ランドパターンの設計の適否を試験する実装試験装置及びその実装試験方法
【課題】プリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を短時間で試験することができる実装試験装置およびその実装試験方法を提供する。
【解決手段】実装試験装置７は、所定の測定用パッド２３が所定の端子ランド２１に接続されるともに、所定の端子ランド２１同士が相互に接続されてなるランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、所定の接続端子１１同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品２と、所定の端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３と、測定用パッド２３と接続される電力供給手段７５とを備えている。実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品１が実装された際、端子ランド２１と接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成され、通電検知手段３に流れる電流の状態によって、ランドパターン２０の設計の適否が判断される。
【解決手段】実装試験装置７は、所定の測定用パッド２３が所定の端子ランド２１に接続されるともに、所定の端子ランド２１同士が相互に接続されてなるランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、所定の接続端子１１同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品２と、所定の端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３と、測定用パッド２３と接続される電力供給手段７５とを備えている。実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品１が実装された際、端子ランド２１と接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成され、通電検知手段３に流れる電流の状態によって、ランドパターン２０の設計の適否が判断される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置およびその実装試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板において、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）など複数の接続端子を有する電子部品を実装するためのランドパターンは、ＩＣ本体の形状、接続端子の配列又はその先端形状に応じて設計される。具体的には、ランドパターンを構成する端子ランドは、ＩＣ本体の形状及び接続端子の配列に対応させて配置されるとともに、端子ランドの形状は、この端子ランドに当接する接続端子の先端形状に基づいて、その接続端子の先端形状よりも若干大きめに設計される。
【０００３】
ところが、ＩＣ本体の形状、接続端子の配列およびその先端形状に応じた設計ルールに従って端子ランドを設計しても、実際の使用において信頼性に欠けるパターンができあがってしまう場合がある。例えば、ＩＣの接続端子の大きさに対して端子ランドの大きさが十分ではない場合、他の部品を実装してプリント配線板に衝撃が与えられた場合或いはプリント配線板が変形した場合に、接続端子と端子ランドとのはんだ接合強度不足が生じることがあり、このような事態が生じると接続端子が端子ランドから剥離してしまうことがあった。
【０００４】
このため、ランドパターン設計後に、設計したランドパターンをプリント配線板に形成し、このランドパターンにＩＣを実装し、さらに、ＩＣを実装したプリント配線板に荷重を加えて変形させることにより、接続端子と端子ランドとの間に剥離が生じるか否かの試験を行い、設計したランドパターンが信頼性試験に耐え得るものであるか否かを評価し、そのランドパターンの設計の適否を判断している。そして、剥離が生じた場合は、その箇所の端子ランドのサイズを大きくするなどの修正を行って、より信頼性の高いランドパターンとしている。
【０００５】
プリント配線板のランドパターンに剥離が生じたか否かを検査する方法として、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無を目視によって検査する方法がある。この方法は、設計したランドパターンが形成されたプリント配線板にＩＣを実装し、荷重を加えて変形試験を行った後、接合部を顕微鏡などで拡大して接続端子と端子ランドとの間に剥離が生じているか否かを目視で検査するものである。
【０００６】
また、別の方法として、接続端子と端子ランドの接続状態を電気的に測定して、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無を検査する方法も考えられる。例えば、特許文献１に記載された方法を応用することが考えられる。特許文献１に記載された方法は、電子部品の実装状態が適切であるか否かを検査するものであり、例えば、電子部品の配置方向、予定された電子部品が実装されているか否かなどを検査する方法であるが、この方法を接続端子と端子ランドの接続状態の検査に応用することができる。以下に、特許文献１に記載された方法を、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無の検査に応用した例を説明する。
【０００７】
図６は、従来の方法を適用してランドパターンを検査する方法を説明した説明図である。
【０００８】
この方法では、プリント配線板１０１に実装するＩＣ１０２において、特定の一対の接続端子１１１，１１１を予めＩＣ本体内部で接続線１１２により短絡しておく。そして、このＩＣ１０２をプリント配線板１０１に実装した際、短絡した一対の接続端子１１１，１１１と接続した一対の端子ランド１２１，１２１間の通電状態をテスター１０５などにより検査する。
【０００９】
接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じていないときは、一対の端子ランド１２１，１２１は一対の接続端子１１１，１１１を介して相互に接続されていることから、テスター１０５によりショート状態が検知され、他方、接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じているときは、オープン状態が検知される。
【００１０】
したがって、このような方法によって、接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じているか否かを検査することができる。
【特許文献１】特開平２−１４７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、目視による方法は、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージやＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージのように、プリント配線板に実装したときに接続端子と端子ランドの接合部が基板の表面に現れて、その接合部を目視できるものには適用可能であるが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージやＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）のように接続端子がＩＣ本体の下に隠れてしまうものについては適用することが困難である。
【００１２】
また、接続端子と端子ランドとの剥離は目で確認しにくいものであるため、複数の接続端子を１つずつ凝視して検査する必要があり、検査時間がかかってしまうという問題もあった。その結果、ランドパターンの設計の適否を短時間で判定することができなかった。
【００１３】
また、特許文献１に示されたような方法では、特定の一対の接続端子とこの接続端子に接合する一対の端子ランドとの剥離しか検査することができないという問題があった。仮に、他の全ての接続端子について、このような方法を適用したとしても、複数の接続端子を備えたＩＣにおいては、テスターにより接続端子対ごとに通電状態の検査を繰り返す必要があり、時間がかかってしまうという問題があった。その結果、ランドパターンの設計の適否を短時間で判定することができなかった。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、プリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を短時間で試験することができる実装試験装置およびその実装試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る実装試験装置は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置であって、少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板と、実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品と、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続される通電検知手段と、前記実装試験用プリント配線板の前記測定用パッドと接続される電力供給手段とを備え、前記実装試験用プリント配線板に前記実装試験用模擬電子部品が実装された際、前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成されるとともに、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否が判断されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品が実装された際、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とにより測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段が接続されて端子ランド間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００１７】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００１８】
また、本発明に係る実装試験装置では、前記通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることを特徴としてもよい。
【００１９】
この構成により、通電検知手段により通電状態の変化が検知されたとき、その通電検知手段が発光するので、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００２０】
本発明に係る実装試験方法は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験方法であって、少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板を形成する一方、実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品を形成し、この実装試験用模擬電子部品を前記実装試験用プリント配線板に実装することにより前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、通電状態を検知する前記通電検知手段を、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続した状態で、電力供給手段より前記測定用パッドを介して前記直列回路に電力を供給し、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否を判断することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品を実装し、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とを接続させることにより、測定用パッドの一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段を接続して端子ランド間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００２２】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００２３】
また、本発明に係る実装試験方法では、前記実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で行うことを特徴としてもよい。
