KR102020258B1 - 부품내장기판의 검사방법 - Google Patents

부품내장기판의 검사방법 Download PDF

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니혼덴산리드가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
본 발명은, 내장된 전자부품의 신호입력단자와 그것에 접속된 배선패턴과의 도통성에 관한 검사를 용이하게 할 수 있는 부품내장기판의 검사방법을 제공한다.
(해결수단)
제1 및 제2검사점(D1, D2)의 사이에, 제1검사점(D1)을 정극측으로 하여 서로 다른 제1 및 제2출력레벨로 전류를 공급하고, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 검사점(D1, D2) 사이에 부여되고 있는 전압값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 검사점(D1, D2) 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 검사점(D1, D2) 사이에 공급되고 있는 전류값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 검사점(D1, D2) 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비를 산출하고, 그 비의 값에 의거하여 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성의 양부를 판정한다.

Description

부품내장기판의 검사방법{BUILT-IN SUBSTRATE INSPECTION METHOD}
본 발명은, 부품내장기판(部品內藏基板)에 내장된 전자부품의 각 신호입력단자와 이것에 접속된 배선패턴과의 도통성(導通性)에 대하여 검사하는 부품내장기판의 검사방법에 관한 것이다.
현재에는, 콘덴서, 저항, IC(Integrated Circuit) 등의 전자부품을 내장한 부품내장기판(임베디드 기판(embedded 基板)이라고도 한다)의 보급이 시작되고 있어, 그 부품내장기판 내에 대한 검사방법의 확립이 조급하게 요구되고 있다.
검사내용으로서는, 예를 들면 부품내장기판 내에 IC 등과 같은 복수의 신호입력단자를 구비하는 전자부품이 내장되어 있는 구성에 있어서, 각 신호입력단자와, 그 각 신호입력단자에 접속된 배선패턴과의 도통성에 관한 검사가 있다. 더 구체적으로는, 검사내용으로서 예를 들면 각 신호입력단자와 배선패턴 사이의 접속의 양부에 관한 검사를 들 수 있다.
이러한 검사에 있어서, 각 신호입력단자가 각각 서로 독립된 배선패턴을 통하여 부품내장기판 표면의 서로 다른 검사점에 각각 접속되어 있는 경우에는, 예를 들면 그 각 검사점을 통하여 각 신호입력단자마다 개별적으로 검사용의 전류를 공급할 수 있기 때문에, 검사용의 전류가 흐르는가 아닌가 등을 각 검사점마다 검사하는 것 등에 의하여 각 신호입력단자와 각 배선패턴 사이의 접속불량에 대하여 비교적 용이하게 발견할 수 있다.
그러나 부품내장기판의 다른 구성예로서, 전자부품의 복수의 신호입력단자가 부품내장기판의 표면에 형성된 1개의 검사점에 배선패턴을 통하여 병렬로 접속되어 있는 경우가 있다. 이러한 구성에서는, 각 신호입력단자와 배선패턴 사이의 접속의 양부를 검사하는 것은 용이하지 않다. 왜냐하면 복수의 신호입력단자 중에서 어느 하나가 배선패턴과의 사이에서 접속불량으로 되어 있는 경우에서도, 접속이 양호한 다른 신호입력단자가 배선패턴을 통하여 검사점과 접속되어 있어, 검사점을 통한 검사용 전류의 통류(通流)의 유무 등에 의해서는 신호입력단자와 배선패턴 사이의 접속불량을 발견할 수 없기 때문이다.
또 부품내장기판 자체가 새로운 것이기 때문에, 그 검사방법에 대해서도 종래기술이라고 부를 수 있는 기존의 기술이 존재하지 않는 것이 현재의 실정이다. 전자부품을 내장한 부품내장기판에 대한 검사기술에 관한 선행기술문헌으로서는, 예를 들면 특허문헌1에 기재에 되어 있는 기술을 들 수 있다.
