JP2000321315A - 実装基板の検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装基板の通電不良が半田付け不良に起因し
ているのか電子部品そのものの不良によるものであるの
かを確実に特定することができるようにする。 【解決手段】 内部を所定の温度環境に設定し得る恒温
槽３と、この恒温槽３に内装され、かつ、検査品１０を
拘束する検査品拘束手段４と、この検査品拘束手段４に
拘束された検査品１０に通電するとともに、通電状態が
正常であるか否かを測定する測定器とが設けられ、検査
品拘束手段４は、検査品１０の中央部を支持して固定す
る上下の拘束ロッド４４，４５と、検査品１０の四隅部
を挟持して検査品１０に直交する方向に正逆移動するこ
とにより検査品１０を反らせる上下の応力印加ロッド４
２，４３とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の電子機器の
構成要素として用いられる電子部品実装基板であって、
出荷直前のものが各種の温度条件のもとで正常に機能す
るか否かを検査する実装基板の検査方法および装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品が実装された基板（以下
実装基板とのみいう）が常温とは異なる温度条件下で正
常に機能するか否かを検査する検査（バーンイン検査）
が知られている。この検査は、各種の温度環境を設定す
ることができる恒温槽に実装基板を装填してそれに通電
するものであり、かかる検査によって常温とは異なる温
度条件下で実装基板が正常に機能するか否かを知ること
ができる。このようなバーンイン検査は、常温では正常
に機能する実装基板であっても高温環境や低温環境では
金属製の電子部品と合成樹脂製の基板本体との膨張率の
違いによる通電不良や、高温環境あるいは低温環境にお
ける電子部品のストレスによる劣化等で不具合の生じる
ことがあり、かかる不具合を出荷前に見い出すために行
われるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のバー
ンイン検査においては、実装基板を恒温槽に装填して単
に通電状態を検査するだけであるため、通電不良が見い
出されても、それが電子部品とプリント配線との間の半
田付け不良に起因しているのか、あるいは電子部品を構
成するＩＣ等の素子が不良であるのかを特定することが
できず、不良対策がたて難いという問題点を有してい
た。

【０００４】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、実装基板の通電不良が電子
部品の不良に起因しているのか半田付け不良によるもの
であるのかを確実に特定することができる実装基板の検
査方法および装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の実装基板
の検査方法は、実装基板の組み込まれたケースを高温お
よび低温に切り換え可能な恒温槽に装填した状態で上記
実装基板の回路に通電し、この通電状態を所定の測定手
段で測定することによって実装基板の良・不良を検査す
る実装基板の検査方法であって、まず上記恒温槽内を高
温環境に設定した状態で第１次通電測定を行い、引き続
き高温環境のままケース全体を強制的に上に凸に反らせ
た状態で第２次通電測定を行い、ついで恒温槽内を低温
環境に設定した状態で第３次通電測定を行い、引き続き
低温環境のままケース全体を強制的に上に凸に反らせた
状態で第４次通電測定を行い、これら第１〜第４通電測
定の結果に基づいて実装基板の良・不良を判定すること
を特徴とするものである。

【０００６】この実装基板の検査方法によれば、まず、
第１次通電測定によって実装基板が高温熱応力に耐えて
正常に機能するか否かが判定される。すなわち通電状態
が異常なときは、実装基板の電子部品あるいは半田付け
が高温環境に耐えることができず不良と判定され、検査
品は不良品として処理される。

【０００７】そして、通電状態が正常なときは引き続き
第２次通電測定が実行される。第２次通電測定では、高
温環境のまま実装基板が上に凸になるように強制的に反
らされ、これによって発生する内部応力に耐えて実装基
板が正常に機能するか否かが判定される。すなわち、通
電状態が異常なときは反らされた状態で半田付けが外れ
たとされ、検査品は半田付け不良と判定されてオミット
される。

【０００８】第２次通電測定における通電状態が正常な
ときは引き続き第３次通電測定が実行され、実装基板が
低温熱応力に耐えて正常に機能するか否かが判定され
る。すなわち、通電状態が異常なときは、実装基板の電
子部品あるいは半田付けが低温環境に耐えることができ
ず不良と判定され、検査品は不良品としてオミットされ
る。

【０００９】第３次通電測定の結果、通電状態が正常な
ときは引き続き第４次通電測定が実行される。第４次通
電測定では、低温環境のまま実装基板が上に凸になるよ
うに強制的に反らされ、これによって発生する内部応力
に耐えて実装基板が正常に機能するか否かが判定され
る。すなわち、通電状態が異常なときは反らされた状態
で半田付けが外れたとされ、検査品は半田付け不良と判
定されてオミットされる。

