JP4582869B2

JP4582869B2 - Circuit board inspection equipment

Info

Publication number: JP4582869B2
Application number: JP2000195654A
Authority: JP
Inventors: 秀明南
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002014132A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象の回路基板に形成された導体パターンの形状の良否を検査可能に構成された回路基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の静電容量測定に基づいて導体パターンの良否を検査する回路基板検査装置は、一般的に、表面に絶縁層が形成された平板状の基準電極（図示せず）と、接触型の検査用プローブを少なくとも２つ備えている。そして、基板検査時には、図５に示すように、基準電極上に載置された検査対象の回路基板Ｐに形成されている導体パターン２４の各端点に検査用プローブ３，４をそれぞれ接触させる。次いで、導体パターン２４の各端点と基準電極との間の静電容量をそれぞれ測定する。その後、測定した２つの静電容量と、良品の回路基板から予め吸収した測定容量に基づいて規定された基準容量範囲とを比較する。この場合、測定した両静電容量が共に基準容量範囲内のときには、導体パターン２４が正常と判別する。一方、各静電容量が共に基準容量範囲を超えるときには、導体パターン２４が隣接する他の導体パターンと短絡していると判別する。また、各静電容量が共に基準容量範囲に満たないときには、導体パターン２４に断線が存在していると判別する。このように、この回路基板検査装置では、１つの導体パターンに対して、静電容量測定を２回行うことにより、各導体パターンの短絡および断線を検査することが可能となっている。
【０００３】
上記の回路基板検査装置とは異なる検査方法で導体パターンについての短絡および断線を検査する回路基板検査装置も従来から知られている（特公平４−１７３９４号公報）。この回路基板検査装置では、１つの導体パターンに対して、導体パターンおよび基準電極間の静電容量を１回測定し、その際に測定した静電容量と所定値とを比較することによって短絡を検査し、かつ、その導体パターンの両端点間の抵抗値を１回測定し、その際に測定した抵抗値と所定値とを比較して断線を検査する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの従来の回路基板検査装置には、以下の問題点がある。すなわち、導体パターンを螺旋状に形成してコイル部品として機能させることがある。このような導体パターンについては、例えば、螺旋状導体パターンの中間部位などで短絡している場合には、インダクタンスが不足してコイル部品として機能しないにも拘わらず、上記の短絡および断線の検査では、正常と判別されてしまうおそれがある。また、近年、コンピュータ装置に関連する分野などでは、導体パターンのファインピッチ化が進み、しかも、そのファインピッチの導体パターンに高周波信号を導通させるケースが増えている。したがって、このような回路基板では、導体パターンの端点間のインピーダンスやインダクタンスが保証されている必要がある。その一方、例えば、図５に示すように、本来であれば実線で示すパターン幅の導体パターン２４が、破線で示すように、より狭幅に形成されることがある。かかる場合、導体パターンの各端点間のインピーダンスやインダクタンスが保証されていないにも拘わらず、従来の回路基板検査装置による検査方法では、正常な導体パターンと判別されてしまう。したがって、従来の回路基板検査装置には、導体パターンの形状不良を検査することができないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、導体パターンの形状不良を検査し得る回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査装置は、検査対象の回路基板に形成された導体パターンに接触可能な接触型プローブを少なくとも２つ備えて当該導体パターンの良否を検査可能に構成された回路基板検査装置であって、１つの前記導体パターンの各端点に前記接触型プローブをそれぞれ接触させて当該両端点間のインダクタンスを測定し、その測定値と基準値とを比較し、その比較結果に基づいて当該導体パターンに狭幅、先細り、中細りまたは異常な広幅が生じているか否かを検査することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、互いに隣接する一対の導体パターンに対して、接触型プローブを用いて導体パターンおよび基準電極間の静電容量を測定し、その測定した静電容量に基づく良否検査および比較結果に基づく形状の良否検査をそれぞれ行い、かつ、一対の導体パターンに接触型プローブをそれぞれ接触させた状態で、一対の導体パターン間の静電容量を測定し、その測定結果に基づいて両導体パターン間の短絡をさらに検査することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査装置の好適な発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
