TWI224193B - Inspecting apparatus and inspecting method for circuit board - Google Patents

Description

1224193 I、發明說明（1) 〔技術領域〕 本發明係關於電路基板之檢查裝置及檢查方法。 〔背景技術〕 在電路基板的製造中，將電路配線設於基板上之後，必 須要檢查該電路配線是否有斷線。 在白：巧術中’是將各電路配線的點分 接；？其？；：進行檢查以判別電路配線的斷線與ΐ 各電路配線上沒有充裕的線^度化的活’在 式的檢查手法（例如曰本專工利間特叮門配/接腳。此夕卜，非接觸 出，但是這樣的情況也需專要利在特^平9-26491 9號）也已經提 腳，所以在如同積體電路週邊般高：連接接 下，設置工作非常麻煩並且耗時。 且非吊紐的情況 本發明係為解決上述課題而 快速檢查電路基板之檢杳 ”目的在於：提供能夠 〔發明之概述〕 —衣置及檢查方法。 為達到上述目❸’本發明之 電路之電路基板之檢查裝置，直:=置，係為組裝有積體 由前述積體電路的多個輪 2 f谜為：具備驅動機構， 積體電路，·檢測機構，方；序輸出信號驅動：述 ^端子的多數電路配線的電壓 式檢測出連接於前述輸彳 壓值與正常值進行比較；以比較機構，將前述電 較，冓的比較結果，檢測前述電二檢測機構，根據前述比 丽述檢測機構，包含·電路配線的異常。 …電厂堅變化檢測機構，以非接觸方 1 90128463.ptd $ 4頁 1224193 五、發明說明（2) 式檢測出連接於前述輪出端子的多數 化，以及積分機構，將前述電壓變化 值。 如述積分機構，為積分用的電容器 前述檢測機構，又具有將前述電壓 構丄前述積分機構，為該放大機構的 前述比較機構，將前述電壓值在時 形，和正常波形進行比較。 前述異常檢測機構，在前述檢測機 況，依照該異常波形的時間軸上的位 的電路配線。 前述電壓變化檢測機構，具備與前 觸而相對之感測基板，其在由前述多 路配線產生電壓變化的情況，檢測出 前述感測基板包含：能覆蓋前述多 1個導電板、以及連接於該導電板的1 前述電壓變化檢測機構，將由前述 出的脈衝信號的微分值的合計值，作 前述比較機構，判斷前述電壓值的 情況，前述檢測機構，則判斷對應於 配線上有斷線。 電路配線的 積分後導出 電壓變 該電壓 變化放大的放大機 一部分。 間軸上描綠出的波 構輸入異常 置’特定出 述多數電路 個電路配線 该電壓變化 個電路配線 個輪出端子 多個電路配 為前述電壓 f小為指定 前述電壓變 波形之情 具有異常< 配線非接 内任一電 Ο 的大小的 〇 線依序輸 變化。 值以下的 化的電路_ 前述驅動機構：具有：將電力供應給 源、以及檢測出來自該電源的電流值電 :：J路的電 常檢測機構，由該電流檢測機構所檢測雷· 2，該異 〜電流波形發

\\326\2d-\91-01\90128463.ptd 1224193 五、發明說明（4) 出端子的多個電路配線的電壓值；比較步驟，將前述電壓 變化的大小與指定值相比較；以及異常檢測步驟，根據前 述比較機構的比較結果，檢測前述電路配線。 前述檢測步驟，包含：電壓變化檢測步驟，以非接觸方 式檢測出連接於前述輸出端子的多數電路配線的電壓變 化；以及積分步驟，將前述電壓變化積分後導出該電壓 值。 前述積分步驟，為由積分用的電容器的電壓變化求取電 壓值。 前述檢測步驟，又具有將前述電壓變化放大的放大步 φ 驟，前述積分步驟，為該放大步驟的一部分。 前述比較步驟，可以將前述電壓值在時間軸上描繪出的 波形，和正常波形相比較。 前述異常檢測步驟，在前述檢測步驟輸入異常波形之情 況，依照該異常波形的時間軸上的位置，特定出具有異常 的電路配線。 前述電壓變化檢測步驟，具備與前述多數電路配線非接 觸相對之感測基板，在前述多個電路配線内任一電路配線 發生電壓變化時，檢測出該電壓變化。 前述電壓變化檢測步驟，將由前述多數電路配線依序輸_ 出的脈衝信號的微分值的合計值，作為前述電壓變化。 在前述比較步驟判斷前述電壓值的大小為指定值以下的 情況，前述檢測步驟，則判斷對應於前述電壓變化的電路 配線上存在斷線。

