JP2004061240A

JP2004061240A - 膜厚検査装置および膜厚検査方法

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Publication number: JP2004061240A
Application number: JP2002218672A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hirasawa; 平沢　浩一; Shintaro Tabata; 田畑　進太郎; Gakuen Jo; 徐　学援
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP4328066B2

Abstract

【課題】非破壊で膜厚を測定する膜厚検査装置および膜厚検査方法を提供する。
【解決手段】交番磁界の発生部（送信コイル１２）と交番磁界の受信部（受信コイル１３）との間に、端部に磁性体層を持つ被検査物（被検査抵抗器１１）を配置し、その被検査物があることによる交番磁界の変化を検知する。そして、交番磁界の変化をもとに、被検査物の端部に層状に配された磁性体層の厚さを測定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子部品に形成された皮膜の厚さを検査する膜厚検査装置および膜厚検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型電子機器等に使用されるチップ抵抗器は、通常、セラミック基板上に抵抗体を積層し、その電極については、これら積層体の端部にニッケルメッキ層を配し、さらに、ニッケル層の上に、はんだ層を設けるという構造を有している。すなわち、ニッケルメッキ層がはんだ層で覆われているため、外観選別によっては、ニッケルメッキ層の有無やその厚さを検査することはできない。
【０００３】
図１５は、角型チップ抵抗器５００の断面構造を示しており、同図の（ａ）は、抵抗体のニッケルメッキ層５０２に、そのメッキ厚が非常に薄い部分（メッキ不良箇所）５２０を有する例であり、（ｂ）は、（ａ）のチップ抵抗器をプリント基板５１５に実装したときの様子を示している。
【０００４】
図１５の（ａ）から分かるように、チップ抵抗器のメッキ層が薄く、切れ目があっても、はんだ層５０５は、一見正常に形成される。そのため、（ｂ）に示すように、チップ抵抗器５００を実装後、加熱によってはんだ層５０５が溶け、ニッケル層の切れ目５３０で、はんだが抵抗器の端面から消失し、その部分において導通不良を起こすことがある。
【０００５】
そこで、このような不具合をなくすため、従来、ニッケルが磁性体であることを利用して、磁石を使用した不良品の吸引選別検査が行われている。この方法は、チップ抵抗器の電極近傍に磁石を配し、その抵抗器のニッケル層が正常な厚さで形成されているときには、抵抗器が磁石に引き寄せられるが、ニッケルメッキ厚が薄いか、あるいはメッキ層がない場合には、抵抗器が磁石に吸引されないことを選別の基本原理とするものである。
【０００６】
また、他の測定方法として、従来より、うず電流損を利用した膜厚測定方法がある。例えば、特開昭６２−１４４００２号公報には、自励発振したコイルからの交番磁界を金属薄膜に当てることで、うず電流を発生させ、それに伴うコイルのＱ値の低下させて、それを発振振幅の大きさとして取り出す膜厚測定装置が開示されている。
【０００７】
