特許 6229876 検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6229876

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/02 20060101AFI20171106BHJP

   G01R 31/12 20060101ALI20171106BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/02

   G01R31/12 Z

   H05K3/00 T

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-176093(P2013-176093)

(22)【出願日】2013年8月27日

(65)【公開番号】特開2015-45541(P2015-45541A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】392019709

【氏名又は名称】日本電産リード株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118784

【弁理士】

【氏名又は名称】桂川 直己

(72)【発明者】

【氏名】笠井 淳

【審査官】 續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４７６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１３５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８９４８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０９３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３５３６０４６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１２−０１８０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１４６３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５２１５１１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３１／０２

Ｇ０１Ｒ ３１／１２

Ｈ０５Ｋ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板に形成された配線パターンの絶縁性を検査する検査装置であって、
検査対象の配線パターンに一定の電流を供給する定電流源と、
前記配線パターンの電圧を測定する電圧測定部と、
前記電圧の時間に対する変化率である電圧勾配が一定であるか否かに基づいて、前記回路基板の良否を判定する判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記電圧の測定結果のうち、所定の第１閾値以上、かつ所定の第２閾値未満、の範囲内の測定結果に基づいて、前記電圧勾配が一定であるか否かを判定することを特徴とする検査装置。

【請求項2】

請求項１に記載の検査装置であって、
前記電圧の測定結果のうち、所定の電圧勾配算出閾値未満の測定結果に基づいて、正常時の電圧勾配を求める正常時電圧勾配算出部を備え、
前記判定部は、前記電圧の測定結果と、前記正常時の電圧勾配に基づく電圧の推算値と、を比較することにより、前記電圧勾配が一定であるか否かを判定することを特徴とする検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主として、基板検査装置に関する。詳細には、検査対象の配線パターン間で生じたスパーク及び部分放電を検出するための構成に関する。

【背景技術】

【0002】

回路基板に形成された複数の配線パターン間の絶縁状態（十分な絶縁性が確保されているか否か）を検査することにより、当該回路基板が良品であるか否かを判定する検査装置が知られている。絶縁状態の検査は、検査対象の配線パターンのペアに所定の電圧を印加して、当該配線パターンの間の抵抗値を測定することにより行う。

【0003】

上記の絶縁検査の際には配線パターンに電圧が印加されるため、当該配線パターンのあいだでスパークが生じうる。このようにスパークが生じた場合、回路基板に何らかの損傷が生じている可能性が高い。従って、検査中にスパークが生じた回路基板は、不良品として区別することが好ましい。

【0004】

この点、特許文献１は、配線パターンに印加する電圧波形の立ち下がり（今回電圧が前回電圧より小さくなる箇所）が検出されたときに、スパークの発生を検出する構成を開示している。特許文献は、これにより、絶縁検査によってスパークが発生した回路基板が混入することを確実に防止できるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３５４６０４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、近年はプリント基板のパターンピッチが年々狭くなっており、これに起因して、絶縁検査の際に配線パターンの間で部分放電が生じる場合が増えてきた。部分放電が発生した場合も、回路基板に損傷が生じ得る。従って、検査中にスパークが発生した回路基板と同様に、部分放電が生じた回路基板も不良品として区別することが好ましい。

【0007】

ところが、部分放電の場合、配線パターンの間に流れる電流が小さいため、スパークが発生した場合のような電圧の立ち下がりが観測されない。このため、特許文献１の構成では、絶縁検査時に生じる部分放電を検出することができない。

【0008】

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、回路基板の検査装置において、スパークとともに部分放電を検出できる構成を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び効果】

