JPH01297563A - プリント基板のスルーホール抵抗測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリント基板のスルーホールの抵抗を４端子
法により測定するスルーホール抵抗測定方法および装置
に関する。

［従来の技術］ プリント基板のスルーホールは、一般的には、表裏を貫
く孔を加工し、この孔の内壁に導電性被膜を析出させ、
表裏の接続を達成することにより形成される。この孔を
スルーホールと称し、スルーホールの内壁にめっき法に
より析出させた導電性被膜をスルーホールめっきと呼ぶ
。

スルーホールめっきには、しばしば不析出によりめっき
厚が小となる欠陥を生ずる。この欠陥は、スルーホール
径が小さくなるにしたがい、発生する確率が高くなる傾
向にあり、また、部分的に発生するのではなく、全体に
めつき原車となる。

スルーホールめっきの不析出による欠陥で、めっきが全
焦付かずに断線状態となったスルーホールは、電気的導
通テストを行うことにより容易に発見ができ、必要な措
置を講することが可能である。しかし、めつき原車の欠
陥は、初期状態の電気的導通テストは合格しても、実使
用中に断線に至ることがある。したがって、このような
断線寸前のめっき原車の欠陥を、初期段階で発見するた
めの検査が必要となる。

このようなスルーホールのめつき原車の欠陥は、抵抗を
測定することにより検査することができる。

この種の抵抗測定方法としては、対象物に電流を供給し
、その対象物によって生じる電圧降下を測定することに
より行なう方法がある（たとえば、電気工学ポケットブ
ックＪＲ版２６２頁参照）。すなわち、この方法は、プ
リント基板のスルーホールに対して、電流端子および電
圧端子の一端側と他端側とからなる４端子を表裏同時に
接触させてスルーホール抵抗を測定するものである。

このような４端子法の測定においては、４端子すべてを
同時に１個のスルーホールの開口部に接触させることが
必要である。これは、スルーホール直径が比較的大きい
、たとえば０．８ｉｎ＋以上のプリント基板については
可能である。しかし、スルーホール直径が小さい、たと
えば０．５ａｕｎ以下の小径スルーホールであっても、
抵抗測定が容易な検査装置の開発要求が増大している。

この要求に応える測定方法として、たとえば、特開昭５
９−６０８０号公報に開示されるように、電流端子と電
圧端子が絶縁物を介し一体構造となったプローブを２本
使用し、このプローブを被測定スルーホールに、その表
裏から４端子すべてが完全に接触するように係合させて
測定する方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記２本のプローブを用いて４端子法によりスルーホー
ルの抵抗を測定するには、各プローブの電流端子および
電圧端子が、対応するスルーホールの開口部に同時に確
実に接触している必要がある。各プローブの電流端子お
よび電圧端子がスルーホールに正しく接触していないと
、測定ができなかったり、抵抗値が異常な値となったり
する。

スルーホールの抵抗測定の目的は、スルーホールのめっ
き原車の欠陥を、抵抗値により検出することにあるので
、各プローブが正常接触状態であるか否かは、測定自体
の異常か、抵抗値そのものの異常かを識別する上で、き
わめて重要である。

そのため、測定作業者は、プリント基板の表裏両面で、
２本のプローブを目的のスルーホールの開口部に係合接
触させた後、該プローブを少しずつ動かして、電圧端子
により検出される電圧値が異常でない状態となるように
調整して、測定を行なっている。

しかし、上記２本のプローブを用いる測定では、同時に
２本のプローブが正常な接触状態となるように調整する
必要があり、しかも、正常接触状態であるか否かは、両
プローブがともに正常状態でないと検出できないので、
調整が容易でなく、しかも１時間がかかるという問題が
ある。

また、上記従来の方法は、プリント基板の両面側でプロ
ーブを動かすため、一方のプローブの動きがプリント基
板を伝ねって、他方のプローブの接触状態に影響を与え
るため、作業に熟練を要するという問題がある。

これらの問題は、接触面積が少ない小径のスルーホール
はど顕著になる傾向がある。

また、上記測定作業を自動化しようとする場合、上記従
来の方法では、熟練者が行なっているプローブの微妙な
調整作業を自動化するために、複雑かつ高精度な位置決
め機構を設ける必要があり、開発が容易でないとともに
、装置が高価となる欠点がある。

