JP4255774B2 - 回路基板検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象の回路基板における複数の導体パターンと基準電極との間の電気的パラメータを測定して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するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の回路基板検査装置として、出願人は、平板状の電極の上に検査対象の回路基板を載置すると共にその導体パターンと電極との間の対電極間静電容量を測定して回路基板を検査する回路基板検査装置を特開2003−14807号公報に開示している。この回路基板検査装置による回路基板の検査時には、まず、一例として、導体パターンCP1 (同公報の図3参照)の測定ポイントTP1 にプローブを接触させる。次に、プローブと電極との間に検査用の信号としての交流電圧を出力して導体パターンCP1 と電極との間の対電極間静電容量を仮測定し、その測定結果に基づいて測定レンジを決定して設定する。次いで、プローブを測定ポイントTP1 から若干離間(上動)させ、その状態で測定ポイントTP1 での浮遊容量を測定して記憶する。次に、プローブを測定ポイントTP1 に再度接触させて導体パターンCP1 と電極との間の対電極間静電容量を測定する。次いで、測定した対電極間静電容量から浮遊容量を差し引くことにより、導体パターンCP1 についての正規な対電極間静電容量(浮遊容量の影響を排除した対電極間静電容量)を演算する。この後、すべての導体パターンCPについて上記の処理を実行して各導体パターンCPについての正規な対電極間静電容量を順次演算する。次に、演算した各対電極間静電容量が、対応する基準データに対して所定範囲内(例えば、±10%以内)のときに、その導体パターンCPに断線および短絡が存在しないと判別する判別処理を実行する。この判別処理をすべての導体パターンCPに対して順次実行することにより、回路基板Pが検査される。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−14807号公報(第5−7頁、第2、3図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、出願人が開示している従来の回路基板検査装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、従来の回路基板検査装置では、プローブを導体パターンCPから若干離間させた状態で測定ポイントTPでの浮遊容量を測定すると共に、プローブを導体パターンCPに接触させた状態で対電極間静電容量を測定している。この場合、この種の回路基板検査装置では、対電極間静電容量の測定に際してプローブ3,4(同公報の図2参照)を導体パターンCPに確実に接触させるために、移動機構5a,5bによってプローブ固定具3a,4aを回路基板Pに向けて移動させてプローブ3,4を導体パターンCPに押し付けて(付勢して)いる。したがって、対電極間静電容量の測定時には、プローブ3,4に接続されている測定用ライン等が、浮遊容量の測定時(プローブ3,4を導体パターンCPから若干離間させた状態)と比較して電極2bに接近する。このため、対電極間静電容量の測定時には、その測定ポイントTPにおける浮遊容量のみならず、上記の測定用ライン等の電極2bへの接近に起因して増加する静電容量(以下、「増加分静電容量」ともいう)を含んだ対電極間静電容量が測定される。
【0005】
しかしながら、この回路基板検査装置では、プローブ3,4を導体パターンCPに押し付けた状態(測定用ライン等が電極2bに接近した状態)で測定した対電極間静電容量と、プローブ3,4が導体パターンCPに非接触の状態(測定用ライン等が電極2bに接近していない状態)で測定した浮遊容量との差分値を導体パターンCPについての正規な対電極間静電容量として回路基板を検査している。したがって、従来の回路基板検査装置では、増加分静電容量を含んだ対電極間静電容量に基づいて導体パターンCPの良否を判別するため、特に、その面積が極く小さい導体パターンについての検査時には、基準データと比較する対電極間静電容量に占める増加分静電容量が大きいことに起因して、その導体パターンCPの良否を正確に検査するのが困難となるおそれがある。このため、これを改善するのが好ましい。
【0006】