【００１０】そして、第４次通電測定で正常と判定され
たもののみが合格品として出荷されることになる。

【００１１】このように、実装基板をケースごと高温環
境および低温環境で湾曲させながら検査を行うのは以下
の理由による。すなわち、実装基板が組み込まれたケー
スは、恒温槽に装填することによってその温度にまで昇
温または冷却され、その温度の温度環境に置かれたのと
同一の状態になる。そして、常温とは異なる温度条件で
は、合成樹脂製品である基板本体と主に金属材料により
形成された電子部品やプリント配線等とでは膨張率が相
違していることから、半田付けによる電子部品とプリン
ト配線等との間の接続が外れることがある。また、半田
付けが行われていないいわゆる未半田の場合、常温環境
では通電状態であっても、温度環境が異なると両者の接
続は外れるのが普通である。

【００１２】しかし、例えば半田付けが剪断的に外れて
いたり、半田付けが行われていない、いわゆる未半田の
状態であっても端子同士が接触しているときは、たとえ
温度環境を変化させても通電可能状態が確保された端子
部分が疑似接触状態になっていることがあり、この状態
での検査品への通電のみでは半田付け不良を見い出すこ
とができないばかりか、温度環境の変化で疑似接触が解
消されて通電不良と判定されても、電子部品と半田付け
とのいずれが不良であるのか判別することができない。

【００１３】そこで、本発明方法においては、まず検査
品を所定の高温環境に曝した状態で通電状態が正常であ
るか否かを測定し（第１次通電測定）、引き続きケース
に応力を印加（本明細書では、外力の作用で内部応力を
発生させることを応力印加と表現する）して実装基板を
ケースごと反らせた状態で再度通電状態を測定し（第２
次通電測定）、さらに低温環境でも上記同様の第３次通
電測定および第４次通電測定を実行し、これら第１〜第
４通電測定の結果によって、通電不良が生じた場合に電
子部品および半田付けのいずれが不良であるかを判定す
るのである。

【００１４】このように、温度環境を変化させた状態で
まず実装基板を撓ませないで通電状態の正常、異常を測
定し、引き続き実装基板をケースごと撓ませた状態で同
様の測定を行うことにより、従来はケースごとでは判断
することができなかった合格品、不良品の別を確実に判
別することができる。

【００１５】請求項２記載の実装基板の検査方法は、請
求項１記載の実装基板の検査方法において、上記第１次
通電測定の結果が異常のときは、引き続き上記ケース全
体を上に凹に反らせた状態で第２次通電試験を行い、こ
の第２次通電試験の結果に基づいて実装基板の電子部品
および半田付けのいずれが不良であるかを判定すること
を特徴とするものである。

【００１６】この実装基板の検査方法によれば、第１次
通電測定の結果が異常の場合、引き続きケース全体を上
に凹に反らせた状態で行う第２次通電試験の結果、通電
状態が正常なときは、外れていた半田が疑似接触したの
であるから、半田付け不良と判定され、通電状態が異常
のときは半田が疑似接触したにも拘らず通電しないので
あるから電子部品が不良と判定される。

【００１７】このように、ケース全体を上に凹に反らせ
た状態で第２次通電試験を行うことにより、高温環境で
実装基板の半田付けが異常であるのか、電子部品が異常
であるのかを確実に判定することが可能になる。

【００１８】請求項３記載の実装基板の検査方法は、請
求項１または２記載の実装基板の検査方法において、上
記第３次通電測定の結果が異常のときは、引き続き上記
ケース全体を上に凹に反らせた状態で第４次通電試験を
行い、この第４次通電試験の結果に基づいて実装基板の
電子部品および半田付けのいずれが不良であるかを判定
することを特徴とするものである。

【００１９】この実装基板の検査方法によれば、低温環
境で請求項２の作用効果と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００２０】請求項４記載の実装基板の検査装置は、実
装基板における電子部品と半田付けの良・不良を検査す
る装置であって、上記実装基板を組み込んだケースを装
填した状態で高温および低温に切り換え可能な恒温槽
と、この高温手段内でケースを拘束する拘束手段と、こ
の拘束手段で拘束されたケースを強制的に反らせる撓み
付与手段と、上記ケースの外部コネクタに結合するコネ
クタを有し、上記外部コネクタからの出力で回路の導通
状態を測定することにより電子部品の良・不良と半田付
けの良・不良とを検査する測定手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００２１】この実装基板の検査装置によれば、検査品
は、検査品拘束手段に装着されることにより移動しない
ように固定される一方、撓み付与手段によって撓ませら
れ得るようになる。そして、検査品拘束手段によって恒
温槽に装填された検査品は、反った状態を容易に現出す
ることが可能になり、反った状態の検査品を対象とした
測定器による通電検査を容易に行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１および図２は、実装基板１の
製造方法の一実施形態を説明するための斜視説明図であ
り、図１の（イ）は部品取り付け工程、同（ロ）は半田
付け工程、同（ハ）はＩＣＴのフィクスチャ装着工程を
それぞれ示している。また、図２の（イ）はＩＣＴのフ
ィクスチャが装着された状態の実装基板、同（ロ）はケ
ースに収納された実装基板が検査に供される状態をそれ
ぞれ示している。

