsbereit ist j um den integrierten Kreis an dem Knotenpunkt als fehlerhaft auszuwählen, der den höchsten Innenwiderstand aufweist, wenn die Spannung zu hoch ist^ und um den integrierten Kreis an dem Knotenpunkt als fehlerhaft auszuwählen,, der den kleinsten Innenwiderstand aufweist, wenn die Spannung zu niedrig ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung einen elektrischen Schaltkreis zum Messen eines tiefpegeligen Wechselstromsignals aufweist, daß der Schaltkreis einen mit der Frequenz des Wechselstromsignals getakteten Synchron-Detektor aufweist, daß ein Transformator die Quelle an den Detektor koppelt^ daß zwischen dem Transformator und dem Detektor ein Breitbandverstärker zum Verstärken des in dem Ausgangssignal des Transformators sowohl enthaltenen Informationssignals als auch des Rauschens vorgesehen ist, daß dem Breitbandverstärker ein Filter nachgeschaltet ist, das einen Durchlaßbereich aufweist, dessen Breite zwischen der des Verstärkers und der des Detektors liegt und auf die Taktfrequenz des Detektors mittig eingestellt ist«
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch g e k e η η zeichnet 9 daß der Verstärker ein Produkt aus der Verstärkung und der Bandbreite aufweistf dos wenigstens 5 MHz beträgt«
SQ9834/ÖSÜ&
46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchlaßbereich des Filters nicht größer als 10% der Taktfrequenz ist.
47. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor eine Bandbreite aufweist, die nicht größer als 15 Hs ist.
48. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle eine Sonde zum Testen von auf einer gedruckten Schaltung montierten integrierten Kreiselementen ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet , dnß die Signale von der Sonde in dem Mikrovolt-Bereich liegen.
50. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung einen elektrischen Schaltkreis zum Messen tiefpegeliger Wechselstromsignale aufweist, daß die Wechselstromsignalquelle mit dem Meßschaltkreis über einen Transformator gekoppelt ist, daß die Primärwicklung des Transformators aus einem Koaxialkabel besteht und daß die Außenabschirmung dieses Kabels zur Erzeugung einer elektrostatischen Abschirmung geerdet ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine drei Spitzen aufweisende Sonde ist, die ein Ausgangskabel enthält, in dem vier Drähte in zwei verdrillten Paaren angeordnet sind, daß eine Spitze in jedem Paar mit einem Draht verbunden ist, und daß die anderen beiden Spitzen jeweils mit den verbleibenden Drähten verbunden sind.
52. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
909834/0864
zeichnet dadurch, daß die Sonde einen Träger mit einer Achse aufweist, daß eine Mehrzahl von Kontaktelementen Ton dem Träger getragen werden, daß wenigstens eines dieser Kontaktelemente in einer Ruheposition federnd vorgespannt ist j, wobei ein Bereich des Elements von dem Träger beabstandet und in eine Betriebsposition gegen den Träger bewegbar ist, und daß die Kontaktelemente in der Betriebsposition Kontaktspitzen-Bereiche aufweisen, die in derselben Ebene liegend angeordnet sind.
53» Vorrichtung nach Anspruch 52 s dadurch gekennzeichnet ρ daß die Spitzenbereiche in der Betriebsposition gleichmäßig beabstandet sind»
54„ Vorrichtung nach Anspruch 52f dadurch gekennzeichnet j, daß die Ruhe- und Betriebsposiiaonen des Spitzenbereichs des einen Elements in einer Ebene liegen^ die senkrecht su der Achse ist„
55. Vorrichtung nach Anspruch 51+, dadurch gekennzeichnet j daß ein Element L-förmig geformt ist, wobei sich ein Schenkel im allgemeinen entlang der Achse erstreckt und wobei sich der andere Schenkel senkrecht zu der Achse erstreckt9 und daß der Spitzenbereich an dem sich senkrecht zur Achse erstreckenden Schenkel angeordnet ist, wobei der eine Schenkel als eine Torsionsfeder wirkts UE! den Spitsenbereich in seiner Ruhelage vorzuspannen»
56o Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegbare Teil des Elements in bezug auf die Achse sowohl in der Ruhelage als auch in der Betriebsposition schräg angeordnet ist und daß sein Spitzenbereich durch eine Kante des Elements gebildet ist.
57. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sonde einen Träger mit einer Achse aufweist, daß eine Mehrzahl von Kontaktelementen von dem Träger getragen v/erden, daß jedes Element einen Endbereich aufweist, der in bezug auf die Achse schräg angeordnet ist und einen Kontaktspitzenbereich aufv/eist, der am Umfang eine Kante des Endbereichs aufweist, um die Anschlußleitung zu kontaktieren, wobei die Achse des Trägers parallel zu der Anschlußleitung ist.
58. Vorrichtung nach Anspruch 52 oder 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktspitzenbereiche entlang einer geraden Linie beabstandet sind, wenn sie einen Kontakt zu der Anschlußleitung herstellen.
59. Vorrichtung nach Anspruch 52 oder 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktelemente elektrisch leitende Wege gleicher Länge und gleichen Widerstands bilden.
09634/01!
DE2906736A 1978-02-21 1979-02-21 Vorrichtung zum Prüfen elektrischer Schaltungsplatten Expired DE2906736C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/879,881 US4179652A (en) 1978-02-21 1978-02-21 Analyzing electrical circuit boards

