特許 6965110 検査装置および検査方法

(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】6965110

(24)【登録日】2021年10月22日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】検査装置および検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/54 20200101AFI20211028BHJP

   H05K 3/00 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/54

   H05K3/00 T

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-216357(P2017-216357)

(22)【出願日】2017年11月9日

(65)【公開番号】特開2019-86459(P2019-86459A)

(43)【公開日】2019年6月6日

【審査請求日】2020年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104787

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 伸司

(72)【発明者】

【氏名】伴 和浩

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３４６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７９２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１６６８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０３０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８３４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５８１８２５１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／５０−３１／７４、

３１／２６、

３１／２８、

３１／３０、

３１／３０２、

３１／３１６、

３１／３１７、

３１／３１８３、

３１／３１８５、

３１／３１９、

Ｈ０１Ｌ ２１／６４−２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに接続される複数の導体に検査用信号が供給されている状態で当該各導体間の抵抗値を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記抵抗値に基づいて前記各導体同士の接続状態を検査する検査部とを備えた検査装置であって、
電流値が第１電流値に規定され電圧値の上限値が第１電圧値に規定された前記検査用信号としての第１の検査用信号を第１極性および当該第１極性を反転した第２極性で切り替えて出力すると共に、電流値が前記第１電流値よりも大きい第２電流値に規定され電圧値の上限値が前記第１電圧値よりも大きい第２電圧値に規定された前記検査用信号としての第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性で切り替えて出力可能な信号出力部と、前記信号出力部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記信号出力部を制御して、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第１の状態と、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第２の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第３の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第４の状態とを切り替える切替処理を実行し、
前記検査部は、前記第１の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第１の抵抗値、前記第２の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第２の抵抗値、前記第３の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第３の抵抗値、および前記第４の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第４の抵抗値の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ当該各抵抗値のすべてが絶縁状態を示す値未満のときに前記各導体同士の接続状態を良好と判定し、前記第１から第４の抵抗値の相互の関係が前記条件を満たさないときおよび当該各抵抗値の１つ以上が前記絶縁状態を示す値以上のときの少なくとも一方のときに前記各導体同士の接続状態を不良と判定する判定処理を実行する検査装置。

【請求項2】

前記検査部は、前記第１から第４の抵抗値の相互の比率のすべてが予め決められた基準範囲内であることを前記条件として前記判定処理を実行する請求項１記載の検査装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記切替処理において、前記第１の状態、前記第２の状態、前記第３の状態、および前記第４の状態をこの順序で切り替える請求項１または２記載の検査装置。

【請求項4】

前記検査部は、前記第１の抵抗値が前記絶縁状態を示す値未満で前記第２の抵抗値が当該絶縁状態を示す値以上のとき、および前記第２の抵抗値が前記絶縁状態を示す値未満で前記第１の抵抗値が当該絶縁状態を示す値以上のときのいずれかのときに、前記各導体同士の接続状態を、極性の相違によって抵抗値が異なる極性依存性不良と判定する請求項３記載の検査装置。

【請求項5】

前記検査部は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との比率が前記基準範囲内で、かつ前記第１の抵抗値と前記第３の抵抗値との比率または前記第２の抵抗値と前記第３の抵抗値との比率が前記基準範囲外のときに、前記各導体同士の接続状態を、電流値の相違によって抵抗値が異なる電流値依存性不良と判定する請求項３または４記載の検査装置。

【請求項6】

互いに接続される複数の導体に検査用信号を供給している状態で当該各導体間の抵抗値を測定し、当該測定した抵抗値に基づいて前記各導体同士の接続状態を検査する検査方法であって、
電流値が第１電流値に規定され電圧値の上限値が第１電圧値に規定された前記検査用信号としての第１の検査用信号を第１極性および当該第１極性を反転した第２極性のいずれか一方の極性で出力して前記各導体に供給する第１の状態と、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力して前記各導体に供給する第２の状態と、電流値が前記第１電流値よりも大きい第２電流値に規定され電圧値の上限値が前記第１電圧値よりも大きい第２電圧値に規定された前記検査用信号としての第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力して前記各導体に供給する第３の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力して前記各導体に供給する第４の状態とを切り替える切替処理を実行し、
前記第１の状態で測定した前記抵抗値としての第１の抵抗値、前記第２の状態で測定した前記抵抗値としての第２の抵抗値、前記第３の状態で測定した前記抵抗値としての第３の抵抗値、および前記第４の状態で測定した前記抵抗値としての第４の抵抗値の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ当該抵抗値のすべてが絶縁状態を示す値未満のときに前記各導体同士の接続状態を良好と判定し、前記第１から第４の抵抗値の相互の関係が前記条件を満たさないときおよび当該各抵抗値の１つ以上が前記絶縁状態を示す値以上のときの少なくとも一方のときに前記各導体同士の接続状態を不良と判定する判定処理を実行する検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに接続される複数の導体同士の接続状態を検査する検査装置および検査方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の検査装置として、下記特許文献１において出願人が開示した回路基板検査装置が知られている。この回路基板検査装置は、測定部、記憶部および制御部を備えて構成され、測定部が、回路基板に形成されている配線パターンおよび配線パターン同士を接続するビア（以下、配線パターンおよびビアを「導体」ともいう）の抵抗値を測定し、制御部が、測定部によって測定された抵抗値と記憶部に記憶されている良否判定用基準値とを比較して導体の導通状態を検査する。この場合、良否判定用基準値は、良品の回路基板における導体の抵抗値の実測値や、設計データ等を用いて特定した導体の抵抗値に、許容値を加えて導体毎に設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２８８１１５号公報（第５−７頁、第１−２図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、上記の回路基板検査装置には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、この回路基板検査装置では、良品の回路基板における導体の抵抗値の実測値や設計データ等を用いて特定した導体の抵抗値に許容値を加えて導体毎に設定した良否判定用基準値を用いて検査を行っている。このため、数多くの導体が形成された回路基板をこの回路基板検査装置を用いて検査する際には、良否判定用基準値を設定するために、多くの労力と時間を要することとなる。また、良否判定用基準値を設定する際に抵抗値に加える許容値も、経験値に基づいて規定されるため、正確な検査が可能な良否判定用基準値を設定するためには、熟練が必要となる。したがって、この回路基板検査装置では、良否判定用基準値を効率的に設定することが困難なことに起因して、検査効率の向上が困難となっている。

