JP2001235506A - プリント配線板の導通検査方法及び導通検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で効率よく，また安価なコストで作業
員の熟練度によらずに容易にチェッカーヘッドのコンタ
クトピンを対応する配線回路に正確に位置合わせ可能な
プリント配線板の導通検査方法及び導通検査装置を提供
すること。 【解決手段】 各工程を経て，基準プリント配線板１０
０とチェッカーヘッド２とを位置合わせした後，基準プ
リント配線板１００を検査すべきプリント配線板１に置
き換えて通常の導通検査を行なう。各工程とは（ａ）配
置工程，（ｂ）移動工程，（ｃ）演算工程，（ｄ）補正
工程である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，プリント配線板の配線回路の導
通検査方法及び導通検査装置に関する。

【０００２】

【従来技術】後述する図１０（ａ），（ｂ）に示すごと
き，電子部品１１搭載用のプリント配線板１が知られて
いる。プリント配線板１に電子部品１１を搭載する際
は，該電子部品１１とプリント配線板１の配線回路１３
とを導通させるために，表面回路１３１と電子部品１１
上に形成されたバンプ１１０を介して接続するフリップ
チップ方式で実装される。

【０００３】このようなプリント配線板１における配線
回路１３の導通検査方法として，次のような検査が知ら
れている。後述する図１に示すごとく，検査すべきプリ
ント配線板１の表面回路１３１に一対一で対向可能にレ
イアウトされたコンタクトピン２１を有するチェッカー
ヘッド２を備えた検査装置２９を準備する。

【０００４】検査すべきプリント配線板１を半田バンプ
より構成された裏面端子１３３が基板治具２２上に設け
た検査端子２２０に配置し，チェッカーヘッド２のコン
タクトピン２１を検査すべきプリント配線板１の対応す
る表面回路１３１に一対一で位置合わせして配置する。
その後，基板治具２２とコンタクトピン２１との間に電
流を流す。

【０００５】あるコンタクトピン２１と基板治具２２と
の間が導通状態となれば，そのコンタクトピン２１と接
する表面回路１３１，内部回路，１３２，裏面端子１３
３は良品である。導通しなかった場合は不良である。従
って，全てのコンタクトピン２１における導通の有無を
測定することで，配線回路１３の導通検査を行なうこと
ができる。

【０００６】上記検査方法において，チェッカーヘッド
２のコンタクトピン２１と対応する表面回路１３１とは
確実に接触せねばならない。よって，コンタクトピン２
の確実な接触配置のために，従来，次のような方法でチ
ェッカーヘッド２を位置合わせしていた。

【０００７】まず，全ての配線回路が良品である基準プ
リント配線板を準備する。これを基板治具上に載置し，
表面回路の上に感圧紙（登録商標）を介して概略位置合
わせしつつコンタクトピンを配置する。そして，プリン
ト配線板に対しコンタクトピンを付勢する。これによ
り，コンタクトピンと表面回路とが当接した部分の感圧
紙が変色し，両者が確実に当接した箇所が記録された感
圧紙を得る。作業員がノギス，顕微鏡，または測長機等
を用いて感圧紙の変色部分の配列や位置間隔を測定し
て，手作業でチェッカーヘッドの位置を調整する。この
調整を終えた後，基準プリント配線板を検査すべきプリ
ント配線板に置き換えて，導通検査を行う。

【０００８】

【解決しようとする課題】しかしながら，上述した従来
のチェッカーヘッドの位置合わせは手作業なので，作業
員の熟練度や能力に依存する上，本質的に試行錯誤を繰
り返す作業なので，効率悪く，時間がかかっていた。特
に，図１０（ｄ）に示すごとき，表面回路１３１同士の
間隔Ｗが非常に狭い場合や表面回路１３１の径Ｒが非常
に小さい場合に上記問題は顕著となる。

【０００９】また，多品種のプリント配線板を作製する
際に，１種類の検査装置に対して複数種類のチェッカー
ヘッドを交換して取り付けることで，多品種のプリント
配線板の検査を行なうことがある。しかし，チェッカー
ヘッド交換後のプリント配線板に対する位置合わせ作業
が非常に面倒となるため，多品種のプリント配線板の生
産効率が大きく低下するという問題もあった。

【００１０】また，上記位置合わせに当り感圧紙の変色
部分の測定に画像処理システム等を利用することも考え
られる。しかし，画像処理システムは高価であるため，
検査コストが高くなる。また，上記位置合わせのために
アライメント用のマークを予め感圧紙等に設けておき，
該マークを基準として位置合わせ作業を行うことも可能
である。この場合，マーク付けに高い位置精度が要求さ
れるため，この方法も非常に面倒である。

【００１１】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，短時間で効率よく，また安価なコストで
作業員の熟練度によらずに容易にチェッカーヘッドのコ
ンタクトピンを対応する配線回路に正確に位置合わせ可
能なプリント配線板の導通検査方法及び導通検査装置を
提供しようとするものである。

【００１２】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，複数の配
線回路を設けたプリント配線板において，上記配線回路
の導通の良否を判定するに当り，上記複数の配線回路に
それぞれ対向に対応可能に構成された導電性コンタクト
ピンを設けたチェッカーヘッドを用いる導通検査方法に
おいて， （ａ） 基準プリント配線板と上記チェッカーヘッドと
を導通検査装置における基板治具上の定位置に配置する
配置工程を終えた後，少なくとも下記の（ｂ）〜（ｄ）
にかかる各工程を経て，基準プリント配線板とチェッカ
ーヘッドとを位置合わせした後，基準プリント配線板を
検査すべきプリント配線板に置き換えて通常の導通検査
を行なうことを特徴とするプリント配線板の導通検査方
法にある。 （ｂ） 上記チェッカーヘッドを一直線方向のＸ方向に
等間隔ｄＸで移動させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ） 上記（ｂ）の移動工程において，各点において
得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上記Ｘ
方向における非導通信号の検出個数が最小となる範囲の
始端をＳＸ，終端をＴＸとして，上記二点間の中点ＣＸ
を判定して，その位置ＣＸを演算する演算工程。 （ｄ） 上記中点ＣＸに基づいて上記チェッカーヘッ
ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
工程。