さらに、特開２００１−２８９６０６号公報は、うず電流損を利用した従来の測定方法の問題点、つまり、測定対象の形状の影響を受けやすいという点に鑑みて、うず電流を検出原理としているものの、膜厚測定用と曲率測定用のコイルを設けることで、曲面に対する膜厚測定を可能にした方法、装置に関するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の検査方法（磁石を使用した不良品の吸引選別検査方法）には、以下の問題がある。すなわち、▲１▼電極端面（磁石に向いている面）のニッケルメッキ層が薄くても、電極上下面（一辺が上記の端面につながり、その面方向が磁石に対して９０度回転した面）のニッケルメッキ層が厚いと、抵抗器が磁石に吸引され、不良品が良品と誤判定されてしまう。▲２▼機器の小型化に伴いチップ抵抗のチップサイズが小さくなっているため、素子そのものの重量が非常に軽く、検査対象素子が、磁力ではなく、静電気や汚れ等で磁石に付着してしまい、小型軽量の部品には、この方法を使用できない。▲３▼磁石に付くか、付かないかだけの判定であるため、ニッケルメッキの厚さのばらつきが、どの程度であるかの判断ができない。従って、抵抗器の製造上、ニッケルメッキ厚の管理幅が甘くなる。▲４▼最初から被検査品が帯磁（着磁）している場合、良否判定に誤差が生じる。
【０００９】
また、複数個の製品についてその断面を削って、ニッケルメッキ層の厚さを測定すれば、正確にニッケル層の状態と、そのばらつき分布とを知ることができても、それには、必然的に被検査品の破壊を伴う。その結果、手間と時間がかかり、抜き取り検査方法として実用的ではないという問題がある。
【００１０】
一方、うず電流損を測定原理とする上記の方法では、ニッケルとはんだが層状になった構造を持つ抵抗器の電極部において、ニッケルとはんだの区別ができないという問題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、検査対象について非破壊でその膜厚を測定する膜厚検査装置および膜厚検査方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、被検査物の膜厚を定量的に測定する膜厚検査装置および膜厚検査方法を提供することである。
【００１３】
かかる目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、膜厚検査装置において、交番磁界を発生する磁界発生手段と、交番磁界を受信する磁界受信手段とを備え、上記磁界発生手段と上記磁界受信手段との間に被検査物を配置することによる上記交番磁界の変化をもとに、上記被検査物に層状に配された磁性体の厚さを測定することを特徴とする。
【００１４】
例えば、上記磁界発生手段と上記磁界受信手段間における上記被検査物の位置を決める保持手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
例えば、上記交番磁界を発生させるための高周波電流を上記磁界発生手段へ導くための第１の信号路と、上記磁界受信手段で受信した交番磁界を外部測定装置へ導くための第２の信号路とが、上記交番磁界の磁束の中心軸と平行に走ることを特徴とする。
【００１６】
また、上述した課題を解決する他の手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、膜厚検査方法において、交番磁界を発生する磁界発生手段と交番磁界を受信する磁界受信手段との間に被検査物を配置し、上記被検査物による上記交番磁界の変化をもとに、上記被検査物に層状に配された磁性体の厚さを測定することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態例に係る皮膜検査装置の構成を示すブロック図である。同図に示す皮膜検査装置（以下、単に検査装置と呼ぶ）は、後述する送信コイルを励磁するための高周波信号を発生する高周波信号発生回路２、検査ヘッド１、および、被検査物を介して、後述する受信コイルで受信した高周波信号の振幅を測定する高周波信号振幅測定回路３を備える。
【００１８】