【0009】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

【0010】

本願発明の観点によれば、回路基板に形成された配線パターンの絶縁性を検査する検査装置の以下の構成が提供される。即ち、この検査装置は、定電流源と、電圧測定部と、判定部と、を備える。前記定電流源は、検査対象の配線パターンに一定の電流を供給する。前記電圧測定部は、前記配線パターンの電圧を測定する。前記判定部は、前記電圧の時間に対する変化率である電圧勾配が一定であるか否かに基づいて、前記回路基板の良否を判定する。前記判定部は、前記電圧の測定結果のうち、所定の第１閾値以上、かつ所定の第２閾値未満、の範囲内の測定結果に基づいて、前記電圧勾配が一定であるか否かを判定する。

【0011】

即ち、配線パターン間にスパークや部分放電が発生していない場合、一定電流を供給された配線パターンの電圧勾配は一定となる。しかし、配線パターンの間でスパークや部分放電が生じた場合は、電圧勾配は一定でなくなる。そこで、電圧勾配の一定性に基づいて、スパークや部分放電の発生の有無を検出できる。なお、電圧勾配の値そのものは配線パターンごとに異なるが、どのような配線パターンであっても、スパークや部分放電が発生していない場合には電圧勾配が一定になる。そこで上記のように、電圧勾配が一定であるか否かに基づいて判断を行うことで、配線パターンごとの電圧勾配の違いに影響を受けず、どの配線パターンに対しても精度の高い判定を行うことができる。そして、正常なとき（スパークや部分放電が生じていない状態）であっても、電圧勾配が一定とみなせる範囲は限られている。そこで、この範囲内の測定結果に限定して電圧勾配が一定か否かの判定を行うことにより、スパークや部分放電が生じているか否かの判定を精度良く行うことができる。

【0012】

上記の検査装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この検査装置は、前記電圧の測定結果のうち、所定の電圧勾配算出閾値未満の測定結果に基づいて正常時の電圧勾配を求める正常時電圧勾配算出部を備える。前記判定部は、前記電圧の測定結果と、前記正常時の電圧勾配に基づく電圧の推算値と、を比較することにより、前記電圧勾配が一定であるか否かを判定する。

【0013】

即ち、配線パターンの電圧が低いときには、配線パターン間にスパークや部分放電が生じている可能性は低い。従って、配線パターンの電圧が所定未満のときに測定された電圧に基づいて、正常なとき（スパークや部分放電が生じていない状態）の電圧勾配を得ることができる。そして、配線パターンの電圧の測定結果を、正常なときの電圧勾配に基づく推算値と比較することにより、当該配線パターンにスパークや部分放電が生じているか否かを正確に判断できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る検査装置の全体的な構成を示す模式的な回路図。

【図2】検査装置によって配線パターンを検査している様子を示す簡略化した回路図。

【図3】配線パターン間の抵抗Ｒに電流が流れている場合を示す回路図。

【図4】検査装置による絶縁検査のフローチャート。

【図5】正常時におけるプラス側パターンの電圧の変化を示すグラフ。

【図6】スパークが発生した場合のプラス側パターンの電圧の変化を示すグラフ。

【図7】部分放電が発生した場合のプラス側パターンの電圧の変化を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１に示す本実施形態の検査装置１は、回路基板２に形成された配線パターン間の絶縁状態の良否判定を行うためのものである。なお、実際の回路基板には複雑な配線パターンが多数形成されているが、図１ではこれを単純化して、回路基板２に４つの単純な配線パターンＰ１〜Ｐ４が形成されている様子を示している。

【0018】

検査装置１は、制御部１０と、定電流源１１と、電圧測定部１２と、リミッタ回路１３と、プローブ１４と、スイッチ回路１５と、電流測定部１６と、を備えている。

【0019】

制御部１０は、演算装置としてのＣＰＵ、記憶装置としてのＲＯＭやＲＡＭ等のハードウェアを有したコンピュータである。また、制御部１０は、検査装置１の各部を制御するためのプログラム等のソフトウェアを前記ＲＯＭ等に保持している。制御部１０は、前記ハードウェア及び前記ソフトウェアが協働することにより、検査装置１の各部を制御する。

