JP4949947B2

JP4949947B2 - 回路基板検査方法および回路基板検査装置

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Publication number: JP4949947B2
Application number: JP2007166145A
Authority: JP
Inventors: 和浩伴
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: JP2009002894A

Description

本発明は、複数のプローブを備えたプローブユニットを用いて回路基板の検査を行う回路基板検査方法および回路基板検査装置に関するものである。

この種の回路基板検査装置として、本願出願人は、特開２００３−５７２８５号公報に開示された回路基板検査装置を既に開発している。この回路基板検査装置は、パッケージ基板の裏面に形成された一のランドと、スルーホールを介して一のランドに接続された回路基板の表面側の他のランドとの間の抵抗値を四端子法に従って測定する回路基板検査装置であって、絶縁された２つの接触子が一のランドに接触可能に構成された一のプローブと、回路基板の表面を覆って他のランドに導通可能な導電性ゴムマットと、導電性ゴムマットに対して絶縁した状態で貫通して他のランドに接触する他のプローブとを備えている。この回路基板検査装置では、導電性ゴムマットと一のプローブの１つの接触子との間に定電流源から所定電流を供給しつつ、導電性ゴムマットを貫通して他のランドに接触させられた他のプローブの１つの接触子と一のランドに接触させられた一のプローブの他の１つの接触子との間の電圧を電圧計で測定し、測定電圧と所定電流の電流値とに基づいて抵抗値を測定する。この回路基板検査装置によれば、回路基板の表面に形成された他のランドに対して導電性ゴムマットおよび他のプローブを介して定電流源および電圧計を接続できるため、ファインピッチの基板などに対しても、四端子法による抵抗値の測定を高精度でしかも低コストで実行することができる。
特開２００３−５７２８５号公報（第１，５，６頁、第１図）

ところが、上記の回路基板検査装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この回路基板検査装置では、定電流源に接続される導電性ゴムマット、および電圧計に接続される一方のプローブが回路基板の表面側に配設され、定電流源および電圧計に接続される他方のプローブが回路基板の裏面側に配設されている。このため、電圧計についての電圧検出経路は、電圧計、回路基板の表面側に位置するプローブ、回路基板の表面側に形成されたランド、このランドと回路基板の裏面に形成されたランドとを接続するスルーホール、回路基板の裏面に形成されたランド、および回路基板の裏面側に位置するプローブを経由して電圧計に戻るという回路基板を貫く面積の広い経路となっている。また、定電流源についての電流供給経路も、定電流源、回路基板の表面側に位置する導電性ゴムマット、回路基板の表面側に形成されたランド、このランドと回路基板の裏面に形成されたランドとを接続するスルーホール、回路基板の裏面に形成されたランド、および回路基板の裏面側に位置するプローブを経由して定電流源に戻るという回路基板を貫く面積の広い経路となっている。これにより、この回路基板検査装置では、特に電流供給経路が広い経路に形成されているため、定電流源からの定電流が交流定電流のときには、この定電流が電流供給経路に流れることに起因して、誘導起電力が電圧検出経路に大きなレベルで発生し易い。したがって、この回路基板検査装置には、この大きなレベルの誘導起電力が定電流の供給によってスルーホールの両端間に発生する電圧に重畳することに起因して、スルーホールの両端間に発生する電圧を電圧計で正確に測定するのが困難な結果、スルーホールの抵抗値を正確に測定するのが困難で、このため、スルーホールの検査精度のさらなる向上が困難であるという課題が存在している。

また、定電流源からの定電流が直流定電流のときには、定電流の印加開始から所定の期間において誘導起電力が電圧検出経路に大きなレベルで発生するため、定電流の印加開始直後においては交流定電流のときと同様にしてスルーホールの両端間に発生する電圧を電圧計で正確に測定できず、これによってスルーホールの抵抗値を正確に測定できない結果、スルーホールの検査を高精度で行えないという課題が存在している。この場合、直流定電流の印加開始から所定の期間を経過した後に電圧測定を行うことにより、誘導起電力の影響のない電圧測定が可能であるが、測定開始までの時間が長くなるため、測定、ひいては検査の高速化が図れないという課題が新たに生じる。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、検査精度を向上させ得る回路基板検査方法を提供することを主目的とする。また、この回路基板検査方法を実行し得る回路基板検査装置を提供することを他の主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査方法は、複数のプローブを備えた第１のプローブユニットを回路基板の一方の面側に配設すると共に、複数のプローブを備えた第２のプローブユニットを前記回路基板の他方の面側に配設して、前記一方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記第１のプローブユニットの前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させると共に、前記他方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記第２のプローブユニットの前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させ、前記第２のプローブユニットの前記複数のプローブにおける前記各接触ポイントに接触されている前記２本のプローブのうちの一方同士を短絡させ、前記回路基板に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方、および当該複数のビアのうちの当該検査対象とする当該ビア群を除く他のビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第２の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして使用して当該検査対象とする当該ビア群に測定電流を供給し、前記第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方、および前記他方の面側の前記各接触ポイントのうちの前記検査対象とするビア群の他端側と接続される当該他方の面側の前記配線パターン上に規定された第３の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして使用して当該第１の接触ポイントおよび当該第３の接触ポイント間に発生するポイント間電圧を測定し、前記測定電流および前記ポイント間電圧に基づいて前記検査対象とする前記ビア群の抵抗を四端子法で測定すると共に当該抵抗に基づいて当該ビア群の検査を行う。ここで、本明細書におけるビア群とは、１、または直列に接続された複数のビアで構成されて、回路基板の表裏を貫通して、その一端側が回路基板の一方の面に形成された配線パターンに接続され、かつその他端側が回路基板の他方の面に形成された他の配線パターンに接続されているものをいう。

