JPH09230005A

JPH09230005A - 回路基板検査装置

Info

Publication number: JPH09230005A
Application number: JP8062046A
Authority: JP
Inventors: Hideo Hioki; 秀雄日置; Shigeto Unno; 成人海野
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】検査の確実性を維持しつつ検査時間を短縮す
ることができる回路基板検査装置を提供することを主目
的とする。【解決手段】測定点に接触可能な固定用プローブ５
と、回路パターンＰに接触可能な移動用プローブ４と、
移動用プローブ４を回路基板２に接触させた状態で移動
させるプローブ移動制御手段４２と、固定用プローブ５
と移動用プローブ４との間における電気的特性データを
測定する測定手段４１とを備え、測定された電気的特性
データに基づいて回路基板Ｐを検査する回路基板検査装
置１であって、移動用プローブ４の移動経路上の各移動
位置および移動経過時間のいずれかにおける電気的特性
データにそれぞれ対応する基準データを記憶する記憶手
段５７と、測定された各電気的特性データとそれに対応
する基準データとを比較することにより回路基板を検査
する検査手段５５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板やＩ
Ｃパッケージ、ハイブリッド用基板およびＭＣＭ（Mult
i Chip Module ）などの回路基板の良否に関し、詳しく
は回路基板の回路パターンや搭載された回路部品の良否
を検査する回路基板検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体製造技術や印刷技術の進歩
により、例えば、ＩＣパッケージは、回路パターン幅が
０．１ｍｍで回路パターン間隔が０．１５ｍｍと、極め
て高精細・高密度に製造されるようになっている。この
ような高精細の回路基板を検査するための回路基板検査
装置として、特開平８−１５３６１号公報に記載されて
いるものがある。

【０００３】この従来の回路基板検査装置は、各回路パ
ターンの一端に接続するためのプローブと、その回路パ
ターンの他端に接続するためのコンタクトプローブとを
備えている。この回路基板検査装置では、各回路パター
ンの一端にプローブを接続し、電圧を印加したコンタク
トプローブを回路基板に接触させながら連続的に移動さ
せ、その移動している間におけるプローブとコンタクト
プローブとの電気的導通の有無を検査する。これによ
り、パターン幅が狭い回路パターンを検査する場合に
は、いわゆるＸ−Ｙインサーキットテスタ、つまり２つ
のプローブを回路基板上のＸ−Ｙ方向に移動させた後に
両プローブを下降させて各回路パターンの両端にそれぞ
れ固定的に接触させることによって導通を検査するとい
う装置と比較し、各回路パターンにコンタクトプローブ
を固定的に接触させる必要がないため、検査の確実性が
向上している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
回路基板検査装置には以下の問題点がある。第１に、例
えば、集積抵抗の共通端子が電源やグランドなどの共通
パターンに接続され、かつ、集積抵抗の各独立端子が、
互いに独立した複数の回路パターンにそれぞれ接続され
ているような回路パターンの導通検査をする場合には、
以下の問題点がある。すなわち、従来の回路基板検査装
置は、瞬時的には、両プローブが１つの回路パターンの
両端に必ず接触するという原理を利用して回路パターン
の断線を検出している。このため、共通パターンにプロ
ーブを接続し、複数の回路パターン上でコンタクトプロ
ーブを移動させたとしても、集積抵抗内のいずれか１つ
の抵抗素子が不良であったり、複数の回路パターンのい
ずれか１つが断線したりしているような場合には、正常
な抵抗素子に接続されている正常な回路パターンによる
導通を確認することはできるが、その不良や断線を検出
することはできない。この場合、集積抵抗の各独立端子
側にコンタクトプローブを接触させ、独立した複数の回
路パターンの他端側でプローブを接触させながら移動さ
せることによって各回路パターンの断線検査を行うこと
はできる。しかし、かかる場合には、各回路パターンの
検査毎に、独立端子側の回路パターンの一端にプローブ
を接続し、かつコンタクトプローブを移動させる必要が
あるために、プローブを回路パターンに確実に接触させ
ることが困難であり、しかも、かえって検査時間がかか
ってしまう。このように、従来の回路基板検査装置に
は、回路部品を介して互いに共通接続されている複数の
回路パターンを短時間で確実に検査することができない
という問題点がある。

【０００５】第２に、従来の回路基板検査装置では、プ
ローブを回路パターンの他端に必ず接続させなければな
らないため、数多くの回路パターンの断線検査を行う場
合には、プローブの移動や接続のために、長時間を要し
てしまうという問題点がある。

【０００６】第３に、回路パターンの他端にプローブを
必ず接続しなければならないために、回路パターン幅が
狭い場合には、プローブを回路パターンに確実に接触さ
せることが困難であるという問題がある。

