JP3835333B2 - プリント配線板の検査方法と検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板の検査方法と検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来プリント配線板の導通検査としてはプリント配線板の両端に検査用パッドを設け、これらのパッドに検査用プローブを接触させ、検査したい箇所を順次切換えながら電流を流し、断線や短絡（ショート）を検査していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法においては、検査段階で完全に断線、および短絡しているものについては欠陥を発見することができるが、図７、図８に示すような、ひげ状の導体２３ａが隣接する導体２２に近づいている場合や、導体に突起物２３ｂが生じている場合、あるいは図９に示すように導体２２が断線しかかっている場合は、それを発見し、取り除くことが困難となり、電子機器を使用中に断線や短絡に至る可能性もあった。
【０００４】
特に、電子機器内の電子回路が作動、通電状態にある場合、独立した２つの回路間において、マイグレーションと呼ばれる絶縁劣化によって短絡に至るケースがある。
【０００５】
マイグレーションとは、絶縁基板上の対電極の一方からイオン化金属が移行し、デンドライトといわれる析出物を生成する現象をいう。
【０００６】
マイグレーションの主な原因は電気化学的反応によるものであり、電解質を介した電極間に、直流電圧が印加されると、電気化学例に示す平衡電極電位の高い領域の電極金属がイオンとなって溶出することに起因する。
【０００７】
その他、マイグレーションの発生進展する原因は、次の事項が関連するといわれている。
（１）直流電圧の印加
（２）導体金属の種類：銀、鉛、銅、錫など。
（３）絶縁層：材料、構成、構造の違い。
（４）プロセス：異物の混入、イオン性残渣、クラックの発生、洗浄の度合いなど。
（５）環境：温度、湿度、イオン性成分などで、実際にはこれらの因子が複合した形でデンドライトが生成され、絶縁劣化を進める原因となるのである。
【０００８】
特に、プリント配線板の配線が高密度、細線化が進むと析出物の生成速度が増し、配線間の絶縁破壊が進み絶縁劣化が生じ易くなる。
【０００９】
したがってプリント配線板の電気検査の段階で、短絡のしかかり、すなわち潜在的短絡を見つけ、それを取り除くことは重要なこととなる。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、２つの導体パターン間に生じた潜在的短絡を検出し、それを取り除くために有効なプリント配線板の検査方法と検査装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路のうち一方の回路に所定電圧を所定時間印加し他方の回路の電圧を０Ｖとする工程と、前記工程で電圧を印加した回路の電圧を０Ｖにし前記工程で電圧が０Ｖであった回路に前記所定電圧を前記所定時間印加する工程と、前記の２つ工程を複数回繰り返し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進することができ、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって、効率的に潜在的短絡を検出することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程は、回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、前記回路間の絶縁劣化を促進し、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって絶縁抵抗値あるいは導通の有無を確認し、潜在的短絡を検出することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路間に交流電圧を印加し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、
前記２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進することができ、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって、効率的に潜在的短絡を検出することができ、特に、導体回路をブラシ研磨することにより発生する場合がある潜在的短絡（通称ひげショートという）を検出する場合において、特に効果的に検出できる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、所定電圧は、１５０〜５００Ｖであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、高電圧による絶縁破壊や、接触抵抗の熱によるランドパターンの焼損を発生させることなく、効率良く潜在的短絡を検出することができる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、所定時間は、０．３ｍｓ〜０．９ｍｓであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、マイグレーションの発生により絶縁劣化を促進し、効率的に潜在的短絡を検出し得る所定時間の設定範囲を示すものである。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程は、２つの独立した回路間の絶縁抵抗値を検出し、前記絶縁抵抗値が１．０×１０ 7 Ω以下を潜在的短絡として判定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、電子機器が誤作動する可能性が高いとされる絶縁抵抗値１．０×１０7Ω以下に低下した潜在的短絡の回路を確実に取り除くというものである。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路に対応する２つの検査用端子と、一方の検査用端子に直流電圧を印加し他方の検査用端子を接地する動作と前記２つの検査用端子の印加と接地を逆にする動作と前記２つの動作を複数回繰り返す動作とを備えた電気回路あるいは前記２つの検査用端子間に交流電圧を所定時間印加する手段と、前記２つの検査用端子間に抵抗値を検出または電流を検知する手段とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査装置というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進し、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって絶縁抵抗値あるいは導通の有無を確認し効率的に、潜在的短絡を検出することができる検査装置を提供するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を用いて、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１はプリント配線板を検査するための電気回路の概略図であり、図２は検査における電圧と時間の関係図である。
