專利名稱：檢查裝置及檢查方法暨檢查裝置用傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可檢測施加有交流信號的檢查對象導電體位置的檢查裝置及檢查方法。
背景技術：
在制造其上形成有導電圖案的電路基板時，需要檢查形成于基板上的導電圖案是否有斷路或短路。
以往，作為導電圖案的檢查方法，已知有如專利文獻1所記載的接觸式檢查方法(接腳觸點方式(pin contact))，其是將接腳連接在導電圖案兩端，從一端側的接腳對導電圖案供給電信號，并通過從另一端側的接腳接收該電信號，以進行導電圖案的導通測試等。電信號的供給是將金屬探針豎立于所有端子上，并通過由此處往導電圖案輸入電流來進行。
此接腳觸點方式因直接連接接腳探針，故具有S/N比偏高的優點。
專利文獻1特開昭62-269075號公報但是，例如使用在液晶顯示面板的玻璃基板上所形成的電路布線圖案等方面，因圖案厚度較薄，且與基板的粘著力較低，因此連接接腳時會產生破壞圖案的問題。
此外，在手機用液晶面板等方面，布線間距也細密化，對于制作間距小且多數的探針而言，需要耗費龐大的勞力和成本。
此外，同時必須要制作因應各種不同布線圖案所使用(每一檢查對象)的新探針。因此，更加提高檢查成本，且對電子零件的低成本化來說，將造成極大的阻礙。
再者，當安裝零件時，在欲將安裝基板定位于既定位置的情況下，也是將接觸型傳感器配置于既定位置上，以作為定位傳感器，安裝基板與傳感器接觸，并通過例如起動機械式開關來進行定位。但是，在機械性接觸方面，除了在耐用方面有問題之外，甚至連定位方面也具有精度不佳的問題存在。
發明內容
本發明以解決上述課題為目的，提供一種檢查裝置及檢查方法；無論是哪種電路圖案，都可檢測其圖案形狀，且以非接觸方式，即可高精度地檢測出檢查對象的狀態。
此外，其目的還在于提供一種檢查裝置及檢查方法，其采用非接觸方式，即可高精度地檢測出導電體位置，并可輕易檢測出導電體定位的好壞。
采用如下的構造以作為實現目的的一種方法。
即，一種檢查裝置用傳感器，其可采用非接觸方式檢測已施加交流檢查信號的檢查對象導電體的狀態，其特征在于，以既定間隔，將可檢測來自檢查對象導電體信號的棒狀傳感器板設置成為列狀。
此外，上述傳感器板的特征還在于具有以既定間隔配置在絕緣性材料所形成的基板一側面上的第一列狀傳感器板；以及在上述基板另一側面上，以既定間隔配置有大致和上述第一列狀傳感器板正交的第二列狀傳感器板。
另外，其特征還在于，上述傳感器板被配置在多層基板上，而配置在上述多層基板上的傳感器板具有以既定間隔所配置的第一列狀傳感器板；以及以既定間隔配置成大致和上述第一列狀傳感器板正交的第二列狀傳感器板；而上述第一傳感器板和上述第二傳感器板配置在相互不同的面或層。
或者，一種檢查裝置用傳感器，可進行檢查已施加交流檢查信號的檢查對象導電體的狀態，其特征在于，將以導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為矩陣狀，將配置成上述矩陣狀的傳感器板每一行設置X軸傳感器板和Y軸傳感器板，并使X軸傳感器板相互連接于同一列的各傳感器板，使Y軸傳感器板相互連接于同一行的各傳感器板，則可檢測相鄰接來自上述檢查對象導電體的檢查信號的上述傳感器板的相對性檢測電平差。
