JPH0763822A

JPH0763822A - 基板検査装置

Info

Publication number: JPH0763822A
Application number: JP5214574A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Miyahara; 啓介宮原
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はレーザビームを照射して基板を検査
する基板検査装置に関し、パターンの配線効率及び部品
の実装効率を向上させ、また、作業効率を向上させるこ
とを目的とする。【構成】光ピックアップ１２は、検査対象の配線パタ
ーン２７にレーザビームを照射して、配線パターン２７
の電流により発生する磁界の強さに応じた検出信号を生
成する。演算部１６は、光ピックアップ１２から、増幅
回路部１３を介して供給される検出信号から、配線パタ
ーン２７の電流値を算出する。判定部１７は、演算部１
６から供給される配線パターン２７の電流値と予め定め
た電流の基準値とを比較して、配線パターン２７及び配
線パターン２７に接続された部品の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品が実装された回
路基板を検査する基板検査装置に係り、特に、レーザビ
ームを照射して検査を行う基板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の一例の基板検査装置の説
明図を示し、図８は、ＰＣＢ（印刷回路基板）４１にチ
ェックピン４４を当接させたときの斜視図を示す。ＰＣ
Ｂ４１には多数の電子部品が搭載されており、パターン
印刷面には、配線パターン４７が形成されている。

【０００３】図８に示すように、ＰＣＢ４１のパターン
印刷面には、基板検査装置のチェックピン４４を当接す
るためのテストパッド４６が形成されている。ＰＣＢ４
１の検査を行う際には、このテストパッド４６の全てに
チェックピン４４を当接させて行う。

【０００４】図７に示すように、従来の基板検査装置
は、チェックピン４４が絶縁性の板部材４３に配設され
たチェックピンボード４２と検査用回路４５を有する。
チェックピン４４は、図７、図９に示すように、板部材
４３に挿通する状態で配設されている。チェックピン４
４は各テストパッド４６毎に設けられており、各チェッ
クピン４４は、夫々が対応するテストパッド４６に同時
に当接できる位置関係で配設されている。

【０００５】また、図９に示すように、チェックピン４
４の板部材４３に挿通する部分には、スプリング５１が
設けてある。このスプリング５１の力により、チェック
ピン４４の先端がテストパッド４６に適度な力で当接で
きるようになっている。

【０００６】ＰＣＢ４１の検査時は、チェックピンボー
ド４２をＰＣＢ４１に押し付けることにより、チェック
ピン４４をテストパッド４６に当接させる。この状態
で、検査用回路４５により、ＰＣＢ４１の検査を行う。
ＰＣＢ４１の検査では、例えば、テストパッド４６間に
所定の電圧を印加したときの電流を測定して、パターン
４７、部品の良否を調べる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の基板検査装置で
は、ＰＣＢ４１上に、予め、テストパッド４６をパター
ン４７とともに形成しておかなければならず、パターン
４７の配線効率、及び部品の実装効率が低下してしまう
という問題がある。

【０００８】また、パターン密度が高くて、隣接するテ
ストパッド４６に同時にチェックピン４４を当接させる
ことができない場合は、複数個のチェックピンボード４
２を設けて、複数回に分けてチェックピン４４をテスト
パッド４６に当接させる必要がある。この場合、１枚の
ＰＣＢ４１を、チェックピンボード４２の交換をしなが
ら、複数回、検査装置にかけなければならず、作業効率
が悪いという問題がある。

【０００９】また、ＰＣＢ４１が変更されると、チェッ
クボード４２も変更しなければならず、この点でも、作
業効率が悪い。

【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、パターンの配線効率及び部品の実装効率を低下させ
ることがなく、作業効率の良い基板検査装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、配線パターン
が形成され、電子部品が搭載された基板の良否を検査す
る基板検査装置において、検査対象の配線パターンにレ
ーザビームを照射して、上記配線パターンの電流により
発生する磁界の強さに応じた検出信号を生成する検出手
段と、上記検出手段から供給される検出信号から、上記
配線パターンの電流値を算出する演算手段と、上記演算
手段から供給される上記配線パターンの電流値と予め設
定した電流の基準値とを比較して、上記配線パターン及
び上記配線パターンに接続された部品の良否を判定する
判定手段とを有する構成とする。

