JPH11160380A - 回路基板の試験用ヘッドおよび回路基板の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板の試験用ヘッドおよび回路基板の試
験方法に関し、高密度基板の試験を一括して、短時間に
高精度に行うことを目的とする。 【解決手段】 複数のプローブピンを有するヘッドを用
いて回路基板上のポイントに接触して該回路基板に構成
されたネットの電気的特性を試験する回路基板の試験用
ヘッドであって、他のポイントとの距離が一定値以上で
ある第１種ポイントを各ネットから少なくとも１つずつ
抽出し(S1)、他のポイントとの距離が一定値未満である
第２種ポイントを一つ置きに一定順序で第１グループお
よび第２グループに選別し、前記第１種ポイントおよび
前記第１グループに属するポイントに接触するプローブ
ピンを第１のヘッドに割当て、前記第２グループに属す
るポイントおよび該ポイントと同一のネットに含まれる
第１種ポイントに接触するプローブピンを第２のヘッド
に割当て(S2-S8) 、試験用ヘッドを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の試験用
ヘッドおよび回路基板の試験方法に係り、特に基板上に
形成されたパッドピッチが微細な所謂高密度基板の試験
に用いられるヘッドおよびそのヘッドを用いた試験方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の電子機器のダウンサイ
ジング化に伴い、プリント基板のＳＭＴ化・高密度化が
急速に進んでおり、プリント基板の電気検査も従来の基
本グリッドによる一括試験用ヘッドを用いる方法では、
多様化するプリント基板に対応できなくなってきてい
る。

【０００３】現在、一般基板の大半が基本グリッドから
外れる（所謂、オフグリッドの）パターンを有してお
り、基板の品種に応じて専用治具を作製するのが一般的
であるが、ＢＧＡ、ＭＣＭ、ＣＳＰ等の超高密度基板の
パッドピッチは、プローブピン径から定まるパッドピッ
チの限界（現状では略２００μｍ以下、下限ピッチと称
する）を超える、すなわちパッドピッチが２００μｍ未
満のものもあり、専用治具が製作できない品種もある。

【０００４】また、装置についても、基板と試験用ヘッ
ドとの位置合わせ精度が重要なテーマであり、基板のズ
レを確認しながら、試験用ヘッドを補正する方法では、
精度の高い位置合わせはできない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のプリント基板の電気検査の方法では、多様化する
プリント基板、特に基板上に形成されたパッドピッチ
が、試験装置のプローブピンのピン径から定まるプロー
ブピン間隔の実現可能な最小値より狭い場合には、専用
治具の製作が不可能である、或いは精度の高い位置合わ
せが不可能であるという問題点があった。

【０００６】本発明は以上のような状況から、プローブ
ピン径の制限に基づく限界を超えるような（狭い）パッ
ドピッチを持つ超高密度基板の検査を、簡単且つ容易に
行える試験方法と試験装置の提供を目的としたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】回路基板上のポイントに
プローブピンを接触して該回路基板に構成されたネット
の電気的特性を試験する回路基板の試験用ヘッドにおい
て、他のポイントとの距離が一定値以上である第１種ポ
イントであって、各ネットから少なくとも１つずつ抽出
されたポイントである代表ポイントに接触するプローブ
ピンを第１のヘッドに設け、他のポイントとの距離が一
定値未満である第２種ポイントを一つ置きに一定順序で
第１グループおよび第２グループの２つのグループに選
別された各ポイントのうち、該第１グループに属するポ
イントに接触するプローブピンを前記第１のヘッドに更
に設け、前記２つのグループに選別された各ポイントの
うち、前記第２グループに属するポイントに接触するプ
ローブピンを第２のヘッドに設け、前記第２グループに
属する各ポイントが属するネットの前記第１種ポイント
に接触するプローブピンを前記第２のヘッドに更に設
け、前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとで回路基板
の試験用ヘッドを構成する。

【０００８】また、前記第１のヘッドと前記第２のヘッ
ドとを一定間隔に並べ、試験対象である回路基板を前記
第１のヘッドの下に移動した状態で、前記第１のヘッド
のプローブピンを前記回路基板上のポイントに接触して
前記回路基板の電気的特性の試験を行い、前記試験対象
である回路基板を前記第２のヘッドの下に移動した状態
で、前記第２のヘッドのプローブピンを前記回路基板上
のポイントに接触して前記回路基板の電気的特性の試験
を行う。