最初に、回路基板検査装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１０】
同図に示すように、回路基板検査装置１は、電極部２、接触型の検査用プローブ３，４、移動機構５ａ，５ｂ、測定部６、制御部７、ＲＡＭ８およびＲＯＭ９を備えて構成されている。この場合、電極部２は、表面に絶縁フィルム２ａが貼付された平板状の基準電極２ｂを有し検査対象の回路基板Ｐを載置可能に構成されている。また、検査用プローブ３，４は、プローブ固定具３ａ，４ａを介して移動機構５ａ，５ｂに取り付けられた状態で基準電極部２の上方に配設されている。測定部６は、回路基板Ｐにおける所定の検査位置間の静電容量、抵抗、インダクタンスおよびインピーダンスの少なくとも一つを測定する。制御部７は、測定部６によって測定された静電容量などの測定値に基づく回路基板Ｐに対する検査処理や、移動機構５ａ，５ｂの駆動制御などを実行する。ＲＡＭ８は、良品回路基板から予め吸収した検査用基準データ、導体パターン同士の短絡を検査すべき一対の導体パターンを特定するパターン番号データ、および制御部７の演算結果などを一時的に記憶する。この場合、この回路基板検査装置１では、検査用基準データとして、各導体パターンおよび基準電極２ｂ間の静電容量、各導体パターンの両端点間のインダクタンスおよびインピーダンスの少なくとも一方、並びに、特定の一対の導体パターン間の抵抗、インダクタンス、静電容量およびインピーダンスのうちの少なくとも１つ、などが用いられている。ＲＯＭ９は、制御部７の動作プログラムを記憶する。
【００１１】
次に、回路基板検査装置１による検査処理について、図３を参照して説明する。
【００１２】
まず、導体パターン２１，２２・・の形成面を上向きにして回路基板Ｐを電極部２の上に載置する。次に、制御部７が、移動機構５ａ，５ｂを制御して検査用プローブ３，４を回路基板Ｐの各導体パターンの各々の端点にそれぞれ接触させる。例えば、図２に示す導体パターン２１の端点２１ａに検査用プローブ３を接触させ、他の導体パターン２２の端点２２ａに検査用プローブ４を接触させる。
次いで、測定部６が、検査信号として例えば１６ｋＨｚの交流電圧を検査用プローブ３，４に順次出力することにより、導体パターン２１と基準電極２ｂとの間の静電容量Ｃ１１、および導体パターン２２と基準電極２ｂとの間の静電容量Ｃ１２を測定する（ステップ１１）。
【００１３】
次いで、制御部７が、測定した各静電容量Ｃ１１，Ｃ１２と、ＲＡＭ８から読み出した対応する検査用基準データとを順次比較することにより、導体パターン２１，２２の各々についての断線、および両導体パターン２１，２２の各々についての短絡を判定する（ステップ１２）。具体的には、例えば、図２に示すように、導体パターン２１に断線箇所Ｂが存在する場合には、測定した静電容量Ｃ１１が検査用基準データの下限値を下回るため、制御部７は、導体パターン２１に断線が生じていると判定する。また、同図に示すように、導体パターン２１，２２間に短絡箇所Ａが存在する場合には、測定した静電容量Ｃ１１（およびＣ１２）が検査用基準データの上限値を超えるため、制御部７は、導体パターン２１（および２２）に短絡が生じていると判定する。この後、制御部７は、移動機構５ａ，５ｂを制御して検査用プローブ３，４を順次移動させつつ、すべての導体パターンについて、上記した断線・短絡の判定を順次実行する。
【００１４】
次に、制御部７は、移動機構５ａ，５ｂを制御して回路基板Ｐの導体パターンにおける２つの端点に検査用プローブ３，４をそれぞれ接触させ、測定部６に対して端点間の例えばインダクタンスＬを測定させる（ステップ１３）。具体的には、導体パターン２１を検査する際には、３つの端点２１ａ〜２１ｃのうちの端点２１ａに検査用プローブ３を接触させ、端点２１ｂに検査用プローブ４を接触させる。次いで、測定部６が、検査信号としての交流電流を検査用プローブ３，４間に出力しつつ両検査用プローブ３，４間の交流電圧を測定することにより、両端点２１ａ，２１ｂ間のインダクタンスＬを測定する。この場合、インピーダンスＺを測定してもよい。なお、インダクタンスＬについては、例えば、交流電流の位相よりも位相が９０度進んだ電圧成分に基づいて測定する。また、インピーダンスＺについては、インダクタンスＬ測定に加えて、交流電流の位相と同位相の電圧成分に基づいて抵抗Ｒを測定し、この抵抗ＲとインダクタンスＬとに基づいて算出する。この場合、インピーダンスＺについては、交流電流の電流値と両検査用プローブ３，４間の交流電圧とに基づいて算出してもよい。
