JP6091141B2

JP6091141B2 - 検査装置および検査方法

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Publication number: JP6091141B2
Application number: JP2012222711A
Authority: JP
Inventors: 章弘塩入; 悟朗竹内; 林太郎村山
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: JP2014074672A

Description

本発明は、部品搭載済基板を検査する検査装置および検査方法に関するものである。

この種の検査方法として、特開２００４−２２１５７４号公報において出願人が開示したバイパスコンデンサの実装・非実装検査方法（以下、「実装検査方法」ともいう）が知られている。この実装検査方法では、２つのハンダパッド間にバイパスコンデンサ（以下、単に「コンデンサ」ともいう）が実装されているか否かを検査する際に、電圧発生部に接続されているプローブ（以下、「第１プローブ」ともいう）をＧＮＤパターン側のハンダパッドに接触させ、電圧計に接続されている２つのプローブの一方（以下、「第２プローブ」ともいう）を電源パターン側のハンダパッドに接触させる。次いで、電圧計に接続されている２つのプローブの他方（以下、「第３プローブ」ともいう）を、電源パターン側のハンダパッドに接続されているスルーホールや導体パターン上における第２プローブの接触位置から離間した位置に接触させる。続いて、電圧発生部に電圧を発生させて、第１プローブを介してＧＮＤパターン側のハンダパッドに電圧を供給させる。この場合、コンデンサが各ハンダパッド間に実装されているときには、コンデンサを介して第２プローブおよび第３プローブの間に電流が流れるため、その間の電圧が電圧計によって測定される。すなわち、電圧計の読み値ＶがＶ≠０となる。一方、コンデンサが各ハンダパッド間に実装されていないときには、第２プローブおよび第３プローブの間に電流が流れないため、電圧計の読み値ＶはＶ＝０となる。つまり、この実装検査方法では、電圧計の読み値からコンデンサの実装および非実装を把握することが可能となっている。また、この実装検査方法では、複数のコンデンサが並列接続されている場合において、各コンデンサについて上記の手順で検査することで、各コンデンサの実装および非実装を個別に把握することが可能となっている。

一方、この方法では、各コンデンサを実装させるためのハンダパッド、およびハンダパッドに接続されているスルーホールや導体パターンに各プローブを接触させる必要があるため、並列接続されている複数のコンデンサの全ての実装および非実装を個別に把握するためには、これらのハンダパッド、スルーホールおよび導体パターンが基板の表面に露出している必要がある。このため、これらが露出していない基板（例えば、コンデンサや導体パターンが内装されている内装基板）に対してこの実装検査方法による検査を行うのは困難なことがある。

このような、課題を解決可能な技術として、出願人は、次のような新たな検査方法を開発している。この検査方法では、複数のコンデンサが並列接続された検査対象の回路に対して周波数を変化させつつ交流信号を供給し、その際に検出される検出信号に基づいて、回路についてのインピーダンスを周波数毎に測定する。次いで、各コンデンサが正しく実装された良品の回路について同じ手順で測定した周波数毎の測定値に予め決められた値を加算した上限値、および各測定値から予め決められた値を減算した下限値で画定される基準範囲を規定して、検査対象の回路について測定した各測定値がこの基準範囲内であるか否かを判別する。ここで、複数のコンデンサが並列接続された回路では、各コンデンサと各コンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分（コンデンサに接続された導体パターン等がこれに相当する）とによってコンデンサの数と同数の共振回路が構成される。また、コンデンサの容量やインダクタンスの値が異なるときには各共振回路の共振周波数が異なる。

一方、このような複数の共振回路を有する回路に対して、上記したように周波数を変化させつつ交流信号を供給したときには、各共振回路の各共振周波数に近い周波数においてインピーダンスが急激に上昇に転じる（反転する）点（以下、この点を「転換点」ともいう）が現れることが知られている。このため、例えば、回路に実装されるべき各コンデンサの１つが非実装の状態では、そのコンデンサによって構成される共振回路の共振周波数に近い周波数において転換点が現れずに、測定値が基準範囲外となる。このため、この新たな検査方法では、転換点が現れるべき周波数（共振周波数に近い周波数）におけるインピーダンスの測定値が基準範囲内であるか否かを検査することで、各コンデンサを実装させるためのハンダパッドなどが基板の表面に露出していない場合においても実装および非実装を検査することが可能となっている。

