JP2523483B2 - プロ―ブポイント決定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はプリント基板の動作テストを行なうインサー
キットテスタに係り、特にプリント基板に接触させるプ
ローブピンのピン立て位置（プローブポイント）の決定
方法に関する。

〔発明の背景〕

電子部品を実装したプリント基板の動作テストを自動
的に行なう手段の１つとして、インサーキットテスタが
知られている。インサーキットテスタは、プリント基板
の裏面から電子部品のピンにテスタのプローブピンを接
触させ、このプローブピンよりテストパターンを供給し
て動作テストを行なう仕組みになっている。従って従来
の方法では、インサーキットテスタのプローブピンは、
被検査部品のピン位置に対応させ、テスト治具上に配置
していた。なお、この種の装置に関するものとしては、
例えば特開昭55-149886号公報等がある。

ところが、近年プリント基板上により多くの部品を搭
載して装置中のプリント基板の枚数を減らす必要が高ま
り、電子部品の高密度化が顕著になってきた。このた
め、プリント基板へ搭載する電子部品の形状が変わり、
部品ピンがプリント基板の裏面へ出ない面付け部品が出
現してきた。また、表面だけでなく裏面にも部品を搭載
するプリント基板も現われてきた。

従来のインサーキットテスタはこのような場合につい
て配慮されておらず、プローブピンを直接部品ピンへ接
触させることができないため、プローブポイントを捜す
ために多くの時間を費やしていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記部品ピンのようにピン立て候補
位置へのプローブピンの接触が不可能な場合のピン立て
位置決定装置を提供し、ピン立て候補位置に直接プロー
ブピンを接触することができないプリント基板に対して
もインサーキットテストによる動作テストを容易にかつ
短時間で実現させることにある。

〔発明の概要〕

上記目的達成のため本発明では、プローブピンにテス
トパターンを供給して電子部品からの出力信号を観測す
るのに必要となる該プローブピンのピン立て位置情報を
出力するプローブポイント決定装置であって、プリント
基板に搭載する電子部品間を接続する同電位線を示す複
数のネット情報と、該ネット情報単位にその関連する部
品ピンを示す実装位置識別情報及びピン番号情報とを含
む論理的な設計情報を記憶する論理設計情報ファイル
と、前記ネット情報単位にその関連した同電位なスルー
ホールの位置情報を含む前記プリント基板上の実際の部
品実装情報を記憶する第一の部品実装情報ファイルと、
前記部品ピンを示す実装位置識別情報及びピン番号情報
に対応した該部品ピンの位置座標を含む前記プリント基
板上の実際の部品実装情報を記憶する第二の部品実装情
報ファイルと、前記プリント基板上の実際の部品実装情
報に基づいたプローブピンのピン立て禁止領域を座標に
より表した情報を記憶する第三の部品実装情報ファイル
と、前記論理設計情報ファイルに記憶された任意のネッ
ト情報を読みだす手段と、前記読みだされたネット情報
に関連する部品ピンを前記論理設計情報ファイルから検
索する第一の検索手段と、前記第一の検索手段により検
索された部品ピンの該当する位置座標をその実装位置識
別情報及びピン番号情報をもとに前記第二の部品実装情
報ファイルから検索する第二の検索手段と、前記第一の
検索手段により検索された部品ピンが前記第三の部品実
装ファイルに記憶されたプローブピンのピン立て禁止領
域内に存在するかを前記第二の検索手段により検索され
た位置座標をもとに判断する判断手段と、前記判断手段
により前記部品ピンがプローブピンのピン立て禁止領域
内な存在すると判断した場合、前記ネット情報に関連し
たスルーホールの位置情報を、前記第二の部品実装情報
ファイルから検索する第三の検索手段とを備え、前記判
断手段により前記部品ピンがプローブピンのピン立て禁
止領域内に存在すると判断した場合、前記第二の部品実
装情報ファイルに記憶された前記ネット情報に関連した
スルーホールの位置情報を、また前記判断手段により前
記部品ピンがプローブピンのピン立て禁止領域内に存在
しないと判断した場合、その部品ピンの位置座標をプロ
ーブピンのピン立て位置とした。つまりプリント基板上
の電子部品の論理的接続関係を示す論理設計情報と、プ
リント基板のプリントパターンの接続状態及びプリント
基板上の電子部品の搭載状態を示す実装設計情報とを利
用し、これらの情報からプローブピンのピン立て候補位
置についてプローブピンが接触可能かどうかを検査する
とともに、接触不可能な場合には上記情報に基づいてプ
リントパターンを追跡してプローブピンが接触可能な点
を検出してやり、これによりプローブピンのピン立て位
置を決定することとした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例によりインサーキットテス
タのプローブピンのピン立て位置を決定する処理手順を
示したフローチャートであり、第２図は本発明を実施す
る際の電子計算機の構成例を示した機器構成図、第３図
はインサーキットテスタと被検査プリント基板の概念図
である。

