JP2009069036A - Printed circuit board failure analysis system - Google Patents

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JP2009069036A JP2007238768A JP2007238768A JP2009069036A JP 2009069036 A JP2009069036 A JP 2009069036A JP 2007238768 A JP2007238768 A JP 2007238768A JP 2007238768 A JP2007238768 A JP 2007238768A JP 2009069036 A JP2009069036 A JP 2009069036A
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宏則 美根
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the failure analysis accuracy of a printed circuit board having an analog input/output function and a digital input/output function, even when using a simple test device. <P>SOLUTION: An AI terminal 6 of a failure printed circuit board 2 is connected to an AO terminal 9 of a non-defective printed circuit board 3 via an AI/O cable 14. An AO terminal 7 of the defective printed circuit board 2 is connected to an AI terminal 8 of the non-defective printed circuit board 3 via an AI/O cable 15. A DI terminal 10 of the defective printed circuit board 2 is connected to a DO terminal 13 of the non-defective printed circuit board 3 via a DI/O cable 17. A DO terminal 11 of the failure printed circuit board 2 is connected to a DI terminal 12 of the good printed circuit board 3 via a DI/O cable 16. A failure analysis control part 1 sends transmission data to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3, and performs defective analysis of the defective printed circuit board 2, based on the response from the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 to the transmission data. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はプリント基板の不良解析システムに関し、特に、不良プリント基板と良品プリント基板との動作を比較しながら、アナログ入出力機能およびデジタル入出力機能を有するプリント基板を不良解析する方法に適用して好適なものである。   The present invention relates to a printed circuit board failure analysis system, and in particular, applied to a method for failure analysis of a printed circuit board having an analog input / output function and a digital input / output function while comparing the operations of a defective printed circuit board and a non-defective printed circuit board. Is preferred.

マイクロプロセッサを含むICなどの電子部品が実装されたプリント基板の故障の態様としては、ICなどの電子部品の内部故障による動作不良、入出力部の故障、ハンダ付け不良に起因する接触不良などがある。このようなプリント基板の故障箇所を検出する方法として、インサーキットテスタを用いる方法、外観検査を行う方法、プリント基板上に実装されたマイクロプロセッサに自己診断機能を実行させる方法などがある。   Examples of failure modes of printed circuit boards on which electronic components such as ICs including microprocessors are mounted include malfunctions due to internal failures of electronic components such as ICs, failure of input / output units, and contact failures due to poor soldering. is there. As a method for detecting a faulty part of such a printed circuit board, there are a method using an in-circuit tester, a method for performing visual inspection, a method for causing a microprocessor mounted on the printed circuit board to execute a self-diagnosis function, and the like.

また、専用の試験装置を使用し、予め設定された特定の信号を検査点に入力し、それに対応して出力される信号パターンを正常な信号パターンと比較することで、不良部品の検出を行う方法もある。
また、このような方法において、試験装置のコストダウンを図るために、不良プリント基板と良品プリント基板の特定の検査点でのパルス数をカウントしたり、信号レベルを測定したりし、予め定められたレベルとの差異を評価することで、故障箇所を抽出する方法が提案されている(特許文献1)。
特開2002−181892号公報
In addition, using a dedicated test device, a specific signal set in advance is input to an inspection point, and a signal pattern output corresponding thereto is compared with a normal signal pattern to detect defective parts. There is also a method.
Further, in such a method, in order to reduce the cost of the test apparatus, the number of pulses at a specific inspection point of the defective printed circuit board and the non-defective printed circuit board is counted, or the signal level is measured and determined in advance. There has been proposed a method of extracting a fault location by evaluating a difference from the level (Patent Document 1).
JP 2002-181892 A

しかしながら、不良プリント基板から測定したパルス数や電圧値を良品プリント基板との間で比較する方法では、例えば、センサからの入力信号によりパルスを発生する機能を有する産業用装置に適用される回路のように、外部の状態により影響を受けるものに対しては明確な判断基準を設けることが困難であるという問題があった。
特に、A/D変換回路で変換されたデジタル値をパルス数や信号レベルで判定する方法では、外部からの入力信号の誤差によりデジタル変換時に桁上りや桁下りが発生し、ビットパターンが大きく変化するため、判断基準の設定が困難である。
However, in the method of comparing the number of pulses and voltage values measured from a defective printed circuit board with a non-defective printed circuit board, for example, a circuit applied to an industrial device having a function of generating a pulse by an input signal from a sensor. As described above, there is a problem that it is difficult to set a clear criterion for those affected by the external state.
In particular, in the method of judging the digital value converted by the A / D converter circuit based on the number of pulses and the signal level, a carry or a carry occurs at the time of digital conversion due to an error in the input signal from the outside, and the bit pattern changes greatly. Therefore, it is difficult to set a judgment standard.

