DE4417580A1 - Testen von elektronischen Anordnungen unter Verwendung der Rotortechnik zum Anordnen der Fühler - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf das Testen von elektronischen Anordnungen, wie z. B. gedruckten Schal­ tungsplatinen und Mehr-Chipmodulen, und insbesondere auf die Verwendung der Rotortechnik, um die Anregungsgeräte und Testfühler anzuordnen.

Die Herstellung von elektronischen Anordnungen, wie z. B. gedruckten Schaltungsplatinen, erfordert das Testen dieser, nachdem die Komponenten auf der gedruckten Schaltungsplatine angeordnet wurden, um den ordnungsgemäßen Durchgang von Zwischenverbindungen, die Anordnung und Verbindung von Kom­ ponenten und die Platinenfunktion zu bestimmen. Verschiedene unterschiedliche Ansätze wurden zum Testen der Komponenten und der gedruckten Schaltungsplatinen (P.C.-Platinen; P.C. = Printed Circuit) entwickelt, die Funktionstests, das Testen in der Schaltung und Durchgangstests einschließen.

Beim Funktionstest wird eine Prozedur verwendet, bei der vorbestimmte Eingangssignale an eine gedruckte Schaltungs­ platine angelegt werden und das Ausgangssignal einer ge­ druckten Schaltungsplatine über einen Kantenverbinder über­ wacht wird, um zu bestimmten, ob alle Komponenten auf der Platine vorhanden sind und ordnungsgemäß arbeiten. Obwohl der Funktionstest einen Weg schafft, um zu bestimmen, ob eine gedruckte Schaltungsplatine ordnungsgemäß funktioniert, erzeugt er nur wenig oder keine Informationen bezüglich der Funktion von einzelnen Komponenten auf der Platine. Komplexe Programmierungstechniken wurden verwendet, um durch sorg­ sames Auswählen von Eingangsdaten und Analysieren der Aus­ gangsergebnisse begrenzte Informationen bezüglich des Ortes von nicht-funktionierenden Komponenten auf der Platine zu erzeugen. Solche Systeme sind komplex, oft aufwendig auszu­ führen und erzeugen normalerweise nur vage Informationen bezüglich des Ortes von gestörten Komponenten. Wenn ein Kantenverbindertest eine fehlerhafte gedruckte Schaltungs­ platine anzeigt, ist es deshalb häufig wünschenswert, das Signal von dem fehlerhaften Ausgang durch die Schaltung zurückzuverfolgen, um die Quelle des Problems zu finden. Die Rückverfolgung wird häufig von Hand durchgeführt, was von einem Betreiber erfordert, einen Fühler in physikalischem Kontakt mit einer Anschlußstelle oder anderen Testpunkten auf der Platine zu halten. Die heutigen feinen Rasterab­ standsgeometrien machen dies extrem unpraktisch.

Aufgrund der Beschränkungen der Funktionstests wurden Tech­ niken des Testens in der Schaltung verwendet, um jede der Komponenten auf einer gedruckten Schaltungsplatine einzeln zu testen, um zu bestimmen, ob diese Komponenten ordnungs­ gemäß arbeiten. Dieses Testverfahren verwendet eine "Nagel­ brett"-Vorrichtung, die federvorgespannte Fühler an festen Positionen verwendet, die durch Pressen gegen verschiedene Testpunkte auf einer gedruckten Schaltungsplatine oder gegen die Anschlußleitungen jeder Komponente einen Ohmschen Kontakt herstellen, um auf jede einzelne Komponente zuzu­ greifen und diese zu testen. Auf diese Art können nicht­ funktionierende Komponenten ohne weiteres identifiziert und ersetzt werden, wodurch folglich verhindert wird, daß die gesamte Schaltungsplatine ausgemustert werden muß. Für einfache Komponenten, bei denen die Schaltung innerhalb der Komponenten bekannt ist und leicht getestet werden kann, arbeitet dieses Verfahren gut. Weil die Bauelemente unab­ hängig getestet werden, können ebenfalls Tests für viele herkömmlich integrierte Digitalschaltungen einmal im voraus programmiert werden, in einer Bibliothek gespeichert werden und dann abgerufen werden, wenn sie benötigt werden. Dies vereinfacht die Testerzeugung erheblich, nachdem dieser vorprogrammierte Test immer wieder verwendet werden kann. Wenn die zu testende Komponente jedoch sehr komplex ist oder wenn die Schaltung innerhalb der Komponente unbekannt ist, kann das Testen in der Schaltung keine befriedigenden Er­ gebnisse erreichen.

Gehäuse für integrierte Schaltungen haben sich von Gehäusen mit 16-20 Anschlußleitungen, die 2,5 mm (0,1′′) voneinander beabstandet sind, zu Gehäusen entwickelt, die Hunderte von Anschlußleitungen mit einer Beabstandung von 0,6 mm (0,025′′) haben. Diese bekannten Technologien haben die Packungsdichte auf Kosten der Testzugänglichkeit erhöht. Mit fortschrei­ tender Erhöhung der Anzahl der Anschlußleitungen von Ge­ häusen für integrierte Schaltungen und mit zunehmender Ab­ nahme der Beabstandung zwischen den Anschlußleitungen (Ras­ terabstand) wird der Entwurf und die Herstellung von Test­ fühlern und Vorrichtungen immer schwieriger. Dies wird durch die Tatsache erschwert, daß die Herstellungsabweichungen so groß wie die derzeitigen Anschlußleitungsrasterabstände sein können oder diese sogar überschreiten, was es für eine Na­ gelbrett-Testvorrichtung schwierig macht, auf die Anschluß­ leitungen und Komponenten jeder bedruckten Schaltungsplatine genau zuzugreifen. Dies wird weiter durch Anordnungen er­ schwert, die Komponenten haben, die auf beiden Seiten ange­ ordnet sind, so daß zweiseitige "Greifer"-Vorrichtungen er­ forderlich sind, die trotzdem nicht fähig sind, auf alle Komponenten, von denen es erforderlich ist, getestet zu werden, zuzugreifen. Folglich besteht ein Bedarf an einem anderen Ansatz zum Testen von Komponenten mit feinem Ras­ terabstand. Anstatt von Proben mit festen Positionen werden genauer gesagt Proben benötigt, die beweglich sind, um ver­ schiedene Herstellungstoleranzen der Anordnungen und Vor­ richtungen anzupassen. Alternativ benötigen einige Anord­ nungsentwürfe einen hybriden Ansatz, der eine Kombination von festen und beweglichen Fühlern verwendet.

