JP2003035738A

JP2003035738A - 部品実装基板の検査方法および部品実装基板用の検査装置

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Publication number: JP2003035738A
Application number: JP2001220081A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kawaike; 襄川池; Kenji Ueda; 建治上田; Kenji Matsui; 健次松井
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2003-02-07
Also published as: DE10232398A1; US6937035B2; US20050255744A1; US20030016026A1; US7250785B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部品実装基板上の不良部位を、基板に非接触
な状態で精度良く検出する。【解決手段】電界または磁界検出用の検出部１を、検
査対象の基板４の上方に配備する。制御装置３は、前記
基板４に通電した状態で検出部１を所定方向に沿って掃
引しながら検出処理を行わせることにより、基板４上に
おける電界分布または磁界分布を検出する。さらに制御
装置３は、前記検出結果をあらかじめ登録されていた基
準データと比較し、両データ間に一致しない部分があれ
ば、前記基板４が不良基板であると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種の部品が実
装された基板（ここでは「部品実装基板」という。）に
ついて、配線パターンの断線や短絡、部品の欠損，位置
ずれ，部品の浮き，半田の不足や過多，部品の故障など
の不良の有無を検査するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の検査として、従来よりインサー
キットテスタを用いた検査が行われている。この検査で
は、部品実装基板４に通電した上で、図２０に示すよう
に、検査対象の配線パターン７や部品６の端子６ａ，６
ｂから２点を選択してテストプローブ３１，３２を当
て、これらプローブ３１，３２を当接させた２点間にお
ける電流，電圧，インピーダンス，または周波数などを
測定しており、測定値が異常値を示したときに前記２点
間に不良が存在すると判別する。

【０００３】このほかに、視覚認識装置を用いた検査が
行われる場合もある。この検査は、検査対象の基板に順
に検査領域を設定しつつ撮像を行い、得られた画像の状
態から不良の有無を判別するもので、係員が画像を視認
して良否判別を行う目視検査型の装置と、コンピュータ
があらかじめ定められた基準データに基づいて不良の有
無を判別する自動検査型の装置とが存在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の部品実装基板は
高密度化し、部品や配線パターンがきわめて小さくなっ
ているため、インサーキットテスタによる検査では、検
査対象の部位にテストプローブを正確に当てるのが困難
となっている。しかも、高密度の部品実装基板にテスト
プローブを当てると、配線パターンが断線するなど、基
板を損傷する虞もある。さらに、安全性が要求される機
器に使用される基板には、二重化回路のような冗長回路
が形成されているが、このような冗長回路に対しては、
各回路が分岐する前の地点と分岐後の地点とにテストプ
ローブを当てるので、一部のパターンに不良が生じて
も、他のパターンが正常であれば、テストプローブによ
る検出電位は通常と同値になり、不良を検出できない、
という問題がある。

【０００５】一方、視覚認識装置を用いた検査では、不
良部位が微小であったり、不良の程度がごくわずかであ
る場合には、その不良を見落としてしまう虞がある。ま
たフェイスダウン実装が採用されている部品について
は、基板との接続部分を基板の表側から確認できないた
め、視覚認識装置による検査は不可能となる。

【０００６】この発明は上記問題点に着目してなされた
もので、部品実装基板上の不良部位を、基板に非接触な
状態で精度良く検出することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】部品実装基板に通電する
と、この基板上の回路構成に応じた電界分布や磁界分布
が発生する。このとき、基板上の所定の配線パターンが
断線または短絡したり、所定の部品が故障するなどの不
良が発生して、この不良部位における電位または電流が
正常時とは異なる値を示していると、これに伴って、電
界や磁界の分布状態も変化する。

【０００８】この発明の第１の方法は、この原理に着目
してなされたもので、検査対象の部品実装基板に通電し
てこの基板上における電界または磁界の分布状態を基板
に非接触な状態で検出し、この検出結果を用いて前記基
板に不良があるか否かを判別するようにしている。

【０００９】基板における電界または磁界の分布状態を
基板に非接触な状態で検出するには、たとえば電界検出
用または磁界検出用のセンサを基板の上方位置に配備
し、このセンサと基板との相対位置関係を変動させなが
ら複数の位置で検出処理を行えばよい。不良の有無の判
別は、上記のようにして検出された電界分布または磁界
分布を、不良部位がない場合に得られるべき理想の分布
状態と比較することによって行うことができる。すなわ
ち検出された分布状態に理想の分布状態と異なる部分が
あれば、この相違する部分に不良が発生していると判別
することができる。

【００１０】つぎに通電されていない部品実装基板に対
しては、電磁誘導作用により基板上の閉ループに渦電流
を発生させることができる。ここで断線や短絡などによ
り閉ループの状態が通常とは異なるものになっている
と、渦電流が発生しなくなったり、正常時とは異なる状
態の渦電流が生じるようになる。

【００１１】この発明の第２の方法は、上記の原理に基
づくもので、部品実装基板に磁界を作用させて基板上の
パターンを含む導体部または基板上のパターン及び実装
部品により形成された閉ループに渦電流を発生させると
ともに、この渦電流により発生する磁界の分布状態を基
板に非接触な状態で検出し、この検出結果を用いて前記
基板に不良があるか否かを判別するようにしている。

【００１２】基板上に渦電流を発生させて、その電流に
伴う磁界の分布状態を検出するには、たとえば誘導磁界
を生成する機能を持つ磁界検出用のセンサを基板の上方
位置に配備し、このセンサと基板との相対位置関係を変
化させながら検出処理を行えばよい。不良部位の有無の
判別については、第１の方法と同様であって、検出され
た磁界分布を、不良部位がない場合に得られるべき理想
の分布状態と比較することによって不良の有無を判別す
ることができる。なお、渦電流は、着目中の回路を中心
とする領域に発生させれば良いが、これに限らず、基板
全体に渦電流を発生させてもよい。

【００１３】つぎに基板上の部品や配線パターンに超音
波を発射してその反射波を受信する場合、部品に割れが
生じたり、部品が位置ずれをおこしたり、傾いたり、あ
るいは配線パターンが断線するなどの不良があると、こ
の不良部位における超音波の反射度合いは正常時とは異
なるものとなり、これに伴って受信される反射波のレベ
ルも変化する。

【００１４】この発明の第３の方法は、上記の原理に基
づくもので、検査対象の部品実装基板から所定距離だけ
離れた位置から所定周波数の超音波を発射して基板から
の反射波を検出し、この検出結果を用いて前記基板に不
良が存在するか否かを判別するようにしている。

【００１５】超音波の送受信は、超音波の送受波機能を
持つセンサにより行うことができる。この場合には、こ
のセンサを基板の上方位置に配備して基板との相対位置
関係を変化させながら基板上の複数位置に対する検出処
理を行うことになる。さらに各位置において検出された
反射波のレベルを、不良部位がない場合に得られるべき
理想のレベルと比較することによって、不良部位の有無
を判別することができる。

