JP2013161869A - 実装状態判別装置および実装状態判別方法 - Google Patents

実装状態判別装置および実装状態判別方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のコンデンサが並列接続される回路において各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを正確に判別する。
【解決手段】複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号と交流信号との位相差の周波数特性に基づいて各コンデンサの実装状態および非実装状態を判別する処理部を備え、処理部は、周波数の変化に伴う位相差の変化を示す波形曲線CL1と、X軸に平行な直線BP1と、コンデンサを含む共振回路の共振周波数(fs1〜fs3)が含まれる周波数範囲(fr1〜fr3)の最小値(fL1〜fL3)を通ってY軸に平行な第2直線(BL1〜BL3)と、周波数範囲の最大値(fU1〜fU3)を通ってY軸に平行な第3直線(BU1〜BU3)とで囲まれた領域(E1〜E3)の面積が上限面積(AU1〜AU3)以下でかつ下限面積(AL)以上のときにコンデンサが実装状態であると判別する。
【選択図】図5

Description

本発明は、複数のコンデンサが並列接続される回路におけるコンデンサの実装状態および非実装状態を判別する実装状態判別装置および実装状態判別方法に関するものである。
この種の実装状態判別方法として、特開2004−221574号公報において出願人が開示したバイパスコンデンサの実装・非実装検査方法(以下、「実装検査方法」ともいう)が知られている。この実装検査方法では、2つのハンダパッド間にバイパスコンデンサ(以下、単に「コンデンサ」ともいう)が実装されているか否かを検査する際に、電圧発生部に接続されているプローブ(以下、「第1プローブ」ともいう)をGNDパターン側のハンダパッドに接触させ、電圧計に接続されている2つのプローブの一方(以下、「第2プローブ」ともいう)を電源パターン側のハンダパッドに接触させる。次いで、電圧計に接続されている2つのプローブの他方(以下、「第3プローブ」ともいう)を、電源パターン側のハンダパッドに接続されているスルーホールや導体パターン上における第2プローブの接触位置から離間した位置に接触させる。続いて、電圧発生部に電圧を発生させて、第1プローブを介してGNDパターン側のハンダパッドに電圧を供給させる。この場合、コンデンサが各ハンダパッド間に実装されているときには、コンデンサを介して第2プローブおよび第3プローブの間に電流が流れるため、その間の電圧が電圧計によって測定される。すなわち、電圧計の読み値VがV≠0となる。一方、コンデンサが各ハンダパッド間に実装されていないときには、第2プローブおよび第3プローブの間に電流が流れないため、電圧計の読み値VはV=0となる。つまり、この実装検査方法では、電圧計の読み値からコンデンサの実装および非実装を把握することが可能となっている。また、この実装検査方法では、複数のコンデンサが並列接続されている場合において、各コンデンサについて上記の手順で検査することで、各コンデンサの実装および非実装を個別に把握することが可能となっている。
一方、この方法では、各コンデンサを実装させるためのハンダパッド、およびハンダパッドに接続されているスルーホールや導体パターンに各プローブを接触させる必要があるため、並列接続されている複数のコンデンサの全ての実装および非実装を個別に把握するためには、これらのハンダパッド、スルーホールおよび導体パターンが基板の表面に露出している必要がある。このため、これらが露出していない基板(例えば、コンデンサや導体パターンが内装されている内装基板)に対してこの実装検査方法による検査を行うのは困難なことがある。
このような、課題を解決可能な技術として、出願人は、次のような新たな実装状態判別方法を開発している。この実装状態判別方法では、複数のコンデンサが並列接続された判別対象の回路に対して周波数を変化させつつ交流信号を供給し、その際に検出される検出信号および交流信号に基づいて、両信号の位相差を各周波数毎に測定する。次いで、各コンデンサが正しく実装された良品の回路について同じ手順で測定した各周波数毎の測定値に予め決められた値を加算した上限値、および各測定値から予め決められた値を減算した下限値で画定される基準範囲を規定して、判別対象の回路について測定した各測定値がこの基準範囲内であるか否かを判別する。ここで、複数のコンデンサが並列接続された回路では、各コンデンサと各コンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分(コンデンサに接続された導体パターン等がこれに相当する)とによってコンデンサの数と同数の共振回路が構成される。また、コンデンサの容量やインダクタンスの値が異なるときには各共振回路の共振周波数が異なる。
一方、このような複数の共振回路を有する回路に対して、上記したように周波数を変化させつつ交流信号を供給したときには、各共振回路の各共振周波数に近い周波数において位相差が急激に上昇に転じる(反転する)点(以下、この点を「転換点」ともいう)が現れることが知られている。このため、例えば、回路に実装されるべき各コンデンサの1つが非実装の状態では、そのコンデンサによって構成される共振回路の共振周波数に近い周波数において転換点が現れずに、測定値が基準範囲外となる。このため、この新たな実装状態判別方法では、転換点が現れるべき周波数(共振周波数に近い周波数)における位相差の測定値が基準範囲内であるか否かを判別することで、各コンデンサを実装させるためのハンダパッドなどが基板の表面に露出していない場合においても実装および非実装を判別することが可能となっている。この場合、この新たな実装状態判別方法では、転換点が現れるべき周波数における位相差の測定値が基準範囲内のときにはコンデンサが実装状態であると判別し、測定値が基準範囲外のときにはコンデンサが非実装状態であると判別する。
特開2004−221574号公報(第6−7頁、第4−5図)
ところが、出願人が開発している新たな実装状態判別方法には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この実装状態判別方法では、転換点が現れるべき周波数(共振周波数に近い周波数)における位相差の測定値が基準範囲内であるか否かを判別し、測定値が基準範囲内のときには、コンデンサが実装状態であると判別し、測定値が基準範囲外のときには、コンデンサが非実装状態であると判別している。一方、非実装状態のコンデンサの有無、製造誤差に起因するコンデンサの静電容量のばらつき、およびコンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分(導体パターン等)のインダクタンス値の基板毎のばらつきなどに起因して、上記した共振周波数が基板毎に若干相違することがある。このため、基板毎に共振周波数が若干相違して、転換点が現れるべき周波数における位相差の測定値が基準範囲外となり、これによって各コンデンサが正しく実装されているにも拘わらずコンデンサが非実装状態であると誤って判別されるおそれがあり、この点の改善が望まれている。
