JP6960114B2 - プリント配線板の検査方法及び装置 - Google Patents

Description

本件発明は、プリント配線板の導通検査を行うための検査手順の設計に関する。より詳細には、可動式プローブを用いて行うプリント配線板の導通検査を効率的にかつ短時間で完了させるための検査手順を確立すること、及び確立された検査手順を実行する検査方法及び検査装置に関する。

一般に、１つのプリント配線板上には、スルーホール等を用いて電気的に接続された回路（ネット）が複数配置されるようになっている。そして、製造されたプリント配線板については、配置されている全ての回路が設計通りに設けられているかどうかを実際に使用する前に確認しておく必要がある。すなわち、プリント配線板上に配置されている回路が断線して導通不良を生じたり、他の回路と短絡して絶縁不良を生じたりすることなく、設計どおりに動作することができることを事前に電気的に検査する必要がある。

可動式プローブを用いた導通検査では、プリント配線板上の同一回路（ネット）内の２つの検査点にプローブをプリント配線板の面に沿って平行に移動させ、所定位置で垂直方向にプローブを移動させてプローブを検査点に接触させて所定の検査を行う。検査が完了すると、再びプリント配線板の面に対して垂直方向にプローブを移動させて検査点から離し、別の検査点にプローブを平面に沿って移動させる。このような動作を繰り返して、プリント配線板上の全ての検査点について、所定の閾値に基づいて判定を行い、検査対象にかかるプリント配線板の良否を決定する。

１つのプリント配線板の検査に要する時間は、当該プリント配線板上の１つの検査点から別の検査点へのプローブの移動時間の合計、すなわち、全ての検査点についてのプローブの移動の合計時間及びそれぞれの検査点での検査時間の合計となる。したがって、それぞれの検査点へのプローブの移動時間、すなわち検査順序に大きく影響されることになる。

プローブの移動先の決定、すなわち検査順序に関する問題は、巡回セールスマン問題（Ｔｒａｖｅｌｉｎｇ Ｓａｌｅｓｍａｎ Ｐｒｏｂｌｅｍ）（以下、ＴＳＰ）等の経路問題の一種とみなすことができる。例えば、ｎ個の訪問先（プリント配線板では検査点）のＴＳＰの最適解を求める場合、（ｎ−１）！／２通りの巡回路を計算する必要がある。例えば、ｎ＝１０の場合、１．８１×１０⁵通りを計算する必要があり、ｎ＝３０の場合、４．４２×１０³⁰通りの巡回路を計算する必要がある。近年のプリント配線板の多層化、高密度化に伴い、検査点が数万点以上存在するプリント配線板もある。例えば、ｎ＝１００００の場合、（１００００−１）！／２通りの巡回路を計算する必要があり、ｎ＝１００００の場合のＴＳＰの最適解を現実的な時間で解くことは不可能であるため、最適でなくともある程度の精度を持った近似解を短時間に求める必要がある。

この場合、さらに以下の点も考慮する必要がある。１つの検査点と他の検査点との間の検査が完了した後、１つのプローブを別の検査点に移動させる必要があるので、作業効率を上げるためには検査の終わった検査点からつぎに検査を行う検査点までのプローブの移動時間すなわち、移動距離が少ないことが望ましい。しかし、プリント配線板の全ての検査点の検査についての作業効率を評価するためには上記の（ｎ−１）！／２通りの巡回路の全体の移動量すなわち移動時間の総計を念頭に置いて検査手順を決定する必要がある。

特開２０１３−１６４３０号にはプロービングポイント（検査点）が設けられている回路基板（プリント配線板）の表面を枡目状に複数に区画し、区画した各区画領域（検査領域）に含まれる全てのプロービングポイントを経由する移動経路（検査手順）を区画領域毎に特定し、区画領域毎に特定した各移動経路を連結して回路基板全体についての移動経路を作成するようにしている。

そして、作成された移動経路に沿って対象となる回路基板の検査を実行するようになっている。
このように特開２０１３−１６４３０８号の手法では回路基板（プリント配線板）の表面を枡目状に複数に区画して移動経路（検査手順）を作成することによって対象となるプリント配線板の検査に要する時間を全体として短縮できるという効果がある。 しかしながら、このようにプリント配線板を複数の領域に分割（区画）して分割領域ごとに順次検査していく場合、プリント配線板は検査点の集積密度が高い領域と低い領域とが生じるので、プリント配線板を単に枡目状に分割（区画）する特開２０１３−１６４３０号の手法では、検査点の集積密度が高い（検査点数が多い）領域では、領域内での検査手順を計算するための時間が相乗的に大きくなるという問題がある。

本件発明は可動式プローブを用いたプリント配線板の導通検査において、上記問題を解決できるプリント配線板の検査方法及び装置を提供することを目的とする。

すなわち、本件発明は、プリント配線板の全ての検査点に関して、分割されたそれぞれの領域内における移動手順を決定するために必要な計算時間の合計値、及びプリント配線板の全て検査点に関して、それぞれの検査領域内における検査点間の移動距離、すなわち移動時間の合計値との両方を合わせた総合計値を少なくすることを念頭において対象となるプリント配線基板の全体の検査手順を決定し、効率性の高いプリント配線板の検査方法及び装置を提供することを目的とする。

