JP4863786B2 - 接触試験装置および接触試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、テストヘッドとソケット基板、あるいは当該ソケット基板と測定対象の基板との間の接触不良を自動試験する接触試験装置および接触試験方法に関するものである。

従来、メモリなどを搭載した基板（例えばＤＩＭＭ）の機能試験は、電気試験ユニットを接続したテストヘッドに設けた多数のポゴピンを、ソケット基板のそれぞれの金パッドに接触させ、更に、ソケット基板に搭載したコネクタに被試験対象の基板（例えばＤＩＭＭ）を接続し、基板の試験を行っている。

この際、テストヘッドとソケット基板、およびソケット基板とＤＩＭＭ（基板）の接触がいずれかのピンで不良（例えばゴミなどで接触不良）が発生した場合、試験者がソケット基板とテストヘッドとの間の接触不良、あるいはソケット基板とＤＩＭＭ（基板）との接触不良のいずれであるか手作業でテスタを使って個別に該当ピンの測定を行って判定していた。

また、接触子（ピン）に２つの接触片を設け、当該２つの接触片が相手側のパッドに接触していることを当該接触片側からテストなどで測定して当該接触子が接触しているか否かを判定する技術がある（特許文献１）。
特開昭６３−２３１２７７号公報

従来の上述した前者の技術では、基板（ＤＩＭＭ）の電気試験中にいずれかのピンに接触不良が発生した場合、試験者が手作業でソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板とＤＩＭＭ（基板）のいずれかの接点（ピン）にゴミなどが付着して接触が発生したかのチェックする必要があり、作業が大変であると共に、ＤＩＭＭ（基板）を自動的に電気試験している場合には、一時的に作業を停止させる必要が生じてしまうという問題があった。また、夜間に無人で試験を行う場合には、当該接触不良が発生したＤＩＭＭ（基板）の試験を中止して不良品と判定してしまい、ソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板とＤＩＭＭ（基板）のいずれの接触不良で不良になったかの試験が行わ
れないという問題もあった。

また、従来の上述した後者の技術では、接触子毎に２つの接触片を設ける必要があり極めて微細なピンーパッドの部分で当該ピンを２つのピン（接触子）に分割し、しかも、各２つのピンの間に導通試験を行うための配線が必要となってしまい、実用的でないという問題があった。

本発明は、これらの問題を解決するため、ソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板と基板（例えばＤＩＭＭ）の間の接触不良を測定するために、ソケット基板上に基板を装着するコネクタの各端子に接続したチェック端子をそれぞれ設け、基板（ＤＩＭＭ）の電気試験中に接触不良が検出されたときに、可変端子部で接触不良のチェック端子に接触させて導通試験を行い、いずれかの導通不良かを自動測定するようにしている。

本発明は、ソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板と基板（例えばＤＩＭＭ）の間の接触不良を測定するために、当該ソケット基板上に基板を装着するコネクタの各端子に接続したチェック端子をそれぞれ設け、基板（ＤＩＭＭ）の電気試験中に接触不良が検出されたときに、可変端子部で接触不良のチェック端子に接触させて導通試験を行い、いずれかの導通不良かを自動測定することにより、従来の作業者によるいずれかの接触不良であるかの手作業を省略すると共に、昼夜無人運転中でもいずれの接触不良であるかを自動測定することが可能となる。

本発明は、ソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板と基板（例えばＤＩＭＭ）の間の接触不良を測定するために、当該ソケット基板上に基板を装着するコネクタの各端子に接続したチェック端子をそれぞれ設け、基板（ＤＩＭＭ）の電気試験中に接触不良が検出されたときに、可変端子部で接触不良のチェック端子に接触させて導通試験を行い、いずれかの導通不良かを自動測定し、従来の作業者によるいずれかの接触不良であるかの手作業を省略すると共に、昼夜無人運転中でもいずれの接触不良であるかを自動測定することを実現した。