この場合、導体パターンCPの上に紙等の絶縁体を被せた状態で、その絶縁体にプローブ3,4を押し付けて(付勢して)浮遊容量を測定することにより、増加分静電容量を含んだ浮遊容量を測定することが可能となる。これにより、増加分静電容量を含んだ浮遊容量と測定された対電極間静電容量との差分値を算出して、測定用ライン等の接近の影響を排除した導体パターンCPについての正規な対電極間静電容量を算出することが可能となり、導体パターンCPの良否を正確に検査することが可能となる。しかし、紙等の絶縁体を被せる作業が煩雑であると共に、導体パターンCP上に被せる絶縁体によっては、測定される静電容量(浮遊容量)に影響が及んで正確な浮遊容量を測定するのが困難となるおそれがある。
【0007】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、検査対象の回路基板を高精度でしかも容易に検査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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
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、プローブと、当該プローブを移動させてその先端を回路基板の導体パターンに接触可能とするプローブ移動機構と、前記プローブに信号を出力して当該プローブおよび基準電極の間についての所定の電気的パラメータを測定する測定部と、前記プローブ移動機構を制御すると共に前記測定部によって測定された前記電気的パラメータに基づいて前記回路基板を検査する制御部とを備え、前記制御部は、良品の前記回路基板における前記導体パターンに前記先端が非付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第1の測定処理と、前記良品の回路基板における前記導体パターンに前記先端が付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第2の測定処理と、前記第1および第2の測定処理によって測定された2つの前記電気的パラメータの差分値を算出する第1の算出処理と、前記良品の回路基板における前記導体パターンに前記先端が非接触状態で近接するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第3の測定処理と、前記良品の回路基板について前記第1および第2の測定処理によって測定した前記2つの電気的パラメータに基づいて前記第1の算出処理を実行して算出した前記差分値を前記第3の測定処理によって測定された前記電気的パラメータに加算して第1の基準パラメータを算出する第2の算出処理と、前記良品の回路基板について前記第2の測定処理によって測定した前記電気的パラメータと前記算出した第1の基準パラメータとの差分値を第2の基準パラメータとして算出する第3の算出処理と、検査対象の前記回路基板における前記導体パターンに前記先端が付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第1の検査処理と、当該第1の検査処理によって測定された前記電気的パラメータと前記第1の基準パラメータとの差分値を検査対象電気的パラメータとして算出して当該検査対象電気的パラメータと前記第2の基準パラメータとを比較して前記導体パターンを検査する第2の検査処理とを実行する。
【0009】
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、静電容量、および前記プローブを流れる電流の少なくとも1種を前記電気的パラメータとして測定可能に前記測定部が構成されている。
【0010】
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、前記基準電極としての平板状の電極と、当該電極上に配設された絶縁層とを有する電極部を備えて構成されている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査装置の好適な発明の実施の形態について説明する。
【0012】
最初に、本発明を適用した回路基板検査装置1の構成について、図面を参照して説明する。
【0013】
