JP2010025871A - 導通検査方法及び導通検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】n倍速導通検査を効率的に実現可能として検査時間を短縮した導通検査方法及び導通検査装置を提供する。
【解決手段】複数のネットを、未検査状態の検査対象部の数が多いものから順に並べ替える第1ステップと、並べ替えた複数のネットを対象として、n(nは2以上の整数)個の検査対象部を特定する第2ステップと、特定したn個の検査対象部の直列接続回路に電流を通流してその抵抗値を測定し、直列接続回路の導通状態の良否を判定する第3ステップと、良否を判定した直列接続回路に含まれる検査対象部を検査済みとして処理する第4ステップと、第1〜第4ステップを未検査状態の検査対象部がなくなるまで順次繰り返し実行した後、全ての検査対象部が検査済みであることを判定する第5ステップと、を有し、
前記第1〜第5ステップをコンピュータシステムにより実行する。
【選択図】図3

Description

本発明は、回路基板上に形成された配線パターン等の導通状態を検査するための導通検査方法及び導通検査装置に関するものである。
この種の導通検査装置として、例えば特許文献1に記載された従来技術が知られている。図7は、この従来技術を示す回路図であり、同図において、100は検査装置本体、11は電流源、12は電圧検出部、13は電流検出部、H,H,L,Lは導線、S,Sは切替スイッチ、21a,21b,22a,22bはプローブを示している。また、R,Rは導通検査を行うべき検査対象部であり、例えば回路基板上に形成された配線パターンの一部を構成している。
ここで、図8は上記検査対象部の説明図であり、R11〜R13は検査対象部、T〜Tはプローブが接触する検査対象部両端の端子を示す。なお、同電位である一または複数の検査対象部から構成される配線パターンの全体をネットNといい、例外的に、1個の端子のみからなるパターンもネットNに含めるものとする。
図7に示した従来技術では、例えば、切替スイッチS,Sを図示のように導線H,L側に接続すると共に、導線H,H,L,Lとプローブ21a,21b,22a,22bとをスキャナスイッチにより接続または開離させる(●部分を接続点とする)ことにより、2個の検査対象部R,Rの直列接続回路を形成してその導通状態を検査する。
すなわち、図7に破線で示すように、電流源11から導線H上の接続部31→プローブ21a→検査対象部R→プローブ21b→導線H上の接続部32,33→プローブ22a→検査対象部R→プローブ22b→導線L上の接続部34→電流検出部13→グラウンドの経路で電流を流し、その時の導線H,L間の電圧を電圧検出部12により検出してオームの法則に従い上記直列接続回路の抵抗値を求めることにより、直列接続された2個の検査対象部R,Rの導通検査を一度に行っている。
検査装置本体100は、算出した抵抗値が予め設定した閾値より小さければ導通状態が「良」(検査対象部R,Rの何れも導通状態が「良」)と判断して「PASS」を示す信号を出力(表示)し、閾値より大きければ導通状態が「不良」(検査対象部R,Rの一方または双方の導通状態が「不良」)と判断して「FAIL」を示す信号を出力(表示)する。
特開2008−46060号公報(段落[0027]〜[0030]、図3等)
上述した測定原理に従えば、検査装置本体100に設けられたガードライン(グラウンドガードライン)を最大限利用することにより、図9(a)〜(d)に示す如く、複数(最大で5個)の検査対象部R〜Rを直列に接続してこれらの導通状態を同時に検査することが可能である。つまり、直列接続されたn(nは2以上の整数)個の検査対象部の導通状態を一度に検査できるため、1個の検査対象部に電流を通流して抵抗値を測定する場合(標準導通検査という)に比べて、検査速度をn倍にしたn倍速導通検査を行うことができる。図9(a)〜(d)においてG,Gはガードラインを示す。
しかしながら、特許文献1には、n倍速導通検査を効率的に行う具体的な方法が開示されておらず、その提供が導通検査装置の自動化に当たって課題となっていた。
そこで本発明は、n倍速導通検査を効率的に実現可能として検査時間の短縮を図った導通検査方法及び導通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に係る導通検査方法は、被検査物が、一以上の検査対象部を有するネットを複数備え、前記検査対象部に電流を流してその抵抗値を測定することにより前記検査対象部の導通状態を検査する導通検査方法において、
複数のネットを、未検査状態の検査対象部の数が多いものから順に並べ替える第1ステップと、
第1ステップにより並べ替えた複数のネットを対象として、n(nは2以上の整数)個の検査対象部を特定する第2ステップと、
第2ステップにより特定したn個の検査対象部からなる直列接続回路に電流を通流して当該直列接続回路の抵抗値を測定し、導通状態の良否を判定する第3ステップと、
第3ステップにより良否を判定した前記直列接続回路に含まれる検査対象部を検査済みとして処理する第4ステップと、
