JP6618826B2 - Circuit board inspection equipment - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板を検査可能に構成された回路基板検査装置に関し、特に、検査用定電流が流れることによって検査対象に発生する磁界を検出する磁界検出部を備えた回路基板検査装置に関するものである。 The present invention relates to a circuit board inspection apparatus configured to be able to inspect a circuit board, and more particularly to a circuit board inspection apparatus provided with a magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated in an inspection object when a constant current for inspection flows. It is.
この種の回路基板検査装置として本願出願人は、下記の特許文献１に開示された回路基板検査装置を既に提案している。この回路基板検査装置は、所定の周期の交流信号を含む検査用信号（一定の電圧（波高値）の交流信号に一定の電圧の直流信号が重畳された定電圧信号）を出力する信号出力部と、回路基板の検査対象（導体パターン）へのこの検査用信号の印加によって発生する磁界を検出信号として検出すると共に上記した周期に対応する成分をこの検出信号から抽出して抽出信号を出力する磁界検出部と、この抽出信号に基づいて回路基板の良否を判定する制御部とを備えて構成されている。
As this type of circuit board inspection apparatus, the present applicant has already proposed the circuit board inspection apparatus disclosed in
この場合、制御部は、検査対象の導体パターンが良好（正常）な状態（導体パターンに断線や短絡がない状態）において検査用信号の印加によって発生する磁界強度（基準磁界強度）と、抽出信号から算出した検出磁界強度とを比較することにより、導体パターンの良否を判定する。一例として、制御部は、基準磁界強度と検出磁界強度の差分が予め規定された許容範囲内のときには、導体パターンが良好な状態であると判定し、許容範囲外のときには、導体パターンは不良（異常）な状態であると判定する。 In this case, the control unit detects the magnetic field strength (reference magnetic field strength) generated by applying the inspection signal when the conductor pattern to be inspected is good (normal) (the conductor pattern is not disconnected or short-circuited), and the extracted signal. The quality of the conductor pattern is determined by comparing the detected magnetic field intensity calculated from the above. As an example, the control unit determines that the conductor pattern is in a good state when the difference between the reference magnetic field strength and the detected magnetic field strength is within a predetermined allowable range, and when the difference is outside the allowable range, the conductor pattern is defective ( It is determined that the state is abnormal.
ところが、上記の回路基板検査装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、検査対象には、他の検査対象と並列接続されていない単独のものもあれば、他の検査対象と並列接続されているものもある。この場合、単独の検査対象については、定電圧信号が両端間に印加されたときに、検査対象の状態に応じた電流値で電流が流れ、また流れる電流の電流値に応じた磁界が発生することから、この発生する磁界を磁界検出部で検出することにより、検出した磁界のレベルに基づいて検査可能となっている。また、互いに並列接続されている各検査対象についても、定電圧信号が両端間に印加されたときに、検査対象毎にそれぞれの状態に応じた電流値で電流が流れ、その結果として、検査対象毎に流れる電流の電流値に応じた磁界が発生することから、発生する磁界を磁界検出部で検査対象毎に検出することにより、検出した磁界のレベルに基づいて個別に検査可能となっている。 However, the circuit board inspection apparatus has the following problems to be improved. That is, some of the inspection objects are not connected in parallel to other inspection objects, while other inspection objects are connected in parallel to other inspection objects. In this case, for a single inspection object, when a constant voltage signal is applied between both ends, a current flows with a current value corresponding to the state of the inspection object, and a magnetic field according to the current value of the flowing current is generated. Therefore, by detecting the generated magnetic field by the magnetic field detector, the inspection can be performed based on the detected magnetic field level. In addition, for each inspection object connected in parallel with each other, when a constant voltage signal is applied between both ends, a current flows with a current value corresponding to each state for each inspection object, and as a result, the inspection object Since a magnetic field corresponding to the current value of the current flowing every time is generated, the generated magnetic field is detected for each inspection object by the magnetic field detection unit, so that individual inspection can be performed based on the detected magnetic field level. .
しかしながら、上記の回路基板検査装置には、上記したように、互いに並列接続された検査対象については、すべての検査対象に発生する磁界を検出しなければ、その正常・異常を検査することができないため、検査に時間がかかるという改善すべき課題が存在している。 However, as described above, in the circuit board inspection apparatus described above, normality / abnormality cannot be inspected for inspection objects connected in parallel unless the magnetic field generated in all inspection objects is detected. Therefore, there is a problem to be improved that inspection takes time.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、検査に要する時間を短縮し得る回路基板検査装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a circuit board inspection apparatus capable of reducing the time required for inspection.
