(57)【要約】【課題】効率的に布線試験を実行できる布線試験装置及び布線試験方法を提供する。【解決手段】布線試験装置１００は、並列測定装置５０、及び統括制御装置６０を備える。並列測定装置５０は、複数の順次測定部２４を備える。順次測定部２４は、端子接続部２８を介してバックボード１２の各端子に順次試験電圧を印加する。また、複数の順次測定部２４が並列して各端子の電位を順次測定する。統括制御装置６０は、制御部６２、本体記憶部６４、及び電圧供給部６６を備える。制御部６２は、順次測定部２４を制御する。本体記憶部６４は、試験対象装置の複数の端子のそれぞれの組み合わせについて、良品基準電圧値を格納する。電圧供給部６６は、並列測定ユニット２０に試験用電圧を供給する。【選択図】図２
2015111082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置のための布線試験装置であって、
複数の端子対の電圧を順次測定する複数の順次測定部と、
前記順次測定部により測定された電圧に基づいて、各端子対について試験合否を判定する制御部とを備え、
前記順次測定部にはそれぞれ、前記試験対象装置の複数の端子のうち一部の端子の測定が割り当てられ、各順次測定部は並行して、割り当てられた端子について順次電圧を測定することを特徴とする布線試験装置。
【請求項２】
一つの順次測定部が、その順次測定部に割り当てられた端子のうち一つの端子に印加し、前記複数の順次測定部はそれぞれ割り当てられた複数の端子について順次、前記印加される一つの端子との間の電圧を測定することを特徴とする請求項１に記載の布線試験装置。
【請求項３】
前記順次測定部は、
複数の端子対の電圧を順次測定するスキャナモジュールと、
該スキャナモジュールが測定した電圧値に基づいて各端子対について導通、絶縁、またはその中間値のいずれであるか判定する演算部を備え、
前記スキャナモジュールは、前記演算部がある端子対の電圧を中間値と判定した場合、衝突時待機時間経過後、その端子対の電圧を再度測定することを特徴とする請求項２に記載の布線試験装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記衝突時待機時間を乱数により決定することを特徴とする請求項３に記載の布線試験装置。
【請求項５】
前記複数の順次測定部は、各端子対の測定タイミングをそれぞれ独立に決定することを特徴とする請求項３または４に記載の布線試験装置。
【請求項６】
前記スキャナモジュールは、各端子対について電圧を複数回測定し、連続する電圧測定値の差が許容範囲以下となったとき以降の測定値を試験合否判定に用いることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の布線試験装置。
【請求項７】
前記試験対象装置は、複数のプリント基板を接続するためのバックボードであり、
前記順次測定部は、前記バックボードに設けられたコネクタピンに嵌合する端子接続部を備えるバックボード試験用治具に搭載されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の布線試験装置。
【請求項８】
互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置のための布線試験方法であって、
前記複数の端子を複数のグループに分け、各グループの複数の端子について電圧を順次測定するステップと、
前記測定された電圧に基づいて、各端子対について試験合否を判定するステップとを備え、
前記電圧を測定するステップは、複数のグループで並行して複数の端子の電圧を順次測定することを特徴とする布線試験方法。
【請求項９】
互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置の布線試験のための良品基準値を測定する基準値測定装置であって、
前記布線試験において合否を判定する際の基準となる基準試験対象装置の複数の端子対の電圧を順次測定し、測定した電圧値に基づいて各端子対について導通、絶縁、またはその中間値のいずれであるか判定する複数の順次測定部と、
前記順次測定部が導通又は絶縁と判定した端子対とその判定結果とを関連付けて良品基準値として記憶部に格納する制御部とを備え、
前記順次測定部にはそれぞれ、前記基準試験対象装置の複数の端子のうち一部の端子の測定が割り当てられ、各順次測定部は並行して、割り当てられた端子について順次電圧を測定することを特徴とする基準値測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の基準値測定装置が作成した前記良品基準値を用いて試験対象装置の布線試験を実施することを特徴とする布線試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気回路試験技術に関し、特に、布線試験装置及び布線試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高性能化に伴い、より多くの電子部品を電子機器に実装することが求められている。このため、電子部品の高密度実装が進められると共に、一台の電子機器に複数枚の基板が実装されるケースが多くなっている。複数枚のプリント基板を実装する方法の一つに、バックボード等と呼ばれる一枚のプリント基板に複数のコネクタを設け、そのコネクタにそれぞれ他のプリント基板を接続し、バックボードの布線を介して複数のプリント基板を相互に接続する構成がある。
