(57)【要約】【課題】本発明は回路をより容易に検査できる回路検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明での回路検査装置10は、検査信号供給部12、信号印加測定用プローブ14、故障検出部13から構成する。検査信号供給部12が信号印加測定用プローブ14を介して検査対象回路11の検査対象信号線に検査信号を印加するとともにその信号線の信号を故障検出部13に取り込む。故障検出部13では信号異常検出部16の電源電流異常と信号異常の両方もしくはどちらかで、検査対象回路11の良否を判定する。この検査装置は検査に先立って検査対象回路の外部入力信号線に印加する検査入力を生成し検査時に与えなくても、検査信号供給部12からの信号印加だけで検査対象信号線に異常を発生させ、信号異常検出部16の電源電流や出力に異常を発生させ、回路内の故障を発見できるという特長を持っている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路を検査する装置で、検査対象回路に検査信号を供給する検査信号供給部と故障検出部から構成し、検査対象回路の検査対象信号線にこの検査装置を接続し、その信号線の信号異常で検査するだけでなく、故障検出部の電源電流異常でも回路を検査することを特徴とする回路検査装置
【請求項２】
前記装置で検査信号供給部の電源電流異常ででも回路を検査することを特徴とする回路検査装置
【請求項３】
前記装置で、回路が正しく動作するかを調べるための機能検査入力を検査対象回路に供給する機能検査入力印加部を更に備え、検査対象信号線の信号異常、故障検出部および検査信号供給部の電源電流異常の他に、検査対象回路の外部測定端子での信号測定でも検査する回路検査装置
【請求項４】
前記装置で、検査対象回路、機能検査入力印加部に電源電流測定部を更に備え、それらの電源電流異常ででも検査対象回路を検査する回路検査装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路内に発生する故障の存在の発見、故障箇所の特定を行う回路検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路内に発生した故障の存在を見つける、また故障箇所の特定を行う回路検査装置として、検査対象回路の外部入力信号線に機能検査入力を印加し、その時の検査対象回路の外部出力端子の信号を測定し、良品かどうかを判定する機能検査装置が現在一般的に使われている。その機能検査装置ではどのような機能検査入力を印加したらよいか、さらにその入力を印加してどのような異常がどの信号線に現れるかを検査前に前もって導出しておかなければならない。しかし、近年の回路の製造技術の進歩に伴い、機能が複雑な回路が作れるようになり、その一方で回路の測定可能な信号線が少なくなってきたことから、そのような検査装置では十分高い確率で故障を発見したり特定できなくなっている。
【０００３】
回路を動作させるために電源を回路に必ず接続しなければならないので、回路の外部出力信号線の信号だけでなく、電源から回路に流れる電源電流を測定し、その電源電流の異常で検査する検査装置が開発されている。その検査装置は短絡故障のように故障の異常を発生させた時に過大電源電流が流れる故障の発見には有効であることが知られ多用されている。しかしその検査装置は異常を発生させた時に過大電源電流が流れない断線故障を見逃す可能性が高い。
【０００４】
そこで、検査対象回路外部から交流電磁界を照射し、非接触で故障発生箇所に交流信号の異常を発生させ、それによって発生する検査対象回路の電源電流異常をとらえて良品かどうかを判定する回路試験装置が特開2001-166012で提案されている。しかし、故障の影響を生じさせるために非接触で交流電磁界を回路外部から印加するので、故障の影響を生じさせるためにどの程度の強さの電磁界を印加すべきかを探求するのが非常に困難となっている。さらにその検査装置による検査では電源電流異常を発生させるためにその検査を行うための検査対象回路の外部入力信号線に印加する検査入力を検査前に用意し、検査時に印加しなければならない。近年、回路の微細加工ができ、複雑な回路が製造できるようになっているので、その検査入力の導出が非常に困難となっていることから、検査入力生成をできる限り必要としない検査装置の開発が望まれている。
【特許文献１】特開2001-166012
