JPH11153638A - 基板検査装置および基板検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファインピッチに等電位のパッドがあって
も、非接触にて確実な導通検査を行なう。 【解決手段】 センサーユニット５２は、パッド３８
ａ，３８ｂ，３８ｃと静電結合する検出用電極６１と、
パッド３８ｄ，３８ｅ，３８ｆと静電結合する検出用電
極６２と、パッド３８ｇ，３８ｈ，３８ｉと静電結合す
る検出用電極６３を有する。検出用電極６１と検出用電
極６２とは、表面からの深さが異なる深さに設けられて
いる。検出用電極６２と検出用電極６３についても同様
である。隣接する検出用電極が、治具の表面からの距離
が異なるように、深さ方向にずらして設けられているの
で、各検出用電極は、静電結合する複数のパッドを越え
る位置まで形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板検査装置に関
し、特に、静電容量を用いた配線の検査に関する。

【０００２】

【関連する技術】既に、出願人は、特願平９−４６１２
７号にて、ファインピッチ側の端部に共通の電極を非接
触結合させて、プリント基板の導通／非導通を検査する
ベアボードテスタを開示している。

【０００３】しかしながら、前記ベアボードテスタに
は、以下の示すような問題があった。検査対象である基
板において、ファインピッチの端子間が、互いに接続さ
れていて、同電位である場合がある。このような場合に
は、１の電極で、複数の端子を非接触結合させると、現
実には導通または短絡検査を確実に行なうことができな
い。例えば、図２に示す基板においては、パッド３６ａ
から３８ｂ間の配線と、パッド３６ａから３８ｆ間の配
線から構成されている。もし、仮にパッド３６ａから３
８ｂ間の配線が断線していても、パッド３６ａから３８
ｆ間の配線がつながっていれば、パッド３６ａから３８
ｂ間の配線がつながっているかのような信号が検出され
る。

【０００４】かかる問題を解決する為に、ファインピッ
チの端子毎に非接触結合させる電極を設けることも考え
られる。しかし、これでは、位置合わせや、検出精度の
問題がある。

【０００５】この発明は、上記のような問題を解決し、
微細間隔で配置された微細間隔端部配置領域を有する被
検査基板であって、前記微細間隔端部配置領域に配置さ
れた端部のうち、少なくとも２つの端部は同電位となる
ように、前記検査対象配線が接続された被検査基板の検
査対象配線の導通短絡検査を確実に行なうことができる
基板検査装置またはその方法を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる基板検査
装置においては、検査対象配線の一端側の端部が微細間
隔で配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査基
板であって、前記微細間隔端部配置領域に配置された端
部のうち、少なくとも２つの端部は同電位となるよう
に、前記検査対象配線が接続された被検査基板の検査対
象配線の導通短絡検査を行なう基板検査装置であって、
前記被検査基板の微細間隔端部配置領域に配置された一
端側の複数の端部と非接触結合される第１の端子を有す
る検査用治具、前記検査対象配線に試験信号を供給する
試験信号供給手段、前記第１の端子で検出される信号に
基づいて、被検査基板の検査対象配線の導通短絡検査を
行なう導通短絡検査手段、を備え、前記第１の端子を、
前記同電位の２つの端部が非接触結合する電極が異なる
ように、複数の電極から構成するとともに、前記複数の
電極を、前記治具の表面からの距離が異なるように、深
さ方向にずらして設けたことを特徴とする。

【０００７】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記複数の電極については、第１の電極の端部は、その
電極と非接触結合する前記検査配線の前記第１の端部よ
り延されており、これにより、第１の電極の端部と第２
の電極の端部とは互いに重なり合った位置に配置される
ことを特徴とする。

【０００８】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記試験信号を、急激な変化を有する信号としたことを
特徴とする。

【０００９】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記導通短絡検査手段は、前記所定の信号が急激な変化
を生じた以後に前記配線と前記第１の端子との間に生じ
た最大電圧に基づいて、前記配線の導通短絡状態を判定
することを特徴とする。

【００１０】本発明にかかる基板検査方法においては、
検査対象配線の一端側の端部が微細間隔で配置された微
細間隔端部配置領域を有する被検査基板であって、前記
微細間隔端部配置領域に配置された端部のうち、少なく
とも２つの端部は同電位となるように、前記検査対象配
線が接続された被検査基板の検査対象配線の導通短絡検
査を行なう基板検査方法であって、前記被検査基板の微
細間隔端部配置領域に配置された一端側の複数の端部と
検査用治具の第１の端子とを非接触結合させ、前記検査
対象配線に試験信号を供給し、前記第１の端子で検出さ
れる信号に基づいて、被検査基板の検査対象配線の導通
短絡検査を行なう基板検査方法において、前記第１の端
子を、前記同電位の２つの端部が非接触結合する電極が
異なるように、複数の電極から構成するとともに、前記
複数の電極を、前記治具の表面からの距離が異なるよう
に、深さ方向にずらして設けたことを特徴とする。

【００１１】本発明にかかる基板検査装置に用いる検査
用治具においては、検査対象配線の一端側の端部が微細
間隔で配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査
基板であって、前記微細間隔端部配置領域に配置された
端部のうち、少なくとも２つの端部は同電位となるよう
に、前記検査対象配線が接続された被検査基板の検査対
象配線の導通短絡検査を行なう基板検査装置に用いる検
査用治具であって、前記被検査基板の微細間隔端部配置
領域に配置された一端側の複数の端部と非接触結合され
る第１の端子を有するとともに、前記第１の端子を、前
記同電位の２つの端部が非接触結合する電極が異なるよ
うに、複数の電極から構成するとともに、前記複数の電
極を、前記治具の表面からの距離が異なるように、深さ
方向にずらして設けたことを特徴とする。