【0020】

検査装置１は、多数のプローブ１４を備えている。各プローブ１４は、棒状ないし針状に形成された導電性の部材であり、回路基板２上の配線パターンＰ１〜Ｐ４の何れかに接触可能に構成されている。

【0021】

定電流源１１は、プラス側端子とマイナス側端子を有しており、プラス側端子とマイナス側端子の間に一定の電流を供給するように構成されている。なお、定電流源１１のマイナス側端子は接地されている。

【0022】

リミッタ回路１３は、定電流源１１のプラス側端子とマイナス側端子のあいだの電位差が所定の上限電圧以上にならないように保護するものである。

【0023】

電流測定部１６は、プラス側端子とマイナス側端子を備えており、プラス側端子からマイナス側端子に流れた電流の大きさを検出するように構成されている。電流測定部１６による測定結果は、制御部１０に出力される。なお、電流測定部１６のマイナス側端子は接地されている。

【0024】

スイッチ回路１５は、各プローブ１４を、定電流源１１のプラス側端子に接続した状態、電流測定部１６のプラス側端子に接続した状態、定電流源１１にも電流測定部１６にも測定していない状態、のうちの任意の状態に切り替えることができるように構成されている。スイッチ回路１５は、制御部１０によって制御されている。

【0025】

制御部１０は、スイッチ回路１５を適宜制御することにより、任意のプローブ１４を定電流源１１のプラス側端子に接続することができる。これにより、当該プローブ１４が接触している配線パターンに対して、定電流源１１からの定電流を供給できる。本明細書では、定電流源１１からの定電流が供給される配線パターンを、「プラス側パターン」と呼ぶ。また、制御部１０は、スイッチ回路１５を適宜制御することにより、任意のプローブ１４を電流測定部１６のプラス側端子に接続することができる。これにより、当該プローブ１４が接触している配線パターンに流れた電流を、電流測定部１６によって測定できる。本明細書では、電流測定部１６によって電流が測定される配線パターンを、「マイナス側パターン」と呼ぶ。

【0026】

電圧測定部１２は、プラス側パターンの電圧を測定するように構成されている。電圧測定部１２による測定結果は、制御部１０に出力される。

【0027】

ここで、図２を参照して、より具体的に説明する。図２は、配線パターンＰ１，Ｐ２のペアを検査対象とした場合を例示している。図２では、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２のうち、一方の配線パターンＰ１をプラス側パターンとし、他方の配線パターンＰ２をマイナス側パターンとしている。なお、図２においては、説明のうえで不要な構成の図示を適宜省略している。

【0028】

図２に示すように、配線パターンＰ１，Ｐ２のペアは、寄生容量Ｃを有している。従って、定電流源１１がプラス側パターンＰ１に電流を供給することにより、寄生容量Ｃが充電される。これに伴って、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが上昇する。当該電圧Ｖは、電圧測定部１２によって測定される。

【0029】

また、図２に示すように、配線パターンＰ１，Ｐ２の間には、抵抗Ｒが存在していると考えられる。この抵抗Ｒは理想的には無限大であるが、実際には有限の値をとる。従って、抵抗Ｒには電流Ｉｒが流れ得る（図３）。この電流Ｉｒは、マイナス側パターンＰ２に流れた後、電流測定部１６によって測定される。

【0030】

なお、図２及び図３に示すように、マイナス側パターンＰ２には、寄生容量Ｃを充電するための電流が流れ得る。従って、寄生容量Ｃの充電中は、当該寄生容量Ｃを充電するための電流と、抵抗Ｒに流れた電流Ｉｒと、を合計した電流が電流測定部１６で測定される。しかし、寄生容量Ｃの充電が完了した後は、当該充電のための電流は流れなくなるので、抵抗Ｒに流れた電流Ｉｒのみを電流測定部１６によって測定することができる。

【0031】

電圧測定部１２及び電流測定部１６から出力される測定結果は、図略のＡ／Ｄ変換器によって所定のサンプリング周期でサンプリングされ、デジタルの離散的なデータとして制御部１０に取得される。以下の説明において、電圧および電流に関して「測定結果」と言う場合は、上記のようにして制御部１０が取得するデジタルのデータとしての測定結果を指すものとする。

