JP6137536B2 - 基板検査装置、及び基板検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板検査装置において、熱起電力の影響を除去するための構成に関する。

従来から、回路基板に形成された複数の回路パターンを検査する基板検査装置が知られている。この種の基板検査装置は、例えば特許文献１に記載されている。

図９に、回路基板１１に形成された回路パターン１２を、従来の基板検査装置によって検査している様子を模式的に例示する。図９の例の回路パターン１２には、検査点１３，１４が形成されている。基板検査装置は、各検査点１３，１４に接触させることが可能な検査用のプローブ１５を複数有している。

基板検査装置は、検査点１３，１４の間の電位差を測定する電圧測定部１９（電圧計）を備えている。また、基板検査装置は、回路パターン１２に所定の電流を供給できる電流供給部１７を備えている。

以上のように構成された基板検査装置は、電流供給部１７によって回路パターン１２に所定の電流ｉ［Ａ］を供給するとともに、このとき検査点１３，１４の間に生じた電圧降下を電圧測定部１９によって測定する。回路パターン１２の検査点１３，１４の間の電気抵抗をＲ［Ω］とすれば、当該検査点１３，１４の間に生じる電圧降下の大きさはｉＲ［Ｖ］となる。

基板検査装置は、回路パターン１２に供給した電流ｉの大きさと、電圧測定部１９によって測定された電圧降下ｉＲの大きさと、に基づいて、当該回路パターン１２の電気抵抗Ｒを求める。基板検査装置は、求めた電気抵抗Ｒの値に基づいて、回路パターン１２が正常か否かを判断することができる。

特開２００９−１３９１８２号公報

この種の基板検査装置においては、検査用のプローブ１５と、検査点１３又は１４と、が接触することにより、ゼーベック効果による熱起電力が発生し得る。従って、図９の電圧測定部１９は、検査点１３，１４の間に生じる電圧降下ｉＲのみを純粋に測定することはできず、熱起電力の影響を受ける。ここで、ゼーベック効果によって生じる熱起電力が電圧測定部１９の測定結果Ｖ［Ｖ］に及ぼす影響をＶ₀［Ｖ］とすれば、当該測定結果Ｖは、以下のように表すことができる。
Ｖ＝ｉＲ＋Ｖ₀

従って、回路パターン１２に生じた電圧降下（ｉＲ）の大きさを正確に測定するためには、電圧測定部１９による測定結果Ｖから熱起電力Ｖ₀の影響を除去するように補正することが望ましい。しかしながら、一般に、熱起電力Ｖ₀の大きさは未知である。

従来、熱起電力Ｖ₀は誤差の範囲と考えられていた。このため、従来は、熱起電力Ｖ₀の影響を除去する補正は特に行われていなかった。

ところが、近年はワークの薄コア化やコアレス化が進み、回路基板１１の厚みが薄くなった分、回路パターン１２の電気抵抗も小さくなっている。このため、近年の検査装置では、微小な電気抵抗を精度良く測定できることが要求されており、熱起電力Ｖ₀の影響を無視できなくなってきている。

そこで、近年では、熱起電力Ｖ₀の影響を除去するように補正を行うことが考えられている。このためには、図９の測定を行った後、回路パターン１２に供給する電流の大きさを変えて、もう一度測定を行う。例えば図１０のように、１回目の測定（図９）とは反対方向の電流（−ｉ［Ａ］）を回路パターン１２に供給し、電圧測定部１９によって電圧を測定する。このときの電圧測定部１９による電圧の測定結果（２回目の測定結果）をＶ’とすれば、
Ｖ’＝ −ｉＲ＋Ｖ₀
となる。ここで、１回目の測定（図９）と２回目の測定（図１０）で熱起電力Ｖ₀の大きさが変化していないとみなせば、１回目の測定結果Ｖと２回目の測定結果Ｖ’の差を取ることにより、熱起電力Ｖ₀の影響をキャンセルできる。即ち、
Ｖ−Ｖ’＝２ｉＲ
となる。従って、
Ｒ＝（Ｖ−Ｖ’）／２ｉ
により、回路パターン１２の電気抵抗Ｒを精度良く求めることができる。なお、以下の説明では、以上のようにして熱起電力Ｖ₀の影響をキャンセルする方法を、単に「従来の検査方法」と呼ぶ場合がある。

上記の従来の検査方法は、熱起電力Ｖ₀の影響を除去するために、１つの回路パターンに対して少なくとも２回の測定が必要である。このため、熱起電力の影響を補正しない場合に比べて、単純計算で２倍の検査時間がかかる。