【０００７】第４に、従来の回路基板検査装置には、回
路パターンの断線の検出のみが可能で、複数の回路パタ
ーンが互いにショートしているような回路パターン不良
を検査することができないという問題点がある。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、検査の確実性を維持しつつ検査時間を短縮
することができる回路基板検査装置を提供することを主
目的とする。また、高精細な回路基板を容易かつ確実に
検査することができる回路基板検査装置を提供すること
を他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１記載の回路基板検査装置は、回路基板上の所定の
測定点または回路基板の回路パターンと電気的に所定の
関係にある所定の測定点に接触して導通可能な固定用プ
ローブと、回路基板上の回路パターンに接触して導通可
能な移動用プローブと、移動用プローブを回路基板に接
触させた状態で予め設定した移動経路で移動させるプロ
ーブ移動制御手段と、固定用プローブと移動時の移動用
プローブとの間における電気的特性データを連続的に測
定する測定手段とを備え、測定された電気的特性データ
に基づいて回路基板を検査する回路基板検査装置であっ
て、移動用プローブの移動経路上の各移動位置および移
動経過時間のいずれかにおける電気的特性データにそれ
ぞれ対応する基準データを記憶する記憶手段と、測定さ
れた各電気的特性データとそれに対応する基準データと
を比較することにより回路基板を検査する検査手段とを
備えていることを特徴とする。

【００１０】この回路基板検査装置では、固定用プロー
ブを回路基板などの測定点に接触させた状態において、
プローブ移動制御手段が、移動用プローブを回路基板に
接触させた状態で予め設定した移動経路で移動させる。
この場合、移動用プローブが複数の回路パターンに順次
接触する際に、その都度、静電容量や抵抗値などの電気
的特性データが測定手段によって測定される。一方、検
査手段は、測定手段によって測定された電気的特性デー
タと、そのデータに対応し記憶手段に記憶されている基
準データとを比較する。これにより、各回路パターン毎
にその良否が検査されるため、移動用プローブの１回の
移動によって複数の回路パターンを確実に検査すること
ができる。このように、この回路基板検査装置では、検
査の確実性を維持しつつ検査時間が短縮される。

【００１１】請求項２記載の回路基板検査装置は、請求
項１記載の回路基板検査装置において、回路基板の一方
の面に密着可能な絶縁体と、絶縁体を挟んで回路基板の
一方の面に対向して配置可能な導電板とを備え、測定手
段は、固定用プローブを導電板に接触させた状態で、回
路基板の他方の面に形成されている回路パターンと導電
板との間の静電容量を電気的特性データとして測定する
ことを特徴とする。

【００１２】この回路基板検査装置では、測定手段が、
導電板と回路基板上の回路パターンとの間の静電容量を
電気的特性データとして測定する。この場合、固定用プ
ローブを導電板に接続すればよく、各回路パターンの一
端に接続する必要がない。このため、固定用プローブの
各回路パターンへの接続が不要になり、検査時間が短縮
される。また、回路基板が高精細に製造され、回路パタ
ーンのパターン幅が極めて狭いような場合であっても、
固定用プローブを各回路パターンの一端に接続する必要
がないため、回路基板を確実に検査することができる。
さらに、複数の回路パターンが互いにショートしている
場合であっても、測定手段が静電容量を測定することに
よって、そのショート不良を確実に検査することができ
る。

【００１３】請求項３記載の回路基板検査装置は、請求
項２記載の回路基板検査装置において、検査手段は、測
定手段によって連続的に測定された電気的測定データに
おけるデータ値の変化点を検出すると共に、変化点の検
出時から所定時間を経過した時における電気的特性デー
タを基準データと比較することを特徴とする。

【００１４】この回路基板検査装置では、移動用プロー
ブが複数の回路パターン上を移動する際に、移動用プロ
ーブの先端が、一の回路パターンに接触した後に、次に
接触する回路パターンとの隙間をまたいで次の回路パタ
ーンと同時に接触することがある。この場合、その先端
は、その隙間を通過した後に必ず次の回路パターンにの
み接触する。したがって、検査手段は、電気的特性デー
タの変化を検出した後、移動速度などに基づいて決めら
れた所定時間を経過した時に電気的特性データを取り込
むことにより、移動用プローブの位置決め精度が若干低
くても、一の回路パターンと次に接触する回路パターン
との電気的特性データを確実に識別することができる。

【００１５】請求項４記載の回路基板検査装置は、請求
項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置におい
て、移動用プローブは、所定の間隔で配列された複数の
プローブで一体的に構成され、記憶手段は、複数のプロ
ーブのそれぞれに対応する基準データを記憶し、測定手
段は、固定用プローブと複数のプローブとの間における
電気的特性データを測定し、検査手段は、測定された各
プローブ毎の各電気的特性データとそれに対応する基準
データとをそれぞれ比較することにより回路基板を検査
することを特徴とする。

