(57)【要約】    【課題】アナログ入出力をパッケージ裏面のリードレス端子で回路ボード側に半田付けしたパッケージ構造の集積回路の端子状態に起因した故障を簡単に診断可能とする。    【解決手段】  集積回路１０は、アナログ信号を出力するアナログ出力回路７２と、アナログ出力回路７２の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子７４と、回路ボード１２に実装した状態でリードレス端子７４のアナログ出力電圧を測定して転送する。測定部４８は、故障診断時に、アナログ出力回路７２を測定部４８に接続する切替部７８と、切替部７８による故障診断状態でリードレス端子７４のアナログ出力電圧を測定するＡＤ変換器８６とを備え、ＡＤ変換器８６の測定電圧を判定部９０にシリアル転送してリードレス端子７４のアナログ出力電圧が正常電圧か異常電圧かを判定させる。    【選択図】      図１
2007024659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路に於いて、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、
前記アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする集積回路。
【請求項２】
請求項１記載の集積回路に於いて、前記測定部は、
故障診断時に、前記アナログ出力回路の出力ラインを前記測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、
前記切替部による故障診断状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定するＡＤ変換器と、
を備え、
前記ＡＤ変換器から外部の判定部に測定した前記リードレス端子のアナログ出力電圧を転送することを特徴とする集積回路。
【請求項３】
請求項２記載の集積回路に於いて、前記アナログ出力回路が複数存在する場合、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインを前記ＡＤ変換器に順次接続することを特徴とする集積回路。
【請求項４】
集積回路に於いて、
外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、
前記アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする集積回路。
【請求項５】
集積回路とその外部回路を実装した回路ボードに於いて、
集積回路は、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、
前記アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする回路ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードレス端子の半田接続によりアナログ入出力ラインを回路ボード側と接続する集積回路及び回路ボードに関し、特に、アナログ入出力ラインを外部接続するリードレス端子を含む信号ラインの製造不良による故障を自己診断する集積回路及び回路ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報処理装置等の電子機器にあっては、機器の小型化の要求を実現するために、また、高速な信号伝送のために部品の小型化及び高密度な実装が進められている。このような高密度実装を実現するため、集積回路のパッケージの構造にも工夫が凝らされたものが使われている。
【０００３】
従来、集積回路の高密度実装に適したリードレスのパッケージ構造としてボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＱＦＮパッケージ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  ＮｏｎーＬｅａｄｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ）が知られている。
【０００４】
ボールグリッドアレイ、通称ＢＧＡは、プリント基板に接するパッケージの裏面に半田ボールで構成したリードレス端子を格子状且つ一定間隔に配置したパッケージであり、リードレス端子を対応するプリント板のパターンに半田付けする。リードレス端子はパッケージの裏側にあり、パッケージとプリント板に挟まれた狭い空間にあるので、前もって接合用のペースト状の半田をプリント板のパターンに印刷処理により塗布し、パッケージ全体を加熱して端子部分に着いている接合用半田を融解させて半田付けを行う。
【０００５】
また、ＱＦＮパッケージはリードをなくし、半田付け用の電極パッドのみを形成した構造のパッケージであり、電極パッドはパッケージの裏面に位置している。
【特許文献１】特開平１１−６４４６５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パッケージ構造としてボールグリッドアレイやＱＦＮを使用した集積回路を実装した回路装置、特に、ＰＬＬを含んだモータ回転速度制御ループのアナログ回路部分、即ち、チャージポンプ回路やループフィルタの回路部分、に動作マージンが減少するような不具合があると、フィードバックループが形成されているため、凡その回転制御は可能であるが、回転変動や回転速度が期待の仕様を満足しないことがある。このような場合に不具合箇所を絞り込む方法として、ループを開いて、各ブロックの動作のゲインとリニアリティ、動作点（オフセット）を精密に測定して検証するが、ループを開くと通常動作ができ無いので、原因箇所の特定が非常に困難で、高度なスキルと多くの工数を必要とする。
【０００７】
また、不具合箇所の究明の際には、アナログ出力信号を回路ボード側の回路に出力しているパッケージ裏面のリードレス端子の状態を見る必要があるが、端子部分はパッケージの裏側に隠れており、半田付け部分の異常、接続不良、導電性異物付着による短絡障害などを目視による外観検査で検出することが困難であり、障害箇所の特定に支障をきたしている。
【０００８】
本発明は、アナログ入出力ラインを実装状態で外部から見ることができないか見えにくいリードレス端子で回路ボード側に半田付けしたパッケージ構造の集積回路の端子状態に起因した故障を簡単に診断可能とする集積回路及び回路ボードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
図１は本発明の原理説明図である。本発明はアナログ出力用のリードレス端子について故障診断機能を備えた集積回路を提供する。本発明による集積回路１０は、アナログ信号を出力するアナログ出力回路７２と、アナログ出力回路７２の出力ラインを回路ボード１２に半田接続するリードレス端子７４と、回路ボード１２に実装した状態でリードレス端子７４のアナログ出力電圧を測定する測定部４８とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、測定部４８は、故障診断時に、アナログ出力回路７２を測定部４８に接続して故障診断状態とする切替部７８と、切替部７８による故障診断状態でリードレス端子７４のアナログ出力電圧を測定するＡＤ変換器８６とを有し、ＡＤ変換器８６から外部の判定部９０に測定したリードレス端子７４のアナログ出力電圧を転送する。
【００１１】
