JP2000338168A - Device for inspecting circuit board - Google Patents

Device for inspecting circuit board

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JP2000338168A
JP2000338168A JP11151278A JP15127899A JP2000338168A JP 2000338168 A JP2000338168 A JP 2000338168A JP 11151278 A JP11151278 A JP 11151278A JP 15127899 A JP15127899 A JP 15127899A JP 2000338168 A JP2000338168 A JP 2000338168A
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circuit board
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a manufacturing cost and to shorten an inspection time. SOLUTION: This device is a circuit board inspecting device 1 provided with a base electrode 7 arranged on one side of a circuit board PC of an inspection object and a contact type probe 3a arranged in the other face side of the board PC to inspect wire-breaking and short-circuit in a conductor pattern of the inspection object based on an electrostatic capacity measured by impressing an alternating current signal SAC between the conductor pattern of the inspection object and the base electrode 7 in the condition that the contact type probe 3a contacts with the conductor pattern. In the device 1, the alternating current signal SAC having a frequency to allow measurement for insulation resistance between the conductor pattern of the inspection object and other conductor pattern is impressed, and insulation inspection as to the conductor pattern of the inspection object is carried out based on the measured electrostatic capacity and a prescribed allowable electrostatic capacity range.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象の回路基
板における複数の導体パターンについての断線短絡検査
および絶縁検査の両検査を実行可能な回路基板検査装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit board inspection apparatus capable of executing both a disconnection short-circuit inspection and an insulation inspection of a plurality of conductor patterns on a circuit board to be inspected.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、図4に示す回路基板PCに形成
された導体パターンPA ,PB (以下、区別しないとき
には、「導体パターンP」という)などの数多くの導体
パターンについての断線短絡検査を行い得る回路基板検
査装置として、図5に示す回路基板検査装置21が従来
から知られている。この回路基板検査装置21は、制御
装置22、接触型のプローブ3a、検査対象の回路基板
PCに対してプローブ3aをXYZ方向(縦、横、高さ
方向)に移動するプローブ移動機構4a、および検査用
治具5を備えている。この場合、検査用治具5は、ベー
ス盤6、ベース電極7および絶縁フィルム8を備え、絶
縁フィルム8上に回路基板PCを載置可能に構成されて
いる。
2. Description of the Related Art A disconnection short-circuit test is performed on a number of conductor patterns such as conductor patterns PA and PB (hereinafter, referred to as "conductor pattern P" when not distinguished) formed on a circuit board PC shown in FIG. As a circuit board inspection device to be obtained, a circuit board inspection device 21 shown in FIG. 5 is conventionally known. The circuit board inspection device 21 includes a control device 22, a contact type probe 3a, a probe moving mechanism 4a that moves the probe 3a in the XYZ directions (vertical, horizontal, and height directions) with respect to the circuit board PC to be inspected, and An inspection jig 5 is provided. In this case, the inspection jig 5 includes a base board 6, a base electrode 7, and an insulating film 8, and is configured such that the circuit board PC can be mounted on the insulating film 8.

【0003】この回路基板検査装置21では、検査時に
は、検査用治具5の絶縁フィルム8上に回路基板PCを
セットする。次いで、制御装置22が、プローブ移動機
構4aを駆動してプローブ3aを検査対象の導体パター
ンPに接触させ、その状態で、プローブ3aおよびベー
ス電極7間に例えば160KHz程度の検査用交流信号
SACを印加して導体パターンPおよびベース電極7間の
静電容量を測定する。この際に、制御装置22は、良品
の回路基板PCから予め吸収した実際の静電容量に対し
て許容される許容範囲(例えば、実際の静電容量±20
%)と比較し、測定静電容量が許容範囲の下限値よりも
小さいときには、導体パターンPが断線していると判定
し、測定静電容量が許容範囲の上限値よりも大きいとき
には、導体パターンPが短絡していると判定する。この
処理を他の導体パターンPに対して順次行い、すべての
導体パターンPに断線短絡が生じていないと判定したと
きに、検査対象の回路基板PCが良品回路基板であると
判定する。
In the circuit board inspection apparatus 21, a circuit board PC is set on the insulating film 8 of the inspection jig 5 at the time of inspection. Next, the control device 22 drives the probe moving mechanism 4a to bring the probe 3a into contact with the conductor pattern P to be inspected, and in this state, transmits the inspection AC signal SAC of, for example, about 160 KHz between the probe 3a and the base electrode 7. By applying the voltage, the capacitance between the conductor pattern P and the base electrode 7 is measured. At this time, the control device 22 sets the allowable range (for example, the actual capacitance ± 20) to the actual capacitance previously absorbed from the non-defective circuit board PC.
%), If the measured capacitance is smaller than the lower limit of the allowable range, it is determined that the conductor pattern P is disconnected. If the measured capacitance is larger than the upper limit of the allowable range, the conductor pattern P is not. It is determined that P is short-circuited. This process is sequentially performed on the other conductor patterns P, and when it is determined that no disconnection short circuit has occurred in all the conductor patterns P, the circuit board PC to be inspected is determined to be a non-defective circuit board.

