JP2005164432A - 信号線切換コネクタおよび信号線検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】 基板に対して計測器のプローブを着脱することなく、基板の任意のテストポイントにプローブを接続できるようにする。
【解決手段】検査対象の基板３には複数のテストポイント４を集約して配置したコネクタ受け口５が設けられる。信号線切換コネクタ２は各テストポイント４とそれぞれ接続される複数の導通ピン２ｃと、複数のプローブ７とそれぞれ接続される複数のプローブポイント２ｂを備える。また、信号線切換コネクタ２は導通ピン２ｃとプローブポイント２ｂの接続を電気的に切り換える機能を備える。信号線切換コネクタ２と接続されるホストＰＣ８は、どのテストポイント４とプローブポイント２ｂを接続するか設定し、信号線切換コネクタ２に通知する機能を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、検査対象の基板のテスト端子と計測器の計測端子を接続する信号線切換コネクタおよびこの信号線切換コネクタを備えた信号線検査システムに関する。詳しくは、テスト端子と計測端子の接続を電気的に切り換えられるようにすることで、基板に対して計測器の計測端子を着脱することなく、任意のテスト端子に計測端子を接続できるようにしたものである。

電気回路が形成された基板の電気的特性を検査する方法として、基板にテストポイントとなる端子を設け、テストポイントに計測器のプローブを接続して、パターンの導通検査等を行う技術がある。一般的に、計測器に設けられるプローブの本数より、検査対象の基板に設けられるテストポイントの数の方が多い。このため、全てのテストポイントの検査を行うためには、プローブの着脱が必要であった（例えば、特許文献１参照。）。

特開平５−２６４６６３号公報

上述したように、計測器のプローブの本数は限られており、検査対象の基板上のテストポイントの全てを一度に検査することができないため、現在プローブが接続されているテストポイントとは別のテストポイントを検査したい場合、一度プローブをテストポイントから外して別のテストポイントに挿し直す必要があった。例えば、８本のプローブで３２ビットデータを見る場合には、８本のプローブをそれぞれ４回ずつ挿し換える必要があり、テストポイントの数の増加とともに検査の手間がかかり、所要時間も増加するという問題があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、基板に対して計測器のプローブを着脱することなく、基板の任意のテストポイントにプローブを接続できるようにした信号線切換コネクタおよびこの信号線切換コネクタを備えた信号線検査システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る信号線切換コネクタは、複数のテスト端子を有するコネクタを設けた検査対象の基板の各テスト端子とそれぞれ接続される複数の第１導通手段と、計測器に設けられる複数の計測端子とそれぞれ接続される複数の第２導通手段と、任意の第１導通手段と任意の第２導通手段を接続する接続切換手段とを備えたものである。

本発明に係る信号線切換コネクタを検査対象の基板のコネクタに接続すると、基板に設けられる複数のテスト端子のそれぞれに第１導通手段が接続する。第２導通手段に計測器の計測端子を接続し、接続切換手段によってどの第１導通手段とどの第２導通手段を接続するかを切り換える。これにより、基板の任意のテスト端子に計測器の任意の計測端子が接続される。

本発明に係る信号線検査システムは、上述した信号線切換コネクタを備えるものである。すなわち、複数のテスト端子を有するコネクタを設けた検査対象の基板のコネクタと接続される信号線切換コネクタと、信号線切換コネクタと接続される端末装置とを備え、信号線切換コネクタは、複数のテスト端子とそれぞれ接続される複数の第１導通手段と、計測器に設けられる複数の計測端子とそれぞれ接続される複数の第２導通手段と、任意の第１導通手段と任意の第２導通手段を接続する接続切換手段とを備え、端末装置は、接続切換手段で接続する第１導通手段と第２導通手段を設定し、信号線切換コネクタに通知する制御手段を備えたものである。

本発明に係る信号線検査システムでは、基板のコネクタに接続した信号線切換コネクタに端末装置を接続し、端末装置でどのテスト端子とどの計測端子を接続するかを設定する。

信号線切換コネクタでは、端末装置での設定に基づいて第１導通手段と第２導通手段を接続する。これにより、複数のテスト端子と複数の計測端子の接続が一度に切り換えられる。

本発明に係る信号線切換コネクタによれば、基板のテスト端子と接続される第１導通手段と計測器の計測端子と接続される第２導通手段との間の接続を接続切換手段で切り換えることとした。よって、基板に対して計測器の計測端子を着脱することなく、基板の任意のテスト端子に計測端子を接続できる。したがって、計測端子を付け替える手間が低減される。

本発明に係る信号線検査システムによれば、上述した信号線切換コネクタを備え、端末装置からの制御で第１導通手段と第２導通手段の接続を切り換えることとした。これにより、例えば複数のテスト端子と複数の計測端子との間の接続の切り替えを一度に行うことができ、検査に要する手間を低減し、かつ検査に要する時間を削減することができる。

以下、図面を参照して本発明の信号線切換コネクタおよび信号線検査システムの実施の形態について説明する。

（１）システム構成
図１は本実施の形態の信号線検査システムの全体構成例を示す説明図である。本実施の形態の信号線検査システム１は信号線切換コネクタ２を備え、検査対象の基板３の内部信号線を検査する。基板３は内部信号線を外部から検査できるテスト端子として複数のテストポイント４を備える。複数のテストポイント４は例えばそれぞれ導通ピンとして構成され、各導通ピンを集約して配置し、ハウジング等を備えてコネクタ受け口５を構成する。

なお、コネクタ受け口５の具体的形状やピン数およびピンの配置等は任意であるが、コネクタ受け口５を標準化しておくことで、例えば種類の異なる基板に対して１種類の信号線切換コネクタ２によって対応が可能となる。