【００２８】
まず、本発明のプリント配線板の検査装置の原理について説明する。
【００２９】
図１において、まずスイッチ５ｄを閉じて電源６ｂのグランドに接続させ、スイッチ５ａを閉じて、回路に２００Ｖの電圧をかける。そうすることにより、ランド４ａ，４ｂ部分の電圧は２００Ｖ、ランド４ｃ，４ｄの電圧は０Ｖとなる。
【００３０】
次にすべてのスイッチ５ａ〜５ｄをもとに戻し、スイッチ５ｃを閉じて電源６ａのグランドに接続し、スイッチ５ｂを閉じてこの回路に２００Ｖの電圧をかける。そうすることにより、ランド４ｃ，４ｄ部分の電圧は２００Ｖ、ランド４ａ，４ｂの電圧は０Ｖとなる。
【００３１】
これを数回繰り返し行うことにより、ランド４ａ，４ｂ間は図２（ａ）に、ランド４ｃ，４ｄ間は図２（ｂ）に示すようなパルス波形の電圧を印加することとなる。
【００３２】
このパルス波形の電圧を印加することにより、ランド４ａ，４ｃ間にイオンマイグレーションが進み、絶縁劣化が促進される。
【００３３】
その後、スイッチ５ｄを閉（電源６ｂに接続、スイッチ５ｂを開）、スイッチ５ａを閉（２００Ｖに接続、スイッチ５ｃを開）にし、ランド４ａと４ｃの間に２００Ｖの直流電圧を所定時間印加し、ランド４ａと４ｃ間の抵抗値を検出する手段、または電流を検知する手段によって、ランド４ａと４ｃ間の絶縁劣化の程度を判定する。
【００３４】
一定値以上の電流値、あるいは一定以下の抵抗値の場合は、短絡しかかり、すなわち潜在的短絡として、取り除くことができる。
【００３５】
なお、スイッチ５ａ〜５ｄ及び、その開閉と動作タイミングは、マイコンやＩＣ等に置き換えることが可能である。
【００３６】
また、ランド４ａと４ｃの間を抵抗値を検出手段とするか、または電流を検知する手段とするかは、被検査物の形態に応じて採用することができる。
【００３７】
次に被検査用のプリント配線板について説明する。
【００３８】
図３は被検査用の多層のプリント配線板である。１１は銅はく、１２はランド、１３は絶縁基板、１４は導通孔である。
【００３９】
このプリント配線板の製造プロセスを図４（ａ）〜図４（ｆ）を用いて以下に説明する。
（ａ）アラミド不織布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ１５にＰＥＴフィルム１６を貼り付け、レーザ光を用いてビア加工を行う（図４（ａ）に対応、以下同様）。
（ｂ）加工されたビアに銅粉とエポキシ樹脂からなる導電性ペースト１７を充填し、前記ＰＥＴフィルム１６を剥がす。
（ｃ）このプリプレグ１５の両面に銅はく１１を配置し、熱プレスにより加熱、加圧し、積層する。
（ｄ）この両面の銅はく１１を従来のエッチング・パターンニングし、内部に層間導通用の導電性ペースト１７が充填、硬化されたビアが形成された両面プリント配線板が得られる。
（ｅ）前記（ｄ）の両面プリント配線板の両側に前記の導電性ペースト１７を充填したプリプレグを、銅はく１１の位置をあわせ、配置して、再度熱プレスで加熱・加圧して多層化する。
（ｆ）前記（ｅ）の多層プリント配線板の最表層の銅はく１１をエッチング、パターンニングする。
【００４０】
以上の工程の中で、特に（ｂ）のＰＥＴフィルム１６を剥がす際に、ビアに充填した導電性ペースト１７が一緒に取られてしまう場合があり、銅はく１１を積層したあとに、この導電性ペースト１７がにじみだす場合がある。
【００４１】
また、ランド１２間の距離が小さく高密度な配置となっているため、長時間連続通電状態における前記導電性ペースト１７中の銅のマイグレーションが発生し易く、２つの回路間が短絡する場合もある。
【００４２】
また、上記のような多層のプリント配線板は、配線収容性が高く、狭ピッチ、細線化が可能となる。ちなみに、ランド間隔、パターン間隔、ランドパターン間隔は、０．０７±０．０３ｍｍとなり、ビアピッチ間隔は、０．４３±０．０６ｍｍとなる。
【００４３】
このような狭ピッチ構造のプリント配線板において、回路間に短絡しかかりの状態（潜在的短絡）が存在するとき、その回路に一定時間以上の連続通電を行うと、絶縁劣化により回路間が短絡に至るケースがある。
【００４４】
一般的にマイグレーションによる短絡の可能性の判別には独立した２つの回路間の絶縁抵抗値１．０×１０8Ωをもって判断する。
【００４５】
特に、絶縁抵抗値が１．０×１０7Ω以下に低下すると電子機器が誤動作する可能性が高い。
【００４６】
次に、プリント配線板線上の独立する回路間の絶縁抵抗値が、所定の条件下において、１．０×１０7Ω以下に至る潜在的短絡の形態について述べる。
【００４７】
本発明者は、次の不良モード（Ａ），（Ｂ）がそれに該当することを確認した。
【００４８】
以下に不良モードを説明する。
【００４９】
不良モード（Ａ）：設計値として線間０．０７±０．０３ｍｍに対して、最少回路間隔０．０４ｍｍに仕上がった場合において、回路間隔の２０％以上の突起状導体が回路間に生じたとき。
【００５０】
不良モード（Ｂ）：設計値としてランド間隔０．０７±０．０３ｍｍに対して、最少ランド間隔０．０４ｍｍに仕上がった場合において、０．０１ｍｍ以上大きさ（長さ）のペーストにじみが生じたとき。
【００５１】
これらは、本発明者が確認実験や不良品の解析に基づき把握されたものである。
【００５２】
つまり８０℃／８５％の湿度で、１００Ｖの連続通電試験を行った場合、上記の不良モード（Ａ）、不良モード（Ｂ）のケースは、５００時間経過後で９０％以上の確率で絶縁劣化が発生する（１．０×１０7Ω以下）ことを確認した。
【００５３】
したがって、不良モード（Ａ）の場合の突起状導体が生じた回路、不良モード（Ｂ）の場合のペーストにじみが生じたランドを電気検査にて検出し、不良品として確実に除去することができればよいわけである。
【００５４】
しかし、これらの不良モード（Ａ），（Ｂ）は、室温（２５〜３０℃）及び通常の湿度（５０〜６０％）における初期の電気検査（短絡検査）においては、１．０×１０8Ω以上の絶縁抵抗を有しているため、短絡検査においては良品の判定となる。
【００５５】
そこで本発明は、短絡しかかり（潜在的短絡）の２つの回路間に高電圧パルスを所定時間印加する方法を提案する。
【００５６】
具体的には、１５０〜５００Ｖ、望ましくは２５０Ｖで、パルス幅は０．３ｍｓ〜０．５ｍｓ（ｍｓ：１０００分の１秒）の高電圧パルスを５パルス以上の複数回印加することである。
【００５７】
これによって、短絡しかかりの２つの回路間の絶縁劣化が促進される。その後、直流電圧を印加することによって、短絡の有無を確認することができる。
【００５８】
以下に具体的事例として不良モード（Ａ）と良品部分とを比較しつつ本発明の検査方法の原理を説明する。
【００５９】
図５に示すように、良品部分の間隔は、０．０７ｍｍであり、一方潜在的短絡部分である不良モード（Ａ）の間隙は、図６に示すように０．０４ｍｍの仕上がり間隔に、２０％の突起物２３ｂがあるため０．０３２ｍｍとなる。
【００６０】
良品部分と潜在的短絡部分の回路間に、図１で説明した本発明のプリント配線板の検査装置を用いて複数回の高電圧パルスを印加したときについて、以下に説明する。
（１）１回目のパルス電圧
１回目のパルス電圧が２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０７ｍｍ＝３５７１．４Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は２５０Ｖ／０．０３２ｍｍ＝７８１２．５Ｖ／ｍｍ、