【００１２】

【作用】本発明では、レーザビームを配線パターンに照
射して、配線パターン上に発生する磁界に応じた検出信
号を検出し、この検出信号から配線パターンの電流を算
出して、配線パターン及び部品の良否を判定する。この
ため、従来装置と異なり、テストパッドを設ける必要が
なく、その分、パターンの配線効率及び部品の実装効率
を向上させることを可能とする。また、チェックピンボ
ードの交換作業による作業効率の低下がない。また、基
板の種類が変わった場合には、電流の基準値を設定し直
すだけでよく、作業効率を向上させることを可能とす
る。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例の基板検査装置の構
成図を示す。また、図２は、光ピックアップ１２と検査
対象のＰＣＢ２６の部分の斜視図を示す。ＸＹテーブル
２５上には、検査対象のＰＣＢ（印刷回路基板）２６が
置かれている。検査用信号供給部２３は、ＰＣＢ２６を
装着したコネクタ等を介して、ＰＣＢ２６に検査用の電
圧信号等を供給する。光ピックアップ１２は、レーザビ
ームをＰＣＢ２６の検査対象の配線パターン２７に照射
し、配線パターン２７の電流により発生する磁界の強さ
に応じた検出信号を生成する。

【００１４】増幅回路部１３は、光ピックアップ１２か
ら供給される検出信号を増幅して演算部１６に供給す
る。演算部１６は、増幅回路部１３から供給される検出
信号から、検査対象の配線パターン２７の電流値を算出
する。判定部１７は、演算部１６から供給される上記配
線パターン２７の電流値と、基準データ記憶部１８に予
め設定された電流の基準値とを比較して、上記配線パタ
ーン２７及び上記配線パターン２７に接続された部品の
良否を判定する。

【００１５】検査結果出力部１９は、判定部１７から供
給された判定結果を出力する。また、テーブル駆動部２
０は、検査位置データ記憶部２１に記憶されている検査
位置データに基づいて、ＰＣＢ２６の検査対象の配線パ
ターン２７にレーザビームが照射されるように、ＸＹテ
ーブル２５を駆動する。また、制御部２２は、演算部１
６に対して演算実行の指示を与え、また、判定部１７と
テーブル駆動部２０に対して検査対象の配線パターン２
７を指定するデータを供給する。

【００１６】また、補助記憶装置２４は、例えばＦＤＤ
（フロッピーディスクドライブ）で構成され、ＰＣＢ２
６の検査に必要な基準データ，検査位置データ，その他
検査結果等の各種データを総括的に記憶しておく。

【００１７】次に、光ピックアップ１２により、配線パ
ターンの磁界を検出する原理について説明する。本実施
例の基板検査装置において、光ピックアップ１２で配線
パターンの電流による磁界を検出するのには、光磁気デ
ィスクの再生と同様の原理を応用している。ここで、光
磁気ディスクの記録と再生について簡単に説明する。

【００１８】図３は、光磁気ディスクに対する情報の記
録の説明図である。単層膜の光磁気ディスク３３には、
基板３４上に光磁気材料が塗布又は蒸着された記録層３
５が形成されている。光ディスク３３の記録層３５側
に、バイアスマグネット等により、外部磁界が印加され
る。光磁気ディスク記録再生装置のピックアップから、
レーザビームを照射すると、レーザビームを照射した部
分だけが、温度が上昇して、磁化の保持力が低下する。
光磁気材料で形成された記録層３５には、外部磁界が与
えられているので、レーザビームを照射した部分だけ、
磁化反転を起こすことになる。このようにして、情報の
記録が行われる。

【００１９】図４は、光磁気ディスクの再生時の説明図
である。再生時は、記録時よりも出力の弱いレーザビー
ムを照射して記録層３５に記録されている情報を読み取
る。レーザビームによる情報の読み取りには、例えばカ
ー効果を利用する。カー効果は、直線偏光のレーザビー
ムを照射して、磁性体の表面で反射したときに、レーザ
ビームの偏光面が磁化の方向によって異なる方向に回転
する現象である。

【００２０】図４の、光ピックアップ３１から、（イ）
に示すような偏光面を持つレーザビームを光磁気ディス
ク３３の記録層３５に照射する。記録層３５で反射して
戻ってくるレーザビームの偏光面は、記録層３５の磁化
の方向によって、図４の（ロ）に示すように、＋θ又は
−θだけ回転する。

【００２１】この偏光面の角度変化を、検光子（直線偏
光板）によって、光強度の変化として検出する。検光子
を通過した光の強度変化は、フォトダイオードにより、
電気信号の変化として取り出すことができる。

【００２２】検査対象のＰＣＢ２６の配線パターン２７
に電流を流すと、アンペア右ねじの法則に従って磁界が
発生する。図５は右ねじの法則を示す原理図である。図
５（Ａ）は斜視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ
方向から見た図である。図５（Ａ）に示すように、導線
に電流ＩをＢ方向より流すと、Ｂ方向から見て時計方向
へ回転磁界が発生する。導線の中心からの距離ｒにおけ
る磁界の強さをＨとすると、Ｈ＝Ｉ／（２・π・ｒ）
で表せる。