前記第1〜第4ステップを未検査状態の検査対象部がなくなるまで順次繰り返し実行した後、全ての検査対象部が検査済みであることを判定する第5ステップと、を有し、
前記第1〜第5ステップをコンピュータシステムにより実行するものである。
請求項2に係る導通検査方法は、請求項1において、
前記第2ステップにより特定される未検査状態の検査対象部の数がn個未満である場合は、その不足分だけ、検査済みであって導通状態が良と判定された前記直列接続回路内の検査対象部を用いて、直列接続回路を構成するものである。
請求項3に係る導通検査方法は、請求項1または2に記載した導通検査方法により、m(mは3以上の整数)個の検査対象部からなる直列接続回路の導通状態が不良と判定された場合に、
前記直列接続回路を構成する複数の検査対象部を対象として、2個の検査対象部からなる一以上の直列接続回路にそれぞれ電流を通流して当該直列接続回路の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する2倍速導通検査と、最大でm個の検査対象部のそれぞれに電流を通流して当該検査対象部の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する標準導通検査と、を実行し、導通状態が不良である検査対象部を特定するものである。
また、請求項4に係る導通検査装置は、被検査物が、一以上の検査対象部を有するネットを複数備え、前記検査対象部に電流を流して前記検査対象部の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を検査する導通検査装置において、
検査装置本体を構成するコンピュータシステムが、
複数の前記ネットについて、前記検査対象部の数を含むネット情報を入力するネット情報入力手段と、
前記ネット情報に基づいて、未検査状態の検査対象部の数が多いものから順に前記ネットを並び替えるネット並び替え手段と、
並び替え後のネットを対象として、検査対象部をn(nは2以上の整数)個特定する検査対象部特定手段と、
特定したn個の検査対象部の直列接続回路を形成し、この直列接続回路に電流を通流したときの電圧を測定して前記直列接続回路の抵抗値を算出すると共に、この抵抗値を閾値と比較して前記直列接続回路の導通状態の良否を検査するn倍速導通検査実行手段と、
前記n倍速導通検査実行手段による検査結果を出力する出力手段と、
全ての検査対象部について前記直列接続回路の導通状態の良否を検査済みか否かを判定する検査済み判定手段と、を備えたものである。
本発明によれば、多数のネットを有する回路基板等の被検査物に対し、標準導通検査を行う場合に比べて検査時間を大幅に短縮することができる。また、導通不良が検出された場合には、必要に応じて不良箇所を特定することができるので、検査精度や信頼性の向上が可能である。
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、10個のネットを対象としてn倍速導通検査を行う場合の手順を説明する図である。ここで、各ネットは、一または複数の端子を有しており、複数の端子を有する場合には、一対の端子間に前述した検査対象部が形成されている。
例えば、図1におけるネットNは図2のように構成され、端子T〜Tと検査対象部R〜Rとからなっている。なお、図1では、便宜的に各ネットが有する端子をその添字の番号のみで示してある。また、ネットNは端子T15のみからなり、検査対象部を持たないため、導通検査の対象からは除外される。
この実施形態におけるn倍速導通検査の手順を、請求項1に相当する図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
いま、図1(a)に示すように、端子数が1個から6個までの10個のネットN〜N10があるものとし、第1ステップでは、これらのネットN〜N10を対象として、後述する検査済みフラグが立っていない端子数の多いもの、つまり、未検査状態の検査対象部の多いものから順に並び替える(図3のステップS1)。開始当初は全てのネットの検査対象部について未検査であるので、図1(a)のネットN〜N10を並び替えると図1(b)のようになる。
次に、複数のネットを対象として、一対の端子をそれぞれ選択することによりこれらの端子間の検査対象部をn個特定可能かどうかを判断する(ステップS2)。ここで、nはn倍速導通検査における検査対象部の直列接続数であって2以上の整数であり、5倍速導通検査の場合にはn=5となる。
導通検査が進んでいくと、未検査の検査対象部が徐々に少なくなっていき、ある時点からは未検査の検査対象部がn個より少なくなる(ステップS2 NO)。この場合には、後述するようにn個より不足する分の検査対象部を検査済みの検査対象部の中から補完することにより(ステップS3)、常にn個の検査対象部を形成するようにする。
なお、検査の開始当初は未検査状態の検査対象部をn個特定可能であるため(ステップS2 YES)、次のステップに進む。