【０００９】なお、上記のように回路基板の試験用ヘッ
ドを構成する場合、第１のヘッドでは絶縁試験の全てと
導通試験の大半を行うことができるように、また第２の
ヘッドでは導通試験の一部を行えるように試験対象のポ
イント（従って、プローブピン）の各ヘッドへの振り分
けを行う。第１のヘッドと第２のヘッドの２つのヘッド
を用いてもなお導通試験が下限ピッチ未満で行われなけ
ればならない場合には、第３のヘッドをもうけることに
する。また、第１のヘッドで絶縁試験の全てが可能では
無い場合には、第２のヘッドで近接ネットの絶縁試験が
可能なようにプローブピンを配置する。

【００１０】以上のようにして、ヘッドの振り分けを行
った上で、基板と試験用ヘッドの位置合わせを行い、プ
リント基板の試験を実施する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、プローブピン割当てフロ
ーで、本発明による各ヘッドへのプローブピンの割当て
の手順を示すものである。以下、図２ないし図６を参照
しつつ、本発明による高密度基盤の試験に用いる試験用
ヘッドの構成の手順とその手順によって構成されたヘッ
ドを用いた試験方法を説明する。なお、本発明によるヘ
ッドを用いた試験方法において、ヘッドのプローブピン
に接続される導通試験回路と絶縁試験回路の構成および
それらを用いた試験方法の従来技術で実施される範囲に
ついては、詳細な説明は行わない。まず、引用する各図
の説明をする。

【００１２】図２は、代表ポイント抽出例を示す図であ
る。図中、ａ，ｂ，ｃ，ｄで示される４つのパッドは、
ＩＣの端子を接続するパッドを示し、その最小間隔は、
１００μｍで、下限ピッチ（２００μｍ）未満であると
する。又、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆで示される６つのパ
ッドのうち、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのパッドは、それぞ
れ前記パッドａ，ｂ，ｃ，ｄと接続されており、Ｅ，Ｆ
の２つのパッドは、それぞれ前記パッドＣ，Ｄに接続さ
れている。従って、Ａ−ａ，Ｂ−ｂ，Ｃ−ｃ−Ｅ，Ｄ−
ｄ−Ｆという４つのネットが存在することになる。

【００１３】図３は、プローブの割り振りを説明するた
めの図で、ＭＩＣ基板上に６つのＬＳＩが実装されてい
る例を示している。その部分拡大図は、ＬＳＩの端子が
接続されるパッドの図で、その間隔はＬＳＩによって決
まってしまい、現状では上記図２のａ，ｂ，ｃ，ｄで示
されたように、その最小間隔は、プローブピン径の制限
に基づく下限ピッチ未満である。図中の丸印と三角印と
は、それぞれ本発明に係る第１のヘッドと第２のヘッド
のプローブが接触する部位を示している。

【００１４】図４は、試験用ヘッドの配置図であり、例
えば、図３で示すようなＭＩＣ基板のテストに使用され
るものである。第１のヘッドと第２のヘッドとは一定距
離（例えば、中心間が５０ｍｍ）で固定されており、図
５のテスト方法に示すように下治具を用いて基盤を第１
のヘッドの下から第２のヘッドの下へ、或いはその逆に
移動して、所定の位置に基盤が固定された状態で試験用
ヘッドを下ろして所定のテストを行う。図４は、第１の
ヘッドと第２のヘッドのプローブピンの配置を示すもの
で、第１のヘッドのプローブピンの位置を丸印で、第２
のヘッドのプローブピンの位置を三角印で、また両ヘッ
ドの中心の位置を十字で示してある。なお、説明用の図
は見易さに主眼をおいて描かれているため、部分的に拡
大・強調してある。

【００１５】図４に示すような２つのヘッドを用いるこ
とにより、図３の部分拡大図に示したパッドを一つおき
に選択して測定することができる。なお、図３では丸
印、三角印がそれぞれ千鳥状に配置されるように図示し
ているのに対して、図４においては、簡単のため単純に
一直線状に配置されるように図示してあるが、実際には
何れでもよい。

【００１６】図５は、上述のごとく、テスト方法を示す
図である。第１のヘッド、第２のヘッドの各プローブピ
ンは所定の試験回路に接続されており、各ピン間の導通
試験および絶縁試験を行う事が出来るものとする。図６
は、多数ヘッドが必要な場合についての説明の為の図で
あり、２分割の場合の説明の後に説明する。

