(57)【要約】【課題】  検査プローブを順次移動させて回路配線と容量検出用基準面との間の静電容量を測定して、その回路配線の良否（断線，短絡の有無）を判定するにあたって、検査プローブの移動時間を短くして検査効率を高める。【解決手段】  第１検査プローブ４ａを回路基板１に形成されている複数本の回路配線２のうちの例えば被検査回路配線２ａに配置し、第２検査プローブ４ｂを回路基板１の裏面側に配置される容量検出用基準面５に接触させ、容量検出手段３にて被検査回路配線２ａと容量検出用基準面５との間の静電容量を測定することにより、被検査回路配線２ａの良否を判定するにあたって、回路基板１上にほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材１１を配置し、その上に第１検査プローブ４ａを降ろして被検査回路配線２ａの容量測定と判定を行ったのち、第１検査プローブ４ａを上昇させることなく、電気絶縁部材１１に降ろしたまま次の被検査回路配線２ｂに移動させる。【選択図】  図１
2006275859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査方法において、
上記第１検査プローブを上記被検査回路配線上から浮かせた非接触高さ位置に保持して上記容量検出用基準面との間の静電容量を測定したのち、上記第１検査プローブを上記非接触高さ位置に保持したまま次の被検査回路配線上に移動させることを特徴とする回路基板検査方法。
【請求項２】
上記回路基板の回路配線形成面側にほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を配置し、上記第１検査プローブを上記電気絶縁部上に降ろした状態で、上記静電容量の測定を行うとともに、次の被検査回路配線上に移動させることを特徴とする請求項１に記載の回路基板検査方法。
【請求項３】
上記電気絶縁部材として、ソルダレジストを用いることを特徴とする請求項２に記載の回路基板検査方法。
【請求項４】
ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面と、上記検査プローブの移動を制御するプローブ制御手段とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査装置において、
上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記被検査回路配線上から浮かせた非接触高さ位置に保持した状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴とする回路基板検査装置。
【請求項５】
上記回路基板の回路配線形成面側に配置されるほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を備え、上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記電気絶縁部材上に降ろした状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴とする請求項４に記載の回路基板検査装置。
【請求項６】
ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面と、上記検査プローブの移動を制御するプローブ制御手段とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査装置において、
上記第１検査プローブは、その先端に接触子として上記回路基板上を転動する導電性の回転体を備え、上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記回路基板上に降ろした状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴とする回路基板検査装置。
【請求項７】
被検査回路基板と接触する先端に、上記被検査回路基板上を転動する導電性の回転体を備えていることを特徴とする回路基板検査プローブ。
【請求項８】
上記回転体が、ボールもしくはローラであることを特徴とする請求項７に記載の回路基板検査プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に形成されている回路配線と容量検出用基準面との間の静電容量を測定して回路基板の良否判定を行う回路基板の検査技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に形成されている回路配線の断線の有無や、隣接する回路配線間の短絡の有無を検査する方法の一つとして、例えば特許文献１に記載されているように、回路配線と容量検出用基準面との間の静電容量を測定する方法が知られている。
【０００３】
その基本的な構成を図４により説明すると、回路基板１に複数本の独立した回路配線２（２ａ〜２ｎ）が形成されているとして、上記静電容量測定方法によると、一対の検査プローブ４ａ，４ｂを有する容量測定手段３が用いられるとともに、回路基板１の裏面側（反回路配線形成面側）に導電性の容量検出用基準面（プレート）５が配置される。
【０００４】
検査プローブ４ａ，４ｂは、図示しないＸ−Ｙ駆動手段により回路基板１に対して移動可能であり、また、回路基板１の基板面と直交するＺ軸方向（上下方向）にも移動する可動プローブで、その一方の検査プローブ４ａを回路配線２の例えば回路配線２ａに接触させ、他方の検査プローブ４ｂは容量検出用基準面４に常時接触とする。
【０００５】
容量測定手段３により、まず、回路配線２ａと容量検出用基準面４との間の静電容量を測定する。その測定値が、例えば良品基板から得られている（基準値±α）の範囲内であれば良品パターンと判定される。
【０００６】
これに対して、（基準値−α）以下の場合は断線あり，（基準値＋α）以上の場合は隣接の回路配線（図示の例では回路配線２ｂ）との間で短絡ありと判定される。回路配線２ａの検査が終了したら、検査プローブ４ａを次の回路配線２ｂに移動させ同様な静電容量測定と判定を行う。これを回路配線２ｎまで繰り返して行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１３９５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記静電容量測定方法によれば、同一回路配線の両端点間の導通チェックによる断線検査、隣接する回路配線間の導通チェックによる短絡検査に比べて、検査回数を大幅に減らすことができるが、なおも改善する余地が残されている。