回路基板検査装置1は、図1に示すように、電極部2、検査用のプローブ3a,3b、プローブ移動機構(以下、「移動機構」ともいう)5a,5b、測定部6、制御部7、RAM8およびROM9を備えて構成されている。電極部2は、その表面に絶縁フィルム2aが貼付された平板状の電極2bを有して検査対象の回路基板Pを載置可能に構成されている。この場合、電極2bは、本発明における基準電極の一例であって、測定部6に接続されている。プローブ3a,3b(以下、区別しないときには「プローブ3」ともいう)は、接触型プローブであって、固定部B、ヘッド部Hおよび連結用アームA,Aが金属で一体的に形成されて四節回転機構のリンク機構が構成されている。また、図2に示すように、プローブ3は、プロービング対象体(導体パターンPa)に接触させられる際の接触痕を極限まで小さくできるようにヘッド部Hの先端Haが鋭利に切削されている。また、ヘッド部Hには、測定用ラインLの一端部が接続されている。さらに、プローブ3は、図1に示すように、プローブ固定具4a,4bを介して移動機構5a,5b(以下、区別しないときには「プローブ固定具4」および「移動機構5」ともいう)に取り付けられて、移動機構5によってプローブ固定具4が上下動させられることによって(固定部Bが上下動させられることによって)ヘッド部Hが固定部Bに対して相対的に上下動させられる。
【0014】
移動機構5は、制御部7の制御下でプローブ3を上下左右に移動させることによってヘッド部Hの先端Haを回路基板P上の導体パターンPaに接触させる。測定部6は、制御部7の制御に従って測定用ラインLおよび電極部2(電極2b)を介して検査対象体に検査用の信号としての測定用交流信号を出力して、その検査対象体および電極2b間を流れる電流と、出力した測定用交流信号の電圧の位相とその検査対象体および電極2b間を流れる電流の位相との間の位相差とを測定する。また、測定部6は、測定用交流信号の電圧、測定した電流、および測定した位相差に基づいて検査対象体および電極2b間の静電容量(本発明における「電気的パラメータ」および「少なくとも1種」の一例)も測定する。制御部7は、移動機構5および測定部6の動作を制御すると共に、測定部6によって出力される測定値をRAM8に記憶させ、その測定値に基づいて回路基板Pを検査する検査処理を実行する。また、測定部6は、検査処理に際して使用する検査用データDa(本発明における第1の基準パラメータ)および基準データDb(本発明における第2の基準パラメータ)を生成するデータ生成処理20を実行する。RAM8は、測定部6によって出力される複数の測定値、プローブ3を接触させるべき導体パターンPaの位置(測定ポイントの位置)を特定可能な位置データ、およびデータ生成処理20によって生成された検査用データDaおよび基準データDbなどを記憶する。ROM9は、制御部7の動作プログラムを記憶する。
【0015】
次に、回路基板検査装置1による回路基板Pの検査方法について、図面を参照して説明する。
【0016】
この回路基板検査装置1では、最初に、図3に示すデータ生成処理20を実行して、良品の回路基板Pから検査用データDaおよび基準データDbを吸収する。このデータ生成処理20では、まず、導体パターンPaの形成面を表面側にして回路基板Pを電極部2(絶縁フィルム2a)の上に載置する。次に、図4に示すように、制御部7が移動機構5に対してプローブ3を回路基板Pにおける検査対象の導体パターンPaの上方に移動させて下動させることにより、ヘッド部Hの先端Haを導体パターンPaに軽く接触させる(非付勢状態で接触させる)。次いで、制御部7は、測定部6に対して静電容量の測定を開始させる(本発明における第1の測定処理:ステップ21)。この際に、測定部6は、測定用ラインLおよび電極部2(電極2b)を介して測定用交流信号を出力して上記した位相差の測定を実行し、測定した位相差等に基づいて静電容量C1(一例として、520fF)を測定して、その測定値を制御部7に出力する。また、制御部7は、測定部6によって出力された測定値(静電容量C1)をRAM8に記憶させる。
【0017】
次に、図5に示すように、制御部7は、移動機構5に対してプローブ3(固定部B)をさらに下動させる(一例として0.3mm程度下動させる)ことにより、ヘッド部Hの先端Haを導体パターンPaに押し付ける(付勢状態で接触させる)。この際には、プローブ3のリンク機構が変形し、これに伴って、プローブ3と測定部6とを接続する測定用ラインLが回路基板P(電極2b)に接近する。次いで、制御部7は、測定部6に対して静電容量の測定を開始させる(本発明における第2の測定処理:ステップ22)。この際に、測定部6は、測定用ラインLおよび電極部2(電極2b)を介して測定用交流信号を出力して上記した位相差の測定を実行し、測定した位相差等に基づいて静電容量C2(一例として、550fF)を測定して、その測定値を制御部7に出力する。また、制御部7は、測定部6によって出力された測定値(静電容量C2)をRAM8に記憶させる。さらに、制御部7は、移動機構5および測定部6を制御してステップ22の測定処理を回路基板P上のすべての導体パターンPa,Pa・・に対して実行し(ステップ23)、その都度、測定部6によって出力された測定値(静電容量C2)をRAM8に記憶させる。
