JPH08122415A

JPH08122415A - プリント基板検査装置

Info

Publication number: JPH08122415A
Application number: JP6279787A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kusumi; 肇久住
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】プリント基板の検査において、プローブでは
接触困難な部分の測定を容易にし、隣接部の信号による
影響を防ぎ、正確な信号を測定する。【構成】上面に透明導電層５が設けられている電気光
学物体４を被測定配線２上に接触または近接させ、レー
ザ光源６から複数配線を同時に照射可能なビーム径の入
射光１３を電気光学物体４およびソルダーレジスト３に
通過させ、被測定配線２で反射させる。電気光学効果に
よって偏光状態の変化した各々の被測定配線の反射光１
４を検光子８によって光強度に変換し、各々の反射光を
検出器アレイ９で電気信号に変換し、各被測定配線の信
号を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板検査装置に
関し、特に電気光学効果を利用して、実装されているプ
リント基板の信号波形およびベアプリント基板の配線欠
陥を測定するプリント基板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリント基板検査装置は、図２に
示すように多数のプローブ２３を備えたフィクスチャー
２２と各々のプローブとケーブル等により電気的に接続
されているテスター２１を有している。本装置を用いた
動作は、プリント基板１上のテスト端子もしくはＬＳＩ
等の部品が実装されているプリント基板では部品の入出
力端子にプローブ２３を接触させ、プリント基板１の配
線あるいはプリント基板上に実装されている被測定対象
部品にテスター２１からプローブ２３を通して電気信号
を入力して、その出力電気信号を測定し、予想される所
望の出力信号と比較することにより、プリント基板の配
線およびプリント基板上に実装されている部品の良否を
判定する。

【０００３】また、プローブ２３を用いないプリント基
板検査装置が特開平１−１１９７７８号公報および特開
平３−１６７４９０号公報に記載されている。この装置
では下面に反射膜を備えた電気光学物体を被測定対象物
に接触させ、もしくはインターフェース部材を介して接
触あるいは近接させて、電圧あるいは誘起電圧を光学的
に計測している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来のプリント基
板検査装置では、プリント基板の高密度化によりプロー
ブを接触させる端子は数１０μｍ程度と狭いため、プロ
ーブを接触させること自体が困難となる。また接触を容
易にするためにプローブを細くすると、プローブの寿命
は短くなり、高額な投資が必要になるという問題があ
る。また特に部品が実装されているプリント基板に対し
ては、多数のプローブをテスト端子もしくは部品の入出
力端子に接触させるため、その接触抵抗（容量）によっ
て部品の動作状況が変わってしまい、動作マージンの少
ない超高速部品については正しい電気信号が計測できな
いという問題があった。

【０００５】また、前述のプローブを用いない従来の電
気光学効果を用いた装置では、電気光学物体下面の反射
膜による反射光を検出することにより、被測定端子の信
号を測定しているため、反射膜を被測定パターンに合わ
せて分離するか、ある一様なサイズおよび間隔に分離す
る必要がある。そのため、前者の場合は、センサ素子と
被測定端子の位置合わせをする必要があり、後者の場合
は、被測定信号に近接する他の信号の影響を受け易いと
いう問題があった。また、電気光学物体に反射膜を蒸着
し、エッチング等により分離するため、加工コストが高
いという問題があった。更に、微小径のレーザ光を走査
して基板上の被測定箇所を一点ずつ測定するため、基板
１枚あたりの測定時間が長いという問題もあった。本発
明の目的は、このような従来の問題点を解決して、プロ
ーブでは接触困難な部分を容易に、かつ正確に測定する
ことの可能なプリント基板検査装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上面に透明導
電層が設けられている電気光学物体からなるセンサ素子
と、レーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光が前
記センサ素子を通過し、更に、プリント基板上の被測定
配線によって反射して再び前記センサ素子を通過するよ
うにレーザ光を入射させる光学手段と、前記透明導電層
と前記被測定配線間に生じる電位差により影響を受けた
電気光学物体中を通過し、反射して再び通過することに
より位相変調を受けた被変調レーザ光の位相差を検出す
る検出手段とを備えることを特徴とするプリント基板検
査装置である。