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、複数のコンデンサが並列接続される回路において各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを正確に判別し得る実装状態判別装置および実装状態判別方法を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく請求項1記載の実装状態判別装置は、複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定する測定部と、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する処理部とを備えた実装状態判別装置であって、前記測定部は、前記交流信号と前記検出信号との位相差を前記電気的パラメータとして測定し、前記処理部は、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記位相差の座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該位相差の変化を示す波形曲線と、前記位相差の座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第1直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第2直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第3直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下でかつ当該領域の面積よりも小さく規定された下限面積以上のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。
また、請求項2記載の実装状態判別装置は、複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定する測定部と、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する処理部とを備えた実装状態判別装置であって、前記測定部は、前記回路のインピーダンスを前記電気的パラメータとして測定し、前記処理部は、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記インピーダンスの座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該インピーダンスの変化を示す波形曲線と、前記インピーダンスの座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第4直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第5直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第6直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。
また、請求項3記載の実装状態判別装置は、請求項1または2記載の実装状態判別装置において、前記処理部は、前記判別処理において、前記各コンデンサにそれぞれ対応する前記共振周波数がそれぞれ1つだけ含まれる複数の前記周波数範囲についての前記面積を個別に特定する。
また、請求項4記載の実装状態判別方法は、複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定し、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する実装状態判別方法であって、前記交流信号と前記検出信号との位相差を前記電気的パラメータとして測定し、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記位相差の座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該位相差の変化を示す波形曲線と、前記位相差の座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第1直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第2直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第3直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下でかつ当該領域の面積よりも小さく予め規定された下限面積以上のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。
また、請求項5記載の実装状態判別方法は、複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定し、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する実装状態判別方法であって、前記回路のインピーダンスを前記電気的パラメータとして測定し、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記インピーダンスの座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該インピーダンスの変化を示す波形曲線と、前記インピーダンスの座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第4直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第5直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第6直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。
また、請求項6記載の実装状態判別方法は、請求項4または5記載の実装状態判別方法において、前記判別処理において、前記各コンデンサにそれぞれ対応する前記共振周波数がそれぞれ1つだけ含まれる複数の前記周波数範囲についての前記面積を個別に特定する。
請求項1記載の実装状態判別装置および請求項4記載の実装状態判別方法では、コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理において、周波数の変化に伴う位相差の変化を示す波形曲線、第1直線、第2直線および第3直線で囲まれた領域の面積を特定し、特定した面積が予め規定された上限面積以下でかつ予め規定された下限面積以上のときに判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。この場合、非実装状態のコンデンサの有無、コンデンサの静電容量のばらつき、およびコンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分のインダクタンス値の回路毎の相違などに起因して共振周波数が回路基板毎に若干相違して共振周波数に近い周波数において位相差が急激に上昇に転じる転換点がずれているとしても、周波数範囲内に転換点が現れているとき、つまりその周波数範囲に対応するコンデンサが実装状態のときには、領域の面積が上限面積以下でかつ下限面積以上との条件を確実に満たし、周波数範囲内に転換点が現れていないとき、つまりその周波数範囲に対応するコンデンサが非実装状態のときには、この条件を満たさない。したがって、この実装状態判別装置および実装状態判別方法によれば、非実装状態のコンデンサの有無などに起因する転換点のずれ(共振周波数の相違)によって実装状態のコンデンサが非実装状態であると誤って判別される事態が防止される結果、各コンデンサの実装状態および非実装状態を正確に判別することができる。