回路間の距離が短い分、潜在的短絡部分の電界強度（７８１２．５Ｖ／ｍｍ）が、強くなる。
【００６１】
電界強度と導体を構成する銅の溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の銅溶解量は、良品部分に比較して２．１８倍となる。
【００６２】
また、マイグレーションの長さは、銅の溶解量に比例する。
【００６３】
いまここで本発明の検査方法の原理を説明するために便宜上、良品部分の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおいて、印加パルス幅０．５ｍｓ（１００００分の５秒）印加した場合の良品部分のマイグレーションの長さを、０．００１ｍｍであったとする。
【００６４】
この場合、潜在的短絡部分のマイグレーションの長さは、その２．１８倍の０．００２１８ｍｍとなる（以下便宜上、少数点以下の有効数字は考慮しないものとする）。
【００６５】
それぞれの間隙は、次のように狭小・変化する。
【００６６】
良品部分：０．０７００ｍｍ−０．００１ｍｍ＝０．０６９０ｍｍ
潜在的短絡部分：０．０３２０ｍｍ−０．００２１８ｍｍ＝０．０２９８２ｍｍ
（２）２回目のパルス電圧
（１）の場合に狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（２回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６９０ｍｍ＝３６２３．２Ｖ／ｍｍ、潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２９８２ｍｍ＝８３８３．６Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（８３８３．６Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３６２３．２Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００６７】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．３１倍となる。
【００６８】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０１４ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分はその２．３１倍の０．００２３４２ｍｍとなる。
【００６９】
それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７０】
良品部分：０．０６９ｍｍ−０．００１０１４ｍｍ＝０．０６７９８ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２９８２ｍｍ−０．００２３４２ｍｍ＝０．０２７４８ｍｍ
（３）３回目のパルス電圧
（２）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（３回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６７９８ｍｍ＝３６７７．５Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２７４８ｍｍ＝９０９７．５Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（９０９７．５Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３６７７．５Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７１】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．４７倍となる。
【００７２】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０２９ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．４７倍の０．００２５４２ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７３】
良品部分：０．０６７９８ｍｍ−０．００１０２９ｍｍ＝０．０６６９５ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２７４８ｍｍ−０．００２５４７ｍｍ＝０．０２４９３ｍｍ
（４）４回目のパルス電圧
（３）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（４回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６６９５ｍｍ＝３７３４．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２４９３ｍｍ＝１００２８．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（１００２８．１Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３７３４．１Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７４】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、不良部分の溶解量は、良品部分に比較して２．６８倍となる。
【００７５】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０４５ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．６８倍の０．００２８００ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７６】
良品部分：０．０６６９５ｍｍ−０．００１０４５ｍｍ＝０．０６５９１ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２４９３ｍｍ−０．００２８００ｍｍ＝０．０２２１３ｍｍ
（５）５回目のパルス電圧
（４）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（５回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６５９１ｍｍ＝３７９３．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２２１３ｍｍ＝１１２９６．９Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（１１２９６．９Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３７９３．１Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７７】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．９８倍となる。