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、回路基板の検査対象に接続されて当該検査対象に検査用定電流を供給する電流供給部と、前記検査用定電流の供給時に前記検査対象に発生する磁界を検出すると共に電気信号に変換して出力する磁界検出部と、前記電気信号のレベルおよび当該電気信号に基づいて算出される前記磁界のレベルのいずれか一方のレベルである前記検査対象についての検出レベルであって当該検査対象が正常であるときの正常時検出レベルを含み、かつ当該検査対象が異常であるときの異常時検出レベルを含まない基準範囲が記憶された記憶部と、前記磁界検出部によって前記磁界が検出されている検査中の前記検査対象についての前記検出レベルと前記基準範囲とを比較することによって当該検査中の検査対象の正常・異常を判定する処理部とを備えている回路基板検査装置であって、前記処理部は、互いに並列接続された検査対象のうちの１つが前記検査中の検査対象であるときには、当該検査中の検査対象についての前記検出レベルが前記基準範囲に含まれているときに前記並列接続された検査対象のすべてが正常であると判定すると共に、当該検査中の検査対象についての前記検出レベルが前記基準範囲に含まれていないときに当該並列接続された検査対象のうちのいずれかが異常であると判定する。
In order to achieve the above object, a circuit board inspection apparatus according to
また、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、前記処理部は、前記検査中の検査対象についての前記検出レベルが前記基準範囲に含まれていないときにおいて、当該検出レベルが当該基準範囲を上回っているときには、当該検査中の検査対象は正常であり、かつ前記並列接続された検査対象のうちの当該検査中の検査対象を除く検査対象のうちのいずれかが異常であると判定する。
The circuit board inspection apparatus according to
また、請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査装置において、前記検査対象は前記回路基板の一方の面に複数配設され、前記回路基板の他方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの対応するプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具と、前記複数の固定プローブと前記電流供給部との間に配設されて、当該電流供給部からの前記検査用定電流を前記複数の検査対象のうちの選択された１つの検査対象に接続されている当該複数の固定プローブのうちの一対の固定プローブ間に切り替えて供給するスキャナ部と、前記磁界検出部を前記一方の面における前記選択された１つの検査対象の位置に移動させる検出部移動機構とを備えている。
The circuit board inspection apparatus according to
また、請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査装置において、前記検査対象は前記回路基板の一方の面に複数配設され、前記回路基板の他方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの対応するプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具と、前記一方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの任意のプロービングポイントに移動プローブを移動させて接触させるプローブ移動機構と、前記複数の固定プローブおよび前記移動プローブと前記電流供給部との間に配設されて、当該電流供給部からの前記検査用定電流を前記複数の検査対象のうちの選択された１つの検査対象に接続されている当該複数の固定プローブおよび当該移動プローブのうちの一対のプローブ間に切り替えて供給するスキャナ部と、前記磁界検出部を前記一方の面における前記選択された１つの検査対象の位置に移動させる検出部移動機構とを備えている。
The circuit board inspection apparatus according to
請求項１記載の回路基板検査装置によれば、処理部が、並列接続された検査対象のうちの１つが検査中の検査対象であるときには、この検査中の検査対象についての検出レベルが基準範囲に含まれているときに並列接続された検査対象のすべてが正常であると判定すると共に、検査中の検査対象についての検出レベルが基準範囲に含まれていないときに並列接続された検査対象のうちのいずれかが異常であると判定することにより、並列接続された複数の検査対象全体としての正常・異常を、検査中の１つの検査対象についての判定結果に基づいて判定できることから、並列接続された複数の検査対象についての検査に要する時間、ひいては回路基板に配設された複数の検査対象についての検査に要する時間を大幅に短縮することができる。
According to the circuit board inspection apparatus of
また、請求項２記載の回路基板検査装置によれば、並列接続された検査対象に含まれる検査中の検査対象についての検出レベルが基準範囲に含まれていないときにおいて、検出レベルが基準範囲を上回っているときには、この検査中の検査対象は正常であり、かつ並列接続された検査対象のうちの検査中の検査対象を除く検査対象のうちのいずれかが異常であると処理部が判定することにより、並列接続された複数の検査対象についての正常・異常をより詳しく判定することができる。
According to the circuit board inspection apparatus of
また、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、回路基板の他方の面の複数のプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具を備えたことにより、検査対象についての一対のプロービングポイントが他方の面側にだけ位置する回路基板を検査の対象とする場合において、装置全体の構成を簡略化しつつ、回路基板に配設された複数の検査対象についての検査時間を大幅に短縮することができる。
Further, according to the circuit board inspection apparatus according to
また、請求項４記載の回路基板検査装置によれば、回路基板の他方の面の複数のプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具と共に、一方の面のプロービングポイントに移動プローブを移動させて接触させるプローブ移動機構を備えたことにより、検査時間の短縮を図りつつ、回路基板の一方の面側にプロービングポイントを設定しなければ検査できない検査対象についても検査することができる。
According to the circuit board inspection apparatus of
以下、回路基板検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a circuit board inspection apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、回路基板検査装置の一例である図１に示す回路基板検査装置１の構成について説明する。この回路基板検査装置１は、第１ユニット２、第２ユニット３、スキャナ部４、電流供給部５、処理部６および記憶部７を備え、図１に示すように、第１ユニット２および第２ユニット３の間に予め規定された検査位置Ａに配設された回路基板５０における複数の検査対象５１を検査可能に構成されている。
First, the configuration of the circuit
この場合、例えば一対の端子を備えた抵抗、コンデンサおよびダイオードなどの個別電子部品では、電流パスが１つだけであることから、この素子全体が１つの検査対象５１となる。一方、例えば複数の端子を備えた抵抗アレイ、コンデンサアレイ、半導体装置（ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ、ＳＯＰ（Small Outline Package）およびＤＩＰ（Dual Inline Package）などの種々の形態のパッケージに搭載された半導体装置）などの複数の端子を有する電子部品では、複数の端子のうちから一対の端子を選ぶ選び方が複数存在し、この選ばれた一対の端子毎に電流パス（一対の端子同士を接続する導体部）が異なるため、電流パスが複数存在することから、この複数の電流パスそれぞれが１つの検査対象５１となる。
