JP3788129B2 - 配線板の検査装置および検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は周縁部に外部接続端子を有し中央部に集積回路素子が搭載される配線板が有する導体パターンの検査装置に係り、特にそれぞれの導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置に関する。
【０００２】
近年の集積回路素子の高密度実装化と高集積度化に伴いそれを搭載する配線板も導体パターンも高密度に集積形成され、導体パターンの検査に際して導体パターンの両端に検査プローブを当接させる等の方法は実施不可能になりつつある。
【０００３】
それに代わり導体パターンの一端から試験電圧を印加したとき導体パターンから放出される電磁波を検出することで、導体パターンの両側電極にプローブを当接させることなく断線の有無を検出できる装置の採用が各社で検討されている。
【０００４】
しかし、従来の検査装置を用いると導体パターンの断線と導体パターン間の短絡とを同時に検査することができない。そこで導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置の開発が要望されている。
【０００５】
また、単に導体パターンの断線の有無を検査できればよい場合も従来の検査装置を用いると検査に長い時間を要する。そこで導体パターンの断線の有無だけを検査する場合には比較的短時間で検査できる検査装置の開発が要望されている。
【０００６】
【従来の技術】
図４は被検査配線板の一例を示す斜視図、図５は従来の布線検査機の原理を示す図、図６は従来の配線板検査装置を示すブロック図、図７は切り換えユニットの一例を示す図、図８は従来の配線板検査方法を示すフローチャートである。
【０００７】
図４において集積回路素子１を搭載する配線板２は例えば絶縁体21の中に複数の導体パターン22が放射状に配設され、それぞれの導体パターン22は両端に絶縁体21の表面に露出するように第１の電極23と第２の電極24とが形成されている。
【０００８】
配線板２の周縁沿いに配列された第１の電極23はテスト電極或いは外部回路に接続するための接続端子として用いられ、配線板２の中央部に配列された第２の電極24はそれぞれ図示省略されたバンプ等を介し集積回路素子１に接続される。
【０００９】
プリント配線板の導体パターン検査装置として例えば図５(a) に示す布線検査機があり（特許第２６２６６２６号）、布線検査機は発振器31に接続されたアンテナ32と、被検査配線板33の導体パターン34に接続された受信器35とを有する。
【００１０】
検査に際して導体パターン34に近接させたアンテナ32に発振器31から図５(b) に示すサイン波形の信号を印加すると、図５(c) に示す信号が導体パターン34から受信器35に入力されメモリ36に予め格納されている基準データと比較される。
【００１１】
比較器37において受信器35に入力された信号のレベルとメモリ36に格納されている基準データのレベルとが比較され、両方のレベルがほぼ合致すれば導体パターンは良品と判定されるがレベルが異なると導体パターンは不良と判定される。
【００１２】
しかし、上記布線検査機は導体パターンの断線を検出する機能を有するが導体パターン間の短絡を検出する機能が無い。そこで配線板の検査には図６に示す如く上記布線検査機の機能に短絡検出機能を付加した検査装置が用いられている。
【００１３】
即ち、従来の配線板検査装置は、第１の電極23の全てに接続可能な切り換えユニット４と、絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有するアンテナ部材５と、被検査配線板２を検査する測定回路６とで構成されている。
【００１４】
測定回路６は検査に際して対象導体パターンにサイン波信号を印加する発振器61、および直流電圧を印加する直流電源62と、断線を検知する信号受信部65および導通判定部66と、短絡を検知する電流検出部63および絶縁判定部64を有する。
【００１５】
切り換えユニット４は例えば図７に示す如くそれぞれ第１の電極23に接続可能な複数のスイッチ素子41を具えており、全てのスイッチ素子41は第１の接点42が発振器61または直流電源62に、第２の接点43が電流検出部63に接続されている。
【００１６】
また、スイッチ素子41のコモン端子44はそれぞれ対応する第１の電極23に接続されており、１個のスイッチ素子41を作動させると任意の第１の電極23（図では上から２番目）が選択され、残りの第１の電極23は電流検出部63に接続される。
【００１７】
導体パターンの検査は図８に示す如く選択された導体パターンに対して断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われ、被検査配線板２上にアンテナ部材５を載置し切り換えユニット４を第１の電極23に接続することから検査が開始される。
【００１８】
切り換えユニット４によって選択された第１の電極23を介し導体パターンに発振器61からサイン波信号を印加すると、アンテナ部材５に誘起された信号が信号受信部65に入力され予め設定された基準と比較されて断線の有無が判定される。
【００１９】
次いで導体パターンに直流電源62から直流電圧を印加し、互いに短絡させた残りの第１の電極23を介して流れる電流を測定することにより、電圧が印加された導体パターンと他の導体パターンとの間の絶縁、即ち短絡の有無が判定される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の配線板の検査は図８に示す如く、選択された導体パターンに対して断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われ、検査の対象となる導体パターンの数が増加するに伴って検査に要する時間が増大するという問題があった。
【００２１】
また、検査の目的によっては導体パターンの短絡は検出できなくても断線の有無だけを検査できればよい場合もあるが、導体パターン毎に導体パターンの断線や短絡を検査する従来の検査装置は検査に長時間を要するという問題があった。
【００２２】
本発明の目的は、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置と検査方法、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明になる配線板の検査装置を示すブロック図である。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表している。
【００２４】
上記課題は第１の電極23および第２の電極24を具えた導体パターン22が複数形成された配線板２について、導体パターンの断線および導体パターン間の短絡を検査する装置であって、任意の第１の電極23を選択し、残りの第１の電極23を互いに短絡させる切り換えユニット４と、絶縁層51を介して第２の電極24の全てに誘電的に結合している導体層52を有するアンテナ部材５と、測定回路７とを具え、測定回路７は、切り換えユニット４によって選択された第１の電極23に、パルス波形状の試験電圧を印加する電圧印加部71と、電流検出部72および絶縁判定部73と、信号受信部74および導通判定部75とを具え、電流検出部72および絶縁判定部73は、選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき、短絡された残りの第１の電極23を介して流れる電流を検出して、導体パターン間の短絡の有無を判定する機能を有し、信号受信部74および導通判定部75は、選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき、試験電圧の波形に同期してアンテナ部材５から入力される前記誘電的結合による信号を受信して、受信信号レベルから導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置によって達成される。
【００２５】
このように選択された第１の電極に例えばパルス波状の試験電圧を印加する配線板検査装置は、試験電圧の立ち上がりまたは立ち下がりに同期し、導体パターンの抵抗値に対応した信号が、選択された第１の電極に対応する導体パターンと第２の電極からアンテナ部材を介し信号受信部に入力され、信号受信部に入力された信号の電圧レベルから導体パターンの断線の有無を判定することができる。