【0004】ところが、この回路基板検査装置21で
は、半田ブリッジなどによって完全に短絡している導体
パターンP,Pの存在を検出することはできても、導体
パターンP,P同士に例えば数MΩというような高抵抗
の絶縁不良が生じている場合に、その絶縁不良を検出す
ることができないという問題がある。つまり、検査対象
の導体パターンPおよびベース電極7間の静電容量は1
pF〜数10pF程度である。このため、例えば10p
Fのときには、そのインピーダンスは、100KΩ程度
となる。これに対して、絶縁不良箇所のインピーダンス
は、数MΩである。したがって、その絶縁不良個所のイ
ンピーダンスは、実際には、測定誤差程度となるため、
その存在を検出することは非常に困難である。このた
め、導体パターンPの断線短絡検査を終了した回路基板
PCに対して、通常は、静電容量測定による絶縁検査を
行うことなく、図6に示す絶縁検査用の回路基板検査装
置31を併用することによって絶縁検査を行っている。
However, even though the circuit board inspection apparatus 21 can detect the presence of the conductor patterns P, P which are completely short-circuited by a solder bridge or the like, the conductor patterns P, P have a mutual resistance of, for example, several MΩ. When such a high-resistance insulation failure occurs, there is a problem that the insulation failure cannot be detected. That is, the capacitance between the conductor pattern P to be inspected and the base electrode 7 is 1
It is about pF to several tens pF. For this reason, for example, 10p
In the case of F, the impedance is about 100 KΩ. On the other hand, the impedance at the location of poor insulation is several MΩ. Therefore, the impedance of the insulation failure part is actually a measurement error,
It is very difficult to detect its presence. For this reason, the circuit board PC for which the conductor pattern P has been subjected to the disconnection short-circuit inspection is normally not used for the insulation inspection by the capacitance measurement, but is used together with the insulation inspection circuit board inspection apparatus 31 shown in FIG. Insulation inspection is performed by doing.

【0005】回路基板検査装置31は、検査用治具5に
代えて、検査対象の回路基板PCの上方または下方に配
設されるプローブ3bと、プローブ3bをXYZ方向に
移動させるプローブ移動機構4bとを備えている。この
回路基板検査装置31では、制御装置32が、プローブ
移動機構4aを駆動して検査対象の導体パターンPに一
方のプローブ3aを接触させ、かつプローブ移動機構4
bを駆動して、他の導体パターンPに他方のプローブ3
bを接触させる。次いで、両導体パターンP,P間に例
えば100V程度の検査用直流信号SDCを印加して絶縁
抵抗を測定する。その際に、制御装置32は、測定した
絶縁抵抗が所定のしきい値(例えば10MΩ)未満のと
きに、その導体パターンPに絶縁不良が存在すると判定
する。この処理をすべての導体パターンP,P・・につ
いて順次行い、すべての導体パターンPに絶縁不良が存
在しないと判定したときに検査対象の回路基板PCが良
品回路基板であると判定する。
A circuit board inspection apparatus 31 includes a probe 3b disposed above or below a circuit board PC to be inspected, and a probe moving mechanism 4b for moving the probe 3b in the XYZ directions, instead of the inspection jig 5. And In this circuit board inspection device 31, the control device 32 drives the probe movement mechanism 4a to bring one probe 3a into contact with the conductor pattern P to be inspected, and the probe movement mechanism 4a
b to drive the other probe 3 to another conductor pattern P.
b is contacted. Next, an inspection DC signal SDC of, for example, about 100 V is applied between the conductor patterns P, P, and the insulation resistance is measured. At this time, when the measured insulation resistance is less than a predetermined threshold value (for example, 10 MΩ), the control device 32 determines that the conductor pattern P has insulation failure. This process is sequentially performed on all the conductor patterns P, P,..., And when it is determined that there is no insulation failure in all the conductor patterns P, the circuit board PC to be inspected is determined to be a non-defective circuit board.

【0006】一方、1台で導体パターンPの断線短絡検
査および絶縁検査の両検査を行い得る回路基板検査装置
として、図7に示す回路基板検査装置41が従来から知
られている。この回路基板検査装置41は、いわゆるピ
ンボードタイプであって、数多くのプローブ42,42
・・がそれぞれ配設された検査用治具43a,43b
と、プローブ42を選択切替するスキャナ部44a,4
4b、および各種の制御を実行する制御部45を有する
制御装置46とを備えている。
On the other hand, a circuit board inspection apparatus 41 shown in FIG. 7 has been conventionally known as a circuit board inspection apparatus capable of performing both a disconnection short-circuit inspection and an insulation inspection of a conductor pattern P by one unit. The circuit board inspection device 41 is of a so-called pin board type, and has many probes 42, 42.
.. inspection jigs 43a, 43b each provided with
And scanner sections 44a and 4 for selectively switching the probe 42
4b, and a control device 46 having a control unit 45 for executing various controls.