また、マイクロプロセッサ内部のレジスタやマイクロプロセッサ内外のメモリについても、デジタル値をパルス数や信号レベルで判定する方法では故障検出が困難である。マイクロプロセッサ内部の信号ラインは外部から観察することが不可能であり、外部バス上のメモリデータは“0”→“1”または“1”→“0”への変化の途中では不定になるため、パルス数の判定が正確にできない。
そこで、本発明の目的は、簡易な試験装置を用いた場合においても、アナログ入出力機能およびデジタル入出力機能を有するプリント基板の不良解析精度を向上させることが可能なプリント基板の不良解析システムを提供することである。
In addition, it is difficult to detect a failure in a register inside a microprocessor and a memory inside and outside the microprocessor by a method of judging a digital value by the number of pulses or a signal level. The signal line inside the microprocessor cannot be observed from the outside, and the memory data on the external bus becomes indefinite during the change from “0” → “1” or “1” → “0”. The number of pulses cannot be determined accurately.
Therefore, an object of the present invention is to provide a printed circuit board failure analysis system capable of improving the failure analysis accuracy of a printed circuit board having an analog input / output function and a digital input / output function even when a simple test apparatus is used. Is to provide.

上述した課題を解決するために、請求項1記載のプリント基板の不良解析システムによれば、不良解析対象プリント基板の外部信号入力部と良品プリント基板の外部信号出力部とを互いに接続するとともに、不良解析対象プリント基板の外部信号出力部と良品プリント基板の外部信号入力部とを互いに接続する接続手段と、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板に伝送データを送出し、前記伝送データに対する前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板からの応答に基づいて、前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行う故障解析制御部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, according to the defect analysis system for a printed circuit board according to claim 1, the external signal input unit of the failure analysis target printed circuit board and the external signal output unit of the non-defective printed circuit board are connected to each other, A connection means for connecting the external signal output unit of the defect analysis target printed circuit board and the external signal input unit of the non-defective print circuit board to each other; and transmission data to the defect analysis target print circuit board and the non-defective print circuit board. And a failure analysis control unit that performs failure analysis of the failure analysis target printed circuit board based on responses from the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board.

また、請求項2記載のプリント基板の不良解析システムによれば、前記外部信号入力部としてアナログ入力部およびデジタル入力部が設けられ、前記外部信号出力部としてアナログ出力部およびデジタル出力部が設けられ、前記接続手段は、不良解析対象プリント基板のアナログ入力部を良品プリント基板のアナログ出力部に接続し、不良解析対象プリント基板のデジタル入力部を良品プリント基板のデジタル出力部に接続し、不良解析対象プリント基板のアナログ出力部を良品プリント基板のアナログ入力部に接続し、不良解析対象プリント基板のデジタル出力部を良品プリント基板のデジタル入力部に接続することを特徴とする。   According to the printed circuit board failure analysis system of claim 2, an analog input unit and a digital input unit are provided as the external signal input unit, and an analog output unit and a digital output unit are provided as the external signal output unit. The connection means connects the analog input part of the printed circuit board subject to failure analysis to the analog output part of the printed circuit board, and connects the digital input part of the printed circuit board subject to failure analysis to the digital output part of the printed circuit board. The analog output unit of the target printed circuit board is connected to the analog input unit of the non-defective printed circuit board, and the digital output unit of the defect analysis target printed circuit board is connected to the digital input unit of the non-defective printed circuit board.

また、請求項3記載のプリント基板の不良解析システムによれば、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板には、マイクロプロセッサおよび前記伝送データを受信する伝送制御手段が設けられ、前記故障解析制御部は、前記伝送データを前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板に送出することにより、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板の故障解析動作を同期させながら前記マイクロプロセッサに実行させ、前記故障解析結果に基づいて前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行うことを特徴とする。   According to the printed circuit board failure analysis system according to claim 3, the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board are provided with a microprocessor and transmission control means for receiving the transmission data, and the failure analysis is performed. The control unit sends the transmission data to the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board so that the microprocessor executes the failure analysis operation of the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board in synchronization. The failure analysis of the failure analysis target printed circuit board is performed based on the failure analysis result.

また、請求項4記載のプリント基板の不良解析システムによれば、前記故障解析制御部は、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板にテストプログラムを送出し、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板上で前記テストプログラムを実行させることで、前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行うことを特徴とする。   According to the printed circuit board failure analysis system according to claim 4, the failure analysis control unit sends a test program to the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board. The failure analysis of the failure analysis target printed circuit board is performed by executing the test program on a non-defective printed circuit board.

また、請求項5記載のプリント基板の不良解析システムによれば、前記故障解析制御部は、前記伝送データにて前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板を同期して動作させ、前記不良解析対象プリント基板のアナログ入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のアナログ入力部に故障があると判定し、前記良品プリント基板のアナログ入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のアナログ出力部に故障があると判定し、前記不良解析対象プリント基板のデジタル入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のデジタル入力部に故障があると判定し、前記良品プリント基板のデジタル入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のデジタル出力部に故障があると判定することを特徴とする。   In the printed circuit board failure analysis system according to claim 5, the failure analysis control unit operates the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board in synchronization with the transmission data, and the failure analysis is performed. If there is a difference in the analog input / output values of the target printed circuit board, it is determined that there is a failure in the analog input portion of the printed circuit board subject to failure analysis. If there is a difference in the analog input / output values of the non-defective printed circuit board, the failure analysis is performed. It is determined that there is a failure in the analog output unit of the target printed circuit board, and if there is a difference in the digital input / output value of the printed circuit board for failure analysis, it is determined that there is a failure in the digital input unit of the printed circuit board for failure analysis, If there is a difference in the digital input / output values of the non-defective printed circuit board, it is determined that there is a failure in the digital output unit of the printed circuit board subject to failure analysis. And features.