【００２３】図１の（イ）および（ロ）に示すように、
実装基板１は、合成樹脂製の基板本体１１と、この基板
本体１１に実装された各種の電子部品１２とからなって
いる。基板本体１１の表面には銅箔によって形成された
所定のプリント線１３が配線されているとともに、各プ
リント線１３の端部には接続用のパッド１４が設けら
れ、このパッド１４に電子部品１２の接続端子１２ａが
半田付けされることによって電子部品１２が接続半田１
７およびパッド１４を介してプリント線１３に接続さ
れ、プリント線１３を介して他の電子部品１２に接続さ
れている。

【００２４】かかる実装基板１を有する製品（実装基板
保有製品）は以下のようにして製造される。まず部品取
り付け工程において、図１の（イ）に示すように、予め
プリント線１３の配線された基板本体１１の所定位置に
各種の電子部品１２（ＩＣ、リレー、コネクタ、抵抗、
コンデンサ、ダイオード等）をマウントする。上記マウ
ントは、通常、所定の機械で自動的に行われるが、作業
者が人手で行うこともある。

【００２５】ついで、各種の電子部品１２のマウントさ
れた基板本体１１は、半田付け工程においてプリント線
１３のパッド１４と電子部品１２の接続端子１２ａとの
間が半田付けされ、これによって、図１の（ロ）に示す
ように、基板本体１１に所定の電子部品１２の搭載され
た実装基板１が完成する。半田付けは所定の機械で自動
的に行われたり、作業者の人手で行われたり、あるいは
それらが併用される。このようにして得られた実装基板
１は、つぎに電子部品１２の良否および半田付けの良否
を検査するいわゆるＩＣＴ（ｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｔ
ｅｓｔ）にかけられ、図１の（ハ）に示すように、ＩＣ
Ｔの下部フィクスチャ１５ａとＩＣＴの上部フィクスチ
ャ１５ｂとの間に実装基板１が挟持され、これによって
基板１は、図２の（イ）に示すように、ＩＣＴのフィク
スチャに装着された状態になる。ＩＣＴにおいては、下
部フィクスチャ１５ａおよび上部フィクスチャ１５ｂに
設けられたピンにより、接続パッド１４ａおよび接続半
田１７を介して各電子部品１２に外部からの信号が入力
されるとともに、電子部品からの信号が外部に向けて出
力され、これらの入出力信号を分析することにより、電
子部品および半田付けの良否が検査される。

【００２６】その後、実装基板１をフィクスチャ１５
ａ，１５ｂから取り外し、フィクスチャ１５ａ，１５ｂ
の存在しない実装基板１のみを、図２の（ロ）に示すよ
うに、上下で対向した下部ケース１８ａおよび上部ケー
ス１８ｂからなる出荷用の製品ケース１８に収納する。
本発明の検査方法および装置は、上記ＩＣＴにおいてす
でに合格している、製品ケース１８に収納された出荷直
前の実装基板１（出荷直前品１９）を対象にするもので
あり、製品ケース１８に収納され、かつ、後述する恒温
槽３内の検査品拘束手段４に拘束された実装基板１の通
電状態が、後述する測定器５２および制御手段５３を備
えた測定手段５によって測定され、この測定結果に基づ
いて実装基板１の電子部品１２および半田付けの良・不
良が検査される。

【００２７】以下、図３を基に、本発明に係る実装基板
の検査装置について説明する。図３は、本発明に係る実
装基板の検査装置の一実施形態を示す斜視図である。こ
の図に示すように、検査装置２は、内部を所定の温度環
境に設定し得る恒温槽３と、この恒温槽３に装填された
出荷直前品１９（検査品１０）を拘束する検査品拘束手
段４と、この検査品拘束手段４に拘束された検査品１０
に通電するとともに、通電状態が正常であるか否かを測
定する測定手段５とを備えた基本構成を有している。

【００２８】上記恒温槽３は、正面側が開口した箱型の
槽本体３１と、この槽本体３１の開口部に開閉自在に設
けられた扉３２と、槽本体３１内の適所に設置された温
度調節機３３とを備えている。上記温度調節機３３は、
ニクロム線等の通電発熱体を備えた図略のヒータと、循
環冷媒の断熱膨張によって冷気をつくり出す図略の冷凍
機とが並設されてなり、ヒータの駆動による加熱で槽本
体３１内に高温雰囲気を現出し得るとともに、冷凍機の
駆動による冷却で槽本体３１内に低温雰囲気を現出し得
るようになっている。