本発明の目的は、上記実情に鑑みてなされたもので、ス
ルーホール径の大小にかかわらず、プローブを正常接触
状態に設定することが容易で、熟練を要することなく短
時間で正確に測定を行なえ、また自動化を容易に行ない
得る、プリント基板のスルーホール抵抗測定方法および
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、プリント基板のスルーホールの抵抗を４端
子法により測定するスルーホール抵抗測定方法において
、 開口部の一端側が配線パターンにより直列に接続され、
少なくとも一方が抵抗測定の対象となる２個のスルーホ
ールを、プリント基板に設けられている複数個のスルー
ホールから少なくとも一組選定し、 上記選定した一組のスルーホールのうち、抵抗測定対象
とならないスルーホールの開口部に、４端子の一端側の
電流端子を接触させ、抵抗測定対象となるスルーホール
の、上記配線パターンが接続されている開口部に、４端
子の一端側の電圧端子を接触させ。

かつ、抵抗測定対象となるスルーホールの、上記配線パ
ターンが接続されていない開口部に、４端子の他端側の
電流端子と電圧端子とを接触させて、該スルーホールの
抵抗を測定することにより達成される。

また、上記目的は、プリント基板のスルーホールの抵抗
を４端子法により測定するスルーホール抵抗測定方法に
おいて、 開口部の両端が配線パターンにより各々異なる他のスル
ーホールに直列に接続されるスルーホールを、プリント
基板に設けられている複数個のスルーホールから抵抗測
定対象として少なくとも１個選定し、 上記抵抗測定対象として選定したスルーホールの両端開
口部に、配線パターンにより各々接続された他のスルー
ホールに電流端子を接触させることにより該電流端子を
接続し、 上記抵抗測定対象となるスルーホールの開口部の両端に
電圧端子を接続させて、該スルーホールの抵抗を測定す
ることにより達成される。

上記スルーホールの選定は、上記した条件を満足するも
のが、当該プリント基板の回路パターン中に設けられて
いる場合には、それを選定する。

通常、プリント基板には、設計変更、不良箇所のバイパ
ス等の目的で、外部布線用のスルーホールが設けられて
いることが多く、また、このようなスルーホールは、上
記のような条件を満たしていることが多いので、これを
選定することが好ましい。

また、本来の回路パターン中に含まれていない場合には
、プリント基板の適宜の位置に、上記選定対象となるス
ルーホールを設けておく。

上記選定するスルーホールの数は、検査に必要な数でよ
い。

また１本発明は、上記目的を達成するための装置として
、プリント基板上で開口部の一端側が配線パターンによ
り直列に接続された２個のスルーホールを用いて、その
一方の抵抗を４端子法により測定するスルーホール抵抗
測定装置において、上記２個のスルーホールの配置ピッ
チと等しいピッチで並設され、上記２個のスルーホール
に対応して係合する電流端子および電圧端子を有する第
１のプローブと、 １個のスルーホールと係合可能に、電流端子および電圧
端子とが絶縁されて一体的に形成された第２のプローブ
とを、 上記４端子として備えていることを特徴とするプリント
基板のスルーホール抵抗測定装置を提供する。

また、本発明は、プリント基板上で、開口部の両端が配
線パターンにより各々異なる他のスルーホールに直列に
接続されるスルーホールの抵抗を４端子法により測定す
るスルーホール抵抗測定装置において、 上記スルーホールと、その一端側に接続された他のスル
ーホールとの配置ピッチと等しいピッチで並設され、該
２個のスルーホールに対応して係合する電流端子および
電圧端子を有する第１のプローブと、 上記スルーホールと、その他端側に接続された他のスル
ーホールとの配置ピッチと等しいピッチで並設され、該
２個のスルーホールに対応して係合する電流端子および
電圧端子とを有する第２のプローブとを、 上記４端子として備えていることを特徴とするプリント
基板のスルーホール抵抗測定装置を提供する。

上記測定装置において、第１のプローブは、スルーホー
ルの抵抗を測定する際にプリント基板を固定保持する治
具板上に、測定対象となるスルーホールの位置に合わせ
て電流端子および電圧端子を配置して構成されるもので
あることが好ましい。

［作用］ 本発明の測定方法は、４端子法による抵抗測定に際し、
少なくとも一端側の電流端子および電圧端子を、開口部
が配線パターンで接続された２個のスルーホールに係合
接触させることにより、両端子を正常接触状態とするこ
とができる。