【００１３】本例の検査方法で最も重要な点は，チェッ
カーヘッドをＸ方向に等間隔ｄＸで移動させ，非導通信
号の検出個数が最小となる範囲ＳＸ−ＴＸの中点ＣＸを
検出し，該中点ＣＸに基づいてチェッカーヘッドの位置
合わせを行なうことにある。

【００１４】よって，チェッカーヘッドの位置合わせに
要する時間は，チェッカーヘッドをＸ方向に移動して導
通信号や非導通信号を検出し，中点ＣＸを演算で求める
に必要な時間となる。これらは適当なハードウェアやソ
フトウェアを搭載した制御装置によって短時間かつ自動
的に人手を介することなく実現できる。よって，位置合
わせに要する時間を大幅に短縮することができると共
に，作業が自動化され作業員の熟練度や能力によらない
効率的で正確な位置合わせを行なうことができる。ま
た，本発明にかかる方法は画像処理システム等を必要と
しないため，コストを安価とすることができる。

【００１５】以上，本発明によれば，短時間で効率よ
く，また安価なコストで作業員の熟練度によらずに容易
にチェッカーヘッドのコンタクトピンを対応する配線回
路に正確に位置合わせ可能なプリント配線板の導通検査
方法を提供しようとすることができる。

【００１６】また，上述したごとく，本発明によれば，
位置合わせを容易に行なうことができるため，例えば，
配線回路のレイアウトが異なるような多品種のプリント
配線板を１種類の検査装置で検査を行なう際に，チェッ
カーヘッドの交換作業を短時間で済ませることができ
る。このため多品種のプリント配線板の生産効率を高め
ることができる。

【００１７】本発明にかかる検査方法は，特に半田バン
プを有するプリント配線板について効果が大である。半
田バンプは径が非常に小さく，多数かつ高密度で設けら
れるのが通例である。半田バンプ間の間隙（後述する図
１０（ｄ）のＷ等）が１５０〜２００μｍとなるプリン
ト配線板も多い。よって，本発明のように自動化で位置
合わせ及び検査できることで効率を大いに高めることが
できる。また，このタイプのプリント配線板としては，
例えば後述する図１１に示すごときフリップチップ式や
図１２に示すごときタブ式のプリント配線板が等があ
る。

【００１８】上記基準プリント配線板として，例えば検
査すべきプリント配線板の良品を使用することができ
る。ここに良品とは，全ての配線回路が確実に導通した
正常なプリント配線板である。また，基準プリント配線
板として，良品か否か判明していないプリント配線板を
用いることもできる。この場合，後述する図３〜図５に
しめすような非導通信号個数が最小となる位置が得られ
ればよい。

【００１９】また，チェッカーヘッドの移動範囲は適当
に定めることができるが，最大でも後述する図２に示す
ごとく，チェッカーヘッドが，該チェッカーヘッドの左
端（または右端）が基準プリント配線板の右端（または
左端）と重なりあう位置から上記チェッカーヘッドの右
端（または左端）が基準プリント配線板の左端（または
右端）と重なりあう位置まで移動できる範囲とすればよ
い。

【００２０】また，移動範囲や中点の決定について一例
を次に示す。基準プリント配線板位置を固定し，チェッ
カーヘッドをＸ方向左右に動かした状態を考える。後述
する図２に示すごとく，Ｘ方向左方から右方へとチェッ
カーヘッドを移動させる場合，まずチェッカーヘッドを
基準プリント配線板と全く重ならない左方に配置する。
この時のチェッカーヘッドの位置が符号３１である。こ
こを移動範囲の始端Ｘ１とする。

【００２１】始端Ｘ１から，基準プリント配線板１００
の真上を経由して（この時のチェッカーヘッドの位置が
符号３２である。），チェッカーヘッドを該基準プリン
ト配線板１００と全く重ならない右方へと移動させる。
この時のチェッカーヘッドの位置が符号３３である。こ
こを移動範囲の終端Ｘ２とする。

【００２２】チェッカーヘッドの移動につれて，該チェ
ッカーヘッド右端が基準プリント配線板左端に重なり，
Ｘ方向において最も右端にあるチェッカーヘッド側のコ
ンタクトピンと基準プリント配線板のＸ方向において最
も左端にある配線回路とが導通可能となる。この時，非
導通信号の個数は最大値から一個減少する。なお非導通
信号の最大値とは，すべてのコンタクトピンから非導通
信号が検出されている状態であり，よって最大値はコン
タクトピンの個数に等しい。

【００２３】その後，チェッカーヘッドが右方に移動す
るにつれて，図３に示すごとく，非導通信号の数が減り
つづけ（Ｘ１−ＳＸ間），ついには最低値（ＳＸ）に達
する。この時，最も多くのコンタクトピンと配線回路と
が導通し，導通信号の個数が最大となる。続いて，チェ
ッカーヘッドは右方に移動するが，配線回路もコンタク
トピンもそれぞれ有限の径を持っているため，しばらく
の間，両者は後述する図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
すごとき位置関係を保ち，よって，図３の線図に示すご
とく，平らな状態が続く（ＳＸ−ＴＸ間）。

【００２４】更に，チェッカーヘッドの移動につれて再
び非導通信号の個数が増大し（ＴＸ−Ｘ２），最終的に
最高値に達する。これは図２における符号３３の位置ま
でチェッカーヘッドが移動し，全てのコンタクトピンが
完全に基準プリント配線板に対し位置ずれしたからであ
る。

【００２５】このように，非導通信号の数が減りつづ
け，最低値に達し，しばらくその状態が続いた後，再び
非導通信号の数が減りつづけるという現象が観察される
ようにチェッカーヘッドの移動範囲を定めることができ
る。そして，上記移動範囲において，非導通信号の検出
個数が最小となる範囲の始まりを導通信号検出始まり点
ＳＸ，非導通信号の検出個数が最小となる範囲の終わり
を導通信号検出終わり点をＴＸとして検出し，これらか
らＳＸ−ＴＸの中点ＣＸを判定することができる。な
お，Ｘ方向としては特に限定なく適当な方向を選択する
ことができる。