【００１６】例えば、ＩＣパッケージなどにおいて、互
いに独立した複数の回路パターンを並列に印刷した回路
パターン群が、所定の間隔でさらに複数印刷されている
場合がある。かかる場合であっても、この回路基板検査
装置では、移動用プローブが複数のプローブから構成さ
れているため、その所定の間隔毎にプローブを配列させ
ることにより、複数の回路パターン群のそれぞれの回路
パターンを同時に検査することができる。

【００１７】請求項５記載の回路基板検査装置は、請求
項４記載の回路基板検査装置において、複数のプローブ
は、回路基板の表面に対する垂直方向の任意の位置にそ
れぞれ独立して接触可能に構成されていることを特徴と
する。

【００１８】この回路基板検査装置では、例えば、ＩＣ
パッケージなどにおいて、回路基板の表面が段違い構造
に形成され、かつ、その各表面に回路パターン群が印刷
されている場合に、複数のプローブが各表面の回路パタ
ーンにそれぞれ独立して接触する。この結果、段違い構
造の各表面の回路パターンを同時に検査することがで
き、これにより、検査時間が短縮される。

【００１９】請求項６記載の回路基板検査装置は、請求
項１から５のいずれかに記載の回路基板検査装置におい
て、記憶手段は、予め設定した移動経路で移動させられ
た移動用プローブに基づいて測定手段が測定した電気的
特性データを基準データとして記憶可能に構成されてい
ることを特徴とする。

【００２０】この回路基板検査装置では、移動用プロー
ブを回路基板に接触させた状態で所定の移動経路で移動
させることによって、測定手段が電気的特性データを測
定し、記憶手段が、その測定された電気的特性データを
基準データとして記憶する。次いで、プローブ移動制御
手段が移動用プローブを、その移動経路で移動させるこ
とによって記憶されている電気的特性データと新たに測
定された電気的特性データとを比較して検査する。この
結果、基準データの入力の手間を省くことが可能にな
る。

【００２１】請求項７記載の回路基板検査装置は、請求
項１から６のいずれかに記載の回路基板検査装置におい
て、回路基板を固定するための基板固定具と、基板固定
具に固定された回路基板上に載置されて回路基板上の回
路パターンに導通する異方性導電弾性体とを含んで構成
される検査用治具を備え、移動用プローブは、異方性導
電弾性体を介して回路基板上を移動することを特徴とす
る。

【００２２】例えば、マイクロコンピュータなどのＩＣ
パッケージにおける回路パターンが金を用いて微細化さ
れているときに、移動用プローブを回路パターンに接触
させた状態で移動させると、回路パターンが傷ついて回
路パターン間の絶縁抵抗が低下してしまうことがある。
このような回路基板を検査する場合、この回路基板検査
装置では、プローブ移動制御手段は、移動用プローブを
異方性導電ゴムなどの異方性導電弾性体を介して回路基
板上を移動させる。この際、移動用プローブが異方性導
電弾性体を介して回路パターンに導通するため、回路パ
ターンを傷つけることなく検査することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る回路基板検査装置を適用した実施の形態につい
て説明する。

【００２４】図１は、回路基板検査装置１の平面図を示
している。回路基板検査装置１は、検査対象物である回
路基板２を保持すると共に、回路基板２の下面に密着可
能な誘電体である絶縁体１１（図２参照）および絶縁体
１１の下面に密着可能な導電板１２（図２参照）を取り
付けることができる基板保持具３と、移動用プローブ４
および固定用プローブ５を回路基板２の表面のＸ方向
（紙面に対して左右方向）、およびＸ方向に対して直交
する方向であるＹ方向にそれぞれ移動させる第１移動機
構６および第２移動機構７と、両移動機構６，７の移動
制御や回路基板２の良否の検査などを行う制御装置８と
を備えている。

【００２５】次に、回路基板検査装置１の動作概要につ
いて説明する。回路基板検査装置１は、大別して２種類
の検査方法を選択可能に構成されている。第１の検査方
法では、各回路パターンＰと導電板１２との間の静電容
量を測定することによって回路基板２の検査が行われ
る。具体的には、図２に示すように、固定用プローブ５
を導電板１２に電気的に接続し、移動用プローブ４を回
路基板２に接触させた状態で移動させることにより回路
基板２上に形成されている複数の回路パターンＰに接触
させる。そして、移動用プローブ４が各回路パターンＰ
に接触する際に、電気的特性測定手段（測定手段）４１
によって測定される静電容量が、予め記憶している基準
データとしての静電容量の許容範囲内に入っていない場
合に、回路基板２が不良と判別される。一方、第２の検
査方法では、各回路パターンＰの両端の抵抗値（または
電圧値）を測定することによって回路基板２の検査が行
われる。この検査方法では、例えば、集積抵抗の共通端
子が電源やグランドなどの共通パターンに接続され、か
つ、集積抵抗の各独立端子が、互いに独立した複数の回
路パターンＰにそれぞれ接続されているような回路パタ
ーンの検査をする場合に、共通パターンに固定用プロー
ブ５を接続し、移動用プローブ４を移動させて複数の回
路パターンＰに次々と接触させる。そして、その際に、
電気的特性測定手段９によって測定される抵抗値（また
は電圧値）が、予め記憶している基準データとしての抵
抗値（または電圧値）の許容範囲内に入っていない場合
に、回路基板２が不良と判別される。

