(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体回路に近接した状態で配置されるヘッドを有する磁界発生治具と、前記導体回路に接触した状態で配置される複数のコンタクトを有する導通検査治具とを備え、前記磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることによって、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する多数個取り用プリント配線板の電気検査装置であって、
前記磁界発生治具は、前記多数個取り用プリント配線板における一部の取り片に属する導体回路に対応して設けられた第１ヘッドを備える第１磁界発生治具と、残りの取り片に属する導体回路に対応して設けられた第２ヘッドを備える第２磁界発生治具とによって構成され、前記第１及び第２磁界発生治具を一列にかつ交互に並べて配置するとともに、前記第１及び第２磁界発生治具の総数は、多数個取り用プリント配線板の持つ部品エリアの数よりも１つだけ多くなるように設定されていることを特徴とするプリント配線板の電気検査装置。
【請求項２】
前記第１及び第２ヘッドは、前記多数個取り用プリント配線板における取り片に対応して、ともに千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の電気検査装置。
【請求項３】
導体回路に近接した状態で配置されるヘッドを有する磁界発生治具と、前記導体回路に接触した状態で配置される複数のコンタクトを有する導通検査治具とを備える電気検査装置を用い、前記磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることによって、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する多数個取り用プリント配線板の電気検査方法であって、
前記磁界発生治具は、前記多数個取り用プリント配線板における一部の取り片に属する導体回路に対応して設けられた第１ヘッドを備える第１磁界発生治具と、残りの取り片に属する導体回路に対応して設けられた第２ヘッドを備える第２磁界発生治具とによって構成され、前記第１及び第２磁界発生治具を一列にかつ交互に並べて配置するとともに、前記第１及び第２磁界発生治具の総数は、多数個取り用プリント配線板の持つ部品エリアの数よりも１つだけ多くなるように設定されており、
前記第１磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第１工程を行った後、前記プリント配線板を前記治具１つ分だけ同治具の配列方向にずらしたうえで、前記第２磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第２工程を行うことを特徴とするプリント配線板の電気検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板の電気検査装置及び電気検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板に形成されている導体回路には、ショートや断線といった欠陥が含まれていることがある。このような欠陥は、一般には導通検査治具を用いて導体回路間に定電流を印加し、そのときに流れる電流値を測定することにより発見される。ところで、導体回路に電気めっき用のめっきリードが接続されている場合、このような導通検査治具を用いた電気的検査の実施が困難になる。そこでこの場合には、被検査体である導体回路を画像認識させ、この画像と設計パターンとを比較して導通不良を検出するＡＯＩ（光学的外観検査）法が行われる。しかしながら、ＡＯＩ検査方法では検出漏れが発生するおそれがある。
【０００３】
このため、本発明者は、磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることにより、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する電気検査装置をすでに提案している。より具体的にいうと、磁界発生治具である上治具は、コイルが巻回された多数のヘッドを有している。このようなヘッドは、プリント配線板上面側の導体回路に近接した状態で配置される。そして、この状態でコイルへの通電量を変化させることによって磁場を変化させ、導体回路に誘導電流を発生させるようにしている。
【０００４】
一方、導通検査治具である下治具は、プリント配線板下面側の導体回路に接触される多数のコンタクトピンと、特定のコンタクトピン間に流れる誘導電流の値を測定するための電流計とを備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、被検査物が多数個取り用のプリント配線板である場合、現状においても下治具に数千本のコンタクトピンを密集した状態で立設させる必要がある。このため、ピン自体の形成やピンのアライメントが困難になる結果、下治具の製造が困難になる。また、プリント配線板のファイン化が進むと、この問題がより顕著になることも予想される。
【０００６】
