DE3543699A1 - Verfahren zum pruefen der einzelnen bauelemente einer leiterplatte (in-circuit-test) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der ein­ zelnen Bauelemente einer Leiterplatte (In-Circuit-Test) laut Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein In-Circuit-Test-Verfahren dieser Art ist bekannt (Elektronikpraxis Nr. 1, Januar 1981, Seiten 70,77; Elek­ tronik 23/19.11.82, S. 49 bis 51 und Elektronik 11/4.6.82, S. 77 bis 80). Das Prüfprogramm wird hierbei aus der Schal­ tungsbeschreibung der komplett bestückten Leiterplatte und aus einzelnen analogen bzw. digitalen Informationen der auf der Leiterplatte angebrachten Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Gleichrichter, Operationsver­ stärker u.a. integrierte Bauelemente (IC), die in einer so­ genannten Bausteinbibliothek abgespeichert sind, erzeugt. Die Bauelementeinformationen in der Bausteinbibliothek werden hierbei von Hand aus den entsprechenden Beschrei­ bungsinformationen der Bauelement-Hersteller eingespeichert. Zusätzlich muss bei der Erstellung des Prüfprogrammes noch berücksichtigt werden, dass das zu messende Bauelement wäh­ rend seiner Einzelprüfung messtechnisch derart isoliert ist, dass ein Quasi-Einzeltest des Bauelementes ohne Beeinflus­ sung durch die übrige Schaltung der Leiterplatte durchge­ führt wird. Die eigentliche Prüfung erfolgt gesteuert durch dieses Prüfprogramm in einer Prüfvorrichtung, in welcher über einen der Leiterplatte angepassten Nadelbettadapter mit einer Vielzahl von Nadelkontaktstiften an vorbestimm­ ten Schaltungspunkten der Leiterplatte die isolierte Prü­ fung der ausgewählten Bauelemente durchgeführt wird. Die Erstellung des Prüfprogrammes für den In-circuit-Test kann von Hand oder, falls dies zu aufwendig ist, mit einem au­ tomatischen Programmgenerator erzeugt werden, der automa­ tisch aus den Informationen der Bausteinbibliothek und der Schaltungsbeschreibung der Leiterplatte die jeweiligen Prüfsequenzen unmittelbar in der Testsystemsprache für den hierbei verwendeten Rechner erzeugt (Test and Measurement World, November 1983, S. 43 bis 53).

Die Eingabe der jeweiligen Bauelementeinformationen abge­ leitet von den Angaben des Herstellers in die Bauelemente­ bibliothek und vor allem auch deren Vervollständigung wird bei der Vielzahl von inzwischen von den verschiedensten Her­ stellern angebotenen Bauelementen immer schwieriger und un­ übersichtlicher, vor allem für digital arbeitende Bauelemen­ te, wie sie immer mehr auf Leiterplatten angewendet werden. Die steigende Anzahl und wachsende Komplexität der digitalen integrierten Bauelemente erschweren zunehmend eine quantita­ tive und qualitative Anpassung dieser Bausteinbibliotheken an den Stand der Technik.