【００２６】また，上記中点ＣＸに基づいて上記チェッ
カーヘッド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正
するに当り，例えばチェッカーヘッドや基板治具のＸ方
向における中心位置を上記中点ＣＸに対し合わせること
ができる。なお，基板治具に対し基準プリント配線板は
動かないように固定されている。

【００２７】また，チェッカーヘッドを移動させる際の
間隔ｄＸは配線回路における表面回路の径よりも小さく
する必要がある。また，本発明にかかる検査方法では配
線回路の導通検査と共にコンタクトピンの導通不良の検
査を発見することができる。後述する実施形態例に示す
ごとく，本発明の検査方法によれば位置合わせの最中の
各コンタクトピンからは導通信号や非導通信号がチェッ
カーヘッドの位置に応じて検出される。

【００２８】仮にコンタクトピンに導通不良があった場
合は，そのコンタクトピンからは位置合わせの最中を通
して常に非導通信号が検出されることになる。従って，
本発明にかかる導通検査方法は配線回路の不良と共にコ
ンタクトピンの不良を容易に発見することができる。な
お，コンタクトピンの不良は例えばピン内部の断線，ピ
ンの沈み等が原因となる。

【００２９】次に，請求項２記載の発明のように，上記
（ｄ）補正工程の後，Ｘ方向とは異なる一直線方向のＹ
方向において，少なくとも下記の（ｂ’）〜（ｄ’）に
かかる各工程を経て，基準プリント配線板とチェッカー
ヘッドとを位置合わせした後，基準プリント配線板を検
査すべきプリント配線板に置き換えて通常の導通検査を
行なうことが好ましい。 （ｂ’） 上記チェッカーヘッドを一直線方向のＹ方向
に等間隔ｄＹで移動させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ’） 上記（ｂ’）の移動工程において，各点にお
いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
記Ｙ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
囲の始端をＳＹ，終端をＴＹとして，上記二点間の中点
ＣＹを判定して，その位置ＣＹを演算する演算工程。 （ｄ’） 上記中点ＣＹに基づいて上記チェッカーヘッ
ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
工程。

【００３０】また，請求項３記載の発明のように，上記
（ｄ）補正工程または上記（ｄ’）補正工程の後，回転
方向であるθ方向において，少なくとも下記の（ｂ”）
〜（ｄ”）にかかる各工程を経て，基準プリント配線板
とチェッカーヘッドとを位置合わせした後，基準プリン
ト配線板を検査すべきプリント配線板に置き換えて通常
の導通検査を行なうことが好ましい。 （ｂ”） 上記チェッカーヘッドをθ方向に等間隔Δθ
で回転させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ”） 上記（ｂ”）の移動工程において，各点にお
いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
記θ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
囲の始端をＳθ，終端をＴθとして，上記二点間の中点
Ｃθを判定して，その位置Ｃθを演算する演算工程。 （ｄ”） 上記中点Ｃθに基づいて上記チェッカーヘッ
ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
工程。

【００３１】また，請求項４記載の発明のように，上記
（ａ）配置工程を行なった後に，回転方向であるθ方向
において，少なくとも下記の（ｂ”）〜（ｄ”）にかか
る各工程を経て，基準プリント配線板とチェッカーヘッ
ドとを位置合わせした後，基準プリント配線板を検査す
べきプリント配線板に置き換えて通常の導通検査を行な
うことが好ましい。 （ｂ”） 上記チェッカーヘッドをθ方向に等間隔Δθ
で回転させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ”） 上記（ｂ”）の移動工程において，各点にお
いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
記θ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
囲の始端をＳθ，終端をＴθとして，上記二点間の中点
Ｃθを判定して，その位置Ｃθを演算する演算工程。 （ｄ”） 上記中点Ｃθに基づいて上記チェッカーヘッ
ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
工程。

【００３２】これらの方法により，より正確にチェッカ
ーヘッドの位置合わせを行なうことができる。その他詳
細は請求項１と同様である。

【００３３】また，本発明にかかる導通検査方法におい
ては，例えば （１）Ｘ方向のみ， （２）Ｘ方向→Ｙ方向， （３）Ｘ方向→θ方向， （４）Ｘ方向→Ｙ方向→θ方向， （５）θ方向→Ｘ方向， （６）θ方向→Ｘ方向→Ｙ方向， という順序で上述した各工程からなる位置合わせを行な
うことができる。更に，必要に応じて各方向における位
置合わせを複数回行なうこともできる。なお，後述する
実施形態例ではＸ方向→Ｙ方向→θ方向→Ｘ方向の順に
位置合わせを行なった。より確実な位置合わせを行なう
ためには，２方向以上によって位置合わせを行なうこと
が好ましい。装置などの不具合なども検出されうるた
め，位置合わせの精度を高めることができる。

【００３４】次に，請求項５記載の発明は，複数の配線
回路を設けたプリント配線板における上記配線回路の導
通の良否を判定するための導通検査装置であって，上記
複数の配線回路にそれぞれ対向に対応可能に構成された
導電性コンタクトピンを設けたチェッカーヘッドが設け
てあり，基準プリント配線板とチェッカーヘッドとを位
置合わせした後，基準プリント配線板を検査すべきプリ
ント配線板に置き換えて通常の導通検査を行なえるよう
構成され，更に，任意の一直線方向であるＸ方向，該Ｘ
方向とは異なる一直線方向であるＹ方向，回転方向であ
るθ方向について，上記基準プリント配線板と上記チェ
ッカーヘッドとの位置合わせを行なうことができるよう
構成されていると共に，該位置合わせに当たっては，上
記Ｘ方向，Ｙ方向，θ方向のいずれか一つの方向につい
て位置合わせを行なった後，他の方向について位置合わ
せを順次行なうように構成されていることを特徴とする
導通検査装置にある。