In this case, for example, in an individual electronic component such as a resistor, a capacitor, and a diode having a pair of terminals, there is only one current path. On the other hand, for example, mounted in various types of packages such as a resistor array having a plurality of terminals, a capacitor array, a semiconductor device (BGA (Ball Grid Array) package, SOP (Small Outline Package) and DIP (Dual Inline Package)) In an electronic component having a plurality of terminals such as a semiconductor device, there are a plurality of ways of selecting a pair of terminals from the plurality of terminals, and a current path (a pair of terminals is connected to each other) of the selected pair of terminals. Since the conductor portions are different, there are a plurality of current paths, and each of the plurality of current paths becomes one
また、検査対象５１となる個別電子部品や検査対象５１となる電流パスを複数含む複数の端子を有する電子部品はすべて回路基板５０の一方の面（例えば表面（本例では図１中の上面））に実装されているため、この回路基板５０では検査対象５１はすべて一方の面に配設されている。なお、検査対象５１とならない個別電子部品や検査対象５１とならない電流パスを含む電子部品については、回路基板５０の一方の面および他方の面（例えば裏面（本例では図１中の下面））のいずれに実装されていてもよい。
In addition, all of the individual electronic components to be inspected 51 and the electronic components having a plurality of terminals including a plurality of current paths to be inspected 51 are provided on one side (for example, the front surface (upper surface in FIG. 1 in this example)) of the
第１ユニット２は、図１に示すように、検査位置Ａに配設された回路基板５０の他方の面（回路基板５０における検査対象５１の非配設面（本例では同図中の下面））側に配設されると共に、この他方の面との対向面（同図中の上面）に複数のプローブ（固定プローブ）１１が起立した状態で配設（植設）されたピンボード型の検査用治具１２を備えて構成されている。この複数のプローブ１１は、回路基板５０の他方の面に形成された不図示の複数の導体部（配線パターンやランドなど）に規定された不図示の複数のプロービングポイントのうちの対応するプロービングポイントに接触可能に配設されている。また、複数のプローブ１１は、それぞれに接続された信号ケーブル１３を介してスキャナ部４に接続されている。また、第１ユニット２は、検査位置Ａに配設された回路基板５０に対して検査用治具１２を接離動自在に支持する不図示の移動機構を備えている。この移動機構は、処理部６によって制御されて作動する構成であってもよいし、手動によって作動する構成であってもよいが、本例では一例として前者の構成であるものとする。
As shown in FIG. 1, the
第２ユニット３は、図１に示すように、検査位置Ａに配設された回路基板５０の一方の面（回路基板５０における検査対象５１の配設面（本例では同図中の上面））側に配設されている。また、第２ユニット３は、移動機構２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、２つのプローブ２２ａ，２２ｂおよび磁界検出部２３を備えている。この場合、移動機構２１ａは、処理部６によって制御されることにより、移動機構２１ａに固定されたプローブ２２ａを回路基板５０に対してＸ−Ｙ方向（同図中の前後・左右方向）およびＺ方向（同図中の上下方向）に移動可能（つまり、回路基板５０の一方の面側において３次元的に移動可能）に構成されて、フライング式（移動式）のプローブ移動機構として機能する。移動機構２１ｂは、処理部６によって制御されることにより、移動機構２１ｂに固定されたプローブ２２ｂを回路基板５０に対してＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動可能に構成されて、もう１つのフライング式（移動式）のプローブ移動機構として機能する。この構成により、各移動機構２１ａ，２１ｂは、それぞれに固定された移動プローブ（フライングプローブ）としてのプローブ２２ａ，２２ｂを、回路基板５０の一方の面に形成された不図示の複数の導体部（配線パターンやランドなど）に規定された不図示の複数のプロービングポイントのうちの任意のプロービングポイントに移動させて接触可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
移動機構２１ｃは、処理部６によって制御されることにより、固定された磁界検出部２３を回路基板５０に対してＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動可能に構成されて、フライング式の検出部移動機構として機能する。この構成により、移動機構２１ｃは、固定された磁界検出部２３を、回路基板５０の一方の面に形成された複数の検査対象５１のうちの任意の検査対象５１の位置に移動可能となっている。
The moving mechanism 21c is configured to be able to move the fixed magnetic
また、各プローブ２２ａ，２２ｂは、それぞれに接続された信号ケーブル２４を介してスキャナ部４に接続されている。また、磁界検出部２３は、回路基板５０の検査対象５１に後述する検査用定電流Ｉが供給されているときに、この検査対象５１に発生する磁界を検出すると共に検出した磁界のレベル（強さ）に応じたレベル（振幅）の電気信号（電圧信号）Ｓ１に変換して出力する。磁界検出部２３は、例えば、ホール素子、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子およびフラックスゲートセンサなどの種々の公知の磁気センサを用いて構成することができる。
Each
スキャナ部４は、一例として複数の切替スイッチを備え、処理部６から出力されるプローブ情報（複数のプローブ１１および２つのプローブ２２ａ，２２ｂのうちから選択された２つのプローブを示す情報）Ｄｐの内容に対応して各切替スイッチの接続状態が切り替わることで、このプローブ情報Ｄｐで示される２つのプローブに接続されている２つの信号ケーブルを電流供給部５（具体的には、電流供給部５の不図示の一対の出力端子）に接続可能に構成されている。この構成により、スキャナ部４は、電流供給部５（の一対の出力端子）から出力される後述の検査用定電流Ｉを、複数のプローブ１１および２つのプローブ２２ａ，２２ｂのうちの一対のプローブ（プローブ情報Ｄｐで示される２つのプローブ）間に切り替えて供給可能となっている。電流供給部５は、検査対象５１に供給するための検査用定電流Ｉ（本例では交流定電流）を一対の出力端子から出力可能に構成されている。
The