【００２４】
この構成により、実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子と端子ランドに生じる剥離や接続不良を検知することから、剥離や接続不良が生じる曲げ応力値を取得することができるので、設計したランドパターンの設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００２５】
また、本発明に係る実装試験方法では、前記通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いることを特徴としてもよい。
【００２６】
この構成により、通電検知手段により通電状態の変化が検知されたとき、その通電検知手段が発光するので、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る実装試験装置によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品が実装された際、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とにより測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段が接続されて端子ランド間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００２８】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００２９】
また、本発明に係る実装試験装置によれば、通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることから、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００３０】
本発明に係る実装試験方法によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品を実装して、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とを接続させることにより、測定用パッドの一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段を接続して端子ランド間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００３１】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００３２】
また、本発明に係る実装試験方法によれば、実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子と端子ランドに生じる剥離や接続不良を検知することから、剥離や接続不良が生じる曲げ応力値を取得することができるので、設計したランドパターンの設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００３３】
また、本発明に係る実装試験方法によれば、通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いていることから、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
＜実施の形態１＞
本実施の形態では、１２本の接続端子を有するＱＦＰパッケージのＩＣを実装するためのランドパターンについてその設計の適否を試験するための実装試験装置について説明する。
【００３６】
図１は、ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【００３７】
ランドパターン２０の設計の適否を試験するための実装試験装置７は、実装予定の電子部品に対応したランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、試験において実装試験用プリント配線板１に実装される実装試験用模擬電子部品２と、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに形成される直列回路に電圧を加えるための電力供給手段７５と、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３とから構成されている。また、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を固定するためのステージ７０が備えられている。
【００３８】
図２は、実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用プリント配線板の正面図である。
【００３９】
実装試験用プリント配線板１は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験用に形成されるものである。
【００４０】
具体的には、実装試験用プリント配線板１には、２つの測定用パッド２３，２３と、設計に従ったランドパターン２０とが形成されている。２つの測定用パッド２３，２３のそれぞれは１対１に端子ランド２１，２１に接続されている。測定用パッド２３に接続された端子ランド２１は他の端子ランド２１と接続されず独立したものとされ、これらの端子ランド２１はパッド接続グループとして構成される。他方、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１は２個１組として各組毎に接続パターン２２により相互に接続されている。これら２個１組として接続された端子ランド２１はペア接続グループとして構成される。
【００４１】
つまり、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１は、測定用パッド２３のそれぞれと１対１で接続される端子ランド２１からなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１を２個１組として各組毎に相互に接続してなるペア接続グループとに分けられることとなる。
【００４２】
例えば、図２の符号を参照して、パッド接続部グループは、単独の端子ランド２１（１）、（１２）から構成され、パッド接続グループは、（２）（３）、（４）（５）、・・・、（１０）（１１）の各端子ランド２１のペアから構成される。
【００４３】
このように構成されたランドパターン２０は、実装試験用プリント配線板１の所定の位置（例えば、実際に形成予定している位置）に形成される。また、実装試験用プリント配線板１の外形は、実際のプリント配線板と同様の外形に加工してもよい。このように、実際のプリント配線板に模して実装試験用プリント配線板１を形成することによって、ランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験において、実際の実装や環境変化においてランドパターン２０に加わる負荷状態を再現させることができるので、より適切にランドパターン２０の設計の適否を評価することができる。
【００４４】
なお、２個１組の端子ランド２１，２１同士の接続は、接続パターン２２による接続に限らず、他の方法によって接続してもよい。例えば、半田や導電性接着剤などによって、２個１組の端子ランド２１，２１同士を互いに接続するようにしてもよい。
【００４５】
図３は、実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用模擬電子部品の正面透視図である。
【００４６】
実装試験用模擬電子部品２は、ランドパターン２０の設計の適否を試験するときに、実装試験用プリント配線板１に形成されたランドパターン２０に実装するためのものである。
【００４７】
具体的には、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定の電子部品の接続端子配列を模した接続端子１１を備えたものとして形成される。本実施の形態では、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定であるＩＣに模したＱＦＰパッケージとされる。
【００４８】
接続端子１１は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１，１１同士が短絡されている。すなわち、隣接する端子ランド２１において、接続パターン２２により相互に接続されていない端子ランド２１，２１同士に当接する接続端子１１，１１同士が、接続線１２により相互に短絡されており、２個１組として短絡された接続端子１１，１１はペア端子グループを構成している。
【００４９】
図３の符号を参照して、接続端子１１，１１同士の接続について説明する。図３に示した実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１には、図２に示したランドパターン２０の端子ランド２１に対応する接続端子１１に、その対応する端子ランド２１と同一の符号を付している。接続端子１１は、（１）と（２）、（３）と（４）、・・、（１１）と（１２）とがそれぞれ２個１組とされて短絡されている。つまり、隣接した端子ランド２１において相互に接続されていない端子ランド２１の組、例えば、図２を参照して（１）と（２）、（３）と（４）、・・、（１１）と（１２）に当接する接続端子１１，１１同士が短絡されている。
【００５０】
接続端子１１，１１同士を接続する接続線１２としては、後述する通電検知手段３（図３参照）にと同等の負荷抵抗よりも小さい抵抗を有するワイヤ、例えば金ワイヤなどが用いられている。
【００５１】
なお、接続端子１１，１１同士の接続は、金ワイヤなどによらず、他の方法によって接続してもよい。例えば、半田付けによって接続端子１１，１１同士を短絡してもよい。
【００５２】
このような実装試験用模擬電子部品２は、例えば、実装予定の電子部品と同様のリードフレーム１０を用い、上記に示した所定の接続端子１１，１１同士を金ワイヤによりワイヤボンディングして短絡し、さらに、金ワイヤを封止樹脂１３により封止して形成される。なお、図３では、ＩＣチップを搭載するＩＣ搭載部１９にはＩＣを搭載していないが、ＩＣを搭載して、実装試験用模擬電子部品２を構成してもよい。
【００５３】
このように実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０を、２つの端子ランド２１，２１をそれそれ測定用パッド２３，２３と１対１で接続するとともに、この２つの端子ランド２１，２１以外の端子ランド２１を２個１組として各組毎に相互に接続して構成する一方、実装試験用模擬電子部品２を、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１同士が短絡されるように構成したことにより、実装試験用模擬電子部品２をランドパターン２０に実装したときに、端子ランド２１と接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成される。
【００５４】
そして、この直列回路は、接続端子１１と端子ランド２１とが接続して形成される複数の接合部を通過するように形成されることから、この直列回路の両末端に接続されている測定用パッド２３，２３に電圧を加えることによって、電流を全ての接合部を通過させることができる。
【００５５】
電力供給手段７５は、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して形成された直列回路に電流を流すためのものであり、例えば、電圧電源又は電流電源などにより構成される。なお、電圧電源又は電流電源には、実装試験用模擬電子部品２に過剰な電流が流れることを防止するために保護回路を設けられている。ランドパターン２０の設計の適否の試験においては、電力供給手段７５の端子が測定用パッド２３に接続される。
【００５６】
通電検知手段３は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続され、その端子ランド２１，２１間の通電状態を検知するものであり、そして、この端子ランド２１，２１間が不通となったときには、電流を通電検知手段３側に通過させることができるものである。
【００５７】
すなわち、通電検知手段３は、所定の端子ランド２１，２１の間を、この端子ランド２１，２１に接続される２個１組の接続端子１１，１１を介して接続する接続線１２に対して、並列になるように接続されるものであって、さらに、接続端子１１と端子ランド２１とが剥離するなどにより接続線１２に電流が流れなくなるときには、この接続線１２に並列に接続された通電検知手段３側に電流を通過させるとともに、電流を測定することによって通電検知手段３に接続された箇所が不通状態となったことを検知するものである。
【００５８】