検査ヘッド１は、高周波信号発生回路２から送信された信号を送信コイル１２へ導くための検査ヘッドパターンＡ１６と、受信コイル１３で受信した高周波信号を高周波信号振幅測定回路３へ送るための検査ヘッドパターンＢ１７、そして、送信コイル１２と受信コイル１３との間における、被検査物である被検査抵抗器１１の相対的な位置を一定に保つ位置決め機構１５ａ，１５ｂ，１５ｃを備える。
【００１９】
なお、送信コイル１２と受信コイル１３は、その中心部に、それぞれコア１２ａ，１３ｂが配された構造になっている。また、図示する被検査抵抗器１１は、その上面図であり、符号１８で示す部分は、抵抗器の内部ニッケルメッキ層の厚さを検査したい側の端面電極である。
【００２０】
高周波信号発生回路２からは、数ＭＨｚ〜数１０ＭＨｚの検査信号（正弦波）が発生され、その信号が、同軸ケーブル４および減衰器５を介して、検査ヘッド１内の検査ヘッドパターンＡ１６へ導かれる。その結果、その高周波検査信号によって、送信コイル１２が励磁される。
【００２１】
被検査抵抗器１１の検査したい電極を挟むように配された送信コイル１２と受信コイル１３は、磁束により相互に結合している。受信コイル１３に鎖交する、送信コイル１２からの磁束によって誘起された起電力は、受信信号として、同軸ケーブル６を介して、高周波信号振幅測定回路３へと導かれる。
【００２２】
送信コイル１２と受信コイル１３間に磁性体があれば、送信コイル１２から受信コイル１３に鎖交する磁束が、コイル間に磁性体がないときに比べて増加するため、受信信号の振幅が大きくなる。送信コイル１２への励磁電流が一定で、コイルやニッケルメッキ層に磁気飽和等による非線形性を生じない範囲において、被検査抵抗器の端面電極と送受信コイルの相対的な位置が一定であれば、端面電極内のニッケルメッキ層の厚さと、受信される高周波信号の振幅は、略比例する関係にある。
【００２３】
従って、ニッケルメッキ層の厚さが既知のサンプルにより、ニッケルメッキ層の厚さと受信高周波信号振幅との相関をあらかじめ測定しておけば、受信信号振幅より、被検査抵抗器１１の端面電極内のニッケルメッキ層の厚さを測定できる。また、受信高周波信号振幅によりニッケルメッキ厚の良否を判定し、検査することができる。
【００２４】
次に、本実施の形態例に係る検査装置の各部の詳細構成を説明する。
【００２５】
＜高周波信号発生回路＞
高周波信号発生回路２より発生する正弦波信号の周波数の上限は、ニッケルが磁性体として作用する周波数範囲にあること、また、検査ヘッド１の受信コイル１２の自己共振周波数より１０倍程度以上低い周波数であることが必要となる。一方、正弦波信号の周波数の下限は、検査ヘッド１の受信コイル１２に誘起する電圧が、高周波信号振幅測定回路３、あるいは他の測定機器に必要なＳ／Ｎ比（信号対雑音比）以上で受信できる周波数以上であることが、目的とする測定を行うための条件となる。
【００２６】
なお、必要なＳ／Ｎ比は、被検査抵抗器１１が送信コイル１２と受信コイル１３間に挿入されている場合と、されていない場合の検出電圧差ΔＶと、ニッケルメッキ層の厚さの分解能で決まる。
【００２７】
例えば、ニッケルメッキ層の厚さが１０μｍの場合のΔＶが１パーセント（１／１００）であり、分解能として１μｍが必要ならば、ノイズによる変動は、１／１００×１／１０＝１／１０００以下、つまり、Ｓ／Ｎ比として６０ｄＢ以上でなければならない。
【００２８】
抵抗器の素子として、ニッケルメッキとニッケル以外の磁性体が使用されている場合、それぞれの磁性体としての特性に応じて使用周波数を選ぶ。例えば、磁性体として、図２に示す特性を有する場合、低周波数領域においてニッケル以外の磁性体の比透磁率が、ニッケルの比透磁率よりも大きくても、本発明に係る検査装置による検査方法により、ニッケル層の厚さを検査できる。この場合、図２の周波数領域Ａ内の周波数を用いる。
【００２９】
一方、振幅の上限は、検査ヘッド１の送信コイル１２、受信コイル１３、およびニッケルが磁気飽和を起こさない範囲であることが必要となり、振幅の下限は、検査ヘッド１の受信コイル１３に誘起する電圧が、高周波信号振幅測定回路３、あるいは他の測定機器に必要なＳ／Ｎ比以上で受信できることが条件となる。
