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公開番号2025013932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024186554,2020540268
出願日2024-10-23,2019-01-17
発明の名称プリント回路基板を検査するための検査ニードル、検査プローブ、及びフライングプローブテスタ
出願人アーテーゲールーサーアンドメルツァーゲーエムベーハー
代理人個人,個人
主分類G01R 1/06 20060101AFI20250121BHJP(測定;試験)
要約【課題】プリント回路基板のバックドリルされた穴部を、容易に、より確実に、かつ非常に正確に測定可能であって、プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査ニードル、対応する検査プローブ、及びフライングプローブテスタを作製する。
【解決手段】プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査ニードル(19)、そのような検査ニードルを備えた検査プローブ(12)、及びそのような検査ニードルまたは検査プローブを備え、プリント回路基板を検査するためのフライングプローブテスタに関する。検査ニードルは、ケーブル(25)を介して静電容量測定装置に接続された静電容量測定体(26)を備えている。ケーブルは、静電容量測定体のみが他の導電体と静電容量結合を形成できるようにシールドされている。このことにより、高い位置分解能を有して、当該静電容量結合を検出することが可能になる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査ニードルであって、
前記検査ニードルは、シールド（２４）によって囲まれた導電体を備え、
前記検査ニードル（１９）は、前記検査ニードル（１９）を静電容量測定装置に電気的に接続する接続端部（２２）と、測定中に前記穴部内に挿入される測定端部（２３）とを有し、
前記導電体に接続された静電容量測定体（２６）は、前記測定端部（２３）において、前記シールド（２４）の外側に配置され、前記穴部内の前記導電層と静電容量結合を形成する、検査ニードル。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記測定体（２６）は、絶縁層によって囲まれている、請求項１に記載の検査ニードル。
【請求項３】
前記測定体（２６）は、中空の円筒形状である、請求項１または請求項２に記載の検査ニードル。
【請求項４】
前記測定体（２６）は、前記シールド（２４）の外側に配設された前記導電体の１以上の巻回部である、請求項１または請求項２のいずれかに記載の検査ニードル。
【請求項５】
前記検査ニードル（１９）は、前記シールドを形成する導電性の管（２４）を備え、
前記導電性の管（２４）の内部及び前記測定端部には、前記導電体と絶縁層とを有するケーブル（２５）が導かれ、
前記ケーブル（２５）は、前記静電容量測定装置に接続するために、前記接続端部（２２）で前記管（２４）から短く突出し、
前記ケーブル（２５）は、前記管（２４）周囲の１以上の巻回部である前記測定体（２６）を形成するように、前記測定端部（２３）で短く突出している、
請求項４に記載の検査ニードル。
【請求項６】
前記導電性の管（２４，２８）は、前記管（２４，２８）の軸方向において、出口開口部（３０）が傾斜形状に形成されるように、測定先端部（２７）の領域で傾斜形状に切断され、
前記ケーブル（２５）は、前記出口開口部（３０）を通じて配線されている、
請求項５に記載の検査ニードル。
【請求項７】
プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査プローブであって、
請求項１～６のいずれか１つに記載の検査ニードル（１２）と、
前記検査ニードル（１２）が他の物体に接触しているかどうかを判定するタッチセンサ部（２０，２１）と、
を備えた、検査プローブ。
【請求項８】
前記タッチセンサ部（２０，２１）は、前記検査ニードル（１２）を支持するばね弾性マウント（１６，１７）と、前記ばね弾性マウント（１６，１７）の撓みを検出するセンサとを備えている、請求項７に記載の検査プローブ。
【請求項９】
前記ばね弾性マウント（１６，１７）の撓みを検出するための前記センサは、光学センサ、特に光電ビーム装置（２１）である、請求項８に記載の検査プローブ。
【請求項１０】