この構成により、通電検知手段３を接続した端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することができるとともに、一部において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して直列回路が不通状態となったとしても、この不通箇所に接続している通電検知手段３に電流を通過させることができるので、直列回路への電流の供給を停止させず、他の箇所の接続端子１１と端子ランド２１との接合部に電流を通過させることができる。つまり、複数の端子ランド２１，２１間にそれぞれ通電検知手段３を接続することにより、同時に、複数の端子ランド２１，２１間においてその箇所の通電状態を検知することができる。
【００５９】
具体的には、通電検知手段３は、端子ランド２１，２１間に接続したときに両端子ランド２１，２１間を短絡するように配置された負荷抵抗（上記したように接続線１２より抵抗値が高いもの）と、この負荷抵抗に流れる電流を検出する電流検知装置とから構成されている。この構成により、通電検知手段３が接続した端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが接続している場合には、負荷抵抗が接続線１２よりも抵抗値が高いために電流が流れず、他方、この端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して切断或いは接続不良となった場合には、一部又は全部の電流が負荷抵抗に流れるとともに、負荷抵抗に流れる電流が電流検知装置により検出され、端子ランド２１，２１間の通電不良が検知される。
【００６０】
或いは、通電検知手段３は、端子ランド２１，２１間に接続したときに両端子ランド２１，２１間を短絡するように配置された負荷抵抗（上記したように接続線１２より抵抗値が高いもの）と、この負荷抵抗の電圧の変化を検出する電圧検知装置とから構成してもよい。この構成により、通電検知手段３が接続した端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが接続している場合には、負荷抵抗が接続線１２よりも抵抗値が高いために電流が流れず、他方、この端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して接続が切断或いは接続不良となった場合には、一部又は全部の電流が負荷抵抗に流れるとともに、負荷抵抗の電圧変化が電圧検知装置により検出され、端子ランド２１，２１間の通電不良が検知される。
【００６１】
また、通電検知手段３には、負荷抵抗に流れる電流を検知したときに或いは負荷抵抗の電圧変化を検知したときに発光する発光装置を備えてもよい。この構成により、接続端子１１と端子ランド２１とが剥離したり接続不良となったりしたときに発光装置が発光するので、目視により剥離或いは接続不良の箇所を簡単に特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００６２】
この通電検知手段３は、例えば、導線により所定の端子ランド２１，２１の間に接続される。導線は、実装試験用プリント配線板１に導体パターンとして予め形成しておくことが好ましい。これによって、端子ランド２１と導体パターンとの接合をなくすことができるので、実装試験用プリント配線板１を変形させて試験を行う場合でも、導体パターンは端子ランド２１から切断されないので、安定して試験を行うことができる。
【００６３】
また、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を負荷した状態で試験するために、実装試験用プリント配線板１に荷重を加えるための荷重装置を備えてもよい。
【００６４】
図４は、荷重装置により実装試験用プリント配線板に荷重を加えた状態の説明図である。
【００６５】
荷重装置６０は、実装試験用プリント配線板１の下面をステージ７０から離間させて支持する支持固定治具６１と、実装試験用プリント配線板１に荷重を加える荷重器６５により構成されている。
【００６６】
実装試験用プリント配線板１に曲げ応力を負荷させるときは、同図に示すように、実装試験用プリント配線板１の両端を支持固定治具６１，６１により支持し、荷重器６５により中心付近に図中に示す矢印の方向に荷重を加える。このときには、荷重器６５の荷重値（曲げ応力値）が計測される。
【００６７】
この構成により、実装試験用プリント配線板１に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子１１と端子ランド２１に生じる剥離や接続不良を検知することができる。また、剥離や接続不良が生じる荷重値（曲げ応力値）を取得することができることから、設計したランドパターン２０の設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板１を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００６８】
次に、ランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７の動作について説明する。
【００６９】
まず、実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０に実装試験用模擬電子部品２を実装し、接続端子１１と端子ランド２１とを半田により接続する。半田による接続は、例えば、リフロー工程によって行われる。これにより、接続端子１１・・および端子ランド２１・・が連結した直列回路が形成される。
【００７０】
実装試験用プリント配線板１の各検査用パット２３，２３には、電力供給手段７５の端子が接続される。通電検知手段３は、上記に示したように、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される。また、電力供給手段７５は検査用パッド２３，２３に接続され、直列回路に電流が供給される。
【００７１】
全ての接続端子１１と端子ランド２１との間に剥離や接続不良がない場合には、測定用パッド２３，２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路に電流が流れる。従って、通電検知手段３には電流が流れず、通電検知手段３が接続された箇所の通電状態の異常が検知されないことから、このランドパターン２０の設計の適否は良と判定される。
【００７２】
他方、いずれかの接続端子１１と端子ランド２１との間で剥離や接続不良がある場合には、剥離や接続不良が生じている端子ランド２１に接続されている通電検知手段３に電流が流れ、この箇所の通電状態の異常が検知されるので、このランドパターン２０の設計の適否は不良と判定される。
【００７３】
また、実装試験装置７に荷重装置６０が備えられている場合は、実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０により荷重を加えて変形させ、変形させた状態で直列回路に電流し、接続端子１１と端子ランド２１との剥離や接続不良が存在するか否かの確認をしてもよい。この場合は、実装試験用プリント配線板１に荷重（曲げ応力負荷）を加えて試験を行うので、接続端子１１と端子ランド２１との間での剥離や接続不良が生じる荷重値を得ることができ、ランドパターン２０の耐荷重特性を評価することができる。
【００７４】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７よれば、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２が実装された際、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に通電検知手段３が接続されて端子ランド２１，２１間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【００７５】
また、通電検知手段３により接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を検知することから、ＱＦＮパッケージの電子部品などパッケージ構造により接続端子１１と端子ランド２１の接合部を目視することができないものであっても、接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を把握することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、偶数本の接続端子１１を有するＩＣを実装するランドパターン２０について説明したが、奇数本の接続端子１１を有するＩＣを実装するランドパターン２０についても本発明が適用される。
【００７７】
この場合は、１つの端子ランド２１とこれに対応する１つの接続端子１１を除外することにより、端子ランド２１と接続端子１１とを偶数として本発明を適用する。除外した１つの端子ランド２１とこれに対応する１つの接続端子１１との接続状態は、その後、別個に検査を行う。
【００７８】
また、本実施の形態では、ＱＦＰパッケージのＩＣを実装するためのランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験装置７は、ＱＦＰパッケージに基づいて形成された実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２を構成要素としているが、他の電子部品を実装するためのランドパターン２０の設計の適否を試験する場合には、この電子部品のパッケージに基づいて実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２が形成され、実装試験装置７の構成要素とされる。
【００７９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態では、試験に係るランドパターン２０において２つの直列回路が形成されるように実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２を構成した例について説明する。
【００８０】
図５は、ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【００８１】
実装試験装置７は、実装予定の電子部品に対応したランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、試験において実装試験用プリント配線板１に実装される実装試験用模擬電子部品２と、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに形成される直列回路に電圧を加えるための電力供給手段７５と、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３とから構成されている。なお、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を固定するためのステージ７０を備えてもよい。
【００８２】
実装試験用プリント配線板１は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験用に形成されるプリント配線板である。そして、本実施の形態では、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に独立した２系統で検査ができるようにするため、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１は２つのグループに区分されている。
【００８３】
具体的には、実装試験用プリント配線板１には、４つの測定用パッド２３と、設計に従ったランドパターン２０とが形成されている。そして、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１が２つのグループに区分されるとともに、２つの測定用パッド２３が一方のグループに配属される一方、他の２つの測定用パッド２３が他のグループに配属される。
【００８４】
さらに、各グループにおいて、２つの測定用パッドと端子ランド２１は、実施の形態１で示したような構成とされる。つまり、２つの測定用パッド２３，２３のそれぞれは１対１に端子ランド２１，２１に接続される。測定用パッド２３に接続された端子ランド２１は他の端子ランド２１と接続されず独立したものとされ、これらの端子ランド２１はパッド接続グループとして構成される。他方、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１は２個１組として各組毎に接続パターン２２により相互に接続される。これら２個１組として接続された端子ランド２１はペア接続グループとして構成される。
【００８５】
実装試験用模擬電子部品２は、ランドパターン２０の設計の適否を試験するときに、実装試験用プリント配線板１に形成されたランドパターン２０に実装するためのものである。そして、本実施の形態では、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に独立した２系統で検査ができるようにするため、接続端子１１は２つのグループに区分される。