【0007】この回路基板検査装置41では、検査対象
の回路基板PCを所定位置にセットした状態で、制御部
45が、図外の駆動装置を起動させて検査用治具43
a,43bをそれぞれ回路基板PC側に移動させる。各
プローブ42,42・・が回路基板PCに接触した状態
で、制御部45が、スキャナ部44a,44bの選択切
替を制御することにより、特定の1つのプローブ42を
選択し、その特定のプローブ42と、他のすべてのプロ
ーブ42,42・・との間に検査用直流信号SDCを印加
する。次いで、その間の絶縁抵抗を測定し、所定のしき
い値未満のときに、その特定の導体パターンPに短絡ま
たは絶縁不良が存在すると判定する。続いて、特定の1
つのプローブを順次選択することにより、すべての導体
パターンP,P・・について絶縁検査を順次実行する。
また、断線については、各導体パターンPの端部間にプ
ローブ42,42を接触させ、その間の抵抗値を測定す
ることにより検査する。すべての導体パターンPに断
線、短絡および絶縁不良が存在しないと判定したときに
検査対象の回路基板PCが良品回路基板であると判定す
る。
In this circuit board inspection apparatus 41, with the circuit board PC to be inspected set at a predetermined position, the control unit 45 activates a drive device (not shown) to activate the inspection jig 43.
a and 43b are respectively moved to the circuit board PC side. The control unit 45 selects one specific probe 42 by controlling the selection switching of the scanner units 44a and 44b in a state where each probe 42, 42... Is in contact with the circuit board PC, and selects the specific probe 42. A DC test signal SDC is applied between the probe 42 and all other probes 42, 42,. Next, the insulation resistance during that time is measured, and when it is less than a predetermined threshold value, it is determined that a short circuit or insulation failure exists in the specific conductor pattern P. Then, specific 1
By sequentially selecting one probe, the insulation test is sequentially performed on all the conductor patterns P, P,.
The disconnection is inspected by bringing the probes 42 into contact between the ends of each conductor pattern P and measuring the resistance value between them. When it is determined that there is no disconnection, short circuit, or insulation failure in all the conductor patterns P, it is determined that the inspection target circuit board PC is a non-defective circuit board.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の回路
基板検査装置21,31,41には、以下の問題点があ
る。すなわち、回路基板検査装置21には、上記したよ
うに、回路基板検査装置31を併用しない限り絶縁検査
を行うことができないため、実質的には、検査システム
全体としての価格が極めて高騰するという問題点があ
る。また、回路基板検査装置31を使用した場合であっ
ても、例えば、1枚の回路基板PCに1000個の独立
した導体パターンPが形成されている場合、1対の導体
パターンP,Pのすべての組み合わせについて絶縁検査
を行うためには、その検査回数が、約50万回と膨大な
回数となる。したがって、プローブ3a,3bの移動に
約0.1秒必要とすれば、その総検査時間は、約13.
9時間となる。この場合、特定の導体パターンP,P間
についてのみ絶縁検査を行うこともできるが、かかる場
合であっても、多層基板で電源層が複数層形成されてい
るときには、当然に測定回数が多くなる。このため、従
来の回路基板検査装置31には、検査時間の長時間化を
招いているという問題がある。
However, the conventional circuit board inspection apparatuses 21, 31, 41 have the following problems. That is, as described above, since the insulation inspection cannot be performed on the circuit board inspection apparatus 21 unless the circuit board inspection apparatus 31 is used in combination, the price of the entire inspection system substantially increases substantially. There is a point. Further, even when the circuit board inspection apparatus 31 is used, for example, when 1000 independent conductor patterns P are formed on one circuit board PC, all of the pair of conductor patterns P, P In order to perform an insulation test on the combination of the above, the number of times of the test is an enormous number of about 500,000. Therefore, if the movement of the probes 3a and 3b requires about 0.1 second, the total inspection time is about 13.
9 hours. In this case, the insulation test can be performed only between the specific conductor patterns P. However, even in such a case, when a plurality of power supply layers are formed on the multilayer substrate, the number of measurements naturally increases. . Therefore, the conventional circuit board inspection apparatus 31 has a problem that the inspection time is lengthened.

【0009】また、回路基板検査装置41では、専用の
検査用治具43a,43bを必要とする。この場合、検
査用治具43a,43bは、一般的には高価であり、し
かも、回路基板PCの種類毎に必要とされる。このた
め、回路基板検査装置41の製造コストのみならず、ラ
ンニングコストも高騰するという問題がある。さらに、
数多くの種類の回路基板PCを検査するには、数多くの
検査用治具43a,43bを必要とするため、その保管
場所を確保するのも困難であるという問題もある。
Further, the circuit board inspection apparatus 41 requires dedicated inspection jigs 43a and 43b. In this case, the inspection jigs 43a and 43b are generally expensive, and are required for each type of the circuit board PC. Therefore, there is a problem that not only the manufacturing cost but also the running cost of the circuit board inspection device 41 rises. further,
Inspection of many types of circuit boards PC requires many inspection jigs 43a and 43b, so that it is difficult to secure a storage place for the jigs 43a and 43b.

【0010】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、製造コストの低減および検査時間の短縮を
図ることが可能な回路基板検査装置を提供することを主
目的とする。
[0010] The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a circuit board inspection apparatus capable of reducing the manufacturing cost and the inspection time.

【0011】[0011]

【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装置は、検査対象の回路基板
の一面側に配設されるベース電極と、回路基板の他面側
に配設される接触型プローブとを備え、検査対象導体パ
ターンに接触型プローブを接触させた状態で検査対象導
体パターンとベース電極との間に検査用交流信号を印加
して測定した静電容量に基づいて検査対象導体パターン
の断線短絡を検査する回路基板検査装置において、検査
対象導体パターンと他の導体パターンとの間の絶縁抵抗
を測定可能な周波数の検査用交流信号を印加し、測定し
た静電容量および所定の許容静電容量範囲に基づいて検
査対象導体パターンについての絶縁検査を行うことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, a circuit board inspection apparatus according to the present invention comprises a base electrode provided on one surface of a circuit board to be inspected, and a base electrode provided on the other surface of the circuit board. A contact type probe is provided, and an AC signal for inspection is applied between the conductor pattern to be inspected and the base electrode in a state where the contact type probe is in contact with the conductor pattern to be inspected. In a circuit board inspection apparatus for inspecting a disconnection short circuit of a conductor pattern to be inspected based on an AC signal for inspection at a frequency capable of measuring an insulation resistance between the conductor pattern to be inspected and another conductor pattern, the measured static electricity is measured. The insulation test is performed on the conductor pattern to be inspected based on the capacitance and a predetermined allowable capacitance range.

【0012】請求項2記載の回路基板検査装置は、請求
項1記載の回路基板検査装置において、検査用交流信号
の周波数fは、検査対象導体パターンおよびベース電極
間の静電容量を値C1とし、他の導体パターンおよびベ
ース電極間の静電容量を値C2とし、絶縁検査時のしき
い値をRrとし、所定の許容静電容量範囲の上限値を値
CLとしたときに、 CL<C1+(C2/(1+(2・π・f・R
r))) の関係式を満たしていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the circuit board inspection apparatus according to the first aspect, the frequency f of the AC signal for inspection is such that the capacitance between the conductor pattern to be inspected and the base electrode is a value C1. When the capacitance between the other conductor pattern and the base electrode is a value C2, the threshold value at the time of the insulation test is Rr, and the upper limit value of a predetermined allowable capacitance range is a value CL, CL <C1 + (C2 / (1+ (2 · π · f · R
r) 2 )).

