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JP6421463B2 - 基板検査装置、及び基板検査方法 - Google Patents

基板検査装置、及び基板検査方法 Download PDF

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Description

本発明は、基板の検査を行うための基板検査装置、及び基板検査方法に関する。
基板に複数の配線パターンが形成されている場合に、各配線パターンが正しく絶縁されているか否かを検査する絶縁検査(リーク検査)が行われている。絶縁検査は、検査対象の配線パターン間に電圧を印加し、その配線パターン間に電流が流れるか否かを検出することによって行われる。しかしながら、配線パターン間に絶縁不良が生じている場合、この配線パターン間に絶縁検査用の電圧を印加すると、絶縁不良箇所に電流が流れて発熱し、絶縁不良箇所が焼損するおそれがある。
そこで、まず、絶縁不良箇所を焼損させないような低電圧を配線パターン間に印加して電流が流れなかった配線間にのみ高電圧で絶縁検査を印加し、高電圧の絶縁検査で電流が流れなかった配線間には絶縁不良がない(絶縁が良好である)と判断する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−230058号公報
しかしながら、本発明者らは、低電圧を配線パターン間に印加して電流が流れなかった配線間にのみ高電圧で絶縁検査を印加し、高電圧の絶縁検査で電流が流れなかった配線間は絶縁が良好であると判断する検査方法では、絶縁不良箇所を誤って絶縁良好と判断してしまう(絶縁不良を見逃してしまう)おそれがあることを新たに見出した。
本発明の目的は、絶縁検査の検査精度を向上することができる基板検査装置、及び基板検査方法を提供することである。
本発明に係る基板検査装置は、互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査装置であって、前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査部と、前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定部と、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査部とを備える。
また、本発明に係る基板検査方法は、互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査方法であって、前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査工程と、前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定工程と、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査工程とを含む。
本発明者らは、検査対象の配線対の一方の配線を含む他の配線対、すなわち検査対象の配線対と隣接する配線対に絶縁不良があった場合、その絶縁不良の影響で、検査対象の配線対の絶縁不良が検出できない(見逃される)場合があることを見出した。さらに本発明者らは、検査対象の配線対と隣接する配線対の絶縁不良が所定の基準値を下回る低抵抗の絶縁不良であった場合、そのような低抵抗の絶縁不良がある配線対と隣接する配線対については、絶縁不良を検出できることを見出した。
そこで、これらの構成によれば、互いに離間して配置された三以上の配線相互間の絶縁を検査する際に、互いに隣接する一対の配線間に電位差を生じさせて低電圧絶縁検査が実行される。そして、低電圧絶縁検査において絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値が測定され、測定された抵抗値が基準値を下回る対があった場合にその対と隣接する対の配線であって、かつ低電圧絶縁検査において絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における電位差よりも大きな電位差を生じさせて高電圧絶縁検査が実行される。
これによれば、検査対象の配線対と隣接する配線対に絶縁不良があった場合であっても、その絶縁不良の抵抗値が小さく、検査対象の配線対の絶縁不良が検出可能である場合にその検査対象の配線対の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査が実行されるので、絶縁不良箇所を誤って絶縁良好と判断してしまうおそれが低減され、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
また、前記高電圧検査部は、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線に対して、前記高電圧絶縁検査の実行を禁止することが好ましい。
本発明者らは、抵抗測定処理において測定された抵抗値が基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線、すなわち絶縁不良の抵抗値が基準値を上回る配線対と隣接する配線対について高電圧の絶縁検査を実行すると、検査対象の配線対の絶縁不良が検出できない(見逃される)おそれがあることを見出した。そこでこの構成によれば、絶縁不良の抵抗値が基準値を上回る配線対と隣接する配線対については、高電圧絶縁検査が実行されないので、信頼性の低い高電圧絶縁検査の実行が回避される結果、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
また、前記高電圧検査部は、前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間に対して、前記高電圧絶縁検査の実行を禁止することが好ましい。
この構成によれば、低電圧絶縁検査において絶縁が不良と判定され、従って絶縁不良がある配線間に対して高電圧絶縁検査が実行されず、従って絶縁不良箇所に高電圧が印加されないので、高電圧による絶縁不良箇所の焼損を回避することが可能となる。
また、前記配線の二カ所にそれぞれ接触する第1及び第2プローブを、前記各配線に対応して複数組さらに備え、前記抵抗測定部は、前記抵抗測定処理において、測定対象となる前記対の一方の配線に対応する第1プローブと他方の配線に対応する第1プローブとの間に電流を供給し、その一方の配線に対応する第2プローブと他方の配線に対応する第2プローブとの間の電圧を検出し、その検出された電圧に基づいて前記測定対象の対の配線間の抵抗値を算出することが好ましい。
この構成によれば、配線間の抵抗を測定しようとする配線対の、一方の配線に二つのプローブが接触され、他方の配線に二つのプローブが接触される。そして、配線間に電流を供給するプローブとは別のプローブによって配線間の電圧が検出されるので、いわゆる四端子法による高精度の抵抗測定が可能となる。従って、抵抗測定処理における抵抗測定精度が向上する結果、各配線対が高電圧絶縁検査の実行対象か否かの判定精度が向上するので、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
また、前記低電圧絶縁検査における前記電位差は、前記隣接する二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部、又は微粒子状の複数の導体粒子が前記二配線間に分布する不良部が生じていた場合に、これらの不良部で焼損を生じさせない電圧にされていることが好ましい。
