JP6095735B2 - プリント基板検査装置及び検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板の導体パターンの電気的状態を検査する装置及びその検査方法に関する。

プリント基板の導体パターンの断線等の電気的状態を検査する場合、一般には、導体パターンの両端に検査プローブを接触させて導通検査するが、導体パターンの端末の一方が絶縁膜で覆われている場合や、タッチパネル等に形成されている場合など、導体パターンに検査プローブを直接接触することができない場合がある。そのような場合、特許文献１及び特許文献２に開示されるように、検査プローブを導体パターンに非接触状態として検査することが行われる。

特許文献１には、フレキシブルプリント基板等に適用される基板検査において、導体パターンの一方の検査対象電極群に対して個々にプローブを接触させ、その導体パターンの他方の検査対象電極郡に非接触センサを近接して配置し、その非接触センサによって検査対象電極に対して微弱な電磁界（又は電磁波）を捕捉して、各導体パターンの断線等の良否を判定することが開示されている。
特許文献２には、プリント基板上の複数の導体パターンのそれぞれにプローブを電気的に接続し、検査信号を検出するセンサを複数の導体パターンに対して非接触で静電容量結合し、プローブに急激な変化を有する電気信号を順次入力して、センサに流れる過渡電流の最大値により導体パターンの導通状態を判定することが開示されている。

特許第２９９４２５９号公報 特許第３３６１３１１号公報

しかしながら、いずれの特許文献記載の方法においても、電気信号を検出するプローブが導体パターンに対して非接触で配置されていて、直接導体パターンに接触していないため、信号が確実に検出できない可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、電気信号を検出するプローブを導体パターンに対して直接接触させた状態として、信号を確実に検出でき、正確な検査ができるプリント基板検査装置及び検査方法を提供する。

本発明のプリント基板検査装置は、プリント基板に形成された導体パターンに対して電気信号を印加し、導体パターンの良否を検査するプリント基板の電気検査装置において、前記導体パターンの一端に接触される第１プローブと、前記導体パターンの他端に絶縁体を介して配置される第２プローブと、定電流源と、前記定電流源に前記第１プローブを接続するための第１接続装置と、前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態を変化させるための第２接続装置と、前記定電流源の基準電位に対する前記第１プローブの電位を計測するための計測回路とを備える。

そして、本発明のプリント基板検査方法は、導体パターンの一端に直接第１プローブを接触させ、前記導体パターンの他端に絶縁体を介して第２プローブを配置し、時刻Ｔ１に、前記第１プローブに定電流源から電流を流すことを開始し、時刻Ｔ１から所定の時間ｔ１２経過した時刻Ｔ２に、前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態を変化させ、その変化時の前記定電流源の基準電位に対する前記第１プローブの電位の計測結果から前記導体パターンの良否を判定する。
このプリント基板検査方法において、前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態が変化した時に、所定の単位時間ｔｕ当たりの前記導体パターンの一端の電位変位量が変化した場合に、導体パターンが良品であると判定するものとすることができる。

本発明においては、第１プローブは導体パターンの一端に接触させ、第２プローブは導体パターンの他端に絶縁体を介して配置し、その第２プローブ側の電気的接続状態を変化させて、第１プローブの電位を計測する。つまり、導体パターンに接触状態の第１プローブの電気信号を検出するので、その電気信号を確実に検出でき、正確な基板検査を実施することができる。
この場合、プリント基板の導体パターンの他端に配置される絶縁体は、導体パターンの他端がプリント基板の表面に露出している場合は、適宜に用意したものを導体パターンの他端上に配置するが、導体パターンの他端が絶縁膜で覆われている場合は、その絶縁膜を絶縁体とすることができ、その絶縁膜に第２プローブを配置してもよい。
また、第２接続装置は、定電流源の基準電位に対して第２プローブを接続又は遮断することにより、第２プローブの接続状態を変化させるものとすることができる。
また、第１プローブと第２プロ―ブとはともにプリント基板の一方の面側に配置される場合と、相互にプリント基板の反対面に配置される場合とがある。

本発明のプリント基板検査装置において、前記第２プローブと前記第２接続装置との間、または前記第２プローブと前記定電流源の基準電位との間のいずれか、または両方に、所定の静電容量を持つキャパシタが接続されているとよい。
キャパシタの存在により、第１プローブ側の電位変位量を大きくすることができ、より正確な検査を実施することができる。