일본국 공개특허 특개2007-309814
여기에서 본 발명이 해결하여야 할 과제는, 전자부품의 복수의 신호입력단자가 부품내장기판의 표면에 형성된 1개의 검사점에 배선패턴을 통하여 병렬로 접속되어 있는 경우에 있어서, 신호입력단자와 이것에 접속된 배선패턴과의 도통성에 관한 검사를 용이하게 할 수 있는 부품내장기판의 검사방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 제1국면에서는, 부품내장기판(部品內藏基板)의 내부에 전자부품이 내장됨과 아울러, 그 표면에 제1 및 제2검사점이 형성되고, 상기 전자부품은, 제1배선패턴을 통하여 상기 제1검사점과 접속된 그라운드 접속단자(ground 接續端子)와, 제2배선패턴을 통하여 상기 제2검사점과 접속된 복수의 신호입력단자(信號入力端子)를 구비하고, 상기 그라운드 접속단자와 상기 각 신호입력단자 사이의 전기특성이 상기 그라운드 접속단자측으로부터 상기 각 신호입력단자측을 향하여 순방향(順方向)의 다이오드 특성을 구비하고, 상기 제2배선패턴은, 상기 제2검사점과 접속되는 기간부(基幹部)와, 그 기간부로부터 분기(分岐)되어 상기 각 신호입력단자에 접속되는 복수의 분기부(分岐部)를 구비하고, 상기 제2배선패턴의 각 분기부에 같은 저항값을 구비하는 저항소자(抵抗素子)가 삽입되고, 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성(導通性)에 대하여 검사하는 부품내장기판의 검사방법으로서, 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제1검사점을 정극(正極)측으로 하여 제1출력레벨로 전류를 공급하는 제1단계와, 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제1검사점을 정극측으로 하여 상기 제1출력레벨과 다른 제2출력레벨로 전류를 공급하는 제2단계와, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비(比)를 산출하고, 그 산출된 비의 값에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 제3단계를 구비한다.
또한 본 발명의 제2국면에서는, 상기 제1국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 있어서, 상기 제3단계에서는, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정한다.
또한 본 발명의 제3국면에서는, 부품내장기판의 내부에 전자부품이 내장됨과 아울러, 그 표면에 제1 및 제2검사점이 형성되고, 상기 전자부품은, 제1배선패턴을 통하여 상기 제1검사점과 접속된 전원입력단자(電源入力端子)와, 제2배선패턴을 통하여 상기 제2검사점과 접속된 복수의 신호입력단자를 구비하고, 상기 전원입력단자와 상기 각 신호입력단자 사이의 전기특성이 상기 각 신호입력단자측으로부터 상기 전원입력단자측을 향하여 순방향의 다이오드 특성을 구비하고, 상기 제2배선패턴은, 상기 제2검사점과 접속되는 기간부와, 그 기간부로부터 분기되어 상기 각 신호입력단자에 접속되는 복수의 분기부를 구비하고, 상기 제2배선패턴의 각 분기부에 같은 저항값을 구비하는 저항소자가 삽입되고, 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성에 대하여 검사하는 부품내장기판의 검사방법으로서, 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제2검사점을 정극측으로 하여 제1출력레벨로 전류를 공급하는 제1단계와, 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제2검사점을 정극측으로 하여 상기 제1출력레벨과 다른 제2출력레벨로 전류를 공급하는 제2단계와, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비를 산출하고, 그 산출된 비의 값에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 제3단계를 구비한다.
또한 본 발명의 제4국면에서는, 상기 제3국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 있어서, 상기 제3단계에서는, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정한다.
본 발명의 제1국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 의하면, 제1검사점과 제2검사점의 사이에, 제1검사점을 정극측으로 하여 서로 다른 제1 및 제2출력레벨로 전류를 공급하고, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비를 산출한다. 전자부품의 각 신호입력단자와 그라운드 접속단자의 사이에서의 전압강하량은 비교적 작기 때문에, 산출된 비의 값은 제2배선패턴의 각 분기부에 병렬로 삽입된 저항소자에 의한 전압강하량과 실질적으로 관계되어 있다. 이 때문에 전자부품의 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성에 문제가 없는 경우에, 산출된 비의 값은 제2배선패턴의 각 분기부에 병렬로 삽입된 저항소자의 합성저항값에 관련된 값 또는 그것에 가까운 값인 정상값이 된다. 이에 대하여 예를 들면 전자부품의 복수의 신호입력단자 중 일부의 신호입력단자와 제2배선패턴과의 사이에 접속불량 등의 도통성에 관한 문제가 있는 경우에는 전류가 흐르는 저항소자의 수가 감소하기 때문에, 산출된 비의 값은 상기 정상값으로부터 명확하게 벗어나게 된다. 이 때문에 상기한 바와 같이 산출된 비의 값에 의거하여 전자부품의 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정함으로써 전자부품의 복수의 신호입력단자 중 일부의 신호입력단자와 제2배선패턴과의 사이에 접속불량 등의 도통성에 관한 문제가 있는 경우이더라도 그 접속불량 등을 확실하고 또한 용이하게 판별할 수 있다.