このように、従来の基板検査装置において、熱起電力Ｖ₀の影響を除去する補正を行う場合には、回路基板の検査時間が長くなってしまうという課題があった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、熱起電力の影響を除去しつつ、高速な検査が可能な基板検査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本願発明の観点によれば、回路基板に形成された回路パターンを検査する基板検査装置の以下の構成が提供される。即ち、この基板検査装置は、電圧測定ループ形成部と、電圧測定部と、電流供給部と、制御部と、を備える。前記電圧測定ループ形成部は、測定対象の回路パターンを経由して電圧測定ループを形成する。前記電圧測定部は、前記電圧測定ループに配置される。前記電流供給部は、前記測定対象の回路パターンに電流を供給することが可能である。前記制御部は、補正電圧測定工程と、回路パターン測定工程と、補正工程と、を少なくとも実行可能である。前記補正電圧測定工程では、前記測定対象の回路パターンに電流を供給しない状態で、前記電圧測定部によって電圧を測定する。前記回路パターン測定工程では、前記測定対象の回路パターンに電流を供給した状態で、前記電圧測定部によって電圧を測定する。前記補正工程では、前記回路パターン測定工程において測定された電圧を、前記補正電圧測定工程において測定された電圧によって補正する。

以上の補正電圧測定工程により、電圧測定ループに生じる熱起電力の影響を測定できる。従って、補正電圧測定工程での測定値を用いて、熱起電力の影響を除去する補正を行うことができる。補正電圧測定工程では、回路パターンに電流を流さないので、突入電力がなく、電圧を即座に測定できる。このため、補正電圧測定工程は、回路パターンの電圧降下を測定する場合に比べて、高速に完了させることが可能である。従って、熱起電力の影響を除去するために回路パターンの電圧降下を２回測定していた従来の検査方法に比べて、測定にかかる時間を短縮できる。

以上の基板検査装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記電圧測定ループ形成部は、測定対象の回路パターンを複数経由させて前記電圧測定ループを形成する。そして、前記制御部は、前記回路パターン測定工程及び前記補正工程を、前記測定対象の複数の回路パターンそれぞれについて実行する。

このように、測定対象の複数の回路パターンを経由して電圧測定ループを形成することにより、１つの電圧測定ループによって複数の回路パターンを測定できる。熱起電力の影響は１度測定しておけば良く、測定対象の各回路パターンの測定も１回ずつで良い。従って、熱起電力の影響を除去するために回路パターンごとに２回の測定が必要な従来の検査方法に比べて、測定回数を減らし、測定に必要な時間を短縮できる。

上記の基板検査装置において、前記電圧測定ループ形成部は、測定対象の回路パターンを３つ以上経由させて前記電圧測定ループを形成することが好ましい。

このように、多数の回路パターンを経由させて電圧測定ループを形成できる。これにより、１つの電圧測定ループで測定できる回路パターンの数が多くなるので、測定に必要な時間を短縮する効果を高めることができる。

上記の基板検査装置において、前記電圧測定ループには、前記回路基板の両面を導通する回路パターンが偶数含まれていることが好ましい。

これによれば、基板の表面と裏面を接続するための配線を必要とせずに、電圧測定ループを閉じることができる。これにより、電圧測定ループの面積を小さくできるので、ノイズの影響を受けにくくなり、測定精度を向上させることができる。

本願発明の別の観点によれば、回路基板に形成された回路パターンを検査する基板検査方法が以下のとおり提供される。即ち、この基板検査方法は、電圧測定ループ形成工程と、補正電圧測定工程と、回路パターン測定工程と、補正工程と、を少なくとも含む。前記電圧測定ループ形成工程では、測定対象の回路パターンを経由して電圧測定ループを形成する。前記補正電圧測定工程では、前記測定対象の回路パターンに電流を供給しない状態で、前記電圧測定ループに配置された電圧測定部によって電圧を測定する。前記回路パターン測定工程では、前記測定対象の回路パターンに電流を供給した状態で、前記電圧測定部によって電圧を測定する。前記補正工程では、前記回路パターン測定工程において測定された電圧を、前記補正電圧測定工程において測定された電圧によって補正する。

本発明の一実施形態に係る基板検査装置の全体的な構成を示す正面図。 第１実施形態の補正電圧測定工程を示す模式図。 電圧測定ループを説明する図。 第１回路パターン測定工程を示す模式図。 第２回路パターン測定工程を示す模式図。 第２実施形態を示す模式図。 第２実施形態の電圧測定ループを説明する図。 変形例を示す図。 従来の基板検査方法を説明する図。 従来の基板検査方法を説明する図。

次に、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。この第１実施形態に係る基板検査装置１０の概略的な正面図を図１に示す。

図１に示すように、基板検査装置１０は、筐体３０を有している。筐体３０の内部空間には、検査対象の回路基板を載置するための基板載置台２０と、第１検査部２１と、第２検査部２２と、が設けられている。