信号線切換コネクタ２はコネクタ口２ａと複数のプローブポイント２ｂを備える。コネクタ口２ａは基板３のコネクタ受け口５と着脱自在に接続できる形状で、テストポイント４と１対１で接続される導通ピン２ｃを備える。ここで、導通ピン２ｃは第１導通手段を構成し、プローブポイント２ｂは第２導通手段を構成する。

信号線切換コネクタ２には、基板３の検査を行う計測器６が接続される。計測器６はオシロスコープやロジックアナライザといった信号線を解析する一般的な装置で、計測端子として複数のプローブ７を備える。

計測器６の各プローブ７は、信号線切換コネクタ２の対応するプローブポイント２ｂに接続される。また、信号線切換コネクタ２はコネクタ口２ａが基板３のコネクタ受け口５に接続され、各導通ピン２ｃが対応するテストポイント４に接続される。

一般的に、計測器６のプローブ７の数は基板３に設けられるテストポイント４の数より少ない。信号線切換コネクタ２のプローブポイント２ｂは計測器６のプローブ７の数に合わせて設けられ、基板３のテストポイント４に対応している導通ピン２ｃより数が少ない。そこで、信号線切換コネクタ２は、テストポイント４と接続される導通ピン２ｃの中から、所望のテストポイント４に対応した導通ピン２ｃを任意のプローブポイント２ｂと接続する機能を有する。

信号線切換コネクタ２には、所望のテストポイント４とプローブポイント２ｂを接続させるホストＰＣ（パーソナルコンピュータ）８が接続される。ホストＰＣ８は端末装置の一例で、一般的なＷｉｎｄｏｗｓ（Ｒ）やＬｉｎｕｘ（Ｒ）、ＭａｃＯＳ（Ｒ）といったＯＳ（オペレーティングシステム）が動作する制御装置に、表示装置であるディスプレイと入力装置であるキーボードやマウス等が接続される。なお、動作するＯＳの種類には依存しない。ホストＰＣ８と信号線切換コネクタ２は通信ケーブル９によって接続される。

ホストＰＣ８には、独自の通信プロトコルを用いて信号線切換コネクタ２へコマンドを送信するためのソフトウエアが格納される。ホストＰＣ８から信号線切換コネクタ２へ送信するコマンドの詳細は後述するが、例えば、特定のプローブポイント２ｂを任意のテストポイント４と接続するコマンド、特定のプローブポイント２ｂが接続されたテストポイント４を検査するコマンド等を備える。

（２）信号線切換コネクタのハードウエア構成
図２は本実施の形態の信号線切換コネクタ２の構成例を示すハードウエアブロック図である。なお、本例では、図１に示す基板３に１６本のテストポイント４が設けられ、これに対して４本のプローブポイント２ｂを備えた信号線切換コネクタ２のハードウエアブロックの一例を示したものである。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０は８ｂｉｔ以上の中央処理装置である。ＣＰＵ１０はアーキテクチャーには依存しないが、ＣＰＵ１０の機能としては、８ｂｉｔのメモリ空間と外部Ｉ／Ｏを接続するインタフェースを備える必要がある。

ＲＡＭ（Random Access Memory）１１は汎用のスタティックラム（ＳＲＡＭ）やダイナミックラム（ＤＲＡＭ）である。ＲＯＭ（Read Only Memory）１２には信号線切換コネクタ２全体を制御するためのプログラム、およびコンフィギュレーション情報と呼ばれる信号線切換コネクタ２上のプローブポイント２ｂの数やテストポイント４の数等の情報が格納されている。なお、信号線切換コネクタ２のソフトウエア構成の詳細については後述する。ＲＯＭ１２のプログラムは、ホストＰＣ８からのコマンドデータの受信、プローブポイント２ｂとテストポイント４の接続切り替え制御、コマンドの結果の送信等を行う。

さて、ＲＯＭ１２にあるプログラムをＲＡＭ１１で実行する場合、ＲＡＭ１１の容量は、最低でもＲＯＭ１２にあるプログラムを格納できる容量とプログラム用のワークエリアを必要とする。ＲＯＭ１２にあるプログラムをＲＯＭ１２上で実行する場合は、ＲＡＭ１１の容量はプログラム用のワークエリア（３２ｋ程度）があればよい。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３は一般的な通信プロトコルを採用したインタフェースである。例として、シリアルやＵＳＢ（Universal Serial Bus）、あるいはＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）で規格されているＩＥＥＥ１３９４等が考えられる。通信Ｉ／Ｆ１３はホストＰＣ８と本例では通信ケーブル９で接続され、例えばポストＰＣ８からのコマンドデータを受信する。通信Ｉ／Ｆ１３で受信したコマンドデータはＣＰＵ１０によりＲＡＭ１１に一時格納される。

Ｉ／Ｏインタフェース１４はディジタル信号を入出力するインタフェースである。表示装置１５は液晶ディスプレイ等の表示手段の一例で、各プローブポイント２ｂに接続されているテストポイント４の番号等を表示するために使用される。ここで、信号線切換コネクタ２における表示機能は、後述するようにホストＰＣ８上のソフトウエアでホストＰＣ８側でも実現可能な機能であるので、必須の構成要件ではなく、例えば選択的に備えることができればよい。なお、信号線切換コネクタ２に上述した表示機能を備えると、信号線切換コネクタ２を見ることで検査を行っているテストポイント４を目視により確認できるので、ユーザビリティが向上する。

テストポイントセレクタ１６は任意のプローブポイント２ｂを任意のテストポイント４と接続するための接続切換手段で、ホストＰＣ８から受信したコマンドデータに基づき、ＣＰＵ１０によってプローブポイント２ｂとテストポイント４の接続が切り換えられる。