【００３５】これにより，上述と同様に，短時間で効率
よく，また安価なコストで作業員の熟練度によらずに容
易にチェッカーヘッドのコンタクトピンを対応する配線
回路に正確に位置合わせすることができるプリント配線
板の導通検査装置を得ることができる。

【００３６】上記導通検査装置の構成の一例を挙げる
と，例えばコンタクトピンを設けたチェッカーヘッド，
該チェッカーヘッドを固定するためのヘッド固定部，ま
たチェッカーヘッドをＸ，Ｙ及びθ方向に駆動するため
の駆動部，コンタクトピンに電流などの導通検査を行う
に必要な信号や電流，電圧を与える送出部，コンタクト
ピンが配線回路を介して基板治具に対し導通するか否か
を検出して，導通信号や非導通信号を検出する検出部，
導通信号や非導通信号の数やチェッカーヘッドの位置等
から中点ＣＸ，ＣＹ，Ｃθを算出する演算部等からなる
構成が挙げられる。

【００３７】また，チェッカーヘッドは検査したいプリ
ント配線板の配線回路のレイアウトに基づいたものをい
くつか準備し，同じ検査装置のヘッド固定部に交換可能
に固定することができる。これにより，一台で複数種類
の配線回路レイアウトの異なるプリント配線板の導通検
査が可能な導通検査装置を得ることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】実施形態例１ 本発明の実施形態例にかかる導通検査方法につき，図１
〜図１１を用いて説明する。本例の概略について説明す
る。まず，本例にかかる導通検査は，図１０（ａ）〜
（ｄ）に示すごとく，表面回路１３１，内部回路１３２
及び裏面端子１３３よりなる複数の配線回路１３を設け
たプリント配線板１に対して行なう。図１及び図１０
（ｂ）に示すごとく，本例の導通検査方法は，複数の配
線回路１３を設けたプリント配線板１において，上記配
線回路１３の導通の良否を判定するに当り，上記複数の
配線回路１３にそれぞれ対向に対応可能に構成された導
電性コンタクトピン２１を設けたチェッカーヘッド２を
用いる。

【００３９】そして図２に示すごとく，下記の（ａ）〜
（ｄ）にかかる各工程，図７に示すごとく，（ｂ’）〜
（ｄ’）にかかる各工程，図８に示すごとく，（ｂ”）
〜（ｄ”）にかかる各工程，再度（ｂ）〜（ｄ）にかか
る各工程を経て，基準プリント配線板１００とチェッカ
ーヘッド２１とを位置合わせした後，基準プリント配線
板１００を検査すべきプリント配線板に置き換えて通常
の導通検査を行なう。

【００４０】（ａ） 基準プリント配線板１００と上記
チェッカーヘッド２１とを導通検査装置２９における基
板治具２２上の定位置に配置する配置工程。 （ｂ） 上記チェッカーヘッド２１を一直線方向のＸ方
向に等間隔ｄＸで移動させて導通検査を行なう移動工
程。 （ｃ） 上記（ｂ）の移動工程において，各点において
得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，図３〜
図５に示すごとく，上記Ｘ方向における非導通信号の検
出個数が最小となる範囲の始端をＳＸ，終端をＴＸとし
て，上記二点間の中点ＣＸを判定して，その位置ＣＸを
演算する演算工程。 （ｄ） 上記中点ＣＸに基づいて上記チェッカーヘッド
２１を位置補正する補正工程。

【００４１】（ｂ’） 上記チェッカーヘッド２１を一
直線方向のＹ方向に等間隔ｄＹで移動させて導通検査を
行なう移動工程。 （ｃ’） 上記（ｂ’）の移動工程において，各点にお
いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
記Ｙ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
囲の始端をＳＹ，終端をＴＹとして，上記二点間の中点
ＣＹを判定して，その位置ＣＹを演算する演算工程。 （ｄ’） 上記中点ＣＹに基づいて上記チェッカーヘッ
ド２１を位置補正する補正工程。

【００４２】（ｂ”） 上記チェッカーヘッド２１をθ
方向に等間隔Δθで回転させて導通検査を行なう移動工
程。 （ｃ”） 上記（ｂ”）の移動工程において，各点にお
いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
記θ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
囲の始端をＳθ，終端をＴθとして，上記二点間の中点
Ｃθを判定して，その位置Ｃθを演算する演算工程。 （ｄ”） 上記中点Ｃθに基づいて上記チェッカーヘッ
ド２１を位置補正する補正工程。

【００４３】なお，図９に示すごとく，Ｙ方向としては
Ｘ方向と直角に交わる方向を選択し，θ方向としてはＸ
方向，Ｙ方向によって形成される座標面での回転方向を
選択する。

【００４４】以下，詳細に説明する。まず，本例で検査
の対象となるプリント配線板１について説明する。この
ものは，図１０（ａ），（ｂ）に示すごとき，電子部品
１１を搭載するためのプリント配線板１で，上記プリン
ト配線板１は，電子部品１１の搭載部１０と該搭載部１
０周辺の表面に設けた図１０（ｃ）に示すごとき，多数
の表面回路１３１を有する（（ａ）〜（ｃ）の図面では
簡略化のために一部の表面回路１３１のみを記載し
た。）。

【００４５】表面回路１３１はプリント配線板１内部の
対応する内部回路１３２と導通し，該内部回路１３２は
図１０（ｂ）に示すごとく，プリント配線板１の裏面の
対応する裏面端子１３３と導通するよう構成される。こ
れら表面回路１３１，内部回路１３２，裏面端子１３３
より配線回路１３が構成される。なお，上記表面回路１
３１，裏面端子１３３は半田バンプより構成されてい
る。