【００２６】次に、上述した各構成について詳述する。

【００２７】移動用プローブ４は、所定の間隔で配列さ
れた３つのプローブ４ａ，４ｂ，４ｃで一体的に構成さ
れ、各プローブ４ａ，４ｂ，４ｃは、回路基板２の表面
に対する垂直方向の任意の位置にそれぞれ独立して接触
可能に構成されている。これにより、例えば、検査対象
物である回路基板２がＩＣパッケージなどの場合に、回
路基板２の表面が段違い構造に形成され、かつ、その各
表面に回路パターン群が印刷されているときには、複数
のプローブ４ａ，４ｂ，４ｃが各表面の回路パターンに
それぞれ独立して接触する。これにより、段違い構造の
各表面の回路パターンＰを同時に検査することができ
る。また、各プローブ４ａ〜４ｃは、その先端部が丸み
を帯びて形成されており、回路基板２上を移動する際に
おける回路パターンＰの損傷を防止している。

【００２８】固定用プローブ５は、回路基板２の検査時
には、第２移動機構７によって回路基板２の所定の測定
点の上方に移動させられた後に、その測定点に固定的に
接触させられる。

【００２９】第１移動機構６は、移動用プローブ４をＸ
軸方向に移動させるためのＸ軸ガイド２１と、Ｘ軸ガイ
ド２１をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸ガイド２２と
を備えている。Ｘ軸ガイド２１は、移動用プローブ４を
支持する移動体２３と、移動体２３に取り付けられ、回
路基板２の表面に対して上下方向であるＺ軸方向および
図１に示すθ方向に移動用プローブ４をそれぞれ移動さ
せるためのモータ２４と、Ｘ軸ガイド２１内に配設され
ているボールネジ２５の回動によって移動体２３をＸ軸
方向に移動させるためのモータ２６とを備えている。ま
た、Ｙ軸ガイド２２は、ボールネジ２７の回動によって
Ｘ軸ガイド２１をＹ軸方向に移動させるためのモータ２
８を備えている。この第１移動機構６では、各モータ２
４，２６，２８が制御装置８によって制御されることに
より、移動用プローブ４が、Ｘ軸およびＹ軸の任意の位
置に移動させられると共に、各プローブ４ａ〜４ｃが、
その位置で上下動およびθ方向への回動が可能になって
いる。この結果、各プローブ４ａ〜４ｃは、回路基板２
の表面に接触した状態で任意の方向に移動することが可
能になっている。

【００３０】第２移動機構７は、固定用プローブ５をＸ
軸方向に移動させるためのＸ軸ガイド３１と、Ｘ軸ガイ
ド３１をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸ガイド３２と
を備えている。Ｘ軸ガイド２１は、固定用プローブ５を
支持する移動体３３と、移動体３３に取り付けられ、Ｚ
軸方向に固定用プローブ５を移動させるためのモータ３
４と、Ｘ軸ガイド３１内に配設されているボールネジ３
５の回動によって移動体３３をＸ軸方向に移動させるた
めのモータ３６とを備えている。また、Ｙ軸ガイド３２
は、ボールネジ３７の回動によってＸ軸ガイド３１をＹ
軸方向に移動させるためのモータ３８を備えている。こ
の第２移動機構７では、各モータ３４，３６，３８が制
御装置８によって制御されることにより、固定用プロー
ブ５が、Ｘ軸およびＹ軸の任意の位置に移動させられる
と共に、その位置で上下動可能になっている。この結
果、固定用プローブ５は、回路基板２上の任意の位置に
接触することが可能になっている。なお、固定用プロー
ブ５は、移動体３３によって移動させられる構成に限定
されず、先端部にクリップなどを設け、そのクリップに
よって回路基板２のグランドラインや電源ラインおよび
導電板１２に接続できる構成にしてもよい。

【００３１】制御装置８は、図３に示すように、電気的
特性測定手段４１と、プローブ移動制御手段４２と、後
述する基準データの許容範囲データなどを入力するため
のキーボード４３と、外部装置との間で信号の受け渡し
を行うＩ／Ｏ回路４４と、ＣＲＴ４６の画像表示制御を
行うＣＲＴコントローラ４５と、検査結果などを表示す
るＣＲＴ４６とを備えている。