【００１２】この発明において、「基板」とは、配線を
形成し得る基材、または現に配線を形成した基材をい
い、材質、構造、形状、寸法等を問わない。たとえば、
ガラスエポキシ基板、フィルム状の基板等の他、ＣＰＵ
等の回路素子を搭載するためのパッケージ等も含む。さ
らに、ガラスエポキシ基板等にソケットなどを搭載した
複合基板や、回路素子を搭載した基板も含む。

【００１３】「配線」とは、導電を目的とした導体をい
い、材質、構造、形状、寸法等を問わない。基板に形成
されたプリントパターンやスルーホール、ピン等の他、
基板に取り付けられた電気コード、ソケット、コネク
タ、ピンなどにおける導電部分等も含む概念である。

【００１４】「配線の一端」、「配線の他端」とは、配
線のうち検査のための信号の入力点または出力点となる
箇所をいい、材質、構造、形状、寸法等を問わない。プ
リントパターンの検査用端、コネクタ接続用端、接続用
ピン、ボンデングワイヤ等を接続するためのパッド、回
路素子やソケットを接続するためのパッド、基板に取り
付けられたソケットに設けられた差込み部やコネクタの
入出力端など、他の部品との電気的な接続点となる箇所
のほか、配線内の任意の箇所を含む。

【００１５】「非接触結合」とは、２以上の部材を、絶
縁された状態で信号の授受をおこない得るように結び付
けることをいい、実施形態では、静電容量を用いて結び
つける静電結合が該当する。しかし、実施形態に限定さ
れるものではない。

【００１６】「信号」とは、検査のために用いられる信
号をいい、電圧または電流のいずれをも含む概念であ
る。正弦波などの交流信号の他、直流信号、矩形状の信
号、三角状の信号、パルス状の信号等も含まれる。

【００１７】「第１の端子で検出される信号に基づい
て」とは、第１の端子にて検出される電圧そのものまた
は当該電圧に対応若しくは関連する物理量に基づいて、
の意である。したがって、当該電圧の他、たとえば、当
該電圧に対応若しくは関連する電流や、その積分値、微
分値等も含まれる。

【００１８】「配線の導通状態の検出」とは、配線の断
線やショートの検出の他、半断線の検出など、配線の抵
抗値の検出なども含む概念である。

【００１９】「急激な変化を有する信号」とは、電圧ま
たは電流等の単位時間当りの変化量が大きい信号をい
い、例えばステップ状の立上がり若しくは立ち下がりを
有する直流信号または三角状の信号、矩形状の信号、パ
ルス状の信号等が含まれる。

【００２０】「微細間隔端部配置領域」とは、一端側の
端部が微細間隔で配置された領域をいい、実施形態で
は、パッド部３８が該当する。

【００２１】

【発明の作用および効果】本発明にかかる基板検査装
置、基板検査方法、基板検査装置に用いる検査用治具に
おいては、前記第１の端子を、前記同電位の２つの端部
が非接触結合する電極が異なるように、複数の電極から
構成するとともに、前記第１の端子を構成する複数の電
極を、前記治具の表面からの距離が異なるように、深さ
方向にずらして設けている。したがって、端部が微細間
隔で配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査基
板であっても、確実に導通短絡検査ができる。また、１
の検査用治具で微細間隔端部配置領域に配置された端部
に関する検査が可能となる。

【００２２】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記複数の電極については、第１の電極の端部は、その
電極と非接触結合する前記検査配線の前記第１の端部よ
り延されており、これにより、第１の電極の端部と第２
の電極の端部とは互いに重なり合った位置に配置され
る。したがって、端部効果による悪影響がなく、安定し
た検出ができる。

【００２３】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記試験信号を、急激な変化を有する信号としている。
したがって、当該信号が与えられた場合に検出される信
号も、当該信号の変化に対応して急激に変化する。この
ため、この急激な変化を検出することにより配線の導通
状態を判定することができるので、検査を高速に行なう
ことができる。また、この結果、ハムノイズ等の影響を
受けにくい。

【００２４】本発明にかかる基板検査装置においては、
前記導通短絡検査手段は、前記所定の信号が急激な変化
を生じた以後に前記配線と前記第１の端子との間に生じ
た最大電圧に基づいて、前記配線の導通短絡状態を判定
する。当該最大電圧は、ほぼ、当該信号が急激な変化を
生じると同時に発生する。したがって、極めて短時間の
うちに配線の導通状態を知ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２６】１．静電容量を用いた検査方法について 図１に、静電容量を用いた基板検査装置であるベアボー
ドテスタの機能構成を示す。このベアボードテスタは、
回路素子が取り付けられる前のプリント基板（ベアボー
ド）のプリントパターンなどの導通／非導通等を検査す
る装置である。

【００２７】1)基板について まず、検査の対象となる基板の一例を説明する。基板３
２には、検査対象配線の一種である複数のプリントパタ
ーン３４ａ、３４ｂ、・・・が形成されている。これら
複数のプリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・を、ま
とめてプリントパターン部３４と呼ぶ。プリントパター
ン３４ａ、３４ｂ、・・・の一端は、それぞれ、パッド
３６ａ、３６ｂ、・・・となっている。パッド３６ａ、
３６ｂ、・・・をまとめて、パッド部３６と呼ぶ。パッ
ド部３６は、後述するプローブ部４０を接触させること
ができる程度にラフパターンで構成されている。

