JP2011252825A

JP2011252825A - 回路基板検査装置

Info

Publication number: JP2011252825A
Application number: JP2010127765A
Authority: JP
Inventors: Rintaro Murayama; 林太郎村山
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2010-06-03
Publication date: 2011-12-15

Abstract

【課題】高い周波数の測定電流で被測定回路基板を検査する際の発生磁束による測定誤差を低減する。
【解決手段】少なくとも２つの可動アームと、可動アームに支持され測定時に被測定回路基板Ｐに対する測定電流供給経路内に対として含まれる２つの電流用プローブ３，４と、各電流用プローブ３，４がそれぞれ電気配線８ａ，８ｂを介して接続される測定部６とを含み、各電流用プローブ３，４を被測定回路基板Ｐの被測定部位に接触させた状態で、測定部６より各電流用プローブ３，４を介して被測定回路基板Ｐに測定電流を供給して被測定部位間の電気的パラメータを測定するにあたって、各電流用プローブ３，４を一つの可動アーム３ａに支持させるとともに、測定部６から各電流用プローブ３，４に至る各電気配線８ａ，８ｂを同じ配線経路に沿って配線することにより、電流用プローブ３，４間に形成される測定ループを小さなものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、被測定回路基板上を所定方向に移動可能なプローブを備えるＸ−Ｙ方式（もしくはフライング方式等）と呼ばれる回路基板検査装置に関し、さらに詳しく言えば、高い周波数の測定電流で被測定回路基板を検査する際の発生磁束による測定誤差を低減する技術に関するものである。

プローブを可動アームに取り付けて被測定回路基板に接触させるＸ−Ｙ方式の回路基板検査装置の一つとして、特許文献１に記載された発明では、回路基板に形成されている導体パターンの良否（断線，短絡，パターンの太りもしくはやせ細り等）を、その導体パターンの静電容量により検査するようにしている。その構成を図２により説明する。

この回路基板検査装置は、一対の可動アーム３ａ，４ａを備え、その各々にプローブ（導電接触ピン）３，４が設けられる。可動アーム３ａ，４ａは、移動機構５ａ，５ｂにより個別的に所定方向（Ｘ−Ｙ−Ｚ方向）に駆動される。

各プローブ３，４は、電気配線８ａ，８ｂを介して測定部６に接続される。図示が省略されているが、測定部６には、例えばＬＣＲメータと同じく、測定電流供給部，電圧測定部および静電容量測定部等が設けられている。

移動機構５ａ，５ｂおよび測定部６は、制御部７に設定されている検査プログラムにしたがって制御される。また、制御部７は、例えば良品基板から吸収された判定基準となる基準値を記憶しており、これに基づいて、被測定回路基板Ｐに形成されている導体パターンの良否判定を行う。

この回路基板検査装置によると、被測定回路基板Ｐに形成されている導体パターンの静電容量を測定するため、電極部２として、表面に絶縁フィルム２ａが貼付された平板状の基準電極板２ｂを用いる。

検査にあたっては、電極部２上に被測定回路基板Ｐを載置し、制御部７の検査プログラムにしたがって、移動機構５ａ，５ｂにより可動アーム３ａ，４ａを駆動して、プローブ３，４を所定の導体パターン（例えば、隣接配置されている導体パターンの各々）に接触させ、各導体パターンの静電容量やインダクタンスそれに抵抗値等を測定し、これらの各測定値と基準値とを比較して導体パターンの良否判定を行う。

ところで、このようにして被測定回路基板Ｐの検査を行う場合、プローブ３，４は、それぞれ異なる可動アーム３ａ，４ａに取り付けられているため、プローブ３，４の間には、それらの電気配線８ａ，８ｂを含めて、図２の鎖線で示すような測定ループＭＲが形成される。

したがって、例えば低インピーダンス測定の場合、測定電流の周波数が高くなるに伴って測定ループＭＲに大きな磁束が発生し、これが測定値に対する誤差電圧となる。

なお、この誤差電圧は、ビオ・サバールの法則およびファラデーの電磁誘導の法則によれば、電流が大きいほど大きく、ループ面積が大きいほど大きく、周波数が高いほど大きな値となる。

測定ループＭＲの大きさ，形状は、測定箇所におけるプローブ３，４間の距離によって異なるため、測定のつど、測定ループＭＲによる誤差電圧を補正することは困難である。

特開２００２−０１４１３２号公報

したがって、本発明の課題は、被測定回路基板上を所定方向に移動可能なプローブを備える回路基板検査装置において、高い周波数の測定電流で被測定回路基板を検査する際の発生磁束による測定誤差を低減することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、被測定回路基板上を所定の方向に移動可能な少なくとも２つの可動アームと、上記可動アームに支持され、測定時に上記被測定回路基板に対する測定電流供給経路内に対として含まれる２つの電流用プローブと、上記各電流用プローブがそれぞれ電気配線を介して接続される測定部とを含み、上記各電流用プローブを上記被測定回路基板の被測定部位に接触させた状態で、上記測定部より上記各電流用プローブを介して上記被測定回路基板に測定電流を供給して上記被測定部位間の電気的パラメータを測定する回路基板検査装置において、上記各電流用プローブが上記複数の可動アームのうちの特定された一つの可動アームに支持されているとともに、上記測定部から上記各電流用プローブに至る上記各電気配線が同じ配線経路に沿って配線されていることを特徴としている。

