JP3080595B2 - 基板検査装置および基板検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板検査装置およ
び基板検査方法に関し、特に、基板に形成された配線の
導通状態の検査に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】プリント基板に形成されたプ
リントパターンの導通／非導通等を検査する方法とし
て、プリントパターンの両端にそれぞれプローブ（検査
針）を当てる方法が知られている。両プローブ間に電圧
を与えたとき所定の電流が流れるか否かを調べることに
より、プリントパターンの導通状態を検査することがで
きる。

【０００３】しかし、この方法は、隣接するプリントパ
ターンの端部相互が極めて近接して配置されているファ
インピッチのパッド部等に適用することが困難である。
すなわち、ファインピッチに対応するプローブは一般に
高価であるうえ、検査の際、基板とプローブとの高精度
の位置合わせ技術が要求される。また、パッドにプロー
ブを当てるため、パッドに傷を付けるおそれがある。

【０００４】このような問題を解決する検査方法とし
て、プローブの替りに異方性導電ゴムを用いる方法があ
る（特開昭６１−６２８７７参照）。この方法によれ
ば、高価なファインピッチ対応のプローブを用いること
なく、また、パッドに傷を付けることなく、ファインピ
ッチのパッド部を有するプリントパターンの導通状態を
検査することができる。

【０００５】しかし、異方性導電ゴム２を使用する方法
では、図１４に示すように、パッド４の周りに、パッド
４の上面４ａよりも高い上面６ａを有するレジスト６が
あるような場合には、基板８に異方性導電ゴム２を押し
つけても、異方性導電ゴム２の下面２ａとパッド４の上
面４ａとが当接しないことがある。このため、検査に際
し接触不良を起こすおそれがある。

【０００６】このような問題を解決する方法として、非
接触センサーを用いる方法がある（特開平４−２４４９
７６、特開昭５８−３８８７４参照）。このような方法
によれば、パッドの周りにレジストがあるような場合で
あっても、パッドと当該センサーとの間で信号の授受が
可能となる。

【０００７】たとえば、特開平４−２４４９７６に表わ
されている方法においては、図１５Ａに示すように、検
査対象である複数のプリントパターン１０ａ、１０ｂの
一方の側の各端部１２ａ、１２ｂを個別的に図示しない
プローブに接続するとともに、他方の側の端部１４ａ、
１４ｂをまとめて非接触センサー１６と結合するよう構
成している。

【０００８】しかし、プリントパターンが複雑な場合や
変則的な場合、たとえば図１５Ｂに示すように、プリン
トパターンが非接触センサー１６の側で分岐しているよ
うな場合には、分岐したプリントパターン１０ｃまたは
１０ｄの一方が断線していたとしても、他方が断線して
おらずかつプリントパターン１０ｂが断線していないと
きは、端部１２ｂに接続されたプローブと非接触センサ
ー１６との間で検査電流が流れる。このため、上記分岐
部分における断線を正確に検出することはできない。

【０００９】一方、特開昭５８−３８８７４に表わされ
ている方法においては、非接触センサーの構造上、プリ
ントパターンが当該非接触センサーの側で高密度に配置
されているような場合には適用が困難である。また、プ
リントパターンが非接触センサーと逆の側の端部で分岐
しているような場合には、上の場合同様に、分岐部分に
おける断線を正確に検出することはできない。すなわ
ち、いずれの非接触センサーを用いたとしても、検査の
信頼性が低い。

【００１０】この発明は、このような問題を解決し、高
密度で配線された基板にも適用することができる安価で
信頼性の高い基板検査装置および基板検査方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板上
の複数の配線に順次検査信号を入力して該検査信号の入
力部と出力部との間で配線の導通状態を検査する基板検
査装置であって、前記複数の配線が１つの入力部から２
つ以上の出力部に分岐する分岐配線を含む基板を検査し
得る装置において、前記配線上の前記入力部にそれぞれ
配置されるプローブと、前記検査信号を前記各プローブ
に選択的に印加する検査信号印加手段と、前記複数の配
線の各出力部に対し、それぞれが互いに分担して複数の
出力部に 対応するように電気的に結合される複数のセン
サーユニットと、該センサーユニットの出力により配線
の導通状態を判別する判別器とを備え、前記センサーユ
ニットは、前記分岐配線の出力部のそれぞれが別のセン
サユニットに対応するように配設され、それぞれの出力
部からの検査信号が異なるセンサーユニットによって検
出されるように構成されたことを特徴とする基板検査装
置が提供される。好ましい態様では、前記センサ−ユニ
ットが、前記出力部との間で静電容量結合を達成する電
極板を備えている。

【００１２】別の好ましい態様では、各センサ−ユニッ
トの電極板は、各配線群の複数の配線の出力部を覆う単
一の電極板によって構成されている。また、前記電極板
の周囲にはシールド面が設けられていることが好まし
い。さらに、好ましい態様では、前記判別器は、前記分
岐配線のそれぞれの出力部に対応した異なるセンサ−ユ
ニットからの出力に基づき、前記分岐配線の前記入力部
と出力部間の導通状態を判別するようになっている。別
の好ましい態様では、前記センサ−ユニットは、上面に
設けられた接続用導電部を備え、該導電部は、導体部を
介して前記電極板に接続されており、該電極板を覆うよ
うに絶縁膜が形成されており、複数の前記センサ−ユニ
ットが集合して単一かつ一体的なセンサモジュールが形
成されている。