特開２００４−２２１５７４号公報（第６−７頁、第４−５図）

ところが、出願人が開発している新たな検査方法には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この検査方法では、転換点が現れるべき周波数（検査対象の回路に含まれる各共振回路に固有の各共振周波数に近い周波数）の全てにおけるインピーダンスを測定する必要がある。しかしながら、インピーダンスを測定する測定部の測定可能周波数範囲には限界があるため、検査対象の回路の構成によっては、共振周波数が測定可能周波数範囲外となって、実装状態および非実装状態の検査を行うことが困難なことがある。このように、従来の検査方法には、実装されるべき検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを確実に検査することが困難であるという課題が存在し、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、実装されるべき検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを確実に検査し得る検査装置および検査方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の検査装置は、部品搭載済基板の一面に設けられている測定点に接続したプローブを介して当該部品搭載済基板の検査対象に対して第１信号を供給したときに当該プローブを介して検出される第２信号に基づいて物理量を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記物理量に基づいて前記部品搭載済基板を検査する検査部とを備えた検査装置であって、強磁性材料によって形成された強磁性体を備え、前記強磁性体は、前記部品搭載済基板における前記一面の裏面に配置され、前記測定部は、前記強磁性体が前記裏面に配置されている状態で前記物理量を測定し、前記検査部は、前記測定された物理量に基づいて前記検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。

また、請求項２記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記測定部は、前記第１信号としての交流信号の供給に伴って検出される前記第２信号に基づいて前記物理量としてのインピーダンスを当該交流信号の周波数毎に測定し、前記検査部は、前記測定部によって測定された前記周波数毎の前記インピーダンスの測定値に基づいて前記検査対象としてのコンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。

また、請求項３記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記測定部は、前記第１信号としての交流信号の供給に伴って検出される前記第２信号に基づいて前記物理量としてのインダクタンスを測定し、前記検査部は、前記測定部によって測定された前記インダクタンスの測定値に基づいて前記検査対象としてのインダクタが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。

また、請求項４記載の検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の検査装置において、前記強磁性体は、板状またはシート状に形成されている。

また、請求項５記載の検査方法は、部品搭載済基板の一面に設けられている測定点に接続したプローブを介して当該部品搭載済基板の検査対象に対して第１信号を供給したときに当該プローブを介して検出される第２信号に基づいて物理量を測定し、当該測定した物理量に基づいて前記部品搭載済基板を検査する検査方法であって、強磁性材料によって形成された強磁性体を前記部品搭載済基板における前記一面の裏面に配置した状態で前記物理量を測定し、当該測定した物理量に基づいて前記検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。

請求項１記載の検査装置および請求項５記載の検査方法では、強磁性材料によって形成された強磁性体を部品搭載済基板における測定点が設けられている面の裏面に配置した状態で物理量を測定して、その物理量に基づいて検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。この場合、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することで、部品搭載済基板におけるインダクタンスが増加する。このため、この検査装置および検査方法によれば、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置していない状態では測定対象の物理量のパラメータが測定部の測定可能範囲を外れて、その物理量の測定が困難な場合においても、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することで、そのインダクタンスの増加によってそのパラメータを測定可能範囲に収めることができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、測定した物理量に基づく検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

また、請求項２記載の検査装置では、測定部によって測定された物理量としての周波数毎のインピーダンスの測定値に基づいて検査対象としてのコンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。この場合、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することで、部品搭載済基板におけるインダクタンスが増加し、これによってコンデンサとコンデンサに接続されたインダクタンス成分とによって構成される共振回路の共振周波数に近い周波数において現れる転換点（インピーダンスが急激に上昇に転じる点）の周波数が低下する。このため、この検査装置および検査方法によれば、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置していない状態では転換点における周波数が測定部の測定可能範囲を外れて、その周波数におけるインピーダンスの測定が困難な場合においても、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することで、転換点における周波数を低下させてその周波数におけるインピーダンスを確実に測定することができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、インピーダンスの測定値に基づくコンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

また、請求項３記載の検査装置では、測定部によって測定された物理量としてのインダクタンスの測定値に基づいて検査対象としてのインダクタが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。この場合、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することによってインダクタンスが増加する。このため、この検査装置および検査方法によれば、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置していない状態ではインダクタンスが小さいために測定誤差が生じ易い場合においても、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置することでインダクタンスを増加させて測定誤差を少なく抑えることができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、インダクタンスの測定値に基づくコイルが実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

また、請求項４記載の検査装置によれば、によれば、板状またはシート状に形成した強磁性体を用いることにより、強磁性体を部品搭載済基板に近接して配置する際の取り扱いが容易なため、検査作業の効率を十分に向上させることができる。