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W326\2d.\91-01\90128463.ptd 1224193 五、發明說明（6) __ 以下i麥照圖式，舉例詳盡說明本發明之較佳给Α β 態。但是，本實施形離 =之車又佳貫施形 值等，只要夫右μ ^ 载構成要素的相對配置、數 述範圍内的意思。 …、丨良疋本發明乾圍在前 (一實施形態） 查系統，說明本發 以一叙載有積體電路的電路基板 明之一實施形態。 <檢查系統的構成> 圖1為顯示檢查時的雷政其 概略圖。 了的電路基板100以及檢查系統的狀態的 象PDP_^組⑽’裝載有 i ί電路基板上的電路配線⑴，連接在 LSI110的各鳊子上。而電路 各輸入端子上。 革路配線⑴，則連接在LSI110的 檢查糸統，具備有個人φ 檢查裝幻為『驅動PDP用：=f f、感測器2。 間進行通信的介面等，組裝f和PDP模組之 ^ 衣八 般通用的個人電腦内。 檢查裝置1對於LSI110的輸入踹^ j Q ^ bT 咕…4、a, " M 别入&子1 1 3，輸出LSI驅動信 唬。以感測益2將依該驅動信號所發 壓變化檢測出來，將電壓變介祛八^ ]电峪四己、、杲1 U的電· 波形），以檢查裝置1分析之。 又行] 感測器2在和電路配線1 1 1相斟 ^ ^ on m 相對的位置上，非接觸方式的 配置，驅動LS 11 1 0而檢測出電路配令 崎配線1 Π上所發生的電位變 \\326\2d-\91-01\90128463.ptd 第9頁 1224193 五、發明說明（7) 化，以未圖示的積分用電容器積分之後變換成電壓值， 為檢測信號而輸入檢查裝置1。感測器和電路配線之間的 間隔，最好在0.05mm以下，不過如果能在〇.5mm以下:曰 可以的。此外，電路基板和感測器也可以隔著介電體纟力疋 材料而緊密接著。 &夂 感測和LS I以及電路配線之的關係，若以等效電路表 不，即為圖2所示。如此這般，即可視為是多數的靜電^ 結合為一，從LS I輸入的側脈衝波，在感測器側，被變ς 為其微分波，而作為檢測出的信號而輸出。 、 « 接著，用圖3來說明檢查裝置}的内部構成。 圖3為顯示構成檢查裝置丨的硬體裝備之方塊圖。 、元件編號210為對檢查裝置1整體供應電力的電源，21] 為控制檢查裝置1整體的於制 ,、 在rpimi每—从1 1 制肩异用的CPU，212為存放 Ϊ的RAM人订右I 固定值等的肋祕^^為暫時記憶 來自$、>j單3- 放執行的程式的程式執行區域、和接受 一 ά測早TG的數位信號的記憶區域等。 編號2 1 4是作為外部記憶裝置 以=的記㈣體裝置軸-酬光碟機 5疋項取了 面2二7V牛作編J16為輸出輸入介面，經由輸出輸入介 -之間裝置的鍵盤m、滑鼠219、顯示器

對於作為工株ΛΑ ρ !>, D 行。作為檢查裳置16^動模組的輸入，以夾具Ml來進 用，組事有入^ 、固人電腦，擴張為可做PDP驅動檢查 衣有”面卡222、A/D變換卡223。在介面卡222中，