【００１６】なお、第１〜３のいずれの方法において
も、不良の有無を判別するには、検査対象の部品実装基
板と同様の構成であり、不良のない良品基板について、
あらかじめ検査対象の基板と同様の条件による検出処理
を行ってその検出結果を基準データとして登録してお
き、検査時に検査対象の部品実装基板について得た検出
結果を前記基準データと比較するのが望ましい。

【００１７】このように上記の各方法では、いずれも撮
像以外の方法により、基板に非接触な状態下で基板を観
測し、不良の有無を反映した物理量を検出して判別処理
を行う。ここで検知された物理量（電界や磁界の変化の
状態、または超音波の反射波のレベル）を、十分に大き
い電圧として取り出すようにすれば、不良部位が微小で
あったり、不良が微細な程度であっても、これらの不良
を精度良く検出することができ、高密度の基板を検査対
象とする場合も、この基板の回路を破損する虞なしに、
精度の良い検査を行うことができる。またフェイスダウ
ン実装による部品を含む回路についても、非接触での検
査を行うことができる。

【００１８】さらにいずれの方法においても、前記部品
実装基板において、冗長回路を構成する配線パターンま
たは部品を含む領域を検査対象とすれば、分岐した回路
のいずれかに発生した不良を検出することができ、検査
精度を大幅に向上することができる。

【００１９】なお、上記の３つの方法のうち、第１の方
法では、通電時の回路に発生した電位や電流に伴う電界
や磁界の変化に基づき不良を検出するようにしているの
で、たとえば短絡などの不良が発生していても、他の回
路との関わりによって不良部位の電位や電流が異常値に
ならない場合は、その不良を検出するのは不可能とな
る。これに対し、第２，第３の方法では、基板に通電し
ない状態で、配線パターンや部品の状態を反映する物理
量を用いた判別処理を行うので、第１の方法では発見で
きなかった不良部位も検出することができる。

【００２０】さらにこの発明は、上記第１〜３の各方法
を用いて部品実装基板を検査する装置を提供する。第１
の方法による装置は、前記部品実装基板に非接触の状態
で配備され、前記基板上における電界または磁界の分布
状態を検出する検出部と、前記検出部と基板との相対位
置関係を調整する位置調整手段と、前記位置調整手段を
制御してあらかじめ定められた基板上の複数位置に検出
部を順に対応させながら検出処理を行わせ、各位置にお
ける検出部からの検出信号を用いて前記基板に不良部位
があるか否かを判別する制御手段とを具備する。

【００２１】上記検出部が電界を検出する場合には、検
出部には、基板と検出部との間に静電容量を生じさせて
これを取り出すための検出電極や、前記検出電極に基板
以外の方向からの電界の影響が及ぶのを防ぐための遮蔽
電極などが組み込まれる。また磁界を用いた判別処理を
行う場合の検出部には、ＭＩ素子のような磁気抵抗素子
や、この素子に高周波電流を流すための発振器などが組
み込まれるほか、この素子の感度を高めるために、バイ
アスマグネットなどのバイアス磁界を発生させる手段を
組み込むのが望ましい。

【００２２】なお、電界，磁界のいずれを検出する場合
も、検出部は、ノイズ成分が除去できるように、電界ま
たは磁界を複数位置で検出し、各位置で得られた検出信
号の差動信号（すなわち所定ピッチにおける電界または
磁界の変化）を出力するように構成されるのが望まし
い。

【００２３】前記位置調整手段は、検出部または基板の
いずれか一方の位置を調整するように構成することがで
きる。あるいは、検出部，基板の双方に位置調整用の機
構を配備し、検出部をＸ方向、基板をＹ方向というよう
に、それぞれ他方とは異なる方向における位置調整を行
うようにしてもよい。

【００２４】制御手段は、前記位置調整手段の位置調整
動作や検出部の検出動作を制御しつつ、検出部からの検
出信号を取り込んで処理を行うもので、コンピュータを
主体とする制御回路として構成することができる。さら
にこの制御回路には、基板上の検査対象領域，各検査対
象領域で検出部を動作させるタイミングなどの検査条
件，不良の有無判定のための基準データなどを記憶する
メモリを組み込むことができる。

【００２５】第２の方法による装置は、部品実装基板に
非接触の状態で配備され、前記基板に磁界を作用させて
基板上のパターンを含む導体部または基板上のパターン
及び実装部品により形成された閉ループに渦電流を発生
させるとともに、この渦電流により基板に生じた磁界の
分布状態を検出する検出部と、前記検出部と基板との相
対位置関係を調整する位置調整手段と、前記位置調整手
段を制御してあらかじめ定められた基板上の複数位置に
検出部を順に対応させながら検出処理を行わせ、各位置
における検出部からの検出信号を用いて前記基板に不良
があるか否かを判別する制御手段とを具備する。

【００２６】この第２の構成の装置における検出部は、
基板に高周波磁界を作用させるための励磁コイルや、渦
電流により発生した磁界を検出するための検出用コイル
または磁気抵抗素子などにより構成することができる。
なお、この構成の検出部も、基板からの磁界を複数位置
で検出し、各検出結果の差動信号を出力するように構成
するのが望ましい。また交流磁界により誘導された電圧
は、回路の構成によって位相にずれが生じる場合がある
ので、前記検出部には、検出対象の位相成分を選択する
ための回路や、複数の位相成分を切り分けて同時に検出
するための回路を組み込むのが望ましい。

【００２７】位置調整手段および制御手段は、第１の方
法による装置と同様に構成することができる。なお、検
出部において位相成分を選択して検出するように構成す
る場合は、検査対象位置毎にどの位相成分を選択するか
を示すデータを設定して判別処理手段のメモリに保存し
ておくとよい。

【００２８】さらに第３の方法による装置は、前記部品
実装基板に非接触の状態で配備され、前記基板に所定周
波数の超音波を発射して基板からの反射波を検出する検
出部と、前記検出部と基板との相対位置関係を調整する
位置調整手段と、前記位置調整手段を制御してあらかじ
め定められた基板上の複数位置に検出部を順に対応させ
ながら検出処理を行わせ、各位置における検出部からの
検出信号を用いて前記基板に不良があるか否かを判別す
る制御手段とを具備する。

【００２９】上記構成の検出部には、超音波の送受信の
ための圧電素子や、この圧電素子からの検知出力を処理
するための回路や、緩衝部材などが組み込まれる。位置
調整手段や制御手段は第１の方法による装置と同様に構
成することができる。

【００３０】上記３つの構成の装置では、いずれも、検
出部を検査対象の部品実装基板に非接触に配備し、検出
部と基板との相対位置関係を変化させながら、基板に非
接触な状態で基板の複数位置に対する検知処理を順に行
い、不良部位の有無を判別する。この判別処理は、基板
上の各検査対象に対する検出を行う都度、実施すること
ができるが、すべての検査対象に対する検出処理が終了
してから判別処理を一括で行うようにしてもよい。さら
に、いずれの構成の装置にも、前記判別処理手段による
判別結果を表示する表示手段、判別結果を外部に出力す
る手段、判別結果を所定の記憶媒体（内部メモリを含
む。）に記憶するための手段などを設けることができ
る。