処理部６は、例えばコンピュータで構成されて、磁界測定処理、第１ユニット２に対する制御処理、第２ユニット３に対する制御処理、スキャナ部４に対する制御処理、電流供給部５に対する制御処理、および回路基板５０についての判定処理などの回路基板検査についての各種の処理を実行する。この場合、処理部６は、磁界測定処理では、磁界検出部２３から出力される電気信号Ｓ１のレベルおよびこの電気信号Ｓ１のレベルに基づいて算出される磁界のレベル（検査対象５１に発生している磁界のレベル）のいずれか一方のレベルを検査対象５１についての検出レベルとして測定する。本例では一例として、処理部６は、磁界測定処理において、電気信号Ｓ１のレベルを検査対象５１についての検出レベルとして測定するものとする。なお、この電気信号Ｓ１のレベルは、上記したように検査対象５１に発生している磁界のレベルを算出する元になるレベルであることから、この磁界のレベルを表すレベルでもある。
The
記憶部７は、例えば、ＲＡＭ等の半導体メモリやハードディスク装置などで構成されて、処理部６の動作プログラム、回路基板５０の一方の面に複数配設されている各検査対象５１の識別情報、各検査対象５１が後述する単独状態であるか並列接続状態であるかを示すと共に並列接続状態のときにはいずれの検査対象５１と並列接続となっているかを示す接続状態情報、各検査対象５１についてのプロービングポイントの位置情報（各検査対象５１の検査に使用する一対のプロービングポイントの位置情報）、および各検査対象５１についての磁界検出ポイントの位置情報（各検査対象５１の検査に際して磁界検出部２３を配置すべき位置（通常は検査対象５１の近傍の位置）を示す情報）などが予め記憶されている。この場合、各検査対象５１は回路基板５０の一方の面にすべて配設されているが、検査対象５１についての一対のプロービングポイントは、回路基板５０の一方の面にだけ位置している場合、回路基板５０の他方の面にだけ位置している場合、並びに回路基板５０の一方の面および他方の面に位置している場合がある。
The storage unit 7 is constituted by, for example, a semiconductor memory such as a RAM or a hard disk device, and the operation program of the
また、記憶部７には、処理部６が判定処理において各検査対象５１についての検出レベル（本例では一例として、電気信号Ｓ１のレベル）との比較に使用する各検査対象５１についての基準範囲Ｒｒｅｆが記憶されている。この基準範囲Ｒｒｅｆについては、例えば以下のようにして求めることとする。この場合、すべての検査対象５１が正常である複数の回路基板５０において、回路基板５０の同じ位置に配置されている同じ検査対象５１についての一対のプロービングポイント間に同じ電流値の検査用定電流Ｉを供給したときに磁界検出部２３から出力される電気信号Ｓ１のレベル（検査対象５１に生じる磁界のレベル（強さ）を示すレベルでもある）は、検査対象５１の接続状態に関わらず（つまり、検査対象５１が他の検査対象５１と電気的に並列接続されていない接続状態（単独状態）であるか、他の検査対象５１と電気的に並列接続されている接続状態（並列接続状態）であるかに関わらず）、磁界検出部２３の磁界検出特性のばらつきや移動機構２１ｃによる磁界検出部２３の磁界検出ポイントへの位置決め精度のばらつきに起因してばらつく。また、検査対象５１が上記の並列接続状態のときには、検査対象５１についての一対のプロービングポイント間に供給される検査用定電流Ｉは、並列接続されている各検査対象５１のインピーダンスに応じた電流値で分流される。これにより、並列接続状態の検査対象５１についての電気信号Ｓ１のレベルは、上記の要因に加えて、この検査対象５１自体のインピーダンスのばらつきおよびこの検査対象５１と並列接続されている他の検査対象のインピーダンスのばらつきにも起因してばらつくことになる。
The storage unit 7 also stores a reference range for each
このため、正常な回路基板５０を用いて、各検査対象５１についての一対のプロービングポイント間に同じ電流値の検査用定電流Ｉを供給したときの各検査対象５１についての磁界検出ポイントでの電気信号Ｓ１のレベルを測定するという作業を、複数の正常な回路基板５０について実行して、各検査対象５１について、測定された複数の電気信号Ｓ１のレベルのうちの最大値を上限値とし、かつ最小値を下限値とする範囲を基準範囲Ｒｒｅｆとして求める。このようにして求められた各検査対象５１についての基準範囲Ｒｒｅｆは、検査対象５１が正常であるときの電気信号Ｓ１のレベル（検出レベル）である正常時レベル（正常時検出レベル）を含み、かつ検査対象５１が異常であるときの電気信号Ｓ１のレベルである異常時レベル（異常時検出レベル）を含まない範囲となっている。
For this reason, when a
次に、回路基板検査装置１の動作について説明する。なお、回路基板５０は予め検査位置Ａに配設されているものとする。
Next, the operation of the circuit
この状態において、処理部６は回路基板５０に対する検査処理を実行する。この検査処理では、まず、処理部６は、検査用治具接触処理を実行する。この検査用治具接触処理では、処理部６は、第１ユニット２に対する制御処理を実行してその移動機構を作動させることにより、検査用治具１２を回路基板５０に接近させて、複数のプローブ１１を回路基板５０の他方の面（下面）に形成された複数の導体部に規定された対応するプロービングポイントに接触させる。
In this state, the
次いで、処理部６は、対象選択処理を実行して、複数の検査対象５１のうちの未検査の検査対象５１の中から１つの検査対象５１を選択して、この選択した検査対象５１（以下、選択検査対象５１ともいう）についての磁界検出ポイントの位置情報およびプロービングポイントの位置情報を記憶部７から読み出す。
Next, the
続いて、処理部６は、磁界検出部移動処理を実行する。この磁界検出部移動処理では、処理部６は、読み出した磁界検出ポイントの位置情報に基づいて第２ユニット３に対する制御処理を実行して移動機構２１ｃを作動させることにより、この磁界検出ポイント（検査中の検査対象である選択検査対象５１の近傍の位置）に磁界検出部２３を移動させる（磁界検出部２３を配置する）。
Subsequently, the
また、処理部６は、読み出したプロービングポイントの位置情報で示される選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントのなかに回路基板５０の一方の面側に位置するプロービングポイントが含まれているときには、フライングプローブ移動処理を実行する。このフライングプローブ移動処理では、処理部６は、この一方の面側に位置するプロービングポイントについての位置情報に基づいて第２ユニット３に対する制御処理を実行して移動機構２１ａ，２１ｂのうちの少なくとも一方を作動させることにより、このプロービングポイントにプローブ（フライングプローブ）２２ａ，２２ｂのうちの少なくとも一方を移動させて接触させる（プローブを配置する）。
Further, when the
具体的には、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントがすべて回路基板５０の一方の面側に位置するプロービングポイントのときには、処理部６は、移動機構２１ａ，２１ｂの双方を作動させることにより、この一対のプロービングポイントのそれぞれにプローブ２２ａ，２２ｂのうちの対応するプローブを接触させる。また、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントのうちの１つだけが回路基板５０の一方の面側に位置するプロービングポイントのときには、処理部６は、移動機構２１ａ，２１ｂのうちの対応する移動機構を作動させることにより、この移動機構に固定されたプローブをこの一方の面側に位置するプロービングポイントに接触させる。この回路基板検査装置１では、第２ユニット３がフライング式のプローブ移動機構として機能する移動機構２１ａ，２１ｂを備えているため、回路基板５０の一方の面側にプロービングポイントを設定しなければ検査できない検査対象５１（つまり、検査用治具１２を備えた第１ユニット２だけでは対応できない検査対象５１）についても検査することが可能となっている。
Specifically, when the pair of probing points for the