1224193 五、發明說明（8) 内藏有放大器2 2 2 a ’將來自感測裔的檢測信號放大以後， 輸入給A/D變換卡223。介面卡222另外還具有控制央具用 電源2 2 2 b。此外，檢查裝置1，還設有監視該電源2 2 2 b的 消耗電流的起伏（r i p p 1 e )用的電流檢測用電阻（未圖示）， 依照該電流波形的大幅度亂波時機而找出有短路存在的特 定電路配線。 ' 此外，在介面卡222和夾具221之間還設有模式產生器 (pattern generator)，依照作為工件的pdp驅動用1(：產 :式的輸入信f虎。於此所產生的模 <，也輸入給a/d變換 卡，用作檢測信號的分析。 、

硬碟214中存放有PDP驅動控制程式、 測信號解析程式等，分別在RAM213的程^； 入實行。此外，顯示設計上的電路s 區域中被 (⑽資訊）也可以存放在硬碟214内配線的形狀的圖像資- :DP驅動控制程式、夾具控制 ^)，可$經由CD_R0M光碟機讀㈣“'拉式產生私 FD、DVD等其他媒體讀取或者、可以經由 /測器2為，具有導電性的材以：載： 例如：鋁、銅等金屬、或者半 a構成，其材料可為，

感測器2，以具有能覆蓋電路配"；寻入。 附帶說明，圖3中，顯示的θ 一 ^王邛的大面積為佳。 個夾具的檢查一個工件的狀態& 一個^檢查裝置上連接了 _ 組裝多數的介面卡的話，也^ :要在一個檢查裝置 成。 了形成同時檢查多個工件的；

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配線的異常之方法。 示的脈衝信號能對各端 接著’用圖4來說明檢測出電路 首先’驅動L S I使得如圖4 (a )所 子1 、2、3 ··•輸出。 感測裔2所4欢測出的檢測#缺的、士 衝形狀。另-方面，以電：；本上是如同⑻的脈 形，則為如⑷的來狀 的電流檢測電阻的電流波 ' 而電路配線為斷線的狀況，Ν 所出現的脈衝無法到達雷跋阶綠Μ ^I妁狀況、子 2所檢測出。從而，如同（所次，勺而部，就無法被感測器 中斷的形狀。另外，若為雷：：=為有一部分檢測信號 (c〇所干，電f诂來& π為電路線發生短路的情況，則如 U)所不電抓波形會發生大型的亂波。 接著，為找出該显堂φΛ ^ 理。 ”吊電路配線的特定位置而進行以下處 將模式產生器（pattern γτ。 、 於入仏TQT ^ rn generat〇r)所產生的波形模式 輪入於LSI，另一方而，收〜^ 、則狀里 ^ L 面 將與该模式同步的信號輸入於檢 測裝置。如此這般，卽可六十丨ye hh Jm v ^ 了立刻付知感測器所檢測出的波3 的那個部分和哪個電路配線相對應。 例如，在該圖4中，雜妙丄γ 、〜' 榭栌喵ν. η 雖^如（a)般輸出有來自端子3的脈 衝4cr 3虎，但疋在（b )所；M a 油擗说”主^ )所不的感測器輸出，並未檢測出微分

Λ . . 〇 第二J而子的電路配線中有斷線存 在，在感測器位置並夫恭々+ ^ 亡山工4山7 7 禾t生電壓變化。另一方面，連接2 立而子6和端子7的電路西？綠万4 卜丢丁山nn w 路配線互相短路的情況，在感測器輸丨 上看不出明顯的異當。，卜μ忐^ #决& ♦ H β 、 此處的構成，是以看電源的電流； 形來確貝；f双測電路配線的短路。

1224193 五、發明說明（ίο) 接著，以圖5的流程圖，說明檢查時處理的流程。 首先，在步驟S501，將良好感測器在全部端子上測定。 若有多數良好品存在的話，就將該等全部端子的感測器輸 出測定後，力口以平均。 “ 的則 接著，在步驟S502中，求取每個端子的測定值和規定輸 出電壓的相關係數，並加以記憶。例如，某個端子的測定 電壓為20mV而規定的輸出電壓為50V的話，係數就是：5〇 + 0.0 2 = 25 0 0 ° ’ *