【０００７】本発明において、被測定配線上にはソルダ
ーレジストが塗布され、センサ素子は該ソルダーレジス
ト上に接触または近接して配置され、レーザ光は、被測
定配線を同時に複数本照射可能なビーム径であることを
好適とする。また、検出手段が、光強度を電気信号に変
換する検出器であって、複数の前記被測定配線からの反
射光を被測定配線ごとに各々区別して検出するマトリッ
クス状の検出器アレイであることを好適とする。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は、本発明の一実施例のプリント基板検
査装置の全体構成図である。プリント基板１の被測定配
線２には、電圧を与えるプリント基板駆動装置１１、あ
るいはプリント基板に実装されている部品を動作させる
ためのクロック回路、電源等を内蔵するプリント基板駆
動装置１１が接続しており、該プリント基板駆動装置１
１はプリント基板１の被測定配線２に、所定の電気信号
を与える。プリント基板１の被測定配線２上には、上面
に透明導電層５を備えた電気光学物体４からなるセンサ
素子が接触または近接して配置している。このセンサ素
子上には、レーザ光源６および光学手段としてビームス
プリッタ７が備えられ、レーザ光源６から発するレーザ
入射光１３はセンサ素子を通過してプリント基板１上の
被測定配線２で反射し、再びセンサ素子を通過するよう
に配置されている。また本装置には、上記センサ素子を
再通過することで位相変調を受けた被変調レーザ光の位
相差を検出する検出手段として、検光子８、検出器アレ
イ９および信号処理機構１０が備えられている。レーザ
光源６およびプリント基板駆動装置１１は制御機構１２
によって制御される。

【０００９】電気信号を与えられたプリント基板１の被
測定配線にセンサ素子を接触または近接させると、被測
定配線２から発生するフリンジ電界が被測定配線２上に
塗布されているソルダーレジスト３を通って電気光学物
体４内に印加される。電気光学物体４は、ＬｉＮｂ
Ｏ₃，ＫＤＰ，ＧａＡｓ等の電気光学結晶や、ＤＡＮ
Ｓ，ＤＲ１等の色素を混入し、ポーリング処理を行った
電気光学ポリマーが用いられる。信号検出強度は、レー
ザ光源６の波長に反比例し、光源の出力に比例するた
め、レーザ光源６は電気光学物体４を透過可能な短波長
で高出力が望ましい。透明導電層５は、レーザ光源６の
光が充分に透過できる、例えば、インジュウム、錫、酸
化物からなるＩＴＯ等が用いられる。電気光学物体４内
に印加された電界は、透明導電層５がＧＮＤレベルに設
置されているため、横方向にもれることなく、上面方向
に向かう。電気光学物体４の上下面間に誘起される電位
差Ｖ_EOは、被測定配線２と透明導電層５の間の関係が面
積の等しい２つの平行平板コンデンサの直列接続として
解析できる。すなわち、被測定配線の電圧をＶ、電気光
学物体の厚さ、誘電率を各々ｔ₁，ε₁、ソルダーレジス
トの厚さ、誘電率を各々ｔ₂，ε₂とした場合、Ｖ_EO＝Ｖ
／｛１＋（ε₁・ｄ₂）／（ε₂・ｄ₁）｝で表される。例
えば、電気光学物体にＧａＡｓ（ε＝１３）を使用し、
その厚さを５００μｍとして、ソルダーレジストの厚さ
および誘電率を各々２０μｍ、５、被測定配線の電圧を
５Ｖとした場合、電気光学物体上下面に誘起される電位
差は、約４．５Ｖである。