【００２３】従って、磁界の強さＨは、導線の電流と比
例関係にあり、磁界の強さＨから、電流Ｉを求めること
ができる。

【００２４】図６は、ＰＣＢ２６の配線パターン２７に
よる磁界と磁界検出方法についての説明図を示す。ＰＣ
Ｂ２６上の配線パターン２７についても、図５の導線の
場合と同様に、配線パターン２７の電流に対して右ネジ
の法則に従って磁界が発生する。図６では、配線パター
ン２７に紙面の裏側から表側に向かって電流が流れてい
るときに発生する磁界を、破線で示している。

【００２５】配線パターン２７による磁界は、回転磁界
であるため、場所により磁界の方向が異なる。レーザビ
ームを照射してこの磁界を検出するためには、磁界の方
向がレーザビームの照射方向とほぼ平行になっている必
要がある。このため、レーザビームは、図６に示すよう
に、配線パターン２７の端部からわずかに離れた位置に
照射する。なお、配線パターン２７からもっと離れた位
置でも磁界を検出できるが、配線パターン２７から離れ
る程磁界の強さが弱くなるため、より正確な磁界の強さ
を検出するためには、配線パターン２７に近い方がよ
い。

【００２６】光ピックアップ１２は、光源のレーザダイ
オード、出射光を直線偏光とするための直線偏光板、反
射光を通過させる検光子（直線偏光板）、検光子からの
光を受けて、電気信号に変換するフォトダイオードを備
えている。

【００２７】図６に示すように、直線偏光のレーザビー
ムを、検査対象の配線パターン２７の端部付近に照射す
る。反射光は、配線パターン２７の磁界の強さに応じて
偏光面が回転する。この偏光面の角度変化を、光ピック
アップ１２の検光子によって、光強度の変化として検出
する。検光子を通過した光の強度変化は、フォトダイオ
ードにより、電気信号の変化として取り出される。

【００２８】次に、本実施例の基板検査装置の全体の動
作について説明する。図１の、検査位置データ記憶部２
１には、検査するＰＣＢ２６の、検査対象の配線パター
ン２７の位置データが、補助記憶装置２４にて予め読み
込まれて記憶されている。

【００２９】制御部２２は、テーブル駆動部２０に対し
て、検査する配線パターン２７を指定するデータを与え
る。テーブル駆動部２０は、制御部２２により指定され
た検査する配線パターン２７の位置データを、検査位置
データ記憶部２１から読み出し、この位置データに従っ
て、ＸＹテーブルを移動する。これにより、検査する配
線パターン２７の端部付近に光ピックアップ１２のレー
ザビームが照射される位置にＰＣＢ２６が位置決めされ
る。

【００３０】この後、制御部２２は、検査用信号供給部
２３に対して、検査する配線パターン２７を指定する。
検査用信号供給部２３は、指定された検査対象の配線パ
ターン２７を検査するための電圧信号等を、ＰＣＢ２６
に供給する。

【００３１】また、制御部２２は、演算部１６に演算の
実行の指令を与え、判定部１７に検査する配線パターン
２７を指定するデータを与える。

【００３２】光ピックアップ１２は、前記のように、レ
ーザビームをＰＣＢ２６の検査対象の配線パターン２７
に照射し、配線パターン２７の電流により発生する磁界
の強さに応じた検出信号を生成する。

【００３３】増幅回路部１３は、光ピックアップ１２か
ら供給される検出信号を増幅して演算部１６に供給す
る。演算部１６は、制御部２２からの演算実行の指令を
受けると、増幅回路部１３から供給される検出信号か
ら、検査対象の配線パターン２７の電流値を算出する。
この電流値の算出には、前記の磁界の強さＨと電流値Ｉ
の関係式である、Ｈ＝Ｉ／（２・π・ｒ）を用い
る。

【００３４】判定部１７は、制御部２２により指定され
た検査する配線パターン２７についての電流の基準値
を、基準データ記憶部１８から読み出し（基準データ
は、補助記憶装置２４にて予め読み込まれている）、演
算部１６からは、算出された上記配線パターン２７の電
流値を供給される。判定部１７は、算出された配線パタ
ーン２７の電流値と、この配線パターン２７についての
電流の基準値とを比較して、上記配線パターン２７及び
上記配線パターン２７に接続された部品の良否を判定す
る。例えば、算出された電流値が、電流の基準値に対し
て所定範囲内にあるときは正常と判定し、基準値に対し
て所定範囲内にないときは不良と判定する。

【００３５】なお、算出された電流値と、予め記憶させ
た配線パターン２７の電気特性とから、配線パターン２
７の電圧を算出して、この算出した電圧値と、基準の電
圧値を比較して良否を判定するようにしてもよい。

