DE2749529A1

DE2749529A1 - Verfahren zum lokalisieren von fehlern auf gedruckten schaltungsplatinen mittels strom

Info

Publication number: DE2749529A1
Application number: DE19772749529
Authority: DE
Inventors: Matthew L Fichtenbaum
Original assignee: Genrad Inc
Current assignee: Genrad Inc
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1978-06-22
Also published as: FR2374650B1; CA1084634A; JPS5375473A; US4186338A; FR2374650A1; JPS6037900B2; GB1578798A

Description

PATENTANWÄLTE

^/rui lter zsGÖrner<L

D-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE ββ D-β MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE

BERLIN: DIPI INQ. R. MÜLLER-BÖRNER

GenRad, Inc.

MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-HEINRICH WEY DIPL.-INQ. EKKEHARO KÖRNER

Berlin, den 02. November 1977

Verfahren zum Lokalisieren von Fehlern auf gedruckten

Schaltungsplatinen mittels Strom

(USA, Ser.No. 751,103 vom 16. Dezember 1976)

Ik Seiten Beschreibung 7 Patentansprüche 3 Blatt Zeichnung

Chr/m - 27 196

BERLIN: TELEFON (03O) Θ3120Θ8 MÜNCHEN: TELEFON (Οθβ) 99ΒΒ8Β

KABEL: PROPINOUS -TELEX OI 84 OB7 KABEL: PROPINDUS- TELEX Ο824344

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren von Fehlern, wie beispielsweise Kurzschlüssen, auf gedruckten Schaltungsplatinen und dergleichen mittels Strom, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind bereits Systeme zum Auffinden von Kurzschlüssen und anderen Fehlern auf gedruckten Schaltungsplatinen und ähnlichen Systemen entwickelt worden, bei denen Leiter auf einer Platte vorhanden sind, welche nur geringe Abstände aufweisen und bei denen es schwierig ist, den exakten Fehlerort aufzufinden. Zu diesen bekannten Lösungen des Problems des Aufspürens von Strömen mittels Tastköpfen, welche die Messung der Signalamplitude ermöglichen, gehören beispielsweise die in dem Hewlett-Packard-Bulletin mit dem Titel "Current Tracer, Model 547 A", November 1975, beschriebene, die Prüfvorrichtung "Testline of Titusville, Florida, 'Shortstop'", sowie verwandte Systeme, wie sie in den US-PS 1 158 086, 2 226 021, 2 249 166, 2 586 781,

2 698 921, 2 769 868, 2 974 278, 3 753 089, 3 831 086 und

3 882 287 beschrieben sind. Einrichtungen, wie die zuerst genannten Stromtast-Vorrichtungen basieren auf einer beweglichen Spule in Form eines Tastkopfes, welche diejenige Spannung aufnimmt, die in einer derartigen Spule durch den in einer bestimmten Leiterbahn des untersuchten Teils fließenden Strom induziert wird. Derartigen Vorrichtungen liegt das Prinzip zugrunde, die Tastspule so zu positionieren, daß darin die größtmögliche Signalspannung induziert wird. In diesem Fall ist die Spule der interessierenden Leiterbahn, d.h. derjenigen Leiterbahn, welche den Strom führt, so dicht wie möglich benachbart. Durch Beobachtung des Signalmaximums bei der Bewegung des Tastkopfes ist es im Idealfall möglich, den Heg des Stroms zu verfolgen .