アナログ出力回路が複数存在する場合、切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインをＡＤ変換器に順次接続する。
【００１２】
切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインをＡＤ変換器に接続する第１切替部と、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインをリードレス端子に接続する第２切替部とを備える。
【００１３】
測定部は、集積回路に内蔵された、又は回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けてリードレス端子のアナログ出力電圧の測定を実行して測定結果を転送する。
【００１４】
本発明は、コンピュータにより実行される判定プログラムを提供する。本発明の判定プログラムは、コンピュータに、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、回路ボードに実装した状態でリードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部とを備えた集積回路の測定部で測定したアナログ出力電圧を入力するステップと、
アナログ出力電圧がアナログ出力回路の出力インピーダンスとリードレス端子を介して接続された回路ボードの外部アナログ入力回路の入力インピーダンスで決まる規定電圧を中心とした所定電圧範囲にある場合に正常電圧と判定し、所定電圧範囲外の電圧にある場合にリードレス端子の半田接続に起因した異常電圧と判定するステップと、
を実行させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の形態にあっては、アナログ入力用のリードレス端子について故障診断機能を備えた集積回路を提供する。即ち、本発明の集積回路は、外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、回路ボードに実装した状態でリードレス端子のアナログ入力電圧を測定して転送する測定部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
ここで、測定部は、故障診断時に、アナログ入力回路の入力ラインを測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、切替部による故障診断状態でリードレス端子のアナログ入力電圧を測定するＡＤ変換器とを有し、ＡＤ変換器から外部の判定部に測定したリードレス端子のアナログ入力電圧を転送する。
【００１７】
アナログ入力回路が複数存在する場合、切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ入力回路の入力ラインをＡＤ変換器に順次接続する。
【００１８】
切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ入力回路の入力ラインをＡＤ変換器に接続する第１切替部と、診断対象となった前記アナログ入力回路の入力ラインをリードレス端子に接続する第２切替部とを備える。
【００１９】
測定部は、集積回路に内蔵された、又は回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けてリードレス端子のアナログ入力電圧の測定を実行して測定結果を転送する。
【００２０】
本発明は、コンピュータにより実行される判定プログラムを提供する。本発明の判定プログラムは、コンピュータに、
外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、回路ボードに実装した状態でリードレス端子のアナログ入力電圧を測定する測定部とを備えた集積回路の測定部で測定されたアナログ入力電圧を入力するステップと、
アナログ入力電圧がリードレス端子を介して接続された回路ボードの外部アナログ出力回路の出力インピーダンスとアナログ入力回路の入力インピーダンスとで決まる規定電圧を中心とした所定電圧範囲にある場合に正常電圧と判定し、所定電圧範囲外の電圧にある場合にリードレス端子の半田接続に起因した異常電圧と判定するステップと、
を実行させることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、アナログ出力をもつ集積回路とその外部回路を実装した回路ボードを提供する。集積回路は、アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、回路ボードに実装した状態でリードレス端子のアナログ出力電圧を測定して転送する測定部とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
なお、回路ボードに実装した集積回路の詳細は、アナログ出力用リードレス端子の故障診断機能を備えた集積回路と基本的に同じになる。
【００２３】
本発明は、アナログ信号を受けるアナログ入力回路を設けた集積回路とその外部回路を実装した回路ボードを提供する。集積回路は、外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、回路ボードに実装した状態でリードレス端子のアナログ入力電圧を測定して転送する測定部とを備えたことを特徴とする。なお、回路ボードに実装した集積回路の詳細は、アナログ入力用リードレス端子の故障診断機能を備えた集積回路と基本的に同じになる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、回路ボードに集積回路を実装した状態でアナログ出力用のリードレス端子又はアナログ入力用のリードレス端子と回路ボードのパターンとの半田付け部分が見えなくとも、集積回路に対し回路ボード上のプロセッサから故障診断を指示すると、リードレス端子のアナログ入力電圧又はアナログ入力電圧がＡＤ変換器により高精度で読取られ、リードレス端子を含む信号ラインに接続されるアナログ出力回路及びアナログ入力回路の各々のインピーダンスで決まる規定電圧との比較で正常か異常かを判定され、外観検査が困難なアナログ出力用又は入力用のリードレス端子を含む信号ラインの半田付けの状態を簡単に診断することができる。
【００２５】
この故障診断により検出できる異常としては、集積回路のリードレス端子と回路ボードのグランドパターン、電源パターンまた、は他の低インピーダンスの信号線との間に導電性異物等が付着することによる生じるリーク電流の増加、短絡障害がある。
【００２６】
このため本発明による測定部を備えたアナログ入出力を行う集積回路を実装した回路ボードの組込み機器や装置で不具合が発生した場合には、本発明の集積回路に対する故障診断の実行で、外部からは見ることのできないリードレス端子の半田付け状態に起因したアナログ出力信号、または、アナログ入力信号の異常の有無を簡単に突き止めることができる。
【００２７】
また、製品の検査工程に本発明によるアナログ出力回路又はアナログ入力回路を備えた集積回路の故障診断を含めることで、製品出荷前の段階で不具合を発見でき、後工程の生産歩留まりを向上し、製品の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図２はボールグリッドアレイを使用した本発明の対象となる集積回路のパッケージ構造の説明図である。図２（Ａ）は本発明の対象となる集積回路１０の表側の斜視図であり、多層プリント基板５０上にステージ５５を介してチップ５２を配置し、多層プリント基板５０の端子側とチップ５２との間をＡｕワイヤ−３４で接続し、その上部をレジン５６により封止している。多層プリント基板５０の裏面には、図２（Ｂ）の裏面側の説明図に示すように、半田ボール５８が格子状に配置されている。
