JPH1144727A

JPH1144727A - 回路基板検査装置

Info

Publication number: JPH1144727A
Application number: JP9215792A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Koike; 伸一小池; Hidehiko Mitsuki; 秀彦満木
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】集積回路の端子浮きを検査する際の検査時間
の短縮化を図る。【解決手段】集積回路２における信号入出力用端子３
並びに集積回路２における電源用端子３ｐおよびグラン
ド端子３ｇのいずれか一方の端子に接続されるべき各回
路パターン４に接触可能な検査用プローブ５と、信号入
出力用端子３と一方の端子３との間に介在する集積回路
内の内部ダイオードが導通可能な電流を供給する電流供
給部と、その導通状態を示す電気的パラメータを測定す
るパラメータ測定部と、集積回路２に対して上下動可能
に構成され下動時に集積回路２に接触してその内部温度
を所定温度に制御する温度制御手段６とを備え、その内
部温度が所定温度に制御された後に測定された電気的パ
ラメータに基づいて端子浮きを判別可能に構成された回
路基板検査装置１であって、温度制御手段６は検査時に
おいて上方に位置させられているときにも所定温度に定
温制御されている。

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 ）などの回路基板における集積回路の端
子浮きを検査する集積回路の端子浮き検査方法、およ
び、この集積回路の端子浮き検査方法を実行可能に構成
された回路基板検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路基板に実装された集積回路の端子が
回路パターンに確実に半田付けされているか否かを検査
する集積回路の端子浮き検査方法として、出願人は、集
積回路内の寄生ダイオードを導通する導通電流の電流値
に基づいて端子浮きを検査する回路基板検査装置を開発
している。この回路基板検査装置は、集積回路の信号入
出力端子、グランド端子および電源端子に接続されてい
る回路パターンにそれぞれ接触可能な複数の検査用プロ
ーブと、１対の検査用プローブを介して回路パターンに
所定電圧を供給する電圧供給部と、集積回路内の寄生ダ
イオードを導通する導通電流の電流値を測定する電流測
定部と、検査対象の集積回路に対して上下動可能に構成
され下動時に集積回路の表面に接触して、その集積回路
の内部温度を所定温度に加熱するヒータ部とを備え、電
流測定部によって測定された導通電流の電流値に基づい
て集積回路の端子浮きの有無を判別するように構成され
ている。

【０００３】この回路基板検査装置では、集積回路内に
存在する寄生ダイオードの順方向電圧が温度変化に応じ
て変化することを利用して端子浮きを検査している。具
体的には、例えば、この回路基板検査装置では、検査対
象の集積回路における信号入出力用端子およびグランド
端子に接続されるべき各回路パターンに検査用プローブ
をそれぞれ接触させる。次いで、上方に位置させられて
いるヒータ部を下動させて検査対象の集積回路の表面に
接触させると共にヒータ部にヒータ電流を供給すること
により発熱させ、集積回路の内部温度を所定温度まで加
熱する。次に、電圧供給部が、信号入出力用端子とグラ
ンド端子との間に介在する集積回路内の寄生ダイオード
が導通可能な電圧を両検査用プローブを介して供給し、
電流測定部が、その際に寄生ダイオードの導通状態を示
す導通電流の電流値を測定する。この後、測定した電流
値に基づいて回路パターンに対する信号入出力用端子の
端子浮きの有無を検査する。この場合、信号入出力用端
子が回路パターンに半田付けされていないときには、内
部温度が変化したとしても、測定した導通電流の電流値
は、温度変化前の導通電流の電流値とほぼ同じ値にな
る。一方、信号入出力用端子が半田付けされているとき
には、温度変化後に測定した導通電流の電流値は、温度
変化前の導通電流の電流値とは明らかに相違する。した
がって、温度変化後における導通電流の電流値に基づい
て、信号入出力用端子の端子浮きを確実に検査すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この出願人
が開発した回路基板検査装置には、以下の改善すべき点
がある。すなわち、この回路基板検査装置では、検査対
象の集積回路に接触させる時にのみヒータ部を発熱させ
ている。このため、ヒータ部を集積回路に接触させてか
ら、集積回路の内部温度が所定の温度に達するまでに
は、ある程度の加熱時間が必要となる。したがって、数
多くの集積回路が搭載されている回路基板の端子浮きを
検査する場合には、個々の集積回路を加熱する時間が積
算される結果、回路基板１枚当たりの検査に必要とされ
る加熱時間は、かなりの時間となる。このため、出願人
の開発した回路基板検査装置には、検査時間を短縮化す
べく加熱時間の短縮化が要望されているという改善点が
ある。