特開２０１３−１６４３０８号

本件発明の１つの特徴によればプリント配線板の検査方法が提供される。

本件発明の検査方法は、プローブを用いてプリント配線板上に設けられた回路に含まれる複数の検査点を網羅するように前記プローブを移動させることによって、前記プリント配線板に含まれる全ての検査点について導通検査を行う検査方法において、
前記プリント配線板上の全ての検査点を複数の検査領域に分割する工程であって、分割されたそれぞれの検査領域に含まれる検査点の数を平準化するように前記プリント配線板を複数の検査領域に分割する工程と、
前記複数の検査領域のそれぞれの領域内において前記プローブの各検査点への移動手順を決定する工程と、
前記決定された複数の検査領域ごとのプローブの移動手順を結合することによりプリント配線板の全ての検査点を対象とした統合移動手順を決定する工程とを含むことを特徴とする。

好ましい態様では、前記複数の検査領域に分割する工程が、前記プリント配線板上においてＸ軸及び該Ｘ軸に垂直なＹ軸を有する座標に基づいて全ての検査点のそれぞれの位置を特定する工程と、
１つの検査領域内に含まれる検査点の数を設定する工程と、
１つの検査領域が前記設定された数の検査点を含むようにそれぞれの検査領域を画定する工程であって、それぞれの検査領域において、Ｘ軸最小の座標値の検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｘ軸最大の座標値を持つ検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｙ軸方向最小の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線と、Ｙ軸方向最大の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線で囲まれる、矩形状の検査領域をそれぞれ画定する工程と、を含む。

この場合、好ましい態様では、画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する工程であって、
境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の幅との比が所定の定数α（０＜α＜１）が予め設定した閾値より小さい場合には、前記領域外検査点が前記対象となる検査領域に含まれるように、検査領域の境界を変更する工程を含む。

また、画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する工程であって、
前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の幅との比が所定の定数α（０＜α＜１）が予め設定した閾値より大きい場合には、前記境界を超えて延びる回路の前記領域外検査点を含む全ての検査領域を統合した検査領域を構成するように検査領域の境界を変更する工程を含むことができる。

この場合、本件発明の好ましい態様では境界を超えて延びる回路を、検査点数が最も少ない検査領域に組み込むようになっている。

境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、当該属しているいずれかの検査点領域に当該境界を超えて延びる回路の全ての検査点を追加してもよい。

また、境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、前記境界を超えて延びる回路の検査点を単独の検査領域とすることもできる。

また、これとは別に境界を超えて延びる回路の少なくとも１つの検査点を、当該検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加するようにしてもよい。

この場合、１つの検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加される検査点は、前記複数の検査領域の全ての検査領域の境界からの距離がＸ方向及びＹ方向の総和が最も小さい検査点である。

全ての検査点について検査をするために移動する前記プローブの移動距離の合計値を最小化するように検査領域の数を設定することが好ましい。

本件発明の別の態様によれば、プローブを用いてプリント配線板の導通検査を行う検査装置において、
該プリント配線板上に複数の検査点を設定する手段と、
前記プリント配線板上の全ての検査点を複数の検査領域に分割する手段であって、分割されたそれぞれの検査領域に含まれる検査点の数を平準化するように前記プリント配線板上の全ての前記検査点を複数の検査領域に分割する手段と、
それぞれの前記検査領域に含まれる検査点の数が予め設定された数値を超えないようにそれぞれの検査領域を画定する手段と、
前記検査領域毎に前記領域の特定の検査点への移動及び検査を含む検査手順を決定する手段と、
前記決定された複数の検査手順を１つの検査手順に結合することによりプリント配線板の全ての検査点を対象とした総合検査手順を決定する手段を含む、プリント配線板の検査装置が提供される。

この場合、前記複数の検査領域に分割する手段が、前記プリント配線板上においてＸ軸及び該Ｘ軸に垂直なＹ軸を有する座標に基づいて全ての検査点のそれぞれの位置を特定する手段と、
１つの検査領域内に含まれる検査点の数を設定する手段と、
１つの検査領域が前記設定された数の検査点を含むようにそれぞれの検査領域を画定する手段であって、それぞれの検査領域において、Ｘ軸最小の座標値の検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｘ軸最大の座標値を持つ検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｙ軸方向最小の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線と、Ｙ軸方向最大の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線で囲まれる、矩形状の検査領域をそれぞれ画定する手段と、を含むことが好ましい。

また、画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する手段であって、
前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の幅との比が所定の定数α（０＜α＜１）が予め設定した閾値より小さい場合には、前記領域外検査点が前記対象となる検査領域に含まれるように、検査領域の境界を変更する手段を備えることもできる。

さらに、別の態様では、画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する工程であって、
前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の幅との比が所定の定数α（０＜α＜１）が予め設定した閾値より大きい場合には、前記境界を超えて延びる回路の前記領域外検査点を含む全ての検査領域を統合した検査領域を構成するように検査領域の境界を変更する手段を備える。

また、境界を超えて延びる回路を、検査点数が最も少ない検査領域に組み込んでもよい。

境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、当該属しているいずれかの検査点領域に当該境界を超えて延びる回路の全ての検査点を追加するようにしてもよい。

また、境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、前記境界を超えて延びる回路の検査点を単独の検査領域とすることもできる。

