CN101023317A - 检查装置及检查方法暨检查装置用传感器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种当检查对象为导电体时，利用非接触方式即可高精确度检测出检查对象状态的导电体状态检查装置。在由供电部的输送检查信号的检查对象导电体附近，设置有绝缘基板。在绝缘基板表面上，以既定间隔大致平行设置有多片X轴传感器板；而在绝缘基板背面，以既定间隔大致平行配置有与X轴传感器板大致正交的多片Y轴传感器板，通过比较传感器板的测量信号电平，计算出传感器板的测量信号电平的相对值，从而检测出检查对象导电体的位置。

Description

检查装置及检查方法暨检查装置用传感器

技术领域

本发明涉及一种可检测施加有交流信号的检查对象导电***置的检查装置及检查方法。

背景技术

在制造其上形成有导电图案的电路基板时，需要检查形成于基板上的导电图案是否有断路或短路。

以往，作为导电图案的检查方法，已知有如专利文献1所记载的接触式检查方法(接脚触点方式(pin contact))，其是将接脚连接在导电图案两端，从一端侧的接脚对导电图案供给电信号，并通过从另一端侧的接脚接收该电信号，以进行导电图案的导通测试等。电信号的供给是将金属探针竖立于所有端子上，并通过由此处往导电图案输入电流来进行。

此接脚触点方式因直接连接接脚探针，故具有S/N比偏高的优点。

专利文献1：特开昭62-269075号公报

但是，例如使用在液晶显示面板的玻璃基板上所形成的电路布线图案等方面，因图案厚度较薄，且与基板的粘着力较低，因此连接接脚时会产生破坏图案的问题。

此外，在手机用液晶面板等方面，布线间距也细密化，对于制作间距小且多数的探针而言，需要耗费庞大的劳力和成本。

此外，同时必须要制作因应各种不同布线图案所使用(每一检查对象)的新探针。因此，更加提高检查成本，且对电子零件的低成本化来说，将造成极大的阻碍。

再者，当安装零件时，在欲将安装基板定位于既定位置的情况下，也是将接触型传感器配置于既定位置上，以作为定位传感器，安装基板与传感器接触，并通过例如起动机械式开关来进行定位。但是，在机械性接触方面，除了在耐用方面有问题之外，甚至连定位方面也具有精度不佳的问题存在。

发明内容

本发明以解决上述课题为目的，提供一种检查装置及检查方法；无论是哪种电路图案，都可检测其图案形状，且以非接触方式，即可高精度地检测出检查对象的状态。

此外，其目的还在于提供一种检查装置及检查方法，其采用非接触方式，即可高精度地检测出导电***置，并可轻易检测出导电体定位的好坏。

采用如下的构造以作为实现目的的一种方法。

即，一种检查装置用传感器，其可采用非接触方式检测已施加交流检查信号的检查对象导电体的状态，其特征在于，以既定间隔，将可检测来自检查对象导电体信号的棒状传感器板设置成为列状。

此外，上述传感器板的特征还在于具有：以既定间隔配置在绝缘性材料所形成的基板一侧面上的第一列状传感器板；以及在上述基板另一侧面上，以既定间隔配置有大致和上述第一列状传感器板正交的第二列状传感器板。

另外，其特征还在于，上述传感器板被配置在多层基板上，而配置在上述多层基板上的传感器板具有：以既定间隔所配置的第一列状传感器板；以及以既定间隔配置成大致和上述第一列状传感器板正交的第二列状传感器板；而上述第一传感器板和上述第二传感器板配置在相互不同的面或层。

或者，一种检查装置用传感器，可进行检查已施加交流检查信号的检查对象导电体的状态，其特征在于，将以导电材料形成为平板状的传感器板配置为矩阵状，将配置成上述矩阵状的传感器板每一行设置X轴传感器板和Y轴传感器板，并使X轴传感器板相互连接于同一列的各传感器板，使Y轴传感器板相互连接于同一行的各传感器板，则可检测相邻接来自上述检查对象导电体的检查信号的上述传感器板的相对性检测电平差。

此外，一种检查装置用传感器，可检测已施加交流检查信号的检查对象导电体的状态，其特征在于，将以导电材料形成为平板状的传感器板配置为矩阵状，以X轴传感器和Y轴传感器相互交叉的方式，将配置成上述矩阵状的传感器板配置在互相邻接的各传感器板上，并使X轴传感器板相互连接于同一列的各传感器板，使Y轴传感器板相互连接于同一行的各传感器板，则可检测相邻接来自上述检查对象导电体的检查信号的上述传感器板的相对性检测电平差。

此外，一种检查装置用传感器，其可检测已施加交流检查信号的检查对象导电体的状态，其特征在于，将导电材料形成为平板状的传感器板配置为锯齿状，并将配置成上述锯齿状的传感器板每一行设置X轴传感器板和Y轴传感器板，使X轴传感器板相互连接于同一列的各传感器板，使Y轴传感器板相互连接于同一行的各传感器板，则可检测相邻接来自上述检查对象导电体的检查信号的上述传感器板的相对性检测电平差。

