JPH04506569A - 基板上の複数の電気構成部品の組立体をテストする方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 基板上の複数の電気構成部品の組立体をテストする方法および装置 技術分野 本発明は、電気装置の各々かつすべての電気構成部品をテストする方法および装 置に関するが、その電気装置は電気的に経路に接続された、サイト間を相互接続 する１本以上の電気経路およびそれらのサイトにおける電気構成部品を有する複 数のサイトを備える。特に、本発明は、組立工程において不良品を検出するため に、各電気構成部品が組立てられ、電気経路に電気接続される際に、電気装置の 各々かつすべての電気構成部品をテストする方法および装置に関する。

発明の背景 電気構成部品のテスト法は技術的に周知である。例えば、米国特許第４．７１１ ．０２４号、第４．０３８．６４８号、第４、１３９．８１８号、第３．６５７ ．５２７号、および第４．６３９．６６４号を参照されたし。

特に米国特許第４．７１１．　［１２４号、および第４．０３８．６４８号では 、すべての電気構成部品が取り付けられてからそれらの電気構成部品は１つずつ テストされていた。更に、米国特許第４．１１３８．６４８号では、取り付けら れた各電気構成部品は、静止および非静止状態を有する必要があり、それにより どの方法によってテストできる電気構成部品の型であるかが制限される。

発明の概要 本発明は、部分的かつ完全に組立てられる電気装置（以後「テスト装置」と呼ぶ ）をテストする方法に関する。テスト装置は１箇所以上の第１位置と第２位置、 および第１位置と第２位置を電気接続する１本以上の電気経路を備える。第１電 気構成部品は各々の第１位置に組立てられ、電気的に電気経路に接続される。第 ２電気構成部品は各々の第２位置に組立てられ、電気的に電気経路に接続される べきである。本発明の方法は、テスト装置に事実上等しい相補電気装置を提供す る段階から成る。

相補電気装置は、１ｍ！Ｖ所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および第 １位置と第２位置を電気接続し、テスト装置の電気経路と電気的に等しい１本以 上の電気経路を備える。相補電気装置は、更にテスト装置を組立てるべく電気構 成部品と電気的に等しい１箇以上の第２電気構成部品から成る。相補電気装置の 各々の第２電気構成部品は、各々の第２位厘で電気経路に電気接続される。

テスト装置の第１位置と第２位置および相補電気装置は、装置を結合するように 共に電気接続される。結合された装置は、あたかもそれが完全に組立てられ、電 気装置を電気的に接続されたように、電気的にテストされる。

本発明は、また上記の相補装置、結合装置を形成するように相補装置にテスト装 置の第１および第２位置を電気接続する装置、かつ結合装置が完全に組立てられ た電気装置になったかどうか、結合装置を電気的にテストする装置から成る。

図面の簡単な説明 第１図は、モジュールの上部に電気構成部品の組立体用の複数の位置を備え、同 上部にその位置を相互接続する１本以上の電気経路を配する本発明の方法に用い られるモジュールの略平面図である。

第２図は、本発明の方法として第１図に用いられる電気構成部品の１つの型であ る集積回路の略図である。

第３図は、部分的かつ完全に組立てられた電気装置（テスト装置）およびテスト 装置をテストする相補電気装置をテストする方法の第１段階の略図である。

第４図は、上部に組立てられた第２電気構成部品を有するテスト装置の略平面図 である。

第５図は、本発明にとって有用な相補電気装置の別の実施例の略平面図である。

第６図は、相補装置にテスト装置を電気的に相互接続する１つの実施例の略斜視 図である。

第７図は、相補装置にテスト装置を電気的に相互接続する別の装置の略斜視図で ある。

図面の簡単な説明 箪１図を参照すると、複数の電気経路１８（！９９．ｎ）を伴う複数の位置１２ ．１４、および１６を電気的に相互接続する複数の位置１２．１４、および１６ を備えるモジュール１０が示されている。代表的なモジュール１０は、いわゆる チップオンボードである。チップオンボード・モジュール１ａは、複数の位置１ ２．１４、および１６に組立てかつ取り付ける集積回路ダイ（非パッケージ型集 積回路）のような電気構成部品の組立てや取り付けに用いられる。もちろん、言 うまでもないが、モジュールＩＯは、従来のプリント回路板または電気構成部品 を取り付ける上で有用な任意な他の型の基板にもなり得る。