【００２９】
このような構造を備えた本発明の対象となる集積回路１０は、回路ボードのパターンに接合用のペースト状の半田を印刷処理により塗布した状態で位置決め配置し、パッケージ全体を加熱することで半田ボール５８を融解させて半田付けを行っている。このため、集積回路１０を回路ボードに半田付けで実装した状態にあっては、外部から裏面側の半田ボール５８によるパターンとの半田付け状態を見ることはできない。
【００３０】
図３は、本発明の対象となるＱＦＮパッケージを使用した集積回路１０の説明図である。図３において、パッケージ裏面にはリードをなくした端子６０およびＡｕバンプ６８が配置され、チップ６２との間をＡｕワイヤー６４で接続し、その上部をレジン６６により封止している。
【００３１】
このような構造を備えた集積回路１０を回路ボードのパターンに接合用のペースト状の半田を印刷処理により塗布した状態で位置決め配置し、パッケージ全体を加熱することで半田付けを行っており、実装状態にあっては、外部から裏面側の端子６０の半田付け状態を見ることはできない。
【００３２】
図４は、アナログ出力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明による集積回路の回路ブロック図である。図４において、ボールグリッドアレイのパッケージまたはＱＦＮパッケージを使用した集積回路１０には、回路ボード１２のパターンに半田付け接続したリードレス端子の故障診断を行うための測定部４８が設けられている。
【００３３】
測定部４８は、回路ボード１２に対する集積回路１０の実装状態で半田付け固定したリードレス端子のアナログ出力電圧を測定して転送する。集積回路１０の測定部４８に対応してプロセッサとして機能するＭＰＵ２０には判定部９０を備えた故障診断制御部４６が設けられている。
【００３４】
集積回路１０の測定部４８による診断処理は、本発明の集積回路１０を実装した回路ボード１２を使用した装置の製造ラインにおける組立てが完了した段階で試験設備に接続されて試験処理が行われる際に、同時に故障診断処理が行われる。
【００３５】
試験設備は装置を接続した状態で試験用プログラムを例えば回路ボード１２上のＭＰＵ２０のメモリにダウンロードし、ＭＰＵ２０はメモリにダウンロードした試験用プログラムを実行して必要な試験処理を行う。この試験設備からダウンロードされる試験用プログラムの中にアナログ出力用のリードレス端子の故障診断プログラムが含まれており、故障診断プログラムの実行によりＭＰＵ２０の故障診断制御部４６の機能が実現される。
【００３６】
即ち、ＭＰＵ２０は試験設備からダウンロードされた故障診断プログラムを実行することにより故障診断制御部４６の機能を実現し、集積回路１０に設けている測定部４８に対し、そのリードレス端子の半田付けによるアナログ出力電圧の状態を診断するための測定をリアルバス３０を介して指示し、同時に、ロジック回路７０をアナログ出力回路７２−１〜７２−３の測定に必要な目標とするアナログ電圧信号を出力する動作状態にセットし、測定部４８から送られてきた測定電圧データを判定部９０で判定して診断結果を求め、試験設備に通知することになる。
【００３７】
集積回路１０は適宜のロジック回路７０を備え、ロジック回路７０に続いてアナログ出力回路７２−１〜７２−３を設けている。アナログ出力回路７２−１〜７２−３の出力はリードレス端子７４−１〜７４−３を介して、集積回路１０を実装している回路ボード１２上に配置された外部アナログ入力回路７６−１〜７６−３に入力接続されている。
【００３８】
本発明による測定部４８は、切替部７８、切替制御部８４、ＡＤ変換器８６、シリアルインタフェース部８８で構成される。切替部７８には、アナログ出力回路７２−１〜７２−３の出力ラインをリードレス端子７４−１〜７４−３に接続する第１切替部としての第１切替スイッチ８０−１〜８０−３と、アナログ出力回路７２−１〜７２−３の出力ラインをＡＤ変換器８６に選択的に入力接続する第２切替部としての第２切替スイッチ８２−１〜８２−３を設けている。
【００３９】
切替部７８は、シリアルインタフェース部８８を介してＭＰＵ２０の故障診断制御部４６より故障診断の指示コマンドを受けた際に動作し、例えばアナログ出力回路７２−１〜７２−３の順番に切替部７８のスイッチを順次切り替える。
【００４０】
即ち、最初はアナログ出力回路７２−１に対応した第１切替スイッチ８０−１と第２切替スイッチ８２−１をオンし、アナログ出力回路７２−１の出力ラインをリードレス端子７４−１を介して外部アナログ入力回路７６−１の入力ラインに接続した状態で、このアナログ出力回路７２−１の出力からリードレス端子７４−１を介してアナログ入力回路７６−１の入力に至るアナログ入出力ラインの電圧を、第２切替スイッチ８２−１を介してＡＤ変換器８６に入力し、リードレス端子７４−１に加わっているアナログ出力電圧をデジタルデータに変換してシリアルインタフェース部８８からシリアルバス３０を介してＭＰＵ２０に出力する。
【００４１】
アナログ出力回路７２−１に対応したリードレス端子７４−１のアナログ出力電圧の測定が済むと、第１切替スイッチ８０−１と第２切替スイッチ８２−１をオフに切り替え、次に第１切替スイッチ８０−２と第２切替スイッチ８２−２をオンに切り替えて、アナログ出力回路７２−２に対応したリードレス端子７４−２のアナログ出力電圧の測定を行う。これをアナログ出力回路７２−３についても同様に繰り返す。
【００４２】
ＭＰＵ２０の故障診断部４６には判定部９０の機能が設けられる。判定部９０は、例えばアナログ出力回路７２−１のリードレス端子７４−１に対する故障診断方法を例に取ると、第１切替スイッチ８０−１，第２切替スイッチ８２−１をオンした状態で、アナログ出力回路７２−１の出力インピーダンスと外部アナログ入力回路７６−１の入力インピーダンスで決まるリードレス端子７４−１の電圧を規定電圧として予め設定し、この規定電圧を中心に±ΔＶのアナログ出力電圧として許容できる範囲について、ＡＤ変換器８６で測定されたデジタルデータから正常電圧範囲と判定し、それ以外の電圧範囲については異常電圧範囲にあると判定する。
【００４３】
リードレス端子７４−１の信号ラインのアナログ出力電圧は、半田付けによる回路ボード１２の回路パターンに接続した状態で、リードレス端子７４−１と回路ボード上のプラスパターンあるいはグランドパターンとの間に導電性異物が存在していなければ、リードレス端子７４−１から見た入出力インピーダンスで決まる規定電圧にあるが、リードレス端子７４−１と回路ボード１２側のパターンとの間に半田付け等の製造過程で導電性異物が付着していた場合には、この導電性異物の抵抗成分により、リードレス端子７４−１から見た入出力インピーダンスが異なったものとなり、この結果、ＡＤ変換器８６で測定したアナログ出力電圧が正常電圧範囲を外れることになる。
【００４４】
判定部９０は、切替部７８による全てのリードレス端子７４−１〜７４−３に対するアナログ出力電圧の測定結果に基づく判定が済むと、判定結果のうち異常電圧範囲と判定されたリードレス端子の情報を故障診断結果とし、ＭＰＵ２０から外部の試験設備に対し故障診断結果を送ることになる。
【００４５】