第２図において、１は本発明に係る電子計算機上での
処理を司さどる中央処理装置（CPU）で、定められたプ
ログラムに従い各機器からのデータの取り出し，処理及
び各機器の動作の制御を行なう。２はビデオターミナル
で、CPU1へのバッチジョブ投入及びジョブラン結果の確
認を行なうためのものである。３は磁気ディスク装置
で、検査対象であるプリント基板の論理設計情報及び実
装設計情報を収納する。４はメモリで、CPU1を動作させ
るプログラムを収納する。５は紙テープ出力装置で、CP
U1における処理で決定されたプローブピンのピン立て位
置をインサーキットテスタのテスト治具製造数値制御用
紙テープに出力し、またインサーキットテスタのテスタ
ピンとテスト治具との布綿接続を自動布綿数値制御用紙
テープに出力する。６はフロッピーディスク出力装置
で、インサーキットテスタで使用するテストパターン情
報をフロッピーディスクへ収納する。７はラインプリン
タで、CPU1におけるバッチジョブの処理結果を出力す
る。

また、第３図において、８はフロッピーディスク入力
装置で、第２図のフロッピーディスク出力装置６より出
力されたフロッピーディスクからテストパターン増俸を
入力する。９はインサーキャトテスタの制御を司さどる
テスタCPUで、フロッピーディスク入力装置８からのテ
ストパターン情報に従い、テーブル10上のテスタピン11
を介して検査信号の入出力及びその演算処理を行なう。
13はプローブピン14が設置されるテスト治具であり、第
２図の紙テープ出力装置５で出力されたテスト治具製造
数値制御用紙テープの情報に基づきプローブピン14の位
置が設定され、また自動布線数値制御用紙テープの情報
に基づいてテスタピン11とケーブル12により布続接続さ
れる。15は検査対象であるプリント基板、16はプリント
基板15に搭載された電子部品である。

次、第１図のフローチャートに従って、各部の動作を
説明する。

まず、第２図のビデオターミナル２からCPU1へ作業開
始が指示され、CPU1での処理がスタートする（ステップ
100）。

CPU1は、プリント基板上のプローブ禁止領域の全情報
を磁気ディスク装置３から読み取り、メモリ４へ収納す
る（101）。このプローブ禁止領域について、以下説明
する。

第４図は、電子部品を実装したプリント基板の断面図
を示したもので、プリント基板15の表面15aには通常の
穴開け部品16と面付け部品17が、また裏面15bには裏面
への面付け部品18が実装されている。19はプリントパタ
ーン、20はスルーホール、21はプリントパターン19と部
品ピンとを接合する接合剤である。第４図のように裏面
へ電子部品を搭載した場合には、裏面へ搭載した部品で
覆われる一定領域に体してはプローブピン14の接触が不
可能となる。第５図はプリント基板を裏面から見たもの
で、図中22がプローブピンの接触できない領域を示して
いる。このゆな場合、あらかじめ裏面へ搭載した部品の
形状に従いプローブピンの接触できない領域を決定し、
これをプローブ禁止領域として磁気ディスク装置３に収
納する。本実施例では、例えば、後述する部品実装情報
の一部として実装設計情報中に収めておく（第６図,60
8）。

CPU1はこのようなプローブ禁止領域の情報を読み取っ
た後、磁気ディスク装置３中に処理すべき論理設計情報
が存在するかを判定し（102）、存在すれば１同電位接
続（以下、「ネット」と称す）分の論理設計情報及びそ
れに対応する実装設計情報を読み取りメモリ４へ収納す
る（104）。

ここでプリント基板の論理設計情報とは、プリント基
板上の電子部品の論理的な接続関係を示すデータであ
る。また、実装設計情報とは、プリント基板のプリント
パターンの接続状態及びプリント基板上の電子部品の搭
載状態を示すデータである。