【００１５】
次いで、制御部７は、測定した各導体パターンのインダクタンスＬと、ＲＡＭ８から読み出した各検査用基準データとを比較する。具体的には、図５において破線で示すように、導体パターンが狭幅に形成されているときや、先細り、中細り、または異常な広幅に形成されているときなど、導体パターンの形状が良品の形状とは異なると予測される場合には、導体パターンのインダクタンスＬが良品の回路基板から吸収した検査用基準データのインダクタンスとは異なる値となる。したがって、制御部７は、測定した導体パターンのインダクタンスＬが、検査用基準データの上限値から下限値までの範囲内にあるときは、導体パターンが正常であると判定し、その上限値から下限値までの範囲を外れているときには、その導体パターンについては、断線は生じていないものの、導体パターンの先細りや、螺旋状導体パターンの中間部位での短絡などの形状的に異常が生じていると判定する（ステップ１４）。
【００１６】
次いで、制御部７は、移動機構５ａ，５ｂを制御して、導体パターン２１の他の端点間（例えば、端点２１ａ，２１ｃ間、端点２１ｂ，２１ｃ間）に検査用プローブ３，４を接触させ、上記したようにインダクタンスＬを測定させ、その測定値に基づいて導体パターンに対する形状判定を行う（ステップ１４）。この後、制御部７は、移動機構５ａ，５ｂを制御して、検査用プローブ３，４を順次移動させつつ、すべての導体パターンに対して形状判定を行う。この結果、各導体パターンの断線・短絡および形状不良が検査され、これにより、各導体パターンにおける各端点間のインピーダンスやインダクタンスを保証し得る回路基板Ｐを製造することができる。
【００１７】
一方、導体パターンの端点および基準電極２ｂ間の静電容量による短絡検査では、導体パターン同士の短絡を検査できない場合も生じる。つまり、上記した静電容量による断線・短絡検査では、各導体パターン２１，２２・・と電極部２の基準電極２ｂとの間の静電容量Ｃ１１，Ｃ１２・・を測定することにより、隣接する導体パターン間の短絡を検査している。この場合、回路基板Ｐの導体パターン２１、隣接する他の導体パターン（例えば導体パターン２２とする）、および電極部２の基準電極２ｂは、図４に示す等価回路図で表される。同図における静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ、導体パターン２１および基準電極２ｂ間の理論的な静電容量、導体パターン２２および基準電極２ｂ間の理論的な静電容量、並びに、導体パターン２１，２２間の結合に起因する理論的な静電容量を意味する。したがって、測定した静電容量Ｃ１１，Ｃ１２は、導体パターン２１，２２間の静電容量Ｃ３の影響を受けるため、下記の▲１▼式および▲２▼式で表される。
Ｃ１１＝Ｃ１＋（Ｃ２・Ｃ３／（Ｃ２＋Ｃ３））・・・・▲１▼式
Ｃ１２＝Ｃ２＋（Ｃ１・Ｃ３／（Ｃ１＋Ｃ３））・・・・▲２▼式
【００１８】
この場合、両導体パターン２１，２２が長目でかつ互いに接近した状態で対向するように形成されているときなどでは、静電容量Ｃ１，Ｃ２自体が小さな値であっても、静電容量Ｃ３が静電容量Ｃ１，Ｃ２と比較して十分に大きな値になることがある。かかる場合には、両導体パターン２１，２２間に短絡が生じていたとしても、測定した静電容量Ｃ１１，Ｃ１２に与える影響が小さいため、静電容量Ｃ１１，Ｃ１２が共に検査用基準データの上限値を超えないことがある。したがって、導体パターンの端点および基準電極２ｂ間の静電容量による短絡検査のみでは、導体パターン同士の短絡を精度良く検査できないこととなる。
【００１９】
このような現象が生じる一対の隣接導体パターンは回路基板設計時や検査用基準データの吸収時に予め特定することができる。このため、このような特定の隣接する導体パターンを特定するパターン番号データ等をＲＡＭ８に記憶させておき、特定の隣接する一対の導体パターンについては、形状判定（ステップ１４）を行った後に、後述するステップ１５，１６の処理を実行することで、短絡検査の精度を向上させることができる。
【００２０】
まず、制御部７は、パターン番号データに従い、移動機構５ａ，５ｂを制御して隣接する各導体パターンのそれぞれの所定箇所（例えば端点）に検査用プローブ３，４をそれぞれ接触させる。次いで、上記したステップ１３と同様にして、測定部６が、検査信号としての交流電流を検査用プローブ３，４間に出力すると共に、両検査用プローブ３，４間の交流電圧を測定することにより、抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、静電容量ＣおよびインピーダンスＺの少なくとも１つを測定する（ステップ１５）。なお、抵抗Ｒを測定する場合には、検査用信号として直流電流を両検査用プローブ３，４間に供給しつつ両検査用プローブ３，４間の直流電圧を測定し、その測定値に基づいて算出してもよい。
【００２１】