【0005】

また、導体同士の接続が不十分なときには、検査の際に供給する検査用信号の電流値の相違によって抵抗値が異なることがある。具体的には、このような導体では、電流値が大きい検査用信号を供給して測定した抵抗値が、電流値が小さい検査用信号を供給して測定した抵抗値よりも小さくなることがある。このような導体は、本来、電流値依存性不良として判定されなければならないが、上記の回路基板検査装置では、電流値依存性不良を判定する手段が設けられていないため、このような不良を正しく判定することが困難となっている。また、この種の基板では、導体同士（配線パターンおよびビア）を接続する際に用いる材料に含まれる成分と配線パターンやビアを構成する金属とによって半導体が形成され、この半導体と金属とによって整流作用を示すショットキー接続が導体同士の接続部分に形成されることがある。このような導体は、検査の際に供給する検査用信号の極性の相違によって抵抗値が異なることとなるため、本来、極性依存性不良として判定されなければならないが、上記の回路基板検査装置では、極性依存性不良を判定する手段が設けられていないため、このような不良を正しく判定することが困難となっている。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、導体の接続状態を効率的にかつ正確に判定し得る検査装置および検査方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成すべく請求項１記載の検査装置は、互いに接続される複数の導体に検査用信号が供給されている状態で当該各導体間の抵抗値を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記抵抗値に基づいて前記各導体同士の接続状態を検査する検査部とを備えた検査装置であって、電流値が第１電流値に規定され電圧値の上限値が第１電圧値に規定された前記検査用信号としての第１の検査用信号を第１極性および当該第１極性を反転した第２極性で切り替えて出力すると共に、電流値が前記第１電流値よりも大きい第２電流値に規定され電圧値の上限値が前記第１電圧値よりも大きい第２電圧値に規定された前記検査用信号としての第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性で切り替えて出力可能な信号出力部と、前記信号出力部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記信号出力部を制御して、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第１の状態と、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第２の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第３の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力させて前記各導体に供給させる第４の状態とを切り替える切替処理を実行し、前記検査部は、前記第１の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第１の抵抗値、前記第２の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第２の抵抗値、前記第３の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第３の抵抗値、および前記第４の状態で前記測定部によって測定された前記抵抗値としての第４の抵抗値の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ当該各抵抗値のすべてが絶縁状態を示す値未満のときに前記各導体同士の接続状態を良好と判定し、前記第１から第４の抵抗値の相互の関係が前記条件を満たさないときおよび当該各抵抗値の１つ以上が前記絶縁状態を示す値以上のときの少なくとも一方のときに前記各導体同士の接続状態を不良と判定する判定処理を実行する。

【0008】

また、請求項２記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記検査部は、前記第１から第４の抵抗値の相互の比率のすべてが予め決められた基準範囲内であることを前記条件として前記判定処理を実行する。

【0009】

また、請求項３記載の検査装置は、請求項１または２記載の検査装置において、前記制御部は、前記切替処理において、前記第１の状態、前記第２の状態、前記第３の状態、および前記第４の状態をこの順序で切り替える。

【0010】

また、請求項４記載の検査装置は、請求項３記載の検査装置において、前記検査部は、前記第１の抵抗値が前記絶縁状態を示す値未満で前記第２の抵抗値が当該絶縁状態を示す値以上のとき、および前記第２の抵抗値が前記絶縁状態を示す値未満で前記第１の抵抗値が当該絶縁状態を示す値以上のときのいずれかのときに、前記各導体同士の接続状態を、極性の相違によって抵抗値が異なる極性依存性不良と判定する。

【0011】

また、請求項５記載の検査装置は、請求項３または４記載の検査装置において、前記検査部は、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との比率が前記基準範囲内で、かつ前記第１の抵抗値と前記第３の抵抗値との比率または前記第２の抵抗値と前記第３の抵抗値との比率が前記基準範囲外のときに、前記各導体同士の接続状態を、電流値の相違によって抵抗値が異なる電流値依存性不良と判定する。