【００３２】電気的測定手段４１は、切替回路５１、電
気的特性測定回路５２、Ａ／Ｄ変換回路５３、Ｉ／Ｏ回
路５４、ＣＰＵ（検査手段）５５、ＲＯＭ５６およびＲ
ＡＭ（記憶手段）５７を備えている。

【００３３】切替回路５１は、移動用プローブ４の各プ
ローブ４ａ〜４ｃと電気的特性測定回路５２との接続を
切り替えるリレー５１ａ〜５１ｃを有し、Ｉ／Ｏ回路５
４を介してＣＰＵ５５からの切替信号を入力し、切替信
号に応じてリレー５１ａ〜５１ｃを切り替える。

【００３４】電気的特性測定回路５２は、静電容量測定
および抵抗値測定のいずれかを選択して測定可能に構成
されており、Ｉ／Ｏ回路５４を介してＣＰＵ５５からの
制御信号に応じた測定を行う。具体的には、電気的特性
測定回路５２は、静電容量を測定する場合には、固定用
プローブ５に定電圧交流を出力し、導電板１２、絶縁板
１１および回路パターンＰを介して移動用プローブ４に
入力する交流信号の位相と電圧値に基づいて、導電板１
２と回路パターンＰとの間の静電容量を測定し、測定デ
ータとしてＡ／Ｄ変換回路５３に出力する。一方、抵抗
値を測定する場合には、電気的特性測定回路５２は、固
定用プローブ５に定電圧直流または定電圧交流を出力
し、固定用プローブ５が一端に接続された回路パターン
Ｐを介して移動用プローブ４に入力する直流または交流
の電圧値に基づいて、回路パターンＰの抵抗値を測定
し、測定データとしてＡ／Ｄ変換回路５３に出力する。
これらの場合、電気的特性測定回路５２は、切替信号に
よって切り替えられた各リレー５１ａ〜５１ｃから信号
が出力される毎に、その信号をサンプリングすることに
よって測定データを生成する。

【００３５】Ａ／Ｄ変換回路５３は、電気的特性測定回
路５２からの測定データをアナログ−ディジタル変換し
てＣＰＵ５５に出力する。Ｉ／Ｏ回路５４は、ＣＰＵ５
５から出力される切替信号および制御信号をそれぞれ切
替回路５１および電気的特性測定回路５２に出力する。

【００３６】ＣＰＵ５５は、電気的特性測定回路５２か
ら順次出力される測定データを切替信号に同期して読み
込むと共に、ＲＡＭ５７に記憶され各プローブ４ａ〜４
ｃにそれぞれ対応する基準データと比較して回路基板２
の良否を判定する。また、ＣＰＵ５５は、プローブ移動
制御手段４２に移動制御信号を出力し、モータ２４，２
６，２８，３４，３６，３８の回動制御を行う。

【００３７】ＲＯＭ５６は、ＣＰＵ５５の動作プログラ
ムを記憶する。ＲＡＭ５７は、図示しない電池によって
バックアップされており、測定データや基準データを記
憶する。なお、ＲＡＭ５７は、機能的には、不揮発性メ
モリであればよく、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasa
ble PROM）などを使用することもできる。

【００３８】また、前述したプローブ移動制御手段４２
は、Ｘ−Ｙ軸モータ制御部６１、Ｚ軸モータ制御部６２
およびθ軸モータ制御部６３を備え、ＣＰＵ５５からの
移動制御信号に基づいて、Ｘ−Ｙ軸モータ制御部６１を
介してモータ２６，２８を駆動すると共に、Ｚ軸モータ
制御部６２を介してモータ２４，３４を駆動し、かつθ
軸モータ制御部６３を介してモータ２４を駆動する。

【００３９】次に、回路基板検査装置１における検査処
理について、図４を参照して説明する。

【００４０】まず、最初に、静電容量による検査につい
て説明する。ＣＰＵ５５は、キーボード４３からＸ、Ｙ
およびθについての移動制御用データを入力すると（ス
テップ７１）、その移動制御用データを読み込んだ後、
ＲＡＭ５７に転送させて記憶させる。この場合、上述し
た移動制御用データは、回路基板２上における移動用プ
ローブ４の１回毎の移動の開始位置および終了位置につ
いて入力されるものであって、具体的には、開始位置に
ついては、移動用プローブ４が回路基板２に最初にプロ
ットされるＸ軸およびＹ軸上の位置Ｐ１１（座標軸上で
は（ｘ１１，ｙ１１）と表される）と、その位置Ｐ１１
においてＺ軸に対して下動する距離（ｚ１）と、移動用
プローブ４のＺ軸に対する回転角（θ１１）とからなる
データで構成され、終了位置については、終点であるＸ
軸およびＹ軸上の位置Ｐ１２（ｘ１２，ｙ１２）と、そ
の位置においてＺ軸に対して上動する距離（ｚ１２）と
からなるデータで構成される。これらの移動制御用デー
タを移動用プローブ４の各移動毎に入力して、この処理
を終了する。