Ein weiterer Nachteil der Nagelbrett-Testvorrichtungen be­ steht darin, daß der Entwurf einer (oder zwei im Fall von doppelseitigen P.C.-Platinen) Nagelbrett-Testvorrichtung für jede gedruckte Schaltungsplatine sehr teuer sein kann. Mit zunehmender Komplexität der Testvorrichtungen wird es immer schwieriger zu bestimmen, ob die Testvorrichtungen ordnungs­ gemäß gebaut wurden oder ob es irgendwelche falsch ver­ drahteten Testfühler gibt. Dies ist nicht nur ein Problem des Testens bezüglich anfänglicher Vorrichtungsherstellungs­ fehler, sondern es existiert ein ständiger Bedarf zur Diag­ nose von Fehlern bei Vorrichtungen, die später auftauchen können. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem flexib­ len, programmierbaren Test von Testvorrichtungen.

Eine neuere Lösung bezüglich der Komplexität und Kosten von zweckorientierten Nagelbrett-Testvorrichtungen ist eine automatische Testvorrichtung. Im US-Patent 5,107,206 werden z. B. vier Federfühler mechanisch über einer gedruckten Schaltungsplatine angeordnet, so daß die Komponenten ge­ testet werden können. Die Fig. 1 und 2 stellen die Art nach dem Stand der Technik dar, auf die Testfühler 11-15 die Anschlußleitungen 16-20 einer integrierten Schaltung 21 und die Lötverbindungen 20-25, die die integrierte Schaltung 21 mit der gedruckten Schaltungsplatine 26 ver­ binden, elektrisch kontaktieren.

Dieser Ansatz hat zwei Nachteile. Erstens ist der Test viel langsamer als mit der Standardnagelbrett-Testvorrichtung, aufgrund der zusätzlichen Zeit zum Anordnen der Fühler und der Tatsache, daß für die meisten einzelnen Tests alle Füh­ ler verwendet werden müssen - einer zur Anregung, einer zur Messung und einer oder mehrere zur Masseverbindung von im Signalweg davor liegenden Elementen, die durch den Test e­ lektrisch beschädigt werden könnten. Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß der Roboter programmiert ist, um die Testfühler auf vorbestimmte Testpunkte hinunterzuführen. Diese vorbestimmten Testpunkte können zu den beabsichtigten Testpunkten tatsächlich etwas unterschiedlich sein, aufgrund von Herstellungsabweichungen, die veranlassen, daß der Robo­ ter seine beabsichtigten Testpunkte verfehlt. Wenn der Robo­ ter "verfehlt", kann er die gedruckte Schaltungsplatine, die Leiterbahnen, die Komponenten-Anschlußleitungen und die Kom­ ponenten selbst beschädigen. Weil die Federfühler in engen elektrischen Kontakt mit den Elementen auf der gedruckten Schaltungsplatine kommen müssen, können Beschädigungen sogar bei ordnungsgemäßer Ausrichtung der zu testenden Platine auftreten. Wie es aus den Fig. 1 und 2 offensichtlich ist, gibt es bei dem Testsystem nach dem US-Patent 5,107,206 nur sehr wenig Raum für Herstellungsabweichungen. Dement­ sprechend besteht ein Bedarf an einem Testsystem, das Tests ohne den Aufwand von sorgfältig ausgearbeiteten, individuell zweckorientierten Nagelbrett-Vorrichtungen und ohne Beschä­ digung der gedruckten Schaltungsplatine oder der darauf vor­ handenen Komponenten durchführen kann.

Ein weiteres sehr wichtiges mögliches Problem, das bei jeder gedruckten Schaltungsplatine getestet werden muß, besteht darin, ob alle Anschlußstifte jeder Komponente tatsächlich auf die Schaltungsplatine gelötet sind. Ein Funktionstest kann einen bestimmten Anschlußstift vergessen, wenn die durch diesen bestimmten Anschlußstift durchgeführten Funk­ tionen bei einem Funktionstest nicht sorgfältig getestet werden. Das Testen dieser Art von Fehler ist besonders schwierig, wenn die Schaltung innerhalb der Komponente unbe­ kannt ist, wie z. B. bei anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC = Application Specific Integrated Circuits). Aufgrund der großen Anzahl von ASICs und der Komplexität dieser Bauelemente ist es oft nicht möglich, einen Funktionstest zu entwerfen, um jede Komponente oder Anschlußleitung zu isolieren. Ein Test in der Schaltung kann während dieser Art des Testes eine falsche Antwort geben, weil die Federfühler die Anschlußleitungen der Komponenten auf die gedruckte Schaltungsplatine hinterdrücken können, wodurch eine vorübergehende elektrische Verbindung mit der Leiterbahn auf der gedruckten Schaltungsplatine erzeugt wird, wodurch fälschlicherweise eine gute Lötverbindung angezeigt wird.

Ein neuerer Ansatz des Durchgangstests besteht darin, die Schaltung anzuregen und dann einen nicht-kontaktierenden Testfühler an einer anderen Stelle in der Schaltung zu verwenden, um den Durchgang zu bestimmen, oder umgekehrt. Einige dieser Verfahren schließen das Messen von elektro­ magnetischer Energie, Induktivität, Kapazität und ther­ mischer Energie ein. Im US-Patent 5,111,137 wird z. B. die elektromagnetische Strahlung verwendet, um Änderungen des Stromes oder der Spannung eines Prüflings herbeizuführen. Im US-Patent 5,124,660 wird ein kapazitiver Fühler verwendet, um Änderungen des Stromes oder der Spannung eines Prüflings herbeizuführen. Diese Fühler sind zum Testen des Durchgangs von einzelnen Verbindungen, wie z. B. Drahtbondverbindungen oder gelöteten Verbindungen besonders nützlich. Diese Fühler können in eine Nagelbrett-Testvorrichtung mit einem einzel­ nen Fühler für jede einzelne zu testende Verbindung einge­ baut sein. Dieser Ansatz schließt die Beschädigung aus, die Fehlerfühler, die bei Nagelbrett-Vorrichtungen und bei Ro­ botern verwendet werden, den Komponenten und den gedruckten Schaltungsplatinen zufügen können, aber zweckorientierte Vorrichtungen, die nicht-kontaktierende Testfühler verwen­ den, sind genauso komplex und teuer wie Ohmsche Nagel­ brett-Vorrichtungen. Dementsprechend wird für Komponenten mit feinem Rasterabstand ein alternativer, günstigerer An­ satz bezüglich der nicht-kontaktierenden Testfühlervorrich­ tung benötigt, bei dem die sekundäre Anregung und zuge­ ordneten Testfühler genau zu der zu testenden Verbindung bewegt werden.

