JP2013205026A

JP2013205026A - 基板検査装置および基板検査方法

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Publication number: JP2013205026A
Application number: JP2012070663A
Authority: JP
Inventors: Rintaro Murayama; 林太郎村山; Akihiro Shioiri; 章弘塩入
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】複数の導体パターン等の導体部間の検査を正確に行う。
【解決手段】基板１１に形成された導体部１２〜１７上の各検査点Ｐａ〜Ｐｆに同時に接触させられるプローブ５ａ〜５ｆと、一対のプローブを介して接続されて一対の導体部間の静電容量を測定する測定部７と、測定部７で測定された静電容量に基づいて基板１１を検査する処理部とを備え、処理部は、良品の基板１１における予め測定した導体部１２，１３間の静電容量から導体部１２，１３間に実装されている電子部品３１の定格容量Ｃａ１を減算して、導体部１２，１３に接触させられているプローブ５ａ，５ｂ間の基準浮遊容量Ｃｂ１を算出する基準浮遊容量算出処理を実行し、基板１１の検査の際には、測定部７によって測定された導体部１２，１３間の静電容量から基準浮遊容量Ｃｂ１を減算して電子部品３１の静電容量Ｃａ１１を算出し、この静電容量Ｃａ１１に基づいて基板１１を検査する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に形成された導体パターンなどの導体部上にプローブを接触させて測定した導体部間の静電容量に基づいてこの２つの導体部を検査することで、基板を検査する基板検査装置および基板検査方法に関するものである。

この種の基板検査装置として、出願人は下記特許文献１に開示された基板検査装置を既に提案している。この基板検査装置は、プローブ取付け部、検査用プローブ、接続切替部、測定部および制御部を備えて、複数の導体パターンが形成されると共に各種電子部品が実装された基板を検査する。

この基板検査装置では、プローブ取付け部は、治具型に構成されて、複数の検査用プローブが植設されている。また、複数の検査用プローブは、プローブ取付け部が移動機構などによって基板方向に移動させられることで、基板の導体パターン上に規定された対応する検査ポイントにそれぞれ同時に接触させられる。接続切替部は、測定部に対する各検査用プローブの接続や、各検査用プローブの相互間の接続を切り替える。測定部は、複数の検査用プローブのうちから接続切替部によって接続された一対の検査用プローブを介して一対の導体パターンに接続されて、一対の検査用プローブが接続されている一対の導体パターン（一対の検査ポイント）間の静電容量（両導体パターン間に電子部品が実装されているときには、この電子部品の静電容量も含む静電容量）を測定する。

制御部は、接続切替部を制御して、測定部に対する各検査用プローブの接続や各検査用プローブの相互間の接続を切り替えさせる。また、制御部は、測定部によって測定された静電容量などの測定値に基づいて各検査ポイント間の静電容量を演算する演算処理を実行すると共に、演算結果と検査用基準データとに基づいて基板の良否を検査する。

この基板検査装置によれば、一対の導体パターンの間の検査時には使用しないもののこの一対の導体パターンのうちの一方の導体パターンを介して一方の検査用プローブと同電位に接続される検査用プローブや、一対の導体パターンの間の検査時には使用しないもののこの一方の導体パターンのうちの他方の導体パターンを介して他方の検査用プローブと同電位に接続される検査用プローブの存在に起因する装置側静電容量を含んだ正確な装置側静電容量を取得することができる。このため、この基板検査装置によれば、演算処理時において、測定した静電容量から上記の取得した静電容量（装置側静電容量）を差し引くことで、一対の導体パターンの間（検査ポイントの間）の正確な検査ポイント間容量を取得することができる結果、この正確な検査ポイント間容量と検査用基準データとに基づいて一対の導体パターンの間（検査ポイント間）の電子部品の良否を正確に検査することが可能となっている。

また、下記の特許文献１には、上記の構成以外にも、測定部によって静電容量の測定が行われる一対の導体パターンに低インピーダンスの電子部品を介して他の導体パターンが接続されている場合や、静電容量の測定が行われる一対の導体パターンの極く近傍に他の導体パターンが存在する場合など、上記の他の導体パターンが一対の導体パターン間の静電容量の測定に影響を与える場合においても、これらの他の導体パターンの影響を排除して、一対の導体パターンの間（検査ポイント間）の電子部品の良否を正確に検査する構成が開示されている。