본 발명의 제2국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 의하면, 제3단계에 있어서, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하기 때문에, 도통성의 양부판정을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 제3국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 의하면, 제1검사점과 제2검사점의 사이에, 제2검사점을 정극측으로 하여 서로 다른 제1 및 제2출력레벨로 전류를 공급하고, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 제1검사점과 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비를 산출한다. 전자부품의 각 신호입력단자와 전원입력단자의 사이에서의 전압강하량은 비교적 작기 때문에, 산출된 비의 값은 제2배선패턴의 각 분기부에 병렬로 삽입된 저항소자에 의한 전압강하량과 실질적으로 관계되어 있다. 이 때문에 전자부품의 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성에 문제가 없는 경우에, 산출된 비의 값은 제2배선패턴의 각 분기부에 병렬로 삽입된 저항소자의 합성저항값에 관련된 값 또는 그것에 가까운 값인 정상값이 된다. 이에 대하여 예를 들면 전자부품의 복수의 신호입력단자 중 일부의 신호입력단자와 제2배선패턴과의 사이에 접속불량 등의 도통성에 관한 문제가 있는 경우에는 전류가 흐르는 저항소자의 수가 감소하기 때문에, 산출된 비의 값은 상기 정상값으로부터 명확하게 벗어나게 된다. 이 때문에 상기한 바와 같이 산출된 비의 값에 의거하여 전자부품의 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정함으로써 전자부품의 복수의 신호입력단자 중 일부의 신호입력단자와 제2배선패턴과의 사이에 접속불량 등의 도통성에 관한 문제가 있는 경우이더라도 그 접속불량 등을 확실하고 또한 용이하게 판별할 수 있다.
본 발명의 제4국면에 관한 부품내장기판의 검사방법에 의하면, 제3단계에 있어서, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하기 때문에, 도통성의 양부판정을 용이하게 할 수 있다.
도1은, 본 발명의 1실시형태에 관한 부품내장기판의 검사방법이 적용되는 기판검사장치의 전기적 구성을 나타내는 도면이다.
도2는, 검사대상인 부품내장기판의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도3은, 도1의 기판검사장치에 의하여 전자부품의 각 신호입력단자 및 그 각 신호입력단자에 접속되는 배선패턴의 도통성에 관한 검사를 할 때의 설명도로서, 전자부품 내에는 단자 사이의 다이오드 특성에 대응한 등가회로의 예가 기재되어 있다.
도4는, 전자부품의 각 신호입력단자와 그라운드 접속단자 사이의 순방향 다이오드 특성(i-V 특성)을 나타내는 그래프이다.
도5는, 도2의 부품내장기판의 제1검사점과 제2검사점의 사이에 제1검사점측을 정극측으로 하여 전류를 공급하였을 때의 i-V 특성을 나타내는 그래프이다.
도1 내지 도5를 참조하여 본 발명의 1실시형태에 관한 부품내장기판의 검사방법이 적용되는 기판검사장치(基板檢査裝置)(1)에 대하여 설명한다. 이 기판검사장치(1)는, 도1에 나타나 있는 바와 같이 복수의 프로브(probe)(P1∼P3)와, 접속절환부(接續切換部)(2)와, 전원부(電源部)(3)와, 전압검출부(電壓檢出部)(4)와, 전류검출부(電流檢出部)(5)와, 제어부(制御部)(6)를 구비하여 구성되어 있다. 이 기판검사장치(1)는, 도2에 나타내는 부품내장기판(이하, 간단하게 「기판」이라고 한다)(7) 내에 내장된 전자부품(8)의 단자(端子)(T1∼T4) 및 그 단자(T1∼T4)에 접속되는 제1 내지 제3배선패턴(N1∼N3)의 도통성(導通性)에 관한 검사를 한다. 또 본 실시형태에서는, 기판(7) 내에 전자부품(8)으로서 IC가 내장되어 있는 경우를 예로 들어 설명하지만, IC에 한정되지 않고 다른 전자부품이 내장되어 있는 경우에도 본 실시형태에 관한 기술을 적용할 수 있다. 또한 본 실시형태에서는, 후술하는 전압검출에, 전원공급용의 프로브와 전압검출용의 프로브를 공용하는 2단자법이 사용되고 있지만, 전원공급용의 프로브와 전압검출용의 프로브를 개별적으로 설치하여 전압검출을 하는 4단자법을 사용하여도 좋다.