Manchmal möchte ein Hersteller oder ein Zulieferer einen oder mehrere der Tests, die oben beschrieben wurden, nach dem Zusammenbau durchführen. Nachdem die meisten dieser Tests durch verschiedene Maschinen durchgeführt werden und viele dieser Tests einzelne zweckorientierte Testvorrich­ tungen, Bibliotheken und Programme erfordern, kann dies sehr teuer sein. Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Testsystem, das mehrere Tests nach dem Zusammenbau durch­ führen kann, das so wenig zweckorientierte oder redundante Geräte, Bibliotheken oder Programme wie möglich benötigt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Test­ system zum Testen einer elektronischen Vorrichtung zu schaffen, das das Testen einer elektronischen Vorrichtung mit geringem Rasterabstand und einer doppelseitigen elektro­ nischen Vorrichtung ermöglicht, das günstig ist, das einen flexiblen, programmierten Test der Testvorrichtung zuläßt, und das eine genaue Führung der Fühler ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Testsystem nach Anspruch 1 ge­ löst.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Testsystem und ein Verfahren zum Testen elektronischer Anordnungen mit Teilen mit feinem Rasterabstand, doppelseitigen elektro­ nischen Anordnungen und von Testvorrichtungen.

Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Testsystem zu schaffen, das automatisch gesteuerte, bewegliche Test­ fühler in Verbindung mit stationären Federfühlern in einer Nagelbrett-Vorrichtung schafft.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein solches Testsystem zu schaffen, bei dem ein oder mehrere automatisch gesteuerte, bewegliche Testfühler fähig sind, die Nagelbrett-Vorrichtung bezüglich Fehlern zu testen.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Testsystem zu schaffen, das eine doppelseitige Testvor­ richtung mit automatisch gesteuerten, beweglichen Test­ fühlern auf beiden Seiten einer gedruckten Schaltungsplatine schafft.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Testsystem mit automatisch gesteuerten, beweglichen Test­ fühlern zu schaffen, bei dem die Testfühler nicht-kontak­ tierende Testfühler sind und folglich keine falschen elekt­ rischen Verbindungen erzeugen und die Komponenten-Anschluß­ leitungen oder die Leiterbahnen nicht beschädigen. Dies er­ möglicht ebenfalls ein zuverlässiges Testen von schmutzigen, konform bedeckten und lötmittelmaskierten gedruckten Schal­ tungsplatinen. Tatsächlich können sogar Leiterbahnen, die nur auf inneren Schichten einer gedruckten Mehr-Schicht­ schaltungsplatine vorhanden sind, von der Oberfläche der Platine kapazitiv getestet werden, vorausgesetzt es gibt keine dazwischenliegenden leitfähigen Ebenen oder Leiter­ bahnen.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Testsystem mit automatisch gesteuerten, beweglichen Test­ fühlern zu schaffen, bei dem die automatische Steuerein­ richtung eine elektronische Sehvorrichtung verwendet, um Herstellungsabweichungen bei der Anordnung der Komponenten auf der gedruckten Schaltungsplatine und bei der Anordnung der gedruckten Schaltungsplatine auf der Nagelbrett-Test­ vorrichtung auszugleichen.

Wiederum ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Testsystem zu schaffen, das es ermöglicht, Mehrfach­ tests mit dem gleichen Testvorrichtungsgerät durchzuführen.

Wiederum ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Testsystem mit automatisch gesteuerten, beweglichen Testfühlern zu schaffen, bei dem die automatische Steue­ rungseinrichtung fähig ist, abhängig von dem durchzuführen­ den Test verschiedene Arten von Testfühlern auszuwählen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer integrierten Schaltung, die unter Verwendung von herkömmlichen Testtechniken getestet wird;

Fig. 2 eine Seitendarstellung einer integrierten Schal­ tung, die unter Verwendung herkömmlicher Test­ techniken getestet wird;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Testsystems für gedruckte elektronische Schaltungsplatinen, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des ersten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer integrierten Schaltung, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung getestet wird;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des ersten Aus­ führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei dem ein extrem kleiner kapazitiver Testfühler in Verbindung mit dem Testroboter der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um jede Anschlußleitung einer integrierten Schaltung zu testen;

Fig. 7 eine teilweise Draufsichtdarstellung einer gedruck­ ten Schaltungsplatine, die einen möglichen Weg eines kapazitiven Testfühlers über einer inte­ grierten Schaltung, die gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung getestet wird, zeigt;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine Seitendarstellung eines Mehr-Fühlertestkopfes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 10 eine Seitendarstellung einer integrierten Schal­ tung, die unter Verwendung des Mehr-Fühlertest­ kopfes des zweiten Ausführungsbeispiels der vor­ liegenden Erfindung getestet wird;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 ein Blockdiagramm eines Testsystems für eine gedruckte elektronische Schaltungsplatine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 13 ein Blockdiagramm eines Testsystems für eine ge­ druckte elektronische Schaltungsplatine gemäß dem allgemeinen Konzept der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum nicht-kontaktierenden Testen von elektrischen Signalen unter Verwendung eines kapazitiv gekoppelten Miniaturfüh­ lers. Obwohl sich die Erfindung auf die bestimmten Probleme bei der Erfassung von digitalen Testsignalen bezieht, hat die Erfindung eine gleiche Anwendbarkeit zur Erfassung von analogen Signalen. Die Bezeichnung "nicht-kontaktierend" bezieht sich auf eine Verbindung ohne Herstellung eines Ohm′schen Kontakts.

Ein "Fühler" ist ein Bauelement, das das elektrische Signal­ erfassungselement für andere Teile elektronischer Geräte enthält. Ein "Verbinder" und ein "Kantenverbinder" werden austauschbar verwendet, womit irgendeine elektrische Ver­ bindung auf einer elektrischen Anordnung oder einer ge­ druckten Schaltungsplatine gemeint ist, die den elektrischen Zugriff auf die elektrische Anordnung oder die gedruckte Schaltungsplatine ermöglicht.