【００１３】本発明の別の特徴によれば、基板上の複数
の配線に順次検査信号を入力して該検査信号の入力部と
出力部との間で配線の導通状態を検査する基板検査方法
であって、前記複数の配線が１つの入力部から２つ以上
の出力部に分岐する分岐配線を含む基板を検査し得る方
法において、前記配線上の前記検査信号の信号入力部に
それぞれ配置されるプローブを介して、前記検査信号を
前記配線に選択的に印加し、前記複数の配線の各出力部
に対し、複数のセンサーユニットを、そのそれぞれ が互
いに分担して複数の出力部に対応すると共に、前記分岐
配線の出力部のそれぞれが別のセンサーユニットに対応
するように電気的に結合し、それらのセンサーユニット
を介して前記複数の配線のそれぞれの出力部からの検査
信号を検出し、該検査信号に基づいて、配線の導通状態
を判別することを特徴とする基板検査方法が提供され
る。

【００１４】この発明において、「基板」とは、配線を
形成し得る基材、または現に配線を形成した基材をい
い、材質、構造、形状、寸法等を問わない。たとえば、
ガラスエポキシ基板、フィルム状の基板等の他、ＣＰＵ
等の回路素子を搭載するためのパッケージ等も含む。さ
らに、ガラスエポキシ基板等にソケットなどを搭載した
複合基板や、回路素子を搭載した基板も含む。

【００１５】「配線」とは、導電を目的とした導体をい
い、材質、構造、形状、寸法等を問わない。基板に形成
されたプリントパターンやスルーホール、ピン等の他、
基板に取り付けられた電気コード、ソケット、コネク
タ、ピンなどにおける導電部分等も含む概念である。

【００１６】「配線の入力部」、「配線の出力部」と
は、配線のうち検査のための信号の入力点または出力点
となる箇所をいう。

【００１７】「配線の導通状態の検出」とは、配線の断
線やショートの検出の他、半断線の検出など、配線の抵
抗値の検出なども含む概念である。

【００１８】「群」とは、１または２以上の要素により
構成される集合をいう。

【００１９】「電極板」とは、静電容量を用いて結びつ
ける場合におけるセンサ−ユニットの電極を構成する導
体をいい、材質、構造、形状、寸法等を問わない。

【００２０】

【発明の作用および効果】上記本発明の特徴によれば、
センサユニットを、それぞれの群に対応して２以上設
け、それぞれ対応する群に属する配線の出力部と電気的
に結合するようにした。

【００２１】このようにセンサ−ユニットを配線の出力
部に対し非接触で電気的に結合するようにしたので、配
線の出力部が高密度で配置されている基板に対しても、
高価なファインピッチのプローブを用いる必要がない。
また、配線の出力部に傷を付けることもない。また、異
方性導電ゴムを使用しないので、配線の出力部にレジス
ト等がある場合であっても配線の出力部とセンサ−ユニ
ットとの間で、信号の授受が可能となる。

【００２２】さらに、センサ−ユニットを複数の配線の
出力部に対応して設けるようにしたので、検査に際し、
一つの群に属する分岐配線の出力部と他の群に属する分
岐配線の出力部とを別個に選択することができる。この
ため、変則的な配線や複雑な配線に対しても、精度の高
い検査を行なうことができる。

【００２３】すなわち、高密度で配線された種々の基板
に対し、安価で信頼性の高い検査を行なうことができ
る。

【００２４】本発明にかかる基板検査装置は、相互に接
続された複数の出力部を備えた分岐配線を有する基板の
検査に適応し得るものであり、複数のセンサ−ユニット
は、前記複数の配線の出力部とそれぞれ電気的に結合す
るよう構成されている。したがって、分岐され複数の出
力部を備えた分岐配線に対しても、異なるセンサ−ユニ
ットの検出信号を解析することにより当該分岐配線の導
通状態を正確に検出することができる。

【００２５】好ましい態様では、センサ−ユニットが、
配線の出力部との間で静電容量によって結合される。し
たがって、簡単な構成で、信頼性の高い検査を行なうこ
とができる。

【００２６】別の態様ではセンサ−ユニットの電極板の
周囲にシールド部材を配置している。したがって、さら
にノイズの低減を図ることができ、より信頼性の高い検
査を行なうことができる。

【００２７】別の態様では、センサ−ユニットが、電極
板の出力部側を覆う絶縁膜を備えている。したがって、
別途絶縁膜を用意することなく簡単に検査を行なうこと
ができる。

【００２８】別の態様ではセンサ−ユニットを一体に形
成してセンサーモジュールを形成している。したがっ
て、複数のセンサ−ユニットを別々に取扱う場合に比
べ、取扱いが容易である。また、基板に対する位置決め
も、一体化されたセンサーモジュールとの間で行なえば
よく、作業効率を上げることができる。

【００２９】別の態様では、センサーモジュールを、検
査対象の基板と同様な工程で製造可能な基板を用いて構
成したことを特徴とする。したがって、検査対象の基板
の配線が高密度化、複雑化されたとしても、センサーモ
ジュールに用いる基板を、検査対象の基板に対応させ
て、高密度化、複雑化することができる。

【００３０】好ましい態様では、基板検査装置は、複数
のセンサ−ユニットを、検査対象の基板と別の基板を用
いて一体に形成してセンサーモジュールを構成するとと
もに、センサーモジュールを構成する基板の一方の面に
電極板を設け、他方の面に電極板と電気的に接続された
接続用導電部を設ける。

【００３１】したがって、基板を用いてセンサーモジュ
ールを構成することにより、検査対象の基板に対応させ
て、電極板の形状を、高密度化、複雑化することができ
る。

【００３２】また、センサーモジュールを構成する基板
の一方の面を検査対象の基板に対向するよう配置した場
合、他方の面に形成された接続用導電部を介して容易に
信号を取り出し、または信号を与えることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１に、この発明の一実施形態に
よる基板検査装置であるベアボードテスターの構成を示
す。このベアボードテスターは、回路素子が取り付けら
れる前のプリント基板（ベアボード）のプリントパター
ンなどの導通／非導通等を検査する装置である。