また、請求項２記載の回路基板検査装置は、複数のプローブを備えると共に、回路基板の一方の面側に配設されて当該一方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブを同時に接触可能に構成された第１のプローブユニットと、複数のプローブを備えると共に、回路基板の他方の面側に配設されて当該他方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブを同時に接触可能に構成され、かつ当該複数のプローブにおける当該各接触ポイントに接触されている当該２本のプローブのうちの一方同士を短絡させる短絡配線を有する第２のプローブユニットと、測定電流を出力する電流供給部と、電圧測定部と、前記一方の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの一方と当該複数の接触ポイントのうちの他の任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの一方とを選択して前記電流供給部に電気的に接続させる第１切替部と、前記一方の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの他方と前記他の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの他方とを選択して前記電圧測定部に電気的に接続させる第２切替部と、処理部とを備え、当該処理部は、前記第１および第２のプローブユニットを移動させて前記複数のプローブを対応する前記各接触ポイントに接触させ、その状態において、前記第１切替部を制御して、前記回路基板に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方、および前記回路基板に形成された複数のビアのうちの当該検査対象とする当該ビア群を除く他のビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第２の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして前記電流供給部に接続させると共に、前記第２切替部を制御して、当該第１の接触ポイントに接触している当該２本のプローブのうちの他方、および当該検査対象とするビア群の他端側と接続される前記他方の面側の前記配線パターン上に規定された第３の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして前記電圧測定部に接続させ、かつ当該電流供給部を制御して当該検査対象とする当該ビア群、前記短絡配線、および当該他のビア群に前記電流供給プローブを介して前記測定電流を供給させると共に、当該電圧測定部を制御して当該第１の接触ポイントおよび当該第３の接触ポイント間に発生するポイント間電圧を測定させ、当該測定電流および当該ポイント間電圧に基づいて前記検査対象とする前記ビア群の抵抗を四端子法で測定して当該抵抗に基づいて当該ビア群の検査を行う。

請求項１記載の回路基板検査方法および請求項２記載の回路基板検査装置では、回路基板のビア群を検査対象とするときには、複数のプローブを備えた第１のプローブユニットを回路基板の一方の面側に配設すると共に、複数のプローブを備えた第２のプローブユニットを回路基板の他方の面側に配設して、一方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに第１のプローブユニットの複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させると共に、他方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに第２のプローブユニットの複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させ、第２のプローブユニットの複数のプローブにおける各接触ポイントに接触されている２本のプローブのうちの一方同士をすべて短絡させ、回路基板に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される一方の面側の配線パターン上に規定された第１の接触ポイントに接触している２本のプローブのうちの一方、および複数のビアのうちの検査対象とするビア群を除く他のビア群の一端側と接続される一方の面側の配線パターン上に規定された第２の接触ポイントに接触している２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして使用して検査対象とするビア群に測定電流を供給し、第１の接触ポイントに接触している２本のプローブのうちの他方、および他方の面側の各接触ポイントのうちの検査対象とするビア群の他端側と接続される他方の面側の配線パターン上に規定された第３の接触ポイントに接触している２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして使用して第１の接触ポイントおよび第３の接触ポイント間に発生するポイント間電圧を測定し、測定電流およびポイント間電圧に基づいて検査対象とするビア群の抵抗（抵抗値）を四端子法で測定すると共に抵抗（抵抗値）に基づいてビア群の検査を行う。

