(57)【要約】  【課題】部品装着後の回路基板の部品の良否、部品の半田状態の良否のテストでは基板の小型化、部品パッケージの小型化、その他の理由により、コンタクトプローブを全ての部品に設置することが出来ない場合が多くなっている、そのため全てのパターン経路や部品そのものを検査するのが不可能になっている。  【解決手段】搭載された部品に対して少なくとも片方のコンタクトプローブが設置されていれば、もう片方は非接触の電波放射板で肩代わりさせ、ほぼ全ての部品検査をカバーすることができる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上若しくは基板中の回路パターンの不良を検査する基板検査装置であって、検査対象の回路パターンに対向した面を出力側にして交流成分の電気信号を発生する電波放射板（図１ａ）と、外乱除去用コンタクトプローブ（図１ｇ）と、電波放射板から検査対象の回路パターンを介して伝播された信号を受信できるように配置された入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）を具備し、入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）から入力される信号をデジタル計算機により処理して前記検査基板の回路パターンの良否を検査する基板検査装置。
【請求項２】
前記電波放射板（図１ａ）は両面プリント基板であり、上面には発振回路部品装着パターンを有し、下面部では電波放射部スプレッドアンテナ（図１ｓａ）を有することを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記電波放射板（図１ａ）は電源供給用の２本の（図１ｘ１、ｙ１）のコンタクトプローブで支持され、そのコンタクトプローブ（図１ｘ１、ｙ１）は電波放射板（図１ａ）の発振回路（図１ｏｓｃ）の電源パターンに半田付けで固定されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記外乱除去用コンタクトプローブ（図１ｇ）は、リレーマトリクス（図１ｓｗ）により入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）を出力端子として動作させることを特徴とした請求項１に記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査信号を入出力して回路基板等を検査する基板検査装置に関し、特に電子回路を実装された基板を検査するに好適な基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今基板及び基板部品の小型化に伴い、従来の如く全ての基板パターンにコンタクトプローブをアサインすることは容易ではない。そのためコンタクトプローブを約半分に抑えて、反対側のコンタクトプローブ端子を非接触で行う検査装置が考案されている。（例えば、特許文献１参照）。これは基板検査装置及び基板検査方法という名称のもので検査する第一の端子と第二の端子間に交流成分を含む出力信号を印加して、非接触の第３の端子から入力される輻射波を解析して基板を検査するものである。（特に特許文献１図９及び要約参照）。
【特許文献１】特開２００１−１９４４０６号公報
【０００３】
以下、図２、図３により従来装置の方法を説明する。これらの方法では披検査基板ｐｃ上の部品ｂに対して接触するパターンｐｔあるいは部品ｂの端子からコンタクトプローブｐを設置して、それを入力端子、出力端子に使用して部品ｂの搭載状況や部品ｂの良否を判定しているのでコンタクトプローブは１部品あたり２本必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが基板の小型化、部品パッケージの小型化、によりコンタクトプローブを全ての部品に設置することが困難になっている。部品密度の高い基板にコンタクトプローブを多数設置することによる、圧力による披検査基板へのダメージ等も無視できない。そのため全てのパターン経路や部品そのものを検査するのが不可能になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものである。請求項１の発明によれば、基板上若しくは基板中の回路パターンの不良を検査する基板検査装置であって、検査対象の回路パターンに対向した面を出力側にして交流成分の電気信号を発生する電波放射板（図１ａ）と外乱除去用コンタクトプローブ（図１ｇ）と入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）を具備し、入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）から入力される信号をデジタル計算機により処理して前記検査基板の回路パターンの良否を検査するものである。
【０００６】