また、これとは別に境界を超えて延びる回路の少なくとも１つの検査点を、当該検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加するようにしてもよい。

この場合、１つの検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加される検査点は、前記複数の検査領域の全ての検査領域の境界からの距離がＸ方向及びＹ方向の総和が最も小さい検査点である。全ての検査点について検査をするために移動する前記プローブの移動距離の合計値を最小化するように検査領域の数を設定するが望ましい。

本件発明によれば、プリント配線板の導通検査を効率よく短時間で行うことができる。

本発明の一実施の形態によるプリント配線板検査装置の構成例を示す図である。 本件発明の１つの実施形態にかかるプリント配線板の検査プランの手順を示すフローチャートである。 プリント配線板上の全ての検査点を示す図である。 プリント配線板の検査点をＸ軸方向に２つの検査領域に分割した状態を示す図である。 プリント配線板１０の検査領域を示す図である。 図６（ａ）は、プリント配線板１０の検査点を検査グループに分割する際に、グループ間の境界線を跨ぐネットを１つの検査領域に組み込んだ場合の状態を示す図である。図６（ｂ）は、プリント配線板１０の検査点を検査領域に分割する際に、境界線を跨ぐネットを他の検査領域に組み込んだ場合の図である。 図７（ａ）は、プリント配線板におけるグローバルネットを示す図である。図７（ｂ）は、グローバルネットを除いたプリント配線板の状態を示す図である。 グローバルネットの検査点と検査点が属さない検査領域との距離関係を示す図である。

以下、本件発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この場合、同一部材には原則として同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

図１に、本発明の一実施形態によるプリント配線板検査装置の全体構成を示す。本実施の形態によるプリント配線板検査装置は、例えば、２本のプローブ１１、プローブ支持部１２、移動機構部１３、測定部１４、記憶部１５、制御部１６などにより構成されている。

移動機構部１３は、各種モータ、そのモータを駆動させるモータドライバなどから構成される。移動機構部１３には、プローブ支持部１２を介してプローブ１１が取り付けられており、プローブ１１は、プリント配線板１０と平行方向（ＸＹ方向）及び垂直方向（Ｚ方向）に移動可能である。なお、本実施の形態では、プローブ１１が２本の場合を例に説明するが、本件発明はプローブ１１が３本以上ある場合においても適用することができる。

測定部１４は、電圧源、電流源、計測器などから構成され、プローブ１１に接続されており、プローブ間に電流を流したり、電圧を印加したりすることにより、プリント配線板１０内の回路の抵抗を測定することが可能である。

記憶部１５は、例えばＲＡＭ、ハードディスク等のメモリにより構成されており、測定した値や、その演算結果などを一時的に記憶する。

制御部１６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成されており、移動機構部１３の駆動制御や、測定部１４によって測定された抵抗値などが不良であるかどうかを判定する処理などを行う。なお、制御部１６は、一般的なコンピュータに上記機能や下記動作を実現させるプログラムを内蔵することにより実現することも可能であり、当該プログラムはフロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等のコンピュータで読み出し可能な記録媒体に記録することもできる。また、当該プログラムはインターネット等の通信手段から読み出してくるようにすることもできる。

図２は、本件発明の一実施形態による検査手順ないし検査プランを決定するためのフローチャートである。

本例では、導通検査の対象となるプリント配線板を平面的に複数の領域に分割し、プリント配線板上の全ての検査点を複数の検査グループに配分するようにしている。そして検査グループごとに導通検査を順次行うように構成している。

この場合において、当該プリント配線板において検査領域（グループ）の数又は、１つの検査領域に含まれる検査点の数のいずれかの目標値を設定する。したがって、１つのプリント配線板の全ての検査点について分割して形成される検査領域の数の目標値と、１つの検査領域に含まれる検査点の数の目標値と、対象となるプリント配線板の全体の検査点の数との関係は以下の式（１）で表すことができる。（ステップ１０１）

対象となるプリント配線板のすべての検査点に対する検査時間を求めるためには、１つの検査点についての導通検査、すなわち１回の導通検査の時間、及びその検査終了後から次の検査点へのプローブの移動距離、すなわち移動時間を計算する必要がある。したがって１つの検査領域に含まれる検査点の数が多くなると、当該検査領域内でのプローブの移動時間の総合計が大きくなるので当該検査領域の検査手順の画定にも時間がかかることになる。この結果、プリント配線板全体の検査手順を画定するための時間が長くなる。この問題を解消して、プリント配線板全体として効率的な検査手順を画定するためには，１つのプリント配線板を複数に分割して構成される各検査領域の検査点の数を極力平準化することが望ましい。すなわち、分割された全ての検査領域ごとの検査点の数がほぼ同じ数になることが望ましい。

しかし、それぞれの検査領域は互いに導通関係にある回路（ネット）ごとに纏める必要があるので、１つの検査領域に含まれる検査点の数を、全て同数に設定することは困難である。本例では、検査グループごとのばらつきについての許容値（全体の検査点数に対する割合（％））を予め設定しておき、１つの検査領域に含まれる検査点の数を設定するようにしている。目標検査点数の許容範囲と、目標検査点数と許容値の関係は式（２）で表すことができる。（ステップ１０２）