以上説明したように、本発明によれば、不良解析対象プリント基板と良品プリント基板の外部信号入出力部とを互いに接続することで、外部信号入力部と外部信号出力部とを不良解析対象プリント基板上で互いに接続することなく、不良解析対象プリント基板の故障解析を行うことができ、外部信号入力部と外部信号出力部の故障を識別することが可能となる。このため、高機能化された試験装置を用いることなく、アナログ入出力機能およびデジタル入出力機能を精度よく検査することが可能となり、試験装置のコストアップを抑制しつつ、不良解析精度を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, the external signal input unit and the external signal output unit are connected to each other by connecting the defect analysis target printed circuit board and the external signal input / output unit of the non-defective printed circuit board to each other. Failure analysis of the printed circuit board subject to failure analysis can be performed without being connected to each other on the board, and the failure of the external signal input unit and the external signal output unit can be identified. For this reason, it is possible to accurately inspect the analog input / output function and the digital input / output function without using a highly functional test apparatus, and improve the defect analysis accuracy while suppressing the cost increase of the test apparatus. be able to.

以下、本発明の実施形態に係るプリント基板の不良解析システムについて図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るプリント基板の不良解析システムの概略構成を示す斜視図である。
図1において、不良プリント基板2には、コネクタ5a、AI端子6、AO端子7、DI端子10、DO端子11が搭載されるとともに、マイクロプロセッサを含むICなどの電子部品18が搭載されている。
また、良品プリント基板3には、コネクタ5b、AI端子8、AO端子9、DI端子12、DO端子13が搭載されるとともに、マイクロプロセッサを含むICなどの電子部品19が搭載されている。
Hereinafter, a printed circuit board failure analysis system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a printed circuit board failure analysis system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a defective printed circuit board 2 is mounted with a connector 5a, an AI terminal 6, an AO terminal 7, a DI terminal 10, a DO terminal 11, and an electronic component 18 such as an IC including a microprocessor. .
On the non-defective printed circuit board 3, a connector 5b, an AI terminal 8, an AO terminal 9, a DI terminal 12, and a DO terminal 13 are mounted, and an electronic component 19 such as an IC including a microprocessor is mounted.

そして、不良プリント基板2のAI端子6は、AI/Oケーブル14を介して良品プリント基板3のAO端子9に接続され、不良プリント基板2のAO端子7は、AI/Oケーブル15を介して良品プリント基板3のAI端子8に接続され、不良プリント基板2のDI端子10は、DI/Oケーブル17を介して良品プリント基板3のDO端子13に接続され、不良プリント基板2のDO端子11は、DI/Oケーブル16を介して良品プリント基板3のDI端子12に接続されている。   The AI terminal 6 of the defective printed circuit board 2 is connected to the AO terminal 9 of the non-defective printed circuit board 3 through the AI / O cable 14, and the AO terminal 7 of the defective printed circuit board 2 is connected through the AI / O cable 15. The DI terminal 10 of the defective printed board 3 is connected to the AI terminal 8 of the non-defective printed board 3 and the DI terminal 10 of the defective printed board 2 is connected to the DO terminal 13 of the non-defective printed board 3 via the DI / O cable 17. Is connected to the DI terminal 12 of the non-defective printed circuit board 3 via the DI / O cable 16.

また、不良プリント基板2のコネクタ5aには伝送ライン4aが接続され、不良プリント基板は、伝送ライン4aを介して故障解析制御部1に接続されるとともに、良品プリント基板3のコネクタ5bには伝送ライン4bが接続され、良品プリント基板3は、伝送ライン4bを介して故障解析制御部1に接続されている。
ここで、故障解析制御部1は、不良プリント基板2および良品プリント基板3に伝送データを送出し、その伝送データに対する不良プリント基板2および良品プリント基板3からの応答に基づいて、不良プリント基板2の故障解析を行うことができる。
The transmission line 4a is connected to the connector 5a of the defective printed circuit board 2. The defective printed circuit board is connected to the failure analysis control unit 1 through the transmission line 4a and transmitted to the connector 5b of the non-defective printed circuit board 3. The line 4b is connected, and the non-defective printed circuit board 3 is connected to the failure analysis control unit 1 through the transmission line 4b.
Here, the failure analysis control unit 1 sends transmission data to the defective printed board 2 and the non-defective printed board 3, and based on the responses from the defective printed board 2 and the non-defective printed board 3 to the transmission data, the defective printed board 2. Failure analysis can be performed.