【００７８】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０６２ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．９８倍の０．００３１６３ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７９】
良品部分：０．０６５９１ｍｍ−０．００１０６２ｍｍ＝０．０６４８５ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２２２１３ｍｍ−０．００３１６３ｍｍ＝０．０１８９６ｍｍ
以上の１回目のパルスから５回目のパルスに至る回路間の間隔は、
良品部分が、０．０７ｍｍ−０．０４６４８５ｍｍ＝０．００５１５ｍｍ、
潜在的短絡部分が、０．０３２ｍｍ−０．０１８９６ｍｍ＝０．０１３０４ｍｍ狭くなっている。
【００８０】
このことから判明することは、潜在的短絡部分のマイグレーションによる銅の溶解量は、良品部分に比較して、級数倍的に増えていく。
【００８１】
その結果、潜在的短絡部分のマイグレーションの進行は、良品部分に比較してパルス電圧が印加する毎に速くなり、導体間隙が加算級数的に狭くなっていくため、電界強度も同様に上昇していく。
【００８２】
そして、このパルス電圧を複数回印加することによって絶縁劣化が促進され、ついには短絡に至る。
【００８３】
上記の５回目のパルスの後、２００Ｖの直流電圧を回路間にかけると、潜在的短絡部分の絶縁抵抗は、１００ＭΩ以下となり、短絡しかかり品として除かれる。
【００８４】
なお本発明の原理の説明において、銅マイグレーションの長さは電界強度が強くなるにしたがって便宜上、比較的に増えるものとして説明したが、実際的には直線的に増えるものではない。
【００８５】
これはマイグレーションとして溶解した銅量は電界強度に比例したとしても、銅の粒子の大きさや数、あるいは析出物の形状や密度によって抵抗値に差が生じるためである。
【００８６】
但し、潜在的短絡部分のマイグレーションの進行は、良品部分に比較してパルス電圧が印加する毎に速くなり、導体間隙が加算級数的に狭くなることにおいては原理的に変わりはない。
【００８７】
また本発明の高電圧パルスとして、具体的には１５０〜５００Ｖ、本実施の形態では２５０Ｖのパルス電圧を印加し、電流を流すことは、被検査パターンに瞬間的に高い電気エネルギーを加えることであり、プリント配線板にとって決して好ましいものではない。
【００８８】
すなわち、図３に示した被検査用の多層のプリント配線板の被検査パターンとしてのランド１２は細線であり、導体の厚みも比較的薄いものである。このような、被検査パターンとしてのランド１２に２５０Ｖのパルス電圧を長時間印加すると、検査プローブに当接している部分に熱的衝撃を与えてしまい、ランド１２やその周辺の絶縁基材１３を破壊してしまう可能性がある。
【００８９】
そこで、２５０Ｖのパルス電圧において、確認実験上有効であった印加パルス幅は、０．３ｍｓ〜０．９ｍｓの範囲であり、本実施の形態においては、０．５ｍｓ（１００００分の５秒）を採用した。
【００９０】
０．３ｍｓ以下の場合、マイグレーションの発生が小さく、絶縁劣化を進めることにおいては、非効率である。また０．９ｍｓ以上の場合は、マイグレーションの発生が大きく、良品部品においても絶縁劣化を進めてしまう可能がある。
【００９１】
さらに、パルス電圧を５００Ｖ以上にすると、印加パルス幅を極小（０．０１ｍｓ以下）に設定しても高電圧による絶縁破壊や、接触抵抗の熱によるランドパターンの焼損を発生する可能性がある。
【００９２】
一方、パルス電圧を１５０Ｖ以下にすると、絶縁劣化の効果が低下し、検査効率が悪く、潜在的短絡を見逃してしまう可能性がある。
【００９３】
なお、本発明は、２つの回路の交互に直流電圧を印加して絶縁劣化を促進の場合を示したが、２つの回路に交流電圧を印加した場合においても同様の効果が得られる。但しこの場合、交流電源の周波数、各周波数を考慮して電圧を設定するものとする。
【００９４】
導体回路をブラシ研磨することにより発生する場合がある潜在的短絡（通称ひげショート３ａ，３ｃという）を検出する場合において、交流電圧を印加すると、特に有効である。
【００９５】
なお、本実施の形態では印加するパルス電圧印加後の直流電圧を２００Ｖとしたが、導体の長さ、絶縁体の種類等により、これに限るものではない。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、２つの導体パターン間に高電圧パルスを所定時間印加することによって、絶縁劣化を促進させ、潜在的な短絡を発見し、それを取り除くことによって電子機器の使用時の信頼性を向上させることが出来るという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電気回路の概略図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態における回路間に印加されるパルス電圧を示す図
（ｂ）本発明の実施の形態における回路間に印加されるパルス電圧を示す図
【図３】本発明の実施の形態における多層プリント配線板の断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造プロセスを示す図
【図５】本発明の実施の形態における良品部分を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態における不良部分を示す断面図
【図７】２つの導体パターンにおけるひげショートの発生を示す図
【図８】２つの導体パターンにおける突起物の状態を示す図
【図９】２つの導体パターンにおける断線しかかりの状態を示す図
【符号の説明】
３ａ，３ｃ ひげショート
３ｂ 突起物
４ａ〜４ｄ 検査対象プローブに接触されたランド部分
５ａ〜５ｄ スイッチ
６ａ，６ｂ グランド（接地）
７ 電圧計
１１ 銅はく
１２ ランド
１３ 絶縁基板
１４ 導通孔
１５ プリプレグ
１６ ＰＥＴフィルム
１７ 導電性ペースト
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板の検査方法と検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来プリント配線板の導通検査としてはプリント配線板の両端に検査用パッドを設け、これらのパッドに検査用プローブを接触させ、検査したい箇所を順次切換えながら電流を流し、断線や短絡（ショート）を検査していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法においては、検査段階で完全に断線、および短絡しているものについては欠陥を発見することができるが、図７、図８に示すような、ひげ状の導体２３ａが隣接する導体２２に近づいている場合や、導体に突起物２３ｂが生じている場合、あるいは図９に示すように導体２２が断線しかかっている場合は、それを発見し、取り除くことが困難となり、電子機器を使用中に断線や短絡に至る可能性もあった。