【０００３】
バックボードは、配線が何層にもプリントされた回路基板にコネクタを圧入等して製造される。バックボード製造時、コネクタとバックボード基板との接続状態、基板の配線の短絡や断線の有無等の製造品質を検査するために布線試験が行われる。布線試験においては、バックボードの全てのコネクタピン、すなわち全ての端子の組み合わせについて一方の端子に印加した状態で端子間電圧を測定し、予め測定した良品についての測定値または設計情報から算出された値（以下、「良品基準値」ともいう）との比較により、合否を判定する。
【０００４】
特許文献１には、インサーキット試験装置によるプリント基板の試験方法が記載されている。
また特許文献２には、半導体試験装置のテストヘッドに装着する被測定デバイスとの間の布線インターフェイス部の千ＣＨ（チャンネル）を越える結線の良否を検査する布線検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１２６８９１号公報
【特許文献２】特開平１０−２６７９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バックボードの布線試験の際には、前述のように、全ての端子の組み合わせについて端子間電圧を測定する。
例えば、まず１番目の端子に試験電圧を印加し、１番目の端子とその他のすべての端子との間の電圧を順次測定し、次に２番目の端子に試験電圧を印加し、２番目の端子と、１番目の端子以外の全ての端子との間の電圧を順次測定し、その次に３番目の端子に試験電圧を印加し、３番目の端子と、１番目、２番目の端子以外の全ての端子との間の電圧を順次測定し、以下同様にして全ての端子の組み合わせの端子間電圧を順次測定する。
【０００７】
よって、端子数Ｎ個のバックボードの布線試験においてはＮ（Ｎ−１）／２対の端子間の電圧測定が必要となる。すなわち、バックボードの端子数が増加すると、布線試験で電圧測定すべき端子対の数は端子数の２乗に比例して増加する。近年の電子機器の高性能化に伴い、バックボードは多配線化され、その端子数は数万に及び、布線試験時間およびコストが大幅に増加している。
【０００８】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率的に布線試験を実行できる布線試験装置及び布線試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の布線試験装置は、互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置のための布線試験装置であって、複数の端子対の電圧を順次測定する複数の順次測定部と、順次測定部により測定された電圧に基づいて、各端子対について試験合否を判定する制御部とを備える。順次測定部にはそれぞれ、試験対象装置の複数の端子のうち一部の端子の測定が割り当てられ、各順次測定部は並行して、割り当てられた端子について順次電圧を測定する。
【００１０】
本発明の別の態様は、布線試験方法である。この方法は、互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置のための布線試験方法であって、複数の端子を複数のグループに分け、各グループの複数の端子について電圧を順次測定するステップと、測定された電圧に基づいて、各端子対について試験合否を判定するステップとを備える。電圧を測定するステップは、複数のグループで並行して複数の端子の電圧を順次測定する。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、基準値測定装置である。この装置は、互いに導通する端子の組を含む複数の端子を備える試験対象装置のための布線試験の良品基準値を測定する基準値測定装置であって、複数の端子対の電圧を順次測定し、測定した電圧値に基づいて各端子対について導通、絶縁、またはその中間値のいずれであるか判定する複数の順次測定部と、順次測定部が導通又は絶縁と判定した端子対とその判定結果とを関連付けて良品基準値として記憶部に格納する制御部とを備える。順次測定部にはそれぞれ、試験対象装置の複数の端子のうち一部の端子の測定が割り当てられ、各順次測定部は並行して、割り当てられた端子について順次電圧を測定する。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、プログラム、プログラムを格納した媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、効率的に布線試験を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる布線試験装置の外観構成および試験対象装置であるバックボードが設けられたシェルフを示す図である。
【図２】実施形態にかかる布線試験装置の構成を示すブロック図である。