【００３１】なお、第１の構成の装置を使用する場合
は、検査対象の基板を通電状態にした上で検査を行うの
に対し、第２、第３の構成の装置では、検査対象の基板
に通電せずに検査が行われることになる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施例にか
かる検査装置の概略構成を示す。この検査装置は、部品
実装基板４（以下、単に「基板４」という。）上の配線
パターンの断線や短絡，部品の故障，実装不良などの不
良を、基板４に非接触の状態で検出するためのもので、
基板４の上方位置に配備される検出部１のほか、位置調
整装置２，制御装置３などにより構成される。

【００３３】検査対象の基板４は、搬送用のレール５
ａ，５ｂ上に配備されており、図示しない駆動機構によ
り所定の検査位置まで搬送されて位置決めされる。前記
位置調整装置２は、たとえばＰＬＣであって、前記検出
部１の位置決め機構（図示せず。）を制御して、Ｘ，Ｙ
の各軸方向における検出部１の位置を調整する。

【００３４】制御装置３は、この位置調整装置２および
検出部１の動作を制御して、基板４に不良があるか否か
を判別するためのもので、パーソナルコンピュータによ
り構成される。この制御装置３のメモリ内には、検査対
象の基板４について、実装部品の種類や実装位置，部品
間の配線パターン，検査対象領域，検査のための条件，
検査の判定基準となる基準データ（以下、これらを「検
査用データ」と総称する。）や一連の検査を行うための
プログラムなどが記憶されている。制御装置３は、これ
らプログラムや検査用データに基づき、検出部１を各検
査対象領域に順に移動させた後、この検査対象領域にお
いて、所定方向（たとえばＸ方向）に沿って検出部１を
掃引しながら検出処理を行わせる。

【００３５】すべての検査対象領域に対する検出処理が
終了すると、制御装置３は、各検出信号を基準データと
比較して、前記基板４に不良部位が存在するか否かを判
別する。この判別結果は制御装置３に付属のモニタ３ａ
に表示されるほか、図示しないデータ伝送路を介して他
の機器に送信することも可能である。なお、前記検査対
象領域や基準データは、検査に先立ち、ティーチング処
理により、制御装置３に登録されるものである。

【００３６】上記構成の検査装置は、検査対象の基板４
に通電した状態で検査を行うもので、基板４の表面に生
じる電界または磁界の分布状態を検出部１により検出
し、その分布状態を前記ティーチング処理により登録さ
れた基準データと比較して不良部位の有無を判別するよ
うにしている。

【００３７】図２（１）（２）は、前記基板４の電界分
布を検出する場合の検出部１の構成を示す。この実施例
の検出部１は、ケース本体１０の内部に２個のセンサユ
ニット１１Ａ，１１Ｂを並列に配備して成るもので、基
板４上の部品６や配線パターン７の上方に位置決めされ
て検出処理を行う。各センサユニット１１Ａ，１１Ｂ
は、図２（２）の断面図に示すように、それぞれ円筒ケ
ース１３Ａ，１３Ｂの内部に、検出電極１４Ａ，１４
Ｂ，遮蔽電極１５Ａ，１５Ｂ，センサ基板１６Ａ，１６
Ｂなどを収容した構成をとる。検出電極１４Ａ，１４Ｂ
は平板状であって、前記円筒ケース１３Ａ，１３Ｂの下
部位置でその上下面が水平になるように支持される。一
方、遮蔽電極１５Ａ，１５Ｂは、一端が開放された円筒
状に形成されており、その開放端を下方に向けて検出電
極１４Ａ，１４Ｂを取り囲むように配備される。なお、
この遮蔽電極１５Ａ，１５Ｂの上面には、検出電極１４
Ａ，１４Ｂからの配線を通すための孔部１２Ａ，１２Ｂ
（図３に示す。）が設けられる。

【００３８】図３は、上記検出部１の電気構成を示す。
各センサユニット１１Ａ，１１Ｂの検出電極１４Ａ，１
４Ｂは、それぞれ高抵抗１９Ａ，１９Ｂを介してグラン
ド電位に接続されており、この接続により基板４と検出
電極１４Ａ，１４Ｂとの間の静電容量に応じた電圧が取
り出される。（以下、この電圧を「検出電圧」とい
う。）各検出電圧は差動増幅器１７に入力されており、
この差動増幅器１７からの差動信号Ｖioが制御装置３に
入力される検出信号となる。さらに、各検出電極１４
Ａ，１４Ｂによる検出電圧は、それぞれバッファ回路１
８Ａ，１８Ｂを介して同じセンサユニットの遮蔽電極１
５Ａ，１５Ｂに与えられている。これにより、遮蔽電極
１５Ａ，１５Ｂは検出電極１４Ａ，１４Ｂと同電位に設
定されて、検出電極１４Ａ，１４Ｂと遮蔽電極１５Ａ，
１５Ｂとの間に静電容量が生じるのが防止され、各検出
電極１４Ａ，１４Ｂに、基板４側からの電界のみを作用
させることができる。

【００３９】なお、上記図３の回路構成のうち、差動増
幅器１７の手前までの回路は、電極１３Ａ，１３Ｂ，１
４Ａ，１４Ｂを除き、各センサユニット１１Ａ，１１Ｂ
毎に前記センサ基板１６Ａ，１６Ｂに搭載される。また
差動増幅器１７は、図示しない制御装置３へのインター
フェース回路などとともに、前記ケース本体１０内の他
の基板に搭載される。

【００４０】図４は、基板４上の電界分布と前記検出部
１による検出結果との関係であって、図４（１）は、基
板４上の所定方向に沿う電界分布を、図４（２）は、図
４（１）の電界分布を差動処理した結果（前記差動信号
Ｖio）を、それぞれ示す。図中、各破線間の間隔Ｐは前
記検出電極１４Ａ，１４Ｂ間の距離に相当するもので、
図４（２）は、図４（１）の横軸に示す各位置に検出電
極１４Ａ，１４Ｂ間の中間位置を対応させて差動処理を
行った場合に得られる差動信号Ｖioを示している。（た
とえば図４（２）において、各破線間の中間位置の矢印
ａ〜ｄは、各検出電極１４Ａ，１４Ｂが各破線の位置に
対応しているときに得られる差動信号Ｖioのレベルを示
す。）

【００４１】上記の構成によれば、各検出電極１４Ａ，
１４Ｂからの検出電圧の差動信号をとることにより、各
検出電極１４Ａ，１４Ｂ間の間隔Ｐを空間フィルタとし
て機能させて基板４の構成に起因する電界以外のノイズ
を除去することができるので、前記基板４上の部品６や
配線パターン７の状態を反映した電界分布を検出するこ
とができる。

【００４２】図５は、前記検出部１の掃引方向（図中、
矢印ｓｗで示す。）とセンサユニット１１Ａ，１１Ｂの
配置との関係を示す。図５（１）の配置によれば、各検
出電圧の差動処理は、掃引方向ｓｗに沿う方向で行われ
ることになり、また図５（２）の配置によれば、掃引方
向ｓｗに直交する方向で行われることになるが、第１の
構成の検査装置では、図５（１）（２）のいずれの配置
を採用してもよい。また図５（３）に示すように、さら
に前記センサユニット１１Ａ，１１Ｂと同じ構成のセン
サユニット１１Ｃ，１１Ｄを導入して、これら２組のセ
ンサユニットにより、掃引方向ｓｗに沿う方向と掃引方
向ｓｗに直交する方向との２方向における電界分布の差
動処理を行うようにしてもよい。