【００４６】プリント配線板１に電子部品１１を搭載す
る際は，該電子部品１１とプリント配線板１の配線回路
１３とを導通させるために，表面回路１３１と電子部品
１１上に形成されたバンプ１１０を介して接続されるフ
リップチップ方式で実装される。なお，同図にかかる符
号１２は封止用樹脂である。これにより，電子部品１１
からの出力をバンプ１１０，配線回路１３を経てプリン
ト配線板１の裏面側に引き出したり，裏面側からの入力
を電子部品１１に伝えることができる。また，上記表面
回路１３１は図１０（ｄ）に示すごとく，間隔Ｗで配列
されている。間隔Ｗは等間隔である部分とそうでないと
ころとがあり，本例にかかるプリント配線板１では，平
均０．１００ｍｍである。また，表面回路１３１の径Ｒ
は０．１ｍｍ程度である。

【００４７】本例の検査で使用するチェッカーヘッド２
について説明する。上記チェッカーヘッド２は，ヘッド
部２０の下面に多数の導電性のコンタクトピン２１が設
けてある。コンタクトピン２１は，プリント配線板１の
表面回路１３１と一対一で対向可能となるように設けて
ある。即ち，コンタクトピン２１の配列のレイアウトと
表面回路１３１の配列のレイアウトは同じである。この
コンタクトピン２１は対応する表面回路１３１に付勢可
能に構成されている。

【００４８】本例で使用する導通検査装置２９について
説明する。図１に示すごとく，上記チェッカーヘッド２
は，上記基板治具２２と共に検査装置本体２９０にリー
ド線２８で接続されている。また，基板治具２２には裏
面端子１３３と一対一で対応し，検査の際に裏面端子１
３３を当接させる検査端子２２０が設けてある。そし
て，コンタクトピン２１が対応する表面回路１３１と接
触した際，仮に配線回路１３が正常であれば，コンタク
トピン２２−（表面回路１３１）−配線回路１３−（裏
面端子１３３）−（検査端子２２０）−基板治具２２と
の間が導通し，電流を流すことができる。

【００４９】上記検査装置２９は，図示を略したチェッ
カーヘッド２１を固定するためのヘッド固定部，チェッ
カーヘッドをＸ，Ｙ及びθ方向に駆動するための駆動部
が設けてある。また，検査装置本体２９０は，コンタク
トピン２１に電流などの導通検査を行うに必要な信号や
電流，電圧等を与える送出部，コンタクトピン２１が配
線回路１３を介して基板治具２２に対し導通するか否か
を検出して，導通信号や非導通信号を検出する検出部，
導通信号や非導通信号の数やチェッカーヘッド２の位置
等から中点ＣＸ，ＣＹ，Ｃθを算出する演算部等から構
成されている。また，チェッカーヘッド２１は検査した
いプリント配線板１の配線回路１３のレイアウトに基づ
いたものをいくつか準備し，同一の検査装置２９のヘッ
ド固定部に交換可能に固定できるよう構成されている。

【００５０】次に，導通検査について詳細に説明する。
すべての配線回路１３が導通していることが明らかな基
準プリント配線板１００を準備する。図１に示すごと
く，上記基準プリント配線板１００を検査装置本体２９
に接続された基板治具２２の上に設けた検査端子２２０
の上に，該基準プリント配線板１００のすべての裏面端
子１３３が確実に当接するように設置する。これが
（ａ）の配置工程である。

【００５１】次いで，チェッカーヘッド２を基準プリン
ト配線板１００の上方で，図２に示すごとく，基準プリ
ント配線板１００と全く重ならない左方に配置する。こ
の時のチェッカーヘッド２の位置が符号３１である。こ
こを移動範囲の始端Ｘ１とする。始端Ｘ１から，基準プ
リント配線板３９の真上を経由して（この時のチェッカ
ーヘッドの位置が符号３２である。），チェッカーヘッ
ド２を該基準プリント配線板１００と全く重ならない右
方へと移動させる。この時のチェッカーヘッド２の位置
が符号３３である。ここを移動範囲の終端Ｘ２とする。
この移動は等間隔ｄ＝０．０２ｍｍで行われる。なお，
この移動の間隔を適宜変えてもかまわない。なお，同図
において各チェッカーヘッド２に記した十字印はチェッ
カーヘッド２の中心位置Ｇである。

【００５２】チェッカーヘッド２のＸ方向の移動位置を
横軸に，各位置における非導通信号の個数を縦軸にとっ
た線図を図３に記載する。始端Ｘ１からチェッカーヘッ
ド２の移動につれて，該チェッカーヘッド２右端が基準
プリント配線板１００左端に重なり，Ｘ方向において最
も右端にあるヘッド側のコンタクトピン２１と基準プリ
ント配線板１００のＸ方向において最も左端にある配線
回路１３の表面回路１３１とが導通，ここで導通信号が
検出され，非導通信号の数が一つ減る。

【００５３】その後，チェッカーヘッド２が右方に移動
するにつれて，図３に示すごとく，非導通信号の数が減
りつづけ（Ｘ１−ＳＸ間），ついに０に達する（Ｓ
Ｘ）。この時，全てのコンタクトピン２１と表面回路１
３１とがすべて導通し，全コンタクトピン２１から導通
信号が検出される。この時のチェッカーヘッド２の左端
は図２におけるＳＸの位置にある。

【００５４】そして，表面回路１３１もコンタクトピン
２１もそれぞれ有限の径を持っているため，しばらくの
間は図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すごとき位置関係
を保ち，よって，図３のＳＸ−ＴＸ間のように非導通信
号０の状態が続く。なお，図６における符号Ａ１…Ａ５
はコンタクトピン２１を示しており，Ｂ１…Ｂ５は表面
回路１３１を示している。そして，Ａ１とＢ１，Ａ２と
Ｂ２…とが対応するコンタクトピン２１と表面回路１３
１との組み合わせである。

【００５５】その後，チェッカーヘッド２の移動につれ
て非導通信号の個数が増大し始める。この時のチェッカ
ーヘッド２の左端の位置は図２におけるＳＸの位置にあ
る。チェッカーヘッド２が右方に移動するにつれて非導
通信号の数が順次増大し（ＳＸ−Ｘ２間），再び最高値
に達する。これは図２における符号３３の位置までチェ
ッカーヘッド２が移動して，全てのコンタクトピン２１
が完全に基準プリント配線板１００と位置がずれてしま
ったためである。これが（ｂ）の移動工程である。

