JP2004309498A

JP2004309498A - プリント回路基板の故障解析装置

Info

Publication number: JP2004309498A
Application number: JP2004167927A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Otaki; 重夫大滝; Hayashi Kajitani; 林梶谷; Nobumasa Otomo; 信正大友
Original assignee: Hitachi Communication Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】プリント回路基板と、テスト治具と、テスタピン番号の相互関係を容易に明確にすることによりプリント回路基板の故障解析を容易に行うことを目的とする。
【解決手段】プリント回路基板診断プログラムが生成するパターン情報、テストプログラム情報、テスト治具製造情報は各々単体のデータであるため、これに相互関係を持つデータに変換しプログラムのより関連付けを行い、故障解析装置を用いてディスプレイ３へ表示する。
プリント回路基板６を試験する際、テスタ５が故障箇所を検出する。この故障箇所はディスプレイ３に数値として表現されるためこれを故障解析装置へ入力し外部記憶装置２と比較することにより故障解析位置情報を取得し、これをディスプレイ３へグラフィック表示し、故障解析を容易とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント回路基板の故障解析を行う際に容易に故障解析を行うために使用する故障解析装置に関する。

プリント回路基板上の素子の表示装置及びこれらの素子の相互関係に関する表示手段、編集手段については、例えば、特許文献１〜特許文献３に記載されている。

また、素子を表示する際にこの素子のシンボルの大きさを決定することにより表示する表示装置についても上記特許文献３に記載されている。

特開平４−１３８５７４号公報特開昭６３−１４０５９４号公報特開平４−１３８５７４号公報

上記特許文献３には、プリント回路基板上の素子についての表示方法について述べているがテスタピン位置、テスト治具の表示方法およびプリント回路基板上の部品のテストプログラム表示手段および編集手段については論じられていない。またテスト時に使用するプリント回路基板とテスト治具、テスタピンとの関連付け方法については具体的に記載されていない。

このため、プリント回路基板の故障解析を容易に行うためにはプリント回路基
板とテスタピン位置およびテスト治具との関連を明確にする必要があった。

また、特許文献１には、１つの回路基板を構成する複数の層のパターンを重ね合せて表示する技術を開示している。しかしながら、この公報も回路基板をテストする際の基板とテスト治具、テストピン等の関連を示すものではない。

この様に、従来の技術はプリント回路基板の故障解析を行う場合プリント回路
基板とテスト治具、テスタピン位置の関連については考慮されておらず人手作業
の介入により故障解析に費やす工数が多くなり故障解析時負担になっていた。

本発明は、プリント回路基板と、テストに用いられる回路基板の実装部品の情
報と、基板上の配線パターン情報と、治具に関する情報との関連付けを行いディ
スプレイ上に表示することを目的とする。

上記目的を達成するため、該当するプリント回路基板の実装情報、パターン情報、テスト治具情報テーブルへ展開し各々相互に関連を持たせる。

また該当するプリント回路基板に関連する情報をディスプレイ上に表示するために編集し表示を行う。この時周囲のテスト治具、テスタピン位置との関連を見る場合には、コマンドを複数与えることにより画面上で重ねあわせ表示を行い、容易に関連を見ることができる。

また、重ねた場合関連をより判り易くするため、情報ごとに色分けを行う。情報をテーブルへ意味のある形として展開し更に関連する全ての情報をポインタ等で接続することは、ソフト開発および、データ管理を行う上での必須条件になっているとためと、データを高速に探索するためである。

またテストの状態を容易に理解するためには、ディスプレイ上に絵として表示することが一番望ましい。

さらに複数の情報を１つのディスプレイへ表示しその関連を見る場合には、情報毎が独立して分かるように色付け等を行う必要がある。

本発明のプリント回路基板の故障解析装置にあっては、中央処理ユニットに接続される外部記憶装置は、基板上にとりつける部品の実装情報と、配線のパターン情報と、テスタの治具の情報を個別に備えて、これらを関連して利用するので、治具に植設するテスタピンの番号から実装部品、部品ピン、配線パターン位置を検索することができ、故障解析が容易にできる。