【００４３】つぎに図６は、基板４の磁界分布を検出す
るようにした場合の検出部１の構成を示す。なお、この
検出部１も外観は電界検出用の検出部１と同様であっ
て、２個のセンサユニット１１Ａ，１１Ｂを収容したケ
ース本体１０は、検査対象位置の上方で移動可能に支持
される。

【００４４】各センサユニット１１Ａ，１１Ｂは、図２
（２）と同様の構成の円筒ケース１３Ａ，１３Ｂ内の下
部位置に、ＭＩ素子１０１Ａ，１０１Ｂを配備するとと
もに、その上方にバイアスマグネット１０２Ａ，１０２
Ｂ，センサ基板１６Ａ，１６Ｂなどを収容して成る。Ｍ
Ｉ素子１０１Ａ，１０１Ｂは、磁界の変化に応じてイン
ピーダンスが変化する特性を具備するもので、このＭＩ
素子１０１Ａ，１０１Ｂに高周波電流を印加することに
より前記インピーダンスの変化を電圧として取り出すこ
とができる。またバイアスマグネット１０２Ａ，１０２
Ｂは、前記ＭＩ素子１０１Ａ，１０１Ｂの検出領域にバ
イアス磁界を設定するためのものである。

【００４５】図７は、ＭＩ素子に所定の周波数の電流を
与えたときのインピーダンスが磁界の変化によってどの
ように変化するかを示したものである。このようにＭＩ
素子のインピーダンスは２次曲線状に変化するので、こ
の曲線において、インピーダンスがリニアな状態で変化
する（図中の矢印ｒが示す付近の変化をいう。）ときの
磁界Ｈをバイアス磁界として設定することにより、ＭＩ
素子の検出感度を向上させることができる。

【００４６】図８は、前記第２の検出部１の電気構成を
示す。図中、１０３は、発振器であって、数１０ＭＨｚ
の高周波電流を生成する。この高周波電流は、それぞれ
抵抗１０４Ａ，１０４Ｂを介して各ＭＩ素子１０１Ａ，
１０１Ｂに印加されるもので、ＭＩ素子１０１Ａから発
生した交流電圧はダイオードＤ_A，コンデンサＣ_Aから成
る整流回路により平滑化され、第１の検出電圧が取り出
される。同様に、ＭＩ素子１０１Ｂについては、ダイオ
ードＤ_B，コンデンサＣ_Bによって第２の検出電圧が取り
出される。さらにこれらの検出電圧は差動増幅器１０５
に入力されて、検知信号となる差動信号Ｖioが生成され
る。

【００４７】このように、この磁界検出用の検出部１で
は、２個のセンサユニット１１Ａ，１１Ｂにより、所定
間隔だけ離れた２カ所からの磁界を検出し、その差動信
号をとることによってノイズを除去するので、前記基板
４上の部品６や配線パターン７の状態を精度良く反映し
た磁界分布を検出することができる。なお、この第２の
検出部１についても、図５に示したのと同様に、掃引方
向ｓｗに沿う方向、掃引方向に直交する方向のいずれに
対しても、磁界の差動検出処理を行うことができる。ま
た４個のセンサユニット１１Ａ〜１１Ｄを用いて、２方
向に対する差動検出処理を同時に行うこともできる。

【００４８】図９は、配線パターンや基本的な部品（抵
抗，ダイオード，コンデンサ）について、それぞれ正常
時，断線時，短絡時の各電流モードを示す。また図１０
は、これらの配線パターンや部品により冗長回路が構成
された場合を想定して、同様に３つのケースにおける電
流モードを示す。なお、各図中、Ｖｓは電源電圧であ
り、Ｒｓは電流制限抵抗である。また図中、左欄に回路
とともに示す矢印は、電流Ｉが流れる方向を示す。（こ
の電流Ｉは、交流，直流のいずれにもなり得る。）また
断線，短絡の各欄において、正常時と異なる電流モード
は、下線付きで示してある。なお、図１０では、１番上
の回路に断線や短絡が生じる場合を想定している。

【００４９】通常の配線パターンや部品においては、図
９に示すように、断線時の電流はゼロとなる。このよう
に基板４の所定の回路に電流が流れない状態が生じる
と、基板４の電界分布や磁界分布も変動するから、この
変化を検出することによって断線した部位を検出するこ
とができる。また短絡により、電流Ｉが過電流になった
場合も同様に、その変化が基板４の電界分布や磁界分布
に反映されるので、この変化を検出することによって短
絡した部位を検出することができる。

【００５０】また冗長回路については、図１０に示すよ
うに、一部の配線パターンや部品に断線が生じても、回
路全体を流れる電流Ｉは正常時と同様となる。しかしな
がら断線の生じた部位における電流ｉ１がゼロとなるの
で、この電流変化により基板４の電界分布や磁界分布が
変動し、この変化を検出することによって断線した部位
を検出することができる。また短絡によって回路に流れ
る電流Ｉが過電流になる場合にも、同様に、この電流変
化による電界分布や磁界分布の変化を検出することによ
って、短絡した部位を検出することができる。

【００５１】なお、短絡時に、短絡した先の回路構成に
よっては、電流Ｉに変化が生じないことがある。（図中
の下線を付けていない電流モードがこれに相当する。）
この場合は、電界分布や磁界分布も殆ど変化しないの
で、検出は不可能となる。ただしコンデンサにおいて
は、短絡時には常に電流が流れるようになるので、検出
時間を長くしたり、複数回の検出を行うことで、不良を
判別することができる（図９の）。またダイオードや
コンデンサによる冗長回路では、図１０のに示すよ
うに、短絡の発生していない部品を流れる電流（ｉ２，
ｉ３）がゼロとなるので、電界分布や磁界分布の変化に
より不良部位を検出することが可能となる。

【００５２】このように前記検査装置によれば、基板４
に非接触な状態で不良を検出することができるから、検
査時に基板４を損傷する虞がない。また微小な不良であ
っても、その不良部位における電位や電流に変化が見ら
れる場合であれば、電界分布や磁界分布の変化により前
記不良を精度良く検出することができる。

【００５３】つぎに述べる第２の検査装置は、上記第１
の検査装置では検出できなかった不良も含めて検出でき
るようにしたものである。この装置は、基板４には通電
せずに、検出部１から高周波誘導磁界を与えることによ
って基板４上の閉ループに渦電流を発生させ、この渦電
流によって基板４上に生じた磁界を測定することによっ
て不良の有無を検出するようにしている。