【００１７】以下では、図２の場合にどの様にしてヘッ
ドへの割当てを行うか、つまりどのポイントを受け持つ
プローブピンをどのヘッドに設けるかを図１のフローに
従って説明する。Ｓ１等で、ステップを示すものとす
る。

【００１８】Ｓ１では、全データから、各ネットにつき
１以上のポイントを代表ポイントとして抽出して、これ
をデータ１とする。なお、データとは測定対象のパッド
の名称の集合を言い、名称にはその位置を示す表示（座
標表示等）を伴うとする。ただし、以下の説明では、説
明の便宜上、各ポイントの名称（Ａ，ｂ等）のみで示
す。図２の例では、データ１はＡ，ｂ，Ｃ，Ｄよりな
る。なお、代表点を選定する場合には、他のポイントと
の距離が一定値以上である第１種ポイントから選ぶが、
点ｂの如く他のポイントとの距離が一定値未満である第
２種ポイントであっても、他の代表点との距離が一定以
上であれば選択の対象としても差し支えない場合があ
る。

【００１９】Ｓ２では、全データから、下限ピッチ未満
のポイントを抽出して、これをデータ２とする。図２の
例では、データ２はａ，ｂ，ｃ，ｄよりなる。Ｓ３で
は、データ１とデータ２に共通ポイントが在るか否かを
しらべる。在ればＳ４へ、無ければＳ５へ進む。図２の
例では、データ１とデータ２に共通ポイントｂが在るの
でＳ４へ進む。

【００２０】Ｓ４では、共通ポイントをデータ１から削
除し、データ１に共通ポイントを同じネットに属する別
のポイントが無いならば、それを新たにデータ１に加え
る。図２の例では、データ１からｂを削除し、データ１
にＢを加えた結果、データ１はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄよりな
る。Ｓ５へ進む。

【００２１】Ｓ５では、データ１、データ２の何れにも
含まれないデータが在れば、データ１に加える。図２で
は、Ｅ，Ｆが相当するので、それをデータ１に加えた結
果、データ１はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆよりなる。

【００２２】Ｓ６では、データ２をソートし一つ置きに
選択し、一方にはデータ１を加えてデータ３とし、他方
に選択された各ポイントの属するネットのポイントを加
えてデータ４とする。図２の例では、データ３はＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｃ、データ４はｂ，Ｂ，ｄ，
Ｄよりなる。

【００２３】Ｓ７では、データ４のピッチのチェックを
行い、下限ピッチ以下のポイントが在るか否かをしらべ
る。無ければＳ８へ、在ればＳ９へ進む。図２の例では
データ４にふくまれる２ポイントｂｄ間が最小だが、２
００μｍで下限ピッチ２００μｍ以内に収まる。

【００２４】Ｓ８では、データ３を第１のヘッドに割当
て（厳密に言えば、データ３に含まれるポイントのパッ
ドに接触するプローブピンを第１のヘッドに設けて）、
データ４を第２のヘッドに割当てる（厳密に言えば、デ
ータ４に含まれるポイントのパッドに接触するプローブ
ピンを第２のヘッドに設ける）。図２の例では、第１の
ヘッドにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｃ、第２のヘッ
ドにｂ，Ｂ，ｄ，Ｄが、それぞれ割当てられる。

【００２５】以上のように各ヘッドに割当てると、第１
のヘッドでは、各ネット間の絶縁の試験と共に、Ａ−
ａ，Ｃ−ｃ−Ｅ，Ｄ−Ｆの導通試験が行われる。また、
第２のヘッドではＢ−ｂ, Ｄ−ｄの導通試験が行われ
る。

【００２６】本例では、代表点の変更で２つのヘッドへ
のポイントの割当てが決定したが、代表点の変更を繰り
返しても収束しない場合には、ヘッドの分割数を増やす
（多数ヘッドを使用する）ことで対応する。