図３は本実施の形態の信号線切換コネクタ２に備えられるテストポイントセレクタ１６の構成例を示すハードウエアブロック図である。テストポイントセレクタ１６は電気的なスイッチで、図３では任意のプローブポイント２ｂと任意のテストポイント４の接続を、レジスタの値によって制御する場合のテストポイントセレクタ１６の内部構成の一例を示したものである。また、図３でも４本のプローブポイント２ｂと１６本のテストポイント４の接続を切り換える例を示している。

デコーダ２０は図２で説明したＣＰＵ１０から受けたアドレスを解釈してＣＰＵ１０が特定のテストポイントセレクトレジスタ２１にアクセスできるようにする一般的なアドレスデコーダである。テストポイントセレクトレジスタ２１はＣＰＵ１０によって設定されたデータを保持してその値を４ビット（ＢＩＴ０〜ＢＩＴ３）のデータ線２１ａに出力する。テストポイントセレクトレジスタ２１はプローブポイント２ｂの数に合わせて備えられ、本例では４個のテストポイントセレクトレジスタ２１が備えられ、各テストポイントセレクトレジスタ２１は同じ働きをする。

テストポイントセレクトレジスタ２１の４ビットのデータ線２１ａでは０〜１５の１６種類の値を表現でき、各テストポイントセレクトレジスタ２１の出力で各プローブポイント２ｂとどのテストポイント４を対応させるかが決定される。

テストポイントセレクトレジスタ２１のデータ線２１ａは１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２の入力に接続される。１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２の出力は４本（ＰＰ０〜ＰＰ３）のプローブポイント２ｂの内の１本と接続される。１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２はデータ線２１ａからの入力値により１６本（ＴＰ０〜ＴＰ１５）のテストポイント４の内の１本をプローブポイント２ｂに出力する。１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２は各テストポイントセレクトレジスタ２１に対応して備えられ、各１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２とも、データ線２１ａからの入力値により１６本のテストポイント４の内の１本をプローブポイント２ｂに出力する。

図４は１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２の構成例を示すハードウエアブロック図である。図４でも引き続き４本のプローブポイント２ｂと１６本のテストポイント４の接続を切り換える例を示している。

１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２は４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３を備える。４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３の入力には図３に示すテストポイントセレクトレジスタ２１からのデータ線２１ａが接続され、データ線２１ａからの４ビットの値（１６種類）を入力値としている。４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３はデータ線２１ａからの入力値に１対１で対応して１６ビットの出力線２４の内のいずれか１ビットを出力する。

図５は４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３の入出力の対応例を示す説明図である。図５ではデータ線２１ａからの１６種類の入力値および対応する出力の一部を示すが、４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３はデータ線２１ａからの入力値に対応して、１６ビットの出力線２４の内のいずれか１ビットの出力を例えば「Ｌ」から「Ｈ」へ変化させる。

図４に戻り、１６本のテストポイント４からの各入力線はそれぞれＡＮＤゲート２５の一方の入力に接続される。また、４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３の各出力線２４はＡＮＤゲート２５の他方の入力に接続される。そして、各ＡＮＤゲート２５の出力はＯＲゲート２６の入力に接続される。ＯＲゲート２６の出力は１個のプローブポイント２ｂと接続される。

これにより、１６本のテストポイント４からの各入力と１６本の４−ＴＯ−１６デマルチプレクサ２３の各出力線２４の間で論理積演算を行い、各論理積演算の結果で論理和演算を行うことにより、１６本のテストポイント４の内から任意のテストポイント４を１本のプローブポイント２ｂと接続することができる。

（３）信号線切換コネクタのソフトウエア構成
図６は本実施の形態の信号線切換コネクタ２の構成例を示すソフトウエアブロック図である。図２で説明したＲＯＭ１２にはコンフィギュレーション情報領域３１とプログラム領域３２を備える。コンフィギュレーション情報領域３１は信号線切換コネクタ２の固有情報が格納される領域で、テストポイント４の数、プローブポイント２ｂの数等を保持する。プログラム領域３２は実行可能なプログラムが格納される領域である。本例ではＲＯＭ１２上でプログラム５０を実行する一例を示している。

図２で説明したＲＡＭ１１にはプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１とデータ送受信用バッファ４２を備える。プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１は各プローブポイント２ｂがどのテストポイント４に対応付けられているか示す全てのプローブポイント２ｂの接続状態の情報が保持されている。

本例ではプローブポイント２ｂが４本であるので、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１は０バイト〜３バイト目の各１バイトが０番目から３番目のプローブポイント２ｂに対応して、各バイトに各プローブポイント２ｂが接続されているテストポイント４の番号が格納される。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１は起動時には不定な値が入っているため、起動時に図３に示す全てのテストポイントセレクトレジスタ２１の値を取得して、これらの値でプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１が初期化される。また、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１は後述するＳｅｔコマンドでプローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けに変更が生じた場合に更新される。

データ送受信用バッファ４２は図２等に示すホストＰＣ８からのコマンド等を保持する。

プログラム５０はＲＯＭ１２のプログラム領域３２に格納され、テストポイント切り替えモジュール５１と情報表示モジュール５２を備える。

テストポイント切り替えモジュール５１は図２に示す通信Ｉ／Ｆ１３から送られてくるコマンドを取得し、そのコマンドを実行して、必要ならば通信Ｉ／Ｆ１３へ実行結果を返すための機能を実現するためのモジュールである。テストポイント切り替えモジュール５１はサブモジュールとしてテストポイントセレクトレジスタアクセスモジュール５１ａ、コマンド解析モジュール５１ｂ、そして、データ送受信モジュール５１ｃを備える。