Die Vorrichtung der Erfindung ist auf das Abtasten elekt­ rischer Signale von Leiterbahnen von gedruckten Schaltungs­ platinen, Durchgangslöchern, Anschlußstellen, Eingabe/Aus­ gabe-Anschlußstiften und anderen elektrischen Leitern an­ wendbar. Die Signale können durch eine dazwischenliegende Lötmittelmaske, durch eine konforme Abdeckung, durch ein Gehäuse für die integrierte Schaltung oder durch eine oder mehrere dielektrische Schichten einer gedruckten Mehr-Schichtschaltungsplatine, eines Hybrids oder eines Mehr-Chipmoduls erfaßt werden. Zur Vereinfachung wird mit der Bezeichnung "Leiterbahn", die im Folgenden hier verwendet wird, irgendein Leiter, der ein elektrisches Signal führt, von dem die Signalerfassung erwünscht ist, bezeichnet. Die Erfindung wird nun in den Figuren beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Ele­ mente zu bezeichnen.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Testsystems für eine gedruckte Schaltungsplatine gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 umfaßt das Testsystem 30 eine Steuerung 31, eine Leistungsversorgung 32, eine Signalquelle 33, ein Meßsystem 34, einen Multi­ plexer (MUX) 35, eine Nagelbrett-Vorrichtung 36, einen Kan­ tenverbinder 37, einen automatischen Fühleranordner 38, ein optionales Test- und Dateneingangsgerät, wie z. B. eine Tastatur 39, und einen optionalen handgehaltenen Fühler 40. Eine zu testende gedruckte Schaltungsplatine oder Anordnung (BUT = Board Under Test = Platine im Test) 41 ist mit dem System 30 über einen Signalbus 43 über den Kantenverbinder 37 und/oder die Nagelbrett-Vorrichtung 36 verbunden.

Die Leistungszuführung 32 führt der BUT 41 über den Signal­ bus 43 Leistung zu. Die Signalquelle 33 schließt analoge Funktions- und Frequenzgeneratoren und digitale Muster­ generatoren ein, die die zum Testen der BUT 41 erforderli­ chen Testsignale erzeugen. Das Meßsystem 34 schließt eine Mehrzahl von digitalen Empfängern, eine Signaturanalyse­ schaltung und eine Vielzahl von analogen und/oder digitalen Meßgeräten (z. B. Oszilloskope, Logikanalysatoren, Verzer­ rungsmesser, etc.) ein.

Der MUX 35 empfängt die Testsignale von der Signalquelle 33 über einen Bus 44 und führt diese Testsignale den geeigneten Knoten der BUT 41 über den Signalbus 43 zu. Der MUX 35 empfängt ferner Signale von den geeigneten Knoten der BUT 41 über den Signalbus 43 und stellt diese Signale dem Meßsystem 34 über den Bus 44 bereit.

Die Steuerung 31 steuert den Test der Platine 41. Die Steuerung 31 steht mit der Signalquelle 33 über einen Bus 45 und mit dem Meßsystem 34 über einen Bus 46 in Verbindung. Die Steuerung 32 ist mit der Leistungsversorgung 32, dem MUX 35 und dem automatischen Anordner 38 über einen Steuerungs­ bus 42 verbunden. Der Anwender kann alternativ Daten, wie z. B. eine Testbibliothek, eine Testauswahl, etc., durch irgendeine bekannte Dateneingabeeinrichtung, wie z. B. eine Tastatur 39, eingeben.

Die Nagelbrett-Vorrichtung 36 kann eine Mehrzahl von kapa­ zitiven Fühlern 47, herkömmlichen Ohmschen Fühlern 48 oder irgendeiner Art von Kontakt oder nicht-kontaktierenden Test­ fühlern, die zur Zeit bekannt sind oder später entwickelt werden, einschließen. Weiterhin kann irgendeine Art einer Ohm′schen, induktiven, kapazitiven, elektro-optischen, Elektronenstrahl, thermischen oder anderen Art von Kontakt oder nicht-kontaktierenden Testfühlern 49 mit dem automa­ tischen Fühleranordner 38 und dem handgehaltenen Testfühler 40 verwendet werden.

Der automatische Fühleranordner 38 kann zur genaueren An­ ordnung des Testfühlers 49 eine Miniaturkamera einschließen. Die Kamera 50 kann mit der Steuerung 31 über den Steuerungs­ bus 42 in Verbindung stehen.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In Fig. 4 wird das vorgeschlagene physikalische Layout der vorliegen­ den Erfindung offensichtlich. Lediglich beispielsweise kann der Roboter 38 ein Sony SRX-450 sein, der einen Anordnungs­ arm 52 in X-Richtung, einen Anordnungsarm 53 in Y-Richtung, einen Anordnungsarm in Z-Richtung, einen Fühlerkopf 55 und einen Fühlerhalter 56 hat. Die an dem Roboter 38 befestigte Kamera 50 kann irgendeine qualitativ hochwertige Miniatur­ kamera sein. Der Roboter 38 ist mit einem Testkopf 51, wie z. B. dem HP 3070 von Hewlett-Packard, verbunden, der eben­ falls eine zweckorientierte Nagelbrett-Vorrichtung 36 ent­ hält.

Um die gedruckte Schaltungsplatine 41 zu testen, müssen zu­ erst notwendige Daten über die gedruckte Schaltungsplatine 41 (z. B. Koordinaten der Elemente, Schaltungsmerkmale, welche Art von Test durchgeführt wird, etc.) in die Steue­ rung des Testsystems 30 durch irgendeine bekannte Einrich­ tung eingegeben werden. Als nächstes wird die Platine 41 unbeweglich an dem Testkopf 51 oder der Nagelbrett-Vorrich­ tung 36 befestigt. Die gedruckte Schaltungsplatine 41 kann ebenfalls mit einem Kantenverbinder 37, der in Fig. 3 ge­ zeigt ist, verbunden sein. Bevor der Test beginnt, wird der Roboter 38 die Kamera 50 über die gedruckte Schaltungs­ platine 41 bewegen, um die Bezugspunkte 57 zu lokalisieren. Sobald die Bezugspunkte 57 lokalisiert wurden, werden die Koordinaten der Bezugspunkte zurück an die Steuerung ge­ sendet, die diese Daten verwendet, um geringe Korrekturen bezüglich der Koordinaten der Elemente 58 oder ein erneutes Nullstellen der Achse des Roboters 38 durchzuführen.

Als nächstes wird die Steuerung 31 den ersten Test starten. Der Kantenverbinder 37 kann verwendet werden, um einen Funktionstest durchzuführen, die Nagelbrett-Vorrichtung 36 kann verwendet werden, um einen Test in der Schaltung durch­ zuführen, oder der Roboter kann in Verbindung mit der Nagel­ brett-Vorrichtung 36 verwendet werden, um zu bestimmen, ob alle Elemente 58 ordnungsgemäß auf der Schaltungsplatine 41 aufgelötet sind. Andere Tests sind ebenfalls möglich, wobei andere Kombinationen des Kantenverbinders 37, der Nagel­ brett-Vorrichtung 36 und des Roboters 38 verwendet werden.

