JPS6085597A - スル−ホ−ル検査装置 - 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】 ｆａ）発明の技術分野 本発明は、対してプリント配線基板におけるスルーホー
ル内壁面に施されているメンキ層のような不透光性層に
存在する貫通孔あるいはクランク等の透光性欠損を、光
学的に探知するための検査装置に関する。

（ｂｌ技術の背景 近時、各種電子装置においてプリント配線基板が用いら
れているが、該プリント配線基板上における部品の搭載
密度が高くなるとともに、配線パターンおよびスルーボ
ールの微細化が進んでいる。

例えば直径５００μｍ以下のスルーホールが形成される
ようになっている。

上記のようなスルーホールは、基板の両面に、例えば銅
箔から成る配線パターンを形成したのち、該スルーホー
ル内壁に、無電界メッキ法により、例えば銅等の層を形
成し、該層上にさらに電界メツキ法により、例えば半田
層を積層して完成される。このようにして基板両面の前
記配線パターン間に導通路が形成されるのである。

しかしながら、前記のようにスルーホールのが微細化す
るにしたがって、その内壁へのメッキ層の形成が困難と
なり、導通不良を生じる原因となり易い。また、メッキ
の不完全さにより、部分的に貫通孔あるいはクランク等
が内在されているスルーホールにおいて、部品が搭載さ
れて稼働開始後に導通不良が生じる場合があり、このよ
うな不良は当初発見され難く、実稼働中において装置の
障害として現れるために、極めて重大な結果につながる
場合が少なくない。したがって、あらかじめこのような
潜在的不良を探知して排除することが重要なのである。

（Ｃ１従来技術と問題点 上記のような、スルーホール内壁面に形成されているメ
ッキ層における貫通孔あるいはクランク等の微小欠損部
分を探知する方法として、上記第１図に示すような方法
が用いられていた（昭和５８年６月３０日付は特許出願
中）、すなわち、同図において、スルーホール２が形成
されているプリント配線基板１の表面に対して平行光線
束３が投射され、被検対象となるスルーホール２上には
、該スルーホール２に直接に平行光線束３が投射されな
いようにするための遮光マスク４が設けられている。通
常、−直線上に配列している複数のスルーホール２が一
括して検査されるので、遮光マスク４はこれら複数の被
検対象スルーホール２を掩蔽可能な帯状を成している。

なお、同図において２１はプリント配線基板１の面に垂
直な仮想の断面上のスルーホールを示す。図に示すよう
に、該スルーホール部分に、ピンホールあるいはクラン
ク等の透光性の欠損部２３が存在すると、プリント配線
基板１内を拡散した散乱光が該欠損部２３からスルーホ
ール内へ漏洩してその内壁面を照らす。

スルーホール２の像は集光光学系５によって回転ミラー
６に投射され、該回転ミラー６で反射されて投影光学系
７により第一の光センサ８上に結像される。回転ミラー
６の回転により、遮光マスク４の下に配列しているスル
ーホール２の像が順次第一の光センサ８上に投影される
。この場合に、その側壁面に上記のように欠損部２３が
存在する被検対象スルーホールは明るい像として、一方
、該欠損部が存在しない被検対象スルーホールは暗い像
として投影されることになる。

また、遮光マスク４の下に配列しているスルーホール２
に隣接するスルーホール列２２の各機が、同様に回転ミ
ラー６上で反射され、投影光学系７によって第二の光セ
ンサ９に順次投影される。

ところで、第一の光センサ８＃よび第二の光センサ９の
それぞれの前面にはアパーチャ１０および１１が形成さ
れたマスク１２が設けられている。従来の装置において
は、該アパーチャ１０および１１の径はともに、前記第
一の光センサ８および第二の光センサ９上に投影される
スルーホールの像の径の約１／１０に設定されていたた
めに、大部分の光が損失となっていた。