Die Schwierigkeiten bei der Amplitudenermittlungs-Technik und deren Grenzen liegen im Folgenden: Mit dem Tastkopf wird nach dem Maximum des induzierten Signals gesucht, das anzeigt, daß

sich der Tastkopf nächst der zu testenden Leiterbahn befindet, wobei ein derartiges Maximum nicht besonders scharf ausgeprägt ist. Tatsächlich fällt die Signalamplitude in der Nähe der stromführenden Leiterbahn beim Entfernen des Tastkopfes nur relativ langsam ab. Der Abstand zwischen der Tastspule und der zu testenden Leiterbahn ist aber darüberhinaus in jeder Richtung von besonderer Wichtigkeit. Wenn jedoch die Leiterbahn unter einem Bauelement hindurchläuft oder ein Hin dernis vorhanden ist; wird die Amplitude dadurch, daß sich die Tastspule der Leiterbahn nicht ausreichend nähern kann, zusätzlich herabgesetzt. In diesem Fall kann es für die Bedienungsperson einer derartigen Vorrichtung umständlich sein, herauszufinden, ob ein festgestellter Amplitudenabfall von der Richtung der Leiterbahn herrührt oder daher, daß der Tastkopf von der Platine entfernt wurde, um das Hindernis zu umgehen. Es sind deshalb bei der Auswertung der Meßergebnisse stets zusätzliche Überlegungen erforderlich.

Dazu kommt, daß beim Einsatz derartiger Vorrichtungen auch noch diejenigen elektrischen Felder, die durch die Betriebsströme und -spannungen der Platine hervorgerufen werden, einen Einfluß haben. Es gehört zu den weiteren Einschränkungen eines derartigen Konzepts, daß nur schwer festgestellt werden kann, ob eine bestimmte interessierende Leiterbahn in dem betreffenden Platinenbereich die einzige ist, welche Strom führt. Es besteht eine große Wahrscheinlichkeit dafür, daß mehrere Signale gleichzeitig auftreten, so daß beim einfachen Verfolgen eines Signals in einer Bahn die Bedienungsperson die eigentlich interessierende Bahn leicht verlieren kann. Dieses kann dadurch mindestens teilweise beseitigt werden, daß der, im übrigen inaktiven Platine, ein besonderes Signal direkt bei der interessierenden Bahn zugeführt wird. Der Stromverfolgungs-Tastkopf kann außerdem zusammen mit einem getrennten Impulse abgebenden Tastkopf verwendet werden, wobei die Impulse, welche vom Impulse abgebenden Tastkopf in die Schaltung eingeführt

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werden, mit dem Stromtastkopf verfolgt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor genannten Nachteile zu beseitigen. Dabei soll ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden, um Schaltungen mittels Strom zu überprüfen und insbesondere Kurzschlüsse und dergleichen auf gedruckten Schaltungsplatinen oder ähnlichen Einrichtungen zu lokalisieren. Es soll dabei eine allgemeine Anwendbarkeit möglich sein, insbesondere unter Vermeidung der Beschränkungen, denen das Amplituden-Meßverfahren und ähnliche Lösungen unterliegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Wechselspannungsanregungssignal entlang einer vorbestimmten Leiterbahn zwischen anderen dicht benachbarten Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatine zur Erzeugung eines Magnetfeldes im Bereich der vorbestimmten Leiterbahn angelegt wird, daß in der Nähe derselben an einer Seite daran entlang getastet wird, um das Feld zur Erzeugung einer induzierten Spannung aufzunehmen, daß der Ort des Phasenwechsels der Spannungen angezeigt wird, wenn beim Abtasten die Leiterbahn überquert wird, um dieselbe anzuzeigen und daß ihr Verlauf verfolgt wird, um den Fehlerort aufzufinden.

Der Erfindung liegt eine neue Vorgehensweise zugrunde, basierend auf den Polaritäten der Phase von Feldern, welche mittels eines genau abgestimmten Anregungs-Konzepts erzeugt werden, um einen gewünschten Prüfstrom in denjenigen Bereichen der Leiter der Platine zu erzeugen, die untersucht werden sollen.