第２図を参照すると、集積回路ダイ１２１の略図が示されている。普通、集積回 路ダイ１２！は、位置１２の上に置かれ、周知のワイヤ・ボンディング法でワイ ヤ・ボンドが用いられるが、すなわち、集積回路ダイ１２ａの各種の部分はそれ ぞれ電気経路１８　（１，、、Ｉ＋）に電気接続する。本発明の方法は、（冒１ のような）各集積回路がモジュール１０上の（１２のような）されらのそれぞれ の位置に取り付けられ、また電線が集積回路ダイから電気経路Ｉ８に接続されて いるようにモジュール１０をテストするために有用である。本発明の方法は、そ の上にある３つの位置１２．１４、および１６を有するモジュール１０に関して 説明される。

明らかであるが、位置数は３箇所に限らない。

第２図を参照すると、本発明の方法における第１段階が示されている。第１段階 では、モジュールｌθは、位置１２に取り付けられた１個の集積回路ダイ（１２ ｉ１と共に集積回路ダイ１２！を電気経路１８に接続する電線を有する。

モジュール１０はテスト・モジュール１０と呼ばれる。第３図は、相補モジュー ル＋１０も示す。相補モジュール１１０は事実上テスト・モジュール１０と同一 である。相補モジュール１１０は３つの位１１１１２．１１４、および＋１６を 有する。相補モジュール１１０は、位置１１２．１１４、および１１６を相互接 続している、テスト・モジュール１０の電気経路１８と電気的に同一な複数の電 気経路１１８も有する。

第３図において、相補モジュール＋１０には位置１１４に取り付けられ、かつ電 気経路１１８に電気接続された集積回路ダイ１１４ａが示されている。相補モジ ュール１１Ｇは、位置１１６に取り付けられ、かつ電気経路１１８に電気接続さ れた集積回路ダイ１１６ｇも有する。

テスト・モジュール１０の複数の位置１２．１４、および１６は、相補モジュー ル１１０の複数の位置１１２．１１４、および１１６に電気接続される（これは 以後一段と詳細に説明される）。テストφモジュール１０とそれぞれ電気接続さ れた位置の相補モジュール１１Ｇとを備える、結合されたモジュールはそれから 、テスト装置１０が、それぞれの位置１２．１４、および１６に取り付けられ、 かつ電気経路■８に電気接続された集積回路ダイ１２１．１４！、および目１で 十分にかつ完全に組立てられたかどうか、テスト装置（図示していない）によっ てテストされる。

テストの結果が、結合装置に欠陥があり、一方相補装置１１０が予備テストされ 、稼働命令に従うように検知されると、同時にその欠陥は、集積回路ダイ１２鳳 またはその取り付けおよび組立てのいずれかによって生じる。その結果、集積回 路ダイ１２１は、テスト・モジュール１０から取り外されるか、他の方法で除去 される。代替え法として、集積回路ダイ１２１を電気経路１８に電気接続されて いるワイヤ・ボンドが切断される。どの場合も、もう１個の集積回路ダイ１２！ が位置１２に取り付けられ、電気経路１８にワイヤ・ボンド付けされる。

結合装置のテスト結果が正である、すなわち欠陥がないならば、それから本発明 の方法は第４図の第２段階に進む。

第４図において、第２集積回路ダイ１４ａは位置１４に置かれ、集積回路ダイ１ ４！を電気経路１８に電気接続するようにワイヤ・ボンド付けされる。テスト・ モジュール１０に対する相補モジュール１１０は、集積回路ダイ１１６ａを電気 経路１１８に電線でワイヤ・ボンディングされて位置＋１６に取り付けられた単 一集積回路ダイｊ１６ａのみを備える。相補装置には、位置１１２または＋１４ にいかなる集積回路ダイをもとりつけない。再度述べるが、テスト・モジュール １０と相補モジュール１．１０は、相補モジュール１１１］の位置１１２．１１ ４、および１１６に電気接続されているテスト・モジュール１０の位置Ｉ２．１ ４、および１６と共に電気接続されている。結合モジュールはそれから、テスト ・モジュールｌＯが十分にかつ完全に組立てられたがどうか、テスタによってテ ストされる。