請求項2記載の実装状態判別装置および請求項5記載の実装状態判別方法では、コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理において、周波数の変化に伴うインピーダンスの変化を示す波形曲線、第4直線、第5直線および第6直線で囲まれた領域の面積を特定し、特定した面積が予め規定された上限面積以下のときに判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する。この場合、非実装状態のコンデンサの有無、コンデンサの静電容量のばらつき、およびコンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分のインダクタンス値の回路毎の相違などに起因して共振周波数が回路基板毎に若干相違して共振周波数に近い周波数においてインピーダンスが急激に上昇に転じる転換点がずれているとしても、周波数範囲内に転換点が現れているとき、つまりその周波数範囲に対応するコンデンサが実装状態のときには、領域の面積が上限面積以下との条件を確実に満たし、周波数範囲内に転換点が現れていないとき、つまりその周波数範囲に対応するコンデンサが非実装状態のときには、この条件を満たさない。したがって、この実装状態判別装置および実装状態判別方法によれば、非実装状態のコンデンサの有無などに起因する転換点のずれ(共振周波数の相違)によって実装状態のコンデンサが非実装状態であると誤って判別される事態が防止される結果、各コンデンサの実装状態および非実装状態を正確に判別することができる。
また、請求項3記載の実装状態判別装置および請求項6記載の実装状態判別方法では、各コンデンサにそれぞれ対応する共振周波数がそれぞれ1つだけ含まれる複数の周波数範囲についての面積を個別に特定して、特定した各面積と対応する上限面積および下限面積
(または、上限面積)とを比較して判別を行う。このため、この実装状態判別装置および実装状態判別方法によれば、1つ当りの周波数範囲の幅を狭く規定することで、複数の共振周波数が含まれるように周波数範囲を規定する構成および方法と比較して、面積を特定する対象の周波数の範囲を全体として狭くすることができるため、面積を特定する処理の処理時間を十分に短縮することができる。
実装状態判別装置1の構成を示す構成図である。 回路基板13の斜視図である。 図2におけるW−W線断面図である。 回路基板13の導体パターン11,12およびコンデンサ21a〜21cによって構成される回路Cを等価的に表す等価回路図である。 コンデンサ21a〜21cが実装されている状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21bが実装され、コンデンサ21cが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21aが実装され、コンデンサ21b,21cが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21cが実装され、コンデンサ21bが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21b,21cが実装され、コンデンサ21aが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21cが実装され、コンデンサ21a,21bが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21bが実装され、コンデンサ21a,21cが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21b,21cの全てが実装されていない状態の回路Cにおける位相差の周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a〜21cが実装されている状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21bが実装され、コンデンサ21cが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21aが実装され、コンデンサ21b,21cが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21cが実装され、コンデンサ21bが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21b,21cが実装され、コンデンサ21aが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21cが実装され、コンデンサ21a,21bが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21bが実装され、コンデンサ21a,21cが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。 コンデンサ21a,21b,21cの全てが実装されていない状態の回路Cにおけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。
以下、添付図面を参照して、実装状態判別装置および実装状態判別方法の実施の形態について説明する。
最初に、実装状態判別装置1の構成について図1を参照して説明する。
実装状態判別装置1は、図1に示すように、測定部2、記憶部3、処理部4および表示部5を備え、図2に示す回路基板13における一対の導体パターン11,12によって互いに並列接続されるべき複数(本例では一例として3個)のコンデンサ21a〜21c(以下、区別しないときには「コンデンサ21」ともいう)の実装状態(各コンデンサ21a〜21cが実装状態であるか非実装状態であるか)を判別する。この場合、各導体パターン11,12は、同図に示すように、予め規定されたパターン形状で回路基板13に形成されている。本例では一例として、導体パターン11は、回路基板13の内層グランドパターンとして平面状のパターン形状に形成されている。一方、導体パターン12は、電源ラインとして直線状のパターン形状に形成されている。また、各コンデンサ21a〜21cは、図2,3に示すように、各導体パターン11,12における予め規定された位置に接続されている。この場合、各コンデンサ21a〜21cは、一例として、導体パターン11にはビア14aおよびランド15を介して接続され、導体パターン12にはビア14bおよびランド15を介して接続されている。以下、ビア14a,14bを特に区別しないときには、「ビア14」ともいう。
測定部2は、図1,2に示すように一対のプローブ6,7を介して、各導体パターン11,12上に1つずつ規定された一対の測定点P1,P2(本例では、図2に示すように、ビア14a,14bを介して導体パターン11,12に接続されたランド15上に規定された測定点P1,P2)に接続される。また、測定部2は、各プローブ6,7から各導体パターン11,12間に、つまり導体パターン11,12とコンデンサ21a〜21cとによって構成される回路C(図2,3参照)に対して、周波数をスイープ(変化)させつつ測定用の交流信号(一例として、交流定電流であって、以下「測定用信号S1」ともいう)を供給すると共に、これに伴って各導体パターン11,12間に発生する検出信号S2(この例では、交流電圧)をプローブ6,7を介して検出する。また、測定部2は、測定用信号S1の位相と検出信号S2の位相との位相差を周波数毎に測定する。つまり、測定部2は、測定用信号S1の周波数の変化に伴う位相差の変化(位相差の周波数特性)を測定する。また、測定部2は、周波数毎に測定した位相差(位相差の周波数特性)を示す特性データD1を処理部4に出力する。
記憶部3は、一例として半導体メモリやハードディスク装置を用いて構成されて、処理部4のための動作プログラムおよび後述する判別用データD2を記憶する。
処理部4は、一例としてCPUを用いて構成され、上記した周波数特性の測定を測定部2に対して実行させる測定処理を実行する。また、処理部4は、測定部2から出力される特性データD1、および記憶部3に記憶されている判別用データD2に基づき、コンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する。また、処理部4は、判別処理の結果を表示部5に表示させる表示処理を実行する。
