JP2001249155A - 接続試験方法及び接続試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全性が高くコストの低い接続試験方法及び
接続試験装置を提供する。 【解決手段】 複数の入出力ピン９へ同じ電圧を供給す
ることによって、入出力ピン９の接続状態を試験する接
続試験装置であって、複数の入出力ピン９へ上記電圧が
供給されるときに、複数の入出力ピン９に当接される共
通の導電性金属ボール２６群を備えたことを特徴とする
接続試験装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路アセンブ
リの結線不良を試験するための接続試験方法及び接続試
験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子回路、例えば信号ピンの電
圧を制御し観測する回路を内蔵したマルチチップモジュ
ール（ＭＣＭ）等においては、ＬＳＩ同士の接続に関し
て結線上の製造不良を試験するため、バウンダリスキャ
ンと呼ばれる接続試験方法が採用されている。以下にお
いて、図１を参照しつつ従来の接続試験の方法を説明す
る。

【０００３】図１において被試験体２０は、上記ＭＣＭ
や１チップのみ搭載されたＬＳＩやバウンダリスキャン
を搭載したプリント回路板（ＰＣＢ）などの電子回路ア
センブリからなるが、この被試験体２０を構成する回路
基板１上に配置されたＬＳＩ２は、その中心部にコアロ
ジック回路８を含み、周辺部にはバウンダリスキャンセ
ル４，５，６が配置される。ここで、バウンダリスキャ
ンセル５，６にはバウンダリスキャンセル４から出力さ
れた信号が書き込まれる。

【０００４】なお、各バウンダリスキャンセル４，５，
６は、同じＬＳＩ２内に含まれたコアロジック回路８に
接続され、通常動作モードにおいてはＬＳＩ２の外部か
ら入力された信号をそのままコアロジック回路８に供給
する。また、図１に示されるように、各ＬＳＩ２内のバ
ウンダリスキャンセル４，５，６はＬＳＩ２の周辺部を
巡回する配線７により直列接続され、隣接するＬＳＩ２
はバウンダリスキャンセル４同士において接続される。

【０００５】ここで、隣接するＬＳＩ２同士の結線の良
否は、バウンダリスキャンにより試験される。すなわ
ち、ＬＳＩ２同士の接続からなる内部ネットにおける断
線故障の有無を調べるときには、テストモードにおいて
配線７を通して任意のバウンダリスキャンセル４へ１又
は０のデータが設定され、異なるＬＳＩ２の対応したバ
ウンダリスキャンセル４から上記設定した１又は０のデ
ータがテスタ１１により読み出せるか否かによって試験
される。なお、この場合には被試験体２０と上記テスタ
１１とは数ピンだけ接続すれば、接続試験が可能とな
る。

【０００６】一方、回路基板１上の端部に配置されたＬ
ＳＩ２における入出力ピン９までの接続、すなわち、外
部ネットの接続における断線故障試験では、入出力ピン
９に接続された全てのバウンダリスキャンセル４に予め
１のデータが書き込まれる。そして次に、テスタ１１か
ら接続用アダプタ１０を介して全ての入出力ピン９に接
地電圧が供給される。このとき、入出力ピン９に接地電
圧が供給されることにより、バウンダリスキャンセル６
には０のデータが書き込まれることになるが、図１に示
されるような断線部１２が存在する場合には、バウンダ
リスキャンセル５には１のデータが書き込まれる。従っ
て、バウンダリスキャンセル５，６から配線７を介して
テスタ１１へ読み出されたデータを参照することによ
り、外部ネットの断線故障の有無を調べることができ
る。

【０００７】ここで、上記のように、外部ネットの断線
故障試験においては、全入出力ピン９を接続用アダプタ
１０を介してテスタ１１に接続しなければならないが、
入出力ピンの数が１０００ピンを超えるような大型電子
回路アセンブリを試験するには、接続用アダプタ１０及
びテスタ１１が具備すべき試験チャンネルが膨大な数に
なると共にコストが非常に大きくなってしまう。

【０００８】このような問題に対しては、テスタ１１の
試験チャンネルを節約すると共に、接続用アダプタのコ
ストを低減するための試験方法が特開平１１−４４７３
４号公報に開示されている。なお、この試験方法におい
ては、図２に示される接続用アダプタ１０が用いられ
る。すなわち、図２に示されるように、該接続用アダプ
タ１０は基板１４と、基板１４に設けられたテスタ接続
コネクタ１７と、試験制御ピンとして基板１４上に設け
られたロングスプリングプローブ１５と、一般信号ピン
として基板１４上に設けられたショートスプリングプロ
ーブ１６とを含む。