【００４１】次に、良品である標準基板を基板保持具３
にセットした（ステップ７２）後、固定用プローブ５を
導電板１２に接続する。次いで、ステップ７１において
入力した移動制御用データに従って移動用プローブ４を
移動させることによって基準データを吸収する（ステッ
プ７３）。この場合、図５（ａ）に示すように、先ず最
初の位置Ｐ１１（ｘ１１，ｙ１１）についての測定デー
タがＡ／Ｄ変換回路５３から出力され、順次、所定時間
間隔で測定データが出力される。なお、同図では、プロ
ーブ４ａについての測定データのみを代表して示してい
る（以下、代表して、プローブ４ａについての検査処理
について説明する）。この移動の間に、移動用プローブ
４が回路パターンＰに接触すると、同図の符号Ｄ１〜Ｄ
５に示すように回路パターンＰと伝導板１２との間での
静電容量が測定される。ＣＰＵ５５は、この間におい
て、測定データが小さな容量値から大きな容量値に変化
する変化点（ＴＰ１〜ＴＰ５）を検出し、変化点から所
定時間経過後の時点を読み込みタイミング（ＲＴ１〜Ｒ
Ｔ５）として、その時点の測定データを、その回路パタ
ーンＰに対する基準データとすると共に、その基準デー
タに対応する移動制御用データと対にしてＲＡＭ５７に
記憶させる。ＣＰＵ５５は、各移動制御用データ毎にこ
れらの処理を実行することにより、すべての基準データ
を吸収する。

【００４２】次に、キーボード４３から判定値を入力す
る（ステップ７４）。具体的には、図５（ａ）に示すよ
うに、個々の基準データを中心値Ｄｃとして、それぞれ
の上限許容値Ｄｕおよび下限許容値Ｄｌを入力する。な
お、中心値Ｄｃに対する許容割合を予め設定しておき、
ＣＰＵ５５の演算によって自動的に設定するようにして
もよい。

【００４３】次いで、検査対象の回路基板２を基板保持
具３にセットし（ステップ７５）、電気的特性の測定を
開始する（ステップ７６）。電気的特性の測定では、ス
テップ７３において基準データを吸収するのと同じよう
にして、各回路パターンＰに対応する測定データを測定
する。次いで、ＣＰＵ５５は、測定データの値が上限許
容値Ｄｕから下限許容値Ｄｌの範囲内にあるか否かを判
別し、その範囲内に入っていない回路パターンＰがある
と、不良品と判定し、検査対象回路基板番号、「不良」
の文字、およびその回路パターンＰに対応する座標軸を
ＣＲＴ４６に表示させると共にそのデータをＲＡＭ５７
に記憶させる。これらの処理を各回路パターンＰ毎に繰
り返し、すべての回路パターンＰについて測定した後
に、すべての測定データが許容範囲内に入っている場合
には、ＣＰＵ５５は、良品と判定し、検査対象回路基板
番号および「良品」の文字をＣＲＴ４６に表示させる
（ステップ７７）。

【００４４】次いで、検査を継続する場合には、ステッ
プ７５からの処理を繰り返し（ステップ７８）、継続し
ない場合には、この処理を終了する（ステップ７９）。

【００４５】次に、抵抗値による検査について説明す
る。なお、静電容量による検査と異なる点のみを説明
し、重複する点については、その説明を省略する。

【００４６】この検査では、ステップ７１において、移
動制御データとして、前述したＸ、Ｙおよびθに関する
移動制御用データに加えて、固定用プローブ５について
のＸ、Ｙおよびθに関する移動制御用データ、およびＣ
ＰＵ５５による測定データの読込みタイミングに関する
データ（移動用プローブ４を一定速度で移動させる場合
には移動開始位置において移動を開始した時からの経過
時間、または移動開始座標からの移動距離についてのデ
ータ）が入力される。また、ステップ７３においては、
抵抗値（または移動用プローブ４に入力された電圧値）
の測定データを基準データとして吸収し、ステップ７４
においては、その基準データに対する許容範囲に関する
データを入力する。この検査では、ステップ７６におい
て、図６（ａ）に示すように、各移動開始位置Ｐ１１，
Ｐ１２・・において移動を開始した時から時間ｔ１，ｔ
２・・ｔ５が経過すると、ＣＰＵ５５が、その時の測定
データを読み込み、その時の抵抗値（または電圧値）が
基準データの許容範囲内にすべて入っているときは良品
と判定し、同図に示す時間ｔ３のように、測定データが
０Ωであるときは、許容範囲内に入っていないので、グ
ランドと回路パターンＰがショートしているか回路部品
がショートしているものとして、不良品と判定する。