検査装置１の構成を示す構成図である。基板１３の斜視図である。図２におけるＷ−Ｗ線断面図である。基板１３の導体パターン１１，１２およびコンデンサ２１ａ〜２１ｃによって構成される回路Ｃ１を等価的に表す等価回路図である。強磁性体２を配置していない状態で測定した回路Ｃ１におけるインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。強磁性体２を配置した状態で測定した回路Ｃ１のインピーダンスの周波数特性を示す周波数特性図である。基板１１３の斜視図である。

以下、添付図面を参照して、検査装置および検査方法の実施の形態について説明する。

最初に、検査装置および検査方法の実施例（第１の実施例）としての検査装置１およびその検査装置１を用いた検査方法について図面を参照して説明する。

検査装置１は、図１に示すように、強磁性体２、載置台３、測定部４、記憶部５、処理部６および表示部７を備え、図２に示す基板１３（部品搭載済基板の一例）を検査可能に構成されている。具体的には、検査装置１は、基板１３における一対の導体パターン１１，１２によって互いに並列接続されるべき部品である複数（本例では一例として３個）のコンデンサ２１ａ〜２１ｃ（検査対象に相当し、以下、区別しないときには「コンデンサ２１」ともいう）の実装状態（各コンデンサ２１ａ〜２１ｃが実装状態であるか非実装状態であるか）を検査する。

この場合、一例として、導体パターン１１は、基板１３の内層グランドパターンとして平面状のパターン形状に形成され、導体パターン１２は、電源ラインとして直線状のパターン形状に形成されている。また、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃは、図２，３に示すように、ビア１４ａ，１４ｂ（以下、区別しないときには「ビア１４」ともいう）およびランド１５を介して導体パターン１１，１２にそれぞれ接続されている。

強磁性体２は、強磁性材料の一例としての鉄−ニッケル合金（パーマロイ）やフェライトによって板状（板状またはシート状の一例）に形成されている。この強磁性体２は、後述する載置台３の載置面に載置（配置）して用いられる。具体的には、載置台３の載置面に載置した強磁性体２の上に基板１３を載置し、その状態の基板１３に対して検査が行われる。つまり、強磁性体２は、基板１３に対する検査を行う際に、基板１３に近接する状態で配置される。

載置台３は、強磁性体２を載置面（上面）に載置可能に構成されている。また、載置台３は、固定具３ａを備えて、載置面に載置された強磁性体２、および強磁性体２の上に載置された基板１３を載置台３に対して移動しないように固定可能に構成されている。

測定部４は、図１，２に示すように一対のプローブ８ａ，８ｂを介して、各導体パターン１１，１２上に１つずつ規定された一対の測定点Ｐ１，Ｐ２（本例では、図２，３に示すように、ビア１４ａ，１４ｂを介して導体パターン１１，１２に接続されたランド１５上に規定された測定点Ｐ１，Ｐ２）に接続される。また、測定部４は、各プローブ８ａ，８ｂから各導体パターン１１，１２間に、つまり導体パターン１１，１２とコンデンサ２１ａ〜２１ｃとによって構成される回路Ｃ１（図２，３参照）に、周波数をスイープ（変化）させつつ交流電流（第１信号の一例であって、以下「測定用信号Ｓ１」ともいう）を供給すると共に、これに伴って各導体パターン１１，１２間に発生する検出信号Ｓ２（この例では、交流電圧）をプローブ８ａ，８ｂを介して検出する。また、測定部４は、測定用信号Ｓ１および検出信号Ｓ２に基づいて測定点Ｐ１，Ｐ２間のインピーダンスを周波数毎に測定する。つまり、測定部４は、測定用信号Ｓ１の周波数の変化に伴うインピーダンスの変化（インピーダンスの周波数特性）を測定する。また、測定部４は、周波数毎に測定したインピーダンス（インピーダンスの周波数特性）を示す特性データＤ１を処理部６に出力する。

記憶部５は、一例として半導体メモリやハードディスク装置を用いて構成されて、処理部６のための動作プログラムなどを記憶する。

処理部６は、一例としてＣＰＵを用いて構成され、上記した周波数特性の測定を測定部４に対して実行させる測定処理を実行する。また、処理部６は、検査部として機能し、測定部４から出力される特性データＤ１に基づいて各コンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する検査処理を実行する。この場合、処理部６は、この検査処理において、周波数特性における後述する転換点Ｐｔ１〜Ｐｔ３の有無を特定する特定処理を実行し、特定処理の結果に基づいて各コンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。また、処理部６は、検査処理の結果を表示部７に表示させる表示処理を実行する。表示部７は、例えば、液晶表示器で構成されて、処理部６の制御に従って検査処理の結果を表示する。