【００２６】
しかも、試験電圧の立ち上がり時に、選択された第１の電極に対応する導体パターンとその他の導体パターン間の絶縁抵抗に対応する電流が、短絡された残りの第１の電極を介して電流検出部に流れ、電流値から導体パターン間の短絡有無を判定することができる。選択された第１の電極に印加される試験電圧はいずれも同じ電圧であり、電圧を少なくとも１回不連続に変化させることによって、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡有無とを同時に判定できる。
【００２７】
また、第１の電極23および第２の電極24を具えた導体パターン22が複数形成された配線板２について、導体パターン22の断線を検査する装置であって、発振器と61、絶縁層51を介して第２の電極24の全てに誘電的に結合している導体層52を有するアンテナ部材５と、信号受信部65および導通判定部66とを具え、発振器61は、第１の電極23またはアンテナ部材５を介して全ての導体パターン22に、同時にサイン波またはパルス波の試験用信号を印加可能な機能を有し、信号受信部65および導通判定部66は、試験用信号の波形に同期してアンテナ部材５または第１の電極 23から入力される前記誘電的結合による信号を受信して基準電圧と比較し、導体パターン22の断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置により達成される。
【００２８】
このように第１の電極またはアンテナ部材を介して全ての導体パターンに対し、同時にサイン波またはパルス波の試験用信号を印加する配線板検査装置は、アンテナ部材または第１の電極を介し信号受信部に入力される誘電的結合による信号の電圧レベルが第２の電極の数に比例する。したがって、導体パターンに断線があれば断線した導体パターンの数に比例して信号の電圧レベルが低下し、断線のないときの信号の電圧レベルと比較することによって断線の有無を判定できる。しかも、全ての導体パターンを同時に検査できるため検査時間を大幅に短縮することができる。
【００２９】
即ち、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置と検査方法、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を実現することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下添付図により本発明の実施例について説明する。図２は入力波形と検出波形を示す図、図３は本発明になる配線板検査方法を示すフローチャート、図９は本発明になる別の検査装置を示すブロック図、図10は別の検査装置の動作原理を説明する図、図11は別の検査装置の第１の変形例を示す図、図12は別の検査装置の第２の変形例を示す図、図13は本発明になる更に別の検査装置を示すブロック図である。
【００３１】
本発明になる配線板の検査装置は図１に示す如く切り換えユニット４とアンテナ部材５と測定回路７とを具えており、アンテナ部材５は被検査配線板２に載置することで絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有する。
【００３２】
また、切り換えユニット４は第１の電極23の全てに接続可能でその中から任意の第１の電極23を１個選択できる機能と、任意の第１の電極23を選択すると選択された１個を除き残った第１の電極23を互いに短絡させる機能とを具えている。
【００３３】
従来の検査装置とは異なり測定回路７が選択された第１の電極23にパルス波形の試験電圧を印加する電圧印加部71と、短絡を検出する電流検出部72および絶縁判定部73と、断線を検出する信号受信部74および導通判定部75とを具えている。
【００３４】
電流検出部72は選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき他の第１の電極23を介して流れる電流を検出し、絶縁判定部73は電流レベルから選択された電極23に対応する導体パターンと他の導体パターンとの短絡有無を判定する。
【００３５】
また、信号受信部74は選択された第１の電極23に試験電圧が印加されるとアンテナ部材５から入力される信号を受信し、導通判定部75が入力信号のレベルから選択された電極23に対応する導体パターンの抵抗を検知し断線有無を判定する。
【００３６】
即ち、図２(a) に示す如く電圧印加部71から選択された第１の電極23に対しパルス波形の試験電圧が印加されると、図２(b) に示す如くパルス波形の立ち上がりと立ち下がりに同期し信号がアンテナ部材５から信号受信部74に入力される。
【００３７】
アンテナ部材５から信号受信部74に入力される信号のレベルは試験電圧が印加される導体パターンの導体抵抗値に比例し、例えば導通判定部75において入力信号のレベルを基準値と比較することにより断線の有無を判定することができる。
【００３８】
また、図２(a) に示す如く電圧印加部71から選択された第１の電極23に対してパルス波形の試験電圧が印加されると、図２(c) に示す如く選択された第１の電極、導体パターン、および残りの第１の電極を介し電流が電流検出部に流れる。
【００３９】
試験電圧が印加されたとき電流検出部に流れる電流のレベルは導体パターン間に介在する絶縁抵抗値に反比例しており、例えば絶縁判定部73において電流値の大きさを基準値と比較することにより短絡の有無を判定することが可能になる。
【００４０】
本発明になる配線板の検査装置は電圧印加部71から選択された第１の電極23にパルス波形の試験電圧を印加することで、断線の有無を判定することができ断線の有無の判定と並行して導体パターン間の短絡の有無を判定することができる。
【００４１】
即ち、選択された導体パターンに対し断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われる従来の配線板の検査方法と異なり、本発明になる配線板の検査方法は図３に示す如く断線の検出と短絡の検出とが並行して行われ試験時間が短縮される。
【００４２】
なお、前記実施例において電圧印加部71から選択された第１の電極に印加される試験電圧はパルス波形の電圧であるが、必ずしもパルス波形電圧に限定されることなく検査中に直流電圧をオンオフさせても同等の効果を得ることができる。
【００４３】
因みに発明者等の実験によれば選択された導体パターンに試験電圧として 100Ｖの直流電圧を印加しオンオフさせると、１Ｖ程度の信号電圧が信号受信部に入力されると共に10μＡ程度の電流が電流検出部に流れることが確認されている。
【００４４】
このように選択された第１の電極に例えばパルス波状の試験電圧を印加する配線板検査装置は、試験電圧の立ち上がりまたは立ち下がりに同期し、導体パターンの抵抗値に対応した信号が、選択された第１の電極に対応する導体パターンと第２の電極からアンテナ部材を介し信号受信部に入力され、信号受信部に入力された信号の電圧レベルから導体パターンの断線の有無を判定することができる。
【００４５】
また、試験電圧の立ち上がり時に、選択された第１の電極に対応する導体パターンとその他の導体パターン間の絶縁抵抗に対応する電流が、短絡された残りの第１の電極を介して電流検出部に流れ、電流値から導体パターン間の短絡有無を判定することができる。選択された第１の電極に印加される試験電圧はいずれも同じ電圧であり、電圧を少なくとも１回不連続に変化させることによって、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡有無とを同時に判定できる。
【００４６】
配線板の検査は被検査配線板上の全ての導体パターンに関して断線の有無と短絡有無とを検出できることが望ましいが、検査の目的によっては断線した導体パターンの特定は困難でも断線の有無が短い時間で検査できればよい場合もある。
【００４７】
本発明になる配線板検査装置の別の検査装置はこのような要望に対処できるよう構成された検査装置で図９に示す如く、第１の電極を介し被検査配線板が有する全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加可能な発振器を具えている。