本発明のプリント基板検査装置において、前記第１プローブを前記第１接続装置を介して前記定電流源の基準電位に接続するための第３接続装置を有する構成としてもよい。
本発明のプリント基板検査方法においては、前記時刻Ｔ１から所定の時間ｔ３１前の時刻Ｔ３に前記第１プローブを前記定電流源の基準電位に接続し、前記時刻Ｔ１から所定の時間ｔ１４経過し前記時刻Ｔ２より前の時刻Ｔ４に前記第１プローブと前記基準電位とを遮断状態とするものとしてもよい。
電位の計測に先だって第１プローブを基準電位に接続して、配線部等に帯電している電荷を放電することにより、帯電の影響をなくすことができるとともに、定電流源からの電流を短時間で安定させて、正確な検査を速く実施することができる。

本発明のプリント基板検査装置において、前記プリント基板の前記導体パターンに対して絶縁板を介して接触される導体板が前記定電流源の基準電位に接続されている構成としてもよい。
導体パターンに対する第１プローブの接触状態の良否も検査することができ、第１プローブを導体パターンに確実に接触させた状態で正確な検査を実施することができる。
この場合、絶縁板は、プリント基板とは別に用意したものを用いることができるが、プリント基板の表面で絶縁膜に覆われた部分があれば、この絶縁膜を絶縁板として、その上に導体板を接触するようにしてもよい。

本発明によれば、電気信号を検出するプローブを導体パターンに対して直接接触させた状態として検査するので、信号を確実に検出でき、正確な検査することができる。

本発明に係るプリント基板検査装置の第１実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 第１実施形態におけるプリント基板検査方法を示すフローチャートである。 第１実施形態において、導体パターンが良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第１実施形態において、導体パターンが不良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第１実施形態において、導体パターンが良品の場合の他の電気特性図である。 第１実施形態において、導体パターンが不良品の場合の他の電気特性図である。 第１実施形態のプリント基板検査装置に対する第１変形例の概略構成を示すブロック図である。 図８のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 第１実施形態のプリント基板検査装置に対する第２変形例の概略構成を示すブロック図である。 図１０のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 本発明に係るプリント基板検査装置の第２実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１２のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 本発明に係るプリント基板検査装置の第３実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１４のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 本発明に係るプリント基板検査装置の第４実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１６のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 第４実施形態におけるプリント基板検査方法を示すフローチャートである。 第４実施形態において、導体パターンが良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第４実施形態において、導体パターンが不良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第４実施形態において、導体パターンが良品の場合の他の電気特性図である。 第４実施形態において、導体パターンが不良品の場合の他の電気特性図である。 本発明に係るプリント基板検査装置の第５実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図２３のプリント基板検査装置においてプリント基板に対する配線状態を示す側面図である。 第５実施形態におけるプリント基板検査方法を示すフローチャートである。 第５実施形態において、導体パターンが良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第５実施形態において、導体パターンが不良品の場合の第１プローブの電位の時間的変化を示す電気特性図である。 第５実施形態において、導体パターンが良品の場合の他の電気特性図である。 第５実施形態において、導体パターンが不良品の場合の他の電気特性図である。 第５実施形態において、第１プローブが導体パターンに対して接触不良である場合の電気特性図である。 第５実施形態において、第１プローブが導体パターンに対して接触不良である場合の他の電気特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
［プリント基板について］
検査対象となるプリント基板１は、平板状の絶縁層２の表面又は内部に種々の導体パターンＥ１〜Ｅ４が形成されている。絶縁層２は、単層の場合もあるが、複数層からなる場合もある。絶縁層２が複数層からなる場合、導体パターンＥ１〜Ｅ４も多層構造を有し、ビアやスルーホールによって上下層間で接続される。そして、各導体パターンＥ１〜Ｅ４の両端（電極部）が絶縁層２の表面に設けられている。この場合、導体パターンＥ１〜Ｅ４の両端は、プリント基板１の一方の面又は他方の面のいずれかにのみ設けられる場合と、両方の面に分けて設けられる場合とがある。また、導体パターンＥ１〜Ｅ４の少なくとも一端部はプリント基板１の表面に露出している。他端部は、プリント基板１の表面に露出している場合もあるし、絶縁膜によって覆われた状態となっている場合もある。
以下の実施形態の図では、プリント基板１は、絶縁層２の上面に導体パターンＥ１〜Ｅ４が形成され、各導体パターンＥ１〜Ｅ４とも両端部がプリント基板１の絶縁層２の表面に露出しているものとして示されている。