此外，一種檢查裝置用傳感器，可檢測已施加交流檢查信號的檢查對象導電體的狀態，其特征在于，將以導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為矩陣狀，以X軸傳感器和Y軸傳感器相互交叉的方式，將配置成上述矩陣狀的傳感器板配置在互相鄰接的各傳感器板上，并使X軸傳感器板相互連接于同一列的各傳感器板，使Y軸傳感器板相互連接于同一行的各傳感器板，則可檢測相鄰接來自上述檢查對象導電體的檢查信號的上述傳感器板的相對性檢測電平差。
此外，一種檢查裝置用傳感器，其可檢測已施加交流檢查信號的檢查對象導電體的狀態，其特征在于，將導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為鋸齒狀，并將配置成上述鋸齒狀的傳感器板每一行設置X軸傳感器板和Y軸傳感器板，使X軸傳感器板相互連接于同一列的各傳感器板，使Y軸傳感器板相互連接于同一行的各傳感器板，則可檢測相鄰接來自上述檢查對象導電體的檢查信號的上述傳感器板的相對性檢測電平差。
此外，其特征在于，上述傳感器板被配置在多層基板上，而配置在上述多層基板上的X軸傳感器板和Y軸傳感器板配置于相互不同的面或層。
另外，其特征還在于，上述傳感器板被配置在基板的同一面，上述X軸傳感器板是在上述基板的一個方向上，采用配置成列狀的布線圖案來連接，并相互連接各列的X軸傳感器板，上述Y軸傳感器板是在另一方向上，采用配置成行狀的布線圖案來連接，并相互連接各行的Y軸傳感器板。
此外，一種檢查裝置，其特征在于，具有上述任一所述的檢查裝置用傳感器；測量方法，其測定來自檢查對象導電體的檢查信號，上述檢查信號可由上述檢查裝置用傳感器的上述傳感器板檢測出；以及判斷方法，其通過上述測量方法的測量信號強度來判斷上述檢查對象導電體狀態。上述判斷方法通過對來自傳感器板的檢查信號強度的相對比較，來檢查上述檢查對象導電體狀態。
此外，上述判斷方法的特征在于，其通過檢查來自檢測電平較高的傳感器板的檢查信號電平、以及來自其它傳感器板的檢查信號電平的相對信號電平所比較出的各傳感器板與檢查對象導電體之間的距離，來判斷檢查對象導電體狀態。
此外，其特征在于，上述判斷方法是以來自X軸傳感器板的測量信號電平來判斷X方向的檢查對象位置，而以來自Y軸傳感器板的測量信號電平來判斷Y方向的檢查對象位置。
此外，上述判斷方法的特征還在于，在上述電平測量方法上的測量電平為既定電平以上時，則可判斷為在上述檢查對象導電體的檢測對象領域上的面積過多，而為既定電平以下時，則可判斷為涵蓋上述檢查對象導電體的至少檢查對象領域的面積過小。
此外，一種檢查方法，用于上述任一檢查裝置，其特征在于，對比來自多個傳感器板的檢測信號強度，通過對比結果是否位于容許范圍內，可檢測對檢查信號檢測傳感器板的檢查對象導電體的位置。
此外，其特征在于，求得來自多個傳感器板的檢測信號強度差異，以檢測出與檢查對象導電體的距離。
另外，其特征還在于，比較相對于事先所預定的傳感器板的檢查對象導電體位置的標準檢查信號的相對檢測信號強度與由檢查對象導電體所檢測出的檢查信號強度檢測信號強度，以檢測檢查對象導電體位置的好壞。
圖1是用于說明于本發明的一個發明實施例的檢查裝置上所用的傳感器單元的構造圖。
圖2是用于說明本實施例的檢查裝置的概略構造圖。
圖3是用于說明本實施例的傳感器單元的X軸傳感器板和檢查對象導電體的關系圖。
圖4是用于說明本實施例的檢查裝置的檢查控制的流程圖。
圖5是用于說明在本發明的第二發明實施例的檢查裝置上所用的傳感器單元的構造圖。
圖6是用于說明在本發明的第三發明實施例的檢查裝置上所用的傳感器單元的構造圖。