【0018】
次いで、制御部7は、ステップ21において測定した静電容量C1と、静電容量C1を測定した導体パターンPaについてステップ22において測定した静電容量C2との差分値C3(この場合、30fF)を算出する算出処理(本発明における第1の算出処理)を実行する(ステップ24)。また、制御部7は、算出した差分値C3をRAM8に記憶させる。続いて、図6に示すように、制御部7は、移動機構5に対してプローブ3を上動させることにより、ヘッド部Hの先端Haを導体パターンPaから例えば0.5mm程度離間させる(非接触状態で近接させる)。この際には、プローブ3のリンク機構の変形が解除され、これに伴って、測定用ラインLがステップ21の測定時と同程度に回路基板P(電極2b)から離間する。次に、制御部7は、測定部6に対して静電容量の測定を開始させる(本発明における第3の測定処理:ステップ25)。この際に、測定部6は、測定用ラインLおよび電極部2(電極2b)を介して測定用交流信号を出力して上記した位相差の測定を実行し、測定した位相差等に基づいて静電容量C4(一例として、500fF)を測定して、その測定値を制御部7に出力する。また、制御部7は、測定部6によって出力された測定値(静電容量C4)をRAM8に記憶させる。この後、制御部7は、移動機構5および測定部6を制御してステップ24の測定処理を回路基板P上のすべての導体パターンPa,Pa・・に対して実行し(ステップ26)、その都度、測定部6によって出力された測定値(静電容量C4)をRAM8に記憶させる。
【0019】
次に、制御部7は、RAM8に記憶させた各導体パターンPa,Pa・・の静電容量C4,C4・・に、ステップ24において算出した差分値C3を加算して加算値C5(本発明における第1の基準パラメータ:検査用データDa)を算出する算出処理(本発明における第2の算出処理)を実行する(ステップ27)。この際に、ステップ25において例えば500fFの静電容量C4が測定された導体パターンPaについては、この500fFに差分値C3(この場合、30fF)を加算して加算値C5を530fFと算出し、その算出結果を検査用データDaとしてRAM8に記憶させる。また、ステップ25において例えば600fFの静電容量C4が測定された導体パターンPaについては、この600fFに差分値C3(30fF)を加算して加算値C5を630fFと算出し、その算出結果を検査用データDaとしてRAM8に記憶させる。この後、制御部7は、他のすべての導体パターンPa,Pa・・について、上記の加算値C5の算出処理、および検査用データDaとしてのRAM8への記憶を実行する。
【0020】
次いで、制御部7は、RAM8に記憶させた各導体パターンPa,Pa・・の静電容量C2,C2・・と、ステップ27においてRAM8に記憶させた各導体パターンPa,Pa・・についての検査用データDa,Da・・との差分値C6(本発明における第2の基準パラメータ:基準データDb)を算出してRAM8に記憶させる算出処理(本発明における第3の算出処理)を実行する(ステップ28)。この際に、ステップ22において例えば550fFの静電容量C2が測定されてステップ27において加算値C5が530fFと算出された導体パターンPaについては、550fFから530fFを差し引いた差分値C6(この場合、20fF)が基準データDbとして算出されてRAM8に記憶される。この後、制御部7は、他のすべての導体パターンPa,Pa・・について、上記の差分値C6の算出処理、および基準データDbとしてのRAM8への記憶を実行し、各基準データDb,Db・・のRAM8への記憶が完了した際に、このデータ生成処理20を終了する。これにより、良品の回路基板Pから検査用データDaおよび基準データDbの吸収が完了する。
【0021】
次に、データ生成処理20によって生成した検査用データDaおよび基準データDbと、各導体パターンPa,Pa・・について実測した静電容量とに基づいて回路基板Pを検査する検査処理について説明する。なお、この回路基板検査装置1は、出願人が開示している従来の回路基板検査装置と同様にして、プローブ3a,3bを使用した導体パターンPaの導通検査等を実行可能に構成されているが、その導通検査等自体の説明については、本発明についての理解を容易とするために省略する。
【0022】