【００８６】
具体的には、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定の電子部品の接続端子配列を模した接続端子１１を備えたものとして形成されるとともに、その接続端子１１は、２つのグループに区分された端子ランド２１に対応するように、２つのグループに区分される。
【００８７】
また、各グループにおいて、接続端子１１は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１，１１同士が短絡されている。すなわち、隣接する端子ランド２１において接続パターン２２により相互に接続していない端子ランド２１，２１同士に当接する接続端子１１，１１同士が、相互に接続線１２により短絡され、２個１組として短絡された接続端子１１，１１はペア端子グループを構成している。
【００８８】
このように実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０を、２つのグループに区分する一方、実装試験用模擬電子部品２を、ランドパターン２０のグループ分けに対応して２つのグループに区分することにより、実装試験用模擬電子部品２をランドパターン２０に実装したときに、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする２つの直列回路が構成されることとなる。
【００８９】
電力供給手段７５は、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して形成された直列回路に電流を流すためのものであり、各グループの測定用パッド２３，２３に接続される。
【００９０】
なお、一方のグループの１対の測定用パッド２３，２３と他のグループの１対の測定用パッド２３，２３とを共通としてもよい。この構成によれば、１対の測定用パッド２３，２３に電力供給手段７５を接続することにより、２つの直列回路に電流を供給することができる。
【００９１】
通電検知手段３は、各グループにおいて、相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続され、その端子ランド２１，２１間の通電状態を検知するものであり、端子ランド２１，２１間が不通となるときには、電流を通電検知手段３側に通過させることができるものである。
【００９２】
この構成により、通電検知手段３を接続した端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することができるとともに、一部において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して直列回路が不通状態となったとしても、この不通箇所に接続している通電検知手段３に電流を通過させることができるので、直列回路への電流の供給を停止させず、他の箇所の接続端子１１と端子ランド２１との接合部に電流を通過させることができる。つまり、複数の端子ランド２１，２１間にそれぞれ通電検知手段３を接続することにより、同時に、複数の端子ランド２１，２１間においてその箇所の通電状態を検知することができる。
【００９３】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７よれば、実施の形態１に係る実装試験装置７の効果と同様、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【００９４】
また、ランドパターン２０を独立した２つのグループに構成したことにより、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に、独立した２系統により検査を行うことができる。従って、１００個を超えるような多数の端子ランド２１から構成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するような場合でも、２つのグループに区分することにより、直列回路を形成する構成要素（接続端子１１及び端子ランド２１）を少なくすることができるので、評価の対象である接続端子１１と端子ランド２１の接合部以外の部分での切断が生じて試験が中断されるという試験実行の不確実性を低減することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、試験に係るランドパターン２０を２つのグループに区分した例を説明したが、２つに区分することに限定されず、さらに多数のグループに区分してもよい。
【００９６】
＜実施の形態３＞
次に、ランドパターン２０の設計の適否を試験する方法について、図１乃至４を参照して、説明する。
【００９７】
ランドパターン２０の設計の適否を試験する方法は、実施の形態１又は２で示した実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２が用いられる。実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２の構成は、実施の形態１又は２において示したものと同様であるので説明を省略する。
【００９８】
ランドパターン２０の設計の適否を試験する場合において、まず、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０に実装し、接続端子１１と端子ランド２１とを半田により接続する。これによって、測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成されることとなる。
【００９９】
次に、実装試験用模擬電子部品２を実装した実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０などにより変形させて、接続端子１１と端子ランド２１との接続部に負荷を与える。これによって、設計したランドパターン２０がその変形などに耐え得るものであるか否か試験される。
【０１００】
次に、実施の形態１又は２と同様の構成の通電検知手段３を、相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続する。
【０１０１】
次に、実施の形態１又は２で説明した電力供給手段７５を、実装試験用プリント配線板１に形成された測定用パッド２３，２３に接続し、直列回路に電流を流す。そして、所定の端子ランド２１，２１間に接続した通電検知手段３により各箇所において通電状態の変化が検知されていないか確認を行い、ランドパターン２０の設計の適否を判断する。
【０１０２】
また、荷重（曲げ応力負荷）を加えつつ実装試験用プリント配線板１の検査を行ってもよい。この場合には、接続端子１１と端子ランド２１との間で剥離が生じたときの荷重値を確認する。
【０１０３】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験方法よれば、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とを接続させることにより、測定用パッド２３の一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に通電検知手段３を接続して端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【０１０４】
また、通電検知手段３により接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子１１と端子ランド２１の接合部を目視することができないものであっても、接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を把握することができる。
【０１０５】
さらに、実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０により荷重（曲げ応力負荷）を加えて試験を行う場合には、剥離や接続不良が生じる荷重値（曲げ応力値）を取得することができることから、設計したランドパターン２０の設計の適否を数値に基づいて判断することができるので、ランドパターン２０の耐荷重特性を評価することができる。また、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板１を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【０１０６】
また、通電検知手段３として、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられたものを用いている場合には、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【０１０７】
なお、実装試験用模擬電子部品２を実装した実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０などにより変形させないで、ランドパターン２０の設計の適否の試験を行ってもよい。この場合は、設計したランドパターン２０が、実装予定である電子部品を模した実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１と適合するような寸法に設計されているか否かについて試験されることとなる。つまり、設計したランドパターン２０の寸法が実装予定の電子部品の接続端子１１に対してズレがあり、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに端子ランド２１と接続端子１１との間に不接合が生じたときには、上記した試験方法により、その箇所が特定される。従って、このような試験方法によって、ランドパターン２０の設計寸法の適否が判断される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【図２】実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用プリント配線板の正面図である。
【図３】実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用模擬電子部品の正面透視図である。
【図４】荷重装置により実装試験用プリント配線板に荷重を加えた状態の説明図である。
【図５】ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図６】従来の方法を適用してランドパターンを検査する方法を説明した説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 実装試験用プリント配線板
２ 実装試験用模擬電子部品
３ 通電検知手段
７ 実装試験装置
１１ 接続端子
１２ 接続線
２０ ランドパターン
２１ 端子ランド
２２ 接続パターン
２３ 測定用パッド
６０ 荷重装置
７０ ステージ
７５ 電力供給手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置およびその実装試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板において、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）など複数の接続端子を有する電子部品を実装するためのランドパターンは、ＩＣ本体の形状、接続端子の配列又はその先端形状に応じて設計される。具体的には、ランドパターンを構成する端子ランドは、ＩＣ本体の形状及び接続端子の配列に対応させて配置されるとともに、端子ランドの形状は、この端子ランドに当接する接続端子の先端形状に基づいて、その接続端子の先端形状よりも若干大きめに設計される。
【０００３】
ところが、ＩＣ本体の形状、接続端子の配列およびその先端形状に応じた設計ルールに従って端子ランドを設計しても、実際の使用において信頼性に欠けるパターンができあがってしまう場合がある。例えば、ＩＣの接続端子の大きさに対して端子ランドの大きさが十分ではない場合、他の部品を実装してプリント配線板に衝撃が与えられた場合或いはプリント配線板が変形した場合に、接続端子と端子ランドとのはんだ接合強度不足が生じることがあり、このような事態が生じると接続端子が端子ランドから剥離してしまうことがあった。
【０００４】
このため、ランドパターン設計後に、設計したランドパターンをプリント配線板に形成し、このランドパターンにＩＣを実装し、さらに、ＩＣを実装したプリント配線板に荷重を加えて変形させることにより、接続端子と端子ランドとの間に剥離が生じるか否かの試験を行い、設計したランドパターンが信頼性試験に耐え得るものであるか否かを評価し、そのランドパターンの設計の適否を判断している。そして、剥離が生じた場合は、その箇所の端子ランドのサイズを大きくするなどの修正を行って、より信頼性の高いランドパターンとしている。
【０００５】