さらに、プリント配線板のファイン化が進んだ場合、上治具のヘッドもおのずと密集した状態になる。この場合、ヘッドの発生する磁気が隣のものに干渉してしまい、検査精度が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造が比較的簡単であってしかも検査精度の高いプリント配線板の電気検査装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、検査精度の高いプリント配線板の電気検査方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、導体回路に近接した状態で配置されるヘッドを有する磁界発生治具と、前記導体回路に接触した状態で配置される複数のコンタクトを有する導通検査治具とを備え、前記磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることによって、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する多数個取り用プリント配線板の電気検査装置であって、前記磁界発生治具は、前記多数個取り用プリント配線板における一部の取り片に属する導体回路に対応して設けられた第１ヘッドを備える第１磁界発生治具と、残りの取り片に属する導体回路に対応して設けられた第２ヘッドを備える第２磁界発生治具とによって構成され、前記第１及び第２磁界発生治具を一列にかつ交互に並べて配置するとともに、前記第１及び第２磁界発生治具の総数は、多数個取り用プリント配線板の持つ部品エリアの数よりも１つだけ多くなるように設定されていることを特徴とするプリント配線板の電気検査装置をその要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記第１及び第２ヘッドは、前記多数個取り用プリント配線板における取り片に対応して、ともに千鳥状に配置されているとした。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、導体回路に近接した状態で配置されるヘッドを有する磁界発生治具と、前記導体回路に接触した状態で配置される複数のコンタクトを有する導通検査治具とを備える電気検査装置を用い、前記磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることによって、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する多数個取り用プリント配線板の電気検査方法であって、前記磁界発生治具は、前記多数個取り用プリント配線板における一部の取り片に属する導体回路に対応して設けられた第１ヘッドを備える第１磁界発生治具と、残りの取り片に属する導体回路に対応して設けられた第２ヘッドを備える第２磁界発生治具とによって構成され、前記第１及び第２磁界発生治具を一列にかつ交互に並べて配置するとともに、前記第１及び第２磁界発生治具の総数は、多数個取り用プリント配線板の持つ部品エリアの数よりも１つだけ多くなるように設定されており、前記第１磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第１工程を行った後、前記プリント配線板を前記治具１つ分だけ同治具の配列方向にずらしたうえで、前記第２磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第２工程を行うことを特徴とするプリント配線板の電気検査方法をその要旨とする。
【００１２】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１又は２に記載の発明によると、一部の取り片に属する導体回路については、第１ヘッドを備える第1磁界発生治具によって磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることにより、導体回路間の導通不良が検出される。一方、残りの取り片に属する導体回路については、第２ヘッドを備える第２磁界発生治具によって磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることにより、導体回路間の導通不良が検出される。
【００１３】
また、この構成であると、ヘッドの密集度を低くすることができるため、ヘッドの発生する磁気が隣のものに干渉しにくくなる。ゆえに、プリント配線板がファイン化したときでも、高い検査精度を維持することができる。さらに、この構成であると、ヘッドの密集度が低減されることにより、１つの導通検査治具におけるコンタクトの数も少なくて済むようになる。このため、同治具を比較的簡単に製造することが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、第１及び第２ヘッドを取り片に対応して千鳥状に配置した結果、隣接する取り片に対応する箇所にヘッドが存在しなくなり、ヘッド間にある程度の距離が確保される。このようにヘッドの密集度が確実に低減されることで、ヘッドの発生する磁気が隣のものに干渉しにくくなる。ゆえに、ファイン化したときでも高い検査精度を確実に維持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態の電気検査装置１１及びそれを用いた電気検査方法を、図１〜図９に基づき詳細に説明する。