【図３】布線試験装置の順次測定部の構成を示すブロック図である。
【図４】測定回路の衝突の例を説明するための図である。
【図５】並列測定時の電圧測定回数と、従来の順次測定による電圧測定回数を示すグラフである。
【図６】布線試験装置の演算部による電位が安定したか否かの判定処理を説明するための図である。
【図７】布線試験装置によるバックボードの布線試験の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の端子測定処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
はじめに概要を説明する。
バックボードの布線試験時間は、１回当たりの端子間電圧測定時間と、必要な測定回数との積に依存する。
【００１６】
まず必要な測定回数に関して説明すると、全ての端子対について一対ずつ順次測定する従来の布線試験では、一回の測定で一対の端子の電圧を測定する。従って、端子数Ｎ個のバックボードの布線試験において必要な測定回数はＮ（Ｎ−１）／２回となる。
一回の測定で複数の端子対について並行して試験を行えば測定回数を削減できるが、同時に測定される複数の端子対が、同一回路に接続される端子を含む場合、後述するように正確な端子間電圧が測定できない。
【００１７】
本発明にかかる布線試験装置は、複数の順次測定部を含み、各順次測定部が並行して端子間電圧測定を進める。順次測定部は、電圧測定値に基づき、各端子間が導通、絶縁か、またはその中間値のいずれであるか判定する。中間値の場合、その順次測定部が測定中の端子対と、他の順次測定部が測定中の端子対が、同一回路に接続される端子を含み（以下、「衝突」ともいう）、正確に測定できていない可能性がある。この場合、順次測定部は一旦待機し、再度測定を行うことで衝突を回避する。
【００１８】
一方、端子対当たりの試験時間は、測定対象端子に切り替えた後、実際に電圧測定を開始するまでの待ち時間に大きく依存する。この待ち時間は、測定前に、測定する端子間浮遊容量に蓄えられている電荷を放電させ、また放電後に測定する端子の電位が安定するまでに必要な時間である。従来、布線試験開始前に、経験や実験に基づきこれらの待ち時間を予め設定する必要があった。浮遊容量が大きい端子対については待ち時間を長くする等、個別の端子対に合わせて試行錯誤しつつ設定するため、測定端子数の増加に伴い、設定作業自体の負担も大きくなっていた。また安全のために余裕を持たせて長めの待ち時間が設定される傾向があり、布線試験時間を長引かせる原因の一つとなっていた。
【００１９】
本発明にかかる布線試験装置においては、順次測定部は、測定対象端子切り替後の放電時、また放電の後、測定対象端子の電位を複数回測定し、安定した後の測定値を布線試験合否判定のための測定値として採用する。これにより、試験開始前の待ち時間設定を不要とすると共に個々の端子について最適な待ち時間が設定できる。
【００２０】
以下、詳細に説明する。
図１は、実施形態にかかる布線試験装置１００の外観構成、及び布線試験対象装置であるバックボード１２が設けられたシェルフ１４を示す。
図２は、布線試験装置１００の構成を示すブロック図である。
シェルフ１４は、一方の側面が開口した筐体である。布線試験対象装置であるバックボード１２はシェルフ１４の開口部奥に設けられている。バックボード１２の使用時にバックボード１２によって相互に接続される複数のプリント基板ユニット（図示せず）がシェルフ１４の開口部から挿入され、バックボード１２のコネクタ（図示せず）と接続される。
【００２１】
布線試験装置１００は、並列測定装置５０、及び統括制御装置６０を備える。並列測定装置５０は、２個の並列測定ユニット２０を備える。各並列測定ユニット２０は統括制御装置６０とケーブル４０で接続される。
各並列測定ユニット２０は、６個の順次測定部２４、通信部２２、インタフェイス２６、及び端子接続部２８を備える。なお、図２においては、一つの並列測定ユニット２０について詳細な構成を示し、もう一つの並列測定ユニット２０の構成の図示は省略している。
通信部２２は、統括制御装置６０へのまたは統括制御装置６０からの信号を送受信する。
順次測定部２４は、端子接続部２８を介してバックボード１２の各端子に順次試験電圧を印加し、また各端子の電位を順次測定する。インタフェイス２６は、６個の順次測定部２４を統括的に制御する。端子接続部２８は、バックボード１２に設けられたコネクタに嵌合可能に形成され、バックボード１２のコネクタの各ピン、すなわち各端子をそれぞれいずれかの順次測定部２４に電気的に接続する。
【００２２】
図１に示される試験器本体５６及びコンピュータ５８、及びコンピュータ５８にインストールされるプログラムは協働して統括制御装置６０として機能する。図２および以下の説明においては、これらを一体として扱い、統括制御装置６０として説明する。統括制御装置６０は、制御部６２、本体記憶部６４、及び電圧供給部６６を備える。本体記憶部６４には、バックボード１２の端子のそれぞれの組み合わせについて、端子間電圧の良品基準値が予め格納される。制御部６２は、インタフェイス２６を介して順次測定部２４を制御し、また送信された測定データと本体記憶部６４が格納する良品基準値とに基づき、各端子対について試験合否を判定する。電圧供給部６６は並列測定ユニット２０に試験用電圧を供給する。