Wenn der Roboter 38 während des Tests der gedruckten Schal­ tungsplatine 41 verwendet wird, sendet die Steuerung 31 die Koordinaten des zu testenden Elements an den Roboter 38, der den Fühlerkopf 55 an die geeignete Position bewegt. Der Roboter 38 kann eine Präzisionsanordnungsschaltung enthal­ ten, wobei die Kamera 50 ein Fehlersignal an die Steuerung 31 sendet, die die Position der Achse des Roboters korri­ giert und folglich die Position des Testfühlers 49 anpaßt. Eine solche Präzisionsanordnerschaltung würde kleinere Her­ stellungsabweichungen bei der Anordnung der Elemente 58 ausgleichen. Sobald der Testfühler 49 angeordnet ist, be­ ginnt die Steuerung den ausgewählten Test. Wenn ein vorbe­ stimmtes Ergebnis nicht gemessen wird, kann die Steuerung 31 den Roboter 38 verwenden, um eine Rückverfolgung durch­ zuführen, oder der handgehaltene Fühler 40 kann verwendet werden, um die Zurückverfolgung von Hand durchzuführen.

Wie bereits beschrieben wurde, werden Nagelbrett-Testvor­ richtungen immer komplexer, was es sehr schwierig macht, Herstellungsfehler bei den Testvorrichtungen selbst zu er­ fassen. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem da­ durch, daß der Roboter 38 verwendet werden kann, um zu be­ stätigen, daß alle Testfühler 47 und 48 der Nagelbrett-Test­ vorrichtung 36 ordnungsgemäß verdrahtet und angeordnet sind. Dieser Bestätigungstest würde durchgeführt, bevor das Testen der gedruckten Schaltungsplatine beginnt.

Nachdem es nicht die Aufgabe dieser Anmeldung ist, alle mög­ lichen Tests, die mit dem Testsystem der vorliegenden Erfin­ dung durchgeführt werden können, zu beschreiben, wird die Beschreibung von verschiedenen Tests (z. B. Funktionstests, Testen in der Schaltung, etc.) nicht beschrieben, nachdem besonders der Entwurf von solchen Tests in Fachkreisen gut bekannt ist und es für einen Test-Entwickler ohne weiteres offensichtlich ist, wie solche Tests in das Testsystem der vorliegenden Erfindung zu implementieren sind. Lediglich als Beispiel wird in den Fig. 5-7 ein Test zum Bestimmen der Vollständigkeit der Schaltungsplatinenverdrahtung und der Lötverbindungsverbindungen zwischen der Schaltungspla­ tinenverdrahtung und den Anschlußleitungen von einzelnen Komponenten beschrieben.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm einer integrierten Schaltung 60, die mit einem kapazitiven Testfühler 49 ge­ testet wird, um offene Lötverbindungen zu bestimmen. Das System verwendet die Signalquelle 33, die ein Signal mit typischerweise acht Kilohertz (8 kHz) bei zweihundert Milli­ volt (200 mV) zuführt. Das Ausgangssignal der Signalquelle 33 ist mit einer Leiterbahn 61 einer gedruckten Schaltungs­ platine über einen Nagelbrett-Kontakt unter der gedruckten Schaltungsplatine 41 verbunden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Leiterbahn 61 ist mit der Anschlußleitung 62 der integrierten Schaltung, die getestet wird, an der Position 63 verbunden. Andere Komponentenanschlußleitungen können auf Masse liegen, um eine Beschädigung von im Signalweg davor liegenden Schaltungselementen zu vermeiden oder um eine kapazitive Überkopplung zwischen den Anschlußleitungen zu vermeiden, was zu falschen Testergebnissen führt.

Ein kapazitiver Testfühler 49 wird durch den Roboter 38 über dem Anschlußleitungsverbinder 64 des Gehäuses 60 der inte­ grierten Schaltung angeordnet. Der kapazitive Testfühler 49 ist mit dem Meßsystem 34, wie z. B. einem Amperemeter, einem Voltmeter oder einer Berechnungseinrichtung, zur Berechnung der effektiven Kapazität, verbunden. Wenn die Messung außer­ halb vorbestimmter Grenzen liegt, wird eine Feststellung durchgeführt, daß die Anschlußleitung, die getestet wird, offen ist (d. h. die Anschlußleitung ist nicht angelötet oder auf andere Weise mit der Leiterbahn 61 verbunden).

Wenn der Test durchgeführt wird, führt die Signalquelle 33 der Leiterbahn 61, die mit der Anschlußleitung 62, die ge­ testet wird, am Ort 63 verbunden ist, ein Signal zu. Das Signal sollte dann von der Anschlußleitung 62 zu dem An­ schlußleitungsverbinder 64 der Komponente 60 laufen. Wenn es keine Unterbrechungen der Leiterbahn 61 oder der Verbindung zwischen der Leiterbahn 61 und der Anschlußleitung 62 gibt, dann wird das Signal durch eine kapazitive Kopplung an den kapazitiven Testfühler 49 und weiter an das Meßsystem 34 geleitet. Wenn die gemessenen Parameter innerhalb vorbe­ stimmter Grenzen liegen, dann ist die Anschlußleitung 62 mit der Leiterbahn 61 verbunden. Wenn die Anschlußleitung 62 nicht mit der Leiterbahn 61 verbunden ist, dann wird durch den kapazitiven Testfühler 49 ein viel kleineres Signal empfangen, und der Schwellenpegel des Signals wird durch das Meßsystem 34 nicht gemessen, wodurch folglich ein Unter­ brechungsfehler angezeigt wird.

Fig. 6 zeigt eine weggeschnittene perspektivische Drauf­ sichtdarstellung des kapazitiven Testfühlers 49, der in Ver­ bindung mit dem Roboter verwendet wird, um die Vollständig­ keit jeder Anschlußleitung 62 der integrierten Schaltung 60 zu testen. Fig. 6 zeigt ebenfalls einen Chip 65 und Drähte 66, die die Schaltung des Chips 65 mit den Anschlußleitungs­ verbindern 64 verbinden, die mit den Anschlußleitungen 62 des Bauelements 60 verbunden sind. Es ist offensichtlich, daß dieser Test in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden kann, oder verwendet werden kann, um die Vollständig­ keit der Verbindung zwischen dem Chip 65 und dem Anschluß­ leitungsverbinder 64 über den Draht 66 zu testen. Ein Signal oder Signale können z. B. vorbestimmten Anschlußleitungen oder Leiterbahnen der Komponente 60 derart zugeführt werden, daß das Signal durch die Schaltung auf dem Chip 65 läuft und dann auf dem Anschlußleitungsverbinder 64 erfaßt wird. Auf diese Art kann die Vollständigkeit der Verbindung zwischen dem Chip 65 und dem Anschlußleitungsverbinder 64 (z. B. ein Verbindungsdraht 66) bestimmt werden.