したがって、この回路基板検査方法およびこの回路基板検査装置によれば、測定電流として定電流（交流定電流または直流定電流）を供給したときに、測定電流が流れる電流経路が上記のように回路基板の片面側（本例では一方の面側）にのみ形成されているため、電流経路を構成する２本のプローブが、回路基板の両側に配設される構成と比較して互いの距離が近接しており、かつこの２本のプローブのうちの一方が他方に流れる測定電流のリターン路となって両プローブに流れる測定電流の向きが逆向きになる結果、２本のプローブのうちの一方側に発生する磁束と２本のプローブのうちの他方側に発生する磁束とが互いに打ち消し合うように作用して、測定電流が流れる電流経路全体に発生する磁束の量を大幅に低減することができる。したがって、この電流経路に磁束が発生することに起因して電圧検出経路に発生する誘導起電力を大幅に弱めることができるため、電圧測定部が検査対象であるビア群に発生する電圧（ポイント間電圧）を高精度で測定できる結果、処理部が測定電流の電流値と電圧値とに基づいて検査対象のビア群の抵抗値を高精度で測定することができ、これにより、抵抗値に基づいて行う検査対象の検査精度を十分に向上させることができる。また、測定電流として直流定電流を供給したときには、印加開始から所定の期間を経過した後においては誘導起電力が消滅するため、この所定の期間の経過を待つことにより、スルーホールの両端間に発生する電圧を電圧計で正確に測定でき、これに伴いスルーホールの検査を高精度で行うことができるが、この回路基板検査方法およびこの回路基板検査装置によれば、測定電流として直流定電流を供給したときであっても、測定電流の供給直後からスルーホールの検査を高精度で行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査方法およびこの回路基板検査方法を実施する回路基板検査装置の最良の形態について説明する。

回路基板検査装置１は、図１に示すように、一対のプローブユニット２，３、電流供給部４、電圧測定部５、第１切替部６、第２切替部７、処理部８、記憶部９および出力部１０を備え、回路基板１１に形成されている複数の配線パターン（一例として配線パターン２１、２２，２３，２５，２６）および複数のビア（一例としてビア３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７）のうちの検査対象とするビア群（ビア３１，３２，３３を含むビア群、ビア３４，３５，３６を含むビア群、およびビア３７，３５，３６を含むビア群）に対する検査を実行可能に構成されている。なお、本例では、ビア群は、直列に接続された複数（一例として３つ）のビアで構成されているが、その数は限定されず、１つ、２つ、さらには４つ以上のビアで構成される場合もある。

また、回路基板１１の各配線パターン２１〜２３，２５，２６には後述のプローブを接触させるための接触ポイントが所定位置に予め規定されている。具体的には、回路基板１１の一方の面（同図中の上面）には、配線パターン２１〜２３が形成されて、このうちのビア３１，３２，３３を含むビア群（以下、ビア３１，３２，３３の群ともいう）の一端側と接続された配線パターン２１には、ビア３１，３２，３３の群を検査する際に使用される接触ポイントＴＰ１が規定されている。また、ビア３４，３５，３６を含むビア群（以下、ビア３４，３５，３６の群ともいう）の一端側と接続された配線パターン２２には、ビア３４，３５，３６の群を検査する際に使用される接触ポイントＴＰ２が規定され、ビア３７，３５，３６を含むビア群（以下、ビア３７，３５，３６の群ともいう）の一端側と接続された配線パターン２３にはビア３７，３５，３６の群を検査する際に使用される接触ポイントＴＰ３が規定されている。一方、回路基板１１の他方の面（同図中の下面）には、配線パターン２５，２６が形成されて、このうちのビア３１，３２，３３の群の他端側と接触された配線パターン２５には、ビア３１，３２，３３の群を検査する際に使用される接触ポイントＴＰ６が規定されている。また、ビア３４，３５，３６の群およびビア３７，３５，３６の群の各他端側と接続された配線パターン２６には、ビア３４，３５，３６の群およびビア３７，３５，３６の群を検査する際に使用される接触ポイントＴＰ７が規定されている。なお、以下において、接触ポイントＴＰ１〜ＴＰ７を特に区別しないときには、「接触ポイントＴＰ」ともいう。

プローブユニット２は、本発明における第１のプローブユニットに相当し、複数（本例では一例として６本）のプローブ２ａ〜２ｆを備え、検査位置に載置された回路基板１１の一方の面側（図１中の上側）において、検査位置（図１の位置）での回路基板１１の載置および検査位置からの回路基板１１の取り出しを可能とする待避位置（図示せず）と接触位置（図１に示す位置）との間を不図示の移動機構によって移動可能に構成されている。また、プローブユニット２は、接触位置に移動した状態では、回路基板１１に形成された配線パターン２１、２２，２３上に規定された複数の接触ポイントＴＰ１〜ＴＰ３に、各プローブ２ａ〜２ｆのうちの対応する２本のプローブがそれぞれ接触するように構成されている。本例では、プローブユニット２は、接触ポイントＴＰ１に一対のプローブ２ａ，２ｂが接触し、接触ポイントＴＰ２に一対のプローブ２ｃ，２ｄが接触し、接触ポイントＴＰ３に一対のプローブ２ｅ，２ｆが接触するように構成されている。