符號說明500檢查導電體510檢查信號供給部
530傳感器單元540X軸傳感器放大電路550Y軸傳感器放大電路560X軸輸入切換電路570Y軸輸入切換電路580測量電路590判斷電路600控制部X1～X11X軸傳感器板Y1～Y14Y軸傳感器板Vx1～Vx11輸出電壓具體實施方式
以下，參照附圖來詳細說明關于本發明的一個實施例。首先，詳細說明有關在檢查裝置所使用的本實施例的傳感器單元。
第一實施例首先，參照圖1，詳細說明本發明的一個發明實施例。圖1是用于說明在本發明的一個發明實施例的檢查裝置所使用的傳感器單元的構造圖。
本實施例的檢查裝置以大約既定的間隔，將棒狀傳感器板(長方形傳感器板)設置成列狀的如圖1所示的傳感器單元，從而檢測與被供給檢查信號(例如，交流信號)的檢查對象導電體的位置關系。
如圖1所示，在利用絕緣材料所形成的絕緣基板表面上，以大約即定間隔，配置有用來檢測出檢查對象的X方向位置的棒狀X軸傳感器板(例如，X軸傳感器板X1～X11)。
另外，在絕緣基板背面上，在與X軸傳感器板大致正交的方向上，以大約既定間隔，配置有用來檢測出檢查對象的Y方向位置的棒狀Y軸傳感器板(例如，Y軸傳感器板Y1～Y7)。此間隔不必細密至需2個以上傳感器板對應檢查對象導電體直徑的程度。
在可檢測圖1所示傳感器單元的范圍內，當施加有交流檢查信號的檢查對象導電體時，則檢查對象導電體與接近該檢查對象導電體的傳感器板，可為靜電結合的狀態。
因此，在測得來自傳感器板的檢測信號電平時，可檢測出與檢查對象導電體的距離對應的電平檢出信號。由此，互相比較來自其它傳感器板的檢測信號電平，并通過計算出傳感器板的檢測信號電平的相對值，即可測量檢查對象導電體的位置。
通過以其它傳感器板的檢測信號電平的相對值作為基準，將不會受到對檢查對象導電體的檢查信號的供給信號電平的影響。因此，可進行極高精密度的檢查。
具體而言，在位置檢測對象導電體的定位位置附近，定位設置例如圖1所示的傳感器單元，當施加交流檢查信號的位置檢測對象導電體來到傳感器單元附近時，將會和傳感器單元的傳感器板之間產生靜電結合狀態。
因此，利用后述詳細的檢查裝置本體，傳感器單元的傳感器板將檢測來自施加已檢測的檢查信號的檢測對象導電體的檢查信號檢測電平，再由傳感器單元的各傳感器板，調查是否檢測出為何種程度的電平的檢查信號。然后，通過相互與其它傳感器板的檢測結果的相對比較，從而檢測出檢查對象導電體位置。
例如，使檢測對象導電體和傳感器板產生靜電結合，利用傳感器板求得來自要檢測的檢查對象的檢測信號電平。所求得的檢測信號電平與檢測對象導電體與傳感器板間的距離成反比，隨著距離的增加，而逐漸降低檢測電平。
另一方面，檢查對象導電體與傳感器板間的靜電結合狀態通過周圍環境而進行大變化，同時信號檢測電平值也會通過供給于檢查對象導電體的交流檢查信號來進行大變化。
因此，即使求得所檢測出的信號絕對值，在確保檢查精確度方面，仍有其界限。于是，在本實施例中，求得不同傳感器板(例如，其它傳感器板)的檢測信號電平，再相對性比較各傳感器板的各檢測信號電平，從相對比較結果來檢測出檢測對象導電體和傳感器板間的狀態。
例如，當要檢測定位好壞或檢查對象導電體的狀態好壞時，預先將正常狀態的檢查對象導電體定位于對傳感器單元的應定位位置上，再測量此時的各傳感器板的相對檢查信號檢測電平，并進行登錄。然后，在實際檢查時，將檢查對象導電體定位于既定位置，并將此時的各傳感器板的相對檢查信號電平與事先登錄的數值做比較，若在容許范圍內，則判斷為定位或檢查對象導電體形狀等正常，當不在容許范圍內，則判斷為定位不佳或檢查對象導電體狀態不佳。