特開２０１０−１５６６５０号公報（第８−１５頁、第１−２図）

ところが、上記の基板検査装置には、以下の改善すべき課題が存在している。すなわち、この基板検査装置では、検査を行う一対の導体パターン間の静電容量の測定に影響を与える他の静電容量（浮遊容量）が発生するいくつかの主たる態様において、この他の静電容量の影響を排除し得る構成を採用しているが、治具型の基板検査装置においては、複数のプローブが近接した状態で基板の導体パターンに同時に接触させられる構成や、各プローブに接続される複数の配線（プローブと接続切替部とを結ぶ配線）が互いに近接した状態で引き回される構成に起因して、上記の基板検査装置では対処できない静電容量（浮遊容量）が発生する場合がある。このため、上記の基板検査装置では、一対の導体パターン間の検査を正確に行えない状態が発生するおそれがあるという課題が存在しており、これを改善するのが好ましい。

本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、基板に形成されている複数の導体パターン等の導体部間の検査をより正確に行い得る基板検査装置および基板検査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記載の基板検査装置は、基板に形成された導体部上に規定された複数の検査点に同時に接触させられる複数のプローブと、前記複数の検査点のうちの２つの検査点が規定された一対の前記導体部に一対の前記プローブを介して接続されて当該一対の導体部間の静電容量を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記静電容量に基づいて前記基板を検査する処理部とを備えている基板検査装置であって、前記処理部は、良品の前記基板における予め測定した前記一対の導体部間の静電容量から当該一対の導体部間に実装されている部品の定格容量を減算することにより、当該一対の導体部に接触させられている前記一対のプローブ間の基準浮遊容量を算出する基準浮遊容量算出処理を実行し、前記基板の検査の際には、前記測定部によって測定された前記一対の導体部間の静電容量から前記算出した基準浮遊容量を減算することにより、前記部品の静電容量を算出し、当該算出した静電容量に基づいて前記基板を検査する。

請求項２記載の基板検査方法は、基板に形成された導体部上に規定された複数の検査点にプローブを同時に接触させ、前記複数の検査点のうちの２つの検査点が規定された一対の前記導体部に一対の前記プローブを介して測定部を接続して当該一対の導体部間の静電容量を測定し、かつ当該測定された静電容量に基づいて前記基板を検査する基板検査方法であって、良品の前記基板における予め測定した前記一対の導体部間の静電容量から当該一対の導体部間に実装されている部品の定格容量を減算することにより、当該一対の導体部に接触させられている前記一対のプローブ間の基準浮遊容量を算出する基準浮遊容量算出処理を実行し、前記基板の検査の際には、前記測定部によって測定された前記一対の導体部間の静電容量から前記算出した基準浮遊容量を減算して前記部品の静電容量を算出し、当該算出した静電容量に基づいて前記基板を検査する。

請求項１記載の基板検査装置または請求項２記載の基板検査方法によれば、基板に形成されているすべての導体パターン間、この基板に接触されるすべてのプローブ間、各プローブに接続されるすべての配線間、および一対の測定ケーブル間に存在している浮遊容量の影響を排除して、基板に実装されている各電子部品の静電容量を検査することができるため、基板の検査をより正確に実施することができる。

基板検査装置１の構成を示す構成図である。基板検査装置１の動作を説明するための説明図である。浮遊容量取得処理を説明するためのフローチャートである。基板検査処理を説明するためのフローチャートである。

以下、基板検査装置および基板検査処理の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。

基板検査装置１は、図１に示すように、基板保持部２、移動機構３、プローブ取付け部４、複数のプローブ５（同図では、プローブ５ａ〜５ｆを図示し、以下、区別しないときには「プローブ５」ともいう）、接続切替部６、測定部７、処理部８および記憶部９を備え、基板保持部２に保持されている基板１１を検査する。

基板保持部２は、基板１１を検査位置において保持可能に構成されている。移動機構３は、処理部８によって制御されて、プローブ取付け部４を基板保持部２に対して接離動させることにより、後述するように、プローブ取付け部４に立設された複数のプローブ５を基板１１に接触させ、または基板１１から離間させる。