【０００４】
特に、電子機器内の電子回路が作動、通電状態にある場合、独立した２つの回路間において、マイグレーションと呼ばれる絶縁劣化によって短絡に至るケースがある。
【０００５】
マイグレーションとは、絶縁基板上の対電極の一方からイオン化金属が移行し、デンドライトといわれる析出物を生成する現象をいう。
【０００６】
マイグレーションの主な原因は電気化学的反応によるものであり、電解質を介した電極間に、直流電圧が印加されると、電気化学例に示す平衡電極電位の高い領域の電極金属がイオンとなって溶出することに起因する。
【０００７】
その他、マイグレーションの発生進展する原因は、次の事項が関連するといわれている。
（１）直流電圧の印加
（２）導体金属の種類：銀、鉛、銅、錫など。
（３）絶縁層：材料、構成、構造の違い。
（４）プロセス：異物の混入、イオン性残渣、クラックの発生、洗浄の度合いなど。
（５）環境：温度、湿度、イオン性成分などで、実際にはこれらの因子が複合した形でデンドライトが生成され、絶縁劣化を進める原因となるのである。
【０００８】
特に、プリント配線板の配線が高密度、細線化が進むと析出物の生成速度が増し、配線間の絶縁破壊が進み絶縁劣化が生じ易くなる。
【０００９】
したがってプリント配線板の電気検査の段階で、短絡のしかかり、すなわち潜在的短絡を見つけ、それを取り除くことは重要なこととなる。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、２つの導体パターン間に生じた潜在的短絡を検出し、それを取り除くために有効なプリント配線板の検査方法と検査装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路のうち一方の回路に所定電圧を所定時間印加し他方の回路の電圧を０Ｖとする工程と、前記工程で電圧を印加した回路の電圧を０Ｖにし前記工程で電圧が０Ｖであった回路に前記所定電圧を前記所定時間印加する工程と、前記の２つ工程を複数回繰り返し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進することができ、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって、効率的に潜在的短絡を検出することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程は、回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、前記回路間の絶縁劣化を促進し、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって絶縁抵抗値あるいは導通の有無を確認し、潜在的短絡を検出することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路間に交流電圧を印加し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、
前記２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進することができ、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって、効率的に潜在的短絡を検出することができ、特に、導体回路をブラシ研磨することにより発生する場合がある潜在的短絡（通称ひげショートという）を検出する場合において、特に効果的に検出できる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、所定電圧は、１５０〜５００Ｖであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、高電圧による絶縁破壊や、接触抵抗の熱によるランドパターンの焼損を発生させることなく、効率良く潜在的短絡を検出することができる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の発明は、所定時間は、０．３ｍｓ〜０．９ｍｓであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、マイグレーションの発生により絶縁劣化を促進し、効率的に潜在的短絡を検出し得る所定時間の設定範囲を示すものである。
【００１６】
本発明の請求項６に記載の発明は、回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程は、２つの独立した回路間の絶縁抵抗値を検出し、前記絶縁抵抗値が１．０×１０ 7 Ω以下を潜在的短絡として判定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の検査方法というものであり、電子機器が誤作動する可能性が高いとされる絶縁抵抗値１．０×１０7Ω以下に低下した潜在的短絡の回路を確実に取り除くというものである。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の発明は、プリント配線板上の２つの独立した回路に対応する２つの検査用端子と、一方の検査用端子に直流電圧を印加し他方の検査用端子を接地する動作と前記２つの検査用端子の印加と接地を逆にする動作と前記２つの動作を複数回繰り返す動作とを備えた電気回路あるいは前記２つの検査用端子間に交流電圧を所定時間印加する手段と、前記２つの検査用端子間に抵抗値を検出または電流を検知する手段とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査装置というものであり、２つの導体パターンの双方から絶縁劣化を促進し、その後前記導体パターン間に直流電圧を印加することによって絶縁抵抗値あるいは導通の有無を確認し効率的に、潜在的短絡を検出することができる検査装置を提供するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を用いて、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１はプリント配線板を検査するための電気回路の概略図であり、図２は検査における電圧と時間の関係図である。
【００２８】
まず、本発明のプリント配線板の検査装置の原理について説明する。
【００２９】
図１において、まずスイッチ５ｄを閉じて電源６ｂのグランドに接続させ、スイッチ５ａを閉じて、回路に２００Ｖの電圧をかける。そうすることにより、ランド４ａ，４ｂ部分の電圧は２００Ｖ、ランド４ｃ，４ｄの電圧は０Ｖとなる。
【００３０】
次にすべてのスイッチ５ａ〜５ｄをもとに戻し、スイッチ５ｃを閉じて電源６ａのグランドに接続し、スイッチ５ｂを閉じてこの回路に２００Ｖの電圧をかける。そうすることにより、ランド４ｃ，４ｄ部分の電圧は２００Ｖ、ランド４ａ，４ｂの電圧は０Ｖとなる。
【００３１】
これを数回繰り返し行うことにより、ランド４ａ，４ｂ間は図２（ａ）に、ランド４ｃ，４ｄ間は図２（ｂ）に示すようなパルス波形の電圧を印加することとなる。
【００３２】
このパルス波形の電圧を印加することにより、ランド４ａ，４ｃ間にイオンマイグレーションが進み、絶縁劣化が促進される。
【００３３】