第６図に、論理設計情報及び実装設計情報を具体例を
示す。第４図（ａ）は１ネット分の論理設計情報を表現
したもので、ネット番号601の下に、そのネット内に含
まれる全ての部品ピンについてプリント基板上の実装位
置名602と、どの部品のどのピンであるかを示す部品名
称603及びピン番号604が収められている。同図（ｂ）は
実装設計情報のうちプリント基板のプリントパターン情
報を表現したもので、ネット内のプリントパターン増俸
を表現したもので、ネット内のプリントパターンのスル
ーホールの座標609が各ネット毎に収められている。ま
た、同図（ｃ）は実装設計情報のうち電子部品の部品実
装情報を表現したもので、論理設計情報中の実装位置名
602に対応して、各実装位置毎にそこに実装されている
電子部品の部品ピンのピン番号604とその座標605、プリ
ント基板のどちら側に搭載されているかを示す表裏情報
606、面付け部品か穴開け部品かを示す面付け／穴開け
情報607、さら縫等面に搭載する部品であれば前述した
プローブ禁止領域の情報608等が収められている。

CPU1はこれらの情報を読み取った後、着目ネットの部
品ピンについてプローブピンが接触可能かどうかの判断
処理を開始する。

まず、メモリ４に収納した論理設計情報により部品ピ
ンの実装位置名602を調べ、そこに実装されている電子
部品についての部品実装情報をメモリ４中の実装設計情
報から取り出す。そして、この部品実装情報中に含まれ
ている部品ピンの座標605と101の処理でメモリ４中へ収
納したプローブ禁止領域の情報とを比較して、部品ピン
がプローブ禁止領域に該当するか否かの判定を行なう
（105）。プローブ禁止領域であれば、その部品ピンに
は直接プローブピンを接触することができないため、プ
リントパターン追跡処理111へ進む。

次に、同じく部品ピンの座標605から、該当する電子
部品が格子踏み外し部品かどうかを判定する（106）。
インサーキットテスタのプローブピンはテスト治具上で
一定間隔（例えば2.54mm）の格子座標上に配列されてお
り、部品ピンがこの格子座標上に乗らない格子踏み外し
部品である場合には部品ピンへ直接プローブピンを接触
させることができないので、プリントパターン追跡処理
111へ進む。格子踏み外し部品でなければ、次へ進んで
その電子部品がプリント基板の裏面へ搭載されているか
どうかを部品実装情報中の表裏情報606から判定する（1
07）。

今、電子部品が裏面へ搭載したものでない場合、さら
に部品実装情報中の面付け／穴開け情報607からプリン
ト基板の裏面へピンの出ない面付け部品か否かの判定を
行ない（108）。面付け部品でもなければ、その電子部
品は部品ピンへ直接プローブピンを接触できるものであ
るため、部品実装情報から得た部品ピンの座標609をそ
のままピン立て位置としてメモリ４へ登録する（11
0）。逆に面付け部品であれば、部品ピンへ直接プロー
ブピンを接触できないので、111のプリントパターン追
跡処理へ進む。

一方、107の判定で電子部品が裏面へ搭載したもので
あった場合には、その電子部品がプリント基板の裏面へ
の面付け部品か否かを面付け／穴開け情報607から判定
する（109）。プリント基板の裏面へ搭載した電子部品
の場合、面付け部品であれば部分ピンへ直接プローブピ
ンを接触できるので、部品ピンの座標605をそのままピ
ン立て位置として登録する（110）。しかし、プリント
基板の表面へ部品ピンが出る穴開け部品であれば、プリ
ント基板の裏面へプリントパターンが出現するスルーホ
ールを捜す必要があり、111のプリントパターン追跡処
理へ進む。

CPU1はこのようにして部品ピンへ直接プローブピンが
接触できないことを検出した後、着目ネット上のプロー
ブピン接触可能点の検出処理を行なう。

まず、メモリ４へ収納した実装設計情報のうちのプリ
ントパターン情報から、スルーホールを捜し出す（11
1）。ネット中にスルーホールが発見されれば（112）、
発見したスルーホールの座標609をプリントパターン情
報から取り出し、101の処理メモリ４中へ収納したプロ
ーブ禁止領域の情報と比較して、プローブ禁止領域に該
当するか否かの判定を行なう（114）。プローブ金利領
域であれば、発見したスルーホールへはプローブピンの
接触が不可能なため、111のプリントパターン追跡処理
へ戻り再度別のスルーホールを捜す。プローブ禁止領域
でなければ、発見したスルーホールの座標609をプロー
ブピンのピン立て位置としてメモリ４へ登録する（11
5）。

もし、112の判定で着目ネット中にスルーホールが発
見されなかった場合には、プローブピンを接触できない
ネットが存在するというエラーメッセージをラインプリ
ンタ７へ出力し、プログラム使用者へ注意を促す（11
3）。

以上により１ネット分の処理が終了したら、102へ戻
って次のネットの処理を開始する。102の判定でネット
情報が終了すれば、110及び115の処理でメモリ４へ登録
した各座標情報を紙テープ出力装置５及びフロッピーデ
ィスク出力装置６へ出力し、全ての処理を完了する（10
3）。