基板載置台２０は、検査対象の回路基板１１を載置可能に構成されている。第１検査部２１は、基板載置台２０に載置された回路基板１１の上方に位置する。第２検査部２２は、基板載置台２０に載置された回路基板１１の下方に位置する。検査部２１，２２は、それぞれ、多数のプローブ（接触端子）１５を有する検査治具２３と、前記検査治具２３を保持する保持体２４を有している。

また、基板検査装置１０は、治具移動機構２５を備えている。治具移動機構２５は、筐体３０の内部空間において、第１検査部２１及び第２検査部２２を適宜移動させることができるように構成されている。

以上のように構成された基板検査装置１０は、基板載置台２０に載置された回路基板１１に対して検査部２１，２２を移動させることにより、当該回路基板１１が有する回路パターン上に形成された検査点に対して、プローブ１５を接触させることができる。

検査点にプローブ１５を接触させた様子を、図２に模式的に示す。図２に例示した回路基板１１には、第１回路パターン４１及び第２回路パターン４２が形成されている。なお、これは図示のために簡略化したものであり、実際の回路基板には数十から数千の回路パターンが形成されている場合がある。

図２に例示した回路パターン４１，４２は、互いに絶縁している。また、図２に例示した回路パターン４１，４２は、それぞれ回路基板１１の上面（第１面）と下面（第２面）を導通するように形成されている。各回路パターン４１，４２には、プローブ１５を接触させることができる検査点が少なくとも２つ形成されている。例えば、図２に例示した第１回路パターン４１は、回路基板１１の上面側に検査点４３を、下面側に検査点４４を有している。また、図２に例示した第２回路パターン４２は、回路基板１１の上面側に検査点４５を、下面側に検査点４６を有している。なお、図２は簡略化したものであり、実際の回路基板は数百から数千の検査点を有する場合がある。

プローブ１５は、伝導性を有する針状ないし線状の部材である。図２に示すように、第１検査部２１が備える複数のプローブ１５は、検査対象の回路基板１１の上面（第１面）に形成された検査点４３，４５……に接触可能に設けられている。同様に、第２検査部３２が備える複数のプローブ１５は、検査対象の回路基板１１の下面（第２面）に形成された検査点４４，４６……に接触可能に設けられている。なお、図２では、検査部２１，２２がそれぞれ４本のプローブを有している様子が描かれているが、これは図示のために簡略化したものであり、実際の装置は数百から数千のプローブ１５を有している場合がある。

検査部２１，２２は、検査点のそれぞれに対して、２本のプローブ１５を接触させることができるように構成されている。これは、本実施形態の基板検査装置１０が、いわゆる四端子法によって、検査点の間の電気抵抗を測定するように構成されているためである。即ち、各検査点に接触している２本のプローブ１５のうち、一方は電流供給用のプローブであり、他方は電圧測定用のプローブとなっている。

図１に示すように、上下の検査部２１，２２は、それぞれ、保持体２４内に、電流供給部１７、電流測定部１８、及び電圧測定部１９を有している。また、上下の検査部２１，２２の保持体２４内には、信号切換部２６が配置されている。基板検査装置１０は、信号切換部２６を制御可能な制御部２７を備えている。この制御部２７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるコンピュータとして構成されている。制御部２７は、回路基板１１に形成された回路パターン等に関するデータを保持している。

電流供給部１７は、所定の電流（本実施形態の場合は直流電流）を供給できるように構成されている。図２等に示すように、信号切換部２６は、電流測定用のプローブ１５と、電流供給部１７の正極側の端子と、の間の接続／非接続状態を切り換え可能なスイッチを、電流測定用のプローブ１５ごとに有している。なお、図２等においては、説明のうえで不要なスイッチ及び配線の図示を適宜省略している。

電流測定部１８は、流れた電流を測定できるように構成されている。図２等に示すように、信号切換部２６は、電流測定用のプローブ１５と、電流測定部１８の正極側の端子と、の間の接続／非接続状態を切り換え可能なスイッチを、電流測定用のプローブ１５ごとに有している。なお、図２等においては、説明のうえで不要なスイッチ及び配線の図示を適宜省略している。また、電流測定部１８の負極側の端子は、接地されている。

制御部２７は、信号切換部２６の前記スイッチを適宜制御することにより、電流測定用の各プローブ１５を、電流供給部１７に接続した状態、電流測定部１８に接続した状態、又は電流供給部１７と電流測定部１８の何れにも接続していない状態、の何れかの状態に切り換えることができる。

例えば図４のように、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第１回路パターン４１の検査点４３に接触している電流測定用のプローブ１５を、電流供給部１７に接続する。またこのとき、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第１回路パターン４１の別の検査点４４に接触している電流測定用のプローブ１５を、電流測定部１８に接続する。なおこのとき、制御部２７は、上記以外の電流測定用のプローブ１５を、電流供給部１７にも電流測定部１８にも接続しない状態としておく。これにより、第１回路パターン４１の検査点４３，４４の間に所定の電流を電流供給部１７によって供給するとともに、このとき流れた電流の大きさを電流測定部１８によって測定できる。