【００４８】
即ち、本発明になる別の検査装置は、例えば複数の試験プローブ等を介し第１の電極23の全てに接続可能な発振器61と、アンテナ部材５と、アンテナ部材５に接続され断線の有無を検知する信号受信部65および導通判定部66を具えている。
【００４９】
発振器61は第１の電極23を介し被検査配線板２の全ての導体パターン22に同時にサイン波信号を印加可能な機能を有し、アンテナ部材５は被検査配線板２に載置されると絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有する。
【００５０】
図10(a) に示す如く２本の導体パターン22に対して第１の電極23を介し発振器61から個々にサイン波信号を印加すると、それぞれの導体パターンの第２の電極24とアンテナ部材５を介して図10(b) 、図10(c) に示す受信信号が出力される。
【００５１】
このように発振器61から２本の導体パターン22にサイン波信号を個々に印加する場合と異なって同時に印加する場合、受信信号の電圧レベルは第２の電極24の数に比例しそれぞれの受信信号の電圧レベルが異なるときはその合計値になる。
【００５２】
その結果、例えば個々にサイン波信号が印加されたときの受信信号の電圧レベルが、図10(b) 、図10(c) に示す如くそれぞれ 120mV、 100mVとすると、２本の導体パターン22に同時に印加された場合には図10(d) に示す如く 220mVになる。
【００５３】
したがって、２本の導体パターン22に同時にサイン波信号が印加されたとき、アンテナ部材５を介して出力される受信信号の電圧レベルが 120mVまたは 100mVであれば、２本の導体パターン22のいずれか１本が断線していると判定される。
【００５４】
図９に示す検査装置はこのような原理に基づいたもので検査に際し全ての導体パターン22にサイン波信号が印加され、全ての第２の電極24から放射される電磁波はアンテナ部材５により集約され受信信号として信号受信部65に入力される。
【００５５】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いとき被検査配線板２に断線した導体パターン22が含まれていると判定される。
【００５６】
このように第１の電極を介して全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加する配線板検査装置は、アンテナ部材を介し信号受信部に入力される信号の電圧レベルが第２の電極の数に比例する。したがって、導体パターンに断線があれば断線した導体パターンの数に比例して信号の電圧レベルが低下し、断線のないときの信号の電圧レベルと比較することによって断線の有無を判定できる。しかも、全ての導体パターンを同時に検査できるため検査時間が大幅に短縮される。
【００５７】
しかし、図９の検査装置は短時間で導体パターンの断線の有無を検出できるが断線した導体パターンを特定できない。次に示す変形例は導体パターンの断線の有無を短時間で検出すると共に断線した導体パターンを特定可能な装置である。
【００５８】
前記検査装置の第１の変形例は図11に示す如く印加されるサイン波信号の電圧または周波数が導体パターン毎に異なり、図11(a) に示す変形例は周波数が同じで電圧の異なるサイン波信号が導体パターン毎に発振器61から印加されている。
【００５９】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いとき被検査配線板２に断線した導体パターン22が含まれていると判定される。
【００６０】
それぞれの導体パターンから得られる受信信号の電圧レベルは発振器61から印加されたサイン波信号の電圧にほぼ対応し、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することにより断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６１】
また、図11(b) に示す変形例は電圧が同じで周波数の異なるサイン波信号が導体パターン毎に発振器61から印加され、図示省略されているが受信信号が入力される信号受信部65は周波数毎に電圧レベルを検出する周波数弁別回路を有する。
【００６２】
したがって、導通判定部66において受信信号の電圧レベルを周波数毎に予め格納されている基準値と比較することで、導体パターンの断線の有無を検知すると共に欠落した周波数から断線した導体パターンの位置を特定することができる。
【００６３】
図９に示す検査装置は第２の電極と導体層との間隔および第２の電極のそれぞれと導体層との対向面積が一定であるが、第２の変形例では図12に示す如く第２の電極と導体層との間隔が導体パターン毎に異なるアンテナ部材を具えている。
【００６４】
即ち、アンテナ部材５は第２の電極24との間隔ｇが導体パターン毎に変化するように導体層52に段差が形成されており、段差のある導体層52上に絶縁層51を形成することでアンテナ部材５が第２の電極24と当接する面は平坦になっている。
【００６５】
このように第２の電極24との間隔ｇを導体パターン毎に変化させることによって、それぞれの第２の電極24から放射される電磁波のレベルが同じであっても、第２の電極24からアンテナ部材５に伝わる受信信号の電圧レベルに差が生じる。
【００６６】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において格納されている基準値と比較されるが、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することによって断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６７】
また、第２の電極24のそれぞれと導体層52との対向面積が導体パターン毎に異なるよう導体層52を形成することにより、サイン波信号の電圧レベルや第２の電極24と導体層52の間隔ｇが一定であっても受信信号の電圧レベルに差が生じる。
【００６８】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において格納されている基準値と比較されるが、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することによって断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６９】
しかし、第２の電極の面積が小さい配線板を対象とする場合は導体パターン毎に対向面積を変化させることは難しく、導体層の微細加工等でこれを実現しても受信信号の電圧レベル差が小さくて断線した導体パターンの特定が困難である。
【００７０】
そこで例えば図12に示す如く第２の電極24が複数列に分けて配列された配線板を対象として一部にこの技術を適用し、第２の電極24の列と対向する導体層52の幅ｗ1 、ｗ2 に差を設けることで受信信号の電圧レベルにそれぞれ差が生じる。
【００７１】
導体パターン数が増えると前記第２の電極24と導体層52の間隔ｇを導体パターン毎に変える方法は実現が困難であるが、第２の電極24と導体層52との対向面積を変える方法と組み合わせることで断線した導体パターンの特定が容易になる。
【００７２】
なお、図９では発振器61が第１の電極23に接続され受信信号がアンテナ部材５から信号受信部65に入力されているが、発振器61をアンテナ部材５に接続し全ての第１の電極23を信号受信部65に接続して同等の効果を得ることも可能である。
【００７３】
本発明になる配線板検査装置の更に別の検査装置は図13に示す如く切り換えユニット４と測定回路８とを具えており、切り換えユニット４は例えば図７に示す如くそれぞれ第１の電極23に接続可能な複数のスイッチ素子41を具備している。
【００７４】
スイッチ素子41のコモン端子44はそれぞれ対応する第１の電極23に接続されており、１個のスイッチ素子41を作動させると任意の第１の電極23（図では上から２番目）が選択され、残りの第１の電極23は短絡されるように構成されている。
【００７５】