【0032】

次に、本実施形態の検査装置１による回路基板の検査方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。

【0033】

まず、制御部１０は、回路基板に形成されている複数の配線パターンの中から、絶縁性を検査すべき配線パターンのペアを選択する（ステップＳ１０１）。制御部１０は、スイッチ回路１５を適宜制御することにより、検査対象として選択した配線パターンのペアの一方をプラス側パターン、他方をマイナス側パターンとする。ここでは、前述の図２又は図３のように、配線パターンＰ１をプラス側パターン、配線パターンＰ２をマイナス側パターンとして説明する。これにより、プラス側パターンＰ１に対して、定電流源１１からの電流の供給が開始される（ステップＳ１０２）。また、制御部１０は、プラス側パターンＰ１に対して電流を供給し始めてからの経過時間の計測を開始する（ステップＳ１０３）。

【0034】

ここで、プラス側パターンＰ１に電流を供給しはじめてからの当該プラス側パターンＰ１の電圧Ｖの時間変化について簡単に説明する。図５から図７は、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖの変化を模式的に例示すグラフである。

【0035】

前述のように、プラス側パターンＰ１とマイナス側パターンＰ２のペアは、寄生容量Ｃを有している。プラス側パターンＰ１に電流が供給されることにより、前記寄生容量Ｃが充電される。これにより、図５から図７に示すように、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが徐々に上昇する。なお、プラス側パターンＰ１に電流の供給を開始する前の状態においては、寄生容量Ｃは完全に放電されており、当該プラス側パターンＰ１の電圧Ｖはゼロであるとする。従って、図５から図７においては、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖがゼロから徐々に上昇する様子が示されている。

【0036】

前述のように、検査装置１にはリミッタ回路１３が設けられており、定電流源１１のプラス側端子とマイナス側端子の間の電位差が上限電圧以上とならないように保護されている。従って、図５から図７に示すように、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが上限電圧の近傍まで増大すると、リミッタ回路１３が作動し始め、電圧Ｖの増加速度が減少し、最終的に電圧Ｖは上限電圧で一定となる。従って、ステップＳ１０２で電流を供給し始めてから十分な時間が経過すれば、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖは上限電圧で安定する。また、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが安定すれば、マイナス側パターンＰ２に流れる電流も安定する。

【0037】

制御部１０は、ステップＳ１０３で計測を開始した経過時間が所定の終了時間を超えるまで、プラス側パターンへＰ１の電流の供給を継続する（ステップＳ１０５の判断）。上記終了時間は、プラス側パターンＰ１の電圧と、マイナス側パターンＰ２に流れる電流と、が安定するのに十分な程度の時間が、予め設定されている。

【0038】

プラス側パターンＰ１に定電流が供給されることにより寄生容量Ｃが充電され、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが上昇していくので、当該プラス側パターンＰ１と、他の配線パターンと、のあいだにスパークや部分放電が生じうる。そこで制御部１０は、プラス側パターンＰ１と他の配線パターンの間にスパークや部分放電が発生していないか監視する（ステップＳ１０４）。制御部１０は、スパーク又は部分放電が検出された場合には、回路基板を不良品と判定して（ステップＳ１０８）、フローを終了する。なお、スパークおよび部分放電の発生の検出については後述する。

【0039】

スパークや部分放電が検出されることなく終了時間が経過した場合（ステップＳ１０５の判断）、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖと、マイナス側パターンＰ２に流れる電流が、それぞれ十分に安定したと考えられる。そこで制御部１０は、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖを電圧測定部１２で、マイナス側パターンＰ２に流れる電流Ｉｒを電流測定部１６で、それぞれ測定する（ステップＳ１０６）。