【００２９】図４は、上記のような恒温槽３に内装され
る検査品拘束手段４の一実施形態を示す斜視図であり、
図５はその側面図である。これらの図に示すように、検
査品拘束手段４は、恒温槽３内の上下方向の略中間位置
に水平方向に延びるように配設された平面視で矩形状の
板体からなる検査品載置台４１と、この検査品載置台４
１の四隅部に向かって恒温槽３の底部から立設された４
本の下部応力印加ロッド４２と、恒温槽３内の天井部か
ら検査品載置台４１の四隅部に向かって垂下された４本
の上部応力印加ロッド４３と、検査品載置台４１の中央
部に向かって恒温槽３の底部から立設された１本の下部
拘束ロッド４４と、恒温槽３内の天井部から検査品載置
台４１の中央部に向かって垂下された１本の上部拘束ロ
ッド４５と、上記４本の下部応力印加ロッド４２のそれ
ぞれを選択的に昇降させるとともに下部拘束ロッド４４
を軸心回りに回転させる下部昇降手段４６と、上記４本
の上部応力印加ロッド４３のそれぞれおよび上部拘束ロ
ッド４５を選択的に昇降させる上部昇降手段４７とを備
えて構成されている。上記下部拘束ロッド４４の上部に
は雄ねじが螺設されている。

【００３０】上記検査品載置台４１は、中央部に上記下
部拘束ロッド４４の上端部が螺着されるねじ孔４１ａを
有している。このねじ孔４１ａに下部拘束ロッド４４の
上端部が螺着された状態で検査品載置台４１が恒温槽３
内の所定上下位置に位置設定されるようになっている。

【００３１】また、検査品載置台４１の四隅部には、上
記下部応力印加ロッド４２を貫通させるための貫通孔４
１ｂがそれぞれ穿設され、下部拘束ロッド４４の昇降に
よってそれらの先端部が傾斜縁部４１ｂから上方に向か
って突出したり、貫通孔４１ｂ内に凹没したりし、これ
によって検査品載置台４１上に載置された検査品１０を
昇降させ得るようになっている。上記下部応力印加ロッ
ド４２および下部拘束ロッド４４は、先端部がそれぞれ
上部応力印加ロッド４３および上部拘束ロッド４５の先
端部に対向するように位置設定されている。

【００３２】従って、検査品１０を検査品載置台４１上
に載置した状態で、下部昇降手段４６の駆動によってま
ず下部拘束ロッド４４を回転させ、これによって検査品
載置台４１を下降させて下部応力印加ロッド４２および
下部拘束ロッド４４の上端部をそれぞれ枠本体４１の上
面から上部に突出させ、ついで上部昇降手段４７の駆動
で上部応力印加ロッド４３および上部拘束ロッド４５を
下降させ、各ロッド４３，４５の下端部を検査品１０の
上面に当接させることにより、図５に示すように、検査
品載置台４１上の検査品１０が４本の下部応力印加ロッ
ド４２および１本の下部拘束ロッド４４と、４本の上部
応力印加ロッド４３および１本の上部拘束ロッド４５と
の間に挟持された検査準備完了の状態になる。

【００３３】そして、互いに対向した下部応力印加ロッ
ド４２と上部応力印加ロッド４３とを同期させつつ昇降
させることによって、図５に二点鎖線で示すように、検
査品１０の下部拘束ロッド４４および上部拘束ロッド４
５に挟持された中央部と、各応力印加ロッド４２，４３
に挟持された部分との間で撓みが生じ、これによって検
査品１０の内部の実装基板１も撓むことになる。

【００３４】因に、検査品１０に撓みを付与する本発明
に係る撓み付与手段は、上下の応力印加ロッド４２，４
３と、上下の拘束ロッド４４，４５と、上下の昇降手段
４６，４７とからなっている。

【００３５】上記測定手段５（図３）は、箱型のケーシ
ング５１に内装された測定器５２およびマイクロコンピ
ュータからなる制御手段５３と、ケーシング５１の正面
に形成された入出力部５４とを備えている。上記測定器
５２は、恒温槽３内に装填された検査品１０に所定の信
号（電流）を供給するとともに、検査品１０から返って
くる信号を受け取るものであり、受け取った信号は所定
の処理（例えばアナログ信号をデジタル信号に変換する
などの処理）が行われたのち制御手段５３に向けて出力
されるようになっている。測定器５２からは検査品接続
ハーネス５５が引き出され、この検査品接続ハーネス５
５の先端側が恒温槽３内の検査品１０に雌コネクタ１６
を介して接続されている。

【００３６】上記制御手段５３は、検査装置２を全体的
に制御するものであり、検査の一連の手順を実行するた
めのプログラムが内蔵され、このプログラムに沿った制
御信号が温度調節機３３、各昇降手段４６，４７および
測定器５２に向けて逐一出力されるとともに、測定器５
２からの検査信号が入力されると、それを解析して検査
品１０が良であるのか否かを判別し、この判別結果を入
出力部５４に向けて出力するようになっている。

【００３７】上記入出力部５４は、入力キー等が設けら
れた入力部５４ａと、ブラウン管や液晶画面を備えたデ
ィスプレー５４ｂとからなっている。入力部５４ａから
は、検査品１０の種類や温度条件さらには検査のグレー
ド等が入力される一方、制御手段５３には検査品１０の
種類や温度条件等に応じた検査手順が記憶されており、
入力部５４ａからの入力信号に応じた所定の検査手順の
制御信号が制御手段５３から出力され、これによって所
望の検査が自動的に進行することになる。そして、検査
が終了した時点で、制御手段５３において予め記憶され
ているプログラムに基づいた検査結果の解析が行われ、
この解析結果がディスプレー５４ｂに出力される。