【００３０】
以上の条件は、必要な分解能を得た上で、ニッケル層の厚さと受信高周波信号振幅の間に、略線形性を保つために必要となるものである。
【００３１】
＜高周波信号振幅測定回路＞
高周波信号振幅測定回路３が具備すべき条件は、受信コイル１３の誘起電圧振幅を、必要とするＳ／Ｎ比以上で受信できることである。本実施の形態例では、後述するように、加算平均（アベレージング）によりＳ／Ｎ比を改善できるデジタル・サンプリング・オシロスコープを受信信号振幅測定機器として使用した。
【００３２】
＜検査ヘッド＞
検査ヘッド１を構成する送信コイル１２および受信コイル１３は、上述したように、検査周波数で自己共振を起こさず、磁気飽和しないことが前提となる。そこで、送信コイル１２および受信コイル１３と、被検査抵抗器との位置関係等、検査ヘッド１に、さらに要求される条件について詳細に説明する。
【００３３】
図３、図４は、送信コイルおよび受信コイルと、被検査抵抗器との位置関係を説明するための図である。図３は、コイルと被検査抵抗器とが望ましい位置関係を有する場合を模式的に表している。同図に示すように、送信コイル３２から発せられた磁束のうち、送信コイル３２から受信コイル３３へ直接、到達する磁束３１よりも、被検査抵抗器１１の端面電極内部のニッケル層３７を通過する磁束３５，３６の割合を多くする位置関係を保持する。
【００３４】
図３に示す位置関係が維持されると、送信コイル３２は、送信コイル３２と受信コイル３３間の被検査抵抗器１１の電極が挿入される部分に磁束を集中させることができ、受信コイル３３は、被検査抵抗器１１の端面電極のニッケル層３７を通過した磁束を効果的にとらえることができる。
【００３５】
一方、図４は、被検査抵抗器の検査精度が低い位置関係を模式的に示している。同図に示すように、送信コイル４２と受信コイル４３間における直接磁束の割合が、被検査抵抗器１１の端面電極内部のニッケル層３７を通過する磁束４５，４６の割合よりも多くなる位置関係では、上述したΔＶが小さくなる。その結果、必要なＳ／Ｎ比が、場合によっては実現不可能なほど大きくなってしまう。また、ニッケルメッキ厚と検出電圧の比例関係が成り立たなくなる。
【００３６】
なお、図３、図４において、送信コイル３２，４２と受信コイル３３，４３に付した白抜き矢印は、コイルの磁束通過方向を示している。
【００３７】
図５は、検査対象である被検査抵抗器１１の検査部分を詳細に示す断面図である。同図に示す抵抗器１１は、セラミック基板５１上に抵抗体５２を積層し、その両端部各々を覆うように、ニッケルメッキ層５５，５６と、はんだ層５３，５４からなる電極が配された構造を有する。
【００３８】
抵抗器１１の内部ニッケルメッキ層５５，５６の厚さを検査する場合、検査対象部位が、抵抗器の端面にあるニッケル層５６ｂであって、抵抗器の上下面にあるニッケル層５６ａ，５６ｃではない場合、検査のための磁束を、抵抗器の端面に集中させる必要がある。そのときの様子を、図６〜図８を参照して説明する。
【００３９】
図６は、送信コイル６２と受信コイル６３、および、これらのコイル間に挿入された被検査抵抗器１１の位置関係を示す斜視図である。また、図７、図８は、送信コイルと受信コイルに対するニッケル層の位置を示す断面図（図６のＢ−Ｂ’矢視図）である。なお、図７、図８において、コイルによる磁束の向きは、紙面の裏から表の方向である。
【００４０】
被検査抵抗器の端面ニッケル層へ送信コイル６２からの磁束を集中させるためには、図７に示すように、その磁束が、検査したい端面ニッケル層５６ｂを通過するよう、コイル断面７１の位置決定をする。つまり、コイル断面７１が、検査したい端面ニッケル層５６ｂにかかり、検査に影響させたくない上面および下面ニッケル層５６ａ，５６ｃ（図８参照）にはかからないようにする必要がある。
【００４１】