次いで、制御部７が、抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、静電容量ＣおよびインピーダンスＺの少なくとも１つの測定値に基づいて、その両導体パターン間の短絡を判定する（ステップ１６）。具体的には、両導体パターン２１，２２間が短絡している場合、検査用信号が導体パターン２１，２２を介して短絡するため、両検査用プローブ３，４間に過大電流が流れる。したがって、抵抗Ｒ、インダクタンスＬ、静電容量ＣおよびインピーダンスＺの測定自体が不能となるため、パターン間に短絡が生じていることを確実に判別することができる。一方、両導体パターン２１，２２間が短絡していない場合、静電容量Ｃについては、検査用基準データとしての上限値から下限値までの範囲内の値が測定され、抵抗Ｒ、インダクタンスＬおよびインピーダンスＺについては、検査用基準データの下限値を超える値が測定される。したがって、導体パターン同士の静電容量が大きく、かつ各導体パターンおよび基準電極２ｂ間の静電容量が小さい特定の一対の導体パターン間の短絡を確実に検査することができる。この後、制御部７は、移動機構５ａ，５ｂを制御し、検査用プローブ３，４を順次移動させつつ、すべての特定の隣接する一対の導体パターンに対して、この短絡検査を実行する。次いで、制御部７は、上記の各検査の検査結果に基づいて、回路基板Ｐの良否を最終的に判定する（ステップ１７）。
【００２２】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されない。例えば、各検査（ステップ１１〜１６）の実行順序は、上記した例に限らず、適宜変更が可能である。例えば、各導体パターンと基準電極２ｂとの間の静電容量測定（ステップ１１）を行った後に、続いて、隣接する導体パターン同士の静電容量ＣやインピーダンスＺなどを測定（ステップ１５）することもできる。かかる方式を採用した場合には、導体パターンの形成数および形成位置によっては、検査用プローブ３，４の移動回数および移動距離が少なくなるため、検査時間を短縮することができる。また、回路基板検査装置１では、二端子法によって測定する例について説明したが、四端子構造の検査用プローブを用いて四端子法によって各種測定を行うこともできる。さらに、インダクタンスＬ、インピーダンスＺおよび静電容量の測定方法自体は、任意の測定方法を採用することができる。加えて、本発明の実施の形態では、本発明における基準電極として電極部２の基準電極２ｂを用いた静電容量測定の例について説明したが、例えば、検査対象の回路基板Ｐにおいて広い面積を有するグランドパターンや電源パターンなどを基準電極として用いることもできる。また、ラダー状の導体パターンの短絡や断線を検査する際に、本発明を適用できるのは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の回路基板検査装置によれば、１つの導体パターンの各端点間のインダクタンスを測定し、その測定値と基準値とを比較することにより、その比較結果に基づいて導体パターンに狭幅、先細り、中細りまたは異常な広幅が生じているか否かを検査することができる。
【００２４】
また、請求項２記載の回路基板検査装置によれば、さらに、各導体パターンおよび基準電極間の静電容量をそれぞれ測定し、その測定した静電容量に基づいて導体パターンの良否を検査すると共に、互いに隣接する一対の導体パターン間の静電容量を測定し、その測定結果に基づいて両導体パターン間の短絡を検査することにより、各導体パターンの断線および短絡を検査できると共に、各導体パターンおよび基準電極間の静電容量に基づく検査のみでは完全に検査し得ない特定の導体パターン同士の短絡を確実に検査できるため、検査対象の回路基板をさらに高精度で検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。
【図２】導体パターンが形成された検査対象の一例である回路基板Ｐの上面図である。
【図３】回路基板検査装置１による検査処理を示すフローチャートである。
【図４】電極部２における基準電極２ｂ、および回路基板Ｐにおける導体パターン２１，２２の等価回路図である。
【図５】従来の回路基板検査装置の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１回路基板検査装置
２電極部
２ｂ基準電極
３，４検査用プローブ
５ａ，５ｂ移動機構
６測定部
７制御部
８ＲＡＭ
９ＲＯＭ
２１，２２導体パターン
Ｐ回路基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates inspectable constructed circuit board inspection device the quality of the shape of the conductive pattern formed on the circuit board to be inspected.