［第１実施形態］
第１実施形態におけるプリント基板検査装置１１は、図１及び図２に示すように、プリント基板１の複数の導体パターンＥ１〜Ｅ４について検査を行うものであり、所定の電流を発生する定電流源１２、プリント基板1上に露出している各導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端部に個々に直接接触される複数の第１プローブＰ１〜Ｐ４及び導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端部に絶縁体１３を介して個々に接触される複数の第２プローブＰ５〜Ｐ８、各第１プローブＰ１〜Ｐ４を定電流源１２にそれぞれ接続するための複数の切換スイッチＡ１〜Ａ４を有する第１接続装置１４及び定電流源１２の基準電位（通常は接地電位）に第２プローブＰ５〜Ｐ８をそれぞれ接続するための複数の切換スイッチＢ１〜Ｂ４を有する第２接続装置１５、定電流源１２の基準電位に対する第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位を計測するための計測回路１６、定電流源１２を制御するための定電流源制御部１７、各接続装置を制御するための接続装置制御部１８、計測回路１６に接続されたＡ／Ｄ変換部１９及び電位計測部２０、これら制御部及び電位計測部を制御するための主制御装置２１及び表示装置２２を有する。主制御装置には、ＣＰＵ、メモリ、検査条件設定部、検査判定部、各部とのデータ通信部が設けられる。

このプリント基板検査装置１１は、第１プローブＰ１〜Ｐ４をプリント基板１の絶縁層２から露出している導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端に直接接触させるとともに、第２プローブＰ５〜Ｐ８を導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端に絶縁体１３を介して配置する。
前述したように導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端部はプリント基板１の表面に露出している場合と絶縁膜によって覆われた状態の場合とがあるが、プリント基板１の表面に露出している場合は、適宜の絶縁体１３を介在させて第２プローブＰ５〜Ｐ８を配置し、導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端部が絶縁膜によって覆われた状態の場合は、その絶縁膜をここでいう絶縁体１３として、この絶縁膜に第２プローブＰ５〜Ｐ８を接触することにより、絶縁体１３を介して配置した状態とする。図示例では、導体パターンＥ１〜Ｅ４の端部に絶縁体１３を介して第２プローブＰ５〜Ｐ８が配置されている。

このように第１プローブＰ１〜Ｐ４及び第２プローブＰ５〜Ｐ８を配置して、第１接続装置１４の切換スイッチＡ１〜Ａ４を接続状態とすることにより、定電流源１２から第１プローブＰ１〜Ｐ４に電流を流した状態とする。これにより、導体パターンＥ１〜Ｅ４を含めた装置の配線部等の持つ静電容量に電気が蓄えられ、その結果、第１プローブＰ１〜Ｐ４に接続状態の計測回路１６で計測される電位（定電流源１２の基準電位に対する第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位）が上昇する。

次いで、第２接続装置１５の切換スイッチＢ１〜Ｂ４を作動する。導体パターンＥ１〜Ｅ４が正常であれば、この第２接続装置１５の作動により、計測回路１６で計測される電位に変化が生じる。導体パターンＥ１〜Ｅ４に断線が生じている場合には、第２接続装置１５を作動しても、計測回路１６で計測される電位に変化が生じない。この電位の変化の有無を検出することにより、導体パターンＥ１〜Ｅ４の良否を識別することができる。
これら切換スイッチＡ１〜Ａ４及び切換スイッチＢ１〜Ｂ４に対する操作（ＯＮ／ＯＦＦ操作）は、各導体パターンＥ１〜Ｅ４の１個ずつに対応する切換スイッチについて順次行い、導体パターンＥ１〜Ｅ４ごとに電位の変化の有無を検出して、良否の識別がなされる。

この検査の詳細を図３のフローチャートにしたがって説明する。以下の説明においては、フローチャートの各ステップに付した符号により、そのステップごとに説明する。なお、以下の説明では、導体パターンＥ１〜Ｅ４、切換スイッチＡ１〜Ａ４、切換スイッチＢ１〜Ｂ４として表記するが、特に断らない限り、導体パターンＥ１〜Ｅ４の１個ずつに対して順次検査するものとする。
Ｓ１：まず、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端に直接第１プローブＰ１〜Ｐ４を接触する。また、第２プローブＰ５〜Ｐ８も導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端に絶縁体１３を介して配置する。
Ｓ２：両プローブＰ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８を配置後、時刻Ｔ１（図４等参照）に、第１接続装置１４を導通状態にして、第１プローブＰ１〜Ｐ４に定電流源１２から電流を流す。これにより、第１プローブＰ１〜Ｐ４が接続されている導体パターンＥ１〜Ｅ４及び第１プローブＰ１〜Ｐ４等の配線部が持つ静電容量に充電が開始され、計測回路１６で計測される電位が上昇する。