この構成によれば、検査対象の二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部、又は微粒子状の複数の導体粒子が分布する不良部が生じていた場合に、絶縁検査でこれらの不良部を焼損させてしまうおそれが低減される。
また、前記低電圧絶縁検査における前記電位差は、0.1mA〜2mAの所定の電流を前記不良部に流すことにより生じる電圧と0.2V〜20Vの所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧であることが好ましい。
低電圧絶縁検査における電位差を、0.1mA〜2mAの所定の電流を前記不良部に流すことにより生じる電圧と0.2V〜20Vの所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧とすれば、検査対象の二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部、又は微粒子状の複数の導体粒子が分布する不良部が生じていた場合に、絶縁検査でこれらの不良部を焼損させてしまうおそれを低減できる。
また、前記高電圧絶縁検査における前記電位差は、前記対の配線間の間隔を狭まらせる不良が生じた場合に前記対の配線間にスパークを生じさせる電圧にされていることが好ましい。
この構成によれば、配線間には間隔が空いており、導通はしていないものの配線間の間隔が狭まって絶縁距離が低下する絶縁不良が生じている場合に、高電圧絶縁検査において配線間にスパークを生じさせ、その絶縁不良を検出することが可能となる。
また、前記高電圧絶縁検査における前記電位差は、2mAを超える所定の電流を前記不良部に流すことにより生じる電圧と、20Vを超える所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧にされていることが好ましい。
高電圧絶縁検査における電位差を、2mAを超える所定の電流を不良部に流すことにより生じる電圧と、20Vを超える所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧にすれば、高電圧絶縁検査において、対の配線間の間隔を狭まらせる不良を検出することが可能となる。
また、前記基準値は、前記隣接する二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部と、微粒子状の複数の導体粒子が前記二配線間に分布する不良部とを判別するべく設定された抵抗値であることが好ましい。
本発明者らは、検査対象の配線対と隣接する配線対間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された絶縁不良がある場合、そのような絶縁不良がある配線対と隣接する配線対については、絶縁不良を検出できることを見出した。そこでこの構成によれば、検査対象の配線対と隣接する配線対間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された絶縁不良がある場合に、その検査対象の配線対の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査が実行されるので、絶縁不良箇所を誤って絶縁良好と判断してしまうおそれが低減され、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
また、前記基準値は、略25Ωであることが好ましい。
略25Ωは、隣接する二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部と、微粒子状の複数の導体粒子が二配線間に分布する不良部とを判別するための基準値として適している。
また、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を下回る対の配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、配線対の配線間の抵抗値が基準値を下回る場合に、その配線対間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部があると推定されるので、絶縁不良の詳細な態様を知ることができる。
また、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の配線間に、微粒子状の複数の導体粒子が分布する不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、配線対の配線間の抵抗値が基準値を上回る場合に、その配線対間に、微粒子状の複数の導体粒子が分布する不良部があると推定されるので、絶縁不良の詳細な態様を知ることができる。
また、前記高電圧絶縁検査において絶縁不良と判定された対の配線間に、その対の配線間の間隔を狭まらせる不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、高電圧絶縁検査において絶縁不良と判定された場合に、その配線対間に、その対の配線間の間隔を狭まらせる不良部があると推定されるので、絶縁不良の詳細な態様を知ることができる。
このような構成の基板検査装置、及び基板検査方法は、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を概略的に示す正面図である。 検査対象となる基板表面の配線パターンに生じる不良の態様を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る基板検査装置の電気的構成の一例を大略的に示す回路図、及びブロック図である。 本発明の一実施形態に係る基板検査装置の電気的構成の一例を大略的に示す回路図、及びブロック図である。 図3に示す電源の出力特性の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る基板検査方法を用いる基板検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図3,図4に示す基板検査装置の動作を説明するための説明図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を概略的に示す正面図である。図1に示す基板検査装置1は、検査対象の基板100に形成された回路パターンを検査するための装置である。
基板100は、例えばプリント配線基板である。なお、基板100は、例えばフレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板であってもよい。
図1に示す基板検査装置1は、検査装置本体2と、検査治具3U,3Dとを備えている。検査装置本体2は、検査部4U,4D、検査部移動機構5U,5D、基板固定装置6、及びこれらの各部を収容する筐体7を主に備えている。基板固定装置6は、検査対象の基板100を所定の位置に固定するように構成されている。検査部移動機構5U,5Dは、検査部4U,4Dを筐体7内で適宜移動させる。
検査部4Uは、基板固定装置6に固定された基板100の上方に位置する。検査部4Dは、基板固定装置6に固定された基板100の下方に位置する。検査部4U,4Dは、基板100に形成された回路パターンを検査するための検査治具3U,3Dを着脱可能に構成されている。
検査治具3U,3Dには、それぞれ、複数のプローブPrが取り付けられている。プローブPrは、タングステン(W)、ハイス鋼(SKH)、ベリリウム銅(BeCu)等の靭性に富む金属その他の導電体で形成されるとともに、屈曲可能な弾性(可撓性)を有するワイヤ状(棒状)に形成される。プローブPrの直径は、例えば100μm程度にされている。