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はディジタル回路、アナログ回路、アナログ・ディジタル混在回路において、検査対象回路の外部入力端子に検査用信号を必ずしも与えなくても、また検査対象回路の外部出力端子の出力信号を測定しなくても、検査対象回路内の故障の存在の発見、故障の発生箇所の特定ができる検査装置の開発を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の形態では検査対象回路に電源電圧を印加し、動作させた状態で、検査対象回路内の信号線に検査信号を回路外部から直接印加した状態のその信号線の信号を故障検出部に入力し、その信号異常とその入力信号によって故障検出部の電源電流に現れる異常のいずれかもしくは両方の異常により、検査対象回路を検査する。本発明は検査対象信号線の信号異常そのものでだけで検査するのでなく、その信号異常で故障検出部の電源電流異常を発生させ、その電源電流異常ででも検査対象回路を検査するところを一つの特徴としている。
【０００７】
特開2001-166012で提案されている回路試験装置は検査対象回路の外部から交流電磁界を印加し、非接触で故障信号線に交流信号を発生させ、その時に現れる検査対象回路の電源電流異常を基に検査する装置である。その検査装置では検査時に検査対象回路の電源電流異常が現れるような検査入力を検査対象回路の外部入力信号線に印加する必要がある。それに対し、本発明では必ずしも検査時に検査対象回路の外部入力信号線に対して検査入力を印加しなくてもよく、また回路の異常は検査対象回路の電源電流異常だけでなく、測定した信号の異常、本発明の検査装置の故障検出部の電源電流異常ででも検査対象回路を検査する点が特開2001-166012で提案されている回路試験装置と異なっている。
【０００８】
また、特開2001-166012で提案されている回路試験装置では回路外部から交流電磁界を印加し故障信号線に交流信号を発生させて検査対象回路の動作に異常を発生させている。それに対し、本発明での回路検査装置では交流信号だけでなく、直流信号、直流信号に交流信号を重畳させた信号を直接、検査対象信号線に印加し、検査対象回路の動作に異常を発生させる点が異なっている。
【０００９】
さらに、特開2001-166012で提案されている回路試験装置では、どのような強さの交流電磁界を印加すべきかは検査対象回路の電子回路部品の位置や検査対象信号線のサイズだけでなく、故障発生箇所によって異なり、最適な強さを決めるのは非常に困難である。そのため、検査時に印加する電磁界の強さを時間的に変化させ検査する必要が生じ、非常に長い検査時間が必要となる。それに対し、本発明での回路検査装置では、検査対象信号線に対して電気的に直接印加するため、印加すべき信号の大きさは、特開2001-166012で提案されている回路試験装置での交流電磁界の強さを決定することに比べ、容易に決定できるという特長を本発明での回路検査装置は持っている。
【００１０】
本発明の第２の実施形態は、検査対象回路の外部入力信号線に対して検査入力を与えた状態で第１の形態で検査するものである。検査入力を与えることで本発明の第１の形態の検査装置での検査がより容易となる故障が存在するので、第２の形態では検査時に検査入力を与えて検査できるようにしている。それにより本検査装置でより多くの種類の故障が発生しても故障と判定できるようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明での回路検査装置を用いて回路を検査することで、容易に回路を検査できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の第１の実施形態における検査対象回路11を検査する回路検査装置10のブロック図である。回路検査装置10は検査対象回路11内の検査対象信号線に信号を供給する検査信号供給部12、検査信号供給部12からの信号を検査対象回路11の信号線に供給し、その信号線の信号を測定するための信号印加測定用プローブ14、測定した信号の異常を検出し、故障回路かどうかを判定する故障検出部13からなる。
【００１３】
検査対象回路11、検査信号供給部12、故障検出部13の電源電圧は各々に設けた電源電圧供給部18から供給する。回路検査装置10では検査対象回路11を、信号印加測定用プローブ14で測定した信号とその信号の異常を検出する故障検出部13内の信号異常検出部16に流れる電源電流のいずれか、もしくはその両方に異常がないか調べ、検査する。測定した信号の異常は測定信号による良否判定部20で検出する。また信号異常検出部16に流れる電源電流異常は、故障検出部13内に電源電流測定部17を設け、信号異常検出部16の電源電流を測定し、電源電流による良否判定部19で検出する。
【００１４】
本発明の第２の実施形態における回路検査装置50のブロック図を図２に示す。図２の回路検査装置50における検査時に、検査信号発生部15、機能検査入力印加部21、検査対象回路11の電源電流異常だけでなく、信号異常検出部16、検査対象回路11の外部出力端子の信号異常も現れるため、図２の回路検査装置の実現形態はそれらのどれかの異常ででも故障を発見できるようにしたものである。