【００５６】このようにして，非導通信号や導通信号の
個数の変化から上述した上記検査装置本体２９に設けた
演算部等において，ＳＸ−ＴＸの中点ＣＸを判定する。
これが（ｃ）の演算工程である。なお，本例の移動範囲
は図２のＸ１からＸ２に至るまでの範囲を選択したが，
図３にかかる線図でＳＸとＴＸとがそれぞれ特定できる
異なる移動範囲を選択することもできる。

【００５７】得られた中点ＣＸを通る直線で，Ｘ方向に
垂直な直線ＬＸに対し，上記チェッカーヘッド２の中心
位置Ｇが合致するよう上記チェッカーヘッド２を移動さ
せる。これが（ｄ）の補正工程である。上記ＬＸは図２
に記載した。

【００５８】なお，チェッカーヘッド２のＸ方向の移動
位置を横軸に，各位置における非導通信号の個数を縦軸
にとった線図としては，基準プリント配線板１００とチ
ェッカーヘッド２の位置関係によっては，上記図３以外
にも図４，図５のような状態となることがある。図４は
非導通信号の最小値が０とならない場合である。例えば
基準プリント配線板１００にＸ方向に対し斜めにチェッ
カーヘッド２がある場合等にこのような線図が得られる
ことがある。この場合でも上記と同様にＳＸとＴＸを検
出して，これからＣＸを判定することができる。

【００５９】また，図５のように非導通信号が一度最小
値まで低下した後，何度か導通信号が検出され，その後
は図３と同様に非導通信号の数が増えていくような状態
となることもある。この場合は，ＳＸ−ＴＸ間のピーク
は無視してＣＸを判定すればよい。

【００６０】次いで，図７に示すごとく，上記チェッカ
ーヘッド２のＸ方向の位置を変更することなく移動範囲
Ｙ１−Ｙ２間におけるＹ方向に対し上記チェッカーヘッ
ド２を等間隔ｄで移動させる。これが（ｂ’）の移動工
程である。図７に示すごとく位置３４から始まって，位
置３５を経て，位置３６に至るようチェッカーヘッド２
を移動させる。Ｘ方向と同様の方法でＹ方向における導
通信号検出始まり点をＳＹ，導通信号検出終わり点をＴ
Ｙとして，ＳＹ−ＴＹの中点ＣＹを判定する。詳細はＸ
方向と同様である。これが（ｃ’）の演算工程である。
得られた中点ＣＹを通る直線で，Ｙ方向に垂直な直線Ｌ
Ｙに対し，上記チェッカーヘッド２の中心位置Ｇが合致
するよう上記チェッカーヘッド２を移動させる。これが
（ｄ’）の補正工程である。上記ＬＹは図７に記載し
た。

【００６１】次いで，図８に示すごとく，上記チェッカ
ーヘッド２のＸ方向及びＹ方向の位置を変更することな
く移動範囲θ１−θ２間におけるθ方向に対し上記チェ
ッカーヘッド２を等間隔Δθで回転させる。これが
（ｂ”）の移動工程である。図８に示すごとく位置３７
から始まって，位置３８に至るよう回転させる。Ｘ方向
と同様の方法でθ方向における導通信号検出始まり点を
Ｓθ，導通信号検出終わり点をＴθとして，Ｓθ−Ｔθ
の中点Ｃθを判定する。詳細はＸ方向やＹ方向と同様で
ある。これが（ｃ”）の演算工程である。

【００６２】得られた中点Ｃθを通る直線Ｌθに対し，
上記チェッカーヘッド２の中心位置Ｇが合致するよう上
記チェッカーヘッド２を移動させる。これが（ｄ”）の
補正工程である。上記Ｌθは図７に記載した。なお，Ｌ
θはＳθとＴθとを結ぶ弧における中点Ｃθに対し直角
に交わるような直線である。

【００６３】その後，再び，前述した図２に示すごとく
Ｘ方向にチェッカーヘッドを移動させ，再度中点ＣＸを
求め，中点ＣＸに再びチェッカーヘッド２の中心位置Ｇ
を合わせる。これにより，Ｙ方向やθ方向に移動するこ
とで発生した位置ずれを補正する。以上により，上記コ
ンタクトピン２１を対応する各配線回路１３の表面回路
１３１の上方に位置合わせすることができる。

【００６４】以上に記載したごとく，チェッカーヘッド
２の位置合わせが終わった後は，基板治具２２から基準
プリント配線板１００を外して，検査すべきプリント配
線板を基準プリント配線板１００と同位置に配置する。
そして，従来通りチェッカーヘッドの２のコンタクトピ
ン２１を表面回路１３１と接触させて導通検査を行な
う。

【００６５】また，上述した本例にかかる導通検査方法
で，チェッカーヘッド２を検査装置本体２９に取り付け
てから位置合わせを行なって，プリント配線板の検査を
始めるまでの時間を測定したところ，約５分であった。
同じプリント配線板１，チェッカーヘッド２等を用い
て，従来の感熱紙を使用する方法で位置合わせを行なっ
て要した時間を測定したところ，慣れた作業員でも２時
間かかった。

【００６６】本例の作用効果について説明する。上述に
記載したように，本例にかかる導通検査方法では，チェ
ッカーヘッド２と基準プリント配線板１００の位置合わ
せに要する時間は，チェッカーヘッド２をＸ，Ｙ，θ及
びＸ方向に移動して導通信号や非導通信号を検出し，中
点ＣＸ，ＣＹ，Ｃθを算出する演算等を行なうに必要な
時間となる。これらは適当なハードウェアやソフトウェ
アを搭載した制御装置によって短時間かつ自動的に人手
を介することなく実現できる。

【００６７】よって，位置合わせに要する時間を大幅に
短縮することができると共に，作業が自動化され作業員
の熟練度や能力によらない効率的で正確な位置合わせを
行なうことができる。また，本例にかかる方法は画像処
理システム等を必要としないため，コストを安価とする
ことができる。