【０００５】本発明は、かかる改善点に鑑みてなされた
ものであり、集積回路の端子浮きを検査する際の検査時
間の短縮化を図ることが可能な回路基板検査装置を提供
することを主目的とする。

【０００６】

【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、検査対象の集積回路
における信号入力用端子または信号出力用端子を含む信
号入出力用端子並びに集積回路における電源用端子およ
びグランド端子のいずれか一方の端子に接続されるべき
各回路パターンにそれぞれ接触可能な検査用プローブ
と、信号入出力用端子と一方の端子との間に介在する集
積回路内の内部ダイオードが導通可能な電流を両検査用
プローブを介して供給する電流供給部と、内部ダイオー
ドの導通状態を示す電気的パラメータを測定するパラメ
ータ測定部と、検査対象の集積回路に対して上下動可能
に構成され下動時に集積回路の表面に接触して集積回路
の内部温度を所定温度に制御する温度制御手段とを備
え、温度制御手段によって集積回路の内部温度が所定温
度に制御された後にパラメータ測定部によって測定され
た電気的パラメータに基づいて集積回路の端子浮きの有
無を判別可能に構成されている回路基板検査装置であっ
て、温度制御手段は、検査時において上方に位置させら
れているときにも所定温度に定温制御されていることを
特徴とする。

【０００７】この回路基板検査装置では、検査時におい
て、温度制御手段は、上方に位置させられているときで
あっても常時所定温度に定温制御されている。したがっ
て、下動させられて検査対象集積回路の表面に接触する
際には、温度制御手段は、集積回路の内部温度を直ちに
変化させることが可能となる。したがって、出願人が既
に開発した回路基板検査装置と比較して、集積回路の内
部温度を短時間で所定温度に制御することが可能となる
結果、検査時間の短縮化を図ることが可能となる。

【０００８】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、温度制御手段
は、発熱体と、発熱体に熱的結合可能に構成され集積回
路の表面に面的接触が可能な熱伝導体とを備えているこ
とを特徴とする。

【０００９】この回路基板検査装置では、集積回路の端
子浮きを検査する際に集積回路の内部温度を所定温度ま
で加熱する。この場合、温度制御手段として、発熱体自
身を集積回路の表面に接触させるように構成することも
可能ではある。一方、発熱体として例えばサーミスタな
どを用いた場合には、集積回路の表面とサーミスタの表
面とが確実に接触しないことがあり、かかる場合には、
熱伝導の効率が低下する。この回路基板検査装置では、
発熱体に熱的結合された熱伝導体が集積回路の表面に面
的に接触させられる。これにより、集積回路は、熱伝導
体によって短時間で所定温度まで加熱させられる。

【００１０】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、熱伝導体は、発
熱体の熱容量と比較して大熱容量に構成されていること
を特徴とする。

【００１１】この回路基板検査装置では、熱伝導体が発
熱体の熱容量と比較して大熱容量に構成されている。し
たがって、熱伝導体は、集積回路の表面に接触させられ
る際には、大容量の熱を集積回路に一時的に加えること
が可能となる。このため、集積回路の加熱時間を短縮化
することができると共に、小型の発熱体を用いることが
できる結果、回路基板検査装置の小型化を図ることが可
能となる。

【００１２】請求項４記載の回路基板検査装置は、請求
項２または３記載の回路基板検査装置において、発熱体
は、定温発熱体によって構成されていることを特徴とす
る。

【００１３】発熱体は、金属部内にニクロム線を埋め込
むと共に、ニクロム線の発熱時間を制御するための温度
センサを金属部内に埋設する構成を採用することもでき
る。一方、このように構成した場合には、ニクロム線の
発熱時間の制御が煩雑になると共に、省配線化および小
型化の要望に応えることができない。この回路基板検査
装置では、例えば、ＰＴＣ型またはＮＴＣ型のサーミス
タや白金抵抗体などを用いることにより、何ら外部から
の加熱時間制御を必要とすることなく、発熱体自身で一
定温度を維持するように動作する。したがって、省配線
化および小型化を図ることが可能となると共に、部品数
の低減により低コスト化を図ることも可能となる。