プローブユニット３は、本発明における第２のプローブユニットに相当し、複数（本例では一例として４本）のプローブ３ａ〜３ｄを備え、検査位置に載置された回路基板１１の他方の面側（図１中の下側）において、検査位置（図１の位置）での回路基板１１の載置および検査位置からの回路基板１１の取り出しを可能とする待避位置（図示せず）と、接触位置（図１に示す位置）との間を前述の移動機構によって移動可能に構成されている。また、プローブユニット３は、接触位置に移動した状態では、回路基板１１の配線パターン２５，２６上に規定された複数の接触ポイントＴＰ６，ＴＰ７に、各プローブ３ａ〜３ｄのうちの対応する２本のプローブがそれぞれ接触するように構成されている。本例では、プローブユニット３は、接触ポイントＴＰ６に一対のプローブ３ａ，３ｂが接触し、接触ポイントＴＰ７に一対のプローブ３ｃ，３ｄが接触するように構成されている。また、プローブユニット３は、接触ポイントＴＰ６に接続させられる２本のプローブ３ａ，３ｂのうちの一方（プローブ３ａ）と、接触ポイントＴＰ７に接続させられる２本のプローブ３ｃ，３ｄのうちの一方同士（プローブ３ｃ）とを短絡する短絡配線３ｋを備えている。なお、プローブユニット３が、プローブ３ａ，３ｂやプローブ３ｃ，３ｄのような共通の接触ポイントに接触する一対のプローブを３組以上備えているときには、すべての組に含まれる２本のプローブのうちの１本が短絡配線３ｋを介して互いに短絡（接続）される。

電流供給部４は、処理部８によって制御されて、一対の出力端子（図示せず）から測定電流Ｉ１（一例として直流定電流（電流値Ｉｘ１））を出力して第１切替部６に供給する。電圧測定部５は、処理部８によって制御されて、第２切替部７から出力された電圧Ｖ１を一対の入力端子を介して入力してその電圧値Ｖｘ１を測定して出力する。

第１切替部６は、複数の切替スイッチが組み合わされてスキャナとして構成されている。また、第１切替部６は、回路基板１１の一方の面側に規定された接触ポイントＴＰ１に接触させられる２本のプローブ２ａ，２ｂのうちの一方（プローブ２ａ）とケーブル１２を介して接続されている。また、第１切替部６は、回路基板１１の一方の面側に規定された他の接触ポイントＴＰ２に接触させられるプローブ２ｃ，２ｄのうちの一方（プローブ２ｃ）とも他のケーブル１２を介して接続されると共に、他の接触ポイントＴＰ３に接触させられるプローブ２ｅ，２ｆのうちの一方（プローブ２ｅ）とも他のケーブル１２を介して接続されている。また、第１切替部６は、処理部８によって制御されて、各プローブ２ａ，２ｃ，２ｅのうちの任意の２本のプローブをそれぞれ電流供給プローブとして、対応するケーブル１２を介して電流供給部４の一対の出力端子に接続する。

第２切替部７は、複数の切替スイッチが組み合わされてスキャナとして構成されている。また、第２切替部７は、回路基板１１の一方の面側に規定された接触ポイントＴＰ１に接触させられる２本のプローブ２ａ，２ｂのうちの他方（プローブ２ｂ）とケーブル１３を介して接続されている。また、第２切替部７は、回路基板１１の一方の面側に規定された他の接触ポイントＴＰ２に接触させられるプローブ２ｃ，２ｄのうちの他方（プローブ２ｄ）とも他のケーブル１３を介して接続されると共に、他の接触ポイントＴＰ３に接触させられるプローブ２ｅ，２ｆのうちの他方（プローブ２ｆ）とも他のケーブル１３を介して接続されている。さらに、第２切替部７は、回路基板１１の他方の面側に規定された接触ポイントＴＰ６に接触させられるプローブ３ａ，３ｂのうちの他方（プローブ３ｂ）ともケーブル１４を介して接続されると共に、他の接触ポイントＴＰ７に接触させられるプローブ３ｃ，３ｄのうちの他方（プローブ３ｄ）とも他のケーブル１４を介して接続されている。また、第２切替部７は、処理部８によって制御されて、各プローブ２ｂ，２ｄ，２ｆのうちの任意の１本と、各プローブ３ｂ，３ｄのうちの任意の１本とをそれぞれ電圧検出プローブとして、対応するケーブル１３，１４を介して電圧測定部５の一対の入力端子に接続する。