【００２８】図２に、プリントパターン部３４の詳細を
示す。プリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・の他端
は、それぞれパッド３８ａ、３８ｂ、・・・となってい
る。パッド３８ａ、３８ｂ、・・・をまとめて、パッド
部３８と呼ぶ。図２に示されるパッド部３８の各パッド
３８ａ、３８ｂ、・・・の配列ピッチは極めて小さい
（ファインピッチ（高密度））。

【００２９】なお、パッド３８ａとパッド３８ｅは、パ
ッド３６ｂに接続されて、同電位であり、パッド３８ｂ
とパッド３８ｆはパッド３６ａに接続されて、同電位で
あり、、パッド３８ｃとパッド３８ｈは、パッド３６ｄ
に接続されて、同電位であり、、パッド３８ｄとパッド
３８ｉはパッド３６ｅに接続されて、同電位である。パ
ッド３８ｇはパッド３６ｃに接続されている。

【００３０】2)プローブについて つぎに、信号を供給するプローブについて説明する。図
１に示すベアボードテスタは、基板３２のパッド３６
ａ、３６ｂ、・・・と接続される複数のプローブ４０
ａ、４０ｂ、・・・を備えている。複数のプローブ４０
ａ、４０ｂ、・・・を、まとめてプローブ部４０と呼
ぶ。本実施形態においては、プローブ４０ａ、４０ｂ、
・・・がそれぞれ第２の端子に該当する。

【００３１】信号源４６において生成された検査のため
の信号は、第１のスイッチ手段であるスイッチ部ＳＷ１
に与えられる。図５Ａは、スイッチ部ＳＷ１を模式的に
示した図面である。スイッチ部ＳＷ１は、複数のスイッ
チＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、・・・を備えている。各スイッ
チは、図１に示すコンピュータ４４の指示により継断さ
れ、信号源４６から与えられた信号を、プローブ部４０
の所望のプローブに与える。たとえば、スイッチＳＷ１
ａのみをオン（ＯＮ）とすることにより、信号源４６か
ら与えられた信号はプローブ４０ａに伝えられる。

【００３２】プローブ４０ａに伝えられた信号は、プロ
ーブ４０ａに接続されたパッド部３６のパッド３６ａ、
プリントパターン部３４のプリントパターン３４ａを介
して、パッド部３８のパッド３８ａ（図２参照）に与え
られる。

【００３３】3)センサーモジュールについて 基板３２のパッド部３８の上には、センサーモジュール
５０が配置される。センサーモジュール５０は、４つの
センサーユニット５２、５４、５６、５８を一体的に形
成したものである。センサーユニット５２の構造につい
て図４を用いて説明する。センサーユニット５２は、３
つの検出用電極６１、６２、６３を有する。本実施形態
においては検出用電極６１は、パッド３８ａ，３８ｂ，
３８ｃと静電結合するための電極である。検出用電極６
２は、パッド３８ｄ，３８ｅ，３８ｆと静電結合するた
めの電極である。検出用電極６３は、パッド３８ｇ，３
８ｈ，３８ｉと静電結合するための電極である。

【００３４】本実施形態においては、検出用電極６１と
検出用電極６２とは、表面からの深さが異なる深さに設
けられている（Ｌ１＜Ｌ２）。検出用電極６２と検出用
電極６３についても同様である（Ｌ１＜Ｌ２）。なお、
パッド部３８と当接する側の面には、絶縁膜６７が設け
られている。

【００３５】検出用電極６１、６２、６３について、図
３を用いて説明する。図３は、検出用電極６１、６２、
６３の関係を説明する為の、センサーユニット５２の透
視斜視図である。図３においては、検出用電極６１、６
２、６３以外の部材について省略している。このよう
に、隣接する検出用電極が、治具の表面からの距離が異
なるように、深さ方向にずらして設けられているので、
各検出用電極は、静電結合する複数のパッドを越える位
置まで形成することができる。これにより、後述するよ
うに、端部効果（端効果）による影響を受けることな
く、導通・短絡の検査をすることができる。

【００３６】図４に示すように、検出用電極６１は、接
続部であるスルーホール６１ａを介して計測プローブ接
続端子である接続板７１と接続されている。検出用電極
６２、６３についても、同様に、それぞれスルーホール
６２ａ、６３ａを介して接続板７２、７３と接続されて
いる。したがって、センサーユニット５２の接続板７
１、７２、７３は、静電容量によって、上述の一群のパ
ッド３８ａ、３８ｂ、・・・と結合されていることにな
る。接続板７１、７２、７３は、図１に示すようにスイ
ッチ部ＳＷ２に接続される。

【００３７】これにより、センサーユニット５２は、図
２に示す各パッドと静電結合される。パッド部３８から
取り出された信号は、第２のスイッチ手段であるスイッ
チ部ＳＷ２に与えられる。

【００３８】センサーモジュール５０の他の部分を構成
するセンサーユニット５４、５６、５８（図２参照）
も、センサーユニット５２と同様の構成である。

【００３９】図５Ｂを用いて、図１に示すスイッチ部Ｓ
Ｗ２について説明する。図５Ｂは、スイッチ部ＳＷ２を
模式的に示した図である。スイッチ部ＳＷ２は、複数の
スイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２ｃ、ＳＷ２ｄ・・
・を有する。各スイッチは、図１に示すコンピュータ４
４の指示により継断され、センサーモジュール５０を構
成する４つのセンサーユニット５２、５４、５６、５８
のうち所望のセンサーユニットにおける所望の接続板か
らの信号を、信号検出部４８に与える。たとえば、スイ
ッチＳＷ２ａのみがＯＮであれば、センサーユニット５
２の接続板７１からの信号が信号検出部４８に与えられ
る。