従って、図８に示すように、コイル断面８１が、検査したい端面ニッケル層５６ｂと、検査に影響させたくない上面および下面ニッケル層５６ａ，５６ｃの両方にかかる位置に磁束を通過させると、上面および下面ニッケル層５６ａ，５６ｃを通る磁束の割合が多くなり、抵抗器の端面のみのニッケル層の厚さを検査することができなくなる。
【００４２】
端面のニッケル層を精度良く検査するには、図７において、抵抗基板５１の厚さＴに対して、コイル断面７１の半径ｒが小さいほうがよい。また、送信コイルと受信コイル間に被検査抵抗器１１がないときの磁束集中部分（ここでは、コイルの中心軸）から端面ニッケル層までの距離ｄを調整して、上述した検出電圧差ΔＶに端面ニッケル層の影響が最大となる条件で検査を行う。
【００４３】
なお、上記の条件は、図１に示す位置決め機構１５ａ，１５ｂ，１５ｃが具備すべき条件でもあり、これらの条件が満たされることで、コイル６２，６３に対する被検査抵抗器１１の相対的な位置が一定に保たれる。
【００４４】
＜検査ヘッドパターン＞
本実施の形態例に係る皮膜検査装置で実行する検査では、送信コイルと受信コイル間の磁束を媒介として、抵抗器のニッケル層の厚さを測定している。従って、送信コイルへの高周波電流の供給経路である供給パターン（図１の検査ヘッドパターンＡ１６）と、受信コイル側における受信信号送信用パターン（図１の検査ヘッドパターンＢ１７）とが、直接、電磁的に結合等することは、測定誤差の原因となる。
【００４５】
特に、高周波を使用する場合、自己共振周波数の制限により、送信コイルと受信コイルのインダクタンスをあまり大きくできない。従って、相対的にコイルへのパターンの自己インダクタンスや、送受信間のパターンの相互インダクタンスが、送信コイルと受信コイルのインダクタンスに対して無視できなくなる。
【００４６】
［第１のヘッドパターン例］
図９は、検査ヘッドパターンの一例であり、同図の（ａ）は、検査ヘッド１の上面図、（ｂ）は側面図、そして、（ｃ）は、下面図である。図９において、一点鎖線は、送信コイルの実装位置１１１と受信コイルの実装位置１１２とにそれぞれ実装される送信コイルと受信コイルの磁束中心軸を示している。そして、これらのコイルは、実装位置１１１，１１２それぞれに設けた送信コイル実装パッド１０３，１０５、および、受信コイル実装パッド１０４，１０６上に実装される。
【００４７】
よって、図９に示す検査ヘッド１における検査ヘッドパターンは、図１に示す検査ヘッドパターンＡ１６と対比すると、以下のような構成を有する。すなわち、検査ヘッドパターンＡ１６は、プリント基板絶縁層１２０上において、上述した磁束中心軸に平行に走る表パターン９３と、実装位置１１１に配される送信コイルと、磁束中心軸に平行に走る裏パターン（裏グランドパターン）９５とによって構成される。
【００４８】
なお、表パターン９３と裏パターン９５の一方の端部は、プリント基板の端部において、上述した同軸ケーブル等との電気的な接続を行うため、ＳＭＡコネクタ９１に接続されている。また、表パターン９３と裏パターン９５は、ビアホール１０１を介して、相互に接続される。
【００４９】
同様に、検査ヘッドパターンＢ１７は、プリント基板絶縁層１２０上において、磁束中心軸に平行に走る表パターン９４と、実装位置１１２に配される送信コイルと、磁束中心軸に平行に走る裏パターン（裏グランドパターン）９６とによって構成される。
【００５０】
また、表パターン９４と裏パターン９６の一端は、プリント基板の端部において、同軸ケーブル等との電気的な接続を行うため、ＳＭＡコネクタ９２に接続されている。表パターン９４と裏パターン９６は、ビアホール１０２を介して、相互に接続されている。
【００５１】
このように検査ヘッドパターンを構成することで、往復のパターン間をなるべく短い距離で磁気的に結合させ、パターンから発生する磁束、および送信コイル１２と受信コイルのパターン間の磁気結合を減少させている。
【００５２】