図５は図４におけるアナログ出力用のリードレス端子に対する診断原理をアナログ出力回路７２−１について取り出して示している。図５において、アナログ出力回路７２−１は、オペアンプ９２と、電源ラインとグランドの間に直列接続された出力抵抗９４，９６で表わすことができる。
【００４６】
アナログ出力回路７２−１の出力は第１切替スイッチ８０−１を介してリードレス端子７４−１に接続され、ここから半田接続された回路ボード１２上のパターンを通って外部アナログ入力回路７６−１に入力接続される。外部アナログ入力回路７６−１は、入力ラインに対し電源ラインとグランドとの間に入力抵抗９８，１００を直列接続した回路として扱うことができる。更に、アナログ出力回路７２−１の出力は第２切替スイッチ８２−１を介して、測定部として機能するＡＤ変換器８６に入力接続されている。
【００４７】
このようなリードレス端子７４−１に対するアナログ入出力回路において、リードレス端子７４−１を回路ボード１２のパターンに半田接続した際に、フラックスやゴミなどの導電性異物が付着する場合がある。
【００４８】
リードレス端子７４−１と回路ボード上のパターンとの間に付着した導電性異物１０２，１０４は、一種の抵抗成分と見なすことができる。このため導電性異物１０２，１０４が付着した場合には、リードレス端子７４−１から見た入出力インピーダンスが導電性異物１０２，１０４の抵抗成分により、正常な場合と異なった値となる。
【００４９】
図６は図５のリードレス端子が正常な場合と、電源Ｖｃあるいは、グランド０Ｖに導電性異物が付着した場合の入出力インピーダンスの等価回路図である。
【００５０】
図６(Ａ)はリードレス端子が正常な場合であり、この場合にはアナログ出力回路７２−１の出力抵抗９４，９６の直列回路と外部アナログ入力回路７６−１の入力抵抗９８，１００の直列回路の分圧点を接続した梯子型回路であり、リードレス端子のアナログ出力電圧Ｖｓは次式で与えられる。
【００５１】
【数１】
2007024659.tif 000003
【００５２】
尚、例えば（Ｒ１／／Ｒ３）は抵抗Ｒ１，Ｒ３の並列抵抗値を省略して示しており、正確には、（Ｒ１／／Ｒ３）＝１／｛（１／Ｒ１）＋（１／Ｒ３）｝で与えられる。
【００５３】
ここで出力抵抗９４の抵抗値をＲ１、出力抵抗９６の抵抗値をＲ２、入力抵抗９８の抵抗値をＲ３、入力抵抗１００の抵抗値をＲ４とし、Ｒ１＝Ｒ２、Ｒ３＝Ｒ４であったとすると、リードレス端子に導電性異物の付着がない正常時にあっては、アナログ出力電圧ＶｓはＶｓ＝Ｖｃ／２となる。
【００５４】
この場合の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値としては、例えばＲ１＝Ｒ２＝３００ＫΩ、Ｒ３＝Ｒ４＝１ＭΩとなる。このため並列抵抗値（Ｒ１／／Ｒ３）＝（Ｒ２／／Ｒ４）＝約２３０ＫΩとなっている。
【００５５】
図６（Ｂ）は、図５においてリードレス端子７４−１と回路ボード１２上のプラスラインとの間に導電性異物１０２が付着した場合の等価回路であり、導電性異物１０２の抵抗成分をＲｘとしている。この場合のリードレス端子のアナログ出力電圧Ｖｓは次式で与えられる。
【００５６】
【数２】
2007024659.tif 000004
【００５７】
この場合には、導電性異物１０２の抵抗成分が加わることで、リードレス端子のアナログ出力電圧Ｖｓは図６（Ａ）の正常な場合に対し高めの電圧に変化する。
【００５８】
図６（Ｃ）は、図５に示すように、リードレス端子７４−１と外部の回路ボード１２上のグランドラインとの間に導電性異物１０４が付着した場合の等価回路図である。ここで導電性異物１０４の抵抗成分をＲｙとしている。この場合のリードレス端子のアナログ出力電圧Ｖｓは次式で与えられる。
【００５９】
【数３】
2007024659.tif 000005
【００６０】
導電性異物１０４の付着による抵抗成分Ｒｙが加わった場合には、リードレス端子のアナログ出力電圧Ｖｓは図６（Ａ）の正常時に比べ低めの電圧に変化する。
【００６１】
図７は図４の判定部９０により判定するアナログ出力電圧の正常電圧範囲と異常電圧範囲の説明図である。図７において、図６（Ａ）のリードレス端子が正常な場合のアナログ出力電圧Ｖｓは、例えばＶｃ／２である。この正常時の規定電圧Ｖｓに対し、±ΔＶのアナログ出力電圧の変動の許容範囲を設定し、これを正常電圧範囲１０６としている。
【００６２】
このような正常電圧範囲１０６に対し、それ以上の電圧範囲については異常電圧範囲１０８とし、また、それ以下の電圧範囲については異常電圧範囲１１０としている。正常電圧範囲１０６及び異常電圧範囲１０８，１１０は、図５の判定部９０に予め設定されており、切替部７８に対する故障診断のためのスイッチ切替えによりＡＤ変換器８６で測定されたアナログ出力電圧と比較することで異常電圧範囲か正常電圧範囲かを判断し、もし異常電圧範囲であった場合には、故障診断ファイルに測定電圧を保存すると共に、異常フラグをオンするようになる。
【００６３】
なお図４の実施形態にあっては、ＡＤ変換器８６で測定されたアナログ出力電圧が正常電圧範囲にあるか異常電圧範囲にあるかの判定機能を、ＭＰＵ２０に設けた判定部９０に持たせているが、この判定機能を集積回路１０の測定部４８側に持たせてもよい。
【００６４】
更に図４の実施形態において、切替部７８がリードレス端子７４−１〜７４−３のアナログ出力電圧を順次測定するための第２切替スイッチ８２−１〜８２−３に加え、アナログ出力回路７２−１〜７２−３の出力を故障診断時に順次リードレス端子７４−１〜７４−３に接続する第１切替スイッチ８０−１〜８０−３を設けている理由は、特定のアナログ入出力回路部の故障診断の際に他のアナログ出力回路部のリードレス端子に対する接続状態を完全に切り離しておくことで、故障診断対象となったアナログ入出力ラインに対する影響を回避し、分解能を上げるためである。
【００６５】
また、第１切替スイッチ８０−１〜８０−３を設けていることで、リードレス端子７４−１〜７４−３のアナログ出力電圧の測定以外に、第１切替スイッチ８０−１〜８０−３をオフした状態で第２切替スイッチ８２−１〜８２−３を順次オンすることで、アナログ出力回路７２−１〜７２−３のアナログ出力電圧そのものを直接測定してさらに判定の分解能を上げることもできる。
【００６６】
図８は図４のＭＰＵ２０に設けた故障診断制御部４６による故障診断制御のフローチャートである。図８において、まずステップＳ１で外部の試験設備から故障診断プログラムをローディングし、ステップＳ２でＭＰＵ２０と集積回路１０の測定部４８との間でシリアル転送を行うシリアルバス３０の診断を実行する。この診断は、例えばＭＰＵ２０から測定部４８側で使用している適宜のレジスタにデータを転送書き込みした後に読出し応答させ同じデータが読み出せるかどうか診断する。
【００６７】
ステップ３でシリアルバス３０の診断結果が正常と判定された場合はステップＳ４に進み、故障診断プログラムの実行により実現する故障診断制御部４６の機能により集積回路１０に対し、アナログリードレス端子の電圧測定・判定処理を実行し、ステップＳ５で故障診断プログラムをアンロードする。
【００６８】
一方、ステップＳ３でシリアルバス３０の診断結果が異常と判定された場合は、ステップＳ６で診断結果を保存し、ステップＳ５で故障診断プログラムをアンロードする。
【００６９】
図９は図８のステップＳ４におけるアナログリードレス端子の電圧測定・判定処理のフローチャートである。図９において、ステップＳ１で複数のアナログ出力回路のうちの１つを選択し、ステップＳ２で切替部７８における第１切替スイッチのオンによりアナログ出力をリードレス端子へ接続する。続いてステップＳ３で切替部７８の第２切替スイッチのオンによりリードレス端子のアナログ出力をＡＤ変換器８６へ接続する。