データ送受信モジュール５１ｃは通信Ｉ／Ｆ１３とデータを送受信するモジュールである。決められたプロトコルによりデータの集合を１まとめにしてデータ送受信用バッファ４２で受信をする。また、データ送受信用バッファ４２に格納してあるデータの集合を決められたプロトコルにより通信Ｉ／Ｆ１３を介して送信する。通信エラーが発生した場合には、決められたプロトコルにより送信元にエラー通知を行う。

コマンド解析モジュール５１ｂはデータ送受信モジュール５１ｃがデータ送受信用バッファ４２に格納したデータを解釈してコマンドとその引数に分ける処理（コマンド解析）をするモジュールである。不正なコマンドを受信した場合には、データ送受信モジュール５１ｃを介して送信元に通知を行う。

テストポイントセレクトレジスタアクセスモジュール５１ａは図３に示す各テストポイントセレクトレジスタ２１にアクセスして値の設定および取得を行うモジュールである。

情報表示モジュール５２は図２に示す表示装置１５で全てのプローブポイント２ｂのテストポイント４との対応付けを表示するモジュールである。表示装置用ドライバ５２ｂは表示装置１５を制御するドライバである。プローブポイント⇔テストポイント対応付け表示モジュール５２ａはＲＡＭ１１のプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１から現在のプローブポイント２ｂのテストポイント４との対応付けを取得して、そのデータを表示装置用ドライバ５２ｂを介して表示装置１５へ表示するためのモジュールである。

（４）コマンド
図７は信号線切換コネクタ２を制御するためのコマンドの一例を示す説明図である。信号線切換コネクタ２を制御するコマンドには、最低限、プローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けを行うＳｅｔコマンドとプローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けを取得するＧｅｔコマンドが必要である。

Ｓｅｔコマンドの引数にはプローブポイント２ｂの番号（ＰＰＮｏ．）とテストポイント４の番号（ＴＰＮｏ．）が必要である。特に戻り値は必要ない。Ｇｅｔコマンドの引数にはプローブポイント２ｂの番号を指定し、戻り値にテストポイント４の番号を返す。その他、必要に応じて使用される制御コマンドの一覧を図７に示す。

（５）ホストＰＣのソフトウエア構成
図８は本実施の形態のホストＰＣ８の構成例を示すソフトウエアブロック図である。ホストＰＣ８で以下のソフトウエアで実現される機能により制御手段が構成される。ホストＰＣ８はプログラムやデータ等を保存するため、大容量記憶装置６０とＲＡＭ６１を備える。

大容量記憶装置６０は一般的なＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）やＭＯ（光磁気ディスクドライブ装置）等、永続的にファイルを記録できる装置である。記憶するファイル数が少ない場合には小容量記憶装置、例えばＦＤ（フレキシブルディスクドライブ装置）等でも良い。

大容量記憶装置６０にはプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２とテストポイント名称ファイル６３が格納される。プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２は図１等に示す各プローブポイント２ｂとテストポイント４の対応を示すデータである。データの記述フォーマットは任意である。

以下に、プローブポイント２ｂが４本、テストポイント４が１６本の場合のプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２のデータ例を示す。各行の左の項がプローブポイント２ｂの番号（ＰＰＮｏ．１〜４）を示し、右の項がプローブポイント２ｂに対応するテストポイント４の番号（ＴＰＮｏ．１〜１６の何れか）を示す。
ＰＰＮｏ．１→ＴＰＮｏ．３
ＰＰＮｏ．２→ＴＰＮｏ．４
ＰＰＮｏ．３→ＴＰＮｏ．１６
ＰＰＮｏ．４→ＴＰＮｏ．８

以上の例では、ユーザが認識するプローブポイント番号としてＮｏ．１が割り当てられているプローブポイント２ｂ（信号線としてはＰＰ０）には、テストポイント番号としてＮｏ．３が割り当てられているテストポイント４（ＴＰ２）が接続されていることを示している。

テストポイント名称ファイル６３は全てのテストポイント４の名称を記述したファイルである。テストポイント４の名称は各テストポイント４毎に必要であるが、プローブポイント２ｂに対応するテストポイント４をテストポイント番号（例えば、Ｎｏ．１〜１６）のみで指定する場合には必要がない。テストポイント４の名称例は、例えばテストポイントの番号１〜ｎ、本例ではテストポイント番号１〜１６に、信号Ｘ−１、信号Ｙ−１・・・等の信号名を割り当てる例が考えられる。なお、後述する図９にもテストポイント名称の例を示している。

ＲＡＭ６１にはプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４とテストポイント名称一覧領域６５およびデータ受信用バッファ６６を備える。プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４は各プローブポイント２ｂがどのテストポイント４に対応付けられているか示す全てのプローブポイント２ｂの接続状態の情報が保持されている。

本例ではプローブポイント２ｂが４本であるので、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４は０バイト〜３バイト目の各１バイトが０番目から３番目のプローブポイント２ｂに対応して、各バイトに各プローブポイント２ｂが接続されているテストポイント４の番号が格納される。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４は起動時には不定な値が入っているため、起動時に後述するコマンド送信モジュールを介して信号線切換コネクタ２から現在のプローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けを取得して、これらの値でプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４が初期化される。また、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４は図７で説明したＳｅｔコマンドでプローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けに変更が生じた場合に更新される。

テストポイント名称一覧領域６５はホストＰＣ８でテストポイント４の名称を表示する場合に大容量記憶装置６０のテストポイント名称ファイル６３に保存されているテストポイント名称を一時保存する。データ受信用バッファ６６は信号線切換コネクタ２からのコマンドの結果がある場合等のデータを保持する。