同様に、例えば図５のように、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第２回路パターン４２の検査点４５に接触している電流測定用のプローブ１５を、電流供給部１７に接続する。またこのとき、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第２回路パターン４２の別の検査点４６に接触している電流測定用のプローブ１５を、電流測定部１８に接続する。なおこのとき、制御部２７は、上記以外の電流測定用のプローブ１５を、電流供給部１７にも電流測定部１８にも接続しない状態としておく。これにより、第２回路パターン４２の検査点４５，４６の間に所定の電流を電流供給部１７によって供給するとともに、このとき流れた電流の大きさを電流測定部１８によって測定できる。

以上のように、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、回路基板１１が備える任意の回路パターンに対して電流を供給するとともに、そのとき当該回路パターンに流れた電流の大きさを測定できる。

電圧測定部１９は、電圧を測定できるように構成されている。図２等に示すように、信号切換部２６は、電圧測定用のプローブ１５と、電圧測定部１９の正極側の端子と、の間の接続／非接続状態を切り換え可能なスイッチを、電圧測定用のプローブ１５ごとに有している。また、図２等に示すように、信号切換部２６は、電圧測定用のプローブ１５と、電圧測定部１９の負極側の端子と、の間の接続／非接続状態を切り換え可能なスイッチを、電圧測定用のプローブ１５ごとに有している。なお、図２等においては、説明のうえで不要なスイッチ及び配線の図示を適宜省略している。

また、図２等に示すように、信号切換部２６は、電圧測定用のプローブ１５同士を短絡する相互接続バス３１を有している。また信号切換部２６は、前記相互接続バス３１と、電圧測定用のプローブ１５と、の間の接続／非接続状態を切り換え可能なスイッチを、電圧測定用のプローブ１５ごとに有している。なお、図２等においては、説明のうえで不要なスイッチ及び相互接続バス３１の図示を適宜省略している。

制御部２７は、信号切換部２６の前記スイッチを適宜制御することにより、複数の回路パターンを経由した電圧測定ループを形成できる。

例えば図２の例では、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第１回路パターン４１の検査点４３に接触している電圧測定用のプローブ１５を、電圧測定部１９の正極側端子に接続する。またこのとき、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第２回路パターン４２の検査点４５に接触している電圧測定用のプローブ１５を、電圧測定部１９の負極側端子に接続する。またこのとき、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、第１回路パターン４１の検査点４４に接触している電圧測定用のプローブ１５と、第２回路パターン４２の検査点４６に接触している電圧測定用のプローブ１５とを、相互接続バス３１によって接続する。これにより、図２の例では、第１回路パターン４１及び第２回路パターン４２を経由した電圧測定ループが形成されている。

電圧測定ループをわかり易く示すために、図２の回路を更に模式的にして図３に示す。図３に示すように、電圧測定ループ２９は、閉じたループ状に形成された電気回路であり、その途中に電圧測定部１９が直列で挿入されている。図２及び図３に例示した電圧測定ループ２９は、第１回路パターン４１及び第２回路パターン４２を経由して形成されている。

以上の構成により、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、回路基板１１が備える任意の回路パターンを経由させて電圧測定ループ２９を形成することができる。従って、本実施形態の制御部２７と信号切換部２６は、電圧測定ループ形成部であると言うことができる。

続いて、本実施形態の基板検査装置１０を用いた基板検査方法について、図２から図５を参照して説明する。

まず、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、測定対象の複数の回路パターンを経由させて、電圧測定ループを構成する（電圧測定ループ形成工程）。この様子を、図２に例示する。図２の場合、回路基板１１に形成された第１回路パターン４１及び第２回路パターン４２が測定対象となっている。この図２の場合、制御部２７は、測定対象の第１回路パターン４１及び第２回路パターン４２を経由させて、電圧測定ループ２９を形成している（図３参照）。

続いて、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、測定対象の回路パターンの検査点に接触しているプローブ１５の何れも電流供給部１７に接続していない状態とする（図２の状態）。これにより、測定対象の回路パターン４１，４２の何れにも電流が供給されていない状態となる。

この状態で、制御部２７は、電圧測定部１９によって電圧を測定する（補正電圧測定工程）。これにより、電圧測定ループ２９に発生している熱起電力が電圧測定部１９の測定結果に及ぼす影響の大きさＶ₀（以下、単に「熱起電力Ｖ₀」と呼ぶ）を測定できる。制御部２７は、このとき測定した熱起電力Ｖ₀の値を記憶しておく。