図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、ソケット基板１は、電気試験対象の基板（例えばＤＩＭＭ）１２をコネクタ１１を介して接続すると共にテストヘッド２１を介して電気試験ユニット３１を接続するための基板であって、ここでは、チェック端子２、可変端子部３、コネクタ１１のピン４を半田付けするパッドなどから構成されるものである。

チェック端子２は、コネクタ１１のピン４を半田付けなどしたパッドに接続したパターンであって、本発明に係る接触試験を行うために該当ピン４に、可変端子部３を移動させて接触させるためのものである（図３から図５参照）。

可変端子部３は、移動させて該当チェック端子２に接触させ、当該接触させたチェック端子２にパターンで接続されているコネクタ１１のピン４の接触試験（図３から図５参照）を行うためのものである。

コネクタ１１は、電気試験の対象の基板（ＤＩＭＭ）１２のピン部を差し込んで接続するためのものである。

ピン４は、コネクタ１１のピンであって、ソケット基板１上のパッドに半田付けして接続するためのものである。ピン４には、パターンでそれぞれチェック端子２に接続され、可変端子部３を移動させて任意のピン番号のピン４に接触可能な構造となっている。

基板（ＤＩＭＭ）１２は、電気試験の対象の基板であって、ここでは、例えばＤＩＭＭ（メモリ）である。

テストヘッド２１は、ソケット基板１の裏面（図では下側の面）に設けたコネクタ１１のピン４にそれぞれ接続されたパッドに、ポゴピン２２で接続するためのものであって、ポゴピン２２、グランド用リレー２３などから構成されるものである。

ポゴピン２２は、ソケット基板１の裏面に設けたパッドに、電気的に接続するためのピンである。

グラン用リレー２３は、基板（ＤＩＭＭ）１２の電気試験を行うときに閉、ピンの接触試験を行うときに開にするためのリレーである（図３から図５参照）。

電気試験ユニット３１は、テストヘッド２１に接続して基板（ＤＩＭＭ）１２の電気試験、およびピンの接触試験を行うものであって、ここでは、試験手段３２、グランド開閉手段３３、可変端子部設定手段３４、チェック手段３５、規格テーブル３６、接触チェックテーブル３７、および結果テーブル３８などから構成されるものである。

試験手段３２は、グランド用リレー２３を閉した状態で、基板（ＤＩＭＭ）１２の公知の各種電気試験を行うものである。

グランド開閉手段３３は、グランド用リレー２３を開閉し、基板（ＤＩＭＭ）１２の各種電気試験を行う回路構成、あるいは基板（ＤＩＭＭ）１２の端子の接触およびポゴピン２２などの接触試験を行う回路構成に切替えるものである（図３から図５参照）。

可変端子設定手段３４は、可変端子部３を、接触試験対象のピン番号のピン４のチェック端子２に移動して接触させるものである（図３から図５参照）。

チェック手段３５は、基板（ＤＩＭＭ）１２のピン、ポゴピン２２などの接触試験を行うものである（図３から図５参照）。

規格テーブル３６は、電気試験、接触試験を行う条件（流す電流、印加する電圧などの条件）を試験対象のピン番号に対応づけて予め設定したテーブルである（図４、図５参照）。

接触チェックテーブル３７は、規格テーブル３６を参照して所定の電流を流すあるいは所定の電圧を印加した状態で、その測定結果について電気試験、接触試験の良否をそれぞれ判定する値（良い場合、不良の場合）を予め設定したテーブルである（図４、図５参照）。

結果テーブル３８は、基板（ＤＩＭＭ）１２の本発明に係る接触試験の結果などを格納するものである（図４、図５参照）。

図２は、本発明の説明図を示す。
図２の（ａ）は、ＤＩＭＭの形状の例を示す。ＤＩＭＭ（基板）１２は、電気試験対象の基板の例であって、ここでは、ＤＩＭＭ（メモリ）を搭載した基板であり、１ピン（Ｐ１）から２４０ピン（Ｐ２４０）のピンを有するものである。