例えば、１つのプリント配線板の総検査点数が５０００個、目標分割数が５個、許容値を１０％とした場合、検査点数が９００個から１１００個の検査点を含む検査領域が５個形成されることになる。

分割数と１つの検査領域に含まれる検査点の数の目標値は対象となる個々のプリント配線板の属性に基づいて決定される。

次に、実際のプリント配線板上の検査の対象となる検査点をそれぞれの位置に対応した複数の検査グループに分割する手順について説明する。

それぞれの検査領域の範囲は対象となるプリント配線板上で予め設定された所定の領域面積を満たすように設定される。この場合において、基本的には１つの導通回路（ネット）の全ての検査点が１つの検査領域に属するように設定される。しかしながら、導通回路（ネット）によっては、複数の検査領域に跨がって延びる場合が生じる。

本例では第１段階として、このような複数の検査グループに跨がって延びる回路（ネット）の中でいずれかの検査領域に含めて検査手順（検査プラン）を構築した方が効率的であると考えられる回路（ラージネット）、及び複数の検査領域に跨がる１つの回路（ネット）のうちいずれか１つの検査領域に含めるようにするよりも、当該検査領域から一旦切り離して抽出して別の手法で検査手順を画定した方が全体として検査作業が効率的になると考えられる回路（グローバルネット）を抽出する作業を行う。

すなわち、本件発明の第１段階ではラージネットを抽出し、当該ラージネットを含むように検査領域を修正するとともにグローバルネットを抽出して、当該グローバルネットの存在を踏まえて効率的な検査を達成するようにプリント配線板１０全体の検査領域の分割を再構成する。

第２段階として第１段階で画定されたそれぞれの検査領域で検査手順を決定する。

そして最終段階として複数のネット及び／又はラージネットを含むように上記修正された検査領域及びグローバルネットの検査点を含むように再構築された検査領域のそれぞれの検査手順（プラン）を統合したプリント配線板全体の検査手順（プラン）を構築するようになっている。

上記の検査手順を実行する場合、プリント配線板上の平面をＸ軸方向とこのＸ軸方向と垂直なＹ軸方向に沿って全ての検査点を座標化し、このデータに基づいて分割することにより、プリント配線板の導通検査のための検査手順を効率的に構築することができる。

以下、上記について具体的に説明する。
図３は、プリント配線板上に配置された検査点の具体例を示す図である。

プリント配線板１０は、導通回路（ネット）１乃至導通回路（ネット）９で構成されている。ネット１には検査点ａ及びｂが含まれる。

図３において、検査点が実線でつながっている場合には導通回路（ネット）を構成していることを示す。例えば、前記ネット１の場合、検査点ａと検査点ｂは電気的に接続されているすなわち両者が導通していることを示している。同様に、ネット２では検査点ｃ、ｄがつながっており導通関係にある。

ネット３では検査点ｅ、ｆが導通関係にある。ネット４は検査点ｇ、ｈを含む。ネット５は検査点ｉ、ｊ、ｋ、及びｌの４つの検査点を含む。ネット６は検査点ｍ及びｎ、ネット７は検査点ｏ、ｐ及びｑを含む。そして、ネット８は検査点ｒ、ｓ及びｔを含み、ネット９は検査点ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚの６個の検査点を含む（図３）。

図３からわかるようにネット５は、プリント配線板１０の中央部分に拡がっており、ネット９はプリント配線板上で広範囲に拡がっている。

図４は、例示的にプリント配線板１０の検査点をＸ軸方向に２分割する場合の検査手順（プラン）を説明するための図である。本実施例におけるプリント配線板１０の全体の検査点の数は、検査点ａ乃至ｚの２６個である。図４に示すようにプリント配線板１０の検査点をＸ軸方向に２分割する場合、目標検査点数は、式（１）より、２６／２＝１３になる。

本例では、検査点の数の検査領域（グループ）間での上記式（２）における各検査領域間での検査点の数の違いの範囲を示す許容値を２０％とする。

そうすると、各検査領域の検査点の数の目標値の範囲は、上記式（２）より、１３×（１００±２０）／１００であるから、１０．４〜１５．６になる。

本例においてＸ軸方向に２分割する場合、プリント配線板１０の総検査点数は２６個であるから、Ｘ座標が小さい検査点から１３個が左側のグループ（検査領域１）となり、Ｘ座標が大きい検査点から１３個が図において右側のグループ（検査領域２）となる。

したがって、検査領域１には、検査点ａ乃至ｊ及びｕ乃至ｗの１３個が含まれ、検査領域２には、検査点ｋ乃至ｔ及びｘ乃至ｚの１３個が含まれることになる。

次に本例のプリント配線板１０上での検査領域の基本的な範囲を決定する。基本的な検査領域は、グループ内のＸ軸方向において最小及び最大の座標を持つ２つの検査点と、Ｙ軸方向における最小及び最大の座標を持つ２つの検査点を結ぶ矩形の領域を念頭に置く。