プローブ取付け部４は、治具型に構成されて、基板保持部２との対向面に複数のプローブ５が立設されている。この場合、複数のプローブ５は、基板１１の導体部（例えば、基板１１に形成された導体パターンや、導体パターン間に実装された電子部品の電極）に予め規定された検査点の位置に対応させて、プローブ取付け部４に立設されている。また、プローブ取付け部４は、立設された各プローブ５が基板保持部２に保持されている基板１１から離間する待機位置と、各プローブ５が基板１１の各検査点と接触する接触位置との間を移動自在に構成されている。この構成により、基板検査装置１では、処理部８が移動機構３を制御して、プローブ取付け部４を待機位置から接触位置まで移動させることにより、基板１１に規定されたすべての検査点に、各検査点に対応するすべてのプローブ５を同時に接触させることが可能となっている。

接続切替部６は、各プローブ５と配線２１（同図では、配線２１ａ〜２１ｆを図示し、以下、区別しないときには「配線２１」ともいう）を介して一対一で接続されている。また、接続切替部６は、一対の測定ケーブル２２を介して測定部７に接続されている。また、接続切替部６は、一例として不図示の複数のオン・オフスイッチを備え、各スイッチのオン・オフ状態が処理部８によって制御されることにより、複数のプローブ５のうちの任意の１つを対応する配線２１を介して一対の測定ケーブル２２のうちの一方に接続し、かつ複数のプローブ５のうちの任意の他の１つを対応する配線２１を介して一対の測定ケーブル２２のうちの他方に接続することにより、上記の任意の一対のプローブを測定部７に接続可能に構成されている。

測定部７は、一例として容量測定機能を少なくとも有するデジタルマルチメータで構成されている。また、測定部７は、処理部８によって制御されて、一対の測定ケーブル２２間の静電容量を測定する。処理部８は、ＣＰＵなどを備えて構成されて、移動機構３、接続切替部６および測定部７に対する制御処理、浮遊容量取得処理（図３参照）、並びに基板検査処理（図４参照）を実行可能に構成されている。記憶部９は、ＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリと、リムーバブルメモリ（いずれも図示せず）とを備えて構成されている。この場合、半導体メモリには、処理部８の動作プログラム、検査の対象とするすべての一対の導体部間の定格容量（本例では導体部としての導体パターン間に実装されている部品（電子部品）の定格容量）、検査の対象である一対の導体部間の静電容量に対する検査用基準値、および検査の対象とする一対の導体部に規定された検査点に対応するプローブ５の識別データ（プローブ５の番号など）が予め記憶されている。また、リムーバブルメモリには、基板検査処理の結果が記憶される。

次に、基板検査装置１の動作および基板検査方法について図面を参照して説明する。なお、基板１１には、図２に示すように、一例として、導体部としての６つの導体パターン１２，１３，１４，１５，１６，１７が一方の面に形成されているものとする。また、基板１１には、検査対象の電子部品３１が、その各電極が導体パターン１２，１３に接続されることで一対の導体パターン１２，１３間に実装され、また検査対象の電子部品３２が、その各電極が導体パターン１４，１５に接続されることで一対の導体パターン１４，１５間に実装されているものとする。また、検査対象ではない電子部品３３が、その各電極が導体パターン１５，１６に接続されることで一対の導体パターン１５，１６間に実装されているものとする。また、導体パターン１２，１３，１４，１５，１６，１７上には、６つの検査点（検査ポイント）Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆが規定されているものとする。

また、プローブ取付け部４には、この基板１１の各検査点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆに対応して、図１に示すように、プローブ５が６つ（プローブ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ）立設されているものとする。また、プローブ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆは、図１，２に示すように、配線２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆを介して接続切替部６に接続されているものとする。

また、記憶部９には、良品の基板１１についての検査対象とするすべての部品の定格容量（本例では、検査点Ｐａ，Ｐｂが規定された一対の導体パターン１２，１３間に実装されている電子部品３１の単体での静電容量（非実装状態での電子部品３１の定格容量）Ｃａ１、および検査点Ｐｃ，Ｐｄが規定された一対の導体パターン１４，１５間に実装されている電子部品３２の単体での静電容量（非実装状態での電子部品３２の定格容量）Ｃａ２）が記憶されているものとする。また、記憶部９には、静電容量Ｃａ１を含む所定の幅の容量範囲（例えば、静電容量Ｃａ１を中心とする静電容量Ｃａ１の±１０％の容量範囲）が電子部品３１に対する検査用基準値Ｃｒｅｆ１として、静電容量Ｃａ２を含む所定の幅の容量範囲（例えば、静電容量Ｃａ２を中心とする静電容量Ｃａ２の±１０％の容量範囲）が電子部品３２に対する検査用基準値Ｃｒｅｆ２として記憶されているものとする。なお、基板１１に形成されている各導体パターン１２〜１７には不具合は発生し難いため、基板１１の良否は、実装されている各電子部品自体の良否に大きく左右される。このため、良品の基板１１とは、実装されているすべての電子部品（本例では電子部品３１，３２）が良品である基板１１をいうものとする。