【００３４】まず、検査の対象となる基板の一例を説明
する。基板３２には、配線の一種である複数のプリント
パターン３４ａ、３４ｂ、・・・が形成されている。こ
れら複数のプリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・
を、まとめてプリントパターン部３４と呼ぶ。プリント
パターン３４ａ、３４ｂ、・・・の一端（入力部）は、
それぞれ、パッド３６ａ、３６ｂ、・・・となってい
る。パッド３６ａ、３６ｂ、・・・をまとめて、パッド
部３６と呼ぶ。

【００３５】図２に、プリントパターン部３４の詳細を
示す。プリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・の他端
（出力部）は、それぞれ、パッド３８ａ、３８ｂ、・・
・となっている。パッド３８ａ、３８ｂ、・・・をまと
めて、パッド部３８と呼ぶ。図２に示されるパッド部３
８は、ＱＦＰパターンと呼ばれ、ＱＦＰ（quad flatpac
kage）型パッケージ（略正方形の薄型パッケージ）が実
装される。したがって、各パッド３８ａ、３８ｂ、・・
・の配列ピッチは極めて小さい。また、このＱＦＰパタ
ーンにおいては、パッド３８ｂとパッド３８ｘ、３８
ｙ、３８ｚとは、プリントパターン３４ｘにより接続さ
れてグランドラインを形成している。図１に戻って、ベ
アボードテスターは、基板３２のパッド３６ａ、３６
ｂ、・・・と接続される複数の第１の端子であるプロー
ブ４０ａ、４０ｂ、・・・を備えている。複数のプロー
ブ４０ａ、４０ｂ、・・・を、まとめてプローブ部４０
と呼ぶ。

【００３６】信号源４６において生成された検査のため
の信号は、第１のスイッチ手段であるスイッチ部ＳＷ１
に与えられる。図７Ａは、スイッチ部ＳＷ１を模式的に
示した図面である。スイッチ部ＳＷ１は、複数のスイッ
チＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、・・・を備えている。各スイッ
チは、図１に示すように、コンピュータ４４の指示によ
り継断され、信号源４６から与えられた信号を、プロー
ブ部４０の所望のプローブ、たとえば、プローブ４０ａ
に伝える（この場合は、スイッチＳＷ１ａのみがＯＮと
なっている）。

【００３７】プローブ４０ａに伝えられた信号は、プロ
ーブ４０ａに接続されたパッド部３６のパッド３６ａ、
プリントパターン部３４のプリントパターン３４ａを介
して、パッド部３８のパッド３８ａ（図２参照）に与え
られる。

【００３８】基板３２のパッド部３８の上に、センサー
モジュール５０が配置される。センサーモジュール５０
はパッド部３８と結合されており、パッド部３８から信
号を取り出して、第２のスイッチ手段であるスイッチ部
ＳＷ２に与える。

【００３９】センサーモジュール５０は、図２に示すよ
うに、４つのセンサ−ユニット５２、５４、５６、５８
を一体的に形成したものである。各センサ−ユニットが
第２の端子に対応する。この実施形態においてはセンサ
ーモジュール５０は、検査対象の基板３２と同様な工程
で製造された基板６０（図４Ｂ参照）により構成されて
いる。

【００４０】図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃに、センサーモジ
ュール５０の一部を構成するセンサ−ユニット５２を簡
略化して示す。すなわち、図２の例では、センサ−ユニ
ット５２は８つのパッド３８ａ，３８ｂ，・・・（これ
ら８つのパッドで一つの群を形成している）に対応する
が、説明の便宜上、図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃにおいて
は、センサ−ユニット５２は４つのパッドに対応するも
のとして説明する。

【００４１】図４Ａはセンサ−ユニット５２の平面図、
図４Ｂは主要断面図、図４Ｃは底面図である。図４Ｂ、
図４Ｃに示すように、基板６０の下面に、電極板６２
ａ、６２ｂ、・・・が、それぞれ独立して設けられてい
る。電極板６２ａ、６２ｂ、・・・を覆うように、絶縁
膜７０が形成されている。

【００４２】電極板６２ａ、６２ｂ、・・・は、検査対
象の基板３２のパッド部３８のうち、センサ−ユニット
５２に対応する位置に配置され一群を形成している各パ
ッド３８ａ、３８ｂ、・・・（図２参照）に、それぞれ
対向するように配置され、これら各パッドとほぼ同一の
形状になるよう形成されている。したがって、たとえ
ば、センサ−ユニット５２の電極板６２ａ、絶縁膜７
０、および検査対象の基板３２のパッド３８ａによりコ
ンデンサ（静電容量）が形成される。他の電極板６２
ｂ、・・・についても同様である。

【００４３】図４Ｂ、図４Ａに示すように、基板６０の
上面に、接続用導電部である接続板６４が設けられてい
る。接続板６４は、スルーホール６６ａ、６６ｂ、・・
・を介して、各電極板６２ａ、６２ｂ、・・・と電気的
に接続されている。したがって、センサ−ユニット５２
の接続板６４は、静電容量によって、上述の一群のパッ
ド３８ａ、３８ｂ、・・・と結合されていることにな
る。図４Ａに示すように、接続板６４は、接続コード７
２を介してスイッチ部ＳＷ２に接続される。なお、接続
板６４およびスルーホール６６ａ、６６ｂ、・・・が、
接続手段に対応する。