此外，其特征在于，上述传感器板被配置在多层基板上，而配置在上述多层基板上的X轴传感器板和Y轴传感器板配置于相互不同的面或层。

另外，其特征还在于，上述传感器板被配置在基板的同一面，上述X轴传感器板是在上述基板的一个方向上，采用配置成列状的布线图案来连接，并相互连接各列的X轴传感器板，上述Y轴传感器板是在另一方向上，采用配置成行状的布线图案来连接，并相互连接各行的Y轴传感器板。

此外，一种检查装置，其特征在于，具有：上述任一所述的检查装置用传感器；测量方法，其测定来自检查对象导电体的检查信号，上述检查信号可由上述检查装置用传感器的上述传感器板检测出；以及判断方法，其通过上述测量方法的测量信号强度来判断上述检查对象导电体状态。上述判断方法通过对来自传感器板的检查信号强度的相对比较，来检查上述检查对象导电体状态。

此外，上述判断方法的特征在于，其通过检查来自检测电平较高的传感器板的检查信号电平、以及来自其它传感器板的检查信号电平的相对信号电平所比较出的各传感器板与检查对象导电体之间的距离，来判断检查对象导电体状态。

此外，其特征在于，上述判断方法是以来自X轴传感器板的测量信号电平来判断X方向的检查对象位置，而以来自Y轴传感器板的测量信号电平来判断Y方向的检查对象位置。

此外，上述判断方法的特征还在于，在上述电平测量方法上的测量电平为既定电平以上时，则可判断为在上述检查对象导电体的检测对象领域上的面积过多，而为既定电平以下时，则可判断为涵盖上述检查对象导电体的至少检查对象领域的面积过小。

此外，一种检查方法，用于上述任一检查装置，其特征在于，对比来自多个传感器板的检测信号强度，通过对比结果是否位于容许范围内，可检测对检查信号检测传感器板的检查对象导电体的位置。

此外，其特征在于，求得来自多个传感器板的检测信号强度差异，以检测出与检查对象导电体的距离。

另外，其特征还在于，比较相对于事先所预定的传感器板的检查对象导电***置的标准检查信号的相对检测信号强度与由检查对象导电体所检测出的检查信号强度检测信号强度，以检测检查对象导电***置的好坏。

附图说明

图1是用于说明于本发明的一个发明实施例的检查装置上所用的传感器单元的构造图。

图2是用于说明本实施例的检查装置的概略构造图。

图3是用于说明本实施例的传感器单元的X轴传感器板和检查对象导电体的关系图。

图4是用于说明本实施例的检查装置的检查控制的流程图。

图5是用于说明在本发明的第二发明实施例的检查装置上所用的传感器单元的构造图。

图6是用于说明在本发明的第三发明实施例的检查装置上所用的传感器单元的构造图。

符号说明

500检查导电体

510检查信号供给部

530传感器单元

540X轴传感器放大电路

550Y轴传感器放大电路

560X轴输入切换电路

570Y轴输入切换电路

580测量电路

590判断电路

600控制部

X1～X11X轴传感器板

Y1～Y14Y轴传感器板

Vx1～Vx11输出电压

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明关于本发明的一个实施例。首先，详细说明有关在检查装置所使用的本实施例的传感器单元。

第一实施例

首先，参照图1，详细说明本发明的一个发明实施例。图1是用于说明在本发明的一个发明实施例的检查装置所使用的传感器单元的构造图。

本实施例的检查装置以大约既定的间隔，将棒状传感器板(长方形传感器板)设置成列状的如图1所示的传感器单元，从而检测与被供给检查信号(例如，交流信号)的检查对象导电体的位置关系。

如图1所示，在利用绝缘材料所形成的绝缘基板表面上，以大约即定间隔，配置有用来检测出检查对象的X方向位置的棒状X轴传感器板(例如，X轴传感器板X1～X11)。

另外，在绝缘基板背面上，在与X轴传感器板大致正交的方向上，以大约既定间隔，配置有用来检测出检查对象的Y方向位置的棒状Y轴传感器板(例如，Y轴传感器板Y1～Y7)。此间隔不必细密至需2个以上传感器板对应检查对象导电体直径的程度。

在可检测图1所示传感器单元的范围内，当施加有交流检查信号的检查对象导电体时，则检查对象导电体与接近该检查对象导电体的传感器板，可为静电结合的状态。

因此，在测得来自传感器板的检测信号电平时，可检测出与检查对象导电体的距离对应的电平检出信号。由此，互相比较来自其它传感器板的检测信号电平，并通过计算出传感器板的检测信号电平的相对值，即可测量检查对象导电体的位置。

通过以其它传感器板的检测信号电平的相对值作为基准，将不会受到对检查对象导电体的检查信号的供给信号电平的影响。因此，可进行极高精密度的检查。

具体而言，在位置检测对象导电体的定位位置附近，定位设置例如图1所示的传感器单元，当施加交流检查信号的位置检测对象导电体来到传感器单元附近时，将会和传感器单元的传感器板之间产生静电结合状态。

因此，利用后述详细的检查装置本体，传感器单元的传感器板将检测来自施加已检测的检查信号的检测对象导电体的检查信号检测电平，再由传感器单元的各传感器板，调查是否检测出为何种程度的电平的检查信号。然后，通过相互与其它传感器板的检测结果的相对比较，从而检测出检查对象导电***置。