次に、回路Cについての位相差の周波数特性(測定用信号S1の周波数の変化に伴う位相差の変化)、および記憶部3に記憶される判別用データD2について、具体的に説明する。
図2,3に示すように、複数(本例では3個)のコンデンサ21a〜21cが各導体パターン11,12間に実装されている回路Cは、図4に示す等価回路として表される。なお、この等価回路において、L1〜L3は、各コンデンサ21a〜21cと各導体パターン11,12とを接続する各ビア14のインダクタンス(コンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分)を表し、またL4,L5は、各コンデンサ21a〜21c間を接続する各導体パターン11,12のインダクタンスを表している。
ここで、この回路Cのように、複数のコンデンサ21a〜21cが並列接続されているときには、各コンデンサ21a〜21cと各コンデンサ21a〜21cに接続されたインダクタンス成分(上記の等価回路におけるインダクタンスL1〜L5)とによってコンデンサ21a〜21cと同数(この例では、3つ)の共振回路が構成される。また、コンデンサの容量やインダクタンスの値が異なるときには各共振回路の共振周波数fsが異なる。なお、回路Cに実装されるべき各コンデンサ21a〜21cの全てが実装状態である場合におけるコンデンサ21aに対応する共振周波数fsを「共振周波数fs1」ともいい、コンデンサ21bに対応する共振周波数fsを「共振周波数fs2」ともいい、コンデンサ21cに対応する共振周波数fsを「共振周波数fs3」ともいう(図5参照)。
また、各コンデンサ21a〜21cの静電容量が同一の場合にも、各測定点P1,P2から各コンデンサ21a〜21cまでの導体パターン11,12の長さが相違して、インダクタンスL4,L5が相違するため、これに起因して、各コンデンサ21a〜21cと各インダクタンス成分とによって構成される各共振回路の共振周波数fsが異なることとなる。
共振周波数fsが互いに異なる複数の共振回路を有する上記の回路Cに対して周波数を変化させつつ測定用信号S1としての交流信号を供給し、測定用信号S1の供給に伴って発生する検出信号S2の位相と測定用信号S1の位相との位相差(回路Cについての電気的パラメータ)を測定した場合、その位相差の周波数特性(測定用信号S1の周波数の変化に伴う位相差の変化)には、各共振回路の各共振周波数fsに近い周波数において位相差が急激に上昇に転じる転換点Pt1〜Pt3(図5参照:以下、区別しないときには「転換点Pt」ともいう)が現れる。つまり、位相差の周波数特性には、コンデンサの数(共振回路の数)と同数の転換点Ptが現れる。
図5に示す周波数特性図は、上記の等価回路においてコンデンサ21aの静電容量が1μF、コンデンサ21bの静電容量が0.5μF、コンデンサ21cの静電容量が0.1μFで、各導体パターン11,12のインダクタンスL4,L5が20nH、各ビア14のインダクタンスL1,L2,L3が10nHのときに、測定部2によって測定される測定用信号S1の位相と検出信号S2の位相との位相差の周波数特性を表している。具体的には、XY平面におけるX軸(X軸およびY軸の一方の一例であって、同図における左右方向の軸)を周波数の座標軸に規定し、Y軸(X軸およびY軸の他方の一例であって、同図における上下方向の軸)を位相差(電気的パラメータ)の座標軸に規定したときの周波数の変化に伴う位相差の変化を示す波形曲線CL1を図示している。なお、後述する図6〜図12においても、図5と同様にして、XY平面におけるX軸を周波数の座標軸に規定しY軸を位相差の座標軸に規定したときの周波数の変化に伴う位相差の変化を示す波形曲線CL1を図示している。また、図5〜図12において、各コンデンサ21a〜21cを「21a」「21b」「21c」の符号で示すと共に、実装状態を「○」、非実装状態を「×」で示す。
図5の周波数特性図から明らかなように、コンデンサ21a〜21cが正しく実装されている回路C(図4の等価回路)についての位相差の周波数特性には、コンデンサ21a〜21cの数と同数(この例では、3つ)の転換点Pt1〜Pt3が各共振周波数fs1〜fs3に近い周波数(具体的には、各共振周波数fs1〜fs3よりもそれぞれやや低い周波数)において現れている。なお、本例のように各コンデンサ21a〜21cの静電容量が互いに相違する場合には、原則として、静電容量の小さなコンデンサ21ほど対応する共振周波数fsが高くなる。
また、図5の周波数特性図から明らかなように、周波数の低い順に見て最初に現れた転換点Pt(以下、「最初の転換点Pt」ともいう)、つまり実装状態の各コンデンサ21の中で静電容量が最も大きいコンデンサ21に対応する転換点Pt(この例では、コンデンサ21aに対応する転換点Pt1)において、位相差が−90°〜−80°の値から急激に上昇に転じる。また、この周波数特性図から明らかなように、周波数の低い順に見て2番目以降に現れた転換点Pt(以下、「2番目以降の転換点Pt」ともいう:この例では、コンデンサ21b,21cに対応する転換点Pt2,Pt3)の周波数よりもやや低い周波数において位相差が70°〜80°の値から20°〜30°急激に下降し、その転換点Ptにおいて急激に上昇に転じる。
一方、各コンデンサ21a〜21cのいずれかが非実装状態のときの位相差の周波数特性には、実装状態のコンデンサ21に対応する転換点Ptのみが現れ、非実装状態のコンデンサ21に対応する転換点Ptは現れない。例えば、コンデンサ21a,21bが実装状態で、コンデンサ21cが非実装状態のときの位相差の周波数特性についてのシミュレーション結果を図6に示す。同図の周波数特性図から明らかなように、この例では、実装状態のコンデンサ21a,21bに対応する転換点Pt1,Pt2のみが現れ、非実装状態のコンデンサ21cに対応する転換点Pt3は現れない。
また、図7に示すように、コンデンサ21aが実装状態で、コンデンサ21b,21cが非実装状態のときには、コンデンサ21aに対応する転換点Pt1のみが現れ、コンデンサ21cに対応する転換点Pt2,Pt3は現れない。また、図8に示すように、コンデンサ21a,21cが実装状態で、コンデンサ21bが非実装状態のときには、コンデンサ21a,21cに対応する転換点Pt1,Pt3のみが現れ、コンデンサ21bに対応する転換点Pt2は現れない。さらに、図5〜図8の各周波数特性図から明らかなように、転換点Pt2,Pt3が2番目以降の転換点Ptとして現れたときには、その転換点Ptにおける位相差の値が、その転換点Ptが現れないときの位相差の値よりも小さな値となる。
また、図9に示すように、コンデンサ21b,21cが実装状態で、コンデンサ21aが非実装状態のときには、コンデンサ21b,21cに対応する転換点Pt2,Pt3のみが現れ、コンデンサ21aに対応する転換点Pt1は現れない。また、図10に示すように、コンデンサ21cが実装状態で、コンデンサ21a,21bが非実装状態のときには、コンデンサ21cに対応する転換点Pt3のみが現れ、コンデンサ21a,21bに対応する転換点Pt1,Pt2は現れない。また、図11に示すように、コンデンサ21bが実装状態で、コンデンサ21a,21cが非実装状態のときには、コンデンサ21bに対応する転換点Pt2のみが現れ、コンデンサ21a,21cに対応する転換点Pt1,Pt3は現れない。さらに、図12に示すように、全てのコンデンサ21a〜21cが非実装状態のときには、各転換点Pt1〜Pt3のいずれも現れない。また、図9〜図11の各周波数特性図から明らかなように、転換点Pt1〜Pt3が最初の転換点Ptとして現れたときには、その転換点Ptにおける位相差の値は、−80°よりも大きな値となる。