우선 검사대상인 기판(7)의 구성에 대하여 설명한다. 기판(7)은, 복수의 기판이 접합되어 구성되어 있고, 도2에 나타나 있는 바와 같이 내부에 단자(T1∼T4)를 구비하는 전자부품(IC)(8)이 내장되어 있고 또한 제1 내지 제3배선패턴(N1∼N3)이 형성되어 있다. 또한 기판(7)의 표면에는 제1 내지 제3검사점(D1∼D3)이 형성되어 있다. 단자(T1)는 그라운드 접속용의 그라운드 접속단자(ground 接續端子)이고, 단자(T2, T3)는 신호입력용의 제1 및 제2신호입력단자이며, 단자(T4)는 전원입력용의 전원입력단자(電源入力端子)이다. 또 도2에 나타내는 구성에서는, 전자부품(8)에 설치되는 신호출력용의 하나 또는 복수의 신호출력단자 및 그 신호출력단자에 접속되는 배선패턴 등의 구성이 편의상 생략되어 있다. 또한 변형예로서, 신호입력단자(T2, T3)는 3개 이상이 있어도 좋다.
여기에서 청구항1의 제1배선패턴에는 제1배선패턴(N1)이 대응하고 있고, 청구항1 및 청구항2의 제2배선패턴에는 제2배선패턴(N2)이 대응하고 있고, 청구항3의 제1배선패턴에는 제3배선패턴(N3)이 대응하고 있다. 청구항1의 제1검사점에는 제1검사점(D1)이 대응하고 있고, 청구항1 및 청구항2의 제2검사점에는 제2검사점(D2)이 대응하고 있고, 청구항3의 제1검사점에는 제3검사점(D3)이 대응하고 있다. 또한 제1 내지 제3검사점(D1∼D3)으로서는, 예를 들면 제1 내지 제3배선패턴(N1∼N3)에 형성된 랜드부(land部) 또는 솔더링 범프(soldering bump) 등이 설정된다.
전자부품(8)의 그라운드 접속단자(T1)는 제1배선패턴(N1)을 통하여 제1검사점(D1)과 접속되어 있다. 제1 및 제2신호입력단자(T2, T3)는 제2배선패턴(N2)을 통하여 제2검사점(D2)에 병렬로 접속되어 있다. 제2배선패턴(N2)은, 제2검사점(D2)과 접속되는 기간부(基幹部)(N2a)와, 그 기간부(N2a)로부터 분기(分岐)되어 제1 및 제2신호입력단자(T2, T3)에 접속되는 2개의 분기부(分岐部)(N2b)를 구비하고 있다. 그 각 분기부(N2b)에는, 같은 저항값(R)을 갖는 상기의 저항소자(9)가 삽입되어 있다. 전원접속단자(T4)는 제3배선패턴(N3)을 통하여 제3검사점(D3)과 접속되어 있다.
또한 전자부품(8)의 그라운드 접속단자(N1)와 각 신호입력단자(T2, T3) 사이의 전기특성은, 도3의 등가회로에 나타나 있는 바와 같이 그라운드 접속단자(T1)측으로부터 각 신호입력단자(T2, T3)측을 향하여 순방향의 다이오드 특성을 구비하고 있다. 또한 전원입력단자(T4)와 각 신호입력단자(T2, T3) 사이의 전기특성에 대해서도, 도3의 등가회로에 나타나 있는 바와 같이 각 신호입력단자(T2, T3)측으로부터 전원입력단자(T4)측을 향하여 순방향의 다이오드 특성을 구비하고 있다.
도1의 구성으로 되돌아가서 기판검사장치(1)의 프로브(P1)는 검사점(D1)에 접촉되고, 프로브(P2)는 검사점(D2)에 접촉되고, 프로브(P3)는 검사점(D3)에 접촉되도록 되어 있다.
접속절환부(2)는, 프로브(P1∼P3)마다 설치된 스위치군(switch群)(SWG1∼SWG3)을 구비하여 구성되고, 제어부(6)의 제어에 의하여 각 프로브(P1∼P3)와, 전원부(3)의 제1 및 제2출력단자(3a, 3b), 전압검출부(4) 및 전류검출부(5)와의 사이의 전기접속관계를 절환한다. 각 스위치군(SWG1∼SWG3)에는, 제어부(6)에 의하여 온, 오프 제어되는 2개의 스위칭 소자(switching 素子)(예를 들면 반도체 스위칭 소자)(SW1, SW2)가 구비되어 있다. 스위칭 소자(SW1)가 온 된 경우에는, 대응하는 프로브(P1∼P3)가 스위칭 소자(SW1)를 통하여 전원부(3)의 제1출력단자(3a)에 접속된다. 스위칭 소자(SW2)가 온 된 경우에는, 대응하는 프로브(P1∼P3)가 스위칭 소자(SW2)를 통하여 전원부(3)의 제2출력단자(3b)에 접속된다.