例如，使检测对象导电体和传感器板产生静电结合，利用传感器板求得来自要检测的检查对象的检测信号电平。所求得的检测信号电平与检测对象导电体与传感器板间的距离成反比，随着距离的增加，而逐渐降低检测电平。

另一方面，检查对象导电体与传感器板间的静电结合状态通过周围环境而进行大变化，同时信号检测电平值也会通过供给于检查对象导电体的交流检查信号来进行大变化。

因此，即使求得所检测出的信号绝对值，在确保检查精确度方面，仍有其界限。于是，在本实施例中，求得不同传感器板(例如，其它传感器板)的检测信号电平，再相对性比较各传感器板的各检测信号电平，从相对比较结果来检测出检测对象导电体和传感器板间的状态。

例如，当要检测定位好坏或检查对象导电体的状态好坏时，预先将正常状态的检查对象导电体定位于对传感器单元的应定位位置上，再测量此时的各传感器板的相对检查信号检测电平，并进行登录。然后，在实际检查时，将检查对象导电体定位于既定位置，并将此时的各传感器板的相对检查信号电平与事先登录的数值做比较，若在容许范围内，则判断为定位或检查对象导电体形状等正常，当不在容许范围内，则判断为定位不佳或检查对象导电体状态不佳。

在此情况中，由于可基于各传感器板的检测信号电平的相对值来做判断，故可消除供给于检查对象导电体的检查信号状态，或检查对象导电体与传感器板间的周围环境的影响，而以一简单构造，即可获得高精确度的检查结果。

具体而言，也可求得来自以多个传感器板检测的检查对象的检测检查信号的例如波峰值的值比率，从所求得的比率来判断检查对象的位置。

另外，X轴传感器板和Y轴传感器板当然也可以设置在绝缘基板的任一面。无论设置在哪一面，对测量结果将不会有所影响。

再者，不限制于上述例子，例如，当然也可具体性求得在检查领域的检查信号所供给的导电体形状或与导电体的距离，并检查导电体的好坏或导电***置是否妥当。

以下参照图2来说明使用具有上述构造的传感器单元的本发明的一个发明实施例的检查装置的概略构造。图2是用于说明本发明的一个发明实施例的检查装置的概略构造图。

在图2中，500是检查对象导电体，检查对象导电体500例如可为棒状导电体，或为例如配置有布线图案的检查对象基板也可以。在以下说明中，说明为棒状导电体的情况。

510是对检查对象的检查导电体500供给检查信号的检查信号供给部，例如，在1KHz以上，对检查对象导电体500供给20Vp-p的交流信号。此外，在以下说明中，作为检查信号，虽以上述规格的交流信号作为对象，但本实施例并非限制于以上例子，可使用任意信号。其中，最好是100KHz以下。

从检查信号供给部510往检查导电体500的检查信号的供给方法，除了直接连接检查信号供给部510和检查导电体500的一部分，以供给检查信号的方法之外，例如，也可构成为：将和检查导电体500相离一定距离的导电板，连接在检查导电体500或检查导电体的连接导电体时，设为静电结合状态，再从检查信号供给部510往导电板供给检查信号。在此情况时，可以非接触方式对检查导电体500供给检查信号。另外，在端部具有线圈，以通过作为电磁结合状态的电磁结合来供电也可以。在本实施例中，并非限定于对检查导电体500的检查信号供给方法。

530是如图1所示的传感器单元。来自传感器单元530的X轴传感器板的检测信号被传送给X轴传感器放大电路540，而来自Y轴传感器板的检测信号被传送给Y轴传感器放大电路。

例如，在图1所示例子中，X轴传感器板是11列(11信道)构造，Y轴传感器板是7行(7信道)构造。来自各列、各行传感器板的检测信号通过放大电路540、550被放大，且以切换电路(多路传输电路)560、570来选择任一列或任一行的传感器板检测结果，再传输到测量电路580。

540是X轴传感器放大电路，其分别放大进行传感器单元530的例如X方向的位置检测的来自各X轴传感器板的检测信号；550是Y轴传感器放大电路，其分别放大进行传感器单元530的例如Y方向的位置检测的来自各Y轴传感器板的检测信号。

560是X轴输入切换电路，其从使用X轴传感器放大电路540所放大的各传感器板的检测信号中，选择任一检测信号，并输出到测量电路580。

570是Y轴输入切换电路，其从使用Y轴传感器放大电路550所放大的各传感器板的检测信号中，选择任一检测信号，并输出到测量电路580。

X轴输入切换电路560和Y轴输入切换电路570共同由控制部600进行控制，选择来自任一传感器板的输入信号(检测信号)，并供给到测量电路580。

此外，在图2例子中，放大电路540、550及切换电路560、570分别构成于传感器单元530之外，但也可将放大电路540、550及切换电路560、570一体构成于传感器单元530，并从传感器单元仅将来自切换电路560、570的输出信号输出到测量电路580，且接收来自控制部600的控制信号。

580是测量电路，可由：例如接收电路、用于只抽出检查信号频率的信号的带通滤波器(band pass filter)(BPF)电路、用于测量波峰信号值的波峰保持(peak hold)电路、将测量信号进行数字信号化的模拟-数字转换电路等而构成。

