JP2010002199A - 抵抗測定装置及び回路基板検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】抵抗値を短時間で測定可能とした抵抗測定装置及び回路基板検査装置を提供する。
【解決手段】四端子法を用いた抵抗測定装置において、スルーホール１１１に第１の直流電流を供給する第１の電流源２１０と、スルーホール１１１に発生する第１の電圧を測定する第１の電圧計３１０と、スルーホール１１２に第２の直流電流を供給する第２の電流源２２０と、スルーホール１１２に発生する第２の電圧を測定する第２の電圧計３２０と、第１の直流電流及び第１の電圧からスルーホール１１１の抵抗値を算出し、第２の直流電流及び第２の電圧からスルーホール１１２の抵抗値を算出する手段と、を備え、第１の電路２０１と第２の電路２０２とを近接して並置し、これらの電路２０１，２０２に、互いに逆極性で同じ大きさの第１，第２の直流電流を同時に通流させる。
【選択図】図１
【解決手段】四端子法を用いた抵抗測定装置において、スルーホール１１１に第１の直流電流を供給する第１の電流源２１０と、スルーホール１１１に発生する第１の電圧を測定する第１の電圧計３１０と、スルーホール１１２に第２の直流電流を供給する第２の電流源２２０と、スルーホール１１２に発生する第２の電圧を測定する第２の電圧計３２０と、第１の直流電流及び第１の電圧からスルーホール１１１の抵抗値を算出し、第２の直流電流及び第２の電圧からスルーホール１１２の抵抗値を算出する手段と、を備え、第１の電路２０１と第２の電路２０２とを近接して並置し、これらの電路２０１，２０２に、互いに逆極性で同じ大きさの第１，第２の直流電流を同時に通流させる。
【選択図】図１
Description
本発明は、例えば回路基板の表裏を貫通するスルーホールの抵抗値または導通状態を測定する抵抗測定装置及び回路基板検査装置に関するものである。
図２は、いわゆる四端子法を用いた抵抗測定装置（回路基板検査装置）の構成図であり、例えば特許文献１に記載されているものである。
図２において、１００は回路基板、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，……は回路基板１００の表裏に形成されたランド、１１１，１１２，……は表裏のランド間のスルーホールを示している。
図２において、１００は回路基板、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，……は回路基板１００の表裏に形成されたランド、１１１，１１２，……は表裏のランド間のスルーホールを示している。
この抵抗測定装置では、例えばランド１０１ａ，１０１ｂ間のスルーホール１１１の抵抗値（Ｒ１とする）を測定する場合、外部の電流源２００から電路２０１及びプローブ２０１ａ，２０１ｂを介してランド１０１ａ，１０１ｂ間にステップ状の直流定電流Ｉ１を通流する。そして、ランド１０１ａ，１０１ｂ間に発生する電圧Ｖ１をプローブ３０１ａ，３０１ｂ及び電路３０１を介して電圧計３００により測定し、次の数式１を用いて抵抗値Ｒ１を算出する。また、この抵抗値Ｒ１を所定の閾値と比較することにより、ランド１０１ａ，１０１ｂ間の導通状態（断線の有無）を検出している。
［数式１］
Ｒ１＝Ｖ１／Ｉ１
［数式１］
Ｒ１＝Ｖ１／Ｉ１
こうして１箇所のスルーホール１１１について抵抗値を測定した後は、プローブ２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂを次のランド１０２ａ，１０２ｂに移動し、同様な測定動作を繰り返していく。
これにより、回路基板１００の表裏に形成された多数のランド間の抵抗値、言い換えればスルーホールの導通状態を連続的に測定することができる。
これにより、回路基板１００の表裏に形成された多数のランド間の抵抗値、言い換えればスルーホールの導通状態を連続的に測定することができる。
上述した従来技術によると、電流源２００から電路２０１及びプローブ２０１ａ，２０１ｂを介してランド１０１ａ，１０１ｂ間に直流定電流Ｉ１を通流する際に、電路２０１の周囲に磁束Φが発生し、隣接する電路３０１に前記磁束Φが鎖交することによって電路３０１に起電力が誘起される。この起電力は、ランド１０１ａ，１０１ｂ間の電圧Ｖ１に重畳されて電圧計３００により測定されるため、誤差要因となる。