また、全てのスイッチ素子41は第１の接点42がサイン波信号を出力可能な発振器61に一括して接続されており、発振器61から出力されるサイン波信号はスイッチ素子41および選択された第１の電極23を介して導体パターン22に印加される。
【００７６】
測定回路８はサイン波信号を出力可能な発振器61の他に断線を検知する信号受信部65および導通判定部66を具えており、全ての第２の電極24から放射される電磁波はそれぞれ受信信号としてアンテナ部材５から信号受信部65に入力される。
【００７７】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いときサイン波信号の印加された導体パターン22が断線していると判定される。
【００７８】
また、選択された導体パターン22が隣接する導体パターン22と短絡している場合は、切り換えユニット４を介して全ての導体パターン22にサイン波信号が印加され、受信信号の電圧レベルが基準値より高くなることから容易に検出できる。
【００７９】
なお、図示省略されているが切り換えユニット４により任意の第１の電極23を選択してサイン波信号を印加すると共に、残った第１の電極23を短絡して関連する導体パターンの全てを接地回路に接続するように構成することも可能である。
【００８０】
この場合は受信信号の電圧レベルが基準値より低いときサイン波信号の印加された導体パターン22の断線と判定され、隣接する導体パターン22と短絡している場合には受信信号の電圧レベルが接地レベルになることから容易に検出できる。
【００８１】
このように切り換えユニットを介し個々の導体パターンにサイン波信号を印加する本発明の更に別の検査装置は、全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加する前記本発明の別の検査装置に比べ検査時間が長くなるが、個々の導体パターンにサイン波信号または直流電圧を順次印加して、導体パターンの短絡を検出する従来の検査装置に比べ検査時間を大幅に短縮できる。しかも前記本発明の別の検査装置は断線した導体パターンの特定が困難であるが、本発明の更に別の検査装置は断線した導体パターンの特定を容易にできるという特徴を有する。
【００８２】
図13に示す本発明の配線板検査装置の更に別の検査装置は導体パターンの選択手段として切り換えユニットを有するが、切り換えユニットに変えて例えば発振器61に接続された１本の試験プローブを第１の電極23に順次接触させてもよい。
【００８３】
しかし、この場合は試験プローブの接触した第１の電極23にサイン波信号が印加され導体パターンの断線は検出されるが、隣接した導体パターンに関する第１の電極23はフリーになっていて導体パターンの短絡を検出することができない。
【００８４】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になる配線板の検査装置を示すブロック図である。
【図２】 入力波形と検出波形を示す図である。
【図３】 本発明になる配線板検査方法を示すフローチャートである。
【図４】 被検査配線板の一例を示す斜視図である。
【図５】 従来の布線検査機の原理を示す図である。
【図６】 従来の配線板検査装置を示すブロック図である。
【図７】 切り換えユニットの一例を示す図である。
【図８】 従来の配線板検査方法を示すフローチャートである。
【図９】 本発明になる別の検査装置を示すブロック図である。
【図１０】 別の検査装置の動作原理を説明する図である。
【図１１】 別の検査装置の第１の変形例を示す図である。
【図１２】 別の検査装置の第２の変形例を示す図である。
【図１３】 本発明になる更に別の検査装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 被検査配線板 ４ 切り換えユニット
５ アンテナ部材 ７ 測定回路
８ 測定回路 22 導体パターン
23 第１の電極 24 第２の電極
41 スイッチ素子 44 コモン端子
51 絶縁層 52 導体層
61 発振器 65 信号受信部
66 導通判定部 71 電圧印加部
72 電流検出部 73 絶縁判定部
74 信号受信部 75 導通判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は周縁部に外部接続端子を有し中央部に集積回路素子が搭載される配線板が有する導体パターンの検査装置に係り、特にそれぞれの導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置に関する。
【０００２】
近年の集積回路素子の高密度実装化と高集積度化に伴いそれを搭載する配線板も導体パターンも高密度に集積形成され、導体パターンの検査に際して導体パターンの両端に検査プローブを当接させる等の方法は実施不可能になりつつある。
【０００３】
それに代わり導体パターンの一端から試験電圧を印加したとき導体パターンから放出される電磁波を検出することで、導体パターンの両側電極にプローブを当接させることなく断線の有無を検出できる装置の採用が各社で検討されている。
【０００４】
しかし、従来の検査装置を用いると導体パターンの断線と導体パターン間の短絡とを同時に検査することができない。そこで導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置の開発が要望されている。
【０００５】
また、単に導体パターンの断線の有無を検査できればよい場合も従来の検査装置を用いると検査に長い時間を要する。そこで導体パターンの断線の有無だけを検査する場合には比較的短時間で検査できる検査装置の開発が要望されている。
【０００６】
【従来の技術】
図４は被検査配線板の一例を示す斜視図、図５は従来の布線検査機の原理を示す図、図６は従来の配線板検査装置を示すブロック図、図７は切り換えユニットの一例を示す図、図８は従来の配線板検査方法を示すフローチャートである。
【０００７】
図４において集積回路素子１を搭載する配線板２は例えば絶縁体21の中に複数の導体パターン22が放射状に配設され、それぞれの導体パターン22は両端に絶縁体21の表面に露出するように第１の電極23と第２の電極24とが形成されている。
【０００８】
配線板２の周縁沿いに配列された第１の電極23はテスト電極或いは外部回路に接続するための接続端子として用いられ、配線板２の中央部に配列された第２の電極24はそれぞれ図示省略されたバンプ等を介し集積回路素子１に接続される。
【０００９】
プリント配線板の導体パターン検査装置として例えば図５(a) に示す布線検査機があり（特許第２６２６６２６号）、布線検査機は発振器31に接続されたアンテナ32と、被検査配線板33の導体パターン34に接続された受信器35とを有する。
【００１０】
検査に際して導体パターン34に近接させたアンテナ32に発振器31から図５(b) に示すサイン波形の信号を印加すると、図５(c) に示す信号が導体パターン34から受信器35に入力されメモリ36に予め格納されている基準データと比較される。
【００１１】
比較器37において受信器35に入力された信号のレベルとメモリ36に格納されている基準データのレベルとが比較され、両方のレベルがほぼ合致すれば導体パターンは良品と判定されるがレベルが異なると導体パターンは不良と判定される。
【００１２】
しかし、上記布線検査機は導体パターンの断線を検出する機能を有するが導体パターン間の短絡を検出する機能が無い。そこで配線板の検査には図６に示す如く上記布線検査機の機能に短絡検出機能を付加した検査装置が用いられている。
【００１３】
即ち、従来の配線板検査装置は、第１の電極23の全てに接続可能な切り換えユニット４と、絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有するアンテナ部材５と、被検査配線板２を検査する測定回路６とで構成されている。
【００１４】
測定回路６は検査に際して対象導体パターンにサイン波信号を印加する発振器61、および直流電圧を印加する直流電源62と、断線を検知する信号受信部65および導通判定部66と、短絡を検知する電流検出部63および絶縁判定部64を有する。
【００１５】
切り換えユニット４は例えば図７に示す如くそれぞれ第１の電極23に接続可能な複数のスイッチ素子41を具えており、全てのスイッチ素子41は第１の接点42が発振器61または直流電源62に、第２の接点43が電流検出部63に接続されている。