［第２のヘッドパターン例］
図１０は、検査ヘッドパターンの他の例であり、同図の（ａ）は、検査ヘッド１の上面図、（ｂ）は側面図である。図１０に示す検査ヘッド１に特徴的なことは、高周波電流の供給経路である供給パターンと受信信号送信用パターンが、プリント基板絶縁層２６０の上面側のみにおいて形成されていることである。
【００５３】
なお、図１０においても、一点鎖線は、送信コイルの実装位置２１１と受信コイルの実装位置２１２とにそれぞれ実装される送信コイルと受信コイルの磁束中心軸である。これらのコイルは、実装位置２１１，２１２それぞれに設けた送信コイル実装パッド２０３，２０５、および、受信コイル実装パッド２０４，２０６上に実装される
【００５４】
図１０に示す検査ヘッドにおいて、図１の検査ヘッドパターンＡ１６に対応するパターンは、プリント基板絶縁層２６０上において、磁束中心軸（一点鎖線で示す）に平行に走る中央信号パターン２３１と、実装位置２１１に配される送信コイルと、磁束中心軸と平行に、中央信号パターン２３１を囲むようにして走る周囲グランドパターン２３５とによって構成される。
【００５５】
周囲グランドパターン２３５には、均等にリターン電流を流すため、２つの抵抗（同一抵抗）２２１，２２２が挿入されている。これらの抵抗器の抵抗値は、グランドパターンの自己インダクタンスによる検査周波数でのインピーダンスより十分に大きければよい。具体的には、パターンの自己インダクタンスによる検査周波数でのインピーダンスは、数１０ＭＨｚにおいて数Ω以下程度なので、この場合に必要な抵抗値は、数Ω〜数１０Ω程度となる。
【００５６】
同様に、図１の検査ヘッドパターンＢ１７に対応するパターンは、プリント基板絶縁層２６０上において、磁束中心軸に平行に走る中央信号パターン２３２と、実装位置２１２に配される送信コイルと、磁束中心軸と平行に、中央信号パターン２３２を囲むようにして走る周囲グランドパターン２３６とによって構成される。周囲グランドパターン２３６には、均等にリターン電流を流すため、２つの抵抗（同一抵抗）２２３，２２４が挿入されている。
【００５７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。ここでは、被検査抵抗器として、１．６ｍｍ×０．８ｍｍサイズの角形チップ抵抗器を検査対象とし、その検査のために、検査ヘッドの送信コイル、および受信コイルとして、インダクタンスが１００ｎＨ〜１μＨ、大きさが約２ｍｍ×１．２５ｍｍ、透磁率が４〜１０の角柱形状のコアを使用したものを採用した。
【００５８】
また、送信コイルと受信コイルとの間隔を１．０ｍｍとし、高周波電流には、周波数１０ＭＨｚ、振幅１０ｄＢｍ（１０ｄＢ減衰器前の送信端での測定値）の信号を使用した。このように、送信コイルとして、被検査抵抗器よりも小さいコイルを使用することで、さらなるΔＶの向上により、検査精度を上げることができる。
【００５９】
一方、検査ヘッドの受信信号振幅測定機器として、アベレージングによりＳ／Ｎ比を改善できるデジタル・サンプリング・オシロスコープを使用し、Ｓ／Ｎ比８０ｄＢ程度を得た。上述のように、ニッケルメッキ層の厚さが１０μｍの場合のΔＶが１パーセント（１／１００）であり、分解能として１μｍが必要ならば、Ｓ／Ｎ比は、６０ｄＢ以上でなければならない。よって、この検査ヘッドでは、そのΔＶが１パーセント程度であるから、Ｓ／Ｎ比８０ｄＢの場合、分解能は、０．１μｍとなる。
【００６０】
図１２〜図１４は、実施例に係る検査結果を示すグラフである。これらのうち、図１２は、測定データから得られた被検査抵抗器（角形チップ抵抗器）の電極部ニッケルメッキ厚と検出電圧との相関を示している。このグラフから明らかなように、磁界強度とニッケルメッキ厚は、相関を有する。
【００６１】