【００３８】従って、検査担当者は、検査品１０の種
類、恒温槽３内の温度条件、検査のグレード等を入力部
５４ａから入力し、恒温槽３内が所定の温度条件になっ
てから恒温槽３内の検査品載置台４１の上に検査品１０
を載置するだけで検査が自動的に進行し、検査結果がデ
ィスプレー５４ｂに出力される。

【００３９】図６は、かかるバーンイン検査で採用され
る恒温槽３内の温度推移の一例を示すグラフである。こ
のグラフに示すように、恒温槽３内の初期温度は常温に
設定されている。この初期温度から所定の昇温速度で所
定温度まで昇温される。そして所定の高温に達してから
高温領域でのバーンイン検査（高温検査）が実行され
る。そして所定時間（分）経過後に今度は所定の降温速
度で冷却され、所定の冷却温度にまで到達した後、低温
領域でのバーンイン検査（低温検査）が実行され、検査
終了後、常温に戻される。

【００４０】このようなバーンイン温度の経時変化のパ
ターンは、予め入力部５４ａ（図３）から制御手段５３
に入力されており、制御手段５３は、このパターンに従
って諸々の機器に制御信号を出力して恒温槽３内の温度
管理、検査品１０への応力印加および測定手段５による
一連の測定操作を制御するのである。

【００４１】図７は、本発明の作用を説明するための、
恒温槽３内に装填された実装基板１の検査品１０を模擬
的に示した説明図であり、（イ）は基板本体１１に正常
な半田付けが施された状態、（ロ）は正常な半田付けが
施された基板本体１１に下方に向かう応力が印加された
状態、（ハ）は基板本体１１に正常な半田付けが施され
ていない状態、（ニ）は正常な半田付けが施されていな
い基板本体１１に下方に向かう応力が印加された状態、
（ホ）は電子部品１２の接続端子１２ａとプリント線１
３のパッド１４とが離反した状態、（ヘ）は基板本体１
１が上方に向けて撓ませられることにより接続端子１２
ａとパッド１４とが接続された状態をそれぞれ示してい
る。

【００４２】まず、図７の（イ）に示すように、半田付
けが正常に行われることによりプリント線１３のパッド
１４と電子部品１２の接続端子１２ａとの間に、正常な
接続半田１７が形成されている検査品１０の基板本体１
１の端部に応力を印加することにより、基板本体１１の
右端部が、図７の（ロ）に示すように、下方に向かって
反った状態になるが、接続半田１７が電子部品１２の接
続端子１２ａとプリント線１３のパッド１４とを確実に
結合しているときは、基板本体１１が撓んでいない状態
（図７の（イ））ではもちろんのこと、基板本体１１が
反った状態（図７の（ロ））であっても接続端子１２ａ
とパッド１４とは確実に接続されている。従って、かか
る状態の検査品１０に通電すれば、電子部品１２が不良
でない限り通電状態は正常になるはずである。従って、
かかる接続半田１７が正常な検査品１０において通電異
常が測定されたときは、電子部品１２が不良であると判
定することができる。

【００４３】ついで、図７の（ハ）および（ニ）に示す
ように、接続半田１７による接続状態が不良のときは、
基板本体１１が水平に維持されている状態（図７の
（ハ））においては、接続端子１２ａとパッド１４との
間に疑似的な接触状態が生じているため、電子部品１２
が良のときは通電状態が正常であると測定され、接続半
田１７が疑似接触状態であることを見い出すことができ
ない。しかし、図７の（ニ）に示すように、基板本体１
１の右端部を下方に反らせることにより、疑似接触状態
の接続端子１２ａとパッド１４とは互いに離反し、これ
によって両者の接続が遮断された状態になる。従って、
半田不良により接続端子１２ａとパッド１４とが疑似接
触状態になっているときは、基板本体１１が水平状態
（図７の（ハ））で検査品１０に通電すると正常な通電
状態が測定されるが、基板本体１１の端部を下方に向け
て撓ませたとき（図７の（ニ））には、通電状態が不良
になり、これによって接続半田１７の不良を判別するこ
とができる。

【００４４】また、図７の（ホ）に示すように、接続端
子１２ａとパッド１４とが当初から離間しており、これ
によって両者間に接続半田１７による架橋が正常に行わ
れていない状態になっているときは、基板本体１１が水
平姿勢を維持していても、接続端子１２ａとパッド１４
とは接続されておらず、従って、電子部品１２が良であ
るときに、たとえ基板本体１１が水平に維持されていて
も検査品１０は正常な通電状態を得ることができない。
そして、図７の（ヘ）に示すように、基板本体１１の右
端部を上方に反らせると、離間状態であった接続端子１
２ａとパッド１４とが接触することにより検査品１０の
通電状態が正常になるため、このことが確認されること
により電子部品１２が良で接続半田１７が不良であると
判断することができる。