上記の誤差による影響をなくすためには、電路３０１に誘起される起電力が消滅するまで十分な待ち時間を設けて電圧Ｖ１を測定する必要があるが、その場合には抵抗値の測定に要する時間が長くなり、検査速度が遅くなるという問題があった。
そこで、本発明の解決課題は、測定対象物の抵抗値や導通状態を短時間で測定・検査可能とした抵抗測定装置及び回路基板検査装置を提供することにある。
そこで、本発明の解決課題は、測定対象物の抵抗値や導通状態を短時間で測定・検査可能とした抵抗測定装置及び回路基板検査装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項１に係る抵抗測定装置は、測定対象物の抵抗値を四端子法により測定する抵抗測定装置において、
第１の測定対象物に第１の直流電流を供給する第１の電流供給手段と、第１の直流電流を供給した時に第１の測定対象物に発生する第１の電圧を測定する第１の電圧測定手段と、第２の測定対象物に第２の直流電流を供給する第２の電流供給手段と、第２の直流電流を供給した時に第２の測定対象物に発生する第２の電圧を測定する第２の電圧測定手段と、第１の直流電流及び第１の電圧から第１の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、第２の直流電流及び第２の電圧から第２の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、を備え、
第１の直流電流が流れる第１の電路と第２の直流電流が流れる第２の電路とを並置し、これら第１，第２の電路に、互いに逆極性で大きさが等しい第１，第２の直流電流を同時に通流させるものである。
第１の測定対象物に第１の直流電流を供給する第１の電流供給手段と、第１の直流電流を供給した時に第１の測定対象物に発生する第１の電圧を測定する第１の電圧測定手段と、第２の測定対象物に第２の直流電流を供給する第２の電流供給手段と、第２の直流電流を供給した時に第２の測定対象物に発生する第２の電圧を測定する第２の電圧測定手段と、第１の直流電流及び第１の電圧から第１の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、第２の直流電流及び第２の電圧から第２の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、を備え、
第１の直流電流が流れる第１の電路と第２の直流電流が流れる第２の電路とを並置し、これら第１，第２の電路に、互いに逆極性で大きさが等しい第１，第２の直流電流を同時に通流させるものである。
また、請求項２に係る回路基板検査装置は、請求項１に記載した抵抗測定装置において、
前記第１，第２の測定対象物が、回路基板に形成された隣接する二つのスルーホールであり、これらのスルーホールの抵抗値を算出してスルーホールの導通状態を検査するものである。
前記第１，第２の測定対象物が、回路基板に形成された隣接する二つのスルーホールであり、これらのスルーホールの抵抗値を算出してスルーホールの導通状態を検査するものである。
本発明によれば、近接する第１，第２の電路に、互いに逆極性で大きさが等しい第１，第２の直流電流を同時に通流させることにより、これらの直流電流に起因して発生する磁束が打ち消されるので各電路に起電力が誘導されることがない。従って、第１，第２の測定対象物に生じる電圧降下のみを同時に検出して抵抗値を測定することができ、また、誘導起電力が消滅する待ち時間も不要になるため、測定速度を速めて測定時間、検査時間を短縮することができる。
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
まず、図１は本発明の実施形態を示す構成図であり、図２と同様に１００は回路基板、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂは回路基板１００の表裏に形成されたランド、１１１，１１２，１１３は前記ランド間のスルーホールである。
まず、図１は本発明の実施形態を示す構成図であり、図２と同様に１００は回路基板、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂは回路基板１００の表裏に形成されたランド、１１１，１１２，１１３は前記ランド間のスルーホールである。