Ｓ３：時刻Ｔ１から所定時間ｔ１２経過した時刻Ｔ２に、第２接続装置１５を作動させて、定電流源１２の基準電位に対する第２プローブＰ５〜Ｐ８の接続状態を変化させる。この接続状態を変化させるとは、第２接続装置１５の切換スイッチＢ１〜Ｂ４がＯＦＦの状態であったときには、これをＯＮの状態にする、あるいは切換スイッチＢ１〜Ｂ４がＯＮの状態であったときには、これをＯＦＦの状態とすることである。
Ｓ４：計測回路１６の計測結果から、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の単位時間ｔｕ当たりの電位変位量が変化したか否かを判断し、単位時間ｔｕ当たりの電位変位量が変化したと判断された場合（ＹＥＳの場合）はＳ５に進み、単位時間ｔｕ当たりの電位変位量が変化したと判断されなかった場合（ＮＯの場合）はＳ８に進む。

図４及び図５の電気特性グラフにより説明すると、図４に示すように、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位が上昇している途中の時刻Ｔ２で電位変位量（電気特性グラフの傾き）が変化した場合（図４では電位変位量が小さくなっている）はＳ５に、図５に示すように電位変位量が変化しなかった場合はＳ８に進む。電位変位量が変化するのは、導体パターンＥ１〜Ｅ４の基準電位に対する静電容量が変化するためであり、図４は静電容量が増加した例を示している。
一方、図５は、時刻Ｔ２に第２接続装置１５を作動させても電位変位量に変化が認められなかった場合を示しており、このような場合はＳ８に進む。
なお、第２接続装置１５の作動について、切換スイッチＢ１〜Ｂ４をＯＦＦからＯＮにするか、ＯＮからＯＦＦにするかは、検査対象基板１の特性に応じて選択することができ、電位変位量の変化が大きくなる操作方法を採用すればよい。

Ｓ５：第２接続装置１５を作動させる直前に導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位が定電流源１２の開放電圧Ｖ_０に達していたか否かを判断し、開放電圧Ｖ_０に達していたと判断された場合（ＹＥＳの場合）はＳ６に進み、開放電圧Ｖ_０に達していたと判断されなかった場合（ＮＯの場合）はＳ７に進む。
図４及び図５に示す例では、時刻Ｔ２の時点で電位は開放電圧Ｖ_０までには達していないが、図６及び図７に示す例では、時刻Ｔ２までに電位が開放電位Ｖ_０にまで到達しており、このような場合には、Ｓ６に進む。
Ｓ６：導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位が下降方向に変位したか否かを判断し、下降方向に変位したと判断された場合（ＹＥＳの場合）はＳ７に進み、下降方向に変位したと判断されなかった場合（ＮＯの場合）はＳ８に進む。
図６では、時刻Ｔ２より前に電位が定電流源１２の開放電圧Ｖ_０にまで達しており、第２接続装置１５の作動により電位が瞬間的に下降する（つまり、電位変位量が「０」であったものが、電位が下降する方向に変化する）。この図６に示すように電位が下降すればＳ７に進む。導体パターンＥ１〜Ｅ４の基準電位に対する静電容量が変化すると電位が変化する。図６は静電容量が増加した例を示している。

一方、図７に示すように、第２接続装置１５を作動しても開放電圧Ｖ_０から変化ない場合はＳ８に進む。
Ｓ７：導体パターンＥ１〜Ｅ４が良品と判定される。
Ｓ８：導体パターンＥ１〜Ｅ４が不良品と判定される。
すなわち、第１プローブＰ１〜Ｐ４が直接接触している導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位変位量が、導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端に絶縁体１３を介して配置されている第２プローブＰ５〜Ｐ８側の第２接続装置１５の作動により変化すれば、その導体パターンＥ１〜Ｅ４は良品であり、電位変位量の変化が生じない場合は断線等により不良品であると判断される。
このように、導体パターンＥ１〜Ｅ４に直接接触している第１プローブＰ１〜Ｐ４側で電位計測しているので、電位変位量を確実に検出でき、正確な検査を実施することができる。

［第１実施形態の第１変形例］
図８及び図９は、前述の第１実施形態における第１変形例を示している。第１実施形態では、第１接続装置１４が、複数の第１プローブＰ１〜Ｐ４を定電流源１２にそれぞれ接続するための複数の切換スイッチＡ１〜Ａ４を有し、また、第２接続装置１５も、複数の第２プローブＰ５〜Ｐ８を定電流源１２の基準電位にそれぞれ接続するための複数の切換スイッチＢ１〜Ｂ４を有する構成としたが、この第１変形例のプリント基板検査装置１１Ａでは、第２接続装置１５Ａの切換スイッチを１個とし、その切換スイッチＢ１に複数の第２プローブＰ５〜Ｐ８が並列に接続されている。第１接続装置１４については導体パターンＥ１〜Ｅ４のそれぞれに切換スイッチＡ１〜Ａ４が接続されている。
このプリント基板検査装置１１Ａは、切換スイッチの数を削減したことにより、コスト低減を図ることができる。