一方、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントのなかに回路基板５０の一方の面側に位置するプロービングポイントが含まれていないとき、つまり、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントが回路基板５０の他方の面側に位置するプロービングポイントであるときには、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントは、既に検査用治具１２の複数のプローブ１１のうちの対応するプローブ１１と接触状態となっている。このため、処理部６は、移動機構２１ａ，２１ｂによるプローブ２２ａ，２２ｂの移動が不要と判別して第２ユニット３に対する制御処理を省略する。このようにして、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントへのプローブの接触（プローブの配置）が行われるが、この回路基板検査装置１では、第１ユニット２が検査用治具１２を備えた構成であることから、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントが回路基板５０の他方の面側に位置するプロービングポイントであるときには、上記したように時間のかかる第２ユニット３に対する制御処理（具体的には移動機構２１ａ，２１ｂに対する制御処理）を省略できる。これにより、この回路基板検査装置１では、後述するスキャナ制御処理に迅速に移行することが可能、ひいては回路基板５０の検査に要する時間を短縮可能となっている。
On the other hand, when the probing point located on one surface side of the
また、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントのうちの１つが回路基板５０の一方の面側に位置するプロービングポイントであり、残りの１つが回路基板５０の他方の面側に位置するプロービングポイントである場合もあるが、この場合には、時間のかかる第２ユニット３に対する制御処理（具体的には移動機構２１ａ，２１ｂに対する制御処理）をすべて省略することはできないものの、移動機構２１ａ，２１ｂのうちの一方に対する制御処理については省略できるため、移動機構２１ａ，２１ｂの双方に対する制御処理を実行する場合よりも、回路基板５０の検査に要する時間を短縮することが可能となっている。
Further, one of the pair of probing points for the
続いて、処理部６は、スキャナ部４に対する制御処理（スキャナ制御処理）を実行して、複数のプローブ１１および２つのプローブ２２ａ，２２ｂのうちの選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントに接触している一対のプローブと、電流供給部５の一対の出力端子とをスキャナ部４を介して一対一で接続する。
Subsequently, the
具体的には、処理部６は、この制御処理として、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントに接触している一対のプローブを示すプローブ情報Ｄｐ（一対のプローブを特定し得る情報）をスキャナ部４に出力する。このプローブ情報Ｄｐを取得したスキャナ部４は、プローブ情報Ｄｐの内容に対応して各切替スイッチの接続状態を切り替えることで、このプローブ情報Ｄｐで示される２つのプローブに接続されている２つの信号ケーブルを電流供給部５の一対の出力端子に接続する。これにより、電流供給部５の一方の出力端子は、スキャナ部４および信号ケーブル（信号ケーブル１３，２４のいずれか一方）を介して、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントに接触している一対のプローブのうちの一方のプローブに接続されると共に、電流供給部５の他方の出力端子は、スキャナ部４および信号ケーブル（信号ケーブル１３，２４のいずれか一方）を介して、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントに接触している一対のプローブのうちの他方のプローブに接続される。なお、このプローブ情報Ｄｐについては、選択検査対象５１が例えばダイオードなどのような電流について極性を有する部品にも電流供給部５から供給される電流が流れるように、この極性を考慮して予め作成されている。
Specifically, as the control process, the
次いで、処理部６は、電流供給処理を実行する。この電流供給処理では、処理部６は、電流供給部５に対する制御を実行して検査用定電流Ｉを出力させる。これにより、スキャナ部４等を経由して選択検査対象５１（検査中の検査対象５１）についての一対のプロービングポイント間に検査用定電流Ｉが供給される。続いて、処理部６は、この検査用定電流Ｉの供給状態において磁界測定処理を実行して、磁界検出部２３から出力されている電気信号Ｓ１のレベルを測定して、選択検査対象５１についての検出レベルとして記憶する。また、処理部６は、電気信号Ｓ１のレベルの測定完了後に、電流供給部５に対する制御を実行して検査用定電流Ｉの出力を停止させる電流停止処理を実行する。
Next, the
次いで、処理部６は、判定処理を実行する。この判定処理では、処理部６は、磁界測定処理で測定した電気信号Ｓ１のレベルと、記憶部７から読み出した基準範囲Ｒｒｅｆとを比較することにより、選択検査対象５１が正常であるか異常であるかを判定する。本例では一例として、選択検査対象５１が正常であるとは、選択検査対象５１がそのインピーダンスが予め規定された正常値の上限以下となっていることを意味し、異常であるとは、選択検査対象５１のインピーダンスがこの正常値の上限を超えていること（例えば、オープン故障状態となっていること）を意味するものとする。
Next, the
具体的には、この判定処理では、処理部６は、記憶部７から読み出した選択検査対象５１についての接続状態情報に基づいて、選択検査対象５１が単独状態であるか並列接続状態であるかを特定し、以下のように、選択検査対象５１が単独状態であるときと並列接続状態であるときとに分けて、選択検査対象５１についての正常・異常を判定する。
Specifically, in this determination process, the
まず、単独状態のときには、処理部６は、選択検査対象５１についての測定した電気信号Ｓ１のレベルと、記憶部７から読み出した選択検査対象５１についての基準範囲Ｒｒｅｆとを比較して、この電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれているときには選択検査対象５１は正常であると判定し、この電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれていないときには選択検査対象５１は異常であると判定して、この判定結果を選択検査対象５１の識別情報に対応付けて記憶部７に記憶させる。
First, in the single state, the
一方、並列接続状態のときには、処理部６は、選択検査対象５１についての測定した電気信号Ｓ１のレベルと、記憶部７から読み出した選択検査対象５１についての基準範囲Ｒｒｅｆとを比較して、この電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれているとき、およびこの電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆを上回っているときのいずれのときにも選択検査対象５１は正常であると判定し、この電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆを下回っているときに異常であると判定する。
On the other hand, in the parallel connection state, the
このように、並列接続状態のときに、電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれているときだけでなく、基準範囲Ｒｒｅｆを上回っているときにも選択検査対象５１を正常と判定する理由について、図２，３を参照して説明する。一例として、図２，３に示すように、１つの半導体装置５２ａ内の１つの検査対象５１である１つの電流パス５３ａが、他の１つの半導体装置５２ｂ内の１つの検査対象５１である１つの電流パス５３ｂ、および他の１つの半導体装置５２ｃ内の１つの検査対象５１である１つの電流パス５３ｃと回路基板５０に形成された導体部３４（配線パターンやビアやスルーホールなど）を介して並列に接続されている構成の回路基板５０において、電流パス５３ａを選択検査対象５１として検査する例について説明する。