図２の（ｂ）は、ＤＩＭＭソケットへＤＩＭＭを装着した状態を示す。図示の状態では、ＤＩＭＭソケット１４に、図２の（ａ）のＤＩＭＭ１２の金パッド端子（Ｐ１からＰ２４０）が挿入され電気的に接続され、下方にソケットリード端子１５が出ている。当該ソケットリード端子１５は、既述した図１のソケット基板１のスルーホールに挿入して半田付け（あるいはパッドに接触させて半田付け）して当該ソケット基板１に電気的に接続する。

図２の（ｃ）は、ＤＩＭＭ１２，ＤＩＭＭソケット１４、ソケット基板１、ポゴピン２２、テストヘッド２１を組み立てた状態を示す。ここでは、図２の（ｂ）のＤＩＭＭソケット１４のソケットリード端子１５を、図１のソケット基板１のスルーホールに挿入して半田付け（あるいはパッドに接触させて半田付け）すると共に当該半田付けした部分とパターンで接続されたパッドに、テストヘッド２１のポゴピン２２をそれぞれ接触させ、図示の状態に組み立てる。テストヘッド２１からはフラットケーブルなどで図１の電気試験ユニット３１に接続する。ここで、機械的に電気接続を行っている部分は、ＤＩＭＭ１２をＤＩＭＭソケット１４に挿入した部分と、ポゴピン２２でソケット基板１のパッドに接触した部分との２箇所がある。尚、２箇所に限らず、更に、３箇所などの機械的に電気接続するようにしてもよい。

次に、図３のフローチャートを用い、図１および図２の構成のもとで、ＤＩＭＭ（基板）１２の各種電気試験を行い、当該電気試験中で不良が検出されたときに、接触試験（ＤＩＭＭ１２のピンの接触不良か、あるいはソケット基板１とテストヘッド２１との接触不良かを判別する接触試験）を行うときの手順を詳細に説明する。

図３は、本発明の動作説明フローチャートを示す。
図３の（ａ）は、全体フローチャートを示す。

図３の（ａ）において、Ｓ１は、Ｎ＝１と初期設定する。これは、ピン番号Ｎ＝１と初期設定する（図２の（ａ）のＤＩＭＭ１２の電気試験を行う場合には、Ｎ＝１から２４０のうちの初期値１と設定する）。

Ｓ２は、Ｎピンの測定を行う。これは、Ｓ１で設定したＮ＝１あるいはＳ４でＮ＋１した後のＮ（ここでは、最大２４０）ピンの、公知の電気試験の測定を行う。例えば図４の（ａ）の回路構成の状態（グランド用リレー２３を閉）で図４の（ｃ）の規格テーブル３６の該当ピンＰ１の電気試験欄の試験条件（ここでは、試験電流−５０μＡ）を読み出して図５の（ａ）に示すように設定しそのときの結果を測定（ここでは、試験電流−５０μＡを流したときのピンＰ１とピンＰ５０との間に発生した電圧を測定）する。

Ｓ３は、ＰＡＳＳ／ＦＡＩＬ判定する。これは、例えばＳ２で測定したピンＰ１とピンＰ５０との間に発生した電圧が、図４の（ｄ）のチェックテーブル３７の当該ピンＰ１−Ｐ５０の電気試験欄の良い場合（−０．１〜−０．７Ｖ）の範囲内のときにＰＡＳＳ、範囲外のときにＦＡＩＬと判定する。ＰＡＳＳ（良品の範囲内）の場合には、Ｓ４でＮ＝Ｎ＋１し、Ｓ５でＮ＞２４０以上と判明した場合にはＹＥＳとなり全てのピンの電気試験を終了したので終了し、ＮＯの場合にはＳ２に戻り次のピン番号のピンの測定を繰り返す。一方、Ｓ３のＦＡＩＬの場合には、電気試験の結果が不良と判明したので、Ｓ６で本発明に係る接触試験（図３の（ｂ））を行う。

