(57)【要約】【課題】簡易な構成でありながら検査に対して高い信頼性を維持しつつ検査時間を短縮し得る回路基板検査装置を提供する。【解決手段】検査対象の回路基板Ｐに形成された導体パターン２１に接触させられる検査用プローブ４と、導体パターン２１に接触させられた状態の検査用プローブ４および基準電極２ｂの間についての静電容量Ｃ１を測定する測定部５と、測定した静電容量Ｃ１と導体パターン２１に予め対応させられている接触判別用基準データとしての基準容量とを比較してその比較結果に基づいて導体パターン２１に対する検査用プローブ４の接触状態を判別する判別部とを備え、測定した静電容量Ｃ１に基づいて導体パターン２１の良否を検査する。【選択図】図２
2006113009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の回路基板に形成された導体パターンに接触させられるプローブと、前記導体パターンに接触させられた状態の前記プローブおよび基準電極の間についての電気的パラメータを測定する測定部と、前記測定した電気的パラメータと所定の基準値とを比較してその比較結果に基づいて前記導体パターンに対する前記プローブの接触状態を判別する判別部とを備え、前記測定した電気的パラメータに基づいて前記導体パターンの良否を検査する回路基板検査装置。
【請求項２】
前記測定部は、前記プローブと前記基準電極との間に検査用交流信号を供給しつつ当該プローブと当該基準電極との間を流れる電流の電流値を前記電気的パラメータとして測定し、前記判別部は、前記測定した電流値と前記所定の基準値としての基準電流値とを比較して前記比較結果を取得する請求項１記載の回路基板検査装置。
【請求項３】
前記測定部は、前記プローブと前記基準電極との間の静電容量を前記電気的パラメータとして測定し、前記判別部は、前記測定した静電容量と前記所定の基準値としての基準容量とを比較して前記比較結果を取得する請求項１記載の回路基板検査装置。
【請求項４】
前記プローブを移動させる移動機構と、当該移動機構を駆動制御する制御部とを備え、当該制御部は、前記判別部によって前記プローブが非接触状態と判別されたときに前記移動機構を駆動制御することによって前記プローブに対して再プロービングを行う請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象の回路基板に形成された導体パターンと基準電極との間の電気的パラメータを測定し、その測定した電気的パラメータに基づいて導体パターンの良否を検査する回路基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の回路基板検査装置として、出願人は、検査対象の回路基板に形成された導体パターンに検査用プローブを接触させて導体パターンの良否を検査する回路基板検査装置を特開２００２−１４１３４号公報に開示している。この回路基板検査装置は、表面に絶縁フィルムが貼付された平板状の基準電極を有する電極部と、２本の検査用プローブと、基準電極と各検査用プローブとの間および両検査用プローブの間における静電容量を測定する測定部と、両検査用プローブと各導体パターンとのそれぞれの接触状態を判別すると共に導体パターンの良否を検査する制御部とを備えている。
【０００３】
この回路基板検査装置では、回路基板に形成された相互に絶縁されている２つの導体パターンに２本の検査用プローブをそれぞれ接触させた状態で、各検査用プローブと基準電極との間の静電容量、つまり各導体パターンと基準電極との間の静電容量を各検査用プローブ毎に順次測定し、この順次測定した各静電容量と良品の回路基板から予め吸収した静電容量に基づいて規定された各基準容量範囲とを比較することにより、導体パターンの良否を検査する。この場合、検査用プローブが導体パターンから外れて回路基板の例えばレジスト部分にプロービングされたときには、検査用プローブと導体パターンとの接触不良に起因して、本来測定されるべき静電容量よりも低い値が測定されるため、断線が発生していると誤って判別される。
【０００４】
このため、この回路基板検査装置では、各導体パターンおよび基準電極間の静電容量の測定に先立ち、各検査用プローブと各導体パターンとのそれぞれの接触状態を判別する。具体的には、検査対象の回路基板を電極部上に載置した後に、回路基板上の例えば隣接する２つの導体パターンの各端点に２本の検査用プローブをそれぞれ接触させる。次いで、測定部が、両検査用プローブ間の静電容量を測定する。続いて、制御部が、測定された静電容量と、両検査用プローブを両導体パターンにそれぞれ正常に接触させた状態の良品の回路基板から予め吸収した静電容量に基づいて規定された接触状態判別用の基準容量範囲とを比較する。この場合、測定した静電容量がこの基準容量範囲内のときには、両検査用プローブが両導体パターンにそれぞれ正常に接触していると判別する。一方、測定した静電容量が基準容量範囲よりも小さい値のときには、両検査用プローブの少なくとも一方が導体パターンに正常に接触していないと判別する。したがって、この回路基板検査装置によれば、２本の検査用プローブ間の静電容量を測定することにより、２本の検査用プローブと２つの導体パターンとの接触状態を判別できる結果、誤った判別が回避されている。