【００４７】次に、図７を参照して、変形実施形態につ
いて説明する。なお、この変形実施形態については、前
述した実施形態と異なる点についてのみ説明し、同一の
点についての詳細説明は省略する。

【００４８】同図に示すように、この実施形態において
は、回路基板検査装置１は、複数の回路基板８２，８２
・・を固定するための基板ホルダ（基板固定具）８３
と、基板ホルダ８３に固定された回路基板８２，８２，
８２上に載置されてこれらの回路パターン８４，８４・
・に導通する異方性導電ゴム（異方性導電弾性体）８５
とからなる検査用治具８１を備えている。この検査用治
具８１は、例えば、マイクロコンピュータのＩＣパッケ
ージなどのように小面積の回路基板を検査するのに適し
ており、基板ホルダ８３には、回路基板８２，８２・・
を位置規制するための仕切枠（図示せず）が形成されて
いる。このため、回路基板８２，８２・・は、高精度で
位置規制される。

【００４９】この回路基板検査装置１では、移動用プロ
ーブ４は、ＣＰＵ５５の移動制御下で、異方性導電ゴム
８５を介して回路基板８２上を移動させられるように構
成されている。この場合、異方性導電ゴム８５は、各回
路パターン８４，８４を互いに導通させることなく、各
回路パターン８４，８４の部位にそれぞれ対応する真上
の表面に定電圧交流または定電圧直流を導通させる。こ
の結果、プローブ４ａは、回路パターンが金などを用い
て微細化されているときにでも、回路パターン８４を損
傷させることなく電気的に導通する。このため、回路基
板検査装置１は、回路パターン８４，８４間の絶縁抵抗
を低下させることなく回路基板８２，８２・・を検査す
ることができる。

【００５０】なお、上記の静電容量および抵抗値の測定
において、測定データの値が許容範囲内に入っているか
否かに基づいて、回路基板２の良否を検査しているが、
本発明は、これに限らず、例えば、図６（ｂ）に示すよ
うに、基準データの吸収をした後、基準データのデータ
値を太線処理し、太線処理した範囲内に測定データが入
っているか否かを判別するいわゆる波形判定処理によっ
て検査してもよい。

【００５１】さらに、本発明は、本実施形態に示した電
気的特性の測定方法に限定されず、抵抗値による検査の
際に、回路基板２の一方の面に突出する回路部品の端子
のすべてを導電板によってグランドに接続し、グランド
と回路パターンＰとの間の抵抗値を測定する測定方法を
採用することもできる。

【００５２】また、本発明は、静電容量によって検査す
る場合に、測定データの読み込みタイミングを、抵抗値
による検査と同じようにして予め設定しておく方法にも
適用できる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の回路基板検
査装置によれば、移動用プローブが複数の回路パターン
に接触する際に測定された電気的特性データと、そのデ
ータに対応する基準データとを比較することにより、各
回路パターン毎にその良否が検査されるので、移動用プ
ローブの１回の移動によって複数の回路パターンを検査
することができる。これにより、検査の確実性を維持し
つつ検査時間を短縮することができる

【００５４】また、請求項２記載の回路基板検査装置に
よれば、固定用プローブの各回路パターンの一端への接
続作業が省かれ、これにより、検査時間が短縮される。
さらに、回路パターンのパターン幅が極めて狭いような
場合であっても、固定用プローブを各回路パターンの一
端に接続する必要がないため、高い精度で回路基板を検
査することができる。また、複数の回路パターンが互い
にショートしている場合であっても、測定された静電容
量が許容範囲内に入っているか否かを判定することによ
って、そのショート不良を確実に検査することができ
る。

【００５５】さらに、請求項３記載の回路基板検査装置
によれば、電気的特性データの変化を検出し、移動速度
などに基づいて電気的特性データの取り込みタイミング
を予め決めておくことにより、移動用プローブの位置決
め精度が低くても、一の回路パターンと次に接触する回
路パターンとの電気的特性データを確実に識別すること
ができ、これにより、検査精度を向上させることができ
る。

【００５６】また、請求項４記載の回路基板検査装置に
よれば、ＩＣパッケージなどにおいて、互いに独立した
複数の回路パターンを並列に印刷した回路パターン群
が、所定の間隔でさらに複数印刷されているような場合
であっても、複数のプローブによって複数の回路パター
ン群のそれぞれの回路パターンを同時に検査することが
できる。これにより、検査時間を短縮することができ
る。

【００５７】また、請求項５記載の回路基板検査装置に
よれば、ＩＣパッケージなどにおいて、回路基板の表面
が段違い構造に形成され、かつ、その各表面に回路パタ
ーン群が印刷されているような場合に、複数のプローブ
が各表面の回路パターンにそれぞれ独立して接触して各
表面の回路パターンを同時に検査することができるた
め、検査時間を短縮することができる。