【００１８】
図１，図２等にて概略的に示されるように、本実施形態における被検査体であるプリント配線板１は、いわゆる多数個取り用のプリント配線板１である。このプリント配線板１は、多数の取り片１ａからなる正方形状の部品エリアを４つ備えている。各取り片１ａは正方形状を呈しており、１つの部品エリアにおいて前記取り片１ａは４個×４個のマトリクス状となるように規則的に配列されている。個々の取り片１ａは最終的には切り離されて１つ１つの製品となる。
【００１９】
このプリント配線板１は、いわゆる両面板であって、電気めっきが施された導体回路５を絶縁基材７の表裏両面に有している。もっとも、プリント配線板１は多層板であっても構わない。なお、前記導体回路５のパターン形状は各取り片１ａについて等しくなっている。各取り片１ａにおける導体回路５は、めっきリード４を介して電気的に接続されている。プリント配線板１の表裏両面には、導体回路５の大部分を覆うソルダーレジストがそれぞれ形成されている。裏面側のソルダーレジストに形成された開口部からは、導体回路５に設けられた外部接続端子部（具体的には、はんだボール接合部）が露出している。プリント配線板１の略中央部に集中して設けられた前記はんだボール接合部には、各々はんだボールが接合されるようになっている。一方、裏面側のソルダーレジストに形成された開口部からは、導体回路５に設けられた外部接続端子部（具体的にはボンディングパッド）が露出している。プリント配線板１の外周部に配列された前記ボンディングパッドとＬＳＩチップ側のパッドとは、ボンディングワイヤを介して接続されるようになっている。
【００２０】
本実施形態の電気検査装置１１は、めっきリード４を介して連結される２つの導体回路５に誘導電流を生じさせて導体回路５の間の導通不良を検出するものであり、磁界発生治具としての第１及び第２上治具１２，１３と、導通検査治具としての下治具１４とを備えている。
【００２１】
第１上治具１２は、導体回路５に近接した状態で配置される複数の第１ヘッド１５のみを有しており、第２上治具１３は導体回路５に近接した状態で配置される複数の第２ヘッド１６のみを有している。第１ヘッド１５は、多数個取り用プリント配線板１における一部の取り片１ａに属する導体回路５に対応して設けられている。第２ヘッド１６は、残りの取り片１ａに属する導体回路５に対応して設けられている。より具体的にいうと、第1ヘッド１５及び第２ヘッド１６は、取り片１ａに対応して、ともに千鳥状に配置されている。
【００２２】
第１ヘッド１５は、炭素鋼板等の磁性体からなる板材１７に磁界発生コイル１８を巻いた構造となっている。前記磁界発生コイル１８は、交流電流源１９（１００ｍＡ 〜８００ｍＡ）に対して接続されている。第１ヘッド１５を構成する板材１７は、４枚で１組となっていて、それらは全体として矩形状をなすように配置されている。第２ヘッド１６を構成する板材１７も、４枚で１組となっていて、それらは全体として矩形状をなすように配置されている。なお、４枚の板材１７によってが形作られる矩形は、取り片１ａよりも一回り小さくなるように設定されている。
【００２３】
本実施形態において、１つの第１上治具１２における第１ヘッド１５の数は８個、１つの第２上治具１３における第２ヘッド１６の数は８個になっている。即ち、個々の上治具１２，１３の備えるヘッド１５，１６の数は等しくなっている。
【００２４】
図２（ａ）に示されるように、第１上治具１２及び２個の第２上治具１３は、一列にかつ交互に並んだ状態で配置されている。そして、３個の第１上治具１２及び２個の第２上治具１３により、１つの上治具ユニットが構成されている。
【００２５】
図３にて概略的に示されるように、下治具１４は、導体回路５の一部である前記はんだボール接合部に接触した状態で配置される複数のコンタクトピン２０を有している。下治具１４において第１上治具１２の直下に位置するエリアにおいては、第１ヘッド１５に対応する箇所にのみコンタクトピン２０が立設されている。下治具１４において第２上治具１３の直下に位置するエリアにおいては、第２ヘッド１６に対応する箇所にのみコンタクトピン２０が立設されている。なお、前記下治具１４は、特定のコンタクトピン２０間に流れる電流を測定するための電流計２１を備えている。
【００２６】
次に、本実施形態における測定原理及び測定の仕方を図３〜図９に基づいて説明する。
コンタクトピン２０は、検査対象である２つの導体回路５のはんだボール接合部に接触される。２つの導体回路５が正常である場合には、２つの導体回路５を接続しているめっきリード４及び下治具１４が閉回路を形成する。
【００２７】
この閉回路にあるめっきリード４の近傍には、上治具１２，１３が配置されるとともに、磁界発生コイル１８に流れる交流電流によって磁場２が変化する。すると、めっきリード４及びこれに接続されている導体回路５に誘導電流が流れる。この誘導電流は、下治具１４の電流計２１によって検出される。
【００２８】
まず、正常な導体回路５及びショートが生じている導体回路５の誘導電流特性を予備検査する。
図４には、ショート及び断線がなく正常な導体回路５が示されている。図５には、正常な導体回路５の誘導電流の電流特性が示されている。なお、図３において誘導電流は破線にて示されている。図５の上方の線Ｂは磁界発生コイル１８に流れる交流電流を示し、図５の下方の線Ａは正常な導体回路５に流れる誘導電流の電流量を示している。