【0013】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装置において、絶縁検
査において絶縁不良と判定された検査対象導体パターン
に対して、1対の接触型プローブを用いた絶縁抵抗測定
による絶縁検査を行うことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the circuit board inspection apparatus according to the first or second aspect, wherein a pair of contact type probes is provided for the conductor pattern to be inspected which is determined to be defective in the insulation inspection. Insulation inspection is performed by measuring insulation resistance using a.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る回路基板検査装置の好適な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21と同一の
構成要素については、同一の符号を付して重複した説明
を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a circuit board inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the same components as those of the conventional circuit board inspection apparatus 21 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0015】最初に、回路基板検査装置1の構成につい
て、図1を参照して説明する。
First, the configuration of the circuit board inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.

【0016】回路基板検査装置1は、導体パターンPに
ついての断線短絡検査および絶縁検査の両検査を同時に
実行可能に構成されている。具体的には、回路基板検査
装置1は、同図に示すように、制御装置2と、プローブ
3a,3b(以下、区別しないときには、「プローブ
3」という)を検査対象の回路基板PCに対してX−Y
方向および上下方向(Z方向)にそれぞれ移動するプロ
ーブ移動機構4a,4b(以下、区別しないときには、
「プローブ移動機構4」という)と、検査用治具5とを
備えている。
The circuit board inspection apparatus 1 is configured to be able to simultaneously execute both an inspection for disconnection and short-circuit and an inspection for insulation of the conductor pattern P. Specifically, as shown in FIG. 1, the circuit board inspection apparatus 1 connects the control device 2 and the probes 3a and 3b (hereinafter, referred to as "probe 3" when not distinguished) to the circuit board PC to be inspected. XY
Probe moving mechanisms 4a and 4b that move in the vertical direction and the vertical direction (Z direction), respectively.
A “probe moving mechanism 4”) and an inspection jig 5.

【0017】制御装置2は、図1に示すように、回路基
板検査における各種の制御を実行する制御部11、RO
M12およびRAM13を備えている。制御部11は、
検査の際の静電容量測定処理、プローブ移動機構4の駆
動制御、および、測定した静電容量に基づいての回路基
板PCに対する良否判別処理などを実行する。ROM1
2は、制御部11の動作プログラムなどを記憶し、RA
M13は、制御部11の演算結果などを一時的に記憶す
る。
As shown in FIG. 1, the control unit 2 includes a control unit 11 for executing various controls in circuit board inspection,
M12 and RAM 13 are provided. The control unit 11
A capacitance measurement process at the time of inspection, drive control of the probe moving mechanism 4, and a pass / fail determination process for the circuit board PC based on the measured capacitance are executed. ROM1
2 stores an operation program of the control unit 11 and the like;
M13 temporarily stores the calculation result of the control unit 11 and the like.

【0018】静電容量測定用治具5は、平板状のベース
盤6と、ベース盤6の上面に配設されたベース電極7
と、電極6の上面に取り付けられた薄板状の絶縁フィル
ム8とを備え、絶縁フィルム8上の所定位置に回路基板
PCを固定可能に構成されている。
The capacitance measuring jig 5 includes a flat base plate 6 and a base electrode 7 provided on the upper surface of the base plate 6.
And a thin insulating film 8 attached to the upper surface of the electrode 6. The circuit board PC can be fixed to a predetermined position on the insulating film 8.

【0019】次に、回路基板検査装置1による回路基板
PCに対する検査処理について説明する。
Next, an inspection process for the circuit board PC by the circuit board inspection apparatus 1 will be described.

【0020】最初に、回路基板PCを検査用治具5上に
固定する。この際には、検査用治具5における絶縁フィ
ルム8の上面に回路基板PCの下面が当接することによ
り、回路基板PCとベース電極7とは互いに所定の一定
距離分離間した状態を維持する。
First, the circuit board PC is fixed on the inspection jig 5. At this time, the lower surface of the circuit board PC is in contact with the upper surface of the insulating film 8 in the inspection jig 5, so that the circuit board PC and the base electrode 7 are kept separated from each other by a predetermined distance.

【0021】次いで、各導体パターンPについての静電
容量を測定する。この際には、制御部11が、プローブ
移動機構4a,4bを駆動制御することにより、例え
ば、図4に示す導体パターンPA の端部PA1にプローブ
3aを接触させる。次に、制御部11は、例えば周波数
が16KHzで電圧が10V(1V〜100Vの間の任
意の電圧でよい)の検査用交流信号SACをベース電極7
に出力すると共にプローブ3aを介して検査用交流信号
SACを入力し、ベース電極7およびプローブ3a間を流
れる電流と検査用交流信号SACの電圧とに基づいて、導
体パターンPA およびベース電極7間の静電容量Caを
測定する。次いで、その測定静電容量Caが、良品回路
基板PCから吸収した検査用基準静電容量に基づいて予
め規定した所定許容範囲内に収まっているか否かによっ
て導体パターンPA の断線短絡および絶縁不良の有無を
判定する。
Next, the capacitance of each conductor pattern P is measured. At this time, the control unit 11 drives and controls the probe moving mechanisms 4a and 4b, for example, to bring the probe 3a into contact with the end PA1 of the conductor pattern PA shown in FIG. Next, the control unit 11 transmits the inspection AC signal SAC having a frequency of 16 KHz and a voltage of 10 V (any voltage between 1 V and 100 V) to the base electrode 7.
To the conductor pattern PA and the base electrode 7 based on the current flowing between the base electrode 7 and the probe 3a and the voltage of the test AC signal SAC. The capacitance Ca is measured. Next, depending on whether the measured capacitance Ca falls within a predetermined allowable range defined in advance based on the inspection reference capacitance absorbed from the non-defective circuit board PC, disconnection short-circuit and insulation failure of the conductor pattern PA are determined. Determine the presence or absence.