すなわち、次のステップでは、端子数の多いネットから順に、一対の端子をそれぞれ選択してこれら一対の端子間の検査対象部をn個特定する(ステップS4)。このステップS4は、請求項1における第2ステップに相当する。
図1(c)は、5倍速導通検査を行うために、端子数の多い5個のネットN,N,N,N,Nについて、それぞれ一対の端子を選択した状態を示しており、選択された端子を○によって囲んである。これにより、ネットNについては端子T,T10により挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T21,T22により挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T,Tにより挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T,Tにより挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T18,T19により挟まれた検査対象部が、それぞれ特定される。つまり、合計5個の検査対象部が特定されることになる。
次に、上述のように特定された5個の検査対象部を全て直列に接続し、5倍速導通検査を実行する(ステップS5)。このステップS5は、請求項1における第3ステップに相当する。
具体的には、前述したように検査装置本体の複数の導線及びプローブを用いて、上記5個の検査対象部の直列接続回路を形成し、この回路に電流源から電流を通流した際の両端電圧を測定して直列接続回路の抵抗値を算出することにより、直列接続回路の導通検査を行う。
なお、上記抵抗値を閾値と比較して「PASS」または「FAIL」を示す信号を出力する点は従来と同様である。
次に、導通検査を終えた検査対象部両端の端子のうち基準の端子ではない方の端子に、検査済みフラグを立てる(ステップS6)。つまり、図1(d)では、端子T,T21,T,T,T18がそれぞれ基準の端子となるため、端子T10,T22,T,T,T19に検査済みフラグが立てられる。このステップS6は、請求項1における第4ステップに相当する。
その後、全ての端子が検査済みであるか否かを判断し(ステップS7)、図1(d)のように未検査の端子(検査対象部)が残っている場合には、ステップS1に戻ってネットの並び替えを再び行う。このステップS7は、請求項1における第5ステップに相当する。
図1(e)は図1(d)を対象としてネットの並び替えを行った状態を示しており、この図1(e)に対して前記ステップS2以降の処理を繰り返し実行する。
すなわち、図1(f)に示すように、ネットNについては端子T,T11により挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T21,T23により挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T,Tにより挟まれた検査対象部が、ネットN10については端子T31,T32により挟まれた検査対象部が、ネットNについては端子T,Tにより挟まれた検査対象部がそれぞれ特定され、これら5個の検査対象部の直列接続回路について5倍速導通検査が行われると共に、その後、図1(g)に示すように、検査済みフラグが端子T11,T23,T,T32,Tに立てられる。
以後、基準となる端子以外の全ての端子が検査済み(ステップS7 YES)となるまで、上記の処理を繰り返す。
また、導通検査が進んでいき、前述したステップS2で未検査の検査対象部がn個より少なくなった場合には、例えば、既に検査済みであって「PASS」(導通)判定となった端子T10を用いた検査対象部(端子T,T10間の検査対象部)や、同じく既に検査済みであって「PASS」判定となった端子T22を用いた検査対象部(端子T21,T22間の検査対象部)等により不足分の検査対象部を形成し、合計の検査対象部の数が常にn個となるようにする(ステップS3)。
これにより、導通検査に当たって直列接続される検査対象部の数が常に一定数nとなるので、検査装置本体におけるスキャナスイッチの制御プログラム等を単純化することができる。また、不足分の検査対象部として「PASS」判定であった端子を使用するので、「FAIL」(導通不良)判定であった場合に、不足を補った箇所以外の検査対象部が不良であることが明確になる。
この実施形態による検査時間の短縮効果は、以下の通りである。
いま、図4に示すように5個のネットN11〜N15があり、これらのネットの全20個の端子をT〜T20とする。この場合、本実施形態のようにn倍速導通検査を行わず、標準導通検査により各端子間の検査対象部の導通検査を個別に行うとすると、図4のネットN11では、端子T,T間、端子T,T間、……、端子T,T間というように端子Tを基準として5回、以下同様にネットN12,N13では各3回、ネットN14,N15では各2回の検査が必要であり、全ネットN11〜N15の合計で15回の検査が必要である。これを数式により表すと、ネット数N=5、端子数T=20とした場合、検査回数X’はX’=T−N=15となる。