【００４０】センサーユニット５２から与えられた信号
は、図１に示すように、信号検出部４８において所定の
処理がなされたあと、コンピュータ４４に与えられる。
コンピュータ４４は、与えられた信号に基づいて、スイ
ッチ部ＳＷ１およびスイッチ部ＳＷ２により選択された
プリントパターンの導通状態を判定する。例えば、プリ
ントパターン３４ａの導通状態を判定する。

【００４１】なお、コンピュータ４４、信号源４６、お
よび信号検出部４８により、コントローラ４２が構成さ
れる。

【００４２】4)信号処理について つぎに、図１に示すベアボードテスタの信号処理につい
て説明をする。図６に、信号処理の際の等価回路を示
す。図７は、信号処理の際のタイミングチャートであ
る。図１、図６、図７に基づいて、ベアボードテスタの
信号処理を説明をする。なお、図７においては、説明の
便宜上、スイッチ部ＳＷ１、ＳＷ２を構成するスイッチ
のうち、一部のスイッチについての記載を省略してい
る。

【００４３】この実施形態においては、信号源４６とし
て定電圧源を用いている（図７、（ａ）参照）。したが
って、図１に示すように、スイッチ部ＳＷ１には、信号
源４６から一定電圧Ｅが与えられている。

【００４４】コンピュータ４４は、まず、スイッチ部Ｓ
Ｗ２に指示を送り、スイッチＳＷ２ａのみをオン（Ｏ
Ｎ）とし、他のスイッチＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃ，ＳＷ２ｄ
・・・をオフ（ＯＦＦ）とする（図５Ｂ、図７（ｂ）参
照）。これにより、センサーユニット５２の接続板７１
のみが信号検出部４８に接続され、他の接続板７２、７
３および他のセンサーユニット５４、５６、５８は、信
号検出部４８に接続されない。

【００４５】つぎに、コンピュータ４４は、スイッチ部
ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ａのみをＯＮとし
（図７、（ｃ）参照）、他のスイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ１
ｃ，・・・をＯＦＦとする（図５Ａ参照）。これによ
り、プローブ４０ａのみが信号源４６に接続され、他の
プローブ４０ｂ、プローブ４０ｃ、・・・は、信号源４
６に接続されない。これにより、図２に示すパッド３６
ａからパッド３８ｂ間の配線が選択され、検査の対象と
なる。

【００４６】なお、この場合、図７において、抵抗Ｒ1
はスイッチＳＷ１ａおよびＳＷ２ａの内部抵抗を表わ
し、抵抗Ｒ2は基板３２のパッド３６ａからパッド３８
ｂ間の配線の抵抗を表わすこととなる。抵抗Ｒ3は信号
検出部４８内の接地抵抗を表わす。また、静電容量Ｃ1
は、センサーユニット５２の検出用電極６１と、絶縁膜
６７（図４参照）と、センサーユニット５２に対応する
部分のパッド３８ｂとにより形成されたコンデンサを表
わす。Ｅは、信号源４６の直流電圧を表わす。

【００４７】上述のスイッチＳＷ１ａがＯＮとなったと
き（図７、（ｃ）参照）、図６に示す等価回路が閉じ
て、下記の電流ｉが流れる、 ｉ＝E/(R1+R2+R3)・exp(-αt)・・・(1) ここで、α＝1/{(R1+R2+R3)・C1}である。

【００４８】したがって、アンプ７４への入力電圧Ｖx
は、下記の式(3)で表される。

【００４９】Ｖx＝Ｒ3・i・・・(3) 式(1)、式(3)より、アンプ７４への入力電圧Ｖxは、下記
の式(4)で表される。

【００５０】Ｖx＝Ｒ3／E/(R1+R2+R3)・exp(-αt)・・・(4) ここで、α＝1/{(R1+R2+R3)・C1}である。

【００５１】電圧Ｖxは、アンプ７４により増幅された
のち、ピークホールド回路７６により、その最大値（図
７、（ｄ）の電圧Ｖaに対応する値）が検出され保持さ
れる。ピークホールド回路７６は、Ｄ／Ａコンバータ
（図示せず）を備えており、デジタル化された前記最大
値がコンピュータ４４に送られる。なお、ピークホール
ド回路７６の機能の一部を、コンピュータ４４を用いて
実現することもできる。

【００５２】コンピュータ４４は、当該最大値に基づい
て、前記パッド３６ａからパッド３８ｂ間の配線の導通
状態を判定する。たとえば、当該最大値が、予め設定さ
れた下限基準値と上限基準値との間にあるか否かによ
り、判定すればよい。

【００５３】式(4)から分かるように、アンプ７４への
入力電圧Ｖxは、ほぼ、スイッチＳＷ１ａがＯＮとなる
と同時に、最大の電圧Ｖa（＝R3/(R1+R2+R3)・E）を示す
（図７、（ｄ）参照）。

【００５４】したがって、ピークホールド回路７６によ
る最大値検出処理を、極く短時間で終了することができ
る。このため、プリントパターンの導通状態の判定処理
を、極めて短い時間で行なうことが可能となる。また、
この結果、ハムノイズ等の影響を受けにくい。

【００５５】さらに、パット３８ｂと同電位であるパッ
ド３８ｆについては、検出用電極６１とは非接触結合さ
れていないので、パッド３６ａからパッド３８ｆ間の配
線の状態が誤って検出されることがない。