［第１実施形態の第２変形例］
図１０及び図１１は、前述の第１実施形態における第２変形例を示している。第１変形例の場合は、第２接続装置１５Ａの切換スイッチを１個としたが、第２変形例のプリント基板検査装置１１Ｂでは、第２接続装置１５は第１実施形態の場合と同様、複数の切換スイッチＢ１〜Ｂ４を備え、第１接続装置１４Ａについて切換スイッチを１個とし、その切換スイッチＡ１に第１プローブＰ１〜Ｐ４が並列に接続されている。
このプリント基板検査装置１１Ｂにおいても、切換スイッチの数を削減したことにより、コスト低減を図ることができる。

なお、以下の第２実施形態以降の実施形態についても、第１実施形態に対する第１、第２の二つの変形例と同様に、第１接続装置１４又は第２接続装置１５のいずれか一方について、１個の切換スイッチに導体パターンＥ１〜Ｅ４を並列に接続し、他方の接続装置について導体パターンＥ１〜Ｅ４ごとの切換スイッチとしてもよい。

［第２実施形態］
図１２及び図１３は第２実施形態のプリント基板検査装置３１を示しており、このプリント基板検査装置３１では、第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間に所定の静電容量を持つキャパシタＣ１〜Ｃ４がそれぞれ設けられている。
この第２実施形態において、その他の構成は第１実施形態と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。また、この第２実施形態のプリント基板検査装置３１によるプリント基板検査方法は図３に示す第１実施形態の場合と同じであり、第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位の時間的な変化状態も、その絶対値等は異なるが、図４〜図７に示す第１実施形態の場合と共通するので、その説明を省略する。以下の各実施形態においても同様に、先行する実施形態と共通部分には同一符号を付して説明を簡略化する。
第１実施形態では、浮遊静電容量を含めた配線部自体が持つ静電容量により、第２接続装置１５の作動時の電位変位が生じていたが、第２実施形態では、第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５との間に、所定の静電容量を持つキャパシタＣ１〜Ｃ４を設けたことにより、第２接続装置１５を作動させたときの静電容量の変化を大きくすることができ、その分、電位変位量を大きくして、より正確な検査を実施することができる。

［第３実施形態］
図１４及び図１５は第３実施形態のプリント基板検査装置４１を示しており、前述の第２実施形態では第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間にキャパシタＣ１〜Ｃ４がそれぞれ設けられていたのに対して、このプリント基板検査装置４１では、第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４と定電流源１２の基準電位との間に所定の静電容量を持つキャパシタＣ５〜Ｃ８がそれぞれ設けられている。このキャパシタＣ５〜Ｃ８を設けた位置が第２実施形態と異なるだけで、他の構成は第２実施形態と同様である。
したがって、この第３実施形態では第２接続装置１５と定電流源１２の基準電位との間に設けたキャパシタＣ５〜Ｃ８により、第２接続装置１５を作動させたときの静電容量の変化を大きくし、電位変位量を大きくして、より正確な検査を実施することができる。
なお、前述の第２実施形態とこの第３実施形態を併せて、第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間、及び第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４と定電流源１２の基準電位との間の両方にそれぞれキャパシタＣ１〜Ｃ４，Ｃ５〜Ｃ８を設けた構成としてもよい。

［第４実施形態］
図１６及び図１７は第４実施形態のプリント基板検査装置５１を示している。このプリント基板検査装置５１は、第１実施形態のプリント基板検査装置１１に対して、第１接続装置１４と定電流源１２の基準電位との間に、切換スイッチＳを有する第３接続装置２３を設けた構成である。その他の構成は第１実施形態の場合と同様である。

図１８は第４実施形態のプリント基板検査装置５１を用いたプリント基板検査方法のフローチャートを示す。このフローチャートにおいて、図３のフローチャートと同じステップには同一符号を付して説明を簡略化し、異なるステップを主に説明する。
また、第１プローブ（導体パターンの一端）の電位の変化については、図１９〜図２２に示しており、これら図１９〜図２２は、第１実施形態の図４〜図７に対応している。
Ｓ１１：時刻Ｔ１からｔ３１前の時刻Ｔ３に、第３接続装置２３を導通状態にする。これにより、第３接続装置２３の切換スイッチＳがＯＮの状態になり、第１接続装置１４等の配線部に電荷が帯電している場合には、その電荷が放出される。
Ｓ１２：時刻Ｔ１から所定時間ｔ１４経過した時刻であって、時刻Ｔ２よりも前の時刻Ｔ４に、第３接続装置２３を遮断状態（切換スイッチＳをＯＦＦ）にする。このＳ１２よりも前のＳ２で第１接続装置１４を導通状態にしているので、このＳ１２では、第３接続装置２３を遮断状態とすることにより、第１プローブＰ１〜Ｐ４側に充電が開始され、図１９〜図２２に示すように、第１プローブＰ１〜Ｐ４側の電位が立ち上がる。