【００１４】

【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の好適な実施の形態について
説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る回路基板検査装置に
相当するピンボード方式のインサーキットテスタ１にお
ける主要部の斜視図である。同図に示すように、インサ
ーキットテスタ１は、検査対象のプリント基板Ｐ上に搭
載された集積回路（以下、「ＩＣ」ともいう）２におけ
る信号入力端子または信号出力端子（以下、総称して、
「信号入出力用端子」という）３，３・・、グランド端
子３ｇ、および電源端子３ｐに接続されるべき回路パタ
ーン４，４・・，４ｇ，４ｐ（以下、他の回路パターン
を含めて総称して、「回路パターン４」ともいう）にそ
れぞれ接触可能な検査用プローブ５，５・・，５ｇ，５
ｐ（以下、他の検査用プローブを含めて総称して、「検
査用プローブ５」ともいう）と、各ＩＣ２に対して上下
動可能に構成された接触式のヒータ部６とを備えてい
る。また、インサーキットテスタ１は、上下動可能なピ
ンボード１１と、所定距離分上方に離間させられてピン
ボード１１に固定された図外のヒータ部固定用ボードと
を備えており、ピンボード１１には検査用プローブ５，
５・・のすべてがそれぞれ固定され、ヒータ部固定用ボ
ードには、ヒータ部６に連結されヒータ部６を上下動さ
せるためのエアシリンダ１２が固定されている。

【００１６】なお、このインサーキットテスタ１では、
独立した各回路パターン４には１つの検査用プローブ５
が接触するように対応配置させられており、検査時にピ
ンボード１１が同図の矢印Ａ方向に下動させられると、
各検査用プローブ５，５・・は、一点鎖線で示すよう
に、対応する各回路パターン４，４・・にそれぞれ接触
させられる。なお、同図では、１つの信号入出力用端子
３および電源端子３ｐのみを一点鎖線で示している。ま
た、各ＩＣ２には１つヒータ部６が接触可能に対応配置
させられており、ヒータ部６は、ピンボード１１が下動
させられた際には、ピンボード１１の下面と回路基板Ｐ
の上面との中間位置に位置させられ、その状態において
エアシリンダ１２にエアが供給されると下動させられ、
一点鎖線で示すように、ＩＣ２のパッケージの表面２ａ
に接触する。これにより、ＩＣ２の内部温度は所定温度
まで上昇させられる。

【００１７】次に、図２，３を参照してヒータ部６の内
部構造について説明する。両図に示すように、ヒータ部
６は、耐熱樹脂製の保持部２１と、ネジ２６，２６によ
って保持部２１に連結され中央部に切欠部２２を有する
直方体状の金属板２３と、切欠部２２にはめ込まれた発
熱体２４とを備えている。この場合、発熱体２４と金属
板２３とは、熱伝導性の良いシリコンゴム２５などで互
いに接着されることにより熱的および機械的に結合され
ている。なお、比熱の大きいゴムやプラスチック樹脂に
よって保持部２１を構成することにより、ヒータ部６の
下面における接触面２３ａによってＩＣ２を効率よく加
熱することができ、かつ、ＩＣ２に接触する部分以外の
外周面では、必要とする方向以外への熱の放射、伝導が
抑えられる結果、熱効率を上げることができると共に、
加熱対象のＩＣ２以外の周囲部品に対する熱の影響を抑
えることができる。さらに、保持部２１としてプラスチ
ック樹脂などを用いることにより、エアシリンダ１２や
電源供給ピン１３ａ，１３ｂとの結合が容易になる。

【００１８】金属板２３は、加熱対象のＩＣ２を効率よ
く加熱するものであって、接触面２３ａは平坦に形成さ
れると共に、発熱体２４の熱容量よりも十分に大熱容量
となるように構成されている。このように、金属板２３
を発熱体２４の熱容量よりも十分に大熱容量となるよう
に構成することにより、小発熱量の発熱体２４を用いた
としても、大容量の熱をＩＣ２に一時的に加えることが
でき、加熱時間の短縮化および発熱体２４の小型化ひい
てはインサーキットテスタ１の小型化を図ることができ
る。なお、金属板２３としては、熱伝導率が良く、比熱
の小さい銅やアルミニウムなどの金属によって構成する
のが好ましく、加熱対象であるＩＣ２の材質や形状に応
じて確実に接触できるように、金属板２３の接触面２３
ａを研磨したり、下面に熱伝導性ゴムを張り付けたりす
ることが、より好ましい。この場合、接触面２３ａが自
在に傾くようにエアシリンダ１２にヒータ部６を取り付
けることにより、接触面２３ａとＩＣ２の上面との接触
を確実にすることができる。