【０００９】そして、上記のような接続用アダプタ１０
を用いて、試験制御ピンのみを常に入出力ピン９に対し
て接続状態にしておき、第一のステップでは図２に示さ
れるように該ピン以外の一般信号ピンをすべてオープン
状態にして、内部ネットの短絡や断線故障及び外部ネッ
トの短絡故障を試験する。次に、第二ステップでは図３
に示されるように該試験制御ピン以外の一般信号ピンを
すべて相互に短絡させると共に、一般信号ピンを介して
入出力ピン９へ接地電圧を供給することにより、外部ネ
ットの断線故障が試験される。そして、以上のような方
法により、電子回路アセンブリ内の全ての結線状態が試
験される。

【００１０】しかしながら、上記のようなスプリングプ
ローブを使用すると、１ピン当りのスプリングプローブ
の反発力が例えば５０グラムのとき、入出力ピン９をス
プリングプローブに接続するために押しこむ必要な加重
は、被試験体２０のピン数が１０００ピンの場合には総
計５０ｋｇ、５０００ピンでは総計２５０ｋｇと非常に
大きくなる。従って、上記のような方法では、接続試験
装置が大型化してしまうと共に、被試験体２０に対して
大きなストレスを与え、場合によっては試験時に被試験
体２０を破壊してしまう可能性を避けられないという問
題があった。

【００１１】また、スプリングプローブからなる接続用
アダプタ１０の価格もピン数が多くなると非常に高価な
ものとなって、接続試験装置全体の原価を引き上げてし
まう要因にもなっていた。すなわち、例えばスプリング
プローブの単価が５００円とすると、５０００ピンに対
応させるための５００本のスプリングプローブのみにお
いて、２５０万円のコストがかかることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたもので、安全性が高くコスト
の低い接続試験方法及び接続試験装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、電子回路
部品に設けられた複数の端子へ同じ電圧を供給すること
によって、端子の接続状態を試験する接続試験方法であ
って、複数の端子へ上記電圧を供給するときには、複数
の端子が導電性を有する共通の粒体群に当接されること
を特徴とする接続試験方法を提供することにより達成さ
れる。このような手段によれば、簡素な構成により安全
かつ容易に複数の端子へ同じ電圧を供給することができ
る。

【００１４】また、上記粒体群は、金属ボールまたは液
体金属からなるものとすることができる。このような手
段によれば、金属ボールまたは液体金属の導電性によ
り、同じ電圧を確実かつ容易に上記複数の端子へ供給す
ることができる。

【００１５】また、上記金属ボールは磁性体からなり、
金属ボールには外部磁界が印加されるものとすることが
できる。このような手段によれば、金属ボール同士及び
金属ボールと端子との接続をより確かなものとすること
ができる。

【００１６】また、本発明の目的は、電子回路部品に設
けられた複数の端子へ同じ電圧を供給することによっ
て、端子の接続状態を試験する接続試験装置であって、
複数の端子へ電圧が供給されるときに、複数の端子に当
接される共通の導電性粒体群を備えたことを特徴とする
接続試験装置を提供することによって達成される。ここ
で、導電性粒体群は、金属ボールまたは液体金属からな
るものとすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照しつつ詳しく説明する。なお、図中同一
符号は、同一又は相当部分を示す。 ［実施の形態１］図４は、本発明の実施の形態１に係る
接続試験装置の全体構成を示す図である。図４に示され
るように、本実施の形態１に係る接続試験装置は、テス
タ１１と、テスタ１１に接続された接続用アダプタ１３
とを備え、テスタ１１は電源１１ｂとピンエレクトロニ
クス１１ａとを含む。ここで、ピンエレクトロニクス１
１ａは被試験体２０へテスト信号を供給すると共に、被
試験体２０から読み出されたデータを処理する。

【００１８】図５は、図４に示された本実施の形態１に
係る接続用アダプタ１３の構成を示す図である。図５に
示されるように、本実施の形態１に係る接続用アダプタ
１３は、基板１４と、テスタ接続コネクタ１７と、金属
ボール受け皿２４と、絶縁物２２と、スプリングプロー
ブ１６と、金属ボール群２６とを備える。