Dieser Aufbau kann ebenfalls verwendet werden, um eine Art von Test in der Schaltung unter Verwendung einer Messung mit einem gelernten Wert durchzuführen. Mit der Technik mit dem gelernten Wert wird ein bekannter, guter Chip mit dem Meß­ system während des Betriebs gemessen, und der kapazitive Wert für jeden Anschlußleitungsverbinder wird gespeichert. Dann wird der kapazitive Wert für jeden Anschlußleitungsver­ binder einer unbekannten Schaltung 60 gemessen und mit der gelernten Kapazität des guten Chips verglichen. Wenn der Unterschied für irgendeinen Anschlußleitungsverbinder 64 über einem vorbestimmten Wert liegt, dann ist der unbekannte Chip 65 entweder schlecht oder der Verbindungsdraht 66 ist nicht ordnungsgemäß zwischen dem Chip 65 und dem Anschluß­ leitungsverbinder 64 geschaltet.

Fig. 7 zeigt eine teilweise Draufsichtdarstellung einer ge­ druckten Schaltungsplatine 41 mit integrierten Schaltungs­ komponenten 70-75. Fig. 7 ist vorgesehen, um einen Bei­ spielweg eines kapazitiven Testfühlers 49 über eine inte­ grierte Schaltung 71 zum Durchführen entweder eines Voll­ ständigkeitstests der Verbindung einer Leiterbahn 61 zu einer Anschlußleitung 62, eines Vollständigkeitstests der Verbindung eines Chips 65 zu einem Anschlußleitungsverbinder 64, eines digitalen Test in der Schaltung oder eines ana­ logen Test in der Schaltung mit einem nicht-kontaktierenden Test 49 darzustellen.

Wenn ein bestimmter Test fehlschlägt und die einzelnen Kom­ ponenten auf einer gedruckten Schaltungsplatine 41 bekannt sind, kann eine einfache Roboter-gesteuerte Zurückverfolgung in dem Testsystem 30 der vorliegenden Erfindung für viele der oben beschriebenen Tests und die meisten anderen be­ kannten Tests einprogrammiert werden. Alternativ kann die Zurückverfolgung mit einem handgehaltenen Testfühler 40 durchgeführt werden.

Nachdem ein Hersteller, ein Zulieferer oder der endgültige Kunde einige Tests einer gedruckten Schaltungsplatine durch­ führen will, die mit einem kapazitiven Testfühler nicht durchgeführt werden können, kann es wünschenswert sein, den Testfühler auf dem Roboter auszutauschen. Den Test anzu­ halten und den Testfühler auszutauschen, erfordert jedoch Zeit und manuelle Unterstützung - beides ist teuer. Dement­ sprechend stellen die Fig. 8-11 zwei alternative Aus­ führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar, die es dem Roboter ermöglichen, die Testfühler ohne wesentlichen Zeit­ verlust oder erhöhte Kosten auszutauschen.

In den Fig. 8-11 ist ein Mehr-Fühlertestkopf 80 mit einem sich drehenden Revolverkopf gemäß einem zweiten Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Mehr-Fühlertestkopf 80 kann verschiedene Testfühler 81-84 halten. Wenn ein Test ausgewählt ist, der einen anderen Testfühler als den derzeitig verwendeten erfordert, weist die Steuerung 31 den Roboter 38 einfach an, die Testfühler auszutauschen und der Roboter 38 dreht den Testkopf 80 um eine Achse 85 zu dem ausgewählten Testfühler. Die Arten von Testfühlern, die z. B. mit dem Testkopf 80 verwendet werden können, schließen einen Federfühler 84; einen kapazitiven Testfühler 83, wie in der US-Patentanmeldung Serien-Nummer 07/981,665 mit dem Titel Capacitive Electrode System For Detecting Open Solder Joints In Printed Circuit Assemblies, die auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist; einen kapazitiven Subminiaturtestfühler 82, wie er in der US-Pa­ tentanmeldung Serien-Nummer 07/820,711 mit dem Titel Non- Contact Test Probe, die auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hiermit durch Bezugnahme aufge­ nommen ist; oder irgendeine andere Art eines Testfühlers 81, der bekannt ist oder später entwickelt wird, der fähig ist, in das Testsystem der vorliegenden Erfindung integriert zu werden, ein, sind aber nicht auf diese beschränkt.

Die elektrische Auswahl der verschiedenen Testfühler auf dem Mehr-Fühlertestkopf 80 mit sich drehendem Revolverkopf könnte durch eine zusätzliche Steuerungsleitung von der Steuerung oder durch mechanische Schalter, die durch die Position des Revolverkopfes aktiviert werden, erfolgen.

Bis auf den Mehr-Fühlertestkopf und die Fähigkeit, die Testfühler auszutauschen, sind alle anderen Aspekte des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung denen des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung identisch.

Fig. 11 zeigt eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, daß es dem Roboter 38 ebenfalls ermöglicht, die Testfühler auszutau­ schen, wenn ein Test einen anderen Testfühler als den derzeitig verwendeten erfordert. Gemäß dem dritten Aus­ führungsbeispiel würde der Fühlerhalter 86 fähig sein, einen Testfühler entweder durch einen Fühlerhalter der mechani­ schen Art, ähnlich dem Element 69, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, durch einen Halter des Vakuum-Sockeltyps oder durch irgendeine andere bekannte Einrichtung zu ergreifen und zu halten. Das dritte Ausführungsbeispiel schließt ebenfalls ein Testfühlerkarussell 87 ein, das zahlreiche Testfühler 88 hält. Wenn ein Test ausgewählt wird, der einen unterschied­ lichen Testfühler benötigt als den der derzeitig an dem Roboter befestigten, dann weist die Steuerung den Roboter an, die Testfühler auszutauschen. Der Roboter bewegt sich dann zu dem Testfühlerkarussell 87, plaziert den derzeitigen Testfühler 49 an seinem geeigneten Ort auf dem Karussell 87 und nimmt den für den nächsten Test erforderlichen Test­ fühler auf.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann jeder Testfühler ent­ weder elektrisch mit der Testschaltung durch sein eigenes Kabel, das lange genug ist, um sich über die gesamte Platine 41, die getestet wird, zu erstrecken, verbunden sein, oder eine herkömmliche Kabelverbindung kann durch den Fühler­ halter 86 vorgesehen sein, wobei die elektrische Verbindung hergestellt wird, wenn die einzelnen Fühler aufgenommen werden - ähnlich einer elektrischen Verbindung vom männ­ lich/weiblich Typ. Wenn ein gemeinsames Kabel verwendet wird, sollte es ein abgeschirmtes Koaxialkabel zum Senden und Empfangen der Testsignale und drei ungeschirmte Kabel für die Strom(Spannungs)versorgung und Masse haben. Ein solches gemeinsames Kabel wäre fähig, die Zuführung, Masse und Signalanforderungen der meisten der derzeitig bekannten Testfühler handzuhaben. Mit sich verändernder Technologie können sich die Anforderungen an das gemeinsame Kabel selbstverständlich ändern. Um solchen Entwurfsänderungen zu umgehen, könnte jeder Testfühler sein eigenes elektrisches Kabel haben, das die Zuführungs-, Masse- und Signalanforde­ rungen des einzelnen Testfühlers erfüllt, wie es im Vorher­ gehenden beschrieben wurde.

Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist attraktiv, weil mit der Entwicklung von neuen Tests die Software in dem Testsystem installiert werden kann und der neue Testfühler einfach dem Testfühlerkarussell 87 hinzu­ gefügt wird, wodurch eine sehr einfache Erweiterung für zu­ künftige Testfühler und Testentwürfe mit sehr geringen entsprechenden strukturellen Veränderungen des Testsystems der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird.

Fig. 12 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, das dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, außer, daß die Nagelbrett-Vorrichtung 36 durch eine zweite Robotertestvorrichtung 90 ersetzt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der eine Roboter verwendet, um ein bestimmtes Bauelement zu testen, während der andere Roboter das Signal dem Bauelement zu­ führen wird und irgendwelche im Signalweg davor liegenden Elemente auf Masse legt, von denen es erforderlich ist, daß sie während des Testes auf Masse liegen. Für die meisten Tests werden beide Roboter wahrscheinlich mehr als einen Testkopf benötigen. Derzeitig existiert eine Technologie für Roboter mit vier Testköpfen, die diesem zwei Roboter-System acht Testfühler geben würde - mehr als genug, um irgendeinen derzeitigen bekannten Test durchzuführen.

Dieses Ausführungsbeispiel ist ebenfalls für zweiseitige gedruckte Schaltungsplatinen vielseitig, nachdem ein Roboter 38 verwendet werden kann, um die Bauelemente auf einer Seite der Platine 93 zu testen, während der zweite Roboter 90 die Spannungs- und Masseanforderungen für den Test von der zweiten Seite 94 zuführt, und der zweite Roboter 90 kann dann die Bauelemente auf der zweiten Seite der Platine 90 testen, während der erste Roboter 38 die Spannungs- und Masseanforderungen für den Test von der ersten Seite der Platine 93 zuführt.

Weil dieses Ausführungsbeispiel keine kundenspezifische Testvorrichtung für jede unterschiedliche gedruckte Schal­ tungsplatine benötigt, wie es das erste Ausführungsbeispiel tut, wird dies das Testen besonders für gedruckte Schal­ tungsplatinen mit kleiner Stückzahl günstiger machen. Es ist ohne weiteres offensichtlich, daß die Kameras 90 und 91 bei diesem Ausführungsbeispiel für eine bessere Genauigkeit bei der Testfühleranordnung durch die Roboter 38 und 90 verwen­ det werden könnten. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls ein Mehr-Fühlertest­ kopf 80 oder ein Testfühlerkarussell 87 zum Umschalten zwischen den unterschiedlichen Testfühlern, die für unter­ schiedliche Tests notwendig sind, eingebaut sein.

Fig. 13 stellt die breitesten Konzepte der vorliegenden Erfindung dar. Weil die Erfindung eine Signalerfassung ohne physikalischen Kontakt ermöglicht, können Signale durch Schichten einer Lötmittelmaske oder einer konformen Ab­ deckung erhalten werden. Weiterhin können Signale von einer inneren Leiterbahn einer gedruckten Mehr-Schichtschaltungs­ platine erhalten werden. Zusätzlich garantiert die niedrige Kopplungskapazität der vorliegenden Erfindung eine minimale Aufladung der zu testenden Schaltung und stellt sicher, daß das Testen nicht mit dem Betrieb einer empfindlichen, sehr schnellen Schaltung wechselwirkt.

Der Fühler kann in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden. Der Fühler kann z. B. an einem Roboterarm zur auto­ matischen Anordnung und zum automatischen Testen befestigt sein; und eine Mehrzahl von Fühlern können in einem Array, das ähnlich den Fühlern vom Nagelbrett-Typ ist, die durch eine automatisierte Testvorrichtung verwendet werden, be­ festigt sein; oder die Probe könnte auf eine handgehaltene Art mit einem Oszilloskop, einem Logikanalysator oder während der Zurückverfolgung beim Funktionstest mit einem Kantenverbinder verwendet werden.

Ein Beispiel eines automatisierten Testsystems für eine gedruckte Schaltungsplatine, die den Fühler 102 verwendet, ist in Fig. 13 gezeigt. Das Testsystem 100 schließt eine Steuerung 108, eine Leistungsversorgung 104, eine Signal­ quelle 106, ein Meßsystem 107, einen Multiplexer (MUX) 105, eine Nagelbrett-Vorrichtung 101, einen Kantenverbinder 103, einen automatischen Anordner 109 und einen handgehaltenen Fühler 110 ein. Eine zu testende Platine oder Anordnung (BUT) 117 ist mit dem System 100 über einen Signalbus 113 über den Kantenverbinder 103 und/oder die Nagelbrett-Vor­ richtung 101 verbunden.

Die Leistungsversorgung 104 stellt dem BUT 117 über den Signalbus 113 eine Gleichstromleistung bereit. Die Signal­ quelle 106 schließt analoge Funktions- und Frequenzgenera­ toren und digitale Mustergeneratoren ein, die die für das Testen der BUT 117 erforderlichen Testsignale erzeugen. Das Meßsystem 107 ist angepaßt, um Testsignale von der BUT 117 zu empfangen und zu analysieren. Das Meßsystem 107 schließt eine Mehrzahl von digitalen Empfängern, eine Signaturana­ lyseschaltung und eine Vielzahl von analogen und/oder digitalen Meßgeräten (z. B. Oszilloskope, Logikanalysatoren, Verzerrungsmesser, etc.) ein.

Der MUX 105 empfängt Testsignale von der Signalquelle 106 über einen Bus 112 und führt diese Testsignale den ge­ eigneten Knoten der BUT 117 über einen Signalbus 113 zu. Der MUX 105 empfängt ferner Signale von den geeigneten Knoten der BUT 117 über den Signalbus 113 und stellt diese Signale dem Meßsystem 107 über den Bus 112 bereit.