一体型のプローブの場合、該プローブの先端がスルーホ
ールの開口部に係合しているだけでは、電流端子と電圧
端子がともに正常接触しているか否かは直ちには不明で
ある。しかし１本発明の場合、電流端子と電圧端子とが
各々別のスルーホールに係合するので、２本の端子が対
応する２個のスルーホールに係合していれば、電気的に
正常な接触状態となる。しかも、この状態は１機械的に
確認することができる。

また、一体型のプローブの場合、スルーホールの径が小
さいときには、プローブとの接触面積が小さくなるので
、それだけ正常接触状態となりにくい。しかし、本発明
では、上記したように、電流端子と電圧端子とがスルー
ホールに係合してさえいればよいので、径が小さくても
、接触不良による測定不能や、抵抗値異常の発生はない
。

本発明では、上記のような作用により、測定作業者は、
４端子の他端側を構成するプローブについてのみ正常接
触状態とする調整を行えばよい。

この場合、上記した一端側については、正常接触状態と
みなせるので、作業者は、一端側の調整に集中でき、作
業が容易かつ能率的となって、非熟練者でも容易に測定
が行える。その結果、作業の自動化も容易となる。

また、本発明において、スルーホールの両端側について
も、２個のスルーホールを用いて、電流端子および電圧
端子を各々独立にスルーホールに係合させれば、上記し
た作用により、プローブの正常接触調整作業を除くこと
ができる。その結果、複雑・高精度な位置決め機構を要
することなく、抵抗測定の自動化が可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図に本発明スルーホール抵抗測定方法および装置の
第１実施例の構成を示す。

第１図には、プリント基板１の一部分を拡大して示して
いる。プリント基板１には、すべてについては図示して
いないが、複数個のスルーホールが設けである。

本実施例における抵抗測定は、次のように行う。

まず、開口部の一端側が配線パターン４により直列に接
続され、少なくとも一方が抵抗測定の対象となる２個の
スルーホール２，３を、プリント基板１に設けられてい
る複数個のスルーホールから少なくとも一組選定する。

次に上記選定した一組のスルーホール２，３のうち、抵
抗測定対象とならないスルーホール３の開口部に、４端
子の一端側の電流端子６を接触させ、抵抗測定対象とな
るスルーホール２の、上記配線パターン４が接続されて
いる開口部に、４端子の一端側の電圧端子５を接触させ
る。

かつ、抵抗測定対象となるスルーホール２の、上記配線
パターン４が接続されていない開口部に。

４端子の他端側の電流端子８と電圧端子７とを接触させ
て、該スルーホール２の抵抗を測定する。

測定に際しては、電流端子６，８には定電流電１１１１
０を接続し、電圧端子５，７には電圧計１１を接続する
。定電流電源１０の定電流は、電圧端子６からスルーホ
ール３のパッド４ａと配線パターン４を経由してスルー
ホール２に流入し、電流端子８から定電流電源１０に帰
える。

スルーホール２に定電流電源１０から供給された定電流
により、スルーホール２の抵抗で表裏に電圧降下が発生
する。この電圧降下を電圧端子５と８で検出し、電圧計
１１で測定する。

電圧計１１で測定した電圧と定電流電源１０から供給し
た定電流によりスルーホール２の抵抗が測定できる。ス
ルーホール２の抵抗は、スルーホール抵抗＝電圧÷定電
流 で表わすことができる。

次に、上記実施例の抵抗測定方法に用いる測定装置につ
いて説明する。

本実施例のスルーホール抵抗測定装置は、上記２個のス
ルーホール２，３の配置ピッチと等しいピッチで並設さ
れ、上記２個のスルーホール２゜３に対応して係合する
電流端子６および電圧端子５を有する第１のプローブＰ
１と、１個のスルーホールと係合可能に、電流端子８お
よび電圧端子７が絶縁物９により絶縁されて一体的に形
成された第２のプローブＰ２とを４端子として備えて構
成される。

具体的な装置としては、第２図に示すように構成される
。

本実施例の装置は、測定時にプリント基板１を固定保持
するとともに、電流端子６および電圧端子５からなる第
１のプローブＰ１を測定対象となるスルーホールの位置
に合わせて突設した治具板１２と、該治具板１２上に固
定保持されるプリント基板１上で、測定対象となるスル
ーホールに係合させて抵抗を測定する第２のプローブＰ
２と、上記プローブＰ１およびＰ２と接続され、内部に
定電流電源１０および電圧計１１を有する測定器１５と
を備えて構成される。