そして、故障解析制御部1は、伝送ライン4a、4bを介して不良プリント基板2および良品プリント基板3に伝送データをそれぞれ送出する。そして、不良プリント基板2のAO端子7から出力されたアナログデータは、AI/Oケーブル15を介して良品プリント基板3のAI端子8に入力される。また、不良プリント基板2のDO端子11から出力されたデジタルデータは、DI/Oケーブル16を介して良品プリント基板3のDI端子12に入力される。また、良品プリント基板3のAO端子9から出力されたアナログデータは、AI/Oケーブル14を介して不良プリント基板2のAI端子6に入力される。また、良品プリント基板3のDO端子13から出力されたデジタルデータは、DI/Oケーブル17を介して不良プリント基板2のDI端子10に入力される。そして、故障解析制御部1は、不良プリント基板2および良品プリント基板3に送出した伝送データに対する応答に基づいて、不良プリント基板2の故障解析を行う。
ここで、不良プリント基板2と良品プリント基板3とは同一の構成とすることができ、不良プリント基板2と良品プリント基板3には、基板全体の制御を行うマイクロプロセッサおよび故障解析制御部1との間で伝送データを送受信する伝送制御手段をそれぞれ搭載することができる。
Then, the failure analysis control unit 1 sends transmission data to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 through the transmission lines 4a and 4b, respectively. The analog data output from the AO terminal 7 of the defective printed circuit board 2 is input to the AI terminal 8 of the non-defective printed circuit board 3 via the AI / O cable 15. The digital data output from the DO terminal 11 of the defective printed circuit board 2 is input to the DI terminal 12 of the non-defective printed circuit board 3 via the DI / O cable 16. The analog data output from the AO terminal 9 of the non-defective printed circuit board 3 is input to the AI terminal 6 of the defective printed circuit board 2 through the AI / O cable 14. The digital data output from the DO terminal 13 of the non-defective printed circuit board 3 is input to the DI terminal 10 of the defective printed circuit board 2 via the DI / O cable 17. Then, the failure analysis control unit 1 performs failure analysis of the defective printed circuit board 2 based on the response to the transmission data sent to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3.
Here, the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 can have the same configuration. The defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 include a microprocessor and a failure analysis control unit 1 that control the entire circuit board. The transmission control means for transmitting and receiving transmission data between each can be mounted.

図2は、本発明の一実施形態に係る不良解析の対象となるプリント基板の概略構成を示すブロック図である。
図2において、不良プリント基板2および良品プリント基板3には、故障解析制御部1との間で伝送データを送受信する伝送ドライバ23、伝送データの伝送制御を行う伝送制御IC21、基板全体の制御を行うマイクロプロセッサ20、データの記憶を行うデュアルポートメモリ22、デジタルデータの出力を行うDO用IC24、アナログデータの出力を行うAO用IC25、デジタルデータの入力を行うDI用IC26、アナログデータの入力を行うAI用IC27が設けられている。そして、マイクロプロセッサ20、伝送制御IC21、デュアルポートメモリ22、DO用IC24、AO用IC25、DI用IC26およびAI用IC27はデータ/アドレスバス28を介して接続されるとともに、伝送制御IC21およびデュアルポートメモリ22はデータ/アドレスバス29を介して接続され、マイクロプロセッサ20と伝送制御IC21とは割り込み信号ライン30を介して接続されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a printed circuit board that is a target of failure analysis according to an embodiment of the present invention.
2, the defective printed board 2 and the non-defective printed board 3 are provided with a transmission driver 23 for transmitting / receiving transmission data to / from the failure analysis control unit 1, a transmission control IC 21 for controlling transmission of transmission data, and control of the entire board. Microprocessor 20 to perform, dual port memory 22 to store data, DO IC 24 to output digital data, AO IC 25 to output analog data, DI IC 26 to input digital data, analog data input An AI IC 27 is provided. The microprocessor 20, the transmission control IC 21, the dual port memory 22, the DO IC 24, the AO IC 25, the DI IC 26, and the AI IC 27 are connected via the data / address bus 28, and the transmission control IC 21 and the dual port. The memory 22 is connected via a data / address bus 29, and the microprocessor 20 and the transmission control IC 21 are connected via an interrupt signal line 30.

そして、伝送ライン4a、4bを介して不良プリント基板2および良品プリント基板3に送られた伝送データは、伝送ドライバ23を介して伝送制御IC21に入力される。そして、伝送制御IC21は、その伝送データの受信タイミングに合わせて割り込み信号ライン30を介して割り込み信号をマイクロプロセッサ20に与える。そして、マイクロプロセッサ20は、この割り込み信号に合わせて、DO用IC24へのデジタル出力動作、AO用IC25へのアナログ出力動作、DI用IC26へのデジタル入力動作およびAI用IC27へのデジタル入力動作を行う。   Then, the transmission data sent to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 through the transmission lines 4 a and 4 b are input to the transmission control IC 21 through the transmission driver 23. Then, the transmission control IC 21 gives an interrupt signal to the microprocessor 20 via the interrupt signal line 30 in accordance with the reception timing of the transmission data. The microprocessor 20 performs a digital output operation to the DO IC 24, an analog output operation to the AO IC 25, a digital input operation to the DI IC 26, and a digital input operation to the AI IC 27 in accordance with the interrupt signal. Do.

図3は、本発明の一実施形態に係る不良解析時の伝送フォーマットの概略構成を示す図である。
図3において、伝送ライン4a、4bを介して送られる伝送データ40には、特定のパターンを持つフラグパターン41が組み込まれている。そして、伝送制御IC21は、このフラグパターン41を検出することにより、フラグ検出信号42を生成する。ここで、伝送制御IC21は、このフラグ検出信号42と、マイクロプロセッサ20に与えられる割り込み信号との生成タイミングは全く等しくするか、または一定の時間差を持たせることができる。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a transmission format at the time of failure analysis according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 3, a flag pattern 41 having a specific pattern is incorporated in transmission data 40 sent via transmission lines 4a and 4b. Then, the transmission control IC 21 detects the flag pattern 41 to generate a flag detection signal 42. Here, the transmission control IC 21 can make the generation timing of the flag detection signal 42 and the interrupt signal supplied to the microprocessor 20 completely equal or have a certain time difference.