然後在步驟S5 0 3中將n初期化，在步驟35〇4中將n增值 (increment)。而在步驟S5〇5中，測定被檢查的工件曰（電路 基板）的第η個電路配線的電壓波形。 在步驟S506，用每個端子 電壓值換算成端子電壓，在 值和良好品的範圍電壓比較 如，來自感測器的輸出電壓 情況’以〇.〇18x 25〇〇=45V 言’電壓值在最低良好品的 線。同時，檢查電源電流， 其結果，檢測為斷線或者 S5 0 9 ’將其電路配線編號和 S51 0。若未檢測出異常，在 活說’確認是否所有的端子 的檢查都完畢的時候，就將 步驟S 5 0 4，重複檢查。 分別記憶的係數，將所測定的 步驟S5 0 7中，將各端子的換算 ’進行疋否良好的判定。例 為18mV ’其端子係數位250 0的 作為基準值進行比較。具體而 電壓以下之情況，判定為斷 判定是否為短路。 短路的時候，前進到步驟 其異常記憶之後，進入步驟 步驟S510判斷是否η =N。換句 的‘查都已經完畢，全部端子 處理終止，若非完畢，則回到

1224193 五 發明說明（11) 在有多數被松查電路基板的情況，對該等全部端子 (1〜N)都進行同樣的基準值比較。 此外，解析來自任何端子的輸出波形的特性（延遲時 間、開始時間），以判定LSI特性的異常。其他，輸入I 的短路/斷線，消耗電流的計測等也都可進行。 附帶說明，在電路配線内，若只要有一個異常發生， 把該電路基板剔除的情況中，從步驟§5〇8的¥]£3開始， :路基板的異常通知使用者以後，即可不繼將 路配線的檢查，而可將處理中丨。此外，,亦可不進= 咖9 =憶處S，僅僅將電路基板的異常通知使用者=驟 電路的PDP驅動用LSI的電路, .. μ 為積肢 出斷線或者短路，戶“二= =非接觸而檢測 也犯夠不需繁複的定位構造和 ^ ^ (Probe)故也不容易損壞夾且，在展 因為不用捸針 便利，係為其優點。 ^在展開自動化的時候非常 此外’再加上，因為在截 線，所以⑶本身的檢查（ ^LSI的狀態了檢查電路配 定檢查、1C特性檢查等）也的$耗電流檢查、電壓測 著的減少m驅動模組整體態下進行，可以顯 並且，在本實施形態中，—/間。 負荷而將感測器的輸出積八疋在感測器輸入部附加電容 路等的輸入電容吾，士 ^刀’不過連接於感測器的放大電 連接於感測器；；段容器的代用品。尤其是： 、輸入電容量超過所需要的靜

1224193 五、發明說明（12) 電容量時，以省略積分用的電容器為佳。 此外，在本實施形態中，為將PDP特別化加以說明，不 過對螢光顯示管、LCD等也都可以適用。 〔產業上之利用可行性〕 如依照本發明，即可提供能快速檢查電路基板的檢查裝 置以及檢查方法。 〔元件編號之說明〕 1 檢查裝置 2 感測器 100 PDP驅動模組 110 LSI 111 電路配線 112 電路配線 113 電路配線 210 電源 211 CPU 212 ROM 213 RAM 214 硬碟 215 CD-ROM光碟機 216 輸出輸入介面 218 鍵盤 219 滑鼠 220 顯示器

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90128463.ptd 第16頁 1224193 圖式簡單說明 圖1為顯示本發明之一實施形態的檢查系統整體構造的 概略圖。 圖2為顯示本發明之一實施形態的檢查系統的等效電路 圖。 圖3為顯示本發明之一實施形態的檢查系統中，以檢查 裝置内部之構成為中心的方塊圖。 圖4 (a)〜（d)為顯示本發明之一實施形態之檢查裝置中， 說明電路配線之檢查方法之圖。 圖5為顯示本發明之一實施形態之檢查方法的流程圖。

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Claims (1)

1. 進行比較。 6 ·如申請專利範圍第1項之檢查裝置，其中前述異常檢 測機構，在前述檢測機構輸入異常波形之情況’依照該異

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