この基板検査装置１では、処理部８は、まず、基板保持部２に良品の基板１１が保持されている状態で、図３に示す浮遊容量取得処理５０を図４に示す基板検査処理６０の前処理として実行する。この浮遊容量取得処理５０では、処理部８は、まず、良品の基板１１についての静電容量の測定処理を実行する（ステップ５１）。この測定処理において、処理部８は、移動機構３に対する制御処理を実行して、図２に示すように、プローブ取付け部４を待機位置から接触位置まで移動させることにより、プローブ取付け部４に立設されている各プローブ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを、基板１１の一方の面に形成されている各導体パターン１２〜１７に規定された各検査点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆにそれぞれ接触させる。

次いで、処理部８は、接続切替部６および測定部７に対する制御処理を実行して、検査対象とする部品が実装されているすべての一対の導体部間（一対の導体パターン１２，１３間、一対の導体パターン１４，１５間）の静電容量を測定する。具体的には、処理部８は、まず、記憶部９に記憶されている一対の導体部に規定された検査点に対応するプローブ５の識別データに基づいて、検査の対象とする一対の導体部（一対の導体パターン１２，１３）に規定された検査点Ｐａ，Ｐｂに対応する一対のプローブ５（一対のプローブ５ａ，５ｂ）を特定する。また、処理部８は、接続切替部６に対する制御を実行して、破線で示すように、一対の配線２１ａ，２１ｂを一対の測定ケーブル２２に接続させることにより、特定した一対のプローブ５ａ，５ｂを、配線２１ａ，２１ｂ、接続切替部６および測定ケーブル２２，２２を介して測定部７に接続させる。また、処理部８は、この状態において、測定部７に対する制御を実行して、一対の導体パターン１２，１３間（検査点Ｐａ，Ｐｂ間）の静電容量Ｃｍ１を測定させると共に、測定された静電容量Ｃｍ１を記憶部９に記憶させる。

この場合、各プローブ５ａ〜５ｆが近接して配設されること起因して、各プローブ５ａ〜５ｆ間には、例えば図２に示すように浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５が存在し、また各配線２１ａ〜２１ｆ間にも浮遊容量Ｃ１１〜Ｃ１７が存在する。また、図示はしないが、他のプローブ５間や、他の配線２１間にも浮遊容量が存在する場合がある。また、基板１１の各導体パターン１２〜１７についても、例えば図２に示すように、導体パターン１３，１４同士、および導体パターン１６，１７同士が近接して配設されているときには、導体パターン１３，１４間、および導体パターン１６，１７間にも浮遊容量Ｃ２１，Ｃ２２がそれぞれ存在する。また、図示はしないが、他の導体パターン間についても浮遊容量が存在する場合がある。また、接続切替部６と測定部７とを接続する一対の測定ケーブル２２間にも浮遊容量Ｃ３１が存在する。このため、測定された一対の導体パターン１２，１３間（検査点Ｐａ，Ｐｂ間）の静電容量Ｃｍ１は、この一対の導体パターン１２，１３間に実装されている電子部品３１の単体での静電容量Ｃａ１に、一対の検査点Ｐａ，Ｐｂを２端子とする上記した各浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５，Ｃ１１〜Ｃ１７，Ｃ２１，Ｃ３１等で構成される複雑な回路網の合成浮遊容量Ｃｂ１が等価的に加算されたもの（Ｃｍ１＝Ｃａ１＋Ｃｂ１）として測定される。

