JPH032267B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は特に多層基板の信号線の絶縁導通判定
に適した信号線絶縁導通判定装置に関する。

［発明の技術的背景］ 従来から、多層基板のように多数の端子を有す
る基板の絶縁導通を判定する装置として、信号線
パターンの静電容量値を用いた信号線絶縁導通判
定装置が用いられている。この信号線絶縁導通判
定装置は、同一プリント原板から製作された基板
は、絶縁物を介して電極を対向させて各信号線と
電極との間の静電容量を測定したとき、同一信号
線パターンからは一定の静電容量が発生すること
を利用したものである。

この原理を利用した従来の基板の信号線絶縁導
通判定装置の構成と動作を第１図を用いて説明す
る。

第１図は従来の信号線絶縁導通判定装置の構成
を概略的に示すブロツク図である。

この信号線絶縁導通判定装置は、基板の各信号
線の静電容量を測定する測定器１と、各信号線に
ついての許容静電容量値の上限値および下限値を
記憶する制限値記憶器２と、制限値記憶器２の上
限値および下限値と測定器１で測定された信号線
の実測静電容量値とを比較判定する比較器３と、
判定結果を表示する表示器４と、作業員が登録し
た基準静電容量と判定パラメータから各信号線に
ついての許容静電容量値の上限値、下限値を演算
して制限値記憶器２に格納保持させるとともに各
部の制御を行う制御装置５とからその主体部分が
構成されている。

このような従来の信号線絶縁導通判定装置を用
いた信号線の絶縁導通の判定は第２図に流れ図で
示した手順にしたがつて行なわれる。

すなわちまず作業開始にあたつて、作業員は各
信号線についての基準静電容量と製造誤差および
測定誤差を考慮した許容範囲を与えるための判定
パラメータとを設定し、これを制御装置５に登録
する。

上記した前処理としての基準静電容量の決定
は、従来から以下の２通りの方法で行われてい
る。

１つの方法は、検査品と同じ原板から製作され
導通検査の結果、正規の導体構造を有していると
判断された基板を標準試料とし、これの各信号線
が有する静電容量値を測定して基準値として登録
する方法である。もう１つの方法は、基板の設計
図面から各信号線の面積を拾い出し、これより理
論的な静電容量を計算して登録する方法である。

制御装置５は登録された基準静電容量および判
定パラメータから、基板の各信号線についての上
限容量および下限容量を演算しこれを制限値記憶
器２に格納保持させる。ここで図中太線と細線
は、それぞれこの信号線絶縁導通判定装置の制御
信号線と情報信号線を示している。

検査されるべき基板の測定が測定器１により開
始されると、測定器１から出力される各信号線に
ついての静電容量値が順次比較器３に取り込まれ
る一方、制限値記憶器２から対応する信号線の上
限値および下限値が比較器２に取り込まれて、実
測された静電容量値が上限値および下限値で示さ
れる許容範囲に入つているか否かが判定され、そ
の結果が表示器４に出力される。

［背景技術の問題点］ 上記した従来の基板の信号線絶縁導通判定装置
では、基板の各信号線についての実測容量が作業
員の登録した基準容量と判定パラメータとから決
定されるある範囲に入つているかいないかを確認
しているだけであり、判定の結果の信頼度を保証
するもの、つまり決定された範囲が良品である信
号線の取り得る値の広がり内に入つているかどう
かは、すべて作業員の判断にまかせられていた。

すなわち任意に定めた判定パラメータを用いた
判定結果の信頼度は、この判定によつて合格と認
められた基板に回路素子を実装し、これが正規の
機能を持つた回路を構成するか否かで初めて判定
するので、作業員はこの結果を踏まえながら判定
パラメータを修正していくわけであるが、許容範
囲内のものであつても限界値に近いものについて
は、目視検査および導通検査が別に行なわれてい
た。つまり従来は許容範囲内においてさらに２次
制限値を経験論的に設けていたのである。これは
従来の判定パラメータの決定に何ら十分な根拠が
なく、しかも設定された基準静電容量自体ある固
有の特性を持つた基板を単一基準試料として設定
されていたためである。

したがつて作業員は判定結果の信頼度が満足さ
れる値になるまで、試行錯誤を繰り返して判定パ
ラメータの修正と再登録および基準値の変更を行
なう必要があつた。

このように、従来の判定装置においては、作業
員の望む機能を満たすためには、作業員による基
準容量と判定パラメータの登録といつた前処理、
判定結果の分析と判定パラメータの修正および再
登録といつた後処理等、複雑でかつ煩雑なプロセ
スを経る必要があり、システムとしての効率およ
び信頼性向上の面で大きな障害となつていた。特
に基準静電容量の決定のための作業は、信号線が
１基板当たり１，000〜２，000本プリントされる
多層基板においては、膨大な時間を要するという
難点があつた。