测量电路580分别切换并测量来自传感器单元530的各传感器板的检测信号电平，并转换成所对应的数字信号，输出到判断电路590。但是，测量电路580的构造并非限制于以上例子，也可通过模拟信号输出到判断电路590。

590是判断电路，其依照测量电路580的测量结果来判断对传感器单元530的检查导电体500的位置、检查导电体状态等是否在所设定范围内。

600是负责本实施例的检查装置的整体控制的控制部，具有例如单芯片CPU和IC内存、外部内存等，也可依照控制程序来进行各种控制。此外，也可以使控制部600实现判断电路590的功能。

判断电路590的判断，例如预先将传感器单元530定位在检查位置上，并用于使供给有检查信号的检查导电体500定位移动至既定位置情况下，通过观察来自检查导电体500的检测信号测量结果是否在预定范围内，以判断检查导电体500的状态好坏。

当不在既定范围内的情况下，即判断为检查导电体形状不佳(在其中有断线或破损的情况、或与相邻接导电体短路而超过面积的情况等)或定位位置不佳(没有设置在正确位置的情况等)。

例如，检查导电体500为布线图案的情况时，可检测出其中的断路或与连接图案的短路、一部分损坏等。此外，检查导电体500是连接器接脚，在检查是否可安装于连接器的正确位置的情况时，可检测出对连接器的安装位置是否为佳、与连接线的连接状态(断线或接触不良等)、连接器形状不佳等。

具体而言，在本实施例的判断电路590中，减掉来自互相邻接的传感器板的检测信号，求得检测信号强度差，再以其差值除以来自另一传感器板的检测信号值，由除法结果求出与传感器板的距离。

图3表示配置于传感器单元530表面的各传感器板和测量对象导电体的关系。图3是用于说明本实施例的传感器单元的X轴传感器板和检查对象导电体的关系图。在以下说明中，检测对象导电体是以适合检测原理说明的棒状导电体为例来进行说明。

此外，检测对象导电体和Y轴传感器板之间的关系也并非仅和检测对象导电体的位置相异，而在原理上不同，其同样可进行Y方向的位置检测。再者，X轴传感器板和Y轴传感器板是在基板正反面上保持既定距离间隔而设置的状态，故通过X轴传感器板和Y轴传感器板的检测信号值的相对比较，也可进行Z方向(从传感器单元530表面算起的距离)的位置检测。

通过使用如图1所示的传感器单元，则可对传感器单元的检查对象导电体的X方向、Y方向的位置来进行测量，甚至也可测量Z方向的位置。

图3表示设置于传感器单元570表面的各传感器板和测量对象导电体的关系。图3用于说明本实施例的传感器单元的X轴传感器板和检查对象导电体的关系图。在以下说明中，检测对象导电体以适于说明检测原理的棒状导电体为例来进行说明。

此外，检测对象导电体和Y轴传感器板之间的关系也仅是与检测对象导电体的位置不同，而在原理上并无不同之处。

在判断电路590的判断处理中，若测量电路580上的测量电平为既定电平以上时，则可判断为在检查对象导电体500的检测对象领域上的面积过多，而为既定电平以下时，则可判断为涵盖检查对象导电体500的至少检查对象领域的面积过小。

在图3例子中，各X轴传感器板是以一定间隔的(P)距离进行配置，在施加有交流检查信号的棒状导电体前端部定位于图3所示的位置上时，检查对象导电体成为信号供给源，各传感器板与检查对象导电体之间将成为静电结合状态。

因此，供给于检查对象导电体的检查信号可利用各传感器板进行检测，而最接近于棒状导电体的X轴传感器板(Xn)的检测信号电平成为最大值，接着，检测电平高者为(Xn+1)传感器板，再来是(Xn-1)传感器板，以下为(Xn+2)传感器板、(Xn-2)传感器板。

针对具备以上构造的本实施例的检查装置，以下将参照图4的流程图来说明检查步骤。图4是用于说明本实施例的检查装置的检查控制的流程图。

作为检查装置的检查步骤，首先，在步骤S1中，将传感器单元530定位固定在预先决定的检测位置。然后，例如开启检查装置电源，成为进行检查的状态。

此处，为了达到检查状态，接着在步骤S2中，对检查对象导电体供给检查信号。其次，在步骤S3中，使检查对象往检查位置搬运或移动来定位。

接下来，在步骤S4中，切换各切换电路560、570，以测量各个传感器板中所检测出的检测信号电平。然后，在步骤S5中，计算出来自各传感器板的检测值的相对比较值。例如，如上述的减掉相邻接传感器板的检测值，由波峰值进行除法等，计算出相对比较值。接着在步骤S6中，作为预定正常值，与测量/登录的标准值相比较。

然后，在步骤S7中，检视测量值是否在标准值的既定范围内。当在既定范围内时，检查对象将定位于既定范围内，因可确认没有中途断路或短路，且也无脱落、破损等，故通知检查对象的正常定位，而进入步骤S10。

另一方面，在步骤S7中，当不在既定范围内时，则进入步骤S8，通知检查对象不良，而进入步骤S10。

在步骤S10中，检查是否已结束所有检测或要继续检查，若为继续检查的情况，则返回步骤S2，接着传送检查对象的检查信号，并继续进行检查。此外，在此情况时，当不需要新的检查对象定位时，省略步骤S3的处理，转而在传感器板上进行信号检测处理。