その後、スイッチ５ｄを閉（電源６ｂに接続、スイッチ５ｂを開）、スイッチ５ａを閉（２００Ｖに接続、スイッチ５ｃを開）にし、ランド４ａと４ｃの間に２００Ｖの直流電圧を所定時間印加し、ランド４ａと４ｃ間の抵抗値を検出する手段、または電流を検知する手段によって、ランド４ａと４ｃ間の絶縁劣化の程度を判定する。
【００３４】
一定値以上の電流値、あるいは一定以下の抵抗値の場合は、短絡しかかり、すなわち潜在的短絡として、取り除くことができる。
【００３５】
なお、スイッチ５ａ〜５ｄ及び、その開閉と動作タイミングは、マイコンやＩＣ等に置き換えることが可能である。
【００３６】
また、ランド４ａと４ｃの間を抵抗値を検出手段とするか、または電流を検知する手段とするかは、被検査物の形態に応じて採用することができる。
【００３７】
次に被検査用のプリント配線板について説明する。
【００３８】
図３は被検査用の多層のプリント配線板である。１１は銅はく、１２はランド、１３は絶縁基板、１４は導通孔である。
【００３９】
このプリント配線板の製造プロセスを図４（ａ）〜図４（ｆ）を用いて以下に説明する。
（ａ）アラミド不織布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ１５にＰＥＴフィルム１６を貼り付け、レーザ光を用いてビア加工を行う（図４（ａ）に対応、以下同様）。
（ｂ）加工されたビアに銅粉とエポキシ樹脂からなる導電性ペースト１７を充填し、前記ＰＥＴフィルム１６を剥がす。
（ｃ）このプリプレグ１５の両面に銅はく１１を配置し、熱プレスにより加熱、加圧し、積層する。
（ｄ）この両面の銅はく１１を従来のエッチング・パターンニングし、内部に層間導通用の導電性ペースト１７が充填、硬化されたビアが形成された両面プリント配線板が得られる。
（ｅ）前記（ｄ）の両面プリント配線板の両側に前記の導電性ペースト１７を充填したプリプレグを、銅はく１１の位置をあわせ、配置して、再度熱プレスで加熱・加圧して多層化する。
（ｆ）前記（ｅ）の多層プリント配線板の最表層の銅はく１１をエッチング、パターンニングする。
【００４０】
以上の工程の中で、特に（ｂ）のＰＥＴフィルム１６を剥がす際に、ビアに充填した導電性ペースト１７が一緒に取られてしまう場合があり、銅はく１１を積層したあとに、この導電性ペースト１７がにじみだす場合がある。
【００４１】
また、ランド１２間の距離が小さく高密度な配置となっているため、長時間連続通電状態における前記導電性ペースト１７中の銅のマイグレーションが発生し易く、２つの回路間が短絡する場合もある。
【００４２】
また、上記のような多層のプリント配線板は、配線収容性が高く、狭ピッチ、細線化が可能となる。ちなみに、ランド間隔、パターン間隔、ランドパターン間隔は、０．０７±０．０３ｍｍとなり、ビアピッチ間隔は、０．４３±０．０６ｍｍとなる。
【００４３】
このような狭ピッチ構造のプリント配線板において、回路間に短絡しかかりの状態（潜在的短絡）が存在するとき、その回路に一定時間以上の連続通電を行うと、絶縁劣化により回路間が短絡に至るケースがある。
【００４４】
一般的にマイグレーションによる短絡の可能性の判別には独立した２つの回路間の絶縁抵抗値１．０×１０8Ωをもって判断する。
【００４５】
特に、絶縁抵抗値が１．０×１０7Ω以下に低下すると電子機器が誤動作する可能性が高い。
【００４６】
次に、プリント配線板線上の独立する回路間の絶縁抵抗値が、所定の条件下において、１．０×１０7Ω以下に至る潜在的短絡の形態について述べる。
【００４７】
本発明者は、次の不良モード（Ａ），（Ｂ）がそれに該当することを確認した。
【００４８】
以下に不良モードを説明する。
【００４９】
不良モード（Ａ）：設計値として線間０．０７±０．０３ｍｍに対して、最少回路間隔０．０４ｍｍに仕上がった場合において、回路間隔の２０％以上の突起状導体が回路間に生じたとき。
【００５０】
不良モード（Ｂ）：設計値としてランド間隔０．０７±０．０３ｍｍに対して、最少ランド間隔０．０４ｍｍに仕上がった場合において、０．０１ｍｍ以上大きさ（長さ）のペーストにじみが生じたとき。
【００５１】
これらは、本発明者が確認実験や不良品の解析に基づき把握されたものである。
【００５２】
つまり８０℃／８５％の湿度で、１００Ｖの連続通電試験を行った場合、上記の不良モード（Ａ）、不良モード（Ｂ）のケースは、５００時間経過後で９０％以上の確率で絶縁劣化が発生する（１．０×１０7Ω以下）ことを確認した。
【００５３】
したがって、不良モード（Ａ）の場合の突起状導体が生じた回路、不良モード（Ｂ）の場合のペーストにじみが生じたランドを電気検査にて検出し、不良品として確実に除去することができればよいわけである。
【００５４】
しかし、これらの不良モード（Ａ），（Ｂ）は、室温（２５〜３０℃）及び通常の湿度（５０〜６０％）における初期の電気検査（短絡検査）においては、１．０×１０8Ω以上の絶縁抵抗を有しているため、短絡検査においては良品の判定となる。
【００５５】
そこで本発明は、短絡しかかり（潜在的短絡）の２つの回路間に高電圧パルスを所定時間印加する方法を提案する。
【００５６】
具体的には、１５０〜５００Ｖ、望ましくは２５０Ｖで、パルス幅は０．３ｍｓ〜０．５ｍｓ（ｍｓ：１０００分の１秒）の高電圧パルスを５パルス以上の複数回印加することである。
【００５７】
これによって、短絡しかかりの２つの回路間の絶縁劣化が促進される。その後、直流電圧を印加することによって、短絡の有無を確認することができる。
【００５８】
以下に具体的事例として不良モード（Ａ）と良品部分とを比較しつつ本発明の検査方法の原理を説明する。
【００５９】
図５に示すように、良品部分の間隔は、０．０７ｍｍであり、一方潜在的短絡部分である不良モード（Ａ）の間隙は、図６に示すように０．０４ｍｍの仕上がり間隔に、２０％の突起物２３ｂがあるため０．０３２ｍｍとなる。
【００６０】
良品部分と潜在的短絡部分の回路間に、図１で説明した本発明のプリント配線板の検査装置を用いて複数回の高電圧パルスを印加したときについて、以下に説明する。
（１）１回目のパルス電圧
１回目のパルス電圧が２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０７ｍｍ＝３５７１．４Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は２５０Ｖ／０．０３２ｍｍ＝７８１２．５Ｖ／ｍｍ、
回路間の距離が短い分、潜在的短絡部分の電界強度（７８１２．５Ｖ／ｍｍ）が、強くなる。
【００６１】
電界強度と導体を構成する銅の溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の銅溶解量は、良品部分に比較して２．１８倍となる。
【００６２】
また、マイグレーションの長さは、銅の溶解量に比例する。
【００６３】
いまここで本発明の検査方法の原理を説明するために便宜上、良品部分の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおいて、印加パルス幅０．５ｍｓ（１００００分の５秒）印加した場合の良品部分のマイグレーションの長さを、０．００１ｍｍであったとする。
【００６４】
この場合、潜在的短絡部分のマイグレーションの長さは、その２．１８倍の０．００２１８ｍｍとなる（以下便宜上、少数点以下の有効数字は考慮しないものとする）。