各プローブPrは、検査対象となる基板100の配線パターン上に設定された検査点の位置と対応するように配置されている。これにより、検査治具3Uの各プローブPrは、基板100上面の各検査点にそれぞれ接触し、検査治具3Dの各プローブPrは、基板100下面の各検査点にそれぞれ接触するようにされている。
図2は、検査対象となる基板100表面の配線パターンに生じる絶縁不良の態様を示す説明図である。図2では、基板100の表面に3本の配線パターンP1,P2,P3が互いに離間して並設されている例を示している。配線パターンP1,P2,P3の両端部には、例えばIC(Integrated Circuit)や抵抗、キャパシタ等の電子部品を半田付けするためのパッドLが設けられている。パッドLは、検査時にプローブPrを接触させる検査点として好適である。
図2(a)は、配線パターンP1,P2間に、架け渡されるように細線状の導体が形成されたヘアショート不良F1と、配線パターンP1から配線パターンP2へ向かって細線状の導体が延びる細線不良F2とを示している。基板100を製造する工程では、基板100の表面にエッチングで配線パターンP1,P2,P3を形成した後、配線パターンP1,P2,P3が形成された基板表面を研磨する場合がある。配線パターンP1,P2,P3が研磨されると、配線パターンP1,P2,P3の縁部に、ささくれが生じる場合がある。
このようにして配線パターンP1に生じたささくれが、隣接する配線パターンP2に架け渡されるように形成され、配線パターンP2と接触すると、ヘアショート不良F1となる。ヘアショート不良F1が生じると、配線パターンP1,P2間は導通する。ヘアショート不良F1の抵抗(配線パターンP1,P2間の抵抗値Rx)は、約25Ω以下である場合が多い。ヘアショート不良F1の細線状導体の太さはミクロンオーダーとなり、絶縁検査に一般に用いられる250V程度の検査電圧がこのような細線状導体に加えられ、大きな電流が流れると焼損してしまうおそれがある。
また、このようにして配線パターンP1に生じたささくれが、隣接する配線パターンP2に届かなかった場合、細線不良F2となる。細線不良F2が生じると、細線不良F2の先端部が配線パターンP2に近づくために、配線パターンP1,P2間の絶縁距離が減少して配線パターンP1,P2間の絶縁耐圧が減少する。この場合、配線パターンP1,P2に高電圧が印加された際に、細線不良F2の先端部と配線パターンP2との間にスパークが生じるおそれがある。
図2(b)は、配線パターンP1,P2間に、微粒子状の複数の導体粒子が分布して形成された微粒子不良F3と、配線パターンP2に配線パターンP3へ向かって突出した突起部が形成された突起不良F4とを示している。
微粒子不良F3は、例えば上述のように銅の配線パターンP1,P2,P3が研磨された際に生じた削りくずが、微粒子状になったものである。このような導体(銅)の微粒子が配線パターンP1,P2間に分布すると、配線パターンP1,P2間の絶縁抵抗値Rxが低下する。微粒子不良F3が生じた場合、配線パターンP1,P2間の抵抗値Rxは、10MΩ〜100MΩ程度であることが多い。微粒子不良F3が生じた配線パターンP1,P2間に絶縁検査に一般に用いられる250V程度の検査電圧が加えられると、微粒子不良F3の生じた箇所が焼損してしまうおそれがある。
さらに、本発明者らは、微粒子不良F3が配線パターンP1,P2間に生じた場合、配線パターンP1,P2間の絶縁抵抗が低下するのみならず、配線パターンP1と配線パターンP2とが容量結合することを見出した。
突起不良F4は、例えば配線パターンP2形成時のエッチング不良などによって形成されたものである。突起不良F4が生じると、突起不良F4の先端部が配線パターンP3に近づくために、配線パターンP2,P3間の絶縁距離が減少して配線パターンP2,P3間の絶縁耐圧が減少する。この場合、配線パターンP2,P3に高電圧が印加された際に、突起不良F4の先端部と配線パターンP3との間にスパークが生じるおそれがある。
図3、図4は、本発明の一実施形態に係る基板検査装置1の電気的構成の一例を大略的に示す回路図、及びブロック図である。基板検査装置1は、プローブPrとして、プローブPr1〜Pr6を備える。プローブPr1,Pr3,Pr5は第1プローブの一例に相当し、プローブPr2,Pr4,Pr6は第2プローブの一例に相当する。また、基板検査装置1は、電源E、電圧検出部8、電流検出部9、切替スイッチSW1、スイッチSW11〜SW14,SW21〜SW24,SW31〜SW34,SW41〜SW44,SW51〜SW54,SW61〜SW64、制御部10、及び表示部20を備える。
図3に示す例では、基板100の表面に、配線パターンP1,P2,P3が互いに離間して配置され、配線パターンP1の一方のパッドLにプローブPr1が接触し、配線パターンP1の他方のパッドLにプローブPr2が接触し、配線パターンP2の一方のパッドLにプローブPr3が接触し、配線パターンP2の他方のパッドLにプローブPr4が接触し、配線パターンP3の一方のパッドLにプローブPr5が接触し、配線パターンP3の他方のパッドLにプローブPr6が接触する例を示している。また、配線パターンP1,P2間に生じた絶縁不良の抵抗値をRxで示している。
スイッチSW11〜SW64は、例えばトランジスタ等の半導体スイッチング素子やリレースイッチ等により構成された開閉スイッチである。スイッチSW11〜SW64は、制御部10からの制御信号に応じて開閉する。
なお、配線パターンは三つに限られず、三以上あればよい。配線パターンが四以上あった場合であっても各配線パターンに対応してプローブPrやスイッチSWが設けられる。
電源Eは、制御部10からの制御信号に応じて出力電圧、電流を制御可能な電源回路である。電源Eの出力電圧は、検査対象となる一対の配線パターン間に生じる電圧に相当する。電源Eは、制御部10からの制御信号に応じて、例えば低電圧モードと高電圧モードとを切り替え可能にされている。
図5は、図3に示す電源Eの出力特性の一例を示すグラフである。横軸は、電源Eの負荷抵抗、すなわち検査対象となる一対の配線間の抵抗値Rxを示している。左縦軸は電源Eの出力電流を示し、右縦軸は電源Eの出力電圧を示している。また、出力電圧V1(実線)は電源Eの低電圧モードでの出力電圧を示し、出力電流I1(破線)は電源Eの低電圧モードでの出力電流を示している。出力電圧V2(実線)は電源Eの高電圧モードでの出力電圧を示し、出力電流I2(破線)は電源Eの高電圧モードでの出力電流を示している。
電源Eは、出力電圧及び出力電流を制限する機能を有している。電源Eは、低電圧モードでは、出力電圧V1を予め設定された低電圧制限値VL以下に制限し、検査対象配線間に絶縁不良が生じて電流が流れたときは、不良箇所を流れる出力電流I1を予め設定された低電流制限値IL以下に制限する。その結果、電源Eは、低電圧モードでは、その出力電圧V1が低電圧制限値VLに満たないときはその出力電流I1を低電流制限値ILに維持し、その出力電圧V1が低電圧制限値VLになったときは、その出力電圧V1を低電圧制限値VLに維持するように、その出力電流I1を低電流制限値IL以下の電流値に調節する。これにより、低電圧モードでは、電源Eは、検査対象となる一対の配線パターン間(抵抗値Rx)に低電流制限値ILを流した場合に生じる電圧と、低電圧制限値VLとのうち、いずれか低い電圧を出力することになる。
