JPH02176477A - 回路基板検査装置における最良測定条件の判定方法 - 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〕 この発明は、回路基板に実装された部品類の特性を回路
基板検査装置にて測定する場合の最良測定条件の判定方
法に関するものである。

〔従　来　例〕

電子部品等が実装された回路基板の検査にインサーキッ
トテスタと称される回路基板検査装置が利用されている
。

その−例が第４図に示されているが、例えば測定用信号
源１には直流及び交流の電流、電圧を備え、測定項目に
応じて信号設定器１０によりそれらを切り換え送出する
ようになっている。この信号源１から発せられた測定用
信号は、例えば切換器２と測定用ビン３を経て被検査基
板４の図示しない検査対象部品に加えられる。これによ
り同部品にはその特性に対応した信号が発生するから、
それをピン５と切換器６を介して測定部１１に取り込み
測定する。

この測定値は例えば比較器１２において基準データ設定
器１３から与えられる基準データと比較され、上記検査
対象部品の良否が判定されるようになっている。この基
準データは例えば比較基準値とそれに対する上、下限の
許容差からなり、通常は部品規格、カタログなどを参照
して定められている。

上記測定用ビン３，５は、装置にセットされた被検査基
板４の所定回路パターン位置と接触するようにされてお
り、切換器２，６は測定用ピン３と５をそれぞれ信号源
１と測定部１１へ切り換え接続し、上記基板４に装着さ
れた図示しない検査対象部品に対する測定回路を形成す
るようになっている。また、測定の際不要信号等が測定
部１１へ入り込まないようにするため、例えば回路パタ
ーンの所定箇所を接地あるいは信号源電位するガードピ
ンと称されるピン７と、これらのピンを必要により接地
もしくは信号源電位へ切り換え接続する切換器８が設け
られており、この切換器８と上記切換器２，６のオン、
オフ動作は例えば切換制御器９にて制御されるようにな
っている。

ところで、実装基板においてはいくつかの部品が回路パ
ターンを介して直列的又は並列的、もしくは直、並列的
に接続されていることが多い、そこで実際の測定に当っ
ては、当該部品と他の部品間の接続状態によって使用す
る測定用ピンやガードピンを設定したり測定用信号の種
類を選定するなど、測定のための条件をあらかじめ設定
するようにしている。

この測定条件の設定は、一般に１次のようになされてい
る。すなわち、上記比較基準値と実質的に同一の値を有
する部品を別途他の測定手段により確認して良品基板を
構成し、これをサンプルとなして同基板上の各部品を１
−１路基板検査装置によりそれぞれ当初設定した測定条
件にて測定する。

この場合、８ＩＩｌ定植が上記基準データ設定器１３か
ら与えられる良品範囲データ、すなわち（基準値−上限
許容差）〜（基準値＋上限許容差）の範囲内に入ってい
れば当初設定した条件は適正であると判断し、それを生
産ロット基板に対する正規の測定条件として採用する。

測定値が良品範囲データ内に入らなかった場合には例え
ば使用するピンや信号源などを変更して再測定を行い、
測定値が良品範囲データ内に入るような測定条件を見い
だすようにしている。

このようにして適正な測定条件が設定されるとそれに基
づいて生産ロフト基板に対する測定が行われ、その測定
値を上記良品範囲データと比較することにより同基板の
良否が判定される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の測定条件設定方法は比較的簡単でわかりやす
いという利点がある。しかしながら、適正であるとして
採用された測定条件の下で基板測定を行えば常に正しい
良否判定が得られるかというと必ずしもそうではなく、
場合によっては判定を誤るおそれがある。

その−例を挙げると、第５図（Ａ）に示すように例えば
サンプルに供された良品基板における検査対象部品の特
性値Ｐが実質的に基準値と等しい値を有しているものと
し、これを測定条件Ａの下で何度か測定したときその値
が図示のようにＰ′〜Ｐ１の範囲でばらつくような場合
である。この場合、従来は特に測定値のばらつき範囲の
確認を目的とした測定は行われていないので、ともかく
測定値が許容差内に入っていれば測定条件Ａは適正であ
ると判断され、生産ロフト基板の検査に適用されること
になる。

したがって、生産ロット基板上における上記と同一部品
の特性値Ｘ１を上記と同一条件Ａで測定すると、その値
はＸ工′〜Ｘｉ′の範囲でばらつく可能性があり、たま
たまＸ□′なる測定値が得られた場合には本来良品であ
るものが不良と判定されることになる。また、特性値が
Ｘ２で下限値を下回る不良品であっても測定値がたまた
まＸ２′となることがあり、その場合には良品と誤判定
されるおそれがある。