【特許文献１】特開２００２−１４１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記した回路基板検査装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、この回路基板検査装置では、検査用プローブの導体パターンに対する接触状況を判別するために、導体パターンの検査のために実施する検査用プローブおよび基準電極間の静電容量の測定とは別に、２本の検査用プローブ間の静電容量を測定している。したがって、この回路基板検査装置には、両検査用プローブ間の静電容量の測定時間に起因して検査時間が長引くため、この検査時間を短縮すべきとの改善すべき課題がある。
【０００６】
また、この回路基板検査装置では、２本の検査用プローブ間の静電容量を測定することにより、各検査用プローブと各導体パターンとのそれぞれの接触状態を判別している。しかしながら、例えば、この回路基板検査装置に複数の回路基板を載置して、その各回路基板に２本の検査用プローブをそれぞれ別個に使用して検査するときや、検査用プローブを１本のみ使用するというように回路基板検査装置を簡易に構成するときには、各回路基板に１本の検査用プローブだけを接触させることが可能となる構成となるため、各検査用プローブの接触状態を判別するのが困難であり、これを改善するのが好ましい。
【０００７】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら検査に対して高い信頼性を維持しつつ検査時間を短縮し得る回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査装置は、検査対象の回路基板に形成された導体パターンに接触させられるプローブと、前記導体パターンに接触させられた状態の前記プローブおよび基準電極の間についての電気的パラメータを測定する測定部と、前記測定した電気的パラメータと所定の基準値とを比較してその比較結果に基づいて前記導体パターンに対する前記プローブの接触状態を判別する判別部とを備え、前記測定した電気的パラメータに基づいて前記導体パターンの良否を検査する。
【０００９】
また、請求項２記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、前記測定部は、前記プローブと前記基準電極との間に検査用交流信号を供給しつつ当該プローブと当該基準電極との間を流れる電流の電流値を前記電気的パラメータとして測定し、前記判別部は、前記測定した電流値と前記所定の基準値としての基準電流値とを比較して前記比較結果を取得する。
【００１０】
また、請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、前記測定部は、前記プローブと前記基準電極との間の静電容量を前記電気的パラメータとして測定し、前記判別部は、前記測定した静電容量と前記所定の基準値としての基準容量とを比較して前記比較結果を取得する。
【００１１】
また、請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置において、前記プローブを移動させる移動機構と、当該移動機構を駆動制御する制御部とを備え、当該制御部は、前記判別部によって前記プローブが非接触状態と判別されたときに前記移動機構を駆動制御することによって前記プローブに対して再プロービングを行う。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の回路基板検査装置によれば、判別部が、測定した電気的パラメータに基づいて、導体パターンに対するプローブの接触状態を判別することにより、接触状態の判別のために別の異なる測定を実施する必要がないため、検査時間を十分に短縮することができる。また、測定したプローブと基準電極との間の電気的パラメータと所定の基準値とを比較してその比較結果に基づいて導体パターンに対するプローブの接触状態を判別することにより、１本のプローブを使用して接触状態を判別することができるため、簡易な構成でありながら高い信頼性で検査することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の回路基板検査装置によれば、測定部がプローブと基準電極との間に検査用交流信号を供給すると共にその状態においてプローブと基準電極との間に流れる電流の電流値を電気的パラメータとして測定することにより、導体パターンの検査時間を十分に短縮することができる。
【００１４】