【００１９】ここで、テスタ接続コネクタ１７は基板１
４に接合され、基板１４をテスタ（図示していない）と
接続する。また、金属ボール受け皿２４は基板１４上に
設けられ、金属ボール群２６を収容する。また、金属ボ
ール受け皿２４の中には絶縁物２２が立設され、その絶
縁物２２の間にスプリングプローブ１６が嵌入される。
なお、上記絶縁物２２によりスプリングプローブ１６と
金属ボール群２６とは電気的に絶縁される。また、上記
金属ボールは、金めっきされた鉄や銅等からなり、直径
は２００〜３００μｍ程度が望ましい。すなわち、例え
ば金属ボールの直径を５０μｍ程度に小さくすると、金
属ボール群２６から入出力ピン９を引き抜くときに、金
属ボールが該入出力ピン９に付着してしまうということ
が実験的に検証されている。

【００２０】以下において、上記のような接続試験装置
による本実施の形態に係る試験方法について説明する。
まず図５に示されるように、入出力ピン９のうち試験制
御ピン９ａと電源ピン９ｂがスプリングプローブ１６に
接触するまで、上記接続用アダプタ１３上において被試
験体２０を下降させる。そして、この状態でテスタ１１
に含まれたピンエレクトロニクス１１ａから試験制御ピ
ン９ａへテスト信号を供給し、電源１１ｂから電源ピン
９ｂへ電源電圧を供給することにより、内部ネットの断
線故障や短絡故障と、外部ネットの短絡故障に関する試
験を行う。

【００２１】次に、図６に示されるように、被試験体２
０を入出力ピン９が金属ボール群２６に埋没するまでさ
らに下降させる。ここで、上記金属ボールは導電性を有
するため、入出力ピン９同士は電気的に導通状態とな
る。そして、このとき金属ボール群２６を接地すること
により、全入出力ピン９に対して接地電圧を供給し、外
部ネットの断線故障に関する試験を行う。なおここで、
金属ボール群２６を接地する代わりに金属ボール受け皿
２４を接地するようにしても良い。

【００２２】上記のような方法においては、外部ネット
の断線故障に関する試験のため全入出力ピン９に対して
接地電圧を供給する場合、入出力ピン９を金属ボール群
２６に埋没させれば足りることとなる。従って、このと
き必要な加重は、スプリングプローブを用いた従来の上
記方法に比べて１００分の１から１０００分の１となる
ため、被試験体２０に与えるダメージが従来に比して非
常に軽減され、試験の安全性が高められる。また、必要
な加重が低減されたことから、被試験体２０のピン数が
例えば数千ないし数万となる場合においても上記外部ネ
ットの断線故障試験を実施することができることとな
る。

【００２３】さらに、本実施の形態に係る接続試験装置
によれば、従来の上記接続試験装置と対比すると、スプ
リングプローブの代わりに金属ボール群２６が用いられ
るため、コストも低減される。

【００２４】なお、上記において、金属ボール群２６の
代わりに液体金属を用いることも同様に考えられ、この
ような手段によっても試験の安全性を高め、コストの低
減を図ることができる。 ［実施の形態２］図７は、本発明の実施の形態２に係る
接続試験装置を示す図である。図７に示されるように、
本実施の形態２に係る接続試験装置は、実施の形態１に
係る接続試験装置と同様な構成を有するが、振動源３０
と、振動源３０で発生された振動を金属ボール受け皿２
４に伝達する振動伝達器２８とをさらに備える点で相違
するものである。なお図７においては、図５に示された
部分について簡略化された接続用アダプタが図示されて
いる。

【００２５】上記のような構成を有する接続試験装置に
おいては、金属ボール受け皿２４に振動源３０から振動
伝達器２８を介して機械的な振動が伝達されるため、金
属ボール受け皿２４に収容された金属ボール群２６が振
動させられることとなる。

【００２６】従って、入出力ピン９を金属ボール群２６
に挿入した段階で、上記のように金属ボール群２６を振
動させれば、金属ボール同士及び金属ボールと入出力ピ
ン９間の接触をより確かなものとし、全入出力ピン９へ
接地電圧を確実に供給することができる。