【0040】

続いて、制御部１０は、ステップＳ１０６で測定された電圧Ｖ及び電流Ｉｒに基づいて、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間の抵抗Ｒ（＝Ｖ／Ｉｒ）を算出するとともに、当該抵抗Ｒが所定の判定閾値Ｒｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ１０７）。検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間の抵抗Ｒが判定閾値Ｒｒｅｆ未満だった場合、制御部１０は、当該配線パターンＰ１，Ｐ２間の絶縁性が十分でないと判断し、回路基板を不良品と判定してフローを終了する（ステップＳ１０８）。

【0041】

一方、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間の抵抗Ｒが判定閾値Ｒｒｅｆ以上だった場合、制御部１０は、当該配線パターンＰ１，Ｐ２間の絶縁性は良好であると判断する。この場合、制御部１０は、検査が予定されている全ての配線パターンのペアについて検査が終了しているか否かを判定し（ステップＳ１０９の判断）、終了していない場合は、次の配線パターンのペアについて検査を続行する。全ての配線パターンのペアについて検査が終了していた場合、制御部は、回路基板を良品と判定して、フローを終了する（ステップＳ１１０）。

【0042】

以上の検査方法によれば、配線パターン間の絶縁性が十分に確保できてる回路基板のみを良品と判定できる。そして、検査中にスパークや部分放電が発生した回路基板は不良品として区別できるので、良品と判定された回路基板の信頼性が向上する。

【0043】

続いて、ステップＳ１０４において、スパーク及び部分放電を検出する方法について説明する。

【0044】

前述のように、ステップＳ１０４においては、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが徐々に上昇していく。ここでまず、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２の間の絶縁性が十分に確保されており、かつ、当該配線パターンＰ１，Ｐ２の間にスパークや部分放電が発生しなかった場合（抵抗Ｒが理想的に無限大である場合）について考える。この場合、抵抗Ｒに流れる電流Ｉｒは無視できる（図２）。従って、定電流源１１が供給する電流Ｉは、その全てが寄生容量Ｃの充電に費やされる。Ｑ＝ＣＶであるから、この場合、
ΔＶ＝Ｉ／Ｃ × Δｔ ……（１）
が成り立つ。

【0045】

定電流源１１は一定の電流を供給するので、電流Ｉは一定とみなせる。また、検査中においては、寄生容量Ｃも不変であると考えられる。従って、上記式（１）より、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖの時間に対する変化率（ΔＶ／Δｔ）が、一定となることがわかる。本願明細書では、ΔＶ／Δｔを「電圧勾配」と呼ぶ。

【0046】

図５は、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間に、スパークや部分放電が発生しなかった場合（上記式（１）が成り立つ場合）における、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖの時間変化を示したグラフである。前述のように、この場合の電圧勾配が一定であるから、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖは直線的に上昇する。

【0047】

とはいえ、電圧勾配（ΔＶ／Δｔ）を一定とみなせる範囲は限られている。例えば図５に示すように、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖがゼロの付近（プラス側パターンＰ１に電流を供給し始めた直後）は、電圧勾配が安定していない。また図５に示すように、電圧Ｖが上限電圧に近づくと、リミッタ回路１３が作動するため電圧勾配が変化する。

【0048】

このように、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖがゼロの付近、及び上限電圧の付近においては、電圧勾配を一定とみなすことができない（即ち、式（１）が成り立つとみなせない）。そこで、電圧勾配を一定とみなせる電圧Ｖの範囲の下限値を「第１閾値」、上限値を「第２閾値」とし、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが第１閾値以上第２閾値未満の範囲にある期間（電圧勾配を一定とみなせる期間）を「勾配一定期間」と呼ぶ。なお、第１閾値と第２閾値は、電圧勾配が一定とみなせる範囲（式（１）が成り立つ範囲）を適切に規定できるように予め設定しておく。