また、２０１ａ，２０１ｂは第１の電流供給用電路２０１を介して第１の電流源２１０に接続されたプローブ、３０１ａ，３０１ｂは第１の電圧測定用電路３０１を介して第１の電圧計３１０に接続されたプローブであり、プローブ２０１ａ，３０１ａはスルーホール１１１の一端のランド１０１ａに、プローブ２０１ｂ，３０１ｂはスルーホール１１１の他端のランド１０１ｂにそれぞれ接触している。
更に、２０２ａ，２０２ｂは第２の電流供給用電路２０２を介して第２の電流源２２０に接続されたプローブ、３０２ａ，３０２ｂは第２の電圧測定用電路３０２を介して第２の電圧計３２０に接続されたプローブであり、プローブ２０２ａ，３０２ａはスルーホール１１２の一端のランド１０２ａに、プローブ２０２ｂ，３０２ｂはスルーホール１１２の他端のランド１０２ｂにそれぞれ接触している。
また、第１，第２の電流源２１０，２２０は、同じタイミングで互いに逆極性で絶対値が等しい直流定電流を供給可能であると共に、各電路２０１，２０２，３０１，３０２のうち少なくとも第１，第２の電流供給用電路２０１，２０２は近接して並置されているものとする。
次に、この実施形態の動作を説明する。
本実施形態は、図２と同様に四端子法によりスルーホールの抵抗値を測定するものであるが、隣接する２個のスルーホールの抵抗値を同時に測定する点が図２と異なっている。例えば、本実施形態では、図１に示すように隣接するスルーホール１１１，１１２の抵抗値（それぞれＲ１，Ｒ２とする）を同時に測定するものとし、ランド１０１ａ，１０１ｂにプローブ２０１ａ，３０１ａ，２０１ｂ，３０１ｂを接触させ、同時に、ランド１０２ａ，１０２ｂにプローブ２０２ａ，３０２ａ，２０２ｂ，３０２ｂを接触させる。
本実施形態は、図２と同様に四端子法によりスルーホールの抵抗値を測定するものであるが、隣接する２個のスルーホールの抵抗値を同時に測定する点が図２と異なっている。例えば、本実施形態では、図１に示すように隣接するスルーホール１１１，１１２の抵抗値（それぞれＲ１，Ｒ２とする）を同時に測定するものとし、ランド１０１ａ，１０１ｂにプローブ２０１ａ，３０１ａ，２０１ｂ，３０１ｂを接触させ、同時に、ランド１０２ａ，１０２ｂにプローブ２０２ａ，３０２ａ，２０２ｂ，３０２ｂを接触させる。
この状態で第１，第２の電流源２１０，２２０から同じタイミングで互いに逆極性かつ大きさが等しい直流定電流Ｉ１，Ｉ２を電流供給用電路２０１，２０２に供給する。
そして、ランド１０１ａ，１０１ｂ間に発生する電圧Ｖ１をプローブ３０１ａ，３０１ｂ及び電圧測定用電路３０１を介して第１の電圧計３１０により測定し、数式２によりスルーホール１１１の抵抗値Ｒ１を算出する。同時に、ランド１０２ａ，１０２ｂ間に発生する電圧Ｖ２をプローブ３０２ａ，３０２ｂ及び電圧測定用電路３０２を介して第２の電圧計３２０により測定し、数式３によりスルーホール１１２の抵抗値Ｒ２を算出する。
［数式２］
Ｒ１＝Ｖ１／Ｉ１
［数式３］
Ｒ２＝Ｖ２／Ｉ２
そして、ランド１０１ａ，１０１ｂ間に発生する電圧Ｖ１をプローブ３０１ａ，３０１ｂ及び電圧測定用電路３０１を介して第１の電圧計３１０により測定し、数式２によりスルーホール１１１の抵抗値Ｒ１を算出する。同時に、ランド１０２ａ，１０２ｂ間に発生する電圧Ｖ２をプローブ３０２ａ，３０２ｂ及び電圧測定用電路３０２を介して第２の電圧計３２０により測定し、数式３によりスルーホール１１２の抵抗値Ｒ２を算出する。
［数式２］
Ｒ１＝Ｖ１／Ｉ１
［数式３］
Ｒ２＝Ｖ２／Ｉ２
これにより、二つのスルーホール１１１，１１２の抵抗値Ｒ１，Ｒ２を同時に測定することができ、必要に応じて抵抗値Ｒ１，Ｒ２を所定の閾値と比較することにより、ランド１０１ａ，１０１ｂ間（スルーホール１１１）及びランド１０２ａ，１０２ｂ間（スルーホール１１２）の断線・導通検査を行うことができる。
その際、本実施形態では、並置されている電流供給用電路２０１，２０２を流れる直流定電流Ｉ１，Ｉ２が互いに逆極性で大きさが等しいため、これらの電流により発生する磁束が打ち消されることになり、電圧検出用電路３０１，３０２に起電力が誘起される恐れがなく、測定した電圧Ｖ１，Ｖ２に誤差電圧が重畳される心配はない。従って、起電力が消滅するように待ち時間を設ける必要もない。