次に、回路Ｃ１についてのインピーダンスの周波数特性（測定用信号Ｓ１の周波数の変化に伴うインピーダンスの変化）について、具体的に説明する。

図２，３に示すように、複数（本例では３個）のコンデンサ２１ａ〜２１ｃが各導体パターン１１，１２間に実装されている回路Ｃ１は、図４に示す等価回路として表される。なお、この等価回路において、Ｌ１〜Ｌ３は、各導体パターン１１，１２、および各コンデンサ２１ａ〜２１ｃと各導体パターン１１，１２とを接続する各ビア１４のインダクタンス（コンデンサに等価的に接続されたインダクタンス成分）を表している（以下、これらのインダクタンスＬ１〜Ｌ３を区別しないときには「インダクタンスＬ」ともいう）。

ここで、この回路Ｃ１のように、複数のコンデンサ２１ａ〜２１ｃが並列接続されているときには、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃと各コンデンサ２１ａ〜２１ｃに接続されたインダクタンス成分（上記の等価回路におけるインダクタンスＬ１〜Ｌ３）とによってコンデンサ２１ａ〜２１ｃと同数（この例では、３つ）の共振回路が構成される。また、コンデンサの容量やインダクタンスＬの値が異なるときには各共振回路の共振周波数ｆｓ（ｆｓ１〜ｆｓ３）が異なる（図５参照）。

また、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃの静電容量が同一の場合にも、各測定点Ｐ１，Ｐ２から各コンデンサ２１ａ〜２１ｃまでの導体パターン１１，１２の長さが相違して、インダクタンスＬが相違するため、これに起因して、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃと各インダクタンス成分とによって構成される各共振回路の共振周波数ｆｓが異なることとなる。

共振周波数ｆｓが互いに異なる複数の共振回路を有する上記の回路Ｃ１に対して周波数を変化させつつ測定用信号Ｓ１としての交流信号を供給し、測定用信号Ｓ１の供給に伴って発生する検出信号Ｓ２に基づいてインピーダンス（物理量の一例）を測定した場合、そのインピーダンスの周波数特性（測定用信号Ｓ１の周波数の変化に伴うインピーダンスの変化）には、各共振回路の各共振周波数ｆｓに近い周波数においてインピーダンスが急激に（予め決められた上昇率以上の上昇率で）上昇に転じる転換点Ｐｔ１〜Ｐｔ３（図５参照：以下、区別しないときには「転換点Ｐｔ」ともいう）が現れる。つまり、インピーダンスの周波数特性には、コンデンサの数（共振回路の数）と同数の転換点Ｐｔが現れる。

図５に示す周波数特性図（同図における実線で示す波形曲線ＣＬ）は、上記の等価回路においてコンデンサ２１ａの静電容量が１μＦ、コンデンサ２１ｂの静電容量が２２０ｎＦ、コンデンサ２１ｃの静電容量が１００ｎＦで、インダクタンスＬ１〜Ｌ３がそれぞれ１２ｎＨ、３ｎＨ、２ｎＨのときに、測定部４によって測定される測定用信号Ｓ１の位相と検出信号Ｓ２の位相とのインピーダンスの周波数特性を表している。

図５の周波数特性図から明らかなように、コンデンサ２１ａ〜２１ｃが正しく実装されている回路Ｃ１（図４の等価回路）についてのインピーダンスの周波数特性には、コンデンサ２１ａ〜２１ｃの数と同数（この例では、３つ）の転換点Ｐｔ１〜Ｐｔ３が各共振周波数ｆｓ１〜ｆｓ３に近い周波数（具体的には、各共振周波数ｆｓ１〜ｆｓ３よりもそれぞれやや低い周波数）において現れている。なお、本例のように各コンデンサ２１ａ〜２１ｃの静電容量が互いに相違する場合には、原則として、静電容量の小さなコンデンサ２１ほど対応する共振周波数ｆｓが高くなる。