テスト結果に欠陥があると、次に集積回路ダイ１４ｇとテスト・モジュール１０ 上のその取り付けの双方またはいずれかに関して正確な測定が成される。テスト 結果が正である、すなわち欠陥がなければ、それからテスト・モジュール１０は 組立工程の最終段階に進む。

最終段階（図示していない）において、第３集積回路ダイ１６ａは、位置１６に 取り付けられると共に電気経路１８に電気接続される。テスト・モジュール１０ が現在完全にかつ十分に組立てられているならば、テスト−モジュール１０はテ ストされる。欠陥があるならば、その欠陥はダイ１６またはその組立工程から生 じ、また正確な稼働はそのダイまたはその組立て段階によって行うことができる 。

前述で分かるように、単一テスト・プログラムは、製造工程の各段階中に複数の 集積回路ダイ１２ａ、１４１．および１６！の組立体をテストするために用いる ことができる。更に、本発明の方法は、製造工程中に欠陥が生じることがある場 合に特殊な段階を別に実行でき、正確な稼働を行うことができる。前述から、本 発明の方法は、集積回路ダイを組立てるどのような位置数にも用いることができ ることが確認される。テスト・モジュール１０にＮ個のサイトがあるならば、次 にＮ−１個の相補モジュール１１０が本発明の方法で用いるために作られて予備 テストされなければならない。

第５図を参照すると、本発明の方法に有用な相補モジュール２１０の実施例が示 されている。相補モジュール２１Ｇによって、単一相補モジュール２１Ｇのみが 、位置Ｉ２、＋４．、、、およびモジュール１０が集積回路ダイの組立て用に有 する位置に拘らずテスト・モジュールＩＯをテストするように要求される。

第５図に示されている相補モジュール２１０は、位置１１２．１１４、および１ １６に取り付けられた３個の集積回路ダイ１１２ａＳｌ１４ａ、および１１６ａ から成る。再度述べると、３つの位・置を伴うモジュール２１０に関して検討さ れたが、位置数は、いくつでもモジュール２１０に加えられるようになる。電気 経路１１８は位置１１２．１１４、および１１６を相互接続する。集積回路ダイ ｌ１２ａはモジュール２１０の位置１１２に取り付けられる。集積回路ダイ１１ ２ａを電気経路＋１８にワイヤ・ボンドで電気接続する。しかし、３状態スイツ チは、各１本の経路１１ｇの間に設けられ、位置１１２における接続を導く。各 々の３状態スイツチ１２０は、電気経路１１８を位置１１２および集積回路ダイ ｌｌ２ａに接続するか、または集積回路ダイ１１２ａを電気経路１１８からは接 続しない経路１３Ｇによって送られる信号によって達成することができる。

同様に、集積回路ダイ１１しは、位置１１４に取り付けられ、集積回路ダイ１１ ４！を電気経路１１８に電気接続する。

３状態スイツチ１２２は、位置１１４に導く経路ｆｉｌｌの各１本の間に設けら れる。すべての３状態スイツチは、集積回路ダイ１１４Ｍを電気経路１１８に接 続するか、またはそれから接続しない経路１３２の信号によって達成することが できる。

結局、集積回路ダイ１１６！は位置＋１６に取り付けられる。

複数の３状態スイツチは、電気経路１１８に対して集積回路ダイ１１６ａの電気 接続を活性化できるが、それらと接続しなくとも活性化できる。つまり、相補モ ジュール２１０においては、相補モジュール２１０は単独で、前述の各々の各種 段階に用いることができる。

例えば、集積回路ダイ１２ｇが位置１２（第３図の通り）に取り付けられる場合 に本発明の方法の第１段階でテスト・モジュール１０をテストするために、３状 態スイツチ１２２と１２４はセットされ、その結果電気経路１１８は各種集積回 路ダイ１１４２と１１６ｉにそれぞれ接続される。しかし、３状態スイツチがセ ットされると、その結果集積回路ダイｌｌ２ａ、電気経路１１８から電気接続さ れない。この構造により、相補モジュール２１０は、第３図で示すような本発明 の方法の第１段階で用いることができる。