【００７０】
続いてステップＳ４でＡＤ変換器８６のＡＤ変換を行ってリードレス端子のアナログ出力電圧を測定して転送する。次にステップＳ５で、判定部９０が例えば図７に示したような予め設定された判定基準としての正常電圧範囲１０６及び異常電圧範囲１０８，１１０との比較により測定電圧を判定する。
【００７１】
この判定により、ステップＳ６で正常電圧範囲か否かチェックされ、もし異常電圧範囲であった場合には、ステップＳ７に進み、故障診断ファイルに測定電圧を保存し、異常フラグをオンする。正常電圧範囲であればステップＳ８で診断結果を保存する。
【００７２】
続いてステップＳ９で全ての端子測定・判定を終了したか否かチェックし、未終了であれば、ステップＳ１からの処理を繰り返す。ステップＳ９で全ての端子測定・判定が終了が判別されると、処理を終了する。
【００７３】
図１０はアナログ出力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明による集積回路の他の実施形態のブロック図である。この実施形態にあっては、切替部７８として図４における第１切替スイッチ８０−１〜８０−３を外し、第２切替スイッチ８２−１〜８２−３のみとして回路構成を簡略化したことを特徴とし、他の回路構成及び機能は図４の実施形態と同じである。
【００７４】
このように、切替部７８につきリードレス端子７４−１〜７４−３を通るアナログに出力ラインを測定部４８のＡＤ変換器８６に選択的に接続する第２切替スイッチ８２−１〜８２−３を設け、これを故障診断時に切替制御部８４からの信号で順次切替接続することで、リードレス端子７４−１〜７４−３のアナログ出力電圧を測定してシリアルバス３０により転送し、判定部９０で正常電圧範囲か異常電圧範囲かを判定することができる。
【００７５】
なお図１０の実施形態にあっては、故障診断時に全てのリードレス端子７４−１〜７４−３にそれぞれのアナログ出力電圧が加わった状態で特定のリードレス端子を切替部７８でＡＤ変換器８６に接続して測定しており、リードレス端子７４−１〜７４−３に万一、導電性異物が付着した場合、回路ボード側のプラスラインやグランドラインとの間の導電性異物の付着については、その異常を正確に検出できる。
【００７６】
図１１はアナログ入力用のリードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明による集積回路の実施形態を示したブロック図である。図１１において、集積回路１１２が実装される回路ボード１２上には外部アナログ出力回路１１４−１〜１１４−３が設けられており、その出力ラインの回路パターンに対し、集積回路１１２に設けているリードレス端子１１６−１〜１１６−３を半田付けにより接続している。
【００７７】
集積回路１１２のリードレス端子１１６−１〜１１６−３は、アナログ入力回路１１８−１〜１１８−３に接続されている。集積回路１１２の測定部４８は、切替部１２０、切替制御部１２６、ＡＤ変換器１２８及びシリアルインタフェース部１３０で構成されている。
【００７８】
切替部１２０には、リードレス端子１１６−１〜１１６−３とアナログ入力回路１１８−１〜１１８−３の入力ラインに設けられた第１切替スイッチ１２２−１〜１２２−３と、リードレス端子１１６−１〜１１６−３側の入力ラインをＡＤ変換器１２８に選択的に接続する第２切替スイッチ１２４−１〜１２４−３を設けている。
【００７９】
切替部１２０の第１切替スイッチ１２２−１〜１２２−３及び第２切替スイッチ１２４−１〜１２４−３は、ＭＰＵ２０の故障診断制御部４６より発行された故障診断コマンドをシリアルインタフェース部１３０で受けた際に、切替制御部１２６からの制御信号によりリードレス端子１１６−１〜１１６−３の順番に第１切替スイッチと第２切替スイッチの組を順次オンすることで故障診断状態とする。
【００８０】
即ち、リードレス端子１１６−１の故障診断時には、第１切替スイッチ１２２−１と第２切替スイッチ１２４−１がオンし、それ以外の第１切替スイッチ１２２−２〜１２２−３及び第２切替スイッチ１２４−２〜１２４−３はオフとなる。
【００８１】
図１２は図１１におけるアナログ入力用のリードレス端子１１６−１を例にとって故障診断原理を示した説明図である。図１２において、外部アナログ出力回路１１４−１は、オペアンプ１３４と電源ラインとグランドの間に直列接続された出力抵抗１３６，１３８で表わすことができる。
【００８２】
外部アナログ出力回路１１４−１の出力ラインは集積回路１１２のリードレス端子１１６−１に半田接続される。リードレス端子１１６−１は第１切替スイッチ１２２−２を介してアナログ入力回路１１８−１に入力接続される。アナログ入力回路１１８−１の入力部は電源ラインとグランドの間に入力抵抗１４０，１４２を直列接続した回路で表わすことができる。また、リードレス端子１１６−１のラインは第２切替スイッチ１２４−１を介してＡＤ変換器１２８に入力接続されている。
【００８３】
集積回路１１２のアナログ入力用のリードレス端子１１６−１には、半田付けの際に導電性異物が付着する可能性がある。この導電性異物は、リードレス端子１１６−１と外部の回路ボードのプラスパターンとの間に付着する導電性異物１４４と、リードレス端子１１６−１と外部の回路ボードのグランドラインとの間に付着する導電性異物１４６があり、導電性異物１４４，１４６はある値を持った抵抗成分と見なすことができる。
【００８４】
図１３は図１２のリードレス端子が正常な場合と導電性異物が付着した場合の入出力インピーダンスの等価回路図である。図１３（Ａ）はリードレス端子に導電性異物が付着しない正常時の等価回路図であり、出力抵抗１３６，１３８の直列回路に集積回路側の入力抵抗１４０，１４２を直列接続した回路を分圧点で接続した梯子型回路で構成される。
【００８５】
この場合のリードレス端子のアナログ入力電圧Ｖｓは、出力抵抗１３６の抵抗値をＲ１１、出力抵抗１３８の抵抗値をＲ１２、入力抵抗１４０の抵抗値をＲ１３、入力抵抗１４２の抵抗値をＲ１４とすると、次式で与えられる。
【００８６】
【数４】
2007024659.tif 000006
【００８７】
ここでＲ１１＝Ｒ１２、Ｒ１３＝Ｒ１４とすると、正常時のアナログ入力電圧ＶｓはＶｓ＝Ｖｃ／２となる。また、出力抵抗１３６，１３８の抵抗値の具体例としては例えばＲ１１＝Ｒ１２＝３００ＫΩ、また、入力抵抗１４０，１４２の抵抗値としては例えばＲ１３＝Ｒ１４＝１ＭΩとなる。したがって、この場合の並列抵抗値（Ｒ１１／／Ｒ１３）＝（Ｒ１２／／Ｒ１４）＝２３０ＫΩとなる。
【００８８】
図１３（Ｂ）は図１２のリードレス端子１１６−１に導電性異物１４４が付着した場合であり、抵抗成分Ｒｘが加わる。この場合のリードレス端子のアナログ入力電圧Ｖｓは次式で与えられる。
【００８９】
【数５】
2007024659.tif 000007
【００９０】
この導電性異物１４４による抵抗成分Ｒｘが加わると、リードレス端子のアナログ入力電圧Ｖｓは図１３（Ａ）の正常な場合に対し高めの電圧に変化する。
【００９１】
図１３（Ｃ）は図１２で導電性異物１４６が付着した場合であり、抵抗成分Ｒｙが加わる。この導電性異物１４６が付着した場合のリードレス端子のアナログ入力電圧Ｖｓは次式で与えられる。
【００９２】
【数６】
2007024659.tif 000008
【００９３】
即ち、この場合には、導電性異物による抵抗成分Ｒｙが加わることで、リードレス端子のアナログ入力電圧Ｖｓは図１３（Ａ）の正常時に比べ低い電圧に変化する。