第５図（Ｂ）は、例えば良品基板における部品の特性値
Ｐを測定条件Ｂにて測定した場合の例であって、同図の
実線矢印で示すように測定値Ｐ′のばらつき範囲は比較
的小さいが本来の特性値Ｐに対して低い方に片寄る場合
、あるいは点線矢印で示すように測定値Ｐ′が高い方へ
片寄ったりする場合である。このような場合でも測定条
件Ｂは適正とみなされて採用される。したがって、生産
ロフト基板の部品特性値Ｘ１．　Ｘ、を測定条件Ｂにて
測定すると、得られた測定値によっては上記第５図（Ａ
）の例と同様に良、不良の判定を誤ることがある。上記
は許容差の下限値近傍における例であるが、上限値近傍
においても同様である。

この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その
目的は、サンプルに供された良品基板について測定条件
を変えながら測定を行い、収集した測定データを順次前
の測定条件におけるデータと比較して測定値のばらつき
や片寄りがより小さい測定条件を見いだすことにより生
産ロット基板の良否判断を誤らないようにした回路基板
検査装置における最良測定条件の判定方法を提供するこ
とにある。

〔用語の説明〕

以下の説明において、「絶対誤差」とは１つの測定条件
にてｎ回の測定を行ったとき、基準値と測定値との差の
絶対値が最大である値を言い、絶対誤差＝最大１（基準
値−測定値） とする、すなわち、絶対誤差とはｎ個の測定値中の最大
誤差を意味している。

また、「相対誤差」とは上記ｎ個の測定値中、最大値と
最小値との差の絶対値を言い、相対誤差＝１（最大測定
値−最小測定値）とする、すなわち、相対誤差とはｎ個
の測定値間における最大ばらつき幅を意味している。

〔最良測定条件の判定基準〕

前の測定条件にて測定したデータの絶対誤差と相対誤差
をそれぞれεバ前）、ＭＲ（前）とし、後の測定条件に
て測定したデータの絶対誤差と相対誤差をｉＡ（後）、
ε直後）とすると、それらの値を比較して次のイ２２ロ
、ハ示す判定基準のいずれか１つ以上を満足した場合に
、後の測定条件を最良測定条件と判定するようにしてい
る。

例えば イ、　　ε＾（前）＞ｇ＾（後）で、かつ、ｉＲ（前）
〉蔽Ｒ（後） 口、　　ε＾（前）＞ｉＡ（後）で、かつ、ｏ、ｏｉ　
ｘ基準値≧εＲ（後） ハ、　　εＲ（前）〉εＲ（後）で、かつ、０．１×基
準値≧εＡ（後） 上πｄイは、後の測定条件における絶対誤差と相対誤差
とが前の測定条件におけるそれよりも小さくなった場合
である０口は後の測定条件における絶対誤差が前の測定
条件におけるそれよりも小さく、かつ、相対誤差が所定
値以下、例えば基準値の１％以下となった場合で、ハは
後の測定条件における相対誤差が前の測定条件における
それよりも小さく、かつ、絶対誤差が所定値以下、例え
ば基準値の１０％以下となった場合を表している。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の実施例が示されている第１図を参照すると、
上記第４＠の従来装置におけるユニットとほぼ同様の信
号ＩＸ工ないし信号設定器ｉｏと、測定部２１、比較器
２２、基準データ設定器２３等を備えている。

更に、この実施例においては上記した最良測定条件の判
定を実行するため、例えば次に示すイないしトの手段を
備えている。

イ、異なった測定条件を所定回順次設定する測定条件設
定手段２５゜ 口、最初の測定条件にて測定部２１が測定したデータか
ら絶対誤差Ｅ＾と相対誤差ξ、を求める最大絶対誤差演
算手段２６、及び最大相対誤差演算手段２７゜ ハ、上記絶対誤差ε＾と相対誤差ＩＲ１及び最初の測定
条件を一時記憶するデータ保持手段２８゜二、基準デー
タ設定器２３に設定された比較基準値からその１　／　
ｎ、例えば０．０１（１％）及び０．１（１０％）なる
値を計算する基準値／ｎ演算手段２９゜ホ、上記測定条
件設定手段２５にて次の測定条件が設定されたとき、測
定部２１の測定データから同様にして求められた絶対誤
差εＡ（後）と相対誤差ｉＲ（後）を、上記前の測定条
件にて求めた絶対誤差Ｃ＾（前）と相対誤差ｔｎｃ前）
及び基準値／ｎ演算手段２９にて求めた基準値ｘｏ、ｏ
ｉ、基準値Ｘ　Ｏｏｌ等と比較する比較手段３０゜ へ、比較手段３０からの比較出力により上記３つの判定
基準の１つ以上が満足されているが否かを判定する効果
判定手段３１゜ ト、同効果判定手段３１がらの判定信号を受けて測定条
件設定手段２５に次の測定条件設定を指令するとともに
、上記判定信号が効果あり（基準満足）の場合にはデー
タ保持手段２８へ指令を発し、前の測定条件と各算出デ
ータεＡ（前）、εＲ（前）を後の測定条件と算出デー
タＥ＾（後）、εＲ（後）へ更新させるデータ更新手段
３２゜ 〔作　　　用〕 上記手段を備えることにより、異なった測定条件にて得
られた測定データから絶対誤差εいと相対誤差εＲとが
より小さくなる最良測定条件を見いだすことが可能とな
る。