【0049】

次に、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２の間でスパークや部分放電が生じた場合について考える。配線パターンＰ１，Ｐ２間でスパークや部分放電が生じると、プラス側パターンＰ１の電荷が、マイナス側パターンＰ２に流出する。この場合、配線パターンＰ１，Ｐ２間の抵抗Ｒが一時的に小さくなり、当該抵抗Ｒに電流Ｉｒが一時的に流れたと考えることができる（図３）。定電流源１１から供給される一定の電流Ｉのうち、抵抗Ｒを介して電流Ｉｒが流出してしまうので、寄生容量Ｃの充電に費やすことができる電流はＩ−Ｉｒとなる。
ΔＶ＝（Ｉ−Ｉｒ）／Ｃ × Δｔ ……（２）

【0050】

上記式（２）より、抵抗Ｒに流れる電流Ｉｒが大きいほど、電圧勾配（ΔＶ／Δｔ）が小さくなることが分かる。

【0051】

図６は、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間に、スパークが発生した場合を示したものである。スパークが発生した場合、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２の間の抵抗Ｒに、瞬間的に大きな電流Ｉｒが流れる（上記式（２）において、電流Ｉｒが瞬間的に大きくなる）。この結果、図６に示すように、スパークが発生した瞬間にプラス側パターンＰ１の電圧Ｖが減少するとともに、電圧勾配が瞬間的にマイナスとなる。

【0052】

図７は、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２間に、部分放電が発生した場合を示したものである。部分放電が発生した場合も、検査対象の配線パターンＰ１，Ｐ２の間の抵抗Ｒに電流Ｉｒが流れる。ただし、部分放電においては、スパークのときのような大電流は流れないので、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖは減少しない。しかしながら、部分放電は、ある程度の期間を継続して発生する場合が多い。部分放電が継続して発生している期間中は、配線パターン間の抵抗Ｒに電流Ｉｒが流れるため、寄生容量Ｃの充電速度が遅くなる。このため、図７に示すように、電圧Ｖの増加速度が小さくなる（即ち、電圧勾配が小さくなる）。

【0053】

このように、スパーク又は部分放電が生じた場合（図６や図７の場合）、電圧勾配が一時的に小さくなる。一方、スパーク及び部分放電が生じていない場合（図５の場合）は、勾配一定期間における電圧勾配は一定となる。従って、勾配一定期間における電圧勾配の一定性を確認することにより、スパークや部分放電の発生を検知することが可能になる。

【0054】

なお、寄生容量Ｃは配線パターンごとに異なるため、電圧勾配（ΔＶ／Δｔ）の値も配線パターンごとに異なる。しかしながら、「スパークや部分放電が発生していない場合には電圧勾配が一定になる」という点では、どの配線パターンでも共通している。従って上記のように、電圧勾配が一定であるか否かに基づいてスパークや部分放電を検知することにより、配線パターンごとの寄生容量Ｃの違いに影響を受けず、どの配線パターンに対しても高い精度でスパーク及び部分放電を検知できる。

【0055】

そこで本実施形態の制御部１０は、図２のステップＳ１０４においては、勾配一定期間中に電圧勾配が一定である場合（図５に示すような場合）にはスパーク及び部分放電が発生していないと判定し、電圧勾配が一定でない場合（図６や図７に示すような場合）にはスパーク又は部分放電が発生したと判定するように構成されている。

【0056】

続いて、電圧勾配の一定性を判定するための制御部１０の構成について、より詳しく説明する。

【0057】

本実施形態の制御部１０は、正常時の電圧勾配を算出する正常時電圧勾配算出部２０としての機能を有している。なお、本明細書において「正常時」とは、スパークや部分放電が生じていない状態を指す。

【0058】

本実施形態の正常時電圧勾配算出部２０は、電圧Ｖが比較的小さいときにおける当該電圧Ｖの測定結果に基づいて、正常時の電圧勾配を算出するように構成されている。これは、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが小さければ小さいほど、当該プラス側パターンＰ１と他の配線パターンとの間でスパークや部分放電が生じる可能性が低いためである。即ち、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが十分に小さいときは、「正常時」とみなすことができる。ただし前述のように、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖがゼロの近傍では、電圧勾配が不安定である。従って、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが極端に小さいとき（電圧Ｖがゼロに近いとき）には、当該電圧Ｖの測定結果に基づいて正常時の電圧勾配を正確に求めることができない。