【００４４】また、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示すよう
に、基板６０の下面および上面にはシールド部材である
シールド膜６８ａ、６８ｂがそれぞれ形成されており、
これらは、スルーホール６８ｃを介して接続されてい
る。なお、シールド膜６８ａ、６８ｂには接地電位が与
えられている。

【００４５】センサーモジュール５０の他の部分を構成
するセンサ−ユニット５４、５６、５８（図２参照）
も、同様の構成である。図３Ａに、センサーモジュール
５０の平面図を示す。図３Ｂは、センサーモジュール５
０の下面を、上から見た透視図である。

【００４６】図７Ｂは、スイッチ部ＳＷ２を模式的に示
した図面である。スイッチ部ＳＷ２は、４つのスイッチ
ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ、ＳＷ２ｄを備えてい
る。各スイッチは、コンピュータ４４（図１参照）の指
示により継断され、センサーモジュール５０を構成する
４つのセンサ−ユニット５２、５４、５６、５８のうち
所望のセンサ−ユニット、たとえば、センサ−ユニット
５２からの信号を、信号検出部４８に与える（この場合
はスイッチＳＷ２ａのみがＯＮとなっている）。

【００４７】所望のセンサ−ユニット５２から与えられ
た信号は、図１に示すように、検出部４８において所定
の処理がなされたあと、コンピュータ４４に与えられ
る。コンピュータ４４は、与えられた信号に基づいて、
スイッチ部ＳＷ１およびスイッチ部ＳＷ２により選択さ
れたプリントパターン（上述の例では、プリントパター
ン３４ａ）の導通状態を判定する。なお、コンピュータ
４４、信号源４６、および信号検出部４８により、コン
トローラ４２を構成している。

【００４８】このように、センサーモジュール５０を４
つのセンサ−ユニット５２、５４、５６、５８により構
成し、各センサ−ユニットから独立して信号を取り出す
よう構成すると、以下の点で都合がよい。上述のよう
に、図２に示すプリントパターン部３４におけるパッド
部３８（ＱＦＰパターン）においては、パッド３８ｂと
パッド３８ｘ、３８ｙ、３８ｚとは、プリントパターン
３４ｘにより接続されてグランドラインを形成してい
る。

【００４９】したがって、スイッチ部ＳＷ１によりパッ
ド３６ｂを選択するとともに、スイッチＳＷ２によりセ
ンサ−ユニット５４を選択して、導通状態の検査を行な
えば、プリントパターン３４ｘが、パッド３８ｂとパッ
ド３８ｘとの間で断線しているか否かが分かる。

【００５０】このように、センサーモジュールを複数の
センサ−ユニットにより構成し、各センサ−ユニットか
ら独立して信号を取り出すよう構成することにより、複
雑なプリントパターンや、変則的なプリントパターン等
の導通状態の検査を、正確に行なうことができる。

【００５１】なお、上述の実施形態においては、図４
Ｂ、図４Ｃに示すように、センサ−ユニット５２におい
て、基板６０の下面に、複数の電極板６２ａ、６２ｂ、
・・・をそれぞれ独立して設けたが、図５Ａ、図５Ｂ、
図５Ｃに示すように、基板６０の下面に１枚の大きな電
極板６２を設けてもよい。すなわち、センサ−ユニット
５２の１枚の大きな電極板６２と、センサ−ユニット５
２に対応する一群のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・（図
２参照）とが結合されることになる。

【００５２】このように形成すれば、電極板６２と、図
２に示す一群のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・との位置
合わせが多少ラフであっても、両者間に生ずる静電容量
の変動が比較的少ないため、好都合である。

【００５３】また、上述の実施形態においては、図４
Ｂ、図４Ａに示すように、センサ−ユニット５２におい
て、複数の電極板６２ａ、６２ｂ、・・・をひとつの接
続板６４に接続することで、図２に示すセンサ−ユニッ
ト５２に対応する複数のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・
をまとめて、一つの信号処理の対象とするよう構成した
が、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示すように、基板６０の
上面に複数の接続板６４ａ、６４ｂ、・・・を設け、こ
れらと電極板６２ａ、６２ｂ、・・・とを、スルーホー
ル６６ａ、６６ｂ、・・・を介してそれぞれ個別に接続
し、各接続板６４ａ、６４ｂ、・・・から、個別に信号
を取り出すように構成することができる。

【００５４】このように構成すれば、図２に示す複数の
パッド３８ａ、３８ｂ、・・・を、個別に信号処理の対
象とすることができる。したがって、さらに木目細かい
処理が可能となり、より複雑なプリントパターンの検査
に対応することが可能となる。なお、この場合、各パッ
ド３８ａ、３８ｂ、・・・が、各別に群を形成すること
になる。つまり、この場合、各群は一つのパッドのみで
構成される。

【００５５】また、上述の実施形態においては、４つの
センサ−ユニット５２、５４、５６、５８を一体に形成
してセンサーモジュール５０を形成したが、これらのセ
ンサ−ユニットを一体に形成せず、それぞれ別々に形成
することもできる。ただし、一体に形成すれば、複数の
センサ−ユニットを別々に取扱う場合に比べ、取扱いが
容易となる。また、基板３２に対する位置決めも、一体
化されたセンサーモジュール５０との間で行なえばよ
く、作業効率を上げることができる。

【００５６】つぎに図１に示すベアボードテスターの信
号処理を説明をする。図８は、信号処理の際の等価回路
を示す図面である。図９は、信号処理の際のタイミング
チャートである。図１、図８、図９に基づいて、ベアボ
ードテスターの信号処理を説明をする。なお、図９にお
いては、説明の便宜上、スイッチ部ＳＷ１、ＳＷ２を構
成するスイッチのうち、一部のスイッチについての記載
を省略している。