[0002]
[Prior art]
A circuit board inspection apparatus for inspecting the quality of a conductor pattern based on this type of capacitance measurement generally includes a flat reference electrode (not shown) having an insulating layer formed on the surface, and a contact type At least two inspection probes are provided. Then, at the time of board inspection, as shown in FIG. 5, the inspection probes 3 and 4 are brought into contact with the respective end points of the conductor pattern 24 formed on the circuit board P to be inspected placed on the reference electrode. Next, the capacitance between each end point of the conductor pattern 24 and the reference electrode is measured. Thereafter, the two measured capacitances are compared with the reference capacitance range defined based on the measured capacitance previously absorbed from the non-defective circuit board. In this case, when both the measured capacitances are within the reference capacitance range, it is determined that the conductor pattern 24 is normal. On the other hand, when each electrostatic capacitance exceeds the reference capacitance range, it is determined that the conductor pattern 24 is short-circuited with another adjacent conductor pattern. Further, when each electrostatic capacity is less than the reference capacity range, it is determined that the conductor pattern 24 is disconnected. Thus, in this circuit board inspection apparatus, it is possible to inspect short-circuiting and disconnection of each conductor pattern by performing capacitance measurement twice for one conductor pattern.
[0003]
A circuit board inspection apparatus that inspects shorts and breaks of conductor patterns by an inspection method different from the above circuit board inspection apparatus is also known (Japanese Patent Publication No. 4-17394). In this circuit board inspection device, the capacitance between the conductor pattern and the reference electrode is measured once for one conductor pattern, and a short circuit is detected by comparing the measured capacitance with a predetermined value. The resistance value between the two end points of the conductor pattern is measured once, and the resistance value measured at that time is compared with a predetermined value to inspect the disconnection.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, these conventional circuit board inspection apparatuses have the following problems. That is, the conductor pattern may be formed in a spiral shape to function as a coil component. For such a conductor pattern, for example, in the case of short-circuiting at an intermediate portion of the spiral conductor pattern, the above short-circuit and disconnection inspection is performed even though the inductance is insufficient and it does not function as a coil component. There is a risk of being determined as normal. Further, in recent years, in the fields related to computer devices, etc., the fine pitch of conductor patterns has progressed, and more and more cases of conducting high-frequency signals to the fine pitch conductor patterns. Therefore, in such a circuit board, it is necessary to ensure the impedance and inductance between the end points of the conductor pattern. On the other hand, for example, as shown in FIG. 5, the conductor pattern 24 having a pattern width indicated by a solid line may be formed narrower as shown by a broken line. In such a case, although the impedance and inductance between the respective end points of the conductor pattern are not guaranteed, the inspection method using the conventional circuit board inspection apparatus is determined as a normal conductor pattern. Therefore, the conventional circuit board inspection apparatus has a problem in that it cannot inspect the shape defect of the conductor pattern.
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, a main object thereof is to provide a circuit board testing apparatus for shape defects may be tested guide body pattern.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the circuit board inspection apparatus according to claim 1 includes at least two contact-type probes that can contact a conductor pattern formed on a circuit board to be inspected, and can inspect the quality of the conductor pattern. A circuit board inspection apparatus configured, wherein the contact type probe is brought into contact with each end point of one of the conductor patterns, the inductance between the both end points is measured, and the measured value is compared with a reference value, Based on the comparison result, it is characterized in that it is inspected whether the conductor pattern has a narrow width, a taper, a middle width, or an abnormal wide width .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the circuit board inspection apparatus according to the first aspect, wherein a contact type probe is used for a pair of conductor patterns adjacent to each other using a contact type probe. A pair of conductor patterns in a state where the capacitance is measured, the quality test based on the measured capacitance and the shape quality test based on the comparison result are performed, and the contact type probe is in contact with the pair of conductor patterns. static Den'yo weight between measures, characterized by further examining the short circuit between the conductive patterns on the basis of the measurement result.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of a circuit board inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0009]
First, the configuration of the circuit board inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
[0010]
As shown in the figure, the circuit board inspection apparatus 1 includes an electrode unit 2, contact type inspection probes 3 and 4, moving mechanisms 5a and 5b, a measurement unit 6, a control unit 7, a RAM 8 and a ROM 9. ing. In this case, the electrode part 2 has a flat reference electrode 2b having an insulating film 2a attached to the surface thereof, and is configured to be able to place a circuit board P to be inspected. Further, the inspection probes 3 and 4 are disposed above the reference electrode unit 2 in a state of being attached to the moving mechanisms 5a and 5b via the probe fixtures 3a and 4a. The measuring unit 6 measures at least one of capacitance, resistance, inductance, and impedance between predetermined inspection positions on the circuit board P. The control unit 7 performs an inspection process on the circuit board P based on a measurement value such as capacitance measured by the measurement unit 6, drive control of the moving mechanisms 5a and 5b, and the like. The RAM 8 temporarily stores reference data for inspection that has been absorbed in advance from a non-defective circuit board, pattern number data that identifies a pair of conductor patterns that should be inspected for short-circuits between conductor patterns, and a calculation result of the control unit 7. In this case, in the circuit board inspection apparatus 1, as inspection reference data, at least one of the capacitance between each conductor pattern and the reference electrode 2b, the inductance and impedance between both end points of each conductor pattern, and a specific pair At least one of resistance, inductance, capacitance, and impedance between the conductor patterns is used. The ROM 9 stores an operation program for the control unit 7.