【００９４】
図１４は図１１のＭＰＵ２０側に設けた判定部１３２により判定するアナログ入力電圧の正常電圧範囲と異常電圧範囲の説明図である。図１４において、図１３（Ａ）の正常時におけるアナログ入力電圧Ｖｓは例えばＶｓ＝Ｖｃ／２であり、これを中心に±ΔＶのアナログ入力電圧の許容範囲を設定し、これを正常電圧範囲１４８としている。この正常電圧範囲１４８に対し、それを上回る異常電圧範囲１５０と、それを下回る異常電圧範囲１５２が設定される。
【００９５】
このような図１４の正常電圧範囲１４８及び異常電圧範囲１５０，１５２は、図１１の判定部１３２に予め設定され、故障診断処理によりＡＤ変換器１２８で測定されたリードレス端子１１６−１〜１１６−３の各アナログ入力電圧を比較判定し、もし異常であった場合には故障診断ファイルに測定電圧を保存すると共に、異常フラグをオンする。
【００９６】
ここで図１４に示した正常電圧範囲と異常電圧範囲は、図１１におけるリードレス端子１１６−１〜１１６−３から見た入出力インピーダンスが全て同じである場合を想定しているが、リードレス端子ごとに入出力インピーダンスが異なる場合には、それぞれのインピーダンスに適合した正常電圧範囲及び異常電圧範囲を設定することになる。
【００９７】
図１１のＭＰＵ２０に設けた故障診断制御部４６の制御処理は、図１５のフローチャートに示すようになる。
【００９８】
図１５において、まずステップＳ１で外部の試験設備から故障診断プログラムをローディングし、ステップＳ２でＭＰＵ２０と集積回路１０の測定部４８との間でシリアル転送を行うシリアルバス３０の診断を実行する。この診断は、例えばＭＰＵ２０から測定部４８側で使用している適宜のレジスタにデータを転送書き込みした後に読出し応答させ同じデータが読み出せるかどうか診断する。
【００９９】
ステップ３でシリアルバス３０の診断結果が正常と判定された場合はステップＳ４に進み、故障診断プログラムの実行により実現する故障診断制御部４６の機能により集積回路１１２に対し、アナログリードレス端子の電圧測定・判定処理Ｓ４を実行する。一方、ステップＳ３でシリアルバス３０の診断結果が異常と判定された場合は、ステップＳ１４で診断結果を保存し、ステップＳ１５で故障診断プログラムをアンロードして処理を終了するて処理を終了する。
【０１００】
ステップＳ４におけるアナログリードレス端子の電圧測定・判定処理の詳細はステップＳ５〜Ｓ１５の処理となる。即ち、ステップＳ５で複数のアナログ入力回路のうちの１つを選択し、ステップＳ６で切替部１２０における第１切替スイッチのオンによりアナログ入力回路の入力をリードレス端子に接続する。続いてステップＳ７で切替部１２８の第２切替スイッチのオンによりリードレス端子をＡＤ変換器１２８へ接続する。
【０１０１】
続いてステップＳ８でＡＤ変換器１２８のＡＤ変換を行ってリードレス端子のアナログ入力電圧を測定して転送する。次にステップＳ９で、判定部１３２が例えば図１４に示したような予め設定された判定基準としての正常電圧範囲１４８及び異常電圧範囲１５０，１５２との比較により測定電圧を判定する。
【０１０２】
この判定により、ステップＳ１０で正常電圧範囲か否かチェックされ、もし異常電圧範囲であった場合には、ステップＳ１１に進み、故障診断ファイルに測定電圧を保存し、異常フラグをオンする。正常電圧範囲であればステップＳ１２で診断結果を保存する。
【０１０３】
続いて、ステップＳ１３で全ての電圧測定・判定を終了したか否かチェックし、未終了であれば、ステップＳ５からの処理を繰り返す。ステップＳ１３で全ての端子測定・判定が終了が判別されると、ステップＳ１５で故障診断プログラムをアンロードして一連の処理を終了する。
【０１０４】
図１６はアナログ入力用のリードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明による集積回路の他の実施形態のブロック図であり、この実施形態にあっては、切替部１２０につき、図１１の実施形態で設けていた第１切替スイッチ１２２−１〜１２２−３を取り除き、第２切替スイッチ１２４−１〜１２４−３のみとすることで、回路構成を簡略化したことを特徴とする。それ以外の構成及び機能は図１１の実施形態と同じである。
【０１０５】
また、本発明の集積回路を実装した回路ボードを使用する装置としては、例えば磁気ディスク装置などの適宜の情報処理装置や機器が含まれる。
【０１０６】
また、上記の実施形態は本発明の集積回路を実装した回路ボード上にＭＰＵ（プロセッサ）が実装されている場合を例にとっているが、ＭＰＵは集積回路に内蔵していても良い。
【０１０７】
また、上記の実施形態にあっては、判定部をＭＰＵに設けているが、外部の試験設備に設けるようにしても良い。
【０１０８】
また、本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１０９】
ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると次の付記のようになる。
（付記）
（付記１）
集積回路に於いて、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、
前記アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする集積回路。（１）
【０１１０】
（付記２）
付記１記載の集積回路に於いて、前記測定部は、
故障診断時に、前記アナログ出力回路の出力ラインを前記測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、
前記切替部による故障診断状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定するＡＤ変換器と、
を備え、
前記ＡＤ変換器から外部の判定部に測定した前記リードレス端子のアナログ出力電圧を転送することを特徴とする集積回路。（２）
【０１１１】
（付記３）
付記２記載の集積回路に於いて、前記アナログ出力回路が複数存在する場合、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインを前記ＡＤ変換器に順次接続することを特徴とする集積回路。（３）
【０１１２】
（付記４）
付記２又は３記載の集積回路に於いて、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となった前記アナログ出力回路の出力ラインを前記ＡＤ変換器に接続する第１切替部と、診断対象となった前記アナログ出力回路の出力ラインをリードレス端子に接続する第２切替部とを備えたことを特徴とする集積回路。
【０１１３】
（付記５）
付記１記載の集積回路に於いて、前記測定部は、前記集積回路に内蔵された、又は前記回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けて前記リードレス端子のアナログ出力電圧の測定を実行して測定結果を応答することを特徴とする集積回路。
【０１１４】
（付記６）
コンピュータに、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、前記アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部とを備えた集積回路の前記測定部で測定した前記アナログ出力電圧を入力するステップと、