【０００９】
すなわち、検査プローブ４ａを次の回路配線に移動させる場合、回路配線を傷付けないようにするため、プローブを一旦上昇させてからＸ−Ｙ方向に移動させたのち下降させる手順を踏む必要があり、しかもプローブを下降させるときにはゆっくりと下降させなければならない。
【００１０】
そのため、検査プローブ４ａの移動に時間がかかり、検査する回路配線の本数分、その移動に要する時間が累積されることになるため、全体として見ると、多くの時間がプローブの移動に費やされることになる。
【００１１】
したがって、本発明の課題は、検査プローブを順次移動させて回路配線と容量検出用基準面との間の静電容量を測定して、その回路配線の良否（断線，短絡の有無）を判定するにあたって、検査プローブの移動時間を短くして、検査効率を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査方法において、上記第１検査プローブを上記被検査回路配線上から浮かせた非接触高さ位置に保持して上記容量検出用基準面との間の静電容量を測定したのち、上記第１検査プローブを上記非接触高さ位置に保持したまま次の被検査回路配線上に移動させることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１において、上記回路基板の回路配線形成面側にほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を配置し、上記第１検査プローブを上記電気絶縁部上に降ろした状態で、上記静電容量の測定を行うとともに、次の被検査回路配線上に移動させることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、上記請求項２において、上記電気絶縁部材として、ソルダレジストを用いることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面と、上記検査プローブの移動を制御するプローブ制御手段とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査装置において、上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記被検査回路配線上から浮かせた非接触高さ位置に保持した状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４において、上記回路基板の回路配線形成面側に配置されるほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を備え、上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記電気絶縁部材上に降ろした状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、ともに容量測定手段に接続され、少なくとも一方が回路基板に対して移動可能である第１および第２の２本の検査プローブと、上記回路基板に形成されている複数の回路配線との間で静電容量を持つように配置される導電性の容量検出用基準面と、上記検査プローブの移動を制御するプローブ制御手段とを含み、上記第１検査プローブを上記複数の回路配線のうちの選択された１つの被検査回路配線上に配置し、上記第２検査プローブを上記容量検出用基準面に接続させ、上記容量測定手段にて上記容量検出用基準面と上記被検査回路配線との間の静電容量を測定することにより、上記被検査回路配線の良否を判定する回路基板検査装置において、上記第１検査プローブは、その先端に接触子として上記回路基板上を転動する導電性の回転体を備え、上記プローブ制御手段は、上記第１検査プローブを上記回路基板上に降ろした状態で上記被検査回路配線間を移動させることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、回路基板検査プローブにおいて、被検査回路基板と接触する先端に、上記被検査回路基板上を転動する導電性の回転体を備えていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、上記請求項７において、上記回転体がボールもしくはローラであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし５の発明によれば、被検査回路配線用の第１検査プローブを次の被検査回路配線に移動させる際に、プローブを上昇および下降させる必要がないため、その分、検査時間を短くすることができる。
【００２１】
特に、回路基板の回路配線形成面側にほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を配置するようにした請求項２に記載の発明によれば、仮に回路基板（フレキシブル基板を含む）に反りが生じていても、第１検査プローブを一定の高さ位置として静電容量を測定することができる。また、電気絶縁部材の介在により、第１検査プローブと被検査回路配線との間の誘電率が高くなるため、より大きな静電容量測定値が得られることにもなる。
【００２２】
また、電気絶縁部材としてソルダレジストを用いるようにした請求項３に記載の発明によれば、別途にほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材を配置する必要がなくなる。
【００２３】
第１検査プローブに、その先端に接触子として上記回路基板上を転動する導電性の回転体を備える検査プローブを用いるようにした請求項６に記載の発明によれば、第１検査プローブを被検査回路配線上の所定高さ位置に制御したり、また、電気絶縁部材を配置することなく、第１検査プローブを回路基板に接触させた状態で回路配線を傷つけることなく移動させることができる。
【００２４】