図１９及び図２０は、第２接続装置１５を作動させたときに第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位が上昇している途中の状態となっている場合であり、図１９に示す場合は時刻Ｔ２で電位変位量が変化しているのでＳ５に進み、図２０に示す場合では時刻Ｔ２で電位変位量が変化していないのでＳ８に進む。
図２１及び図２２は第２接続装置１５を作動させる直前に導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位が定電流源１２の開放電圧Ｖ_０に達していた場合であり、図２１に示すように時刻Ｔ２で電位の下降が認められた場合はＳ７に進み、図２２に示すように時刻Ｔ２で電位に変化がない場合はＳ８に進む。

この第４実施形態では、第３接続装置２３を設けたことにより、配線部等における静電容量部分に帯電している場合でも、第３接続装置２３により放電させてから検査を開始することができるので、第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位をより正確に測定することができる。また、第３接続装置２３により第１プローブＰ１〜Ｐ４を基準電位に接続した状態で第１接続装置１４を接続し、その後に第３接続装置２３を遮断しているので、導体パターンＥ１〜Ｅ４に対する定電流源１２からの電流の値を短時間に安定させることができ、より速い検査を実施することができる。

［第４実施形態の変形形態］
図１６及び図１７に示す第４実施形態のプリント基板検査装置５１を基本構成とし、これに、図１２及び図１３に示す第２実施形態のように、第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間にキャパシタＣ１〜Ｃ４をそれぞれ配設してもよい。
また、図１４及び図１５に示す第３実施形態のように、第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４と定電流源１２の基準電位との間にそれぞれキャパシタＣ５〜Ｃ８を配設してもよい。
また、これら両方のキャパシタＣ１〜Ｃ４，Ｃ５〜Ｃ８を配設してもよい。
いずれの場合も、キャパシタＣ１〜Ｃ４又はＣ５〜Ｃ８を設けた分、電位変位量を大きくして、より正確な検査を実施することができる。

［第５実施形態］
図２３及び図２４は第５実施形態のプリント基板検査装置６１を示している。このプリント基板検査装置６１では、プリント基板１の導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端に直接接触させられる第１プローブＰ１〜Ｐ４及び導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端に絶縁体１３を介して配置される第２プローブＰ５〜Ｐ８とは別に、定電流源１２の基準電位に接続された導体板２５を有している。そして、この図２３及び図２４に示す例では、第１プローブＰ１〜Ｐ４及び第２プローブＰ５〜Ｐ８は、いずれもプリント基板１の一方の面側に配置され、導体板２５は、プリント基板１の他方の面の絶縁層２に接触され、定電流源１２の基準電位に接続されている。この場合、導体板２５は、プリント基板１の絶縁層２の全面に接触し得る大きさに形成されているが、少なくとも、検査対象の導体パターンＥ１〜Ｅ４の一部に絶縁層２を介して対向し得る大きさに形成されていればよい。
前述の［プリント基板について］の欄で説明したように導体パターンＥ１〜Ｅ４の両端がプリント基板１の両方の面に分けて設けられる場合、第２プローブＰ５〜Ｐ８は、導体板２５と同じ側で導体板２５を避けた位置に、絶縁層を介して配置される。

このプリント基板検査装置６１により基板検査する場合のフローチャートは図２５に示す通りであるが、検査の最初の準備で、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端に直接第１プローブＰ１〜Ｐ４を接触し、第２プローブＰ５〜Ｐ８も導体パターンＥ１〜Ｅ４の他端に絶縁体１３を介して配置する際に、プリント基板１の絶縁層２の面に導体板２５を配置する（Ｓ１５）以外は、図３のフローチャートのＳ２以降と同じである。
この導体板２５を配置することにより、時刻Ｔ１に第１接続装置１４を導通状態にして、第１プローブＰ１〜Ｐ４に定電流源１２から電流を流すと（Ｓ２）、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導体板２５との間に存在する静電容量に充電され、計測回路１６に検出される電位が上昇する。次いで、時刻Ｔ２に第２接続装置１５を作動させて、定電流源１２の基準電位に対する第２プローブＰ５〜Ｐ８の接続状態を変化させる。