また、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、測定部が、プローブおよび基準電極間の静電容量を電気的パラメータとして測定することにより、二端子法で電気的パラメータを正確に測定することができるため、回路基板検査装置を簡易に構成することができる結果、高い信頼性で導体パターンを検査しつつ装置のコストを低減することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の回路基板検査装置によれば、判別部によってプローブが非接触状態と判別されたときに、制御部が移動機構を駆動制御してプローブに対して再プロービングを行うことにより、接触不良に起因して中断することなく導体パターンの検査を継続させることができる。したがって、検査時間を十分に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査装置について説明する。
【００１７】
最初に、回路基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１８】
回路基板検査装置１は、図１に示すように、電極部２、移動機構３、接触型の検査用プローブ４、測定部５、制御部６、ＲＡＭ７およびＲＯＭ８を備えて構成されている。この場合、電極部２は、表面に絶縁フィルム２ａが貼付された平板状の基準電極２ｂを備えて、検査対象の回路基板Ｐを載置可能に構成されている。なお、絶縁フィルム２ａに代えて、紙や布などの絶縁材料を基準電極２ｂの表面に貼付して電極部２を構成することもできる。また、移動機構３は、プローブ固定具４ａを介して検査用プローブ４が取り付けられた状態で基準電極部２の上方に配設されている。測定部５は、後述するように、検査用プローブ４および基準電極２ｂ間の静電容量（本発明における電気的パラメータの一例）を測定する。制御部６は、本発明における判別部および制御部として機能し、測定部５によって測定された静電容量などの測定値に基づく回路基板Ｐに対する検査処理や、移動機構３の駆動制御などを実行する。ＲＡＭ７は、良品回路基板から予め吸収した接触判別用基準データおよび検査用基準データ、並びに制御部６の演算結果などを一時的に記憶する。ＲＯＭ８は、制御部６の動作プログラムを記憶する。
【００１９】
一方、図２，３に示すように、検査対象の回路基板Ｐには、導体パターン２１を初めとする数多くの導体パターンが形成されている。
【００２０】
次に、回路基板検査装置１による検査処理について、各図を参照して説明する。
【００２１】
最初に、検査処理の概要について説明する。この回路基板検査装置１では、回路基板Ｐの良否判別に際して、検査用プローブ４を導体パターンに接触させた状態で、その導体パターンおよび基準電極２ｂ間の静電容量を測定し、その測定した静電容量に基づいて導体パターンの良否を検査する。また、この回路基板検査装置１では、導体パターンの良否の検査に先立ち、測定した静電容量に基づいて検査用プローブ４と導体パターンとの接触状態を判別し、検査用プローブ４と導体パターンとが非接触状態と判別したときには、検査用プローブ４に対して再プロービングを行った後に、上記した静電容量測定による接触状態判別および導体パターンの良否検査を実行する。
【００２２】
具体的には、まず、導体パターンの形成面を上向きにして回路基板Ｐを電極部２の上に載置する。次いで、制御部６が、移動機構３を制御して、図２に示すように、検査用プローブ４を例えば導体パターン２１に接触させる。続いて、測定部５は、検査信号として交流電圧を検査用プローブ４および基準電極２ｂ間に供給すると共に、検査用プローブ４および基準電極２ｂ間に流れる電流を測定する。次いで、供給した交流電圧の電圧値と、測定した電流値と、電圧位相および電流位相間の位相差とに基づいて特定される検査用プローブ４および基準電極２ｂ間の静電容量を測定する。
【００２３】
この際に、図２に示すように、検査用プローブ４が導体パターン２１に正常に接触しているときには、導体パターン２１の面積、導体パターン２１と基準電極との間の距離、および回路基板Ｐの誘電率に基づいて定まる静電容量Ｃ１が測定される。この場合、導体パターンによって異なるが、一般的には、３０ｆＦ〜数ｐＦ程度の容量値が測定される。一方、図３に示すように、検査用プローブ４が導体パターン２１に非接触状態のときには、静電容量Ｃ１よりも十分に小さい容量値の静電容量Ｃ２（例えば、１０ｆＦ）が測定される。したがって、制御部６は、その導体パターン２１に予め対応させられている接触判別用基準データとしての基準容量（本発明における「所定の基準値」。例えば、１５ｆＦの容量値）を下回る静電容量が測定されたときには、検査用プローブ４に接触不良が発生していると判別する。この際に、制御部６は、移動機構３を駆動制御して、検査用プローブ４を僅かに移動させた後、導体パターン２１に検査用プローブ４を再度接触させる。つまり、再プロービングを行う。次いで、制御部６は、再プロービングした状態において、上記した接触状態の判別を再度実行する。
【００２４】