ここで、図5〜図12に示すように、波形曲線CL1と、位相差の座標軸(Y軸)上における予め決められた点(一例として、「−110°」の位相差を示す点)を通って周波数の座標軸(X軸)に平行な直線BP1(第1直線)と、共振周波数fsが1つだけ含まれるようにその幅が規定された周波数範囲frの最小値fLを示す周波数の座標軸(X軸)上の点を通って位相差の座標軸(Y軸)に平行な直線BL(第2直線)と、周波数範囲frの最大値fUを示す周波数の座標軸上の点を通って位相差の座標軸に平行な直線BU(第3直線)とで囲まれた領域E(図5〜図12に斜線で示す領域)の面積Amを、転換点Ptが現れたとき(つまり、その転換点Ptに対応するコンデンサ21が実装状態のとき)とその転換点Ptが現れないとき(つまり、その転換点Ptに対応するコンデンサ21が非実装状態のとき)とで比較する。
この場合、上記したように、転換点Pt2,Pt3が2番目以降の転換点Ptとして現れたときのその転換点Ptにおける位相差の値が、その転換点Ptが現れないときの位相差の値よりも小さいため、転換点Pt2,Pt3が2番目以降の転換点Ptとして現れたときの上記の面積Amも、その転換点Ptが現れないときの面積Amよりも小さくなる。また、上記したように、最初の転換点Ptにおける位相差の値が−80°よりも大きいため、転換点Pt1〜Pt3が最初の転換点Ptとして現れたときのときの上記の面積Amは、Y軸上における−80°の位相差を示す点を通ってX軸に平行な直線BQ(図5参照)と、上記した直線BP1、直線BLおよび直線BUとで囲まれた領域(同図に破線で示す矩形の領域)の面積(各コンデンサ21の実装状態において特定される領域Eの面積Amよりも小さく規定された下限面積の一例であって、以下、「下限面積AL」ともいう)よりも大きくなる。この場合、各コンデンサ21の実装状態において特定される領域Eの面積Amとは、各コンデンサ21が実装されている回路Cを対象として測定部2によって測定された各周波数毎の位相差に基づいて処理部4によって特定された上記の波形曲線CL1、直線BP1、直線BLおよび直線BUで囲まれた領域Eの面積Amを意味する。
このため、コンデンサ21の実装状態において特定される領域Eの面積Amに対してノイズの影響などを考慮した面積を加算して予め規定した面積(その面積Amよりも大きく規定された上限面積の一例であって、以下「上限面積AU」ともいう:図5に実線で示す矩形の領域の面積)および上記した下限面積ALと、測定した位相差の周波数特性に基づいて特定した領域Eの面積Amとを比較することで、そのコンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを判別することができる。
具体的には、特定した領域Eの面積Amが上限面積AU以下でかつ下限面積AL以上との条件を満たしたときには、そのコンデンサ21が実装状態であると判別し、その条件を満たしていないときには、そのコンデンサ21が非実装状態であると判別する。なお、上記した周波数範囲fr、上限面積AUおよび下限面積ALを示すデータは、判別用データD2として記憶部3に記憶されている。
この場合、非実装状態のコンデンサ21の有無、コンデンサ21の静電容量のばらつき、およびコンデンサ21に等価的に接続されたインダクタンス成分のインダクタンス値の回路C毎(回路基板13毎)の相違に起因して共振周波数fsが回路基板13毎に若干相違して転換点Ptがずれているとしても、周波数範囲fr内に転換点Ptが現れているとき、つまりその周波数範囲frに対応するコンデンサ21が実装状態のときには、領域Eの面積Amが上限面積AU以下でかつ下限面積AL以上との条件を満たす(図5参照)。このため、この実装状態判別装置1では、非実装状態のコンデンサ21の有無などに起因する転換点Ptのずれによって実装状態のコンデンサ21が非実装状態であると誤って判別される事態が防止され、各コンデンサ21の実装状態および非実装状態を正確に判別することが可能となっている。
なお、以下の説明において、コンデンサ21a〜21cに対応する周波数範囲frをそれぞれ「周波数範囲fr1」、「周波数範囲fr2」、「周波数範囲fr3」ともいう。また、各周波数範囲fr1〜fr3の最小値fLをそれぞれ「最小値fL1」、「最小値fL2」、「最小値fL3」ともいい、各周波数範囲fr1〜fr3の最大値fUをそれぞれ「最大値fU1」、「最大値fU2」、「最大値fU3」ともいう。さらに、最小値fL1〜fL3に対応する直線BLをそれぞれ「直線BL1」、「直線BL2」、「直線BL3」ともいい、最大値fU1〜fU3に対応する直線BUをそれぞれ「直線BU1」、「直線BU2」、「直線BU3」ともいう。また、波形曲線CL1、直線BP1,BL1,BU1で囲まれた領域Eを「領域E1」ともいい、波形曲線CL1、直線BP1,BL2,BU2で囲まれた領域Eを「領域E2」ともいい、波形曲線CL1、直線BP1,BL3,BU3で囲まれた領域Eを「領域E3」ともいう。さらに、領域E1〜E3に対応する上限面積AUをそれぞれ「上限面積AU1」、「上限面積AU2」、「上限面積AU3」ともいう。
次に、一例として、3つのコンデンサ21a〜21cが実装されるべき回路C(図2参照)における各コンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを、実装状態判別装置1を用いて判別する実装状態判別方法について、図面を参照して説明する。
なお、回路Cを構成するこの導体パターン11,12、ビア14および各コンデンサ21a〜21cは、上記したように図4に示す等価回路で表され、また、同図に示される各コンデンサ21a〜21cの静電容量はそれぞれ1μF、0.5μF、0.1μFであり、各ビア14のインダクタンスL1,L2,L3は10nHであり、各導体パターン11,12のインダクタンスL4,L5は20nHであるものとする。
この実装状態判別装置1では、処理部4が、測定処理を実行する。この測定処理では、処理部4は、測定部2に対して周波数特性を測定させる。この場合、測定部2は、プローブ6,7を介して入出力される測定用信号S1の位相と検出信号S2の位相との位相差を測定用信号S1の周波数毎に測定し、測定したこの周波数特性を示す特性データD1を処理部4に出力する。
次いで、処理部4は、判別処理を実行する。この判別処理では、処理部4は、測定部2から出力された特性データD1によって特定される位相差の周波数特性と記憶部3から読み出した判別用データD2とに基づき、回路Cにおいて、コンデンサ21a〜21cが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する。具体的には、処理部4は、判別用データD2に基づいてコンデンサ21aに対応する周波数範囲fr1、上限面積AU1および下限面積ALを特定する。続いて、処理部4は、特性データD1に基づき、波形曲線CL1、直線BP1、直線BL1および直線BU1で囲まれた領域E1(図5〜図12に斜線で示す領域)の面積Amを特定(算出)する。この場合、処理部4は、特性データD1に基づいて特定される周波数範囲fr1内の各周波数における位相差の値を積分して面積Amを特定する。
次いで、処理部4は、特定した領域E1の面積Amと上限面積AU1および下限面積ALとを比較する。この場合、図5〜図8に示すように、領域E1の面積Amが上限面積AU1以下でかつ下限面積AL以上との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21aが実装状態であると判別する。一方、図9〜図12に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21aが非実装状態であると判別する。
続いて、処理部4は、判別用データD2に基づいてコンデンサ21bに対応する周波数範囲fr2、上限面積AU2および下限面積ALを特定する。次いで、処理部4は、特性データD1に基づき、波形曲線CL1、直線BP1、直線BL2および直線BU2で囲まれた領域E2(図5〜図12に斜線で示す領域)の面積Amを特定する。
