JPS63124948A - プリント配線板検査装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はプリント配線板内の回路網の欠陥箇所を検出す
るプリント配線板検査装置に関する。

従来の技術 従来よりプリント配線板の点検検査はその信頼性を高め
るためにも極めて重視されている。このようなプリント
配線板の点検検査を行なうプリント配線板検査装置とし
て、プリント配線上の各ランドにプローブを接触させ、
特定のプローブ間に顆次通電することによってプリント
配線上の導電単位ごとの接続状態すなわち短絡、断線の
検査を自動的に行なう装置が知られている。

８４図は、短絡部／ｆｆａおよび断線箇ｍｂの存在する
プリント配線板りを示している。このよう°なプリント
配線板りを従来のプリント配線板検査装置によって検査
する場合、ランドＬｔ乃至Ｌｘのうちで、短絡箇所ａの
あるランドＬ／、Ｌコまたは断線箇ｍｂのあるランドＬ
ｌ、ＬＡは装置によって指示できるが、実際の短絡箇所
ａ１断線箇所すの位置を指示することはできなかった。

このために１従来では検査員が市販のテスタを用いてプ
リント配線を順次にたどりつつルーペを用いて目視によ
り短絡箇所ａ又は断線箇所すの位置を捜し当てる作業を
繰返し行なう必要があった。従って複雑なプリント配線
を有する大型のプリント配線板において短絡、断線の正
確な位置等を見出すのには、熟練した検査員でも相当の
時間を要し、検査効率が良くなくさらに、検査員の負担
を増加させるという問題があった。

本発明はプリント配線板の欠陥箇所の位置を迅速にかつ
正確に検出し検査員への負担を軽減することの可能なプ
リント配線板検査装置を提供することを目的としている
。

問題点を解決するための手段 本発明は、プリント配線板上のプリント配線に動電の電
圧を印加する電源と、前記電圧の印加によってプリント
配線の欠陥箇所から発生する熱の分布状態を撮像する赤
外線カメラと、赤外線カメラによって撮像された熱の分
布画像に基づいてプリント配線の欠陥箇所を所定の位置
に位置決めするようにプリント配線板を移動させる移動
装置と、該移動手段によって所定位置に位置決めされた
欠陥箇所を拡大して表示する表示装置とを備えたことを
特徴とするプリント配線板検査装置である。

実施例 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明によるプリント配線板検査装置の一実施
例を示す概略構成図である。

第１図Ｋｊ？いて１本発明のプリント配線板検査装置は
、検査対象物すなわちプリント配線板７の各部分からの
赤外線を検知し対象物の温度分布を可視像として撮像す
る赤外線カメラｌと、その視野範囲中心部すなわち後述
のクロスポイント］の小面墳部分を坊要倍率例えば〃乃
至３０倍に拡大するに必要な望遠レンズコを備えたビデ
オカメラ３と、赤外線カメラｌからの信号を赤外線画像
表示テＷＩＡ整’Ｆ　ルＴｖＳ　（ＴＨＥＲＭＡＬ　Ｖ
ＩＤＥＯＳＹＳＴＥＭ　）　　７’セツサダと、温度パ
ターンを表示するためのモタｊと、ビデオカメラ用のモ
ニタ６と、プリント配線板７の短絡端子に通電するに必
要な直流電源ｔと、断緩箇所検出時に特定のプリント配
線釦電圧を印〃口するに必要な交流電源ｇ′とを備えて
いる。

ビデオカメラ３けたとえ＃１ＧｃＤ（を荷結せ素子）を
用いたカメラである。温度パターンを表示するモニタ５
けカラーモニタでも白黒モニタでも良い。

またビデオカメラ用のモニタ６け白黒モニタである。

さらに本発明のプリント配線板検査装置に分いて、プリ
ント配線板７は支持台ＩＯによって支持され、この支持
台１０と後述する断線箇所検出装置／ｌとが載せ台１３
に載置されている。