処理部８は、ＣＰＵを備えて構成されて、記憶部９に予め記憶されている動作プログラムに従って作動することにより、検査位置に載置された回路基板１１に対する回路基板検査処理を実行すると共に、プローブユニット２，３を移動させる移動機構、電流供給部４、電圧測定部５および各切替部６，７に対する制御を実行する。記憶部９は、ＲＯＭおよびＲＡＭで構成されて、処理部８のための動作プログラム、回路基板１１に形成されて検査対象とするビア群についての情報、検査対象とするビア群を検査する際にそれらの各抵抗値を四端子法で測定するために使用される検査対象毎のプローブのリスト、そのプローブの用途（電流供給プローブおよび電圧検出プローブのいずれかに使用するか）、および検査対象とするビア群についての良否判別のための基準値（基準抵抗値Ｒｒｅｆ）が予め記憶されている。また、記憶部９には、測定電流Ｉ１の電流値Ｉｘ１が記憶されている。出力部１０は、一例として表示装置で構成されて、処理部８から出力された検査処理の結果を表示する。

次に、回路基板検査装置１の動作について、図１，２を参照して説明する。なお、予め検査位置に回路基板１１が載置されているものとする。

この状態において、回路基板検査装置１の電源が投入されたときには、この回路基板検査装置１では、処理部８が、動作プログラムに従って作動して、回路基板検査処理を開始する。この回路基板検査処理では、処理部８は、まず、移動機構を制御して、各プローブユニット２，３を待避位置から接触位置に移動させる（ステップ５１）。これにより、プローブユニット２では、一対のプローブ２ａ，２ｂが接触ポイントＴＰ１に接触し、一対のプローブ２ｃ，２ｄが接触ポイントＴＰ２に接触し、一対のプローブ２ｅ，２ｆが接触ポイントＴＰ３に接触した状態となる。また、プローブユニット３では、一対のプローブ３ａ，３ｂが接触ポイントＴＰ６に接触し、一対のプローブ３ｃ，３ｄが接触ポイントＴＰ７に接触した状態となる。

次いで、処理部８は、この状態において切替部７を制御して、最初の検査対象とするビア群のうちの１つに対して、電流供給部４および電圧測定部５を接続する（ステップ５２）。この場合、処理部８は、検査対象とするビア群のうちの１つを記憶部９から読み出すと共に、この１つの検査対象を検査する際に使用するプローブ、およびそのプローブの用途についての情報を記憶部９から読み出す。また、処理部８は、この読み出した情報に基づいて各切替部６，７の切替状態を制御することにより、プローブ２ａ，２ｃ，２ｅのうちの電流供給プローブとなる２本をケーブル１２および第１切替部６を介して電流供給部４の各出力端子に接続し、かつプローブ２ｂ，２ｄ，２ｆのうちの電圧検出プローブとなる１本をケーブル１３および第２切替部７を介して電圧測定部５の一方の入力端子に接続すると共に、プローブ３ｂ，３ｄのうちの他の電圧検出プローブとなる１本をケーブル１４および第２切替部７を介して電圧測定部５の他方の入力端子に接続する。

一例として、処理部８が、最初の検査対象としてビア３１，３２，３３の群（内層配線パターン２８によって互いに直列に接続されているビアの組）を記憶部９から読み出したときには、この検査対象を検査する際に使用するプローブ、およびそのプローブの用途についての情報を記憶部９からさらに読み出す。この場合、処理部８は、使用するプローブの情報として、ビア３１，３２，３３の群における一端側と接続されている配線パターン２１上に規定された接触ポイントＴＰ１（本発明における第１の接触ポイント）に接触している２本のプローブ２ａ，２ｂのうちの一方（本例ではプローブ２ａ）、回路基板１１に形成された複数のビアのうちの検査対象を除く他のビア群（本例では一例として、ビア３４，３５，３６の群）における一端側と接続されている配線パターン２２上に規定された接触ポイントＴＰ２（本発明における第２の接触ポイント）に接触している２本のプローブ２ｃ，２ｄのうちの一方（本例ではプローブ２ｃ）、接触ポイントＴＰ１に接触している本のプローブ２ａ，２ｂのうちの他方（本例ではプローブ２ｂ）、および検査対象であるビア３１，３２，３３の群における他端側（回路基板１１の他方の面側）と接続されている配線パターン２５上に規定された接触ポイントＴＰ６（本発明における第３の接触ポイント）に接触している２本のプローブ３ａ，３ｂのうちの他方（本例ではプローブ３ｂ）についての情報を読み出す。

また、処理部８は、プローブの用途の情報として、２本のプローブ２ａ，２ｃを電流供給プローブとすること、および２本のプローブ２ｂ，３ｂを電圧検出プローブとすることについての情報を読み出す。また、処理部８は、読み出した使用するプローブおよびその用途についての情報に基づき、第１切替部６を制御して、プローブ２ａ，２ｃをケーブル１２および第１切替部６を介して電流供給部４に接続し、第２切替部７を制御して、プローブ２ｂ，３ｂをケーブル１３，１４および第２切替部７を介して電圧測定部５に接続する。