[0011]
Next, the inspection process by the circuit board inspection apparatus 1 will be described with reference to FIG.
[0012]
First, the circuit board P is placed on the electrode part 2 with the formation surfaces of the conductor patterns 21, 22. Next, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to bring the inspection probes 3 and 4 into contact with the respective end points of the respective conductor patterns on the circuit board P. For example, the inspection probe 3 is brought into contact with the end point 21 a of the conductor pattern 21 shown in FIG. 2, and the inspection probe 4 is brought into contact with the end point 22 a of another conductor pattern 22.
Next, the measurement unit 6 sequentially outputs an AC voltage of 16 kHz, for example, as an inspection signal to the inspection probes 3 and 4, whereby the capacitance C 11 between the conductor pattern 21 and the reference electrode 2 b, and the conductor pattern 22 The capacitance C12 between the reference electrode 2b is measured (step 11).
[0013]
Next, the control unit 7 sequentially compares the measured capacitances C11 and C12 with the corresponding inspection reference data read from the RAM 8, thereby disconnecting the conductor patterns 21 and 22 and the two conductors. A short circuit is determined for each of the patterns 21 and 22 (step 12). Specifically, for example, as shown in FIG. 2, when the broken portion B is present in the conductor pattern 21, the measured capacitance C <b> 11 is lower than the lower limit value of the inspection reference data. It is determined that the conductor pattern 21 is disconnected. Further, as shown in the figure, when the short-circuit portion A exists between the conductor patterns 21 and 22, the measured capacitance C11 (and C12) exceeds the upper limit value of the inspection reference data, so that the control unit 7 determines that a short circuit has occurred in the conductor pattern 21 (and 22). Thereafter, the control unit 7 sequentially executes the determination of disconnection / short circuit for all the conductor patterns while sequentially moving the inspection probes 3 and 4 by controlling the moving mechanisms 5a and 5b.
[0014]
Next, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to bring the inspection probes 3 and 4 into contact with the two end points of the conductor pattern of the circuit board P, respectively. L is measured (step 13). Specifically, when inspecting the conductor pattern 21, the inspection probe 3 is brought into contact with the end point 21a of the three end points 21a to 21c, and the inspection probe 4 is brought into contact with the end point 21b. Next, the measuring unit 6 measures the AC voltage between the inspection probes 3 and 4 while outputting an alternating current as an inspection signal between the inspection probes 3 and 4, whereby the inductance between the end points 21 a and 21 b is measured. Measure L. In this case, the impedance Z may be measured. For example, the inductance L is measured based on a voltage component whose phase is advanced by 90 degrees from the phase of the alternating current. Further, the impedance Z is calculated based on the resistance R and the inductance L by measuring the resistance R based on the voltage component having the same phase as the AC current in addition to the inductance L measurement. In this case, the impedance Z may be calculated based on the current value of the alternating current and the alternating voltage between the inspection probes 3 and 4.
