(57)【要約】      （修正有）【課題】４端子法で測定点間の抵抗値を高精度に測定した場合、プリント配線基板の部位によっては、合否判定の基準となる閾値の設定が難しかった。前記設定を可能とし、プリント配線基板の導通検査を正確に行う検査方法を提供する。【解決手段】複数の配線パターンを持つ被検査基板に対し、各配線パターン上に、予め設けた測定点の中から同一配線パターン上の２か所の測定点で構成される測定点セットを選択し、前記測定点セットの測定点間の実測抵抗値を得る導通検査を、複数の測定点セットに対して実施し、得られた全ての測定点セットの抵抗値の合計に比例する値で計算された抵抗値と、前記実測抵抗値との差を求め、その標本標準偏差をもとに設定した閾値により、合否判定することを特徴とする被検査基板の検査方法。【選択図】図１
2018004501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線パターンを持つ被検査基板に対し、各配線パターン上に、予め設けた測定点の中から同一配線パターン上の２か所の測定点で構成される測定点セットを選択し、前記測定点セットの測定点間の実測抵抗値を得る導通検査を、複数の測定点セットに対して実施し、得られた全ての測定点セットの抵抗値の合計に比例する値で計算された抵抗値と、前記実測抵抗値との差を求め、その標本標準偏差をもとに設定した閾値により、合否判定することを特徴とする被検査基板の検査方法。
【請求項２】
前記被検査基板が、プリント配線板であることを特徴とする請求項１記載の被検査基板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の配線パターンが形成されたプリント配線板などの電子電気機器用基板の電気的信頼性を検査するために、配線パターン上に予め設定された、２箇所の測定点間の電気的な導通を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板の配線パターンは、そのプリント配線板に実装される半導体、抵抗、コンデンサ及び各種電子部品の電気信号を正確に伝達する必要があるため、従来、半導体、抵抗、コンデンサ及び各種電子部品を実装する前のプリント配線板について、検査対象となる配線パターンに設けられた測定点間の抵抗値を測定してその合否の検査が行われている。
【０００３】
このように測定点間の抵抗値に基づいて基板の合否を判定するためには、測定点間の抵抗値を正確に測定する必要があり、公知の４端子測定法を用いて更に高精度の測定が可能な測定方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、プリント配線板の配線パターンは、パターン幅やパターン厚のバラツキが測定点間の抵抗値に及ぼす影響が大きい。特に、配線パターンが長い場合、パターン幅が細い場合、パターン厚が薄い場合などは、測定点間の抵抗値が大きくなり、そのバラツキが大きくなる。４端子法で測定点間の抵抗値を高精度に測定した場合でも、従来法による合否判定の基準となる閾値の設定の幅は大きくなってしまう。
【０００６】
また、プリント配線板のスルーホールやレーザービアを検査する場合は、スルーホールやレーザービアに発生した疑似接続状態や接合不良に伴う測定点間の抵抗値の増加が小さい場合が多く、不良判定となる閾値の設定は困難となる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、プリント配線基板の導通検査を正確に行う検査方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプリント配線板の検査方法は、複数の配線パターンが形成された被検査基板に対して、前記配線パターン上に予め設定され、２つの測定点の組合せである測定点セットの導通検査を行う検査方法であって、測定点セットの実測した抵抗値と、各測定点セットの抵抗値の合計に比例する値で計算された抵抗値との差をもとめ、その標準偏差をもとに設定した閾値により、合否判定することを特徴とする。
【０００９】
その本発明の第１の発明は、複数の配線パターンを持つ被検査基板に対し、各配線パターン上に、予め設けた測定点の中から同一配線パターン上の２か所の測定点で構成される測定点セットを選択し、それらの測定点セットの測定点間の実測抵抗値を得る導通検査を、複数の測定点セットに対して実施し、得られた全ての測定点セットの抵抗値の合計に比例する値で計算された抵抗値と、得られた実測抵抗値との差を求め、その標本標準偏差をもとに設定した閾値により、合否判定することを特徴とする被検査基板の検査方法である。