【００１９】発熱体２４は、金属板２３を加熱するもの
であって、温度に応じて抵抗値が変化するＰＴＣ型やＮ
ＴＣ型のサーミスタ、白金抵抗体などが用いられてい
る。発熱体２４は、そのリード２４ａ，２４ｂが電源供
給ピン１３ａ，１３ｂに接続されており、検査時には、
ＩＣ２の上方に位置しているときであっても、後述する
電力供給部３８から電源供給ピン１３ａ，１３ｂを介し
て加熱用電流が供給されることにより発熱して常に定温
を維持する。この結果、ＩＣ２の加熱時にのみ定温に制
御される場合と比較して、加熱に要する時間を短縮する
ことができるため、端子浮き検査に要する時間を短縮化
することができる。なお、発熱体２４として、正の抵抗
−温度特性を有するＰＴＣ型サーミスタや白金抵抗体を
用いると共に電力供給源として定電圧電源を用いること
により、発熱体２４は、外部から温度制御を行わなくと
も、それ自身で一定温度を維持するように動作する。ま
た、負の抵抗−温度特性を有するＮＴＣ型のサーミスタ
を用いると共に電力供給源として定電流電源を用いるこ
とにより、発熱体２４は、同様にして一定温度を維持す
るように動作する。これらの場合には、温度センサなど
を使用すると共にＰＷＭ制御などによって発熱体２４を
一定温度に維持するという煩雑制御を伴うフィードバッ
ク制御方法と比較し、装置の簡略化、省配線化、部品の
低減化を図ることができる。なお、抵抗値Ｒを有するＰ
ＴＣ型のサーミスタを定電圧Ｖ_Cで駆動した場合には、
下記の式によって定まる電流値Ｉ_P の電流が導通し、
抵抗値Ｒを有するＮＴＣ型のサーミスタを定電流Ｉ_Cで
駆動した場合には、下記の式によって定まる電圧値Ｖ
_Nの電圧が発熱体２４の両端に発生する。Ｉ_P＝ＶC ／Ｒ・・・・・・式Ｖ_N＝Ｉ_C×Ｒ・・・・・・式このため、これらの電流値Ｉ_Pや電圧値Ｖ_Nを監視する
ことにより、発熱体２４および金属板２３の温度異状を
容易に検出することができる。

【００２０】次に、インサーキットテスタ１の電気的な
構成について、図４を参照して説明する。

【００２１】同図に示すように、インサーキットテスタ
１は、各種検査処理を実行するＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３
１の制御に従い複数の検査用プローブ５，５・・から１
対の検査用プローブ５，５を選択するスキャナ部３２
と、選択された１対の検査用プローブ５，５を介して所
定の１対の回路パターン４，４に定電圧を供給する定電
圧源（本発明における電流供給部に相当する）３３およ
びその際に検査用プローブ５，５間を導通する導通電流
の電流値を測定する電流測定回路（本発明におけるパラ
メータ測定部に相当する）３４を有する計測部３５と、
ＩＣ２の端子浮きを判別する際の基準データおよび測定
値に基づく演算結果などを一時的に記憶するＲＡＭ３６
と、各種部品の良否やＣＰＵ３１の動作プログラムなど
を記憶するＲＯＭ３７と、電源供給ピン１３ａ，１３ｂ
を介してヒータ部６に電力を供給する電力供給部３８
と、圧縮エアを供給するエア供給部３９とを備えてい
る。また、インサーキットテスタ１には、複数の電磁弁
４０，４０・・，４１が配設されている。各電磁弁４０
は、各エアシリンダ１２とエア供給部３９との間にそれ
ぞれ接続されており、ＣＰＵ３１の開閉信号に従って開
閉することにより、エア供給用パイプ４２を介しての圧
縮エアの各エアシリンダ１２への供給および供給停止を
制御する。この場合、電磁弁４０が作動して圧縮エアを
供給することにより、エアシリンダ１２は、ヒータ部６
をＩＣ２の上面に接触させる。一方、電磁弁４１は、エ
ア供給部３９とピンボード１１を上下動させるための図
示しないエアシリンダとの間に接続されており、ＣＰＵ
３１の開閉信号に従って開閉することにより、エア供給
パイプ４３を介しての圧縮エアのエアシリンダへの供給
および供給停止を制御する。この場合、電磁弁４１が作
動して圧縮エアを供給することにより、エアシリンダ
は、ピンボード１１を下動させる。