プリント配線板のランドパターンに剥離が生じたか否かを検査する方法として、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無を目視によって検査する方法がある。この方法は、設計したランドパターンが形成されたプリント配線板にＩＣを実装し、荷重を加えて変形試験を行った後、接合部を顕微鏡などで拡大して接続端子と端子ランドとの間に剥離が生じているか否かを目視で検査するものである。
【０００６】
また、別の方法として、接続端子と端子ランドの接続状態を電気的に測定して、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無を検査する方法も考えられる。例えば、特許文献１に記載された方法を応用することが考えられる。特許文献１に記載された方法は、電子部品の実装状態が適切であるか否かを検査するものであり、例えば、電子部品の配置方向、予定された電子部品が実装されているか否かなどを検査する方法であるが、この方法を接続端子と端子ランドの接続状態の検査に応用することができる。以下に、特許文献１に記載された方法を、接続端子と端子ランドの接合部における剥離の有無の検査に応用した例を説明する。
【０００７】
図６は、従来の方法を適用してランドパターンを検査する方法を説明した説明図である。
【０００８】
この方法では、プリント配線板１０１に実装するＩＣ１０２において、特定の一対の接続端子１１１，１１１を予めＩＣ本体内部で接続線１１２により短絡しておく。そして、このＩＣ１０２をプリント配線板１０１に実装した際、短絡した一対の接続端子１１１，１１１と接続した一対の端子ランド１２１，１２１間の通電状態をテスター１０５などにより検査する。
【０００９】
接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じていないときは、一対の端子ランド１２１，１２１は一対の接続端子１１１，１１１を介して相互に接続されていることから、テスター１０５によりショート状態が検知され、他方、接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じているときは、オープン状態が検知される。
【００１０】
したがって、このような方法によって、接続端子１１１と端子ランド１２１との間に剥離が生じているか否かを検査することができる。
【特許文献１】特開平２−１４７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、目視による方法は、ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージやＱＦＰ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）パッケージのように、プリント配線板に実装したときに接続端子と端子ランドの接合部が基板の表面に現れて、その接合部を目視できるものには適用可能であるが、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージやＱＦＮ（Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｎｏｎ−Ｌｅａｄｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ）のように接続端子がＩＣ本体の下に隠れてしまうものについては適用することが困難である。
【００１２】
また、接続端子と端子ランドとの剥離は目で確認しにくいものであるため、複数の接続端子を１つずつ凝視して検査する必要があり、検査時間がかかってしまうという問題もあった。その結果、ランドパターンの設計の適否を短時間で判定することができなかった。
【００１３】
また、特許文献１に示されたような方法では、特定の一対の接続端子とこの接続端子に接合する一対の端子ランドとの剥離しか検査することができないという問題があった。仮に、他の全ての接続端子について、このような方法を適用したとしても、複数の接続端子を備えたＩＣにおいては、テスターにより接続端子対ごとに通電状態の検査を繰り返す必要があり、時間がかかってしまうという問題があった。その結果、ランドパターンの設計の適否を短時間で判定することができなかった。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、プリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を短時間で試験することができる実装試験装置およびその実装試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る実装試験装置は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置であって、少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板と、実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品と、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続される通電検知手段と、前記実装試験用プリント配線板の前記測定用パッドと接続される電力供給手段とを備え、前記実装試験用プリント配線板に前記実装試験用模擬電子部品が実装された際、前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成されるとともに、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否が判断されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品が実装された際、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とにより測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段が接続されて端子ランド間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００１７】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００１８】
また、本発明に係る実装試験装置では、前記通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることを特徴としてもよい。
【００１９】
この構成により、通電検知手段により通電状態の変化が検知されたとき、その通電検知手段が発光するので、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００２０】
本発明に係る実装試験方法は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験方法であって、少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板を形成する一方、実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品を形成し、この実装試験用模擬電子部品を前記実装試験用プリント配線板に実装することにより前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、通電状態を検知する前記通電検知手段を、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続した状態で、電力供給手段より前記測定用パッドを介して前記直列回路に電力を供給し、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否を判断することを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品を実装し、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とを接続させることにより、測定用パッドの一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段を接続して端子ランド間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００２２】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００２３】
また、本発明に係る実装試験方法では、前記実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で行うことを特徴としてもよい。
【００２４】
この構成により、実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子と端子ランドに生じる剥離や接続不良を検知することから、剥離や接続不良が生じる曲げ応力値を取得することができるので、設計したランドパターンの設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００２５】
また、本発明に係る実装試験方法では、前記通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いることを特徴としてもよい。
【００２６】
この構成により、通電検知手段により通電状態の変化が検知されたとき、その通電検知手段が発光するので、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る実装試験装置によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品が実装された際、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とにより測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段が接続されて端子ランド間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００２８】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００２９】
また、本発明に係る実装試験装置によれば、通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることから、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００３０】
本発明に係る実装試験方法によれば、実装試験用プリント配線板に実装試験用模擬電子部品を実装して、実装試験用プリント配線板の端子ランドと実装試験用模擬電子部品の接続端子とを接続させることにより、測定用パッドの一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する端子ランド間に通電検知手段を接続して端子ランド間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子と端子ランドとの接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターンの設計の適否を判断することができる。
【００３１】
また、通電検知手段により接続端子と端子ランドとの接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子と端子ランドの接合部を目視することができないものであっても、接続端子と端子ランドとの接続状態を把握することができる。
【００３２】
また、本発明に係る実装試験方法によれば、実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子と端子ランドに生じる剥離や接続不良を検知することから、剥離や接続不良が生じる曲げ応力値を取得することができるので、設計したランドパターンの設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００３３】
また、本発明に係る実装試験方法によれば、通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いていることから、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
＜実施の形態１＞
本実施の形態では、１２本の接続端子を有するＱＦＰパッケージのＩＣを実装するためのランドパターンについてその設計の適否を試験するための実装試験装置について説明する。
【００３６】
図１は、ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【００３７】