【００１０】
本発明の第２の発明は、第１の発明における被検査基板が、プリント配線板であることを特徴とする被検査基板の検査方法である。
【発明の効果】
【００１１】
プリント配線板の導通検査において、スルーホールやレーザービアに発生した疑似接続状態や接合不良などによる導通検査における測定点間の抵抗値の変化が少ない場合でも、その良否判定を的確に行うことができ、プリント配線板などのような基板の信頼性を高める効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】導通検査時の判定計算の基準となる値を求める手順を示すフローチャートである。
【図２】被検査基板の導通検査の合格と不良を判定する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
プリント配線板の配線パターンの抵抗値は、生産上の仕上り特性によってばらつきが生じるが、製品単位となる単一ピース内の抵抗値の大小は同じ傾向となりやすい。
例えば、平均抵抗値がａ［Ω］となる配線パターンＡと、ｂ［Ω］となる配線パターンＢがあった場合を考える。特定１ピースの配線パターンＡの抵抗値が１．１ａ［Ω］だった場合、配線パターンＢの抵抗値は１．１ｂ［Ω］に近い値となることが多い。
【００１４】
このような現象は、以下のような理由による。
プリント配線板の製造は、ワークに製品ピースを多面付けして行われるが、ワーク内の面付けの位置によって銅厚やパターン幅が異なる。銅厚のばらつきは特に銅めっきのばらつきの要素が大きいが、銅めっきラインや治具などの特性による銅めっき厚のバラつきは、複数ワークで同じ面内ばらつきの傾向を示す。
また、パターン幅はエッチング工法であれば、エッチングでのばらつきの要素が大きいが、エッチングラインの特性によってパターン幅は複数ワークで同じ面内ばらつきの傾向を示す。
さらに、複数ワークをまとめてロット単位として製造するが、一般的に同一ロットのワークは、同じ銅めっきラインやエッチングラインで連続生産するため、ロット内のワークは同じ仕上り傾向を示す。
【００１５】
以上の事柄から、被検査基板の測定点の抵抗値の合計に比例する比率で各測定点間の抵抗値を補正することで、良品判定となる閾値の範囲を過度に大きくせずに、実物の良否を明確に反映できる程度に小さくし、スルーホールやレーザービアに発生した疑似接続状態や接合不良の検出能力を向上させることができると考える。
【００１６】
そこで、本発明を具体的に実施する形態を以って説明する。
第一に、基準となる良品基板を用いて検査時の判定計算の基準となる値を求める手順を図１のフローチャートに示す。
まず、基準となる良品ピースを２ピース以上準備し、測定点セットを設け、その測定点セットの測定点間の抵抗値を測定して実測抵抗値Ｒｉｊを得る。ここで、添字のｉは配線パターン測定点セットを示し、添字のｊは基準良品ピースを示す。
なお、実測抵抗値Ｒｉｊは、繰り返し生産される製品の場合は、前回までに良品判定したピースの抵抗値のデータを用いることもできる。
【００１７】
次に、各基準良品ピースの抵抗値の合計ＴＲｊを求める。また、各測定点セットの平均値ＲＡｉと、その平均値ＲＡｉを合計したＴＲＡを求める。
ここで、抵抗値の合計による比例計算で、各測定点セットの計算値ＲＢｉｊを求める。この計算値ＲＢｉｊは、前述の通り単一ピース内の抵抗値の大小は同じ傾向となりやすいため、ピース内の各測定点セットの抵抗値が同じ比例関係で変動した場合の理想的な値と考えることができる。
次に、各測定点セットの実測値と計算値の差ＥＲｉｊを求める。
次に、各測定点セットの実測値と計算値の差ＥＲｉｊの平均ＥＲＡｉと、標本標準偏差ＳＥＲｉを求める。
【００１８】
一方、各測定点セットの標本標準偏差ＳＲｉも求めておく。これは、従来の方法による閾値の基準となる値であるが、従来の方法と本発明の方法を併用する場合に必要となる場合がある。後の検査時に使用しない場合は求めておく必要はない。
【００１９】
第二に、被検査基板の導通検査の合格と不良を判定する手順を図２のフローチャートに示す。
まず、被検査基板の各測定点セットの実測抵抗値ｒｉを測定する。
次に、判定１として従来の方法で判定する。図２では平均値ＲＡｉに対して標本標準偏差ＳＲｉの４倍以内を合格基準としているが、製造される製品の仕様と仕上りのばらつきから許容される別の値とすることができる。例えば、平均値ＲＡｉに対して標本標準偏差ＳＲｉの３倍以内を合格基準とする、あるいは０．６×ＲＡｉから１．４×ＲＡｉの範囲を合格基準にするといった方法もある。