また、上記した上昇率をＲ１、測定用信号Ｓ１の周波数をｆｍ（Ｈｚ）、インピーダンスをＺ（Ω）とすると、上昇率Ｒ２は、一例として、次の式（１）で規定することができる。
Ｒ１＝α×Δ（ｌｏｇ_１０Ｚ）／Δ（ｌｏｇ_１０ｆｍ）・・・・式（１）
（αは係数であって、図５の例では３．２９、図６の例では４．４５：Δは上昇分を示す符号）
この場合、この検査装置１および検査方法では、一例として、この上昇率Ｒ１が１．７３（ｔａｎ６０°）以上のとき、つまり、図５に示すように、周波数を「ｌｏｇ_１０」（常用対数）で示す座標軸（Ｘ軸）とインピーダンスを「ｌｏｇ_１０」（常用対数）で示す座標軸（Ｙ軸）とによって規定されるＸＹ平面に周波数の変化に伴うインピーダンスの変化を示す波形曲線ＣＬを描いたときに、波形曲線ＣＬにおける接線の傾きが６０°以上となる波形曲線ＣＬ上の点を転換点Ｐｔとしている。

また、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃのいずれかが非実装状態のときのインピーダンスの周波数特性には、実装状態のコンデンサ２１に対応する転換点Ｐｔのみが現れ、非実装状態のコンデンサ２１に対応する転換点Ｐｔは現れない。このため、インピーダンスの周波数特性における転換点Ｐｔを特定し、特定した転換点Ｐｔの数（以下「特定数」ともいう）と実装されるべきコンデンサ２１の数（以下「規定数」ともいう）とを比較することで、各コンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査することができる。具体的には、特定数と規定数とが同数のときには、各コンデンサ２１が実装状態であると判別し、特定数数が規定数よりも少ないときには、その差分値の数と同じ数のコンデンサ２１が非実装状態であると判別する。

ここで、上記したように、コンデンサ２１の静電容量が小さいほど共振周波数ｆｓが高くなるため、回路Ｃ１の構成によっては、転換点Ｐｔが現れる周波数（共振周波数ｆｓに近い周波数）が測定部４によるインピーダンス（物理量）の測定が可能な周波数範囲（以下、「測定可能周波数範囲Ａ」ともいう：図５参照）を超えることがあり、このような回路Ｃ１については、転換点Ｐｔの数を特定して規定数と比較する上記の方法での検査処理が困難となる。この場合、共振周波数ｆｓは、インダクタンスＬが大きいほど低くなる。

一方、発明者は、基板１３の近傍に強磁性体を近づけたときに、インダクタンスＬが増加するという特性を見いだしている。この検査装置１では、この特性を利用して、測定部４の測定可能周波数範囲Ａ内に各共振周波数ｆｓが収まるように、各共振周波数ｆｓを変更することが可能となっている。具体的には、実装されるべき各コンデンサ２１が正しく実装されている良品の基板１３を対象として測定した周波数特性に基づいて処理部６が特定処理を実行した際に、転換点Ｐｔの特定数が規定数よりも少なかったときや、転換点Ｐｔが特定されなかったとき（特定数が０のとき）には、共振周波数ｆｓが測定部４の測定可能周波数範囲Ａを超えている可能性がある。

このようなときには、図１に示すように、載置台３の載置面に強磁性体２を載置（配置）して、その強磁性体２の上に基板１３を載置してインピーダンスの測定を行う。つまり、強磁性体２を基板１３に近接して配置した状態で物理量を測定する。このように、強磁性体２を基板１３に近接して配置した状態で物理量としてのインピーダンスを測定することで、各共振周波数ｆｓが低くなり、図６に実線で示すように、測定部４の測定可能周波数範囲Ａ内に各共振周波数ｆｓを収めさせることが可能となる。

次に、３つのコンデンサ２１ａ〜２１ｃが実装されるべき回路Ｃ１（図２参照）における各コンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかを、検査装置１を用いて検査する検査方法について、図面を参照して説明する。

なお、回路Ｃ１を構成する導体パターン１１，１２、ビア１４および各コンデンサ２１ａ〜２１ｃは、上記したように、図４に示す等価回路で表され、また、同図に示される各コンデンサ２１ａ〜２１ｃの静電容量はそれぞれ１μＦ、２２０ｎＦ、１００ｎＦであり、各インダクタンスＬ１〜Ｌ３はそれぞれ１２ｎＨ、３ｎＨ、２ｎＨであるものとする。

まず、検査装置１を用いて、３つのコンデンサ２１ａ〜２１ｃが正しく実装されている良品の基板１３における回路Ｃ１を対象として予備試験を行う。この予備試験では、載置台３の載置面に基板１３を載置して、固定具３ａで基板１３を固定する。次いで、図外の操作部を操作して、検査装置１に対して処理の開始を指示する。これに応じて、処理部６が、測定処理を実行する。この測定処理では、処理部６は、測定部４に対して周波数特性を測定させる。この場合、測定部４は、プローブ８ａ，８ｂを介して入出力される測定用信号Ｓ１および検出信号Ｓ２に基づき、回路Ｃ１についてのインピーダンスを測定用信号Ｓ１の周波数毎に測定し、測定した周波数特性を示す特性データＤ１を処理部６に出力する。