〔実　施　例〕

第１図を再び参照すると、基準データ設定器２３には例
えば設計目標とする比較基準値と、それに対する＋、−
の許容差を入力する。また１例えばこの基準値と実質的
に等しい特性値を有する部品を別途他の測定手段にて確
認し、それを基板に組み込んで良品基板を構成する。

測定条件設定手段２５には、上記基板上の各測定対象部
品に対して他の部品との接続状態により例えば使用する
測定用ビンとガードビンのビン番号、測定用信号の種類
等を指定する。これにより、同測定条件設定手段２５は
例えば指定された条件を組み合わせて異なった多通りの
測定条件を自動的に設定するようになっている。

次に、上記良品基板を供試基板４′として装置にセット
し、測定を開始する。ここで第２図を併せて参照すると
、同図（イ）のＭは測定対象部品に対する比較基準値で
一αＬ、＋αυは許容差、Ｌ。

Ｕは良品範囲の下限値と一ヒ限値を示すものとする。

また、Ｐは当該部品の特性値を表し、上記基準値Ｍと実
質的に等しい値にされているものとする。

同図（ロ）には、例えば最初の測定条件Ａにおいて測定
対象部品の特性を測定部２１により４回測定した例が示
されている。最大絶対誤差演算手段２６と最大相対誤差
演算手段２７は、この測定データから図示のように絶対
誤差εＡＡと相対誤差ＥＲＡとを計算し、データ保持手
段２８はこれらの計算値と測定条件Ａのデータとを一時
的に保持する。このデータ保持が終わると１例えば測定
条件設定手段２５は次の測定条件Ｂを設定する。

同図（ハ）には、例えば測定条件Ｂにて同様に測定され
たデータと、それによって求めた絶対誤差ε＾Ｂ及び相
対誤差εＩが示されている。これらの値Ｅ　Ａ１１＋　
ｔ　Ｒ８は例えば比較手段３０において上記（ロ）に示
す最初の測定条件ＡのデータｆＡＡｕｆｆｉＲＡとそれ
ぞれ比較され、図示のように ε＾＾〉εＡｌｌ εＲＡ＜εＲ１１ であった場合には上記イの判定基準は満足していないが
、相対誤差については口の判定基準があるのでそれによ
って比較する。その結果 ０、ＯＩＸ　Ｍ＜　ｉ　Ｒ１１ であればその比較出力により効果判定手段３１は上記し
た３つの判定基準のいずれをも満足しないとなし、例え
ば「効果無し」の判定を行う。

データ更新手段３２はこの判定出力を受けて例えば測定
条件設定手段２５へ次の測定条件を設定するよう指令す
るとともに、データ保持手段２８に対して上記測定条件
Ｂに関するデータをクリアするように指令する。

同図（ニ）には、例えば次の測定条件Ｃにて測定された
データと、それによる絶対誤差ξＡｃ、相対誤差εＲｃ
が示されている。これらの値εＡｃｔ　εＲｅは比較手
段３０において同様に最初の測定条件Ａのデータε＾＾
＋［ＲＡと比較され、図示のように例えば Ｃ＾＾〉ε＾Ｃ １Ｒ＾＞ａＲｅ であった場合には、その比較出力により効果判定手段３
１は上記した判定基準のイを満足するとし。

例えば「効果あり」の判定を行う。

データ更新手段３２はこの判定出力を受けて例えば測定
条件設定手段２５へ次の測定条件設定を指令し、データ
保持手段２８に対してはデータ更新指令を発して上記最
初の測定条件Ａのデータと計算データεＡＡ＋　　εＲ
＾等をそれぞれこの測定条件Ｃのデータと計算データε
ＡＣ＋　　εＵＣに更新させる。

同図（ホ）には、例えば次の測定条件りにて測定された
データとそれによる絶対誤差εＡＤ＋　εＲｅが示され
ている。この値ｆＡＤｐ　εＲｅは比較手段３０におい
て上記更新した測定条件ＣにおけるデータＥ＾Ｃ１εＲ
ｃと比較され、図示のように例えばε＾ｃ＜　Ｅ　ＡＤ ＩＲｃ＜εＲＤ であった場合には、その比較出力により効果判定手段３
１は上記３つの判定基準のいずれをも満足しないとして
例えば「効果なし」の判定を行い、そのデータ類は上記
測定条件Ｂの場合と同様にクリアされる。