As described above, when the level of the electric signal S1 is included in the reference range Rref in the parallel connection state, the
なお、互いに並列接続状態となっている複数の検査対象５１（この例では、電流パス５３ａ，５３ｂ，５３ｃ）については、電流パス５３ａについての接続状態情報として、電流パス５３ａに電流パス５３ｂおよび電流パス５３ｃが並列接続されていることを示す情報が記憶部７に記憶されている。同様にして、電流パス５３ｂについての接続状態情報として、電流パス５３ｂに電流パス５３ａおよび電流パス５３ｃが並列接続されていることを示す情報が記憶部７に記憶されていると共に、電流パス５３ｃについての接続状態情報として、電流パス５３ｃに電流パス５３ａおよび電流パス５３ｂが並列接続されていることを示す情報が記憶部７に記憶されている。このため、処理部６は、選択検査対象５１の接続状態情報を記憶部７から読み出すことで、この選択検査対象５１が並列接続状態となっている複数の検査対象５１のうちの１つであるか、単独状態であるかを認識する。
For a plurality of inspection targets 51 (
この場合、電流供給部５から選択検査対象５１についての一対のプロービングポイント（図２，３中のＰ１，Ｐ２）間に供給されている検査用定電流Ｉは、各電流パス５３ａ，５３ｂ，５３ｃの各インピーダンスに応じて電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃに分流されて、各電流パス５３ａ，５３ｂ，５３ｃに流れる。そして、図２に示すように、各電流パス５３ａ，５３ｂ，５３ｃがいずれも正常なときには、電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃはそれぞれについての基準範囲Ｒｒｅｆ（以下、説明のため、電流Ｉａについての基準範囲Ｒｒｅｆを基準範囲Ｒｒｅｆａとし、電流Ｉｂについての基準範囲Ｒｒｅｆを基準範囲Ｒｒｅｆｂとし、電流Ｉｃについての基準範囲Ｒｒｅｆを基準範囲Ｒｒｅｆｃとする）内に含まれる電流値となる。
In this case, the inspection constant current I supplied between the pair of probing points (P1 and P2 in FIGS. 2 and 3) for the selected
一方、図３に示すように、電流パス５３ａは正常であるものの、他の電流パス５３ｂ，５３ｃのうちの少なくとも１つが異常（図３では、一例として電流パス５３ｂだけがオープン故障状態となって異常）なときには、この異常な電流パスに流れる電流は正常のときよりも大幅に減少し（オープン故障状態のときは、ほぼゼロになり）、その減少分が電流パス５３ａを含む正常な電流パスに流れることになる。このため、正常な電流パスに流れる電流は、その分だけ増加して基準範囲Ｒｒｅｆを超える状態になる（図３では、正常な電流パス５３ａ，４３ｃに流れる電流Ｉａ，Ｉｃが増加して、それぞれの基準範囲Ｒｒｅｆａ，Ｒｒｅｆｃを超える状態になる）。
On the other hand, as shown in FIG. 3, although the
したがって、この回路基板検査装置１では、処理部６は、選択検査対象５１（図３では電流パス５３ａ）が並列接続状態のときに、電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆ（同図では基準範囲Ｒｒｅｆａ）に含まれているときだけでなく、基準範囲Ｒｒｅｆ（同図では基準範囲Ｒｒｅｆａ）を上回っているときにも正常と判定する。これにより、選択検査対象５１（電流パス５３ａ）が正常であるか異常であるかを正確に判定することが可能となる。なお、電流パスは、例えば、上記のようにオープン故障状態のときに異常となるが、このオープン故障状態には、電流パスを構成する半導体装置５２ａ，５２ｂ，５２ｃの一対の端子同士を接続する不図示の導体部自体が断線する故障状態だけでなく、この端子が導体部３４から浮く故障状態など種々の故障状態が含まれる。
Therefore, in this circuit
また、処理部６は、並列接続状態の選択検査対象５１についての判定処理において、選択検査対象５１についての電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆを上回っていることを検出したときには、上記したように選択検査対象５１を正常であると判定すると共に、この選択検査対象５１に並列接続されている他の検査対象５１のうちの少なくとも１つが異常となっている（つまり、この異常の１つが選択検査対象５１のときの電気信号Ｓ１のレベルは基準範囲Ｒｒｅｆを下回る）と判定することもできる。このことから、並列接続状態の複数の検査対象５１のうちの１つが選択検査対象５１のときに、この選択検査対象５１についての判定処理において、選択検査対象５１についての電気信号Ｓ１のレベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれること（正常であること）を検出したときには、この選択検査対象５１だけでなく、この選択検査対象５１と並列接続されている他の検査対象５１もまた正常である（つまり、並列接続されている検査対象５１のすべてが正常である）と判定することができる。
When the
これにより、互いに並列接続されている複数の検査対象５１に対する検査として、この複数の検査対象５１が全体として正常であるか（複数の検査対象５１がすべて正常であるか）、異常であるか（複数の検査対象５１のうちのいずれかが異常であるか）を検査するだけでよい場合には、複数の検査対象５１のうちの１つを選択検査対象５１としてその正常・異常を判定するだけで、複数の検査対象５１が全体として正常であるか異常であるかを判定することができることから、複数の検査対象５１をすべて選択検査対象５１として個別に検査する手法と比較して、検査に要する時間を大幅に低減することが可能となっている。
Thereby, as a test for a plurality of inspection objects 51 connected in parallel to each other, whether the plurality of inspection objects 51 are normal as a whole (whether the plurality of inspection objects 51 are all normal) or abnormal ( If it is only necessary to inspect whether any of the plurality of inspection objects 51 is abnormal), only one of the plurality of inspection objects 51 is selected as the
本例の回路基板検査装置１では、処理部６が、並列接続状態の選択検査対象５１についての判定処理において、選択検査対象５１が正常であるか異常であるかの判定を行うと共に、この判定結果に基づいて、上記のようにして選択検査対象５１および選択検査対象５１と並列接続状態の他の検査対象５１を含む複数の検査対象５１が全体として正常であるか異常であるかについても判定し、この全体としての判定結果についても記憶部７に記憶させる構成を採用する。また、処理部６は、このようにして並列接続状態の複数の検査対象５１全体についての判定を行ったときには、この複数の検査対象５１について検査済みであることを示す情報を、この複数の検査対象５１の各識別情報に対応させて記憶部７に記憶させ、並列接続状態の複数の検査対象５１のうちの選択検査対象５１として検査を実行した１つの検査対象５１以外の検査対象５１についての検査を省略する。
In the circuit