処理部８は、同様にして、記憶部９に記憶されている一対の導体部に規定された検査点に対応するプローブ５の識別データに基づいて、検査の対象とする一対の導体部（一対の導体パターン１４，１５）に規定された検査点Ｐｃ，Ｐｄに対応する一対のプローブ５（一対のプローブ５ｃ，５ｄ）を特定する。また、処理部８は、接続切替部６に対する制御を実行して、一対の配線２１ｃ，２１ｄを一対の測定ケーブル２２に接続させることにより、特定した一対のプローブ５ｃ，５ｄを、配線２１ｃ，２１ｄ、接続切替部６および測定ケーブル２２，２２を介して測定部７に接続させ、さらにこの状態において、測定部７に対する制御を実行して、一対の導体パターン１４，１５間（検査点Ｐｃ，Ｐｄ間）の静電容量Ｃｍ２を測定させると共に、測定された静電容量Ｃｍ２を記憶部９に記憶させる。この場合、測定された静電容量Ｃｍ２は、一対の導体パターン１４，１５間に実装されている電子部品３２の単体での静電容量Ｃａ２に、一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄを２端子とする上記した各浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５，Ｃ１１〜Ｃ１７，Ｃ２１，Ｃ３１等で構成される複雑な回路網の合成浮遊容量Ｃｂ２が等価的に加算されたもの（Ｃｍ２＝Ｃａ２＋Ｃｂ２）として測定される。これにより、良品の基板１１についての静電容量の測定処理が完了する。

次いで、処理部８は、基準浮遊容量算出処理を実行する（ステップ５２）。この基準浮遊容量算出処理において、処理部８は、ステップ５１の測定処理で測定した各静電容量Ｃｍ１，Ｃｍ２から、対応する一対の導体パターン間の定格容量（本例では、この導体パターン間に実装されている電子部品３１，３２の定格容量である静電容量Ｃａ１，Ｃａ２）を減算することにより、検査対象とする電子部品３１が実装されている導体パターン１２，１３間、および検査対象とする電子部品３２が実装されている導体パターン１４，１５間の各基準浮遊容量を算出する。また、処理部８は、算出した各基準浮遊容量を一対の導体パターン（または、一対の検査点）に対応させて記憶部９に記憶させる。

具体的には、処理部８は、一対の検査点Ｐａ，Ｐｂ間の静電容量Ｃｍ１については、この検査点Ｐａ，Ｐｂが規定された一対の導体パターン１２，１３間に実装されている電子部品３１の定格容量（静電容量Ｃａ１）が対応する定格容量であるため、この静電容量Ｃａ１を静電容量Ｃｍ１から減算することにより、一対の導体パターン１２，１３間についての上記の合成浮遊容量Ｃｂ１（＝Ｃｍ１−Ｃａ１）を基準浮遊容量として算出して（以下、「基準浮遊容量Ｃｂ１」ともいう）、この基準浮遊容量Ｃｂ１を一対の導体パターン１２，１３（または一対の検査点Ｐａ，Ｐｂ）に対応させて記憶部９に記憶させる。

同様にして、処理部８は、一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄ間の静電容量Ｃｍ２については、一対の導体パターン１４，１５間に実装されている電子部品３２の定格容量（静電容量Ｃａ２）が対応する定格容量であるため、この静電容量Ｃａ２を静電容量Ｃｍ２から減算することにより、一対の導体パターン１４，１５間についての上記の合成浮遊容量Ｃｂ２（＝Ｃｍ２−Ｃａ２）を基準浮遊容量として算出して（以下、「基準浮遊容量Ｃｂ２」ともいう）、この基準浮遊容量Ｃｂ２を基準浮遊容量として算出して（以下、「基準浮遊容量Ｃｂ２」ともいう）、この基準浮遊容量Ｃｂ２を一対の導体パターン１４，１５（または一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄ）に対応させて記憶部９に記憶させる。

最後に、処理部８は、移動機構３に対する制御を実行することにより、プローブ取付け部４を接触位置から待機位置まで移動させる。これにより、検査対象とする電子部品３１が実装されている一対の導体パターン１２，１３間の基準浮遊容量Ｃｂ１、および電子部品３２が実装されている一対の導体パターン１４，１５間の基準浮遊容量Ｃｂ２が取得できて、基準浮遊容量算出処理が完了し、併せて浮遊容量取得処理５０についても完了する。

続いて、処理部８は、図４に示す基板検査処理６０を実行する。なお、基板保持部２には、上記の基準浮遊容量Ｃｂ１，Ｃｂ２を取得した良品の基板１１に代えて、検査する対象の基板１１が保持されているものとする。

この基板検査処理６０では、処理部８は、まず、保持されている検査対象の基板１１についての静電容量の測定処理を実行する（ステップ６１）。この測定処理において、処理部８は、移動機構３に対する制御処理を実行して、プローブ取付け部４を待機位置から接触位置まで移動させることにより、プローブ取付け部４に立設されている各プローブ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆを各導体パターン１２〜１７に規定された各検査点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ，Ｐｆにそれぞれ接触させる。