なお、本実施例では、プローブ禁止領域か否か（10
5）、格子踏み外し部品か否か（106）、裏面への搭載か
否か（107）、面付け部品か否か（108,109）の順に判定
を行なってプローブピンが接触不可能な部品ピンを検出
しているが、判定の順序はこれに限らず任意である。

第７図は、本発明をプリント基板の接栓部のピンを含
むネットについて実施する場合の処理手順を示すフロー
チャートである。プリント基板の接栓部のピンは、プリ
ント基板の一辺に高密度に配置されているため、プロー
ブピンの格子座標上に乗らないものがある。また通常プ
リント基板の裏表両面に配置されており、表面のピンに
ついては裏面へプリントパターンが出現するスルーホー
ルを捜す必要がある。

第７図では、まず701においてプリント基板上の全プ
ローブ禁止領域を読み取り、次いで704でプリント基板
の接栓部の１ピンに接続するネットの論理設計情報，実
装設計情報を磁気ディスク装置３から読み取り、メモリ
４へ収納する。この場合、第６図（ａ）の論理設計情報
中に接栓部のピンであることを示す接栓記号603′及び
そのピンの実装位置名602′とピン番604′を含め、接栓
部情報として第６図（ｄ）に示すようにピン番号60
4′，ピン座標605′及び表面ピンか裏面ピンかを示す表
裏情報606′等を用いる。CPU1は、このような接栓部情
報に基づき着目ピンが格子踏み外し（705）及び表面ピ
ン（706）かによって直接プローブピンが接触できるか
否かを判断し、プローブピンが接触できないピンである
場合には708へ進んでプリントパターン追跡処理を行な
う。その他の処理は第１図と同様である。

これらの処理をプリント基板接栓部のピン全てに対し
て行なうことにより、接栓部のプローブピンのピン立て
位置を決定し、インサーキットテストでの動作テストを
実施すことができる。

次に、本発明の他の実施例を第８図により説明する。
第８図は、部品ピンや接栓部のピン等のピン立て候補位
置にプローブピンを接触できない場合に、ピン立て候補
位置から直線距離で最も近いスルーホールを検出してプ
ローブピンのピン立て位置とする場合の処理手順を示し
たフローチャートである。

まず、CPU1は磁気ディスク装置３からプローブ禁止領
域の読み取り（801）及び論理設計情報，実装設計情報
の読み取り（804）を行ない、部品ピンや接栓部ピン等
のピン立て候補位置についてプローブピンが接触可能か
どうかを第１図あるいは第７図に述べた処理手順で判定
する（805）。そして、プローブピンが接触不可能であ
る場合には、そのピン立て候補位置から直線距離で最も
近いスルーホールを検出する処理を開始する。

まずCPU1は、メモリ４上に作業用距離登録エリアを設
け、その内容を登録しうる最大値に設定する（807）。
例えば、距離登録エリアを32ビットで構成することとす
れば、登録しうる最大値は（2³²-1）となる。

次にCPU1は、メモリ４へ収納したプリントパターン増
俸とプローブ禁止領域の情報とから、プリントパターン
上でプローブ禁止領域外のスルーホールを１つ得立び出
す（811）。そして、そのスルーホールの座標からピン
立て候補位置との直線距離を計算し（812）、計算した
直線距離の値を距離登録エリア内の値と比較する（81
3）。計算した直線距離の方が短い場合には、距離登録
エリアの内容をこの短い直線距離の値に書き換えるとと
もに（814）、着目しているスルーホールの座標をプロ
ーブピンのピン立て位置としてメモリ４へ登録する（81
5）。計算した直線距離の方が長かった場合は、最初に
戻って別のスルーホールを捜す。

以上、811〜815の処理を繰り返すことにより、ピン立
て候補位置から最短距離にあるスルーホールをプローブ
ピンのピン立て位置として決定することができる。

なお、プリントパターン上のスルーホール全数処理終
了後（808）、プリントパターン上にプローブピンが接
触可能なスルーホールが１つも検出されなかった場合に
は（809）プローブピンを接触できないネットが存在す
るというエラーメッセージをランプリンタ７へ出力し
（810）、プログラム使用者に対して警告を与える。