ランドパターン２０の設計の適否を試験するための実装試験装置７は、実装予定の電子部品に対応したランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、試験において実装試験用プリント配線板１に実装される実装試験用模擬電子部品２と、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに形成される直列回路に電圧を加えるための電力供給手段７５と、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３とから構成されている。また、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を固定するためのステージ７０が備えられている。
【００３８】
図２は、実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用プリント配線板の正面図である。
【００３９】
実装試験用プリント配線板１は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験用に形成されるものである。
【００４０】
具体的には、実装試験用プリント配線板１には、２つの測定用パッド２３，２３と、設計に従ったランドパターン２０とが形成されている。２つの測定用パッド２３，２３のそれぞれは１対１に端子ランド２１，２１に接続されている。測定用パッド２３に接続された端子ランド２１は他の端子ランド２１と接続されず独立したものとされ、これらの端子ランド２１はパッド接続グループとして構成される。他方、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１は２個１組として各組毎に接続パターン２２により相互に接続されている。これら２個１組として接続された端子ランド２１はペア接続グループとして構成される。
【００４１】
つまり、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１は、測定用パッド２３のそれぞれと１対１で接続される端子ランド２１からなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１を２個１組として各組毎に相互に接続してなるペア接続グループとに分けられることとなる。
【００４２】
例えば、図２の符号を参照して、パッド接続部グループは、単独の端子ランド２１（１）、（１２）から構成され、パッド接続グループは、（２）（３）、（４）（５）、・・・、（１０）（１１）の各端子ランド２１のペアから構成される。
【００４３】
このように構成されたランドパターン２０は、実装試験用プリント配線板１の所定の位置（例えば、実際に形成予定している位置）に形成される。また、実装試験用プリント配線板１の外形は、実際のプリント配線板と同様の外形に加工してもよい。このように、実際のプリント配線板に模して実装試験用プリント配線板１を形成することによって、ランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験において、実際の実装や環境変化においてランドパターン２０に加わる負荷状態を再現させることができるので、より適切にランドパターン２０の設計の適否を評価することができる。
【００４４】
なお、２個１組の端子ランド２１，２１同士の接続は、接続パターン２２による接続に限らず、他の方法によって接続してもよい。例えば、半田や導電性接着剤などによって、２個１組の端子ランド２１，２１同士を互いに接続するようにしてもよい。
【００４５】
図３は、実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用模擬電子部品の正面透視図である。
【００４６】
実装試験用模擬電子部品２は、ランドパターン２０の設計の適否を試験するときに、実装試験用プリント配線板１に形成されたランドパターン２０に実装するためのものである。
【００４７】
具体的には、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定の電子部品の接続端子配列を模した接続端子１１を備えたものとして形成される。本実施の形態では、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定であるＩＣに模したＱＦＰパッケージとされる。
【００４８】
接続端子１１は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１，１１同士が短絡されている。すなわち、隣接する端子ランド２１において、接続パターン２２により相互に接続されていない端子ランド２１，２１同士に当接する接続端子１１，１１同士が、接続線１２により相互に短絡されており、２個１組として短絡された接続端子１１，１１はペア端子グループを構成している。
【００４９】
図３の符号を参照して、接続端子１１，１１同士の接続について説明する。図３に示した実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１には、図２に示したランドパターン２０の端子ランド２１に対応する接続端子１１に、その対応する端子ランド２１と同一の符号を付している。接続端子１１は、（１）と（２）、（３）と（４）、・・、（１１）と（１２）とがそれぞれ２個１組とされて短絡されている。つまり、隣接した端子ランド２１において相互に接続されていない端子ランド２１の組、例えば、図２を参照して（１）と（２）、（３）と（４）、・・、（１１）と（１２）に当接する接続端子１１，１１同士が短絡されている。
【００５０】
接続端子１１，１１同士を接続する接続線１２としては、後述する通電検知手段３（図３参照）にと同等の負荷抵抗よりも小さい抵抗を有するワイヤ、例えば金ワイヤなどが用いられている。
【００５１】
なお、接続端子１１，１１同士の接続は、金ワイヤなどによらず、他の方法によって接続してもよい。例えば、半田付けによって接続端子１１，１１同士を短絡してもよい。
【００５２】
このような実装試験用模擬電子部品２は、例えば、実装予定の電子部品と同様のリードフレーム１０を用い、上記に示した所定の接続端子１１，１１同士を金ワイヤによりワイヤボンディングして短絡し、さらに、金ワイヤを封止樹脂１３により封止して形成される。なお、図３では、ＩＣチップを搭載するＩＣ搭載部１９にはＩＣを搭載していないが、ＩＣを搭載して、実装試験用模擬電子部品２を構成してもよい。
【００５３】
このように実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０を、２つの端子ランド２１，２１をそれそれ測定用パッド２３，２３と１対１で接続するとともに、この２つの端子ランド２１，２１以外の端子ランド２１を２個１組として各組毎に相互に接続して構成する一方、実装試験用模擬電子部品２を、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１同士が短絡されるように構成したことにより、実装試験用模擬電子部品２をランドパターン２０に実装したときに、端子ランド２１と接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成される。
【００５４】
そして、この直列回路は、接続端子１１と端子ランド２１とが接続して形成される複数の接合部を通過するように形成されることから、この直列回路の両末端に接続されている測定用パッド２３，２３に電圧を加えることによって、電流を全ての接合部を通過させることができる。
【００５５】
電力供給手段７５は、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して形成された直列回路に電流を流すためのものであり、例えば、電圧電源又は電流電源などにより構成される。なお、電圧電源又は電流電源には、実装試験用模擬電子部品２に過剰な電流が流れることを防止するために保護回路を設けられている。ランドパターン２０の設計の適否の試験においては、電力供給手段７５の端子が測定用パッド２３に接続される。
【００５６】
通電検知手段３は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続され、その端子ランド２１，２１間の通電状態を検知するものであり、そして、この端子ランド２１，２１間が不通となったときには、電流を通電検知手段３側に通過させることができるものである。
【００５７】
すなわち、通電検知手段３は、所定の端子ランド２１，２１の間を、この端子ランド２１，２１に接続される２個１組の接続端子１１，１１を介して接続する接続線１２に対して、並列になるように接続されるものであって、さらに、接続端子１１と端子ランド２１とが剥離するなどにより接続線１２に電流が流れなくなるときには、この接続線１２に並列に接続された通電検知手段３側に電流を通過させるとともに、電流を測定することによって通電検知手段３に接続された箇所が不通状態となったことを検知するものである。
【００５８】
この構成により、通電検知手段３を接続した端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することができるとともに、一部において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して直列回路が不通状態となったとしても、この不通箇所に接続している通電検知手段３に電流を通過させることができるので、直列回路への電流の供給を停止させず、他の箇所の接続端子１１と端子ランド２１との接合部に電流を通過させることができる。つまり、複数の端子ランド２１，２１間にそれぞれ通電検知手段３を接続することにより、同時に、複数の端子ランド２１，２１間においてその箇所の通電状態を検知することができる。
【００５９】
具体的には、通電検知手段３は、端子ランド２１，２１間に接続したときに両端子ランド２１，２１間を短絡するように配置された負荷抵抗（上記したように接続線１２より抵抗値が高いもの）と、この負荷抵抗に流れる電流を検出する電流検知装置とから構成されている。この構成により、通電検知手段３が接続した端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが接続している場合には、負荷抵抗が接続線１２よりも抵抗値が高いために電流が流れず、他方、この端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して切断或いは接続不良となった場合には、一部又は全部の電流が負荷抵抗に流れるとともに、負荷抵抗に流れる電流が電流検知装置により検出され、端子ランド２１，２１間の通電不良が検知される。
【００６０】
或いは、通電検知手段３は、端子ランド２１，２１間に接続したときに両端子ランド２１，２１間を短絡するように配置された負荷抵抗（上記したように接続線１２より抵抗値が高いもの）と、この負荷抵抗の電圧の変化を検出する電圧検知装置とから構成してもよい。この構成により、通電検知手段３が接続した端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが接続している場合には、負荷抵抗が接続線１２よりも抵抗値が高いために電流が流れず、他方、この端子ランド２１，２１間において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して接続が切断或いは接続不良となった場合には、一部又は全部の電流が負荷抵抗に流れるとともに、負荷抵抗の電圧変化が電圧検知装置により検出され、端子ランド２１，２１間の通電不良が検知される。
【００６１】
また、通電検知手段３には、負荷抵抗に流れる電流を検知したときに或いは負荷抵抗の電圧変化を検知したときに発光する発光装置を備えてもよい。この構成により、接続端子１１と端子ランド２１とが剥離したり接続不良となったりしたときに発光装置が発光するので、目視により剥離或いは接続不良の箇所を簡単に特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【００６２】
この通電検知手段３は、例えば、導線により所定の端子ランド２１，２１の間に接続される。導線は、実装試験用プリント配線板１に導体パターンとして予め形成しておくことが好ましい。これによって、端子ランド２１と導体パターンとの接合をなくすことができるので、実装試験用プリント配線板１を変形させて試験を行う場合でも、導体パターンは端子ランド２１から切断されないので、安定して試験を行うことができる。
【００６３】
また、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を負荷した状態で試験するために、実装試験用プリント配線板１に荷重を加えるための荷重装置を備えてもよい。
【００６４】
図４は、荷重装置により実装試験用プリント配線板に荷重を加えた状態の説明図である。
【００６５】
荷重装置６０は、実装試験用プリント配線板１の下面をステージ７０から離間させて支持する支持固定治具６１と、実装試験用プリント配線板１に荷重を加える荷重器６５により構成されている。
【００６６】
実装試験用プリント配線板１に曲げ応力を負荷させるときは、同図に示すように、実装試験用プリント配線板１の両端を支持固定治具６１，６１により支持し、荷重器６５により中心付近に図中に示す矢印の方向に荷重を加える。このときには、荷重器６５の荷重値（曲げ応力値）が計測される。