전원부(3)는, 제어부(6)의 제어에 의하여 검사용의 전류를 제1 또는 제2 중에서 어느 하나의 출력레벨로 절환하여 출력하도록 되어 있어, 전류를 출력하는 쌍(雙)을 이루는 제1 및 제2출력단자(3a, 3b)를 구비하고 있다. 더 구체적으로는, 본 실시형태에서는 전원부(3)로서 출력레벨(출력전류값)을 제1 또는 제2출력레벨로 절환하여 전류를 출력하는 정전류원(定電流源)이 사용되고 있다. 변형예로서, 출력레벨(출력전압값)을 제1 또는 제2출력레벨로 절환하여 전압을 출력하는 정전압원(定電壓源)을 전원부(3)에 사용하여도 좋다. 또한 제1 및 제2출력단자(3a, 3b)의 극성(極性)에 대해서는, 제1출력단자(3a)가 플러스측에 설정되어 있고, 제2출력단자(3b)가 마이너스측에 설정되어 있다.
전압검출부(4)는, 전원부(3)에 의하여 기판(7)의 검사점(D1∼D3) 사이에 부여된 전압을 프로브(P1∼P3)를 통하여 검출하고, 검출결과를 제어부(6)로 보낸다.
전류검출부(5)는, 전원부(3)의 제1출력단자(3a) 또는 제2출력단자(3b)(본 실시형태에서는 제2출력단자(3b))로부터 접속절환부(2)를 통하여 프로브(P1∼P3)를 향하는 배선에 삽입되어 있고, 전원부(3)에 의하여 검사점(D1∼D3) 사이에 공급되는 전류를 프로브(P1∼P3)를 통하여 검출하고, 검출결과를 제어부(6)로 보낸다.
또 본 실시형태에서는, 전원부(3)로서 정전류원이 사용되고 있기 때문에, 변형예로서 전원부(3)의 제1 및 제2출력레벨(출력전류값)에 관한 정보를 메모리 등에 미리 등록하여 두고, 그 등록정보가 나타내는 전류값을, 전원부(3)가 검사점(D1∼D3) 사이에 공급하는 전류의 값으로서 사용하여도 좋다. 이 경우에 전류검출부(5)는 생략하여도 좋다. 다른 변형예로서, 전원부(3)로서 정전압원을 사용한 경우에는 전원부(3)의 제1 및 제2출력레벨(출력전압값)에 관한 정보를 메모리 등에 미리 등록하여 두고, 그 등록정보가 나타내는 전압값을, 전원부(3)가 검사점(D1∼D3) 사이에 부여되는 전압의 값으로서 사용하여도 좋다. 이 경우에 전압검출부(4)는 생략하여도 좋다.
제어부(6)는, 이 기판검사장치(1)의 제어, 기판(7) 내에 내장된 전자부품(8)의 단자(T1∼T4) 및 그 단자(T1∼T4)에 접속되는 제1 내지 제3배선패턴(N1∼N3)의 도통성에 관한 검사처리를 한다. 이 제어부(6)에 의한 검사처리의 구체적인 내용에 대해서는, 도3 내지 도5에 의거하여 이하에서 상세하게 설명한다.
우선 이 기판검사장치(1)에 의하여 기판(7)의 제1 및 제2검사점(D1, D2)을 통하여 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 대하여 검사하는 경우에 대하여 설명한다. 바꾸어 말하면, 전자부품(8)의 그라운드 접속단자(T1) 및 각 신호입력단자(T2, T3)를 통하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 대하여 검사된다. 이 검사공정에서는, 접속절환부(2)의 스위치군(SWG1)의 스위칭 소자(SW1)와 스위치군(SWG2)의 스위칭 소자(SW2)가 온 되고, 그 이외의 모든 스위칭 소자(SW1, SW2)가 오프 된다. 이에 따라 도3에 나타나 있는 바와 같은 등가회로가 얻어진다. 그리고 이 상태에서 검사가 시작된다.
우선 제1단계로서, 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에, 프로브(P1, P2)를 통하여 제1검사점(D1)을 정극(正極)측으로 하여 전원부(3)에서 제1출력레벨로 전류를 공급시킨다. 이에 따라 그 때에 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 부여되고 있는 전압의 값인 제1전압값(V1)을, 프로브(P1, P2)를 통하여 전압검출부(4)에 검출시킨다. 이와 동시에 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 공급되고 있는 전류의 값인 제1전류값(i1)을, 프로브(P1, P2)를 통하여 전류검출부(5)에 검출시킨다. 또 이 전류검출은 상기한 바와 같이 생략할 수 있다.