【００５４】通電されていない基板４に高周波誘導磁界
を作用させると、図１１（１）〜（５）に示すように、
基板４上の閉ループを構成する回路に渦電流が発生す
る。（図中、渦電流の流れる方向を破線の矢印で示
す。）このような閉ループにおいて、断線や短絡により
閉ループの状態が変化すると、渦電流の流れる範囲や強
さなども変動するので、渦電流によって生じる磁界分布
も正常時とは異なる状態になる。よってこの渦電流によ
る磁界の分布状態が適正であるか否かをチェックするこ
とにより、基板４上に不良があるか否かを判別すること
ができる。

【００５５】図１２は、この第２の検査装置に使用する
検出部１Ｔの一構成例を示す。なお、検査装置全体の構
成は、図１と同様であるので、図示および説明は省略す
る。この実施例の検出部１Ｔは、電磁誘導機能を具備す
るセンサ本体部１１０と処理回路１１１とにより構成さ
れる。センサ本体部１１０は、基板に高周波誘導磁界を
作用させるための励磁コイル１１２や、この誘導磁界に
よる渦電流により発生した磁束を検出するための差動コ
イル１１３を具備するもので、たとえばケース体内の上
方位置に励磁コイル１１２を配備し、その下方の基板表
面に近い位置に差動コイル１１３を配備することができ
る。なお、図中の１１４は、励磁コイル１１２に高周波
電流を流すための発振器であり、１１５は、励磁コイル
１１２とグランド電位との間に介在する抵抗である。

【００５６】前記処理回路１１１は、位相回路１１６，
プリアンプ１１７，掛け算回路１１８，積分回路１１９
などにより構成される。前記差動コイル１１３は、基板
４からの磁束のうち、前記励磁コイル１１２により誘導
された磁束を取り除いて、渦電流によって生じた磁束の
みを検出するためのもので、この差動コイル１１３で発
生した誘導電圧は、プリアンプ１１７を介して掛け算回
路１１８に入力される。

【００５７】前記位相回路１１６は、励磁コイル１１２
からグランドへの接続経路から前記高周波電流を与えら
れて、この電流の示す位相と同位相またはこの位相から
所定量だけずれた位相を持つ信号を設定する。（以下、
この位相回路に設定された位相を「設定位相」とい
う。）この設定位相は掛け算回路１１８に与えられ、これによ
り前記差動コイル１１３の誘導電圧から前記設定位相を
持つ信号が取り出される。この検出された信号は、さら
に積分回路１１９において積分処理を施され、その処理
結果が最終の検出信号Ｖioとして制御装置３に出力され
る。

【００５８】ここで、前記励磁コイル１１２を流れる電
流をｉｄ，励磁コイル１１２によって発生する励磁磁界
をΦｄ，この励磁磁界によって基板４の回路上に誘起さ
れる電圧をｅｄとすると、Φｄ，ｅｄは、つぎの(1)(2)
式により表される。なお、(1)式のＮｃは、励磁コイル
１１２のインダクタンスや巻数により決定される係数で
ある。 Φｄ＝ｉｄ・Ｎｃ・・・(1) ｅｄ＝−ｄΦｄ／ｄｔ＝−ＪωΦｄ・・・(2)

【００５９】さらに抵抗，コンデンサ，コイルが含まれ
る回路においては、前記誘起電圧ｅｄにより回路を流れ
る渦電流ｉｅは、つぎの(3)式のようになる。ｉｅ＝Ｚ/ｅｄ＝（Ｒ＋ｊωＬ−ｊ１／ωｃ）／−ｊωΦｄ＝−ｊＲ／ωΦｄ−Ｌ／Φｄ＋１／ω²ｃΦｄ・・・(3)

【００６０】さらにこの渦電流ｉｅにより発生する発生
する磁界Φｅは、(4)式のようになり、よって差動コイ
ル１１３で誘起される電圧Ｅｅは、(5)式により表すこ
とができる。なお、(4)式中のＮｓは、回路構成により
決まる係数である。 Φｅ＝ｉｅ・Ｎｓ・・・(4) Ｅｅ＝−ｄΦｅ／ｄｔ＝−ｊωΦｅ＝Ｒ・Ｎｓ／Φｄ＋ｊωＬ・Ｎｓ／Φｄ−ｊ１／ωｃ・Ｎｓ／Φｄ（同位相成分）（９０°遅れ成分）（９０°進み成分）・・・(5)

【００６１】このように前記差動コイル１１３では、抵
抗，コイル，コンデンサの各成分を反映した誘起電圧が
得られるので、たとえば前記位相回路１１６に誘導磁界
よりも９０°進んだ位相を設定して、コンデンサの成分
を反映した誘起電圧を検出した後、前記設定位相を誘導
磁界よりも９０°遅れた位相に切り替えてコイルの成分
を反映した誘起電圧を検出するなど、設定位相の切替え
により、各部品種に起因する誘導電圧を切り分けて検出
することができる。なお、この場合の位相回路１１６の
切替えは、前記制御装置３により制御することができ
る。

【００６２】図１３および図１４は、検出部１Ｔの他の
構成を示す。図１３の検出部１Ｔでは、センサ本体部１
１０において、前記差動コイル１１２に代えて、一対の
ＭＩ素子１０１Ａ，１０１Ｂからの差動信号により渦電
流により生じた磁界を検出するようにしている。なお、
ＭＩ素子１０１Ａ，１０１Ｂによる差動信号を得るため
の構成は前記図８と同様であり、処理回路１１１の構成
は前記図１２と同様であるので、ここでは各部に前出と
同じ符号を付すことによって詳細な説明を省略する。

【００６３】つぎに図１４に示す検出部１Ｔは、センサ
本体部１１０の構成は前記図１２と同様であるが、処理
回路１１１では、位相回路１１６，掛け算回路１１８，
および積分回路１１９の組合せが３組並列に配備され
る。（図中、各組合せをａ，ｂ，ｃに区分して示す。）
さらに各積分回路１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃの後段
には、ベクトル処理部１２０が設けられている。

【００６４】各位相回路１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ
には、それぞれ励磁コイル１１２による誘導磁界と同位
相、９０°遅れた位相、９０°進んだ位相が設定され
る。各掛け算回路１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃには、
それぞれ前記差動コイル１１３の誘導電圧が同時に与え
られるとともに、前段の位相回路１１６ａ，１１６ｂ，
１１６ｃによる設定位相が入力される。これにより差動
コイル１１３で発生した誘導電圧に含まれる抵抗成分，
コイル成分，コンデンサ成分が同時に切り分けて検出さ
れるもので、検出された各成分は、積分回路１１９ａ，
１１９ｂ，１１９ｃを経て、ベクトル処理部１２０に入
力される。

【００６５】ベクトル処理部１２０は、検出された各成
分をディジタル処理した後、これらの成分を３次元ベク
トルの各要素とする配列データ、またはこのベクトルの
方向や長さを示すデータを作成し、これを検出信号とし
て出力する。

【００６６】上記第２の構成の検査装置によれば、基板
４を検査位置に搬送した後、この基板４に通電しない状
態で検査部１Ｔを各検査対象領域に順に位置決めして検
査を行う。各検査対象領域では、基板４に高周波誘導磁
界を作用させつつ、検査対象領域から渦電流により生じ
た磁界分布を検出して、これをあらかじめ登録された基
準データと比較することになる。ここで、前記したよう
に、断線，短絡などの不良によって基板４上の閉ループ
が正常時と異なる状態になっていれば、基準データとは
異なる磁界分布が得られるから、基板４に通電した場合
には電位や電流に反映されないような不良でも、精度良
く検出することができる。