支持台ＩＯは大小いずれの形の配線板をも支持すること
が可能であり、また載せ台１３には平面上を自由に移動
することの可能な自在車７．２が取付けられている。

プリント配線板７の欠陥箇所の存在する端子すなわちラ
ンド、あるいけ断線箇所の存在する端子すなわちランド
に上述の直流電源ざあるいは交流電源ｔ′を接続するの
にバネ性金属からなる差込みピン９．ｑ′が用いられる
。さらに、プリント配線板７の′Ｉｋｍから赤外線カメ
ラ／およびビデオカメラ３に向かってプリント配線板７
を照明し、欠陥箇所の検出を容易にするリングファイバ
／グが設けられている。

短絡箇所を検出する場合には差込みビンｑ　、　　ｑ／
を／９ｒ定のランドに差込み直流電源ｇを接Ｆ４１する
と、短絡ｍ虐が発熱し、これを赤外線カメラ／Ｉｃよっ
て検知することによってなされる。一方、断線箇肪を検
出する場合には、／２ｒ定のランド間に交流電源ｇ′を
接続すると断線箇所の周辺に“１場が生じ、この箇所に
第二図に示すような検電器：２．／を接近させると検電
器コ／の検知部ｎ、／ｓ’の起電力の変化によって断線
であることが検知されるようになっている。

第３図は断線箇所検出装置／／を示すもので、第３図（
ａ）は平囲図、第３図（ｂ）は正面図、第３図（Ｃ）は
正面図である。

第３図に２いて％祈線箇ハ丁検出装置／ｌには、ブリン
ト配線板りの表面および裏面のプリント配線の断線をそ
れぞれ検知する検電器−ノの検知部／３゜ｌＳ′と、検
電を表示する検電器２１の発光ダイオード／Ａ　、　／
Ａ’とが各組対称的にかつ並列的釦設けられている。さ
らに断線箇所検出用ｆ／／には、検知部／、？　、　／
＆’の感応変化に従って発光ダイオード１６．／νを点
滅させるに必要な検電器−７の部品、例えば電圧レベル
検出回路−一、感度調整抵抗３などの積載された台ｉｉ
’が設けられている【第３図にけ台／／’だけが示され
ている）、Ｓ なり、ａｇ：を図に２いて、検知部／ｊ　、　／！ｒ’
によって検知された電圧レベルの変化を検出する電圧レ
ベル検出回路−には、は圧レベル検出用としてＣ−ＭＯ
８ＩＣ用いられ、また発光ダイオード／Ａ　、　／Ａ’
駆動用としてＴＴＬＩＯが用いられる。

発光ダイオード／Ａ、／ル′は、検知部／、？　、　１
５’が断線箇所に接近し電圧レベル検出回路ｎによって
起電力の変化が検出されると発光するようになり、検知
部／！、／！’が断線箇所から遠ざかると発光しないよ
うになっている。

また、断線箇所検出用の差込みピン９．９′は。

プリント配線板γ上を検知部／ｊ　、　／＆’が摺動し
やすくなるようＫ例えば差込みピン９．９’がプリント
配線板りのランドに挿入されていてもプリント配線板り
の表面との段差をできるだけ小さくする必要から第３図
ωに示すように導体３０を極めて薄い樹脂系リボン３１
で挟むか、又は第３図（ｂ）に示すように樹脂系リボン
３１の片面に印刷メッキによる導体３ｊを形成し内蔵さ
せその先端にピン３３を植立したものを使用している。

さらにプリント配線板りの断線しているプリント配線に
は例えば／４７〜−〇〇Ｖ程度の電圧が印加され、これ
によりプリント配線板り上を摺動する検知部／ｊ　、　
／！’との間に電気的事故が起るのを防止するために、
検知部／ｊ　、　／！’には第３図（ｂ）　Ｋ示すよう
に導体に弾性のある樹脂系またはゴム系の絶縁被膜を形
成させた部材３ダ　３ＩＩ′をそれぞれ取付けている。