一方、本実施形態において倍速数(1回の検査でまとめるネットの数)n=5とすると、検査回数XはX=(T−N)/n=3となり、検査速度を大幅に向上させることができる。
なお、図4のネット構成に対して図1と同様な手順で処理を行うと、第3回目の検査でネットN11の端子T,T間、ネットN12の端子T,T10間、ネットN13の端子T11,T14間の合計3個の検査対象部を検査することになり、ネットN11の端子T,Tが余ってしまう。しかし、前述したように検査対象部を常にn個(5個)としてn倍速(5倍速)導通検査を行うために、例えば、検査済みの端子Tと端子Tとによって4個目の検査対象部を形成し、同じく端子Tと端子Tとによって5個目の検査対象部を形成すれば、第3回目の検査においても5倍速導通検査が可能になり、これにより全ての端子T〜T20(検査対象部)の導通検査を完了できることとなる。上述した着想は、請求項2に相当するものである。
次いで、図5は本実施形態に係る導通検査装置のブロック構成図であり、請求項4に相当する。図において、検査装置本体100は、ネット情報入力手段110、ネット並び替え手段120、検査対象部特定手段130、n倍速導通検査実行手段140、検査済み判定手段150及び表示出力手段160を備えており、これらは、CPUを含む演算・制御部、入出力装置、記憶装置、各種インターフェース等からなるコンピュータシステムと、その実装プログラムによって実現されるものである。
また、200は導通検査を行う回路基板等の被検査物を示している。
ネット情報入力手段110は、被検査物200が有する多数のネットについて、端子数、検査対象部数などをネット情報として入力する。ネット並び替え手段120は、入力されたネット情報や後述する検査済み判定手段150からの検査済み端子情報に基づいて、前述したネットの並び替え処理(図3のステップS1)を行う。
検査対象部特定手段130は、並び替え後のネットを対象として、直列接続する検査対象部をn個特定する(ステップS2〜S4)。
n倍速導通検査実行手段140は、図7に示したように、複数の導線及びプローブを用いて、n個の検査対象部の直列接続回路を形成し、電流源から電流を通流した際の前記回路の両端電圧を測定して抵抗値を算出すると共に、閾値との比較によって直列接続回路の導通検査を行うものであり(ステップS5)、このn倍速導通検査実行手段140はスキャナスイッチの開閉制御手段等も含んでいる。
表示出力手段160は、直列接続回路の導通検査結果を「PASS」または「FAIL」として表示出力する。
検査済み判定手段150は、前述したフラグ処理(ステップS6)や全端子の検査済み判断(ステップS7)等を実行し、検査済み端子情報を前記ネット並び替え手段120に出力する。
次に、図6を参照しながら、5倍速導通検査により導通不良と判断された場合の不良箇所特定方法を説明する。
前述した実施形態によれば、n個の検査対象部の直列接続回路の導通不良を検出することは可能であるが、その場合に、どの検査対象部が不良であるか、つまり不良箇所を特定することができない。
そこで、m(mは3以上の整数)個の検査対象部からなる直列接続回路の導通状態が不良と判定された場合に、この直列接続回路を構成する複数の検査対象部を対象として、2個の検査対象部からなる一以上の直列接続回路にそれぞれ電流を通流して当該直列接続回路の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する2倍速導通検査と、最大でm個の検査対象部のそれぞれに電流を通流して当該検査対象部の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する標準導通検査と、を実行し、これによって導通状態が不良である検査対象部を特定することができる。この着想は、請求項3に相当するものである。
以下、m=n=5の場合について説明する。
5倍速導通検査を行った結果、導通不良と判断された直列接続回路を構成する検査対象部をR,R,R,R,Rとすると、これらを2個ずつの検査対象部の組に分割してそれぞれ2倍速導通検査を行う。また、この例のようにnが奇数であって余りが生じる場合には、その1個の検査対象部について標準導通検査を行う。
例えば、図6に示すように、検査対象部R,R及びR,Rについては、第1回目検査として2倍速導通検査を行う。以下では、検査対象部R,Rのみを例示して説明すると、2倍速導通検査による中間結果が「PASS」であれば、検査対象部R,Rは「良」と判断してこれを最終結果とする。また、中間結果が「FAIL」であれば、第2回目検査として検査対象部R,Rをそれぞれ個別に標準導通検査し、最終結果として、検査対象部R,Rの何れかまたは両者が「不良」という結論を得る。
上記の処理は、検査対象部R,Rについても同様である。
一方、余りの検査対象部Rについては標準導通検査のみを行い、その結果に応じて検査対象部Rの「良」、「不良」を判断する。
上記の一連の処理により、検査対象部R,R,R,R,Rのうちのどれが不良であるかを特定することが可能である。