また、回路基板検査プローブの先端に被検査回路基板上を転動する導電性の回転体を備える請求項７に記載の発明および上記回転体をボールもしくはローラとする請求項８に記載の発明によれば、検査プローブを回路基板に接触させた状態で回路配線を傷つけることなく移動させることができるため、検査時間の短縮に役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明にしたがって行われる回路配線の検査状態を示す模式的な斜視図，図２はその断面図，図３は本発明による回路基板検査プローブを示す要部拡大断面図である。なお、先に説明した図４の従来例と同じであってよい構成要素には、その参照符号を用いる。
【００２６】
図１および図２を参照して、本発明は、回路基板（ベアボード）１に形成されている複数の独立した回路配線２（２ａ〜２ｎ）の断線，短絡を検査するため、基本的な構成として、容量測定手段３と容量検出用基準面（プレート）５とを備える。
【００２７】
容量測定手段３には例えばＬＣＲメータが用いられてよいが、この例において、容量測定手段３は静電容量測定機能のほかに、良否判定機能およびプローブの移動を制御するプローブ制御機能をも備えている。
【００２８】
容量検出用基準面５は、回路基板１の裏面側（反回路配線形成側）に回路配線２との間で静電容量を持つように配置される。通常、容量検出用基準面５には金属プレートが用いられるが、回路基板１内に電源層などのベタ電極が形成されている場合には、そのベタ電極を利用することもできる。
【００２９】
容量測定手段３には、第１検査プローブ４ａと第２検査プローブ４ｂとが接続される。第１検査プローブ４ａは回路基板１の回路配線２側に配置され、第２検査プローブ４ｂは回路基板１の裏面側で容量検出用基準面５に接続される。
【００３０】
各検査プローブ４ａ，４ｂは可動プローブで、この例においても図示しないＸ−Ｙ駆動手段の移動ヘッドに設けられているＺ軸アクチュエータに支持されるが、第２検査プローブ４ｂについては、少なくとも検査中は容量検出用基準面５に常時接触とされるため、位置が固定された固定プローブに変更してもよい。また、場合によっては容量検出用基準面５にクリップやハンダ付けなどよって接続されてもよい。
【００３１】
各回路配線を検査するには、上記従来例と同じく、回路配線２の中から被検査回路配線として１つの例えば回路配線２ａを選択し、その被検査回路配線２ａ上に第１検査プローブ４ａを降ろして、容量検出用基準面５との間の静電容量を測定するのであるが、本発明の第１実施形態では、回路基板１上に、ほぼ均一な厚みを有する電気絶縁部材として、例えばガラス材や合成樹脂などからなる表面が平滑な絶縁プレート１１を被せ、その上に第１検査プローブ４ａを降ろして、容量測定手段３により、被検査回路配線２ａの静電容量を測定する。
【００３２】
容量測定手段３は、容量測定値があらかじめ設定されている（基準値±α）の範囲内であれば良品パターンと判定する。これに対して、容量測定値が下限値（基準値−α）以下の場合は断線あり、上限値（基準値＋α）以上の場合は隣接の回路配線（図１の例では回路配線２ｂ）との間で短絡ありと判定する。
【００３３】
その後、第１検査プローブ４ａを次の被検査回路配線２ｂに移動させるが、このとき、第１検査プローブ４ａを上昇させず、絶縁プレート１１上に降ろしたまま被検査回路配線２ｂに移動させて、静電容量測定と判定とを行う。これを最後の回路配線２ｎまで繰り返して実行する。なお、１つでも不良（断線もしくは短絡）が出た場合には、その時点で検査を終了させる場合もある。
【００３４】
この第１実施形態によれば、第１検査プローブ４ａを次の被検査回路配線に移動させる際に、プローブを上昇および下降させる必要がないため、その分、検査時間を短くすることができる。また、仮に回路基板１に反りが生じていても、第１検査プローブを４ａ一定の高さ位置として静電容量を測定することができる。特に、フレキシブル基板は変形しやすいため、絶縁プレート１１を被せることが好ましい。
【００３５】
さらには、絶縁プレート１１の介在により、第１検査プローブ４ａと被検査回路配線との間の誘電率が高くなるため、より大きな静電容量測定値が得られる。なお、本発明の第２実施態様として、回路配線２上にソルダレジストが形成されている場合には、そのソルダレジストを絶縁プレート１１の代替とすることもできる。
【００３６】
本発明の第３実施形態として、回路基板１上に絶縁プレート１１を配置することなく、第１検査プローブ４ａを例えば絶縁プレート１１の厚み相当分だけ被検査回路配線上から浮かせた非接触高さ位置に保持して、容量検出用基準面５との間の静電容量を測定したのち、第１検査プローブ４ａを上記非接触高さ位置に保持したまま次の被検査回路配線上に移動させるようにしてもよい。
【００３７】
次に、本発明の第４実施形態として、第１検査プローブ４ａに、図３に示すように、先端に導電性のボール（回転体）４２を回転可能に備えるボールペン状のプローブ４を用いる。このプローブ４によれば、ボール４２が回路基板１上で転動するため、上記第１実施形態のように絶縁プレート１１を用いることなく、また、上記第３実施形態のように第１検査プローブ４ａを被検査回路配線上の所定高さ位置に制御する必要なく、第１検査プローブ４ａを回路基板１に接触させた状態で回路配線２を傷つけることなく移動させることができる。
【００３８】
なお、図３の例では、プローブ４の柱状ステム４０をその軸線に沿って２分割してなるステム半体４１，４１の下端に球面状の軸受を形成し、その軸受内にボール４２を回転可能に保持させるようにしているが、ボールペンのペン先技術をそのまま適用してもよい。また、ボールに代えてローラを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による回路配線の検査状態を示す模式的な斜視図。
【図２】図１の断面図。
【図３】本発明による回路基板検査プローブの要部を示す拡大断面図。
【図４】従来技術を示す模式図。
【符号の説明】
【００４０】
１  回路基板
２（２ａ〜２ｎ）  回路配線
３  容量測定手段
４  ボールペン状のプローブ
４２  ボール
４ａ  第１検査プローブ
４ｂ  第２検査プローブ
５  容量検出用基準面
【図１】
2006275859.tif 000003
【図２】
2006275859.tif 000004
【図３】
2006275859.tif 000005
【図４】
2006275859.tif 000006