その際、本実施形態では、並置されている電流供給用電路２０１，２０２を流れる直流定電流Ｉ１，Ｉ２が互いに逆極性で大きさが等しいため、これらの電流により発生する磁束が打ち消されることになり、電圧検出用電路３０１，３０２に起電力が誘起される恐れがなく、測定した電圧Ｖ１，Ｖ２に誤差電圧が重畳される心配はない。従って、起電力が消滅するように待ち時間を設ける必要もない。
なお、合計８個のプローブ２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂ及び２０２ａ，２０２ｂ，３０２ａ，３０２ｂは、隣接する２箇所のスルーホールの抵抗値を測定するように回路基板１００に対して相対的に移動するものであり、隣接する２箇所のスルーホールの間隔が常に一定である場合には、８個のプローブ２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂ及び２０２ａ，２０２ｂ，３０２ａ，３０２ｂを一体化して一つの治具を形成することも可能である。
以上のようにこの実施形態によれば、一度に２箇所のスルーホールの抵抗値を測定することにより検査速度が従来の２倍となり、また、上記待ち時間が不要になる分だけ更に検査速度を上げることができる。
更に本発明は、回路基板のスルーホールばかりでなく、各種導体の抵抗値測定や断線・導通検査に適用可能であることは言うまでもない。
更に本発明は、回路基板のスルーホールばかりでなく、各種導体の抵抗値測定や断線・導通検査に適用可能であることは言うまでもない。
１００：回路基板
１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ：ランド
１１１，１１２，１１３：スルーホール
２０１，２０２：電流供給用電路
２１０，２２０：電流源
２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ：プローブ
３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ：プローブ
３０１，３０２：電圧測定用電路
３１０，３２０：電圧計
１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ，１０３ａ，１０３ｂ：ランド
１１１，１１２，１１３：スルーホール
２０１，２０２：電流供給用電路
２１０，２２０：電流源
２０１ａ，２０１ｂ，２０２ａ，２０２ｂ：プローブ
３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂ：プローブ
３０１，３０２：電圧測定用電路
３１０，３２０：電圧計
Claims (2)
- 測定対象物の抵抗値を四端子法により測定する抵抗測定装置において、
第１の測定対象物に第１の直流電流を供給する第１の電流供給手段と、
第１の直流電流を供給した時に第１の測定対象物に発生する第１の電圧を測定する第１の電圧測定手段と、
第２の測定対象物に第２の直流電流を供給する第２の電流供給手段と、
第２の直流電流を供給した時に第２の測定対象物に発生する第２の電圧を測定する第２の電圧測定手段と、
第１の直流電流及び第１の電圧から第１の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、
第２の直流電流及び第２の電圧から第２の測定対象物の抵抗値を算出する手段と、
を備え、
第１の直流電流が流れる第１の電路と第２の直流電流が流れる第２の電路とを並置し、これら第１，第２の電路に、互いに逆極性で大きさが等しい第１，第２の直流電流を同時に通流させることを特徴とする抵抗測定装置。 - 請求項１に記載した抵抗測定装置において、
前記第１，第２の測定対象物が、回路基板に形成された隣接する二つのスルーホールであり、これらのスルーホールの抵抗値を算出してスルーホールの導通状態を検査することを特徴とする回路基板検査装置。
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| JP2008158964A JP5213536B2 (ja) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | 抵抗測定装置及び回路基板検査装置 |
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