一方、電源Eは、高電圧モードでは、出力電圧V2を予め設定された高電圧制限値VH以下に制限し、検査対象配線間に絶縁不良が生じて電流が流れたときは、不良箇所を流れる出力電流I2を予め設定された高電流制限値IH以下に制限する。その結果、電源Eは、高電圧モードでは、その出力電圧V2が高電圧制限値VHに満たないときはその出力電流I2を高電流制限値IHに維持し、その出力電圧V2が高電圧制限値VHになったときは、その出力電圧V2を高電圧制限値VHに維持するように、その出力電流I2を高電流制限値IH以下の電流値に調節する。これにより、高電圧モードでは、電源Eは、検査対象となる一対の配線パターン間の抵抗値Rxに高電流制限値IHを流した場合に生じる電圧と、高電圧制限値VHとのうち、いずれか低い電圧を出力することになる。
低電圧制限値VLは、微粒子不良F3が生じていた場合に不良箇所を焼損させないような電圧値が、例えば実験的に求められて設定されている。低電圧制限値VLとしては、例えば0.2V〜20V程度の電圧を用いることができ、例えば10Vを好適に用いることができる。
低電流制限値ILとしては、ヘアショート不良F1が生じた場合に細線状導体を焼損させないような電流値が、例えば実験的に求められて設定されている。低電流制限値ILとしては、例えば0.1mA〜2mA程度の電流を用いることができ、例えば1mAを好適に用いることができる。
高電圧制限値VHとしては、例えば細線不良F2や突起不良F4のように、配線パターン間の絶縁距離を減少させる不良が生じている場合に、スパークを発生させることができる高電圧が設定されている。高電圧制限値VHとしては、例えば一般的な絶縁試験に用いられる検査電圧を用いることができ、例えば20Vを超え、1KV以下、あるいは100V〜500V程度の電圧、より好適には250V程度の電圧を用いることができる。
高電流制限値IHは、基板検査装置1の回路や基板100を過電流による損傷から保護するための制限電流値にされており、例えば2mAを超え、1A以下、あるいは10mA〜50mA程度の電流、より好適には20mAとすることができる。これにより、同じ一対の配線パターン間に対して低電流制限値ILが流れた場合と高電流制限値IHが流れた場合とでは、低電流制限値ILが流れた場合にその一対の配線パターン間に生じる電位差よりも高電流制限値IHが流れた場合にその一対の配線パターン間に生じる電位差の方が大きくなるようにされている。
電源Eの負極は回路グラウンドに接続されている。電源Eの正極は、スイッチSW11,SW21,SW31,SW41,SW51,SW61の一端に接続されている。
切替スイッチSW1は、例えばトランジスタ等の半導体スイッチやリレースイッチ等により構成された切り替えスイッチである。切替スイッチSW1は、端子t0,t1,t2を備えている。切替スイッチSW1は、制御部10からの制御信号に応じて、端子t0の接続先を端子t1と端子t2との間で切り替える。
端子t0は、スイッチSW12,SW22,SW32,SW42,SW52,SW62の一端に接続されている。端子t1は、回路グラウンドに接続されている。端子t2は、電流検出部9を介して回路グラウンドに接続されている。
電流検出部9は、例えばシャント抵抗やホール素子等を用いて構成された電流測定回路である。電流検出部9は、切替スイッチSW1が端子t2側に切り替えられたとき、スイッチSW11〜SW64によって選択された二つのプローブPr間に流れる電流を検出し、その電流値を制御部10へ送信する。
電圧検出部8は、例えばアナログデジタルコンバータ等を用いて構成された電圧測定回路である。例えば電圧検出部8の正極は、スイッチSW13,SW23,SW33,SW43,SW53,SW63の一端に接続され、負極は、スイッチSW14,SW24,SW34,SW44,SW54,SW64の一端に接続されている。
スイッチSW11,SW12,SW13,SW14の他端はプローブPr1に接続され、スイッチSW21,SW22,SW23,SW24の他端はプローブPr2に接続され、スイッチSW31,SW32,SW33,SW34の他端はプローブPr3に接続され、スイッチSW41,SW42,SW43,SW44の他端はプローブPr4に接続され、スイッチSW51,SW52,SW53,SW54の他端はプローブPr5に接続され、スイッチSW61,SW62,SW63,SW64の他端はプローブPr6に接続されている。
なお、プローブPr1〜Pr6とスイッチSW11〜SW64との間には、短絡防止用の抵抗を介設することが好ましいが、図示を省略している。
図4に示す表示部20は、例えば液晶表示装置などの表示装置である。
図4に示す制御部10は、例えば所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、所定の制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)やHDD(Hard Disk Drive)等の記憶部と、これらの周辺回路等を備えて構成されている。制御部10は、記憶部に記憶された制御プログラムを実行することにより、導通検査部11、低電圧検査部12、抵抗測定部13、高電圧検査部14、及び不良原因推定部15として機能する。
導通検査部11は、各配線パターンPに対応するプローブPr間に電流を供給することにより各配線パターンの導通を検査する。図3に示す例では、プローブPr1,Pr2が配線パターンP1に対応し、プローブPr3,Pr4が配線パターンP2に対応し、プローブPr5,Pr6が配線パターンP3に対応している。
低電圧検査部12は、配線パターンP1,P2,P3のうち互いに隣接する配線パターンP1,P2、配線パターンP2,P3をそれぞれ一対として各対の配線間に電位差を生じさせ、各対の配線間に流れる電流に基づき各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する。
抵抗測定部13は、低電圧絶縁検査において絶縁が不良と判定された対の配線パターン間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する。
高電圧検査部14は、抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値Rrefを下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ低電圧絶縁検査において絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する。
不良原因推定部15は、抵抗測定部13による抵抗測定結果、低電圧検査部12及び高電圧検査部14による検査結果に基づき、絶縁不良の原因を推定する。
次に、上述のように構成された基板検査装置1の動作について説明する。図6は、本発明の一実施形態に係る基板検査方法を用いる基板検査装置1の動作の一例を示すフローチャートである。図7は、図3,図4に示す基板検査装置1の動作を説明するための説明図である。まず、導通検査部11は、配線パターンP1,P2,P3の導通検査を実行する(ステップS1)。
以下の説明において、オンさせる旨記載したスイッチSW以外のスイッチSWは、すべてオフしているものとする。
具体的には、導通検査部11は、配線パターンP1の導通検査を行うときは、スイッチSW11をオンさせて電源EをプローブPr1に接続し、スイッチSW22をオン、切替スイッチSW1を端子t2側に切り替えてプローブPr2を電流検出部9を介して回路グラウンドに接続する。また、導通検査部11は、スイッチSW13をオンさせて電圧検出部8の一端をプローブPr1に接続し、スイッチSW24をオンさせて電圧検出部8の他端をプローブPr2に接続する。