従来の判定方法が本発明の判定方法より優位で無いことが明らかな場合、判定１は省略しても良い。
【００２０】
次に、被検査基板の各測定点セットの実測抵抗値の合計ｔｒを求める。
次に、抵抗値の合計による比例計算で、被検査基板の各測定点セットの計算値ｒｂｉ を求める。この計算値ｒｂｉは、前述の通り単一ピース内の抵抗値の大小は同じ傾向となりやすいため、ピース内の各測定点セットの抵抗値が同じ比例関係で変動した場合の理想的な値と考えることができる。
【００２１】
計算値ｒｂｉを求めた後、被検査基板の各測定点セットの実測値と計算値の差ｅｒｉを求める。
次に、［判定２］として本発明の判定方法を実施する。
図２では標本標準偏差ＳＥＲｉの４倍以内を合格基準としているが、製造される製品の仕様と仕上りのばらつきから許容される別の値とすることができる。例えば、標本標準偏差ＳＥＲｉの３倍以内を合格基準とすることが考えられる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例を用いて本発明の検査方法を詳細する。
［検査時の判定基準の比較］
基準となる良品基板を用いて、検査時の判定計算の基準となる値を求めて、判定基準を比較する。
先ず、ピースサイズ５０×１０ｍｍをワークサイズ５１０×４０５ｍｍのワークに面付した、６層プリント配線板を作製した。
次に、ピース内の抵抗値の異なる配線パターンに測定点を設け、その中から１４点の測定点を選択し、２か所の測定点を組み合わせて測定点セット１〜７として設定し、４端子法を用いた自動電気検査装置で抵抗値測定を行う。
【００２３】
１．従来の判定基準
そこで、先ず、基準となる良品基板２０２ピースを選択し、測定点セット１〜７の抵抗値を測定し、その平均値と標本標準偏差を求め、判定基準となる上限と下限を標本標準偏差の４倍として求めたところ、次の表１が得られた。
【００２４】
【表１】
2018004501.tif 000003
【００２５】
表１からは、測定点セットの抵抗値の高い配線パターンの場合、標本標準偏差も大きくなってしまうため、判定基準となる上限と下限の差が大きくなり、スルーホールやレーザービアに発生した疑似接続状態や接合不良のような抵抗値の増加が小さい場合は検出が困難となることが分かる。
【００２６】
２．本発明の判定基準
上記で測定した、基準となる良品基板２０２ピースの測定点セット１〜７の実測抵抗値を用いて、本発明の方法の判定基準の計算のパラメーターとなる各測定点セットの平均値の合計と、各測定点セットの実測値と平均値の差の標本標準偏差を求め、判定基準となる上限と下限を標本標準偏差の４倍として求めたところ、下記表２が得られた。
【００２７】
【表２】
2018004501.tif 000004
【００２８】
表２からは、従来の方法（表１参照）に比べて、判定基準となる上限と下限の差が小さく、スルーホールやレーザービアに発生した疑似接続状態や接合不良のような抵抗値の増加が小さい場合の検出能力が大幅に向上することが分かる。特に、配線パターンの抵抗値が大きい場合は効果が大きい。
【００２９】
次に、上記「本発明の判定基準」及び「従来の判定基準」で求めたそれぞれの判定基準を用いて検査を行った。
検査に供したものは、上記と同じワークから別範囲のピースＡを選択して検査を行った。
【００３０】
（比較例１）
ピースＡでは、下記表３のような実測抵抗値を得て、上記「従来の判定基準」では合格判定となった。
【００３１】
【表３】
2018004501.tif 000005
【実施例１】
【００３２】
一方、同じピースＡを「本発明の判定基準」で計算したところ、下記表４の通りとなり、不良判定となった。
【００３３】
【表４】
2018004501.tif 000006
【００３４】
次に、実際の基板の良否状態を確認するために、測定に供した基板を表面から光学顕微鏡での観察及び当該パターンのビアの断面観察により、評価した結果を表５に、各判定基準の結果と纏めて示す。
【００３５】
【表５】
2018004501.tif 000007
【００３６】
本発明の判定基準では不良判定となった基板の測定点セット：ｉ＝３、６、７の配線パターン上にあるレーザービアを確認したところ、ビア径が小さくなっており内層との接合面の面積が小さくなっていることを観察でき、不良箇所が確認できた。
【図１】
2018004501.tif 000008
【図２】
2018004501.tif 000009