また請求項２の発明によれば、電波放射板（図１ａ）は両面プリント基板（多層）であり、上面には発振回路部品装着パターン（表面実装）を有し、下面部では電波放射部スプレッドアンテナ（図１ｓａ）を有するものである。さらに請求項３の発明によれば、電波放射板は２本の（図１ｘ１、ｙ１）コンタクトプローブで支持させ電源供給の役割も持たせるため電波放射板（図１ａ）の発振回路（図１ｏｓｃ）の電源パターンに半田付けで固定させるものである。
【０００７】
また請求項４の発明によれば、前記外乱除去用コンタクトプローブ（図１ｇ）はリレーマトリクス（図１ｓｗ）により入力側にしたコンタクトプローブ（図１ｐ）を出力端子として動作させるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、より簡単に構成できるのが特徴で、請求項１の発明によれば、従来からのコンタクトプローブは１部品あたり２本必要という常識を超えてコンタクトプローブを半数に低減しながら、可能検査部品点数を増やす効果がある。また請求項２の発明によれば、電波放射の安定度を高め、配線による不要な回り込みによるバックグラウンドノイズを低減するのに効果がある。さらに請求項３の発明によれば、一般的な入力端子にも使用したコンタクトプローブを使用できるのでコスト低減やジグ設計をシンプルにするのに効果がある。さらに請求項４の発明によれば被検査基板の他のパターンの信号をブロックできるため計測精度を高めるのに効果がある。
【０００９】
そしてこれらの発明において電波放射板は両面プリント基板（多層）であり、上面には発振回路部品パターン（表面実装）を有し、下面部では電波放射部（図１スプレッドアンテナｓａ）を有するものであるから、発振回路から電波放射部の経路（配線等）のシールドの必要が無い。電波放射板は２本のコンタクトプローブで支持させ電源供給の役割も持たせるため、従来からのジグの設計方法で対応できるために、コスト低減に効果がある。さらに電波放射板は出力として動作させ被検査基板パターンや部品に近接はするが非接触の出力端子でありスプレッドアンテナとして働き、被検査基板パターンや部品にその面積や距離に応じた交流成分の電気信号を伝播させるので被検査基板パターンや部品に出力コンタクトプローブを接触させるのと同じ効果が得られる。電波放射板は発振回路で生成された交流成分の電気信号をスプレッドアンテナ以外には出力させず２本の支持コンタクトプローブ（電源供給１ｘ１、ｙ１）にも残留させないため完全な交流バイパスを施しているものなので相対的に入力感度を高めることができる。入力コンタクトプローブは被検査基板パターンに接触しているものであるため、リレーマトリクスを使用して、入力にしたり、出力にして外乱（回り込み）をブロックするための信号を与えることもできるので検査精度を向上させる効果がある。入力コンタクトプローブから入力させた信号をファイルタアンプで増幅して直流に変換してさらにデジタル信号に変換するので、デジタルコンピュターで正しい被検査基板としてデータを保存するのが可能になり、そのデターとの相違をパーセント値で判断を行わせることができるため検査データの作成の効率を高める効果がある。このように本発明にあたっては複雑な装置や、高価なジグを必要とせず、より簡単に基板検査の信頼度を向上させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図１により説明する。図１において、ｐｃは被検査基板でその表裏面にはパターンｐｔが設けてあり、そのパターンｐｔには部品ｂが半田などで固定されている。スルーホールｓは被検査基板上面のパターンｐｔと被検査基板下面のパターンｐｔを接続するものである。発振器駆動可変電圧電源ｖｃｃは発振器ｏｓｃの電源である。一方コンタクトプローブｘ１、ｙ１は電波放射板ａを支持し電源供給を行わせる。電波放射板ａはパターンｐｔや部品ｂに対向近接した非接触な位置に設置させる。そして発振器ｏｓｃは交流信号を発生させる。さらにスプレッドアンテナｓａは発振器ｏｓｃの出力を放射させる。
【００１１】
コンタクトプローブｐはパターンｐｔと接触させる。リレーマトリクスｓｗは複数のコンタクトプローブｐの中から任意で接続させる。コンタクトプローブｐを接続を変更して外乱除去用コンタクトプローブｇとして接続させることもできる。
【００１２】
ファイルタアンプａｍｐであるがこれは微弱信号をフィルタリングして増幅させる。ＡＣ／ＤＣ  ＲＭＳコンバータａｃ／ｄｃは交流信号を直流に変換させる。アナログ／デジタルコンバータａ／ｄはアナログ信号をデジタルデータに変換させる。デジタルコンピュータｃｐｕはデジタルデータを処理させる。
【００１３】
このような構成において発振器駆動可変電圧電源ｖｃｃはリレーマトリクスｓｗによりコンタクトプローブｘ１、ｙ１を通して電波放射板ａ上面内の発振器ｏｓｃに電源を供給する。発振器ｏｓｃは電源供給を受けるとその電圧に応じた交流出力電圧を電波放射板ａ下面内のスプレッドアンテナｓａ部へ伝達する。ここに部品ｂの端子はパターンｐｔに半田付けされているため部品ｂからパターンｐｔに交流信号成分が伝播される、各パターンｐｔにはコンタクトプローブｐが設置されており、パターンｐｔに接触させている。コンタクトプローブｐからリレーマトリクスｓｗを通してからファイルタアンプａｍｐで増幅された信号はＡＣ／ＤＣ  ＲＭＳコンバータａｃ／ｄｃで直流にしてさらにアナログ／デジタルコンバータａ／ｄでデジタルデータにする。そしてデジタルデータをデジタルコンピュータｃｐｕで処理させる。