このような構成のプリント配線板検査装置の・作を次く
説明する。

先づ短絡箇所を検出する場合について説明する。

プリント配線板りを従来のプリント配線板検査装置によ
って短絡しているか否かを検査し、短絡しているときに
はそのランドを指示して２く。従来のプリント配線板検
査装置による検査の結果、プリント配線板りに例えば第
ｑ図に示すような短絡ランドＬ／、Ｌｘが指示されたと
する。このプリント配線板りを作動中の赤外線カメラｌ
の視野範囲内におき、短絡ランドＬＪ／、Ｌｌコのスル
ーホール内に差込みピンチ、９′をそれぞれ挿入し、直
流電源ざからＰ′ｊｒ４Ｌｖｌ流を通電すると、極めて
短時間に例えばｌ−一秒内に短絡箇所ａまたは短絡部ｆ
ｉａを含むプリント配線の部分ａ’　、　ａ“が傷かに
発熱する。この熱放射を赤外線カメラｌ内の検知素子（
素子材料ＩｎＳｂ　）　　によって感知しモニタ！上に
表示する゛。との際、モニタＳがカラーモニタであるな
らば、この熱放射による温度変化を配線板７の温度とは
異なった色１例えば黄色ヤ赤色で表示し、またモニタｊ
が白黒モニタであるならば、熱放射による温度変化を光
輝の高い白色で表示することができる。また第１図に示
すような短絡箇所ａがプリント配線の部分ａ’、ａ“よ
りも極めて細い場合には点または微小円のサーモグラム
が現われ、これと反対に短絡箇所ａがプリント配線ａ’
、ａ“よりも太い場合には通電回路の模様が表示され第
ｑ図に示すようなサーモグラムｅ’、ｅ“が現われる。

このサーモグラムをビデオカメラ３で調整しつつモニタ
！上のクロスポイントコの位置に移動させさらにこのク
ロスポイントコの中心に合せつつサーモグラムに沿って
プリント配線板りを移動させれば、その移動毎の回路拡
大儂たとえばＩ乃至３０倍儂が白黒モニタ６上に写し出
され極めて容品に短絡箇所ａを検出することができる。

なｊ？、プリント配線板りの短絡ｍｒｆｒＩ！Ｌをビデ
オカメラ３で撮儂しつつプリント配線板りを移動させる
には、自在車／コを操作して載せ台１３を移動すれば良
い。また、かなり複雑で緻密なプリント配線の短絡箇所
を検出するには、発熱のない照明を用いる必要がある。

プリント配線板７の裏面からの照明は照明器具に熱放出
があると赤外線カメラｌがこれを感知してサーモグラム
としてモニタ３に現われ検出作業に支障をきたすため、
熱放出のある照明器具類は赤外線カメラｌの視野範囲外
において光ファイバで所要位置に所要光量を誘導して利
用すれば欠陥検出に何らの支障もなくなる。

本実施例ではリングファイバ／ｌＩを使ってプリント配
線板りの裏面から垂直照明することによってプリント配
線の陰影を一段と明瞭に写し出し短絡箇所を一層明瞭く
見出せることができる。

短絡箇所、例えばａが検出されれば、その位置の近くに
例えば矢印のついたラベルを貼り欠陥箇所に表示する。

なお、サーモグラムによる短絡箇所がプリント配線板り
の裏側を表示しているときには、そのプリント配線板７
の裏側を撮像してみれば良い。また欠陥マーキングには
マイクロディスペンサを使ってインキによって点滴表示
しても良い。

次に断線箇所を検出する場合について説明する。

先づ、プリント配線板りを第３図に示すように支持台１
０，１０’に載せる。＆お、把手ｌ／を回せば支持台１
０’は単独で左右に動き、プリント配線板りはその大き
さに関係なく支持台１０　、１０’に安定して置かれる
ようになっている。