【００６７】つぎに示す第３の検査装置も、第２の検査
装置と同様に、基板４に通電しない状態で検査を行うも
のであるが、この装置では、前出の磁界や電界に代え
て、超音波を用いて基板４上の不良を検出するようにし
ている。なお、この第３の検査装置においても、位置調
整装置２や制御装置３については、前記第１，第２の構
成の装置と同様であるので、以下では、検出部１の構成
のみを説明し、検査装置全体の構成についての図示およ
び説明は省略する。

【００６８】図１５は、この第３の検査装置に使用され
る検出部１Ｓの構成例を示す。この実施例の検出部１Ｓ
は、円筒状ケース体１３０を本体とするもので、図示し
ない位置調整機構によって、基板４の上方において移動
可能に支持される。このケース体内の下部位置には、圧
電素子１３２および音響整合層１３３が上下に積層され
るとともに、後記する処理回路が搭載されたセンサ基板
１３４，このセンサ基板１３４と圧電素子１３２とを中
継する電極端子１３５ａ，１３５ｂなどが組み込まれて
成る。

【００６９】前記圧電素子１３２は、図示しない高周波
発振器からの駆動電流を受けて振動して超音波を発生さ
せるとともに、基板４からの反射波を受信してその受波
レベルに応じた電圧を生成する。音響整合層１３３は、
この圧電素子１３２で発生した超音波に振動特性の整合
処理を施してから空気中に伝搬させる。なお、前記ケー
ス体１３０内において、圧電素子１３２は、振動による
位置ずれを起こさないように、樹脂緩衝材１３６により
側方および上方を取り囲まれており、さらにこの上方位
置において、前記電極端子１３５ａ，１３５ｂが端子ホ
ルダ１３７により支持される。

【００７０】図１６は、前記圧電素子１３２からの出力
（図中、「圧電出力ΔＶｉ」と示す。）を処理するため
の処理回路１４０の構成例を示す。この処理回路１４０
は、基板４からの反射波を受信するタイミングで圧電出
力ΔＶｉを取り込んで、これを増幅処理するためのもの
で、オペアンプ１４１を主体とする。なお、このオペア
ンプ１４１は、反射波を受信しなかった場合の検出電圧
のオフセットレベルを調整できるように、正帰還型に構
成されており、帰還抵抗１４２，１４３やオフセット電
圧設定用の抵抗１４５，１４６が接続されるほか、＋側
入力と出力との間に、ヒステリシス調整用の抵抗１４４
が配備される。

【００７１】前記オペアンプ１４１の前段には、プレア
ンプ１４７およびゲート回路１４８が、後段にはバッフ
ァ回路１４９が、それぞれ配備される。ゲート回路１４
８には、図示しない制御回路または前記制御装置３より
制御信号が与えられており、ゲート回路１４８が開いて
いる間の圧電出力ΔＶｉがオペアンプ１４１に取り込ま
れて増幅された後、後段のバッファ回路１４９を介した
信号Ｖioが、検出信号として制御装置３に入力される。
なお、前記制御信号は、前記圧電素子１３２が超音波を
送信してから基板４からの反射波を受信するまでゲート
を閉じた後、所定時間、ゲートを開けるように設定され
る。

【００７２】図１７は、超音波の送受信により不良の検
出が可能な事例を示す。図１７（１）は、正常な実装状
態の部品６に対する検出処理を示すもので、基板４に送
信する超音波のレベル（以下、「送信波レベル」とい
う。）をＦｔ、この部品から受信した反射波のレベル
（以下、「受波レベル」という。）をＦｒとして示して
いる。一方、図１７（２）〜（４）は、部品６またはそ
の実装状態に不良が生じた場合の検出処理であって、前
記図１７（１）と同じ送信レベルＦｔの送信波に対し、
それぞれＦｒ１，Ｆｒ２，Ｆｒ３の各受波レベルを持つ
反射波が得られたものとして示している。なお、図中の
８は、半田の部分である。

【００７３】図１７（２）は、部品６に割れが生じた
り、または部品の内部で断線している状態下での検出処
理を示す。この場合、送信波の一部が部品６内で吸収さ
れてしまうため、受波レベルＦｒ１は、正常時のレベル
Ｆｒよりも小さくなると考えることができる。

【００７４】図１７（３）は、半田過多による中空半田
や半田過少などの半田付け不良及び部品の浮きが生じて
いる場合の検出処理を示す。このような半田付け不良の
ある部品６に超音波を与えると、半田付け部位８の中空
部や部品６で局所振動が起こって、送信波の一部が配線
パターン７や部品６に吸収されたり、正常時とは異なる
方向に反射するなどの現象が起こる。したがってこの場
合も、受波レベルＦｒ２は、正常時のレベルＦｒよりも
小さくなると考えることができる。

【００７５】図１７（４）は、配線パターン７に割れや
断線が生じた場合の検出処理を示す。このような不良が
ある部位に超音波を与えた場合にも、分断された配線パ
ターン７や部品６での局所振動によって送信波の一部が
配線パターン７や部品６に吸収されたり、正常時とは異
なる方向に反射するなどの現象が起こる。したがってこ
の場合も、前記図１７（２）（３）と同様に、受波レベ
ルＦｒ３は、正常時のレベルＦｒよりも小さくなると考
えることができる。

【００７６】このように基板４に不良が生じると、正常
時と同じレベルＦｔの超音波を作用させても、超音波の
反射状態などの変化により、検出部１への反射波のレベ
ルが変化するようになる。したがって送信波の条件を一
定にして各検出対象領域からの反射波を受信し、その反
射波のレベルをあらかじめ登録された基準データと比較
することにより、各種の不良の有無を精度良く検出する
ことができる。

【００７７】なお、基板４上の検査対象領域はきわめて
小さいため、この第３の検査装置で使用する検出部１
は、局所的に急峻な立ち上がりを示す超音波を出射でき
るように構成するのが望ましい。

【００７８】また特定の周波数の超音波を検査対象領域
に送信して、インパルスを与えてその反射波の周波数ス
ペクトルを見るようにすると、検査対象領域が良好であ
る場合と不良がある場合によって、前記反射波の周波数
スペクトルに差が生じる。そこで、前記超音波の周波数
を所定の周波数範囲内で可変設定できるようにすれば、
ある設定周波数による超音波を送信し、同調周波数を持
つ反射波の成分を取り出すことにより、良否判定を行う
ことが可能となる。さらに送信波のレベルを可変設定で
きるようにすれば、送信波レベルを、前記同調周波数を
持つ反射波を受信するのに最適なレベルに調整して、よ
り精度の高い検査を行うことができる。