【００５８】また、請求項６記載の回路基板検査装置に
よれば、移動用プローブを回路基板に接触させた状態で
所定の移動経路で移動させることによって基準データを
記憶手段に記憶させることができ、これにより、基準デ
ータの入力の手間を省くことが可能になる。

【００５９】さらに、請求項７記載の回路基板検査装置
によれば、移動用プローブが異方性導電弾性体を介して
回路パターンに導通するため、回路パターンを傷つける
ことなく回路基板の検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置の
平面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置に
おける検査概要を説明するための概念図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置に
おける制御装置のブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置に
おける検査処理のフローチャートである。

【図５】（ａ）は本発明の実施の形態に係る回路基板検
査装置における基準データおよび測定データの吸収処理
を説明するための信号波形図であり、（ｂ）はＣＰＵに
よる基準データおよび測定データの読込タイミングを示
す図である。

【図６】（ａ）は抵抗値による検査の際の基準データお
よび測定データの吸収処理を説明するための信号波形図
であり、（ｂ）は波形判定処理において太線処理した基
準データの許容範囲を示す図である。

【図７】変形実施形態に係る回路基板検査装置の検査用
治具の斜視図である。

【符号の説明】

１回路基板検査装置２回路基板４移動用プローブ４ａ〜４ｃプローブ５固定用プローブ４１電気的特性測定手段４２プローブ移動制御手段５５ＣＰＵ５７ＲＡＭ８１検査用治具８２回路基板８３基板ホルダ８４回路パターン８５異方性導電ゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の測定点に接触して導通可能な固定
用プローブと、回路基板上の回路パターンに接触して導
通可能な移動用プローブと、当該移動用プローブを前記
回路基板に接触させた状態で予め設定した移動経路で移
動させるプローブ移動制御手段と、前記固定用プローブ
と移動時の前記移動用プローブとの間における電気的特
性データを連続的に測定する測定手段とを備え、当該測
定された電気的特性データに基づいて前記回路基板を検
査する回路基板検査装置であって、前記移動用プローブの前記移動経路上の各移動位置およ
び移動経過時間のいずれかにおける前記電気的特性デー
タにそれぞれ対応する基準データを記憶する記憶手段
と、前記測定された各電気的特性データとそれに対応す
る前記基準データとを比較することにより前記回路基板
を検査する検査手段とを備えていることを特徴とする回
路基板検査装置。
【請求項２】前記回路基板の一方の面に密着可能な絶
縁体と、当該絶縁体を挟んで前記回路基板の前記一方の
面に対向して配置可能な導電板とを備え、前記測定手段
は、前記固定用プローブを前記導電板に接触させた状態
で、前記回路基板の他方の面に形成されている前記回路
パターンと前記導電板との間の静電容量を前記電気的特
性データとして測定することを特徴とする請求項１記載
の回路基板検査装置。
【請求項３】前記検査手段は、前記測定手段によって
連続的に測定された前記電気的測定データにおけるデー
タ値の変化点を検出すると共に、当該変化点の検出時か
ら所定時間を経過した時における前記電気的特性データ
を前記基準データと比較することを特徴とする請求項２
記載の回路基板検査装置。
【請求項４】前記移動用プローブは、所定の間隔で配
列された複数のプローブで一体的に構成され、前記記憶
手段は、前記複数のプローブのそれぞれに対応する基準
データを記憶し、前記測定手段は、前記固定用プローブ
と前記複数のプローブとの間における電気的特性データ
を測定し、前記検査手段は、測定された前記各プローブ
毎の各電気的特性データとそれに対応する前記基準デー
タとをそれぞれ比較することにより前記回路基板を検査
することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の回路基板検査装置。
【請求項５】前記複数のプローブは、前記回路基板の
表面に対する垂直方向の任意の位置にそれぞれ独立して
接触可能に構成されていることを特徴とする請求項４記
載の回路基板検査装置。
【請求項６】前記記憶手段は、前記予め設定した移動
経路で移動させられた前記移動用プローブに基づいて前
記測定手段が測定した前記電気的特性データを前記基準
データとして記憶可能に構成されていることを特徴とす
る請求項１から５のいずれかに記載の回路基板検査装
置。
【請求項７】前記回路基板を固定するための基板固定
具と、当該基板固定具に固定された前記回路基板上に載
置されて当該回路基板上の回路パターンに導通する異方
性導電弾性体とを含んで構成される検査用治具を備え、
前記移動用プローブは、前記異方性導電弾性体を介して
前記回路基板上を移動することを特徴とする請求項１か
ら６のいずれかに記載の回路基板検査装置。