PCB検査方法

PCB検査方法には、光学式外観検査と電気導通検査があります。

• 1.1 自動光学検査→Auto Optical Inspection (AOI)：

  光学式自動認識システムです。生産効率と検査精度の考慮を基づいて、手作業による目視検査(Visual Inspection)に代わる光学式識別検査機器の使用は、既に非常に基本的なプロセスである。AOIの原理として、まず標準画像ファイルを装置に保存し、その画像ファイルと測定対象物を光学的に比較し、測定対象物の誤差が基準を超えていないかを自動的に判断します。誤差が大きすぎる場合には、その異常について廃棄または修理の判断を行います。現在には基板上の配線は益々微細化に進み、既に人間の目で比較確認できる限界を超えてしまっていました。PCBのAOI機器は主に回路層をチェックして比較するために使用されます。エッチングが多すぎたり少なすぎたり、衝突などのダメージの有無を検査しています。

• 1.2 電気導通検査:

  100%の電気導通検査は、ほぼ全ての顧客が要求される検査仕様です。ただし、顧客が要求していない場合でも、PCBメーカーとして出荷された全製品に対して電気導通不良がないことを確認するため、電気検査を実施しています。
  電気導通検査は以下のように分類されます。

• 1.3 フライングプローブ（Flying Probe）：

  フライングプローブの原理は、PCB基板を設備に配置しに固定する。試験機の2～4本のプローブピンが接触パッドとビアを常に高速で連続前後に動かし、パッドやビアに接触し、各回路が元の設計と一致しているか確認し、オープン・ショート異常がないかを検査します。各プローブが前後に高速で移動するため、フライングプローブテストとも呼ばれています。これは非常に基本的な電気検査方法であり、特別な固定治具を作成する必要がないことで、PCB基板の上下または左右を装置に固定するだけでよいので、小ロットやサンプルに最適しています。デメリットとしては検査に時間がかかり、検査ポイントが多くなるほど時間が一層よりかかり、大口量産ロットの検査には適切ではありません。

• 1.4 専用固定治具方式(Dedicated)：

  従来の専用治具方式では、フィクスチャメーカーに製品に適合したテストフィクスチャの製作を依頼し、フィクスチャが完成すると、各検査ポイントへプローブピンが挿入され、回路配線が接続された状態になっています。検査完了した後、フィクスチャを分解することはできず、グループ全体しか保管できません。

• ユニバーサルグリッド方式（Universal on Grid）：

  ユニバーサルグリッド方式も同様に検査治具の製作を治具メーカーに依頼する必要があります。治具は検査ポイントにプローブピン用の穴があけられているだけで、配線は接続されていません。検査実施前に、PCB生産元は各穴の位置にプローブピンを挿入し、検査機が治具フレームを電気試験機の上下ピンボードに配置するだけで済みます。検査中、検査機の上下ピンボードのプローブピンが検査ポイントに接触し、PCB回路の導通が正常であるかを正確に検出します。また、ユニバーサルグリッド治具は使用後、プローブピンの本体を取り外すことができ、保管しやすくなっています。