以上によって、図１、図２の状態で、電気試験ユニット３２を構成する試験手段３２がＤＩＭＭ１２のピン１から初めて順次電気試験を行い、不良なときは（Ｓ３のＦＡＩＬ）Ｓ６の本発明に係る接触試験（図３の（ｂ））を自動的に実施することが可能となる。

図３の（ｂ）は、本発明に係る図３の（ａ）のＳ６の接触試験の詳細フローチャートを示す。

図３の（ｂ）において、Ｓ１１は、グランド用リレー２３を開放する。これは、既述した図１のテストヘッド２１に設けたグランド用リレー２３を、図１のグランド開閉手段３３が動作させて開状態にし、後述する電気試験のときの図４の（ａ）の回路構成から、図４の（ｂ）の接触試験用の回路構成に切り替える。

Ｓ１２は、可変端子部を測定対象（例えば端子番号Ｐ１）のチェック端子２へ移動する。これは、図１の可変端子設定手段３４が可変端子部３を図示外の機構で移動させ、測定対象の例えば端子番号Ｐ１に接続されたチェック端子２に接触させて電気的に接続する。

以上のＳ１１、Ｓ１２により、後述する図４の（ａ）の回路構成から、図４の（ｂ）の回路構成に切り替え、ＤＩＭＭ１２のピンの接触不良あるいはソケット基板１とテストヘッド２１のピンの接触不良のいずれかを判定す接触試験を行う準備が完了したこととなる。

Ｓ１３は、測定端子部（端子番号Ｐ１）と可変端子部３との導通チェックを行う。これは、図１のチェック手段３５が、Ｓ１１、Ｓ１２で切り替えた後の図４の（ｂ）の回路構成のもとで、図４の（ｃ）の規格テーブル３６の接触試験の欄を参照して当該測定対象のピンＰ１に対応づけて予め登録されている試験条件、ここでは、例えばピンＰ１とピンＰ５０との間の接触試験の試験条件として、試験電圧０．１Ｖを読み出して後述する図５の（ｃ）に示すように設定し、流れる電流を測定し、図４の（ｄ）の接触チェックテーブル３７の接触試験の欄の対応するピンＰ１のエントリの良い場合（ＰＡＳＳ，１００μＡ以上）あるいは不良の場合（ＦＡＩＬ，１００μＡ以下）かチェックする。

Ｓ１４は、ＰＡＳＳ／ＦＡＩＬのいずれか判定する。ＰＡＳＳの場合には、ピンＰ１とピンＰ５０との間に正常な接触電流が流れたと判明したので、ここでは、Ｓ１５でコネクタのＰ1とＤＩＭＭ１２の端子間の接触不良と判定する。一方、ＦＡＩＬの場合には、ピンＰ１とピンＰ５０との間に正常な接触電流が流れないと判明したので、ここでは、Ｓ１６でソケット基板のＰ1とテストヘッド間の接触不良と判定する。

以上によって、例えばピン１とピン５０（グランド端子）との間で図４の（ｃ）の規格テーブル３６の電気試験欄の試験条件をもとに測定してその結果が図４の（ｄ）のチェックテーブル３７の電気試験欄の不良の場合と判定されたときに（図３のＳ３のＦＡＩＬ），グランド用リレー２３を開にして図４の（ａ）から（ｂ）の回路構成に切り替えた後、図４の（ｃ）の規格テーブル３６の接触試験欄の試験条件（ここでは、０．１Ｖ）を読み出して図５の（ｃ）のように設定してそのときの測定結果が図４の（ｄ）のチェックテーブル３７の接触試験欄の良い場合の範囲内のときにコネクタとＤＩＭＭ１２の端子間の接触不良と自動判定し（Ｓ１４のＰＡＳＳ，Ｓ１５）し、一方、範囲外のときにソケット基板１のＰ１とテストヘッド２１間の接触不良と自動判定することが可能となる。