【００５６】つぎに、コンピュータ４４は、スイッチ部
ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ｂをＯＮとする
（図７、（ｅ）参照）。スイッチＳＷ１ａはＯＮのまま
保持される。これにより、プローブ４０ａおよびプロー
ブ４０ｂが信号源４６に接続されることになる。このと
き、スイッチ部ＳＷ２の状態は変らない。

【００５７】上述の場合と同様に、ほぼ、スイッチＳＷ
１ｂがＯＮとなると同時に（図７、（ｅ）参照）、アン
プ７４への入力電圧Ｖxは、最大値Ｖbを示す（図７、
（ｆ）参照）。コンピュータ４４は、上述の場合と同様
に、最大値Ｖbに基づいて基板３２のパッド３６ｂから
パッド３８ａ間の配線の導通状態を判定する。

【００５８】この場合、基板３２のプリントパターン３
４ｂとともにプリントパターン３４ａも選択されている
が、スイッチＳＷ１ｂがＯＮとなったときには、プリン
トパターン３４ａにより形成される等価回路のコンデン
サＣ1（図６参照）は、ほぼ満充電の状態となっている
（このような状態になるように、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎにするタイミングを設定している）。このため、プリ
ントパターン３４ａには、電流ｉはほとんど流れない。
したがって、この場合、アンプ７４への入力電圧Ｖx
は、ほぼ、プリントパターン３４ｂを流れる電流ｉによ
るもののみとなる。

【００５９】なお、この実施形態においては、上述のよ
うにセンサーモジュール５０は複数のセンサーユニット
５２、５３、・・・により構成されており（図２参
照）、各センサーユニットは、さらに複数の検出用電極
によって、対応する各パッド群と、それぞれ独立したコ
ンデンサにより結合されている。したがって、個々のコ
ンデンサＣ１の静電容量は、比較的小さい。すなわち、
式(1)に示すαは比較的大きな値となる（すなわち、時
定数が小さくなる）。このため、式(1)からも分かるよ
うに、電流ｉ≒０となるまでの時間ｔが短い。このた
め、この実施形態においては、さらに短サイクルでプリ
ントパターンの導通状態の判定処理を行なうことができ
る。

【００６０】コンピュータ４４は、以下、スイッチ部Ｓ
Ｗ１およびスイッチ部ＳＷ２の各スイッチを適宜切換え
つつ、同様の手順で、パッド３６ｄからパッド３８ｃ間
の配線について、導通検査を行なう。

【００６１】図７に示すように、基板３２が良品である
場合、すなわち、パッド３６ｂからパッド３８ａ間、パ
ッド３６ａからパッド３８ｂ間、パッド３６ｄからパッ
ド３８ｃ間が断線していない場合には、アンプ７４への
入力電圧Ｖxは、それぞれ（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、・
・・のようになる。一方、基板３２が不良品である場
合、たとえば、パッド３６ｂからパッド３８ａ間、パッ
ド３６ａからパッド３８ｂ間、パッド３６ｄからパッド
３８ｃ間が断線しているような場合には、アンプ７４へ
の入力電圧Ｖxは、（ｈ）のようになり、最大値Ｖ'c
は、極めて小さい値となるので、容易に判定することが
できる。これは、式（２）において、プリントパターン
の抵抗を表わすＲ2を無限大（完全断線）にすると、時
間ｔのいかんにかかわらず、 Ｖx＝０ になることからも分かる。

【００６２】このように、この実施形態によれば、高速
に、かつ正確にプリントパターンの導通状態を検査する
ことができる。

【００６３】以下、つぎの検出用電極６２と、パッド３
８ｄ〜３８ｆが非接触結合されるように、スイッチＳＷ
２を切換え、同様にして、パッド３６ｅからパッド３８
ｄ間、パッド３６ｂからパッド３８ｅ間、パッド３６ａ
からパッド３８ｆ間について、導通状態を検査する。

【００６４】さらに、つぎの検出用電極６３と、パッド
３８ｇ〜３８ｉが非接触結合されるように、スイッチＳ
Ｗ２を切換え、同様にして、パッド３６ｃからパッド３
８ｇ間、パッド３６ｄからパッド３８ｈ間、パッド３６
ｅからパッド３８ｉ間について、導通状態を検査する。

【００６５】本実施形態においては、配線の他端が高密
度で配置されている基板に対しても、高価なファインピ
ッチのプローブを用いる必要がない。また、配線の他端
に傷を付けることもない。また、異方性導電ゴムを使用
しないので、配線の他端にレジスト等がある場合であっ
ても配線の他端と第１の端子との間で、信号の授受が可
能となる。

【００６６】また、配線の一端に接続または結合された
第２の端子と、配線の他端に結合された第１の端子との
間に生ずる電圧に基づいて、配線の導通状態を検出す
る。したがって、配線上の断線の位置や、配線相互のシ
ョートの有無にかかわらず、断線を検出することができ
る。

【００６７】さらに、所定の信号を、急激な変化を有す
る信号としている。したがって、当該信号が与えられた
場合に第１の端子と第２の端子との間に生ずる電圧も、
当該信号の変化に対応して急激に変化する。このため、
この急激な変化を検出することにより配線の導通状態を
判定することができるので、検査を高速に行なうことが
できる。また、この結果、ハムノイズ等の影響を受けに
くい。

【００６８】また、第１の端子を配線の一端と結合し、
第２の端子を配線の他端と接続する。したがって、第１
の端子も配線全体と結合する場合に比較し、結合容量
は、かなり小さくなる。このため、検査時に信号電流が
流れる回路の時定数が小さくなり、検査時間をいっそう
短縮することが可能となる。