[0015]
Next, the control unit 7 compares the measured inductance L of each conductor pattern with each inspection reference data read from the RAM 8. Specifically, as shown by a broken line in FIG. 5, the shape of the conductor pattern is a non-defective product when the conductor pattern is formed narrow, tapered, medium thin, or abnormally wide. When the shape is predicted to be different from the shape, the inductance L of the conductor pattern is different from the inductance of the reference data for inspection absorbed from a non-defective circuit board. Therefore, the control unit 7 determines that the conductor pattern is normal when the measured inductance L of the conductor pattern is within the range from the upper limit value to the lower limit value of the inspection reference data, and the upper limit value to the lower limit value. When it is out of the range up to the value, the conductor pattern has no disconnection, but there is an abnormality in the shape such as taper of the conductor pattern or short circuit at the intermediate part of the spiral conductor pattern. Determine (step 14).
[0016]
Next, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to bring the inspection probes 3 and 4 into contact with the other end points of the conductor pattern 21 (for example, between the end points 21a and 21c and between the end points 21b and 21c). The inductance L is measured as described above, and the shape of the conductor pattern is determined based on the measured value (step 14). Thereafter, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to perform shape determination on all the conductor patterns while sequentially moving the inspection probes 3 and 4. As a result, the disconnection / short circuit and the shape defect of each conductor pattern are inspected, whereby the circuit board P that can guarantee the impedance and inductance between each end point in each conductor pattern can be manufactured.
[0017]
On the other hand, in the short circuit inspection by the electrostatic capacitance between the end point of the conductor pattern and the reference electrode 2b, there is a case where the short circuit between the conductor patterns cannot be inspected. That is, in the above-described disconnection / short-circuit inspection due to the capacitance, adjacent capacitance patterns C11, C12,... Are measured by measuring the capacitances C11, C12,. A short circuit between conductor patterns is inspected. In this case, the conductor pattern 21 of the circuit board P, another adjacent conductor pattern (for example, the conductor pattern 22), and the reference electrode 2b of the electrode part 2 are represented by an equivalent circuit diagram shown in FIG. Capacitances C1, C2, and C3 in the figure are the theoretical capacitance between the conductor pattern 21 and the reference electrode 2b, the theoretical capacitance between the conductor pattern 22 and the reference electrode 2b, and the conductor, respectively. It means a theoretical capacitance caused by the coupling between the patterns 21 and 22. Therefore, the measured electrostatic capacitances C11 and C12 are affected by the electrostatic capacitance C3 between the conductor patterns 21 and 22, and are expressed by the following equations (1) and (2).
C11 = C1 + (C2 / C3 / (C2 + C3)) (1) Formula C12 = C2 + (C1 / C3 / (C1 + C3)) (2) Formula
In this case, when the two conductor patterns 21 and 22 are long and formed so as to face each other in a state of being close to each other, even if the capacitances C1 and C2 themselves are small values, the capacitance C3 May have a sufficiently large value compared to the capacitances C1 and C2. In such a case, even if a short circuit occurs between the two conductor patterns 21 and 22, since the influence on the measured capacitances C11 and C12 is small, both the capacitances C11 and C12 are the upper limit of the reference data for inspection. May not exceed the value. Therefore, it is impossible to accurately inspect the short circuit between the conductor patterns only by the short circuit inspection by the electrostatic capacitance between the end point of the conductor pattern and the reference electrode 2b.
[0019]
A pair of adjacent conductor patterns in which such a phenomenon occurs can be specified in advance when designing a circuit board or absorbing inspection reference data. For this reason, pattern number data or the like for specifying such a specific adjacent conductor pattern is stored in the RAM 8, and a specific pair of adjacent conductor patterns is described later after shape determination (step 14). By executing the processing of steps 15 and 16 to be performed, the accuracy of the short circuit inspection can be improved.
[0020]
First, in accordance with the pattern number data, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to bring the inspection probes 3 and 4 into contact with respective predetermined locations (for example, end points) of adjacent conductor patterns. Next, in the same manner as in step 13 described above, the measurement unit 6 outputs an alternating current as an inspection signal between the inspection probes 3 and 4 and measures an alternating voltage between the inspection probes 3 and 4. Thus, at least one of resistance R, inductance L, capacitance C, and impedance Z is measured (step 15). When the resistance R is measured, a DC current is supplied between the inspection probes 3 and 4 as an inspection signal while measuring the DC voltage between the inspection probes 3 and 4, and based on the measured value. May be calculated.