【0059】

そこで正常時電圧勾配算出部２０は、プラス側パターンＰ１の電圧Ｖが、第１閾値以上で、かつ所定の電圧勾配算出閾値未満の範囲にある期間（図５から図７において「電圧勾配算出期間」とされた期間）中に取得された電圧Ｖの測定結果に基づいて、正常時の電圧勾配を求める。正常時の電圧勾配を求めるためには、電圧勾配算出期間中に、電圧Ｖの測定結果を最低でも２点取得できれば良い。なお、閾値間の大小関係は、電圧ゼロ ＜ 第１閾値 ＜ 電圧勾配算出閾値 ＜ 第２閾値 ＜ 上限電圧、となっている。

【0060】

さて、正常時（スパークや部分放電が生じていない状態）であれば、電圧勾配ΔＶ／Δｔは一定となるはずである。従って、正常時であると仮定すれば（電圧勾配が一定であると仮定すれば）、正常時電圧勾配算出部２０が算出した「正常時の」電圧勾配に基づいて、任意の時間ｔにおける電圧Ｖを推算することが可能である。本実施形態の制御部１０は、電圧勾配が一定であるとの仮定のもとで、正常時の電圧勾配に基づいて、各時間ｔにおけるプラス側パターンの電圧Ｖを推算する電圧推算部２１としての機能を有している。電圧推算部２１が求めた電圧Ｖの推算値を、図５から図７に２点鎖線の直線で示す。

【0061】

本実施形態の制御部１０は、勾配一定期間中における電圧Ｖの測定結果と、電圧推算部２１による電圧Ｖの推算値と、を比較することにより、勾配一定期間中の電圧勾配が一定か否かを判定する判定部２２としての機能を有している。

【0062】

例えば図５に示すように、勾配一定期間中における電圧Ｖの測定結果（図５に円形のシンボルで示す）と、電圧推算部２１による電圧Ｖの推算値（２点鎖線の直線で示す）と、が一致している場合、勾配一定期間中において電圧勾配は一定とみなせる。そこで、本実施形態の判定部２２は、勾配一定期間中における電圧Ｖの測定結果と、電圧推算部２１による電圧Ｖの推算値と、が一致（又は略一致）している場合、勾配一定期間中の電圧勾配は一定であると判定する。なお本実施形態では、電圧Ｖの測定結果と、電圧Ｖの推算値と、の差が所定の判定閾値［Ｖ］未満である場合に、両者が一致（又は略一致）していると判定する。

【0063】

一方、例えば図５や図６に示すように、勾配一定期間中における電圧Ｖの測定結果（円形のシンボル）と、電圧推算部２１による電圧Ｖの推算値（２点鎖線の直線）と、が乖離している場合、判定部２２は、勾配一定期間中に電圧勾配が変化した（電圧勾配が一定ではない）と判定する。なお本実施形態では、電圧Ｖの測定結果と、電圧Ｖの推算値と、の差が前記判定閾値［Ｖ］以上である場合に、両者が乖離していると判定する。

【0064】

前述のように、スパークや部分放電が発生していなければ、勾配一定期間中の電圧勾配は一定である。そこで判定部２２は、勾配一定期間中の電圧勾配が一定であると判定した場合には、検査対象の配線パターンにスパーク及び部分放電は発生していない、と判定する。即ち、この場合は、図４のステップＳ１０４の判断において「Ｎｏ」となる。

【0065】

一方、判定部２２は、勾配一定期間中の電圧勾配が一定ではないと判定した場合には、検査対象の配線パターンにスパーク又は部分放電が発生した、と判定する。即ち、この場合は、図４のステップＳ１０４の判断において「Ｙｅｓ」となる。