【００２３】
並列測定ユニット２０は、バックボード１２の使用時にシェルフ１４のスロットに挿入されてバックボードに接続されるプリント基板ユニット（図示せず）と同程度の大きさに形成される。バックボード１２の布線試験の際には、プリント基板ユニットの代わりに並列測定ユニット２０がシェルフ１４のスロットに挿入され、並列測定ユニット２０の端子接続部２８がバックボード１２のコネクタの各端子と接続される。
すなわち並列測定ユニット２０は、試験対象装置であるバックボード１２の各端子を順次測定部２４に接続してバックボード１２の布線試験を行うためのバックボード試験用治具であるといえる。
【００２４】
なお、図１及び図２においては説明のため、２個の並列測定ユニット２０を示しているが、並列測定ユニット２０の数はこれに限られず、バックボード１２の試験すべき端子全てをいずれかの並列測定ユニット２０の端子接続部２８に接続できればよい。例えば布線試験装置１００は、バックボード１２において、布線試験を行うべきコネクタピン等の端子が存在する位置のスロットの数と同数の並列測定ユニット２０を備えてもよい。
【００２５】
各順次測定部２４にはバックボード１２の端子のうち一部の端子の測定が割り当てられる。一実施形態においては、バックボード１２は３０７２個の端子を備え、３０７２個の端子が、２５６端子ずつ１２個のグループに分けられ、各順次測定部２４にそれぞれ一つのグループの２５６個の端子の測定が割り当てられる。
各順次測定部２４は、端子接続部２８によってその順次測定部２４に割り当てられた端子と接続される
【００２６】
図３は、順次測定部２４の構成を示すブロック図である。順次測定部２４は、スキャナモジュール３０、演算部３２、Ａ／Ｄ変換部３４、測定値記憶部３６を備える。
スキャナモジュール３０は、その順次測定部２４に割り当てられた端子を順次切り替えて電位を測定し、測定値を示すアナログ信号をＡ／Ｄ変換部３４に送信する。Ａ／Ｄ変換部３４は、スキャナモジュールから受信したアナログ信号を例えば１０２４段階のデジタル信号に変換し、演算部３２に送る。演算部３２は、受信した測定値を測定値記憶部３６に格納し、また、測定値に基づいて再測定の要否を判定し、再測定が必要な場合には待機時間を設定した上で再測定指令をスキャナモジュール３０に送信する。
【００２７】
バックボード１２の３０７２個の端子には、１個ずつ順番に試験電圧が印加される。すなわち、１２個の順次測定部２４のスキャナモジュール３０のうち１個の順次測定部２４のスキャナモジュール３０が、その順次測定部２４に割り当てられた２５６個の端子のうちの１個の端子に、電圧供給部６６から供給された試験電圧を印加する。その間他の端子には印加されない。以下、試験電圧が印加されている端子を「印加端子」ともいう。
【００２８】
ある端子に試験電圧が印加されている間、各順次測定部２４のスキャナモジュール３０はそれぞれ、その順次測定部２４に割り当てられた２５６個の端子の電位を順次測定する。すなわち、各スキャナモジュール３０は、その順次測定部２４に割り当てられた２５６個の端子の一つの端子と印加端子とからなる端子対の電圧を順次測定する。各スキャナモジュール３０の測定は並行して行われる。１２個の順次測定部２４のスキャナモジュール３０が割り当てられた２５６個の端子と印加端子との間の電圧測定を完了すると、制御部６２及びインタフェイス２６の制御により、スキャナモジュール３０は印加端子を別の端子へと切り替える。同じ順次測定部２４に割り当てられた２５６個の端子内で印加端子が切り替えられる場合もあり、別のスキャナモジュール３０に割り当てられた端子に印加端子が切り替えられる場合もある。
【００２９】
具体的には、印加端子切り替え処理は以下の手順で行われる。
各順次測定部２４は割り当てられた２５６端子についての電圧測定を終了すると、インタフェイス２６を介して統括制御装置６０の制御部６２に測定が終了した旨を知らせる完了信号を送信する。制御部６２は、１２個全ての順次測定部２４から完了信号を受けると、インタフェイス２６を介して印加端子に印加している順次測定部２４に印加終了するよう指令を出す。その順次測定部２４のスキャナモジュール３０は、指令を受けて、印加端子への試験電圧の印加を終了する。
制御部６２はまた、次に印加する端子が割り当てられている順次測定部２４に対して印加開始するよう指令を出す。指令を受けた順次測定部２４は、次に印加すべき端子への試験電圧の印加を開始する。
【００３０】
各順次測定部２４のスキャナモジュール３０は、その順次測定部２４に割り当てられた２５６個の端子のうちの一つの端子と、新たな印加端子との間の電圧を順次測定する。１２個のスキャナモジュール３０全てが割り当てられた２５６個の端子と印加端子との間の電圧測定を完了すると、制御部６２及びインタフェイス２６の制御により、印加端子がさらに別の端子に切り替えられる。
【００３１】
このように、ある印加端子とそれ以外の全ての端子との間の電圧測定が終了すると、印加端子が別の端子に切り替えられ、新たな印加端子とそれ以外の全ての端子との間の電圧が測定される。そして布線試験開始から終了までに、バックボード１２の３０７２個の端子全てが順次印加され、その他の端子との間の電圧が測定される。