계속하여 제2단계로서, 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에, 프로브(P1, P2)를 통하여 제1검사점(D1)을 정극측으로 하여 전원부(3)에서 상기 제1출력레벨과 다른 제2출력레벨(본 실시형태에서는 제1출력레벨보다 높은 출력레벨)로 전류를 공급시킨다. 이에 따라 그 때에 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 부여되고 있는 전압의 값인 제2전압값(V2)을, 프로브(P1, P2)를 통하여 전압검출부(4)에 검출시킨다. 이와 동시에 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 공급되고 있는 전류의 값인 제2전류값(i2)을, 프로브(P1, P2)를 통하여 전류검출부(5)에 검출시킨다. 또 이 전류검출은 상기한 바와 같이 생략할 수 있다.
여기에서 전자부품(8)의 그라운드 접속단자(T1)와 각 신호입력단자(T2, T3) 사이의 순방향 다이오드 특성에서는, 도4에 나타나 있는 바와 같이 부여되는 전류레벨이 낮다면 비선형(非線形)의 특성이 나타난다. 이 때문에 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 공급되는 전류의 출력레벨(여기에서는 제1 및 제2출력레벨에 의한 2개의 출력전류값)은, 그라운드 접속단자(T1)와 각 신호입력단자(T2, T3) 사이의 순방향 다이오드 특성이 선형(線形)이 되는 범위에서 설정된다. 구체적으로는, 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 공급되는 전류의 출력레벨(여기에서는 제1 및 제2출력레벨에 의한 2개의 출력전류값)은, 소정의 기준출력전류값(ia) 이상(예를 들면 1.0mA 이상)에서 설정된다. 이러한 검사전류의 출력레벨에 관한 조건은, 후술하는 제2 및 제3검사점(D2, D3)을 사용하여 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 대하여 검사하는 경우에 있어서도 동일하다.
계속하여 제3단계로서, 상기의 제1 및 제2단계에서 취득한 제1 및 제2전압값(V1, V2) 및 제1 및 제2전류값(i1, i2)에 의거하여, 제1전압값(V1)과 제2전압값(V2)의 차이값인 전압차이값(ΔV(ΔV = V2 - V1))과, 제1전류값(i1)과 제2전류값(i2)의 차이값인 전류차이값(Δi(Δi = i2 - i1))의 비(比)를 산출한다. 본 실시형태에서는, 비로서, 전압차이값(ΔV)을 전류차이값(Δi)으로 나눗셈을 한 나눗셈값(ΔV/Δi)을 산출한다. 그리고 그 나눗셈값(ΔV/Δi)과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성의 양부를 판정한다. 구체적으로는, 나눗셈값(ΔV/Δi)이 판정기준값 이하이면 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성이 양호라고 판정되고, 나눗셈값(ΔV/Δi)이 판정기준값을 상회하고 있으면 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 이상(異常)이 있다고 판정된다.
여기에서 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3)와 그라운드 접속단자(T1)의 사이에서의 전압강하량은 비교적 작기 때문에, 산출된 나눗셈값(ΔV/Δi)은 제2배선패턴(N2)의 2개의 분기부(N2b)에 병렬로 삽입된 저항소자(9)에 의한 전압강하량과 실질적으로 관계되어 있다. 이 때문에 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 문제가 없는 경우에, 산출된 나눗셈값(ΔV/Δi)은 제2배선패턴(N2)의 2개의 분기부(N2b)에 병렬로 삽입된 저항소자(9)의 합성저항값(R/2)에 관련된 값 또는 그것에 가까운 값인 정상값이 된다.
이에 대하여 예를 들면 전자부품(8)의 2개의 신호입력단자(T2, T3)와 제2배선패턴(N2)의 2개의 분기부(N2b)와의 사이의 접속부(C1, C2) 중에서 어느 일방(一方)에 접속불량이 있는 경우에는, 전류가 흐르는 저항소자(9)의 수가 2개에서 1개로 감소하기 때문에, 나눗셈값(ΔV/Δi)은 1개의 저항소자(9)의 저항값(R)에 관련된 값 또는 그것에 가깝게 되어 상기 정상값으로부터 명확하게 벗어나게 된다.