【実施例】
【００１５】
図３は本発明の第１の実施形態における回路検査装置の構成例である。図３では直流電圧計35および直流電圧計39の測定値を人間が読みとり、検査対象回路11の良否判定を行うものとし、図１における電源電流測定による良否判定部19と測定信号におる良否判定部20は図３では省略している。また、図３では、信号印加測定プローブ14は導線33で実現している。検査信号供給部12から信号印加測定プローブ14に供給する信号は、本発明の回路検査装置では直流信号だけ、交流信号だけ、直流信号の上に交流信号が重畳した信号のいずれかとなる。図３は検査信号として直流電圧を検査対象回路11の対象信号線に供給する場合の検査例である。
【００１６】
図３の構成例では直流電圧を検査信号として供給しているので、検査信号発生部15では直流電圧源37から信号印加測定プローブの方向にのみ電流が流れるようにダイオード32と、またその電流を制限するための抵抗31から構成している。さらに、図３の故障検出部13の信号異常検出部16はインバータ論理ゲート30を使用し、信号印加測定プローブ14からの信号の直流成分の異常を検出している。そのプローブからの信号の異常はインバータ論理ゲート30の出力電圧を直流電圧計39で測定し検出するだけでなく、電源電圧供給部36からインバータ論理ゲート30に供給される電源電流異常として検出する。図３の検査例では、抵抗34で電流を電圧に変換し、その電圧を直流電圧計で測定し、インバータ論理ゲート30に流れる電源電流異常を検出する。
【００１７】
図３の回路検査装置の構成例で論理回路を検査する場合、直流電圧源37の電圧VAは直流電圧源36の電圧VBの約半分の値に、直流電圧源44の電圧VCはVBと同じ電圧に設定する。それにより検査信号供給部12は導線33にVBの約半分の電圧を出力しようとする。図３の検査対象回路11に故障が発生していない場合は、NANDゲート40の出力がHレベル電圧を出力する入力がNANDゲート40に与えられると、Ｈレベル電圧はVB/2より大きいためダイオード32がオフ状態となり、ゲート30の入力電圧はそのＨレベル電圧となり、ゲート30はＬレベル出力電圧を出力する。検査対象回路11に故障が発生していなく、その回路内のNANDゲート40がＬレベル出力電圧を出力する入力がゲート40に与えられた場合は、信号線46の電圧はほぼ0Vの電圧となるようにゲート40は働く。この場合、ダイオード32がオン状態となり、直流電圧源37からNANDゲート40のGND端子を経由して検査対象回路11のGND端子45に向かって電流が流れ、NANDゲート40の出力電圧はほぼ0Vとなる。またゲート30の入力電圧もほぼ０Vとなり、ゲート30はＨレベル出力電圧を出力する。上記のいずれの場合でもゲート30には各出力電圧レベルの出力時に流れるゲート30の静的電源電流が直流電圧源36から流れる。
【００１８】
図４は図３の検査対象回路11に発生する故障例である。図４（ａ）はゲート40の出力端子に断線故障が発生した故障例である。図４（ｂ）はゲート40の出力信号線46とインバータゲート42の出力信号線との間に短絡故障が発生した例である。図４（ｂ）の短絡故障は抵抗成分を伴った短絡故障である。いずれも近年、よく発生し従来の検査装置では検査しにくい故障である。
【００１９】
図４（ａ）の場合、信号線46の電圧は信号印加測定プローブ33から供給される信号で決まる。図３の回路検査装置で検査する場合、図４（ａ）の断線故障で信号線46の電圧は直流電圧源37の電圧VA、つまり直流電圧源36の電圧VBの約半分の電圧となる。直流電圧源44の電圧VCはVBと同じ電圧にするので、ゲート41の入力電圧はＨレベル入力電圧とＬレベル入力電圧の間の電圧となり、ゲート41の出力電圧はＨレベルとなるかＬレベルとなるか予測できないが、ゲート41の出力電圧に関係なく正常時には流れない大きな電源電流がゲート41に流れることになる。また、信号異常検出部16のインバータ論理ゲート30においてもゲート41と同様に、その入力電圧がＨレベル入力電圧とＬレベル入力電圧の間の電圧となる。一般にどのような論理ゲートでも入力電圧がその範囲内の電圧をとると、Ｈレベル電圧、Ｌレベル電圧のいずれかの出力時よりも非常に大きな電源電流がその論理ゲートに流れる。そのため、検査対象回路11の正常時には流れない大きな電源電流異常が信号異常検出部16の論理ゲート30にも現れ、直流電圧計35の測定値が正常時よりも著しく大きくなる。その測定値異常により、図４（ａ）の断線故障を本発明の回路検査装置は発見する。
【００２０】