【００３２】
複数の順次測定部２４が並行して割り当てられた端子の測定を行う際、ある順次測定部２４が測定中の端子と、他の順次測定部２４が測定中の端子が、バックボード１２の配線内で導通している場合も生じうる。
【００３３】
図４は、測定回路の衝突の例を説明するための図であり、２個の順次測定部２４のスキャナモジュール測定回路７２と、バックボード１２の配線１６を概略的に示す。試験電圧７４が第１抵抗７６を介して印加端子８２に印加されている。各スキャナモジュール測定回路７２は、電圧計７８、第２抵抗８０を含み、それぞれ、被測定端子８４と印加端子８２の間の電圧、被測定端子８６と印加端子８２の間の電圧を測定している。
被測定端子８４と被測定端子８６とは、バックボード１２の配線１６で導通している。
【００３４】
このように、同時に測定される複数の端子対が、同一回路に接続される端子を含む場合、各順次測定部２４と測定中の端子対のなす回路が、各端子対について別個に測定した場合と、同時に複数の端子対について測定した場合とで異なるため、正確な測定値が得られなない。すなわち、測定回路の衝突が生じる。
【００３５】
図４の例で説明すると、仮に、被測定端子８４と印加端子８２の間の電圧と、被測定端子８６と印加端子８２の間の電圧とを別個に測定した場合、第１抵抗７６の抵抗値をＲＡ，第２抵抗８０の抵抗値をＲＢ、試験電圧をＥとして、電圧計７８の測定値はいずれもＲＢ×Ｅ／（ＲＡ＋ＲＢ）となる。ところが、被測定端子８４及び被測定端子８６の電位測定を同時に行った場合、電圧計７８の測定値はいずれもＲＢ×Ｅ／（２ＲＡ＋ＲＢ）となる。
したがって、ある順次測定部２４が測定中の端子対と、他の順次測定部２４が測定中の端子対が、互いに導通する端子を含み、衝突が生じている場合、正確な測定値が得られず、測定結果として導通時よりも低い電圧が得られる。
【００３６】
演算部３２は、Ａ／Ｄ変換部３４から取得した電圧測定値に基づいて、端子間が導通、絶縁か、またはその中間値のいずれであるか判定し、判定結果をインタフェイス２６、通信部２２を介して統括制御装置６０の制御部６２に送信する。
ここで、導通とは、端子間の電圧が上記のＲＢ×Ｅ／（ＲＡ＋ＲＢ）程度またはそれ以上である場合であり、絶縁とは端子間の電圧が０ボルト程度である場合である。測定誤差を考慮しても、導通と絶縁のいずれでもなく、その中間の値であると判定した場合、演算部３２は、衝突時待機時間を決定し、スキャナモジュール３０に再測定指令を送り、衝突時待機時間経過後、スキャナモジュール３０に再度の測定を行わせる。衝突時待機時間は例えば、０〜１の範囲の乱数と、平均測定時間の数倍との積として定める。
【００３７】
このように、衝突が生じた測定を行った順次測定部２４の演算部３２がそれぞれ個別に乱数等を用いて衝突時待機時間を決定することにより衝突が回避される。
演算部３２が再度の測定で得られた測定値についても中間値であると判定した場合、演算部３２は再び乱数を用いて衝突時待機時間を決定し、衝突時待機時間経過後、スキャナモジュール３０に三度目の電圧測定を行わせる。さらに衝突が繰り返された場合には、同様に、測定回数が予め定めた再測定上限回数に達するまで待機と再測定を繰り返す。
これにより、簡単な構成により衝突を回避できる。
【００３８】
複数の順次測定部２４間において、各端子対の測定タイミングは、印加端子の切り替え時以外は同期されず、各順次測定部２４が各端子対の測定タイミングをそれぞれ独立に決定する。これにより、他の順次測定部２４との測定タイミング同期により生じる試験時間の増加を抑制できる。
【００３９】
なお、再測定上限回数に達するまで繰り返しても、測定値が中間値と判定された場合、順次測定部２４は、インタフェイス２６及び通信部２２を介して統括制御装置６０の制御部６２にその旨を通知する。制御部６２は、順次測定部２４を制御して、一旦、並行測定を停止させ、繰り返し中間値と判定された端子対のみ単独に測定させる。そして、それでも中間値が得られた場合、制御部６２は、順次測定部２４から測定値を取得し、本体記憶部６４に格納される良品基準値を参照して、合否判定を行う。
これにより、バックボード１２の配線の大部分を占める端子間が導通または絶縁であるケースについては、端子間が導通か絶縁かの合否判定に必要な情報のみ統括制御装置６０に送信することで送信データ量を抑えつつ、端子間に実際に抵抗が存在する場合は、詳細な測定値を統括制御装置６０に送信することで正確な合否判定が可能となる。
【００４０】
以上のように、衝突を回避することで並行測定が可能となり、大幅に検査時間が短縮できる。
図５は、本発明の実施形態にかかる並列測定時の測定回数と、従来の単純な順次測定時の測定回数を示すグラフである。
従来測定回数曲線１１２は、従来の単純な順次測定による試験を行った場合の測定回数を示す。この場合、検査すべき端子数の２乗に比例して測定回数が増加し、したがって試験時間も検査すべき端子数の２乗に比例して増加する。
一方、並列測定回数曲線１１０は、バックボード１２の複数の端子を２５６端子ごとのグループにわけ、グループ毎に一個の順次測定部２４に割り当て、複数の順次測定部２４が並行して測定を行った場合の測定回数を示す。この場合、試験時間は、被測定端子の増加に比例して増加するため、従来測定回数曲線１１２に比べて端子数増加に伴う試験時間増加を抑制できる。