【００２９】
図６には、ショート２２を有する導体回路５を示す。図７には、ショート２２が生じている導体回路５の誘導電流の電流特性を示す。図７の上方の線Ｂは磁界発生コイル１８に流れる交流電流を示し、図７の下方の線ａ１はショート２２が生じている導体回路５に流れる誘導電流の電流量を示している。
【００３０】
図７の正常電流量Ａとショート２２が生じている場合の電流量ａ１とを比較すると、ショート２２が生じている導体回路５の誘導電流は、正常な導体回路５の誘導電流の電流量に比べて、著しく減衰している。これは、ショート２２によって誘導電流の分流が生じるため、下治具１４を流れる誘導電流の量が小さくなることによるものである。
【００３１】
図８には、断線２３が生じている導体回路５が示されている。図９に、断線２３が生じている導体回路５の誘導電流の電流特性を示す。図９の上方の線Ｂは磁界発生コイル１８に流れる交流電流を示し、図９の下方の線ａ２は断線２３が生じている導体回路５に流れる誘導電流の電流量を示している。断線２３が生じている場合、誘導電流量はゼロとなり、導体回路５には誘導電流が発生しない。
【００３２】
次に、検査対象である３種のサンプルを用意するとともに、それらのサンプル（１）〜（３）の導体回路５に対し、上記予備検査の結果に基づいて電気検査を行う。
【００３３】
サンプル（１）の導体回路５における誘導電流の検査電流量が図５の正常電流量Ａと同じパターンを示していると仮定する。この場合、同サンプル（１）については、導体回路５にショート２２及び断線２３などの導通不良が発生していないともの判断することができる。
【００３４】
次に、サンプル（２）の導体回路５における誘導電流の検査電流量が図５に示す正常電流量よりも著しく小さくてわずかな誘導電流が検出されたものと仮定する。この場合には、同サンプル（２）の導体回路５には、ショート２２が発生しているものと判断することができる。
【００３５】
次に、サンプル（３）の導体回路５における誘導電流の検査電流量がゼロであったと仮定する。この場合には、導体回路５には断線２３が生じているものと判断することができる。
【００３６】
以上のようにして第１回目の検査工程を行うことにより、プリント配線板１における取り片１ａの半数のものについて電気検査が完了する。この後、プリント配線板１を治具１つ分だけ治具配列方向にずらすようにする。即ち、図２（ｂ）の位置から図２（ｃ）の位置までプリント配線板１を水平移動させる。そして、再びヘッド１５，１６を導体回路５に近接させるように配置して、第２回目の検査工程として上記と同様の検査を行う。その結果、プリント配線板１における取り片１ａのうち、前記第１回目の検査対象でなかった残りの半数のものについても電気検査が完了する。
【００３７】
即ち、一部の取り片１ａに属する導体回路５については、第１ヘッド１５を備える第1上治具１２によって磁場を変化させて導体回路５に誘導電流を発生させることにより、当該導体回路５間の導通不良を検出することができる。
【００３８】
一方、残りの取り片１ａに属する導体回路５については、第２ヘッド１６を備える第２上治具１３によって磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることにより、当該導体回路５間の導通不良を検出することができる。
【００３９】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）この電気検査装置１１は、第１ヘッド１５を備える第1上治具１２と、第２ヘッド１６を備える第２上治具１３とによって構成されている。よって、従来のものに比べてヘッド１５，１６の密集度を低くすることができる。しかも、本実施形態では、第1ヘッド１５及び第２ヘッド１６を取り片１ａに対応して千鳥状に配置している。その結果、隣接する取り片１ａに対応する箇所にヘッド１５，１６が存在しなくなり、ヘッド１５，１６間にある程度の距離が確保されている。このため、ヘッド１５，１６の発生する磁気が隣のヘッド１５，１６に干渉しにくくなる。ゆえに、プリント配線板１がファイン化したときでも、高い検査精度を確実に維持することができる。
【００４０】
（２）また、この電気検査装置１１の構成であると、ヘッド１５，１６の密集度が低くなることから、１つの下治具１４におけるコンタクトピン２０の数も従来の半分で済むようになる。このため、コンタクトピン２０の形成やアライメントがそれほど困難ではなくなり、下治具１４を比較的簡単に製造することが可能となる。よって、製造が簡単な電気検査装置１１とすることができる。
【００４１】
（３）本実施形態では、３つの第１上治具１２及び２つの第２上治具１３を一列にかつ交互に並べて配置している。また、上治具１２，１３の総数は、多数個取り用プリント配線板１の持つ部品エリアの数よりも１つだけ多くなるように設定されている。そして、上述のごとく第１工程を行った後、プリント配線板１を治具１つ分だけ治具配列方向にずらしたうえで、第２工程を行うようにしている。
【００４２】
従って、プリント配線板１を一方向に１回ずらすだけで、全部の取り片１ａについての検査を完了することができる。このため、検査を効率良く行うことができるとともに、プリント配線板１の搬送動作及びそれを実現するための装置の複雑化を未然に防止することができる。また、この構成によれば、１種類の上治具ユニットのみを用いれば足りることとなる。
【００４３】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・  第1ヘッド１５及び第２ヘッド１６は、必ずしも千鳥状に配置されていなくてもよい。例えば、ヘッド１５，１６を列状に配置するとともに、各列の間に間隔をもたせてもよい。
【００４４】
・  第１上治具１２における第１ヘッド１５の数、及び第２上治具１３における第２ヘッド１６の数は、必ずしも同数でなくてもよい。
・  ヘッド１５，１６は、必ずしも板材１７を矩形状に配置したものでなくてもよい。また、ヘッド１５，１６は、４枚で１組の板材１７からなるものでなくてもよい。
【００４５】
・  例えば、４個の第１上治具１２のみを列設してなる上治具ユニットを用いて第１の検査工程を行った後、４個の第２上治具１３のみを列設してなる別の上治具ユニットを用いて第２の検査工程を行うようにしてもよい。
【００４６】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
（１） 請求項２において、個々の治具の備える前記第１及び第２ヘッドの数は、ほぼ同数であること。従って、この技術的思想１に記載の発明によれば、確実にヘッドの密集度を低くすることができる。
【００４７】
（２） 請求項１又は２、技術的思想１のいずれか１つにおいて、前記ヘッドは、板状の磁性体に磁界発生コイルを巻いてなるものであること。従って、この技術的思想２に記載の発明によれば、コイルへの通電によって、誘導電流を発生させるのに十分な磁界を発生させることができる。
【００４８】
（３）  導体回路に近接した状態で配置されるヘッドを有する磁界発生治具と、前記導体回路に接触した状態で配置される複数のコンタクトを有する導通検査治具とを備える電気検査装置を用いるとともに、前記磁界発生治具により磁場を変化させて導体回路に誘導電流を発生させることによって、めっきリードを介して連結された導体回路間の導通不良を検出する多数個取り用プリント配線板の電気検査方法であって、前記多数個取り用プリント配線板における一部の導体回路に対応して設けられた第１ヘッドを備える第1磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第1工程を行った後、残りの導体回路に対応して設けられた第２ヘッドを備える第２磁界発生治具により磁場を変化させて検査を行う第２工程を行うことを特徴とするプリント配線板の電気検査方法。
【００４９】
（４）  技術的思想３において、前記第１及び第２磁界発生治具を一列にかつ交互に並べて配置するとともに、前記第１工程を行った後、前記プリント配線板を前記治具１つ分だけ同治具の配列方向にずらしたうえで、前記第２工程を行うこと。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１又は２に記載の発明によれば、製造が比較的簡単であってしかも検査精度の高いプリント配線板の電気検査装置を提供することができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、検査精度のいっそうの向上を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、検査精度の高いプリント配線板の電気検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施形態の電気検査装置を構成する第１上治具の一部を示す要部拡大斜視図、（ｂ）は同じく第２上治具の一部を示す要部拡大斜視図。
【図２】（ａ）は実施形態の上治具におけるヘッドのレイアウトを概略的に示した図、（ｂ），（ｃ）は多数個取り用プリント配線板の概略平面図。
【図３】実施形態の電気検査方法の原理を説明するための概略図。
【図４】プリント配線板において正常な導体回路がある箇所の部分拡大平面図。
【図５】正常な導体回路に流れる誘導電流の電気特性を示す線図。
【図６】プリント配線板においてショートが発生した導体回路がある箇所の部分拡大平面図。
【図７】ショートが発生した導体回路に流れる誘導電流の電気特性を示す線図。
【図８】プリント配線板において断線が発生した導体回路がある箇所の部分拡大平面図。
【図９】断線が発生した導体回路に流れる誘導電流の電気特性を示す線図。
【符号の説明】
１…多数個取り用プリント配線板、１ａ…取り片、４…めっきリード、５…導体回路、１１…電気検査装置、１２…第1磁界発生治具としての第１上治具、１３…第２磁界発生治具としての第２上治具、１４…導通検査治具としての下治具、１５…第1ヘッド、１６…第２ヘッド、２０…コンタクトとしてのコンタクトピン。
【図１】
0004620848.tif 000002
【図２】
0004620848.tif 000003
【図３】
0004620848.tif 000004
【図４】
0004620848.tif 000005
【図５】
0004620848.tif 000006
【図６】
0004620848.tif 000007
【図７】
0004620848.tif 000008
【図８】
0004620848.tif 000009
【図９】
0004620848.tif 000010