続いて、制御部２７は、測定対象の回路パターンに電流を供給して、そのとき流れた電流の大きさを電流測定部１８によって測定するとともに、そのとき生じた電位差（電圧降下）を電圧測定部１９によって測定する（回路パターン測定工程）。制御部２７は、上記の回路パターン測定工程を、測定対象の回路パターン４１、４２のそれぞれに対して実施する。

例えば制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、図４に示すように、測定対象である第１回路パターン４１の２つの検査点４３，４４の間に電流を供給する。そして制御部２７は、このとき流れた電流の大きさを電流測定部１８で検出する。このときの電流測定部１８による電流の測定結果をｉ₁とする。第１回路パターン４１の２つの検査点４３，４４の間の電気抵抗をＲ₁とすれば、検査点４３，４４の間には、電圧降下（ｉ₁Ｒ₁）が生じるはずである。制御部２７は、検査点４３，４４の間に生じた電圧降下を電圧測定部１９で測定する。このときの電圧測定部１９による電圧降下の測定結果を、Ｖ₁とする。説明の便宜上、以上の測定を「第１回路パターン測定工程」と呼ぶ。

なお、上記の回路パターン測定工程において、電圧測定ループ形成部（制御部２７及び信号切換部２６）は、電圧測定用のプローブ１５が接続されているスイッチの状態を、補正電圧測定工程の状態から変更しないように構成されている。従って、上記の第１回路パターン測定工程における電圧測定ループ２９の構成（図４）は、補正電圧測定工程において熱起電力Ｖ₀を測定したときの状態（図２及び図３の状態）から変わっていないことを指摘しておく。即ち、図２及び図３の電圧測定ループ２９は、測定対象の第１回路パターン４１を経由して構成されている。従って、当該電圧測定ループ２９中に配置された電圧測定部１９は、そのままの状態で第１回路パターン４１を測定できるのである。

同様に、制御部２７は、信号切換部２６を適宜制御することにより、図５に示すように、もう１つの測定対象である第２回路パターン４２の２つの検査点４５，４６の間に電流を供給する。そして制御部２７は、このとき流れた電流の大きさを電流測定部１８で検出する。このときの電流測定部１８による電流の測定結果をｉ₂とする。第２回路パターン４２の２つの検査点４５，４６間の電気抵抗をＲ₂とすれば、検査点４５，４６の間には、電圧降下（ｉ₂Ｒ₂）が生じるはずである。制御部２７は、検査点４５，４６の間に生じた電圧降下を電圧測定部１９で測定する。このときの電圧測定部１９による電圧降下の測定結果を、Ｖ₂とする。説明の便宜上、以上の測定を「第２回路パターン測定工程」と呼ぶ。

なお、上記の第２回路パターン測定工程（図５）における電圧測定ループ２９の構成は、補正電圧測定工程において熱起電力Ｖ₀を測定したときの状態（図２及び図３の状態）から変わっていないことを指摘しておく。即ち、図２及び図３の電圧測定ループ２９は、測定対象の第２回路パターン４２を経由して構成されている。従って、当該電圧測定ループ２９中に配置された電圧測定部１９は、そのままの状態で第２回路パターン４２を測定できるのである。

ところで、電圧測定ループ２９にはゼーベック効果による熱起電力が生じ得るので、第１回路パターン測定工程における電圧降下の測定結果Ｖ₁、及び第２回路パターン測定工程における電圧降下の測定結果Ｖ₂には、それぞれ熱起電力の影響が含まれている。しかし前述のように、第１回路パターン測定工程（図４）においても、第２回路パターン測定工程（図５）においても、電圧測定ループ２９の構成は補正電圧測定工程（図２及び図３）の時点から変化していない。従って、当該電圧測定ループ２９に生じている熱起電力は、補正電圧測定工程、第１回路パターン測定工程、及び第２回路パターン測定工程を通して変化していないとみなすことができる。

即ち、第１回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₁は、補正電圧測定工程で測定された熱起電力Ｖ₀を使って以下のように表現できる。
Ｖ₁＝ｉ₁Ｒ₁＋Ｖ₀

同様に、第２回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₂は、補正電圧測定工程で測定された熱起電力Ｖ₀を使って以下のように表現できる。
Ｖ₂＝ｉ₂Ｒ₂＋Ｖ₀

そこで制御部２７は、第１回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₁と、第２回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₂を、それぞれ、補正電圧測定工程で測定した熱起電力Ｖ₀の値を用いて補正する（補正工程）。

より具体的には、制御部２７は、第１回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₁から、補正電圧測定工程で測定した熱起電力Ｖ₀を減算することにより、熱起電力の影響をキャンセルする。
Ｖ₁−Ｖ₀＝ｉ₁Ｒ₁
これにより、制御部２７は、第１回路パターン４１に生じていた電圧降下の大きさ（ｉ₁Ｒ₁）を、正確に取得できる。