前記アナログ出力電圧が前記アナログ出力回路の出力インピーダンスと前記リードレス端子を介して接続された前記回路ボードの外部アナログ入力回路の入力インピーダンスで決まる規定電圧を中心とした所定電圧範囲にある場合に正常電圧と判定し、前記所定電圧範囲外の電圧にある場合にリードレス端子の半田接続に起因した異常電圧と判定するステップと、
を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【０１１５】
（付記７）
集積回路に於いて、
外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、
前記アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする集積回路。（４）
【０１１６】
（付記８）
付記７記載の集積回路に於いて、前記測定部は、
故障診断時に、前記アナログ入力回路の入力ラインを前記測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、
前記切替部による故障診断状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定するＡＤ変換器と、
を備え、
前記ＡＤ変換器から外部の判定部に測定した前記リードレス端子のアナログ入力電圧を転送することを特徴とする集積回路。
【０１１７】
（付記９）
付記８記載の集積回路に於いて、前記アナログ入力回路が複数存在する場合、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ入力回路の入力ラインを前記ＡＤ変換器に順次接続することを特徴とする集積回路。
【０１１８】
（付記１０）
付記８又は９記載の集積回路に於いて、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となった前記アナログ入力回路の入力ラインを前記ＡＤ変換器に接続する第１切替部と、診断対象となった前記アナログ入力回路の入力ラインを前記リードレス端子に接続する第２切替部とを備えたことを特徴とする集積回路。
【０１１９】
（付記１１）
付記７記載の集積回路に於いて、前記測定部は、前記集積回路に内蔵された、又は前記回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けて前記リードレス端子のアナログ入力電圧の測定を実行して測定結果を転送することを特徴とする集積回路。
【０１２０】
（付記１２）
コンピュータに、
外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、前記アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定する測定部とを備えた集積回路の前記測定部で測定された前記アナログ入力電圧を入力するステップと、
前記アナログ入力電圧が前記リードレス端子を介して接続された前記回路ボードの外部アナログ出力回路の出力インピーダンスと前記アナログ入力回路の入力インピーダンスとで決まる規定電圧を中心とした所定電圧範囲にある場合に正常電圧と判定し、前記所定電圧範囲外の電圧にある場合にリードレス端子の半田接続に起因した異常電圧と判定するステップと、
を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【０１２１】
（付記１３）
集積回路とその外部回路を実装した回路ボードに於いて、
集積回路は、
アナログ信号を出力するアナログ出力回路と、
前記アナログ出力回路の出力ラインを回路ボードに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする回路ボード。（５）
【０１２２】
（付記１４）
付記１３記載の回路ボードに於いて、前記測定部は、
故障診断時に、前記アナログ出力回路を前記測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、
前記切替部による故障診断状態で前記リードレス端子のアナログ出力電圧を測定するＡＤ変換器と、
を備え、
前記ＡＤ変換器から集積回路外部の判定部に測定した前記リードレス端子のアナログ出力電圧を転送することを特徴とする回路ボード。
【０１２３】
（付記１５）
付記１４記載の回路ボードに於いて、前記アナログ出力回路が複数存在する場合、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ出力回路の出力ラインを前記ＡＤ変換器に順次接続することを特徴とする回路ボード。
【０１２４】
（付記１６）
付記７記載の回路ボードに於いて、前記測定部は、前記集積回路に内蔵された、又は前記回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けて前記リードレス端子のアナログ出力電圧の測定を実行して測定結果を転送することを特徴とする集積回路。
【０１２５】
（付記１７）
集積回路とその外部回路を実装した回路ボードに於いて、
集積回路は、
外部からのアナログ信号を入力するアナログ入力回路と、
前記アナログ入力回路の入力ラインを回路ボードに設けた外部アナログ出力回路の出力ラインに半田接続するリードレス端子と、
前記回路ボードに実装した状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定する測定部と、
を備えたことを特徴とする回路ボード。
【０１２６】
（付記１８）
付記１７記載の回路ボードに於いて、前記測定部は、
故障診断時に、前記アナログ入力回路の入力ラインを前記測定部に接続して故障診断状態とする切替部と、
前記切替部による故障診断状態で前記リードレス端子のアナログ入力電圧を測定するＡＤ変換器と、
を備え、
前記ＡＤ変換器から集積回路外部の判定部に測定した前記リードレス端子のアナログ入力電圧を転送することを特徴とする回路ボード。
【０１２７】
（付記１９）
付記１８記載の回路ボードに於いて、前記アナログ入力回路が複数存在する場合、前記切替部は、故障診断時に、診断対象となったアナログ入力回路の入力ラインを前記ＡＤ変換器に順次接続することを特徴とする回路ボード。
【０１２８】
（付記２０）
付記１７記載の回路ボードに於いて、前記測定部は、前記集積回路に内蔵された、又は前記回路ボードに実装されたプロセッサからの指示を受けて前記リードレス端子のアナログ入力電圧の測定を実行して測定結果を転送することを特徴とする回路ボード。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】ボールグリッドアレイパッケージを使用した本発明の対象となる集積回路の説明図
【図３】ＱＦＮパッケージを使用した本発明の対象となる集積回路の説明図
【図４】アナログ出力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明による集積回路のブロック図
【図５】図４におけるアナログ出力用のリードレス端子に対する診断原理の説明図
【図６】図５のリードレス端子が正常な場合と、電源Ｖｃあるいは、グランド０Ｖに導電性異物が付着した場合の入出力インピーダンスの等価回路図
【図７】図４の判定部により判定するアナログ出力電圧の正常電圧範囲と異常電圧範囲の説明図
【図８】図４のＭＰＵによる故障診断のフローチャート
【図９】図８のアナログリードレス端子の電圧測定・判定処理のフローチャート
【図１０】アナログ出力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明の他の実施形態のブロック図