このように本実施例によれば、プローブピンを接触で
きないピン立て候補位置から直線距離で最短の位置にあ
るスルーホールをプローブピンのピン立て位置とできる
ので、インサーキットテスタによる動作テストで不良が
検出された場合の不良解析が非常に容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明によれば、プローブピンのピ
ン立て候補位置についてプローブピンが接触可能かどう
かを検査し、接触不可能な場合にはプローブピンが接触
可能な位置を捜し出してピン立て位置とすることができ
るので、ピン立て候補位置に直接プローブピンを接触す
ることができないプリント基板に対してもインサーキッ
トテスタによる動作テスタを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理手順の一実施例を示すフローチャ
ート、第２図は本発明を実施する電子計算機の機器構成
図、第３図はインサーキットテスタとプリント基板の概
念図、第４図はプリント基板の断面図、第５図はプリン
ト基板の裏面図、第６図は論理設計情報及び実装設計情
報の具体例、第７図及び第８図は本発明の他の実施例を
フローチャートである。 図面の簡単な説明 １……中央処理装置（CPU）、２……ビデオターミナ
ル、３……磁気ディスク装置、４……メモリ、５……紙
テープ出力装置、６……フロッピーディスク出力装置 ７……ラインプリンタ、８……フロッピーディスク入力
装置、９……テスタCPU

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プローブピンにテストパターンを供給して
   電子部品からの出力信号を観測するのに必要となる該プ
   ローブピン立て位置情報を出力するプローブポイント決
   定装置であって、 プリント基板に搭載する電子部品間を接続する同電位線
   を示す複数のネット情報と、該ネット情報単位にその関
   連する部品ピンを示す実装位置識別情報及びピン番号情
   報とを含む論理的な設計情報を記憶する論理設計情報フ
   ァイルと、 前記ネット情報単位にその関連した同電位なスルーホー
   ルの位置情報を含む前記プリント基板上の実際の部品実
   装情報を記憶する第一の部品実装情報ファイルと、 前記分引ピンを示す実装位置識別情報及びピン番号情報
   に対応した該部品ピンの位置座標を含む前記プリント基
   板上の実際の部品実装情報を記憶する第二の部品実装情
   報ファイルと、 前記プリント基板上の実際の部品実装情報に基づいたプ
   ローブピンのピン立て禁止領域を座標により表した情報
   を記憶する第三の部品実装情報ファイルと、 前記論理設計情報ファイルに記憶された任意のネット情
   報を読みだす手段と、 前記読みだされたネット情報に関連する部品ピンを前記
   論理設計情報ファイルから検察する第一の検索手段と、 前記第一の検索手段により検索された部品ピンに該当す
   る位置座標をその実装位置識別情報及びピン番号情報を
   もとに前記第二の部品実装情報ファイルから検索する第
   二の検索手段と 前記第一の検索手段により検索された部品ピンが前記第
   三の部品実装ファイルに記憶されたプローブピンのピン
   立て禁止領域内に存在するかを前記第二の検索手段によ
   り検索された位置座標をもとに判断する判断手段と、 前記判断手段により前記部品ピンがプローブピンのピン
   立て禁止領域内な存在すると判断した場合、前記ネット
   情報に関連したスルーホールの位置情報を、前記第二の
   部品実装情報ファイルから検索する第三の検索手段とを
   備え、 前記判断手段により前記部品ピンがプローブピンのピン
   立て禁止領域内に存在すると判断した場合、そのぶ品ピ
   ンの位置座標をプローブピンのピン立て位置とすること
   を特徴とするブローブポイント決定装置。
2. 【請求項２】前記第三の部品実装情報ファイルは、プロ
   ーブ禁止領域の座標、部品ピンの座標、プリント基板の
   どちらの面に搭載されているかを示す領域の座標及び面
   付け部品か穴開け部品かを示す領域の座標とを含み、前
   記判断手段が、前記プローブピンのピン立て候補位置が
   プローブ禁止領域もしくはプリント基板表面への面付け
   部分もしくはプリント基板裏面への穴開け部品のいづれ
   か１つに領域に前記部品ピンが存在すると判断した場合
   にプローブピンのピン立て位置とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のプローブポイント決定装
   置。
3. 【請求項３】前記第一の部品実装情報ファイルに複数の
   スルーホールの位置情報が存在する場合、前記判断手段
   により前記部品ピンがプローブピンのピン立て禁止領域
   内に存在しないと判断すると前記部品ピンから最短距離
   にあるスルーホールの位置をプローブピンのピン立て位
   置とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項記載のプローブポイント決定装置。
4. 【請求項４】前記論理設計情報ファイル、前記第一の部
   品実装情報ファイル、前記第二の部品実装情報ファイル
   および前記第三の部品実装情報ファイルは同一の記憶部
   ひ記憶され、前記第一の検索手段、前記第二の検索手段
   および前記第三の検索手段は同一の検索手段であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３
   項記載のプローブポイント決定装置。