そして、中央処理ユニットは、検出した故障解析情報のうちの関連する部分だけをディスプレイ上に表示する手段を有するので、故障解析が容易となる。

また、故障の発生した部品に該当するテストプログラムを表示する機能を有する。

さらに、テスト治具、テスタピン位置、プリント回路基板のパターン回路図を各々ディスプレイし、必要に応じて色分けして表示することができるので、作業性も向上する等の効果を有する。

以下、本発明の一実施例を図１により説明する。

図１は本発明を構成する故障解析装置の図であり、この装置は、ＣＰＵ１とその外部記憶装置２とディスプレイ３とプリンタ４とプリント回路基板用テスタ５とテスト対象プリント回路基板６とテスト治具７とキーボード８とＣＰＵ１の内部記憶装置９からなる。

ＣＰＵ１はその内部記憶装置９に本発明で使用するソフトウェアを格納し、該ソフトウェアはＣＰＵ１上で動作する。ソフトウエアの動作方法はディスプレイ３上に指示する。

外部記憶装置２にはプリント回路基板６の実装情報とパターン情報と、部品６１のテストプログラムとテスト治具７のピン立て位置情報と配線パターンである布線情報を格納する。

またプリント回路基板６で故障が発生した際のエラー情報はテスタ５が摘出し、ディスプレイ３に文字情報として出力するとともにプリンタ４にも同時に出力する。

キーボード８は検索する部品の実装位置名、テスタピン番号等を指示する。

図２はテスト対象のプリント回路基板６とテスタピンの情報を、実装位置情報と、パターン情報と、テスタピン情報に分けた場合の概要図と、プリント回路基板６をテストするテストシステムの構成図である。

プリント回路基板６をテストする際に必要となるデータを細かく分割すると実装位置情報、パターン情報、治具情報に分けることができ、それぞれ単体の情報は図２に示す図で表現することができる。ここで実装位置情報はプリント回路基板６と実装される部品６１を有し、パターン情報は基板上にプリントされる配線のパターン６４を有し、治具情報は治具のピン立て位置７３、７４を有する。

図３はテスト時におけるテスタ５と、治具７と、基板６の結合状況を示す。

プリント回路基板６上の部品６１をテストする場合、テスタ５のテスト装置５１がテストパターンを供給線５３を介してテスタピン５２に供給し、更にこの信号は治具７上のインタフェースピン７１に伝達され、インタフェースピン７１から布線７２を介してプローブピン７３まで伝達される。

このプローブピン７３はテスト対象部品６１の部品ピン６２に接触しているた
め、この信号を部品ピン６２に供給し部品６１を動作させる。この部品６１の動作結果は部品ピン６３に出力される。この信号をプローブピン７４で取り込み、布線７５を介してインタフェースピン７１に伝搬する。インタフェースピン７１はテストピン５２と接触しているためこの信号を供給線５３を介してテスト装置５１に伝えることができる。テスト装置５１は入力信号と出力信号の関係を調べることにより部品６１の正当性を確認することができる。この結果が正しくない場合、ディスプレイ３上にこの結果を表示する。また、テスト治具７のピン立て位置は部品ピン６２だけでなくスルーホール６５に立てることもある。