【図１１】アナログ入力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明の実施形態のブロック図
【図１２】図１１におけるアナログ入力用のリードレス端子に対する診断原理の説明図
【図１３】図１２のリードレス端子が正常な場合と導電性異物が付着した場合の入出力インピーダンスの等価回路図
【図１４】図１１の判定部により判定するアナログ入力電圧の正常電圧範囲と異常電圧範囲の説明図
【図１５】図１１のアナログリードレス端子の電圧測定・判定処理のフローチャート
【図１６】アナログ入力用リードレス端子を含む信号ラインの故障を自己診断する本発明の他の実施形態のブロック図
【符号の説明】
【０１３０】
１０,１１２：集積回路
１２：回路ボード
２０：ＭＰＵ
３０：シリアルバス
４６：故障診断制御部
４８：測定部
５０：多層プリント基板
５２，６２：チップ
５４，６４：Ａｕワイヤー
５５：ステージ
５６，６６：レジン
５８：半田ボール
６０：端子
６８：Ａｕバンプ
７０：ロジック回路
７２，７２−１〜７２−３：アナログ出力回路
７４，７４−１〜７４−３，１１６−１〜１１６−３：リードレス端子
７６，７６−１〜７６−３：外部アナログ入力回路
７８，１２０：切替部
８０−１〜８０−３，１２２−１〜１２２−３：第１切替スイッチ
８２−１〜８２−３，１２４−１〜１２４−３：第２切替スイッチ
８４，１２６：切替制御部
８６，１２８：ＡＤ変換器
８８，１３０： シリアルインタフェース部
９０，１３２：判定部
９２，１３４：オペアンプ
９４，９６，１３６，１３８：出力抵抗
９８，１００，１４０，１４２：入力抵抗
１０２，１０４，１４４，１４６：導電性異物
１０６，１４８：正常電圧範囲
１０８，１１０，１５０，１５２：異常電圧範囲
１１４−１〜１１４−３：外部アナログ出力回路
１１８−１〜１１８−３：アナログ入力回路
【図１】
2007024659.tif 000009
【図２】
2007024659.tif 000010
【図３】
2007024659.tif 000011
【図４】
2007024659.tif 000012
【図５】
2007024659.tif 000013
【図６】
2007024659.tif 000014
【図７】
2007024659.tif 000015
【図８】
2007024659.tif 000016
【図９】
2007024659.tif 000017
【図１０】
2007024659.tif 000018
【図１１】
2007024659.tif 000019
【図１２】
2007024659.tif 000020
【図１３】
2007024659.tif 000021
【図１４】
2007024659.tif 000022
【図１５】
2007024659.tif 000023
【図１６】
2007024659.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月3日(2005.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明によれば、回路ボードに集積回路を実装した状態でアナログ出力用のリードレス端子又はアナログ入力用のリードレス端子と回路ボードのパターンとの半田付け部分が見えなくとも、集積回路に対し回路ボード上のプロセッサから故障診断を指示すると、リードレス端子のアナログ出力電圧又はアナログ入力電圧がＡＤ変換器により高精度で読取られ、リードレス端子を含む信号ラインに接続されるアナログ出力回路及びアナログ入力回路の各々のインピーダンスで決まる規定電圧との比較で正常か異常かを判定され、外観検査が困難なアナログ出力用又は入力用のリードレス端子を含む信号ラインの半田付けの状態を簡単に診断することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図２はボールグリッドアレイを使用した本発明の対象となる集積回路のパッケージ構造の説明図である。図２（Ａ）は本発明の対象となる集積回路１０の表側の斜視図であり、多層プリント基板５０上にステージ５５を介してチップ５２を配置し、多層プリント基板５０の端子側とチップ５２との間をＡｕワイヤ−５４で接続し、その上部をレジン５６により封止している。多層プリント基板５０の裏面には、図２（Ｂ）の裏面側の説明図に示すように、半田ボール５８が格子状に配置されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
即ち、ＭＰＵ２０は試験設備からダウンロードされた故障診断プログラムを実行することにより故障診断制御部４６の機能を実現し、集積回路１０に設けている測定部４８に対し、そのリードレス端子の半田付けによるアナログ出力電圧の状態を診断するための測定をシリアルバス３０を介して指示し、同時に、ロジック回路７０をアナログ出力回路７２−１〜７２−３の測定に必要な目標とするアナログ電圧信号を出力する動作状態にセットし、測定部４８から送られてきた測定電圧データを判定部９０で判定して診断結果を求め、試験設備に通知することになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
このような正常電圧範囲１０６に対し、それ以上の電圧範囲については異常電圧範囲１０８とし、また、それ以下の電圧範囲については異常電圧範囲１１０としている。正常電圧範囲１０６及び異常電圧範囲１０８，１１０は、図４の判定部９０に予め設定されており、切替部７８に対する故障診断のためのスイッチ切替えによりＡＤ変換器８６で測定されたアナログ出力電圧と比較することで異常電圧範囲か正常電圧範囲かを判断し、もし異常電圧範囲であった場合には、故障診断ファイルに測定電圧を保存すると共に、異常フラグをオンするようになる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
このように、切替部７８につきリードレス端子７４−１〜７４−３を通るアナログ出力ラインを測定部４８のＡＤ変換器８６に選択的に接続する第２切替スイッチ８２−１〜８２−３を設け、これを故障診断時に切替制御部８４からの信号で順次切替接続することで、リードレス端子７４−１〜７４−３のアナログ出力電圧を測定してシリアルバス３０により転送し、判定部９０で正常電圧範囲か異常電圧範囲かを判定することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
外部アナログ出力回路１１４−１の出力ラインは集積回路１１２のリードレス端子１１６−１に半田接続される。リードレス端子１１６−１は第１切替スイッチ１２２−１を介してアナログ入力回路１１８−１に入力接続される。アナログ入力回路１１８−１の入力部は電源ラインとグランドの間に入力抵抗１４０，１４２を直列接続した回路で表わすことができる。また、リードレス端子１１６−１のラインは第２切替スイッチ１２４−１を介してＡＤ変換器１２８に入力接続されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
ステップＳ４におけるアナログリードレス端子の電圧測定・判定処理の詳細はステップＳ５〜Ｓ１５の処理となる。即ち、ステップＳ５で複数のアナログ入力回路のうちの１つを選択し、ステップＳ６で切替部１２０における第１切替スイッチのオンによりアナログ入力回路の入力をリードレス端子に接続する。続いてステップＳ７で切替部１２０の第２切替スイッチのオンによりリードレス端子をＡＤ変換器１２８へ接続する。