本実施例の装置によれば、プローブＰ１があらかじめ固
定的に設けであるので、プリント基板１を治具板１２に
対して位置決めして載置することにより、プローブＰ１
とスルーホールとの接触が調整なしに行なえる。この場
合、プローブＰ１が各スルーホールに対して正常接触し
ているか否かは、プリント基板１が正確に治具板１２上
に載置されているか否かをチエツクするのみでよい。プ
リント基板１の位置決めは、図示していないが、適当な
ガイドを設けることにより容易に行える。

一方、プローブＰ２は、作業者が手で持って、目的とす
るスルーホールに係合させる。この場合、目的のスルー
ホールはあらかじめ定まっているので、適当なマーカー
、治具等を用いることにより、スルーホールの径の大小
によらず、簡単かつ誤りなく行なえる。

また、作業者は、プローブＰ１の接触状態を考慮するこ
となく、プローブＰ２の正常接触調整を行なえるので、
スルーホールの径の大小によらず、比較的短時間に、正
常接触状態を確保できる。

第３図に本発明スルーホール抵抗測定方法および装置の
第２実施例の構成を示す。

第３図には、プリント基板１の一部分を拡大して示して
いる。プリント基板１には、すべてについては図示して
いないが、複数個のスルーホールが設けである。

本実施例における抵抗測定は、次のように行う。

まず、開口部の両端が、配線パターン４により各々異な
る他のスルーホール３ａ、３ｂに直列に接続されるスル
ーホール２を、プリント基板１に設けられている複数個
のスルーホールから抵抗測定対象として少なくとも１個
選定する。

次に、上記抵抗測定対象として選定したスルーホール２
の両端開口部に、配線パターン４により各々接続された
他のスルーホール２，３に電流端子６，８を接触させる
ことにより該電流端子６゜８を接続しする。上記抵抗測
定対象となるスルーホール２の開口部の両端に電圧端子
５，７を接続させて、該スルーホール２の抵抗を測定す
る。

測定の原理および手順は、上記第１実施例と同じである
。

本実施例に用いられる測定装置は、プローブＰ２が上記
第１実施例と異なる構成となっている。

すなわち、本実施例では、プローブＰ２は、プローブＰ
１と同様に、電流端子８と電圧端子７とが分離した構造
となっている。

このプローブＰ２は、電流端子８と電圧端子７とを、た
とえばフォーク状に、１本の棒状体の先端に取り付けて
、上記第１実施例と同様に、移動可能として、目的のス
ルーホールに係合させる構成とすることができる。電流
端子８と電圧端子７とは、係合すべきスルーホールのピ
ッチに合わせて設けられている。この場合、作業者によ
る移動・係合作業は必要であるが、正常接触状態か否か
の調整は不要である。２本の端子が対応する２個のスル
ーホールに係合していれば、正常な接触状態となる。こ
れは、スルーホール径の大小には影響されない。

また、このプローブＰ２は、プローブＰ１と同様に、上
述した第２図に示す治具板に設けることもできる。この
場合には、プローブＰ１を設けた治具板とプローブＰ２
を設けた治具板とでプリント基板を挾むことにより、各
プローブＰ１およびＰ２を同時に目的のスルーホールと
係合接触させることができる。従って、抵抗測定は、定
電流電源１０と電圧計１１とをスイッチで切り替えるこ
とにより、きｂめて短時間に行なえる。もちろん、プロ
ーブＰＬ、Ｐ２ともに、正常接触状態とするための調整
は不要である。

なお、定電流電源と電圧計とを、測定の対象となるスル
ーホールに対応して複数チャネル設けておけば、複数個
のスルーホールの抵抗を同時に測定でき、作業時間を大
幅に短縮できる。