これにより、導通検査部11は、電源Eによって所定の電流を配線パターンP1に流させ、配線パターンP1に流れた電流を電流検出部9によって検出させ、配線パターンP1の両端間に生じた電圧を電圧検出部8によって検出させる。そして、導通検査部11は、電圧検出部8によって検出された電圧値を電流検出部9によって検出された電流値で除算することにより、配線パターンP1の抵抗値R1を算出する。導通検査部11は、抵抗値R1を予め設定された導通判定値と比較し、抵抗値R1が導通判定値以下であれば配線パターンP1は導通している(良好)と判定し、抵抗値R1が導通判定値を超えていれば配線パターンP1は断線している(不良)と判定する。そして、導通検査部11は、例えばその判定結果を表示部20に表示して報知する。
導通検査部11は、同様の処理を配線パターンP2,P3に対して繰り返すことにより、配線パターンP1,P2,P3の導通検査を実行する。
次に、低電圧検査部12は、各配線パターン対に対して低電圧絶縁検査を実行する(ステップS2:低電圧検査工程)。具体的には、配線パターンP1,P2の対である配線パターン対P1−P2と、配線パターンP2,P3の対である配線パターン対P2−P3とに対して低電圧絶縁検査を実行する。
配線パターン対P1−P2に対して低電圧絶縁検査を実行するときは、低電圧検査部12は、スイッチSW11をオンさせて電源EをプローブPr1に接続し、スイッチSW32をオンさせ、切替スイッチSW1を端子t2側に切り替えてプローブPr3を電流検出部9を介して回路グラウンドに接続する。また、低電圧検査部12は、スイッチSW23,SW44をオンさせて電圧検出部8を配線パターン対P1−P2に接続し、電圧検出部8によってプローブPr2,Pr4を介して配線パターンP1,P2間の電圧を検出させる。また、低電圧検査部12は、電源Eを低電圧モードで出力させる。
そして、低電圧検査部12は、例えば電圧検出部8により検出された配線パターンP1,P2間の電圧が低電圧制限値VLよりわずかに低い電圧に設定された判定電圧VLj以上であり、かつ電流検出部9により検出された電流すなわち配線パターンP1,P2間を流れた電流I1が、予め設定された判定電流Ijに満たない場合、配線パターン対P1−P2には絶縁不良がないと判定し、電流I1が判定電流Ij以上の場合、配線パターン対P1−P2には絶縁不良があると判定する。
低電圧検査部12は、同様の処理を配線パターン対P2−P3に対して繰り返すことにより、配線パターン対P1−P2と配線パターン対P2−P3との低電圧絶縁検査を実行する。
低電圧絶縁検査では、配線パターン対における絶縁不良の有無が判らない状態で電圧、電流を印加する。しかしながら、低電圧絶縁検査では、電源Eが低電圧モードで出力するので、検査対象の配線パターン対間にヘアショート不良F1や微粒子不良F3が存在した場合であっても、これらの不良箇所が焼損しないようにされている。
次に、低電圧検査部12は、低電圧絶縁検査で絶縁不良のなかった配線パターン対を種別Aに分類し、絶縁不良のあった配線パターン対を種別Bに分類する(ステップS3、図7参照)。
例えば、配線パターン対P1−P2間に不良がない場合や細線不良F2、突起不良F4が存在する場合、低電圧絶縁検査で配線パターン対P1−P2間に電流が流れないので配線パターン対P1−P2は絶縁不良なしと判定され、配線パターン対P1−P2は種別Aに分類される。例えば、図2(a)に示す配線パターン対P2−P3や図2(b)に示す配線パターン対P2−P3は、種別Aに分類される。
一方、配線パターン対P1−P2間にヘアショート不良F1や微粒子不良F3が存在した場合、低電圧絶縁検査で配線パターン対P1−P2間に電流が流れ、配線パターン対P1−P2は絶縁不良ありと判定され、配線パターン対P1−P2は種別Bに分類される。
次に、抵抗測定部13は、種別Bに分類された配線パターン対について、配線パターン対相互間の抵抗値Rxを測定する(ステップS4:抵抗測定工程)。具体的には、例えば配線パターン対P1−P2が種別Bに分類されていた場合、抵抗測定部13は、スイッチSW11をオンさせて電源EをプローブPr1に接続し、スイッチSW32をオンさせ、切替スイッチSW1を端子t2側に切り替えてプローブPr3を電流検出部9を介して回路グラウンドに接続する。これにより、配線パターンP1,P2間(抵抗値Rx)に流れた電流が電流検出部9によって検出される。
また、抵抗測定部13は、スイッチSW23,SW44をオンさせて電圧検出部8を配線パターン対P1−P2に接続し、電圧検出部8によって配線パターンP1,P2間の電圧を検出させる。また、抵抗測定部13は、電源Eを例えば低電圧モードで出力させる。
そして、抵抗測定部13は、電圧検出部8によって検出された電圧値を電流検出部9によって検出された電流値で除算することにより、配線パターンP1,P2間の抵抗値Rxを算出する。
このとき、電源Eから供給された電流は、スイッチSW11、プローブPr1、絶縁不良箇所(抵抗値Rx)、プローブPr3、スイッチSW32、切替スイッチSW1、及び電流検出部9を介して回路グラウンドへ流れる。一方、電圧検出部8は、その一端からスイッチSW23、プローブPr2、絶縁不良箇所(抵抗値Rx)、プローブPr4、スイッチSW44を介してその他端に至る電圧計測経路によって、絶縁不良箇所に電流が流れることにより生じた電圧を検出する。
この場合、電源Eから供給された電流は、電圧検出部8の電圧計測経路中、絶縁不良箇所(抵抗値Rx)以外の箇所には流れないから、電圧検出部8の検出電圧には、電源Eからの供給電流がプローブPr2,Pr4等の電圧検出回路に流れて生じた電圧は含まれない。すなわち、抵抗測定部13は、絶縁不良箇所の抵抗値Rxを、四端子測定法により高精度に測定することができる。
このとき、四端子測定法で用いられる四つのプローブPr1〜Pr4は、ステップS1において、配線パターンP1,P2の導通検査のために用いられるプローブである。すなわち、四端子測定法のためにプローブを追加することなく、配線パターンP1,P2の導通検査のために用いられるプローブを四端子測定法で用いることができるので、抵抗測定部13は、コストを増大させることなく絶縁不良箇所の抵抗値Rxを高精度で測定することができる。
次に、抵抗測定部13は、測定した抵抗値Rxと基準値Rrefとを比較し、抵抗値Rxが基準値Rrefに満たない配線パターン対を種別Cに分類し、抵抗値Rxが基準値Rref以上の配線パターン対を種別Dに分類する(ステップS5:図7参照)。
基準値Rrefは、ヘアショート不良F1の抵抗値と、微粒子不良F3の抵抗値とを判別可能な値を例えば実験的に求められて設定されている。基準値Rrefは、例えば略25Ωに設定することができる。
この場合、種別Cに分類された配線パターン対にはヘアショート不良F1が生じている可能性が高い。種別Dに分類された配線パターン対には微粒子不良F3が生じている可能性が高い。例えば、図2(a)に示す配線パターン対P1−P2は種別Cに分類され、図2(b)に示す配線パターン対P1−P2は種別Dに分類される。
次に、高電圧検査部14は、種別Cの配線パターン対と隣接する配線パターン対のうち、種別Aに属する配線パターン対を種別Eに分類する(ステップS6:図7参照)。例えば、配線パターン対P1−P2が種別Cに分類された場合、高電圧検査部14は、配線パターン対P1−P2と隣接する配線パターン対P2−P3が種別Aに属するか否かを判定し、配線パターン対P2−P3が種別Aに属する場合、配線パターン対P2−P3が種別Eに分類される。なお、ある配線パターン対のいずれか一方の配線を含む配線パターン対のことを、ある配線パターン対と隣接する配線パターン対と称する。
次に、高電圧検査部14は、種別Dの配線パターン対と隣接する配線パターン対のうち、種別Aに属する配線パターン対を種別Fに分類する(ステップS7:図7参照)。例えば、配線パターン対P1−P2が種別Dに分類された場合、高電圧検査部14は、配線パターン対P1−P2と隣接する配線パターン対P2−P3が種別Aに属するか否かを判定し、配線パターン対P2−P3が種別Aに属する場合、配線パターン対P2−P3が種別Fに分類される。