その後、処理部６は、上記した対象選択処理、磁界検出部移動処理、フライングプローブ移動処理、スキャナ制御処理、電流供給処理、磁界測定処理、電流停止処理および判定処理を、未検査の検査対象５１がなくなるまで実行する。これにより、記憶部７には、すべての検査対象５１についての判定結果（検査結果）が記憶される。このようにして、記憶部７に記憶された各検査対象５１の判定結果については、例えば、記憶部７をリムーバブルメディアで構成して、回路基板検査装置１の外部に持ち出し可能としたり、また回路基板検査装置１に不図示の送信部を設けると共にこの送信部を介して不図示の外部装置に伝送（出力）する構成としたり、回路基板検査装置１に不図示の表示部を設けると共にこの表示部に表示させる構成としたりすることができる。
Thereafter, the
最後に、処理部６は、第２ユニット３に対する制御処理を実行して各移動機構２１ａ，２１ｂ，２１ｃを作動させることにより、プローブ２２ａ，２２ｂおよび磁界検出部２３を回路基板５０から離すと共に、第１ユニット２に対する制御処理を実行して第１ユニット２側の移動機構を作動させることにより、検査用治具１２を回路基板５０から離す。これにより、検査済みの回路基板５０を検査位置Ａから取り除き、未検査の回路基板５０を検査位置Ａに配置して、この回路基板５０に対する検査を実行することが可能となる。
Finally, the
このように、この回路基板検査装置１によれば、処理部６が、並列接続された検査対象５１のうちの１つを選択検査対象５１としたときには、この選択検査対象５１についての検出レベル（電気信号Ｓ１のレベル）が基準範囲Ｒｒｅｆに含まれているときに並列接続された検査対象のすべてが正常であると判定すると共に、選択検査対象５１についての検出レベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれていないときに並列接続された検査対象のうちのいずれかが異常であると判定することにより、並列接続された複数の検査対象５１全体としての正常・異常を１つの選択検査対象５１についての判定結果に基づいて判定できることから、並列接続された複数の検査対象５１についての検査に要する時間、ひいては回路基板５０に配設された複数の検査対象５１についての検査に要する時間を大幅に短縮することができる。
Thus, according to this circuit
また、この回路基板検査装置１によれば、並列接続された検査対象５１に含まれる選択検査対象５１についての検出レベルが基準範囲Ｒｒｅｆに含まれていないときにおいて、検出レベルが基準範囲Ｒｒｅｆを上回っているときには、この選択検査対象５１は正常であり、かつ並列接続された検査対象５１のうちのこの選択検査対象５１を除く検査対象５１のうちのいずれかが異常であると処理部６が判定することにより、並列接続された複数の検査対象５１についての正常・異常をより詳しく判定することができる。
Further, according to the circuit
また、この回路基板検査装置１によれば、第１ユニット２が検査用治具１２を備えた構成であるため、選択検査対象５１についての一対のプロービングポイントが回路基板５０の他方の面側に位置するプロービングポイントであるときには、時間のかかる第２ユニット３に対する制御処理（移動機構２１ａ，２１ｂに対する制御処理）を省略できるため、回路基板５０の検査に要する時間（検査時間）を短縮することができる。
Further, according to the circuit
また、この回路基板検査装置１によれば、検査用治具１２を備えた第１ユニット２と共に、フライング式のプローブ移動機構として機能する移動機構２１ａ，２１ｂを備えた第２ユニット３を有する構成のため、上記の検査時間の短縮を図りつつ、回路基板５０の一方の面側にプロービングポイントを設定しなければ検査できない検査対象５１についても移動機構２１ａ，２１ｂを作動させてこの検査対象５１についてのプロービングポイントにプローブ（フライングプローブ）２２ａ，２２ｂを接触させて検査することができる。
Further, according to the circuit
なお、上記の回路基板検査装置１では、上記した磁界測定処理において、磁界検出部２３から出力される電気信号Ｓ１のレベルを検査対象５１についての検出レベルとして測定する構成を採用しているが、電気信号Ｓ１のレベルに基づいて磁界検出部２３が検出している磁界のレベルを算出（測定）し、この算出した磁界のレベルを検査対象５１についての検出レベルとする構成を採用することもできる。
The circuit
また、上記の回路基板検査装置１では、回路基板５０の一方の面側（検査対象５１の配設面側）にプロービングポイントを設定しなければ検査できない対象についても検査対象５１とすべく、回路基板５０の一方の面側の第２ユニット３にフライング式のプローブ移動機構として機能する移動機構２１ａ，２１ｂを配置する構成を採用しているが、検査対象５１についての一対のプロービングポイントが回路基板５０の他方の面側（検査対象５１の非配設面側）にだけ位置する回路基板５０を検査するだけでよい場合には、第２ユニット３に移動機構２１ａ，２１ｂを配置しない構成を採用することもできる。そして、この構成の回路基板検査装置によれば、並列接続状態の複数の検査対象５１のうちの最初の１つを選択検査対象５１としてその正常・異常を判定するだけで、並列接続状態の複数の検査対象５１が全体として正常であるか異常であるかを判定することができるという上記の回路基板検査装置１と同様の効果を奏しつつ、装置全体の構成を簡略化することができる。
Further, in the circuit
１ 回路基板検査装置
５ 電流供給部
６ 処理部
７ 記憶部
２３ 磁界検出部
５０ 回路基板
５１ 検査対象
Ｉ 検査用定電流
Ｒｒｅｆ 基準範囲
Ｓ１ 電気信号
1 Circuit board inspection equipment
5 Current supply section
6 processing section
7
I Constant current for inspection Rref Reference range S1 Electrical signal
Claims (4)
前記検査用定電流の供給時に前記検査対象に発生する磁界を検出すると共に電気信号に変換して出力する磁界検出部と、
前記電気信号のレベルおよび当該電気信号に基づいて算出される前記磁界のレベルのいずれか一方のレベルである前記検査対象についての検出レベルであって当該検査対象が正常であるときの正常時検出レベルを含み、かつ当該検査対象が異常であるときの異常時検出レベルを含まない基準範囲が記憶された記憶部と、
前記磁界検出部によって前記磁界が検出されている検査中の前記検査対象についての前記検出レベルと前記基準範囲とを比較することによって当該検査中の検査対象の正常・異常を判定する処理部とを備えている回路基板検査装置であって、
前記処理部は、互いに並列接続された検査対象のうちの１つが前記検査中の検査対象であるときには、当該検査中の検査対象についての前記検出レベルが前記基準範囲に含まれているときに前記並列接続された検査対象のすべてが正常であると判定すると共に、当該検査中の検査対象についての前記検出レベルが前記基準範囲に含まれていないときに当該並列接続された検査対象のうちのいずれかが異常であると判定する回路基板検査装置。 A current supply unit connected to an inspection target of the circuit board and supplying a constant current for inspection to the inspection target;
A magnetic field detection unit that detects a magnetic field generated in the inspection target when the constant current for inspection is supplied, converts the magnetic field into an electric signal, and outputs the electric signal;
A detection level for the inspection target that is one of the level of the electrical signal and the level of the magnetic field calculated based on the electrical signal, and a normal detection level when the inspection target is normal And a storage unit that stores a reference range that does not include an abnormal detection level when the inspection target is abnormal,