도5는, 기판(7)의 제1검사점(D1)과 제2검사점(D2)의 사이에 제1검사점(D1)측을 정극측으로 하여 전류를 공급하였을 때의 i-V 특성을 나타내는 그래프이다. 도5에 있어서, 실선에 의한 곡선(L1)은 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 문제가 없는 경우의 i-V 특성을 나타내는 그래프이고, 파선에 의한 곡선(L2)은 접속부(C1, C2) 중에서 어느 일방에 접속불량이 있는 경우의 i-V 특성을 나타내는 그래프이다. 곡선(L1, L2)의 각 그래프의 비교에 의하여 접속부(C1, C2) 중에서 어느 일방에 접속불량이 있는 경우에는 제2배선패턴(N2)에서의 저항값이 증가하기 때문에, 그것에 의하여 선형영역의 그래프의 경사(즉 나눗셈값(ΔV/Δi)의 역수)가 작아지게 되는 것을 알 수 있다.
이 때문에 상기한 바와 같이 산출된 나눗셈값(ΔV/Δi)과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성의 양부를 판정함으로써 예를 들면 상기의 접속부(C1, C2) 중에서 어느 일방에 접속불량이 있는 경우이더라도 그 접속불량을 확실하고 또한 용이하게 판별할 수 있다.
또 변형예로서, 산출된 나눗셈값(ΔV/Δi)이 합성저항값(R/2)을 포함하도록 허용상한값 및 허용하한값에 의하여 설정된 허용범위 내에 포함되는 것인가 아닌가에 의하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성의 이상 유무를 판정하여도 좋다.
다음에 이 기판검사장치(1)에 의하여 기판(7)의 제2 및 제3검사점(D2, D3)을 통하여 전자부품(8)의 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 대하여 검사하는 경우를 설명한다. 바꾸어 말하면, 전자부품(8)의 전원입력단자(T4) 및 각 신호입력단자(T2, T3)를 통하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 대하여 검사된다. 이 검사공정에서는, 접속절환부(2)의 스위치군(SWG2)의 스위칭 소자(SW1)와 스위치군(SWG3)의 스위칭 소자(SW2)가 온 되고, 그 이외의 모든 스위칭 소자(SW1, SW2)가 오프 된다. 또 이 검사공정의 검사원리 및 순서 등은, 상기한 제1 및 제2검사점(D1, D2)을 통한 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 관한 검사의 내용으로부터 용이하게 유추할 수 있기 때문에, 이에 대한 설명을 간략하게 한다.
우선 제1단계로서, 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에, 프로브(P2, P3)를 통하여 제2검사점(D2)을 정극측으로 하여 전원부(3)에서 상기 제1출력레벨로 전류를 공급시킨다. 이에 따라 그 때에 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에 부여되고 있는 전압의 값인 제1전압값(V1)을, 프로브(P2, P3)를 통하여 전압검출부(4)에 검출시킨다. 이와 동시에 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에 공급되고 있는 전류의 값인 제1전류값(i1)을, 프로브(P2, P3)를 통하여 전류검출부(5)에 검출시킨다. 또 이 전류검출은 상기한 바와 같이 생략할 수 있다.
계속하여 제2단계로서, 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에, 프로브(P2, P3)를 통하여 제2검사점(D2)을 정극측으로 하여 전원부(3)에서 상기 제1출력레벨과 다른 상기 제2출력레벨로 전류를 공급시킨다. 이에 따라 그 때에 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에 부여되고 있는 전압의 값인 제2전압값(V2)을, 프로브(P2, P3)를 통하여 전압검출부(4)에 검출시킨다. 이와 동시에 제2검사점(D2)과 제3검사점(D3)의 사이에 공급되고 있는 전류의 값인 제2전류값(i2)을, 프로브(P2, P3)를 통하여 전류검출부(5)에 검출시킨다. 또 이 전류검출은 상기한 바와 같이 생략할 수 있다.
계속하여 제3단계로서, 상기의 제1 및 제2단계에서 취득한 제1 및 제2전압값(V1, V2) 및 제1 및 제2전류값(i1, i2)에 의거하여, 제1전압값(V1)과 제2전압값(V2)의 차이값인 전압차이값(ΔV(ΔV = V2 - V1))과, 제1전류값(i1)과 제2전류값(i2)의 차이값인 전류차이값(Δi(Δi = i2 - i1))의 비를 산출한다. 본 실시형태에서는, 비로서, 전압차이값(ΔV)을 전류차이값(Δi)으로 나눗셈을 한 나눗셈값(ΔV/Δi)을 산출한다. 그리고 그 나눗셈값(ΔV/Δi)과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성의 양부를 판정한다. 구체적으로는, 나눗셈값(ΔV/Δi)이 상기 판정기준값 이하이면 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성이 양호라고 판정되고, 나눗셈값(ΔV/Δi)이 판정기준값을 상회하고 있으면 각 신호입력단자(T2, T3) 및 제2배선패턴(N2)의 도통성에 이상이 있는 것이라고 판정된다.