次に、高電圧検査部14は、種別Aに属し、種別Bの配線パターン対と隣接しない配線パターン対を種別Gに分類する(ステップS8)。
次に、高電圧検査部14は、種別E、Gに属する配線パターン対に対し、高電圧絶縁検査を実行し、絶縁不良の有無を判定する。不良原因推定部15は、高電圧絶縁検査で絶縁不良ありと判定された配線パターン対に対して、細線不良F2又は突起不良F4が生じていると推定し、その推定結果を表示部20に表示するなどして報知する(ステップS9:高電圧検査工程)。
具体的には、高電圧検査部14は、例えば配線パターン対P2−P3が種別Eに属する場合、配線パターン対P2−P3に高電圧絶縁検査を実行するべくスイッチSW31をオンさせて電源EをプローブPr3に接続し、スイッチSW52をオンさせ、切替スイッチSW1を端子t2側に切り替えてプローブPr5を電流検出部9を介して回路グラウンドに接続する。また、高電圧検査部14は、スイッチSW43,SW64をオンさせて電圧検出部8を配線パターン対P2−P3に接続し、電圧検出部8によって配線パターンP2,P3間の電圧を検出させる。そして、高電圧検査部14は、電源Eを高電圧モードで出力させる。
そして、高電圧検査部14は、例えば電圧検出部8により検出された配線パターンP2,P3間の電圧が高電圧制限値VHよりわずかに低い電圧に設定された判定電圧VHj以上であり、かつ電流検出部9により検出された電流すなわち配線パターンP2,P3間を流れた電流I2が、判定電流Ijに満たない場合、配線パターン対P2−P3には絶縁不良がないと判定し、電流I2が判定電流Ij以上の場合、配線パターン対P2−P3には絶縁不良(細線不良F2又は突起不良F4)があると判定する。
高電圧絶縁検査では、細線不良F2や突起不良F4が生じている箇所に高電圧を印加し、スパークさせることで流れた放電電流を検出することによって、不良を検出する。スパークは、高電圧を印加した直後に発生するので、高電圧検査部14は、検査対象配線パターン対に電圧を印加した直後に過渡的に流れた電流I2の検出値に基づき絶縁不良の有無を判定する。
低電圧絶縁検査で絶縁不良ありと判定され、種別Bに分類された配線パターン対には、ヘアショート不良F1や微粒子不良F3が生じているおそれがあるため、このような配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を実行すると、基板100を焼損させてしまうおそれがある。しかしながら、ステップS8によれば、種別Aに含まれる種別E,Fの配線パターン対を高電圧絶縁検査の対象とするので、種別Bの配線パターン対には高電圧絶縁検査が行われない。その結果、高電圧絶縁検査で基板100を焼損させてしまうおそれが低減される。
種別Aのうち、種別Fの配線パターン対、すなわち図2(b)の配線パターン対P2−P3のように、隣接する配線パターン対に微粒子不良F3が生じているおそれのある配線パターン対には、高電圧検査部14は、高電圧絶縁検査を行わない(禁止する)。
本発明者らは、上述したように、微粒子不良F3が配線パターンP1,P2間に生じた場合、配線パターンP1と配線パターンP2とが容量結合することを見出した。そのため、図2(b)の配線パターン対P2−P3のように、隣接する配線パターン対P1−P2に微粒子不良F3が生じている場合、高電圧絶縁検査を行って配線パターン対P2−P3に高電圧を印加すると、配線パターンP2に印加された高電圧が容量結合のために過渡的に吸収されてしまう。その結果、配線パターン対P2−P3に突起不良F4や細線不良F2が生じていても、その不良箇所でスパークが発生しない。
本発明者らは、このように、種別Fの配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を行うと、不良箇所でスパークが発生しないために、突起不良F4や細線不良F2等の絶縁不良を検出することができず、絶縁不良を見逃してしまうおそれがあることを見出した。
そこで、高電圧検査部14は、種別Fの配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を行わない。これにより、誤って絶縁不良を見逃してしまうおそれが低減され、絶縁検査の検査精度を向上することができる。
また、種別Gの配線パターン対は、この両側に隣接する配線パターン対にもヘアショート不良F1や微粒子不良F3が生じていないと考えられ、隣接する配線パターン対の影響で検査精度が低下するおそれがない。そこで、高電圧検査部14は、種別Gの配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を実行し、その検査結果を報知する。
また、種別Eの配線パターン対は、例えば図2(a)の配線パターン対P2−P3のように、隣接する配線パターン対P1−P2に種別Cすなわちヘアショート不良F1が生じている。図3において、配線パターン対P1−P2にヘアショート不良F1が生じている状態で配線パターン対P2−P3に対して高電圧絶縁検査を行う場合、プローブPr1,Pr2に繋がるスイッチSW11〜SW14,SW21〜SW24はオフしているから、隣接する配線パターン対P1−P2はフローティング状態となっている。そのため、配線パターンP2と配線パターンP1とは、ヘアショート不良F1で短絡されて同電位になる。
従って、配線パターン対P2−P3間に高電圧を印加しても、過渡電圧が吸収されることはなく、配線パターン対P2−P3間に細線不良F2や突起不良F4があればスパークが発生して絶縁不良を検出することができる。そこで、高電圧検査部14は、種別Eの配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を実行し、その検査結果を報知する。これにより、高電圧絶縁検査の検査精度が低下しないことが明らかな種別Gの配線パターン対のみならず、絶縁不良のある配線パターン対と隣接する種別Eの配線パターン対についても高電圧絶縁検査を実施することができるので、検査精度を向上させることができる。
高電圧絶縁検査の対象となる種別Aには、不良が存在しない良品配線パターン対と、細線不良F2又は突起不良F4が生じた不良配線パターン対とが含まれている。従って、高電圧絶縁検査で絶縁不良と判定された配線パターン対には、細線不良F2又は突起不良F4が生じていると考えられる。そこで、不良原因推定部15は、高電圧絶縁検査で絶縁不良ありと判定した配線パターン対に対して、細線不良F2又は突起不良F4が生じていると推定し、その推定結果を表示部20に表示するなどして報知する(ステップS9)。
次に、高電圧検査部14は、種別Fに属する配線パターン対に対し、高電圧絶縁検査が実施されていない旨のメッセージを表示部20に表示するなどして報知する(ステップS10)。これにより、ユーザは、種別Fに属する配線パターン対には、細線不良F2や突起不良F4が生じているおそれがあることを知ることができる。
次に、不良原因推定部15は、種別Cに属する配線パターン対に対し、ヘアショート不良F1が生じていると推定し、その推定結果を表示部20に表示するなどして報知する(ステップS11)。これにより、ユーザは、種別Cに属する配線パターン対に、ヘアショート不良F1が生じているおそれがあることを知ることができる。
次に、不良原因推定部15は、種別Dに属する配線パターン対に対し、微粒子不良F3が生じていると推定し、その推定結果を表示部20に表示するなどして報知する(ステップS12)。これにより、ユーザは、種別Dに属する配線パターン対に、微粒子不良F3が生じているおそれがあることを知ることができる。