【００４５】そして、本発明方法は、基板本体１１を水
平姿勢に維持した状態および基板本体１１を撓ませた状
態における上記のような接続端子１２ａとパッド１４と
の離接に注目し、離接状態のそれぞれにおいて検査品１
０の通電、非通電を測定することにより、電子部品１２
および接続半田１７のいずれが不良であるかを判別する
もの（実装基板の検査方法）である。

【００４６】すなわち、本発明方法においては、まず、
恒温槽３内に装填され、所定温度に設定された水平姿勢
の検査品１０に通電して通電状態が測定される。この測
定で検査品１０が良であることが確認されると、少なく
とも電子部品１２が不良でないことが確定する。従っ
て、つぎは接続半田１７が良であるか否かを調べること
になるが、そのために水平姿勢の基板本体１１を上に凸
になるように撓ませた状態で再度検査品１０に通電する
のである。そして、接続半田１７が良であるときは、図
７の（ロ）に示すように、確実に形成された接続半田１
７によって接続端子１２ａとパッド１４とが離反しない
ため、検査品１０の通電状態は正常と測定され、これに
よってその検査品１０が合格品であると判定される。

【００４７】逆に、基板本体１１を撓ませた状態で、図
７の（ニ）に示すように、接続端子１２ａとパッド１４
とが離反状態になっているときは、検査品１０に通電し
たとき通電状態に異常があることが測定され、これによ
って接続半田１７に不良があると判定される。

【００４８】また、基板本体１１が水平姿勢に維持され
た状態でも検査品１０が不良であると判定されたとき
は、このままでは電子部品１２が不良であるのか、接続
半田１７が半田不良であるのか不明である。この場合、
図７の（ホ）に示すように、接続半田１７が不良で接続
端子１２ａとパッド１４とが離反しているときは、図７
の（ヘ）に示すように、基板本体１１の右縁部を上方に
向けて反らせることにより、接続端子１２ａとパッド１
４とが接続され、これによる通電正常化で検査品１０が
正常であると測定されることで接続半田１７が不良であ
ると判定することができる。

【００４９】逆に、図７の（ヘ）に示すように基板本体
１１を撓ませても、検査品１０が通電不良である場合に
は、電子部品１２が不良であると判定される。

【００５０】以上詳述したように、本発明の実装基板の
検査方法は、まず、基板本体１１に電子部品１２の実装
された実装基板１の検査品１０を温度設定が可能な恒温
槽３に装填し、検査品１０が所定の温度になった時点で
撓ませられない状態で検査品１０に通電する第１次通電
測定（図８に示すフローチャートでは第１次および第３
次通電測定）を行うものであり、検査品１０は、恒温槽
３に装填されることによって所定の設定温度にまで昇温
または冷却され、その温度環境に置かれたのと同一の状
態になるのであり、常温とは異なる温度条件下で検査品
１０に対する通電測定が行われるのである。そして、第
１次通電測定においては、合成樹脂製品である基板本体
１１と主に金属材料により構成された電子部品１２とで
は膨張率が相違していることから、半田付けによる両者
の接続が外れることがあるが、単に例えば半田付けが剪
断的に外れただけでは、通電可能状態が確保された疑似
接続状態になっているため、この状態での検査品１０へ
の通電のみでは、電子部品１２および接続半田１７の良
・不良を判別することがでできないのである。

【００５１】そこで、本発明においては、第１次通電測
定が行われた後に検査品１０の中央部を固定して四隅部
に検査品１０が撓む力を加えつつ検査品１０に再度通電
する第２次通電測定（図８に示すフローチャートでは第
２次および第４次通電測定）が実行され、第１および第
２通電測定の結果を基に電子部品１２および半田付け
（接続半田１７）の良・不良が判断されるのである。

【００５２】以下図８を基に測定手順を具体的に説明す
る。まず、検査品１０を恒温槽３に装填して高温環境下
に置き（Ｓ１）、この状態で第１次通電測定を実行する
（Ｓ２）。ついでステップＳ３で第１次通電測定の結果
が正常であったか否かが判別され、正常のときはステッ
プＳ４以下が実行される一方、異常のときはステップＳ
９以下が実行される。

【００５３】そして、ステップＳ４では、検査品１０が
上に向かって凸になるように撓む応力（凸向き応力）が
印加され、引き続き検査品１０が撓んだ状態で第２次通
電測定が実行される（Ｓ５）。ついで、ステップＳ６で
通電状態が正常であるか否かが判別され、正常と判別さ
れたときは、検査品１０が高温環境においても正常に機
能する、高温時正常と判定される（Ｓ７）一方、異常の
ときは、半田付け不良と判定されて（Ｓ８）以後の測定
が打ち切られ、製品不良（Ｓ２８）として処理される。