本発明において、上記各電気配線は、束ねられて上記特定された可動アームに沿って配線されていることが好ましい。

また、上記各電流用プローブは、それらの間の間隔を調整可能として上記特定された可動アームに支持されていることが好ましい。

本発明には、上記被測定回路基板の検査が４端子測定によって行われる態様も含まれ、その場合、上記特定された可動アームには、上記各電流用プローブのほかに２つの電圧検出用プローブが支持されることになる。

本発明によれば、測定時に被測定回路基板に対する測定電流供給経路内に対として含まれる２つの電流用プローブが、複数の可動アームのうちの特定された一つの可動アームに支持され、かつ、測定部から各電流用プローブに至る各電気配線が同じ配線経路に沿って配線されていることにより、各プローブおよびそれらの電気配線を含む測定ループが形成されるにしても、その測定ループが小さなものとなる。したがって、低インピーダンス測定の場合でも、測定電流により発生する磁束を影響を受けにくくなり、測定誤差を可及的に低減することができる。また、測定ループの大きさや形状がほぼ一定であるため、生ずる誤差の補正も容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る回路基板検査装置の要部を示す模式図。従来の回路基板検査装置の構成を示す模式図。

次に、図１により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、この実施形態の説明において、先の図２で説明した従来例と変更を要しない構成要素には同じ参照符号を用いる。

本発明の回路基板装置においても、図２に示す従来例と同じく、一対の可動アーム３ａ，４ａ、その移動機構５ａ，５ｂ、測定部６および制御部７とを備えるが、図１に示すように、この実施形態では、その一方の例えば図示左側の可動アーム３ａに、２つのプローブ（導電接触ピン）３，４が支持される。

この実施形態において、プローブ３，４は、測定部６の図示しない測定電流供給部に接続され、測定時に被測定回路基板Ｐに対する測定電流供給経路内に含まれるため、プローブ３，４を便宜的に電流プローブと呼ぶ。

このように電流プローブ３，４が一方の可動アーム３ａに支持されることから、測定部６から各電流用プローブ３，４に至るそれらの電気配線８ａ，８ｂも同じ配線経路に沿って配線することが可能となる。

各電気配線８ａ，８ｂには、外皮を有する電気ケーブルやシールド被覆線を有する同軸ケーブルが用いられてよいが、いずれにしても、各電気配線８ａ，８ｂは、束ねられた状態で可動アーム３ａに沿って配線されることが好ましい。

測定電流が流されることにより、電流プローブ３，４間に測定ループＭＲが形成されるが、本発明によれば、電流プローブ３，４が同じ可動アーム３ａに接近して支持されているため、測定ループＭＲの面積は小さなものとなる。

したがって、低インピーダンス測定の場合でも、測定電流により発生する磁束を影響を受けにくくなり、測定誤差を可及的に低減することができる。また、測定ループの大きさや形状がほぼ一定であるため、生ずる誤差の補正も容易に行うことができる。

なお、電流プローブ３，４の間隔は、被検査導体パターンのピッチに合わせて固定されてもよいが、例えば、可動アーム３ａにスリット状の支持孔を形成して、電流プローブ３，４の間隔を可変とすることもできる。

また、被測定回路基板Ｐの検査が４端子測定によって行われる場合には、可動アーム３ａに対して、電流用プローブ３，４のほかに図示しない２つの電圧検出用プローブが設けられることになる。

また、別の態様として、他方の可動アーム４ａ側にも、同様に２つの電流用プローブ３，４を設けて、異なる被検査導体パターンの例えばインダクタンス測定等を同時に行わせることもできる。

３，４プローブ（電流プローブ）
３ａ，４ａ可動アーム
５ａ，５ａ移動機構
６測定部
７制御部
Ｐ被測定回路基板

Claims

被測定回路基板上を所定の方向に移動可能な少なくとも２つの可動アームと、上記可動アームに支持され、測定時に上記被測定回路基板に対する測定電流供給経路内に対として含まれる２つの電流用プローブと、上記各電流用プローブがそれぞれ電気配線を介して接続される測定部とを含み、上記各電流用プローブを上記被測定回路基板の被測定部位に接触させた状態で、上記測定部より上記各電流用プローブを介して上記被測定回路基板に測定電流を供給して上記被測定部位間の電気的パラメータを測定する回路基板検査装置において、
上記各電流用プローブが上記複数の可動アームのうちの特定された一つの可動アームに支持されているとともに、上記測定部から上記各電流用プローブに至る上記各電気配線が同じ配線経路に沿って配線されていることを特徴とする回路基板検査装置。
上記各電気配線は束ねられて上記特定された可動アームに沿って配線されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板検査装置。
上記各電流用プローブはそれらの間の間隔を調整可能として上記特定された可動アームに支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板検査装置。
上記被測定回路基板の検査が４端子測定によって行われ、上記特定された可動アームには上記各電流用プローブのほかに２つの電圧検出用プローブが支持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の回路基板検査装置。