すなわち、１０μｍ以下のメッキ厚に関しては、検出電圧とメッキ厚は、図１２に示すように略比例するが、メッキ厚が１０μｍよりも大きくなると、図１２には示していないが、検出電圧の増加に比して指数関数的にメッキ厚が増大する傾向にある。このように、メッキ厚の範囲によって傾向が異なるが、本発明において測定対象とするメッキの厚さは、２μｍあるいは３μｍ程度の膜厚が主であるため、かかる範囲で検出電圧と膜厚との相関が明らかになれば、十分にメッキ厚の測定が可能である。
【００６２】
図１３は、複数個のサンプルのデータであり、この結果から、「正常品」「メッキ薄品」「不具合品」について、そのメッキ厚に起因する検出電圧に顕著な差異があることが分かる。よって、図１３に示す“良否境界線”をもとに、良品と不良品の識別が容易にできる。なお、「メッキ薄品」には、不良品も含まれている。
【００６３】
また、図１４は、サンプルの検査結果について、そのばらつき（標準偏差）を求めてグラフ化したものである。同図によると、平均値（ａｖ）に対する±３σの範囲における検出電圧において、「正常品」「メッキ薄品」「不具合品」に顕著な差があることが分かる。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態例によれば、抵抗器の電極部におけるニッケルメッキ厚部分を、従来のように磁石に吸引されるか否かという判定ではなく、発信コイルからの磁束が、検査対象を通過して受信コイルで捕えられた受信高周波信号振幅という連続した数値で把握できる。そのため、受信信号の振幅値を測定することで、チップ抵抗器等の端面電極のはんだ層下にあるニッケルメッキ層のように、非磁性金属に覆い隠された、きわめて狭い範囲に配された磁性体層の厚さを非破壊、かつ高精度で検査できる。
【００６５】
また、得られるデータが連続量であるため、同一ロット内の複数のサンプルについて、そのロットにおけるニッケルメッキ厚の分布等をも知ることができ、ロット単位のメッキ厚管理が可能になる。
【００６６】
また、ニッケル厚の測定に交番磁界を使用することで、被検査品が帯磁していても、誤差なく検査を行うことができる。
【００６７】
さらには、検査の際、被検査抵抗器を送信コイルと受信コイル間に挿入するだけであるため、短時間に全数検査ができ、また、測定に伴う抵抗器の破損がないため、全数検査をしても、被検査品をそのまま製品として顧客に提供できる。
【００６８】
また、磁界強度とメッキの厚さとの相関が強いことから、計測結果の信頼性が高く、かかる結果に基づいて、抵抗器の端面電極のニッケル層の厚さを製品仕様書上で保証することができる。
【００６９】
＜変形例＞
本発明は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００７０】
上述した実施の形態例では、送信コイルと受信コイルをそれぞれ独立に設けているが、これらを、共通コアを用いた単一のコイルとしてもよい。例えば、図１１に示すように、空隙（ギャップ）３１０を有する共通コア３０１において、その空隙３１０に面する一端にコイルを巻き付けて送信コイル３０２を形成し、同じく、空隙３１０に面する他端にコイルを巻き付けて受信コイル３０３を形成することで、送受信一体型のコイルとする。
【００７１】
測定時には、空隙３１０へ被検査抵抗器３５０を挿入するが、この抵抗器３５０のニッケル層と共通コア３０１とを介して、閉磁路が形成される。なお、抵抗器３５０のニッケル層測定時における、抵抗器３５０と上記コイルの断面との位置関係については、上述した実施の形態例における、それらの関係と同様である。
【００７２】
このように、送受信コイルとして、一定の空隙を有する共通コアを採用し、上記閉磁路の形成によって、送信コイルから受信コイルへの磁束の伝達効率が向上するため、ΔＶを大きくとることができる。同時に、検査ヘッド周囲の電磁ノイズに対しても、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、抵抗器端面の磁性体層の厚さを、非破壊で、かつ高精度に検査することができる。
