(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の回路基板を吸引型基板載置台上に載置し、前記吸引型基板載置台に載置した状態の前記回路基板を絶縁性素材製の弾性薄膜で覆った後、前記吸引型基板載置台を介して吸引手段で吸引することにより前記回路基板を当該吸引型基板載置台上の所定検査位置に保持させ、その状態で当該回路基板に対して所定の電気的検査を行う回路基板検査方法であって、
静電容量測定型検査用プローブを前記弾性薄膜を介して前記回路基板に当接させて当該静電容量測定型検査用プローブと当該回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、当該測定した静電容量に基づく非接触検査を前記所定の電気的検査として行うことを特徴とする回路基板の検査方法。
【請求項２】
前記弾性薄膜としてシリコンラバーを用いることを特徴とする請求項１記載の回路基板検査方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の回路基板検査方法を実行可能に構成された回路基板検査装置であって、
静電容量測定型検査用プローブを備え、
前記静電容量測定型検査用プローブを前記弾性薄膜を介して前記回路基板に当接させて当該静電容量測定型検査用プローブと当該回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、当該測定した静電容量に基づく非接触検査を前記所定の電気的検査として行うことを特徴とする回路基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引型の基板載置台上に載置した回路基板を吸引手段で吸引して所定検査位置に保持した状態で所定の電気的検査を実行する回路基板検査方法、およびその回路基板検査方法を実行可能に構成された回路基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路基板検査方法を実行可能に構成された検査装置として、図７，８に示す回路基板検査装置３１が従来から知られている。この回路基板検査装置３１は、回路基板Ｐを所定の検査位置に保持するための基板保持機構２と、プローブ固定具６ａ，７ａを介して移動機構５ａ，５ｂに取り付けられた検査用プローブ６，７と、基板保持機構２や移動機構５ａ，５ｂの動作制御および検査用プローブ６，７を介しての検査処理を実行する制御部３８と、制御部３８の演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ９と、制御部３８の動作プログラムを記憶するＲＯＭ４０とを備えて構成されている。また、図８に示すように、基板保持機構２は、上面に複数の吸入口１１ａ，１１ａ・・が形成されると共に側面に吸出口１１ｂが形成された吸引型の載置台１１と、載置台１１の上面に貼付された多孔性絶縁シート１２と、載置台１１の吸出口１１ｂに連結され内部空間Ｓの空気を排出するエアポンプ１３（図７参照）とを備えている。
【０００３】
一方、図６に示すように、回路基板Ｐは、ガラスエポキシ系の基材２１における表面Ｐａおよび裏面Ｐｂに導体パターン２２，２２・・，２３，２３・・が形成されて構成されている。この場合、導体パターン２２，２２・・，２３，２３・・は、例えば、スルーホール２４，２４・・によって電気的に接続されている。
【０００４】
この回路基板検査装置３１を用いた回路基板Ｐの検査に際しては、まず、載置台１１における多孔性絶縁シート１２の上に回路基板Ｐを載置する。次に、制御部３８の制御に従い、エアポンプ１３が、載置台１１における内部空間Ｓの空気を吸出口１１ｂを介して吸出する。これに伴い、回路基板Ｐおよび基板保持機構２間の空気が、多孔性絶縁シート１２の細かい孔を通過した後、吸入口１１ａ，１１ａ・・を介して内部空間Ｓに吸入される。これにより、回路基板Ｐが載置台１１に向けて吸引されることにより、所定の検査位置に保持される。次いで、移動機構５ａ，５ｂが、制御部３８の制御下で、回路基板Ｐの表面Ｐａに形成された検査対象の導体パターン２２，２２の上方に検査用プローブ６，７をそれぞれ移動させる。続いて、制御部３８が、移動機構５ａ，５ｂを駆動して検査用プローブ６，７を下動させることにより、検査用プローブ６，７の先端部を導体パターン２２，２２に接触させる。この後、制御部３８が、検査用プローブ６，７を介して導体パターン２２，２２間に所定の検査信号を出力することにより、断線や短絡の有無を検査する。この電気的検査をすべての検査対象の導体パターン２２，２２・・，２３，２３・・について順次実行することにより、回路基板Ｐの良否が判別される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の回路基板検査方法には、以下の問題点がある。すなわち、従来の回路基板検査装置３１では、エアポンプ１３によって回路基板Ｐを吸引することによって、検査対象の回路基板Ｐを載置台１１上の所定検査位置に保持している。しかし、回路基板Ｐが大きく反っている場合には、エアポンプ１３による吸引時に、回路基板Ｐと多孔性絶縁シート１２との間に生じている隙間を介して回路基板Ｐの周囲の空気が吸い込まれてしまう。このため、従来の回路基板検査装置３１には、回路基板Ｐを吸引する力が弱まる結果、所定検査位置に回路基板Ｐを確実に保持することが困難であるという問題点が存在する。この場合、中央部が上方に突出し、かつ外縁部が多孔性絶縁シート１２に接するように反った回路基板Ｐ、スルーホール２４が数多く形成された回路基板Ｐ、および電子部品設置用の大径孔が形成された回路基板の場合においても、その回路基板Ｐの表面Ｐａ側の空気がスルーホール２４や大径孔などを介して吸入されるため、吸引力が減少する結果、所定の検査位置に回路基板Ｐを保持するのが困難となる。また、回路基板Ｐが反った状態で検査用プローブ６，７を接触させた場合、その先端部が導体パターン２２，２２・・に強く押し当てられるおそれがあり、かかる場合には、回路基板Ｐや検査用プローブ６，７の損傷を招くことがあるという問題点も存在する。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、検査対象の回路基板の反りを矯正しつつ、所定の検査位置に回路基板を確実に保持した状態で所定の電気的検査を実行可能な回路基板検査方法および回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査方法は、検査対象の回路基板を吸引型基板載置台上に載置し、吸引型基板載置台に載置した状態の回路基板を絶縁性素材製の弾性薄膜で覆った後、吸引型基板載置台を介して吸引手段で吸引することにより回路基板を吸引型基板載置台上の所定検査位置に保持させ、その状態で回路基板に対して所定の電気的検査を行う回路基板検査方法であって、静電容量測定型検査用プローブを弾性薄膜を介して回路基板に当接させて静電容量測定型検査用プローブと回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、測定した静電容量に基づく非接触検査を所定の電気的検査として行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の回路基板検査方法は、請求項１記載の回路基板検査方法において、弾性薄膜としてシリコンラバーを用いることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査方法を実行可能に構成された回路基板検査装置であって、静電容量測定型検査用プローブを備え、静電容量測定型検査用プローブを弾性薄膜を介して回路基板に当接させて静電容量測定型検査用プローブと回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、測定した静電容量に基づく非接触検査を所定の電気的検査として行うことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、回路基板検査方法および回路基板検査装置の好適な発明の実施の形態について説明する。なお、従来の回路基板検査装置３１と同一の構成要素、および検査対象の回路基板Ｐについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１２】
最初に、本発明における回路基板検査方法を実行可能に構成された回路基板検査装置１の構成について、図１，２を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、回路基板検査装置１は、基板保持機構２、基板保持用フィルム３、フィルム搬送機構４、移動機構５ａ，５ｂ、検査用プローブ６，７、制御部８、ＲＡＭ９およびＲＯＭ１０を備えて構成されている。基板保持機構２は、図２に示すように、本発明における吸引型載置台に相当する載置台１１と、載置台１１の上面に貼付された多孔性絶縁シート１２と、本発明における吸引手段に相当し載置台１１における内部空間Ｓの空気を吸い出すエアポンプ１３とを備えている。基板保持用フィルム３は、本発明における弾性薄膜に相当し、例えば、厚み３０μｍ〜１００μｍ程度のシリコンラバーであって、載置台１１の上面とほぼ同程度の大きさに形成されている。
【００１４】
フィルム搬送機構４は、移動機構４ａ、エゼクタ４ｂおよびエアポンプ４ｃを備えて構成され、基板保持用フィルム３を所定の待避位置から回路基板Ｐ上に搬送する。この場合、図２に示すように、エゼクタ４ｂは、全体として筒状に形成され、開口部が下向きとなるように移動機構４ａに取り付けられている。このエゼクタ４ｂは、エアポンプ４ｃから送り込まれた空気を、基板保持用フィルム３に向けて高速に吐出することにより、基板保持用フィルム３との間に生ずる負圧を利用して基板保持用フィルム３を非接触で保持する。制御部８は、エアポンプ４ｃ，１３および移動機構４ａ，５ａ，５ｂの駆動制御や、検査用プローブ６，７を介して入力される検査信号に基づいて検査処理を実行する。ＲＡＭ９は、制御部８の演算結果を一時的に記憶し、ＲＯＭ１０は、制御部８の動作プログラムを記憶する。
【００１５】
次に、回路基板検査装置１を用いた回路基板Ｐの検査方法について、図２〜６を参照して説明する。
【００１６】
まず、図２に示すように、検査対象の回路基板Ｐを基板保持機構２の多孔性絶縁シート１２上に載置する。この状態では、回路基板Ｐの反りに起因する隙間Ｒが回路基板Ｐの裏面Ｐｂと多孔性絶縁シート１２との間に生じる。次いで、制御部８が、フィルム搬送機構４のエアポンプ４ｃを駆動してエゼクタ４ｂに向けて空気を圧送させる。これにより、エゼクタ４ｂから基板保持用フィルム３に向けて空気が高速に吹き付けられ、基板保持用フィルム３が、この際に生じる負圧でエゼクタ４ｂによって保持される。次いで、制御部８は、移動機構４ａを駆動制御することにより、基板保持用フィルム３を回路基板Ｐの上方まで移動させ、その状態でエアポンプ４ｃの駆動を停止させる。これにより、図３に示すように、基板保持用フィルム３が回路基板Ｐを覆うようにして回路基板Ｐの表面Ｐａ上に配置される。この場合、基板保持用フィルム３の材料としてのシリコンラバーは、絶縁性に優れているため、回路基板Ｐの表面Ｐａまたは裏面Ｐｂに接触した状態であっても、導体パターン２２，２２・・，２３，２３・・の相互間の絶縁状態を良好に維持する。
【００１７】
次に、エアポンプ１３が、制御部８の制御下で載置台１１における内部空間Ｓの空気を吸い出す。これに伴い、基板保持用フィルム３および回路基板Ｐ間の空気は、回路基板Ｐのスルーホール２４，２４・・を介して隙間Ｒに吸入された後、さらに多孔性絶縁シート１２の細かい孔および吸入口１１ａ，１１ａ・・を介して内部空間Ｓ内に吸入される。この場合、この回路基板検査装置１では、載置台１１上に貼付されている多孔性絶縁シート１２が、吸入口１１ａ，１１ａ・・の近傍に生じる吸引力を多孔性絶縁シート１２のほぼ全面に亘って吸引するように均一化する。この結果、基板保持用フィルム３が、回路基板Ｐの表面Ｐａ、および回路基板Ｐの周囲の多孔性絶縁シート１２に密着する。この状態では、回路基板Ｐのスルーホール２４，２４・・が基板保持用フィルム３によって閉塞されるため、スルーホール２４，２４・・を介しての回路基板Ｐの表面Ｐａ側の空気の侵入が有効に阻止される。したがって、この状態でさらに吸入することにより、隙間Ｒの空気が内部空間Ｓに吸入され、これにより、回路基板Ｐは、図４に示すように、その反りが矯正されつつ多孔性絶縁シート１２に密着することにより、載置台１１上の所定検査位置に確実に保持される。
【００１８】
次いで、制御部８は、移動機構５ａ，５ｂを駆動制御することにより、検査対象の導体パターン２２，２２の上方に検査用プローブ６，７を移動させる。続いて、制御部８は、移動機構５ａ，５ｂを駆動して検査用プローブ６，７を下動させることにより、図５に示すように、検査用プローブ６，７の先端部を基板保持用フィルム３に貫通させて導体パターン２２，２２にそれぞれ接触させる。この場合、基板保持用フィルム３が非常に薄膜のため、検査用プローブ６，７は、基板保持用フィルム３を容易に貫通する。また、基板保持用フィルム３は、弾性を有するため、大きく破けることなく、検査用プローブ６，７を容易に貫通させる。また、貫通時に基板保持用フィルム３に形成された貫通孔は、基板保持用フィルム３が弾性素材のため、検査用プローブ６，７を抜き去ることにより自然と塞がれる。したがって、貫通孔を介しての空気の侵入が有効に防止されると共に、基板保持用フィルム３を繰り返して使用することができる。この後、制御部８が、検査用プローブ６，７を介して導体パターン２２，２２間に所定の検査信号を出力し、かつ検査用プローブ６，７を介して入力される検査信号に基づいて所定の電気的検査を実行する。この電気的検査をすべての検査対象の導体パターン２２，２２・・，２３，２３・・について順次実行することにより、回路基板Ｐの良否が判別される。
【００１９】
このように、この回路基板検査装置１では、エアポンプ１３による回路基板Ｐの吸引時に、回路基板Ｐのスルーホール２４，２４・・が基板保持用フィルム３によって閉塞されるため、反りを矯正しつつ載置台１１上の所定検査位置に回路基板Ｐを確実に保持することができる。したがって、回路基板Ｐに対して常に一定の付勢力で検査用プローブ６，７を接触させることができる結果、検査用プローブ６，７および回路基板Ｐの破損を防止することができる。この場合、この回路基板検査装置１では、例えば、電子部品設置用の大径孔が形成されている回路基板であっても、その大径孔を完全に塞ぐことができるため、反りを矯正しつつ載置台１１上の所定検査位置に確実に保持することができる。また、この回路基板検査装置１では、弾性を有するシリコンラバーで基板保持用フィルム３を構成したことにより、検査用プローブ６，７の貫通に起因しての破れを有効に防止することができる。したがって、食品保存用ラッピングフィルムなどを用いた場合には、貫通時に破けて繰り返し使用ができないのに対して、この回路基板検査装置１では、１枚の基板保持用フィルム３を繰り返して使用することができるため、ランニングコストを低減することができる。
【００２０】
なお、本発明における弾性薄膜の材質はこれに限定されず、絶縁性素材であって弾性を有する各種素材を採用することができる。また、接触型の検査用プローブ６，７を用いて電気的検査を行う例について説明したが、静電容量測定型検査用プローブを用いての非接触検査方法にも適用が可能である。この場合には、静電容量測定型検査用プローブを回路基板Ｐに当接することにより、静電容量測定型検査用プローブと回路基板Ｐとが基板保持用フィルム３の厚み分だけ常に離間するため、静電容量測定型検査用プローブと、回路基板Ｐの導体パターン２２との間の静電容量を正確に測定することができる。さらに、本発明の実施の形態では、基板保持用フィルム３を非接触で搬送するフィルム搬送機構４の例について説明したが、本発明における搬送機構は、これに限定されず、例えば、基板保持用フィルム３の両端部を把持して搬送する機構や、基板保持用フィルム３の外縁部に予め配設した縁部材を把持して搬送する機構を採用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の回路基板検査方法によれば、吸引型基板載置台に載置した状態の回路基板を絶縁性素材製の弾性薄膜で覆った後、吸引手段で吸引して検査位置に保持することにより、反った回路基板、スルーホールが数多く形成された回路基板、および電子部品設置用の大径孔が形成された回路基板であっても、その反りを矯正しつつ、所定の検査位置に確実に保持することができる。また、同時に、検査用プローブや回路基板の破損を防止することもできる。また、静電容量測定型検査用プローブと回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、測定した静電容量に基づく非接触検査を所定の電気的検査として行うことにより、静電容量測定型検査用プローブと回路基板とが弾性薄膜の厚み分だけ常に離間するため、静電容量測定型検査用プローブと、回路基板の導体パターンとの間の静電容量を正確に測定することができる。
【００２３】
さらに、請求項２記載の回路基板検査方法によれば、シリコンラバーで弾性薄膜を構成したことにより、１枚の弾性薄膜を繰り返して使用することができるため、検査におけるランニングコストを低減することができると共に、検査用プローブを確実かつ容易に貫通させることができる。
【００２４】
また、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、静電容量測定型検査用プローブと回路基板の導体パターンとの間の静電容量を測定して、測定した静電容量に基づく非接触検査を所定の電気的検査として行うことにより、静電容量測定型検査用プローブと回路基板とが弾性薄膜の厚み分だけ常に離間するため、静電容量測定型検査用プローブと、回路基板の導体パターンとの間の静電容量を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。
【図２】回路基板検査装置１および回路基板Ｐの側面断面図である。
【図３】基板保持機構２に載置状態の回路基板Ｐを基板保持用フィルム３で覆っている状態の側面断面図である。
【図４】図３の状態における回路基板Ｐの反りを矯正しつつ、所定の検査位置に回路基板Ｐを保持した状態の側面断面図である。
【図５】図４の状態の基板保持機構２、回路基板Ｐ、基板保持用フィルム３および検査用プローブ６，７の先端部の拡大断面図である。
【図６】検査対象の一例である回路基板Ｐの断面図である。
【図７】従来の回路基板検査装置３１の構成を示す構成図である。
【図８】回路基板検査装置３１および回路基板Ｐの側面断面図である。
【符号の説明】
１  回路基板検査装置
２  基板保持機構
３  基板保持用フィルム
４  フィルム搬送機構
１１  載置台
１３  エアポンプ
Ｐ  回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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