この検査処理では、まず、導体パターンPaの形成面を表面側にして検査対象の回路基板Pを電極部2(絶縁フィルム2a)の上に載置する。次に、制御部7が移動機構5に対してプローブ3を回路基板Pにおける検査対象の導体パターンPaの上方に移動させて下動させることにより、ヘッド部Hの先端Haを導体パターンPaに押し付ける(付勢状態で接触させる)。この際には、図5に示すように、プローブ3のリンク機構が変形し、これに伴って、プローブ3と測定部6とを接続する測定用ラインLが回路基板P(電極2b)に接近する。次いで、制御部7は、測定部6に対して静電容量の測定を開始させる(本発明における第1の検査処理)。この際に、測定部6は、測定用ラインLおよび電極部2(電極2b)を介して測定用交流信号を出力して位相差の測定を実行し、測定した位相差等に基づいて静電容量を測定して、その測定値を制御部7に出力する。また、制御部7は、測定部6によって出力された測定値(静電容量)をRAM8に記憶させる。続いて、制御部7は、移動機構5に対して、プローブ3の先端Haを他の導体パターンPaに接触(付勢)した後に、測定部6に対してその導体パターンPaについての静電容量を測定させて、その測定値(静電容量)をRAM8に記憶させる。この後、制御部7は、他のすべての導体パターンPa,Pa・・についても同様にして静電容量を測定させ、その測定値をRAM8に順次記憶させる。
【0023】
次に、制御部7は、RAM8に保存されている各導体パターンPa,Pa・・についての測定値と、データ生成処理20において生成した各導体パターンPa,Pa・・についての検査用データDa,Da・・(加算値C5)との差分値をその導体パターンPaについての正規な静電容量(本発明における検査対象電気的パラメータ)として算出する算出処理を実行する。具体的には、制御部7は、RAM8に記憶されている所定の導体パターンPaについての測定値(一例として、550fF)から、その導体パターンPaについての検査用データDa(一例として、530fF)を差し引くことにより、その差分値(この場合、550fF−530fF=20fF)を求める。この場合、RAM8に記憶されている測定値は、プローブ3におけるヘッド部Hの先端Haを導体パターンPaに押し付けた状態(付勢した状態)で測定した値のため、導体パターンPaについての正規な静電容量と、プローブ3等の有する浮遊容量(この場合、500fF)と、測定用ラインLが電極2bに接近したことに起因して増加した静電容量(この場合、30fF)とを含んだ値となる。したがって、RAM8に記憶されている測定値から、データ生成処理20において生成した検査用データDa(プローブ3および測定用ラインL等の有する浮遊容量に、測定用ラインLなどが電極2bに接近したことに起因して増加した静電容量を加算した静電容量)を差し引くことにより、その導体パターンPaについての正規な静電容量(この例では、差分値の20fF)が算出(補正)される。
【0024】
次いで、制御部7は、算出結果(導体パターンPaについての正規な静電容量)とRAM8から読み出した基準データDbとを比較する比較処理(本発明における第2の検査処理)を実行して、正規な静電容量が基準データDbに基づく基準値に対する上下限値の範囲内(所定範囲内:例えば、基準データDbに基づく基準値に対して±20%以内)のときに、その導体パターンPaに断線および短絡が存在しないと判別する。逆に、正規な静電容量が上限値(例えば、基準値に対して+20%)を超えるときには、その導体パターンPaに短絡が存在し、正規な静電容量が下限値(例えば、基準値に対して−20%)未満のときには、その導体パターンPaに断線が存在すると判別する。この後、制御部7は、他のすべての導体パターンPa,Pa・・についても、上記の算出処理(正規な静電容量の算出)と、基準データDbに基づく基準値(上下限値)との比較処理とを順次実行する。これにより、回路基板Pの検査処理が完了する。
【0025】
このように、この回路基板検査装置1によれば、回路基板Pにおける導体パターンPaにプローブ3の先端Haを非付勢状態で接触させて測定した静電容量C1とその導体パターンPaにプローブ3の先端Haを付勢状態で接触させて測定した静電容量C2との差分値C3を算出することにより、この差分値C3によって検査用の基準値(静電容量C4,C2)を補正することで、プローブ3の付勢の有無によって測定用ラインLが電極2bに接近または離間することに起因する静電容量の変化の影響を排除して、その導体パターンPaについての正規な静電容量(正規な電気的パラメータ)に基づいて、その面積が極く小さい導体パターンPaであってもその良否を正確に検査することができる。したがって、回路基板Pを高精度で検査することができる。また、浮遊容量の測定時に紙などの絶縁体を導体パターンPaに被せる検査方法とは異なり、測定用ラインLが電極2bに接近または離間することに起因して増加する静電容量を含んだ浮遊容量を正確かつ容易に測定(算出)することができる。したがって、回路基板Pを一層高精度に検査することができる。
