JPH0654338B2 - 多層プリント配線基板のショート位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に多層プリント配線基板のショート位置
検出装置に関するものである。

〔従来例〕

電子機器等においては部品類の高密度実装と配線インピ
ーダンスの減少を図るため、共通の電源供給路や接地路
あるいはシールド部などを面状のパターンとなして内部
に形成した多層プリント配線基板がしばしば使用され
る。

このような基板については、内部のパターンがスルーホ
ール部などで他のパターンとショートしていないことを
あらかじめチェックしておく必要があり、それ用の装置
として例えば特開平1-182764号公報のショート位置検出
装置が知られている。

同装置の構成とショート位置の検出方法を手短かに説明
すると、その構成は第３図に示すように定電流発生部１
と電圧測定部２及び表示部３からなり、定電流発生部１
と電圧測定部２にはそれぞれ被検査基板４の図示しない
パターンに接触する電流供給探針1a，1bと、電圧検出探
針2a，2bが備えられている。

次に、ショート位置の形成方法を第４図により説明する
と、例えば２つのパターンＰ，Ｑが被検査基板４の内部
に形成され、パターンＰのスルーホールＰ_xにパターン
Ｑが接触してショート状態になっているものとする。

ここで、例えば一方のパターンＰのスルーホールＰ₀に
電流供給探針1aと電圧検出探針2aを接触させ、他方のパ
ターンＱのスルーホールＱ₀には電流供給探針1bを接触
させる。この状態で装置を作動させ、例えば上記探針1a
を＋の極性（ソース側）、探針1bを−の極性（シンク
側）とすると、探針1aから加えられる電流はパターンＰ
上を分散して流れ、ショートしているスルーホールＰ_x
に集中してパターンＱに流れ込み、探針1bを経て定電流
発生部１へ戻されることになる。

よって、他の電圧検出探針2bをパターンＰ上のスルーホ
ールＰ₁からＰ₂，Ｐ₃，…と順次接触させると、各スル
ーホールを通過してＰ_xへ流れる電流に当該スルーホー
ルから上記スルーホールＰ₀までの抵抗を乗じた値の電
圧降下が検出される。この場合、スルーホールＰ_xにお
いては電流探針1aから加えられた全電流が流れるので、
他のスルーホールと比べると最大の電圧降下が検出さ
れ、当該スルーホールＰ_xがショート状態になっている
ことがわかる。

なお、上記電圧検出探針2bを任意のスルーホールＰ_nに
固定し、電流供給探針1aと電圧検出探針2aとをＰ₀から
Ｐ₁，Ｐ₂，…と順に移動させてもよい。この場合、各ス
ルーホール位置で電圧降下が検出されるが、スルーホー
ルＰ_xに達すると全電流が分散しないでパターンＱ側に
流れる。よってＰ_nとＰ_x間の電圧降下がゼロとなり、同
様にショート位置を検出することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来装置は一方のパターンのスルーホールランドに
おける電圧降下を順次測定し、その最大値（又はゼロ）
を検出することによりショート位置が簡単にわかるとい
う長所がある。

しかしながら、例えばパターンＱ側のスルーホールにパ
ターンＰが接触しているような場合には、上記パターン
Ｐ側のスルーホールランドにおける電圧降下の測定のみ
ではショート位置の明確な判定が困難となり、パターン
Ｑについての測定が必要となる。

その一例を第５図により説明すると、同図は多層プリン
ト配線基板の断面図であって、同図(A)はパターンＰの
スルーホールＰ_xにおいてパターンＱがショートしてい
る場合を示している。この例の場合には上記第４図の説
明で述べたように、スルーホールランドＰ_xの電圧降下
を測定し、それが最大値となることによりショート位置
が判定できる。

しかし同図(B)に示すように、例えばパターンＰがパタ
ーンＱのスルーホールＱ_xに接触しているような場合に
は、Ｑ_xに流れ込む電流の一部がスルーホールＰ_xやＰ_i
のランドを経由することになる。したがってＰ_xやＰ_iに
おける電圧降下が特段に大きくなることはなく、一般に
はパターンＰ上のスルーホールランドにおける測定で上
記Ｑ_xのショートを判定することは困難である。