【００５７】この実施形態においては、信号源４６とし
て定電圧源を用いている（図９、（ａ）参照）。したが
って、図１に示すように、スイッチ部ＳＷ１には、信号
源４６から一定電圧Ｅが与えられている。コンピュータ
４４は、まず、スイッチ部ＳＷ２に指示を送り、スイッ
チＳＷ２ａのみをＯＮとし、他のスイッチＳＷ２ｂ，Ｓ
Ｗ２ｃ，ＳＷ２ｄをＯＦＦとする（図７Ｂ、図９、
（ｂ）参照）。これにより、センサ−ユニット５２のみ
が信号検出部４８に接続され、他のセンサ−ユニット５
４、５６、５８は、信号検出部４８に接続されない。

【００５８】つぎに、コンピュータ４４は、スイッチ部
ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ａのみをＯＮとし
（図９、（ｃ）参照）、他のスイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ１
ｃ，・・・をＯＦＦとする（図７Ａ参照）。これによ
り、プローブ４０ａのみが信号源４６に接続され、他の
プローブ４０ｂ、プローブ４０ｃ、・・・は、信号源４
６に接続されない。これにより、基板３２のプリントパ
ターン３４ａが選択され検査の対象となる。

【００５９】したがって、この場合、図８において、抵
抗Ｒ1はスイッチＳＷ１ａおよびＳＷ２ａの内部抵抗を
表わし、抵抗Ｒ2は基板３２のプリントパターン３４ａ
の抵抗を表わすこととなる。抵抗Ｒ3は信号検出部４８
内の接地抵抗を表わす。また、静電容量Ｃ1は、センサ
−ユニット５２の電極板６２ａ，６２ｂ，・・・と、絶
縁膜７０（図４Ｂ参照）と、センサ−ユニット５２に対
応する部分のパッド３８ａ，３８ｂ，・・・（図２参
照）とにより形成されたコンデンサを表わす。Ｅは、信
号源４６の直流電圧を表わす。

【００６０】上述のスイッチＳＷ１ａがＯＮとなったと
き（図９、（ｃ）参照）、図８に示す等価回路が閉じ
て、下記の電流ｉが流れる、 ｉ＝｛Ｅ／（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3）｝・ｅｘｐ（−αｔ） ここで、 α＝１／｛（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3）・Ｃ1｝・・・(1)。

【００６１】したがって、アンプ７４への入力電圧Ｖx
は、下記のようになる、 Ｖx＝Ｒ3・ｉ ＝｛Ｒ3／（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3）｝・Ｅ・ｅｘｐ（−αｔ） ここで、 α＝１／｛（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3）・Ｃ1｝・・・(2) 電圧Ｖxは、アンプ７４により増幅されたのち、ピーク
ホールド回路７６により、その最大値（図９、（ｄ）の
電圧Ｖaに対応する値）が検出され保持される。ピーク
ホールド回路７６は、Ｄ／Ａコンバータ（図示せず）を
備えており、デジタル化された前記最大値がコンピュー
タ４４に送られる。なお、ピークホールド回路７６の機
能の一部を、コンピュータ４４を用いて実現することも
できる。

【００６２】コンピュータ４４は、当該最大値に基づい
て、基板３２のプリントパターン３４ａの導通状態を判
定する。たとえば、当該最大値が、予め設定された下限
基準値と上限基準値との間にあるか否かにより、判定す
る。

【００６３】式（２）から分かるように、アンプ７４へ
の入力電圧Ｖxは、ほぼ、スイッチＳＷ１ａがＯＮとな
ると同時に、最大の電圧Ｖa（＝Ｒ3／（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ
3）・Ｅ）を示す（図９、（ｄ）参照）。

【００６４】したがって、ピークホールド回路７６によ
る最大値検出処理を極く短時間で終了することができ
る。このため、プリントパターンの導通状態の判定処理
を、極めて短い時間で行なうことが可能となる。また、
この結果、ハムノイズ等の影響を受けにくい。

【００６５】つぎに、コンピュータ４４は、スイッチ部
ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ｂをＯＮとする
（図９、（ｅ）参照）。スイッチＳＷ１ａはＯＮのまま
保持される。これにより、プローブ４０ａおよびプロー
ブ４０ｂが信号源４６に接続されることになる。このと
き、スイッチ部ＳＷ２の状態は変らない。

【００６６】上述の場合と同様に、ほぼ、スイッチＳＷ
１ｂがＯＮとなると同時に（図９、（ｅ）参照）、アン
プ７４への入力電圧Ｖxは、最大値Ｖbを示す（図９、
（ｆ）参照）。コンピュータ４４は、上述の場合と同様
に、最大値Ｖbに基づいて基板３２のプリントパターン
３４ｂの導通状態を判定する。

【００６７】この場合、基板３２のプリントパターン３
４ｂとともにプリントパターン３４ａも選択されている
が、スイッチＳＷ１ｂがＯＮとなったときには、プリン
トパターン３４ａにより形成される等価回路のコンデン
サＣ1（図８参照）は、ほぼ満充電の状態となっている
（このような状態になるように、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎにするタイミングを設定している）。このため、プリ
ントパターン３４ａには、電流ｉはほとんど流れない。
したがってこの場合アンプ７４への入力電圧Ｖxは、ほ
ぼ、プリントパターン３４ｂを流れる電流ｉによるもの
のみとなる。