前記検査プローブ（１２）には、前記検査ニードル（１９）及び／または前記ばね弾性マウント（１６，１７）が撓んでいない状態で寄りかかる停止部（１３）が設けられている、請求項８または請求項９に記載の検査プローブ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査ニードル、そのような検査ニードルを備えた検査プローブ、及びそのような検査ニードルまたは検査プローブによってプリント回路基板を検査するためのフライングプローブテスタに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板が製造されるとき、プリント回路基板は、初めに、いわゆるクーポンを有して製造される。クーポンは、予め決められた導体トラックを備えたプリント回路基板の領域であって、その領域で測定を行うことができる。プリント回路基板が適切に製造されているかどうかを検査するための測定が行われた後、クーポンは、プリント回路基板の残りの部分から分離される。プリント回路基板の残りの部分は、電気部品を備え、電気製品に使用される１つ以上のいわゆる使用領域またはパネルを有している。
【０００３】
クーポンでは、異なる電気的特性が測定され得る。クーポンは、特別な導体トラックを有している。特別な導体トラックでは、例えば、製造工程で高周波に適した導体トラックを製造するための要件が満たされていたかどうかが容易に判定され得る。クーポンの導体トラックは、負荷検査を行うためにも使用され得る。負荷検査は、クーポン上の個々の導体トラックを破壊することもできる。クーポンの導体トラックは、その後の製品では使用されないので、特定の検査手順に対して特に最適化され得る。
【０００４】
しかし、クーポンにおけるすべての測定が使用領域の導体トラックに転用できるわけではない。使用領域内の導体トラックは、クーポンの導体トラックと異なる寸法を有することが多い。そのため、クーポンにおける測定結果は、必ずしも使用領域の導体トラックに転用可能であるとは限らない。
【０００５】
長い間に渡り、使用領域の導体トラックに高周波信号を印加する測定プローブも、高周波特性を検査するために存在している。このような高周波測定は、導体トラックの接触が電気的に適合した方式で起きるときにのみ、確実に行われ得る。反射が生じてしまうと、欠陥の実際の位置を特定することが困難である。さらに、高周波測定は、接点の近傍に接地基準点を常に必要とする。したがって、対応する測定ヘッドの設計には、コストがかかる。
【０００６】
バックドリルされた（back-drilled）穴部内の導電層を測定するために、導電性エラストマーを有するテストヘッドが米国特許第９４５９２８５号明細書によって知られている。前記テストヘッドは、導電層を機械的に感知し、電気的に測定できる。
【０００７】
また、米国特許第８４３１８３４号明細書からは、プリント回路基板に追加の導体トラックを設けることが知られている。この追加の導体トラックと実際の導体トラックとの間でのインピーダンス測定は、バックボーリング（back-boring）が十分に深く形成されたか、または深すぎるかを検証するために使用され得る。この種の追加の導体トラックを設けることは、非常に費用がかかり、多層プリント回路基板のコストを大幅に増加させる。
【０００８】
米国特許出願公開第２０１５／０４７８９２号明細書は、バックボーリング（back-boring）中に導体トラックとの電気的な接触を測定し、それに応じてドリルを制御できるように、ドリルがプローブとして同時に使用される方法を開示している。
【０００９】
米国特許第９３４１６７０号明細書、米国特許第９４８８６９０号明細書、及び米国特許第９７３９８２５号明細書は、プリント回路基板の穴部内のいわゆる「スタブ」を測定するために使用され得る方法及び装置を開示している。このようなスタブは、プリント回路基板の穴部内の導電層の残りまたは切れ端（stumps）であり、一般的に導体トラックに電気的に接続されている。このようなスタブを除去するために、プリント回路基板の穴部には、バックドリルと呼ばれる２回目の削孔を行うことが多い。このバックドリルは、一般的に銅の層である導電層によって個々の層を被覆する間に意図せず生じたスタブを除去できる。しかしながら、このバックドリルは、導体トラックの所望の電気的な接続も遮断し得る。前記の装置は、プリント回路基板のバックドリルされた穴部に挿入される容量性プローブを備え、容量性プローブの静電容量が測定される。バックドリルされた穴部内に存在する他の導電性材料は、静電容量によって検出される。このようにして、バックドリルの欠陥を検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、米国特許第９３４１６７０号明細書に記載された方法に従って、プリント回路基板のバックドリルされた穴部を、容易に、より確実に、かつ非常に正確に測定可能であって、プリント回路基板の穴部内の導電層を測定するための検査ニードル、対応する検査プローブ、及びフライングプローブテスタを作製することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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