続いて、処理部８は、検査対象であるビア３１，３２，３３の群についての抵抗値Ｒの測定処理を実行する（ステップ５３）。この測定処理では、処理部８は、まず、電流供給部４を制御して測定電流Ｉ１の出力を開始させると共に、電圧測定部５を制御して電圧Ｖ１の測定を開始させる。これにより、電流供給部４から出力された測定電流Ｉ１は、第１切替部６、１本のケーブル１２、プローブ２ａ、配線パターン２１、ビア３１，３２，３３の群、および配線パターン２５を経由して接触ポイントＴＰ６に達した後、プローブユニット３内で短絡配線３ｋによって互いに接続されているプローブ３ａおよびプローブ３ｃを経由して他のビア３６，３５，３４の群に流入して、配線パターン２２、プローブ２ｃ、他の１本のケーブル１２および第１切替部６を経由して電流供給部４に戻る電流経路を流れる。また、この測定電流Ｉ１がビア３１，３２，３３の群を流れることに起因して、ビア３１，３２，３３の群の各端側に規定された各接触ポイントＴＰ１，ＴＰ６間に電圧（本発明におけるポイント間電圧）Ｖ１が発生する。電圧測定部５は、この電圧Ｖ１を、第２切替部７および１本のケーブル１３を介して接続されるプローブ２ｂ、並びに第２切替部７および１本のケーブル１４を介して接続されるプローブ３ｂを介して入力する。

この際に、測定電流Ｉ１が電流経路を流れることに起因して、第２切替部７、１本のケーブル１３、プローブ２ｂ、第２切替部７、１本のケーブル１４およびプローブ３ｂを含んで構成される電圧検出経路に誘導起電力が測定電流Ｉ１の供給（印加）開始から所定の期間において大きなレベルで発生する。この場合、本例では、測定電流Ｉ１が流れる電流経路が上記のように回路基板１１の片面側（本例では一方の面側）にのみ形成される構成としたことにより、距離が長いために誘導起電力の発生に大きな影響を与えることになる電流経路における２つの経路、つまり、第１切替部６、１本のケーブル１２およびプローブ２ａで形成される第１経路と、第１切替部６、他の１本のケーブル１２およびプローブ２ｃで形成される第２経路とが近づいて配置されている。また、第２経路は第１経路に対する測定電流Ｉ１のリターン路となり、両経路には測定電流Ｉ１が逆向きに流れる。これらの結果、第２経路に発生する磁束が第１経路に発生する磁束を打ち消すように作用して、測定電流Ｉ１が流れる電流経路全体に発生する磁束の量が大幅に低減される。したがって、この回路基板検査装置１では、電流経路に測定電流Ｉ１が流れることに起因して電圧検出経路に発生する誘導起電力が大幅に弱められるため、電圧測定部５に入力される電圧Ｖ１の波形は、測定電流Ｉ１が流れることに起因する誘導起電力の影響の極めて少ない波形となる。

次いで、電圧測定部５は、測定電流Ｉ１の供給（印加）開始直後から、入力した電圧Ｖ１の電圧値Ｖｘ１を測定して処理部８に出力する。続いて、処理部８は、入力した電圧値Ｖｘ１を記憶部９に記憶させると共に、記憶部９から読み出した電流値Ｉｘ１で電圧値Ｖｘ１を除算することにより、四端子法でビア３１，３２，３３の群の抵抗値Ｒを算出して、記憶部９に記憶させる。これにより、抵抗値Ｒの測定処理が完了する。

次いで、処理部８は、検査処理を実行する（ステップ５４）。この検査処理では、処理部８は、前述した測定処理で算出したビア３１，３２，３３の群の抵抗値Ｒと、このビア３１，３２，３３の群の基準抵抗値Ｒｒｅｆとを読み出すと共に、両者を比較して、抵抗値Ｒが基準抵抗値Ｒｒｅｆ以下のときには、ビア３１，３２，３３の群は正常であると判別し、抵抗値Ｒが基準抵抗値Ｒｒｅｆを超えるときには異常であると判別する。また、処理部８は、この検査結果を検査対象（ビア３１，３２，３３の群）の情報（識別情報）に対応させて記憶部９に記憶させる。これにより、１つの検査対象に対する検査処理が完了する。

その後、処理部８は、記憶部９に記憶されている検査対象のなかに、未検査の検査対象があるか否かを判別しつつ（ステップ５５）、上記ステップ５２〜５４を繰り返し実行して、検査対象となっているすべてのビア群についての検査を実行する。なお、ステップ５２において、検査対象をビア３４，３５，３６の群としたときには、他のビア群として、ビア３１，３２，３３の群、およびビア３７，３５，３６の群が存在するが、ビア３７，３５，３６の群はビア３４，３５，３６の群と一部が重複するため、ビア３１，３２，３３の群を他のビア群として、測定電流Ｉ１のリターン路に使用する。