【００６８】なお、この実施形態においては、上述のよ
うにセンサーモジュール５０は複数のセンサ−ユニット
５２、５３、・・・により構成されており（図２参
照）、各センサ−ユニットは、当該センサ−ユニットに
対応する各パッド群と、それぞれ独立したコンデンサに
より結合されている。したがって、個々のコンデンサＣ
１の静電容量は、比較的小さい。すなわち、式（１）に
示すαは比較的大きな値となる（すなわち、時定数が小
さくなる）。このため、式（１）からも分かるように、
電流ｉ≒０となるまでの時間ｔが短い。このため、この
実施形態においては、さらに短サイクルでプリントパタ
ーンの導通状態の判定処理を行なうことができる。

【００６９】コンピュータ４４は、以下、スイッチ部Ｓ
Ｗ１およびスイッチ部ＳＷ２の各スイッチを適宜切換え
つつ同様の手順で、プリントパターン３４ｃ，・・・に
ついても導通状態の検査を行なう。図９に示すように、
基板３２が良品である場合、すなわち、プリントパター
ン３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・が断線していない場
合には、アンプ７４への入力電圧Ｖxは、それぞれ
（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）・・・のようになる。

【００７０】一方、基板３２が不良品である場合、たと
えば、プリントパターン３４ｃが断線しているような場
合には、プリントパターン３４ｃに関するアンプ７４へ
の入力電圧Ｖxは、（ｈ）のようになり、最大値Ｖ'c
は、極めて小さい値となるので、容易に判定することが
できる。これは、式（２）において、プリントパターン
の抵抗を表わすＲ2を無限大（完全断線）にすると、時
間ｔのいかんにかかわらず、 Ｖx＝０ になることからも分かる。

【００７１】このように、この実施形態によれば、高速
に、かつ正確にプリントパターンの導通状態を検査する
ことができる。

【００７２】なお、この実施形態ににおいては、たとえ
ばスイッチＳＷ１ａをＯＮのまま保持しつつ、スイッチ
ＳＷ１ｂをＯＮとするよう構成したが（図９、（ｃ）、
（ｅ）参照）、ピークホールド回路７６による、プリン
トパターン３４ａについての最大値検出処理（電圧Ｖa
に対応する最大値を検出する処理）終了直後にスイッチ
ＳＷ１ａをＯＦＦとし、その後、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎとするよう構成することもできる。このように構成す
れば、プリントパターン３４ａに流れる電流ｉがほぼ０
となるのを待つことなく、つぎのプリントパターン３４
ｂの検査に移行することができる。このため、さらに短
サイクルでプリントパターンの導通状態の検査を行なう
ことができる。また、このように構成すれば、仮に上述
の時定数（式（１）、（２）におけるαの逆数）が大き
い場合であっても、検査のサイクルが極端に大きくなる
ことはない。

【００７３】また、上述の実施形態においては、信号源
４６として定電圧源を用いるとともに（図９、（ａ）参
照）、信号源４６から発せられた直流電圧を、スイッチ
部ＳＷ１の各スイッチを継断することで（図９、
（ｃ）、（ｅ）参照）、急激な立上がり部分を持つステ
ップ状の電圧を得るよう構成したが、信号源４６とし
て、急激な変化を有する信号を順次生成するような回路
等を用いることもできる。

【００７４】上述のような信号源４６を用いた場合にお
ける信号処理信のタイミングチャートを図１０に示す。
この例では、信号源４６として矩形波発生回路を用いて
いる。コンピュータ４４は、信号源４６で生成された各
矩形信号の立上がり部（図１０、（ａ）参照）の位相に
ほぼ同期させて、スイッチ部ＳＷ１およびＳＷ２の各ス
イッチを切換えることにより（図１０、（ｂ）、（ｃ）
参照）、信号源４６で順次生成される各矩形信号を、各
プリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・（図１参照）
に分配する。この例におけるアンプ７４への入力電圧Ｖ
ｘの様子や、アンプ７４入力後の処理は、図９に示され
る例と同様である。

【００７５】なお、図１０に示す例では、信号源４６に
おいて矩形波を生成するよう構成したが、図１１Ａに示
すように、信号源４６において三角波を生成するよう構
成することもできる。図１１Ａにおいて、各三角状の信
号は急激な立上がり部（ａ）を持っている。また、図１
１Ｂに示すように、信号源４６においてパルス列を生成
するよう構成することもできる。図１１Ａ同様、図１１
Ｂにおいても、各パルス信号は急激な立上がり部（ｂ）
を持っている。

【００７６】急激な急激な立上がり部を有する信号は、
これらに限定されるものではない。また、時間０で立上
がる信号の他、少し時間をかけて立上がる信号も含まれ
る。また、急激な立下がり部を有する信号も含まれる。

【００７７】なお、上述の実施形態においては、信号が
急激な変化を生じた以後にセンサ−ユニットに生じた最
大電圧に基づいて、配線の導通状態を判定するよう構成
したが、この発明はこれに限定されるものではない。た
とえば、信号が急激な変化を生じた以後における、プロ
ーブからセンサ−ユニットに流れる電流に基づいて、配
線の導通状態を判定するよう構成することができる。た
だし、上述の実施形態のように、前記最大電圧に基づい
て配線の導通状態を判定するよう構成すれば、より短時
間で配線の導通状態を検査することができる。

【００７８】また、上述の実施形態においては、検査に
用いる所定の信号として、急激な変化を有する信号を例
に説明したが、この発明はこれに限定されるものではな
い。検査に用いる所定の信号として、たとえば、正弦波
交流などの交流信号を用いることもできる。