【0012】

また、請求項６記載の検査方法は、互いに接続される複数の導体に検査用信号を供給している状態で当該各導体間の抵抗値を測定し、当該測定した抵抗値に基づいて前記各導体同士の接続状態を検査する検査方法であって、電流値が第１電流値に規定され電圧値の上限値が第１電圧値に規定された前記検査用信号としての第１の検査用信号を第１極性および当該第１極性を反転した第２極性のいずれか一方の極性で出力して前記各導体に供給する第１の状態と、前記第１の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力して前記各導体に供給する第２の状態と、電流値が前記第１電流値よりも大きい第２電流値に規定され電圧値の上限値が前記第１電圧値よりも大きい第２電圧値に規定された前記検査用信号としての第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性のいずれか一方の極性で出力して前記各導体に供給する第３の状態と、前記第２の検査用信号を前記第１極性および前記第２極性の他方の極性で出力して前記各導体に供給する第４の状態とを切り替える切替処理を実行し、前記第１の状態で測定した前記抵抗値としての第１の抵抗値、前記第２の状態で測定した前記抵抗値としての第２の抵抗値、前記第３の状態で測定した前記抵抗値としての第３の抵抗値、および前記第４の状態で測定した前記抵抗値としての第４の抵抗値の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ当該抵抗値のすべてが絶縁状態を示す値未満のときに前記各導体同士の接続状態を良好と判定し、前記第１から第４の抵抗値の相互の関係が前記条件を満たさないときおよび当該各抵抗値の１つ以上が前記絶縁状態を示す値以上のときの少なくとも一方のときに前記各導体同士の接続状態を不良と判定する判定処理を実行する。

【発明の効果】

【0013】

請求項１記載の検査装置、および請求項６記載の検査方法では、第１〜第４の各状態でそれぞれ測定した各導体の各抵抗値の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ各抵抗値のすべてが絶縁状態を示す値未満のときに各導体同士の接続状態を良好と判定し、各抵抗値の相互の関係が条件を満たさないときおよび各抵抗値の１つ以上が絶縁状態を示す値以上のときの少なくとも一方のときに各導体同士の接続状態を不良と判定する判定処理を実行する。このため、この検査装置および検査方法によれば、各導体同士の接続状態の良否を判定するための導体毎の良否判定用基準値を用いることなく各導体同士の接続状態の良否を判定することができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、導体毎の良否判定用基準値を設定するのに必要な多くの労力と時間を省略することができるため、検査効率を十分に向上させることができる。また、この検査装置および検査方法によれば、経験値に基づいて規定される良否判定用基準値を用いないため、良否判定用基準値が適正でない場合の検査精度の低下を確実に防止することができる結果、精度を十分に向上させることができる。

【0014】

また、請求項２記載の検査装置によれば、各抵抗値の相互の比率のすべてが基準範囲内であることを条件として判定処理を実行することにより、各比率を算出し、各比率と基準範囲とを比較するだけの簡易な処理で各導体同士の接続状態の良否を確実かつ高精度に判定することができる。

【0015】

また、請求項３記載の検査装置では、切替処理において、第１から第４の状態をこの順序で切り替える。この場合、例えば、第３，第４の状態への切り替えを第１，第２の状態への切り替え以前に実行する構成、つまり、大きい電流値の検査用信号を供給した後に小さい電流値の検査用信号を供給する構成を採用することもできる。ただし、この構成では、大きい電流値の検査用信号を供給した時点で、各導体の抵抗値がしばらくの間小さい状態に維持され（つまり、各抵抗値がすべて小さい値となり）、各導体同士の接続状態が電流値依存性不良であるとしても、接続状態が良好と誤判定されるおそれがある。これに対して、この検査装置によれば、第１から第４の状態をこの順序で切り替えることにより、このような誤判定を防止して、電流値依存性不良を正しく判定することができる。

【0016】

また、請求項４記載の検査装置では、第１の抵抗値が絶縁状態を示す値未満で第２の抵抗値が絶縁状態を示す値以上のとき、および第２の抵抗値が絶縁状態を示す値未満で第１の抵抗値が絶縁状態を示す値以上のときのいずれかのときに、各導体同士の接続状態を、極性の相違によって抵抗値が異なる極性依存性不良と判定する。このため、この検査装置によれば、接続状態の良否を判定するための基準値を用いることなく、各導体同士が絶縁状態のときに測定される一般的な絶縁抵抗値を用いて極性依存性不良を確実に判定することができる。

【0017】

また、請求項５記載の検査装置では、第１の抵抗値と第２の抵抗値との比率が基準範囲内で、かつ第１の抵抗値と第３の抵抗値との比率または第２の抵抗値と第３の抵抗値との比率が基準範囲外のときに、各導体同士の接続状態を、電流値の相違によって抵抗値が異なる電流値依存性不良と判定する。このため、この検査装置によれば、接続状態の良否を判定するための基準値を用いることなく、比率と基準範囲とに基づいて電流値依存性不良を確実に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】基板検査装置１の構成を示す構成図である。

【図2】基板１００の構成を示す構成図である。

【図3】検査処理５０のフローチャートである。

【図4】検査処理７０のフローチャートである。

【図5】多層基板２００の構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、検査装置、検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0020】

最初に、図１に示す基板検査装置１の構成について説明する。基板検査装置１は、検査装置の一例であって、例えば、図２に示す基板１００を検査可能に構成されている。

【0021】

ここで、基板１００は、図２に示すように、基板本体１０１と、基板本体１０１の一面１０１ａ（同図における上面）および他面１０１ｂ（同図における下面）にそれぞれ形成された導体パターン１０２ａ，１０２ｂ（以下、区別しないときには「導体パターン１０２」ともいう）と、導体パターン１０２ａ，１０２ｂを電気的に接続するビア１０３とを備えて構成されている。なお、基板１００は、同図に示す導体パターン１０２ａ，１０２ｂおよびビア１０３以外にも、複数の導体パターンおよびビアを備えているが、発明の理解を容易とするため、導体パターン１０２ａ，１０２ｂおよびビア１０３以外の図示を省略する。