[0021]
Next, the control unit 7 determines a short circuit between the two conductor patterns based on at least one measurement value of the resistance R, the inductance L, the capacitance C, and the impedance Z (step 16). Specifically, when the conductor patterns 21 and 22 are short-circuited, the inspection signal is short-circuited via the conductor patterns 21 and 22, so that an excessive current flows between the inspection probes 3 and 4. Therefore, since the resistance R, inductance L, capacitance C, and impedance Z cannot be measured, it is possible to reliably determine that a short circuit has occurred between the patterns. On the other hand, when the conductor patterns 21 and 22 are not short-circuited, for the capacitance C, values within the range from the upper limit value to the lower limit value as the reference data for inspection are measured, and the resistance R, inductance L, and For the impedance Z, a value exceeding the lower limit of the reference data for inspection is measured. Therefore, a short circuit between a specific pair of conductor patterns having a large capacitance between the conductor patterns and a small capacitance between each conductor pattern and the reference electrode 2b can be reliably inspected. Thereafter, the control unit 7 controls the moving mechanisms 5a and 5b to execute the short-circuit inspection for all the specific adjacent pairs of conductor patterns while sequentially moving the inspection probes 3 and 4. Next, the control unit 7 finally determines pass / fail of the circuit board P based on the inspection results of the respective inspections (step 17).
[0022]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the execution order of each inspection (steps 11 to 16) is not limited to the above example, and can be changed as appropriate. For example, after measuring the capacitance between each conductor pattern and the reference electrode 2b (step 11), subsequently, measuring the capacitance C, impedance Z, etc. between adjacent conductor patterns (step 15). You can also. When such a method is employed, the inspection time can be shortened because the number of movements and the movement distance of the inspection probes 3 and 4 are reduced depending on the number and positions of the conductor patterns. Moreover, although the circuit board inspection apparatus 1 demonstrated the example measured by the two-terminal method, various measurements can also be performed by the four-terminal method using a four-terminal structure inspection probe. Furthermore, any measuring method can be adopted as the measuring method itself of the inductance L, impedance Z, and capacitance. In addition, in the embodiment of the present invention, the example of the capacitance measurement using the reference electrode 2b of the electrode unit 2 as the reference electrode in the present invention has been described. However, for example, a wide area in the circuit board P to be inspected A ground pattern, a power supply pattern, or the like can be used as the reference electrode. Of course, the present invention can be applied when inspecting a short circuit or disconnection of a ladder-like conductor pattern.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the circuit board inspection apparatus of claim 1, the inductance between the end points of one conductor pattern is measured, and the measured value is compared with the reference value. Thus, it is possible to inspect whether the conductor pattern has a narrow width, a tapered width, a narrow width, or an abnormal wide width .
[0024]
In addition, according to the circuit board inspection apparatus of the second aspect, the capacitance between each conductor pattern and the reference electrode is further measured, and the quality of the conductor pattern is inspected based on the measured capacitance. measures the static Den'yo amount between a pair of conductive patterns adjacent to each other, by inspection of the short circuit between the two conductive patterns on the basis of the measurement result, it examines the disconnection and short-circuit of the conductor patterns, each conductor Since a short circuit between specific conductor patterns that cannot be completely inspected only by inspection based on the capacitance between the pattern and the reference electrode can be surely inspected, the circuit board to be inspected can be inspected with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a circuit board inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a circuit board P which is an example of an inspection target on which a conductor pattern is formed.
FIG. 3 is a flowchart showing inspection processing by the circuit board inspection apparatus 1;
4 is an equivalent circuit diagram of a reference electrode 2b in an electrode section 2 and conductor patterns 21 and 22 on a circuit board P. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of a conventional circuit board inspection apparatus;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board inspection apparatus 2 Electrode part 2b Reference electrode 3, 4 Inspection probe 5a, 5b Moving mechanism 6 Measuring part 7 Control part 8 RAM
9 ROM
21, 22 Conductor pattern P Circuit board

Claims

A circuit board inspection apparatus comprising at least two contact-type probes capable of contacting a conductor pattern formed on a circuit board to be inspected and configured to inspect the quality of the conductor pattern,
The contact type probe is brought into contact with each end point of one conductor pattern to measure the inductance between the both end points, the measured value is compared with a reference value, and the conductor pattern is narrowed based on the comparison result. A circuit board inspection apparatus for inspecting whether a width, a taper, a medium taper, or an abnormal wide width occurs .

For the pair of conductor patterns adjacent to each other, the capacitance between the conductor pattern and the reference electrode is measured using the contact probe, and based on the pass / fail inspection based on the measured capacitance and the comparison result Each of the shape inspections is performed, and the capacitance between the pair of conductor patterns is measured in a state where the contact type probes are in contact with the pair of conductor patterns, respectively. The circuit board inspection apparatus according to claim 1, further inspecting a short circuit between the conductor patterns.