なお、抵抗測定部13は、電流供給用のプローブPr1,Pr3と電圧検出用のプローブPr2,Pr4を用いて四端子法による抵抗測定を行う例を示したが、抵抗測定部13は、電流供給用と電圧供給用とでプローブを共用し、二端子法による抵抗測定を行ってもよい。また、導通検査部11を備えず、各配線パターンにそれぞれ一つずつプローブを接触させる構成であってもよい。
また、高電圧検査部14は、種別Fの配線パターン対に対しては高電圧絶縁検査を実行しない例を示したが、高電圧検査部14は、種別Fの配線パターン対に対して高電圧絶縁検査を実行してもよい。そして、高電圧検査部14は、ステップS10において、種別Fの配線パターン対に対する高電圧絶縁検査の判定結果は信頼性が低い旨報知するようにしてもよい。
また、スイッチSW11〜SW64は、検査対象となる配線パターン対と接触するプローブに接続されたスイッチ以外はオフする例を示したが、検査対象の配線パターン対が種別Eであった場合にその検査対象の配線パターン対と隣接する配線であって、種別Cの配線パターン対に含まれる配線と接触するプローブに接続されたスイッチをオフし、そのプローブ及び検査対象となる配線パターン対と接触するプローブを除く他のプローブは、回路グラウンドに接続されるようにスイッチを制御してもよい。
また、基準値Rrefは、ヘアショート不良F1の抵抗値と、微粒子不良F3の抵抗値とを判別可能な値が設定される例を示したが、必ずしもこの例に限らない。基準値Rrefは、絶縁不良箇所でのスパークを吸収するような容量結合を生じる不良(種別D)と、それ以外の不良(種別C)とを判別可能な値であればよい。また、種別Dは絶縁不良箇所でのスパークを吸収するような容量結合を生じる不良であればよく、微粒子不良F3に限らない。また、種別Cは、絶縁不良箇所でのスパークを吸収するような容量結合を生じない不良であればよく、ヘアショート不良F1に限られない。
1 基板検査装置
2 検査装置本体
3U,3D 検査治具
8 電圧検出部
9 電流検出部
10 制御部
11 導通検査部
12 低電圧検査部
13 抵抗測定部
14 高電圧検査部
15 不良原因推定部
20 表示部
100 基板
E 電源
F1 ヘアショート不良
F2 細線不良
F3 微粒子不良
F4 突起不良
IH 高電流制限値
IL 低電流制限値
P1,P2,P3 配線パターン
P1−P2 配線パターン対
P2−P3 配線パターン対
Pr1,Pr3,Pr5 プローブ(第1プローブ)
Pr2,Pr4,Pr6 プローブ(第2プローブ)
Rref 基準値
Rx 抵抗値
SW1 切替スイッチ
SW11〜SW64 スイッチ
V1 出力電圧
V2 出力電圧
VH 高電圧制限値
VHj 判定電圧
VL 低電圧制限値
VLj 判定電圧

Claims (14)

  1. 互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査装置であって、
    前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査部と、
    前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定部と、
    前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査部とを備え
    前記高電圧検査部は、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線に対して、前記高電圧絶縁検査の実行を禁止する基板検査装置。
  2. 互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査装置であって、
    前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査部と、
    前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定部と、
    前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査部とを備え
    前記高電圧検査部は、さらに、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して前記高電圧絶縁検査を実行し、その配線間に対する前記高電圧絶縁検査の判定結果は信頼性が低い旨報知する基板検査装置。
  3. 前記高電圧検査部は、前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間に対して、前記高電圧絶縁検査の実行を禁止する請求項1又は2記載の基板検査装置。
  4. 前記配線の二カ所にそれぞれ接触する第1及び第2プローブを、前記各配線に対応して複数組さらに備え、
    前記抵抗測定部は、前記抵抗測定処理において、測定対象となる前記対の一方の配線に対応する第1プローブと他方の配線に対応する第1プローブとの間に電流を供給し、その一方の配線に対応する第2プローブと他方の配線に対応する第2プローブとの間の電圧を検出し、その検出された電圧に基づいて前記測定対象の対の配線間の抵抗値を算出する請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  5. 前記低電圧絶縁検査における前記電位差は、前記隣接する二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部、又は微粒子状の複数の導体粒子が前記二配線間に分布する不良部が生じていた場合に、これらの不良部で焼損を生じさせない電圧にされている請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  6. 前記低電圧絶縁検査における前記電位差は、0.1mA〜2mAの所定の電流を前記不良部に流すことにより生じる電圧と0.2V〜20Vの所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧である請求項5に記載の基板検査装置。
  7. 前記高電圧絶縁検査における前記電位差は、前記対の配線間の間隔を狭まらせる不良が生じた場合に前記対の配線間にスパークを生じさせる電圧にされている請求項1〜6のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  8. 前記高電圧絶縁検査における前記電位差は、2mAを超える所定の電流を前記不良部に流すことにより生じる電圧と、20Vを超える所定の電圧とのうち、いずれか低い電圧にされている請求項7に記載の基板検査装置。
  9. 前記基準値は、前記隣接する二配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部と、微粒子状の複数の導体粒子が前記二配線間に分布する不良部とを判別するべく設定された抵抗値である請求項1〜8のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  10. 前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を下回る対の配線間に、線状に延びる導体が架け渡されるように形成された不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備える請求項1〜のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  11. 前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の配線間に、微粒子状の複数の導体粒子が分布する不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備える請求項1〜のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  12. 前記高電圧絶縁検査において絶縁不良と判定された対の配線間に、その対の配線間の間隔を狭まらせる不良部があると推定する不良原因推定部をさらに備える請求項1〜のいずれか1項に記載の基板検査装置。