この方法では、mが偶数の場合、奇数の場合を問わず、2個の検査対象部からなる一以上の直列接続回路に対する2倍速導通検査と、最大でm個の検査対象部に対する標準導通検査とを実行することになる。
一般に、mが3以上の場合には上述した方法を類推適用して不良の検査対象部を特定することができる。なお、mが3である場合(3倍速導通検査の結果、不良と判断された場合)には、第1回目検査において、個々の検査対象部につき標準導通検査を行っても良い。
本発明の実施形態における導通検査手順の説明図である。 本発明の実施形態におけるネットの一例を示す図である。 実施形態における導通検査手順を示すフローチャートである。 実施形態の効果を説明するための図である。 実施形態に係る導通検査装置のブロック構成図である。 実施形態において、5倍速導通検査により導通不良と判断された場合の不良箇所特定方法を説明するための図である。 従来技術を示す構成図である。 検査対象部及び端子の説明図である。 n倍速導通検査の接続状態を示す図である。
符号の説明
100:検査装置本体
11:電流源
12:電圧検出部
13:電流検出部
21a,21b,22a,22b:プローブ
31,32,33,34:接続点
110:ネット情報入力手段
120:ネット並び替え手段
130:検査対象部特定手段
140:n倍速導通検査実行手段
150:検査済み判定手段
160:表示出力手段
200:被検査物
,H,L,L:導線
,G:ガードライン
,S:切替スイッチ
〜R,R11〜R14:検査対象部
〜T:端子
〜N15:ネット

Claims (4)

  1. 被検査物が、一以上の検査対象部を有するネットを複数備え、
    前記検査対象部に電流を流してその抵抗値を測定することにより前記検査対象部の導通状態を検査する導通検査方法において、
    複数のネットを、未検査状態の検査対象部の数が多いものから順に並べ替える第1ステップと、
    第1ステップにより並べ替えた複数のネットを対象として、n(nは2以上の整数)個の検査対象部を特定する第2ステップと、
    第2ステップにより特定したn個の検査対象部からなる直列接続回路に電流を通流して当該直列接続回路の抵抗値を測定し、導通状態の良否を判定する第3ステップと、
    第3ステップにより良否を判定した前記直列接続回路に含まれる検査対象部を検査済みとして処理する第4ステップと、
    前記第1〜第4ステップを未検査状態の検査対象部がなくなるまで順次繰り返し実行した後、全ての検査対象部が検査済みであることを判定する第5ステップと、を有し、
    前記第1〜第5ステップをコンピュータシステムにより実行することを特徴とする導通検査方法。
  2. 請求項1に記載した導通検査方法において、
    前記第2ステップにより特定される未検査状態の検査対象部の数がn個未満である場合は、その不足分だけ、検査済みであって導通状態が良と判定された前記直列接続回路内の検査対象部を用いて、直列接続回路を構成することを特徴とする導通検査方法。
  3. 請求項1または2に記載した導通検査方法により、m(mは3以上の整数)個の検査対象部からなる直列接続回路の導通状態が不良と判定された場合に、
    前記直列接続回路を構成する複数の検査対象部を対象として、2個の検査対象部からなる一以上の直列接続回路にそれぞれ電流を通流して当該直列接続回路の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する2倍速導通検査と、最大でm個の検査対象部のそれぞれに電流を通流して当該検査対象部の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を判定する標準導通検査と、を実行し、導通状態が不良である検査対象部を特定することを特徴とする導通検査方法。
  4. 被検査物が、一以上の検査対象部を有するネットを複数備え、
    前記検査対象部に電流を流して前記検査対象部の抵抗値を測定することにより導通状態の良否を検査する導通検査装置において、
    検査装置本体を構成するコンピュータシステムが、
    複数の前記ネットについて、前記検査対象部の数を含むネット情報を入力するネット情報入力手段と、
    前記ネット情報に基づいて、未検査状態の検査対象部の数が多いものから順に前記ネットを並び替えるネット並び替え手段と、
    並び替え後のネットを対象として、検査対象部をn(nは2以上の整数)個特定する検査対象部特定手段と、
    特定したn個の検査対象部の直列接続回路を形成し、この直列接続回路に電流を通流したときの電圧を測定して前記直列接続回路の抵抗値を算出すると共に、この抵抗値を閾値と比較して前記直列接続回路の導通状態の良否を検査するn倍速導通検査実行手段と、
    前記n倍速導通検査実行手段による検査結果を出力する出力手段と、
    全ての検査対象部について前記直列接続回路の導通状態の良否を検査済みか否かを判定する検査済み判定手段と、
    を備えたことを特徴とする導通検査装置。
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