図４は治具を下面からみた平面図である。

平板状の治具７は、テストされる基板を搭載するプリント基板領域７ａと、テスタピン領域７ｂとを有する。

プリント回路基板領域７ａには、テストされる回路基板に対応して、ピン立て情報に基づいて必要なテスタピン（プローブピン）７３，７４がＮＣ装置により
植設される。

テスタピン領域７ｂには、インタフェースピン７１がマトリクス状に植設されており、プリント回路基板領域７ａのテスタピン７３，７４との間を布線７２，７５で結ばれる。

図５に示すコンピュータの外部記憶装置２に用意される実装位置ファイル２１は、プリント回路基板６上の部品６１の実装位置名とそのピン番号、ピン座標（ＸＹ座標）、テスタ５で使用するテスタピン番号を格納している。テスタピンファイル２２は、テスタ５で使用するテスタピン番号と、テスタピン領域７ｂに植接されているテスタピン座標と、プリント回路基板６に接触するプリント回路基板領域７ａのピンのピン立て座標と実装位置ファイル２１へのポインタを格納している。パターンファイル２３は、プリント回路基板６の部品間のプリントパターンの各線分の情報をレコード毎に格納する。１つのプリントパターンは複数の線分からなり、その線分の始点終点の座標を表すパターン情報と、一つのプリントパターンが複数の線分で形成される場合に同じ番号を認識番号として格納することで複数のレコードが同じプリントパターンであることを表す同電位ネット番号と、そのプリントパターンに接触するプローブピンのピン立て座標と、テスタ5で使用するテスタピン番号と、ネットが実装される層名を格納している。テストプログラムファイル２４はプリント回路基板６上の部品６１の実装情報位置名情報とそのテストプログラムを格納している。

図６に示すコンピュータの内部記憶装置９のテーブル１０はテスト表示方法を指示する動作指示を格納する。テーブル１１は、表示方法の指示が実装位置の場合にその実装位置を格納する。テーブル１２は、表示方法の指示がテスタピン番号の場合にそのテスタピン番号を格納する。テーブル１３は、表示方法の指示がピン立て座標の場合、その指示の最大ＸＹ座標と最小ＸＹ座標を格納する。テーブル１４は表示した図面を拡大、縮小する場合その基準点となる座標と倍率
図７、図８は本発明の故障解析装置のディスプレイ３に表示する画面イメージであり、テスト対象プリント回路基板６と、矢印３１と動作指示を行う際に、実装位置指示を行う動作選択欄３２とテスタピン番号指示を行う動作選択欄３３と座標指示を行う動作選択欄３４と指示した動作に対応するコマンドを指示するコマンド指示領域３５とテスト対象部品のテストプログラムやネットリストを表示するメッセージ領域３６を表示する。故障解析を実装位置指示で行う場合には実装位置動作選択欄３２を矢印３１で選択し、コマンド指示領域３５に実装位置名を指示する。テスタピン番号指示で行う場合にはテスタピン番号指示３３を矢印３１で選択し、コマンド指示領域３５にテスタピン番号を指示する。座標指示で行う場合には座標指示動作選択欄３４を矢印３１で選択し、その後プリント回路基板６上を矢印３１で指示する。

また故障解析位置の表示終了後、ディスプレイ３には他の位置の故障解析を行う動作選択欄３７と表示した画面の拡大、縮小を行う動作選択欄３８と拡大、縮小を行う際に倍率を指示する倍率指示欄３８１と本プログラムの終了動作を行う動作指示欄３９を表示する。他の位置の故障解析を行う場合、矢印３１で動作指示欄３７を選択する。拡大、縮小を行う場合、矢印３１で動作指示欄３８を選択し倍率を倍率指示欄３８１に倍率を指示する。故障解析を終了する場合、矢印３１で動作指示欄３９を選択する。

図９は本発明の実施例のフローチャートである。

プリント回路基板６上のある１つの部品６１の部品ピン情報とその部品ピンに接触するテスト治具７のピン情報とそのテスタピン情報を取得したい場合には実装位置を指示する。テスタピン位置上のある１つのテスタピン座標と、そのテスタピンが接触するパターン情報とそのパターンに接続する部品ピン情報を取得したい場合には、テスタピン番号を指示する。プリント回路基板６上のある範囲に含まれる部品ピン情報とパターン情報とそのパターンに接触するテスト治具７のピン情報とそのテスタピン情報を取得したい場合にはプリント回路基板６上の座標を範囲指示する。

まず故障解析装置を動作させ、動作指示入力画面表示１００によりディスプレイ３上に図７に示す動作指示入力画面を表示する。

次にデフォルト倍率設定２００ではディスプレイ３に表示するプリント回路基板６の表示倍率としてデフォルト値をテーブル１４に設定する。以下、ディスプレイ３へ表示する場合、全てこの倍率を考慮して表示を行う。

次に矢印３１によりプログラムの動作方法を選択する動作選択欄を指示し、動作指示入力部３００は矢印３１により指示した動作指示を動作指示テーブル１０に格納する。

次に動作指示選択部３１０において動作指示が実装位置指示の場合、実装位置指示処理４００へ分岐する。動作指示がテスタピン番号指示の場合、テスタピン番号指示処理５００へ分岐する。動作指示が座標指示の場合、座標指示処理６００へ分岐する。