  13. 互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査方法であって、
    前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査工程と、
    前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定工程と、
    前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査工程とを含み、
    前記高電圧検査工程は、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線に対して、前記高電圧絶縁検査の実行を禁止する基板検査方法。
  14. 互いに離間して配置された三以上の配線の相互間の絶縁を検査する基板検査方法であって、
    前記三以上の配線のうち互いに隣接する二配線を一対として複数対の配線間にそれぞれ電位差を生じさせ、前記各対の配線間に流れる電流に基づき前記各対の配線間の絶縁の良否をそれぞれ判定する低電圧絶縁検査を実行する低電圧検査工程と、
    前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が不良と判定された対の配線間の抵抗値を測定する抵抗測定処理を実行する抵抗測定工程と、
    前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が予め設定された基準値を下回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して、その低電圧絶縁検査における前記電位差よりも大きな電位差を生じさせ、その対の配線間に流れる電流に基づきその対の配線間の絶縁の良否を判定する高電圧絶縁検査を実行する高電圧検査工程とを含み、
    前記高電圧検査工程は、さらに、前記抵抗測定処理において測定された抵抗値が前記基準値を上回る対の一方の配線を含む他の対の配線であって、かつ前記低電圧絶縁検査において前記絶縁が良好と判定された対の配線間に対して前記高電圧絶縁検査を実行し、その配線間に対する前記高電圧絶縁検査の判定結果は信頼性が低い旨報知する基板検査方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6780859B2 (ja) * 2017-09-25 2020-11-04 日本電産リード株式会社 基板検査装置、及び基板検査方法
JP6975650B2 (ja) * 2018-01-18 2021-12-01 株式会社荏原製作所 検査用基板を用いる電流測定モジュールおよび検査用基板
JP6696523B2 (ja) * 2018-03-14 2020-05-20 日本電産リード株式会社 抵抗測定方法、抵抗測定装置、及び基板検査装置
CN109727562B (zh) * 2019-01-25 2022-05-06 南京京东方显示技术有限公司 一种面板检测装置及检测方法
US11768242B1 (en) * 2022-08-31 2023-09-26 Fluke Corporation Analyzer and method for regulations testing of a solar installation

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325068A (en) * 1992-07-14 1994-06-28 Abdul Rauf Test system for measurements of insulation resistance
JPH06230058A (ja) * 1993-02-04 1994-08-19 Hitachi Ltd プリント配線板の電気検査方法
JP2004184385A (ja) * 2002-11-30 2004-07-02 Oht Inc 回路パターン検査装置及びパターン検査方法
CN1566975A (zh) * 2003-06-23 2005-01-19 Oht株式会社 检查装置和检查方法
JP4368704B2 (ja) * 2004-03-12 2009-11-18 三井金属鉱業株式会社 電子部品実装用プリント配線板の電気検査方法および電気検査装置ならびにコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4137065B2 (ja) * 2005-02-09 2008-08-20 富士通株式会社 半導体装置、デバイス形成基板、配線接続試験方法、および半導体装置の製造方法
JP3953087B2 (ja) * 2005-10-18 2007-08-01 日本電産リード株式会社 絶縁検査装置及び絶縁検査方法
JP4918339B2 (ja) * 2006-11-30 2012-04-18 日本電産リード株式会社 基板検査装置
JP2008203077A (ja) * 2007-02-20 2008-09-04 Micro Craft Kk 回路検査装置及び回路検査方法
JP5177851B2 (ja) * 2008-01-17 2013-04-10 日置電機株式会社 絶縁検査方法及び絶縁検査装置
JP2010175339A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Mitsubishi Electric Corp 絶縁検査装置
JP5542399B2 (ja) * 2009-09-30 2014-07-09 株式会社日立製作所 絶縁回路基板およびそれを用いたパワー半導体装置、又はインバータモジュール
JP2012037314A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Fujitsu Ltd 評価用基板および基板評価方法
JP5305111B2 (ja) * 2011-01-21 2013-10-02 オー・エイチ・ティー株式会社 回路パターン検査装置
JP2013024582A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Nidec-Read Corp 基板検査装置及び基板検査方法
JP5866943B2 (ja) * 2011-10-06 2016-02-24 日本電産リード株式会社 基板検査装置
JP5865021B2 (ja) * 2011-11-10 2016-02-17 日置電機株式会社 回路基板検査装置
JP5474114B2 (ja) * 2012-03-16 2014-04-16 三菱電機株式会社 車載高電圧機器の漏電抵抗検出装置およびその漏電抵抗検出方法
JP6069884B2 (ja) * 2012-05-08 2017-02-01 日本電産リード株式会社 絶縁検査方法及び絶縁検査装置
JP2014020858A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Nidec-Read Corp 絶縁検査方法及び絶縁検査装置

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