专利名称：用于插座的线路内测试的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及插座的回路内测试，更明确地，涉及插座的全部引脚的任何断路的回路内测试，包括难以看到的引脚例如球形网格阵列插座的引脚。
背景技术：
计算机和其它电子设备经历了技术上稳定的发展。处理器，大多数计算机的核心，正朝着运行速度越来越快的方向发展。这部分由于处理器电路区和其它电子器件的尺寸的减少。处理器插座的技术也有所发展。处理器插座安装从穿过板的引脚发展到表面安装例如使用球形网格阵列插座。
表面安装技术，例如球形网格阵列，从制造的角度提出了挑战。对于球形网格阵列技术，对焊接点进行视觉检查是不可能的。任何信号引脚的焊接点的断路都可能导致与之相连的处理器的故障，或根本无法启动。电源引脚或接地引脚的断路可能导致处理器在大负荷下的故障，或在相连的电源或接地引脚中由于过量电流导致过热点。
因为对印刷电路板上的球形网格阵列的焊接点进行视觉检查是不可能的，所以目前检查球形网格阵列的连接就使用其它的方法。现在，插入到表面安装的球形网格插座中的处理器或其它电子器件，可能包含关于电路区的输入/输出信号的寄存器。这些就是通常所谓的边界扫描寄存器，并允许测试进入或离开电路区的信号线。边界扫描检测通常测试信号引脚，而不独立地测试电源或接地引脚。因此，在边界扫描测试过程中没有逐个引脚粒度测试。此外，边界扫描测试不能测试所有的信号引脚。这可能是因为不是所有输入/输出信号引脚都有与之关联的边界扫描寄存器。
在标准的线路内测试中，其中所有组件/器件可以被组装在一块印刷电路板/主板上并由印刷电路板/主板供电，通常都存在测试引脚之间的桥接或短接的测试步骤。主板上的测试点允许连接高端检测器的探针，以检测桥接和短路。高端检测器(例如，HP3070，GENRAD装置等)，为主板提供电源和接地，因此也为组装在主板上的插座和/或器件提供电源和接地。但是，当前的线路内测试不提供足够的关于表面安装的插座与印刷电路板之间的信号引脚、电源引脚或接地引脚断路连接的测试。
本发明在下面的详细说明中，参考所记录的多个附图，通过本发明实施例的非限制性实例进一步描述，其中在所有的几幅图中，类似的标号表示类似的部件，其中图1示出依据本发明的一个示范实施例用于线路内插座测试的系统的框图；图2示出依据本发明的一个示范实施例的线路内插座测试系统的示意图；和图3示出依据本发明的一个示范实施例的带有上拉和下拉电阻的线路内插座测试系统的示意图。
具体实施例方式
在此示出的细节是通过举例并以针对本发明的实施例的说明性讨论为目的的。对附图的说明使本领域的技术人员了解本发明如何附诸实施。
此外，可以用框图的形式示出装置，以避免对本发明产生模糊的理解，并且考虑到关于这些框图装置的实现的的细节在很大程度上依赖于实现本发明的平台，即，上述细节应该在本领域技术人员的理解范围之内。其中，为了描述本发明的示范实施例而提出了特定细节(例如，电路，流程图)，但对于本领域的专业人员来说应该显而易见的是，没有这些特定的细节本发明也可以被付诸实施。最后，显然硬连线电路和软件指令的任何结合都可被用于实现本发明的实施例，即，本发明不局限于硬连线电路和软件指令的任何特定的组合。
尽管本发明的示范实施例可在示范主机单元环境中使用示范系统框图描述，但本发明的实施不限于此，即，本发明可以使用其它类型的系统和在其它类型的环境中实施。
说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意思是结合所述实施例描述的具体特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。在说明书的不同位置出现的短语“在一个实施例中”未必都指相同的实施例。
本发明涉及到用来线路内测试插座的方法和装置。包含数对开关器件的检测模块可以连接在要检测的插座和检测的插座的每个信号引脚、电源引脚和接地引脚的所有断路连接上。检测模块上的所有引脚之间可以互相电气隔离。每对开关器件用来连接插座的信号线与电源和地。利用该对开关器件，所有插座和与插座相连的印刷电路板之间的断路都可以被检测到。在依据本发明的方法和装置中，边界扫描能力不是必需的，并且在边界扫描设备不是随时可用的地方的所有类型的插座和连接器(包括表面安装)都可被检测。术语‘引脚’用于表示与印刷电路板电气连接的插座的传导器件部分。