実装位置指示処理４００へ分岐した場合、実装位置指示４１０はキーボード８より指示される実装位置名を実装位置テーブル１１に格納する。実装位置表示４２０はこの実装位置をキーとして実装位置ファイル２１のレコードをサーチし、該当実装位置名のピン座標を取得しティスプレイ３に表示する。更にテスタピン座標表示４３０では実装位置ファイル２１のテスタピン番号をテスタピン番号テーブル１２へ格納しこのテスタピン番号をキーにしてテスタピンファイル２２のレコードをサーチする。テスタピンファイル２２より同一テスタピン番号を発見した際そのレコードにあるテスタピン座標とピン立て座標をディスプレイ３に表示する。更にパターン情報表示４４０でテスタピン番号１２に格納したテスタピン番号をキーにしてパターンファイル２３のレコードをサーチし、パターンファイル２３より同一テスタピン番号を発見した際そのレコードから１つのパターン情報を取得しディスプレイ３に表示する。パターンファイル２３では１つのパターンが複数のレコードで表現されている場合、同じプリントパターンのレコードは同電位ネット番号が一致するため、同電位ネット番号が一致する全てのレコードのパターン情報、ピン立て座標を表示する。

また、テストプログラム情報表示４５０で実装位置テーブル１１に格納した実装位置名をキーにしてテストプログラムファイル２４のレコードをサーチし、該当するテストプログラムをディスプレイ３上に表示する。これにより実装位置入力４１０で指示した実装位置名に関連する全ての情報をディスプレイ３に出力することができる。ディスプレイ３へ表示する情報が部品情報、パターン情報、テスタピン情報と複数であり、重ね表示を行うと理解が容易でなくなるため赤、黄、青等の原色を使いわけることで個々の情報の関連を容易に理解することが可能となる。

テスタピン番号指示処理５００へ分岐した場合、処理５１０はキーボード８より指示されるテスタピン番号をテスタピン番号テーブル１２に格納する。テスタピン座標表示５２０はこのテスタピン番号テーブル１２に格納したテスタピン番号をキーにしてテスタピンファイル２２をサーチし、当該テスタピン番号のテスタピン座標とテスト治具７のピン立て座標をディスプレイ３に表示する。更にパターン情報表示５３０でテスタピン番号テーブル１２に格納したテスタピン番号をキーにしてパターンファイル２３をサーチし、キーと同じテスタピン番号を持つレコードを発見した際、そのレコードのパターン情報と、そのレコードの同電位ネット番号と同じ同電位ネット番号を持つ他のレコードのパターン情報と、を合成して形成するプリントパターンの物理的配線情報をディスプレイ３に表示する。更に実装位置表示５４０でもテスタピン番号テーブル１２に格納したテスタピン番号をキーにして実装位置ファイル２１のレコードをサーチし、同一テスタピン番号を発見した場合はその実装位置の部品ピン座標と実装位置名をディスプレイ３に表示する。これによりテスタピン番号入力５１０で指示したテスタピン番号に関する全ての情報をディスプレイ３に表示することができる。

座標指示処理６００へ分岐した場合、座標入力６１０ではマウスにより指示したディスプレイ３上の２点の座標を取得し、これを最大Ｘ座標、最大Ｙ座標、最小Ｘ座標、最小Ｙ座標に区別し、ピン立て座標テーブル１３へ格納する。これにより長方形の領域の範囲が指示される。パターン情報表示６２０では、この範囲内にテスト治具７のピン立て位置を含むパターンファイル２３をサーチし、この範囲にあるパターンのパターン情報と、テスト治具７のピン立て座標をディスプレイ３に表示する。更にテスタピン座標表示６３０でこのパターンファイル２３のテスタピン番号をテスタピン番号テーブル１２へ格納し、このテスタピン番号をキーにしてテスタピンファイル２２のレコードをサーチし、同一テスタピン番号を発見した場合、そのレコードにあるテスタピン座標とテスト治具７のピン立て座標をディスプレイ３に表示する。