【００６９】すなわち、高密度で配線された基板に対し
ても、安価で信頼性の高い検査を短い時間で行なうこと
ができる。

【００７０】さらに、本実施形態においては、１のセン
サーユニットにおいて、被検査対象の基板の同電位の複
数のパッドが非接触結合する検出用電極が異なるよう
に、複数の電極から構成するとともに、前記複数の検出
用電極を表面からの距離が異なるように、深さ方向にず
らして設けている。したがって、同電位のパッドに接続
されているパターンを誤って検出することがない。

【００７１】また、以下に説明するような端部効果によ
る精度不良の問題や、位置合わせの精度向上の不要にで
きる。例えば、図８Ａに示す様に、各検出用電極を表面
から同じ深さに設けた場合、各検出用電極１６１、１６
２の間隔βは、各パッド間距離とほぼ同じとなり、セン
サーモジュールの製作を精度良く行なう必要があるとと
もに、対応するパッドの上に正確にセットしなければな
らないという問題がある。さらに、この場合、例えばパ
ッド３８ｃのように、検出用電極１６１の端部に位置す
るパッドについては、検出用電極１６１の端部の電気力
線の影響によりパッド３８ｃと比べて、その静電容量を
正確に計測できないという問題がある。

【００７２】これに対して、図８Ｂに示す様に、各検出
用電極を表面から異なる深さに設けた場合、各検出用電
極１６１、１６２はそれぞれ重なるように形成すること
ができるので、間隔βを考慮する必要がなくなる。これ
により、対応するパッドの上への位置合わせもそれほど
厳密に行なう必要もなくなる。さらに、非接触結合する
対象のパッドを越えるように、延されている。したがっ
て、前記端部に位置するパッドがなくなるので、前記端
部効果による問題も回避できる。

【００７３】なお、各検出用電極１６１、１６２の幅に
ついては、表面からの距離を考慮して、幅に広狭を設け
てもよい。すなわち、表面からの距離が遠い検出用電極
１６２の幅を検出用電極１６１より広くして、検出用電
極１６１、１６２によって形成されるコンデンサの静電
容量がほぼ等しくなるようにしてもよい。

【００７４】２．他の実施形態について なお、本実施形態においては、パット部３８のパッドの
うち、等電位のパッドは、一部を共用している。例え
ば、図２において、パッド３６ａからパッド３８ｂ間
と、パッド３６ａからパッド３８ｆ間の一部である。し
かし、このような共用していなくとも、等電位であれば
本願発明を適用することができる。例えば、単に、共通
のパッド３６ａに電気的に接続されているよう場合であ
る。

【００７５】なお、上記実施形態ににおいては、たとえ
ばスイッチＳＷ１ａをＯＮのまま保持しつつ、スイッチ
ＳＷ１ｂをＯＮとするよう構成したが（図７、（ｃ）、
（ｅ）参照）、ピークホールド回路７６による、プリン
トパターン３４ａについての最大値検出処理（電圧Ｖa
に対応する最大値を検出する処理）終了直後にスイッチ
ＳＷ１ａをＯＦＦとし、その後、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎとするよう構成することもできる。このように構成す
れば、プリントパターン３４ａに流れる電流ｉがほぼ０
となるのを待つことなく、つぎのプリントパターン３４
ｂの検査に移行することができる。このため、さらに短
サイクルでプリントパターンの導通状態の検査を行なう
ことができる。また、このように構成すれば、仮に上述
の時定数（式（１）、（２）におけるαの逆数）が大き
い場合であっても、検査のサイクルが極端に大きくなる
ことはない。

【００７６】また、上述の実施形態においては、信号源
４６として定電圧源を用いるとともに（図７、（ａ）参
照）、信号源４６から発せられた直流電圧を、スイッチ
部ＳＷ１の各スイッチを継断することで（図７、
（ｃ）、（ｅ）参照）、急激な立上がり部分を持つステ
ップ状の電圧を得るよう構成したが、信号源４６とし
て、急激な変化を有する信号を順次生成するような回路
等を用いることもできる。

【００７７】上述のような信号源４６を用いた場合にお
ける信号処理信のタイミングチャートを図９に示す。こ
の例では、信号源４６として矩形波発生回路を用いてい
る。コンピュータ４４は、信号源４６で生成された各矩
形信号の立上がり部（図９、（ａ）参照）の位相にほぼ
同期させて、スイッチ部ＳＷ１およびＳＷ２の各スイッ
チを切換えることにより（図９、（ｂ）、（ｃ）参
照）、信号源４６で順次生成される各矩形信号を、各プ
リントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・（図１参照）に
分配する。この例におけるアンプ７４への入力電圧Ｖｘ
の様子や、アンプ７４入力後の処理は、上記実施形態と
同様である。

【００７８】なお、図９に示す例では、信号源４６にお
いて矩形波を生成するよう構成したが、図１０Ａに示す
ように、信号源４６において三角波を生成するよう構成
することもできる。図１０Ａにおいて、各三角状の信号
は急激な立上がり部（ａ）を持っている。また、図１０
Ｂに示すように、信号源４６においてパルス列を生成す
るよう構成することもできる。図１０Ａ同様、図１０Ｂ
においても、各パルス信号は急激な立上がり部（ｂ）を
持っている。

【００７９】急激な急激な立上がり部を有する信号は、
これらに限定されるものではなく、時間０で立上がる信
号の他、少し時間をかけて立上がる信号も含まれる。ま
た、急激な立下がり部を有する信号も含まれる。