【００７９】所定の信号として交流信号を用いる場合に
は、図１２に示すように、信号源４６として、たとえば
正弦波発振器を用いればよい。たとえば１０ＭＨz程度
の周波数を持つ正弦波が、信号源４６において生成され
る。また、信号検出部４８を構成する要素として、図８
のピークホールド回路７６に替えて、波形観測回路８０
を用いればよい。波形観測回路８０は、入力された信号
を処理してそのレベルや波形を評価する回路であり、具
体的には、たとえば検波回路やオシロスコープ等が用い
られる。

【００８０】この場合、コンピュータ４４は、図１３に
示すように、スイッチ部ＳＷ１およびスイッチ部ＳＷ２
の各スイッチを適宜切換える（図１３、（ｂ）参照）こ
とにより、信号源４６において生成された正弦波（図１
３、（ａ）参照）を、各プリントパターン３４ａ，３４
ｂ，３４ｃ，・・・に分配するとともに、信号検出部４
８を介して得られたデータに基づいて、各プリントパタ
ーンの導通状態の判定を行なう。

【００８１】プリントパターンが断線していない場合に
は、アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｃ）のようにな
る。一方、プリントパターンが断線している場合には、
アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｄ）のようになる。す
なわち、プリントパターンが断線しているような場合に
は、入力レベルが極めて小さい値となるので、容易に判
定することができる。図１３の例では、プリントパター
ン３４ａ，３４ｂは断線していないものの、プリントパ
ターン３４ｃが断線しており、この基板３２は不良品で
あると判定される。

【００８２】なお、このような交流信号を用いる場合、
急激な変化を有する信号を用いる前述の実施形態のよう
な検査の高速化は、それほど期待できない。しかし、こ
のような交流信号を用いることにより、正弦波発振器や
検波回路など、非接触の検査装置に比較的よく用いられ
る回路を用いて装置を構成することができるので、装置
の設計コストの低減や、既存部品の転用による装置の製
造コストの低減、納期の短縮化等が期待できる。

【００８３】なお、図１に示すコンピュータ４４の機能
の一部または全部を、ハードウェアロジックにより実現
することもできる。また、信号源４６または信号検出部
４８の機能の一部または全部を、コンピュータを用いて
実現することもできる。

【００８４】なお、上述の実施形態においては、電極板
の周囲にシールド部材を配置するよう構成したが、シー
ルド部材を設けないよう構成することもできる。しか
し、シールド部材を設けることにより、ノイズの低減を
図ることができる。

【００８５】また、上述の実施形態においては、センサ
−ユニットに、電極板を覆う絶縁膜を設けたが、センサ
−ユニットに絶縁膜を設けないよう構成することもでき
る。ただし、センサ−ユニットに絶縁膜を設れば、検査
の際、別途絶縁膜を用意したりする必要がないので、検
査を迅速に行なうことができる。

【００８６】また、上述の実施形態においては、センサ
ーモジュールを構成する基板の一方の面に電極板を設
け、他方の面に電極板と電気的に接続された接続用導電
部を設けるよう構成したが、他方の面に接続用導電部を
設けなくてもよい。ただし、他方の面に接続用導電部を
設けることで、接続用導電部を介して容易に信号の授受
を行なうことができるため、センサーモジュールの構造
を簡略化することができる。

【００８７】また、上述の実施形態においては、センサ
ーモジュールを、検査対象の基板と同様な工程で製造し
た基板を用いて構成したが、センサーモジュールを、検
査対象の基板と同様でない工程で製造した基板を用いて
構成したり、基板を用いないで構成することもできる。
ただし、センサーモジュールを、検査対象の基板と同様
な工程で製造するようにすれば、検査対象の基板の配線
が高密度化、複雑化されたとしても、検査対象の基板に
対応させて、センサーモジュール自体も、高密度化、複
雑化することができ、好都合である。

【００８８】また、上述の実施形態においては、センサ
−ユニットが、配線の出力部との間で静電容量によって
結合されるよう構成したが、たとえば、センサ−ユニッ
トが、配線の出力部との間でインダクタンスによって結
合されるよう構成することもできる。ただし、静電容量
によって結合されるよう構成すれば、簡単な構成で、信
頼性の高い検査を行なうことができる。

【００８９】また、上述の実施形態においては、プロー
ブが、配線の入力部と接続されるよう構成したが、プロ
ーブが、静電容量などによって配線の入力部と結合され
るよう構成することもできる。

【００９０】また、上述の実施形態においては、複数の
プローブを用意し、第１のスイッチ手段を用いて所望の
プローブを選択することにより、検査対象の基板の配線
の入力部のうち所望の入力部を選択するよう構成した
が、たとえば、プローブをひとつだけ用意し、このプロ
ーブに対し、検査対象の基板を相対的に移動させること
により、配線の入力部のひとつを選択するよう構成する
こともできる。ただし、前者の構成を採用すれば、プロ
ーブに対し、検査対象の基板を相対移動させる必要がな
い。このため、精度の高い検査を行なうことができる。
また、装置の製造コストを低く抑えることができる。ま
た、検査の自動化が容易になる。

【００９１】また、上述の実施形態においては、検査対
象の基板が、相互に接続された複数の出力部を備えた配
線を有する基板である場合を例に説明したが、この発明
は、このような基板の検査に限定されるものではない。

【００９２】また、上述の実施形態においては、ベアボ
ードテスターを例に説明したが、この発明は、ベアボー
ドテスターに限定されるものではない。ＣＰＵ等の回路
素子を搭載した基板の検査装置や、回路素子を搭載する
ためのパッケージ等の検査装置など、基板検査装置一般
および基板検査方法一般に適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による基板検査装置であ
るベアボードテスターの構成を示す図面である。