さらに実装位置表示６４０では、テスタピンファイル２２の実装位置レコードポインタが示す実装位置ファイル２１のレコードの部品ピン座標をディスプレイ３に表示する。これにより座標入力で範囲指示した座標内にあるパターンに関する全ての情報をディスプレイ３に出力することができる。

次処理選択指示待ち７００では、次に行う動作指示があるまで画面表示処理を行わず、次の動作指示が発生した時点で次処理選択指示入力部７５０へ推移する。

次処理選択指示入力部７５０では次に行う処理が他の位置を参照したい場合には動作選択欄３７を指示し、拡大、縮小をしたい場合には動作選択欄３８を指示し、プログラムの終了を選択する時は矢印３１で動作選択欄３９を指示する。この矢印で指示した動作指示を動作指示テーブル１０に格納する。

次処理選択８００では動作指示テーブル１０に格納した動作指示により、他の位置を参照９００、拡大・縮小１０００、プログラム終了１１００のいずれかへ分岐する。

他の位置を参照９００へ分岐した場合、ディスプレイ３をクリアし再度動作指示入力画面表示１００からプログラムを実行することにより他の情報を取得する。

拡大、縮小１０００へ分岐した場合、位置、倍率指示１２００で拡大、縮小を行う図面の基準点をマウスで指示し倍率をキーボード８より指示する。

倍率変更１３００は、指示された倍率をテーブル１４に格納されている倍率に乗じて算出できる倍率を再度テーブル１４に格納する。これにより再表示を行う際この新しい倍率で表示されることになる。この状態で動作指示選択部３１０へステップし、既に動作指示テーブル１０に格納してある動作指示より再度処理４００、５００、６００を選択し、分岐する。この処理中でディスプレイ３へ絵を
表示する際に基準点、倍率を考慮した座標に変換して出力する。

プログラム終了１１００へ分岐した場合、ディスプレイ３をクリアし、プログラムを終了する。

本発明を実現するシステム構成図。プリント回路基板とテスト治具のピン立て情報を、実装位置情報とパターン情報とテスト治具のピン立て情報に分けた場合の概略図。プリント回路基板をテストするテストシステムの構成図。テスタの治具の下面図。本発明で使用するファイル関連図。本発明で使用するテーブル図。本発明により表示する画面イメージ図。本発明により表示する画面イメージ図。本発明の処理フロー図。

符号の説明

１ＣＰＵ
２外部記憶装置
３ディスプレイ
４プリンタ
５テスタ
６プリント回路基板
６１実装部品
７テスト治具
８キーボード
９内部記憶装置
１０動作指示テーブル
１１実装位置テーブル
１２テスタピン番号テーブル
１３ピン立て座標テーブル
１４拡大・縮小処理用テーブル
２１実装位置ファイル
２２テスタピンファイル
２３パターンファイル
２４テストプログラムファイル

Claims

プリント回路基板に実装されている部品の端子にテストパターン信号を送り、該プリント回路基板の故障を検出するテスタに接続された前記プリント回路基板の故障解析装置であって、
前記テスタから、該テスタにより検出された前記故障の情報を受信する受信手段と、
前記テスタにより検出された前記プリント回路基板の故障箇所を表示する表示手段と、
前記プリント回路基板の故障箇所を前記表示手段に表示させるための指示を入
力する入力手段と、
前記プリント回路基板に実装する部品の情報と前記プリント回路基板の配線パ
ターンの情報と前記テスタの治具情報を記憶する記憶手段と、
前記出力手段と前記入力手段と、前記記憶手段の各々を制御する制御手段とを
備え、
前記制御手段は、前記入力手段から、前記プリント回路基板の故障箇所を前記
表示手段に表示させるための指示を受けると、該指示と前記記憶手段に記憶され
ている各情報と前記受信手段で受信した前記故障の情報とに基づき、前記プリント回路基板の故障箇所を前記表示手段に表示し、さらに、前記入力手段から、前記表示手段に表示されている前記プリント回路基板の前記故障箇所を拡大もしくは縮小表示させるための指示を受けると、前記プリント回路基板の前記故障箇所を前記指示に基づく大きさで表示するように制御する制御手段とを含むことを特徴とするプリント回路基板の故障解析装置。