同様に、３状態スイツチ１２０と１２２は、電気経路１１８から集積回路ダイ１ １２ａと１１４ａまで電気接続しないようにセットすることができる。３状態ス イツチ１２４は、電気経路１１８から集積回路ダイ１１６ａまで電気接続するよ うにセットすることができる。この構造において、相補モジュール２１Ｇは、第 ４図で示すような本発明の方法の第２段階で用いることができる。

前述の通り、テスト・モジュールＩＯと相補モジュール１１０は、結合装置を形 成するためにそれぞれの各位置に電気接続されている各位置と電気接続されなけ ればならない。第６図を参照すると、テスト・モジュールＩＯの位置１２．１４ 、および１６を相補モジュール１１０のそれぞれの位置、１１２．１１４、およ び１１６に接続する１つの方法が示されている。テスト・モジュール１０は事実 上相補モジュール＋１０の頂部に置かれるが、テスト・モジュール１０と相補モ ジュール１１０との間に複数の綱片（ツリウム）が挟まれる。その綱片は　の製 作であり、一端から多端までの電気相互接続経路を形成する。そのような片は周 知されている。相補モジュールの位置１１２．１１４、およびＩ１６の配列で置 かれた位１１１２、Ｉ４、および１６によって、綱片１５０は、テスト・モジュ ールｌＯの位置１２．１４、および１６から相補モジュール＋１０のそれぞれの 位置１１２、＋１４、および１１６まで導電経路を形成するために供給される。

テスト・モジュールｌＯの位置を相補モジュール＋１０の位置に相互接続するも う１つの方法は、第７図に示す爪付板を使用する。爪付板は、各々の位置！＋２ ．１１４、および１１６の回りに設けられた複数のバネ式ピン１５２を備える。

爪（１５２１付板は、それからテスト・モジュール１０のそれぞれの位置１２． １４、および１６に接触してそれらに電気相互接続を形成する。

テスト・モジュールＩＯと相補モジュール１１０との間の相互接続の他の例では 、すべて技術的に周知のエツジ・カード・コネクタ、プラグ、およびソケット− ピンまたはメイティング・ヘッダを備えることがある。

前記説明から分かるように、本発明の方法および装置は、各電気構成部品が組立 てられる場合、製造段階における欠陥を隔離する便利で有効な方法を提供する。

ＳＨ，１０Ｆ　２ ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　３ ＳＨ，２０Ｆ　２ 日Ｇ、　５ ＦＩＧ、　７ 手続補正書（鵠） 平成３年１１月２７日［司