【００１４】
ここでデジタルコンピュータｃｐｕはリレーマトリクスｓｗを操作することもできるのでコンタクトプローブｐをリレーマトリクスｓｗにより切り替えて外乱除去用コンタクトプローブｇとして使用することができる。デジタルコンピュータｃｐｕのデータを判断することにより被検査基板の部品の半田付け状態やパターンそのものの断線、ショート、さらには部品の不良等が検査できる。このような実施例をより詳細に図４〜図５に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
図４のごとく高周波発振器と一体化させた電波放射板ａをコンタクトプローブ設置不可能の基板個所上方へ固定させる。基板上若しくは基板中の回路パターンの不良を検査する基板検査装置であって、検査対象の回路パターンに対向させた交流成分の電気信号を発生する電波放射板ａを出力側にしてもう一方の回路パターンｐｔに接触させたコンタクトプローブｐを入力側として具備し、入力側  にしたコンタクトプローブｐから入力される電波放射板から伝播される信号に基づいて前記検査基板の部品の半田付け状態やパターンそのものの断線、ショート、さらには部品の不良等を検査する。電波放射板ａは発振回路を含むものである。電波放射板ａ上面パターンには発振回路（表面実装）を有し、下面パターンにはスプレッドアンテナ面を有する、電波放射板ａは２本のコンタクトプローブｘ１、ｙ１で支持される、それ自体は通常の入力コンタクトプローブｐと同様にジグに固定されその片側は電波放射板ａの発振回路電源端子へ半田付け接続される。もう一方の側はリレーマトリクスから電源装置へ接続されるため、電波放射板ａの発振回路へ電源が供給される。電波放射板ａは出力として動作し検査回路パターンｐｔや部品ｂの端子に近接はするが非接触の出力端子であり下面部スプレッドアンテナ部から交流成分の信号を伝播させる作用を持つ他に交流成分の信号をそれ以外には漏洩しないように完全な交流バイパスを施しているものである。入力コンタクトプローブｐは検査基板パターンｐｔに接触させているものでありスプレッドアンテナ部から伝播された交流成分の信号をフィルタリングして増幅し直流に変換後アナログ／デジタルコンバータａ／ｄでデジタル信号に変換して計測する。
【００１６】
図５により基本的な原理を説明する。図５部品ｂ左側の端子はパターンと接触（半田付け良）である。図５部品ｂ右側の端子はパターンと非接触（半田付け不良）である。ここでコンタクトプローブｐによって両方の信号を交互に取り出すと、図５部品ｂ左側の端子は半田良での入力波形ｒ２の振幅が観測される。図５部品ｂ右側の端子は半田不良での入力波形ｒ３の振幅が観測される。電波信号の伝播は部品半田付け良の場合は部品半田付け不良に比較して大になる現象を利用して半田付けの状態や部品の状態を判定できる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
現在多く使用されている従来方式のインサーキットテスタの付属オプションとして追加可能な基板上若しくは基板中の回路パターンの不良を検査する基板検査装置である。現行の検査ラインに低コストで導入が可能となるため産業上の利用可能性は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を示す概要図である。
【図２】従来のテスト方法例１を示す概念図である。
【図３】従来のテスト方法例２を示す概念図である。
【図４】本発明における片方のパターンを非接触電波放射板に肩代わりさせた図である。
【図５】本発明実施例の部品半田付け状態の検出と判定の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
ｐ        コンタクトプローブ
ｏｓｃ      発振器
ａ        電波放射板
ｐｃ      被検査基板
ｂ        部品
ｐｔ      パターン
ｓ        スルーホール
ｓｗ      リレーマトリクス
ａｍｐ      ファイルタアンプ
ａｃ／ｄｃ  ＡＣ／ＤＣ  ＲＭＳコンバータ
ａ／ｄ      アナログ／デジタルコンバータ
ｃｐｕ      デジタルコンピュータ
ｖｃｃ      発振器駆動可変電圧電源
ｇ        外乱除去用コンタクトプローブ
ｒ１      電波放射板の出力波形
ｒ２      半田良での入力波形
ｒ３      半田不良での入力波形
ｘ１    コンタクトプローブ
ｙ１    コンタクトプローブ
ｓａ    スプレッドアンテナ
【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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