JP2000221246A - プリント基板のテストポイントの設計システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層プリント基板の検査治具の作成にあたり
プローブピンの配置に必要なテストポイント座標データ
を自動生成することの可能なテストポイント設計用ＣＡ
Ｄシステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 設計システムは、二次元回路図データに
基づいてテストポイントの要否を判断するテストポイン
ト処理部（３）と、テストポイントを自動生成するネッ
ト処理部（４）と、テストポイントをプリント基板上の
座標に配置するテストポイント配置部（５）と、テスト
ポイント座標データを出力するテストポイント座標デー
タ出力部（７）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＡＤ（コンピュ
ータ支援設計）システムを用いた多層プリント基板のテ
ストポイントの設計システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】部品実装後の多層プリント基板は品質検
査に付される。このため、プリント基板上の配線パター
ンに夫々対応する多数のプローブピンを備えた検査治具
が使用される。この検査治具をプリント基板に押し当て
て、選ばれた対のプローブピン間の導通を順次にテスタ
ーで検査することによりプリント基板の検査が行われ
る。検査治具の各プローブピンをプリント基板の特定の
配線パターンに接触させるため、プリント基板の配線パ
ターン上にはプローブピンが当たる大きさのテストポイ
ントパッドが予め設けてある。検査治具はその各プロー
ブピンの位置がプリント基板上の各テストポイントパッ
ドの位置に合致するように製作される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、プリント基板上
のテストポイントは、多層プリント基板の表面および裏
面において人手によって空きエリアを探し出し、この空
きエリアにテストポイントパッドを追加することにより
設定されている。そして、検査治具はプリント基板上の
テストポイントのパターンに合わせて製作されている。
従来のやり方の問題点は、検査治具の作成に時間がかか
る点である。その理由は、プリント基板と同一パターン
の検査治具を作成するため、プリント基板の製造が完了
するまでは検査治具の作成に着手できないからである。
従来方式の他の問題点は、プリント基板の論理ミスなど
に対処するため配線パターンを改版設計した場合に、検
査治具を全面的に作り直さなければならないということ
である。

【０００４】本発明の目的は、多層プリント基板のテス
トポイント位置を自動生成することの可能なＣＡＤシス
テムを用いたテストポイント設計システムを提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、多層プリント基板の配
線パターンが改版設計されたときに、最初に設計された
テストポイント位置を変更することなく、変更部分に関
するテストポイント位置を自動生成することの可能なテ
ストポイント設計システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のテストポイント
設計システムは、回路図データに基づいてプリント基板
の配線パターンの各ネット毎にテストポイントの要否を
判断するテストポイント処理部と、前記テストポイント
処理部のデータに基づいてテストポイントを自動生成す
るネット処理部と、自動生成されたテストポイントをプ
リント基板上の座標に配置するテストポイント配置部
と、配置されたテストポイント座標データを出力するテ
ストポイント座標データ出力部とを備えている。

【０００６】本発明のテストポイント設計システムによ
れば、部品形状や部品高さを考慮してテストポイント位
置がＣＡＤシステムによって自動生成され、テストポイ
ント座標データが出力される。このデータに基づいて検
査治具が作成することができる。従って、検査治具を効
率良く作成することができる、作成費用を低減すること
ができる。

【０００７】好ましい実施態様においては、のテストポ
イント設計システムは、回路図が改版設計された時にネ
ット変更部分を検出するネット変更部分検出部と、変更
されたネットのテストポイントの座標データを出力する
変更テストポイント座標データ出力部とを更に備えてい
る。この実施態様によれば、変更箇所のデータが出力さ
れるので、最初に作成された検査治具を有効利用し、最
初に作成された検査治具をこのデータに基づいて修正す
ることにより、改版された検査治具を容易に製作するこ
とができる。従って、回路図の改版設計に応じて検査治
具を再作成する必要がなく、検査治具の作成費用の低減
と効率化を図ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１を参照するに、本発明のテス
トポイント設計システムは、レイアウトＣＡＤをインス
トールしたパーソナルコンピュータ上に実現されるもの
で、回路図作成ＣＡＤで作成された二次元のプリント基
板回路図データ（テストポイントを追加するための部品
配置後のデータ）を格納したデータ記憶部１と、プリン
ト基板に実装される部品の外形情報や高さ情報を持った
ＣＡＤ部品ライブラリ２と、テストポイントの要否を判
断するテストポイント処理部３と、自動生成されたテス
トポイントのネット情報を付加するネット処理部４と、
自動生成されたテストポイントを配置するテストポイン
ト配置部５と、各ネットを配線するための自動配線部６
と、検査治具作成に用いるテストポイント座標データを
出力するテストポイント座標データ出力部７と、改版設
計時にテストポイントが変更・追加された部分を示すテ
ストポイント変更箇所データを出力するテストポイント
変更箇所データ出力部８を有する。