【００６７】
この構成により、実装試験用プリント配線板１に曲げ応力を負荷した状態で、接続端子１１と端子ランド２１に生じる剥離や接続不良を検知することができる。また、剥離や接続不良が生じる荷重値（曲げ応力値）を取得することができることから、設計したランドパターン２０の設計の適否を数値に基づいて判断することができる。さらに、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板１を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【００６８】
次に、ランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７の動作について説明する。
【００６９】
まず、実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０に実装試験用模擬電子部品２を実装し、接続端子１１と端子ランド２１とを半田により接続する。半田による接続は、例えば、リフロー工程によって行われる。これにより、接続端子１１・・および端子ランド２１・・が連結した直列回路が形成される。
【００７０】
実装試験用プリント配線板１の各検査用パット２３，２３には、電力供給手段７５の端子が接続される。通電検知手段３は、上記に示したように、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される。また、電力供給手段７５は検査用パッド２３，２３に接続され、直列回路に電流が供給される。
【００７１】
全ての接続端子１１と端子ランド２１との間に剥離や接続不良がない場合には、測定用パッド２３，２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路に電流が流れる。従って、通電検知手段３には電流が流れず、通電検知手段３が接続された箇所の通電状態の異常が検知されないことから、このランドパターン２０の設計の適否は良と判定される。
【００７２】
他方、いずれかの接続端子１１と端子ランド２１との間で剥離や接続不良がある場合には、剥離や接続不良が生じている端子ランド２１に接続されている通電検知手段３に電流が流れ、この箇所の通電状態の異常が検知されるので、このランドパターン２０の設計の適否は不良と判定される。
【００７３】
また、実装試験装置７に荷重装置６０が備えられている場合は、実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０により荷重を加えて変形させ、変形させた状態で直列回路に電流し、接続端子１１と端子ランド２１との剥離や接続不良が存在するか否かの確認をしてもよい。この場合は、実装試験用プリント配線板１に荷重（曲げ応力負荷）を加えて試験を行うので、接続端子１１と端子ランド２１との間での剥離や接続不良が生じる荷重値を得ることができ、ランドパターン２０の耐荷重特性を評価することができる。
【００７４】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７よれば、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２が実装された際、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成され、この直列回路に電流が流される一方、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に通電検知手段３が接続されて端子ランド２１，２１間の通電状態が検知されることから、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【００７５】
また、通電検知手段３により接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を検知することから、ＱＦＮパッケージの電子部品などパッケージ構造により接続端子１１と端子ランド２１の接合部を目視することができないものであっても、接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を把握することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、偶数本の接続端子１１を有するＩＣを実装するランドパターン２０について説明したが、奇数本の接続端子１１を有するＩＣを実装するランドパターン２０についても本発明が適用される。
【００７７】
この場合は、１つの端子ランド２１とこれに対応する１つの接続端子１１を除外することにより、端子ランド２１と接続端子１１とを偶数として本発明を適用する。除外した１つの端子ランド２１とこれに対応する１つの接続端子１１との接続状態は、その後、別個に検査を行う。
【００７８】
また、本実施の形態では、ＱＦＰパッケージのＩＣを実装するためのランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験装置７は、ＱＦＰパッケージに基づいて形成された実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２を構成要素としているが、他の電子部品を実装するためのランドパターン２０の設計の適否を試験する場合には、この電子部品のパッケージに基づいて実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２が形成され、実装試験装置７の構成要素とされる。
【００７９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態では、試験に係るランドパターン２０において２つの直列回路が形成されるように実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２を構成した例について説明する。
【００８０】
図５は、ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【００８１】
実装試験装置７は、実装予定の電子部品に対応したランドパターン２０が形成された実装試験用プリント配線板１と、試験において実装試験用プリント配線板１に実装される実装試験用模擬電子部品２と、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに形成される直列回路に電圧を加えるための電力供給手段７５と、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続される通電検知手段３とから構成されている。なお、実装試験装置７には、実装試験用プリント配線板１を固定するためのステージ７０を備えてもよい。
【００８２】
実装試験用プリント配線板１は、実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するために、実装試験用に形成されるプリント配線板である。そして、本実施の形態では、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に独立した２系統で検査ができるようにするため、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１は２つのグループに区分されている。
【００８３】
具体的には、実装試験用プリント配線板１には、４つの測定用パッド２３と、設計に従ったランドパターン２０とが形成されている。そして、ランドパターン２０を構成する端子ランド２１が２つのグループに区分されるとともに、２つの測定用パッド２３が一方のグループに配属される一方、他の２つの測定用パッド２３が他のグループに配属される。
【００８４】
さらに、各グループにおいて、２つの測定用パッドと端子ランド２１は、実施の形態１で示したような構成とされる。つまり、２つの測定用パッド２３，２３のそれぞれは１対１に端子ランド２１，２１に接続される。測定用パッド２３に接続された端子ランド２１は他の端子ランド２１と接続されず独立したものとされ、これらの端子ランド２１はパッド接続グループとして構成される。他方、このパッド接続グループ以外の端子ランド２１は２個１組として各組毎に接続パターン２２により相互に接続される。これら２個１組として接続された端子ランド２１はペア接続グループとして構成される。
【００８５】
実装試験用模擬電子部品２は、ランドパターン２０の設計の適否を試験するときに、実装試験用プリント配線板１に形成されたランドパターン２０に実装するためのものである。そして、本実施の形態では、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に独立した２系統で検査ができるようにするため、接続端子１１は２つのグループに区分される。
【００８６】
具体的には、実装試験用模擬電子部品２は、実装予定の電子部品の接続端子配列を模した接続端子１１を備えたものとして形成されるとともに、その接続端子１１は、２つのグループに区分された端子ランド２１に対応するように、２つのグループに区分される。
【００８７】
また、各グループにおいて、接続端子１１は、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１に対応する接続端子１１，１１同士が短絡されている。すなわち、隣接する端子ランド２１において接続パターン２２により相互に接続していない端子ランド２１，２１同士に当接する接続端子１１，１１同士が、相互に接続線１２により短絡され、２個１組として短絡された接続端子１１，１１はペア端子グループを構成している。
【００８８】
このように実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０を、２つのグループに区分する一方、実装試験用模擬電子部品２を、ランドパターン２０のグループ分けに対応して２つのグループに区分することにより、実装試験用模擬電子部品２をランドパターン２０に実装したときに、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とにより測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする２つの直列回路が構成されることとなる。
【００８９】
電力供給手段７５は、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して形成された直列回路に電流を流すためのものであり、各グループの測定用パッド２３，２３に接続される。
【００９０】
なお、一方のグループの１対の測定用パッド２３，２３と他のグループの１対の測定用パッド２３，２３とを共通としてもよい。この構成によれば、１対の測定用パッド２３，２３に電力供給手段７５を接続することにより、２つの直列回路に電流を供給することができる。
【００９１】
通電検知手段３は、各グループにおいて、相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続され、その端子ランド２１，２１間の通電状態を検知するものであり、端子ランド２１，２１間が不通となるときには、電流を通電検知手段３側に通過させることができるものである。
【００９２】
この構成により、通電検知手段３を接続した端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することができるとともに、一部において接続端子１１と端子ランド２１とが剥離して直列回路が不通状態となったとしても、この不通箇所に接続している通電検知手段３に電流を通過させることができるので、直列回路への電流の供給を停止させず、他の箇所の接続端子１１と端子ランド２１との接合部に電流を通過させることができる。つまり、複数の端子ランド２１，２１間にそれぞれ通電検知手段３を接続することにより、同時に、複数の端子ランド２１，２１間においてその箇所の通電状態を検知することができる。
【００９３】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験装置７よれば、実施の形態１に係る実装試験装置７の効果と同様、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【００９４】
また、ランドパターン２０を独立した２つのグループに構成したことにより、ランドパターン２０の設計の適否を試験する際に、独立した２系統により検査を行うことができる。従って、１００個を超えるような多数の端子ランド２１から構成されるランドパターン２０の設計の適否を試験するような場合でも、２つのグループに区分することにより、直列回路を形成する構成要素（接続端子１１及び端子ランド２１）を少なくすることができるので、評価の対象である接続端子１１と端子ランド２１の接合部以外の部分での切断が生じて試験が中断されるという試験実行の不確実性を低減することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態では、試験に係るランドパターン２０を２つのグループに区分した例を説明したが、２つに区分することに限定されず、さらに多数のグループに区分してもよい。