所述开关器件可以是能够连接/断开两条信号线的任何类型的器件。作为开关器件的场效应管将用于说明本发明，但是，本发明不局限于使用场效应管作为开关器件，而且依照本发明任何开关器件均可在本发明的实质和范围之内使用。当一对场效应管中的一个被激活时，它就将插座的一个信号引脚与一个电源引脚连接起来，并且另一场效应管被激活时，它就会将同一信号引脚与一个接地引脚连接起来。多对场效应管可以用于连接所有信号引脚与独立的电源和接地引脚。
图1示出根据本发明的一个示范实施例的用于线路内插座检测的系统的框图。此系统包含电气上通过球形网格阵列或其它类型引脚14与主板或印刷电路板16相连的插座12。通常，插座12的引脚14是焊接在印刷电路板16上的。检测模块10与插座12的所有引脚相连。检测固定装置18可以通过检测点20与印刷电路板16上的每个节点或迹线相连。此外，检测固定装置18可以是“钉床”固定装置，其中印刷电路板16位于检测固定装置18的一部分的顶部，来建立电气连接。检测固定装置18可以是任何类型的高端检测器或低端检测器，例如，HP3070，GENRAD仪器等。检测固定装置18可包含通过印刷电路板16为插座12提供电源和接地信号的电源22，或者检测固定装置18的电源和接地由外部提供。检测固定装置18可用于控制检测并监视结果。
图2示出依据本发明的示范实施例的线路内插座检测系统的简化框图。测试模块10包含场效应管对30、32，场效应管对40、42，场效应管对50、52。场效应晶体管30、40和50分别将不同的信号线，信号3、信号2和信号1接地。同样，场效应晶体管32、42和52分别将不同的信号线，信号3、信号2和信号1与Vccp或电源相连。控制线4 6(控制1)控制场效应管52和42连接或断开与之关联的信号线(分别是信号1、信号2)与电源的连接。下拉电阻38可与控制线46相连，用来防止控制线的错误开启(例如，在加电期间)。同样，第二控制线48(控制2)控制场效应管50和40连接或断开与之关联的信号线(分别是信号1、信号2)与接地的连接。第二控制线48也可有下拉电阻36用来防止控制线48的错误激活。
同样，第三控制线54(控制3)和第四控制线56(控制4)分别控制场效应管设备32和30，分别用来连接或断开信号线信号3与电源或接地的连接。第三控制线54和第四控制线56也分别有下拉电阻60、62。
因此，依据本发明，多对场效应管可以用来分别连接所有的信号引脚与独立的电源和接地引脚。连接信号线与电源(高端场效应管)的场效应管器件的栅极可与第一控制线引脚相连，并且连接信号与接地(低端场效应管)的场效应管器件的栅极可与第二控制线引脚相连。当高端场效应管的控制引脚被检测固定装置18驱动高时，将存在经过与之关联的电源引脚、高端场效应管并回到关联的信号引脚的连续的通路。如果所有的引脚被正确焊接，则当控制线激活高端场效应管时，在信号引脚上将测量到数字高状态。当低端场效应管的控制信号被检测器18驱动高时，将存在经过与之关联的信号引脚、低端场效应管并回到关联的接地引脚的连续的通路。如果所有的引脚被正确焊接，则当控制线激活低端场效应管时，在信号引脚上将测量到数字低状态。缺少预期的数字高状态或数字低状态的数字跃迁说明在场效应管对使用的信号引脚或电源/接地引脚中存在断路。
检测器18可包含数字驱动器以便驱动控制信号使其穿过主板16和插座12到达检测模块10，和与所有信号线相连用来监视检测结果的数字接收器。检测器18可包含用来监控和控制所述测试的监视器和输入设备。此外，检测器18可包含用来自动控制和监视插座测试的程序。
根据本发明，当独立的数字引脚在印刷电路板上被捆绑在一起时，使用独立控制信号的场效应管组可用于对独立信号引脚进行验证。这种情况存在于为场效应管对30、32和场效应管对40、42馈送的信号引脚中。在主板16上的场效应管对30、32的信号线信号3与的场效应管对40、42的信号线信号2捆绑在一起。但是，由于根据本发明，检测模块10上的所有信号线都可以是独立的，所以信号线信号3和信号2能够利用控制信号54和56(控制3和控制4)进行验证，同时信号线信号2可利用信号46和48(控制1和控制2)进行验证。
在设计的检测模块10中，主板的设计必须估算插座的信号引脚上的上拉/下拉负荷。上拉的信号不可用于验证电源引脚连接。在这种情况下，信号引脚的测量状态应默认为高状态。下拉的信号不可用于验证接地引脚的连接，因为该信号引脚应默认为低状态。监测模块10的布局和设计必须考虑这些情况来保证覆盖全部电源和接地引脚。