次いで、処理部８は、上記した浮遊容量取得処理５０におけるステップ５１のときと同様にして、接続切替部６および測定部７に対する制御処理を実行して、検査対象の部品が実装されているすべての一対の導体部間（一対の導体パターン間、より具体的には、この一対の導体パターンに規定されている一対の検査点間）の静電容量を測定する。具体的には、処理部８は、接続切替部６に対する制御を実行して、一対の配線２１ａ，２１ｂを一対の測定ケーブル２２に接続させることにより、一対の検査点Ｐａ，Ｐｂに接触している一対のプローブ５ａ，５ｂを、配線２１ａ，２１ｂ等を介して測定部７に接続させ、この状態において、測定部７に対する制御を実行して、一対の導体パターン１２，１３間（検査点Ｐａ，Ｐｂ間）の静電容量Ｃｍ１１を測定させると共に、測定された静電容量Ｃｍ１１を一対の導体パターン１２，１３に対応させて記憶部９に記憶させる。

また、処理部８は、接続切替部６に対する制御を実行して、一対の配線２１ｃ，２１ｄを一対の測定ケーブル２２に接続させることにより、一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄに接触している一対のプローブ５ｃ，５ｄを、配線２１ａ，２１ｂ等を介して測定部７に接続させ、この状態において、測定部７に対する制御を実行して、一対の導体パターン１４，１５間（検査点Ｐｃ，Ｐｄ間）の静電容量Ｃｍ１２を測定させると共に、測定された静電容量Ｃｍ１２を一対の導体パターン１４，１５に対応させて記憶部９に記憶させる。これにより、ステップ６１での静電容量の測定処理が完了する。

この場合、静電容量Ｃｍ１１は、この一対の検査点Ｐａ，Ｐｂ間に実装されている検査対象としての電子部品３１の単体での静電容量（以下、「固有静電容量」ともいう）Ｃａ１１に、一対の検査点Ｐａ，Ｐｂを２端子とする上記した各浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５等で構成される回路網の合成浮遊容量Ｃｂ１１が等価的に加算されたもの（Ｃｍ１１＝Ｃａ１１＋Ｃｂ１１）として測定される。また、静電容量Ｃｍ１２は、この一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄ間に実装されている検査対象としての電子部品３２単体の静電容量（以下、「固有静電容量」ともいう）Ｃａ１２に、一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄを２端子とする上記した各浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５等で構成される回路網の合成浮遊容量Ｃｂ１２が等価的に加算されたもの（Ｃｍ１２＝Ｃａ１２＋Ｃｂ１２）として測定される。

なお、基板検査装置１では、各プローブ５ａ〜５ｆの位置が固定されているため、各浮遊容量Ｃ１〜Ｃ５などの各プローブ５間に存在するすべての浮遊容量は一定であり、また、一対の測定ケーブル２２相互の位置関係が固定されているため、各測定ケーブル２２間の浮遊容量Ｃ３１も一定である。また、各配線２１ａ〜２１ｆ相互の位置関係はプローブ取付け部４の移動に応じて若干変化するものの大きくは変化しない。このため、各浮遊容量Ｃ１１〜Ｃ１７などの各配線２１間に存在するすべての浮遊容量も一定であると見なすことができる。また、基板１１については、各導体パターン１２〜１７には不具合は発生し難いため、浮遊容量Ｃ２１，Ｃ２２等の各導体パターン１２〜１７間の浮遊容量も一定であると見なすことができる。したがって、検査対象の基板１１での合成浮遊容量Ｃｂ１１，Ｃｂ１２は、浮遊容量取得処理５０で良品の基板１１から取得した基準浮遊容量Ｃｂ１，Ｃｂ２とそれぞれ一致する（つまり、Ｃｂ１１＝Ｃｂ１，Ｃｂ１２＝Ｃｂ２）。

続いて、処理部８は、検査対象である各電子部品３１，３２についての固有静電容量（浮遊容量を含まない各電子部品３１，３２そのものの静電容量）の算出処理を実行する（ステップ６２）。この算出処理では、処理部８は、記憶部９に記憶されている基準浮遊容量Ｃｂ１，Ｃｂ２を読み出すと共に、ステップ６１において測定した静電容量Ｃｍ１１から、この静電容量Ｃｍ１１と同じ検査点Ｐａ，Ｐｂ間で測定された静電容量Ｃｍ１に対応する基準浮遊容量Ｃｂ１を減算し、またステップ６１において測定した静電容量Ｃｍ１２から、この静電容量Ｃｍ１２と同じ検査点Ｐｃ，Ｐｄ間で測定された静電容量Ｃｍ２に対応する基準浮遊容量Ｃｂ２を減算する。