【００７９】上記第１〜３の検査装置は、いずれも、検
査に先立ち、検査対象領域や良否判定のための基準デー
タを制御装置３内に登録するティーチング処理を行った
上で、検査を実行する。これらティーチング処理や検査
の主要な流れは、いずれの検査装置にも共通するので、
以下、これらの共通する処理の流れについて簡単に説明
する。なお、以下の説明では、各検査装置の検査部１，
１Ｓ，１Ｔについては、便宜上、「検査部１」と総称す
る。

【００８０】図１８は、ティーチング時の処理手順を示
す。（以下、各ステップは「ＳＴ」として示す。）このティーチングは、不良部位の存在しない良好な基板
（以下、これを「基準基板」という。）を用いて行われ
る。まずＳＴ１では、基準基板を検査位置に搬入する。
なお、第１の検査装置を使用している場合は、このＳＴ
１の段階で基板を通電状態にするが、第２，第３の検査
装置を使用している場合は、基板へは通電しないで以下
の処理に進む。

【００８１】つぎのＳＴ２では、オペレータによる検査
対象領域の設定を受け付ける。さらにこの設定がなされ
ると、その検査対象領域の設定位置や大きさなどをメモ
リ内に登録し、つぎのＳＴ３に進む。

【００８２】なお、ＳＴ２では、あらかじめ記憶された
基板のマップ情報を表示させて、オペレータにこのマッ
プ上で検査対象領域を指定させるなどの方法により、検
査対象領域の設定データを簡単に取り込むことができ
る。または、検査対象領域としてあらかじめデフォルト
の設定データを登録しておき、ＳＴ２では、この設定デ
ータを表示するなどしてオペレータに確認を求め、修正
の指示があったときのみ、設定データを変更するように
してもよい。なお、検査対象領域は任意の大きさに設定
することができる。また冗長回路が設定されている場合
は、この冗長回路全体を含むような検査対象領域を設定
してもよく、または分岐した各回路毎に検査対象領域を
設定するようにしてもよい。

【００８３】こうして検査対象領域が設定されると、Ｓ
Ｔ３では、最初の検査対象領域に検出部１を移動させ
る。そしてこの検査対象領域において検出部１を掃引し
つつ、複数の位置で検出処理を行わせ、その処理結果を
示す検出信号を取り込んで、基準データとしてメモリに
登録する（ＳＴ４，５）。なお、この検出信号の取込み
は、検査対象領域内でオペレータにより指定された位置
に対して行っても良いが、所定の間隔毎に順次検出処理
を行うようにしてもよい。

【００８４】また第２の検査装置を使用する場合は、前
記ＳＴ４において、検査対象領域内の部品種に応じて、
位相回路１１６への設定位相や設定位相の切替えの順序
を決定し、これを検査条件としてメモリ内に登録するこ
とができる。また第３の検査装置を使用する場合は、Ｓ
Ｔ４において、前記ゲート回路１４８を開閉するタイミ
ングを決定し、これを検査条件としてメモリ内に登録す
ることができる。このようにして検査対象領域内での処
理が終了すると、ＳＴ５が「ＹＥＳ」となり、さらにＳ
Ｔ６からＳＴ３に戻った後に、つぎの検査対象領域に対
し、同様の処理を実行する。

【００８５】以下、同様にして、検出部１を各検査対象
領域に順に移動させて、領域内を掃引しつつ検出処理を
行うことにより、基準データが蓄積されていく。なお、
各基準データは、検出部１から得た検出信号の値に加え
て、その検出信号を得たときの検出部１の座標位置を対
応づけたデータ構成をとるのが望ましい。このようにし
てすべての検査対象領域に対する処理が終了すると、Ｓ
Ｔ６が「ＹＥＳ」となって、ティーチング処理が終了す
る。

【００８６】図１９は、検査時の処理手順を示す。な
お、この図１９では、先のティーチングの手順と混同し
ないように、各処理のステップをＳＴ１１以下の符号に
より示す。まず最初のＳＴ１１では、検査対象の基板４
を搬入して検査位置に位置決めする。なお、このとき
も、第１の検査装置を使用する場合は、基板４を通電状
態にするのに対し、第２，第３の検査装置を使用する場
合は、基板４に通電しないまま以下の処理を実行す
る。）

【００８７】つぎのＳＴ１２では、前記メモリに登録さ
れた検査対象領域を読み出し、ＳＴ１３では、この検査
対象領域に検出部１を移動させる。つぎに、前記検査対
象領域内において検出部１を掃引しつつ、前記基準デー
タに対応する各位置毎に検出処理を行う（ＳＴ１４，１
５）。この処理により得た検出信号は、検査データとし
てメモリ内に蓄積される。

【００８８】前記検査対象領域内の処理が終了すると、
ＳＴ１５が「ＹＥＳ」となってＳＴ１６へと進み、前記
検査データと基準データとを比較する。なお、この比較
処理では、たとえば検査データと基準データとの差をと
り、その差分値が所定のしきい値を越える場合には、両
者は不一致であると判定する。

【００８９】上記の比較処理において基準データに一致
しない検査データがあると、つぎのＳＴ１７が「ＹＥ
Ｓ」となってＳＴ１８に進み、この検査データを得た位
置や不一致の度合いなどを、不良情報としてメモリに保
存する。この後、ＳＴ１９からＳＴ１２に戻り、つぎの
検査対象領域に対して同様の処理を実行する。

【００９０】このようにしてすべての検査対象領域に対
する処理が終了すると、ＳＴ１９が「ＹＥＳ」となって
ＳＴ２０に進み、メモリ内に不良情報が保存されている
か否かをチェックする。ここで不良情報が保存されてい
なければ、ＳＴ２１に進んで検査対象の基板４を良基板
と判定する。他方、不良情報が保存されている場合は、
ＳＴ２２に進んで、前記検査対象の基板４を不良基板で
あると判定する。

【００９１】こうして良，不良のいずれかの判定が終了
すると、ＳＴ２３に進んで、この判定結果を出力する。
なお、ＳＴ２２の不良判定を行った場合には、前記判定
結果とともに、不良情報や検査対象領域の位置などの詳
細情報を出力するのが望ましい。

【００９２】

【発明の効果】上記したように、この発明では、部品実
装基板に非接触な状態で基板を観測して、不良の有無を
反映した物理量を検出して判別処理を行うので、高密度
の基板を検査対象とする場合も、この基板の回路を破損
する虞なしに、精度の良い検査を行うことができる。ま
たフェイスダウン実装による部品を含む回路について
も、基板に非接触の状態で検査を行うことができる。特
に、この発明の第２，第３の方法によれば、基板に通電
しない状態で磁界や超音波を作用させ、この作用により
発生する物理量（渦電流による磁界，超音波の反射波）
を用いて判別処理を行うので、基板に通電した検査で
は、電位や電流が変化しないために発見できなかった不
良も検出することが可能となり、検出精度を大幅に向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる第１の検査装置の概略構成を
示す図である。