【０００９】部品ライブラリ２は、部品外形情報ライブ
ラリ２１と部品高さ情報ライブラリ２２と部品搭載パッ
ド情報ライブラリ２３とを備えている。テストポイント
処理部３は、テストポイント検出部３１と既テストポイ
ント位置記憶部３２を備えている。ネット処理部４は、
テストポイントネット情報割付部４１とネット変更部分
抽出部４２とを備えている。テストポイント配置部５
は、テストポイントパッド自動配置部５１と、テストポ
イント未配置検出部５２と、エラー情報出力部５３と、
テストポイント再配置処理５４とを備えている。

【００１０】図２から図６を併せて参照しながら、この
テストポイント設計システムの構成と動作の詳細を説明
する。

【００１１】レイアウトＣＡＤシステムを立ち上げたな
らば、データ記憶部１から部品配置後のデータ（これは
回路図作成二次元ＣＡＤで予め作成されたものである）
をテストポイント処理部３に取り込み、テストポイント
処理部３でネットリストの再構築を行う（図２のステッ
プＡ１）。例えば、図３の上部に示すように２つの表面
実装部品が互いに接続される場合において、表面実装部
品１と表面実装部品２に接続関係を持ったネットＡおよ
びネットＢが存在する場合には、このネット情報を二次
元回路図から取り込むことにより、ネットリストの再構
築が行われる。

【００１２】テストポイント検出部３１では、部品ライ
ブラリ２から部品の各種情報を読み込み、それらの情報
に基づいて各ネット毎にテストポイントの発生が必要か
どうかの判定を行う（図２のステップＡ２）。このテス
トポイントの発生の要否の判定は、各ネット単位に、一
つのネット上に１つ以上のスルーホール部品が存在する
かどうかをチェックすることにより行う。スルーホール
部品がある場合には、スルーホールを利用し、スルーホ
ールの導体にプローブピンを接触させることにより導通
テストをするので、特にテストポイントパッドを設ける
必要がないからである。従って、各ネット単位にスルー
ホール部品との接続が有るかどうかを確認し、接続関係
にスルーホール部品がある場合には『テストパッド不要
ネット群』に分類され（図２のステップＡ４）、スルー
ホール部品が無い場合には『テストパッド必要ネット
群』に分類される（図２のステップＡ３）。図３に示し
た表面実装部品の場合には、各ネットは互いにピンパッ
ドからの接続になるので、テストパッドの発生が必要で
あり、テストパッド要否の判定（図２のステップＡ２）
では、テストパッド必要ネット群としてデータが出力さ
れる。

【００１３】一つのネット上にスルーホール部品が存在
する場合には、テストポイントパッドの発生は不要であ
るので、『テストパッド不要ネット群』としてテストポ
イントパッドを発生させることなく自動配線部６におい
て自動配線処理（図２のステップＡ１１）に付される。
一つのネット上にスルーホール部品が存在しない場合に
は、テストポイントパッドの発生が必要であるので、テ
ストポイントパッド生成（図２のステップＡ５）でテス
トポイントパッドが自動生成される。自動生成された各
テストポイントパッドは、ネット処理部４のテストポイ
ントネット情報割付部４１へ情報が渡され、各テストポ
イントパッドに各ネット情報（同一ネット名）が割り付
けられる（図２のステップＡ６）。図３に示した表面実
装部品の場合には、テストパッドの発生が必要であるの
で、テストポイントパッドが生成され（図２のステップ
Ａ５）、それぞれのネットに対応したネット名がテスト
ポイントパッドに割り付けられる（図２のステップＡ
６）。