【００２２】次いで、ＩＣ２における信号入出力用端子
３の端子浮き検査の基本的な検査原理について、図５，
６を参照して説明する、

【００２３】図５に示すように、ＩＣ２の信号入出力用
端子３とグランド端子３ｇとの間、および信号入出力用
端子３と電源端子３ｐとの間には、寄生ダイオード（本
発明における内部ダイオードに相当する）が存在する。
このインサーキットテスタ１では、信号入出力用端子３
の端子浮きを検査する際には、まず、信号入出力用端子
３に接続されるべき回路パターン４と、グランド端子３
ｇに接続されるべき回路パターン４ｇに検査用プローブ
５，５ｇをそれぞれ接触させ、信号入出力用端子３とグ
ランド端子３ｇとの間に介在する寄生ダイオード５２が
導通可能な電流を検査用プローブ５，５ｇを介して定電
圧源３３から供給する。次いで、その状態において、電
流測定回路３４が、寄生ダイオード５２を導通する導通
電流の電流値Ｉ₂₁を測定する。次に、ヒータ部６を下動
させて金属板２３をＩＣ２の上面に接触させることによ
り、ＩＣ２の内部温度を所定温度まで上昇させる。内部
温度が所定温度に達した際には、電流測定回路３４が、
寄生ダイオード５２を導通する導通電流Ｉ₂₂を再度測定
する。この温度変化させた前後における導通電流の電流
値Ｉは、一般的には、下記の式で表される。なお、
式において、Ｉ_S、ｑ、Ｖ、Ｋ、ｔｊは、それぞれ、逆
方向飽和電流、電子の電荷量、寄生ダイオード５２の印
加電圧、ボルツマン定数、接合部温度を意味する。Ｉ＝Ｉ_S・（exp （ｑ・Ｖ／（Ｋ・ｔｊ）−１）・・・・・式

【００２４】上記した式によれば、導通電流の電流値
Ｉは寄生ダイオード５２の周囲温度ｔｊに応じて変化
し、周囲温度ｔｊが所定温度に設定されると、その導通
電流の電流値もほぼ所定値に定まる。したがって、所定
温度に温度変化させた後の導通電流の電流値と、良品の
回路基板Ｐから吸収した温度変化後の導通電流の電流値
である基準データとを比較すれば、検査対象信号入出力
用端子３の端子浮きを検出することができる。これは、
信号入出力用端子３が回路パターン４に半田付けされて
いないときには、ＩＣ２の内部温度が所定温度に変化し
たとしても、導通電流の電流値Ｉ₂₁は、導通電流の電流
値Ｉ₂₁とほぼ同じで変化しないのに対し、信号入出力用
端子３が半田付けされているときには、所定温度に変化
した後に測定した導通電流の電流値Ｉ₂₂は、導通電流の
電流値Ｉ₂₁とは明らかに相違するからである。したがっ
て、図６に示すように、検査対象のＩＣ２ａにおける信
号入出力用端子３が他のＩＣ２の信号入出力用端子３に
並列接続されることにより、導通電流の電流値が電流値
ｉ₁〜ｉ₃の合計値であったとしても、ＩＣ２ａのみを
加熱することによって電流値ｉ₁が増加すれば、電流値
ｉ₁〜ｉ₃の合計値も必ず増加する。このため、加熱し
ない状態における導通電流の合計値と比較することによ
り、ＩＣ２ａの端子浮きを検出することができる。この
場合、寄生ダイオード５２に導通させる電流値は大電流
でなくてもよいため、ＩＣ２を破壊することなく検査す
ることができる。さらに、寄生ダイオード５２を導通す
る導通電流は、ＩＣ２の種類が異なってもほぼ一定値で
ある。このため、ＩＣ２の種類に応じて導通電流の電流
値を個別的に設定変更する必要がなく、これにより、迅
速かつ容易に検査することができる。なお、基準データ
は、良品のＩＣ２から吸収したデータのみならず、設計
段階において予測される電流値を用いることもできる。

【００２５】次に、図７〜９を参照して、実際の端子浮
き検査方法の具体的な手順について、ＩＣ２の端子浮き
を検査する際の基準データを作成する基準データ作成処
理、および実際の検査処理に分けて具体的に説明する。

【００２６】図７に示すように、基準データ作成処理で
は、ＣＰＵ３１は、最初に、データ吸収処理Ａを実行す
る（ステップ６１）。この処理では、良品の回路基板Ｐ
から、その信号入出力用端子３について端子浮きしてい
ると判別するための基準となるデータΔＩ₁を吸収す
る。ここで、データΔＩ₁を求めるのは以下の理由から
である。すなわち、データ吸収対象の信号入出力用端子
３に導通電流を供給すると、その信号入出力用端子３に
並列接続されている他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２
も導通する。したがって、その導通によって寄生ダイオ
ード５２の内部温度が上昇するため、他のＩＣ２内の寄
生ダイオード５２を導通する電流値も増加する。この結
果、検査対象の信号入出力用端子３についての温度上昇
前後における導通電流の電流値は同一ではなく若干増加
してしまう。このため、より確実に端子浮きしていると
判別するためには、温度上昇前後における他のＩＣ２内
の寄生ダイオード５２に導通する導通電流の差異値を相
殺することにより、検査対象のＩＣ２における信号入出
力用端子３のみについての温度上昇前後における差異値
をデータΔＩ₁とする必要があるからである。