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2906736A1 true DE2906736A1 (de) 1979-08-23
DE2906736C2 DE2906736C2 (de) 1985-07-18

Family

ID=25375076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2906736A Expired DE2906736C2 (de) 1978-02-21 1979-02-21 Vorrichtung zum Prüfen elektrischer Schaltungsplatten

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4179652A (de)
JP (1) JPS54129885A (de)
CA (1) CA1144236A (de)
DE (1) DE2906736C2 (de)
FR (1) FR2417779B1 (de)
GB (1) GB2015172B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4713607A (en) * 1985-12-23 1987-12-15 Tektronix, Inc. Current sensing circuit
US4857831A (en) * 1986-12-29 1989-08-15 Schlumberger Technology Corporation Borehole casing diagnostic apparatus and method
US4876430A (en) * 1988-07-25 1989-10-24 General Electric Company Preweld test method
EP0382868B1 (de) * 1989-02-16 1993-01-27 MANIA GmbH & Co. Schaltung zum Messen von Widerständen von Prüflingen
US5126680A (en) * 1990-08-23 1992-06-30 Hydro-Quebec Probe for use in non-destructive measuring of electrical resistance of a high current electrical connection
US5264797A (en) * 1991-05-15 1993-11-23 United Technologies Corporation Device for detecting contaminants on conductive surfaces
DE10120524B4 (de) * 2001-04-26 2015-08-20 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zur Ermittlung des Stromes durch ein Leistungs-Halbleiterbauelement
FR2851097B1 (fr) * 2003-02-11 2005-04-29 Cit Alcatel Unite de branchement integrable dans un systeme sous-marin de telecommunications, un tel systeme sous-marin de telecommunications et procede de reconfiguration d'un tel systeme sous-marin de telecommunications
US7129719B2 (en) * 2004-06-01 2006-10-31 Samsung Techwin Co., Ltd. Apparatus for detecting defect in circuit pattern and defect detecting system having the same
TW200825440A (en) * 2006-10-10 2008-06-16 Advantest Corp Calibration equipment, contact determination method and semiconductor testing device
US10698020B2 (en) 2014-03-26 2020-06-30 Teradyne, Inc. Current regulation for accurate and low-cost voltage measurements at the wafer level
US11041900B2 (en) 2014-03-26 2021-06-22 Teradyne, Inc. Equi-resistant probe distribution for high-accuracy voltage measurements at the wafer level