【００４１】
例えば、並列測定回数曲線１１０および従来測定回数曲線１１２の右端に示されるように、バックボード１２における被試験端子数が２０４８個の時は、従来の測定方法によると２０９６１２８回の測定が必要であるのに対し、並列測定の場合、５２４２８８回となり、大幅に測定時間が削減できる。端子数が増えるほど削減効果は大きくなり、数万端子を有するバックボードの試験においては、さらに大きな削減効果が得られる。
なお、図５では、衝突による再測定は計数していないが、衝突による再測定を考慮しても大幅に回数が削減できることは明らかである。
【００４２】
次に、１回当たりの測定時間を短縮するための構成について説明する。
前述のように、一組の端子対の試験時間は、測定対象端子を切り替えた後、実際に電圧測定を開始するまでの待ち時間に依存する。
演算部３２はスキャナモジュール３０を制御して、測定対象端子切り替後の放電時、また放電終了後、測定対象端子の電位測定値が安定したと判断するまで複数回測定させる。具体的には、演算部３２は、連続する電位測定値の差が所定の許容範囲内となったときに測定値が安定したと判定する。所定の許容範囲は、経験や実験により予め定めて設定しておく。
演算部３２は、放電過程において電位が安定したと判断すると放電を終了させ、放電終了後電位が安定したと判断すると、布線試験のための測定を開始させる。または、放電終了後、安定したと判定したときの測定値を、布線試験合否判定のための測定値として用いてもよい。
【００４３】
図６は、演算部３２による電位が安定したか否かの判定処理を説明するための図である。
図６の横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示す。図の黒丸は、スキャナモジュール３０による電圧測定値を示し、電圧測定値曲線１１６は、測定値から推定される実際の電圧変化を示す。
【００４４】
図６の例ではスキャナモジュール３０は被測定端子の電位を時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４において合計４回測定している。演算部３２は、連続する測定値の差、具体的には、時刻Ｔ１における測定値Ｖ１と時刻Ｔ２における測定値Ｖ２の差、時刻Ｔ２における測定値Ｖ２と時刻Ｔ３における測定値Ｖ３の差、時刻Ｔ３における測定値Ｖ３と時刻Ｔ４における測定値Ｖ４の差を算出し、それぞれ所定の許容範囲内であるか否か判定する。
図６の例では演算部３２は、時刻Ｔ３における測定値Ｖ３と、時刻Ｔ４における測定値Ｖ４の差が所定の許容範囲であると判定し、スキャナモジュール３０に指令を送り、試験合否判定のための測定を開始させる。または演算部３２は、４回目の測定値Ｖ４を試験合否判定のための測定値として用いてもよい。
【００４５】
これにより、事前の待ち時間設定が不要となるとともに必要最小限の待ち時間で各回の測定が実行できる。
前述のように布線試験装置１００において、印加端子の切り替え時以外は複数の順次測定部２４間で各端子対の測定タイミングが同期されず、各順次測定部２４は各端子対の測定タイミングをそれぞれ独立に決定する。このため、各回の測定前の待ち時間を予備的な測定により各端子の特性に応じて適宜調整することで、効果的に試験時間の総計を短縮できる。
【００４６】
以上の構成による動作は以下のとおりである。
図７は、実施形態にかかる布線試験装置１００によるバックボード１２の布線試験の手順を示すフローチャートである。
ここで、変数ｉ，ｊは自然数、Ｍはバックボード１２の端子数であり、一実施形態によると３０７２個、Ｎは各順次測定部２４に割り当てられている端子数であり、一実施形態によると２５６個である。
【００４７】
バックボード１２のＭ個の端子全てについて順次（Ｓ１０）、第ｉ番目の端子が割り当てられている順次測定部２４のスキャナモジュール３０が電圧供給部６６から供給される試験電圧を第ｉ番目の端子に印加する（Ｓ１２）。各順次測定部２４のスキャナモジュール３０は、それぞれに割り当てられているＮ＝２５６個の端子について順次（Ｓ１４）、測定対象端子である第ｊ端子に接続し、測定前の放電を行う（Ｓ１６）。
【００４８】
各順次測定部２４の演算部３２は、放電の際の電圧を測定して安定したか否か判定し（Ｓ１８）、スキャナモジュール３０は電圧測定値が安定したと判定するまで測定を繰り返す（Ｓ１８のＮ）。連続する電圧測定値に基づいて、演算部３２が電圧値が安定したと判定すると（Ｓ１８のＹ）、演算部３２は、スキャナモジュール３０に指令を出して放電を終了させる（Ｓ２０）。スキャナモジュール３０は引き続き、連続する電圧測定値が安定したと判定するまで電圧値測定を繰り返し（Ｓ２２のＮ）、連続する電圧測定値に基づいて、演算部３２が電圧値が安定したと判定すると（Ｓ２２のＹ）、演算部３２は、スキャナモジュール３０に指令を出し、第ｊ番目の端子と印加されている第i番目の端子の間の測定処理を実行させる（Ｓ２４）。
【００４９】
振り当てられた２５６個の端子全てについて測定処理が完了するまで、ステップＳ１６からステップＳ２４の手順が繰り返される（Ｓ２６）。