另一方面，在步骤S10的检查结束时，就结束该检查处理。

这样，根据本实施例，利用测量X轴各传感器板的检测信号电平，并进行比较，则可测量检查对象导电体的X轴方向位置。同样地，若为Y轴传感器也相同。

检查的具体方法最好和成为上述基准的检查结果的登录值作比较，并通过是否在既定范围内来判断好坏。

关于以上的检查方法是否为具有可靠性的检查方法，可通过以下的相对于具体检测信号电平的计算式而明确。以下表示使用本实施例的传感器单元时的具体计算式的一例。

下式表示检测来自图3的棒状导电体的检查信号的传感器板(Xn)的输出Vxn。

Vxn：n信道的X轴传感器的输出电压，Zcn：假设为棒状导电体和传感器板间的阻抗，则

$V_{\mathrm{Xn}}=\frac{R}{R+Z_{\mathrm{Cn}}}E---\left(1\right)$

但是，

$Z_{\mathrm{Cn}}=\frac{1}{\mathrm{j\ω}{C}_n}---\left(2\right)$

ω＝2×π×f

f：供电频率

ω＝2πf，f：检查信号频率

C_n：棒状导电体和n信道的X轴传感器板的容量。

从(1)式和(2)式可知

$V_{\mathrm{Xn}}=\frac{1}{1+\frac{Z_{\mathrm{Cn}}}{R}}E---\left(3\right)$

此处，因为Z_Cn＞＞R，(3)式变成

$V_{\mathrm{Xn}}\≈\frac{1}{\frac{Z_{\mathrm{Cn}}}{R}}E=\frac{R}{Z_{\mathrm{Cn}}}E---\left(4\right)$

将(2)式代入(4)式，则

$V_{\mathrm{Xn}}\≈\frac{R}{\frac{1}{\mathrm{j\ω}{C}_n}}E=\mathrm{j\ω}{C}_n\mathrm{RE}---\left(5\right)$

又，C_n可用下式表示。

$C_n=K\frac{S}{t}---\left(6\right)$

K＝k×e

k：容量常数

e：介电率

S：棒状导电体·传感器板间电容有效面积

t：棒状导电体·传感器板间距离

将(6)式代入(5)式，则

$V_{\mathrm{Xn}}=\mathrm{j\ωK}\frac{S}{t}\mathrm{RE}---\left(7\right)$

另外，(V_Xn)的绝对值可表示为

$\left|V_{\mathrm{Xn}}\right|=\mathrm{\ωK}\frac{S}{t}\mathrm{RE}---\left(8\right)$

从此(8)式也可知接近于棒状导电体，即，t越小就表示传感器板的输出值越大。

此外，从以下计算式可求得棒状导电体距离传感器板多少距离。棒状导电体正下方的传感器板输出电压及相邻的传感器板的输出电压Vxn·Vxn+1可由(8)式子来表示。

$\left|V_{\mathrm{Xn}}\right|=\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_0}\mathrm{RE}---\left(9\right)$

$\left|V_{\mathrm{Xn}+1}\right|=\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_1}\mathrm{RE}---\left(10\right)$

l₀：Xn传感器板与棒状导电体间距离

l₁：Xn+1传感器板与棒状导电体间距离

$l_1=\sqrt{P^2+l_0^2}---\left(11\right)$

P：相邻传感器板的距离

此处，当Xn传感器板至棒状导电体间的距离为L(＝l₀+Δl)时，其各电压为

$\left|V_{\mathrm{Xn}}\right|=\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_0+\mathrm{\Δl}}\mathrm{RE}---\left(12\right)$

$\left|V_{\mathrm{Xn}+1}\right|=\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_1^{\′}}\mathrm{RE}---\left(13\right)$

${l_1}^{\′}=\sqrt{P^2+{(l_0+\mathrm{\Δl})}^2}---\left(14\right)$

若P＞＞Δl的话，则

l₁′≈l₁(15)

(Vxn+1)为与棒状导电体和传感器板间距离无关，大约为一定值。因此，

$Z=\frac{V_{\mathrm{Xn}}}{V_{\mathrm{Xn}+1}}---\left(16\right)$

$Z=\frac{\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_0}\mathrm{RE}}{\mathrm{\ωK}\frac{S}{l_1}\mathrm{RE}}=\frac{\frac{1}{l_0}}{\frac{1}{l_1}}=\frac{l_1}{l_0}---\left(17\right)$

其中，11(常数)，可测量***深度。即，即使朝向棒状导电体的检查信号供给电位不明确，也可计算出和传感器板间的距离。

本实施例因X轴传感器板也在Y方向上连接传感器板，故其输出从上述(6)式可得

$C_n=K\frac{S}{t_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{t_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{t_P}---\left(20\right)$

m：Y方向的X传感器板(Y方向的X传感器数)

t₀：棒状导电体正下方的传感器板和棒状导电体间的距离

t_p-：-方向第m个传感器板和棒状导电体间的距离

t_p+：+方向第n个传感器板和棒状导电体间的距离

$Z=\frac{\mathrm{\ω}(K\frac{S}{t_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{t_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{t_P})\mathrm{RE}}{\mathrm{\ω}(K\frac{S}{l_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{l_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}K\frac{S}{l_P})\mathrm{RE}}=\frac{\frac{1}{t_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{t_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{t_P}}{\frac{1}{l_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{l_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{l_P}}---\left(21\right)$