【００５４】一方、ステップＳ３で第１次通電測定の結
果が異常の場合は、検査品１０が上に向かって凹になる
ように撓む応力（凹向き応力）が印加され（Ｓ９）、こ
の状態で高温環境における第２次通電測定が実行される
（Ｓ１０）。そして、ステップ１１で通電状態が正常で
あるか否かが判別され、通電状態が正常なとき（すなわ
ち、ステップＳ３では通電状態が異常でありながら、検
査品１０を上に凹に反らせた状態では通電状態が正常に
復帰するとき）は、半田付けが不良と判定され（Ｓ１
２）、異常のときは電子部品１２が異常と判定され、い
ずれの場合も以後の測定が打ち切られて製品不良（Ｓ２
８）として処理される。

【００５５】そして、ステップＳ６での判別で高温時正
常（Ｓ７）と判定されると、今度は恒温槽３内を低温環
境に設定し、検査品１０を低温環境に置く（Ｓ１４）。
引き続き、検査品１０を反らせない状態で行う低温時の
第３次通電測定が実行され、ステップＳ１２で通電状態
が正常であるか否かが判別される。ここで正常と判別さ
れると、検査品１０に凸向き応力が印加され（Ｓ１
７）、検査品１０が上に凸に撓んだ状態で低温時の第４
次通電測定が実行され（Ｓ１８）、ステップＳ１９で通
電状態が正常であるか否かが判別される。

【００５６】そして、ステップ１９で通電状態が正常と
判別されると（Ｓ２０）、検査品１０は正常な合格品と
判定され（Ｓ２７）、出荷される。逆にステップＳ１９
異常と判別されると、半田付け不良と判定され（Ｓ２
１）、検査品１０は不良品として処理される（Ｓ２
８）。

【００５７】又、上記ステップＳ１６で通電状態が異常
と判別されると、ステップＳ２２が実行されて検査品１
０に凹向き応力が印加され、この状態で低温時の第４次
通電測定が実行され（Ｓ２３）、引き続きステップＳ２
４で通電状態が正常であるか否かが判別される。そし
て、通電状態が正常なときは半田付け不良と判定され
（Ｓ２５）、逆に通電状態が不良のときは電子部品１２
が不良と判定され、いずれの場合も検査品１０は不良品
として処理される（Ｓ２８）。

【００５８】本発明は上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、以下の内容をも包含するものである。

【００５９】（１）上記の実施形態においては、下部拘
束ロッド４４はその上部がねじ軸とされ、このねじ軸が
検査品載置台４１のねじ孔４１ａに螺着されることによ
り、下部拘束ロッド４４の軸心回りの回転で検査品載置
台４１を昇降させ、これによって下部応力印加ロッド４
２の初期の検査品載置台４１に対する突出量を調節する
ようにしているが、こうする代わりにねじ孔４１ａを通
常の貫通孔に変えるとともに、各貫通孔４１ｂをねじ孔
とし、各下部応力印加ロッド４２の上端部にねじ孔に螺
合する雄ねじを螺設するようにしてもよい。こうするこ
とによって下部応力印加ロッド４２を軸心回りに回転さ
せることにより、下部応力印加ロッド４２の上端部の検
査品載置台４１に対する突出量を調節することができ
る。

【００６０】（２）上記の実施形態においては、制御手
段５３からの制御信号によって上下の昇降手段４６，４
７を駆動させ、恒温槽３内に装填された検査品１０に応
力を印加して反らせるようにしているが、こうする代わ
りに恒温槽３に装填されている検査品１０を目視しなが
らマニュアル操作で昇降手段４６，４７を運転し、これ
によって検査品１０を反らせるようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明の検査方法によれば、出荷直前の
ケースに収納された状態の検査品を所定の高温環境に曝
した状態で通電状態が正常であるか否かを測定し（第１
次通電測定）、引き続きケースに応力を印加して実装基
板をケースごと反らせた状態で再度通電状態を測定し
（第２次通電測定）、さらに低温環境でも上記同様の第
３次通電測定および第４次通電測定を実行し、これら第
１〜第４通電測定の結果によって出荷直前の検査品の
良、不良を判定するようにしているため、従来は出荷直
前の製品を対象としてケースごとでは判断することがで
きなかった合格品、不良品の別を、製品が実際の高温環
境あるいは低温環境での適用時に良好に対応し得ること
を前提とした上で、確実に判別することが可能になり、
これによってあらゆる環境下における製品の信頼性を向
上させることができる。

【００６２】また、高温環境下で行う第１次通電測定の
結果が異常のときは、引き続きケース全体を上に凹に反
らせた状態で第２次通電試験を行うようにすれば、第２
次通電試験の結果、通電状態が正常なときは、外れてい
た半田が疑似接触したのであるから、半田付け不良と判
定することができ、通電状態が異常のときは半田が疑似
接触したにも拘らず通電しないのであるから電子部品が
不良と判定することができるため、高温環境下の不合格
品についてその原因（電子部品の不良によるものである
のか、半田付け不良によるものであるのか）が明確にな
り、以後の対策を策定する上で極めて有効である。