各順次測定部２４が振り当てられた２５６個の端子全てについて測定を終えると、印加端子が切り替えられて、ステップＳ１２からステップＳ２６の手順が繰り返され、バックボード１２の測定すべき端子全てについて順次印加し、他の端子との間の電圧測定が終了すると（Ｓ２８）、バックボード１２の布線試験は終了する。
【００５０】
図８は、図７のフローチャートの端子測定処理手順を示すフローチャートである。
変数ｋは各端子対毎の測定回数を示す自然数である。初めに変数ｋの初期値が１に設定される（Ｓ３２）。スキャナモジュール３０は、被測定端子と印加端子との間の電圧を測定する（Ｓ３４）。Ａ／Ｄ変換部３４はスキャナモジュール３０の測定値信号をデジタル信号に変換して演算部３２に送り、演算部３２は、その測定値が導通か、絶縁か、またはその中間値のいずれであるか判定する（Ｓ３６）。そして、導通または絶縁と判定した場合（Ｓ３６のＹ）、演算部３２は、インタフェイス２６、通信部２２を介して統括制御装置６０の制御部６２に、判定結果すなわち測定端子間が導通であるか絶縁であるかを示す情報を送信する（Ｓ４０）。統括制御装置６０の制御部６２は、測定結果と、良品基準値とを比較して試験合否を判定し（Ｓ４２）、その端子対についての測定処理を終了する。
【００５１】
この場合、ステップＳ４０の測定結果送信ステップにおいて、統括制御装置６０の制御部６２には測定値が導通であるか絶縁であるかの情報のみ送信される。合否判定に必要な情報のみ送信することにより、送信データ量を抑制できる。
なお、統括制御装置６０の制御部６２は、不合格と判定した場合、通信部２２、インタフェイス２６を介して順次測定部２４に実際の電圧測定値の送信を要求し、本体記憶部６４に格納してもよい。
或いは制御部６２は、通信部２２、インタフェイス２６を介して順次測定部２４に再測定を実行させてもよい。再測定の際、複数の順次測定部２４による並行測定を一旦停止し、再測定対象の端子対のみ、測定させてもよい。これにより、実際に不良が生じているのか、実際は良品であるのに測定の際の衝突により不合格と判定されているのか判定できる。
【００５２】
一方、演算部３２は、測定値について導通でも絶縁でもなく、その中間値であると判定した場合（Ｓ３６のＮ）、同一の端子対についてこれまでの試験測定回数を示す変数ｋが再測定上限回数Ｌ未満であるか否か判定し（Ｓ３８）、上限回数Ｌ未満である場合（Ｓ３８のＹ）、測定回数を示す変数ｋをインクリメントし（Ｓ４４）、乱数を生成して衝突時待機時間を決定する（Ｓ４６）。スキャナモジュール３０は、決定した衝突時待機時間が経過するまで待機後（Ｓ４８）、再度同じ端子対の電圧を計測する（Ｓ３４）。
【００５３】
同一の端子対についての試験測定回数を示す変数ｋが再測定上限回数Ｌに達している場合（Ｓ３８のＮ）、再度の計測は行わず、演算部３２は、インタフェイス２６、通信部２２を介して統括制御装置６０の制御部６２に端子間電圧測定値を送信する（Ｓ４０）。統括制御装置６０の制御部６２は、電圧測定値と、その端子間の良品基準値とを比較し、所定の範囲内で一致していれば合格、不一致であれば不合格と判定し（Ｓ４２）、その端子対の測定処理を終了する。
【００５４】
なお、同一の端子対の試験測定回数を示す変数ｋが再測定上限回数Ｌに達した場合（Ｓ３８のＮ）、演算部３２はインタフェイス２６、通信部２２を介して統括制御装置６０の制御部６２にその旨通知し、制御部６２は、通信部２２、インタフェイス２６を介して、順次測定部２４に単独測定指示を送信してもよい。制御部６２の指示を受け、複数の順次測定部２４は並行測定を一旦停止し、再測定対象の端子対の単独測定を行う。これにより、偶然に衝突が繰り返されているのか、それとも実際に端子間に抵抗があるため中間値と判定されているのか、判定できる。
【００５５】
以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５６】
例えば、実施形態においては布線試験装置１００が良品基準値との比較によりバックボードの布線試験を実施する例を示したが、布線試験装置１００は、自ら使用する良品基準値又は他の試験装置が布線試験の際に使用する良品基準値の測定もできる。この場合、布線試験装置１００は基準値測定装置であるともいえる。
【００５７】
良品基準値測定にあたり、布線試験装置１００は、接続不良等のない良品と判明しているバックボードについて各端子間の電圧を測定する。或いは３個以上のバックボードについて各端子間の電圧を測定し、複数のバックボードで一致する測定値を良品基準値として採用してもよい。
【００５８】
いずれの場合も布線試験装置１００は、図７および図８に示した布線試験手順と同様の手順で基準値測定対象バックボードの端子間電圧を測定する。ただし、統括制御装置６０の制御部６２は図８のステップＳ４２の合否判定に代えて、ステップ４０で送信された測定結果を良品測定データとして本体記憶部６４に格納する。この結果、各端子対について、導通、絶縁、あるいは中間値の場合には実際の測定値からなる良品測定データを取得できる。布線試験装置１００がその後の布線試験も実施する場合、この良品測定データをそのまま良品基準値として用いてもよい。他の装置がその後の布線試験を実施する場合、布線試験装置１００の測定の結果導通または絶縁とされた端子対についてはそのまま良品基準値として採用し、そうでない端子対、すなわち端子間に抵抗があると推定される端子対については設計値から算出した値を良品基準値として用いてもよい。