$t_1=\sqrt{q^2+t_0^2}$

$t_2=\sqrt{{\left(2q\right)}^2+t_0^2}$

$t_3=\sqrt{{\left(3q\right)}^2+t_0^2}$

$l_1=\sqrt{{\left(\mathrm{ap}\right)}^2+q^2+t_0^2}$

$l_2=\sqrt{{\left(\mathrm{ap}\right)}^2+{\left(2q\right)}^2+t_0^2}$

$l_3=\sqrt{{\left(\mathrm{ap}\right)}^2+{\left(3q\right)}^2+t_0^2}$

q：X轴传感器板的Y轴方向间距

aq：从X波峰传感器的距离(REF传感器)轴的检测值最大传感器板的距离，此处，棒状导电体距离Δt，

若设定

t^t＝t₀+Δt

Δt＜＜p

Δt＜＜q

则

$Z=\frac{\frac{1}{t_0+\mathrm{\Δt}}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{t_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{t_P}}{\frac{1}{l_0}+\underset{1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{l_P}+\underset{1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{l_P}}---\left(22\right)$

而可由传感器板求出棒状导电体的位置。

如上所述，若通过本实施例，则可采用非接触导电体方式检查与传感器板的距离。

第二实施例

在以上所说明的第一实施例中，以配置成相互垂直的棒状传感器板为例进行说明。但是，本发明并非限定于以上例子，在将X轴传感器板和Y轴传感器板配置成大致相互垂直的位置关系时，也可进行和第一实施例相同的检查。

也可在绝缘基板面上，将圆板状传感器板配置成锯齿状，X轴传感器板电性连接在行方向且每行交互的传感器板，而Y轴传感器板电性连接在列方向且每列交互的传感器板。

以下将参照图5来说明如此连接的本发明的第二实施例。图5是用于说明在本发明的第二发明实施例的检查装置中使用的传感器单元构造图。

第二实施例的检查装置是例如将圆板状传感器板以大致既定间隔配置成锯齿状，连接X轴传感器板和Y轴传感器板中每行或每列的传感器板的连接布线图案分别配置在不同面，而形成互相不交叉状。

图5例子中，在表面上，配置连接X轴传感器板的布线图案，而在背面上，配置连接Y轴传感器板的布线图案。Y轴传感器板和布线图案通过例如贯通孔来连接。

此外，在图5所示例子中，因将传感器板配置成锯齿状，故可以高密度进行配置，并可进行高精度的检查。通过图5所示的将传感器板配置成锯齿状的传感器单元，来检测与供给有检查信号(例如，交流信号)的检查对象导电体的位置关系。

具体而言，在位置检测对象导电体的定位位置附近，定位配置如图2所示的传感器单元，当施加交流检查信号的检测对象导电体来到传感器单元附近时，则在与传感器单元的传感器板之间产生静电结合状态。

因此，在后述的检查装置本体中，测量来自传感器单元的传感器板所检测的检查信号所施加的检测对象导电体的检查信号检测电平，调查在传感器单元的各传感器板检测出何种程度电平的检查信号，通过交互的传感器板的检测结果的相对比较，来检测出检查对象导电***置。

例如，求得来自由传感器板所检测出的检查对象的检测信号电平，通过已求出的电平，来求得检查领域中的检查信号所供给的导电体形状或与导电体的距离，从而可检查导电体的好坏或在导电体的位置适当与否。

在第二实施例中，与第一实施例不同，将圆盘状传感器板配置成锯齿状，故相比于长方形的棒状传感器板，可对通过来自每个传感器板的检查对象导电体的检测信号电平的相对值设置较大差距，而可进行更高精密度的测量及判断。

在第二实施例中，在传感器单元的检查对象侧表面上，将大致圆形的传感器板配置成如图5所示的锯齿状，在每1列区分为Y轴传感器板与X轴传感器板，Y轴传感器板是电性连接图5的横方向一列的传感器板，而X轴传感器板是电性连接图5的纵方向一行的传感器板。

具体而言，例如在两面基板构成传感器单元，在表面配设传感器板成锯齿状，Y轴传感器板是以表面侧导电图案互相连接同一行位置的传感器板，而X轴传感器板是在同一列位置的传感器板背面侧配设导电图案，并以贯穿孔互相连接表面侧的同列位置的X轴传感器板。

在图5所示例中，X轴传感器板是11列(11信道)构造，而Y轴传感器板是9行(9信道)构造的矩阵状(锯齿状)传感器。将各信道的传感器名称设定为：X轴传感器板是从图5的左边开始为X1·X2…X11传感器，而Y轴是从图上端开始为Y1·Y2…Y9传感器。

即使在第二实施例中，传感器单元以外的检查装置的构造也可为与上述图2所示第一实施例相同的构造，来自各列的每个传感器板的检测信号通过X轴放大电路540、Y轴放大电路550放大，以多路传输电路的X轴切换电路560、Y轴切换电路570来选择任一列·行的传感器板检测结果，并传送给测量电路580。