【0022】

一方、基板検査装置１は、図１に示すように、プロービング機構２ａ，２ｂ（以下、区別しないときには「プロービング機構２」ともいう）、信号出力部３、測定部４、記憶部５、表示部６および処理部７を備えて構成されている。

【0023】

プロービング機構２ａは、処理部７の制御に従い、図２に示すように、図外の保持部によって保持された基板１００における基板本体１０１の一面１０１ａに平行な方向、および基板１００に対して接離する方向にプローブ２１ａを移動させて、基板本体１０１の一面１０１ａに形成されている導体パターン１０２ａにプローブ２１ａを接触（プロービング）させる。また、プロービング機構２ｂは、処理部７の制御に従い、同図に示すように、図外の保持部によって保持された基板１００における基板本体１０１の他面１０１ｂに平行な方向、および基板１００に対して接離する方向にプローブ２１ｂを移動させて、基板本体１０１の他面１０１ｂに形成されている導体パターン１０２ｂにプローブ２１ｂを接触（プロービング）させる。

【0024】

信号出力部３は、処理部７の制御に従い、処理部７によって実行される後述する検査処理５０（図３参照）において用いる検査用信号を出力可能に構成されている。この場合、信号出力部３は、電流値が電流値Ｉ１（第１電流値に相当し、一例として、５ｍＡ）に規定されると共に、電圧値の上限値が電圧値Ｖ１（第１電圧値に相当し、一例として、２０ｍＶ）に規定された検査用信号Ｓ１（第１の検査用信号に相当する）を、第１極性（例えば、図２に示すプローブ２１ａ側を正（＋）とし、プローブ２１ｂ側を負（−）とする極性）、および第１極性を反転した第２極性（同図に示すプローブ２１ａ側を負（−）とし、プローブ２１ｂ側を正（＋）とする極性）で切り替えて出力可能に構成されている。また、信号出力部３は、電流値が電流値Ｉ１よりも大きい電流値Ｉ２（第２電流値に相当し、一例として、１００ｍＡ）に規定されると共に、電圧値の上限値が電圧値Ｖ１よりも大きい電圧値Ｖ２（第２電圧値に相当し、一例として、１０Ｖ）に規定された検査用信号Ｓ２（第２の検査用信号に相当し、検査用信号Ｓ１，Ｓ２を区別しないときには「検査用信号Ｓ」ともいう）を、上記した第１極性および第２極性で切り替えて出力可能に構成されている。

【0025】

測定部４は、処理部７の制御に従い、信号出力部３から出力された検査用信号Ｓがプローブ２１ａ，２１ｂを介して各導体パターン１０２およびビア１０３に供給されている状態で各導体パターン１０２およびビア１０３間の抵抗値を測定する。なお、検査用信号Ｓ１が第１極性（第１極性および第２極性のいずれか一方の一例）で信号出力部３から出力されて各導体パターン１０２およびビア１０３に供給されている状態（第１の状態に相当する）で測定部４が測定した抵抗値を、抵抗値Ｒ１（第１の抵抗値に相当する）ともいい、検査用信号Ｓ１が第２極性（第１極性および第２極性の他方の一例）で信号出力部３から出力されて各導体パターン１０２およびビア１０３に供給されている状態（第２の状態に相当する）で測定部４が測定した抵抗値を、抵抗値Ｒ２（第２の抵抗値に相当する）ともいう。また、検査用信号Ｓ２が第１極性（第１極性および第２極性のいずれか一方の一例）で信号出力部３から出力されて各導体パターン１０２およびビア１０３に供給されている状態（第３の状態に相当する）で測定部４が測定した抵抗値を、抵抗値Ｒ３（第３の抵抗値に相当する）ともいい、検査用信号Ｓ２が第２極性（第１極性および第２極性の他方の一例）で信号出力部３から出力されて各導体パターン１０２およびビア１０３に供給されている状態（第４の状態に相当する）で測定部４が測定した抵抗値を、抵抗値Ｒ４（第４の抵抗値に相当する）ともいう。また、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を区別しないときには「抵抗値Ｒ」ともいう。

【0026】

記憶部５は、検査処理５０において用いられる基板データＤｓおよび判定用データＤｊを記憶する。この場合、基板データＤｓには、基板１００の導体パターン１０２にプローブ２１をプロービングさせる位置（プロービング位置）を示すデータが含まれている。また、判定用データＤｊには、検査処理５０において導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を判定する際に用いる基準範囲Ａおよび絶縁抵抗値Ｒｉを示すデータが含まれている。また、記憶部５は、測定部４によって測定された抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を記憶する。

【0027】

表示部６は、処理部７の制御に従って各種の情報を表示する。

【0028】

処理部７は、制御部として機能し、基板検査装置１を構成する各部を制御する。また、処理部７は、検査部として機能し、予め決められた検査方法に従って検査処理５０を実行して基板１００における導体パターン１０２とビア１０３との接続状態を判定し、その判定結果に基づいて基板１００の良否を検査する。

【0029】

次に、基板検査装置１を用いて、例えば図２に示す基板１００を検査する検査方法について、図面を参照して説明する。

【0030】

まず、図外の保持部に基板１００を保持させ、次いで、図外の操作部を操作して、検査の開始を指示する。これに応じて、処理部７が、図３に示す検査処理５０を実行する。この検査処理５０では、処理部７は、基板１００についての基板データＤｓおよび判定用データＤｊを記憶部５から読み出す（ステップ５１）。