이와 같이 기판(7)의 제2 및 제3검사점(D2, D3)을 통하여 검사를 하는 구성에 있어서도, 예를 들면 상기한 접속부(C1, C2) 중에서 어느 일방에 접속불량이 있는 경우이더라도 그 접속불량을 확실하고 또한 용이하게 판별할 수 있다.
1 : 기판검사장치
2 : 접속절환부
3 : 전원부
4 : 전압검출부
5 : 전류검출부
6 : 제어부
7 : 부품내장기판
8 : 전자부품
9 : 저항소자
D1 : 제1검사점
D2 : 제2검사점
D3 : 제3검사점
N1 : 제1배선패턴
N2 : 제2배선패턴
N2a : 기간부
N2b : 분기부
N3 : 제3배선패턴
P1∼P3 : 프로브
T1 : 그라운드 접속단자
T2 : 제1신호입력단자
T3 : 제2신호입력단자
T4 : 전원입력단자

Claims (4)

  1. 부품내장기판(部品內藏基板)의 내부에 전자부품이 내장됨과 아울러, 그 표면에 제1 및 제2검사점이 형성되고,
    상기 전자부품은, 제1배선패턴을 통하여 상기 제1검사점과 접속된 그라운드 접속단자(ground 接續端子)와, 제2배선패턴을 통하여 상기 제2검사점과 접속된 복수의 신호입력단자(信號入力端子)를 구비하고, 상기 그라운드 접속단자와 상기 각 신호입력단자 사이의 전기특성이 상기 그라운드 접속단자측으로부터 상기 각 신호입력단자측을 향하여 순방향(順方向)의 다이오드 특성을 구비하고,
    상기 제2배선패턴은, 상기 제2검사점과 접속되는 기간부(基幹部)와, 그 기간부로부터 분기(分岐)되어 상기 각 신호입력단자에 접속되는 복수의 분기부(分岐部)를 구비하고, 상기 제2배선패턴의 각 분기부에 같은 저항값을 구비하는 저항소자(抵抗素子)가 삽입되고,
    상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성(導通性)에 대하여 검사하는 부품내장기판의 검사방법으로서,
    상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제1검사점을 정극(正極)측으로 하여 제1출력레벨로 전류를 공급하는 제1단계와,
    상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제1검사점을 정극측으로 하여 상기 제1출력레벨과 다른 제2출력레벨로 전류를 공급하는 제2단계와,
    상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비(比)를 산출하고, 그 산출된 비의 값에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 제3단계를
    구비하는 것을 특징으로 하는 부품내장기판의 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에서는, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 부품내장기판의 검사방법.
  3. 부품내장기판의 내부에 전자부품이 내장됨과 아울러, 그 표면에 제1 및 제2검사점이 형성되고,
    상기 전자부품은, 제1배선패턴을 통하여 상기 제1검사점과 접속된 전원입력단자(電源入力端子)와, 제2배선패턴을 통하여 상기 제2검사점과 접속된 복수의 신호입력단자를 구비하고, 상기 전원입력단자와 상기 각 신호입력단자 사이의 전기특성이 상기 각 신호입력단자측으로부터 상기 전원입력단자측을 향하여 순방향의 다이오드 특성을 구비하고,
    상기 제2배선패턴은, 상기 제2검사점과 접속되는 기간부와, 그 기간부로부터 분기되어 상기 각 신호입력단자에 접속되는 복수의 분기부를 구비하고, 상기 제2배선패턴의 각 분기부에 같은 저항값을 구비하는 저항소자가 삽입되고,
    상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성에 대하여 검사하는 부품내장기판의 검사방법으로서,
    상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제2검사점을 정극측으로 하여 제1출력레벨로 전류를 공급하는 제1단계와,
    상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에, 상기 제2검사점을 정극측으로 하여 상기 제1출력레벨과 다른 제2출력레벨로 전류를 공급하는 제2단계와,
    상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 부여되고 있는 전압값과의 차이값인 전압차이값과, 상기 제1출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과, 상기 제2출력레벨의 전류의 공급 시에 상기 제1검사점과 상기 제2검사점의 사이에 공급되고 있는 전류값과의 차이값인 전류차이값과의 비를 산출하고, 그 산출된 비의 값에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 제3단계를
    구비하는 것을 특징으로 하는 부품내장기판의 검사방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3단계에서는, 상기 전압차이값을 상기 전류차이값으로 나눗셈을 한 나눗셈값과 미리 설정된 판정기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 상기 전자부품의 상기 각 신호입력단자 및 상기 제2배선패턴의 도통성의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 부품내장기판의 검사방법.
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