传感器单元570的传感器板的配设间距最好为例如检查对象导电体的宽度或与配设间距相同位置间距，或其以下的间距。此外，X轴传感器板和Y轴传感器板以相同间距配置。

为使X轴传感器和Y轴传感器的互相干涉减少，最好尽量减少相对的面。当施加有检查信号的检查对象导电体来到传感器单元位置时，在传感器板上，将通过静电感应而产生电位。其电位越接近检查对象越高，越远离则越低。以放大器来放大产生于X轴传感器板.Y轴传感器板的电位，比较检测电压，可知显示最大电压的传感器板位置附近，有检查对象导电体出现。

例如，当进行施加有检查信号的检查对象的检查导电体500是否定位于既定位置的检查时，以将此传感器单元530定位于固定位置的状态，进行检测检查对象的检查导电体500被定位时的传感器板的检测信号电平，并与定位于正确位置时的检测电平相比较，若不在容许范围内，则判断为定位不良。

此外，通过测量检查导电体500接近时的传感器板检测信号电平，除可测量传感器板和导电体的距离之外，也可通过检测出各X轴传感器和Y轴传感器的检测信号电平的电平差异，来求出各传感器板间的相对距离，例如，通过将传感器单元570定位于基准位置，则与施加于检查导电体500的检测信号电平差无关，可正确测量导电体和基准位置比较后，位于哪个位置。

根据上述说明的第二实施例，由于将传感器板配设成锯齿状，故可防止相互间的传感器板会通过相互重叠所导致的检测精密度降低，可抑制通过传感器板的相互重叠所产生的噪声成分，并可获得高精度的检测结果。

第三实施例

以上所说明的第二实施例是说明将传感器板配设成锯齿状的例子。但是，本发明并非限定于以上例子，作为矩阵状的配设方法，当然也可不移动每行传感器板的配设位置，并对齐于列位置，行位置。

即使在此种情况，也和第二实施例相同，例如，以大致一定间隔，将圆板状传感器板配设成矩阵状，各X轴传感器板和各Y轴传感器板以配置于一面上的布线图案来互相连接。

传感器板也配置于同一面(例如，表面)，例如在同一面上配置连接Y轴传感器板的布线图案，而在另一面上配置连接X轴传感器板的布线图案即可。X轴传感器板和布线图案例如通过贯穿孔来连接。

以下参照图6来说明以大致一定间隔，将圆板状传感器板配置成矩阵状的第三实施例的传感器板例。图6是用于说明本发明的第三发明实施例的检查装置所使用的传感器单元的构造图。

第三实施例的检查装置大致以一定间隔将例如圆板状传感器板配设成矩阵状，而将连接X轴传感器板和Y轴传感器板的每行或每列的传感器板予以连接的连接布线图案各配置于不同面上，形成互不交叉状。

图6例子中，在表面上配设连接X轴传感器板的布线图案，而在背面上配设连接Y轴传感器板的布线图案(未图示)。Y轴传感器板和布线图案例如通过贯穿孔来连接。

此外，在第三实施例中，通过传感器单元来检测出与供给有检查信号(例如，交流信号)的检查对象导电体的位置关系的方法，也和上述第一实施例或第二实施例相同。

此外，传感器板形状也并非限定于大致呈圆形的例示，例如为方形或正方形也可以，并不限定传感器板形状。

第四实施例

以上所说明的第三实施例阐述了将传感器板对齐于列位置、行位置，且每一行上交互配置X轴传感器板和Y轴传感器板的例子。但是，本发明并非限定于以上的例子，互相交替X轴传感器板和Y轴传感器板，即，即使在同一行上，相互交替邻接的传感器板也可配置为不同的传感器板。

再者，也在列方向上相互错开，而即使在列方向上，相互交替邻接的传感器板也可配置成不同的传感器板。

此种情况下，连接X轴传感器板和Y轴传感器板的布线图案也需要避免邻接不同传感器板。

另外，在第四实施例中，通过传感器单元来检测出与供给有检查信号(例如，交流信号)的检查对象导电体的位置关系的方法，也和上述实施例相同。

此外，传感器板形状也并非限定于大致呈圆形的例示，例如为方形或正方形也可以，并不限定传感器板形状。

其它实施例

以上描述说明了在构成传感器单元的绝缘基板的例如同一面上，配置有X轴传感器板和Y轴传感器板的例子。但是，本发明并非限定于以上例子，例如，也可在表面和背面上，分别配置X轴传感器板和Y轴传感器板。

如此一来，则无需以贯穿孔等来连接用于连接X轴传感器板间或Y轴传感器板间的连接布线图案，且在各面上可利用图案蚀刻方法来形成传感器板图案及连接布线图案。因此，构造也可简单。

再者，也可将绝缘基板做成多层基板，通过做成多层基板，即使在表面上设置传感器板，也可较易形成连接图案。甚至在中间层配设遮蔽图案，在其下方配置连接图案的话，也可完成检测信号电平较少受到传感器板间的连接布线图案的影响的传感器单元。