在此情況中，由于可基于各傳感器板的檢測信號電平的相對值來做判斷，故可消除供給于檢查對象導電體的檢查信號狀態，或檢查對象導電體與傳感器板間的周圍環境的影響，而以一簡單構造，即可獲得高精確度的檢查結果。
具體而言，也可求得來自以多個傳感器板檢測的檢查對象的檢測檢查信號的例如波峰值的值比率，從所求得的比率來判斷檢查對象的位置。
另外，X軸傳感器板和Y軸傳感器板當然也可以設置在絕緣基板的任一面。無論設置在哪一面，對測量結果將不會有所影響。
再者，不限制于上述例子，例如，當然也可具體性求得在檢查領域的檢查信號所供給的導電體形狀或與導電體的距離，并檢查導電體的好壞或導電體位置是否妥當。
以下參照圖2來說明使用具有上述構造的傳感器單元的本發明的一個發明實施例的檢查裝置的概略構造。圖2是用于說明本發明的一個發明實施例的檢查裝置的概略構造圖。
在圖2中，500是檢查對象導電體，檢查對象導電體500例如可為棒狀導電體，或為例如配置有布線圖案的檢查對象基板也可以。在以下說明中，說明為棒狀導電體的情況。
510是對檢查對象的檢查導電體500供給檢查信號的檢查信號供給部，例如，在1KHz以上，對檢查對象導電體500供給20Vp-p的交流信號。此外，在以下說明中，作為檢查信號，雖以上述規格的交流信號作為對象，但本實施例并非限制于以上例子，可使用任意信號。其中，最好是100KHz以下。
從檢查信號供給部510往檢查導電體500的檢查信號的供給方法，除了直接連接檢查信號供給部510和檢查導電體500的一部分，以供給檢查信號的方法之外，例如，也可構成為將和檢查導電體500相離一定距離的導電板，連接在檢查導電體500或檢查導電體的連接導電體時，設為靜電結合狀態，再從檢查信號供給部510往導電板供給檢查信號。在此情況時，可以非接觸方式對檢查導電體500供給檢查信號。另外，在端部具有線圈，以通過作為電磁結合狀態的電磁結合來供電也可以。在本實施例中，并非限定于對檢查導電體500的檢查信號供給方法。
530是如圖1所示的傳感器單元。來自傳感器單元530的X軸傳感器板的檢測信號被傳送給X軸傳感器放大電路540，而來自Y軸傳感器板的檢測信號被傳送給Y軸傳感器放大電路。
例如，在圖1所示例子中，X軸傳感器板是11列(11信道)構造，Y軸傳感器板是7行(7信道)構造。來自各列、各行傳感器板的檢測信號通過放大電路540、550被放大，且以切換電路(多路傳輸電路)560、570來選擇任一列或任一行的傳感器板檢測結果，再傳輸到測量電路580。
540是X軸傳感器放大電路，其分別放大進行傳感器單元530的例如X方向的位置檢測的來自各X軸傳感器板的檢測信號；550是Y軸傳感器放大電路，其分別放大進行傳感器單元530的例如Y方向的位置檢測的來自各Y軸傳感器板的檢測信號。
560是X軸輸入切換電路，其從使用X軸傳感器放大電路540所放大的各傳感器板的檢測信號中，選擇任一檢測信號，并輸出到測量電路580。
570是Y軸輸入切換電路，其從使用Y軸傳感器放大電路550所放大的各傳感器板的檢測信號中，選擇任一檢測信號，并輸出到測量電路580。
X軸輸入切換電路560和Y軸輸入切換電路570共同由控制部600進行控制，選擇來自任一傳感器板的輸入信號(檢測信號)，并供給到測量電路580。