【００１６】
また、スイッチ素子41のコモン端子44はそれぞれ対応する第１の電極23に接続されており、１個のスイッチ素子41を作動させると任意の第１の電極23（図では上から２番目）が選択され、残りの第１の電極23は電流検出部63に接続される。
【００１７】
導体パターンの検査は図８に示す如く選択された導体パターンに対して断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われ、被検査配線板２上にアンテナ部材５を載置し切り換えユニット４を第１の電極23に接続することから検査が開始される。
【００１８】
切り換えユニット４によって選択された第１の電極23を介し導体パターンに発振器61からサイン波信号を印加すると、アンテナ部材５に誘起された信号が信号受信部65に入力され予め設定された基準と比較されて断線の有無が判定される。
【００１９】
次いで導体パターンに直流電源62から直流電圧を印加し、互いに短絡させた残りの第１の電極23を介して流れる電流を測定することにより、電圧が印加された導体パターンと他の導体パターンとの間の絶縁、即ち短絡の有無が判定される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の配線板の検査は図８に示す如く、選択された導体パターンに対して断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われ、検査の対象となる導体パターンの数が増加するに伴って検査に要する時間が増大するという問題があった。
【００２１】
また、検査の目的によっては導体パターンの短絡は検出できなくても断線の有無だけを検査できればよい場合もあるが、導体パターン毎に導体パターンの断線や短絡を検査する従来の検査装置は検査に長時間を要するという問題があった。
【００２２】
本発明の目的は、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置と検査方法、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明になる配線板の検査装置を示すブロック図である。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表している。
【００２４】
上記課題は第１の電極23および第２の電極24を具えた導体パターン22が複数形成された配線板２について、導体パターンの断線および導体パターン間の短絡を検査する装置であって、任意の第１の電極23を選択し、残りの第１の電極23を互いに短絡させる切り換えユニット４と、絶縁層51を介して第２の電極24の全てに誘電的に結合している導体層52を有するアンテナ部材５と、測定回路７とを具え、測定回路７は、切り換えユニット４によって選択された第１の電極23に、パルス波形状の試験電圧を印加する電圧印加部71と、電流検出部72および絶縁判定部73と、信号受信部74および導通判定部75とを具え、電流検出部72および絶縁判定部73は、選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき、短絡された残りの第１の電極23を介して流れる電流を検出して、導体パターン間の短絡の有無を判定する機能を有し、信号受信部74および導通判定部75は、選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき、試験電圧の波形に同期してアンテナ部材５から入力される前記誘電的結合による信号を受信して、受信信号レベルから導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置によって達成される。
【００２５】
このように選択された第１の電極に例えばパルス波状の試験電圧を印加する配線板検査装置は、試験電圧の立ち上がりまたは立ち下がりに同期し、導体パターンの抵抗値に対応した信号が、選択された第１の電極に対応する導体パターンと第２の電極からアンテナ部材を介し信号受信部に入力され、信号受信部に入力された信号の電圧レベルから導体パターンの断線の有無を判定することができる。
【００２６】
しかも、試験電圧の立ち上がり時に、選択された第１の電極に対応する導体パターンとその他の導体パターン間の絶縁抵抗に対応する電流が、短絡された残りの第１の電極を介して電流検出部に流れ、電流値から導体パターン間の短絡有無を判定することができる。選択された第１の電極に印加される試験電圧はいずれも同じ電圧であり、電圧を少なくとも１回不連続に変化させることによって、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡有無とを同時に判定できる。
【００２７】
また、第１の電極23および第２の電極24を具えた導体パターン22が複数形成された配線板２について、導体パターン22の断線を検査する装置であって、発振器と61、絶縁層51を介して第２の電極24の全てに誘電的に結合している導体層52を有するアンテナ部材５と、信号受信部65および導通判定部66とを具え、発振器61は、第１の電極23またはアンテナ部材５を介して全ての導体パターン22に、同時にサイン波またはパルス波の試験用信号を印加可能な機能を有し、信号受信部65および導通判定部66は、試験用信号の波形に同期してアンテナ部材５または第１の電極 23から入力される前記誘電的結合による信号を受信して基準電圧と比較し、導体パターン22の断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置により達成される。
【００２８】
このように第１の電極またはアンテナ部材を介して全ての導体パターンに対し、同時にサイン波またはパルス波の試験用信号を印加する配線板検査装置は、アンテナ部材または第１の電極を介し信号受信部に入力される誘電的結合による信号の電圧レベルが第２の電極の数に比例する。したがって、導体パターンに断線があれば断線した導体パターンの数に比例して信号の電圧レベルが低下し、断線のないときの信号の電圧レベルと比較することによって断線の有無を判定できる。しかも、全ての導体パターンを同時に検査できるため検査時間を大幅に短縮することができる。
【００２９】
即ち、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる検査装置と検査方法、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を実現することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下添付図により本発明の実施例について説明する。図２は入力波形と検出波形を示す図、図３は本発明になる配線板検査方法を示すフローチャート、図９は本発明になる別の検査装置を示すブロック図、図10は別の検査装置の動作原理を説明する図、図11は別の検査装置の第１の変形例を示す図、図12は別の検査装置の第２の変形例を示す図、図13は本発明になる更に別の検査装置を示すブロック図である。
【００３１】
本発明になる配線板の検査装置は図１に示す如く切り換えユニット４とアンテナ部材５と測定回路７とを具えており、アンテナ部材５は被検査配線板２に載置することで絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有する。
【００３２】
また、切り換えユニット４は第１の電極23の全てに接続可能でその中から任意の第１の電極23を１個選択できる機能と、任意の第１の電極23を選択すると選択された１個を除き残った第１の電極23を互いに短絡させる機能とを具えている。
【００３３】
従来の検査装置とは異なり測定回路７が選択された第１の電極23にパルス波形の試験電圧を印加する電圧印加部71と、短絡を検出する電流検出部72および絶縁判定部73と、断線を検出する信号受信部74および導通判定部75とを具えている。
【００３４】
電流検出部72は選択された第１の電極23に試験電圧が印加されたとき他の第１の電極23を介して流れる電流を検出し、絶縁判定部73は電流レベルから選択された電極23に対応する導体パターンと他の導体パターンとの短絡有無を判定する。