【0022】この場合、例えば、導体パターンPA の端
部PA2近傍と、導体パターンPB の端部PB2の近傍との
間に絶縁不良箇所PABが存在するものとする。また、そ
の絶縁不良箇所PABの絶縁抵抗をRとし、導体パターン
PA およびベース電極7間の静電容量を値C1とし、導
体パターンPB およびベース電極7間の静電容量を値C
2とする。かかる場合、両導体パターンPA ,PB およ
び絶縁不良箇所PABは、等価的には、図2(a)に示す
ように、絶縁抵抗Rを介して静電容量C1,C2が並列
接続された等価回路EC1で表され、等価回路EC1
は、同図(b)に示す等価回路EC2としても表され
る。なお、静電容量C2は、多数の導体パターンPのう
ち絶縁不良を引き起こすおそれのある1つの導体パター
ンPB の静電容量とする。ここで、等価回路EC2全体
としてのアドミッタンスYの実数部(コンダクタンス)
をGとすれば、測定静電容量Caが虚数部(サセプタン
ス)に等しいため、そのアドミッタンスは下記の式で
表される。 Y=G+jωCa・・・・・・式 ただし、ω=2πf、fは検査用交流信号SACの周波数
とする。
In this case, for example, it is assumed that a defective insulation portion PAB exists between the vicinity of the end PA2 of the conductor pattern PA and the vicinity of the end PB2 of the conductor pattern PB. Further, the insulation resistance of the defective insulation portion PAB is R, the capacitance between the conductor pattern PA and the base electrode 7 is a value C1, and the capacitance between the conductor pattern PB and the base electrode 7 is a value C1.
Let it be 2. In such a case, the two conductor patterns PA and PB and the defective insulation part PAB are equivalently equivalent to an equivalent circuit in which the capacitances C1 and C2 are connected in parallel via the insulation resistance R as shown in FIG. Equivalent circuit EC1 represented by EC1
Is also represented as an equivalent circuit EC2 shown in FIG. The capacitance C2 is the capacitance of one conductor pattern PB which may cause insulation failure among a large number of conductor patterns P. Here, the real part (conductance) of the admittance Y of the entire equivalent circuit EC2
Is G, the measured capacitance Ca is equal to the imaginary part (susceptance), and the admittance is represented by the following equation. Y = G + jωCa where ω = 2πf and f are the frequencies of the test AC signal SAC.

【0023】また、コンダクタンスGおよび測定される
静電容量Caは、変換演算により下記の式および式
でそれぞれ表される。 G=(ω・C2)・R/(1+(ω・C2・R))・・・・式 Ca=C1+(C2/(1+(ω・C2・R)))・・・・・・式
The conductance G and the measured capacitance Ca are represented by the following equations by the conversion operation. G = (ω · C2) 2 · R / (1+ (ω · C2 · R) 2 ) ··· Equation Ca = C1 + (C2 / (1+ (ω · C2 · R) 2 )) ··· ·formula

【0024】式によれば、絶縁状態が良好でその絶縁
抵抗Rが無限大のときには、測定静電容量Caは静電容
量C1と等しくなり、短絡状態でその絶縁抵抗Rが0Ω
のときには、測定静電容量Caは静電容量C1と静電容
量C2の加算値(C1+C2)となることが理解でき
る。この場合、静電容量C1,C2は、良品回路基板P
Cから検査用基準静電容量として予め吸収してあるため
既知である。また、絶縁抵抗Rについても、良品、不良
品に分別する際の検査基準値であるため既知である。な
お、絶縁抵抗Rの検査用しきい値Rrを例えば、10M
Ωとし、静電容量C1,C2の実際の静電容量がそれぞ
れ2pF,3pFであるとする。
According to the equation, when the insulation state is good and the insulation resistance R is infinite, the measured capacitance Ca is equal to the capacitance C1, and the insulation resistance R is 0Ω in the short-circuit state.
In this case, it can be understood that the measured capacitance Ca is the sum of the capacitance C1 and the capacitance C2 (C1 + C2). In this case, the capacitances C1 and C2 are determined by the good circuit board P
It is known because it has been previously absorbed from C as a reference capacitance for inspection. Also, the insulation resistance R is known because it is an inspection reference value when it is classified into a good product and a defective product. The inspection threshold value Rr of the insulation resistance R is, for example, 10M
Ω, and the actual capacitances of the capacitances C1 and C2 are 2 pF and 3 pF, respectively.

【0025】したがって、断線検査については、導体パ
ターンPA についての測定静電容量Caが静電容量C1
の検査用基準静電容量(2pF)に対して100%〜7
0%の範囲か否かを判定し、70%未満のときには、断
線していると判定する。
Therefore, in the disconnection inspection, the measured capacitance Ca of the conductor pattern PA is equal to the capacitance C1.
100% to 7 with respect to the test reference capacitance (2 pF)
It is determined whether it is within the range of 0%, and when it is less than 70%, it is determined that the wire is disconnected.

【0026】一方、短絡絶縁検査については、以下の原
理に基づいて判定する。すなわち、検査用交流信号SAC
を高い周波数に設定すれば、絶縁抵抗Rが高抵抗のた
め、上記したように、絶縁不良箇所PABのインピーダン
ス(数MΩ)と、導体パターンPB およびベース電極7
間の静電容量C2(3pF)の直列回路との合計インピ
ーダンスは、導体パターンPA およびベース電極7間の
静電容量C1(2pF)のインピーダンスに対して測定
誤差程度となる。しかし、絶縁抵抗Rは純抵抗成分のた
め、検査用交流信号SACの周波数に依存せずに、一定値
である。このため、検査用交流信号SACの周波数をある
程度低い周波数に設定することにより、静電容量C1,
C2のインピーダンスを実質的に大きくする。この場合
には、絶縁抵抗Rの大小の影響が測定静電容量Caに反
映され易くなるため、絶縁不良箇所PABの存在を検出す
ることができる。具体的には、短絡や絶縁不良の場合、
導体パターンPA についての測定静電容量Caが検査用
基準静電容量よりも大きくなるため、導体パターンPA
についての測定静電容量Caの許容範囲を検査用基準静
電容量に対して例えば120%となる静電容量(110
%〜130%の範囲で予め設定する)を上限値CLとす
る。
On the other hand, the short-circuit insulation inspection is determined based on the following principle. That is, the inspection AC signal SAC
Is set to a high frequency, since the insulation resistance R is high, as described above, the impedance (several MΩ) of the insulation failure portion PAB, the conductor pattern PB and the base electrode 7
The total impedance of the intervening capacitance C2 (3 pF) with the series circuit is about a measurement error with respect to the impedance of the capacitance C1 (2 pF) between the conductor pattern PA and the base electrode 7. However, since the insulation resistance R is a pure resistance component, it has a constant value without depending on the frequency of the test AC signal SAC. Therefore, by setting the frequency of the test AC signal SAC to a somewhat lower frequency, the capacitance C1,
The impedance of C2 is substantially increased. In this case, since the influence of the magnitude of the insulation resistance R is easily reflected on the measured capacitance Ca, it is possible to detect the presence of the insulation failure portion PAB. Specifically, in case of short circuit or insulation failure,
Since the measured capacitance Ca of the conductor pattern PA becomes larger than the reference capacitance for inspection, the conductor pattern PA
Is set to, for example, 120% with respect to the inspection reference capacitance.
% (Set in advance in the range of% to 130%) is the upper limit value CL.