此外，在圖2例子中，放大電路540、550及切換電路560、570分別構成于傳感器單元530之外，但也可將放大電路540、550及切換電路560、570一體構成于傳感器單元530，并從傳感器單元僅將來自切換電路560、570的輸出信號輸出到測量電路580，且接收來自控制部600的控制信號。
580是測量電路，可由例如接收電路、用于只抽出檢查信號頻率的信號的帶通濾波器(band pass filter)(BPF)電路、用于測量波峰信號值的波峰保持(peak hold)電路、將測量信號進行數字信號化的模擬-數字轉換電路等而構成。
測量電路580分別切換并測量來自傳感器單元530的各傳感器板的檢測信號電平，并轉換成所對應的數字信號，輸出到判斷電路590。但是，測量電路580的構造并非限制于以上例子，也可通過模擬信號輸出到判斷電路590。
590是判斷電路，其依照測量電路580的測量結果來判斷對傳感器單元530的檢查導電體500的位置、檢查導電體狀態等是否在所設定范圍內。
600是負責本實施例的檢查裝置的整體控制的控制部，具有例如單芯片CPU和IC內存、外部內存等，也可依照控制程序來進行各種控制。此外，也可以使控制部600實現判斷電路590的功能。
判斷電路590的判斷，例如預先將傳感器單元530定位在檢查位置上，并用于使供給有檢查信號的檢查導電體500定位移動至既定位置情況下，通過觀察來自檢查導電體500的檢測信號測量結果是否在預定范圍內，以判斷檢查導電體500的狀態好壞。
當不在既定范圍內的情況下，即判斷為檢查導電體形狀不佳(在其中有斷線或破損的情況、或與相鄰接導電體短路而超過面積的情況等)或定位位置不佳(沒有設置在正確位置的情況等)。
例如，檢查導電體500為布線圖案的情況時，可檢測出其中的斷路或與連接圖案的短路、一部分損壞等。此外，檢查導電體500是連接器接腳，在檢查是否可安裝于連接器的正確位置的情況時，可檢測出對連接器的安裝位置是否為佳、與連接線的連接狀態(斷線或接觸不良等)、連接器形狀不佳等。
具體而言，在本實施例的判斷電路590中，減掉來自互相鄰接的傳感器板的檢測信號，求得檢測信號強度差，再以其差值除以來自另一傳感器板的檢測信號值，由除法結果求出與傳感器板的距離。
圖3表示配置于傳感器單元530表面的各傳感器板和測量對象導電體的關系。圖3是用于說明本實施例的傳感器單元的X軸傳感器板和檢查對象導電體的關系圖。在以下說明中，檢測對象導電體是以適合檢測原理說明的棒狀導電體為例來進行說明。
此外，檢測對象導電體和Y軸傳感器板之間的關系也并非僅和檢測對象導電體的位置相異，而在原理上不同，其同樣可進行Y方向的位置檢測。再者，X軸傳感器板和Y軸傳感器板是在基板正反面上保持既定距離間隔而設置的狀態，故通過X軸傳感器板和Y軸傳感器板的檢測信號值的相對比較，也可進行Z方向(從傳感器單元530表面算起的距離)的位置檢測。
通過使用如圖1所示的傳感器單元，則可對傳感器單元的檢查對象導電體的X方向、Y方向的位置來進行測量，甚至也可測量Z方向的位置。
圖3表示設置于傳感器單元570表面的各傳感器板和測量對象導電體的關系。圖3用于說明本實施例的傳感器單元的X軸傳感器板和檢查對象導電體的關系圖。在以下說明中，檢測對象導電體以適于說明檢測原理的棒狀導電體為例來進行說明。
此外，檢測對象導電體和Y軸傳感器板之間的關系也僅是與檢測對象導電體的位置不同，而在原理上并無不同之處。
在判斷電路590的判斷處理中，若測量電路580上的測量電平為既定電平以上時，則可判斷為在檢查對象導電體500的檢測對象領域上的面積過多，而為既定電平以下時，則可判斷為涵蓋檢查對象導電體500的至少檢查對象領域的面積過小。