そして、故障解析制御部1は、不良プリント基板2および良品プリント基板3に伝送データを同時に送出することにより、不良プリント基板2および良品プリント基板3においてそれぞれ発生する伝送制御IC21からの割り込み信号のタイミングを一致させることができ、不良プリント基板2および良品プリント基板3にてそれぞれ実行されるプログラムを同期させることができる。   Then, the failure analysis control unit 1 simultaneously sends transmission data to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3, whereby the timings of the interrupt signals from the transmission control ICs 21 generated on the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 respectively. And the programs executed on the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 can be synchronized.

図4は、本発明の一実施形態に係る不良解析処理を示すフローチャートである。
図4において、故障解析制御部1は、不良プリント基板2の不良解析処理を実行する場合、CPU自己診断テスト(T1)、メモリテスト(T2)、通信テスト(T3)、AI/Oテスト(T4)、DI/Oテスト(T5)を不良プリント基板2および良品プリント基板3上で実行させることができる。
そして、これらのテストの実行中に異常が発生すれば、その情報が不良プリント基板2または良品プリント基板3上のLEDや伝送路を介して故障解析制御部1に送られ表示させることができる。
CPU自己診断テスト(T1)では、レジスタデコーディング(a)、データストレージ(b)、データ操作(c)、内部RAMテスト(d)、内部ROMテスト(e)が順次実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing a failure analysis process according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 4, when executing failure analysis processing of a defective printed circuit board 2, the failure analysis control unit 1 performs CPU self-diagnosis test (T 1), memory test (T 2), communication test (T 3), and AI / O test (T 4). ), The DI / O test (T5) can be executed on the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3.
If an abnormality occurs during the execution of these tests, the information can be sent to the failure analysis control unit 1 via the LED or the transmission path on the defective printed board 2 or the non-defective printed board 3 and displayed.
In the CPU self-diagnosis test (T1), register decoding (a), data storage (b), data operation (c), internal RAM test (d), and internal ROM test (e) are sequentially executed.

レジスタデコーディングでは、マイクロプロセッサ20に内蔵されたレジスタ(例えば、R0〜R15の16個)が正しく選択されるかを検査する。
このために、マイクロプロセッサ20に内蔵されたレジスタに順番を付け、R0〜R15という順番が付与されたものとすると、レジスタR0にパターンA(10101010)を書き込み、レジスタR1にパターンB(01010101)を書き込む。そして、レジスタR0、R1の内容を読み込み、正しい値が読み出されるか検査する(step1)。
In register decoding, it is checked whether or not registers (for example, 16 registers R0 to R15) built in the microprocessor 20 are correctly selected.
For this reason, if the registers built in the microprocessor 20 are given an order and the order of R0 to R15 is given, the pattern A (10101010) is written to the register R0 and the pattern B (01010101) is given to the register R1. Write. Then, the contents of the registers R0 and R1 are read to check whether a correct value is read (step 1).

次に、レジスタR0、R1にパターンA(10101010)を書き込み、レジスタR2にパターンB(01010101)を書き込む。そして、レジスタR0、R1、R2の内容を読み込み、正しい値が読み出されるか検査する(step2)。
以上の動作をレジスタR15まで繰り返した後(step3)、パターンA(10101010)とパターンB(01010101)とを入れ替えてから、同様の動作を繰り返す(step4)。
図4のCPU自己診断テスト(T1)におけるデータストレージでは、16個の個々のレジスタR0〜R15に対して、テストデータパターンを書き込み、正しい値が読み出されるか検査する。
Next, the pattern A (10101010) is written to the registers R0 and R1, and the pattern B (01010101) is written to the register R2. Then, the contents of the registers R0, R1, and R2 are read to check whether a correct value is read (step 2).
After the above operation is repeated up to the register R15 (step 3), the pattern A (10101010) and the pattern B (01010101) are exchanged, and then the same operation is repeated (step 4).
In the data storage in the CPU self-diagnostic test (T1) in FIG. 4, a test data pattern is written to the 16 individual registers R0 to R15 to check whether a correct value is read.

図5は、本発明の一実施形態に係る不良解析に用いられるテストデータパターンの一例を示す図である。
図5において、テストデータパターンとしては、“wide Reed−Muller code”というコードを用いることができる。このテストデータパターンを用いることにより、各ビットの“0”状態へのスタック、各ビットの“1”状態へのスタック、他のビットラインとのショートを検出することができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a test data pattern used for failure analysis according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 5, a code “wide Reed-Muller code” can be used as the test data pattern. By using this test data pattern, it is possible to detect a stack of each bit in the “0” state, a stack of each bit in the “1” state, and a short circuit with another bit line.

図4のCPU自己診断テスト(T1)におけるデータ操作では、マイクロプロセッサ20のデータ操作命令が正しく実行されているかを検査する。ここで、全ての命令は1つのアドレスモードでテストし、1つの命令は全てのアドレスモードでテストする。また、データ操作命令のテストにおいては、各命令において影響を受けるフラグが全てセットおよびリセットされるようにする。この中では、条件JMP命令も含めてテストすることができる。   In the data operation in the CPU self-diagnosis test (T1) in FIG. 4, it is checked whether the data operation instruction of the microprocessor 20 is correctly executed. Here, all instructions are tested in one address mode, and one instruction is tested in all address modes. In the test of the data operation instruction, all the flags affected by each instruction are set and reset. In this, it is possible to test including a conditional JMP instruction.