【0026】
また、この回路基板検査装置1によれば、良品の回路基板Pにおける導体パターンPaにプローブ3の先端Haを非付勢状態で接触させて測定した静電容量C1とその導体パターンPaにプローブ3の先端Haを付勢状態で接触させて測定した静電容量C2との差分値C3をその導体パターンPaに対してプローブ3の先端Haを非接触状態で近接させて測定した静電容量C4に加算して加算値C5(検査用データDa)を算出すると共に、その導体パターンPaにプローブ3の先端Haを付勢状態で接触させて測定した静電容量C2と加算値C5(検査用データDa)との差分値C6(基準データDb)を算出し、検査対象の回路基板Pにおける導体パターンPaにプローブ3の先端Haを付勢状態で接触させて測定した静電容量と加算値C5(検査用データDa)との差分値を差分値C6(基準データDb)と比較して導体パターンPaを検査することにより、プローブ3の付勢の有無によって測定用ラインLが電極2bに接近または離間することに起因する静電容量の変化の影響を排除して、その導体パターンPaについての正規な静電容量(正規な電気的パラメータ)に基づいて、その面積が極く小さい導体パターンPaであってもその良否を正確に検査することができる。この場合、差分値C3によって静電容量C4,C2を補正して検査用データDaおよび検査用データDaを生成しておくことにより、回路基板Pの検査時には、導体パターンPaにプローブ3の先端Haを付勢状態で接触させて静電容量C2を測定するだけで、この静電容量C2と、検査用データDaおよび検査用データDaとに基づいて導体パターンPaの良否を直ちに検査することができる。
【0027】
さらに、この回路基板検査装置1によれば、静電容量(本発明における少なくとも1種の測定値)を本発明における電気的パラメータとして測定することにより、正規な電気的パラメータを算出する算出処理を簡易な構成でありながら確実かつ迅速に実行することができる結果、回路基板Pの検査処理を確実かつ迅速に実行することができる。
【0028】
また、この回路基板検査装置1によれば、本発明における基準電極としての平板状の電極2bと、電極2bに配設された絶縁フィルム2aとを有する電極部2を備えたことにより、基準電極として使用可能なベタパターン等が形成されていない回路基板についても検査することができる。
【0029】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、本発明における電気的パラメータとして静電容量を測定する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、各測定処理において測定用ラインL(プローブ3)と電極2bとの間を流れる電流値を電気的パラメータとして測定して回路基板Pを検査することもできる。また、本発明の実施の形態では、電極2bを有する電極部2を備えた回路基板検査装置1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、検査対象の回路基板Pにおけるパターン(例えばグランドパターンや電源パターン等のいわゆるベタパターンや通常の信号パターンなど)を本発明における基準電極として使用する構成を採用することができる。具体的には、電極部2に代えて、例えば上記のベタパターンに電気的に接触可能なプローブを配設して、プローブ3と、ベタパターンに接触させたプローブとの間に測定用信号を出力して本発明における少なくとも1種の測定値や電気的パラメータを測定可能に構成する。
【0030】
また、本発明の実施の形態では、データ生成処理20において、すべての導体パターンPa,Pa・・について加算値C5(検査用データDa)の算出(静電容量C4+差分値C3)、および差分値C6(基準データDb)の算出(静電容量C2−加算値C5)を実行する例について説明したが、本発明はこれに限定されず、その面積がある程度小さい導体パターンPa(正規な静電容量が比較的小さい値の導体パターンPa)についてのみ、加算値C5および差分値C6の演算を実行して検査用データDaおよび基準データDbとする構成を採用することもできる。また、上記のデータ生成処理20において、ステップ21〜28の順序については、これに限定されず、適宜変更することができるのは勿論である。
【0031】