【００２７】具体的には、図９（ａ）に示すように、Ｃ
ＰＵ３１は、良品回路基板Ｐの検査対象信号入出力用端
子３に対して、検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧
源３３の定電圧を供給すると共に電流測定回路３４に対
して、その際の導通電流の電流値Ｉ₁を測定させる（ス
テップ７１）。次いで、検査対象以外の他のＩＣ２にお
ける寄生ダイオード５２の電流増加分を確実に相殺する
ために、実際の検査時においてＩＣ２を所定温度まで加
熱するのと等しい時間分ウェイトする（ステップ７
２）。この後、導通電流の電流値Ｉ₂を再度測定する
（ステップ７３）。次に、導通電流Ｉ₂から導通電流Ｉ
₁を減算することによりデータΔＩ₁を演算する（ステ
ップ７４）。この後、ＣＰＵ３１は、演算したデータΔ
Ｉ₁をＲＡＭ３６に記憶させて（ステップ７５）、この
処理を終了する。なお、この処理では、検査対象のすべ
ての信号入出力用端子３についてデータΔＩ₁を個別的
に吸収する。

【００２８】次に、ＣＰＵ３１は、データ吸収処理Ｂを
実行する（ステップ６２）。この処理では、良品の回路
基板Ｐから、端子浮きしていないと判別するための基準
となる正常データΔＩ₁₁を吸収する。具体的には、図９
（ｂ）に示すように、ＣＰＵ３１は、良品回路基板Ｐの
信号入出力用端子３に対して、検査用プローブ５，５ｇ
を介して定電圧源３３の定電圧を供給すると共に電流測
定回路３４に対して、その際の導通電流の電流値Ｉ₁₁を
測定させる（ステップ８１）。次いで、そのＩＣ２を所
定温度まで加熱した（ステップ８２）後に、導通電流の
電流値Ｉ₁₂を測定する（ステップ８３）。次に、導通電
流Ｉ₁₂から導通電流Ｉ₁₁を減算することにより正常デー
タΔＩ₁₁を演算する（ステップ８４）。

【００２９】この場合、両電流値Ｉ₁₂とＩ₁₁との差異値
を正常データΔＩ₁₁とするのは、以下の理由からであ
る。すなわち、図６において、検査対象がＩＣ２ａとす
れば、導通電流の合計値ｉ₀は下記の式で表される。ｉ₀＝ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃・・・・・・・・・・式一方、温度上昇後における合計値ｉ₀₁は、温度上昇後に
おけるＩＣ２ａの増加電流値をΔｉ₁とすれば、下記の
式で表される。ｉ₀₁＝（ｉ₁＋Δｉ₁）＋ｉ₂＋ｉ₃・・・・式したがって、合計値ｉ₀₁と合計値ｉ₀との差異値である
正常データΔＩ₁₁は、下記の式で表される。この式に
よれば、他のＩＣ２内の寄生ダイオード５２の導通電流
のばらつきが相殺されるため、検査対象の信号入出力用
端子３についての寄生ダイオード５２の導通電流のみの
温度上昇前後における差異値を求めることができる。この後、ＣＰＵ３１は、演算した正常データΔＩ₁₁をＲ
ＡＭ３６に記憶させて（ステップ８５）、この処理を終
了する。このようにして正常データΔＩ₁₁を求めること
により、より正確な端子浮き検査を行うことができる。
なお、この処理でも、検査対象のすべての信号入出力用
端子３について正常データΔＩ₁₁を個別的に吸収する。

【００３０】次いで、ＣＰＵ３１は、基準データを作成
する（ステップ６３）。この処理では、ＣＰＵ３１は、
正常データΔＩ₁₁に対して例えば値１．２および０．８
をそれぞれ乗算することにより、正常と判別するための
上限値Ａおよび下限値Ｂを演算する。次いで、データΔ
Ｉ₁に対して例えば値１．５を乗算することにより、端
子浮きと判別するための上限値Ｃを演算する。この場
合、上限値Ｃが、正常と判別するための下限値Ｂを超え
ない場合には、上限値Ａから下限値Ｂまでの範囲を基準
データとする。一方、超える場合には、上限値Ａから上
限値Ｃまでの範囲を基準データとする。この結果、正常
データΔＩ₁₁のみに基づいて作成した基準データによっ
て端子浮きを判別するのと比較して、より正確な端子浮
きを判別することができる。これにより、基準データの
作成処理を終了する。