次いで、処理部4は、特定した領域E2の面積Amと上限面積AU2および下限面積ALとを比較する。この場合、図5,6,9,11に示すように、領域E2の面積Amが上限面積AU2以下でかつ下限面積AL以上との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21bが実装状態であると判別する。一方、図7,8,10,12に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21bが非実装状態であると判別する。
続いて、処理部4は、判別用データD2に基づいてコンデンサ21cに対応する周波数範囲fr3、上限面積AU3および下限面積ALを特定する。次いで、処理部4は、特性データD1に基づき、波形曲線CL1、直線BP1、直線BL3および直線BU3で囲まれた領域E3(図5〜図12に斜線で示す領域)の面積Amを特定する。
次いで、処理部4は、特定した領域E3の面積Amと上限面積AU3および下限面積ALとを比較する。この場合、図5,8,9,10に示すように、領域E3の面積Amが上限面積AU3以下でかつ下限面積AL以上との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21cが実装状態であると判別する。一方、図6,7,11,12に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21cが非実装状態であると判別する。
続いて、処理部4は、表示処理を実行して、上記の判別結果を表示部5に表示させる。なお、この判別結果の表示部5での表示に際しては、回路基板13を平面視した状態での各コンデンサ21a〜21cの配置図を画面上に表示させると共に、この配置図上において非実装状態のコンデンサ21を実装状態のコンデンサ21と区別し得る表示態様で表示させる手法を採用したり、図4に示す等価回路を表示させて、この等価回路上において非実装状態のコンデンサ21を実装状態のコンデンサ21と区別し得る表示態様で表示させる手法を採用することができる。また、非実装状態のコンデンサ21または実装状態のコンデンサ21の識別情報のみを表示させる簡易な手法を採用することもできる。
このように、この実装状態判別装置1および実装状態判別方法では、コンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理において、波形曲線CL1、直線BP1、直線BLおよび直線BUで囲まれた領域Eの面積Amを特定し、特定した面積Amが予め規定された上限面積AU以下でかつ予め規定された下限面積AL以上のときに判別対象のコンデンサ21が実装状態であると判別する。この場合、非実装状態のコンデンサ21の有無、コンデンサ21の静電容量のばらつき、およびコンデンサ21に等価的に接続されたインダクタンス成分のインダクタンス値の回路基板13毎の相違などに起因して共振周波数fsが回路基板13毎に若干相違して転換点Ptがずれているとしても、周波数範囲fr内に転換点Ptが現れているとき、つまりその周波数範囲frに対応するコンデンサ21が実装状態のときには、領域Eの面積Amが上限面積AU以下でかつ下限面積AL以上との条件を確実に満たし、周波数範囲fr内に転換点Ptが現れていないとき、つまりその周波数範囲frに対応するコンデンサ21が非実装状態のときには、この条件を満たさない。したがって、この実装状態判別装置1および実装状態判別方法によれば、非実装状態のコンデンサ21の有無などに起因する転換点Ptのずれによって実装状態のコンデンサ21が非実装状態であると誤って判別される事態が防止される結果、各コンデンサ21の実装状態および非実装状態を正確に判別することができる。
また、この実装状態判別装置1および実装状態判別方法では、各コンデンサ21にそれぞれ対応する共振周波数fsがそれぞれ1つだけ含まれる複数の周波数範囲frについての面積Amを個別に特定して、特定した各面積Amと対応する上限面積AUおよび下限面積ALとを比較して判別を行う。このため、この実装状態判別装置1および実装状態判別方法によれば、1つ当りの周波数範囲frの幅を狭く規定することで、複数の共振周波数fsが含まれるように周波数範囲frを規定する構成および方法と比較して、面積Amを特定する対象の周波数の範囲を全体として狭くすることができるため、面積Amを特定する処理の処理時間を十分に短縮することができる。
なお、実装状態判別装置1および実装状態判別方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、測定用信号S1の位相と検出信号S2の位相との位相差(電気的パラメータの一例)を測定し、判別処理において、測定した位相差の周波数特性に基づいて特定した面積Amと上限面積AUおよび下限面積ALとを比較する構成および方法について上記したが、測定点P1,P2間のインピーダンス(電気的パラメータの他の一例)を測定用信号S1の周波数を変化させつつ各周波数毎に(インピーダンスの周波数特性を)測定して、判別処理において、インピーダンスの周波数特性に基づいて特定した面積Amと上限面積とを比較する構成および方法を採用することもできる。以下、この構成および方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記した実装状態判別装置1および実装状態判別方法と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。なお、図13〜図20において、各コンデンサ21a〜21cを「21a」「21b」「21c」の符号で示すと共に、実装状態を「○」、非実装状態を「×」で示す。
まず、回路Cについてのインピーダンスの周波数特性(測定用信号S1の周波数の変化に伴うインピーダンスの変化)について説明する。図13に示す周波数特性図は、上記の等価回路(図4参照)の測定点P1,P2において測定部2によって測定されるインピーダンスの周波数特性を表している。具体的には、XY平面におけるX軸を周波数の座標軸に規定すると共にY軸をインピーダンスの座標軸に規定したときの周波数の変化に伴うインピーダンスの変化を示す波形曲線CL2を図示している。この周波数特性図から明らかなように、コンデンサ21a〜21cが正しく実装されている回路Cについてのインピーダンスの周波数特性には、コンデンサ21a〜21cの数と同数(この例では、3つ)の転換点Pt4〜Pt6(以下、区別しないときには「転換点Pt」ともいう)が各共振周波数fs1〜fs3において現れている。
また、図13の周波数特性図から明らかなように、この例では、各転換点Pt4〜Pt6の周波数よりもやや低い周波数においてインピーダンスの値が急激に下降し、各転換点Pt4〜Pt6において急激に上昇に転じる。
一方、各コンデンサ21a〜21cのいずれかが非実装状態のときのインピーダンスの周波数特性には、実装状態のコンデンサ21に対応する転換点Ptのみが現れ、非実装状態のコンデンサ21に対応する転換点Ptは現れない。例えば、コンデンサ21a,21bが実装状態で、コンデンサ21cが非実装状態のときのインピーダンスの周波数特性についてのシミュレーション結果を図14に示す。同図の周波数特性図から明らかなように、この例では、実装状態のコンデンサ21a,21bに対応する転換点Pt4,Pt5のみが現れ、非実装状態のコンデンサ21cに対応する転換点Pt6は現れない。