プログラム６７は大容量記憶装置６０に格納され、コマンド送信モジュール６８とコマンド送受信ＵＩ（ユーザインタフェース）６９を備える。コマンド送信モジュール６８はコマンド送受信ＵＩ６９に対して図７で説明したコマンドのインタフェースを提供するモジュールである。Ｓｅｔコマンドにより個々のプローブポイント２ｂに対応するテストポイント４を設定し、Ｇｅｔコマンドにより個々のプローブポイント２ｂの現在のテストポイント４との対応付けを取得する。

データ送受信モジュール６８ａはホストＰＣ８の図示しない通信Ｉ／Ｆを介して信号線切換コネクタ２とデータを送受信するモジュールである。データ送受信モジュール６８ａは決められたプロトコルによりデータの集合を１まとめにして送信する。また、信号線切換コネクタ２からのコマンドの結果がある場合には受信したデータをＲＡＭ６１のデータ受信用バッファ６６に保持して、コマンド送信Ｉ／Ｆ６８ｂが取得できるようにする。

コマンド送信Ｉ／Ｆ６８ｂはＳｅｔコマンドとＧｅｔコマンドを実現するモジュールである。コマンド送受信ＵＩ６９から渡されるコマンドと引数のデータをデータ送受信モジュール６８ａが送信可能なデータフォーマットに変換して、データ送受信モジュール６８ａを介して信号線切換コネクタ２へ送信する。また、Ｇｅｔコマンドの結果を取得する場合は、データ送受信モジュール６８ａによりＲＡＭ６１のデータ受信用バッファ６６に保持されたコマンド結果のデータを、コマンド送受信ＵＩ６９が解釈できるフォーマットに変換して返す、という処理を行う。

コマンド送受信ＵＩ６９はホストＰＣ８のソフトウエアのユーザインタフェースの機能である。プローブポイント⇔テストポイント対応付け機能６９ａはＳｅｔコマンドにより個々のプローブポイント２ｂのテストポイント４との対応付けを行う。プローブポイント⇔テストポイント一括対応付け機能６９ｂはＳｅｔコマンドを複数回発行することにより全てのプローブポイント２ｂのテストポイント４との対応付けを一括で行う。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧表示機能６９ｃはＧｅｔコマンドを複数回発行して全てのプローブポイント２ｂとテストポイント４との対応付けを信号線切換コネクタ２から取得をする。

テストポイント名称表示機能６９ｄはＲＡＭ６１のテストポイント名称一覧領域６５よりテストポイントの名称を取得してそれらを表示する。テストポイント名称ファイル読み込み機能６９ｅはテストポイント名称ファイル６３を大容量記憶装置６０より読み込み、ＲＡＭ６１のテストポイント名称一覧領域６５へ格納する。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル読み込み・保存機能６９ｆはユーザが設定したプローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けを、大容量記憶装置６０のプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２へ保存したり、またプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２からの読み出しを行う。

（６）ユーザインタフェース画面
図９はユーザインタフェース画面の一例を示す説明図である。ユーザインタフェース（ＵＩ）画面Ｕ−１は、図８に示すホストＰＣ８のソフトウエアのコマンド送受信ＵＩ６９により実現される。なお、本例では上述したように信号線切換コネクタ２のプローブポイント２ｂが４本で、テストポイント４が１６本の場合を示す。

ユーザインタフェース画面Ｕ−１は一般的なグラフィックＵＩの一例である。プローブポイント番号Ｕ−２の右側に並ぶテストポイント番号Ｕ−３およびテストポイント名称Ｕ−４は、プローブポイント番号Ｕ−２に対応するテストポイント４の番号および名称を示している。

テストポイント番号Ｕ−３には左側に表示されるプローブポイント番号Ｕ−２で特定されるプローブポイント２ｂに対応付けたいテストポイント４の番号を入力する。入力範囲は本例では１から１６までで、存在するテストポイント４の数以上の値を指定するとエラーになるものとする。

また、テストポイント名称読み込みボタンＵ−８により、図８で説明したテストポイント名称ファイル６３を予め読み込んでおくことで、テストポイント番号Ｕ−３の変更と同期してテストポイント名称Ｕ−４が変更され、予めテストポイント番号Ｕ−３に対応させて設定してあるテストポイント名称Ｕ−４が表示される。

テストポイント名称Ｕ−４は一般的なリストボックスであり、図８で説明したテストポイント名称ファイル６３をテストポイント名称一覧領域６５に読み込んでおくと、プルダウンボタンＵ−４ａを押すことで全てのテストポイント名称一覧Ｕ−４ｂが表示される。この一覧から１つテストポイント名称を選択することで、プローブポイント２ｂに対応させるテストポイント４を設定できる。

設定ボタンＵ−５は各プローブポイント番号Ｕ−２に対して表示され、設定ボタンＵ−５を押すと、設定ボタンＵ−５に対応しているプローブポイント番号Ｕ−２とテストポイント番号Ｕ−３を引数としてＳｅｔコマンドが発行される。

一括設定ボタンＵ−６は４つのプローブポイント２ｂの設定を一括で行うボタンで、一括設定ボタンＵ−６が押されると、各プローブポイント番号Ｕ−２とテストポイント番号Ｕ−３を引数としてＳｅｔコマンドを４回発行する。

現状態表示ボタンＵ−７はプローブポイント２ｂとテストポイント４の現在の対応付けをＧｅｔコマンドにより問い合わせ、変更があればテストポイント番号Ｕ−３とテストポイント名称Ｕ−４を問い合わせ、結果によって更新する。テストポイント名称読み込みボタンＵ−８は図８で説明したテストポイント名称ファイル６３を読み込んでテストポイント名称一覧領域６５に保存して、テストポイント名称一覧Ｕ−４ｂを更新する。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧読み込みボタンＵ−９は、図８に示すプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２を読み込んで、このファイルの設定値に合わせてテストポイント番号Ｕ−３およびテストポイント名称Ｕ−４を更新する。

プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧保存ボタンＵ−１０は現在のプローブポイント番号Ｕ−２、テストポイント番号Ｕ−３、そしてテストポイント名称Ｕ−４の設定値を、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧ファイル６２に保存する。

次に、本実施の形態の信号線切換コネクタ２および信号線検査システム１の動作を説明する。まず、信号線切換コネクタ２の動作について説明する。

（１）初期化
図１０は信号線切換コネクタ２の初期化の処理を示すフローチャートである。図１０の処理は、図６で説明したソフトウエアで実行される。ここで、信号線切換コネクタ２の初期化の方法には以下に示す２つの方法がある。どちらのケースも、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１の情報と実際のプローブポイント２ｂのテストポイント４への対応付けを一致させることが目的である。

図１０（ａ）にケース１の処理を示す。ケース１はテストポイントセレクトレジスタ２１のデフォルト値が決まっている場合である。すなわち、起動時にはテストポイントセレクトレジスタ２１の値がデフォルト値に決定しているため、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１をこのデフォルト値に合わせる。

ステップＳＡ１：各テストポイントセレクトレジスタ２１の値（デフォルト値）を取得する。
ステップＳＡ２：プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１に取得したデフォルト値をコピーする。

図１０（ｂ）にケース２の処理を示す。ケース２は特定のテストポイント４（例えばＴＰ０）をプルアップもしくはプルダウンしておく。そして、全てのプローブポイント２ｂはテストポイント４（ＴＰ０）と対応していることが分かっているため、プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１を全て０（ＴＰ０）に設定する。

ステップＳＢ１：各テストポイントセレクトレジスタ２１の値を０（ＴＰ０）に設定する。
ステップＳＢ２：プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１に全て０を設定する。

（２）全体の流れ
図１１は信号線切換コネクタ２の全体の処理を示すフローチャートである。図１１の処理は、図６で説明したソフトウエアで実行される。以下にホストＰＣ８からコマンドを受け取り、コマンドを実行するまでの処理の例を説明する。

（ａ）通信プロトコル解析
ステップＳＣ１：通信Ｉ／Ｆ１３からのデータを待つ。
ステップＳＣ２：通信Ｉ／Ｆ１３からデータを取得し、取得したデータはデータ送受信用バッファ４２に入れる。データ送受信用バッファ４２の書き込み先頭アドレスを、取得したデータ分増加させる。

ステップＳＣ３：取得したデータは先頭識別子か判定する。これは単純なプロトコルで実現される機能の一例で、データの先頭を識別するために「データの集合の先頭は特殊コード（例えば’＠’等の文字）である。」というルールを設ける。これにより、これに続くデータの集合がコマンドおよび引数であるということが分かる。もし、特殊コードでなければ不正なプロトコルであると判断し、通信Ｉ／Ｆ１３へプロトコルエラーを送信する（ステップＳＣ６）。

ステップＳＣ４：通信Ｉ／Ｆ１３からのデータの取得を続ける。この処理でコマンドおよび引数のデータを取得する。取得したデータはデータ送受信用バッファ４２に入れる。データ送受信用バッファ４２の書き込み先頭アドレスを、取得したデータ分増加させる。

ステップＳＣ５：取得したデータは終了識別子か判定する。これも単純なプロトコルで実現される機能の一例で、データの終了を識別するために「データの集合の最末尾は特殊コード（例えば’＊’等の文字）である」というルールを設ける。これにより、ここより１つ前のデータがデータの集合の末尾であるということが分かる。終了識別子でない場合はまだデータが続くのでステップＳＣ４へ戻る。終了識別子の場合はデータ送受信用バッファ４２にコマンドおよび引数のデータが格納されていることになり、次のステップＳＣ１０以降のコマンド解析へ進む。
ステップＳＣ６：上述したように、先頭識別子が取得できない場合は、通信Ｉ／Ｆ１３へプロトコルエラーを送信する。

（ｂ）コマンド解析
ステップＳＣ１０：取得したコマンド種別を判定する。この処理では、取得したデータが正しいコマンドであるかを判定するため、データ送受信用バッファ４２のデータを解析する。

ステップＳＣ１１：コマンド種別を判定した結果、正しいコマンドであるか判定する。正しいコマンドでなければ、通信Ｉ／Ｆ１３へコマンドエラーを送信する（ステップＳＣ１５）。

ステップＳＣ１２：コマンドの引数を判定する。この処理では、正しい引数であるかを判定するため、データ送受信用バッファ４２のデータを解析する。

ステップＳＣ１３：コマンド引数を判定した結果、正しい引数であるか判定する。正しい引数でなければ、通信Ｉ／Ｆ１３へコマンドエラーを送信する（ステップＳＣ１５）。

ステップＳＣ１４：取得したコマンドを実行する。この処理では、解析したコマンドを実行する。コマンドの種類は本例では図７で説明した通りである。

ステップＳＣ１５：上述したように、取得したコマンドが正しくない場合、あるいは引数が正しくない場合は、通信Ｉ／Ｆ１３へプロトコルエラーを送信する。

図１２は信号線切換コネクタ２におけるコマンド実行の処理を示すフローチャートである。図１２の処理は、図６で説明したソフトウエアで実行される。以下に上述したステップＳＣ１４におけるコマンド実行処理の詳細を説明する。なお、本例では、図７で説明したようにコマンドとしてはＳｅｔコマンドとＧｅｔコマンドを用いているので、以下の説明はＳｅｔコマンドとＧｅｔコマンドについて行う。