Tastköpfe mit Phasendetektoren sind zwar bereits vorher anderweitig benutzt worden, wie beispielsweise aus der US-PS Nr. 3 860 866 hervorgeht, und es sind auch bereits gerichtete Aufnahmespulen anderweitig benutzt worden, wie es beispielsweise in der US-PS Nr. 3 889 179 beschrieben ist. Hierbei handelt es

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sich aber der Art nach nicht um Phasenpolaritäts-Messungen oder besondere Anregungsstrom-Konzepte, welche die besonderen Ergebnisse entsprechend der Erfindung ermöglichen. Die Anwendung von Aufnahmespulen, welche allgemein auf die Phasenlage ansprechen ist selbstverständlich schon seit Jahrzehnten bekannt. Eine neuere Anwendung derselben besteht beispielsweise in der Benutzung bei einem graphischen Eingabefeld als Teil der Anordnung, mittels deren die X- und Y-Koordinaten der Schreibspitze bestimmt werden und als digitale Information dargeboten werden, wie es beispielsweise aus der US-PS Nr. 3 705 956 hervorgeht. Eine derartige Anwendung steht aber nicht im Zusammenhang mit dem andersartigen Problem, das der Erfindung zugrundeliegt.

Das magnetische Feld in der Nähe eines stromführenden Leiters ändert die eingenommene Richtung, wenn man den Leiter passitrt. Das geschieht unter der Annahme, daß ein Leiter im wesentlichen eben verläuft, so daß sich bei einem Punkt in einem kleinen Abstand auf der einen Seite des stromführenden Leiters eine andere Feldrichtung als bei einem Punkt in einem kleinen Abstand auf der anderen Seite des Leiters feststellen läßt. Durch die Messung der Feldrichtung und der Lokalisierung des Ortes, bei dem das Feld seine Richtung ändert, ergibt sich die Möglichkeit einer sehr genauen Feststellung der Lage des Leiters. Für den Fall, daß das Signal, welches zur Anregung des Leiters benutzt wird, d.h., das Signal, welches in der Leiterbahn fließt, ein Wechselstromsignal ist, ist die Richtung des gemessenen Feldes der Phasenlage äquivalent, welche von dem Meß- oder Tastkopf relativ zu der Phase des Stromes, der in der Leiterbahn fließt, aufgenommen wurde. Dadurch, daß der Leiterbahn ein Signal bekannter Phase zugeführt wird und durch Vergleichen des durch die Tastkopf-Spule aufgenommenen Signals mit dem Signal bekannter Phase ist eine exakte Angabe der tatsächlichen Position des stromführenden Leiters durch Ermittlung des Punktes, bei dem der Phasenwechsel fest-

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gestellt wird, möglich. Der Fehlerort ist dann entlang dem Leiter aufspürbar.

Als weiteren Vorteil bringt die Verwendung der Phase als Parameter eine eine erhöhte Genauigkeit der örtlichen Diskrimination und eine innerhalb größerer Bereiche bestehenden relative ünempfindlichkeit hinsichtlich der Lage der Spule über der Schaltungsplatine mit sich. Während bei den bekannten die Amplitude feststellenden Strom-Ermittlungsgeräten der Abstand zwischen dem Tastkopf und dem stromführenden Leiter direkt die Amplitude des gemessenen Signals beeinflußt, bleibt bei der Messung der Phasenlage des Signals gemäß der Erfindung diese unbeeinflußt von dem Abstand zwischen Leiter und Tastkopf. Das heißt nicht, daß der Tastkopf beliebig weit entfernt werden kann, da mit zunehmendem Abstand die Empfindlichkeit desselben bezüglich der von anderen stromführenden Leitern erzeugten Signale zunimmt, wobei die Zuführungsleitungen, die das Anregungssignal in die zu untersuchenden Leiter einspeisen, eingeschlossen sind. Aber in einem annehmbaren Abstandsbereich, der in etwa einem Vielfachen des Durchmessers der Tastkopfspule entspricht, bleibt die gemessene Phase, und damit die Brauchbarkeit der die Lage des stromführenden Leiters betreffenden Information - unabhängig von Veränderungen des Abstands zwischen Tastkopf und Leiter.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranansprüchen angegeben. Ein vorteilhaftes Ausführungwbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine kombinierte schematische und Blockdarstellung, welche eine bevorzugte Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht, welche eine Anwendung des Systems gemäß Fig. 1 bei der tatsächlichen Er-