【００２７】以上より、本実施の形態２に係る接続試験
装置によれば、上記実施の形態１に係る接続試験装置と
同様な効果を奏すると共に、必要とされる導電性を担保
して接続試験の信頼性をさらに高めることができる。 ［実施の形態３］図８は、本発明の実施の形態３に係る
接続用アダプタの構成を示す図である。本実施の形態３
に係る接続試験装置は、実施の形態１に係る接続試験装
置と同様な構成を有するが、図８に示されるように金属
ボール受け皿２４には鉄等の磁性体材料からなり導電性
を有する金属ボール群２７が収容され、金属ボール受け
皿２４はコイル３２により巻装される。なお図８におい
ては、図５に示された部分については、簡略化して図示
されている。

【００２８】上記のような構成を有する本実施の形態３
に係る接続試験装置においては、入力ピン９を金属ボー
ル群２７に埋没させた段階で、コイル３２に電流が流さ
れ金属ボール受け皿２４内に一定方向の磁界３４が生成
される。これにより、金属ボールは磁化され相互に引き
付け合うため、金属ボール同士及び金属ボールと入出力
ピン９との間の接触をより確かなものにすることができ
る。

【００２９】以上より、本実施の形態３に係る接続試験
装置によっても、上記実施の形態１に係る接続試験装置
と同様な効果を奏すると共に、必要とされる導電性を担
保して接続試験の信頼性をさらに高めることができる。 ［実施の形態４］図９は、本発明の実施の形態４に係る
接続試験方法を説明するための図である。 本実施の形
態４に係る接続試験には、実施の形態１に係る接続試験
装置と同様な装置が用いられるが、図９に示されるよう
に金属ボール受け皿２４の中には、大径金属ボール３６
と小径金属ボール３８が混在して収容される。

【００３０】なお、上記大径金属ボール３６及び小径金
属ボール３８は、上記実施の形態３における場合と同様
に磁性体とすることもできる。

【００３１】このように、径の異なる金属ボールを混在
させた金属ボール群２６，２７を用いれば、金属ボール
受け皿２４内の金属ボール充填率が上げられるため、上
記実施の形態１または４に係る接続試験と同様な効果を
得ることができると共に、金属ボール同士及び金属ボー
ルと入出力ピン９間の接続をより安定したものとするこ
とによって、接続試験の信頼性を高めることができる。 ［実施の形態５］図１０は、本発明の実施の形態５に係
る接続試験装置を示す図である。図１０に示されるよう
に、本発明の実施の形態５に係る接続試験装置は、実施
の形態１に係る接続試験装置と同様な構成を有するが、
基板１４の下に排気ダクト４０が設けられ、排気ダクト
４０にはポンプ４２が接続される点で相違するものであ
る。なお図１０においては、図５に示された部分につい
ては簡略化して図示されている。

【００３２】上記のような構成を有する接続試験装置に
おいては、入力ピン９を金属ボール群２６に埋没させた
段階で、金属ボール受け皿２４内の空気がポンプ４２に
より吸引される。

【００３３】以上より、本実施の形態５に係る接続試験
装置によれば、図１０に示されるように、金属ボール２
４内に作られた圧力差により金属ボール群２６が下方に
吸引されるため、上記実施の形態１に係る接続試験装置
と同様な効果を奏すると共に、金属ボール同士及び金属
ボールと入出力ピン９間の接触安定性を高め、接続試験
装置の信頼性を向上させることができる。

【００３４】なお、本実施の形態５に係る接続試験装置
においては、上記実施の形態３と同様に、金属ボールを
磁性体とすると共に、金属ボール受け皿２４の周りにコ
イル３２を巻装しても良い。

【００３５】最後に、本発明の課題を解決するための手
段について付記する。 （１）電子回路部品に設けられた複数の端子へ同じ電圧
を供給することによって、上記端子の接続状態を試験す
る接続試験方法であって、上記複数の端子へ上記電圧を
供給するときには、上記複数の端子が導電性を有する共
通の粒体群に当接されることを特徴とする接続試験方
法。 （２）上記粒体群は、金属ボールまたは液体金属からな
る（１）に記載の接続試験方法。 （３）少なくとも二つの金属ボールの直径は、異なる大
きさとされる（２）に記載の接続試験方法。 （４）上記金属ボールが収納された容器内に圧力差を生
じさせる（２）に記載の接続試験方法。 （５）上記粒体群は導電性容器に収納され、上記導電性
容器へ上記電圧を供給することによって上記電圧を上記
複数の端子へ供給する（１）に記載の接続試験方法。こ
のように、上記粒体群は導電性容器に収納され、導電性
容器へ上記電圧を供給することによって上記電圧を複数
の端子へ供給することとしても、容易に複数の端子へ同
じ電圧を供給することができるため、試験の安全性を高
めコストを低減することができる。 （６）上記粒体群を擺動する（１）に記載の接続試験方
法。このように、粒体群を擺動するようにしても粒体群
内又は該粒体と端子間の接続をより確かなものとするこ
とができるため、試験の信頼性を高めることができる。