（ａ）設定コマンド実行
ステップＳＤ１：Ｓｅｔコマンドの引数のプローブポイント番号から、各テストポイントセレクトレジスタ２１のアドレスを算出する。対応付けを行うプローブポイント２ｂはｎ［０〜３］で指定する。テストポイントセレクトレジスタ２１のベースアドレスにこの値（ｎ）をオフセットとして加算したものが対応付けを行うプローブポイント２ｂのテストポイントセレクトレジスタアドレスになる。

ステップＳＤ２：算出したテストポイントセレクトレジスタアドレスにＳｅｔコマンドの引数のテストポイント番号を設定する。プローブポイント２ｂとの対応付けを行うテストポイント４の番号はｍ［０〜１５］で指定する。

ステップＳＤ３：プローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域４１を更新し、更新した値で表示も更新する。

（ｂ）取得コマンド実行
ステップＳＥ１：Ｇｅｔコマンドの引数のプローブポイント番号から、各テストポイントセレクトレジスタ２１のアドレスを算出する。このステップＳＥ１の処理は上述したステップＳＤ１の処理と同様である。
ステップＳＥ２：算出したテストポイントセレクトレジスタアドレスの値を読み込む。
ステップＳＥ３：読み込んだテストポイントセレクトレジスタアドレスの値を通信Ｉ／Ｆ１３へ送信する。

次に、ホストＰＣ８の動作について説明する。

（１）初期動作
図１３はホストＰＣ８の初期動作の処理を示すフローチャートである。図１３の処理は、図８で説明したソフトウエアで実行される。

ステップＳＦ１：起動後、デフォルトあるいは設定等で指定されたテストポイント名称ファイル６３を読み込み、テストポイント名称一覧Ｕ−４ｂの内容を更新する。

ステップＳＦ２：信号線切換コネクタ２の各プローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けをＧｅｔコマンドを発行して取得する。なお、Ｇｅｔコマンドを受信した信号線切換コネクタ２では、図１２で説明した処理が行われる。

ステップＳＦ３：ステップＳＦ２の処理で取得したデータの内容に従って、ユーザインタフェース画面Ｕ−１における各テストポイント番号Ｕ−３とそれに対応するテストポイント名称Ｕ−４を更新する。

（２）プローブポイントとテストポイントの対応設定
図１４はホストＰＣ８におけるプローブポイントとテストポイントの対応設定の処理を示すフローチャートである。図１４の処理は、図８で説明したソフトウエアで実行され、図９に示すユーザインタフェース画面Ｕ−１が表示される。ここで、プローブポイントとテストポイントの対応を設定する手順としては、以下のステップＳＧ１ａ，ＳＧ２ａの処理によるテストポイント番号Ｕ−３を設定する方法と、ステップＳＧ１ｂ，ＳＧ２ｂの処理によるテストポイント名称Ｕ−４を設定する方法の２種類がある。

（ａ）テストポイント番号Ｕ−３を設定する方法
ステップＳＧ１ａ：対応付けを変更したいプローブポイント番号Ｕ−２に対応するテストポイント番号Ｕ−３を入力して、図示しないエンターキー等の確定キーを押す。

ステップＳＧ２ａ：ステップＳＧ１ａで変更したテストポイント番号Ｕ−３に対応するテストポイント名称をプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４から取得して、テストポイント名称Ｕ−４の表示を更新する。

（ｂ）テストポイント名称Ｕ−４を設定する方法
ステップＳＧ１ｂ：対応付けを変更したいプローブポイント名称Ｕ−４をプルダウンのテストポイント名称一覧Ｕ−４ｂのリストから選択する。

ステップＳＧ２ｂ：ステップＳＧ１ｂで変更したテストポイント名称Ｕ−４に対応するテストポイント番号をプローブポイント⇔テストポイント対応付け一覧領域６４から取得して、テストポイント番号Ｕ−３の表示を更新する。

以降の処理は、プローブポイント２ｂとテストポイント４との対応付けをテストポイント番号で設定する場合とテストポイント名称で設定する場合で共通である。

ステップＳＧ３：現在ユーザインタフェース画面Ｕ−１で表示されているテストポイント番号Ｕ−３およびテストポイント名称Ｕ−４では、信号線切換コネクタ２側では実際の切り換えをまだ行っていないことを示すために、対応する設定ボタンＵ−５の色を通常の設定色とは異なる色に変更し、設定ボタンＵ−５を押すことで実際のコネクタ側の切り換えを行う必要があることをユーザに示す。

ステップＳＧ４：対応する設定ボタンＵ−５を押す。

ステップＳＧ５：プローブポイント番号Ｕ−２と対応するテストポイント番号Ｕ−３を引数にしてＳｅｔコマンドを発行し、信号線切換コネクタ２に送信する。なお、Ｓｅｔコマンドを受信した信号線切換コネクタ２では、図１２で説明した処理が行われる。

ステップＳＧ６：信号線切換コネクタ２からの返信よりＳｅｔコマンドが正常終了したか判定する。

ステップＳＧ７：ステップＳＧ６でＳｅｔコマンドが正常終了したと判定すると、テストポイント番号Ｕ−３で設定される値で信号線切換コネクタ２側の切り換えを行ったことを示すため、対応する設定ボタンＵ−５を元の色に戻す。

ステップＳＧ８：ステップＳＧ６でＳｅｔコマンドが異常終了したと判定すると、Ｓｅｔコマンドが失敗したことを示すエラーメッセージを表示する。設定ボタンＵ−５の色は元の色に戻さない。

（３）現状設定取得操作
図１５はホストＰＣ８における現状設定取得処理を示すフローチャートである。図１５の処理は、図８で説明したソフトウエアで実行され、図９に示すユーザインタフェース画面Ｕ−１が表示される。