次に交流電源５′に接続されている差込みビンデ。

９′を第ダ図に示すように断線箇／９ｒｂの存在するラ
ンドＬ＊、ＬＡに挿入し、Ｉ’９１要電圧ｔｂｓ〜ユＯ
Ｏボルトを印加すると、プリント配線Ｏの周辺には電場
が生じる。

次に、載せ台ｌＪ上に敷設されている軌道７３′り沿っ
て断線箇所検出装置／ｌをプリント配線板りに対して平
行移動させる。これによってプリント配線板７において
電圧印加されているプリント配線上の断線箇ｆｉｂに検
知部／！　、　／、！？’が位置したときに、この検知
部／！、／！！’は感応し、そのときだ電場の変化すな
わち起電力の変化が検知され発光ダイオード／Ａ　、　
／Ａ’が発光する。さらに断線箇所検出装置／／を移動
させるとすなわち断線箇Ｊ５ｒｂを通過させると、検知
部／！！；　、　／＆’の感応がなく表るのでいままで
発光していた発光ダイオード／４　、　／Ａ’は消える
。□た、電圧の印加されているプリント配線上に再（断
線箇所検出装置／ｌを戻すと、消えていた発光ダイオー
ド／Ａ　、　／Ａ’は再び発光する。このように、点戚
する発光ダイオード／Ａ　、　／Ｉｓ’に接続されてい
る検知部／ｊ　、　／！’の位置によって断線箇所を検
出することができる。

すなわち、発光ダイオード／Ａ　、　／Ａ’から発光時
に放出される僅か々熱を赤外線カメラ／によってとらえ
、この赤外線カメラｌによってとらえたサーモグラムを
前述したクロスポイントコの位置まで移動させるように
載せ台／Ｊを操作することで、モニタ６上にはＷｒ線箇
プの拡大像が写し出される。

なお、プリント配線板りの裏面に断線箇所があり発光ダ
イオードｌり′によるサーモグラムが表示されるときに
は、プリント配線板りを裏返して同−箇ａｒをクロスポ
イントＪの位置に位置決めすれば、（ロ）様にして断線
箇所の拡大像が写し出される。