この場合にはパターンＱ側の各スルーホールランドにお
ける電圧降下を測定する必要があるが、それには測定を
一時中断して上記探針1a，2aをパターンＱ側のランドに
接続するとともに、探針1bをパターンＰ側のランドに接
続するなどの煩わしい作業が伴うため好ましくない。

この発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目
的は、簡単なスイッチ操作にて測定用定電流の送出路及
び検出電圧の入力路を切り換えることにより接続し直し
等の必要がなく、使い勝手のよいショート位置検出装置
を提供することにある。

〔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、
装置本体10は例えば定電流発生部12、電圧測定部13、制
御部14、表示部15、操作部16を有し、更に上記の課題を
解決するため下記イないしニの手段を備えている。

イ．１つの電流供給用探針と１つの電圧検出用探針とを
対として有し、被検査基板の異なったパターン上におけ
る任意のスルーホールランドにそれぞれ接触する２つの
プローブ17及び18。

ロ．同プローブ17，18と定電流発生部12間の電流路を切
り換え、上記定電流発生部12のＨ電位及びＬ電位の２つ
の出力端をそれぞれ上記プローブの各電流供給用探針へ
反転可能に接続するスイッチＳ₁及びＳ₂。

ハ．上記プローブ17，18と電圧測定部13間の電圧路を切
り換え、上記スイッチＳ₁にてＨ電位の電流が加えられ
たいずれか一方のプローブの電圧検出用探針を上記電圧
測定部13のＨ電位入力端に接続するスイッチＳ₃。

ニ．上記電圧測定部13のＬ電位入力端に接続される１つ
の電圧検出用探針を有し、上記Ｈ電位のプローブが接触
しているパターン上のスルーホールランドに順次接触し
て上記プローブ17又は18との間の電圧降下が最大となる
位置を検出するプローブ19。

〔作用〕

上記第１図において、例えばスイッチ回路11の各スイッ
チＳ₁〜Ｓ₃を接点Ａ側に設定すると、上記ロの手段によ
りプローブ17は測定用定電流のソース側に、またプロー
ブ18はそのシンク側になる。

よって、被検査基板４の図示しない一方のパターンＰの
スルーホールに対して他方のパターンＱがショートして
いるか否かを調べる場合には、プローブ17，18をそれぞ
れ上記パターンＰ，Ｑの任意のスルーホールランドに接
触させるとともに、上記ハ、ニの手段で述べたようにプ
ローブ19にてパターンＰ上の各スルーホールランドにお
ける電圧降下を電圧測定部13に取り込み測定する。

この場合、ショートしていなければパターンＰ，Ｑには
電流が流れないから各ランドにおける電圧測定値はゼロ
となり、ショートしていれば前記したようにそのスルー
ホールランドにおいて他のランドより著しく高い最大電
圧値が測定される。

パターンＱのスルーホールに対してパターンＰがショー
ト状態になっている場合には、一般に他より著しく高い
電圧測定値は得られず、ショート位置の判断が困難とな
る。この場合には上記スイッチＳ₁〜Ｓ₃を接点Ｂ側に切
り換え、プローブ19をパターンＱの各スルーホールラン
ドに順次接触させてその電圧降下を測定する。このよう
にするとショートしているスルーホールランドにおいて
は全電流が流れ込むので著しく高い値の測定データが得
られ、ショート位置が検出可能となる。

〔実施例〕

再び第１図を参照すると、この発明によるショート位置
検出装置は装置本体10と、同装置本体10に対して着脱可
能に装着される３つのプローブ17，18，19からなり、プ
ローブ17，18はそれぞれ例えば１対の電流供給用探針と
電圧検出用探針17a，17b、及び18a，18bを備え、プロー
ブ19は１つの電圧検出用探針からなっている。

装置本体10は、例えば上記プローブ17，18の電流及び電
圧の入出力路を切り換えるスイッチ回路11、測定用の直
流定電流を送出する定電流発生部12、上記プローブ17も
しくは18とプローブ19間の電圧を測定する電圧測定部1
3、各ユニットの動作タイミング等を制御する制御部1
4、測定データの表示又はそのプリントアウトを行なう
表示部15、及び操作部16からなっている。この操作部16
は例えば装置電源のオン、オフ、測定開始又は終了の指
示、スイッチ回路11の切り換え等マニアルによる指令を
入力するユニットである。