【００６３】また、低温環境下で行う第３次通電測定の
結果が異常なときにも、引き続きケース全体を上に凹に
反らせた状態で行う、第２次通電試験と同様の第４次通
電試験を行うことにより、この第４次通電試験の結果に
基づいて実装基板の電子部品および半田付けのいずれが
不良であるかを判定することができる。

【００６４】本発明の検査装置によれば、内部を所定の
温度環境に設定し得る恒温槽と、この恒温槽に内装さ
れ、かつ、検査品を拘束する拘束手段と、この検査品拘
束手段に拘束された検査品に通電するとともに、通電状
態が正常であるか否かを測定する測定手段とを備え、さ
らに拘束手段によって拘束された検査品に撓みを付与す
る撓み付与手段を設けたため、検査品は、拘束手段に装
着され、拘束されることにより適所が動かないように固
定される一方、撓み付与手段により適所を反らせること
ができる。このように、拘束手段によって恒温槽に装填
された検査品は、反った状態を容易に現出することが可
能になり、反った状態の検査品を対象とした測定手段に
よる通電検査を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実装基板１の製造方法の一実施形態を説明する
ための斜視説明図であり、（イ）は部品取り付け工程、
（ロ）は半田付け工程、（ハ）はＩＣＴのフィクスチャ
装着工程をそれぞれ示している。

【図２】実装基板の製造方法の一実施形態を説明するた
めの斜視説明図であり、（イ）はＩＣＴのフィクスチャ
が装着された状態の実装基板、（ロ）はケースに収納さ
れた実装基板が検査に供される状態をそれぞれ示してい
る。

【図３】本発明に係る検査装置の一実施形態を示す斜視
図である。

【図４】恒温槽に内装される検査品拘束手段の一実施形
態を示す斜視図である。

【図５】図４に示す検査品拘束手段の側面図である。

【図６】バーンイン検査で採用される恒温槽内の温度の
推移を示すグラフである。

【図７】（イ）〜（ヘ）は、本発明の作用を説明するた
めの、恒温槽内に装填された実装基板の検査品を模擬的
に示した説明図である。

【図８】本発明に係る検査方法の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 実装基板 １０ 検査品 １８ 製品ケース ２ 検査装置 ３ 恒温槽 ４ 検査品拘束手段 ４２ 下部応力印加ロッド ４３ 上部応力印加ロッド ４４ 下部拘束ロッド ４５ 上部拘束ロッド ５ 測定手段 ５１ ケーシング ５２ 測定器 ５３ 制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細野 剛 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G014 AA13 AA23 AA25 AB59 AC09 AC15 2G032 AA00 AB02 AB13 AD08 AE02 AE09 AE12 AH07 AK03 AK05 AL04 5E319 CC22 CD51 9A001 JZ45 LL05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装基板の組み込まれたケースを高温お
   よび低温に切り換え可能な恒温槽に装填した状態で上記
   実装基板の回路に通電し、この通電状態を所定の測定手
   段で測定することによって実装基板の良・不良を検査す
   る実装基板の検査方法であって、まず上記恒温槽内を高
   温環境に設定した状態で第１次通電測定を行い、引き続
   き高温環境のままケース全体を強制的に上に凸に反らせ
   た状態で第２次通電測定を行い、ついで恒温槽内を低温
   環境に設定した状態で第３次通電測定を行い、引き続き
   低温環境のままケース全体を強制的に上に凸に反らせた
   状態で第４次通電測定を行い、これら第１〜第４通電測
   定の結果に基づいて実装基板の良・不良を判定すること
   を特徴とする実装基板の検査方法。
2. 【請求項２】 上記第１次通電測定の結果が異常のとき
   は、引き続き上記ケース全体を上に凹に反らせた状態で
   第２次通電試験を行い、この第２次通電試験の結果に基
   づいて実装基板の電子部品および半田付けのいずれが不
   良であるかを判定することを特徴とする請求項１記載の
   実装基板の検査方法。
3. 【請求項３】 上記第３次通電測定の結果が異常のとき
   は、引き続き上記ケース全体を上に凹に反らせた状態で
   第４次通電試験を行い、この第４次通電試験の結果に基
   づいて実装基板の電子部品および半田付けのいずれが不
   良であるかを判定することを特徴とする請求項１または
   ２記載の実装基板の検査方法。
4. 【請求項４】 実装基板における電子部品と半田付けの
   良・不良を検査する装置であって、上記実装基板を組み
   込んだケースを装填した状態で高温および低温に切り換
   え可能な恒温槽と、この高温手段内でケースを拘束する
   拘束手段と、この拘束手段で拘束されたケースを強制的
   に反らせる撓み付与手段と、上記ケースの外部コネクタ
   に結合するコネクタを有し、上記外部コネクタからの出
   力で回路の導通状態を測定することにより電子部品の良
   ・不良と半田付けの良・不良とを検査する測定手段とを
   備えたことを特徴とする実装基板の検査装置。