【0031】

続いて、処理部７は、基板１００における基板本体１０１の一面１０１ａおよび他面１０１ｂにそれぞれ形成されている導体パターン１０２ａ，１０２ｂ上に規定されているプロービング位置を、基板データＤｓに基づいて特定する（ステップ５２）。

【0032】

次いで、処理部７は、プロービング機構２ａ，２ｂを制御してプローブ２１ａ，２１ｂを移動させ、導体パターン１０２ａ，１０２ｂの各プロービング位置にプローブ２１ａ，２１ｂをそれぞれプロービングさせる（ステップ５３）。

【0033】

続いて、処理部７は、ステップ５４を実行する。このステップ５４では、処理部７は、第１の状態への切り替えを行う。具体的には、処理部７は、信号出力部３を制御して、検査用信号Ｓ１を第１極性（図２に示すプローブ２１ａ側を正（＋）とし、プローブ２１ｂ側を負（−）とする極性）で出力させる。この際に、検査用信号Ｓ１が、プローブ２１ａ，２１ｂを介して各導体パターン１０２およびビア１０３に供給される。また、信号出力部３は、電流値を電流値Ｉ１に維持すると共に、電圧値が電圧値Ｖ１以下となるように検査用信号Ｓ１の出力を制御する。

【0034】

次いで、処理部７は、測定部４を制御して、第１の状態で各導体パターン１０２およびビア１０３間の抵抗値Ｒ１を測定させる。この場合、測定部４は、信号出力部３から供給されている検査用信号Ｓ１の電流値（電流値Ｉ１）と、プローブ２１ａ，２１ｂ間の電圧値とに基づいて抵抗値Ｒ１を測定する。また、処理部７は、測定された抵抗値Ｒ１を記憶部５に記憶させる。

【0035】

続いて、処理部７は、ステップ５５を実行する。このステップ５５では、処理部７は、第２の状態への切り替えを行う。具体的には、処理部７が、信号出力部３を制御して検査用信号Ｓ１を第２極性（第１極性を反転した極性）で出力させ、各導体パターン１０２およびビア１０３に検査用信号Ｓ１を供給させる。この際に、信号出力部３は、電流値を電流値Ｉ１に維持すると共に、電圧値が電圧値Ｖ１以下となるように検査用信号Ｓ１の出力を制御する。次いで、処理部７は、測定部４を制御して、第２の状態で各導体パターン１０２およびビア１０３間の抵抗値Ｒ２を測定させ、測定された抵抗値Ｒ２を記憶部５に記憶させる。

【0036】

続いて、処理部７は、ステップ５６を実行する。このステップ５６では、処理部７は、第３の状態への切り替えを行う。具体的には、処理部７が、信号出力部３を制御して検査用信号Ｓ２を第１極性で出力させ、各導体パターン１０２およびビア１０３に検査用信号Ｓ２を供給させる。この際に、信号出力部３は、電流値を電流値Ｉ２に維持すると共に、電圧値が電圧値Ｖ２以下となるように検査用信号Ｓ２の出力を制御する。次いで、処理部７は、測定部４を制御して、第３の状態で各導体パターン１０２およびビア１０３間の抵抗値Ｒ３を測定させ、測定された抵抗値Ｒ３を記憶部５に記憶させる。

【0037】

続いて、処理部７は、ステップ５７を実行する。このステップ５７では、処理部７は、第４の状態への切り替えを行う。具体的には、処理部７が、信号出力部３を制御して検査用信号Ｓ２を第２極性で出力させ、各導体パターン１０２およびビア１０３に検査用信号Ｓ２を供給させる。この際に、信号出力部３は、電流値を電流値Ｉ２に維持すると共に、電圧値が電圧値Ｖ２以下となるように検査用信号Ｓ２の出力を制御する。次いで、処理部７は、測定部４を制御して、第４の状態で各導体パターン１０２およびビア１０３間の抵抗値Ｒ４を測定させ、測定された抵抗値Ｒ４を記憶部５に記憶させる。なお、上記したステップ５４〜５７において行った各状態への切り替えが切替処理に相当する。

【0038】

続いて、処理部７は、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を判定する判定処理を実行する（ステップ５８）。この判定処理では、処理部７は、まず、記憶部５から抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を読み出す。次いで、処理部７は、各抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の比率ｐ１〜ｐ４（一例として、ｐ１＝Ｒ１／Ｒ２，ｐ２＝Ｒ２／Ｒ３，ｐ３＝Ｒ３／Ｒ４，ｐ４＝Ｒ４／Ｒ１）を算出する。続いて、処理部７は、各比率ｐ１〜ｐ４のすべてが予め規定された基準範囲Ａ（一例として、０．８〜１．２の範囲）内との条件を満たし、かつ各抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のすべてが絶縁状態を示す絶縁抵抗値Ｒｉ（一例として、１００ＭΩ）未満であるか否かを判別する。

【0039】

ここで、例えば、導体パターン１０２とビア１０３とが絶縁状態のとき（導体パターン１０２とビア１０３とが離間しているとき）には、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４が絶縁抵抗値Ｒｉ以上となる。このため、処理部７は、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の１つ以上が絶縁抵抗値Ｒｉ以上のときには、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（導通不良）と判定する。