次いで、すべてのビア群についての検査が完了した後、処理部８は、すべてのビアについての検査結果を記憶部９から読み出して、出力部１０に表示させ（ステップ５６）、最後に、移動機構を作動させて、各プローブユニット２，３を接触位置から待避位置に移動させる（ステップ５７）。これにより、回路基板検査処理が完了する。

このように、この回路基板検査方法およびこの回路基板検査方法を実施する回路基板検査装置１では、回路基板１１のビア群を検査対象とするときには、複数のプローブ２ａ〜２ｆを備えたプローブユニット２を回路基板１１の一方の面側に配設すると共に、複数のプローブ３ａ〜３ｄを備えたプローブユニット３を回路基板１１の他方の面側に配設して、一方の面に形成された複数の配線パターン２１〜２３上に規定された各接触ポイントＴＰ１〜ＴＰ３に複数のプローブ２ａ〜２ｆのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させると共に、他方の面に形成された複数の配線パターン２５，２６上に規定された各接触ポイントＴＰ６，ＴＰ７に複数のプローブ３ａ〜３ｄのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させ、複数のプローブ３ａ〜３ｄにおける各接触ポイントＴＰ６，ＴＰ７に接触されている２本のプローブのうちの一方３ａ，３ｃ同士をすべて短絡させ、回路基板１１に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される一方の面側の配線パターン上に規定された接触ポイントＴＰ（第１の接触ポイント）に接触している２本のプローブのうちの一方、および複数のビアのうちの検査対象とするビア群を除く他のビア群の一端側と接続される一方の面側の配線パターン上に規定された接触ポイントＴＰ（第２の接触ポイント）に接触している２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして使用して検査対象とするビア群に測定電流Ｉ１を供給し、接触ポイントＴＰ（第１の接触ポイント）に接触している２本のプローブのうちの他方、および他方の面側の各接触ポイントＴＰのうちの検査対象とするビア群の他端側と接続される他方の面側の配線パターン上に規定された接触ポイントＴＰ（第３の接触ポイント）に接触している２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして使用して接触ポイントＴＰ（第１の接触ポイント）および接触ポイントＴＰ（第３の接触ポイント）間に発生するポイント間電圧Ｖ１を測定し、測定電流Ｉ１およびポイント間電圧Ｖ１に基づいて検査対象とするビア群の抵抗（抵抗値）Ｒを四端子法で測定すると共に抵抗（抵抗値）Ｒに基づいてビア群の検査を行う。

したがって、この回路基板検査方法およびこの回路基板検査装置１によれば、直流定電流を測定電流Ｉ１として供給したときに（特にステップ状に立ち上がる直流定電流を供給したときには）、測定電流Ｉ１が流れる電流経路が上記のように回路基板１１の片面側（本例では一方の面側）にのみ形成されているため、電流経路を構成する２本のプローブが、回路基板１１の両側に配設される構成と比較して互いの距離が近接しており、かつこの２本のプローブのうちの一方が他方に流れる測定電流Ｉ１のリターン路となって両プローブに流れる測定電流Ｉ１の向きが逆向きになる結果、２本のプローブのうちの一方およびそれに接続されるケーブル１２（またはケーブル１３）に発生する磁束と２本のプローブのうちの他方およびそれに接続されるケーブル１３（またはケーブル１２）に発生する磁束とが互いに打ち消し合うように作用して、測定電流Ｉ１が流れる電流経路全体に発生する磁束の量を大幅に低減することができる。したがって、この電流経路に磁束が発生することに起因して電圧検出経路に発生する誘導起電力を大幅に弱めることができるため、電圧測定部５が検査対象であるビア群に発生する電圧Ｖ１の電圧値Ｖｘ１を高精度で測定できる結果、処理部（ＣＰＵ）８が測定電流Ｉ１の電流値Ｉｘ１と電圧値Ｖｘ１とに基づいて検査対象のビア群の抵抗値Ｒを高精度で測定することができ、これにより、抵抗値Ｒに基づいて行う検査対象の検査精度を十分に向上させることができる。

また、回路基板検査方法およびこの回路基板検査装置１によれば、測定電流Ｉ１が直流定電流のときでも、所定の期間の経過を待たずに測定電流Ｉ１の供給（印加）開始直後から、抵抗値Ｒに基づく検査対象に対する検査を実施することができるため、検査の高速化を図ることができる。

なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施の形態では、電流供給部４用の第１切替部６と、電圧測定部５用の第２切替部７とを分離した構成を採用したが、第１切替部６および第２切替部７をまとめて１つの切替部として構成することもできる。また、上記した発明の実施の形態では、回路基板１１として多層基板を例に挙げて、その一方の面に形成された配線パターンと他方の面に形成された配線パターンとを接続する複数のビアで構成されたビア群を検査対象としているが、両面基板のように一方の面に形成された配線パターンと他方の面に形成された配線パターンとが１つのスルーホールで接続される基板については、この１つのスルーホールを検体対象のビア群として本願発明を適用できるのは勿論である。また、電流供給部４が測定電流Ｉ１として直流定電流を供給する例について説明したが、交流定電流を供給する構成に対しても、本願発明を適用できるのは勿論である。また、測定電流供給部４が測定電流Ｉ１として直流定電流を供給（印加）する構成について上記したが、測定電流供給部４が測定電流Ｉ１として交流定電流を供給（印加）する構成を採用することもできる。

回路基板検査装置１の構成図である。回路基板検査装置１の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１回路基板検査装置
２，３プローブユニット
２ａ〜２ｆ，３ａ〜３ｄプローブ
３ｋ短絡配線
４電流供給部
５電圧測定部
６第１切替部
７第２切替部
８処理部
１１回路基板
２１〜２３，２５，２６配線パターン
３１〜３７ビア
Ｉ１測定電流
ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ６，ＴＰ７接触ポイント
Ｖ１電圧

Claims

複数のプローブを備えた第１のプローブユニットを回路基板の一方の面側に配設すると共に、複数のプローブを備えた第２のプローブユニットを前記回路基板の他方の面側に配設して、前記一方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記第１のプローブユニットの前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させると共に、前記他方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記第２のプローブユニットの前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブをそれぞれ接触させ、
前記第２のプローブユニットの前記複数のプローブにおける前記各接触ポイントに接触されている前記２本のプローブのうちの一方同士を短絡させ、
前記回路基板に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方、および当該複数のビアのうちの当該検査対象とする当該ビア群を除く他のビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第２の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして使用して当該検査対象とする当該ビア群に測定電流を供給し、
前記第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方、および前記他方の面側の前記各接触ポイントのうちの前記検査対象とするビア群の他端側と接続される当該他方の面側の前記配線パターン上に規定された第３の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして使用して当該第１の接触ポイントおよび当該第３の接触ポイント間に発生するポイント間電圧を測定し、
前記測定電流および前記ポイント間電圧に基づいて前記検査対象とする前記ビア群の抵抗を四端子法で測定すると共に当該抵抗に基づいて当該ビア群の検査を行う回路基板検査方法。
複数のプローブを備えると共に、回路基板の一方の面側に配設されて当該一方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブを同時に接触可能に構成された第１のプローブユニットと、
複数のプローブを備えると共に、回路基板の他方の面側に配設されて当該他方の面に形成された複数の配線パターン上に規定された各接触ポイントに前記複数のプローブのうちの対応する２本のプローブを同時に接触可能に構成され、かつ当該複数のプローブにおける当該各接触ポイントに接触されている当該２本のプローブのうちの一方同士を短絡させる短絡配線を有する第２のプローブユニットと、
測定電流を出力する電流供給部と、
電圧測定部と、
前記一方の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの一方と当該複数の接触ポイントのうちの他の任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの一方とを選択して前記電流供給部に電気的に接続させる第１切替部と、
前記一方の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの他方と前記他の面側に規定された前記複数の接触ポイントのうちの任意の１つの接触ポイントに接続された前記２本のプローブのうちの他方とを選択して前記電圧測定部に電気的に接続させる第２切替部と、
処理部とを備え、
当該処理部は、前記第１および第２のプローブユニットを移動させて前記複数のプローブを対応する前記各接触ポイントに接触させ、その状態において、前記第１切替部を制御して、前記回路基板に形成された複数のビアのうちの検査対象とするビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第１の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方、および前記回路基板に形成された複数のビアのうちの当該検査対象とする当該ビア群を除く他のビア群の一端側と接続される前記一方の面側の前記配線パターン上に規定された第２の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの一方をそれぞれ電流供給プローブとして前記電流供給部に接続させると共に、前記第２切替部を制御して、当該第１の接触ポイントに接触している当該２本のプローブのうちの他方、および当該検査対象とするビア群の他端側と接続される前記他方の面側の前記配線パターン上に規定された第３の接触ポイントに接触している前記２本のプローブのうちの他方をそれぞれ電圧検出プローブとして前記電圧測定部に接続させ、かつ当該電流供給部を制御して当該検査対象とする当該ビア群、前記短絡配線、および当該他のビア群に前記電流供給プローブを介して前記測定電流を供給させると共に、当該電圧測定部を制御して当該第１の接触ポイントおよび当該第３の接触ポイント間に発生するポイント間電圧を測定させ、当該測定電流および当該ポイント間電圧に基づいて前記検査対象とする前記ビア群の抵抗を四端子法で測定して当該抵抗に基づいて当該ビア群の検査を行う回路基板検査装置。