また、図15に示すように、コンデンサ21aが実装状態で、コンデンサ21b,21cが非実装状態のときには、コンデンサ21aに対応する転換点Pt4のみが現れ、コンデンサ21cに対応する転換点Pt5,Pt6は現れない。また、図16に示すように、コンデンサ21a,21cが実装状態で、コンデンサ21bが非実装状態のときには、コンデンサ21a,21cに対応する転換点Pt4,Pt6のみが現れ、コンデンサ21bに対応する転換点Pt5は現れない。また、図17に示すように、コンデンサ21b,21cが実装状態で、コンデンサ21aが非実装状態のときには、コンデンサ21b,21cに対応する転換点Pt5,Pt6のみが現れ、コンデンサ21aに対応する転換点Pt4は現れない。
また、図18に示すように、コンデンサ21cが実装状態で、コンデンサ21a,21bが非実装状態のときには、コンデンサ21cに対応する転換点Pt6のみが現れ、コンデンサ21a,21bに対応する転換点Pt4,Pt5は現れない。また、図19に示すように、コンデンサ21bが実装状態で、コンデンサ21a,21cが非実装状態のときには、コンデンサ21bに対応する転換点Pt5のみが現れ、コンデンサ21a,21cに対応する転換点Pt4,Pt6は現れない。さらに、図20に示すように、全てのコンデンサ21a〜21cが非実装状態のときには、各転換点Pt4〜Pt6のいずれも現れない。また、図13〜図20の各周波数特性図から明らかなように、転換点Pt4〜Pt6が現れたときには、その転換点Ptにおけるインピーダンスの値が、その転換点Ptが現れないときのインピーダンスの値よりも小さな値となる。
このため、図13〜図20に示すように、X軸を周波数の座標軸に規定しY軸をインピーダンスの座標軸に規定したときの周波数の変化に伴うインピーダンスの変化を示す波形曲線CL2と、インピーダンスの座標軸上における予め決められた点(一例として、「0.01Ω」のインピーダンスを示す点)を通って周波数の座標軸に平行な直線BP2(第4直線)と、共振周波数fsが1つだけ含まれるようにその幅が規定された周波数範囲frの最小値fLを示す周波数の座標軸(X軸)上の点を通ってインピーダンスの座標軸(Y軸)に平行な直線BL(第5直線)と、周波数範囲frの最大値fUを示す周波数の座標軸上の点を通ってインピーダンスの座標軸に平行な直線BU(第6直線)とで囲まれた領域E(図13〜図20に斜線で示す領域)の面積Amも、転換点Ptが現れたとき(つまり、コンデンサ21が実装状態のとき)の方が転換点Ptが現れないとき(つまり、コンデンサ21が非実装状態のとき)よりも小さくなる。したがって、上記の領域Eの面積Amを特定し、その特定した面積Amと予め規定された上限面積AU(例えば、図13〜図20に示す矩形の領域の面積であって、各コンデンサ21の実装状態において特定される領域Eの面積Amよりも大きく規定された上限面積の一例)とを比較することで、そのコンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを判別することができる。この場合、各コンデンサ21の実装状態において特定される領域Eの面積Amとは、各コンデンサ21が実装されている回路Cを対象として測定部2によって測定された各周波数毎のインピーダンスに基づいて処理部4によって特定された上記の波形曲線CL2、直線BP2、直線BLおよび直線BUで囲まれた領域Eの面積Amを意味する。
なお、以下の説明において、コンデンサ21a〜21cに対応する周波数範囲frをそれぞれ「周波数範囲fr4」、「周波数範囲fr5」、「周波数範囲fr6」ともいう。また、各周波数範囲fr4〜fr6の最小値fLをそれぞれ「最小値fL4」、「最小値fL5」、「最小値fL6」ともいい、各周波数範囲fr4〜fr6の最大値fUをそれぞれ「最大値fU4」、「最大値fU5」、「最大値fU6」ともいう。さらに、最小値fL4〜fL6に対応する直線BLをそれぞれ「直線BL4」、「直線BL5」、「直線BL6」ともいい、最大値fU4〜fU6に対応する直線BUをそれぞれ「直線BU4」、「直線BU5」、「直線BU6」ともいう。また、波形曲線CL2、直線BP2,BL4,BU4で囲まれた領域Eを「領域E4」ともいい、波形曲線CL2、直線BP2,BL5,BU5で囲まれた領域Eを「領域E5」ともいい、波形曲線CL2、直線BP2,BL6,BU6で囲まれた領域Eを「領域E6」ともいう。さらに、領域E4〜E6に対応する上限面積AUをそれぞれ「上限面積AU4」、「上限面積AU5」、「上限面積AU6」ともいう。
この構成および方法では、コンデンサ21が実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を次のようにして実行する。まず、処理部4が、コンデンサ21aに対応する周波数範囲fr4および上限面積AU4を特定し、続いて、波形曲線CL2、直線BP2、直線BL4および直線BU4で囲まれた領域E4(図13〜図20に斜線で示す領域)の面積Amを特定(算出)する。
次いで、処理部4は、特定した領域E4の面積Amと上限面積AU4とを比較する。この場合、図13〜図16に示すように、領域E4の面積Amが上限面積AU4以下との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21aが実装状態であると判別する。一方、図17〜図20に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21aが非実装状態であると判別する。
続いて、処理部4は、コンデンサ21bに対応する周波数範囲fr5および上限面積AU5を特定し、次いで、波形曲線CL2、直線BP2、直線BL5および直線BU5で囲まれた領域E5(図13〜図20に斜線で示す領域)の面積Amを特定する。
次いで、処理部4は、特定した領域E5の面積Amと上限面積AU5とを比較する。この場合、図13,14,17,19に示すように、領域E5の面積Amが上限面積AU5以下との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21bが実装状態であると判別する。一方、図15,16,18,20に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21bが非実装状態であると判別する。
続いて、処理部4は、コンデンサ21cに対応する周波数範囲fr6および上限面積AU6を特定し、次いで、波形曲線CL2、直線BP2、直線BL6および直線BU6で囲まれた領域E6(図13〜図20に斜線で示す領域)の面積Amを特定する。
次いで、処理部4は、特定した領域E6の面積Amと上限面積AU6を比較する。この場合、図13,16,17,18に示すように、領域E6の面積Amが上限面積AU6以下との条件を満たしたときには、処理部4は、コンデンサ21cが実装状態であると判別する。一方、図14,15,19,20に示すように、上記の条件を満たしていないときには、処理部4は、コンデンサ21cが非実装状態であると判別する。
この構成および方法においても、周波数範囲fr内に転換点Ptが現れているとき、つまりその周波数範囲frに対応するコンデンサ21が実装状態のときには、領域Eの面積Amが上限面積AU以下との条件を確実に満たし、周波数範囲fr内に転換点Ptが現れていないとき、つまりその周波数範囲frに対応するコンデンサ21が非実装状態のときには、この条件を満たさないため、非実装状態のコンデンサ21の有無などに起因する転換点Ptのずれによって実装状態のコンデンサ21が非実装状態であると誤って判別される事態が防止される結果、各コンデンサ21の実装状態および非実装状態を正確に判別することができる。
また、この構成および方法においても、各コンデンサ21にそれぞれ対応する共振周波数fsがそれぞれ1つだけ含まれる複数の周波数範囲frについての面積Amを個別に特定して、特定した各面積Amと対応する上限面積AUとを比較して判別を行うことで、1つ当りの周波数範囲frの幅を狭く規定することで、複数の共振周波数fsが含まれるように周波数範囲frを規定する構成および方法と比較して、面積Amを特定する対象の周波数の範囲を全体として狭くすることができるため、面積Amを特定する処理の処理時間を十分に短縮することができる。