さらに、本発明の実施の形態では、測定用ラインLの電極2bに対する接近に起因して変化する静電容量(差分値C3)をデータ生成処理20において算出して検査用データDaおよび基準データDbに反映する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、データ生成処理20において、ステップ25で測定した静電容量C4(例えば500fF)を検査用データDaとしてRAM8に記憶させると共に、ステップ22において測定した静電容量C2(この場合、550fF)とステップ25において測定した静電容量C4(500fF)との差分値(この場合、50fF)を基準データDbとしてRAM8に記憶させる。一方、検査対象の回路基板Pについての検査時には、まず、データ生成処理20におけるステップ21〜24を実施して差分値C3(この場合、30fF)を算出する。次に、RAM8に記憶されている基準データDb(測定用ラインLの近接による増加分を含んだ静電容量:この場合、50fF)を差分値C3に基づいて補正して(50fF−30fF=20fF)、RAM8に記憶させる。続いて、検査対象の回路基板Pにおける各導体パターンについての静電容量C2を検査用データDaおよび差分値C3に基づいて補正して(550fF−500fF−30fF=20fF)、RAM8に記憶させた補正後の基準データDb(この場合、20fF)と比較して、導体パターンPaを検査する。これにより、プローブ3の付勢の有無によって測定用ラインLが電極2bに接近または離間することに起因する静電容量の変化の影響を排除して、その導体パターンPaについての正規な静電容量(正規な電気的パラメータ)に基づいて、その面積が極く小さい導体パターンPaであってもその良否を正確に検査することができる結果、回路基板Pを高精度で検査することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の回路基板検査装置によれば、良品の回路基板における導体パターンにプローブの先端を非付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータとその導体パターンにプローブの先端を付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータとの差分値を算出することにより、この差分値によって検査用の基準値を補正することで、プローブの付勢の有無によって測定用ラインが基準電極に接近または離間することに起因する電気的パラメータの変化の影響を排除して、その導体パターンについての正規な電気的パラメータに基づいて、その面積が極く小さい導体パターンであってもその導体パターンの良否を正確に検査することができる。したがって、回路基板を高精度で検査することができる。また、例えば浮遊容量の測定時に紙などの絶縁体を導体パターンに被せる検査方法とは異なり、測定用ラインが基準電極に接近または離間することに起因する電気的パラメータの変化分を含んだ浮遊容量を正確かつ容易に測定(算出)することができる。したがって、回路基板を一層高精度に検査することができる。
【0033】
また、この回路基板検査装置によれば、良品の回路基板における導体パターンにプローブの先端を非付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータとその導体パターンにプローブの先端を付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータとの差分値をその導体パターンに対してプローブの先端を非接触状態で近接させて測定した電気的パラメータに加算して第1の基準パラメータを算出すると共に、その導体パターンにプローブの先端を付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータと第1の基準パラメータとの差分値を第2の基準パラメータとして算出し、検査対象の回路基板における導体パターンにプローブの先端を付勢状態で接触させて測定した電気的パラメータと第1の基準パラメータとの差分値を第2の基準パラメータと比較して導体パターンを検査することにより、プローブの付勢の有無によって測定用ラインが基準電極に接近または離間することに起因する電気的パラメータの変化の影響を排除して、その導体パターンについての正規な電気的パラメータに基づいて、その面積が極く小さい導体パターンであってもその導体パターンの良否を正確に検査することができる。この場合、差分値によって電気的パラメータを補正して第1および第2の基準パラメータを生成しておくことにより、回路基板の検査時には、導体パターンにプローブの先端を付勢状態で接触させて電気的パラメータを測定するだけで、この電気的パラメータと、第1および第2の基準パラメータとに基づいて導体パターンの良否を直ちに検査することができる。