【００３５】
また、信号受信部74は選択された第１の電極23に試験電圧が印加されるとアンテナ部材５から入力される信号を受信し、導通判定部75が入力信号のレベルから選択された電極23に対応する導体パターンの抵抗を検知し断線有無を判定する。
【００３６】
即ち、図２(a) に示す如く電圧印加部71から選択された第１の電極23に対しパルス波形の試験電圧が印加されると、図２(b) に示す如くパルス波形の立ち上がりと立ち下がりに同期し信号がアンテナ部材５から信号受信部74に入力される。
【００３７】
アンテナ部材５から信号受信部74に入力される信号のレベルは試験電圧が印加される導体パターンの導体抵抗値に比例し、例えば導通判定部75において入力信号のレベルを基準値と比較することにより断線の有無を判定することができる。
【００３８】
また、図２(a) に示す如く電圧印加部71から選択された第１の電極23に対してパルス波形の試験電圧が印加されると、図２(c) に示す如く選択された第１の電極、導体パターン、および残りの第１の電極を介し電流が電流検出部に流れる。
【００３９】
試験電圧が印加されたとき電流検出部に流れる電流のレベルは導体パターン間に介在する絶縁抵抗値に反比例しており、例えば絶縁判定部73において電流値の大きさを基準値と比較することにより短絡の有無を判定することが可能になる。
【００４０】
本発明になる配線板の検査装置は電圧印加部71から選択された第１の電極23にパルス波形の試験電圧を印加することで、断線の有無を判定することができ断線の有無の判定と並行して導体パターン間の短絡の有無を判定することができる。
【００４１】
即ち、選択された導体パターンに対し断線の検出と短絡の検出とが直列的に行われる従来の配線板の検査方法と異なり、本発明になる配線板の検査方法は図３に示す如く断線の検出と短絡の検出とが並行して行われ試験時間が短縮される。
【００４２】
なお、前記実施例において電圧印加部71から選択された第１の電極に印加される試験電圧はパルス波形の電圧であるが、必ずしもパルス波形電圧に限定されることなく検査中に直流電圧をオンオフさせても同等の効果を得ることができる。
【００４３】
因みに発明者等の実験によれば選択された導体パターンに試験電圧として 100Ｖの直流電圧を印加しオンオフさせると、１Ｖ程度の信号電圧が信号受信部に入力されると共に10μＡ程度の電流が電流検出部に流れることが確認されている。
【００４４】
このように選択された第１の電極に例えばパルス波状の試験電圧を印加する配線板検査装置は、試験電圧の立ち上がりまたは立ち下がりに同期し、導体パターンの抵抗値に対応した信号が、選択された第１の電極に対応する導体パターンと第２の電極からアンテナ部材を介し信号受信部に入力され、信号受信部に入力された信号の電圧レベルから導体パターンの断線の有無を判定することができる。
【００４５】
また、試験電圧の立ち上がり時に、選択された第１の電極に対応する導体パターンとその他の導体パターン間の絶縁抵抗に対応する電流が、短絡された残りの第１の電極を介して電流検出部に流れ、電流値から導体パターン間の短絡有無を判定することができる。選択された第１の電極に印加される試験電圧はいずれも同じ電圧であり、電圧を少なくとも１回不連続に変化させることによって、導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡有無とを同時に判定できる。
【００４６】
配線板の検査は被検査配線板上の全ての導体パターンに関して断線の有無と短絡有無とを検出できることが望ましいが、検査の目的によっては断線した導体パターンの特定は困難でも断線の有無が短い時間で検査できればよい場合もある。
【００４７】
本発明になる配線板検査装置の別の検査装置はこのような要望に対処できるよう構成された検査装置で図９に示す如く、第１の電極を介し被検査配線板が有する全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加可能な発振器を具えている。
【００４８】
即ち、本発明になる別の検査装置は、例えば複数の試験プローブ等を介し第１の電極23の全てに接続可能な発振器61と、アンテナ部材５と、アンテナ部材５に接続され断線の有無を検知する信号受信部65および導通判定部66を具えている。
【００４９】
発振器61は第１の電極23を介し被検査配線板２の全ての導体パターン22に同時にサイン波信号を印加可能な機能を有し、アンテナ部材５は被検査配線板２に載置されると絶縁層51を介し第２の電極24の全てに対向可能な導体層52を有する。
【００５０】
図10(a) に示す如く２本の導体パターン22に対して第１の電極23を介し発振器61から個々にサイン波信号を印加すると、それぞれの導体パターンの第２の電極24とアンテナ部材５を介して図10(b) 、図10(c) に示す受信信号が出力される。
【００５１】
このように発振器61から２本の導体パターン22にサイン波信号を個々に印加する場合と異なって同時に印加する場合、受信信号の電圧レベルは第２の電極24の数に比例しそれぞれの受信信号の電圧レベルが異なるときはその合計値になる。
【００５２】
その結果、例えば個々にサイン波信号が印加されたときの受信信号の電圧レベルが、図10(b) 、図10(c) に示す如くそれぞれ 120mV、 100mVとすると、２本の導体パターン22に同時に印加された場合には図10(d) に示す如く 220mVになる。
【００５３】
したがって、２本の導体パターン22に同時にサイン波信号が印加されたとき、アンテナ部材５を介して出力される受信信号の電圧レベルが 120mVまたは 100mVであれば、２本の導体パターン22のいずれか１本が断線していると判定される。
【００５４】
図９に示す検査装置はこのような原理に基づいたもので検査に際し全ての導体パターン22にサイン波信号が印加され、全ての第２の電極24から放射される電磁波はアンテナ部材５により集約され受信信号として信号受信部65に入力される。
【００５５】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いとき被検査配線板２に断線した導体パターン22が含まれていると判定される。
【００５６】
このように第１の電極を介して全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加する配線板検査装置は、アンテナ部材を介し信号受信部に入力される信号の電圧レベルが第２の電極の数に比例する。したがって、導体パターンに断線があれば断線した導体パターンの数に比例して信号の電圧レベルが低下し、断線のないときの信号の電圧レベルと比較することによって断線の有無を判定できる。しかも、全ての導体パターンを同時に検査できるため検査時間が大幅に短縮される。
【００５７】
しかし、図９の検査装置は短時間で導体パターンの断線の有無を検出できるが断線した導体パターンを特定できない。次に示す変形例は導体パターンの断線の有無を短時間で検出すると共に断線した導体パターンを特定可能な装置である。
【００５８】
前記検査装置の第１の変形例は図11に示す如く印加されるサイン波信号の電圧または周波数が導体パターン毎に異なり、図11(a) に示す変形例は周波数が同じで電圧の異なるサイン波信号が導体パターン毎に発振器61から印加されている。
【００５９】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いとき被検査配線板２に断線した導体パターン22が含まれていると判定される。
【００６０】
それぞれの導体パターンから得られる受信信号の電圧レベルは発振器61から印加されたサイン波信号の電圧にほぼ対応し、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することにより断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６１】
また、図11(b) に示す変形例は電圧が同じで周波数の異なるサイン波信号が導体パターン毎に発振器61から印加され、図示省略されているが受信信号が入力される信号受信部65は周波数毎に電圧レベルを検出する周波数弁別回路を有する。
【００６２】