図4のCPU自己診断テスト(T1)における内部RAMテストでは、レジスタデコーディングおよびデータストレージのテストを内部RAMテストに適用し、レジスタデコーディングおよびデータストレージと同様の検査を行う。
図4のCPU自己診断テスト(T1)における内部ROMテストでは、ROMの最後の番地にCheck Sum 1バイトを格納し、ROMデータの正当性を検査する。
In the internal RAM test in the CPU self-diagnosis test (T1) in FIG. 4, the register decoding and data storage tests are applied to the internal RAM test, and the same inspection as that of the register decoding and data storage is performed.
In the internal ROM test in the CPU self-diagnosis test (T1) in FIG. 4, Check Sum 1 byte is stored at the last address of the ROM, and the validity of the ROM data is checked.

なお、マイクロプロセッサ20の内部テストの詳細については、「D.Brahme and J.A.Abraham,Functional testing of microprecessors,IEEE Trans.Comput.C−33(6)(June 1984)475−485」に記述されている。
次に、メモリテスト(T2)では、マイクロプロセッサ20の内部メモリと同様なテストを行う。
Details of the internal test of the microprocessor 20 are described in “D. Brahme and JA Abraham, Functional testing of microprocessors, IEEE Trans. Comput. C-33 (6) (June 1984) 475-485”. Has been.
Next, in the memory test (T2), a test similar to the internal memory of the microprocessor 20 is performed.

次に、通信テスト(T3)では、図5のテストデータパターンを故障解析制御部1から不良プリント基板2に送り、不良プリント基板2にて受信された受信データに対する返送データをテストする。
次に、AI/Oテスト(T4)では、不良プリント基板2および良品プリント基板3から同時に分解能単位(例えば、10ビットの分解能があれば、フルスケールに対して1/1024単位)でアナログデータを出力した後、自身の不良プリント基板2および良品プリント基板3がアナログデータを入力し、アナログ入出力値に分解能1単位分の差しかないことを順次検査する。不良プリント基板2および良品プリント基板3の動作は、故障解析制御部1からの伝送データにより同期しているため、正確な同時処理を行うことができる。
Next, in the communication test (T3), the test data pattern of FIG. 5 is sent from the failure analysis control unit 1 to the defective printed circuit board 2, and the return data for the received data received by the defective printed circuit board 2 is tested.
Next, in the AI / O test (T4), analog data is simultaneously obtained from the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 in a resolution unit (for example, 1/1024 unit with respect to full scale if there is a 10-bit resolution). After the output, the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 input analog data, and sequentially inspect that the analog input / output value does not have a resolution of 1 unit. Since the operations of the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 are synchronized by the transmission data from the failure analysis control unit 1, accurate simultaneous processing can be performed.

ここで、不良プリント基板2でアナログ入出力値に分解能1単位分以上の差が検出されれば、不良プリント基板2のAI用IC27に故障があると判断することができる。また、良品プリント基板3でアナログ入出力値に分解能1単位分以上の差が検出されれば、不良プリント基板2のAO用IC25に故障があると判断することができる。
次に、DI/Oテスト(T5)では、不良プリント基板2および良品プリント基板3から同時にデジタルデータを出力した後、自身の不良プリント基板2および良品プリント基板3がデジタルデータを入力し、デジタル入出力値に差がないことを順次検査する。
ここで、不良プリント基板2でデジタル入出力値に差が検出されれば、不良プリント基板2のDI用IC26に故障があると判断することができる。また、良品プリント基板3でデジタル入出力値に差が検出されれば、不良プリント基板2のDO用IC24に故障があると判断することができる。
Here, if a difference of 1 unit or more in resolution is detected in the analog input / output value on the defective printed circuit board 2, it can be determined that the AI IC 27 of the defective printed circuit board 2 has a failure. Further, if a non-defective printed circuit board 3 detects a difference of 1 unit or more in resolution between analog input and output values, it can be determined that the AO IC 25 of the defective printed circuit board 2 has a failure.
Next, in the DI / O test (T5), after simultaneously outputting digital data from the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3, the own defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 input the digital data, and the digital input Sequentially check that there is no difference in output value.
Here, if a difference in the digital input / output values is detected on the defective printed circuit board 2, it can be determined that the DI IC 26 of the defective printed circuit board 2 has a failure. If a difference in digital input / output values is detected on the non-defective printed circuit board 3, it can be determined that the DO IC 24 of the defective printed circuit board 2 has a failure.

これにより、不良プリント基板2上でAI端子6とAO端子7を接続することなく、不良プリント基板2の故障解析を行うことができ、AO用IC25とAI用IC27の故障を識別することが可能となるとともに、不良プリント基板2上でDI端子10とDO端子11を接続することなく、不良プリント基板2の故障解析を行うことができ、DO用IC24とDI用IC26の故障を識別することが可能となる。このため、高機能化された試験装置を用いることなく、アナログ入出力機能およびデジタル入出力機能を精度よく検査することが可能となり、試験装置のコストアップを抑制しつつ、不良解析精度を向上させることができる。
また、不良プリント基板2と良品プリント基板3とを正確に同期させながら動作させることができ、不良プリント基板2および良品プリント基板3の処理時間のずれを考慮した余計な待ち時間を確保する必要がなくなることから、テスト時間を短縮することができる。
As a result, failure analysis of the defective printed circuit board 2 can be performed without connecting the AI terminal 6 and the AO terminal 7 on the defective printed circuit board 2, and the failure of the AO IC 25 and the AI IC 27 can be identified. In addition, failure analysis of the defective printed circuit board 2 can be performed without connecting the DI terminal 10 and the DO terminal 11 on the defective printed circuit board 2, and the failure of the DO IC 24 and the DI IC 26 can be identified. It becomes possible. For this reason, it is possible to accurately inspect the analog input / output function and the digital input / output function without using a highly functional test apparatus, and improve the defect analysis accuracy while suppressing the cost increase of the test apparatus. be able to.
In addition, the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 can be operated while being accurately synchronized, and it is necessary to secure an extra waiting time in consideration of the processing time difference between the defective printed circuit board 2 and the non-compliant printed circuit board 3. This eliminates the test time.