なお、各コンデンサ21にそれぞれ対応する共振周波数fsがそれぞれ1つだけ含まれるように周波数範囲frを規定した例について上記したが、複数の共振周波数fsが含まれるように周波数範囲frを規定する構成および方法を採用することもできる。
また、X軸を周波数の座標軸として規定すると共にY軸を電気的パラメータ(位相差またはインピーダンス)の座標軸として規定した例について上記したが、これとは逆に、X軸を電気的パラメータの座標軸として規定すると共にY軸を周波数の座標軸として規定する構成および方法を採用することもできる。また、上記の例では、位相差の座標軸(Y軸)上における予め決められた点(第1直線が通る点)を「−110°」の位相差を示す点に規定した例、およびインピーダンスの座標軸(Y軸)上における予め決められた点(第4直線が通る点)を「0.01Ω」のインピーダンスを示す点に規定したが、これらの点は任意に規定することができる。
1 実装状態判別装置
2 測定部
4 処理部
11,12 導体パターン
14a,14b ビア
21a〜21c コンデンサ
AL 下限面積
Am 面積
AU1〜AU6 上限面積
BL1〜BL6,BP1,BP2,BQ,BU1〜BU6 直線
C 回路
CL1,CL2 波形曲線
E1〜E6 領域
fL1〜fL6 最小値
fU1〜fU6 最大値
fr1〜fr6 周波数範囲
fs1〜fs3 共振周波数
L1〜L5 インダクタンス
S1 測定用信号
S2 検出信号

Claims (6)

  1. 複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定する測定部と、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する処理部とを備えた実装状態判別装置であって、
    前記測定部は、前記交流信号と前記検出信号との位相差を前記電気的パラメータとして測定し、
    前記処理部は、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記位相差の座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該位相差の変化を示す波形曲線と、前記位相差の座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第1直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第2直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第3直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下でかつ当該領域の面積よりも小さく規定された下限面積以上のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する実装状態判別装置。
  2. 複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定する測定部と、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する処理部とを備えた実装状態判別装置であって、
    前記測定部は、前記回路のインピーダンスを前記電気的パラメータとして測定し、
    前記処理部は、前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記インピーダンスの座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該インピーダンスの変化を示す波形曲線と、前記インピーダンスの座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第4直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第5直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第6直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する実装状態判別装置。
  3. 前記処理部は、前記判別処理において、前記各コンデンサにそれぞれ対応する前記共振周波数がそれぞれ1つだけ含まれる複数の前記周波数範囲についての前記面積を個別に特定する請求項1または2記載の実装状態判別装置。
  4. 複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定し、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する実装状態判別方法であって、
    前記交流信号と前記検出信号との位相差を前記電気的パラメータとして測定し、
    前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記位相差の座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該位相差の変化を示す波形曲線と、前記位相差の座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第1直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第2直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記位相差の座標軸に平行な第3直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下でかつ当該領域の面積よりも小さく予め規定された下限面積以上のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する実装状態判別方法。
  5. 複数のコンデンサが並列接続される回路に対する交流信号の供給に伴って検出される検出信号に基づいて当該回路についての電気的パラメータを当該交流信号の周波数毎に測定し、当該測定された電気的パラメータの周波数特性に基づいて前記各コンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを判別する判別処理を実行する実装状態判別方法であって、
    前記回路のインピーダンスを前記電気的パラメータとして測定し、
    前記判別処理において、XY平面におけるX軸およびY軸の一方の軸を前記周波数の座標軸に規定すると共に他方の軸を前記インピーダンスの座標軸に規定したときの当該XY平面上における当該周波数の変化に伴う当該インピーダンスの変化を示す波形曲線と、前記インピーダンスの座標軸上における予め決められた点を通って前記周波数の座標軸に平行な第4直線と、判別対象の前記コンデンサを含んで構成される共振回路の共振周波数が含まれる予め決められた周波数範囲の最小値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第5直線と、前記周波数範囲の最大値を示す前記周波数の座標軸上の点を通って前記インピーダンスの座標軸に平行な第6直線とで囲まれた領域の面積を特定し、当該特定した面積が当該判別対象のコンデンサの実装状態において特定される前記領域の面積よりも大きく予め規定された上限面積以下のときに当該判別対象のコンデンサが実装状態であると判別する実装状態判別方法。
  6. 前記判別処理において、前記各コンデンサにそれぞれ対応する前記共振周波数がそれぞれ1つだけ含まれる複数の前記周波数範囲についての前記面積を個別に特定する請求項4または5記載の実装状態判別方法。
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