Die Steuerung 108 steuert das Testen der Platine 117. Die Steuerung 108 steht mit der Signalquelle 106 über einen Bus 115 und mit dem Meßsystem über einen Bus 116 in Verbindung. Die Steuerung 108 ist mit der Leistungsversorgung 104, dem MUX 106 und dem automatischen Anordner 109 über einen Steue­ rungsbus 111 verbunden.

Die Nagelbrett-Vorrichtung 101 kann eine Mehrzahl sowohl kapazitiver Fühler 102 als auch herkömmlicher Ohmscher Fühler 110 einschließen. Ferner kann ein kapazitiver Fühler 102 mit dem automatischen Anordner 109 und mit dem handge­ haltenen Fühler verwendet werden. Dies überträgt die vielen Vorteile eines nicht-kontaktierenden Fühlers auf eine auto­ matisierte Testvorrichtung für eine gedruckte Schaltungspla­ tine.

Die vorhergehende Beschreibung der Erfindung wurde aus Grün­ den der Darstellung und Beschreibung vorgenommen. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die offenbarten genauen Ausführungsbeispiele zu beschränken, und andere Änderungen und Variationen können im Licht der obigen Lehren möglich sein. Z.B. können mehrere Roboterköpfe in Verbindung mit einer einzelnen Nagelbrett-Testvorrichtung verwendet werden, um die Gesamttestgeschwindigkeit zu erhöhen, oder um unterschiedliche Arten von Tests einzubauen. Die Arten der Testfühler, die in dem Testsystem verwendet werden, können sich ebenfalls mit der Technologie der Testfühler oder mit den Anforderungen der bestimmten durchzuführenden Tests verändern. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es einem einzelnen Testsystem, die Vorteile von vorhandenen Test­ techniken und neue Testtechnologien zu verwenden, wenn sie entwickelt werden.

Claims (10)

1. Testsystem (30) zum Testen einer elektronischen Anord­ nung (41) mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, mit:
einer elektrischen Testeinrichtung (34);
einer Nagelbrett-Vorrichtung (36) mit einer Befesti­ gungseinrichtung zum Befestigen der ersten Seite der elektronischen Anordnung (41) an einer vorbestimmten Position benachbart zu der Nagelbrett-Vorrichtung (36), wobei die Nagelbrett-Vorrichtung eine Mehrzahl von Testfühlern hat, die angeordnet sind, um räumlich vorbestimmten elektrischen Testzugriffsorten auf der ersten Seite der elektronischen Anordnung (41) zu ent­ sprechen;
zumindest einem Testfühler (49), um einen elektrischen Testzugriff an vorbestimmten Orten auf der zweiten Seite der elektronischen Anordnung zu erhalten;
einer automatischen Testfühleranordnung (38) zum Anord­ nen zumindest eines Testfühlers (49) in eine X-Richtung, eine Y-Richtung und eine Z-Richtung benachbart zu der zweiten Seite der elektronischen Anordnung (41); und
einer Steuerung (31) zum Steuern des Tests der elektro­ nischen Anordnung (41), wobei die Steuerung (31) nach Auswählen eines Tests, der ausgeführt werden soll, die automatische Testfühleranordnungseinrichtung (38) an­ weist, zumindest einen Testfühler (49) an ausgewählte Orte benachbart zu der zweiten Seite der elektronischen Anordnung (41) zu bewegen, wobei die Steuerung (31) die elektrische Testeinrichtung (34) ferner anweist, ausge­ wählte Orte auf der ersten Seite der elektronischen An­ ordnung (41) über die Nagelbrett-Vorrichtung (34) zu messen, anzuregen und auf Masse zu legen und ausgewählte Orte auf der zweiten Seite der elektronischen Anordnung (41) über den zumindest einen Testfühler (49) zu messen, anzuregen und auf Masse zu legen.

2. Testsystem (30) nach Anspruch 1, bei dem der zumindest eine Testfühler (49) zumindest einen nicht-kontak­ tierenden Testfühler umfaßt.

3. Testsystem (30) nach Anspruch 2, bei dem die Mehrzahl der Testfühler eine Mehrzahl von Federfühlern umfaßt.

4. Testsystem (30) nach Anspruch 3, bei dem die Mehrzahl von Federfühlern der Nagelbrett-Vorrichtung (36) elek­ trischen Zugriff auf vorbestimmte Orte auf der ersten Seite der elektronischen Anordnung (41) erhält.

5. Testsystem (30) nach Anspruch 4, bei dem der zumindest eine nicht-kontaktierende Testfühler einen vorbestimmten Ort auf der zweiten Seite der elektronischen Anordnung (41) mißt oder anregt.

6. Testsystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine Verbindereinrichtung (37) umfaßt, die elek­ trisch mit einer Kante der elektronischen Anordnung (41) verbunden ist, wobei die Verbindereinrichtung (37) einen elektrischen Testzugriff auf die elektronische Anordnung (41) bereitstellt.

7. Testsystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die automatische Testfühleranordnung (38) ferner einen Mehr-Fühlerrevolverkopf (80) zum Halten einer Mehrzahl von unterschiedlichen Arten von Testfühlern umfaßt, wobei die Steuerung (31) einen geeigneten Test­ fühler aus der Mehrzahl der unterschiedlichen Arten von Testfühlern auswählt, wenn ein Test ausgewählt ist, wobei die Steuerung (31) die automatische Testfühler­ anordnung (38) anweist, den Mehr-Fühlerrevolverkopf (80) zu dem geeigneten Testfühler zu drehen.

8. Testsystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner ein Karussell (87) mit unterschiedlichen Arten von Testfühlern (88), die innerhalb des Bewegungsbe­ reiches der automatischen Testfühleranordnungseinrich­ tung (38) angeordnet sind, umfaßt, wobei die automati­ sche Testfühleranordnung (38) die Testfühler austauscht, wenn sie durch die Steuerung (31) angewiesen wird, dies zu tun.

9. Testsystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner eine Kamera (50) aufweist, die mit der automati­ schen Testfühleranordnung (38) gekoppelt ist, wobei die Kamera (50) die automatische Testfühleranordnung (38) mit der elektronischen Anordnung (41) ausrichtet, um Herstellungsfehlausrichtungen auszugleichen.

10. Testsystem (30) nach Anspruch 9, bei dem die Kamera (50) ebenfalls eine Sicht zum Anordnen des zumindest einen Testfühlers (49) über Elementen mit feinem Rasterabstand (58) auf der zweiten Seite der elektronischen Anordnung (41) durch die automatische Testfühleranordnungseinrich­ tung (38) schafft.