【００６８】以上，本例によれば，短時間で効率よく，
また安価なコストで作業員の熟練度によらずに容易にチ
ェッカーヘッドのコンタクトピンを対応する配線回路に
正確に位置合わせ可能なプリント配線板の導通検査方法
や導通検査装置を提供できる。

【００６９】ところで本例にかかる導通検査方法によれ
ば，図１１に示すごとき，フリップチップ式のプリント
配線板の導通検査を効率よく行なうことができる。この
プリント配線板４は，図１１（ａ）（ｂ）に示すごと
く，表面及び裏面に多数の半田バンプ４３，半田ボール
４１が設けてある。各半田バンプ４３間の間隔は非常に
狭く０．１５〜０．２０ｍｍ程度，半田バンプ４３の直
径は０．０８〜０．１３ｍｍ程度である。また，各半田
ボール４１間の間隔も非常に狭く０．１ｍｍ程度，直径
も０．２ｍｍ程度と小さい。

【００７０】このプリント配線板４は，図１１（ｂ）に
示すごとく，表面に設けた半田バンプ４３によって，電
子部品４４を取付ることができるよう構成されている。
また，電子部品４４とプリント配線板４との間は樹脂４
２により封止される。

【００７１】また，本例にかかる導通検査方法によれ
ば，図１２に示すごとき，タブ式のプリント配線板５に
ついても，フリップチップ式と同様に導通検査を効率よ
く行なうことができる。同図において符号５０は絶縁テ
ープ，符号５１はインナーリードである。

【００７２】また，本例にかかる導通検査方法によれ
ば，タブ式のプリント配線板についても，フリップチッ
プ式と同様に導通検査を効率よく行なうことができる。

【００７３】実施形態例２ また，導通検査方法における基準プリント配線板１００
とチェッカーヘッド２の位置合わせを，次のように行な
うことができる。なお，各部の符号は実施形態例１と同
様に記載してある。基準プリント配線板１００を基板治
具２２に設置し，およその見当で位置合わせしてチェッ
カーヘッド２を基準プリント配線板１００の上方に配置
する。この状態において，現在位置を基準として，Ｘ方
向に±０．２ｍｍの範囲，間隔０．０２ｍｍでチェッカ
ーヘッド２を移動させつつ，導通信号及び非導通信号の
検出を行なう。非導通信号の個数が最小となった位置
に，チェッカーヘッドのＸ方向中心を合わせる。

【００７４】続いてＹ方向についてもＸ方向同様に導通
信号，非導通信号の検出を行なう。非導通信号の個数が
最小となった位置に，チェッカーヘッドのＹ方向中心を
合わせる。続いてθ方向について同様に導通信号，非導
通信号の検出を行なうが，この時のチェッカーヘッド２
の移動範囲は±１．４度で，移動の間隔は０．２度であ
る。非導通信号の個数が最小となった位置に，チェッカ
ーヘッド２の中心を合わせる。最後に再びＸ方向につい
て検査して，チェッカーヘッド２の中心をＸ方向での非
導通信号の最小位置を合わせる。以上により，チェッカ
ーヘッド２と基準プリント配線板１００の位置合わせが
５分以内に完了する。

【００７５】実施形態例３ 図１３（ａ）に示すごとく，裏面に予め導通ピン１３９
が設けてあるＰＧＡタイプのプリント配線板１０１，ま
た（ｂ）に示すごとく，裏面に予め半田ボール１３７が
設けてあるＢＧＡタイプのプリント配線板１０２への導
通検査について説明する。図１３（ａ）にかかるプリン
ト配線板１０１における導通回路１３は半田バンプを設
けた表面回路１３８とプリント配線板１０１内部に設け
た内部回路（図示略）と裏面端子（図示略）に接続され
た導通ピン１３９とよりなる。

【００７６】また，本例で使用した基板治具２３は，導
通ピン１３９を挿入可能で，該導通ピン１３９に対し１
対１で対応するよう構成したピン穴２３１を設けてあ
る。本例で使用するチェッカーヘッド２は，実施形態例
１と同様でヘッド２０とコンタクトピン２１とよりな
る。このようなプリント配線板１０１に対する検査は，
図１３（ａ）に示すごとく，基板治具２３に対しプリン
ト配線板１０１の導通ピン１３９を差し込み固定した状
態で行なう。その他詳細は実施形態例１と同様である。

【００７７】図１３（ｂ）にかかるプリント配線板１０
２における導通回路１３は半田バンプを設けた表面回路
１３６とプリント配線板１０２内部に設けた内部回路
（図示略）と裏面端子（図示略）に接続された半田ボー
ル１３７とよりなる。本例で使用するチェッカーヘッド
２は，実施形態例１と同様でヘッド２０とコンタクトピ
ン２１とよりなる。また，基板治具２２も同様の構成で
ある。その他詳細は実施形態例１と同様である。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば，上述のごとく，短時間
で効率よく，また安価なコストで作業員の熟練度によら
ずに容易にチェッカーヘッドのコンタクトピンを対応す
る配線回路に正確に位置合わせ可能なプリント配線板の
導通検査方法及び導通検査装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１における，チェッカーヘッドと基
準プリント配線板とを示す説明図。

【図２】実施形態例１における，チェッカーヘッドをＸ
方向に移動させて中点ＣＸを判定する際の説明図。

【図３】実施形態例１における，チェッカーヘッドのＸ
方向の移動量と非導通信号の個数との関係を示す説明
図。

【図４】実施形態例１における，チェッカーヘッドのＸ
方向の移動量と非導通信号の個数との関係を示す説明
図。

【図５】実施形態例１における，チェッカーヘッドのＸ
方向の移動量と非導通信号の個数との関係を示す説明
図。

【図６】実施形態例１における，チェッカーヘッドがＸ
方向に移動する際のコンタクトピンと表面回路との位置
関係を示す説明図。

【図７】実施形態例１における，チェッカーヘッドをＹ
方向に移動させて中点ＣＹを判定する際の説明図。

【図８】実施形態例１における，チェッカーヘッドをθ
方向に移動させて中点Ｃθを判定する際の説明図。

【図９】実施形態例１における，Ｘ方向とＹ方向，θ方
向の関係を示す線図。

【図１０】実施形態例１における，プリント配線板の説
明図。

【図１１】実施形態例１における，フリップチップ式の
プリント配線板の説明図。

【図１２】実施形態例１における，タブ式のプリント配
線板の説明図。

【図１３】実施形態例３における，（ａ）ＰＧＡのプリ
ント配線板に対する導通検査についての説明図，（ｂ）
ＢＧＡのプリント配線板に対する導通検査についての説
明図。