これで全部の測定条件により測定が終了したとすると、
例えばこの測定対象部品について最終的にデータ保持手
段２８に保持されるデータは測定条件Ｃ２絶対誤差！Ａ
Ｃ２相対誤差ｆＲｃとなり、このデータに基づいて生産
ロット基板における上記部品と同一部品の測定が行われ
る。言い換えると。

測定値の絶対誤差と相対誤差とがより小さくなる測定条
件を良品基板４′から求めて生産ロット基板４の検査に
適用し、上記第５図に示すような良、否の誤判定を防止
するようになっている。

なお、第２図（ニ）の代わりに同図（ニ）′に示すよう
に、例えば測定条件Ｃにて測定したときの絶対誤差ε＾
Ｃ′が上記測定条件Ａのときの絶対誤差ｆＡＡより小さ
く相対誤差εＲｅ’が基準値Ｍの１／１００すなわち１
％以下であった場合には、εＡ＾〉ε＾Ｃ Ｏ，０１Ｘ　Ｍ≧ｉＲｃ であるから上記口の判定基準を満足しており、「効果あ
り」と判定される。よってデータ保持手段２８に保持さ
れるデータは例えば測定条件Ｃ２絶対誤差ｆＡｃｙ相対
誤差ｔ　ＲＣ’となる。

また、同図（ニ）１に示すように例えば測定条件Ｃにて
測定したときの相対誤差εＲｅ’が測定条件Ａのときの
相対誤差［Ｒ＾より小さく、絶対誤差Ｅ＾Ｃ′が基準値
Ｍの１７１０すなわち１０％以下であった場合には、 ０、ＩＸＭ≧ε＾Ｃ ＩＲ＾＞ｉＲｃ であるから上記ハの判定基準を満足し、同様に「効果あ
り」と判定される。この場合、データ保持手段２８には
測定条件Ｃ１絶対誤差１Ａｃ＊相対誤差εＲ０１等のデ
ータが保持される。上記判定基準における０、１．０．
０１等の値は一例であって、基板検査の実状により適宜
に定めるものとする。

ちなみに、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）には、上記し
た最良測定条件の判定を例えばソフトウェアにて制御す
る場合の一例が流れ線図で示されている。

〔効　　　果〕

以上、詳細に説明したように、この実施例においては良
品基板上の各測定対象部品に対する測定用ピン、ガード
ピン、測定用信号の種類等の条件を回路基板検査装置に
指定すると、それらに基づいて多通りの測定条件を設定
し、順次所定回の測定を行って絶対誤差と相対誤差を計
算するようになっている。

この場合１例えば最初の測定条件における絶対誤差と相
対誤差に対して次の測定条件における絶対誤差と相対誤
差を比較し、後者の値が所定の最良測定条件判定基準を
満足したときは当該定条件を有効と判断し、前者の測定
条件とその関連データを後者のそれに更新して保持する
とともに、以下、これを順次各測定条件における測定に
対し行い、全８１１定条件の中から絶対誤差と相対誤差
とがより小さい最良の測定条件を抽出して保持するよう
になっている。

したがって、この発明による最良測定条件の判定方法に
て得られた測定条件を生産ロフト基板の検査に適用する
と、例えば測定値のばらつきや片寄りによる良否の誤判
定が防止され、高精度の基板検査がｎｆ能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の実施例に係り。 第１図はその装置構成を示すブロック線図、第２図は最
良測定条件の判定動作説明図、第３図（Ａ）及び第３図
（Ｂ）は最良測定条件の判定動作をソフトウェアにて制
御する場合の一例を示すフローチャート、第４図は従来
装置の構成例を示すブロック線図、第５図は従来装置に
よる測定条件設定方法の説明図である。 図中、４は生産ロフト基板、４′は良品基板、２１は測
定部、２３は基準データ設定手段、２５は測定条件設定
手段、２６は最大絶対誤差演算手段、２７は最大相対誤
差演算手段、２８はデータ保持手段、２９は基準値／ｎ
演算手段、３０は比較手段、３１は効果判定手段、３１
はデータ更新手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）あらかじめ良品と確認した部品にて構成した回路
   基板上の測定対象部品を回路基板検査装置により所定の
   測定条件にて測定し、該測定データを上記と異なる測定
   条件における測定データと比較して所定の最良測定条件
   判定基準を満足した場合に当該測定条件を有効と判定し
   て同測定条件とその測定データとを更新可能に保持する
   ことを特徴とする回路基板検査装置における最良測定条
   件の判定方法。