【００５９】
前述のように布線試験装置１００は、測定対象端子を切り替えた後、放電が終了し、電圧値が安定するまでの待ち時間を確保してより高精度に各端子間の電圧を測定しつつ、並列測定により総試験時間の増加を抑制する。したがって、より高精度な良品基準値をより効率的に測定できる。
【００６０】
一般的に良品基準値測定の際は上記のように高精度な測定が要求される一方、良品基準値に基づき実際に各バックボードの布線試験を行う際は、良品基準値測定時よりも精度の低い測定で問題のない場合が多い。
【００６１】
したがって布線試験装置１００は、布線試験の際、良品基準値測定の際よりも低い安定判定基準により前述の端子切り替え後安定判定を行い、測定までの待ち時間を短縮してもよい。これにより、さらに高速に布線試験を実施できる。
【００６２】
また、いったん布線試験装置１００によって良品基準値を測定した後、その良品基準値を用いて別の布線試験測定装置が布線試験を実施してもよい。前述のように布線試験においては、良品基準値測定時よりも短い端子切り替え後待ち時間で各端子間電圧を測定可能である。よって、並列測定を実施しない従来の布線試験機でも、布線試験時間を許容範囲内に抑えられるケースも想定できる。良品基準値を布線試験装置１００が作成することで、コスト等各製造現場の事情に合わせつつ、より時間がかかる良品基準値測定時間を抑制できる。
【００６３】
また、実施形態においては、並列測定装置５０は２個の並列測定ユニット２０を備え、各並列測定ユニット２０はそれぞれ６個の順次測定部２４を備え、各順次測定部２４に２５６個の端子の測定が割り当てられる構成としたが、並列測定ユニット２０の数、順次測定部２４の数、および各順次測定部２４に割り当てられる端子の数はこれに限られない。
例えば並列測定ユニット２０の数は、布線試験対象装置であるバックボード１２が動作時に接続可能なプリント基板ユニットの数と同じ数であってもよい。また、それぞれのプリント基板ユニットとバックボード１２とが接続されるコネクタのピンの数に合わせて、各並列測定ユニット２０に備えられる順次測定部２４の数、及び各順次測定部２４に割り当てられる端子の数が定められてもよい。各並列測定ユニット２０に設けられる順次測定部２４の数は並列測定ユニット２０によって異なってもよく、また各順次測定部２４に割り当てられる測定すべき端子数も順次測定部２４毎に異なってもよい。
これにより、試験対象であるバックボード１２の仕様に合わせて布線試験装置１００を構成できる。
【００６４】
また、実施形態においては、並列測定ユニット２０がシェルフ１４のスロットに挿入され、並列測定ユニット２０の端子接続部２８がバックボード１２のコネクタに嵌合する構成を示したが、並列測定ユニット２０はこの形態に限られない。また、布線試験対象装置もバックボード１２に限られず、実施形態にかかる布線試験装置１００は、複数の端子を有する様々な配線の布線試験に適用可能である。特に、電子部品が殆ど実装されず、配線と接続用端子のみの試験対象装置においては、端子間に抵抗が設けられることは稀であるため、電圧測定値を導通、絶縁、あるいはその中間値に分けて、中間値の場合に衝突と判定する本実施形態の構成が有効である。したがって布線試験装置１００は例えば、部品搭載前のプリント配線板の布線試験などにも適用できる。
端子接続部２８は、試験対象装置の測定端子にそれぞれ接触可能な複数の接触部を備える構成であればよく、例えばネイルベッド治具と呼ばれるプローブ治具として構成されてもよい。
【００６５】
また実施形態においては、並列測定装置５０及び統括制御装置６０は別個の装置としてケーブル４０で接続される構成を示したが、並列測定装置５０及び統括制御装置６０は一体として構成されてもよい。
また、実施形態において順次測定部２４の演算部３２の機能として説明した処理の一部が、インタフェイス２６、または統括制御装置６０の制御部６２の機能として処理されてもよい。同様に、実施形態においてインタフェイス２６の機能として説明した処理の一部が、順次測定部２４または制御部６２で処理されてもよく、実施形態において制御部６２の機能として説明した処理の一部が、順次測定部２４またはインタフェイス２６で処理されてもよい。
これにより、試験対象装置の規模や仕様、試験を実施する場所等に合わせて布線試験装置１００の構成を最適化できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように本発明は電気回路試験技術に関し、特に、布線試験装置及び布線試験方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１２  バックボード、  ２４  順次測定部、  ２８  端子接続部、  ３０  スキャナモジュール、  ３２  演算部、  ６２  制御部、  １００  布線試験装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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