【0040】

一方、この種の基板１００では、導体パターン１０２とビア１０３とが接続されているものの、導体パターン１０２とビア１０３とを接続する際に用いる材料に含まれる成分と導体パターン１０２およびビア１０３を構成する金属とによって半導体が形成され、この半導体と金属とによって整流作用を示すショットキー接続が導体パターン１０２とビア１０３との接続部分に形成されることがある。このような導体パターン１０２およびビア１０３では、検査用信号Ｓの極性の相違によって抵抗値が異なる（極性依存性がある）ことがある。具体的には、このような導体パターン１０２およびビア１０３では、例えば第１極性で検査用信号Ｓ１を供給したときには、抵抗値Ｒ１が適正な値で、第２極性で検査用信号Ｓ１を供給したときには、抵抗値Ｒ２が絶縁抵抗値Ｒｉ以上となり、抵抗値Ｒ１と抵抗値Ｒ２との比率ｐ１（ｐ１＝Ｒ１／Ｒ２）が基準範囲Ａ外となることがある。また、これとは逆に、第１極性で検査用信号Ｓ１を供給したときには、抵抗値Ｒ１が絶縁抵抗値Ｒｉ以上で、第２極性で検査用信号Ｓ１を供給したときには、抵抗値Ｒ２が適正な値となり、比率ｐ１が基準範囲Ａ外となることもある。また、例えば第１極性で検査用信号Ｓ２を供給したときには、抵抗値Ｒ３が適正な値で、第２極性で検査用信号Ｓ２を供給したときには、抵抗値Ｒ４が絶縁抵抗値Ｒｉ以上となり、抵抗値Ｒ３と抵抗値Ｒ４との比率ｐ３（ｐ３＝Ｒ３／Ｒ４）が基準範囲Ａ外となることもある。さらに、これとは逆に、第１極性で検査用信号Ｓ２を供給したときには、抵抗値Ｒ３が絶縁抵抗値Ｒｉ以上で、第２極性で検査用信号Ｓ２を供給したときには、抵抗値Ｒ４が適正な値となり、比率ｐ３が基準範囲Ａ外となることもある。このため、処理部７は、比率ｐ１または比率ｐ３が基準範囲Ａ外のときには、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（極性依存性不良）と判定する。

【0041】

また、導体パターン１０２とビア１０３とが接続されているものの、その接続が不十分なとき、具体的には、導体パターン１０２とビア１０３とが点的に接続し、接続部分の面積が僅かなときには、導体パターン１０２およびビア１０３に供給する検査用信号Ｓの電流値の相違によって抵抗値が異なる（電流値依存性がある）ことがある。具体的には、このように導体パターン１０２とビア１０３との接続が不十分なときには、電流値が大きい検査用信号Ｓ２を供給したときの抵抗値Ｒ３，Ｒ４が、電流値が小さい検査用信号Ｓ１を供給したときの抵抗値Ｒ１，Ｒ２よりも小さくなり、抵抗値Ｒ２と抵抗値Ｒ３との比率ｐ２（ｐ２＝Ｒ２／Ｒ３）や抵抗値Ｒ４と抵抗値Ｒ１との比率ｐ４（ｐ４＝Ｒ４／Ｒ１）が基準範囲Ａ外となることがある。このため、処理部７は、比率ｐ２または比率ｐ４が基準範囲Ａ外のときには、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（電流値依存性不良）と判定する。

【0042】

この場合、例えば、第３の状態や第４の状態への切り替えを、第１の状態や第２の状態への切り替え以前に実行する構成および方法、つまり、大きい電流値の検査用信号Ｓ２を供給した後に小さい電流値の検査用信号Ｓ１を供給する構成および方法では、検査用信号Ｓ２を供給した時点で、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が改善されて導体パターン１０２およびビア１０３の抵抗値がしばらくの間小さい状態に維持されることがある。このときには、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４がすべて小さい値となって、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が電流値依存性不良であるとしても、接続状態が良好と誤判定される（良好とみなされる）おそれがある。これに対して、この基板検査装置１では、第１から第４の状態をこの順序で切り替えることにより、このような誤判定を防止して、電流値依存性不良を正しく判定することが可能となっている。なお、この基板検査装置１では、検査用信号Ｓ１の電流値Ｉ１が、上記した導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の改善を防止する程度に小さい値（この例では、５ｍＡ）に規定されている。

【0043】

一方、導体パターン１０２およびビア１０３について、上記した各種の不良（導通不良、極性依存性不良および電流値依存性不良）が存在しないときには、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の比率ｐ１〜ｐ４のすべてが基準範囲Ａ内で（予め決められた条件を満たし）、かつ抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のすべてが絶縁抵抗値Ｒｉ未満となる。このため、処理部７は、比率ｐ１〜ｐ４のすべてが基準範囲Ａ内で、かつ抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のすべてが絶縁抵抗値Ｒｉ未満のときには、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が良好と判定する。

【0044】

次いで、処理部７は、すべての導体パターン１０２についての接続状態の良否の判定が終了したか否かを判別する（ステップ５９）。

【0045】

この場合、すべての導体パターン１０２およびビア１０３についての接続状態の良否の判定が終了していないと判別したときには、処理部７は、図外の他の導体パターンにおけるプロービング位置を特定し（ステップ５２）、続いて、上記したステップ５３〜ステップ５８の各処理を実行して、他の導体パターンおよびビアの接続状態の良否を判定する。