同様に、制御部２７は、第２回路パターン測定工程における電圧測定部１９の測定結果Ｖ₂から、補正電圧測定工程で測定した熱起電力Ｖ₀を減算することにより、熱起電力の影響をキャンセルする。
Ｖ₂−Ｖ₀＝ｉ₂Ｒ₂
これにより、制御部２７は、第２回路パターン４２に生じていた電圧降下の大きさ（ｉ₂Ｒ₂）を、正確に取得できる。

以上のように、本実施形態の基板検査装置１０を用いた基板検査方法によれば、熱起電力の影響を除去して、回路パターン４１，４２に生じた電圧降下を正確に測定できる。

なお、従来の検査方法では、熱起電力の影響を除去するために、各回路パターンにつき２回の電圧測定が必要であった。従って、従来の検査方法で２つの回路パターン４１，４２を測定するためには、計４回の電圧測定が必要である。

これに対し、本実施形態の基板検査方法によれば、２つの回路パターン４１，４２を測定するために必要な電圧測定の回数は、計３回（補正電圧測定工程、第１回路パターン測定工程、及び第２回路パターン測定工程）で済む。このように、本実施形態の検査方法によれば、測定回数を、従来の４回から３回に減らすことができる。従って、従来に比べて、単純計算で約１．３３倍の測定速度向上を実現できる。

なお、補正電圧測定工程は、熱起電力Ｖ₀のみを測定すればいいので、回路パターン測定工程に比べて高速に完了させることが可能である。即ち、補正電圧測定工程では、何れの回路パターンにも電流を流さないので、突入電流がなく、電圧を即座に測定できる。従って、この補正電圧測定工程における電圧測定は、回路パターンに電流を供給して行う電圧測定の１回分よりも高速化できる。このように、補正電圧測定工程を高速化できる分、本実施形態の基板検査方法は、従来の検査方法の１．３３倍よりも更に高速化することも可能である。

以上で説明したように、本実施形態の電圧測定ループ形成部（制御部２７及び信号切換部２６）は、測定対象の複数の回路パターン４１，４２を経由して電圧測定ループ２９を形成する。制御部２７は、補正電圧測定工程において、前記測定対象の回路パターン４１，４２の何れにも電流を供給しない状態で、電圧測定部１９によって熱起電力Ｖ₀を測定する。制御部２７は、回路パターン測定工程において、測定対象の回路パターン４１，４２の何れか１つに電流を供給した状態で、電圧測定部１９によって電圧降下を測定する。また制御部２７は、補正工程において、前記回路パターン測定工程において測定された電圧降下を、補正電圧測定工程において測定された熱起電力Ｖ₀の値を用いて補正する。

以上の補正電圧測定工程により、電圧測定ループ２９に生じる熱起電力Ｖ₀を測定できる。従って、補正電圧測定工程で測定された熱起電力Ｖ₀の値を用いて、当該熱起電力Ｖ₀の影響を除去する補正を行うことができる。補正電圧測定工程では、何れの回路パターン４１，４２にも電流を流さないので、突入電力がなく、電圧を即座に測定できる。このため、補正電圧測定工程は、回路パターンの電圧降下を測定する場合に比べて、高速に完了させることが可能である。従って、従来の検査方法に比べて、測定にかかる時間を短縮できる。

また、本実施形態の制御部２７は、回路パターン測定工程及び補正工程を、測定対象の複数の回路パターン４１，４２それぞれについて実行する。

即ち、本実施形態では、測定対象の複数の回路パターン４１，４２を経由して電圧測定ループ２９を形成しているので、１つの電圧測定ループ２９によって複数の回路パターン４１，４２を測定できる。熱起電力Ｖ₀は１度測定しておけば良く、測定対象の各回路パターンの測定も１回ずつで良い。従って、熱起電力の影響を除去するために回路パターンごとに２回の測定が必要な従来の検査方法に比べて、測定回数を減らし、測定に必要な時間を短縮できる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、この第２実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

上記の第１実施形態において、電圧測定ループ形成部（制御部２７及び信号切換部２６）は、測定対象の２つの回路パターン４１，４２を経由させて電圧測定ループ２９を形成していた。しかしながら、電圧測定ループ２９に含ませる回路パターンの数は２つに限らず、３つ以上であっても良い。

例えば図６に示す第２実施形態は、電圧測定ループ形成部（制御部２７及び信号切換部２６）が、測定対象の５つの回路パターン（第１回路パターン５１、第２回路パターン５２、第３回路パターン５３、第４回路パターン５４、及び第５回路パターン５５）を経由させて、電圧測定ループを形成した例を示している。