生产上的可利用性

根据本发明，不依赖于对检查对象的检查信号的供给状况，此外，可通过非接触的方式对检查对象进行减少周围环境影响的检查对象导电体可靠性高的检查。

Claims (15)

1.一种检查装置用传感器，用于可采用非接触方式检查已施加交流检查信号的检查对象导电体状态的检查装置，其特征在于：

以既定间隔，将形成为可检查来自检查对象导体的信号的棒状传感器板设置成列状。

2.根据权利要求1所述的检查装置用传感器，其特征在于，上述传感器板具有：第一列状传感器板，其以既定间隔配置在利用绝缘性材料所形成基板的一个面上；以及第二列状传感器板，其在上述基板另一面上，以既定间隔配置成大致和上述第一列状传感器板正交。

3.根据权利要求1所述的检查装置用传感器，其特征在于，上述传感器板配置在多层基板上，而配置在上述多层基板上的传感器板具有：以既定间隔所配置的第一列状传感器板；以及以既定间隔配置成大致与上述第一列状传感器板正交的第二列状传感器板；而上述第一传感器板和上述第二传感器板配置在相互不同的面或层。

4.一种检查装置用传感器，用于可检查已施加交流检查信号的检查对象导电体状态的检查装置，其特征在于：

将以导电材料形成为平板状的传感器板配置为矩阵状；

将上述配置成矩阵状的传感器板每行设置X轴传感器板和Y轴传感器板，使X轴传感器板相互连接在每一同列的传感器板，同时，使Y轴传感器板相互连接于每一同行的传感器板；

使之可检测邻接来自上述检查对象导体的检查信号的上述传感器板的相对检测电平差。

5.一种检查装置用传感器，用于可检查已施加交流检查信号的检查对象导电体状态的检查装置，其特征在于：

将以导电材料形成为平板状的传感器板配置为矩阵状；

以X轴传感器和Y轴传感器相互交叉的方式，将上述配置成矩阵状的传感器板配置于互相邻接的每个传感器板上；

使X轴传感器板相互连接在每一同列的传感器板，同时，使Y轴传感器板相互连接在每一同行的传感器板；

使之可检测邻接来自上述检查对象导体的检查信号的上述传感器板的相对性检测电平差。

6.一种检查装置用传感器，用于可检查已施加交流检查信号的检查对象导电体状态的检查装置，其特征在于：

将导电材料形成为平板状的传感器板配置为锯齿状；

将上述配置成锯齿状的传感器板每行设置X轴传感器板和Y轴传感器板；

使X轴传感器板相互连接在每一同列的传感器板，同时，使Y轴传感器板相互连接在每一同行的传感器板；

使之可检测邻接来自上述检查对象导体的检查信号的上述传感器板的相对检测电平差。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的检查装置用传感器，其特征在于，上述传感器板配置在多层基板上，而配置在上述多层基板上的X轴传感器板和Y轴传感器板配置在相互不同的面或层。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的检查装置用传感器，其特征在于：

上述传感器板配置在基板的相同面；

上述X轴传感器板是在上述基板的一个方向上，以配置成列状的布线图案来连接，并相互连接每一列的X轴传感器板，

上述Y轴传感器板是在另一面上，以配置成行状的布线图案来连接，并相互连接每一行的Y轴传感器板。

9.一种检查装置，其特征在于，具有：

如权利要求1至8中任一项所述的检查装置用传感器；

测量方法，其测定来自检查对象导电体的检查信号，上述检查信号可由上述检查装置用传感器的上述传感器板检测出；以及

判断方法，其通过上述测量方法的测量信号强度来判断上述检查对象导电体的状态；

上述判断方法由来自传感器板的检查信号强度的相对比较，来检查上述检查对象导体的状态。

10.根据权利要求9所述的检查装置，其特征在于，上述判断方法通过检查来自检测电平较高的传感器板的检查信号电平、以及来自其它传感器板的检查信号电平的相对信号电平所比较出的各传感器板与检查对象导体之间的距离，来判断检查对象导电体状态。

11.根据权利要求10所述的检查装置，其特征在于，上述判断方法是通过来自X轴传感器板的测量信号电平来判断X方向的检查对象位置，而通过来自Y轴传感器板的测量信号电平来判断Y方向的检查对象位置。

12.根据权利要求9所述的检查装置，其特征在于，上述判断方法在上述电平测量方法上的测量电平为既定电平以上时，便判断为在上述检查对象导电体的检测对象领域上的面积过多，而为既定电平以下时，便判断为涵盖上述检查对象导电体的至少检查对象领域的面积过小。

13.一种检查方法，其用于权利要求9至12中任一项所述的检查装置中，其特征在于：

相对比较来自多个传感器板的检测信号强度，通过观察相对比较结果是否位于容许范围内，可检测相对检查信号检测传感器板的检查对象导电体的位置。

14.根据权利要求13所述的检查方法，其特征在于，求得来自多个传感器板的检测信号强度差异，以检测出与检查对象导电体的距离。

15.根据权利要求13或14所述的检查方法，其特征在于，比较相对于事先所预定的传感器板的检查对象导***置中标准检查信号的相对检测信号强度、与由检查对象导体所检测出的检查信号强度检测信号强度，以检测检查对象导***置的好坏。

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