【００６５】
それぞれの間隙は、次のように狭小・変化する。
【００６６】
良品部分：０．０７００ｍｍ−０．００１ｍｍ＝０．０６９０ｍｍ
潜在的短絡部分：０．０３２０ｍｍ−０．００２１８ｍｍ＝０．０２９８２ｍｍ
（２）２回目のパルス電圧
（１）の場合に狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（２回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６９０ｍｍ＝３６２３．２Ｖ／ｍｍ、潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２９８２ｍｍ＝８３８３．６Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（８３８３．６Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３６２３．２Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００６７】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．３１倍となる。
【００６８】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０１４ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分はその２．３１倍の０．００２３４２ｍｍとなる。
【００６９】
それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７０】
良品部分：０．０６９ｍｍ−０．００１０１４ｍｍ＝０．０６７９８ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２９８２ｍｍ−０．００２３４２ｍｍ＝０．０２７４８ｍｍ
（３）３回目のパルス電圧
（２）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（３回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６７９８ｍｍ＝３６７７．５Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２７４８ｍｍ＝９０９７．５Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（９０９７．５Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３６７７．５Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７１】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．４７倍となる。
【００７２】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０２９ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．４７倍の０．００２５４２ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７３】
良品部分：０．０６７９８ｍｍ−０．００１０２９ｍｍ＝０．０６６９５ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２７４８ｍｍ−０．００２５４７ｍｍ＝０．０２４９３ｍｍ
（４）４回目のパルス電圧
（３）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（４回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６６９５ｍｍ＝３７３４．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２４９３ｍｍ＝１００２８．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（１００２８．１Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３７３４．１Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７４】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、不良部分の溶解量は、良品部分に比較して２．６８倍となる。
【００７５】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０４５ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．６８倍の０．００２８００ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７６】
良品部分：０．０６６９５ｍｍ−０．００１０４５ｍｍ＝０．０６５９１ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２４９３ｍｍ−０．００２８００ｍｍ＝０．０２２１３ｍｍ
（５）５回目のパルス電圧
（４）の場合にさらに狭小・変化した２つの回路間に２５０Ｖの電圧を印加したとき（５回目）、
良品部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０６５９１ｍｍ＝３７９３．１Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度は、２５０Ｖ／０．０２２１３ｍｍ＝１１２９６．９Ｖ／ｍｍ、
潜在的短絡部分の電界強度（１１２９６．９Ｖ／ｍｍ）は、良品部分の電界強度（３７９３．１Ｖ／ｍｍ）に対してさらに強くなる。
【００７７】
電界強度と銅溶解速度は比例関係にあるため、潜在的短絡部分の溶解量は、良品部分に比較して２．９８倍となる。
【００７８】
良品部分のマイグレーションの長さを０．００１０６２ｍｍ（上記（１）の電界強度３５７１．４Ｖ／ｍｍにおけるマイグレーション長さ０．００１ｍｍに対する比）とすると、潜在的短絡部分は、その２．９８倍の０．００３１６３ｍｍとなり、それぞれの間隙は、次のようにさらに狭小・変化する。
【００７９】
良品部分：０．０６５９１ｍｍ−０．００１０６２ｍｍ＝０．０６４８５ｍｍ、
潜在的短絡部分：０．０２２２１３ｍｍ−０．００３１６３ｍｍ＝０．０１８９６ｍｍ
以上の１回目のパルスから５回目のパルスに至る回路間の間隔は、
良品部分が、０．０７ｍｍ−０．０４６４８５ｍｍ＝０．００５１５ｍｍ、
潜在的短絡部分が、０．０３２ｍｍ−０．０１８９６ｍｍ＝０．０１３０４ｍｍ狭くなっている。
【００８０】
このことから判明することは、潜在的短絡部分のマイグレーションによる銅の溶解量は、良品部分に比較して、級数倍的に増えていく。
【００８１】
その結果、潜在的短絡部分のマイグレーションの進行は、良品部分に比較してパルス電圧が印加する毎に速くなり、導体間隙が加算級数的に狭くなっていくため、電界強度も同様に上昇していく。