続いて、処理部６は、検査処理を実行する。この検査処理では、処理部６は、測定部４から出力された特性データＤ１によって特定されるインピーダンスの周波数特性に基づき、回路Ｃ１において、コンデンサ２１ａ〜２１ｃが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。具体的には、処理部６は、周波数の上昇に伴ってインピーダンスが予め決められた上昇率以上の上昇率で急激に上昇に転じる転換点Ｐｔの有無を特定する特定処理を実行する。より具体的には、処理部６は、上記式（１）で規定される上昇率Ｒ１が１．７３以上となる点、つまり、波形曲線ＣＬにおける接線の傾きが６０°以上となる波形曲線ＣＬ上の点を検索し、そのような点を検出したときには、その点を転換点Ｐｔとして特定する。

次いで、処理部６は、検査処理を実行して、特定した転換点Ｐｔの数（特定数）と実装されるべきコンデンサ２１ａ〜２１ｃの数（規定数：この例では３）とを比較する。この場合、図５に示すように、３つの転換点Ｐｔを特定したとき、つまり、特定数と規定数とが数と規定数とが同数のときには、処理部６は、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃが実装状態であると判別する。続いて、処理部６は、表示処理を実行して、上記の検査結果（判別結果）を表示部７に表示させる。

ここで、例えば、測定部４の測定可能周波数範囲Ａが１００ｋＨｚ〜９．５ＭＨｚであるとすると、図５に示す転換点Ｐｔ３に対応する周波数が９．５ＭＨｚを超えているため、この転換点Ｐｔ３におけるインピーダンスを測定部４が測定するのが困難となる。この結果、特定処理において処理部６が転換点Ｐｔ３を特定することができずに、特定数が「２」となるため、３つのコンデンサ２１ａ〜２１ｃが正しく実装されているにも拘わらず、各コンデンサ２１ａ〜２１ｃのうちの１つが非実装状態であると判別される可能性がある。

このようなときには、載置台３の載置面に強磁性体２を載置して、その強磁性体２の上に基板１３を載置して、その状態で、処理部６に対して、上記した測定処理、特定処理および検査処理を再度実行させる。この場合、強磁性体２の上に基板１３を載置した（強磁性体２を基板１３に近接して配置した）ことにより、インダクタンスＬが増加し、これに伴って各共振周波数ｆｓが低下する。この結果、図６に示すように、各共振周波数ｆｓが測定可能周波数範囲Ａ内に収まる。このため、処理部６は、特定処理において３つの転換点Ｐｔ１〜Ｐｔ３を特定し、検査処理において各コンデンサ２１ａ〜２１ｃが実装状態であると判別する。以上により、予備試験が終了する。

次いで、検査対象の基板１３における回路Ｃ１についての測定処理、特定処理および検査処理を実行させる。この場合、上記した予備試験と同様にして、強磁性体２の上に基板１３を載置する（強磁性体２を基板１３に近接して配置する）。この状態で測定処理を実行させることで、検査対象の回路Ｃ１における各共振周波数ｆｓが測定可能周波数範囲Ａ内に収まるため、特定処理において全ての転換点Ｐｔ１〜Ｐｔ３の有無が正確に特定される結果、検査処理において各コンデンサ２１ａ〜２１ｃの実装状態および非実装状態が正確に検査される。

このように、この検査装置１および検査方法では、強磁性材料によって形成された強磁性体２を基板１３に近接して配置した状態で物理量（上記の例では、インピーダンス）を測定して、その物理量に基づいて検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。この場合、強磁性体２を基板１３に近接して配置することで、基板１３におけるインダクタンスＬ（上記の例では、回路Ｃ１におけるインダクタンス成分）が増加する。このため、この検査装置１および検査方法によれば、強磁性体２を基板１３に近接して配置していない状態では測定対象の物理量のパラメータ（上記の例では、転換点Ｐｔにおける周波数）が測定部４の測定可能範囲（上記の例では、測定可能周波数範囲Ａ）を外れて、その物理量の測定が困難な場合においても、強磁性体２を基板１３に近接して配置することで、そのインダクタンスＬの増加によってそのパラメータを測定可能範囲に収める（上記の例では、パラメータとしての転換点Ｐｔにおける周波数を低下させる）ことができる。したがって、この検査装置１および検査方法によれば、測定した物理量に基づく検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