第２実施形態の電圧測定ループをわかり易く示すために、図６の回路を更に模式的にして図７に示す。第１実施形態と同様に、第２実施形態の電圧測定ループ５９も閉じたループ状に形成されており、その途中に電圧測定部１９が直列で挿入されている。

このように、測定対象の５つの回路パターン５１，５２，５３，５４，５５を経由させて電圧測定ループ５９を形成すれば、１つの電圧測定ループ５９で５つの回路パターンを測定できる。従ってこの場合、制御部２７は、何れの回路パターン５１，５２，５３，５４，５５にも電流を供給しない状態で熱起電力Ｖ₀を測定する（補正電圧測定工程）とともに、５つの回路パターンそれぞれについて電圧降下の測定（回路パターン測定工程）を行い、それぞれの測定結果を、補正電圧測定工程で測定した熱起電力Ｖ₀で補正する（補正工程）。従って、図６及び図７に示した第２実施形態の電圧測定ループ５９を利用して測定を行う場合、制御部２７は、補正電圧測定工程を１回と、回路パターン測定工程を５回、の計６回の電圧測定を行うことになる。

これに対し、従来の検査方法では、５つの回路パターン５１，５２，５３，５４，５５のそれぞれに対して２回ずつ電圧測定を行う必要があるので、計１０回の測定が必要である。このように、図６及び図７に示した第２実施形態によれば、測定回数を、従来の１０回から６回に減らすことができるので、従来の検査方法に比べて、単純計算で約１．６６倍の測定速度向上を実現できる。従って、この第２実施形態では、第１実施形態（１．３３倍）よりも、測定速度を向上させる効果が高くなっている。

このように、本願発明の基板検査方法によれば、電圧測定ループに含まれる測定対象の回路パターンの数が多いほど、測定速度を向上させる効果をより大きくできる。電圧測定ループに含ませる回路パターンの数に制限はなく、制御部２７及び信号切換部２６が対応できる限りの任意数の回路パターンを経由させて電圧測定ループを形成できる。例えば、１００個の回路パターンを経由して電圧測定ループを形成することも可能である。

以上で示したように、第２実施形態の電圧測定ループ５９には、測定対象の回路パターンが３以上（具体的には５つ）含まれている。

このように、多数の回路パターンを経由させて電圧測定ループ５９を形成できる。これにより、１つの電圧測定ループ５９で測定できる回路パターンの数が多くなるので、測定に必要な時間を短縮する効果を高めることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

以上の実施形態では、電圧測定ループ形成部が、測定対象の回路パターンを複数経由させて電圧測定ループを形成するものとした。これにより、１つの電圧測定ループによって複数の回路パターンを測定できるので、従来の検査方法に比べて電圧測定の回数を減らすことができる。しかしながら、これに限らず、電圧測定ループ形成部は、測定対象の回路パターンを１つだけ経由させて電圧測定ループを形成しても良い。この場合、当該電圧測定ループでは１つの回路パターンしか測定できないので、補正電圧測定工程と、回路パターン測定工程と、がそれぞれ１回ずつ、計２回の測定が必要となり、測定回数の面では従来の検査方法と変わらない。しかしながら、前述のように、補正電圧測定工程における電圧測定は、回路パターンの電圧降下を測定する場合に比べて高速に完了させることが可能である。従って、電圧測定ループが測定対象の回路パターンを１つしか経由していない場合であっても、従来の検査方法に比べて測定時間を短縮する効果を得ることができる。

上記第１実施形態では、電圧測定ループ２９を構成する回路パターン４１，４２は、何れも回路基板１１の上面と下面を導通しているものとしたが、必ずしもこれに限らない。例えば、図６及び図７に示した第２実施形態では、回路基板１１の上面に形成された第３回路パターン５３を経由させて電圧測定ループ５９を形成している。このように、回路基板の上面と下面を導通しない回路パターンを経由して、電圧測定ループを形成することもできる。

ただし、電圧測定ループには、回路基板１１の両面を導通する回路パターンが偶数含まれていることが好ましい。

これを説明するために、回路基板１１の両面を導通する回路パターンが、電圧測定ループに奇数しか含まれていない場合を、図８に例示する。即ち、図８の例では、第１回路パターン５１、第２回路パターン５２，第３回路パターン５３及び第４回路パターン５４を経由して、電圧測定ループが形成されている。この４つの回路パターンのうち、回路基板１１の両面を導通しているのは、第１回路パターン５１、第２回路パターン５２、及び第４回路パターン５４の３つ（奇数）のみである。

このように、回路基板１１の両面を導通する回路パターンが、電圧測定ループに奇数しか含まれていない場合であっても、本願発明を適用することはできる。ただしこの場合、電圧測定ループを閉じるために、第１検査部２１側と、第２検査部２２側と、を接続する配線６０が別途必要になる（図８参照）。このため、電圧測定ループの面積が大きくなり、ノイズの影響を受け易くなる。