図6は、本発明の一実施形態に係る不良解析時のデータ伝送シーケンスを示す図である。
図6において、故障解析制御部1は、図4の故障解析シーケンスの開始命令を伝送ライン4a、4bをそれぞれ介して不良プリント基板2および良品プリント基板3に同時に送信する。そして、不良プリント基板2および良品プリント基板3は、伝送データ40からフラグパターン41を検出することにより、故障解析シーケンスを同期させながら同時に実行し、その実行結果を伝送ライン4a、4bをそれぞれ介して故障解析制御部1に返送する。そして、故障解析制御部1は、不良プリント基板2および良品プリント基板3からの返送データおよび返送までにかかった時間から、該当する故障解析シーケンスにおける検査結果を判定することができる。
FIG. 6 is a diagram showing a data transmission sequence at the time of failure analysis according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 6, the failure analysis control unit 1 simultaneously transmits a failure analysis sequence start command of FIG. 4 to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 through the transmission lines 4a and 4b, respectively. The defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 detect the flag pattern 41 from the transmission data 40, and simultaneously execute the failure analysis sequence while synchronizing them, and the execution results are transmitted through the transmission lines 4a and 4b, respectively. Return to the failure analysis control unit 1. The failure analysis control unit 1 can determine the inspection result in the corresponding failure analysis sequence from the return data from the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 and the time taken for the return.

例えば、故障解析制御部1は伝送データA1、A2として、図4のCPU自己診断テスト(T1)におけるレジスタデコーディング(a)のstep1指令を不良プリント基板2および良品プリント基板3に同時に送信し、不良プリント基板2および良品プリント基板3は返送データB1、B2を故障解析制御部1にそれぞれ返送することができる。
次に、故障解析制御部1は伝送データA3、A4として、図4のCPU自己診断テスト(T1)におけるレジスタデコーディング(a)のstep2指令を不良プリント基板2および良品プリント基板3に同時に送信し、不良プリント基板2および良品プリント基板3は返送データB3、B4を故障解析制御部1にそれぞれ返送することができる。
For example, the failure analysis control unit 1 transmits simultaneously the step 1 command of register decoding (a) in the CPU self-diagnosis test (T1) of FIG. 4 to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 as transmission data A1 and A2. The defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 can return the return data B1 and B2 to the failure analysis control unit 1, respectively.
Next, the failure analysis control unit 1 simultaneously transmits to the defective printed board 2 and the non-defective printed board 3 as transmission data A3 and A4, a step 2 command for register decoding (a) in the CPU self-diagnosis test (T1) in FIG. The defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 can return the return data B3 and B4 to the failure analysis control unit 1, respectively.

次に、故障解析制御部1は、メモリテストにおいて伝送データA5、A6を不良プリント基板2および良品プリント基板3にそれぞれ同時に送信し、返送データB5、B6の返送時間に差がある場合には、メモリに故障があると判断することができる。
また、故障解析制御部1は、伝送データA7、A8を不良プリント基板2および良品プリント基板3にそれぞれ同時に送信し、不良プリント基板2からの応答がない場合には、当該試験箇所に故障があると判断することができる。
Next, the failure analysis control unit 1 simultaneously transmits the transmission data A5 and A6 to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3 in the memory test, respectively, and when there is a difference in the return time of the return data B5 and B6, It can be determined that there is a failure in the memory.
Further, the failure analysis control unit 1 simultaneously transmits the transmission data A7 and A8 to the defective printed circuit board 2 and the non-defective printed circuit board 3, respectively, and when there is no response from the defective printed circuit board 2, there is a failure at the test location. It can be judged.

本発明の一実施形態に係るプリント基板の不良解析システムの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a printed circuit board failure analysis system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る不良解析の対象となるプリント基板の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the printed circuit board used as the object of the defect analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る不良解析時の伝送フォーマットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transmission format at the time of the failure analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る不良解析処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the defect analysis process which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る不良解析に用いられるテストデータパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the test data pattern used for the failure analysis which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る不良解析時のデータ伝送シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the data transmission sequence at the time of the defect analysis which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 故障解析制御部
2 不良プリント基板
3 良品プリント基板
4a、4b 伝送ライン
5a、5b コネクタ
6、8 AI端子
7、9 AO端子
10、12 DI端子
11、13 DO端子
14、15 AI/Oケーブル
16、17 DI/Oケーブル
18、19 電子部品
21 伝送制御IC
22 デュアルポートメモリ
23 伝送ドライバ
24 DO用IC
25 AO用IC
26 DI用IC
27 AI用IC
28、29 データ/アドレスバス
30 割り込み信号ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Failure analysis control part 2 Defective printed circuit board 3 Non-defective printed circuit board 4a, 4b Transmission line 5a, 5b Connector 6, 8 AI terminal 7, 9 AO terminal 10, 12 DI terminal 11, 13 DO terminal 14, 15 AI / O cable 16 , 17 DI / O cable 18, 19 Electronic component 21 Transmission control IC
22 Dual Port Memory 23 Transmission Driver 24 IC for DO
25 IC for AO
26 IC for DI
27 IC for AI
28, 29 Data / address bus 30 Interrupt signal line