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mittlung eines Kurzschlusses zeigt und Fign. 3A, 3B sowie 3C

Kurvendarstellungen, welche die Arbeitsweise nach der bekannten Amplitudenermittlungs-Technik (Fig. 3A), den Polaritätsverlauf des Phasensysteir.s gemäß der Erfindung (Fig. 3B) und die relative Unemprindlichkeit der letzteren hinsichtlich der Position über der Platine (Fig. 3C) illustrieren.

In Fig. 1 ist in einem Funktions-Blockdiagramm ein System 10 dargestellt, welches eine Lösungsmöglichkeit gemäß der Erfindung verkörpert. Ein Zeitgeber 1 erzeugt eine elektrische Grundschwingung, die als Anregungssignal in Form eines Stromes über eine Treiberstufe 2 und eine elektrische Verbindungsleitung 11 der zu testenden Leiterbahn zugeführt wird. Dieses Signal dient gleichzeitig als Referenzsignal zum Bestimmen der Phase mittels einer Tastspule 4. Die Tastspule 4 wird als Aufnahmespule in die Nähe der zu überprüfenden Leiterbahnen 3 gebracht und empfängt eine Wechselspannung, welche darin durch das magnetische Feld der Leitor induziert wird. Diese Spannung wird einem Verstärker 5 zugeführt, welcher vorzugsweise auf die Frequenz der Schwingung abgestimmt ist, um die Empfindlichkeit unter Ausfilterung fremder Signalanteile zu verbessern. Das Ausgangssignal des Verstärkers 5 wird einem Komparator 6 zugeführt, der das verstärkte Wechselspannungssignal des Tastkopfes in ein logisches Signal umwandelt. Das Ausgangssignal des Komparutors wird seinerseits einem Schwellendetektor 7 zugeführt, der bestimmt, ob die Tastspule sich in der Nähe der zu untersuchenden Leiterbahnen befindet, bzw. Anzeigen an die Bedienungsperson, die von fremden Signalen mit zu geringer Amplitude herrühren, unterdrückt. Das Ausgangssignal des Komparators wird außerdem einem Phasendetektor 8 zugeführt, an dessen anderen Eingang das ursprüngliche Signal von der Zeitgeberstufe 1 gelangt. Der Phasendetektor 8 erzeugt Ausgangssignale, welche jeweils einen

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Indikator der Anzeige 9 ansteuern, die beispielsweise visuell arbeiten kann. Es wird der eine der Indikatoren eingeschaltet, wenn das gemessene Signal sich in Phase mit dem Signal der Zeitgeberstufe befindet und der andere, wenn das aufgenommene Signal nicht in Phase ist.

Die Tastspule 4 ist in der Weise ausgeführt, daß ihre Achse im wesentlichen senkrecht zu der Ebene gerichtet ist, in der sich die Leiterbahnen 3 befinden. Der Schnittpunkt dieser Achse mit der die Leiterbahnen enthaltenden Oberfläche ist derjenige Punkt, welcher die Lage des Leiters definiert.