【図２】検査対象の基板３２のプリントパターン部３４
の詳細を示す図面である。

【図３】図３Ａは、センサーモジュール５０の平面図で
ある。図３Ｂは、センサーモジュール５０の下面を上か
ら見た透視図である。

【図４】図４Ａは、センサ−ユニット５２を簡略化して
表わした場合の平面図である。図４Ｂは、センサ−ユニ
ット５２を簡略化して表わした場合の主要断面図であ
る。図４Ｃは、センサ−ユニット５２を簡略化して表わ
した場合の底面図である。

【図５】図５Ａは、他の例によるセンサ−ユニット５２
を簡略化して表わした場合の平面図である。図５Ｂは、
他の例によるセンサ−ユニット５２を簡略化して表わし
た場合の主要断面図である。図５Ｃは、他の例によるセ
ンサ−ユニット５２を簡略化して表わした場合の底面図
である。

【図６】図６Ａは、さらに他の例によるセンサ−ユニッ
ト５２を簡略化して表わした場合の平面図である。図６
Ｂは、さらに他の例によるセンサ−ユニット５２を簡略
化して表わした場合の主要断面図である。図６Ｃは、さ
らに他の例によるセンサ−ユニット５２を簡略化して表
わした場合の底面図である。

【図７】図７Ａは、スイッチ部ＳＷ１を模式的に示した
図面である。図７Ｂは、スイッチ部ＳＷ２を模式的に示
した図面である。

【図８】信号処理を説明するための図面である。

【図９】信号処理の際のタイミングチャートである。

【図１０】他の例による信号処理の際のタイミングチャ
ートである。

【図１１】図１１Ａは、信号源４６から出力される他の
例による信号を示す図面である。図１１Ｂは、信号源４
６から出力されるさらに他の例による信号を示す図面で
ある。

【図１２】他の実施形態における信号処理を説明するた
めの図面である。

【図１３】他の実施形態における信号処理の際のタイミ
ングチャートである。

【図１４】従来のプリントパターンの導通検査の一例を
説明するための図面である。

【図１５】図１５Ａは、従来のプリントパターンの導通
検査の他の例を説明するための図面である。図１５Ｂ
は、従来のプリントパターンの導通検査の他の例を説明
するための図面である。

【符号の説明】

３４ｘ・・・・・・・・・・・プリントパターン ３６・・・・・・・・・・・・パッド部 ３６ｂ・・・・・・・・・・・パッド ３８・・・・・・・・・・・・パッド部 ３８ｂ、３８ｘ・・・・・・・パッド ５０・・・・・・・・・・・・センサーモジュール ５２、５４、５６、５８・・・センサ−ユニット

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上の複数の配線に順次検査信号を入力
   して該検査信号の入力部と出力部との間で配線の導通状
   態を検査する基板検査装置であって、前記複数の配線が
   １つの入力部から２つ以上の出力部に分岐する分岐配線
   を含む基板を検査し得る装置において、 前記配線上の前記入力部にそれぞれ配置されるプローブ
   と、 前記検査信号を前記各プローブに選択的に印加する検査
   信号印加手段と、前記複数の配線の各出力部に対し、それぞれが互いに分
   担して複数の出力部に対応するように電気的に結合され
   る複数のセンサーユニットと、 該センサーユニットの出力により配線の導通状態を判別
   する判別器とを備え、 前記センサーユニットは、前記分岐配線の出力部のそれ
   ぞれが別のセンサユニットに対応するように配設され、
   それぞれの出力部からの検査信号が異なるセンサーユニ
   ットによって検出されるように構成されたことを特徴と
   する基板検査装置。
2. 【請求項２】前記センサ−ユニットが、前記出力部との
   間で静電容量結合を達成する電極板を備えたことを特徴
   とする請求項１に記載の基板検査装置。
3. 【請求項３】各センサ−ユニットの電極板は、前記複数
   の配線の出力部を覆う単一の電極板によって構成されて
   いることを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
4. 【請求項４】前記電極板の周囲にはシールド面が設けら
   れていることを特徴とする請求項２または３に記載の基
   板検査装置。
5. 【請求項５】前記判別器は、前記分岐配線のそれぞれの
   出力部に対応した異なるセンサ−ユニットからの出力に
   基づき、前記分岐配線の前記入力部と出力部間の導通状
   態を判別することを特徴とする請求項１または４のいず
   れか１項に記載の基板検査装置。
6. 【請求項６】前記センサ−ユニットは、上面に設けられ
   た接続用導電部を備え、 該導電部は、導体部を介して前記電極板に接続されてお
   り、 該電極板を覆うように絶縁膜が形成されており、 複数の前記センサ−ユニットが集合して単一かつ一体的
   なセンサモジュールが形成されていることを特徴とす
   る、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の基板検査
   装置。
7. 【請求項７】基板上の複数の配線に順次検査信号を入力
   して該検査信号の入力部と出力部との間で配線の導通状
   態を検査する基板検査方法であって、前記複数の配線が
   １つの入力部から２つ以上の出力部に分岐する分岐配線
   を含む基板を検査し得る方法において、 前記配線上の前記検査信号の信号入力部にそれぞれ配置
   されるプローブを介して、前記検査信号を前記配線に選
   択的に印加し、前記複数の配線の各出力部に対し、複数のセンサーユニ
   ットを、そのそれぞれが互いに分担して複数の出力部に
   対応すると共に、前記分岐配線の出力部のそれぞれが別
   のセンサーユニットに対応するように電気的に結合し、 それらのセンサーユニットを介して前記複数の配線のそ
   れぞれの出力部からの検査信号を検出し、 該検査信号に基づいて、配線の導通状態を判別すること
   を特徴とする 基板検査方法。