図４は、本発明の説明図を示す。
図４の（ａ）は、電気試験時の回路構成例を示す。図示の回路構成例では、グランド用リレー２３を閉にして電気試験を行うように切り替えた例を示す。この電気試験を行う回路構成では、可変端子部３と、チェック端子２とが開状態となっている。図示の状態のもとで、試験手段３２が、既述した図３のＳ２、Ｓ３でＤＩＭＭ１２の各種試験を行う。この電気試験時に、不良（Ｓ３のＦＡＩＬ）となったときに、図４の（ｂ）の回路構成に自動的に切り替え、接触試験（図３の（ｂ））を自動的に行う。

図４の（ｂ）は、接触試験時の回路構成例を示す。図示の回路構成例では、グランド用リレー２３を開にして接触試験を行うように切り替えた例を示す。この接触試験を行う回路構成では、可変端子部３と、チェック端子２とが閉状態（接触状態）となっている。図示の状態のもとで、チェック手段３５が接触試験（図３の（ｂ））を行い、ＤＩＭＭ１２の端子の接触不良（図３の（ｂ）のＳ１４のＰＡＳＳ，Ｓ１５）か、ソケット基板１とテストヘッド２１との間の接触不良（図３の（ｂ）のＳ１４のＦＡＩＬ，Ｓ１６）かを自動判定する。

図４の（ｃ）は、規格テーブル例を示す。図示の規格テーブル３６は、図４の（ａ）の回路構成のもとで電気試験を行うときの条件（ここでは、ＤＩＭＭ１２のピンＰ１−ピンＰ５０の電気試験を行う条件、試験電流−５０μＡ）および当該電気試験の結果が不良と判明したときに行う、図４の（ｂ）の回路構成のもとで接触試験を行うときの条件（ここでは、ピンＰ１−ピンＰ５０の間に０．１Ｖを印加する条件）を予め設定したものである。

図４の（ｄ）は、チェックテーブル例を示す。図示のチェックテーブル３７は、図４の（ｃ）の電気試験、接触試験の条件のもとで試験したときの測定値が良い場合、不良の場
合の範囲をそれぞれ予め設定したものである。

図４の（ｅ）は、結果テーブル例を示す。図示の結果テーブル３８は、ＤＩＭＭのＩＤ，ＤＩＭＭの端子番号毎に接触不良原因を記録したものである（既述した図３の（ｂ）のＳ１５あるいはＳ１６の結果を記録したものである）。

図５は、本発明の説明図を示す。
図５の（ａ）は、電気試験例を示す。図示の電気試験例は、既述した図４の（ｃ）の規格テーブル３６中の接続端子（Ｐ１−Ｐ５０）の電気試験の場合の条件（試験電流−５０μＡ）を設定および図４の（ｄ）のチェックテーブル３７の電気試験の場合の良品の測定範囲を設定した様子を模式的に表したものであって、入力端子（Ｐ１）からグランド端子（Ｐ５０）に向けて−５０μＡの定電流を供給し、両ピンの間の電圧Ｖを測定して測定値−０．１〜−０．７Ｖのときに良品（ＰＡＳＳ）と判定する様子を示す。

図５の（ｂ）は、図５の（ａ）の供給する電流（−５０μＡ），測定した電圧（−０．４Ｖ）を模式的に判り易く表示した例を示す。

図５の（ｃ）は、接触試験例を示す。図示の接触試験例は、図５の（ａ）の電気試験で結果がＦＡＩＬとなった場合に行う接触試験例を示したものであって、既述した図４の（ｃ）の規格テーブル３６中の接続端子（Ｐ１−Ｐ５０）の接触試験の場合の条件（試験電圧０．１Ｖ）を設定および図４の（ｄ）のチェックテーブル３７の接触試験欄の良品の測定範囲（１００μＡ以上）を設定した様子を模式的に表したものであり、入力端子（Ｐ１）とグランド端子（Ｐ５０）との間に０．１Ｖの電圧を印加すると共にそのときに流れる電流Ａを測定して測定値１００μＡ以上のときに良（Ｓ１４のＰＡＳＳ，Ｓ１５）と判定する様子を示す。