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3048776A (en) * 1959-06-08 1962-08-07 Bell Telephone Labor Inc Resistivity measuring circuit
DE1516121A1 (de) * 1966-02-23 1969-09-25 Eugen Lehmann Elektronische Me Tastkopf fuer elektrische Messgeraete
US3735254A (en) * 1970-06-06 1973-05-22 Philips Corp Method of determining the sheet resistance and measuring device therefor
US3996514A (en) * 1975-11-21 1976-12-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Circuit board contact resistance probe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1169711A (en) * 1966-05-12 1969-11-05 South London Electric Equipmen Improvements relating to the Measurement of Resistivity
GB1201679A (en) * 1968-04-10 1970-08-12 British Comm Corp Ltd Location of short circuits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3048776A (en) * 1959-06-08 1962-08-07 Bell Telephone Labor Inc Resistivity measuring circuit
DE1516121A1 (de) * 1966-02-23 1969-09-25 Eugen Lehmann Elektronische Me Tastkopf fuer elektrische Messgeraete
US3735254A (en) * 1970-06-06 1973-05-22 Philips Corp Method of determining the sheet resistance and measuring device therefor
US3996514A (en) * 1975-11-21 1976-12-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Circuit board contact resistance probe

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54129885A (en) 1979-10-08
DE2906736C2 (de) 1985-07-18
JPS6226428B2 (de) 1987-06-09
GB2015172A (en) 1979-09-05
GB2015172B (en) 1982-07-21
FR2417779A1 (fr) 1979-09-14
CA1144236A (en) 1983-04-05
US4179652A (en) 1979-12-18
FR2417779B1 (fr) 1985-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4417580C2 (de) Testvorrichtung zum Testen einer elektronischen Schaltungsplatine
DE69531630T2 (de) Lokalisierungstastspitze für teilentladungen in kabeln
DE69432829T2 (de) Kabelidentifizierungsgerät zum Prüfen von Kabeln in lokalen Netzen
DE4417573C2 (de) Testanordnung für Kurzschlußtests auf einer Leiterplatte und Verfahren zum Testen der Verbindung einer Mehrzahl von Knoten auf einer Leiterplatte unter Verwendung dieser Testanordnung
US4175253A (en) Analyzing electrical circuit boards
DE10191490B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Defektanalyse von integrierten Halbleiterschaltungen
DE10136443B4 (de) Zeitlagekalibrierverfahren und Halbleiterbauelementtestgerät mit Zeitlagekalibrierfunktion
DE10002099A1 (de) Sonde mit verteilten Widerständen und Verfahren
DE2360801A1 (de) Pruefeinrichtung mit kontaktiereinrichtung
DE2906736A1 (de) Vorrichtung zur untersuchung von gedruckten schaltungen
EP2211190A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Zuleitungseinflüssen bei einer Fehlerortung
DE2552900A1 (de) Mehrleiterkabel-testeinrichtung
US4178543A (en) Analyzing electrical circuit boards
EP1920263B1 (de) VERFAHREN ZUM TESTEN VON UNBESTÜCKTEN, GROßFLÄCHIGEN LEITERPLATTEN MIT EINEM FINGERTESTER
DE19922907B4 (de) Kalibrierverfahren zum Kalibrieren einer Ausgabezeit eines Prüfsignals, Kalibrierverfahren zum Kalibrieren einer Zeitverschiebung und Halbleiterprüfeinrichtung
DE19541307C2 (de) Verfahren zum Prüfen von elektrischen Leiteranordnungen und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
DE19603642C2 (de) Analoge Spannungssonde mit einer Mehrzahl von Sondenkanälen
DE3022279C2 (de)
DE2701896A1 (de) Vorrichtung zum pruefen eines elektrischen kreises auf durchgehende leitfaehigkeit
DE112013005452T5 (de) Durchgangsinspektionssvorrichtung
EP0212118B1 (de) Digitale elektrische Längen- oder Winkelmesseinrichtung mit einer Schaltungsanordnung zur Fehlerüberwachung
DE1541869C3 (de) Selektives Steuersystem fur ein Prüfgerät für elektrische, insbesondere elektronische Bauteile und Schaltungen
DE3733040C2 (de)
DE10323228A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zum Charakterisieren von Platinentestabdeckung
DE19506720C1 (de) Verfahren zum Prüfen des Kontaktes zwischen Anschlußstiften und Leiterbahnen sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee