(57)【要約】【課題】複数に枝分かれする分岐箇所を持つ配線パターンに対する検査は、分岐後の複数のうちの１本の配線パターンに断線不良等であっても、分岐後の他の配線パターンが検査信号を伝達してしまうため、正確な不良判定ができない。【解決手段】非接触型基板検査装置及びその検査方法は、分岐箇所を有する配線パターンに非接触で共に配置される基準センサ及び信号センサの検出信号を増幅するゲイン調整部を備え、ゲインが調整されたそれぞれの検出信号の差を差動アンプにより増幅した判定用信号を生成し、判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率が予め設定された閾値と比較して不良判定を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つの分岐箇所を有する配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を供給する電源供給部と、
前記配線パターンの分岐後の近傍の上方に近接し、非接触で容量結合する基準センサと、
前記配線パターンの前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接し、非接触で容量結合する信号センサと、
前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率が予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、
を備える非接触型基板検査装置。
【請求項２】
前記検出信号処理部は、
２つのゲイン可変アンプを備え、欠陥判定の前に、正常な配線パターンを用いて、前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれを増幅して、同じピーク値となるように調整するゲイン調整部と、
調整された前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれのピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路から同一タイミングで出力された、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅する差動アンプと、
前記差動アンプの出力をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
を備え、
前記基準センサと前記信号センサの出力値を調整する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項３】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つの分岐箇所を有する配線パターンに非接触で共に配置される基準センサと信号センサを用いて容量結合により断線不良検査を行う基板検査方法であって、
正常な配線パターンに対して前記基準センサと前記信号センサの出力が同一のピーク値の検出信号を出力するようにゲインが調整され、
前記分岐箇所の分岐後の近傍の配線パターン上方に非接触で配置される基準センサ
から第１の検出信号を検出し、
前記分岐後の配線パターンの端部近傍の上方に非接触で配置される信号センサから第２の検出信号を検出し、
前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれのピーク値を保持し、
前記ピーク値を同一タイミングで出力させて、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅して判定用信号を生成し、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率が予め設定された閾値と比較して不良判定を行う検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分岐箇所を有する配線パターンに対して非接触で不良検査を行う非接触型基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に形成された複数の配線パターンに対して、非接触即ち、配線パターンに近接して容量結合し、交流の検査信号を印加及び検出して、その配線パターンの断線や絶縁不良を検査する検査装置が知られている。例えば、特許文献１には、被検査基板に設けられた複数の配線の一端にプローブを接触させ、検査対象となる配線パターンを選択的に切り替えながら、正弦波またはパルス状の波形を有する検査信号を印加し、他端の上方に配置されて容量結合するセンサで、伝達された検査信号を検出信号として検出して、その検出信号の大きさに基づいて、断線検査と絶縁検査を行う検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０１９２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した特許文献１に開示される検査装置は、基板上の複数の配線パターンを横断する方向で近接するように、バー形状のセンサ電極が設けられている。プローブにより印加されて、検査対象の配線パターンを伝達された検査信号を容量結合により検出信号として検出している。検査対象となる配線パターンが分岐箇所がない単独配線（単独ネット）であった場合には、検査対象となる配線の両端に、給電電極となるプローブと、受電電極となるセンサ電極をそれぞれ配置し、検査信号が伝達されるか否かで不良を判定することができる。
【０００５】
これに対し、複数に枝分かれする分岐箇所を持つ配線パターン（分岐ネット）においては、分岐後の複数のうちの１本の配線パターンに断線不良等による検査信号の不伝達の状態であったとしても、分岐後の他の配線パターンが検査信号を伝達してしまうため、検出された検査信号が良品との信号レベルが差が少なく、適正な不良判定ができない。
【０００６】
そこで本発明は、検査対象となる分岐箇所を有する配線パターンに対して、容量結合により検出信号を検出する信号センサの他に、分岐後の位置に容量結合する少なくとも１つの基準センサを配置し、それぞれの検出信号を比較し不良判定を行う非接触型基板検査装置及びその検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従う実施形態の非接触型基板検査装置は、基板上に形成された、途中に少なくとも１つの分岐箇所を有する配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を供給する電源供給部と、前記配線パターンの前記分岐後の近傍の上方に近接し、非接触で容量結合する基準センサと、前記配線パターンの前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接し、非接触で容量結合する信号センサと、前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率が予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、を備える。
【０００８】
また、本発明に従う実施形態の基板検査方法は、基板上に形成された、途中に少なくとも１つの分岐箇所を有する配線パターンに非接触で共に配置される基準センサと信号センサを用いて容量結合により断線不良検査を行う基板検査方法であって、正常な配線パターンに対して前記基準センサと前記信号センサの出力が同一のピーク値の検出信号を出力するようにゲインが調整され、前記分岐箇所の分岐後の近傍の配線パターン上方に非接触で配置される基準センサから第１の検出信号を検出し、前記分岐後の配線パターンの端部近傍の上方に非接触で配置される信号センサから第２の検出信号を検出し、前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれのピーク値を保持し、前記ピーク値を同一タイミングで出力させて、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅して判定用信号を生成し、前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率が予め設定された閾値と比較して不良判定を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検査対象となる分岐箇所を有する配線パターンに対して、容量結合により検出信号を検出する信号センサの他に、分岐後の位置に容量結合する少なくとも１つの基準センサを配置し、それぞれの検出信号を比較し不良判定を行う非接触型基板検査装置及びその検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の非接触型基板検査装置の概念的な構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る検出信号処理部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、正常な配線パターンからセンサにより検出される出力電圧と配線パターンとの関係を示す図である。
【図４】図４は、断線不良がある配線パターンからセンサにより検出される出力電圧と配線パターンとの関係を示す図である。
【図５】図５は、不良判定の工程を概念的に示すフローチャートである。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る非接触型基板検査装置の検出信号処理部の構成例を示す図である。
【図７】図７は、図６に示すゲイン調整部の具体的な構成例を示す図である。
【図８】図８は、ゲイン調整部によりゲインが調整されたセンサから出力された信号レベルを示す図である。
【図９】図９は、ピークホールド回路の有無における時間成分の除去について説明するための図である。
【図１０】図１０は、非接触検査を実施するための調整について説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、非接触検査の手順について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１は、本発明に係る非接触型基板検査装置の概念的な構成を示す図である。この非接触型基板検査装置１（以下、検査装置と称する）が検査対象とする基板（被検査ワーク）は、プリント配線基板に限らず、例えばフレキシブル基板、多層配線基板、液晶パッケージ基板等の種々の電気的配線の検査に適用することができる。以下の説明においては、これらを総称して「基板」と称している。また、これらの基板１００上に形成される配線パターンは、図１に示すように、途中に分岐箇所を有し、１つの配線から複数の配線に分岐する配線パターン（分岐ネットとする）１０２、１０３と、分岐箇所が無い配線パターン（単独ネットとする）１０１、１０４が混在して形成される配線パターン１０５である。図１では、配線パターンとして、４分岐の分岐ネット１０２及び、２分岐の分岐ネット１０３を例として示しているが、分岐数は限定されるものではない。
【００１２】
検査装置１は、基準センサ２及び信号センサ３とからなるセンサ部と、基準センサ２及び信号センサ３が検出した検出信号１１，１２から判定用信号２６（２７）を生成する検出信号処理部４と、良・不良判定を行う欠陥判定部５及び装置全体を制御する制御部６を備える演算処理部（ＣＰＵ）７と、検査に関する操作情報や判定結果を表示する表示部１３と、検査信号を生成する電源部８と、選択的に検査対象の配線パターンに検査信号を印加する検査信号供給部９と、を備える。尚、演算処理部７は、図示していないが判定を行うためのプログラムや基準値及び設定値（ゲイン等）等を記憶するメモリを搭載しているものとする。他にも、種々の情報を入力及び設定するためキーボードやタッチパネル等の入力デバイスを備えているものとする。
【００１３】
基準センサ２と信号センサ３は、同一仕様、即ち、同じ金属材料を用いて、同一の電極面積で同一バー形状に形成され、同じ特性を有している。従って、基準センサ２と信号センサ３は、対向電極となる配線パターンに同じ間隔（電極間距離））で対向すれば、同じピーク値の検出信号を取得できる。図１に示すように、基準センサ２は、基板１００上の分岐ネット１０２，１０３の一端側で分岐箇所１０２ａ，１０３ａから分岐後の配線パターン上方に近接して容量結合するように配置される。また、信号センサ３は、分岐ネット１０２，１０３の他端側の配線パターン上方で近接して容量結合するように配置される。
【００１４】
電源部８は、例えば、２０ＫＨｚ〜１ＭＨｚ程度の周波数域にある交流波又は、パルス波の検査信号を生成する。本発明では、容量結合により信号の検出を行うため、直流の検査信号は用いていない。検査信号供給部９は、多数のプローブ１４を有しており、全て又は検査可能な範囲で、それぞれのプローブ１４の先端を各配線パターンに接触させて、電気的に接続されている。制御部６の指示に従う検査信号供給部９内に設けられたスイッチング機構により、選択的に検査対象に検査信号が印加される。
【００１５】
次に、第１の実施形態について説明する。  
図２には、第１の実施形態における検出信号処理部４の詳細な構成例を示している。この検出信号処理部４は、ピークホールド回路２１と、差動アンプ２２と、Ａ／Ｄ変換部２３とで構成される。
【００１６】
ピークホールド回路２１は、公知な回路構成であり、基準センサ２から出力された交流波形の検出信号１１及び信号センサ３から出力された交流波形の検出信号１２の所定期間内におけるピーク値をホールドする。差動アンプ２２は、基準センサ２及び信号センサ３がそれぞれ出力した検出信号の差（電圧差）を求める差演算を行い、算出された差を増幅し、検出信号２４として出力する。これは、同一の検出信号であれば、差が無いため、差動アンプは、検出信号は、０（Ｖ）を出力する。Ａ／Ｄ変換部２３は、差動アンプ２２が出力したアナログ波形の検出信号２４をデジタル信号に変換する公知な回路である。
【００１７】
図９（ａ）には、検出信号処理部４を搭載した場合の差動アンプ２２の出力と、図９（ｂ）搭載しなかった場合の差動アンプ２２の出力の特性を示している。差動アンプの出力値（１）は、設定されるゲインにより決まる。  
差動アンプの出力値＝｛（基準センサの検出値）−（信号センサの検出値）｝×差動アンプのゲイン  …  （１）
基準センサ２及び信号センサ３がそれぞれ出力する検出信号１１、１２を、差動アンプ２２に直接入力すると、常時、信号の時間（位相）成分の差を増幅して検出信号として出力される。このため、本来一致するピーク値のタイミングにずれが生じると、その差分を増幅してしまうため、要望する結果とは異なる検出信号２４が出力されてしまう。そこで、例えば、ピークホールド回路を設けて、時間成分を除去した検出信号を生成することが求められる。
【００１８】
具体的には、図９（ａ）に示すように、パルス波の検査信号が配線パターンに印加された場合、ターンオンやターンオフ等の作用により、基準センサ２の検出信号１１に正負のピーク値Ｐ11と、信号センサ３の検出信号に正負のピーク値Ｐ12が生じる。
【００１９】
正常な配線パターンの場合、ピーク値Ｐ11とピーク値Ｐ12は、ほぼ同じ値になるが、検出するタイミングに僅かな時間差が生じる場合がある。差動アンプ２２は、この時間差により生じる信号差を増幅することとなるため、出力波形は、正負のピーク値を有する安定しない波形となっている。
【００２０】
これに対して、図９（ｂ）に示すように、ピークホールド回路２１を搭載した場合には、基準センサ２及び信号センサ３からそれぞれ出力された検出信号の正のピーク値Ｐ11，Ｐ12とのみがホールドされる。このため、入力信号の立ち上がり時に、時間差の分だけ差動アンプ２２の出力が発生するが、以降は同じピーク値となるため、差動アンプ２２の出力は０（Ｖ）となり、時間成分が除去される。この０（Ｖ）に安定している期間をデータ取得期間Ｔとして検出結果を取得すれば、正確な判定に結びつくこととなる。
【００２１】
判定を行う欠陥判定部５は、変化率と予め設定した閾値とを比較し、配線パターンの良・不良を判定する。具体的には、先に、調整用配線パターン又は、良品の配線パターンを用いて検出された検出値を、基準値として設定する。検出信号処理部４から出力された判定用信号２６を前述した基準値で除して、変化率［変化率＝測定値／基準値］を求める。この変化率を予め設定した閾値と比較して、判定基準（変化率＞閾値）に基づき、配線パターンの良・不良を判定する。
【００２２】
また閾値は、設定された基準値に基づき、基準値を中心として、上限レベルと下限レベルの幅を持つ判定幅が設定される。取得される検出信号が微小な信号であるため、外部からのノイズが重畳したり、基準センサ２及び信号センサ３に対する配線パターンとの距離に違いがあったりする場合には、バラツキが生じている。閾値は、この上下限は、バラツキを考慮した値に設定されている。
【００２３】
図５に示すフローチャートを参照して、本実施形態における配線パターンの良・不良判定について説明する。  
まず、検査対象となる回路パターン１０５と容量結合した基準センサ２及び信号センサ３は、配線パターン１０５に流れる交流又はパルス波の検査信号から検出信号を検出する。これらの検出信号は、検出信号処理部４に送出される。検出信号処理部４から出力された判定用信号２６（測定値）を前述した基準値で除して変化率を求める（ステップＳ１）。  
検査対象となった配線パターンに対して、この変化率と閾値とを比較（変化率＞閾値）して（ステップＳ２）、変化率が閾値より同等以下であれば（Ｎｏ）、その配線パターンは、良品と判定される（ステップＳ３）。  
演算処理部７内の欠陥判定部５は、図１に示す配線パターン１０５が正常な場合には、図３に示すように、基準センサ２及び信号センサ３が、同じピーク値で時間的に一致する検出信号１１，１２を出力する。差動アンプ２２は、これらの検出信号１１，１２には電圧差が無いため、０Ｖ（検出信号２４）を出力する。このため、前述した変化率は、０であり、予め定めた閾値以下となり、良品として判定される。
【００２４】
一方、検出信号２４が０Ｖではなく、変化率が閾値より大きければ（Ｙｅｓ）、断線等を含む不良品と判定される（ステップＳ４）。例えば、配線パターン１０５で分岐ネット１０２のうちの１つの配線パターンに断線箇所１５があった場合には、図４に示すように、基準センサ２の検出信号が減少して、差電圧が生じる。差動アンプ２２は、この電圧差を増幅して出力するため、単独ネット１０１、１０４及び他の分岐ネット１０３から検出された検出信号の値が０Ｖであるのに対して、分岐ネット１０２から取得された検出信号は、ある電圧値を持っている。このため、この検出信号を基準値で除した変化率は、０にはならない。この変化率が閾値を超えていれば、不良と判定される。これらの判定結果は、表示部１３に表示される（ステップＳ５）。
【００２５】
尚、基準センサ２及び信号センサ３から検出信号を取得する際に、検査対象以外の単独ネット又は分岐ネットは、配線間の浮遊容量による検査信号の回り込みを防ぐために、接地電位に接続した方が好ましい。
【００２６】
本実施形態は、検査対象の配線パターンが正常であれば、基準センサ２及び信号センサ３間の出力差がないため、差動アンプ２２から０の検出信号２４が出力され、求められた変化率も０であるため、正常であると判定できる。一方、検査対象の配線パターンに断線箇所があれば、基準センサ２及び信号センサ３間の出力差が大きくなり、その差分を差動アンプ２２が増幅して検出信号として出力し、０ではない変化率が求められ、この変化率が予め設定されている閾値を超えていたならば、不良と判定できる。
【００２７】
本実施形態によれば、差動アンプ２２は、検出された２つの検出信号の電圧差のみを増幅するため、ゲインを大きく設定しても出力は飽和せず、非接触センサにより出力された検出信号の差が小さくとも不良検出することができる。
【００２８】
また、差動アンプ２２を使用しているため、差演算による同相除去機能により基準センサ２及び信号センサ３に、共に重畳する外来ノイズをキャンセルすることができる。また、ピークホールド回路を備えているため、基準センサ２及び信号センサ３の出力を同期して取得することができ、ノイズ耐量があり、外来するノイズによる検出ばらつきが軽減され、取得される検出信号の精度が向上する。
【００２９】
次に、図１及び図６を参照して、第２の実施形態について説明する。  
本実施形態は、検査装置１の検出信号処理部に、差動アンプのゲインを調整するゲイン調整部及び差動アンプゲイン設定部を備える構成である。本実施形態は、検出信号処理部以外の構成は、前述した第１の実施形態の構成と同等であり、同じ参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。  
図６に示す検出信号処理部２０は、ゲイン調整部２５と、ピークホールド回路２１と、差動アンプ２２と、差動アンプゲイン設定部３０と、Ａ／Ｄ変換部２３と、で構成される。
【００３０】
ゲイン調整部２５は、センサ毎に設けられたゲイン調整用アンプで構成される。本実施形態のゲイン調整用アンプは、例えば、２つのゲイン可変アンプ（ＶＧＡ）３１，３２を用いて、基準センサ２及び信号センサ３の出力調整を行う。これらのゲイン可変アンプ３１，３２は、オペアンプの出力端側に設けられた可変抵抗（デジタルポテンショ）ＶＲ１，ＶＲ２の値に比例するゲインを得ることができる。ゲイン可変アンプ３１，３２は、基準センサ２及び信号センサ３が検出した検出信号１１，１２をそれぞれ同じ出力となるように調整し、差動アンプ２２の出力が最小になるようにする。
【００３１】
これらのゲイン可変アンプ３１，３２により基準センサ２及び信号センサ３が出力した検出信号を増幅することは、見かけ上、基準センサ２及び信号センサ３の感度が上がることとなり、差動アンプ２２のゲインを更に上げることができるため、結果的に検出感度があがること同等である。この時、制御部６により、差動アンプゲイン設定部３０は、差動アンプ２２のゲインをゲイン可変アンプ３１，３２からの出力値に合うように、切り換え設定される。
【００３２】
ピークホールド回路２１は、ゲイン調整部２５から出力された検出信号１１，１２をピーク値を保持し、演算処理部（制御部）７の制御により同じタイミングで差動アンプ２２に出力される。
【００３３】
図８に示すように、断線等の欠陥が無い配線パターンの場合には、本来、各センサから出力された検出信号１１，１２は、略同じピーク値を有しているが、ノイズやセンサと配線パターンの距離等の原因で異なるピーク値の検出信号１１，１２となる場合がある。例えば、検出信号１２が低く出力され、検出信号１１との間で電圧差が生じていた場合には、差動アンプ２２から出力されるゲイン調整前の出力は、検出信号２４ａのようにある電圧値を有している。しかし前述したゲイン調整を行うことにより、検出信号１２が増幅されて、検出信号１１と同等なピーク値まで増幅される。この調整後の検出信号１１，１２を差動アンプ２２に入力すると、略０（Ｖ）の検出信号２４が出力される。
【００３４】
次に、図１、図８、及び図９に示すフローチャートを参照して、検査前に行う、ゲイン調整について説明する。  
まず、プローブ１４から設定のための調整用配線パターン又は正常な配線パターン１０５へ交流信号又はパルス波からなる検査信号を印加する（ステップＳ１１）。
【００３５】
次に、ネット１０１から信号センサ３により検出された検出信号Vsigをゲイン可変アンプ３２に入力する。ゲイン可変アンプ３２は、ゲインを可変抵抗VR2で調整し（ステップＳ１２）、増幅された検出信号Vsigが予め定めた基準値の範囲内になったか否かを判定する（ステップＳ１３）。尚、基準値の範囲とは、基準値±基準値範囲＜閾値を意味し、基準値の外側に閾値がある。この判定で、基準電圧の範囲内であれば（Ｙｅｓ）、調整したネット１０１に関連づけて、設定されたゲインと出力電圧を演算処理部７内に設けられたメモリに記憶する（ステップＳ１４）。
【００３６】
次に、プローブ１４から設定のための調整用配線パターン又は正常な配線パターン１０５へ交流信号又はパルス波からなる検査信号を印加する（ステップＳ１５）。ネット１０１から基準センサ２により検出された検出信号をゲイン可変アンプ３１に入力する。ゲイン可変アンプ３１は、差動アンプ２２の出力信号(Vdiff)の値が最少になるように可変抵抗VR1を調整し、ゲインを可変する（ステップＳ１６）。この調整で差動アンプ２２の出力信号(Vdiff)の値が最少になったか否かを判定する（ステップＳ１７）。この調整で、出力電圧(Vdiff)が最少値であれば（Ｙｅｓ）、調整したネット１０１に関連づけて、設定されたゲインと出力電圧(Vdiff)の最少値を演算処理部７内に設けられたメモリに記憶する（ステップＳ１８）。  
この一連のゲイン調整の動作を全てのネット１０１〜１０４に対して行い、全てのネットが終了したならば（ステップＳ１９）、調整操作を終了する。
【００３７】
次に図１１に示すフローチャートを参照して、ゲイン調整された検査装置１による基板検査について説明する。  
検査装置１に検査対象となる基板１００を装着し、前述したように、プローブ１４、基準センサ２及び信号センサ３を配置する。次に、調整時に設定したゲインをメモリから読み出して、ゲイン可変アンプ３２のゲインを設定し（ステップＳ２１）、ゲイン可変アンプ３１のゲインを設定する（ステップＳ２２）。
【００３８】
これらの設定の後、プローブ１４から検査対象となる配線パターン１０５へ、交流又はパルス波の検査信号を印加する（ステップＳ２３）。以降は、前述した図５に示した手順と同様に、回路パターンと容量結合した基準センサ２及び信号センサ３が配線パターンから検出信号１１，１２を検出する。これらの検出信号１１，１２は、検出信号処理部２０に送出される。
【００３９】
検出信号処理部２０では、前述したゲイン調整されたゲイン可変アンプ３１，３２により増幅された後、ピークホールド回路２１を通じて、タイミングが揃えられた、それぞれの検出信号１１、１２のピーク値が差動アンプ２２に入力される。差動アンプ２２は、検出信号１１と検出信号１２の差を増幅して、検出信号２４を出力する。アナログ信号の検出信号(Vdiff)２４は、Ａ／Ｄ変換部２３によりデジタル化処理され、判定用信号２６として演算処理部７に出力される。また、ピークホールド回路２１から出力された検出信号Vsigは、差動アンプ２２に入力する信号と分岐して、そのままＡ／Ｄ変換部２３によりデジタル化処理され、判定用信号２７として演算処理部７に出力される。この判定用信号２７は、分岐されていない単独ネットが形成された基板検査においては、基準センサ２を用いなくとも、信号センサ３のみを用いて検査を行うことができるため、並設して設けられている。実際の製品検査では、検査する配線パターンに合わせて、これらの判定用信号２６と判定用信号２７を切り替えて使用する。
【００４０】
次に、演算処理部７においては、検出信号処理部２０から出力された判定用信号２６を前述した基準値で除して変化率を求める（ステップＳ２４）。検査対象となった配線パターンに対して、この変化率と閾値とを比較（変化率＞閾値）する（ステップＳ２５）。この判定で、変化率が閾値より同等以下であれば（Ｎｏ）、その配線パターンは、良品と判定される（ステップＳ２６）。一方、検出信号２４が０Ｖではなく、変化率が閾値より大きければ（Ｙｅｓ）、断線等を含む不良品と判定される（ステップＳ２７）。  
この検出及び判定をネット毎に順次、行い、全てのネットの検査が終了するまで繰り返し行われ（ステップＳ２８）、全てのネットに対する判定が終了した後、検査が終了となる。
【００４１】
本実施形態によれば、差動アンプ２２にゲイン設定を設けて感度を調整できるようにすることができる。ピークホールド回路による検波回路を設けて、信号の時間（位相）成分を除去することができる。差動アンプ２２の入力側に設けたゲイン調整部は、従来の検出信号と同様なため、従来方法で断線・短絡の判定に使用することができる。  
さらに、本実施形態によれば、途中で配線パターンを複数に分岐する分岐箇所を有する、分岐ネットに対しても、分岐したそれぞれの配線パターンに対して、断線検査を行うことができる。
【００４２】
さらに、第１，第２の実施形態は、以下の作用効果を有している。  
基準センサと信号センサの２つのセンサを被検査対象の分岐後の配線パターンの上方に配置して、それらのセンサ出力の差を差動アンプで検出する。被検査対象の配線が正常であればセンサ間の出力差がないため差動アンプから出力されず、被検査対象の配線に断線があればセンサ間の出力差が大きくなるため差動アンプから出力される。
【００４３】
センサ出力の増幅と調整をするためにセンサ後段にアンプを設置することで、差動アンプのゲインを大きくとれるため、センサ間の出力差が小さくても不良検出することができる。また、差動アンプを使用するので、その同相除去機能でセンサの検出信号に重畳される外来ノイズをキャンセルすることができ、２つのセンサの出力を同期して取得することができるのでノイズ耐量があがりノイズによる測定ばらつきが軽減されるので測定精度が向上する。
【００４４】
尚、前述した第１，第２の実施形態においては、図１に示す１つの分岐箇所が近接して配置される配線パターンに対して、１つの基準センサを用いた例について説明したが、複数の基準センサを備えることにより、１本の配線パターンに２つ以上の分岐箇所が存在する場合でも対応することが可能である。また、基準センサを分岐後の配線パターン上方に配置した例であるが、配線パターンにおいて、プローブ１４が接した位置から分岐箇所１０２ａ，１０３ａ前までの配線パターンの不良は、基準センサ２の検出信号が０（Ｖ）の出力となるため、不良検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…非接触型基板検査装置、２…基準センサ、３…信号センサ、４…検出信号処理部、５…欠陥判定部、６…制御部、７…演算処理部、８…電源部、９…検査信号供給部、１１、１２、２４，２４ａ…検出信号、１３…表示部、１４…プローブ、１５…断線箇所、２０…検出信号処理部、２１…ピークホールド回路、２２…差動アンプ、２３…Ａ／Ｄ変換部、２５…ゲイン調整部、２６，２７…判定用信号、３０…差動アンプゲイン設定部、３１，３２…ゲイン可変アンプ、１００…基板、１０１，１０４…単独ネット（配線パターン）、１０２，１０３…分岐ネット（配線パターン）、１０２ａ，１０３ａ…分岐箇所。
【図１】
2017215257.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月11日(2017.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する複数の配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を選択的に供給する電源供給部と、
１つ及び２つ以上の複数の前記配線パターンに掛かり、分岐後の近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する、バー形状を成す少なくとも１つの基準センサと、
１つ及び２つ以上の複数の前記配線パターンに掛かり、前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する信号センサと、
前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、
を備える非接触型基板検査装置。
【請求項２】
前記欠陥判定部において、
前記閾値は、前記基準値を中心として上限レベルと下限レベルの判定幅を有する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項３】
前記基準センサと前記信号センサは、同一仕様で同じ特性を有し、前記配線パターンに対して、同じ電極間距離で対向する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項４】
前記検出信号処理部は、
２つのゲイン可変アンプを備え、欠陥判定の前に、正常な配線パターンを用いて、前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれを増幅して、同じピーク値となるようにゲインを調整するゲイン調整部と、
調整された前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号に対し、前記ゲインで調整した後のそれぞれのピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路から同一タイミングで出力された、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅する差動アンプと、
前記差動アンプの出力をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
を備え、
前記基準センサと前記信号センサの出力値を調整する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項５】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する配線パターンに対し、分岐後に互いに離間して複数の配線パターンを横断する方向に固定され、非接触で共に配置されるバー形状を成す基準センサと信号センサを用いて容量結合により断線不良検査を行う基板検査方法であって、
正常な配線パターンに対して前記基準センサと前記信号センサの出力が同一のピーク値の検出信号を出力するようにゲインが調整され、
前記分岐箇所の分岐後の近傍の配線パターン上方に非接触で配置される前記基準センサから第１の検出信号を検出し、
前記分岐後の配線パターンの端部近傍の上方に非接触で配置される前記信号センサから第２の検出信号を検出し、
前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号に対し、前記ゲインで調整した後のそれぞれのピーク値を保持し、
前記ピーク値を同一タイミングで出力させて、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅して判定用信号を生成し、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された前記基準値を中心として上限レベルと下限レベルの判定幅を有する閾値と比較して不良判定を行う基板検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に従う実施形態の非接触型基板検査装置は、基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する複数の配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を選択的に供給する電源供給部と、１つ及び２つ以上の複数の前記配線パターンに掛かり、分岐後の近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する、バー形状を成す少なくとも１つの基準センサと、１つ及び２つ以上の複数の前記配線パターンに掛かり、前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する信号センサと、前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、
を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明に従う実施形態の検査方法は、基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する配線パターンに対し、分岐後に互いに離間して複数の配線パターンを横断する方向に固定され、非接触で共に配置されるバー形状を成す基準センサと信号センサを用いて容量結合により断線不良検査を行う基板検査方法であって、正常な配線パターンに対して前記基準センサと前記信号センサの出力が同一のピーク値の検出信号を出力するようにゲインが調整され、前記分岐箇所の分岐後の近傍の配線パターン上方に非接触で配置される前記基準センサから第１の検出信号を検出し、前記分岐後の配線パターンの端部近傍の上方に非接触で配置される前記信号センサから第２の検出信号を検出し、前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号に対し、前記ゲインで調整した後のそれぞれのピーク値を保持し、前記ピーク値を同一タイミングで出力させて、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅して判定用信号を生成し、前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された前記基準値を中心として上限レベルと下限レベルの判定幅を有する閾値と比較して不良判定を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2017215257.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月16日(2017.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する複数の配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を選択的に供給する電源供給部と、
複数の前記配線パターンに掛かり、分岐後の近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する、バー形状を成す少なくとも１つの基準センサと、
複数の前記配線パターンに掛かり、前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する信号センサと、
前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、
を備える非接触型基板検査装置。
【請求項２】
前記欠陥判定部において、
前記閾値は、前記基準値を中心として上限レベルと下限レベルの判定幅を有する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項３】
前記基準センサと前記信号センサは、同一仕様で同じ特性を有し、前記配線パターンに対して、同じ電極間距離で対向する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項４】
前記検出信号処理部は、
２つのゲイン可変アンプを備え、欠陥判定の前に、正常な配線パターンを用いて、前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号のそれぞれを増幅して、同じピーク値となるようにゲインを調整するゲイン調整部と、
調整された前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号に対し、前記ゲインで調整した後のそれぞれのピーク値を保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路から同一タイミングで出力された、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅する差動アンプと、
前記差動アンプの出力をデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
を備え、
前記基準センサと前記信号センサの出力値を調整する請求項１に記載の非接触型基板検査装置。
【請求項５】
基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する配線パターンに対し、分岐後に互いに離間して複数の配線パターンを横断する方向に固定され、非接触で共に配置されるバー形状を成す基準センサと信号センサを用いて容量結合により断線不良検査を行う基板検査方法であって、
正常な配線パターンに対して前記基準センサと前記信号センサの出力が同一のピーク値の検出信号を出力するようにゲインが調整され、
前記分岐箇所の分岐後の近傍の配線パターン上方に非接触で配置される前記基準センサから第１の検出信号を検出し、
前記分岐後の配線パターンの端部近傍の上方に非接触で配置される前記信号センサから第２の検出信号を検出し、
前記第１の検出信号及び前記第２の検出信号に対し、前記ゲインで調整した後のそれぞれのピーク値を保持し、
前記ピーク値を同一タイミングで出力させて、それぞれの前記ピーク値に対して差演算を行い、算出された電圧差を増幅して判定用信号を生成し、
前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された前記基準値を中心として上限レベルと下限レベルの判定幅を有する閾値と比較して不良判定を行う基板検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に従う実施形態の非接触型基板検査装置は、基板上に形成された、途中に少なくとも１つ以上の分岐箇所を有する複数の配線パターンに、交流又はパルス波の検査信号を選択的に供給する電源供給部と、複数の前記配線パターンに掛かり、分岐後の近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する、バー形状を成す少なくとも１つの基準センサと、複数の前記配線パターンに掛かり、前記分岐後で、該配線パターンの端部近傍の上方に近接して横断する方向に固定され、非接触で容量結合する信号センサと、前記検査信号が供給される前記配線パターンから前記基準センサが検出した第１の検出信号と、前記配線パターンから前記信号センサが検出した第２の検出信号とのそれぞれのピーク値を保持し、同一タイミングに揃えて、前記第１の検出信号と前記第２の検出信号との差を取り、該差を増幅し、判定用信号として出力する検出信号処理部と、前記判定用信号を予め定めた基準値で除して変化率を求め、前記変化率を予め設定された閾値と比較して不良判定を行う欠陥判定部と、を備える。