【００１４】割付が完了したら、生成されネットが割り
付けられたテストポイントパッドを配置する（図２のス
テップＡ９）。ネット名が割り付けられたテストポイン
トパッドは、テストポイントパッド自動配置部５１で配
線設計上最適な位置に配置され、その情報が自動配線部
６へ渡され自動配線処理を行う。即ち、ネット情報が割
り付けされたテストポイントパッドは、テストポイント
配置部５に渡され、部品ライブラリ２の情報（図２のス
テップＡ７）に基づいてテストポイントパッド自動配置
部５１で配線しやすい部分かつ検査しやすい部分にテス
トポイントパッドの配置が行われる（図２のステップＡ
９）。その際、部品外形サイズ・部品高さ情報（ステッ
プＡ７）とパッド配置位置パラメータ（図２のステップ
Ａ８）とから配置位置算出を行う。

【００１５】このパッド配置位置パラメータには、各部
品の高さ情報２２とリンクした情報が入っている。例え
ば、部品の高さが４ｍｍ未満の部品は部品外形サイズ２
１から１０ｍｍ以上離した場所に、４ｍｍ以上１０ｍｍ
未満の部品は部品外形サイズ２１から１５ｍｍ以上離し
た場所に、１０ｍｍ以上の部品は部品外形サイズ２１か
ら２０ｍｍ以上離した場所にテストポイントパッドを配
置する等の情報が与えられている。この情報を部品外形
サイズ情報２１に加算すること（ステップＡ７）によっ
て、＃１部品のテストポイントパッド配置不可領域およ
び＃２部品のテストポイントパッド配置不可領域（図３
参照）が発生する。また、ネットの接続情報から、配線
しやすい場所にテストポイントパッドが配置される。図
３の下部には、各ネット上に夫々のテストポイントパッ
ドを配置したところが示してある。

【００１６】テストポイントパッド自動配置部５１によ
るテストパッド配置処理（図２のステップＡ９）が完了
すると、すべてのテストポイントパッドが配置されてい
るかどうかの確認がテストポイント未配置検出部５２で
行われる（図２のステップＡ１０）。

【００１７】未配置状態のテストポイントパッドが無け
れば、自動配線部６にデータが渡され、各ネットの自動
配線処理が行われる（図２のステップＡ１１）。未配テ
ストポイントパッドが検出された場合には、エラー情報
出力部５３からエラー情報が出力され（図２のステップ
Ａ１２）、テストポイントパッド再配置処理部５４でテ
ストポイントパッドの再配置を実施する（図２のステッ
プＡ１３）。再配置のやり方としては、既に配置されて
いるテストポイントパッドの移動を行い、未配置になっ
ているテストポイントパッドを配置できるスペースの確
保を行う。再配置が完了したデータを自動配線部６へ渡
し、各ネットの配線処理が行われる（図２のステップＡ
１１）。

【００１８】図４に自動配線処理（Ａ１１）が完了した
ところを示す。ネットＡの配線は表面層のみの配線で結
線されており、ネットＢの配線は表面層および裏面層を
用いた配線で結線されている。

【００１９】自動配線部６における自動配線処理（図２
のステップＡ１１）が完了すると、配線処理で発生され
た各ネット毎のＶＩＡ（貫通スルーホール）数のカウン
ト（図２のステップＡ１４）およびＶＩＡ位置の確認
（図２のステップＡ１５）を行う。ＶＩＡ数が０個でテ
ストポイントパッドのみの場合や、ＶＩＡの位置が部品
の下部にあった場合は、そのネット名とテストポイント
パッドの座標データがテストポイント座標データ出力部
７へ渡され、座標データが出力される（図２のステップ
Ａ１７）。この座標データに基づいて検査治具を作成す
ることができる。

【００２０】ＶＩＡ数が１個以上の場合で、かつそのＶ
ＩＡの位置が部品の外部に１ヶ所以上あった場合は、そ
のＶＩＡ位置がパッド配置位置パラメータ（図２のステ
ップＡ８）に一致しているか確認を行う（図２のステッ
プＡ１５）。一致している場合は、テストポイントパッ
ドの削除およびテストポイントパッドに割り付けられた
ネットの削除を行う（図２のステップＡ１６）。図３お
よび図４に示した例では、ネットＡは、ＶＩＡ数０個で
あるので、自動生成されたテストポイントパッドの座標
情報が検査治具作成情報として出力され（図２のステッ
プＡ１７）、検査治具作成データとなる。ネットＢで
は、ＶＩＡ数が２個となってＶＩＡ位置チェックにデー
タが渡され（ステップＡ１５）、自動配線時に生成され
たＶＩＡの位置が、部品下部か、部品外部かの確認を行
う。この場合、２ヶ所とも部品外部であるので、テスト
パッド削除にデータが渡され（図２のステップＡ１
６）、図５に示すように、ネットＢの自動生成されたテ
ストポイントパッドが削除され、自動配線時に付加され
た貫通ＶＩＡのみになる。