【００８２】
そして、このパルス電圧を複数回印加することによって絶縁劣化が促進され、ついには短絡に至る。
【００８３】
上記の５回目のパルスの後、２００Ｖの直流電圧を回路間にかけると、潜在的短絡部分の絶縁抵抗は、１００ＭΩ以下となり、短絡しかかり品として除かれる。
【００８４】
なお本発明の原理の説明において、銅マイグレーションの長さは電界強度が強くなるにしたがって便宜上、比較的に増えるものとして説明したが、実際的には直線的に増えるものではない。
【００８５】
これはマイグレーションとして溶解した銅量は電界強度に比例したとしても、銅の粒子の大きさや数、あるいは析出物の形状や密度によって抵抗値に差が生じるためである。
【００８６】
但し、潜在的短絡部分のマイグレーションの進行は、良品部分に比較してパルス電圧が印加する毎に速くなり、導体間隙が加算級数的に狭くなることにおいては原理的に変わりはない。
【００８７】
また本発明の高電圧パルスとして、具体的には１５０〜５００Ｖ、本実施の形態では２５０Ｖのパルス電圧を印加し、電流を流すことは、被検査パターンに瞬間的に高い電気エネルギーを加えることであり、プリント配線板にとって決して好ましいものではない。
【００８８】
すなわち、図３に示した被検査用の多層のプリント配線板の被検査パターンとしてのランド１２は細線であり、導体の厚みも比較的薄いものである。このような、被検査パターンとしてのランド１２に２５０Ｖのパルス電圧を長時間印加すると、検査プローブに当接している部分に熱的衝撃を与えてしまい、ランド１２やその周辺の絶縁基材１３を破壊してしまう可能性がある。
【００８９】
そこで、２５０Ｖのパルス電圧において、確認実験上有効であった印加パルス幅は、０．３ｍｓ〜０．９ｍｓの範囲であり、本実施の形態においては、０．５ｍｓ（１００００分の５秒）を採用した。
【００９０】
０．３ｍｓ以下の場合、マイグレーションの発生が小さく、絶縁劣化を進めることにおいては、非効率である。また０．９ｍｓ以上の場合は、マイグレーションの発生が大きく、良品部品においても絶縁劣化を進めてしまう可能がある。
【００９１】
さらに、パルス電圧を５００Ｖ以上にすると、印加パルス幅を極小（０．０１ｍｓ以下）に設定しても高電圧による絶縁破壊や、接触抵抗の熱によるランドパターンの焼損を発生する可能性がある。
【００９２】
一方、パルス電圧を１５０Ｖ以下にすると、絶縁劣化の効果が低下し、検査効率が悪く、潜在的短絡を見逃してしまう可能性がある。
【００９３】
なお、本発明は、２つの回路の交互に直流電圧を印加して絶縁劣化を促進の場合を示したが、２つの回路に交流電圧を印加した場合においても同様の効果が得られる。但しこの場合、交流電源の周波数、各周波数を考慮して電圧を設定するものとする。
【００９４】
導体回路をブラシ研磨することにより発生する場合がある潜在的短絡（通称ひげショート３ａ，３ｃという）を検出する場合において、交流電圧を印加すると、特に有効である。
【００９５】
なお、本実施の形態では印加するパルス電圧印加後の直流電圧を２００Ｖとしたが、導体の長さ、絶縁体の種類等により、これに限るものではない。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、２つの導体パターン間に高電圧パルスを所定時間印加することによって、絶縁劣化を促進させ、潜在的な短絡を発見し、それを取り除くことによって電子機器の使用時の信頼性を向上させることが出来るという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電気回路の概略図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態における回路間に印加されるパルス電圧を示す図
（ｂ）本発明の実施の形態における回路間に印加されるパルス電圧を示す図
【図３】本発明の実施の形態における多層プリント配線板の断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造プロセスを示す図
【図５】本発明の実施の形態における良品部分を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態における不良部分を示す断面図
【図７】２つの導体パターンにおけるひげショートの発生を示す図
【図８】２つの導体パターンにおける突起物の状態を示す図
【図９】２つの導体パターンにおける断線しかかりの状態を示す図
【符号の説明】
３ａ，３ｃ ひげショート
３ｂ 突起物
４ａ〜４ｄ 検査対象プローブに接触されたランド部分
５ａ〜５ｄ スイッチ
６ａ，６ｂ グランド（接地）
７ 電圧計
１１ 銅はく
１２ ランド
１３ 絶縁基板
１４ 導通孔
１５ プリプレグ
１６ ＰＥＴフィルム
１７ 導電性ペースト
Claims (7)
- プリント配線板上の２つの独立した回路のうち一方の回路に所定電圧を所定時間印加し他方の回路の電圧を０Ｖとする工程と、
前記工程で電圧を印加した回路の電圧を０Ｖにし前記工程で電圧が０Ｖであった回路に前記所定電圧を前記所定時間印加する工程と、
前記の２つ工程を複数回繰り返し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、
２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法。 - ２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程は、回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法。
- プリント配線板上の２つの独立した回路間に交流電圧を印加し前記２つの独立した回路の双方から絶縁劣化を促進する工程と、
前記２つの独立した回路間に直流電圧を印加する工程とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査方法。 - 所定電圧は、１５０〜５００Ｖであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法。
- 所定時間は、０．３ｍｓ〜０．９ｍｓであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査方法。
- 回路間の抵抗値を検出する手段により抵抗値を検出する工程は、２つの独立した回路間の絶縁抵抗値を検出し、前記絶縁抵抗値が１．０×１０ 7 Ω以下を潜在的短絡として判定する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の検査方法。
- プリント配線板上の２つの独立した回路に対応する２つの検査用端子と、一方の検査用端子に直流電圧を印加し他方の検査用端子を接地する動作と前記２つの検査用端子の印加と接地を逆にする動作と前記２つの動作を複数回繰り返す動作とを備えた電気回路あるいは前記２つの検査用端子間に交流電圧を所定時間印加する手段と、
前記２つの検査用端子間に抵抗値を検出または電流を検知する手段とを備えたことを特徴とするプリント配線板の検査装置。
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