また、この検査装置１および検査方法では、測定した周波数毎のインピーダンスの測定値に基づいてコンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。この場合、強磁性体２を基板１３に近接して配置することで、基板１３におけるインダクタンスＬが増加して転換点Ｐｔにおける周波数が低下する。このため、この検査装置１および検査方法によれば、強磁性体２を基板１３に近接して配置していない状態では転換点Ｐｔにおける周波数が測定部４の測定可能周波数範囲Ａを外れて、その周波数におけるインピーダンスの測定が困難な場合においても、強磁性体２を基板１３に近接して配置することで、転換点Ｐｔにおける周波数を低下させてその周波数におけるインピーダンスを確実に測定することができる。したがって、この検査装置１および検査方法によれば、インピーダンスの測定値に基づくコンデンサ２１が実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

また、この検査装置１および検査方法によれば、板状またはシート状に形成された強磁性体２を用いることにより、強磁性体２を基板１３に近接して配置する際の取り扱いが容易なため、検査作業の効率を十分に向上させることができる。

次に、検査装置および検査方法の実施例（第２の実施例）としての検査装置１０１およびその検査装置１０１を用いた検査方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記した検査装置１および検査方法（第１の実施例）と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

この検査装置１０１および検査方法では、図７に示す基板１１３（部品搭載済基板の他の一例）における一対の導体パターン１１１，１１２に接続されるべき部品であるコイル（インダクタ）１２１（検査対象に相当する）の実装状態（コイル１２１が実装状態であるか非実装状態であるか）を検査する。また、この検査装置１０１では、測定部１０４は、図７に示すように、各導体パターン１１１，１１２上に１つずつ規定された一対の測定点Ｐ１０１，Ｐ１０２に接続される一対のプローブ８ａ，８ｂを介して、測定用信号Ｓ１（この例では、交流電圧）を供給すると共に、これに伴って各導体パターン１１１，１１２間に発生する検出信号Ｓ２（この例では、交流電圧）をプローブ８ａ，８ｂを介して検出する。また、測定部１０４は、測定用信号Ｓ１および検出信号Ｓ２に基づいてコイル１２１のインダクタンス（具体的には、測定点Ｐ１０１，Ｐ１０２間のインダクタンス）を測定する。また、測定部１０４は、測定したインダクタンスを示す測定データＤ２を処理部６に出力する。

また、この検査装置１０１では、処理部１０６が、上記したインダクタンスの測定を測定部１０４に対して実行させる測定処理を実行する。また、処理部１０６は、測定部１０４から出力される測定データＤ２に基づいてコイル１２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する検査処理を実行する。この場合、処理部１０６は、この検査処理において、測定データＤ２によって特定されるインダクタンスの測定値と予め規定された基準値とを比較してコイル１２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。また、処理部１０６は、検査処理の結果を表示部７に表示させる表示処理を実行する。

次に、この検査装置１０１を用いて、図７に示す基板１１３における回路Ｃ２にコイル１２１が実装されているか否かを検査する検査方法について説明する。

ここで、コイル１２１のインダクタンスが小さければ小さいほど、測定部１０４の測定精度に起因する測定誤差が生じ易いため、低インダクタンスのコイル１２１が実装されるべき回路Ｃ２を有する基板１１３が検査対象のときには、この測定誤差に起因して、検査結果が不正確となるおそれがある。

このため、このような基板１１３を検査する際には、載置台３の載置面に強磁性体２を載置して、その強磁性体２の上に基板１１３を載置して、その状態で、処理部１０６に対して処理の開始を指示する。これに応じて、処理部１０６が、測定処理を実行して、測定部１０４に対してインダクタンスを測定させる。この場合、強磁性体２の上に基板１１３を載置する（強磁性体２を基板１１３に近接して配置する）ことによってインダクタンスが増加する。このため、測定部１０４の測定精度に起因する測定誤差を少なく抑えることが可能となる。

続いて、処理部１０６は、検査処理を実行する。この検査処理では、処理部１０６は、測定部１０４によって出力された測定データＤ２によって特定したインダクタンスの値（測定部１０４によって測定されたインダクタンスの測定値）と予め規定された基準値とを比較して、回路Ｃ２においてコイル１２１が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する。具体的には、処理部１０６は、特定したインダクタンス（測定値）が基準値以上のときには、コイル１２１が実装状態であると判別する。この場合、一例として、実装されるべきコイル１２１が正しく実装されている良品の基板１１３を強磁性体２の上に載置して複数回測定したインダクタンスの値の平均値よりやや小さい値が基準値として規定されている。次いで、処理部１０６は、表示処理を実行して、検査結果（判別結果）を表示部７に表示させる。