なお＠線箇所検出装置／／を移動させずに支持台／θ、
１０′を軌道１３“上で平行移動させても同様の目的を
果たすことができる。

このようにして断線箇所が特定されると、この断線箇所
に例えば矢印ラベルを貼って断線箇所を表示するか％ま
たはマイクロディスペンサを利用してマーキングインキ
を点滴して位ｌｔ表示することができる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、プリント配線板のプ
リント配線の欠陥箇所から発生する熱の分布状態の画像
に基づいて、プリント配線の欠陥箇所を所定の位置に位
置決めし拡大して表示するようにしているので、従来の
ルーペ、テスタ使用による目視検出と比べて検出に要す
る時間を著しく短縮させて検出効率を高めることができ
ると同時に％検査員への負担を著しく軽減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第７図は本発明のプリント配線板検査装置の概略構成図
、第二図は断線箇所検出装置に用いられる検電器の電気
回路図％第３図は断線箇所検出装置を示すものであり、
第Ｊ図ｒａ）　ｎ平面図、第３図（ｂ）は正面図、＠３
図（ｃ）は側面図、第≠図はプリント配線板の欠陥箇所
を説明する図、第５図ω、（ｂ）は差込みビンの構造を
示す図、ＩＩ　４図はプリント配線板の欠陥箇所を説明
する図である。 ／・・・赤外線カメラ、Ｊ・・・ビデオカメラ、ダ・・
・ＴＶＳプロセッサ、５．６・・・モニタ、７・・・プ
リント配線板％ｇ・・・直流電源　ｇｌ・・・交流電源
、９．？′・・・差込みビン、／２・・・自在車、　／
ｌＩ・・・リングファイバ。 ／３・・・検知部、／ｌａ、／４’・・・発光ダイオー
ド、２１・・・検電器 特許出願人　　　協栄産業株式会社 代　理　人　　　弁理士　熊谷雄太部 第４図 （ｂ） 第５図 昭和６２年を月例臼 昭和６１年特許願第２７２５７４号 ２、発明の名称 プリント配線板欠陥箇所検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　東京都渋谷区松濤２丁目２０番４号　・名　称
　協栄産業株式会社 代表者　代表取締役　　水　谷　隆　司４、代理人 住　所　神奈川県用崎市多摩区宿河原１６３２番地ダイ
アパレス登戸第２４０７号 ・　　　　　　　明細書の発明の名称、特許６、補正の
内容 （１）本願特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）　　　　　　　　　　　　　本願明細書の発明の
名称（第１頁第２行）「プリント配線板検査装置」を「
プリント配線板欠陥箇所検出装置」と訂正する。 （３）本願明細書第２頁第５行に「プリント配線板検査
装置」とあるを「プリント配線板欠陥箇所検出装置」と
訂正する。 （４）同第２頁１４行と１５行の間に「発明が解決しよ
うとする問題点」という“見出し”を加入する。 （５）同第４頁第６行に「プリント配線板検査装置」あ
るを「プリント配線板欠陥箇所検出装置」と訂正する。 （Ｂ）同第４頁第１１行〜１２行に「プリント配線板検
査装置」とあるを「プリント配線板欠陥箇所検出装置」
と訂正する。 （７）同第５頁１０行に「プリント配線板検査装置」と
あるを「プリント配線板欠陥箇所検出装置」と訂正する
。 （８）同第８頁１９行に「プリント配線板検査装置」と
あるを［プリント配線板欠陥箇所検出装置］と訂正する
。 （９）同第１４頁第１６行に「プリント配線板検査装置
」とあるを「プリント配線板欠陥箇所検出装置」と訂正
する。 特許請求の範囲 （１）プリント配線板上のプリント配線に所定の電圧を
印加する電源と、前記電圧の印加によってプリント配線
の欠陥箇所から発生する熱の分布状態を撮像する赤外線
カメラと、赤外線カメラよって撮像された熱の分布画像
に基づいてプリント配線の欠陥箇所を所定の位置に位置
決めするようにプリント配線板を移動させる移動装置と
、該移動手段によって所定位置に位置決めされた欠陥箇
所を拡大して表示する表示装置とを備えたことを特徴と
するプリント配線板欠ｊＬ直方ｄ灸比−装置。 （２）前記赤外線カメラは、プリント配線板の欠陥箇所
が短絡箇所であるときに該短絡箇所の発熱による熱の分
布状態を撮像し、プリント配線板の欠陥箇所が断線箇所
であるときに該断線箇所によって発生する電場の変化で
作動する発光ダイオードの発光熱の分布状態を撮像する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（＋）項に記載のプ
リント配線板欠Ｊ１箇ｊ１検１装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、プリント配線板上のプリント配線に所定の電圧
   を印加する電源と、前記電圧の印加によつてプリント配
   線の欠陥箇所から発生する熱の分布状態を撮像する赤外
   線カメラと、赤外線カメラによつて撮像された熱の分布
   画像に基づいてプリント配線の欠陥箇所を所定の位置に
   位置決めするようにプリント配線板を移動させる移動装
   置と、該移動手段によつて所定位置に位置決めされた欠
   陥箇所を拡大して表示する表示装置とを備えたことを特
   徴とするプリント配線板検査装置。
2. （２）、前記赤外線カメラは、プリント配線板の欠陥箇
   所が短絡箇所であるときに該短絡箇所の発熱による熱の
   分布状態を撮像し、プリント配線板の欠陥箇所が断線箇
   所であるときに該断線箇所によつて発生する電場の変化
   で作動する発光ダイオードの発光熱の分布状態を撮像す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の
   プリント配線板検査装置。