Zur Überprüfung der Gesamtfunktion von komplett bestückten Leiterplatten sind auch schon sogenannte Funktionstestver­ fahren bekannt, hierbei wird unter Ausserachtlassung der Topologie der Gesamtschaltung am Eingang der Schaltung ein entsprechendes Prüfprogramm eingespeist und am Ausgang ge­ messen, ob die Schaltung der Leiterplatte einwandfrei arbei­ tet oder fehlerhaft ist (Funktionstest nach Elektronikpraxis, Nr. 1, Januar 1981, S. 70, 71). Ein Funktionstest gilt als "gut", wenn das vollständige Bild aller Ein- und Ausgangs­ signale einer gewissen Sollvorgabe entspricht. Ist dies nicht der Fall, beginnt die Suche nach der Fehlerursache. Hierbei gibt es im Rahmen des Funktionstestes bekannte teilautomatisierte Diagnoseverfahren, die jedoch einen grossen Softwareaufwand erfordern und die eine relativ ge­ ringe Diagnosesicherheit besitzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein In-Circuit-Testverfahren der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbes­ sern, dass die Informationen über die einzelnen Bauelemente in der Bauelementebibliothek auf einfache Weise schnell und automatisch ermittelt werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren laut Ober­ begriff des Patentanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden also die Infor­ mationen über die einzelnen Bauelemente nicht mehr von Hand aus den Angaben des Bauelemente-Herstellers in die Bauelemen­ tebibliothek eingegeben, sondern diese Informationen werden durch einen einfachen automatischen Funktionstestablauf selbsttätig an den einzelnen Schaltungspunkten der Bauelemen­ te in der Prüfvorrichtung ermittelt und dann in die Bauele­ mentebibliothek eingespeichert. Dies kann beispielsweise durch einfache Messung der Anschlußstift-Zustände an einem IC-Bauelement geschehen, während die gesamte Leiterplatte, auf welcher dieses Bauelement angebracht ist, einem an sich bekannten Funktionstest unterworfen wird. Während dieses Funktionstestes lernt praktisch die Bauelementebibliothek selbsttätig die jeweiligen Informationen des ausgewählten Bauelements. Eine andere Möglichkeit ist, diese Informatio­ nen für die Bauelementebibliothek automatisch von den Er­ gebniswerten eines Simulationsprogrammablaufes der Leiter­ platte abzuleiten. Solche Simulationsprogramme sind bei der rechnergestützten Entwicklung und Konstruktion solcher Leiterplatten-Schaltungen üblich, sie simulieren auf einem Rechner den Funktionsablauf der gesamten Schaltung der Leiterplatte und aus einem solchen Simulationsprogramm können an ausgewählten Schaltungspunkten die jeweiligen Funktionsdaten eines dort angeschlossenen Bauelementes er­ mittelt werden, die dann in die Bauelementebibliothek ein­ gegeben werden. Auch in diesem Fall kann also die Bauelemente­ bibliothek selbsttätig die jeweiligen Informationen der Bau­ elemente für den anschliessenden In-Circuit-Test lernen. Dieses Lernen der Informationen von einem echt durchgeführten Funktionstest bzw. einem simulierten Programmablauf kann ge­ gebenenfalls auch kombiniert durchgeführt werden. Die so automatisch ermittelten Informationen über die einzelnen Bauelemente in der Bauelementebibliothek können dann in be­ kannter Weise gegebenenfalls unter Anwendung eines automati­ schen Programmgenerators zu einem Prüfprogramm eines In- Circuit-Test-Verfahrens weiterverarbeitet werden, wobei in diesem Fall das Zeitdiagramm der Ein- und Ausgänge aller auf der Leiterplatte vorhandenen Bauelemente als Informa­ tionswerte zur Verfügung stehen. Dieses verbesserte und ver­ einfachte In-Circuit-Test-Verfahren kann hierbei entweder nach einem bekannten Funktionstest angewendet werden, d.h., wenn in einem Funktionstest festgestellt wird, dass die je­ weilige Leiterplatte fehlerhaft ist, wird anschliessend das In-Circuit-Test-Verfahren durchgeführt. Da bei dem erfindungs­ gemässen Verfahren das zugehörige Prüfprogramm sehr einfach auch für Leiterplatten erstellt werden kann, deren Bauele­ mentebestückung im einzelnen nicht bekannt ist, eignet sich dieses Verfahren auch unmittelbar als Diagnoseverfahren im Rahmen eines Funktionstestverfahrens. Die erfindungsgemässe Anwendung eines an sich bekannten Funktionstestverfahrens zur selbsttätigen Ermittlung der Bauelementeinformationen für die Bauelementebibliothek eines In-Circuit-Test-Ver­ fahrens macht ein solches In-Circuit-Test-Verfahren sehr universell verwendbar, da es damit unabhängig wird von den entsprechenden Angaben der Bauelemente-Hersteller. Das er­ findungsgemässe Verfahren besitzt darüber hinaus noch den grossen Vorteil, dass hierbei exakt diejenigen Daten er­ fasst werden, die für die Funktion eines Bauelementes auch tatsächlich in der jeweiligen Schaltung wichtig sind. Bei den bekannten In-Circuit-Test-Verfahren besteht die Gefahr, dass gerade diejenigen Bauelementefunktionen nicht getestet werden, die für eine bestimmte Fehlfunktion der Gesamt­ schaltung ursächlich sind, da der Bauelementehersteller mög­ licherweise gerade diese Funktion nicht beschrieben hat. Dies ist bei dem erfindungsgemässen Verfahren vermieden, da ja die einzelnen Bauelemente-Informationen während eines nor­ malen Funktionsablaufes ermittelt werden.

Claims (1)

1. Verfahren zum Prüfen der einzelnen Bauelemente einer Leiterplatte (In-Circuit-Test), bei dem aus in einer Bauelementebibliothek gespeicherten Informationen über die einzelnen Bauelemente und aus der Schaltungsbeschrei­ bung der mit diesen Bauelementen bestückten Leiterplatte ein Prüfprogramm für einzelne Bauelemente erzeugt wird, nach welchem dann in einer Prüfvorrichtung, die an vorbe­ stimmten Schaltungspunkten der Leiterplatte angeschlossen wird, die Funktion der einzelnen Bauelemente geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, dass während eines an sich bekannten Funktionstestablaufes und/oder während des an sich bekannten Ablaufes eines Simulationsprogramms der Leiterplatte das Verhalten der einzelnen zu prüfenden Bauelemente erfasst und als Bauelementeinformation in die Bauelementebibliothek eingegeben wird.