【0066】

以上で説明したように、本実施形態の検査装置１は、定電流源１１と、電圧測定部１２と、正常時電圧勾配算出部２０と、判定部２２と、を備えている。定電流源１１は、検査対象の配線パターンに一定の電流を供給する。電圧測定部１２は、配線パターンの電圧Ｖを測定する。正常時電圧勾配算出部２０は、電圧Ｖの測定結果のうち、所定の電圧勾配算出閾値未満の測定結果に基づいて正常時の電圧勾配を求める。判定部２２は、電圧Ｖの測定結果のうち、第１閾値以上第２閾値未満の範囲内の測定結果（勾配一定期間中の測定結果）と、前記正常時の電圧勾配に基づく電圧の推算値と、を比較することにより、前記電圧勾配が一定であるか否かを判定する。そして、判定部２２は、電圧勾配が一定であるか否かに基づいて、回路基板の良否を判定している。

【0067】

以上のように構成された本実施形態の検査装置１によれば、従来から検出可能であったスパーク（図５）に加えて、従来は検出することが難しかった部分放電（図６）の発生も検出できる。

【0068】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0069】

上記実施形態では、スパーク又は部分放電が一回でも生じた場合は不良品と判断するように構成されているが、数回のスパーク（又は部分放電）を許容するようにしても良い。

【0070】

従来の手法（特許文献１）では、部分放電の発生を検出することはできないが、スパークの発生を検出することは可能である。このため、従来の手法と、本願発明の手法を組み合わせることにより、スパークの発生と、部分放電の発生を、区別して検出することができる。そこで、スパークが発生した場合と、部分放電が発生した場合とで、必要に応じて処理を異ならせることもできる。

【0071】

上記実施形態では、電圧Ｖの測定結果と、電圧Ｖの推算値と、の差が所定の判定閾値［Ｖ］未満である場合に、両者が一致（又は略一致）していると判定しているが、電圧Ｖの測定結果と推算値が一致していると判定する条件はこれに限らない。例えば、電圧Ｖの測定結果と、電圧Ｖの推算値と、のズレが所定の割合［％］の範囲内に収まっている場合に、両者が一致（又は略一致）していると判定しても良い。

【0072】

上記実施形態では、正常時の電圧勾配を電圧Ｖに基づいて求める構成であるが、当該正常時の電圧勾配は規定の値とすることもできる。しかしながら、正常時の電圧勾配は、配線パターンごとに異なる。また、個体差などの影響があるため、実際の配線パターンにおける正常時の電圧勾配は、回路基板ごとに微妙に異なることが考えられる。このため、各配線パターンの正常時の電圧勾配を予め正確に規定しておくことは難しい。この点、上記施形態では、検査対象の配線パターンごとに、電圧Ｖの測定値に基づいて、正常時の電圧勾配を求める構成である。このように、実際の測定値に基づいて正常時の電圧勾配を求めるので、配線パターンごとに正常時の電圧勾配を正確に求めることができる。そして、このようにして求めた正常時の電圧勾配に基づいてスパーク及び部分放電を検出することにより、配線パターンごとの電圧勾配の違いに影響を受けず、どの配線パターンについてもスパーク及び部分放電を精度良く検出できる。

【0073】

上記実施形態では、正常時の電圧勾配に基づいて電圧Ｖの推算値を求め、当該推算値と、電圧Ｖの測定結果と、を比較することにより電圧勾配の一定性を確認している。しかしながら、電圧勾配の一定性を確認する方法はこれに限らず、適宜の方法を採用できる。例えば、電圧Ｖの最新の測定結果が得られるたびに、１つ前の測定結果との差に基づいて最新の電圧勾配を求め、当該電圧勾配の変化を監視するように構成しても良い。

【符号の説明】

【0074】

１ 検査装置
１１ 定電流源
１２ 電圧測定部
２０ 正常時電圧勾配算出部
２１ 電圧推算部
２２ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】