【0027】この場合、絶縁不良が生じている導体パタ
ーンPA についての測定静電容量Caが上限値CLを超
えるためには、検査用交流信号SACの周波数f1の条件
は下記の式で表される。 CL<Ca=C1+(C2/(1+(2・π・f1・Rr)))・・式 具体的に図をもって説明すれば、導体パターンPA に絶
縁不良が生じている場合、検査用交流信号SACの周波数
を可変すると、導体パターンPA についての測定静電容
量Caは、図3に示す周波数特性を有することになる。
同図に示すように、検査用交流信号SACがある程度高い
周波数のときには、測定静電容量Caは、絶縁不良が存
在するにも拘わらず、導体パターンPA およびベース電
極7間の静電容量C1から殆ど変化しないことが理解で
きる。また、導体パターンPB についての静電容量C2
による測定静電容量Caに対する影響は、検査用交流信
号SACの周波数を同図に示す周波数fsよりも低下させ
るにつれて顕著となり、検査用交流信号SACの周波数を
f1よりも低下させたときには、測定静電容量Caが上
限値CLを超えることが理解できる。
In this case, in order for the measured capacitance Ca of the conductor pattern PA in which insulation failure has occurred to exceed the upper limit CL, the condition of the frequency f1 of the test AC signal SAC is expressed by the following equation. . CL <Ca = C1 + (C2 / (1+ (2 · π · f1 · Rr) 2 )) ··· Formula Specifically, if an insulation failure occurs in the conductor pattern PA, the inspection AC signal When the frequency of the SAC is changed, the measured capacitance Ca of the conductor pattern PA has the frequency characteristic shown in FIG.
As shown in the drawing, when the test AC signal SAC has a somewhat high frequency, the measured capacitance Ca is determined by the capacitance C1 between the conductor pattern PA and the base electrode 7 despite the presence of insulation failure. It can be understood that there is almost no change. Also, the capacitance C2 of the conductor pattern PB
The influence on the measured capacitance Ca due to the above becomes more remarkable as the frequency of the test AC signal SAC becomes lower than the frequency fs shown in FIG. It can be understood that the capacitance Ca exceeds the upper limit CL.

【0028】このため、f1よりも低い周波数の検査用
交流信号SACを使用した際の測定静電容量Caが上限値
CLを超えたときには、両導体パターンPA ,PB 間に
しきい値Rrよりも低絶縁抵抗の絶縁不良が生じている
と判定することができる。したがって、制御部11は、
測定静電容量Caが上限値CLを超えたときには、導体
パターンPA に短絡または絶縁不良が生じていると判定
し、その導体パターンPA のパターン番号をRAM13
に記憶させる。なお、回路基板PCの製造上のはらつき
や、測定静電容量Caのばらつきを考慮すれば、検査用
交流信号SACの周波数をf1よりも若干低くしてマージ
ンをとることが好ましい。この場合には、短絡・絶縁不
良の有無の判定精度を向上させることができる。ただ
し、導体パターンPA およびベース電極7間の静電容量
C1に対して、導体パターンPB およびベース電極7間
の静電容量C2が十分に小さいときには、静電容量C1
に対する静電容量C2の影響が現れにくいことになる
が、かかる場合、導体パターンPB についての短絡絶縁
検査において、導体パターンPB に短絡絶縁不良が生じ
ていると判定できるのは、勿論である。
For this reason, when the measured capacitance Ca when the test AC signal SAC having a frequency lower than f1 is used exceeds the upper limit value CL, a voltage lower than the threshold value Rr is set between the conductor patterns PA and PB. It can be determined that insulation failure of insulation resistance has occurred. Therefore, the control unit 11
When the measured capacitance Ca exceeds the upper limit CL, it is determined that a short circuit or insulation failure has occurred in the conductor pattern PA, and the pattern number of the conductor pattern PA is stored in the RAM 13.
To memorize. In consideration of manufacturing variations of the circuit board PC and variations in the measured capacitance Ca, it is preferable to set a margin by setting the frequency of the test AC signal SAC slightly lower than f1. In this case, it is possible to improve the accuracy of determining whether or not there is a short circuit or insulation failure. However, when the capacitance C2 between the conductor pattern PB and the base electrode 7 is sufficiently smaller than the capacitance C1 between the conductor pattern PA and the base electrode 7, the capacitance C1
In this case, it is of course possible to determine in the short-circuit insulation test for the conductor pattern PB that a short-circuit insulation defect has occurred in the conductor pattern PB.