【００３６】また、検査用信号供給部２３から、ＰＣＢ
２６に交流信号を供給して、この交流信号に対応した電
流波形を演算部１６で求めて、判定部１７で基準の電流
波形と比較する方法とすることもできる。

【００３７】検査結果出力部１９は、例えば、ＣＲＴデ
ィスプレイを備え、判定部１７から供給された、検査し
た配線パターンについての判定結果を出力する。

【００３８】制御部２２は、一つの配線パターン２７に
ついての検査が終了すると、次に検査する配線パターン
２７を指定するデータをテーブル駆動部２０、判定部１
７に与える。これにより、検査処理が続けられる。全て
の検査対象の配線パターン２７の検査が終了した時点
で、ＰＣＢ２６の検査が終了する。検査結果は、必要に
応じて補助記憶装置２４により、データディスク（例え
ばＦＤ）に記録し、保存する。

【００３９】なお、テーブル駆動部２０にカメラを備え
て、このカメラで得た映像から検査対象の配線パターン
２７の位置を確認して、レーザビームの照射位置をより
精密に配線パターン２７に合わせる方式としてもよい。

【００４０】なお、ＸＹテーブル２５の部分について
は、ヘッダー部分が交換可能な部品自動装着装置を利用
して、部品の自動装着後に、ヘッダー部分を部品装着用
ヘッダーから光ピックアップ１２に交換して、基板の検
査を実行する方式としてもよい。

【００４１】上記のように、本実施例では、レーザビー
ムをＰＣＢ２６の配線パターン２７に照射して、配線パ
ターン２７の電流により発生する磁界に応じた検出信号
を検出し、この検出信号から配線パターン２７の電流を
算出して、配線パターン２７及び部品の良否を判定す
る。このため、従来装置と異なり、チェックピンが不要
で、チェックピンを当接するためのテストパッドを設け
る必要がなく、その分、パターンの配線効率及び部品の
実装効率を向上させることができる。また、チェックピ
ンボードの交換作業による作業効率の低下も生じない。

【００４２】また、ＰＣＢ２６の種類が変わった場合に
は、補助記憶装置２４に装着するデータディスクを、変
更されたＰＣＢ２６用のデータディスクに入れ換えるこ
とで、検査位置データ記憶部２１に記憶させる位置デー
タ、基準データ記憶部１８に記憶させる電流の基準値を
設定し直すだけでよく、作業効率を向上させることがで
きる。また、チェックピンが不要なので、チェックピン
の接触不良による誤動作が無く、正確な検査データを得
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、レーザビ
ームを配線パターンに照射して、配線パターン上に発生
する磁界に応じた検出信号を検出し、この検出信号から
配線パターンの電流を算出して、配線パターン及び部品
の良否を判定するため、従来装置と異なり、テストパッ
ドを設ける必要がなく、その分、パターンの配線効率及
び部品の実装効率を向上させることができ、また、チェ
ックピンボードの交換作業による作業効率の低下がな
く、また、基板の種類が変わった場合には、電流の基準
値を設定し直すだけでよく、作業効率を向上させること
ができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の基板検査装置の構成図であ
る。

【図２】光ピックアップと検査対象のＰＣＢの部分の斜
視図である。

【図３】光磁気ディスクに対する情報の記録の説明図で
ある。

【図４】光磁気ディスクの再生時の説明図である。

【図５】右ねじの法則を示す原理図である。

【図６】ＰＣＢの配線パターンによる磁界と磁界の検出
方法についての説明図である。

【図７】従来の一例の基板検査装置の説明図である。

【図８】ＰＣＢにチェックピンを当接させたときの斜視
図である。

【図９】チェックピンの説明図である。

【符号の説明】

１２光ピックアップ１３増幅回路部１６演算部１７判定部１８基準データ記憶部１９検査結果出力部２０テーブル駆動部２１検査位置データ記憶部２２制御部２３検査用信号供給部２４補助記憶装置２５ＸＹテーブル２６ＰＣＢ２７配線パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線パターンが形成され、電子部品が搭
載された基板の良否を検査する基板検査装置において、検査対象の配線パターンにレーザビームを照射して、上
記配線パターンの電流により発生する磁界の強さに応じ
た検出信号を生成する検出手段と、上記検出手段から供給される検出信号から、上記配線パ
ターンの電流値を算出する演算手段と、上記演算手段から供給される上記配線パターンの電流値
と予め定めた電流の基準値とを比較して、上記配線パタ
ーン及び上記配線パターンに接続された部品の良否を判
定する判定手段とを有することを特徴とする基板検査装
置。