また１本実施例では、上記したように、複雑かつ微妙な
調整作業を除くことができるので、ＷＭ車な位置決め機
構を用いるだけで容易に自動化し得る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、スルーホール径の大小に
かかわらず、プローブを正常接触状態に設定することが
容易で、熟練を要することなく短時間で正確に抵抗測定
を行なえ、また、自動化を容易に行ない得る効果がある
。すなわち、本発明によれば、スルーホールの抵抗測定
の作業性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスルーホールの抵抗測定方法および装
置の第１実施例の構成を示す断面図、第２図は上記第１
実施例の測定に使用する測定装置の具体例を示す斜視図
、第３図は本発明のスルーホールの抵抗測定方法および
装置の第２実施例の構成を示す断面図である。 １・・・プリント基板 ２．３，３ａ、３ｂ−スルーホール ４・・・配線パターン ５・・・電圧端子 ６・・・電流端子 ７・・・電圧端子 ８・・・電流端子 ９・・・絶縁物 １０・・・定電流電源 １１・・・電圧計 １２・・・治具板 １５・・・７１１ｇ定器 ＰＬ、Ｐ２・・・プローブ 出願人　株式会社　日　立　製　作　所代理人　弁理士
　富　１）和　子 第１図 ビ１ 第２図 １１； 第３因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プリント基板のスルーホールの抵抗を４端子法によ
   り測定するスルーホール抵抗測定方法において、 開口部の一端側が配線パターンにより直列に接続され、
   少なくとも一方が抵抗測定の対象となる２個のスルーホ
   ールを、プリント基板に設けられている複数個のスルー
   ホールから少なくとも一組選定し、 上記選定した一組のスルーホールのうち、抵抗測定対象
   とならないスルーホールの開口部に、４端子の一端側の
   電流端子を接触させ、抵抗測定対象となるスルーホール
   の、上記配線パターンが接続されている開口部に、４端
   子の一端側の電圧端子を接触させ、 かつ、抵抗測定対象となるスルーホールの、上記配線パ
   ターンが接続されていない開口部に、４端子の他端側の
   電流端子と電圧端子とを接触させて、該スルーホールの
   抵抗を測定することを特徴とするプリント基板のスルー
   ホール抵抗測定方法。 ２、プリント基板のスルーホールの抵抗を４端子法によ
   り測定するスルーホール抵抗測定方法において、 開口部の両端が配線パターンにより各々異なる他のスル
   ーホールに直列に接続されるスルーホールを、プリント
   基板に設けられている複数個のスルーホールから抵抗測
   定対象として少なくとも１個選定し、 上記抵抗測定対象として選定したスルーホールの両端開
   口部に、配線パターンにより各々接続された他のスルー
   ホールに電流端子を接触させることにより該電流端子を
   接続し、 上記抵抗測定対象となるスルーホールの開口部の両端に
   電圧端子を接続させて、該スルーホールの抵抗を測定す
   ることを特徴とするプリント基板のスルーホール抵抗測
   定方法。 ３、プリント基板上で開口部の一端側が配線パターンに
   より直列に接続された２個のスルーホールを用いて、そ
   の一方の抵抗を４端子法により測定するスルーホール抵
   抗測定装置において、上記２個のスルーホールの配置ピ
   ッチと等しいピッチで並設され、上記２個のスルーホー
   ルに対応して係合する電流端子および電圧端子を有する
   第１のプローブと、 １個のスルーホールと係合可能に、電流端子および電圧
   端子とが絶縁されて一体的に形成された第２のプローブ
   とを。 上記４端子として備えていることを特徴とするプリント
   基板のスルーホール抵抗測定装置。 ４、プリント基板上で、開口部の両端が配線パターンに
   より各々異なる他のスルーホールに直列に接続されるス
   ルーホールの抵抗を４端子法により測定するスルーホー
   ル抵抗測定装置において、 上記スルーホールと、その一端側に接続された他のスル
   ーホールとの配置ピッチと等しいピッチで並設され、該
   ２個のスルーホールに対応して係合する電流端子および
   電圧端子を有する第１のプローブと、 上記スルーホールと、その他端側に接続された他のスル
   ーホールとの配置ピッチと等しいピッチで並設され、該
   ２個のスルーホールに対応して係合する電流端子および
   電圧端子とを有する第２のプローブとを、 上記４端子として備えていることを特徴とするプリント
   基板のスルーホール抵抗測定装置。 ５、上記第１のプローブが、スルーホールの抵抗を測定
   する際にプリント基板を固定保持する治具板上に、測定
   対象となるスルーホールの位置に合わせて電流端子およ
   び電圧端子を配置して構成されるものである請求項３ま
   たは４記載のプリント基板のスルーホール抵抗測定装置
   。