【0029】制御部11は、上記した断線検査を各導体
パターンPの各端部(例えば、端部PA2,PA3,PB1,
PB2,PB3・・・)に対して実行すると共に、短絡・絶
縁検査を各導体パターンPに対して順次実行し、すべて
の検査において正常と判定した回路基板PCを良品回路
基板PCと判定する。一方、短絡または絶縁不良が生じ
ている導体パターンPA のパターン番号がRAM13に
記憶されているときには、制御部11は、そのパターン
番号の導体パターンPに対して、プローブ3a,3bを
用いての絶縁検査を実行する。この絶縁検査では、制御
部11は、プローブ移動機構4aを駆動することによ
り、プローブ3aを検査対象の導体パターンPに接触さ
せると共に、プローブ移動機構4bを駆動することによ
り、その導体パターンPとの間で絶縁不良を引き起こす
おそれのある複数の導体パターンPに順次接触させ、そ
の都度、絶縁抵抗Rを測定する。この結果、短絡絶縁検
査において絶縁不良と判定した導体パターンPについ
て、いずれの導体パターンPとの間で、どの程度の絶縁
抵抗Rで絶縁不良を生じているかを検査することができ
る。これにより、絶縁検査の確実性を高めることができ
ると共に、その絶縁不良個所を特定することができる。
なお、この場合には、従来の回路基板検査装置31によ
る絶縁検査とは異なり、絶縁不良を生じていると判定し
た導体パターンPに対してのみ絶縁検査を行えばよいた
め、絶縁検査時間を大幅に短縮することができる。
The control unit 11 performs the above-described disconnection inspection at each end of each conductor pattern P (for example, ends PA2, PA3, PB1,
PB2, PB3...) And a short-circuit / insulation test are sequentially performed on each conductor pattern P, and a circuit board PC determined to be normal in all tests is determined as a non-defective circuit board PC. On the other hand, when the pattern number of the conductor pattern PA in which the short circuit or insulation failure has occurred is stored in the RAM 13, the control unit 11 insulates the conductor pattern P of the pattern number using the probes 3a and 3b. Perform inspection. In this insulation inspection, the control unit 11 drives the probe moving mechanism 4a to bring the probe 3a into contact with the conductor pattern P to be inspected, and also drives the probe moving mechanism 4b to contact the conductor pattern P. A plurality of conductor patterns P which may cause insulation failure between them are sequentially contacted, and each time the insulation resistance R is measured. As a result, with respect to the conductor pattern P determined to be defective in insulation in the short-circuit insulation test, it is possible to inspect with which conductor pattern P the degree of insulation resistance R causes insulation failure. As a result, the reliability of the insulation inspection can be increased, and the location of the insulation failure can be specified.
In this case, unlike the insulation inspection by the conventional circuit board inspection apparatus 31, the insulation inspection may be performed only on the conductor pattern P determined to have an insulation failure, so that the insulation inspection time is greatly reduced. Can be shortened.

【0030】このように、この回路基板検査装置1によ
れば、各導体パターンPについて測定した測定静電容量
Caに基づいて、断線、短絡および絶縁不良の有無を同
時に検査することができる。また、1対の導体パターン
P,Pの組み合わせのすべてについて絶縁検査を行う必
要のある従来の回路基板検査装置31とは異なり、各導
体パターンP毎に絶縁検査を行えばよいため、絶縁検査
時間の大幅な短縮化を図ることができる。また、短絡絶
縁検査において絶縁不良と判定した導体パターンPに対
して、1対のプローブ3a,3bを用いた絶縁抵抗測定
による絶縁検査を行うことにより、絶縁検査の確実性を
高めることができると共に、その絶縁不良個所を確実に
特定することができる。
As described above, according to the circuit board inspection apparatus 1, the presence or absence of disconnection, short circuit, and insulation failure can be simultaneously inspected based on the measured capacitance Ca measured for each conductor pattern P. In addition, unlike the conventional circuit board inspection apparatus 31 which needs to perform an insulation test on all combinations of a pair of conductor patterns P and P, the insulation test may be performed for each conductor pattern P. Can be greatly reduced. In addition, the reliability of the insulation test can be increased by performing the insulation test on the conductor pattern P determined to be defective in the short-circuit insulation test by measuring the insulation resistance using the pair of probes 3a and 3b. Thus, the location of the insulation failure can be reliably specified.

【0031】なお、本発明は、上記した発明の実施の形
態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施
の形態では、接触型のプローブ3を用いて短絡絶縁検査
を行う例について説明したが、非接触型の静電容量測定
用プローブを用いて行うことも原理上可能である。ま
た、検査用交流信号SACの周波数や電圧値も本発明の実
施の形態で示した数値に限定されず、適宜変更すること
ができる。さらに、検査用交流信号SACの周波数fを可
変できる構成を採用し、検査対象の導体パターンPおよ
びベース電極7間の各検査用基準静電容量に応じて、そ
の周波数を可変してもよい。この場合には、導体パター
ンPの絶縁不良を、より確実に検出することができる。
The present invention is not limited to the configuration shown in the above-described embodiment. For example, in the embodiment of the present invention, an example in which the short-circuit insulation test is performed using the contact type probe 3 has been described. However, it is possible in principle to perform the test using a non-contact type capacitance measurement probe. . Further, the frequency and voltage value of the inspection AC signal SAC are not limited to the numerical values shown in the embodiment of the present invention, but can be changed as appropriate. Further, a configuration may be adopted in which the frequency f of the inspection AC signal SAC can be varied, and the frequency can be varied according to each inspection reference capacitance between the conductor pattern P to be inspected and the base electrode 7. In this case, insulation failure of the conductor pattern P can be detected more reliably.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、請求項1記載の回路基板
検査装置によれば、検査対象導体パターンと他の導体パ
ターンとの間の絶縁抵抗を測定可能な周波数の検査用交
流信号を印加した状態で測定した静電容量および所定の
許容静電容量範囲に基づいて、断線、短絡および絶縁不
良の有無を同時に検査することができるため、検査時間
の大幅な短縮化を図ることができる。また、従来の回路
基板検査装置41とは異なり、専用治具を必要としない
ため、回路基板検査装置の製造コストおよびランニング
コストを大幅に低減することができる。
As described above, according to the circuit board inspection apparatus of the first aspect, an inspection AC signal having a frequency capable of measuring the insulation resistance between the conductor pattern to be inspected and another conductor pattern is applied. Based on the measured capacitance and a predetermined allowable capacitance range, the presence / absence of disconnection, short-circuit, and insulation failure can be inspected simultaneously, so that the inspection time can be significantly reduced. Further, unlike the conventional circuit board inspection apparatus 41, no dedicated jig is required, so that the manufacturing cost and the running cost of the circuit board inspection apparatus can be significantly reduced.