【００２７】図６は、多数ヘッドが必要な場合の例であ
る。本例では、Ａ−ａ，Ｂ−ｂ，Ｃ−ｃ，Ｄ−ｄ，Ｅ−
ｅ，Ｆ−ｆ，Ｇ−ｇ，Ｈ−ｈ，Ｉ−ｉ，Ｊ−ｊ，Ｋ−
ｋ，Ｌ−ｌ，Ｍ−ｍ，Ｎ−ｎ，Ｏ−ｏの１５のネットを
持つ場合である。図２の場合と同様に、大文字（Ａ〜
Ｏ）で示す１５のポイントは他の何れのポイントとの距
離も下限値より大きく設定されており、小文字（ａ〜
ｏ）で示す１５のポイントは他の何れの下限値以下の距
離に他のポイントが存在する。この場合、図１のフロー
に従ってポイントの選定を行うと、Ｓ６による決定の結
果、データ３にはＡ〜Ｏの各ネット代表と、ａ，ｃ，
ｅ，ｇ等のポイントが選ばれるが、ａｅ，ｃｅ等の間隔
は下限ピッチ未満である。そのため、ｅ等のポイントを
削除して、それらのポイントを別のヘッドに割当てる必
要がある。

【００２８】Ｓ９の処理Ａは、この様に更にヘッドの分
割を続けなければならない場合の処理を示すもので、図
１のＳ７でＹになった場合、Ｓ６─Ｓ７を繰り返すこと
に相当する。この場合、図１のＳ６では、データ２をソ
ートして一つ置きに選択しているが、処理Ａでは、デー
タ４について同様の扱いをする。その結果、第２のヘッ
ドと、第３のヘッドへの割当てが決定する。第３のヘッ
ドに割当てたポイントにまだ下限ピッチが含まれている
場合には、第３のヘッドに割当てたポイントについて同
様に分割を行う。図６の場合、以下に示すように、第４
のヘッドまで分割して問題が解決される。

【００２９】第１のヘッドには、各ネットの代表ポイン
トＡ〜Ｏと、ａ，ｃ，ｇ，ｉ，ｍ，ｏが割当てられる。
第２のヘッドには、ｄ，Ｄ，ｆ，Ｆ，ｊ，Ｊ，ｌ，Ｌが
割当てられる。

【００３０】第３のヘッドには、ｂ，Ｂ，ｈ，Ｈ，ｎ，
Ｎが割当てられる。第４のヘッドには、ｅ，Ｅ，ｋ，Ｋ
が割当てられる。さらに分割が必要な場合には、同様の
操作を繰り返せばよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ファインピッチ分割型試験用ヘッドにより、
本来フライングプローバ方式でしか対応できなかった基
板も、一括試験が可能となり、スループットが向上す
る。また、一括絶縁試験により、定電圧印加による保証
が可能となる。さらに、アラインメント確認時間と精度
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 プローブピン割当てフロー

【図２】 代表ポイント抽出例

【図３】 プローブの割り振り

【図４】 試験用ヘッドの配置図

【図５】 テスト方法

【図６】 多数ヘッドが必要な場合

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，
Ｍ，Ｎ，Ｏ はパッドポイントで、何れとの距離も下限
ピッチ以上であるもの。 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，
ｍ，ｎ，ｏ はパッドポイントで、何れかとの距離が下
限ピッチ未満であるもの。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板上のポイントにプローブピンを
   接触して該回路基板に構成されたネットの電気的特性を
   試験する回路基板の試験用ヘッドにおいて、他のポイン
   トとの距離が一定値以上である第１種ポイントであっ
   て、各ネットから少なくとも１つずつ抽出されたポイン
   トである代表ポイントに接触するプローブピンを第１の
   ヘッドに設け、 他のポイントとの距離が一定値未満である第２種ポイン
   トを一つ置きに一定順序で第１グループおよび第２グル
   ープの２つのグループに選別された各ポイントのうち、
   該第１グループに属するポイントに接触するプローブピ
   ンを前記第１のヘッドに更に設け、 前記２つのグループに選別された各ポイントのうち、前
   記第２グループに属するポイントに接触するプローブピ
   ンを第２のヘッドに設け、 前記第２グループに属する各ポイントが属するネットの
   前記第１種ポイントに接触するプローブピンを前記第２
   のヘッドに更に設け、 前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとで構成されたこ
   とを特徴とする回路基板の試験用ヘッド。
2. 【請求項２】 前記第１のヘッドと前記第２のヘッドと
   を一定間隔に並べ、 試験対象である回路基板を前記第１のヘッドの下に移動
   した状態で、前記第１のヘッドのプローブピンを前記回
   路基板上のポイントに接触して前記回路基板の電気的特
   性の試験を行い、 前記試験対象である回路基板を前記第２のヘッドの下に
   移動した状態で、前記第２のヘッドのプローブピンを前
   記回路基板上のポイントに接触して前記回路基板の電気
   的特性の試験を行うことを特徴とする回路基板の試験方
   法。