この点、第１実施形態（図２）や第２実施形態（図６）のように、回路基板１１の両面を導通する回路パターンが、電圧測定ループに偶数含まれていれば、上記のような配線６０を必要とせず電圧測定ループを閉じることができる。これにより、電圧測定ループの面積が小さくなるので、ノイズの影響を受けにくくなり、測定精度を向上させることができる。

また、電圧測定ループには、回路基板１１の両面を導通する回路パターンが全く含まれていなくても良い。例えば、電圧測定ループは、回路基板１１の上面（第１面）に形成された回路パターン（例えば図６の第３回路パターン５３のようなもの）のみを経由して形成されていても良い。なお、この場合、回路基板１１の上面側だけで測定を行うことができるので、第２検査部２２は省略することもできる。また例えば、電圧測定ループは、回路基板１１の下面（第２面）に形成された回路パターンのみを経由して形成されていても良い。なお、この場合、回路基板１１の下面側だけで測定を行うことができるので、第１検査部２１は省略することもできる。

上記実施形態では、電圧測定ループに含まれる回路パターンの全てについて、電圧降下を測定している。しかしこれに限らず、電圧測定ループに含まれる回路パターンのいくつかは、電圧降下を測定しなくても良い。即ち、測定対象ではない回路パターンを経由させて、電圧測定ループを形成することもできる。例えば、図６の場合において、第１回路パターン５１と第２回路パターン５２の電圧降下のみを測定し、残りの回路パターン５３，５４，５５の電圧降下は測定しない（つまり、回路パターン５３，５４，５５は測定対象ではない）、ということも可能である。本願発明の効果を得るためには、測定対象の回路パターンが、少なくとも１つ、電圧測定ループに含まれていれば良い。

補正電圧測定工程、回路パターン測定工程、及び補正工程を行う順番は、補正工程の前に補正電圧測定工程及び回路パターン測定工程が完了している必要がある他は、特に限定されない。例えば、回路パターン測定工程を行ったあとで、補正電圧測定工程を行っても良い。また、上記第１実施形態では、測定対象の回路パターン４１，４２を全て測定し終えた後で、各測定結果を補正するように説明しているが、これに限らず、例えば、各回路パターンの測定を終えるたびに、その測定結果を逐次補正しても良い。

１０ 基板検査装置
１１ 回路基板
１７ 電流供給部
１９ 電圧測定部
２６ 信号切換部（電圧測定ループ形成部）
２７ 制御部（電圧測定ループ形成部）
４１，４２ 回路パターン

Claims (4)

1. 回路基板に形成された回路パターンを検査する基板検査装置であって、
   測定対象の回路パターンを複数経由させて電圧測定ループを形成する電圧測定ループ形成部と、
   前記電圧測定ループに配置された電圧測定部と、
   前記測定対象の回路パターンに電流を供給することが可能な電流供給部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記測定対象の回路パターンに電流を供給しない状態で、前記電圧測定部によって前記電圧測定ループの電圧を測定する補正電圧測定工程と、
   前記測定対象の回路パターンに電流を供給した状態で、前記電圧測定部によって電圧を測定する回路パターン測定工程と、
   前記回路パターン測定工程において測定された電圧を、前記補正電圧測定工程において測定された電圧によって補正する補正工程と、
   を少なくとも実行し、
   前記制御部は、前記回路パターン測定工程及び前記補正工程を、前記測定対象の複数の回路パターンのそれぞれについて実行することを特徴とする基板検査装置。
2. 請求項１に記載の基板検査装置であって、
   前記電圧測定ループ形成部は、測定対象の回路パターンを３つ以上経由させて前記電圧測定ループを形成することを特徴とする基板検査装置。
3. 請求項１又は２に記載の基板検査装置であって、
   前記電圧測定ループには、前記回路基板の両面を導通する回路パターンが偶数含まれていることを特徴とする基板検査装置。
4. 回路基板に形成された回路パターンを検査する基板検査方法であって、
   測定対象の回路パターンを複数経由させて電圧測定ループを形成する電圧測定ループ形成工程と、
   前記測定対象の回路パターンに電流を供給しない状態で、前記電圧測定ループに配置された電圧測定部によって前記電圧測定ループの電圧を測定する補正電圧測定工程と、
   前記測定対象の回路パターンに電流を供給した状態で、前記電圧測定部によって電圧を測定する回路パターン測定工程と、
   前記回路パターン測定工程において測定された電圧を、前記補正電圧測定工程において測定された電圧によって補正する補正工程と、
   を含み、
   前記回路パターン測定工程及び前記補正工程は、前記測定対象の複数の回路パターンのそれぞれについて実行されることを特徴とする基板検査方法。

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