Claims (5)

不良解析対象プリント基板の外部信号入力部と良品プリント基板の外部信号出力部とを互いに接続するとともに、不良解析対象プリント基板の外部信号出力部と良品プリント基板の外部信号入力部とを互いに接続する接続手段と、
前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板に伝送データを送出し、前記伝送データに対する前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板からの応答に基づいて、前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行う故障解析制御部とを備えることを特徴とするプリント基板の不良解析システム。
The external signal input unit of the printed circuit board for failure analysis and the external signal output unit of the non-defective printed circuit board are connected to each other, and the external signal output unit of the printed circuit board for failure analysis and the external signal input unit of the non-defective printed circuit board are connected to each other. Connection means;
Transmission data is sent to the defect analysis target printed circuit board and the non-defective print board, and failure analysis of the defect analysis target print circuit board is performed based on responses from the defect analysis target print circuit board and the non-defective print circuit board to the transmission data. A failure analysis system for a printed circuit board, comprising: a failure analysis control unit that performs the failure analysis control.
前記外部信号入力部としてアナログ入力部およびデジタル入力部が設けられ、前記外部信号出力部としてアナログ出力部およびデジタル出力部が設けられ、
前記接続手段は、不良解析対象プリント基板のアナログ入力部を良品プリント基板のアナログ出力部に接続し、不良解析対象プリント基板のデジタル入力部を良品プリント基板のデジタル出力部に接続し、不良解析対象プリント基板のアナログ出力部を良品プリント基板のアナログ入力部に接続し、不良解析対象プリント基板のデジタル出力部を良品プリント基板のデジタル入力部に接続することを特徴とする請求項1記載のプリント基板の不良解析システム。
An analog input unit and a digital input unit are provided as the external signal input unit, and an analog output unit and a digital output unit are provided as the external signal output unit,
The connection means connects the analog input part of the printed circuit board for failure analysis to the analog output part of the non-defective printed circuit board, connects the digital input part of the printed circuit board for failure analysis to the digital output part of the printed circuit board for defective analysis, 2. The printed circuit board according to claim 1, wherein an analog output section of the printed circuit board is connected to an analog input section of the non-defective printed circuit board, and a digital output section of the printed circuit board subject to failure analysis is connected to the digital input section of the non-defective printed circuit board. Failure analysis system.
前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板には、マイクロプロセッサおよび前記伝送データを受信する伝送制御手段が設けられ、
前記故障解析制御部は、前記伝送データを前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板に送出することにより、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板の故障解析動作を同期させながら前記マイクロプロセッサに実行させ、前記故障解析結果に基づいて前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行うことを特徴とする請求項1または2記載のプリント基板の不良解析システム。
The defect analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board are provided with a microprocessor and a transmission control means for receiving the transmission data,
The failure analysis control unit sends the transmission data to the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board, thereby synchronizing the failure analysis operations of the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board. 3. The printed circuit board failure analysis system according to claim 1, wherein the failure analysis is performed on the failure analysis target printed circuit board based on the failure analysis result.
前記故障解析制御部は、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板にテストプログラムを送出し、前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板上で前記テストプログラムを実行させることで、前記不良解析対象プリント基板の故障解析を行うことを特徴とする請求項3記載のプリント基板の不良解析システム。   The failure analysis control unit sends a test program to the printed circuit board for failure analysis and the non-defective printed circuit board, and causes the failure analysis to be executed on the printed circuit board for failure analysis and the printed circuit board for non-defective product. The failure analysis system for a printed circuit board according to claim 3, wherein failure analysis of the target printed circuit board is performed. 前記故障解析制御部は、前記伝送データにて前記不良解析対象プリント基板および前記良品プリント基板を同期して動作させ、前記不良解析対象プリント基板のアナログ入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のアナログ入力部に故障があると判定し、前記良品プリント基板のアナログ入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のアナログ出力部に故障があると判定し、前記不良解析対象プリント基板のデジタル入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のデジタル入力部に故障があると判定し、前記良品プリント基板のデジタル入出力値に差があれば、前記不良解析対象プリント基板のデジタル出力部に故障があると判定することを特徴とする請求項2記載のプリント基板の不良解析システム。   The failure analysis control unit operates the failure analysis target printed circuit board and the non-defective printed circuit board in synchronization with the transmission data, and if there is a difference in analog input / output values of the failure analysis target printed circuit board, the failure analysis is performed. It is determined that there is a failure in the analog input part of the target printed circuit board, and if there is a difference in the analog input / output values of the non-defective printed circuit board, it is determined that there is a failure in the analog output part of the printed circuit board subject to failure analysis, and the defect If there is a difference in the digital input / output values of the analysis target printed circuit board, it is determined that there is a failure in the digital input part of the failure analysis target printed circuit board. 3. The printed circuit board failure analysis system according to claim 2, wherein the failure is detected in the digital output unit of the analysis target printed circuit board.
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