図２６は、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導電板２５との間の静電容量に比べて配線部の静電容量が極端に小さい場合に、第２接続装置１５を作動させたときの第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位の変化を示しており、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導体板２５との間の静電容量に対して、導体パターンＥ１〜Ｅ４を含めた配線部の静電容量の接続状態が変化することにより、導体パターンＥ１〜Ｅ４が良品であれば、見かけ上の静電容量の変化に伴って単位時間ｔｕ当たりの電位変位量が減少する。導体パターンＥ１〜Ｅ４の基準電位に対する静電容量が変化すると電位変位量が変化する。図２６は静電容量が増加した例を示している。
導体パターンＥ１〜Ｅ４が不良品の場合は、図２７に示すように、第２接続装置１５を作動させても、電位変位量に変化がなく、第２接続装置１５を作動させる前の状態を維持する。

これに対して、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導電板２５との間の静電容量より配線部の静電容量が大きい場合や、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導電板２５との間の静電容量と配線部の静電容量との間にあまり差がない場合は、図２８に示すように、第２接続装置１５を作動させることによって、導体パターンＥ１〜Ｅ４が良品であれば、第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位が若干下降した後、接続前の電位変位量より小さい電位変位量にて電位が上昇する。導体パターンＥ１〜Ｅ４の基準電位に対する静電容量が変化すると電位が変化する。図２８は静電容量が増加した例を示している。
導体パターンＥ１〜Ｅ４が不良品の場合は、図２９に示すように、第２接続装置１５を作動させても、電位変位量に変化がなく、第２接続装置１５を作動させる前の状態を維持する。
この導体パターンＥ１〜Ｅ４と導電板２５との間の静電容量より配線部の静電容量が大きい場合や、導体パターンＥ１〜Ｅ４と導電板２５との間の静電容量と配線部の静電容量との間にあまり差がない場合は、第２接続装置１５を作動させる前の時間ｔｕ当たりの電位変位量が小さく、したがって、第１プローブＰ１〜Ｐ４の電位が開放電圧Ｖ_０に達するまでに時間がかかるため、時刻Ｔ２より前に電位が定電流源１２の開放電圧Ｖ_０にまで達した場合を例示しなかったが、時刻Ｔ２より前に電位が定電流源１２の開放電圧Ｖ_０にまで達した場合は、第１実施形態等の場合と同様、導体パターンＥ１〜Ｅ４が良品の場合は開放電圧Ｖ_０から下降するように変化し、開放電圧Ｖ_０から変化しない場合は導体パターンＥ１〜Ｅ４が不良品である。

［第５実施形態の変形形態］
図２３及び図２４に示す第５実施形態の場合も、これらの図に示すプリント基板検査装置６１を基本構成とし、これに、図１２及び図１３に示す第２実施形態のように、第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間にキャパシタＣ１〜Ｃ４をそれぞれ配設してもよい。
また、図１４及び図１５に示す第３実施形態のように、第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４と定電流源１２の基準電位との間にそれぞれキャパシタＣ５〜Ｃ８を配設してもよい。
また、これら両方のキャパシタＣ１〜Ｃ４，Ｃ５〜Ｃ８を配設してもよい。
いずれの場合も、キャパシタＣ１〜Ｃ４又はＣ５〜Ｃ８を設けた分、電位変位量を大きくして、より正確な検査を実施することができる。

さらに、図１６及び図１７に示す第４実施形態のように、第１接続装置１４と定電流源１２の基準電位との間に、切換スイッチＳを有する第３接続装置２３を設けてもよい。
第３接続装置２３を設けることにより、導体パターンＥ１〜Ｅ４等の静電容量部分に帯電している場合でも、第３接続装置２３により放電させてから検査を開始することができるので、電位をより正確に測定することができ、また、導体パターンＥ１〜Ｅ４に対する定電流源１２からの電流の値を短時間に安定させることができ、より速い検査を実施することができるとともに、より正確な検査を実施することができる。

ところで、第５実施形態及びその変形形態においては、第１プローブＰ１〜Ｐ４が導体パターンＥ１〜Ｅ４に確実に接触しているか否かをも検出することができる。
図３０は、図２３及び図２４に示す第５実施形態、その第２プローブＰ５〜Ｐ８と第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４との間にキャパシタＣ１〜Ｃ４をそれぞれ配設した場合、あるいは第２接続装置１５の各切換スイッチＢ１〜Ｂ４と定電流源１２の基準電位との間にそれぞれキャパシタＣ５〜Ｃ８を配設した場合のいずれかの装置においては、第１プローブＰ１〜Ｐ４が導体パターンＥ１〜Ｅ４に接触不良の場合、第１プローブＰ１〜Ｐ４と導体パターンＥ１〜Ｅ４間の静電容量により、みかけ上の全体静電容量が小さくなるので、時刻Ｔ１で電位が急激に立ち上がり、瞬時に開放電圧Ｖ_０にまで到達する。この電位の立ち上がり状態を検出することにより、第１プローブＰ１〜Ｐ４の接触状態を検出することができる。