【００７４】
また、本発明によれば、短時間に製品の全数検査ができ、測定に伴う製品破損もないため、被検査品をそのまま製品として顧客に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例に係る皮膜検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】磁性体の特性を示す図である。
【図３】送信コイルおよび受信コイルと、被検査抵抗器との望ましい位置関係を説明するための図である。
【図４】送信コイルおよび受信コイルと、被検査抵抗器とにおける、検査精度が低くなる位置関係を説明するための図である。
【図５】被検査抵抗器の検査部分を詳細に示す断面図である。
【図６】送信コイルと受信コイル、これらのコイル間に挿入された被検査抵抗器の位置関係を示す斜視図である。
【図７】送信コイルと受信コイルに対するニッケル層の適正な位置を示す断面図である。
【図８】送信コイルと受信コイルに対するニッケル層について、測定誤差を生じる位置を示す断面図である。
【図９】検査ヘッドパターンの一例を示す図である。
【図１０】検査ヘッドパターンの他の例を示す図である。
【図１１】共通コアを用いた単一のコイルの構造例を示す図である。
【図１２】実施例に係る、測定データから得られた被検査抵抗器の電極部ニッケルメッキ厚と検出電圧との相関を示す図である。
【図１３】複数個のサンプルのデータを示す図である。
【図１４】サンプルの検査結果についてのばらつきをグラフ化して示す図である。
【図１５】角型チップ抵抗器、および実装時の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
１　　検査ヘッド
２　　高周波信号発生回路
３　　高周波信号振幅測定回路
４　　同軸ケーブル
５　　減衰器
１１　　被検査抵抗器
１２，３２，４２，６２　　送信コイル
１２ａ，１３ｂ　　コア
１３，３３，４３，６３　　受信コイル
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ　　位置決め機構
１６　　検査ヘッドパターンＡ
１７　　検査ヘッドパターンＢ
１８　　端面電極
３７　　ニッケル層
５１　　セラミック基板
５２　　抵抗体
５３，５４　　はんだ層
５５，５６　　ニッケルメッキ層
１０３，１０５　　送信コイル実装パッド
１０４，１０６　　受信コイル実装パッド
１１１，１１２　　実装位置
１２０　　プリント基板絶縁層

Claims

交番磁界を発生する磁界発生手段と、
交番磁界を受信する磁界受信手段とを備え、
前記磁界発生手段と前記磁界受信手段との間に被検査物を配置することによる前記交番磁界の変化をもとに、前記被検査物に層状に配された磁性体の厚さを測定することを特徴とする膜厚検査装置。
前記磁界発生手段と前記磁界受信手段間における前記被検査物の位置を決める保持手段を備えることを特徴とする請求項１記載の膜厚検査装置。
前記交番磁界を発生させるための高周波電流を前記磁界発生手段へ導くための第１の信号路と、前記磁界受信手段で受信した交番磁界を外部測定装置へ導くための第２の信号路とが、前記交番磁界の磁束の中心軸と平行に走ることを特徴とする請求項１記載の膜厚検査装置。
前記磁界発生手段と磁界受信手段は、個別に設けられたコイルであることを特徴とする請求項１記載の膜厚検査装置。
前記磁界発生手段と磁界受信手段は、コア部を共通にするコイルであることを特徴とする請求項１記載の膜厚検査装置。
前記コイルの断面半径が前記被検査物の基材厚よりも小さいことを特徴とする請求項４または５記載の膜厚検査装置。
交番磁界を発生する磁界発生手段と交番磁界を受信する磁界受信手段との間に被検査物を配置し、前記被検査物による前記交番磁界の変化をもとに、前記被検査物に層状に配された磁性体の厚さを測定することを特徴とする膜厚検査方法。