【００３１】次に、実際の検査処理について、図８を参
照して説明する。

【００３２】最初に、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３７に記憶
されている動作プログラムに従い、スキャナ部３２の設
定を実行する（ステップ９１）。次いで、ＣＰＵ３１
は、選択した検査用プローブ５，５ｇを介して定電圧を
供給した状態で導通電流の電流値Ｉ₂₁を測定する（ステ
ップ９２）。その後、ＣＰＵ３１は、電磁弁４０を制御
することにより、ヒータ部６を下動させて検査対象のＩ
Ｃ２に接触させる。これにより、検査対象のＩＣ２は所
定温度まで加熱される（ステップ９３）。所定時間が経
過して所定温度まで達したと判別したときに、ＣＰＵ３
１は、再度定電圧を供給した状態で、導通電流の電流値
Ｉ₂₂を測定する（ステップ９４）。次いで、ＣＰＵ３１
は、電流値Ｉ₂₂から電流値Ｉ₂₁を減算することにより、
温度上昇の前後における導通電流の差異値を演算する。
次いで、その検査対象の信号入出力用端子３が端子浮き
しているか否かを判別する（ステップ９６）。この場
合、ＣＰＵ３１は、差異値が、上記した基準データ作成
処理において作成した基準データの範囲内にある場合に
は、端子浮きしていないと判別し、基準データよりも小
さいときには、端子浮きと判別する。次いで、すべての
ＩＣ２の各信号入出力用端子３について端子浮きを検査
したか否かを判別し（ステップ９７）、検査していない
ときには、ステップ９１〜ステップ９７を繰り返し実行
し、すべてを検査したと判別したときには、この処理を
終了する。

【００３３】なお、本発明は、上記した実施形態に限定
されない。例えば、本実施形態では、温度制御手段とし
てのヒータ部６によって検査対象ＩＣ２を所定温度まで
加熱することにより端子浮きを検査しているが、温度制
御手段として冷却装置を用いることもできる。図１０，
１１は、接触式の冷却装置の一例を示しており、この冷
却装置１０１は、冷却部としてのペルチェ素子１０２、
ヒートシンク１０３、熱電対、またはサーミスタや白金
測温体などの測温抵抗体で構成された温度センサ１０
４、および電力供給部１０５を備えて構成されている。
ここで、電力供給部１０５は、温度センサ１０４のセン
サ信号を増幅する差動増幅回路１０６と、直流電流を供
給する直流電源１０７と、差動増幅回路１０６の増幅信
号に基づいてペルチェ素子１０２の接触面側の温度を定
温に維持するために直流電源１０７から出力される直流
電流の供給および供給停止を制御する電力供給制御回路
１０８とを備えている。この冷却装置１０１では、ペル
チェ素子１０２の接触面（ヒートシンク１０３が取り付
けられた面と逆側の面）を所定温度に冷却することがで
き、接触面を検査対象のＩＣ２に接触させることによ
り、簡易な構成でありながら、ＩＣ２を所定温度まで容
易に冷却することができる。この構成を採用した場合に
も、冷却装置１０１全体を容易に上下動させることがで
きると共に、検査時においては、ペルチェ素子１０２の
接触面を所定温度に常時維持させておくことができる。

【００３４】また、検査対象ＩＣ２を加熱する加熱装置
にも種々の構成を採用することができる。例えば、ペル
チェ素子や、電力をジュール熱に変換する抵抗発熱体な
どを用いることが可能である。この場合、ＰＩＤ演算に
よるリニア制御やＰＷＭ制御などで定温制御するここと
ができる。さらに、加熱装置としては、ＩＣ２に接触さ
せる熱伝導体内にヒートパイプを埋め込み、そのヒート
パイプ内に、水または混合液などの液体や、シリコンオ
イル、またはホットエアなどの高温の媒体を循環させる
ことにより熱伝導体を加熱してもよい。このような接触
式の構成を採用する場合には、発熱部の温度を正確に制
御できるため、加熱対象ＩＣ２に熱的ダメージを与えな
いという利点がある。

【００３５】さらに、検査対象ＩＣ２を冷却する冷却装
置にも種々の構成を採用することができる。例えば、接
触式冷却装置として、ＩＣ２に接触させる熱伝導体内に
パイプを埋め込み、水または混合液などの液体、低温エ
ア、液体窒素、液体ヘリウムなどの液化ガスからなる冷
媒を、そのパイプ内に循環させることによって熱伝導体
を定温に冷却することもできる。この構成の場合にも、
熱伝導体に温度センサを取り付け、冷媒の温度あるいは
流量を制御して温度を制御することができる。