A processing unit for determining normality / abnormality of the inspection target under inspection by comparing the detection level of the inspection target under inspection whose magnetic field is detected by the magnetic field detection unit with the reference range; A circuit board inspection apparatus comprising:
When one of the inspection objects connected in parallel to each other is the inspection object being inspected, the processing unit is configured such that when the detection level of the inspection object under inspection is included in the reference range, It is determined that all of the inspection objects connected in parallel are normal, and any of the inspection objects connected in parallel when the detection level of the inspection object under inspection is not included in the reference range A circuit board inspection device that determines that the error is abnormal.
前記回路基板の他方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの対応するプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具と、
前記複数の固定プローブと前記電流供給部との間に配設されて、当該電流供給部からの前記検査用定電流を前記複数の検査対象のうちの選択された１つの検査対象に接続されている当該複数の固定プローブのうちの一対の固定プローブ間に切り替えて供給するスキャナ部と、
前記磁界検出部を前記一方の面における前記選択された１つの検査対象の位置に移動させる検出部移動機構とを備えている請求項１または２記載の回路基板検査装置。 A plurality of inspection objects are disposed on one surface of the circuit board,
An inspection jig in which a plurality of fixed probes that contact a corresponding probing point among a plurality of probing points defined in a plurality of conductor portions formed on the other surface of the circuit board are implanted;
It is arranged between the plurality of fixed probes and the current supply unit, and the constant current for inspection from the current supply unit is connected to one selected inspection object among the plurality of inspection objects. A scanner unit that switches and supplies between a pair of fixed probes of the plurality of fixed probes,
The circuit board inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a detection unit moving mechanism that moves the magnetic field detection unit to the position of the selected one inspection target on the one surface.
前記回路基板の他方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの対応するプロービングポイントに接触する複数の固定プローブが植設された検査用治具と、
前記一方の面に形成された複数の導体部に規定された複数のプロービングポイントのうちの任意のプロービングポイントに移動プローブを移動させて接触させるプローブ移動機構と、
前記複数の固定プローブおよび前記移動プローブと前記電流供給部との間に配設されて、当該電流供給部からの前記検査用定電流を前記複数の検査対象のうちの選択された１つの検査対象に接続されている当該複数の固定プローブおよび当該移動プローブのうちの一対のプローブ間に切り替えて供給するスキャナ部と、
前記磁界検出部を前記一方の面における前記選択された１つの検査対象の位置に移動させる検出部移動機構とを備えている請求項１または２記載の回路基板検査装置。 A plurality of inspection objects are disposed on one surface of the circuit board,
An inspection jig in which a plurality of fixed probes that contact a corresponding probing point among a plurality of probing points defined in a plurality of conductor portions formed on the other surface of the circuit board are implanted;
A probe moving mechanism for moving and contacting a moving probe to an arbitrary probing point among a plurality of probing points defined in a plurality of conductor portions formed on the one surface;
The plurality of fixed probes, the moving probe, and the current supply unit, and the constant current for inspection from the current supply unit is selected from the plurality of inspection targets. A scanner unit that switches and supplies between a pair of probes among the plurality of fixed probes and the moving probes connected to
The circuit board inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a detection unit moving mechanism that moves the magnetic field detection unit to the position of the selected one inspection target on the one surface.
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