【0034】
さらに、請求項2記載の回路基板検査装置によれば、静電容量、およびプローブを流れる電流の少なくとも1種を電気的パラメータとして測定部が測定することにより、正規な電気的パラメータを算出する算出処理を簡易な構成でありながら確実かつ迅速に実行することができる結果、回路基板の検査処理を確実かつ迅速に実行することができる。
【0035】
また、請求項3記載の回路基板検査装置によれば、基準電極としての平板状の電極と、電極上に配設された絶縁層とを有する電極部を備えたことにより、基準電極として使用可能なベタパターン等が形成されていない回路基板についても検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置1の構成を示すブロック図である。
【図2】 回路基板検査装置1のプローブ3に対する測定用ラインLの接続状態の一例を示す断面図である。
【図3】 回路基板検査装置1によって実行されるデータ生成処理20のフローチャートである。
【図4】 ヘッド部Hの先端Haを回路基板Pの導体パターンPaに非付勢状態で接触させた際の概念図である。
【図5】 ヘッド部Hの先端Haを回路基板Pの導体パターンPaに付勢状態で接触させた際の概念図である。
【図6】 ヘッド部Hの先端Haを回路基板Pの導体パターンPaに非接触状態で近接させた際の概念図である。
【符号の説明】
1 回路基板検査装置
2 電極部
2a 絶縁フィルム
2b 電極
3a,3b プローブ
5a,5b プロ−ブ移動機構
6 測定部
7 制御部
8 RAM
20 データ生成処理
C1,C2,C4 静電容量
C3,C6 差分値
C5 加算値
Da 検査用データ
Db 基準データ
H ヘッド部
Ha 先端
L 測定用ライン
P 回路基板
Pa 導体パターン
Claims (3)
- プローブと、当該プローブを移動させてその先端を回路基板の導体パターンに接触可能とするプローブ移動機構と、前記プローブに信号を出力して当該プローブおよび基準電極の間についての所定の電気的パラメータを測定する測定部と、前記プローブ移動機構を制御すると共に前記測定部によって測定された前記電気的パラメータに基づいて前記回路基板を検査する制御部とを備え、
前記制御部は、良品の前記回路基板における前記導体パターンに前記先端が非付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第1の測定処理と、
前記良品の回路基板における前記導体パターンに前記先端が付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第2の測定処理と、
前記第1および第2の測定処理によって測定された2つの前記電気的パラメータの差分値を算出する第1の算出処理と、
前記良品の回路基板における前記導体パターンに前記先端が非接触状態で近接するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第3の測定処理と、
前記良品の回路基板について前記第1および第2の測定処理によって測定した前記2つの電気的パラメータに基づいて前記第1の算出処理を実行して算出した前記差分値を前記第3の測定処理によって測定された前記電気的パラメータに加算して第1の基準パラメータを算出する第2の算出処理と、
前記良品の回路基板について前記第2の測定処理によって測定した前記電気的パラメータと前記算出した第1の基準パラメータとの差分値を第2の基準パラメータとして算出する第3の算出処理と、
検査対象の前記回路基板における前記導体パターンに前記先端が付勢状態で接触するように前記プローブ移動機構に対して前記プローブを移動させると共に前記測定部に対して前記電気的パラメータを測定させる第1の検査処理と、
当該第1の検査処理によって測定された前記電気的パラメータと前記第1の基準パラメータとの差分値を検査対象電気的パラメータとして算出して当該検査対象電気的パラメータと前記第2の基準パラメータとを比較して前記導体パターンを検査する第2の検査処理とを実行する回路基板検査装置。 - 前記測定部は、静電容量、および前記プローブを流れる電流の少なくとも1種を前記電気的パラメータとして測定する請求項1記載の回路基板検査装置。
- 前記基準電極としての平板状の電極と、当該電極上に配設された絶縁層とを有する電極部を備えて構成されている請求項1または2記載の回路基板検査装置。
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