图3示出根据本发明的示范实施例的带有上拉和下拉电阻的线路内插座检测系统的框图。在此实施例中，主板90包含与信号线信号1相连的上拉电阻92。此外，下拉电阻94与主板90上的信号线信号4相连。上拉电阻92防止电源引脚86(Vccpl)上的断路焊接点被信号线信号1探测到。信号线信号1上的测量状态应默认为高状态。电源引脚86上的焊接点必须通过不同的信号引脚进行验证，例如，信号线信号3引脚。由于在检测模块80中电源引脚86同时为场效应管82和场效应管96(连接信号线信号3与电源)提供电源，这是可能的。
同样的，下拉电阻94防止接地引脚88(GND4)上的断路焊点被信号线信号4探测到。信号线信号4上的测量状态应默认为低状态。接地引脚88的焊接点必须通过不同的信号引脚进行验证，例如，信号线信号2引脚。由于在检测模块80中接地引脚88(GND4)与场效应管84和场效应管88(连接信号线信号2与接地)相连，这是可能的。
由于电源引脚86上的焊接点的完整性可通过信号线信号3进行验证，场效应管82就不是必需的，并且如果考虑到检测模块80的尺寸或空间的限制，可以将其去掉。在所述示范实施例中因为接地引脚88可通过信号线信号2进行验证，所以场效应管84也可以去掉。因此，根据本发明，如果检测模块的空间是限定的，则在具有专用的上拉负荷的信号中高端场效应管可以去掉，并且在具有专用的下拉负荷的信号中低端场效应管可以去掉。
与大多数带电数字回路内测试相同，理想情况是主板上所有的其它有源元件在检测之前处于三态模式。检测过程中，特定信号线的高端场效应管或低端场效应管是单独激活的，而不是同时激活两个。下拉电阻可与全部控制信号相连来确保当关掉检测器驱动器以及检测其它元件时场效应管被保持于关闭状态。各下拉电阻也可用于通过插座上隔离的引脚连接各电阻和接地来验证接地引脚的连接。在图2中，接地线信号GND2、GND3、GND6和GND7示为隔离的接地引脚连接，这些连接可通过分别测量下拉电阻38、36、60、62的电阻值进行验证。如果使用的开关器件利用低状态控制线信号激活，那么上拉电阻可用来防止错误的激活。
本发明由于几个理由是有优势的。根据本发明的检测模块的开关器件对的设计使插座的各信号引脚、电源引脚和接地引脚的所有断路连接都可探测到。此外，根据本发明的开关器件对使具有功能比较少的测试平台的制造商能够为插座提供回路内测试。检测开关器件对的设计不需要边界扫描能力。简单的模拟开关器件检测可用于探测断路。此外，尽管表面安装技术，即，球形网格阵列，用于阐明本发明，但在边界扫描设备不易获得，并且/或者所有信号引脚、接地引脚和电源引脚的断路检测不可验证的情况下，开关器件对的设计可容易地适应其它类型的插座和连接器。
应该注意到前述的实施例只是以说明为目的，而不能解释为对于本发明的限制。虽然本发明参考优选的实施例进行了描述，但应该理解这里使用的文字是为了描述和说明，而不是限制性文字。在不背离本发明各方面的范围和实质的前提下，如此处所陈述的和当修改时，在所附权利要求的范围内可以进行修改。虽然本发明在此参考特定的方法、材料和实施例进行了描述，但本发明不限于在此公布的细节，而是覆盖所有功能相当的结构、方法和应用，例如在所附权利要求范围之内。
权利要求
1.一种用于线路内插座检测的方法，包含将第一开关器件与一个插座的各信号引脚以及所述插座的单个接地引脚相连，所述插座与一个主板相连；将第二开关器件与所述插座的各信号引脚以及所述插座的单个电源引脚相连；将第一控制信号与各第一开关器件相连；将第二控制信号与各第二开关器件相连；激活所述第一控制信号和第二控制信号中的一个，所述第一控制信号的激活导致至少一个信号引脚通过所述接地引脚与接地相连，所述第二控制信号的激活导致至少一个信号引脚通过所述电源引脚与电源相连；和在激活的过程中监视信号引脚以便探测与各信号引脚、接地引脚和电源引脚的断路连接。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一开关器件和所述第二开关器件包含场效应晶体管(FET)。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包含将所数第一控制信号和所述第二控制信号与所述场效应晶体管的栅极相连。