図３１は、第５実施形態に第３接続装置２３を組み込んだ装置の場合を示しており、第３接続装置２３を遮断して第１プローブＰ１〜Ｐ４に電流を流すと（時刻Ｔ４）、第１プローブＰ１〜Ｐ４が接触不良の場合は図３０と同様に電位が急激に立ち上がるので、その立ち上がり状態を検出して第１プローブＰ１〜Ｐ４の接触状態を検出することができる。
この電位の立ち上がり状態から第１プローブＰ１〜Ｐ４の接触不良を検出したら、再度、第１プローブＰ１〜Ｐ４の接触位置、姿勢等を調整すればよい。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
所定時間ｔ１２、ｔ３１、ｔ１４、ｔｕについては、プリント基板の電気特性に合わせた最適な時間を設定することができ、その調整により、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位変位量の変化をより速く確実に検出でき、速く正確な基板検査を実施することができる。
また、キャパシタＣ１〜Ｃ４，Ｃ５〜Ｃ８の静電容量についても、プリント基板の電気特性に合わせた最適な値を設定することにより、導体パターンＥ１〜Ｅ４の一端の電位変位量の変化をより速く確実に検出でき、速く正確な基板検査を実施することができる。

１…プリント基板、２…絶縁層、Ｅ１〜Ｅ４…導体パターン、１１…プリント基板検査装置、１２…定電流源、１３…絶縁体、１４，１４Ａ…第１接続装置、１５，１５Ａ…第２接続装置、１６…計測回路、１７…定電流源制御部、１８…接続装置制御部、１９…Ａ／Ｄ変換部、２０…電位計測部、２１…主制御装置、２２…表示装置、２３…第３接続装置、２５…導体板、Ｐ１〜Ｐ４…第１プローブ、Ｐ５〜Ｐ８…第２プローブ、Ａ１〜Ａ４…切換スイッチ、Ｂ１〜Ｂ４…切換スイッチ、Ｃ１〜Ｃ４…キャパシタ、Ｃ５〜Ｃ８…キャパシタ、Ｓ…切換スイッチ、３１，４１，５１，６１…プリント基板検査装置

Claims (7)

1. プリント基板に形成された導体パターンに対して電気信号を印加し、導体パターンの良否を検査するプリント基板の電気検査装置において、前記導体パターンの一端に接触される第１プローブと、前記導体パターンの他端に絶縁体を介して配置される第２プローブと、定電流源と、前記定電流源に前記第１プローブを接続するための第１接続装置と、前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態を変化させるための第２接続装置と、前記定電流源の基準電位に対する前記第１プローブの電位を計測するための計測回路とを備えることを特徴とするプリント基板検査装置。
2. 前記第２プローブと前記第２接続装置との間、または前記第２プローブと前記定電流源の基準電位との間のいずれか、または両方に、所定の静電容量を持つキャパシタが接続されていることを特徴とする請求項１記載のプリント基板検査装置。
3. 前記第１プローブを前記第１接続装置を介して前記定電流源の基準電位に接続するための第３接続装置を有することを特徴とする請求項１又は２記載のプリント基板検査装置。
4. 前記プリント基板の前記導体パターンに対して絶縁体を介して接触される導体板が前記定電流源の基準電位に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のプリント基板検査装置。
5. 導体パターンの一端に直接第１プローブを接触させ、前記導体パターンの他端に絶縁体を介して第２プローブを配置し、時刻Ｔ１に、前記第１プローブに定電流源から電流を流すことを開始し、時刻Ｔ１から所定の時間ｔ１２経過した時刻Ｔ２に、前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態を変化させ、その変化時の前記定電流源の基準電位に対する前記第１プローブの電位の計測結果から前記導体パターンの良否を判定することを特徴とするプリント基板検査方法。
6. 前記定電流源の基準電位に対する前記第２プローブの電気的接続状態が変化した時に、所定の単位時間ｔｕ当たりの前記導体パターンの一端の電位変位量が変化した場合に、導体パターンが良品であると判定することを特徴とする請求項５記載のプリント基板検査方法。
7. 前記時刻Ｔ１から所定の時間ｔ３１前の時刻Ｔ３に前記第１プローブを前記定電流源の基準電位に接続し、前記時刻Ｔ１から所定の時間ｔ１４経過し前記時刻Ｔ２より前の時刻Ｔ４に前記第１プローブと前記基準電位とを遮断状態とすることを特徴とする請求項５又は６記載のプリント基板検査方法。
   
   

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