したがって、導通判定部66において受信信号の電圧レベルを周波数毎に予め格納されている基準値と比較することで、導体パターンの断線の有無を検知すると共に欠落した周波数から断線した導体パターンの位置を特定することができる。
【００６３】
図９に示す検査装置は第２の電極と導体層との間隔および第２の電極のそれぞれと導体層との対向面積が一定であるが、第２の変形例では図12に示す如く第２の電極と導体層との間隔が導体パターン毎に異なるアンテナ部材を具えている。
【００６４】
即ち、アンテナ部材５は第２の電極24との間隔ｇが導体パターン毎に変化するように導体層52に段差が形成されており、段差のある導体層52上に絶縁層51を形成することでアンテナ部材５が第２の電極24と当接する面は平坦になっている。
【００６５】
このように第２の電極24との間隔ｇを導体パターン毎に変化させることによって、それぞれの第２の電極24から放射される電磁波のレベルが同じであっても、第２の電極24からアンテナ部材５に伝わる受信信号の電圧レベルに差が生じる。
【００６６】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において格納されている基準値と比較されるが、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することによって断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６７】
また、第２の電極24のそれぞれと導体層52との対向面積が導体パターン毎に異なるよう導体層52を形成することにより、サイン波信号の電圧レベルや第２の電極24と導体層52の間隔ｇが一定であっても受信信号の電圧レベルに差が生じる。
【００６８】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において格納されている基準値と比較されるが、基準値と受信信号の電圧レベルとの差から逆算することによって断線した導体パターンを特定することが可能である。
【００６９】
しかし、第２の電極の面積が小さい配線板を対象とする場合は導体パターン毎に対向面積を変化させることは難しく、導体層の微細加工等でこれを実現しても受信信号の電圧レベル差が小さくて断線した導体パターンの特定が困難である。
【００７０】
そこで例えば図12に示す如く第２の電極24が複数列に分けて配列された配線板を対象として一部にこの技術を適用し、第２の電極24の列と対向する導体層52の幅ｗ1 、ｗ2 に差を設けることで受信信号の電圧レベルにそれぞれ差が生じる。
【００７１】
導体パターン数が増えると前記第２の電極24と導体層52の間隔ｇを導体パターン毎に変える方法は実現が困難であるが、第２の電極24と導体層52との対向面積を変える方法と組み合わせることで断線した導体パターンの特定が容易になる。
【００７２】
なお、図９では発振器61が第１の電極23に接続され受信信号がアンテナ部材５から信号受信部65に入力されているが、発振器61をアンテナ部材５に接続し全ての第１の電極23を信号受信部65に接続して同等の効果を得ることも可能である。
【００７３】
本発明になる配線板検査装置の更に別の検査装置は図13に示す如く切り換えユニット４と測定回路８とを具えており、切り換えユニット４は例えば図７に示す如くそれぞれ第１の電極23に接続可能な複数のスイッチ素子41を具備している。
【００７４】
スイッチ素子41のコモン端子44はそれぞれ対応する第１の電極23に接続されており、１個のスイッチ素子41を作動させると任意の第１の電極23（図では上から２番目）が選択され、残りの第１の電極23は短絡されるように構成されている。
【００７５】
また、全てのスイッチ素子41は第１の接点42がサイン波信号を出力可能な発振器61に一括して接続されており、発振器61から出力されるサイン波信号はスイッチ素子41および選択された第１の電極23を介して導体パターン22に印加される。
【００７６】
測定回路８はサイン波信号を出力可能な発振器61の他に断線を検知する信号受信部65および導通判定部66を具えており、全ての第２の電極24から放射される電磁波はそれぞれ受信信号としてアンテナ部材５から信号受信部65に入力される。
【００７７】
信号受信部65に受信信号が入力されるとその電圧レベルが導通判定部66において予め格納されている基準値と比較され、受信信号の電圧レベルが基準値より低いときサイン波信号の印加された導体パターン22が断線していると判定される。
【００７８】
また、選択された導体パターン22が隣接する導体パターン22と短絡している場合は、切り換えユニット４を介して全ての導体パターン22にサイン波信号が印加され、受信信号の電圧レベルが基準値より高くなることから容易に検出できる。
【００７９】
なお、図示省略されているが切り換えユニット４により任意の第１の電極23を選択してサイン波信号を印加すると共に、残った第１の電極23を短絡して関連する導体パターンの全てを接地回路に接続するように構成することも可能である。
【００８０】
この場合は受信信号の電圧レベルが基準値より低いときサイン波信号の印加された導体パターン22の断線と判定され、隣接する導体パターン22と短絡している場合には受信信号の電圧レベルが接地レベルになることから容易に検出できる。
【００８１】
このように切り換えユニットを介し個々の導体パターンにサイン波信号を印加する本発明の更に別の検査装置は、全ての導体パターンに同時にサイン波信号を印加する前記本発明の別の検査装置に比べ検査時間が長くなるが、個々の導体パターンにサイン波信号または直流電圧を順次印加して、導体パターンの短絡を検出する従来の検査装置に比べ検査時間を大幅に短縮できる。しかも前記本発明の別の検査装置は断線した導体パターンの特定が困難であるが、本発明の更に別の検査装置は断線した導体パターンの特定を容易にできるという特徴を有する。
【００８２】
図13に示す本発明の配線板検査装置の更に別の検査装置は導体パターンの選択手段として切り換えユニットを有するが、切り換えユニットに変えて例えば発振器61に接続された１本の試験プローブを第１の電極23に順次接触させてもよい。
【００８３】
しかし、この場合は試験プローブの接触した第１の電極23にサイン波信号が印加され導体パターンの断線は検出されるが、隣接した導体パターンに関する第１の電極23はフリーになっていて導体パターンの短絡を検出することができない。
【００８４】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば導体パターンの断線の有無と導体パターン間の短絡の有無を同時に検査できる、または導体パターンの断線だけを検査する場合は比較的短時間で検査できる検査装置と検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になる配線板の検査装置を示すブロック図である。
【図２】 入力波形と検出波形を示す図である。
【図３】 本発明になる配線板検査方法を示すフローチャートである。
【図４】 被検査配線板の一例を示す斜視図である。
【図５】 従来の布線検査機の原理を示す図である。
【図６】 従来の配線板検査装置を示すブロック図である。
【図７】 切り換えユニットの一例を示す図である。
【図８】 従来の配線板検査方法を示すフローチャートである。
【図９】 本発明になる別の検査装置を示すブロック図である。
【図１０】 別の検査装置の動作原理を説明する図である。
【図１１】 別の検査装置の第１の変形例を示す図である。
【図１２】 別の検査装置の第２の変形例を示す図である。
【図１３】 本発明になる更に別の検査装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 被検査配線板 ４ 切り換えユニット
５ アンテナ部材 ７ 測定回路
８ 測定回路 22 導体パターン
23 第１の電極 24 第２の電極
41 スイッチ素子 44 コモン端子
51 絶縁層 52 導体層
61 発振器 65 信号受信部
66 導通判定部 71 電圧印加部
72 電流検出部 73 絶縁判定部
74 信号受信部 75 導通判定部
Claims (8)
- 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡を検査する装置であって、