在圖3例子中，各X軸傳感器板是以一定間隔的(P)距離進行配置，在施加有交流檢查信號的棒狀導電體前端部定位于圖3所示的位置上時，檢查對象導電體成為信號供給源，各傳感器板與檢查對象導電體之間將成為靜電結合狀態。
因此，供給于檢查對象導電體的檢查信號可利用各傳感器板進行檢測，而最接近于棒狀導電體的X軸傳感器板(Xn)的檢測信號電平成為最大值，接著，檢測電平高者為(Xn+1)傳感器板，再來是(Xn-1)傳感器板，以下為(Xn+2)傳感器板、(Xn-2)傳感器板。
針對具備以上構造的本實施例的檢查裝置，以下將參照圖4的流程圖來說明檢查步驟。圖4是用于說明本實施例的檢查裝置的檢查控制的流程圖。
作為檢查裝置的檢查步驟，首先，在步驟S1中，將傳感器單元530定位固定在預先決定的檢測位置。然后，例如開啟檢查裝置電源，成為進行檢查的狀態。
此處，為了達到檢查狀態，接著在步驟S2中，對檢查對象導電體供給檢查信號。其次，在步驟S3中，使檢查對象往檢查位置搬運或移動來定位。
接下來，在步驟S4中，切換各切換電路560、570，以測量各個傳感器板中所檢測出的檢測信號電平。然后，在步驟S5中，計算出來自各傳感器板的檢測值的相對比較值。例如，如上述的減掉相鄰接傳感器板的檢測值，由波峰值進行除法等，計算出相對比較值。接著在步驟S6中，作為預定正常值，與測量/登錄的標準值相比較。
然后，在步驟S7中，檢視測量值是否在標準值的既定范圍內。當在既定范圍內時，檢查對象將定位于既定范圍內，因可確認沒有中途斷路或短路，且也無脫落、破損等，故通知檢查對象的正常定位，而進入步驟S10。
另一方面，在步驟S7中，當不在既定范圍內時，則進入步驟S8，通知檢查對象不良，而進入步驟S10。
在步驟S10中，檢查是否已結束所有檢測或要繼續檢查，若為繼續檢查的情況，則返回步驟S2，接著傳送檢查對象的檢查信號，并繼續進行檢查。此外，在此情況時，當不需要新的檢查對象定位時，省略步驟S3的處理，轉而在傳感器板上進行信號檢測處理。
另一方面，在步驟S10的檢查結束時，就結束該檢查處理。
這樣，根據本實施例，利用測量X軸各傳感器板的檢測信號電平，并進行比較，則可測量檢查對象導電體的X軸方向位置。同樣地，若為Y軸傳感器也相同。
檢查的具體方法最好和成為上述基準的檢查結果的登錄值作比較，并通過是否在既定范圍內來判斷好壞。
關于以上的檢查方法是否為具有可靠性的檢查方法，可通過以下的相對于具體檢測信號電平的計算式而明確。以下表示使用本實施例的傳感器單元時的具體計算式的一例。
下式表示檢測來自圖3的棒狀導電體的檢查信號的傳感器板(Xn)的輸出Vxn。
Vxnn信道的X軸傳感器的輸出電壓，Zcn假設為棒狀導電體和傳感器板間的阻抗，則VXn=RR+ZCnE---(1)]]>但是，ZCn=1jωCn---(2)]]>ω＝2×π×ff供電頻率ω＝2πf，f檢查信號頻率Cn棒狀導電體和n信道的X軸傳感器板的容量。
從(1)式和(2)式可知VXn=11+ZCnRE---(3)]]>此處，因為ZCn＞＞R，(3)式變成
VXn≈1ZCnRE=RZCnE---(4)]]>將(2)式代入(4)式，則VXn≈R1jωCnE=jωCnRE---(5)]]>又，Cn可用下式表示。
Cn=KSt---(6)]]>K＝k×ek容量常數e介電率S棒狀導電體·傳感器板間電容有效面積t棒狀導電體·傳感器板間距離將(6)式代入(5)式，則VXn=jωKStRE---(7)]]>另外，(VXn)的絕對值可表示為