本例において検査点ａのＸ軸及びＹ軸上での座標すなわちＸＹ座標はａ（６，１８）である。同様に、検査点ｂ乃至ｚのＸＹ座標はそれぞれ、ｂ（１７，７）、ｃ（１９，３３）、ｄ（１９，４８）、ｅ（１３，６９）、ｆ（１３，８５）、ｇ（４０，６３）、ｈ（５６，６３）、ｉ（４６，４０）、ｊ（５０，１６）、ｋ（６０，３６）、ｌ（７３，５１）、ｍ（７０，７７）、ｎ（７０，９３）、ｏ（１００，２２）、ｐ（１１６，１２）、ｑ（１２４，２２）、ｒ（１０４，６３）、ｓ（１０４，７５）、ｔ（１２７，７０）、ｕ（２２，７８）、ｖ（３６，７８）、ｗ（４０，５１）、ｘ（７９，６６）、ｙ（９０，１５）、ｚ（１１７，４２）である。

本例においては検査領域１のＸ軸方向の最小の座標は検査点ａであり、最大の座標は検査点ｈであり、Ｙ軸方向の最小の座標は検査点ｂであり、最大の座標は検査点ｆである。

従って、本例における検査領域は検査点ａとｈを通る２本のＹ軸に沿った直線と、検査点ｂ及びｆを通るＸ軸に沿った２本の直線で囲まれる矩形領域が第一義的には検査領域１となる。

同様の手順で、検査領域２を決定する。すなわち、検査領域２のＸ軸方向の最小の座標値は検査点ｋであり、最大の座標値は検査点ｔであり、Ｙ軸方向の最小の座標値は検査点ｐであり、最大の座標値は検査点ｎである。

したがって、検査領域２については、検査点ｋとｔを通るＹ軸に沿った直線と、検査点ｐ及びｎを通るＸ軸に沿った２本の直線で囲まれる領域が第一義的な検査領域となる。

次に、各導通回路（ネット）の全ての検査点が同じ検査領域に属しているかどうかを調査する。

図３に示す本実施例におけるプリント配線板１０の場合、導通回路（ネット）１、２、３及び４については全ての検査点が検査領域１に含まれており、導通回路（ネット）６、７及び８の全ての検査点は検査領域２に含まれている。

一方で、導通回路（ネット）５と導通回路（ネット）９の検査点は検査領域１と２の両方に跨がって検査点が存在する。導通回路（ネット）５の場合、検査点ｉとｊは検査領域１に属するが、検査点ｋとｌは検査領域２に属している。このように複数の検査領域に跨がって検査点が存在するネットに関しては、検査領域からはみ出している検査点の当該検査領域の境界からの距離Ｄに基づいて検査手順（プラン）を検討する。本例においては、上記検査領域からはみ出している検査点と検査領域の境界との距離Ｄについての予め設定した閾値と比較し、その結果によって異なる処理をするようにしている。

以下、上記閾値について説明する。

図５は、本実施例にかかるプリント配線板１０の検査点の位置を示す図である。検査領域は、上記したようにＸ軸方向での最小値の座標と、最大値の座標を有する検査点のそれぞれを通るＹ軸方向に沿った２本の直線、及びＹ軸方向での検査点の最小値の座標と最大値の座標を有する検査点のそれぞれを通るＸ軸方向に沿った２本の直線で囲まれる矩形の領域である。

図５において、Ｘ軸方向の検査点の最小の座標値は検査点ａであり、Ｘ軸方向の最大の座標値は検査点ｔであり、Ｙ軸方向の最小値は検査点ｂであり、最大の座標値は検査点ｎである。したがって、検査点ａ、ｔを通る２本のＹ軸方向に沿った直線と、検査点ｂ及びｎを通るＸ軸方向に延びる２本の直線で囲まれる矩形領域が本実施例のプリント配線板１０の全体の検査領域となる。

そして、Ｘ軸方向に検査領域を分割する場合の検査領域の幅（Ｗ）と閾値の関係は式（３）で表すことができる。ここで、αはパラメータとして予め設定する定数である（０＜α＜１）。

また、同様に、Ｙ軸方向に検査領域を分割する場合の検査領域の高さ（Ｈ）と閾値の関係は式（４）で表すことができる。ここで、αはパラメータとして予め設定する定数である（０＜α＜１）。

そして、本実施例では、検査領域の境界から当該検査領域からはみ出している検査点との間隔、すなわち当該検査領域の境界から当該はみ出している検査点までの距離Ｄの値を予め設定した閾値と比較する。

この場合において、上記検査領域の境界からはみ出している検査点との距離Ｄが閾値未満である程度の大きさを有する導通回路（ラージネット）の場合には、該導通回路（ラージネット）の全ての検査点を包含するように検査領域を再構成する。

一方、検査領域の境界からはみ出している検査点までの距離Ｄが上記閾値以上になる検査点を含む導通回路については、検査領域を横断的に延びる回路（グローバルネット）として抽出し、このグローバルネットを含む検査領域を別途再構成するようにしている。

上記したように、本実施例においては複数の検査グループに跨がって拡がる導通回路（ネット）として導通回路（ネット）５及び導通回路（ネット）９が存在する。以下に、導通回路（ネット）５及び導通回路（ネット）９に含まれる検査点を扱う場合の検査領域の再構成の仕方について説明する。

この場合基本的な考え方として、複数の検査領域を横断して延びる検査点を有する導通回路（ネット）の検査点を、いずれかのグループに組み込む。検査領域を横断して延びるネットの検査点の内、そのグループに組み込み、複数のグループ領域内に存在する場合には、最もグループ検査点数が少ない検査領域に組み込み、どの検査領域内にも存在しない場合には、周辺の検査領域のうちで境界からの距離が最も近い検査領域に組み込む。