【0046】

以下、同様にして、処理部７は、他のすべての導体パターンおよびビアの接続状態の良否を判定する。

【0047】

次いで、処理部７は、ステップ５９において、すべての導体パターンおよびビアの接続状態の良否の判定が終了したと判別したときには、その判定結果に基づいて基板１００の良否判定を行い、判定結果を表示部６に表示させる（ステップ６０）。この場合、処理部７は、すべての導体パターンおよびビアの接続状態が良好と判定したときには、基板１００を良好と判定して、その旨を表示部６に表示させる。また、１組以上の導体パターンおよびビアの接続状態が不良と判定したときには、基板１００を不良と判定して、その旨、および接続状態が不良と判定した導体パターンおよびビアを示す情報を表示部６に表示させて、検査処理５０を終了する。

【0048】

次に、処理部７が、上記した検査処理５０に代えて、図４に示す検査処理７０を実行する構成および方法について説明する。なお、検査処理７０において、検査処理５０のステップと同様の処理を行うステップについては、重複する説明を省略する。

【0049】

この検査処理７０では、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のすべてを測定した後に判定処理を実行する検査処理５０とは異なり、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を測定する毎に判定処理を実行する。具体的には、図４に示すように、第１の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ１の測定を実行した後に、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否の判定を実行する（ステップ７４）。この際に、例えば、抵抗値Ｒ１が絶縁抵抗値Ｒｉ以上であって、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（導通不良）と判定したときには（ステップ７５）、処理部７は、第２〜第４の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ２〜Ｒ４の測定（ステップ７６〜ステップ８０）を実行することなく、検査処理５０のステップ５９と同様のステップ８１を実行する。

【0050】

一方、抵抗値Ｒ１が絶縁抵抗値Ｒｉ未満のときには、ステップ７５において、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良とは判定せずに、ステップ７６を実行して、第２の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ２の測定を実行した後に、接続状態の良否の判定を実行する。この際に、例えば、抵抗値Ｒ２が絶縁抵抗値Ｒｉ以上、または比率ｐ１（ｐ１＝Ｒ１／Ｒ２）が基準範囲Ａ外であって、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（導通不良または極性依存性不良）と判定したときには（ステップ７７）、処理部７は、第３，第４の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ３，Ｒ４の測定（ステップ７８〜ステップ８０）を実行することなく、ステップ８１を実行する。

【0051】

また、抵抗値Ｒ２が絶縁抵抗値Ｒｉ未満で、かつ比率ｐ１が基準範囲Ａ内のときには、ステップ７７において、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良とは判定せずに、ステップ７８を実行して、第３の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ３の測定を実行した後に、接続状態の良否の判定を実行する。この際に、例えば、抵抗値Ｒ３が絶縁抵抗値Ｒｉ以上、または比率ｐ２（ｐ２＝Ｒ２／Ｒ３）が基準範囲Ａ外であって、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（導通不良または電流値依存性不良）と判定したときには（ステップ７９）、処理部７は、第４の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ４の測定（ステップ８０）を実行することなく、ステップ８１を実行する。

【0052】

また、抵抗値Ｒ３が絶縁抵抗値Ｒｉ未満で、かつ比率ｐ２が基準範囲Ａ内のときには、ステップ７９において、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良とは判定せずに、ステップ８０を実行して、第４の状態への切り替え、および抵抗値Ｒ４の測定を実行した後に、接続状態の良否の判定を実行する。この際に、例えば、抵抗値Ｒ４が絶縁抵抗値Ｒｉ以上、または比率ｐ３（ｐ３＝Ｒ３／Ｒ４）が基準範囲Ａ外、または比率ｐ４（ｐ４＝Ｒ４／Ｒ１）が基準範囲Ａ外のときには、処理部７は、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良（導通不良または極性依存性不良または電流値依存性不良）と判定する。一方、抵抗値Ｒ４が絶縁抵抗値Ｒｉ未満で、かつ比率ｐ３および比率ｐ４がいずれも基準範囲Ａ内のときには、処理部７は、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が良好と判定する。続いて、処理部７は、ステップ８１を実行する。

【0053】

この検査処理７０を実行する構成および方法では、上記したように、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４を測定する毎に判定処理を実行し、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が不良と判定した時点で、他の状態への切り替えや他の抵抗値Ｒの測定を省略することができるため、その分、検査効率を十分に向上させることが可能となる。

【0054】

このように、この基板検査装置１および検査方法では、第１〜第４の各状態でそれぞれ測定した導体パターン１０２およびビア１０３の抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の関係が予め決められた条件を満たしかつ抵抗値Ｒ１〜Ｒ４のすべてが絶縁抵抗値Ｒｉ未満のときに導体パターン１０２とビア１０３との接続状態を良好と判定し、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の関係が条件を満たさないときおよび抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の１つ以上が絶縁抵抗値Ｒｉ以上のときの少なくとも一方のときに導体パターン１０２とビア１０３との接続状態を不良と判定する判定処理を実行する。このため、この基板検査装置１および検査方法によれば、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を判定するための導体パターン１０２およびビア１０３毎の良否判定用基準値を用いることなく導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を判定することができる。したがって、この基板検査装置１および検査方法によれば、導体パターン１０２およびビア１０３毎の良否判定用基準値を設定するのに必要な多くの労力と時間を省略することができるため、検査効率を十分に向上させることができる。また、この基板検査装置１および検査方法によれば、経験値に基づいて規定される良否判定用基準値を用いないため、良否判定用基準値が適正でない場合の検査精度の低下を確実に防止することができる結果、精度を十分に向上させることができる。