【００３６】

【発明の効果】上述の如く、端子の接続状態を試験する
接続試験において、電子回路部品に設けられた複数の端
子へ同じ電圧を供給するときには、該複数の端子を共通
の導電性粒体群に当接させれば、簡素な構成により安全
かつ容易に複数の端子へ同じ電圧を供給することができ
るため、試験の安全性を高めコストを低減することがで
きる。

【００３７】また、上記粒体群は、金属ボールまたは液
体金属からなるものとすれば、金属ボールまたは液体金
属の導電性により、同じ電圧を確実かつ容易に上記複数
の端子へ供給することができるため、試験の信頼性を高
めコストを低減することができる。

【００３８】また、上記金属ボールは磁性体からなると
共に、金属ボールには外部磁界が印加されるものとすれ
ば、金属ボール同士及び金属ボールと端子との接続をよ
り確かなものとすることができるため、試験の信頼性を
より高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の接続試験方法を説明するための図であ
る。

【図２】従来における接続試験方法の第一ステップを説
明するための図である。

【図３】従来における接続試験方法の第二ステップを説
明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る接続試験装置の全
体構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る接続用アダプタの
構成及び接続試験方法を説明する図である。

【図６】本発明の実施の形態１に係る接続試験方法を説
明する図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る接続試験装置を示
す図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係る接続用アダプタの
構成を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態４に係る接続試験方法を説
明するための図である。

【図１０】本発明の実施の形態５に係る接続試験装置を
示す図である。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ ＬＳＩ ４，５，６ バウンダリスキャン（Ｂ／Ｓ）セル ７ 配線 ８ コアロジック回路 ９ 入出力ピン ９ａ 試験制御ピン ９ｂ 電源ピン １０，１３ 接続用アダプタ １１ テスタ １１ａ ピンエレクトロニクス １１ｂ 電源 １２ 断線部 １４ 基板 １５ ロングスプリングプローブ １６ ショートスプリングプローブ １７ テスタ接続コネクタ ２０ 被試験体（電子回路アセンブリ） ２２ 絶縁物 ２４ 金属ボール受け皿 ２６，２７ 金属ボール群 ２８ 振動伝達器 ３０ 振動源 ３２ 磁界発生コイル ３４ 磁界 ３６ 大径金属ボール ３８ 小径金属ボール ４０ 排気ダクト ４２ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳瀬 剛 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 舘 浩之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 上坂 光司 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2G003 AG03 AG07 AG08 AG12 AH05 2G011 AA03 AA12 AB01 AB02 AB06 AC01 AC09 AC14 AE02 AF07 2G014 AA02 AA03 AB51 AB59 AC10 2G032 AB01 AC10 AD08 AF02 AF05 AK01 AK16 9A001 BB05 LL05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子回路部品に設けられた複数の端子へ
   同じ電圧を供給することによって、前記端子の接続状態
   を試験する接続試験方法であって、 前記複数の端子へ前記電圧を供給するときには、前記複
   数の端子が導電性を有する共通の粒体群に当接されるこ
   とを特徴とする接続試験方法。
2. 【請求項２】 前記粒体群は、金属ボールまたは液体金
   属からなる請求項１に記載の接続試験方法。
3. 【請求項３】 前記金属ボールは磁性体からなり、前記
   金属ボールには外部磁界が印加される請求項２に記載の
   接続試験方法。
4. 【請求項４】 電子回路部品に設けられた複数の端子へ
   同じ電圧を供給することによって、前記端子の接続状態
   を試験する接続試験装置であって、 前記複数の端子へ前記電圧が供給されるときに、前記複
   数の端子に当接される共通の導電性粒体群を備えたこと
   を特徴とする接続試験装置。
5. 【請求項５】 前記導電性粒体群は、金属ボールまたは
   液体金属からなる請求項４に記載の接続試験装置。