図５の場合において、α＝０．２とすると、本例ではＸ軸方向に検査領域を分割していて、検査データ領域の幅（Ｗ）は１２１となるので、式（３）により、閾値（Ｘ）＝２４．２となる。

このように閾値を決めた場合においてネット５について検討すると、上記したようにネット５は検査点ｉ、ｊ、ｋ及びｌを含む。そうすると検査点ｉとｊは第１の段階では検査グループ１に、検査点ｋとｌは検査領域２に属することになる。すなわち、検査点ｉ及び検査点ｊは検査領域２の領域外に、検査点ｋ及び検査点ｌは検査領域１の領域外にある。

このような場合において本実施例では、検査領域２の境界から検査点ｉまでの距離、検査領域２の境界から検査点ｊまでの距離の最大値と、検査領域１の境界から検査点ｋまでの距離、及び検査領域１の境界から検査点ｌまでの距離の最大値を計算し、上記閾値と比較する。

検査領域２の境界から検査点ｉの距離は１４、検査グループ２の境界から検査点ｊまでの距離は１０、そして検査領域１の境界から検査点ｋまでの距離は４、及び検査領域１と検査点ｌの距離は１７なので、その最大値は１７である。したがって、本実施例でそれぞれのグループの境界との距離を比較した結果として、検査領域１の境界から検査点ｌまでの距離１７が最大値であるのでその値を上記閾値２４．２と比較する。

この結果、対象となる導通回路（ネット）５の特定の検査点のすなわちネット５の検査グループ領域１の境界から検査点ｌまでの距離が閾値未満であることが判明する。本例ではこのような場合には検査領域の境界からのはみ出しないし逸脱の距離が閾値未満であるとし、導通回路（ネット）５はラージネットとして導通回路（ネット）５に含まれる全ての検査点は一体として検査領域１または検査領域２のいずれかに含められる。

次に、ラージネット５を検査領域１または２の何れに移動させるのが全体の検査手順の効率化の面で好ましいものであるかについての決定手順について説明する。

まず、図６（ａ）に示すように検査領域１とラージネット５の全ての検査点を含んだ検査領域である検査領域１’を仮想的に設定する。

一方で、図６（ｂ）に示すような検査領域２とラージネット５の全ての検査点を含んだ検査領域２’を仮想的に想定する。そして、次に検査領域１’と検査領域２’についてそれぞれの領域の増加量を比較する。検査領域１’のＸ軸方向への領域の増加量は（７３−６）−（５６−６）＝１７であり、検査領域２’のＸ軸方向への領域の増加量は（１２７−４６）−（１２７−６０）＝１４である。したがって、両者の増加量を比較すると、検査領域２’の方が検査領域１’よりも領域の増加量が少ないことがわかる。このことは検査領域２’にラージネット５の全ての検査点を含めた方が、検査のためのプローブの移動量が少なく、検査効率が高いことを意味する。したがって、本実施例では、検査効率を考慮することにより、ネット５の全ての検査点を検査領域２に移動させるように構成してラージネット５の検査点の全てを考慮した検査領域１及び２の領域の範囲を画定する。

つぎに、ラージネット５と同様に最初に設定した検査領域１及び２の領域を超えて拡がるネット９について、それに含まれる検査点の検査領域をどのように決定するかを検討する。

ネット９は検査点ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ及びｚを含んでいる。このうち検査点ｕ、ｖ、及びｗは検査領域１の領域に位置し、検査点ｘ、ｙ及びｚは検査領域２の領域に含まれる。そして、検査領域１に含まれる検査点ｕと検査領域２の境界からの距離ＤはＸ軸方向において３８であり、検査領域１に含まれる検査点ｖの検査領域２の境界からの距離Ｄは２４、また検査領域１に含まれる検査点ｗと検査領域２の境界との距離は２０である。一方で、検査点ｘと検査領域１の領域の境界との距離Ｄは２３、検査領域２に含まれる検査点ｙと検査領域１の領域の境界との距離は３４、検査領域２に含まれる検査点ｚと検査領域１との距離Ｄは５６である。上記の各検査点と検査領域１または２の境界との関係においていずれかの検査領域の境界との距離が最大となるのは、検査領域１と検査点ｚの距離は６１である。この距離を本例において予め設定したα＝０．２の場合の閾値と比較すると、検査領域１と検査点ｚとの間の距離Ｄは上記予め設定した閾値（Ｘ）＝２４．２よりも大きいことが判明する。

このため、本例においては、検査領域１と検査点ｚとの間の距離Ｄは上記予め設定した閾値（Ｘ）＝２４．２よりも大きい導通回路（ネット）９はグローバルネットとし、検査手順の効率の観点からラージネット５とは異なる扱いとする。

グローバルネットについての１つの検査処理の仕方としてグローバルネットを構成する全ての検査点（本実施例では検査点ｕ乃至ｚ）を含む独立した検査領域（グループ）を確立する。

すなわち、予め設定した分割数と予め設定されたαによって定められた閾値に基づいて、検査手順の効率を判断した結果、導通回路（グローバルネット）９について、検査領域１及び２の横断する独立した１つの検査領域を再構成する（ステップ１０３）。