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包含将一个板检测器与所述插座的各信号引脚、接地引脚和电源引脚电气连接，由所述板检测器执行监视，所述板检测器执行所述第一控制信号和所述第二控制信号的激活。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述板检测器包含HP3070检测器和GENRAD检测器中的一个。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包含在所述插座中插入一个模块，所述第一开关器件和第二开关器件位于所述模块上。
7.如权利要求1所述的方法，其中一个独立的第一控制信号与各第一开关器件相连。
8.如权利要求1所述的方法，其中相同的第一控制信号与至少两个第一开关器件相连。
9.如权利要求1所述的方法，其中一个独立的第二控制信号与各第二开关器件相连。
10.如权利要求1所述方法，其中相同的第二控制信号与至少两个第二开关器件相连。
11.如权利要求1所述方法，其中所述插座包含针式网格排列插座和球形网格阵列插座中的一种。
12.一种用于线路内插座检测的系统，包含一个模块，该模块包含至少两个开关器件，该模块电气上与一个插座相连；一块印刷电路板，该印刷电路板包含用来插入所述插座的所有引脚的底座；和一个检测固定装置，该检测固定装置电气上通过所述印刷电路板与所述插座的所有引脚相连，该检测固定装置为所述插座的电源引脚和接地引脚提供电源和接地，其中在一个信号引脚通过至少两个开关器件的一个和接地引脚相连以及一个信号引脚通过至少两个开关器件的另一个和电源引脚相连的至少一种情况发生之后，通过监视所述引脚来检测所述插座的引脚的断路连接。
13.如权利要求12所述系统，其中所述至少两个开关器件包含场效应晶体管(FET)。
14.如权利要求12所述系统，其中所述插座包含针式网格排列(PGA)和球形网格阵列(BGA)中的一种。
15.如权利要求12所述系统，其中所述印刷电路板包含检测点，所述检测固定装置电气上通过所述印刷电路板上的检测点与所述插座的引脚相连。
16.如权利要求12所述系统，其中所述检测固定装置控制第一控制信号和第二控制信号，该第一控制信号控制至少两个开关器件中的一个以便将一个信号引脚与接地引脚相连，所述第二控制信号控制至少两个开关器件中的另一个以便将该信号引脚与电源引脚相连。
17.一个线路内插座检测模块，包含多个模块引脚，所述引脚可以与一个插座相连，对应于各插座引脚存在一个模块引脚，模块上各模块引脚电气上相互隔离；和至少两个开关器件，至少两个开关器件中的一个可以由一个第一控制信号控制，以便连接所述插座的一个信号引脚和所述插座的一个接地引脚，至少两个开关器件中的另一个可以由一个第二控制信号控制，以便连接所述信号引脚和所述插座的电源引脚，其中在回路内测试插座的过程中，电源和接地分别作用于所述插座的电源引脚和接地引脚，在至少两个开关器件中的一个由所述第一控制信号控制，连接所述插座的信号引脚和所述插座的接地引脚和至少两个开关器件中的另一个由所述第二控制信号控制，连接所述插座的信号引脚和所述插座的电源引脚中至少一种情况发生之后，所述插座的引脚被监视以探测断路。
18.如权利要求17所述的模块，其中所述至少两个开关器件包含场效应晶体管。
19.如权利要求18所述的模块，其中所述第一控制信号和第二控制信号与所述场效应晶体管的栅极相连。
20.如权利要求1所述的模块，其中所述插座包含针式网格排列插座和球形网格阵列插座中的一种。
全文摘要
用于插座回路内测试的方法和装置包含一个模块、一块印刷电路板和一个检测固定装置。所述模块包含两个或更多开关器件。所述模块电气上与插座相连。所述印刷电路板包含用于插入所述插座所由引脚的底座。所述检测固定装置电气上通过所述印刷电路板与所述插座的所有引脚相连。所述检测固定装置为所述插座的电源引脚和接地引脚提供电源和接地。在将信号引脚通过一个开关器件与接地引脚相连或将信号引脚通过第二开关器件与电源引脚相连后通过监视所述引脚能够探测到所述插座的断路连接。
文档编号G01R1/04GK1589409SQ02823275
公开日2005年3月2日 申请日期2002年8月7日 优先权日2001年9月27日
发明者R·哈斯 申请人:英特尔公司