この場合、上記したように、検査対象の基板１１での合成浮遊容量Ｃｂ１１，Ｃｂ１２は、浮遊容量取得処理５０において良品の基板１１から取得した基準浮遊容量Ｃｂ１，Ｃｂ２と一致するため、静電容量Ｃｍ１１から基準浮遊容量Ｃｂ１を減算することで、検査対象の基板１１に実装されている電子部品３１の固有静電容量Ｃａ１１（＝Ｃｍ１１−Ｃｂ１）が算出され、また静電容量Ｃｍ１２から基準浮遊容量Ｃｂ２を減算することで、検査対象の基板１１に実装されている電子部品３２の固有静電容量Ｃａ１２（＝Ｃｍ１２−Ｃｂ２）が算出される。処理部８は、このようにして算出した各固有静電容量Ｃａ１１，Ｃａ１２を記憶部９に記憶させる。これにより、固有静電容量の算出処理が完了する。

次いで、処理部８は、検査対象である部品（電子部品３１，３２）の検査処理を実行する（ステップ６３）。この検査処理では、処理部８は、一対の検査点Ｐａ，Ｐｂに実装されている電子部品３１についての固有静電容量Ｃａ１１と、電子部品３１に対応する検査用基準値Ｃｒｅｆ１とを比較して、固有静電容量Ｃａ１１がこの検査用基準値Ｃｒｅｆ１で示される範囲内に含まれていれば、電子部品３１は良品であると判断し、一方、固有静電容量Ｃａ１１がこの検査用基準値Ｃｒｅｆ１で示される範囲外のときには、電子部品３１は不良品であると判断して、検査結果として記憶部９を構成するリムーバブルメモリに記憶させる。

同様にして、処理部８は、一対の検査点Ｐｃ，Ｐｄに実装されている電子部品３２についての固有静電容量Ｃａ１２と、電子部品３２に対応する検査用基準値Ｃｒｅｆ２とを比較して、固有静電容量Ｃａ１２がこの検査用基準値Ｃｒｅｆ２で示される範囲内に含まれていれば、電子部品３２は良品であると判断し、一方、固有静電容量Ｃａ１２がこの検査用基準値Ｃｒｅｆ２で示される範囲外のときには、電子部品３２は不良品であると判断して、検査結果として記憶部９を構成するリムーバブルメモリに記憶させる。また、処理部８は、検査対象であるすべての部品（本例では、２つの電子部品３１，３２）がすべて良品と判断したときには、基板１１は良品であると判別してその結果をリムーバブルメモリに記憶させ、少なくとも１つの部品が不良品であると判別したときには、基板１１は不良品であると判別してその結果をリムーバブルメモリに記憶させる。

最後に、処理部８は、移動機構３に対する制御を実行することにより、プローブ取付け部４を接触位置から待機位置まで移動させる。これにより、部品（電子部品３１，３２）の検査処理が完了し、併せて基板検査処理についても完了する。基板検査装置１では、検査結果が記憶部９を構成するリムーバブルメモリに記憶される構成であるため、リムーバブルメモリを基板検査装置１から取り外すことで、基板１１の検査結果を取得することができる。

このように、この基板検査装置１および基板検査方法では、良品の基板１１における検査対象である電子部品３１が実装された一対の導体パターン１２，１３間の静電容量Ｃｍ１、および検査対象である電子部品３２が実装された一対の導体パターン１４，１５間の静電容量Ｃｍ２を測定すると共に、測定した静電容量Ｃｍ１から一対の導体パターン１２，１３間に実装されている部品の定格容量（良品の電子部品３１の静電容量Ｃａ１）を減算することにより、この一対の導体パターン１２，１３に接触させられている一対のプローブ５ａ，５ｂ間の基準浮遊容量Ｃｂ１を算出し、また測定した静電容量Ｃｍ２から一対の導体パターン１４，１５間に実装されている部品の定格容量（良品の電子部品３２の静電容量Ｃａ２）を減算することにより、この一対の導体パターン１４，１５に接触させられている一対のプローブ５ｃ，５ｄ間の基準浮遊容量Ｃｂ２を算出する基準浮遊容量算出処理を予め実行し、検査対象の基板１１を検査する際には、電子部品３１が実装されている一対の導体パターン１２，１３に接触させられるプローブ５ａ，５ｂ間の静電容量Ｃｍ１１を測定すると共に対応する基準浮遊容量Ｃｂ１を減算して、電子部品３１の固有静電容量Ｃａ１１を算出し、また電子部品３２が実装されている一対の導体パターン１４，１５に接触させられるプローブ５ｃ，５ｄ間の静電容量Ｃｍ１２を測定すると共に対応する基準浮遊容量Ｃｂ２を減算して、電子部品３２の固有静電容量Ｃａ１２を算出する。