【００１０】レーザ光源６から出力された入射光１３
は、プリント基板上の１本または複数本の被測定配線２
に照射される。被測定配線２の存在しない部分について
は照射された光は基板に吸収されて反射されない。被測
定配線によって反射された光は、電気光学物体４を反射
往復する過程において、各々の被測定配線２の電圧に比
例した電気光学物体に発生した電界による電気光学効果
によって、各々の偏光面が変化する。そのとき生じる位
相差δは、電気光学物体４の電気光学定数および屈折率
をγおよびｎ_O，電気光学物体の上下面に誘起される電
圧をＶ_EO、光源の波長をλとした場合、δ＝４π・γ・
ｎ_O ³・Ｖ_EO／λで表される。例えば、前述のＶ_EOを求め
た条件で、光源の波長を１．３μｍとした場合、生じる
位相差は約０．１３７度である。偏光面の変化した反射
光１４がビームスプリッタ７により反射されて、検光子
８に入射される。各々の被測定配線による反射光は、検
光子によって、各々の位相差に比例した光強度に変換さ
れ、検出器アレイに入射される。検出器アレイは、各々
の反射光を充分に区別できるような１つの検出器のサイ
ズおよび検出器の間隔によって、マトリックス状に形成
されており、各々の反射光は各々の光強度に比例した電
気信号に変換される。制御機構１２によってレーザ光源
６およびプリント基板駆動装置１１を制御することによ
り、反射光１４を連続的に計測し、信号処理機構１０で
信号処理を行い、各被測定配線２の電気信号を測定す
る。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はプローブ
を被測定対象物に接触させる必要がないので、接触抵抗
（容量）によって部品の動作状況が変わるのを防ぎ、プ
ローブでは接触するのに困難な部分の測定を容易にし、
また、プローブの破損による投資を低減させる効果を有
する。更に、従来の電気光学効果を用いた装置と比べ、
電気光学物体下面に反射膜を必要としないため、センサ
素子を安価に提供できる。また、このセンサ素子を被測
定配線上に接触または近接させて、同時に複数本の配線
を照射可能なビーム径のレーザ光をセンサ素子および被
測定配線上に塗布されているソルダーレジストを通過さ
せ、被測定配線によって反射させるので、センサ素子と
被測定配線位置合わせを簡易に出来る。また、同時に複
数本の信号を検出できるため、プリント基板１枚あたり
の検査時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリント基板検査装置の一実施例
の全体構成図である。

【図２】従来のプリント基板検査装置の一例の全体構成
図である。

【符号の説明】

１プリント基板２被測定配線３ソルダーレジスト４電気光学物体５透明導電層６レーザ光源７ビームスプリッタ８検光子９検出器アレイ１０信号処理機構１１プリント基板駆動装置１２制御機構１３入射光１４反射光２１テスター２２フィクスチャー２３プローブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に透明導電層が設けられている電気
光学物体からなるセンサ素子と、レーザ光源と、前記レ
ーザ光源からのレーザ光が前記センサ素子を通過し、更
に、プリント基板上の被測定配線によって反射して再び
前記センサ素子を通過するようにレーザ光を入射させる
光学手段と、前記透明導電層と前記被測定配線間に生じ
る電位差により影響を受けた電気光学物体中を通過し、
反射して再び通過することにより位相変調を受けた被変
調レーザ光の位相差を検出する検出手段とを備えること
を特徴とするプリント基板検査装置。
【請求項２】被測定配線上にはソルダーレジストが塗
布され、センサ素子は該ソルダーレジスト上に接触また
は近接して配置される請求項１記載のプリント基板検査
装置。
【請求項３】レーザ光は、被測定配線を同時に複数本
照射可能なビーム径である請求項１記載のプリント基板
検査装置。
【請求項４】検出手段が、光強度を電気信号に変換す
る検出器であって、複数の前記被測定配線からの反射光
を被測定配線ごとに各々区別して検出するマトリックス
状の検出器アレイである請求項１記載のプリント基板検
査装置。