Der Komparator 6 ist so eingestellt, daß er die augenblicklichen Werte des Wechselspannungs-Ausgangssignals des Verstärkers 5 mit einer Spannung vergleicht, die in der Nähe eines Mittelwertes liegt, so daß, wenn der Augenblickswert des Ausgangssignals des Verstärkers größer ist als diese Schwellenspannuncy eine logische "1" von dem Komparator 6 erzeugt oder umgesetzt wird. Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 5 kleiner ist, so wird eine logische "0" erzeugt. Als Ergebnis erzeugt der Komparator 6 ein rechteckförmiges Signal, dessen Nulldurchgänge denjenigen des Verstärker-Ausgangssignals im eingeschwungenen Zustand entsprechen. Der Komparator 6 kann beispielsweise aus einem integrierten NuIldurchgangs-Detektor bestehen, wie er in dem Bulletin "Linear Integrated Circuit LM 311" von der Signetics Corp. beschrieben ist. Der Schwellendetektor 7 kann aus einer ähnlichen Schaltung bestehen, zu der ein RC-Tiefpaß-Filter hinzugefügt ist. Der Phasendetektor 8, der vom Abtast-(Sampling-)Typ sein kann, besteht beispielsweise aus einer Brücke GR 1683 und einem Frequenz-Synthesizer-Zusatz mit einem digitalen Flipflop der Anmelderin. In entsprechender Weise können aber auch andere bekannte Komponenten benutzt werden.

Die Amplitude des Anregungssignals ist von Bedeutung, da mit

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fit

zunehmendem Anregungssignal auch das sich um die interessierende Leiterbahn ausbildende Magnetfeld anwächst. Damit wird auch die in der Tastspule induzierte Spannung größer. Der tatsächlich gewählte Wert hängt von einer Reihe weiterer Umstände ab, insbesondere von dem Signal, welches von der Tastspule 4 erzeugt wird, wobei dieses Signal sich hinreichend vom Rauschen und anderen störenden Einflüssen, welche in der Verstärkerschaltung entstehen können, abheben muß. Es wurde gefunden, daß ein Wechselspannungs-Signalpegel in der Größenordnung von 10 mA ausreichend ist, um bei der Signalaufnahme einen hinreichenden Störabstand zu gewährleisten. Dabei werden auch noch keine Strompegel erzeugt, welche einerseits Bauelemente der zu testenden Einrichtung zerstören oder andererseits zu falschen Anzeigen dadurch Anlaß geben, daß sich ausreichend hohe Pegel ausbilden, die das Entstehen von fehlgeleiteten Strömen zulassen. Eine Zeitgeber-Schwingungsfrequenz im Bereich von 600 kHz hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Die Frequenz wird in erster Linie durch die abgestimmten Komponenten im Verarbeitungskanal für das em pfangene Singal bestimmt. Um das aufzunehmende Signal zu unterscheiden und Störungen zu unterdrücken, kann der abstimmbare Verstärker in Resonanz mit der Tastspule 4 abgeglichen sein, wobei eine geeignete Kapazität so gewählt wird, daß sich die genannte Resonanzfrequenz von etwa 600 kHz ergibt.

In Fig. 2 ist wiederum das System gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei letzteres außerdem ein Gehäuse für die Tastspule 4 und die angeschlossene Schaltung des Systems 10 umfaßt. Die Arbeitsweise des Systems wird anhand einer typischen Anwendung bei der Suche nach Kurzschlüssen auf einer gedruckten Schaltungsplatine dargestellt. Durch die im Gehäuse enthaltene Schaltung des Systems 10 werden die Leiterbahnen 3 des zu testenden Systems mittels zweier Verbindungsleitungen 11a u. b die das Anregungssignal führen, angesteuert. Eines der Verbindungsleiter ist an den einen Leiter und die andere Ver-

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bindungsleitung an den anderen Leiter derjenigen Leiterbahnen 3 angeschlossen, zwischen denen der Ort eines Kurzschlusses bestimmt werden soll« der bewirkt, daß sie als ein einziger Leiter erscheinen. Der Ort des Kurzschlusses nuß bestimmt werden, damit der unerwünschte Obergang zwischen den Leitern erkannt und beseitigt werden kann.