一方、検査用プローブ４が導体パターン２１に正常に接触していると判別したときには、制御部６は、測定した静電容量とＲＡＭ７から読み出した検査用基準データとを比較することにより、導体パターン２１についての短絡および絶縁の有無を判別する。具体的には、制御部６は、測定された静電容量が導体パターン２１に予め対応させられている検査用基準データとしての基準容量の下限値（一例として、良品の回路基板Ｐから予め吸収した静電容量の８０％の値）を下回るときには、導体パターン２１に断線が発生していると判別し、測定された静電容量が基準容量の上限値（一例として、良品の回路基板Ｐから予め吸収した静電容量の１２０％の値）を上回るときには、導体パターン２１と他の導体パターンとの間に短絡が発生していると判別し、測定された静電容量が下限値から上限値の範囲内のときには、導体パターン２１が正常と判別する。以上により、導体パターン２１の良否についての検査が終了する。
【００２５】
このように、この回路基板検査装置１によれば、制御部６が、測定部５によって測定された検査用プローブ４と基準電極２ｂとの間の静電容量と接触判別用基準データとしての基準容量とを比較してその比較結果に基づいて導体パターン２１に対する検査用プローブ４の接触状態を判別することにより、接触状態の判別のために別の異なる測定を実施する必要がないため、検査時間を十分に短縮することができる。また、制御部６が測定された検査用プローブ４と基準電極２ｂとの間の静電容量と基準値とを比較してその比較結果に基づいて導体パターン２１に対する検査用プローブ４の接触状態を判別することにより、１本の検査用プローブ４を使用して接触状態を判別することができるため、簡易な構成でありながら高い信頼性で検査することができる。
【００２６】
また、この回路基板検査装置１によれば、検査用プローブ４が非接触状態と判別したときに、制御部６が移動機構３を駆動制御して検査用プローブ４に対して再プロービングを行うことにより、接触不良に起因して中断することなく導体パターン２１の検査を継続させることができる。したがって、検査時間を十分に短縮することができる。
【００２７】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されない。例えば、回路基板検査装置１では、検査用プローブ４および基準電極２ｂ間の静電容量を本発明における電気的パラメータとして測定し、その静電容量と基準容量とを比較することにより、導体パターン２１についての短絡および絶縁の有無を判別しているが、検査用プローブ４および基準電極２ｂ間を流れる交流電流の値を測定し、その電流値と基準電流値とを比較することによって導体パターン２１についての短絡および絶縁の有無を判別することもできる。この構成によれば、導体パターン２１の検査時間を十分に短縮することができる。一方、この構成を採用した場合、検査用プローブ４と導体パターン２１との間の接触抵抗の大きさによる電流値の変動に起因する測定精度の低下を回避するために、四端子法によって電流値を測定する必要がある。ところが、検査用プローブ４を１本しか備えていない構成では、四端子法による測定が困難である。これに対して、上記したように、電気的パラメータとして検査用プローブ４および基準電極２ｂ間の静電容量を測定することで、二端子法で正確に測定できるため、回路基板検査装置１を簡易に構成することができる結果、高い信頼性で導体パターン２１を検査しつつ回路基板検査装置１のコストを十分に低減することができる。
【００２８】
また、１本の検査用プローブ４を備えて１つの回路基板Ｐを載置して検査する回路基板検査装置１について説明したが、複数の回路基板Ｐを載置して各回路基板Ｐに検査用プローブ４を１つずつまたは２つ以上を接触させる検査用プローブ４を複数備えた回路基板検査装置にも本発明を適用することができる。
【００２９】
また、本発明における判別部と制御部とを一体化して回路基板検査装置１を構成した例について説明したが、両者を別個の回路で構成することができるのは勿論である。さらに、本発明における基準電極として電極部２の基準電極２ｂを用いた例について上記したが、例えば、検査対象の回路基板Ｐ内のグランドパターン、電源パターン、および広い面積を有する信号パターンなどを基準電極として用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。
【図２】検査用プローブ４が導体パターン２１に接触している状態のときの回路基板検査装置１および回路基板Ｐの側面図である。
【図３】検査用プローブ４が導体パターン２１に接触していない非接触状態のときの回路基板検査装置１および回路基板Ｐの側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  回路基板検査装置
２ｂ  基準電極
３  移動機構
４  検査用プローブ
５  測定部
６  制御部
２１  導体パターン
Ｃ１，Ｃ２  静電容量
Ｐ  回路基板
【図１】
2006113009.tif 000003
【図２】
2006113009.tif 000004
【図３】
2006113009.tif 000005