また従来の判定パラメータの見直し方法は、完
全に作業員の経験的判断にたよつており信頼性に
乏しいという難点もあつた。

以上のように、従来の判定装置では、基準静電
容量および判定パラメータの設定という判定基準
設定プロセスの重要な部分をほとんど作業員に依
存しており、したがつて従来の信号線絶縁導通判
定装置は単なる自動照合装置としての機能しか備
えておらず、さらに作業員による判定基準設定プ
ロセスも煩雑でかなりの時間と労力を要するにも
かかわらず、その決定方式は単一の試料からの特
性予測であるに過ぎず結果的には信頼性の低いも
のとなつてしまつていた。

したがつて、このような従来の信号線絶縁導通
判定装置では、多品にわたる高速大量処理は望め
ずその改善が望まれていた。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記のような基板の信号線絶
縁導通判定装置における作業員の介在を大幅に削
減し、信号線の特性を測定回ごとに分析して信頼
性の高い判定基準を高速で自動的に設定できる基
板の信号線絶縁導通判定装置の提供にある。

本発明の目的は、さらに判定基準の設定に従来
のような単一試料と任意のパラメータといつた不
確定要素を排し、基板の過去の測定データを分析
することにより、製造誤差および測定誤差等に代
表されるさまざまな特性要因を反映した判定基準
の決定を自動的に行なうようにした基板の信号線
絶縁導通判定装置を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明の基板の信号線絶縁導通判定装置は、基
板ごとの各信号線の持つ静電容量値を１回の測定
ごとに統計処理し、順次平均静電容量および偏差
を更新しながら基準静電容量と許容範囲を決定す
る分布関数の採用を判定装置自体に行なわせるよ
うにしたことを特徴としている。

信号線の静電容量を多くの検査品にわたつて測
定した場合、実測値には各検査品の持つ特性によ
りある範囲でばらつきが生じる。この信号線の持
つ特性によるばらつきが、製造誤差および測定誤
差といつた同様に生じる要因から発生したもので
あれば、このばらつき具合は最終的に正規分布で
近似できる。よつて各信号線の実測の静電容量値
から所望の基準静電容量および分散具合を選定す
る変換係数として、ｉ番目の検査品の実測値を
Xi、測定回数をｎとした場合、以下の変換係数
を使用することができる。

＝１／ｎ_o 〓ⁱ⁼ⁿ Xi ……(1) σ²＝１／ｎ−１_o 〓ⁱ⁼ⁿ （Xi−）² ……(2) ここで得たＸを基準静電容量、σを標準偏差と
すれば、あらゆる特性要因を網羅した分析が可能
となる。

ここにおいて、正規分布の定義より、下式 Ｓ＝＋3σ ……(3) で示される範囲Ｓには検査品の99.73％が含まれ
る。

よつて信号線の持つ特性が、一様に製造誤差、
測定誤差といつた他の信号線との短絡または断線
等の不良以外において与えられたものであれば、
このＳで示される範囲において信号線の合否を決
定することができる。

また信号線の実測値分布を、正規分布で近似で
きるかどうかは工作能力指数の定義より、次の式
によつて判定する。すなわち、測定値中最大のも
のをＣ、最小のものをＣとした場合、下式 Ｂ＝σ／（C_MAX＋C_MIN）／２ ……(4) において、Ｂ≦１であれば充分信頼性があり、Ｂ
＞１であればこの信号線は製造誤差による影響が
あまりに大きく、実測値分布を正規分布で近似す
ることは信頼性がないことが判明する。各信号線
は同一原板よりプリント製作されることから、こ
の誤差は製作工程上に何らかの問題が発生したこ
とを示している。

本発明の絶縁導通判定装置は以上のような判定
を、基板を測定するつど累積した各信号線の静電
容量値から自動的に作成した判定基準をもとにし
て行なうものである。

［発明の実施例］ 本発明の基板の信号線絶縁導通判定装置の一実
施例を、第３図ないし第５図を参照して説明す
る。

なおこれらの図において、第１図と共通する部
分は第１図と同一符号で示してある。

第３図および第４図に示すように、本実施例の
基板の信号線絶縁導通判定装置は、測定器１、制
限値発生装置２′、比較器３、表示器４、制御装
置５からその主体部分が構成されており、制限値
発生装置２′は、累計分配器６、カウンタ７、累
積記憶器８、分布関数発生器９、基準値演算器１
０、極値記憶器１１、判定機能監視器１２から構
成されている。

上記構成の実施例において制御装置５は、基板
の信号線測定に際して判定部の各所に動作タイミ
ング信号等各種の制御信号を出力する。測定器１
は制御装置５よりタイミング信号を受けて基板の
各信号線の静電容量を順次測定し、その測定値を
累計分配器６および比較器３へ伝達する。

累計分配器６は制御装置５より信号線の識別信
号を受けて、これに対応した累積記憶器８のゲー
トを開いて測定値を累積記憶器８へ伝達する。累
積記憶部８は、引き取つた測定値を累積加算して
保持し、これを分布関数発生器９に伝達する。