【００３６】また、本実施形態では、導通電流の変化に
基づいて端子浮きを検査する例について説明したが、信
号入出力用端子３およびグランド端子３ｇ（または電源
端子３ｐ）間に定電流源と電圧測定回路とを並列接続す
ることにより、加熱または冷却の前後における寄生ダイ
オード５２の順方向電圧を測定した後、両測定値の差異
値に基づいて端子浮きを検査してもよい。

【００３７】

【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、検査時において上方に位置させられ
ているときにも温度制御手段を所定温度に定温制御する
ことにより、温度制御手段が検査対象集積回路の表面に
接触する際に、その内部温度を直ちに変化させることが
できる。これにより、出願人が既に開発した回路基板検
査装置と比較して、集積回路の内部温度を短時間で所定
温度に制御することができる結果、検査時間の短縮化を
図ることができる。

【００３８】また、請求項２記載の回路基板検査装置に
よれば、発熱体と、発熱体に熱的結合する熱伝導体とで
温度制御手段を構成したことにより、集積回路を短時間
で所定温度まで加熱するこができる。

【００３９】さらに、請求項３記載の回路基板検査装置
によれば、発熱体の熱容量と比較して大熱容量に熱伝導
体を構成したことにより、熱伝導体が、集積回路の表面
に接触させられる際に、大容量の熱を集積回路に一時的
に加えることができる結果、集積回路の加熱時間を短縮
化することができると共に、小型の発熱体を用いること
ができるため、回路基板検査装置の小型化を図ることが
できる。

【００４０】また、請求項４記載の回路基板検査装置に
よれば、定温発熱体によって発熱体を構成したことによ
り、発熱体自身が一定温度を維持するため、省配線化お
よび小型化を図ることができると共に、部品数の低減に
より低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るインサーキットテス
タの主要部の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るヒータ部の分解斜視
図である。

【図３】ヒータ部の一部を切り欠いた側面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るインサーキットテス
タのブロック図である。

【図５】検査対象の集積回路の等価回路を含めた測定系
の概略を示す接続図である。

【図６】回路基板上の複数の集積回路における各信号入
出力用端子の接続状態および導通電流の経路を示す説明
図である。

【図７】基準データ作成処理のフローチャートである。

【図８】検査処理のフローチャートである。

【図９】（ａ）はデータ吸収処理Ａのフローチャートで
あり、（ｂ）はデータ吸収処理Ｂのフローチャートであ
る。

【図１０】他の実施形態に係る冷却装置の斜視図であ
る。

【図１１】他の実施形態に係る冷却装置のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１インサーキットテスタ２ＩＣ３信号入出力用端子３ｇグランド端子３ｐ電源端子４回路パターン５検査用プローブ６ヒータ部３３定電圧源３４電流測定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象の集積回路における信号入力用
端子または信号出力用端子を含む信号入出力用端子並び
に当該集積回路における電源用端子およびグランド端子
のいずれか一方の端子に接続されるべき各回路パターン
にそれぞれ接触可能な検査用プローブと、前記信号入出
力用端子と前記一方の端子との間に介在する集積回路内
の内部ダイオードが導通可能な電流を前記両検査用プロ
ーブを介して供給する電流供給部と、前記内部ダイオー
ドの導通状態を示す電気的パラメータを測定するパラメ
ータ測定部と、前記検査対象の集積回路に対して上下動
可能に構成され下動時に当該集積回路の表面に接触して
当該集積回路の内部温度を所定温度に制御する温度制御
手段とを備え、当該温度制御手段によって前記集積回路
の内部温度が所定温度に制御された後に前記パラメータ
測定部によって測定された前記電気的パラメータに基づ
いて当該集積回路の端子浮きの有無を判別可能に構成さ
れている回路基板検査装置であって、前記温度制御手段は、検査時において上方に位置させら
れているときにも所定温度に定温制御されていることを
特徴とする回路基板検査装置。
【請求項２】前記温度制御手段は、発熱体と、当該発
熱体に熱的結合可能に構成され前記集積回路の表面に面
的接触が可能な熱伝導体とを備えていることを特徴とす
る請求項１記載の回路基板検査装置。
【請求項３】前記熱伝導体は、前記発熱体の熱容量と
比較して大熱容量に構成されてい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】前記発熱体は、定温発熱体によって構成
されていることを特徴とする請求項２または３記載の回
路基板検査装置。