【００８０】また、上述の実施形態においては、検査に
用いる所定の信号として、急激な変化を有する信号を例
に説明したが、この発明はこれに限定されるものではな
い。検査に用いる所定の信号として、たとえば、正弦波
交流などの交流信号を用いることもできる。

【００８１】所定の信号として交流信号を用いる場合に
は、図１１に示すように、信号源４６として、たとえば
正弦波発振器を用いればよい。たとえば１０ｋＨz程度
の周波数を持つ正弦波が、信号源４６において生成され
る。また、信号検出部４８を構成する要素として、図６
のピークホールド回路７６に替えて、波形観測回路８０
を用いればよい。波形観測回路８０は、入力された信号
を処理してそのレベルや波形を評価する回路であり、具
体的には、たとえば検波回路やオシロスコープ等が用い
られる。

【００８２】この場合、コンピュータ４４は、図１２に
示すように、スイッチ部ＳＷｐおよびスイッチ部ＳＷｈ
の各スイッチを切換える（図１２、（ｂ）参照）ことに
より、信号源４６において生成された正弦波（図１２、
（ａ）参照）を、検査対象のプリントパターンに与える
とともに、信号検出部４８を介して得られたデータに基
づいて、各プリントパターンの導通状態の判定を行な
う。

【００８３】プリントパターンが断線していない場合に
は、アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｃ）のようにな
る。一方、プリントパターンが断線している場合には、
アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｄ）のようになる。す
なわち、プリントパターンが断線しているような場合に
は、入力レベルが極めて小さい値となるので、容易に判
定することができる。

【００８４】なお、このような交流信号を用いる場合、
急激な変化を有する信号を用いる前述の実施形態のよう
な検査の高速化は、それほど期待できない。しかし、こ
のような交流信号を用いることにより、正弦波発振器や
検波回路など、非接触の検査装置に比較的よく用いられ
る回路を用いて装置を構成することができるので、装置
の設計コストの低減や、既存部品の転用による装置の製
造コストの低減、納期の短縮化等が期待できる。

【００８５】なお、上述の実施形態においては、信号が
急激な変化を生じた以後に第１の端子に生じた最大電圧
に基づいて、配線の導通状態を判定するよう構成した
が、この発明はこれに限定されるものではない。たとえ
ば、信号が急激な変化を生じた以後における、第１の端
子に生ずる電圧の所定時間内の平均値、所定時間経過後
の電圧値、定常偏差電圧、第１の端子を流れる電流の最
大値、平均値または積分値など、急激な変化を有する信
号を与えた場合における、第１の端子に生ずる電圧に関
連した量に基づいて、配線の導通状態を判定するよう構
成することができる。ただし、上述の実施形態のよう
に、前記最大電圧に基づいて配線の導通状態を判定する
よう構成すれば、より短時間で配線の導通状態を検査す
ることができる。

【００８６】また、上述の実施形態においては、端子部
を覆う絶縁膜６７を設けたが、絶縁膜６７を設けないよ
う構成することもできる。ただし、絶縁膜６７を設れる
ことにより、検査の際、別途絶縁膜を用意したりする必
要がないので、検査を迅速に行なうことができる。

【００８７】また、上述の実施形態においては、センサ
ーモジュールを構成する基板の一方の面に端子部を設
け、他方の面に端子部と電気的に接続された接続用導電
部を設けるよう構成したが、他方の面に接続用導電部を
設けなくてもよい。ただし、他方の面に接続用導電部を
設けることで、接続用導電部を介して容易に信号の授受
を行なうことができるため、センサーモジュールの構造
を簡略化することができる。

【００８８】また、上述の実施形態においては、第２の
端子が、配線の他端との間で静電容量によって結合され
るよう構成した。これにより、簡単な構成で、信頼性の
高い検査を行なうことができる。

【００８９】また、上述の実施形態においては、第１の
端子を配線の一端と非接触結合させ、他端を電気的に接
続するようにしたが、他端も非接触結合させることもで
きる。かかる他端は、配線の一端であってもよく、さら
に配線の途中であってもよい。

【００９０】また、上述の実施形態においては、検査対
象の基板が、相互に接続された複数の他端を備えた配線
を有する基板である場合を例に説明したが、この発明
は、このような基板の検査に限定されるものではない。

【００９１】また、上述の実施形態においては、ベアボ
ードテスタを例に説明したが、この発明は、ベアボード
テスタに限定されるものではない。ＣＰＵ等の回路素子
を搭載した基板の検査装置や、回路素子を搭載するため
のパッケージ等の検査装置など、基板検査装置一般およ
び基板検査方法一般に適用される。

【００９２】また、急激な変化を有する信号を順次生成
する信号源を設け、当該信号の位相にほぼ同期させて前
記第１のスイッチ手段を切換えることにより、選択され
た前記第１の端子により特定された配線の導通状態を、
当該信号を用いて順次検出するよう構成してもよい。

【００９３】また、直流信号を生成する信号源を設け、
前記第１のスイッチ手段を順次切換えることにより、信
号源で生成された直流信号から前記急激な変化を有する
信号を得るとともに、選択された前記第１の端子により
特定された配線の導通状態を、当該得られた信号を用い
て順次検出するよう構成してもよい。

【００９４】また、急激な変化を有する信号を順次生成
する信号源を設け、当該信号の位相にほぼ同期させて前
記第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段を切換
えることにより、選択された配線の導通状態を、当該信
号を用いて順次検出するよう構成してもよい。