In dem in Fig. 2 dargestellten Gehäuse der Tastspule 4 sind zwei die Anzeige 9 bildende Lampen angeordnet, welche sich in der Darstellung über einen Teil der interessierenden Leiterbahn befinden. Eine der Larapen der Anzeige 9 ist schenatisch als erleuchtet dargestellt. Im Betrieb wird der Tastkopf von einer Bedienungsperson gehalten und in der Nähe der Leiterbahn geführt bis die Indikator-Lampe verlischt und die andere aufleuchtet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Tastkopf direkt über der stromführenden Bahn. In Fig. 3B ist der Verlauf der Amplitude des empfangenen oder induzierten Signals in der Tastspule 4 in Abhängigkeit von der Position derselben in Bezug auf die stromführende Leiterbahn 3 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß, wenn sich der Tastkopf aus einer Entfernung der Bahn nähert, die Amplitude des Signals in einer Richtung (beispielsweise in der positiven) zunimmt, bis der Tastkopf sich unmittelbar in der Nähe der Bahn befindet. Der Abstand liegt dabei in der Größenordnung eines Bruchteils des Durchmessers der Tastspule 4. Die Amplitude des empfangenen Signals nimmt dabei sehr stark ab und geht im Verlauf einer sehr kleinen Wegstrecke vom positiven Maximum durch den Nullpunkt zum negativen Maximum über. Die Empfindlichkeit bei der Signalaufnahme ist dabei so groß, daß die eine Lampe der Anzeige 9 noch erleuchtet bleibt bis der im positiven Bereich verlaufende Teil der Kurve der Signalamplitude nahezu null erreicht hat. Die andere Indikator-Lampe der Anzeige 9 leuchtet auf, wenn im negativen Bereich ein vorbestimmter kleiner Schwellenwert der Amplitude überschritten ist. Es ergibt sich damit ein äuflerst kleiner Unsicherheitsbereich

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direkt über der Leiterbahn, in dem keine der beiden Lampen erleuchtet ist. Außerhalb dieses Bereichs wird durch das Aufleuchten einer der beiden Indikatoren sehr klar angezeigt, daß sich der Tastkopf seitlich vom stromführenden Leiter entfernt befindet.

Diese Tatsache steht im Gegensatz zum Verhalten des zuvor genannten Verfahrens zum Ermitteln der Signalamplituden, wozu in Fig. 3A dargestellt ist, wie die Signalstärke im wesentlichen ansteigt (wie bei dem phasenempfindlichen Verfahren), wenn der Tastkopf sich aus größerer Entfernung annähert. Sobald der Tastkopf jedoch die unmittelbare Nachbarschaft erreicht, nimmt das Signal weiterhin zu bis ein Spitzenwert P direkt über der Leiterbahn erreicht ist. Da in diesem Fall die Wegstrecken mit den Abmessungen der Tastspule vergleichbar sind, ist das Maximum nicht ausgesprochen ausgeprägt. Es ist eine große Aufmerksamkeit bei der Beobachtung erforderlich, um es direkt zu bestimmen. Wie bereits erwähnt, ist die Signalamplitude außerdem vom Abstand der Tastspule von der Leiterbahn abhängig. Eine derartige Abstandsänderung kann von einer bewußten Bewegung oder aber auch von einer unbewußten, infolge einer Unsicherheit der Bedienungsperson»herrühren. Schließlich kann aber auch die Notwendigkeit bestehen, mit dem Tastkopf ein Hindernis auf der gedruckten Schaltungsplatine zu umgehen. Dieses steht im Gegensatz zu der in Fig. 3B dargestellten Methode, was anhand von Fig. 3C verdeutlicht ist. Die beiden durchgezogenen Kurven in Fig. 3C geben den Kurvenverlauf an für ein Signal, welches in der Tastspule induziert wird, wenn sich dieselbe unmittelbar über der die Leiterbahn enthaltenden Ebene befindet. Wird der Abstand vergrößert, so ergibt sich der gestrichelte Kurvenverlauf. Dabei ist bei einem vergrößerten Abstand der Tastspule lediglich die Signalamplitude verringert. Das Verhalten der Kurve bezüglich des Vorzeichenwechsels, wenn der Tastkopf den Leiter überquert, bleibt in der Weise unverändert, daß bei einer

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bestimmten Mindestempfindlichkeit bei der Signalverarbeitung die Schaltung auch bei einer reduzierten Signalamplitude zuverlässig funktioniert.