上記説明は、定電流発生部12の出力端が装置の共通配線
（ＣＯＭ）電位に対して＋極性の電位を有するいわゆる
片電源の場合の例であるが、例えばＣＯＭ電位に対して
両極性（＋，−）の定電流源を備え、操作部16へ指定す
ることにより＋極性または−極性の電流が出力できる場
合には、第２図に示すように上記スイッチＳ₁及びＳ₂を
省くことができる。

〔効果〕

以上、詳細に説明したように、この発明においては電流
供給用探針と電圧検出用探針とを各々１対備えた第１、
第２の２つのプローブと、電圧検出用探針のみを備えた
第３のプローブを装置本体に着脱可能に装着し、上記第
１及び第２のプローブを被検査基板のそれぞれ異なった
パターンの任意のスルーホールランドに接触させて定電
流発生部から測定用直流定電流を流すようになってい
る。

また、第３のプローブは、上記第１及び第２のプローブ
のうちいずれか高電位側のプローブが接触しているパタ
ーンの各スルーホールランドに順次接触させ、それぞれ
の電圧検出用探針を介して２つのプローブ間の電圧降下
を装置本体に取り込み、電圧測定部にて測定するように
なっている。

更にこの発明においては、上記第１及び第２のプローブ
と定電流発生部間の電流路を２つのスイッチにて切り換
え、同プローブに加わる電流極性を反転させるとともに
高電位側プローブの電圧出力を他の１つのスイッチによ
り切り換え選択して電圧測定部に入力し、もしくは上記
定電流発生部が電流極性の反転した出力を送出できる場
合には、その出力極性に応じて１つのスイッチにより上
記高電位側プローブの電圧を切り換え選択し、電圧測定
部へ入力するようになっている。

したがってこの発明によると、例えば２つのパターンを
有する多層基板のショート位置を検出する際、一方のパ
ターンにおいてショートと判定するに足る大きな値の電
圧降下が測定されなかった場合には、簡単なスイッチ切
り換えにて他方のパターンに対する電圧測定が可能とな
る。このため特に測定を中断してプローブの接続を入れ
替えたりする必要が無く、極めて効率的で、かつ、使い
勝手がよい。なお、使用するプローブが従来装置より少
ないので、実装基板の検査などにも対応しやすいという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２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図はその変形実
施例の要部を示すブロック線図、第３図は従来装置のブ
ロック線図、第４図は多層プリント配線基板の一般的な
ショート位置検出方法の説明図、第５図は上記第４図の
方法における不具合点説明用の基板断面図である。 図中、４は被検査基板、10は装置本体、11はスイッチ回
路、12は定電流発生部、13は電圧測定部、17，18，19は
プローブ、Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃はスイッチである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定用直流定電流を出力する定電流発生部
   及び被測定２点間の電位差を測定する電圧測定部を含む
   装置本体と、多層プリント配線基板の２つのパターンに
   それぞれ接触し上記装置本体から測定用直流定電流が加
   えられる第１、第２のプローブ、及び同プローブのうち
   上記電流の高電位側のプローブが接触しているパターン
   上の各スルーホールランドに順次接触する第３のプロー
   ブとを備え、該第３のプローブと上記高電位側プローブ
   間の電位差を装置本体にて測定し、その最大値により上
   記パターンにおけるショート状態のランドを検出する多
   層プリント配線基板のショート位置検出装置において、 上記装置本体には、上記第１及び第２プローブ間との測
   定路を切り換えるスイッチ手段を備え、 該スイッチ手段は、上記定電流発生部と上記第１及び第
   ２プローブ間の電流路をそれぞれ切り換え、同プローブ
   に加わる定電流の極性を反転させる第１及び第２のスイ
   ッチと、 上記電圧測定部と上記第１及び第２プローブ間の電圧路
   を切り換え、同第１もしくは第２プローブのうち高電位
   側プローブの電圧出力を選択して上記電圧測定部の一方
   の入力となす第３のスイッチとからなることを特徴とす
   る多層プリント配線基板のショート位置検出装置。
2. 【請求項２】上記スイッチ手段は、上記定電流発生部が
   発生する電流の正、負の極性に応じて上記電圧測定部と
   上記第１及び第２プローブ間の電圧路を切り換え、同第
   １もしくは第２プローブのうち高電位側プローブの電圧
   出力を選択して上記電圧測定部の一方の入力となす第３
   のスイッチを備えた請求項１に記載の多層プリント配線
   基板のショート位置検出装置。