したがって、この基板検査装置１および基板検査方法によれば、基板１１に形成されているすべての導体パターン１２〜１７間、この基板１１に接触されるすべてのプローブ５間、各プローブ５に接続されるすべての配線２１間、および一対の測定ケーブル２２間に存在している浮遊容量の影響を排除して、基板１１に実装されている各電子部品３１，３２の固有静電容量Ｃａ１１，ｃａ１２を検査することができるため、基板１１の検査をより正確に実施することができる。

なお、上記の基板検査装置１では、各プローブ５に対応する検査点Ｐａ〜Ｐｆを、基板１１に形成されている導体部としての導体パターン１２〜１７上に規定するようにして、各電子部品３１，３２が基板１１内に内蔵されている場合であっても、基板１１の検査を可能とする構成を採用しているが、電子部品３１，３２が表面に実装されている基板１１については、検査点Ｐａ〜Ｐｆを電子部品３１，３２の電極上に規定する構成を採用することもできる。また、図示はしないが、表示装置などで構成される出力部を設けて、処理部８が検査結果を出力部に出力させる構成を採用することもできる。

また、上記の基板検査装置１では、一方の面に導体部としての各導体パターン１２〜１７が形成されている基板１１を例に挙げて説明しているため、この一方の面側にのみプローブ取付け部４を配設して、このプローブ取付け部４に立設されている複数のプローブ５を基板１１のこの一方の面に形成されている各導体パターン１２〜１７に接触させる構成を採用しているが、両方の面に導体パターン等の導体部が形成されている基板に対しては、基板の各面側にプローブ取付け部４をそれぞれ配設して、各プローブ取付け部４に立設されている複数のプローブ５を基板１１の各面に形成されている導体部にそれぞれ接触させる構成を採用することもできる。

１基板検査装置
５プローブ
７測定部
８処理部
１１基板
１２〜１７導体パターン
Ｃａ１，Ｃａ２定格容量
Ｃａ１１，Ｃａ１２固有静電容量
Ｃｂ１，Ｃｂ２基準浮遊容量
Ｐａ〜Ｐｆ検査点

Claims

基板に形成された導体部上に規定された複数の検査点に同時に接触させられる複数のプローブと、前記複数の検査点のうちの２つの検査点が規定された一対の前記導体部に一対の前記プローブを介して接続されて当該一対の導体部間の静電容量を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記静電容量に基づいて前記基板を検査する処理部とを備えている基板検査装置であって、
前記処理部は、良品の前記基板における予め測定した前記一対の導体部間の静電容量から当該一対の導体部間に実装されている部品の定格容量を減算することにより、当該一対の導体部に接触させられている前記一対のプローブ間の基準浮遊容量を算出する基準浮遊容量算出処理を実行し、前記基板の検査の際には、前記測定部によって測定された前記一対の導体部間の静電容量から前記算出した基準浮遊容量を減算することにより、前記部品の静電容量を算出し、当該算出した静電容量に基づいて前記基板を検査する基板検査装置。
基板に形成された導体部上に規定された複数の検査点にプローブを同時に接触させ、
前記複数の検査点のうちの２つの検査点が規定された一対の前記導体部に一対の前記プローブを介して測定部を接続して当該一対の導体部間の静電容量を測定し、かつ当該測定された静電容量に基づいて前記基板を検査する基板検査方法であって、
良品の前記基板における予め測定した前記一対の導体部間の静電容量から当該一対の導体部間に実装されている部品の定格容量を減算することにより、当該一対の導体部に接触させられている前記一対のプローブ間の基準浮遊容量を算出する基準浮遊容量算出処理を実行し、
前記基板の検査の際には、前記測定部によって測定された前記一対の導体部間の静電容量から前記算出した基準浮遊容量を減算して前記部品の静電容量を算出し、当該算出した静電容量に基づいて前記基板を検査する基板検査方法。