任意の該第１の電極を選択し、残りの該第１の電極を互いに短絡させる切り換えユニットと、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、測定回路とを具え、
該測定回路は、該切り換えユニットによって選択された該第１の電極にパルス波形の試験電圧を印加する電圧印加部と、電流検出部および絶縁判定部と、信号受信部および導通判定部とを具え、
該電流検出部および該絶縁判定部は、選択された該第１の電極に該試験電圧が印加されたとき、短絡された残りの該第１の電極を介して流れる電流を検出して、該導体パターン間の短絡の有無を判定する機能を有し、
該信号受信部および該導通判定部は、選択された該第１の電極に該試験電圧が印加されたとき、該試験電圧の波形の立ち上がり及び立ち下がりに同期して該アンテナ部材から入力される前記誘電的結合によるスパイク状波形の信号を受信して、該受信信号レベルから該導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する
ことを特徴とする配線板の検査装置。 - 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡を検査する方法であって、
任意の該第１の電極を選択し、残りの該第１の電極を互いに短絡させる切り換えユニットと、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、測定回路とを具え、
該測定回路は、該切り換えユニットによって選択された該第１の電極にパルス波形の試験電圧を印加する電圧印加部と、電流検出部および絶縁判定部と、信号受信部および導通判定部とを具え、
該電流検出部および該絶縁判定部は、選択された該第１の電極に該試験電圧が印加されたとき、短絡された残りの該第１の電極を介して流れる電流を検出して、該導体パターン間の短絡の有無を判定する機能を有し、
該信号受信部および該導通判定部は、選択された該第１の電極に該試験電圧が印加されたとき、該試験電圧の波形の立ち上がり及び立ち下がりに同期して該アンテナ部材から入力される前記誘電的結合によるスパイク状波形の信号を受信して、該受信信号レベルから該導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置を用いて、
試験電圧が印加されたとき、該アンテナ部材から信号受信部に入力される信号のレベルが、基準値を超していれば選択された該第１の電極に対応する導体パターンに断線が無く、基準値以下であれば該導体パターンに断線があると判定し、短絡された残りの第１の電極を介して流れる電流値が、基準値を超していれば選択された第１の電極に対応する導体パターンと他の導体パターンとが短絡し、基準値以下であれば短絡は無いと判定する
ことを特徴とする配線板の検査方法。 - 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線を検査する装置であって、
発振器と、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、信号受信部および導通判定部とを具え、
該発振器は、該第１の電極を介して全ての該導体パターンに、同時にサイン波形またはパルス波形の試験用信号を印加可能な機能を有し、
該信号受信部および該導通判定部は、該アンテナ部材から入力される信号を受信して基準電圧と比較し、該導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する
ことを特徴とする配線板の検査装置。 - 全ての導体パターンに同時に印加される前記試験用信号は、周波数および信号レベルが等しい信号、または導体パターン毎に周波数若しくは信号レベルが異なる信号である
請求項３記載の配線板の検査装置。 - 前記アンテナ部材は、第２の電極と導体層との間隔が導体パターン毎に異なるか、または第２の電極と導体層との対向面積が導体パターン毎に異なるよう形成された
請求項３記載の配線板の検査装置。 - 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線を検査する方法であって、
発振器と、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、信号受信部および導通判定部とを具え、
該発振器は、該第１の電極または該アンテナ部材を介して全ての該導体パターンに、同時にサイン波形またはパルス波形の試験用信号を印加可能な機能を有し、
該信号受信部および該導通判定部は、該試験用信号の波形に同期して該アンテナ部材または該第１の電極から入力される前記誘電的結合によるサイン波形またはスパイク状波形の信号を受信して基準電圧と比較し、該導体パターンの断線の有無を判定する機能を有する配線板の検査装置を用い、
該アンテナ部材を第２の電極の全てに対向するよう被検査配線板上に載置し、該第１の電極または該アンテナ部材を介して全ての導体パターンに、サイン波形またはパルス波形の試験用信号を同時に印加すると共に、該アンテナ部材または全ての該第１の電極から入力される信号を受信し、
該受信信号の電圧レベルが、断線した導体パターンの数に比例して低下することを利用して、該受信信号の電圧レベルを断線がない時の基準出力電圧と比較し、該導体パターンの断線の有無を検知する
ことを特徴とする配線板の検査方法。 - 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡を検査する装置であって、
全ての該第１の電極に接続され任意の該第１の電極を選択すると共に残りの該第１の電極間を全て短絡させる切り換えユニットと、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、測定回路とを具え、
該測定回路は、該切り換えユニットにより選択された該第１の電極に、サイン波形またはパルス波形の試験用信号を印加する発振器と、信号受信部および導通判定部とを具え、 該信号受信部および該導通判定部は、該第１の電極に試験用信号が印加されたとき、該試験用信号の波形に同期して該アンテナ部材から入力される前記誘電的結合によるサイン波形またはスパイク状波形の信号を受信して、該受信信号レベルから該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡の有無を検知する機能を有する
ことを特徴とする配線板の検査装置。 - 第１の電極および第２の電極を具えた導体パターンが複数形成された配線板について、該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡を検査する方法であって、
全ての該第１の電極に接続され任意の該第１の電極を選択すると共に残りの該第１の電極間を全てを短絡させる切り換えユニットと、絶縁層を介して該第２の電極の全てに誘電的に結合している導体層を有するアンテナ部材と、測定回路とを具え、
該測定回路は、該切り換えユニットにより選択された該第１の電極に、サイン波形またはパルス波形の試験用信号を印加する発振器と、信号受信部および導通判定部とを具え、 該信号受信部および該導通判定部は、該第１の電極に試験用信号が印加されたとき、該試験用信号の波形に同期して該アンテナ部材から入力される前記誘電的結合によるサイン 波形またはスパイク状波形の信号を受信して、該受信信号レベルから該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡の有無を検知する機能を有する配線板の検査装置を用いて、該アンテナ部材を第２の電極の全てに対向するよう被検査配線板上に載置し、
該切り換えユニットにより選択された該第１の電極に、サイン波形またはパルス波形の試験用信号を印加すると共に、該アンテナ部材から入力されるサイン波形またはスパイク状波形の信号を受信し、
導体パターンが断線していれば該受信信号の電圧レベルが低下し、隣接する導体パターンと短絡していれば該受信信号の電圧レベルが増大することを利用して、該導体パターンの断線、および該導体パターン間の短絡の有無を検知する
ことを特徴とする配線板の検査方法。
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