【0033】また、請求項2記載の回路基板検査装置に
よれば、所定の関係式を満たす周波数fの検査用交流信
号を用いることにより、絶縁不良が生じている導体パタ
ーンを確実に検出することができる。
According to the circuit board inspection apparatus of the second aspect, by using the inspection AC signal having the frequency f that satisfies the predetermined relational expression, it is possible to reliably detect the conductor pattern having the insulation failure. Can be.

【0034】さらに、請求項3記載の回路基板検査装置
によれば、絶縁検査において絶縁不良と判定された検査
対象導体パターンに対して、1対の接触型プローブを用
いた絶縁抵抗測定による絶縁検査を行うことにより、絶
縁検査の確実性を高めることができると共に、その絶縁
不良個所を確実に特定することができる。
Further, according to the circuit board inspection apparatus of the third aspect, the insulation inspection is performed on the conductor pattern to be inspected determined as insulation failure in the insulation inspection by measuring the insulation resistance using a pair of contact probes. By performing the above, the reliability of the insulation inspection can be improved, and the location of the insulation failure can be reliably specified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a circuit board inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of FIG.

【図2】(a)は検査対象の導体パターンP,Pの模式
的な等価回路EC1の回路図、(b)は等価回路EC1
についての等価回路EC2の回路図である。
2A is a circuit diagram of a schematic equivalent circuit EC1 of conductor patterns P, P to be inspected, and FIG. 2B is an equivalent circuit EC1.
FIG. 9 is a circuit diagram of an equivalent circuit EC2 for (1).

【図3】検査用交流信号SACの周波数に対する測定静電
容量Caの周波数特性図である。
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of a measured capacitance Ca with respect to a frequency of an inspection AC signal SAC.

【図4】回路基板PC上の導体パターンPA ,PB の形
成例を示すパターン図である。
FIG. 4 is a pattern diagram showing an example of forming conductive patterns PA and PB on a circuit board PC.

【図5】従来の回路基板検査装置21の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional circuit board inspection device 21.

【図6】従来の他の回路基板検査装置31の構成図であ
る。
FIG. 6 is a configuration diagram of another conventional circuit board inspection device 31.

【図7】従来のさらに他の回路基板検査装置41の構成
図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of still another conventional circuit board inspection device 41.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回路基板検査装置 2 制御装置 3a,3b プローブ 4a,4b プローブ移動機構 5 検査用治具 7 ベース電極 11 制御部 PC 回路基板 SAC 検査用交流信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board inspection apparatus 2 Control apparatus 3a, 3b Probe 4a, 4b Probe moving mechanism 5 Inspection jig 7 Base electrode 11 Control part PC Circuit board SAC AC signal for inspection

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象の回路基板の一面側に配設され
るベース電極と、前記回路基板の他面側に配設される接
触型プローブとを備え、検査対象導体パターンに前記接
触型プローブを接触させた状態で当該検査対象導体パタ
ーンと前記ベース電極との間に検査用交流信号を印加し
て測定した静電容量に基づいて当該検査対象導体パター
ンの断線短絡を検査する回路基板検査装置において、 前記検査対象導体パターンと他の導体パターンとの間の
絶縁抵抗を測定可能な周波数の前記検査用交流信号を印
加し、前記測定した静電容量および所定の許容静電容量
範囲に基づいて前記検査対象導体パターンについての絶
縁検査を行うことを特徴とする回路基板検査装置。
1. A test apparatus comprising: a base electrode disposed on one surface of a circuit board to be inspected; and a contact probe disposed on the other surface of the circuit board. A circuit board inspection apparatus for inspecting a disconnection short circuit of the conductor pattern to be inspected based on a capacitance measured by applying an inspection AC signal between the conductor pattern to be inspected and the base electrode in a state in which the conductor pattern is contacted In, applying the inspection AC signal of a frequency capable of measuring the insulation resistance between the conductor pattern to be inspected and another conductor pattern, based on the measured capacitance and a predetermined allowable capacitance range A circuit board inspection apparatus, wherein an insulation inspection is performed on the conductor pattern to be inspected.
【請求項2】 前記検査用交流信号の周波数fは、前記
検査対象導体パターンおよび前記ベース電極間の前記静
電容量を値C1とし、前記他の導体パターンおよび前記
ベース電極間の前記静電容量を値C2とし、前記絶縁検
査時のしきい値をRrとし、前記所定の許容静電容量範
囲の上限値を値CLとしたときに、 CL<C1+(C2/(1+(2・π・f・R
r))) の関係式を満たしていることを特徴とする請求項1記載
の回路基板検査装置。
2. The frequency f of the AC signal for inspection is such that the capacitance between the conductor pattern to be inspected and the base electrode is a value C1, and the capacitance between the other conductor pattern and the base electrode is C1. Is defined as a value C2, a threshold value at the time of the insulation test is Rr, and an upper limit value of the predetermined allowable capacitance range is a value CL, CL <C1 + (C2 / (1+ (2 · π · f)・ R
The circuit board inspection apparatus according to claim 1, wherein the following relational expression is satisfied: r) 2 )).
【請求項3】 前記絶縁検査において絶縁不良と判定さ
れた前記検査対象導体パターンに対して、1対の前記接
触型プローブを用いた絶縁抵抗測定による絶縁検査を行
うことを特徴とする請求項1または2記載の回路基板検
査装置。
3. An insulation test is performed on the conductor pattern to be inspected determined as insulation failure in the insulation inspection by insulation resistance measurement using a pair of the contact probes. Or the circuit board inspection device according to 2.
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