【0055】

また、この基板検査装置１および検査方法によれば、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の比率ｐ１〜ｐ４のすべてが基準範囲Ａ内であることを条件として判定処理を実行することにより、比率ｐ１〜ｐ４を算出し、比率ｐ１〜ｐ４と基準範囲Ａとを比較するだけの簡易な処理で導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を確実かつ高精度に判定することができる。

【0056】

また、この基板検査装置１および検査方法では、切替処理において、第１から第４の状態をこの順序で切り替える。この場合、例えば、第３，第４の状態への切り替えを第１，第２の状態への切り替え以前に実行する構成および方法、つまり、大きい電流値の検査用信号Ｓ２を供給した後に小さい電流値の検査用信号Ｓ１を供給する構成および方法を採用することもできる。ただし、この構成および方法では、検査用信号Ｓ２を供給した時点で、導体パターン１０２およびビア１０３の抵抗値がしばらくの間小さい状態に維持され（つまり、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４がすべて小さい値となり）、導体パターン１０２とビア１０３との接続状態が電流値依存性不良であるとしても、接続状態が良好と誤判定されるおそれがある。これに対して、この基板検査装置１および検査方法によれば、第１から第４の状態をこの順序で切り替えることにより、このような誤判定を防止して、電流値依存性不良を正しく判定することができる。

【0057】

また、この基板検査装置１および検査方法では、抵抗値Ｒ１が絶縁状態を示す絶縁抵抗値Ｒｉ未満で抵抗値Ｒ２が絶縁抵抗値Ｒｉ以上のとき、および抵抗値Ｒ２が絶縁抵抗値Ｒｉ未満で抵抗値Ｒ１が絶縁抵抗値Ｒｉ以上のときのいずれかのときに、導体パターン１０２およびビア１０３の接続状態を、極性の相違によって抵抗値が異なる極性依存性不良と判定する。このため、この基板検査装置１および検査方法によれば、接続状態の良否を判定するための基準値を用いることなく、導体パターン１０２およびビア１０３が絶縁状態のときに測定される一般的な絶縁抵抗値Ｒｉを用いて極性依存性不良を確実に判定することができる。

【0058】

また、この基板検査装置１および検査方法では、抵抗値Ｒ１と抵抗値Ｒ２との比率ｐ１が基準範囲Ａ内で、かつ抵抗値Ｒ２と抵抗値Ｒ３との比率ｐ２が基準範囲Ａ外のときに、導体パターン１０２およびビア１０３の接続状態を、電流値の相違によって抵抗値が異なる電流値依存性不良と判定する。このため、この基板検査装置１および検査方法によれば、接続状態の良否を判定するための基準値を用いることなく、比率ｐ１，ｐ２と基準範囲Ａとに基づいて電流値依存性不良を確実に判定することができる。

【0059】

なお、基板検査装置１および検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の比率は、上記した比率ｐ１〜ｐ４（ｐ１＝Ｒ１／Ｒ２，ｐ２＝Ｒ２／Ｒ３，ｐ３＝Ｒ３／Ｒ４，ｐ４＝Ｒ４／Ｒ１）に限定されず、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の中の２つの組み合わせを変更した他の比率を採用することもできる。

【0060】

また、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の比率のすべてが基準範囲Ａ内であることを条件として判定処理を実行する構成および方法について上記したが、他の条件を採用することもできる。例えば、抵抗値Ｒ１〜Ｒ４の相互の差分値が基準範囲内であることを条件として判定処理を実行する構成および方法を採用することもできる。

【0061】

また、基板本体１０１の一面１０１ａおよび他面１０１ｂにそれぞれ形成された２つの導体パターン１０２ａ，１０２ｂとビア１０３との接続状態の良否をこの基板検査装置１および検査方法を用いて検査する例について上記したが、図５に示すように、基板本体１０１の内層１０１ｃに導体パターン１０２ｃが形成され、３つの導体パターン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが２つのビア１０３ａ，１０３ｂで接続された多層基板２００を検査対象として、導体パターン１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃとビア１０３ａ，１０３ｂとの接続状態の良否をこの基板検査装置１および検査方法を用いて判定することもできる。また、４つ以上の導体パターンが３つ以上のビアで接続された多層基板を検査対象とすることもできる。

【0062】

また、基板１００や多層基板２００に形成された導体パターン１０２とビア１０３との接続状態の良否を判定だけでなく、基板１００に実装された電子部品の端子と導体パターン１０２との半田付け部分の接続状態の良否（プアコンタクト不良）の判定にこの基板検査装置１および検査方法を用いることもできる。

【0063】

また、上記した第１の状態および第２の状態における検査用信号Ｓ１の極性を上記した極性とは逆の極性にしてもよいし、上記した第３の状態および第４の状態における検査用信号Ｓ２の極性を上記した極性とは逆の極性にしてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 基板検査装置
３ 信号出力部
４ 測定部
７ 処理部
１００ 基板
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ 導体パターン
１０３，１０３ａ，１０３ｂ ビア
２００ 多層基板
Ａ 基準範囲
Ｉ１，Ｉ２ 電流値
Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗値
Ｒｉ 絶縁抵抗値
Ｓ１，Ｓ２ 検査用信号
Ｖ１，Ｖ２ 電圧値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】