【００２１】そして、その部品の外部のＶＩＡの１ヶ所
がテストポイントパッドとして割り当てられ、テストポ
イントパッドが削除された座標データがテストポイント
座標データ出力部７へ渡され、座標データが出力される
（図２のステップＡ１７）。この座標データに基づいて
検査治具が作成される。

【００２２】次に、多層プリント基板に実装される部品
の１つがスルーホール部品である場合を図６を参照にし
ながら説明する。図６の例では、表面実装部品とスルー
ホール部品に接続関係を持ったネットＡおよびネットＢ
が存在する。このネット情報をテストポイント処理部３
に渡してネットリストの再構築が行われ（図２のステッ
プＡ１）、テストポイントパッドの要否の判定が行われ
る（図２のステップＡ２）。図６の例では、各ネットは
互いにスルーホール部品からの接続になるので、テスト
パッド要否の判定（図２のステップＡ２）では『テスト
パッド不要ネット群』にデータが渡される（図２のステ
ップＡ４）。そして、自動配線処理へデータが渡り（図
２のＡ１１）、自動配線処理が行われる。ネット上にス
ルーホール部品がある場合は、部品の持つピンスルーホ
ールがテストポイントになり、このピンスルーホールの
座標の情報がテストポイント座標データ出力部７へ出力
され（図２のステップＡ１７）、検査治具作成データと
なる。

【００２３】次に、プリント基板の配線パターンの改版
設計時におけるこのテストポイント設計システムの動作
と使用態様について説明する。改版設計時には、既にテ
ストポイントパッドが発生されているので、そのテスト
ポイントパッド座標は既テストポイント位置記憶部３２
で検出し記憶される。そして、テストポイントが新たに
必要になるネットについては、テストポイント位置記憶
部３２でも新たなテストポイントパッドが自動生成され
る。

【００２４】より詳しくは、改版設計時には、既にテス
トポイントパッドが配置されているので、接続関係が変
更無いネットについては、テストポイントパッドの座標
を変更しないようにしなければならない。そこで、改版
時の設計データを既テストポイント位置記憶部３２へ渡
し、ネットに変更がなかった分のテストポイントパッド
の位置を記憶させておく。記憶されたデータは、ネット
変更部分検出部４２に渡され、変更になったネットの検
出およびそのテストポイントパッドの削除を行う。新た
に作成されたネットや、図７に示したように変更された
ネットについては、テストポイント処理部３でネットリ
ストの再構築を行う（図２のステップＡ１およびＡ
２）。

【００２５】テストポイント検出部３１では、新たに作
成されたネットや変更されたネットにテストポイントが
必要かどうかの確認を行う。確認方法としては、新たに
作成されたネットや変更されたネット単位にスルーホー
ル部品との接続が有るかどうかを確認し、接続関係にス
ルーホール部品がある場合には『テストパッド不要ネッ
ト群』に分類し（図２のステップＡ４）、スルーホール
部品が無い場合には『テストパッド必要ネット群』に分
類する（図２のステップＡ３）。

【００２６】テストパッドが必要なネット群は、テスト
パッド生成でテストポイントパッドが自動生成される
（図２のステップＡ５）。ネット変更部分については、
ネット変更部分抽出部４２で、接続情報が変更されるネ
ット部分のみテストポイントパッドが引き剥がされ、他
の変更無い部分は配置位置の変更がされないように移動
禁止情報および変更ネット名が出力される。出力された
移動禁止情報および変更ネット名情報がテストポイント
ネット情報割付部４１へ渡され、変更されたネット割付
を行い、テストポイント配置部５へ渡され、新たに発生
されたテストポイントパッドを配置する。

【００２７】また、テストポイントパッド自動配置部５
１で配置できないテストポイントパッドがあった場合
は、テストポイント配置検出部５２で検出され、未配置
エラー情報部５３へ出力され、テストポイントパッド再
配置部５４に渡され、他のテストポイントパッドの移動
を行いながら、未配置テストポイントパッドをなくす。