上記のようにして設定されたアパーチャの径について、
少しダ検討してみる。まず、第二の光センサ９は被検対
象スルーホール２に隣接するスルーホール列２２の位置
を検出する目的で設けられたものであワて、検出位置精
度を高くするためには、その前面に設置されたアパーチ
ャ１１の径を小さく設定しておくのが望ましく、また、
遮光マスク４によって掩蔽されない該スルーホール列２
２のスルーホールを通過した比較的強い光を検出するの
で、アパーチャ１１が小さくても検出信号のＳ／Ｎ比を
充分高く保証できる。一方、第一の光センサ８は、遮光
マスク４で掩蔽された被検対象スルーホール２内に漏洩
した微弱な漏洩光を検出するためのものであるから、検
出信号のＳ／Ｎ比を高くするためには、第一の光センサ
８から見た視野は被検対象スルーホールの像を充分に含
むことができるものであることが望ましい。これに対し
て、上記のように、アパーチャ１０の径が、その上に投
影されるスルーホールの像の径の１／１０程度に設定さ
れている従来の装置では、漏洩光の検出限界レベルが比
較的高く、したがって、微細な前記欠損部の探知が困難
であり、かつ検出回路系が高価となる欠点があったので
ある。

（ｄ）発明の目的 本発明は、上記のようなスルーホール検査装置において
、漏洩光の検出限界レベルを引き下げることによって、
微細な前記欠損部分を確実に探知できる装置を提供可能
とすることを目的とする。

ｔｅ１発明の構成 本発明は、被検対象スルーホール上に遮光マスクを設け
、少なくとも該遮光マスク近傍の基板面に光を照射し、
基板内部を拡散し該被検対象スルーホールの不透光性内
壁に存在する透光性欠損部から該被検スルーホールの内
部に漏洩する漏洩光を検出して該欠損部の存在を探知す
る方式のスルーホール検査装置において、該漏洩光を検
出するための光センサの前面に設置されるアパーチャの
径とスルーホールの投影像の径との比がほぼ１：１であ
り、かつ該光センサの受光径が該アパーチャと同径もし
くはより大であることを特徴とする。

（ｆ１発明の実施例 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下
の図面において既掲の図面におけると同じものには同一
符号を付しである９ 本発明に係るスルーホール検査装置の構成概要は第２図
に示す通りで、第１図に示した従来の装置とほぼ同様で
あるが、マスク１２に設けられている二つのアパーチャ
のうち、漏洩光検出用の光セン−９−１３（ｆｆｉ１図
における第一の光センサ８）に対するアパーチャ１４（
第１図におけるアパーチャ１０）の径が、その上に投影
されるスルーホールの像の径とほぼ等しく、かっ該光セ
ンサ１３として、その受光面の径が、少なくとも該投影
像の径に等しいか、それよりも大であるものを用いてい
たことが重要な相違点である。一方、被検対象スルーホ
ールに隣接するスルーホールを通過した光を検出するた
めの光センサ１５（第１図における第二の光センサ９）
に対するアパーチャ１６（第１図におけるアパーチャ１
１）の径は、従来の装置におけると同様に、その上に投
影されるスルーホールの像の径のほぼ１／１０とされて
いる。

上記において、光センサ１３としては、光電子増倍管あ
るいはシリコンフォトダイオード等を用いれば必要な受
光面積が得られる。光センサ１５としては、上記光セン
サ１３と同じものを用いてもよく、また、ＣＣＤのよう
な受光面積が１０　Ｘ　１０μｍ２程度小さいものでも
よい。

なお、第２図の構成において、１７はアパーチャ１４お
よび１６のそれぞれを通過した漏洩光および位置検出信
号光とを、それぞれ光センサ１３および１５に入射させ
るための偏向プリズム１７である。