この場合には、検査領域１に含まれる検査点ｕ、ｖ、及びｗについては、検査領域１の検査点の検査手順からは除外する。また、同様に、検査領域２内に存在する検査点ｘ、ｙ及びｚは、検査領域２における検査対象としての検査点の検査手順から除く。

つぎに、図８を参照してグローバルネットについての別の処理に仕方を以下に説明する。

本実施例におけるグローバルネット９（検査点ｕ乃至ｚ）の場合、検査点ｕ、ｖ及びｗは、検査領域１’内に存在するので、検査点ｕ、ｖ及びｗはグループ１’に組み込む。また、検査点ｘ、ｙ及びｚは、検査領域２’内に存在するので、検査点ｘ、ｙ及びｚは検査領域２’に組み込む。（ステップ１０４）
すなわち、グローバルネット９に含まれる検査点の全てを一体的に検査手順として構成するのではなく、まずグローバルネット９を構成する検査点が含まれる検査領域ごとにその境界でグローバルネット９を分断する。

次に、上記境界で分断されたグローバルネット９の導通部分の両側に位置する検査点のうち、上記境界を挟んで当該検査点が属する検査領域ではない側の検査領域に追加的に含ませる処理をする。

追加する点をどの検査点にするかについて説明する。 本実施例においてグローバルネット９の検査点ｕと検査領域２’との距離をｄ_u、検査点ｖと検査領域２’との距離をｄ_v、検査点ｗと検査領域２’との距離をｄ_w、検査点ｘと検査領域１’との距離をｄ_x、検査点ｙと検査領域２’との距離をｄ_y、検査点ｚと検査領域１’との距離をｄ_zとする（図８参照）。そうするとｄ_u＝２４、ｄ_v＝１０、ｄ_w＝６、ｄ_x＝２３、ｄ_y＝３４、ｄ_z＝６１となる。この結果ｄ_u乃至ｄ_zで最も距離が小さいものはｄ_wであるから、検査点ｗをグループ２’に追加する（グローバルネット９と各検査領域とのＹ軸方向の距離は０である）。

上記で説明したように本実施例では検査効率を高めるため本件発明ではＸ軸方向距離とＹ軸方向距離の総和が最も小さくなる検査点ｗを選択して検査点ｗが属する検査領域１’ではなく検査領域の境界の反対側の検査領域２’に検査点ｗを追加する。

したがって、本実施例では、最終的に、検査領域１’は、検査点ａ乃至検査点ｈ及び検査点ｕ乃至検査点ｗ、検査領域２’は、検査点ｉ乃至検査点ｔ及び検査点ｗ乃至ｚとした統合検査領域を新たに再構成する。

このようにすることによって検査領域１’及び検査領域２’を跨がって延びるグローバルネット９の検査点の全てを一括した検査手順として構成することなく対象となるプリント配線板の全ての検査点についての導通検査を行うことができる。

次に、それぞれの検査領域において検査手順すなわち検査プラン（プローブの移動先及び検査順序）を作成し、各検査領域の間の移動時間が最小となるような順番でそれぞれの検査領域における検査手順を統合し、対象となるプリント配線板１０の全ての検査点についての全体の検査手順を決定する。

そして、検査装置は対象となるプリント配線板１０の全ての検査点について上記手順で決定した検査手順に従ってプリント配線板の検査を実行する。

上記した本件発明の実施形態では、対象となるプリント配線板の全ての検査点を極力平準化するように検査領域を複数の検査領域に分割して、各検査領域間での検査手順の計算時間のばらつきを抑えることができ、かつ、その各検査領域における計算時間を短縮することができるので、対象となるプリント配線板の全体の検査点の検査にかかる時間を短縮することができる。

本件発明は、プリント配線板等の導通検査の検査方法及び検査装置に利用することができる。

１ 導通回路（ネット）
２ 導通回路（ネット）
３ 導通回路（ネット）
４ 導通回路（ネット）
５ 導通回路（ラージネット）
６ 導通回路（ネット）
７ 導通回路（ネット）
８ 導通回路（ネット）
９ 導通回路（グローバルネット）
１０ プリント配線板
１１ プローブ
１２ プローブ支持部
１３ 移動機構部
１４ 測定部
１５ 記憶部
１６ 制御部
a〜q 検査点

Claims (18)