【００９５】また、直流信号を生成する信号源を設け、
前記第１のスイッチ手段および第２のスイッチ手段を順
次切換えることにより、信号源で生成された直流信号か
ら前記急激な変化を有する信号を得るとともに、選択さ
れた前記第１の端子および第２の端子により特定された
配線の導通状態を、当該得られた信号を用いて順次検出
するよう構成してもよい。

【００９６】上記実施形態においては、専用の治具を製
作する場合について説明した。しかし、本発明はユニバ
ーサル型の検査装置についても同様に適用することがで
きる。

【００９７】なお、図１に示すコンピュータ４４の機能
の一部または全部を、ハードウェアロジックにより実現
することもできる。また、信号源４６または信号検出部
４８の機能の一部または全部を、コンピュータを用いて
実現することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図ｌ】この発明の一実施形態であるベアボードテスタ
の構成を示す図面である。

【図２】検査対象の基板３２のプリントパターン部３４
の詳細を示す図面である。

【図３】センサーユニット５２の検出用電極の関係を示
す斜視図である。

【図４】図３矢印α方向からの矢視図である。

【図５】図５Ａは、スイッチ部ＳＷ１を模式的に示した
図面である。図５Ｂは、スイッチ部ＳＷ２を模式的に示
した図面である。

【図６】信号処理を説明するための図面である。

【図７】信号処理の際のタイミングチャートである。

【図８】端部効果を説明するための図である。

【図９】他の例による信号処理の際のタイミングチャー
トである。

【図１０】図１０Ａは、信号源４６から出力される他の
例による信号を示す図面である。図１０Ｂは、信号源４
６から出力されるさらに他の例による信号を示す図面で
ある。

【図１１】正弦波交流測定回路を用いた場合の等価回路
を示す。

【図１２】正弦波交流測定回路を用いた場合のタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

３２・・・・・・・・・・・基板 ６１・・・・・・・・・・・検出用電極 ６２・・・・・・・・・・・検出用電極 ６３・・・・・・・・・・・検出用電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象配線の一端側の端部が微細間隔で
   配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査基板で
   あって、前記微細間隔端部配置領域に配置された端部の
   うち、少なくとも２つの端部は同電位となるように、前
   記検査対象配線が接続された被検査基板の検査対象配線
   の導通短絡検査を行なう基板検査装置であって、 前記被検査基板の微細間隔端部配置領域に配置された一
   端側の複数の端部と非接触結合される第１の端子を有す
   る検査用治具、 前記検査対象配線に試験信号を供給する試験信号供給手
   段、 前記第１の端子で検出される信号に基づいて、被検査基
   板の検査対象配線の導通短絡検査を行なう導通短絡検査
   手段、 を備え、 前記第１の端子を、前記同電位の２つの端部が非接触結
   合する電極が異なるように、複数の電極から構成すると
   ともに、前記複数の電極を前記治具の表面からの距離が
   異なるように、深さ方向にずらして設けたこと、 を特徴とする基板検査装置。
2. 【請求項２】請求項１の基板検査装置において、 前記複数の電極については、第１の電極の端部は、その
   電極と非接触結合する前記検査配線の前記第１の端部よ
   り延されており、これにより、第１の電極の端部と第２
   の電極の端部とは互いに重なり合った位置に配置される
   こと、 を特徴とする基板検査装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２の基板検査装置に
   おいて、 前記試験信号を、急激な変化を有する信号としたこと、 を特徴とする基板検査装置。
4. 【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかの基板検査
   装置において、 前記導通短絡検査手段は、前記所定の信号が急激な変化
   を生じた以後に前記配線と前記第１の端子との間に生じ
   た最大電圧に基づいて、前記配線の導通短絡状態を判定
   すること、 を特徴とする基板検査装置。
5. 【請求項５】検査対象配線の一端側の端部が微細間隔で
   配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査基板で
   あって、前記微細間隔端部配置領域に配置された端部の
   うち、少なくとも２つの端部は同電位となるように、前
   記検査対象配線が接続された被検査基板の検査対象配線
   の導通短絡検査を行なう基板検査方法であって、 前記被検査基板の微細間隔端部配置領域に配置された一
   端側の複数の端部と検査用治具の第１の端子とを非接触
   結合させ、 前記検査対象配線に試験信号を供給し、 前記第１の端子で検出される信号に基づいて、被検査基
   板の検査対象配線の導通短絡検査を行なう基板検査方法
   において、 前記第１の端子を、前記同電位の２つの端部が非接触結
   合する電極が異なるように、複数の電極から構成させる
   とともに、前記複数の電極を、前記治具の表面からの距
   離が異なるように、深さ方向にずらして設けたこと、 を特徴とする基板検査方法。
6. 【請求項６】検査対象配線の一端側の端部が微細間隔で
   配置された微細間隔端部配置領域を有する被検査基板で
   あって、前記微細間隔端部配置領域に配置された端部の
   うち、少なくとも２つの端部は同電位となるように、前
   記検査対象配線が接続された被検査基板の検査対象配線
   の導通短絡検査を行なう基板検査装置に用いる検査用治
   具であって、 前記被検査基板の微細間隔端部配置領域に配置された一
   端側の複数の端部と非接触結合される第１の端子を有す
   るとともに、前記第１の端子は、前記同電位の２つの端
   部が非接触結合する電極が異なるように、複数の電極か
   ら構成すると、るとともに、前記複数の電極を、前記治
   具の表面からの距離が異なるように、深さ方向にずらし
   て設けたこと、 を特徴とする基板検査装置に用いる検査用治具。