【図２】検出部の内部構成を示す図である。

【図３】検出部の電気構成を示す図である。

【図４】基板上の電界分布と検出部による検出結果との
関係を示すグラフである。

【図５】検出部の掃引方向とセンサユニットの配置との
関係を示す図である。

【図６】検出部の他の構成を示す図である。

【図７】ＭＩ素子の特性曲線を示す図である。

【図８】図６の検出部の電気構成を示す図である。

【図９】基本的な回路における電流モードを事例毎に示
す図である。

【図１０】冗長回路における電流モードを事例毎に示す
図である。

【図１１】渦電流の発生例を示す図である。

【図１２】第２の検査装置に使用される検出部の電気構
成を示す図である。

【図１３】第２の検査装置に使用される検出部の他の電
気構成を示す図である。

【図１４】第２の検査装置に使用される検出部の他の電
気構成を示す図である。

【図１５】第３の検査装置に使用される検出部の構成を
示す図である。

【図１６】図１５の検出部の電気構成を示す図である。

【図１７】超音波の送受信により不良の検出が可能な事
例を示す図である。

【図１８】ティーチング処理の手順を示すフローチャー
トである。

【図１９】検査の手順を示すフローチャートである。

【図２０】従来の検査方法を示す図である。

【符号の説明】

１検出部２位置調整装置３制御装置４部品実装基板１４Ａ，１４Ｂ検出電極１０１Ａ，１０１ＢＭＩ素子１１２励磁コイル１１３差動コイル１３２圧電素子

【手続補正書】

【提出日】平成１４年７月３日（２００２．７．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】この発明の第１の方法は、この原理に着目
してなされたもので、検査対象の部品実装基板に通電
し、この部品実装基板に非接触な状態を維持しながら基
板に対する相対位置を変化させて前記基板上における電
界または磁界の分布状態を検出し、この検出結果を用い
て前記基板に不良があるか否かを判別するようにしてい
る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】基板に非接触の状態を維持しながら基板に
対する相対位置を変化させて前記基板における電界また
は磁界の分布状態を検出するには、たとえば電界検出用
または磁界検出用のセンサを基板の上方位置に配備し、
このセンサを基板の表面に沿う方向に掃引しながら複数
の位置で検出処理を行えばよい。不良の有無の判別は、
上記のようにして検出された電界分布または磁界分布
を、不良部位がない場合に得られるべき理想の分布状態
と比較することによって行うことができる。すなわち検
出された分布状態に理想の分布状態と異なる部分があれ
ば、この相違する部分に不良が発生していると判別する
ことができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】基板上に渦電流を発生させて、その電流に
伴う磁界の分布状態を基板に非接触な状態で検出するに
は、たとえば誘導磁界を生成する機能を持つ磁界検出用
のセンサを基板の上方位置に配備し、このセンサと基板
との相対位置関係を変化させながら検出処理を行えばよ
い。不良部位の有無の判別については、第１の方法と同
様であって、検出された磁界分布を、不良部位がない場
合に得られるべき理想の分布状態と比較することによっ
て不良の有無を判別することができる。なお、渦電流
は、着目中の回路を中心とする領域に発生させれば良い
が、これに限らず、基板全体に渦電流を発生させてもよ
い。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】なお、上記図３の回路構成のうち、差動増
幅器１７の手前までの回路は、電極１４Ａ，１４Ｂ，１
５Ａ，１５Ｂを除き、各センサユニット１１Ａ，１１Ｂ
毎に前記センサ基板１６Ａ，１６Ｂに搭載される。また
差動増幅器１７は、図示しない制御装置３へのインター
フェース回路などとともに、前記ケース本体１０内の他
の基板に搭載される。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８６】図１９は、検査時の処理手順を示す。な
お、この図１９では、先のティーチングの手順と混同し
ないように、各処理のステップをＳＴ１１以下の符号に
より示す。まず最初のＳＴ１１では、検査対象の基板４
を搬入して検査位置に位置決めする。なお、このとき
も、第１の検査装置を使用する場合は、基板４を通電状
態にするのに対し、第２，第３の検査装置を使用する場
合は、基板４に通電しないまま以下の処理を実行する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井健次京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 2G014 AA01 AA02 AA03 AB59 AC09 5E319 AC01 CD52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品実装基板を検査するための方法であ
って、前記部品実装基板に通電してこの基板上における電界ま
たは磁界の分布状態を基板に非接触な状態で検出し、こ
の検出結果を用いて前記基板に不良があるか否かを判別
することを特徴とする部品実装基板の検査方法。
【請求項２】部品実装基板を検査するための方法であ
って、前記部品実装基板に磁界を作用させて基板上のパターン
を含む導体部または基板上のパターン及び実装部品によ
り形成された閉ループに渦電流を発生させるとともに、
この渦電流により発生する磁界の分布状態を基板に非接
触な状態で検出し、この検出結果を用いて前記基板に不
良があるか否かを判別することを特徴とする部品実装基
板の検査方法。
【請求項３】部品実装基板を検査するための方法であ
って、前記部品実装基板に所定距離だけ離れた位置から所定周
波数の超音波を発射して基板からの反射波を検出し、こ
の検出結果を用いて前記基板に不良があるか否かを判別
することを特徴とする部品実装基板の検査方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載された部
品実装基板の検査方法であって、前記部品実装基板において、少なくとも冗長回路を構成
する配線パターンまたは部品を含む領域を検査対象とす
るようにした部品実装基板の検査方法。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載された部
品実装基板の検査方法であって、検査対象の部品実装基板と同様の構成であり、不良のな
い良品基板について、あらかじめ検査対象の基板と同様
の条件による検出処理を行ってその検出結果を基準デー
タとして登録しておき、検査時に検査対象の部品実装基
板について得た検出結果を前記基準データと比較して不
良の有無を判別するようにした部品実装基板の検査方
法。
【請求項６】部品実装基板に非接触の状態で配備さ
れ、前記基板上における電界または磁界の分布状態を検
出する検出部と、前記検出部と基板との相対位置関係を調整する位置調整
手段と、前記位置調整手段を制御してあらかじめ定められた基板
上の複数位置に検出部を順に対応させながら検出処理を
行わせ、各位置における検出部からの検出信号を用いて
前記基板に不良があるか否かを判別する制御手段とを具
備して成る部品実装基板用の検査装置。
【請求項７】部品実装基板に非接触の状態で配備さ
れ、前記基板に磁界を作用させて基板上のパターンを含
む導体部または基板上のパターン及び実装部品により形
成された閉ループに渦電流を発生させるとともに、この
渦電流により基板に生じた磁界の分布状態を検出する検
出部と、前記検出部と基板との相対位置関係を調整する位置調整
手段と、前記位置調整手段を制御してあらかじめ定められた基板
上の複数位置に検出部を順に対応させながら検出処理を
行わせ、各位置における検出部からの検出信号を用いて
前記基板に不良があるか否かを判別する制御手段とを具
備して成る部品実装基板用の検査装置。
【請求項８】部品実装基板に非接触の状態で配備さ
れ、前記基板に所定周波数の超音波を発射して基板から
の反射波を検出する検出部と、前記検出部と基板との相対位置関係を調整する位置調整
手段と、前記位置調整手段を制御してあらかじめ定められた基板
上の複数位置に検出部を順に対応させながら検出処理を
行わせ、各位置における検出部からの検出信号を用いて
前記基板に不良があるか否かを判別する制御手段とを具
備して成る部品実装基板用の検査装置。