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．１箇所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および１本以上の前記第１ 位置と第２位置を電気接続する電気経路を備える部分的にかつ完全に組立てられ た電気装置のテスト法であり、その装置は各々の第１位置で組立てられかつ前記 電気経路に電気接続された第１電気構成部品および各々の第２位置で組立てられ かつ前記電気経路に電気接続されるべき第２電気構成部品を備える段階と、 ａ）テストされる前記装置と事実上同一な相補電気装置を提供し、前記相補電気 装置は１箇所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および１本以上の前記第 １位置と第２位置を電気接続する電気経路を備え、その電気経路はテストされる 装置の電気経路と事実上同一であり、前記相補電気装置は更にテストされる前記 装置の組立てられるべき第２電気構成部品と電気的に同一な第２電気構成部品を 備え、前記相補電気装置の各々の前記第２電気構成部品は各々の前記第２位置で 前記電気経路に電気接続される段階と、 ｂ）結合装置を形成するために、テストされる装置の第１および第２位置をそれ ぞれ相補装置の第１および第２位置に電気接続する段階と、 ｃ）結合装置が完全に組立てられ、また電気装置が電気接続されているか、前記 結合装置を電気的にテストする段階と、 から成ることを特徴とする前記方法。
2. ２．ｄ）前記テスト装置でもう１つの第１電気構成部品を組立てかつ前記第１位 置で電気経路に電気接続する際、段階（ｃ）のテストが成功した場合に段階（ａ ）に戻る段階と、段階（ｃ）のテストが成功しない場合にテスト装置を処分する か修復する段階と、から更に成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．電気装置が組立てられるにつれてそれをテストする方法であり、前記装置は その上部に電気構成部品の組立体用の複数の位置を有し、また前記位置を相互接 続する１本以上の電気経路と、１個以上の前記電気構成部品が、部分的にかつ完 全に組立てられた装置を形成するためにその上部に組立てられるにつれて前記装 置をテストする前記方法を有する段階と、ａ）部分的にかつ完全に組立てられた テスト装置を形成するためにテストされる前記電気装置（以後「テスト装置」と 呼ぶ）上に１個の電気構成部品を組立てる段階と、テスト装置はその上に組立て られた電気構成部品と共に電気経路に電気接続された１箇所以上の第１位置と、 その上に組立てられるべき電気構成部品用の１箇所以上の第２位置とを有する段 階と、 ｂ）前記テスト装置と事実上同一な相補電気装置を提供し、前記相補電気装置は １箇所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および１本以上の前記第１位置 と第２位置を電気接続する電気経路を備え、その電気経路はテストされる装置の 電気経路と事実上同一であり、前記相補電気装置は更にテストされる前記装置の 組立てられるべき電気構成部品と同一な電気構成部品を備え、前記第２位置で前 記電気経路に電気接続される段階と、 ｃ）結合装置を形成するために、テスト装置の第１および第２位置をそれぞれ相 補装置の第１および第２位置に電気接続する段階と、 ｄ）前記結合装置が完全に組立てられた電気装置になったかどうか、前記結合装 置を電気的にテストする段階と、 ｅ）段階（ｄ）のテストが成功した場合に前記テスト装置でもう１個の電気構成 部品を組立てるために段階（ａ）に戻る段階と、段階（ｃ）のテストが成功しな い場合にテスト装置を処分するか修復する段階と、から成ることを特徴とする前 記方法。
4. ４．１箇所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および１本以上の前記第１ 位置と第２位置を電気接続する電気経路を備える部分的にかつ完全に組立てられ た電気装置のテスト用装置であり、その装置は各々の第１位置で組立てられかつ 前記電気経路に電気接続された第１電気構成部品および各々の第２位置で組立て られかつ前記電気経路に電気接続されるべき第２電気構成部品を備える装置と、 テストされる前記装置と事実上同一な相補電気装置であり、前記相補電気装置は １箇所以上の第１位置、１箇所以上の第２位置、および１本以上の前記第１位置 と第２位置を電気接続する電気経路を備え、その電気経路はテストされる装置の 電気経路と事実上同一であり、前記相補電気装置は更にテストされる前記装置の 組立てられるべき第２電気構成部品と電気的に同一な電気構成部品を備え、前記 相補電気装置の各々の前記第２電気構成部品は各々の前記第２位置で前記経路に 電気接続され、 結合装置を形成するために、テストされる装置の第１および第２位置をそれぞれ 相補装置の第１および第２位置に電気接続する装置と、 前記結合装置が完全に組立てられた電気装置になったかどうか、前記結合装置を 電気的にテストする装置と、 を備えることを特徴とする前記装置。
5. ５．相補電気装置は、前記第２位置で前記電気構成部品を前記電気経路に電気接 続し、また接続しないスイッチ装置を更に備えることを特徴とする請求項４記載 の装置。
6. ６．相補電気装置は、前記第１位置でテストされ、組立てられた装置を組立てる 電気構成部品と電気的に同一な電気構成部品と、前記第２位置で前記電気構成部 品を前記電気経路に電気接続し、また接続しないスイッチ装置とを更に備えるこ とを特徴とする請求項５記載の装置。
7. ７．前記電気構成部品は集積回路であることを特徴とする請求項４記載の装置。
8. ８．前記電気装置はチップオンボードであることを特徴とする請求項４記載の装 置。
9. ９．前記電気装置はプリント回路板であることを特徴とする請求項４記載の装置 。