本発明は、ソケット基板とテストヘッド、あるいはソケット基板と基板（例えばＤＩＭＭ）の間の接触不良を測定するために、当該ソケット基板上に基板を装着するコネクタの各端子に接続したチェック端子をそれぞれ設け、基板（ＤＩＭＭ）の電気試験中に接触不良が検出されたときに、可変端子部で接触不良のチェック端子に接触させて導通試験を行い、いずれかの導通不良かを自動測定し、従来の作業者によるいずれかの接触不良であるかの手作業を省略すると共に、昼夜無人運転中でもいずれの接触不良であるかを自動測定する接触試験装置および接触試験方法に関するものである。

本発明のシステム構成図である。 本発明の説明図である。 本発明の動作説明フローチャートである。 本発明の説明図である。 本発明の説明図である。

符号の説明

１：ソケット基板
２：チェック端子
３：可変端子部
４：ピン
１１：コネクタ
１２：基板（ＤＩＭＭ）
１３：ピン
１４：ＤＩＭＭソケット
１５：ソケットリード端子
２１：テストヘッド
２２：ポゴピン
２３：グランド用リレー
３１：電気試験ユニット
３２：試験手段
３３：グランド開閉手段
３４：可変端子設定手段
３５：チェック手段
３６：規格テーブル
３７：チェックテーブル
３８：結果テーブル

Claims (2)

1. テストヘッドとソケット基板、あるいは当該ソケット基板と測定対象の基板との間の接触不良を自動試験する接触試験装置において、
   前記ソケット基板上に装着した、前記基板のピンを挿入するソケットの各端子に接続したチェック端子と、
   前記ソケット基板上に、前記テストヘッドの所定端子に接続しかつ前記チェック端子のいずれにも移動して接触可能な可変端子部と、
   電気試験ユニットを前記テストヘッドに接続して当該テストヘッドの１本あるいは複数本の所定ピンからソケット基板を経由して電気試験対象の前記基板の該当１本あるいは複数本の所定ピンに電気信号を出力あるいは入力して電気試験中にピンの接触不良が検出されたときに、前記可変端子部を接触不良対象の前記チェック端子に移動させて接触させる手段と、
   前記接触させた状態で、前記テストヘッドと前記ソケット基板との間の導通試験を行う手段と、
   前記導通試験の結果が、前記テストヘッドとソケット基板との間の接触が不良の場合には当該テストヘッドとソケット基板との間の接触不良と判定し、一方、前記テストヘッドとソケット基板との間の接触が正常の場合にはソケット基板と基板との間の接触不良と判定する手段と
   を備えたことを特徴とする接触試験装置。
2. テストヘッドとソケット基板、あるいは当該ソケット基板と測定対象の基板との間の接触不良を自動試験する接触試験方法において、
   前記ソケット基板上に装着した、前記基板のピンを挿入するソケットの各端子に接続したチェック端子と、
   前記ソケット基板上に、前記テストヘッドの所定端子に接続しかつ前記チェック端子のいずれにも移動して接触可能な可変端子部とを設け、
   電気試験ユニットを前記テストヘッドに接続して当該テストヘッドの１本あるいは複数本の所定ピンからソケット基板を経由して電気試験対象の前記基板の該当１本あるいは複数本の所定ピンに電気信号を出力あるいは入力して電気試験中にピンの接触不良が検出されたときに、前記可変端子部を接触不良対象の前記チェック端子に移動させて接触させるステップと、
   前記接触させた状態で、前記テストヘッドと前記ソケット基板との間の導通試験を行うステップと、
   前記導通試験の結果が、前記テストヘッドとソケット基板との間の接触が不良の場合には当該テストヘッドとソケット基板との間の接触不良と判定し、一方、前記テストヘッドとソケット基板との間の接触が正常の場合にはソケット基板と基板との間の接触不良と判定するステップと
   を有する接触試験方法。

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