ステップＳＨ１：現状態表示ボタンＵ−７を押す。

ステップＳＨ２：信号線切換コネクタ２の各プローブポイント２ｂとテストポイント４の対応付けをＧｅｔコマンドによって取得する。

ステップＳＨ３：ステップＳＨ２で取得したデータの内容に従って、各テストポイント番号Ｕ−３とそれに対応するテストポイント名称Ｕ−４を更新する。

なお、以上の説明では、基板３に設けられるテストポイント４の数を１６本、信号線切換コネクタ２に設けられるプローブポイント２ｂの数を４本として説明したが、他の本数でもよい。

ここで、図２においてテストポイントセレクタ１６を操作する入力手段としての入力装置を信号線切換コネクタ２に備え、入力装置により図３に示す１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２へ値を渡す方法もある。この場合、ホストＰＣ８は不要になり信号線切換コネクタ２単体で動作させることが可能になる。

また、本願のポイントはテストポイント４とプローブポイント２ｂの接続を電気的に切り換えられることにある。よって、本例ではテストポイントセレクトレジスタ２１の値を設定することにより対応付けを行ったが、１６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタ２２への値の渡し方をＧＰ−ＩＢで行うことも可能である。

以上説明したように、本実施の形態の信号線切換コネクタ２では、１つの基板３の検査中に計測器６のプローブ７を付け替える必要がなく、基板３に対してプローブを着脱する手間を削減することができる。また、実際の基板３上でテストポイントを探す必要もなくなった。

上述した信号線切換コネクタ２をホストＰＣ８と接続し、ホストＰＣ８のソフトウエアを使うことで、検査するテストポイント４を名称で指定できるほか、検査するテストポイント４をまとめて切り換えることができるようになる。例えば、８本のプローブで３２本のデータ線を検査する場合、従来ならば、８本×４回＝計３２回プローブを付け替える必要があった。本願発明では、初回８本のプローブ７を信号線切換コネクタ２に取り付ければ後はホストＰＣ８のソフトウエアを用いて簡単な操作だけで検査するテストポイント４を変更できる。

本発明は、電気回路が形成された基板や基板上に実装される半導体素子の検査に適用される。

本実施の形態の信号線検査システムの全体構成例を示す説明図である。 本実施の形態の信号線切換コネクタの構成例を示すハードウエアブロック図である。 本実施の形態の信号線切換コネクタに備えられるテストポイントセレクタの構成例を示すハードウエアブロック図である。 １６ｂｉｔ→１ｂｉｔデータセレクタの構成例を示すハードウエアブロック図である。 ４−ＴＯ−１６デマルチプレクサの入出力の対応例を示す説明図である。 本実施の形態の信号線切換コネクタの構成例を示すソフトウエアブロック図である。 信号線切換コネクタを制御するための制御コマンドの一例を示す説明図である。 本実施の形態のホストＰＣ８の構成例を示すソフトウエアブロック図である。 ユーザインタフェース画面の一例を示す説明図である。 信号線切換コネクタの初期化の処理を示すフローチャートである。 信号線切換コネクタの全体の処理を示すフローチャートである。 信号線切換コネクタにおけるコマンド実行の処理を示すフローチャートである。 ホストＰＣの初期動作の処理を示すフローチャートである。 ホストＰＣおけるプローブポイントとテストポイントの対応設定の処理を示すフローチャートである。 ホストＰＣにおける現状設定取得処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・信号線検査システム、２・・・信号線切換コネクタ、２ａ・・・コネクタ口、２ｂ・・・プローブポイント、２ｃ・・・導通ピン、３・・・基板、４・・・テストポイント、５・・・コネクタ受け口、６・・・計測器、７・・・プ
ローブ、８・・・ホストＰＣ、９・・・通信ケーブル、１０・・・ＣＰＵ、１１・・・ＲＡＭ、１２・・・ＲＯＭ、１３・・・通信Ｉ／Ｆ、１４・・・Ｉ／Ｏインタフェース、１５・・・表示装置、１６・・・テストポイントセレクタ

Claims (7)

1. 複数のテスト端子を有するコネクタを設けた検査対象の基板の前記各テスト端子とそれぞれ接続される複数の第１導通手段と、
   計測器に設けられる複数の計測端子とそれぞれ接続される複数の第２導通手段と、
   任意の前記第１導通手段と任意の前記第２導通手段を接続する接続切換手段と
   を備えたことを特徴とする信号線切換コネクタ。
2. 前記第２導通手段の数が前記第１導通手段の数より少ない
   ことを特徴とする請求項１記載の信号線切換コネクタ。
3. 前記接続切換手段で接続する前記第１導通手段と前記第２導通手段を設定する入力手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の信号線切換コネクタ。
4. 前記第２導通手段と前記第１導通手段の接続関係を表示する表示手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の信号線切換コネクタ。
5. 複数のテスト端子を有するコネクタを設けた検査対象の基板の前記コネクタと接続される信号線切換コネクタと、
   前記信号線切換コネクタと接続される端末装置とを備え、
   前記信号線切換コネクタは、
   前記複数のテスト端子とそれぞれ接続される複数の第１導通手段と、
   計測器に設けられる複数の計測端子とそれぞれ接続される複数の第２導通手段と、
   任意の前記第１導通手段と任意の前記第２導通手段を接続する接続切換手段とを備え、
   前記端末装置は、
   前記接続切換手段で接続する前記第１導通手段と前記第２導通手段を設定し、前記信号線切換コネクタに通知する制御手段を備えた
   ことを特徴とする信号線検査システム。
6. 前記制御手段は、複数の前記第１導通手段と複数の前記第２導通手段の間の接続を一括して設定する
   ことを特徴とする請求項５記載の信号線検査システム。
7. 前記第２導通手段の数が前記第１導通手段の数より少ない
   ことを特徴とする請求項５記載の信号線検査システム。
   

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