Der Abstand zwischen Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltungsplatine liegt typischerweise in der Größenordnung von 0,5 bis 1 mm. Der durch den Kurzschlüsse aufspürende Tastkopf auflösbare Abstand hängt selbstverständlich von den Abmessungen der Tastspule ab. Bei der erfindungsgenäßen Tastspule, bei der der Durchmesser ungefähr 2,5 mm betragen kann (mit einem Empfindlichkeitsbereich in der selben Größenordnung) , besteht keine Schwierigkeit, herauszufinden, welcher von einer Anzahl von Leitern in einem Abstand von 0,5 bis 0,75 mm stromführend ist. Hierbei kann eine weitere Verbesserung dadurch erzielt werden, daß der Durchmesser der Spule verringert wird, was jedoch auf Kosten des darin induzierten Signals geht. Der nach dem Phasenprinzip arbeitende Tastkopf gemäß der Erfindung bietet damit in erster Linie zwei Vorteile. Zunächst wird klar angezeigt, wenn der Tastkopf die interessierende Leiterbahn überquert und weiterhin wird angegeben, auf welcher Seite sich der Tastkopf befindet, so daß es nahezu unmöglich ist, daß eine Uberquerung unbemerkt vonstatten geht. Hiermit ergibt sich eine sehr klare, direkte Arbeitsweise, die keine oder nur geringfügige zusätzliche Überlegungen erfordert, und darin besteht, den Tastkopf im wesentlichen vor und zurück im Zickzack entlang eines Weges von einer Seite des untersuchten Leiters zur anderen zu führen. Auf diese Weise wird jeder Punkt im Verlauf des untersuchten Leiters über die Phasenwechsel gefunden, um den Weg des Stroms zu verfolgen bis der unerwünschte Teil seines Weges aufgespürt ist. Bei Techniken, die mit Amplitudenauswertung arbeiten, müssen jedoch zusätzliche Überlegungen angestellt werden, um den Ort des Maximums herauszufinden, da letzteres nicht scharf ausgeprägt ist und zusätzlich von solchen Faktoren beeinflußt wird, wie dem Abstand der Tastspule von der Platine. Die Be-

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dienungsperson muß sorgfältig sicherstellen, daß kein Maximum unbemerkt bleibt, weil dann der Tastkopf sich auf einer anderen Seite des stromführenden Leiters befindet als die Bedienungsperson meint. Da die notwendige Anzeige für den Kurzschlußsuch-Tastkopf gemäß der Erfindung relativ einfach ist, sind schließlich nur zwei Lichtquellen notwendig, die in unkomplizierter Weise direkt im Tastkopf angeordnet sein können, wie es in der in Fig. 2 dargestellten Ausführung gezeigt ist, so daß die Bedienungsperson während der, Meßvorgangs den Blick nicht von der Position des Tastkopfs abwenden muß. Das steht im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung mit einer Amplitudenanzeige über ein Anzeigeinstrument, bei dem die Bedienungsperson stets abwechselnd in zwei verschiedene Richtungen schauen muß. Auch bei einer Technik, wie sie - wie oben erwähnt - von Hewlett-Packard verwendet wird, muß die Bedienungsperson fortlaufend eine Schwelleneinstellung benutzen, um die gemessene Feldstärke subjektiv zu bestimmen.

Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit der wichtigen Anwendung der Suche von Kuzschlüssen auf gedruckter. Schaltungsplatinen o. a. beschrieben wurde, ist dieses Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung desselben auch für andere Anwendungen brauchbar, wie beispielsweise derartige, bei denen der Verlauf eines Leiters bestimmt werden soll. Dabei kann der Leiter nicht nur auf gedruckten Scha i.tungsplatinen angeordnet sein, sondern auch Teil eines Kabels, eines Bus-Systems oder einer anderen elektrischen Leiteranordnung sein. Das Auffinden von Kurzschlüssen in Leitern ist in besonders günstiger Weise möglich, es können aber auch solche leitfähigen Gebilde aufgefunden werden, welche nicht von vorn herein als elektrische Leiter konzipiert sind, wie beispielsweise die Bestimmung eines Metallteils in der Struktur einer Wasserleitung, die verdeckt verlegt ist. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind dem auf dem Gebiet tätigen Fachmann geläufig, wie beispielsweise im Zusammenhang mit verschiedenen Anzeigemitteln

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oder der automatischen, computergesteuerten, mechanischen Positionierung.

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Claims

Patentansprüche

1.J Verfahren zum Lokalisieren von Fehlern wie beispielsweise Kurzschlüssen auf gedruckten Schaltungsplatinen und dergleichen mittels Strom, d ad u r c h gekennzeichnet, daß ein Wechselspannungsanregungssignal entlang einer vorbestimmten Leiterbahn (3) zwischen anderen dicht benachbarten Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatine zur Erzeugung eines Magnetfeldes im Bereich der vorbestimmten Leiterbahn (3) angelegt wird, das in der Nähe derselben an ainer Seite daran entlang getastet wird, um das Feld zu Erzeugung einer induzierten Spannung aufzunehmen, da3 der Ort des Phasenwechsels der Spannungen angezeigt wird, wenn beim Abtasten die Leiterbahn (3) überquert wird, um dieselbe anzuzeigen und daß ihr Verlauf verfolgt wird, um den Fehlerort aufzufinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß induzierte Spannungen von entgegengesetzter Phasenlage auf beiden Seiten der Leiterbahn (3) unterscheidend angezeigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der empfindliche Aufnahmebereich eine Größenordnung von im wesentlichen 2,5 mm aufweist und die Stromstärke des Anregungssignals auf einen Pegel in der Größenordnung von. im wesentlichen 10 mA eingestellt ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach eineir. der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Anlegen eines Wechselspannungsanregungs-

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signals (1, 2) entlang einer vorbestimmten Leiterbahn (3) zwischen anderen dicht benachbarten Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltungsplatine zur Erzeugung eines Magnetfeldes in der Nähe der vorbestimmten Leiterbahn (3), Magnetfeld-Tastmittel (3) zum Vor- und Zurückbewegen an jeder Seite in der Nähe der vorbestimmten Leiterbahn zum Erzeugen von darin durch das Magnetfeld hervorgerufenen Spannungen, Mittel zum Feststellen der Phasenlage der induzierten Spannung und des Ortes der Phasenumkehr derselben, wenn die Tastmittel (4) die vorbestimmte Leiterbahn (3) überqueren, sowie Anzeigemittel (9) für den Ort des Phasenwechsels.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigemittel (9) Mittel zur unt. rscheidenden Anzeige der entgegengesetzten Phasenlage der aur entgegengesetzten Seiten der vorbestimmten Leiterbahn (3) induzierten Spannungen aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Tastmittel (4) und Anzeigemittel (9) in einem gemeinsamen, beweglichen Tastkopfgehäuse angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Feststellen der Phasenlage einen Komparator (6) aufweisen, dem die in den Magnetfeld-Tastmitteln (4) induzierte Spannung zugeführt wird, sowie einen Schwellendetektor (7), der mit dem Komparator (6) in der Weise zusammen arbeitet, daß ein Rechtecksignal erzeugt wird, dessen Ubergangspunkte den Nulldurchgängen der induzierten Spannung im eingeschwungenen Zustand entsprechen, und einem Phasendetektor (8), dem das Rechtocksiqnal vom Kompara-

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tor (6) und eine Referenz-Phaseninformation aus dom Wechsel spannungsanregungssignai zugeführt werden und dessen Ausgang mit den Anzeigemitteln (9) verbunden ist.

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