【００９６】
＜実施の形態３＞
次に、ランドパターン２０の設計の適否を試験する方法について、図１乃至４を参照して、説明する。
【００９７】
ランドパターン２０の設計の適否を試験する方法は、実施の形態１又は２で示した実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２が用いられる。実装試験用プリント配線板１と実装試験用模擬電子部品２の構成は、実施の形態１又は２において示したものと同様であるので説明を省略する。
【００９８】
ランドパターン２０の設計の適否を試験する場合において、まず、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１のランドパターン２０に実装し、接続端子１１と端子ランド２１とを半田により接続する。これによって、測定用パッド２３の一方を起点、他方を終点とする直列回路が構成されることとなる。
【００９９】
次に、実装試験用模擬電子部品２を実装した実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０などにより変形させて、接続端子１１と端子ランド２１との接続部に負荷を与える。これによって、設計したランドパターン２０がその変形などに耐え得るものであるか否か試験される。
【０１００】
次に、実施の形態１又は２と同様の構成の通電検知手段３を、相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に接続する。
【０１０１】
次に、実施の形態１又は２で説明した電力供給手段７５を、実装試験用プリント配線板１に形成された測定用パッド２３，２３に接続し、直列回路に電流を流す。そして、所定の端子ランド２１，２１間に接続した通電検知手段３により各箇所において通電状態の変化が検知されていないか確認を行い、ランドパターン２０の設計の適否を判断する。
【０１０２】
また、荷重（曲げ応力負荷）を加えつつ実装試験用プリント配線板１の検査を行ってもよい。この場合には、接続端子１１と端子ランド２１との間で剥離が生じたときの荷重値を確認する。
【０１０３】
このようなランドパターン２０の設計の適否を試験する実装試験方法よれば、実装試験用プリント配線板１に実装試験用模擬電子部品２を実装して、実装試験用プリント配線板１の端子ランド２１と実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１とを接続させることにより、測定用パッド２３の一方が起点、他方が終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、この直列回路に電流を流す一方、端子ランド２１において相互に接続されていない隣接する端子ランド２１，２１間に通電検知手段３を接続して端子ランド２１，２１間の通電状態を検知することから、複数箇所を略同時に接続端子１１と端子ランド２１との接続状態について剥離や接続不良が生じているか否かを検知することができ、この結果、短時間でランドパターン２０の設計の適否を判断することができる。
【０１０４】
また、通電検知手段３により接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を検知することから、電子部品のパッケージ構造により接続端子１１と端子ランド２１の接合部を目視することができないものであっても、接続端子１１と端子ランド２１との接続状態を把握することができる。
【０１０５】
さらに、実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０により荷重（曲げ応力負荷）を加えて試験を行う場合には、剥離や接続不良が生じる荷重値（曲げ応力値）を取得することができることから、設計したランドパターン２０の設計の適否を数値に基づいて判断することができるので、ランドパターン２０の耐荷重特性を評価することができる。また、実装試験用プリント配線板１を曲げ応力を加えて変形させることから、実装試験用プリント配線板１を変形させない状態では見つけ出すことができなかった剥離や接続不良を、容易に検知することができる。
【０１０６】
また、通電検知手段３として、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられたものを用いている場合には、通電状態が変化した箇所を目視により特定することができ、剥離や接続不良の発生箇所を瞬時に把握することができる。したがって、試験作業者はランドパターンの設計の適否について簡単に判断することができる。
【０１０７】
なお、実装試験用模擬電子部品２を実装した実装試験用プリント配線板１を荷重装置６０などにより変形させないで、ランドパターン２０の設計の適否の試験を行ってもよい。この場合は、設計したランドパターン２０が、実装予定である電子部品を模した実装試験用模擬電子部品２の接続端子１１と適合するような寸法に設計されているか否かについて試験されることとなる。つまり、設計したランドパターン２０の寸法が実装予定の電子部品の接続端子１１に対してズレがあり、実装試験用模擬電子部品２を実装試験用プリント配線板１に実装したときに端子ランド２１と接続端子１１との間に不接合が生じたときには、上記した試験方法により、その箇所が特定される。従って、このような試験方法によって、ランドパターン２０の設計寸法の適否が判断される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の概略図である。
【図２】実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用プリント配線板の正面図である。
【図３】実施の形態１に係る実装試験装置を構成する実装試験用模擬電子部品の正面透視図である。
【図４】荷重装置により実装試験用プリント配線板に荷重を加えた状態の説明図である。
【図５】ランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置の他の実施形態を示す概略図である。
【図６】従来の方法を適用してランドパターンを検査する方法を説明した説明図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１ 実装試験用プリント配線板
２ 実装試験用模擬電子部品
３ 通電検知手段
７ 実装試験装置
１１ 接続端子
１２ 接続線
２０ ランドパターン
２１ 端子ランド
２２ 接続パターン
２３ 測定用パッド
６０ 荷重装置
７０ ステージ
７５ 電力供給手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置であって、
少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板と、
実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品と、
前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続される通電検知手段と、
前記実装試験用プリント配線板の前記測定用パッドと接続される電力供給手段とを備え、
前記実装試験用プリント配線板に前記実装試験用模擬電子部品が実装された際、前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成されるとともに、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否が判断されることを特徴とする実装試験装置。
【請求項２】
前記通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の実装試験装置。
【請求項３】
実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験方法であって、
少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板を形成する一方、
実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品を形成し、
この実装試験用模擬電子部品を前記実装試験用プリント配線板に実装することにより前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、通電状態を検知する前記通電検知手段を、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続した状態で、電力供給手段より前記測定用パッドを介して前記直列回路に電力を供給し、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否を判断することを特徴とする実装試験方法。
【請求項４】
前記実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で行うことを特徴とする請求項３に記載の実装試験方法。
【請求項５】
前記通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いることを特徴とする請求項３又は４に記載の実装試験方法。
【請求項１】
実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験装置であって、
少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板と、
実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品と、
前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続される通電検知手段と、
前記実装試験用プリント配線板の前記測定用パッドと接続される電力供給手段とを備え、
前記実装試験用プリント配線板に前記実装試験用模擬電子部品が実装された際、前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路が構成されるとともに、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否が判断されることを特徴とする実装試験装置。
【請求項２】
前記通電検知手段には、通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の実装試験装置。
【請求項３】
実装予定の電子部品に対応してプリント配線板上に形成されるランドパターンの設計の適否を試験するための実装試験方法であって、
少なくとも２つの測定用パッドと設計に従ったランドパターンとが形成され、このランドパターンを構成する端子ランドが、前記測定用パッドのそれぞれと１対１で接続される端子ランドからなるパッド接続グループと、このパッド接続グループ以外の端子ランドを２個１組として各組毎に相互に接続してなる１つ又は複数のペア接続グループとに分けられてなる実装試験用プリント配線板を形成する一方、
実装予定の電子部品を模した接続端子を備えるとともに、これら接続端子のうち、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランドに対応する接続端子同士が短絡されてなる実装試験用模擬電子部品を形成し、
この実装試験用模擬電子部品を前記実装試験用プリント配線板に実装することにより前記実装試験用プリント配線板の前記端子ランドと前記実装試験用模擬電子部品の前記接続端子とにより前記測定用パッドの一方を起点、他方を終点とする１つ又は複数の直列回路を構成するとともに、通電状態を検知する前記通電検知手段を、前記端子ランドにおいて相互に接続されていない隣接する前記端子ランド間に接続した状態で、電力供給手段より前記測定用パッドを介して前記直列回路に電力を供給し、前記通電検知手段に流れる電流の状態によって前記ランドパターンの設計の適否を判断することを特徴とする実装試験方法。
【請求項４】
前記実装試験用プリント配線板に曲げ応力を負荷した状態で行うことを特徴とする請求項３に記載の実装試験方法。
【請求項５】
前記通電検知手段として通電状態の変化を検知したときに発光する発光装置を用いることを特徴とする請求項３又は４に記載の実装試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−６０１６２（Ｐ２００８−６０１６２Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３２５６９（Ｐ２００６−２３２５６９）
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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