この場合、上記したように、強磁性体２を基板１１３に近接して配置することによってインダクタンスが増加する。このため、この検査装置１０１および検査方法によれば、強磁性体２を基板１１３に近接して配置していない状態ではインダクタンスが小さいために測定誤差が生じ易い場合においても、強磁性体２を基板１１３に近接して配置することでインダクタンスを増加させて測定誤差を少なく抑えることができる。したがって、この検査装置１０１および検査方法によれば、インダクタンスの測定値に基づくコイル１２１が実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

なお、検査装置１および検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、板状に形成した強磁性体２を用いる構成および方法について上記したが、シート状に形成した強磁性体を用いる構成および方法を採用することもできる。また、ブロック状、皿状、箱状などの各種の形状に形成した強磁性体を用いる構成および方法を採用することができる。

また、鉄−ニッケル合金やフェライトで形成された強磁性体２を用いる構成および方法について上記したが、他の強磁性体を用いる構成および方法を採用することもできる。具体的には、強磁性を示す鉄、コバルト、ニッケルおよびガドリニウム、並びにこれらの物質を含む混合物（合金）を強磁性材料として、板状、シート状、および他の各種の形状に形成した強磁性体を用いる構成および方法を採用することができる。

また、上記した第１の実施例では、測定したインピーダンスの変化（インピーダンスの周波数特性）に基づいて検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する例について上記したが、測定用信号Ｓ１の位相と検出信号Ｓ２の位相との位相差（物理量の他の一例）を測定用信号Ｓ１の周波数毎に測定し、周波数の変化に伴う位相差の変化（位相差の周波数特性）に基づいて検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する構成および方法を採用することもできる。この構成および方法においても、強磁性体２を基板１３に近接して配置することで、基板１３におけるインダクタンスＬが増加して、転換点Ｐｔにおける周波数を低下させることができる。このため、この構成および方法においても、転換点Ｐｔの周波数における位相差を確実に測定することができる結果、検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかの検査を確実に行うことができる。

１検査装置
２強磁性体
４測定部
６処理部
２１ａ〜２１ｃコンデンサ
１３，１１３基板
１２１コイル
Ｓ１測定用信号
Ｓ２検出信号

Claims

部品搭載済基板の一面に設けられている測定点に接続したプローブを介して当該部品搭載済基板の検査対象に対して第１信号を供給したときに当該プローブを介して検出される第２信号に基づいて物理量を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記物理量に基づいて前記部品搭載済基板を検査する検査部とを備えた検査装置であって、
強磁性材料によって形成された強磁性体を備え、
前記強磁性体は、前記部品搭載済基板における前記一面の裏面に配置され、
前記測定部は、前記強磁性体が前記裏面に配置されている状態で前記物理量を測定し、
前記検査部は、前記測定された物理量に基づいて前記検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する検査装置。
前記測定部は、前記第１信号としての交流信号の供給に伴って検出される前記第２信号に基づいて前記物理量としてのインピーダンスを当該交流信号の周波数毎に測定し、
前記検査部は、前記測定部によって測定された前記周波数毎の前記インピーダンスの測定値に基づいて前記検査対象としてのコンデンサが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する請求項１記載の検査装置。
前記測定部は、前記第１信号としての交流信号の供給に伴って検出される前記第２信号に基づいて前記物理量としてのインダクタンスを測定し、
前記検査部は、前記測定部によって測定された前記インダクタンスの測定値に基づいて前記検査対象としてのインダクタが実装状態であるか非実装状態であるかを検査する請求項１記載の検査装置。
前記強磁性体は、板状またはシート状に形成されている請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
部品搭載済基板の一面に設けられている測定点に接続したプローブを介して当該部品搭載済基板の検査対象に対して第１信号を供給したときに当該プローブを介して検出される第２信号に基づいて物理量を測定し、当該測定した物理量に基づいて前記部品搭載済基板を検査する検査方法であって、
強磁性材料によって形成された強磁性体を前記部品搭載済基板における前記一面の裏面に配置した状態で前記物理量を測定し、当該測定した物理量に基づいて前記検査対象が実装状態であるか非実装状態であるかを検査する検査方法。