信号印加測定プローブ33を検査対象信号線46に接続すると、必ず接触抵抗成分が接続箇所に発生する。本発明の回路検査装置ではその接触抵抗が発生しても、断線故障発生時の検査でゲート30の入力電圧が接触抵抗値に関係なくＨレベル入力電圧とＬレベル入力電圧の間の電圧となるため、確実にその断線故障は発見できるということも本発明の回路検査装置の特長の一つとなっている。
【００２１】
図４（ｂ）の短絡故障が発生しそれを本発明の回路検査装置で発見する場合は、短絡故障を出力信号線としてもつ論理ゲート40と論理ゲート42に異なる出力論理レベルを出力するような検査入力を検査対象回路11の外部入力信号線に印加した状態で検査する。つまりゲート40の入力ａ、ｂのどちらかもしくは両方がＬレベルとなるようにし、ゲート42の入力をＨレベルにする検査入力を検査対象回路11に印加する。それにより正常時には流れない大きな電源電流が検査対象回路11の電源電圧供給部18の直流電圧源44からゲート40の電源電圧端子、抵抗47を経由してゲート42のGND端子に流れる。と同時に、検査対象信号線46の電圧がＨレベル入力電圧とＬレベル入力電圧の間の電圧となり、ゲート41の出力電圧レベルが不定となり、正常時に流れない大きな電源電流がゲート41に流れる。また回路検査装置内の信号異常検出部16のゲート30にもゲート41と同様に出力電圧レベルが不定となると共に、正常時よりも著しく大きな電源電流が流れる。それにより、直流電圧計35の測定値が正常時よりも著しく大きくなり、図４（ｂ）の短絡故障も検出できる。
【００２２】
図４（ｂ）のような短絡故障に対しては検査対象回路11に対する検査入力を検査前に用意し、検査時に印加する必要がある。ところが、図４（ａ）のような断線故障に対してはゲート40の出力電圧レベルがＨレベルでもＬレベルでも本発明の回路検査装置10で検出できるため、検査入力を検査前に前もって用意しておく必要がない。短絡故障に対してはさまざまな検査装置が提案されていてそれを用いて高い確率で検査できる状況となっているのに対して、断線故障に対してはそれが困難となっている。その断線故障が検査入力生成が不要で発見できるのが本発明の一つの特長となっている。
【００２３】
ここでは検査対象回路11として論理回路を例として説明しているが、アナログ回路、アナログ・ディジタル混在回路の検査においても論理回路と同様な方法で検査する。
【００２４】
なお本発明の実施の形態を実施形態１および実施形態２に個別に説明しているが、図２の回路検査装置による検査時に現れる個々の異常の組み合わせによる検査も本発明に含まれる。請求項１による回路検査装置は図１のブロック図で表せる回路検査装置を、請求項４による回路検査装置は図２の回路ブロック図で表せる回路検査装置を表している。請求項２および請求項３による回路検査装置は図２の回路ブロック図の一部で構成する検査装置である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の最小構成の回路検査装置10のブロック図を示す。
【図２】本発明の最大構成の回路検査装置50のブロック図を示す。
【図３】本発明の最小構成の回路検査装置10の構成例を示す。
【図４】発生しやすい故障を含んだ検査対象回路例を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１０・・・回路検査装置、１１・・・検査対象回路、１２・・・検査信号供給部、１３・・・故障検出部、１４・・・信号印加測定用プローブ、１５・・・検査信号発生部、１６・・・信号異常検出部、１７・・・電源電流測定部、１８・・・電源電圧供給部、１９・・・電源電流による良否判定部、２０・・・測定信号による良否判定部、２１・・・機能検査入力印加部、２２・・・出力信号による良品判定部、３０・・・信号異常検出用インバータ論理ゲート、３１・・・電源電流制限用抵抗、３２・・・電源電流方向限定用ダイオード、３３・・・導線による信号印加測定用プローブ、３４・・・電流電圧変換用抵抗、３５・・・電源電流測定用直流電圧計、３６・・・信号異常検出部用直流電圧源、３７・・・検査信号発生部用直流電圧源、３８・・・回路検査装置のGND電位供給源、３９・・・信号異常検出用直流電圧計、４０・・・検査対象回路11内のNAND論理ゲート、４１・・・検査対象回路11内のAND論理ゲート、４２・・・検査対象回路11内のインバータ論理ゲート、４３・・・検査対象回路11内のOR論理ゲート、４４・・・検査対象回路11用直流電圧源、４５・・・検査対象回路11用GND電位供給源、４６・・・検査対象信号線、４７・・・短絡故障の抵抗成分、５０・・・本発明の最大構成の回路検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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