【００２８】より詳しくは、自動生成された各変更テス
トポイントパッドは、ネット処理部４のテストポイント
ネット情報割付部４１へ情報が渡され、各テストポイン
トパッドに各ネット情報が割り付けられる（図２のステ
ップＡ６）。ネット情報が割り付けされた変更分テスト
ポイントパッドは、テストポイント配置部５に渡され、
部品ライブラリ２の情報（図２のステップＡ７）に基づ
いてテストポイントパッド自動配置部５１（図２のステ
ップＡ９）で配線しやすい部分かつ検査しやすい部分に
テストポイントパッドの配置が行われる。その際、既テ
ストポイントパッドの移動等を行わない様に、既テスト
ポイント位置記憶部３２で記憶された情報を基に変更分
テストポイントパッドの配置を行う。この変更分テスト
ポイントパッドについても、パッド配置位置パラメータ
（図２のステップＡ８）と部品外形サイズ情報２１およ
び部品高さ情報２２（図２のステップＡ７）から配置位
置算出を行う。

【００２９】未配置テストポイントパッドが無くなり、
変更分テストポイントパッドの配置が完了したら、自動
配線部６にデータが渡され（図２のステップＡ１１）、
変更された部分のネットの自動配線処理を行う。夫々の
配線処理が完了したデータはテストポイント座標データ
出力部７へ渡され、検査治具作成用データが生成され
る。また、改版設計時には、テストポイントが変更・追
加された部分を示すため、テストポイント変更箇所デー
タ出力部８へデータが渡され、変更部分のテストポイン
ト座標情報が生成される。

【００３０】より詳しくは、配線処理が完了したら、配
線処理で発生された各変更ネット毎のＶＩＡ数のカウン
ト（図２のステップＡ１４）およびＶＩＡ位置の確認
（図２のステップＡ１５）を行う。すなわち、ＶＩＡ数
が０個でテストポイントパッドのみの場合や、ＶＩＡの
位置が部品の下部にあった場合は、その変更ネット名と
テストポイントパッドの座標データがテストポイント変
更箇所データ出力部８にデータが渡され、変更座標デー
タが出力され、検査治具作成に使用される。また、ＶＩ
Ａ数が１個以上の場合で、かつそのＶＩＡの位置が部品
の外部に１ヶ所以上あった場合は、そのＶＩＡ位置がパ
ッド配置位置パラメータに一致しているか確認を行う
（図２のステップＡ１５）。一致している場合は、テス
トポイントパッド削除およびテストポイントパッドに割
り付けられたネットの削除を行う。そして、その部品の
外部のＶＩＡの１ヶ所がテストポイントパッドとして、
割り当てられ、その座標データがテストポイント変更箇
所データ出力部８に送られ、座標データが出力され、検
査治具作成に使用される。

【００３１】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、検査治具を容易
に作成できることである。何故ならば、多層プリント基
板のテストポイント位置がＣＡＤシステムによって自動
生成され、その座標データが出力されるからである。本
発明の他の効果は、多層プリント基板の配線パターンを
改版設計したときに既存の検査治具を容易に変更できる
ということである。その理由は、変更されていないネッ
トのテストポイントパッド位置は変更されず、変更され
たネットのテストポイントパッドの情報が自動生成され
出力されるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムの機能ブロック図である。

【図２】図１に示したシステムの動作を示す流れ図であ
る。

【図３】図１に示したシステムの動作を示す模式図であ
る。

【図４】図１に示したシステムの動作を示す模式図であ
る。

【図５】図１に示したシステムの動作を示す模式図であ
る。

【図６】図１に示したシステムの動作を示す模式図であ
る。

【図７】図１に示したシステムの動作を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２： 部品ライブラリ ３： テストポイント処理部 ４： ネット処理部 ５： テストポイント配置部 ６： 自動配線部 ７： テストポイント座標データ出力部 ８： 変更テストポイント座標データ出力部 ４２： ネット変更部分検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路図データに基づいてプリント基板の
   配線パターンの各ネット毎にテストポイントの要否を判
   断するテストポイント処理部と、前記テストポイント処
   理部のデータに基づいてテストポイントを自動生成する
   ネット処理部と、自動生成されたテストポイントをプリ
   ント基板上の座標に配置するテストポイント配置部と、
   配置されたテストポイント座標データを出力するテスト
   ポイント座標データ出力部とを備えていることを特徴と
   するテストポイント設計システム。
2. 【請求項２】 回路図が改版設計された時にネット変更
   部分を検出するネット変更部分検出部と、変更されたネ
   ットのテストポイントの座標データを出力する変更テス
   トポイント座標データ出力部とを更に備えていることを
   特徴とする請求項１に基づくテストポイント設計システ
   ム。