第３図は、第２図においてプリント配線基板１を定速度
で矢印Ｘ方向に移動させながら、回転ミラー６により、
遮光マスク４の下にある複数の被検対象スルーホール２
および、これらに隣接するスルーホール列２２を走査す
る間における、上記光センサ１３および１５からの出力
信号波形を示し、同図（Ａ）は被検対象スルーホール２
からの漏洩光検出波形、（Ｂ）はスルーホール列２２の
通過光検出波形である。

第４図は、上記光センサ１３および１５からの出力信号
から前記欠損部分の探知信号を得るための信号処理方法
を説明するための回路ブロック図であって、基本的には
従来のスルーホール検査装置におけるものと同しである
。同図において、前記光センサ１３および１５からの出
力信号は、それぞれ２値化回路１８および１９により２
値化信号に変換され、さらに２値化回路１９の出力信号
はディレィ回路３０により所定時間τだけ遅延されたの
ち、それぞれクロックに同期してメモリ３１および３２
に格納される。該時間τは、第２図において、プリント
配線基板１が定速度Ｖで距離ｄだけ移動され、被検対象
スルーホール２に隣接するスルーホール列２２が遮光マ
スク４の下に到達するまでの時間に相当する。すなわち
、τ−ｄ　／　ｖである。

第４図においてメモリ３１および３２のそれぞれの円は
、漏洩光パターンおよび位置検出信号光パターンの形状
に対応し、前記の遅延処理が行われている結果、これら
は同一のスルーホールについてのパターンであることに
なる。両メモリの対応する内容を読出してＡＮＤ回路３
３に入力すると、あるスルーホールの位置とこれに対す
る漏洩光の有無が確定される。すべての被検対象スルー
ホールについて、同様にしてその位置と漏洩光の有無が
確定され、これによりプリント配線基板１上のすべての
被検対象スルーホールについて前記欠損部の有無が検査
されるのである。

上記実施例においてはプリント配線基板上のスルーホー
ルの内壁面に形成されているメッキ層等のピンホールあ
るいはクラック等の探知について示したが、本発明は、
その他の透明あるいは半透明物体に設けられている凹状
孔もしくは貫通孔の内壁面に不透光性層が形成されてい
る場合には、同様に適用可能であることは明らかである
。

（ｇ１発明の効果 本発明によれば、プリント配線基板等のスルーホール内
壁面に形成されているメッキ層等に存在する微細欠損部
分をより確実に探知可能となり、該プリント配線基板等
を使用する電子機器の信頼性を向上可能とする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスルーホール検査装置の概要構成図、第
２図ないし第４図は本発明に係るスルーホール検査装置
の、それぞれ概要構成図、センサ出力信号波形図、およ
び信号処理方法を説明するための回路ブロック図である
。 図において、１はプリント配線基板、２と２１はスルー
ホール、３は平行光線束、４は遮光マスク、５は集光光
学系、６は回転ミラー、７は投影光学系、８と９と１３
と１５は光センサ、１０と１１と１４と１６はアパーチ
ャ、１２はマスク、１７は偏向プリズム、１８と１９は
２値化回路、２２はスルーホール列、２３は欠損部、３
１と３２はメモリ、３３はＡＮＤ回路である。 殆３関

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検対象スルーホール上に遮光マスクを設け、少
   なくとも該遮光マスク近傍の基板面に光を照射し、基板
   内部を拡散し該被検対象スルーホールの不透光性内壁に
   存在する透光性欠損部から該被検スルーホールの内部に
   漏洩する漏洩光を検出して該欠損部の存在を探知する方
   式のスルーホール検査装置において、該漏洩光を検出す
   るための光センサの前面に設置されるアパーチャの径と
   スルーホールの投影像の径との比がほぼ１：１であり、
   かつ該光センサの受光径が該アパーチャと同径もしくは
   より大であることを特徴とするスルーホール検査装置。
2. （２）被検対象スルーホールの隣接スルーホール内の通
   過光を検出すのための光セン号を有し、該光センサの前
   面に設置されるアパーチャの径とスル・−ホールの径と
   の比がほぼ１：１０であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスルーホール検査装置。