1. 少なくとも２つの可動式プローブを用いてプリント配線板上に設けられた回路に含まれる複数の検査点を網羅するように前記プローブを移動させることによって、前記プリント配線板に含まれる全ての検査点について導通検査を行う検査方法において、
   １つの検査領域に含まれる検査点の数が、全体の検査点の数に対する割合に基づいて予め設定された許容範囲となるように、前記プリント配線板上の全ての検査点を複数の検査領域に分割する工程と、
   前記複数の検査領域のそれぞれの検査領域内において前記プローブの各検査点への移動手順を決定する工程と、
   前記決定された複数の領域ごとのプローブの移動手順を結合することによりプリント配線板の全ての検査点を対象とした統合移動手順を決定する工程とを含む、プリント配線板の検査方法。
2. 前記複数の検査領域に分割する工程が、前記プリント配線板上においてＸ軸及び該Ｘ軸に垂直なＹ軸を有する座標に基づいて全ての検査点のそれぞれの位置を特定する工程と、 １つの検査領域内に含まれる検査点の数を設定する工程と、
   １つの検査領域が前記設定された数の検査点を含むようにそれぞれの検査領域を画定する工程であって、それぞれの検査領域において、Ｘ軸最小の座標値の検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｘ軸最大の座標値を持つ検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｙ軸方向最小の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線と、Ｙ軸方向最大の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線で囲まれる、矩形状の検査領域をそれぞれ画定する工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の検査方法。
3. 前記画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する工程であって、
   前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向における、予め設定した所定の定数α（０＜α＜１）により決定される閾値より小さい場合には、前記領域外検査点が前記対象となる検査領域に含まれるように、検査領域の境界を変更する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の検査方法。
4. 前記画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する工程であって、
   前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向における、予め設定した所定の定数α（０＜α＜１）により決定される閾値より大きい場合には、前記境界を超えて延びる回路の前記領域外検査点を含む全ての検査領域を統合した検査領域を構成するように検査領域の境界を変更する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の検査方法。
5. 前記境界を超えて延びる回路を、検査点数が最も少ない検査領域に組み込むことを特徴とする請求項３に記載の検査方法。
6. 前記境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、当該属している何れかの検査領域に当該境界を超えて延びる回路の全ての検査点を追加することを特徴とする請求項３又は５の何れかの請求項に記載の検査方法。
7. 前記境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、前記境界を超えて延びる回路の検査点を単独の検査領域とすることを特徴とする請求項４に記載の検査方法。
8. 前記境界を超えて延びる回路の少なくとも１つの検査点を、当該検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加することを特徴とする請求項４又は７の何れかの請求項に記載の検査方法。
9. １つの検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加される検査点は、前記複数の検査領域の全ての検査領域の境界からの距離がＸ方向及びＹ方向の総和が最も小さい検査点であることを特徴とする請求項８に記載の検査方法。
10. 少なくとも２つの可動式プローブを用いてプリント配線板の導通検査を行う検査装置において、
    該プリント配線板上に複数の検査点を設定する手段と、
    １つの検査領域に含まれる検査点の数が、全体の検査点の数に対する割合に基づいて予め設定された許容範囲となるように前記プリント配線板上の全ての前記検査点を複数の検査領域に分割する手段と、
    それぞれの前記検査領域に含まれる検査点の数が予め設定された数値を超えないようにそれぞれの検査領域を画定する手段と、
    前記検査領域毎に前記検査領域の特定の検査点への移動及び検査を含む検査手順を決定する手段と、
    前記決定された複数の検査手順を１つの検査手順に結合することによりプリント配線板の全ての検査点を対象とした総合検査手順を決定する手段を含む、プリント配線板の検査装置。
11. 前記複数の検査領域に分割する手段が、前記プリント配線板上においてＸ軸及び該Ｘ軸に垂直なＹ軸を有する座標に基づいて全ての検査点のそれぞれの位置を特定する手段と、 １つの検査領域内に含まれる検査点の数を設定する手段と、
    １つの検査領域が前記設定された数の検査点を含むようにそれぞれの検査領域を画定する手段であって、それぞれの検査領域において、Ｘ軸最小の座標値の検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｘ軸最大の座標値を持つ検査点を通るＹ軸方向直線と、Ｙ軸方向最小の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線と、Ｙ軸方向最大の座標値を持つ検査点を通るＸ軸方向直線で囲まれる、矩形状の検査領域をそれぞれ画定する手段と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の検査装置。
12. 前記画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する手段であって、
    前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向における、予め設定した所定の定数α（０＜α＜１）により決定される閾値より小さい場合には、前記領域外検査点が前記対象となる検査領域に含まれるように、検査領域の境界を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
13. 前記画定された矩形状の検査領域のＸ軸またはＹ軸方向の境界を超えて延びる回路を構成する領域外検査点を含むように対象となる検査領域の境界を変更する手段であって、
    前記境界から当該領域外検査点までの距離が、前記検査領域のＸ軸またはＹ軸方向における、予め設定した所定の定数α（０＜α＜１）により決定される設定した閾値より大きい場合には、前記境界を超えて延びる回路の前記領域外検査点を含む全ての検査領域を統合した検査領域を構成するように検査領域の境界を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
14. 前記境界を超えて延びる回路を、検査点数が最も少ない検査領域に組み込むことを特徴とする請求項１２に記載の検査装置。
15. 前記境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、当該属している何れかの検査領域に当該境界を超えて延びる回路の全ての検査点を追加することを特徴とする請求項１２又は１４の何れかの請求項に記載の検査装置。
16. 前記境界を超えて延びる回路の検査点が複数の検査領域にわたって属している場合において、前記境界を超えて延びる回路の検査点を単独の検査領域とすることを特徴とする請求項１３に記載の検査装置。
17. 前記境界を超えて延びる回路の少なくとも１つの検査点を、当該検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加することを特徴とする請求項１３又は１６の何れかの請求項に記載の検査装置。
18. １つの検査点が属する検査領域以外の検査領域に追加される検査点は、前記複数の検査領域の全ての検査領域の境界からの距離がＸ方向及びＹ方向の総和が最も小さい検査点であることを特徴とする請求項１７に記載の検査装置。

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