一方、累計分配器６が累積記憶器８のゲートを
開くとき、このゲートに対応したカウンタ７に１
が加算されて、このカウンタ７が各信号線の測定
回数を保持し、これを分布関数発生器９に伝達す
る。各信号線の総測定回数と累積静電容量値を受
け取つた分布関数発生器９はこれらのデータより
正規分布関数を算出し、上記のＳの範囲を基準値
演算器１０に伝達する。基準値演算器１０は正規
分布に基づく最も存在確率の保証される範囲であ
るＳの範囲、すなわち標本平均に標準偏差の正負
３倍をそれぞれ加えた値を上限値および下限値と
する範囲を決定して、これを比較器(3)へ伝達す
る。

ここで比較器３は測定器２から伝達された測定
値が上記上限値および下限値からなる許容範囲に
入つているかどうかで各信号線の良、不良の判定
を行ない、この結果を表示器４に出力する。

また各信号線の測定値中最大のものと最小のも
のとは累積記憶器８に取り込まれる際、同時に極
値記憶器１１にも記憶される。判定機能監視器１
２は、極値記憶器１１より各信号線の測定最大値
および最小値を取り出して、その広がりから正規
分布適用の当否を判定し、信頼性が著しく低い場
合この旨を表示器４に出力する。

以上本実施例装置の動作を時系列に従つて説明
したが、本実施例装置の動作タイミング、情報伝
達ゲートの開閉といつた制御は、すべて制御装置
５からの制御信号により制御される。

本装置において、作業員に必要とされる前処理
作業は第５図の流れ図に示すように、検査に先だ
つて５〜10枚程度の基板の信号線の容量測定を行
ない累積記憶器８に測定実績を作るだけであり、
この後測定器１で測定された測定データにより、
順次信号線の基準静電容量と許容範囲が決定さ
れ、この許容範囲と測定データが比較されて結果
が表示器４に表示される一方、判定基準も常時監
視され、信頼性が低い場合にはこの旨も表示器４
に表示されることになる。

このように本実施例によれば、累積記憶器８に
測定実績を作るだけで基準値が決定され、一度測
定を行なつて登録された基板に関しては、繰り返
し測定する作業を必要とせず、新規の基板につい
て順次測定データの登録作業を行なうだけで基板
を１枚測定する度に累積記憶器８に記憶される静
電容量値、すなわち測定実績が順次更新され、新
規の基準静電容量および許容範囲が決定され、こ
の基準との比較によつて基板の良否が判定され、
かつ判定基準も常に監視される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の基板の信号線絶
縁導通判定装置によれば、各信号線の持つ特性誤
差を反映した基準静電容量と許容範囲が基板検査
の都度自動的に決定され、かつ検査回数が増えれ
ば増えるほど、さらに精度の高い許容範囲を学習
しながら更新して合否判定を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基板の信号線絶縁導通判定装置
の構成を示すブロツク図、第２図は従来方式によ
る信号線の絶縁導通の判定手順を示す流れ図、第
３図は本発明に係る実施例の基板の信号線絶縁導
通判定装置の構成の概略を示すブロツク図、第４
図は第３図における制限値発生装置の構成を具体
的に示すブロツク図、第５図は本実施例装置によ
る信号線の絶縁導通の判定手順を示す流れ図であ
る。 １……測定器、２′……制限値記憶器、３……
比較器、４……表示器、５……制御装置、６……
累計分配器、７……カウンタ、８……累積記憶
器、９……分布関数発生器、１０……基準値演算
器、１１……極値記憶器、１２……判定機能監視
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板に設けられた複数の信号線とこれらの信
   号線と絶縁物を介して対向配置された電極との間
   の静電容量値をそれぞれ測定する測定器と、この
   測定器により複数の前記基板に対して測定を行つ
   た結果得た静電容量値を前記各信号線毎に累積加
   算して記憶する累積記憶部と、前記測定器による
   前記基板の測定回数を計数し保持するカウンタ
   と、前記累積記憶部に記憶された累積静電容量値
   と前記カウンタに保持された測定回数とから確率
   分布関数を発生する分布関数発生器と、この分布
   関数発生器で得られた確率分布関数から前記各信
   号線の静電容量値の妥当性を判定するために用い
   る基準静電容量およびその許容範囲を決定する基
   準値演算器と、前記測定器により新たに測定され
   た静電容量値と前記基準値演算器で演算された基
   準静電容量とを比較して両者の差が前記許容範囲
   内にあるか否かを判定する比較器と、基板ごとに
   対応する信号線の静電容量値のうち、それぞれ最
   大のものと最小のものとを記憶保持する極値記憶
   器と、この極値記憶器に記憶された前記各信号線
   についての静電容量値の最大値および最小値から
   前記基準値演算器から出力された基準静電容量お
   よび許容範囲の信頼性を判定する判定機能監視器
   とを有することを特徴とする基板の信号線絶縁導
   通判定装置。