【符号の説明】

１．．．プリント配線板， １３．．．配線回路， ２．．．チェッカーヘッド， ２１．．．コンタクトピン， ２２．．．基板治具， ２９．．．導通検査装置，

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の配線回路を設けたプリント配線板
   において，上記配線回路の導通の良否を判定するに当
   り，上記複数の配線回路にそれぞれ対向に対応可能に構
   成された導電性コンタクトピンを設けたチェッカーヘッ
   ドを用いる導通検査方法において， （ａ） 基準プリント配線板と上記チェッカーヘッドと
   を導通検査装置における基板治具上の定位置に配置する
   配置工程を終えた後，少なくとも下記の（ｂ）〜（ｄ）
   にかかる各工程を経て，基準プリント配線板とチェッカ
   ーヘッドとを位置合わせした後，基準プリント配線板を
   検査すべきプリント配線板に置き換えて通常の導通検査
   を行なうことを特徴とするプリント配線板の導通検査方
   法。 （ｂ） 上記チェッカーヘッドを一直線方向のＸ方向に
   等間隔ｄＸで移動させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ） 上記（ｂ）の移動工程において，各点において
   得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上記Ｘ
   方向における非導通信号の検出個数が最小となる範囲の
   始端をＳＸ，終端をＴＸとして，上記二点間の中点ＣＸ
   を判定して，その位置ＣＸを演算する演算工程。 （ｄ） 上記中点ＣＸに基づいて上記チェッカーヘッ
   ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
   工程。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記（ｄ）補正工程
   の後，Ｘ方向とは異なる一直線方向のＹ方向において，
   少なくとも下記の（ｂ’）〜（ｄ’）にかかる各工程を
   経て，基準プリント配線板とチェッカーヘッドとを位置
   合わせした後，基準プリント配線板を検査すべきプリン
   ト配線板に置き換えて通常の導通検査を行なうことを特
   徴とするプリント配線板の導通検査方法。 （ｂ’） 上記チェッカーヘッドを一直線方向のＹ方向
   に等間隔ｄＹで移動させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ’） 上記（ｂ’）の移動工程において，各点にお
   いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
   記Ｙ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
   囲の始端をＳＹ，終端をＴＹとして，上記二点間の中点
   ＣＹを判定して，その位置ＣＹを演算する演算工程。 （ｄ’） 上記中点ＣＹに基づいて上記チェッカーヘッ
   ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
   工程。
3. 【請求項３】 請求項１または２において，上記（ｄ）
   補正工程または上記（ｄ’）補正工程の後，回転方向で
   あるθ方向において，少なくとも下記の（ｂ”）〜
   （ｄ”）にかかる各工程を経て，基準プリント配線板と
   チェッカーヘッドとを位置合わせした後，基準プリント
   配線板を検査すべきプリント配線板に置き換えて通常の
   導通検査を行なうことを特徴とするプリント配線板の導
   通検査方法。 （ｂ”） 上記チェッカーヘッドをθ方向に等間隔Δθ
   で回転させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ”） 上記（ｂ”）の移動工程において，各点にお
   いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
   記θ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
   囲の始端をＳθ，終端をＴθとして，上記二点間の中点
   Ｃθを判定して，その位置Ｃθを演算する演算工程。 （ｄ”） 上記中点Ｃθに基づいて上記チェッカーヘッ
   ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
   工程。
4. 【請求項４】 請求項１または２において，上記（ａ）
   配置工程を行なった後に，回転方向であるθ方向におい
   て，少なくとも下記の（ｂ”）〜（ｄ”）にかかる各工
   程を経て，基準プリント配線板とチェッカーヘッドとを
   位置合わせした後，基準プリント配線板を検査すべきプ
   リント配線板に置き換えて通常の導通検査を行なうこと
   を特徴とするプリント配線板の導通検査方法。 （ｂ”） 上記チェッカーヘッドをθ方向に等間隔Δθ
   で回転させて導通検査を行なう移動工程。 （ｃ”） 上記（ｂ”）の移動工程において，各点にお
   いて得られる導通信号と非導通信号の検出結果から，上
   記θ方向における非導通信号の検出個数が最小となる範
   囲の始端をＳθ，終端をＴθとして，上記二点間の中点
   Ｃθを判定して，その位置Ｃθを演算する演算工程。 （ｄ”） 上記中点Ｃθに基づいて上記チェッカーヘッ
   ド，上記基板治具の少なくとも一方を位置補正する補正
   工程。
5. 【請求項５】 複数の配線回路を設けたプリント配線板
   における上記配線回路の導通の良否を判定するための導
   通検査装置であって，上記複数の配線回路にそれぞれ対
   向に対応可能に構成された導電性コンタクトピンを設け
   たチェッカーヘッドが設けてあり，基準プリント配線板
   とチェッカーヘッドとを位置合わせした後，基準プリン
   ト配線板を検査すべきプリント配線板に置き換えて通常
   の導通検査を行なえるよう構成され，更に，任意の一直
   線方向であるＸ方向，該Ｘ方向とは異なる一直線方向で
   あるＹ方向，回転方向であるθ方向について，上記基準
   プリント配線板と上記チェッカーヘッドとの位置合わせ
   を行なうことができるよう構成されていると共に，該位
   置合わせに当たっては，上記Ｘ方向，Ｙ方向，θ方向の
   いずれか一つの方向について位置合わせを行なった後，
   他の方向について位置合わせを順次行なうように構成さ
   れていることを特徴とする導通検査装置。