|VXn|=ωKStRE---(8)]]>從此(8)式也可知接近于棒狀導電體，即，t越小就表示傳感器板的輸出值越大。
此外，從以下計算式可求得棒狀導電體距離傳感器板多少距離。棒狀導電體正下方的傳感器板輸出電壓及相鄰的傳感器板的輸出電壓Vxn·Vxn+1可由(8)式子來表示。
|VXn|=ωKSl0RE---(9)]]>|VXn+1|=ωKSl1RE---(10)]]>l0Xn傳感器板與棒狀導電體間距離l1Xn+1傳感器板與棒狀導電體間距離l1=P2+l02---(11)]]>P相鄰傳感器板的距離此處，當Xn傳感器板至棒狀導電體間的距離為L(＝l0+Δl)時，其各電壓為|VXn|=ωKSl0+ΔlRE---(12)]]>
|VXn+1|=ωKSl1′RE---(13)]]>l1′=P2+(l0+Δl)2---(14)]]>若P＞＞Δl的話，則l1′≈l1(15)(Vxn+1)為與棒狀導電體和傳感器板間距離無關，大約為一定值。因此，Z=VXnVXn+1---(16)]]>Z=ωKSl0REωKSl1RE=1l01l1=l1l0---(17)]]>其中，11(常數)，可測量插入深度。即，即使朝向棒狀導電體的檢查信號供給電位不明確，也可計算出和傳感器板間的距離。
本實施例因X軸傳感器板也在Y方向上連接傳感器板，故其輸出從上述(6)式可得
Cn=KSt0+Σ1mKStP+Σ1nKStP---(20)]]>mY方向的X傳感器板(Y方向的X傳感器數)t0棒狀導電體正下方的傳感器板和棒狀導電體間的距離tp--方向第m個傳感器板和棒狀導電體間的距離tp++方向第n個傳感器板和棒狀導電體間的距離Z=ω(KSt0+Σ1mKStP+Σ1nKStP)REω(KSl0+Σ1mKSlP+Σ1nKSlP)RE=1t0+Σ1m1tP+Σ1n1tP1l0+Σ1m1lP+Σ1n1lP---(21)]]>t1=q2+t02]]>t2=(2q)2+t02]]>t3=(3q)2+t02]]>l1=(ap)2+q2+t02]]>l2=(ap)2+(2q)2+t02]]>l3=(ap)2+(3q)2+t02]]>qX軸傳感器板的Y軸方向間距aq從X波峰傳感器的距離(REF傳感器)軸的檢測值最大傳感器板的距離，此處，棒狀導電體距離Δt，若設定tt＝t0+ΔtΔt＜＜pΔt＜＜q
則Z=1t0+Δt+Σ1m1tP+Σ1n1tP1l0+Σ1m1lP+Σ1n1lP---(22)]]>而可由傳感器板求出棒狀導電體的位置。
如上所述，若通過本實施例，則可采用非接觸導電體方式檢查與傳感器板的距離。
第二實施例在以上所說明的第一實施例中，以配置成相互垂直的棒狀傳感器板為例進行說明。但是，本發明并非限定于以上例子，在將X軸傳感器板和Y軸傳感器板配置成大致相互垂直的位置關系時，也可進行和第一實施例相同的檢查。
也可在絕緣基板面上，將圓板狀傳感器板配置成鋸齒狀，X軸傳感器板電性連接在行方向且每行交互的傳感器板，而Y軸傳感器板電性連接在列方向且每列交互的傳感器板。
以下將參照圖5來說明如此連接的本發明的第二實施例。圖5是用于說明在本發明的第二發明實施例的檢查裝置中使用的傳感器單元構造圖。
第二實施例的檢查裝置是例如將圓板狀傳感器板以大致既定間隔配置成鋸齒狀，連接X軸傳感器板和Y軸傳感器板中每行或每列的傳感器板的連接布線圖案分別配置在不同面，而形成互相不交叉狀。
圖5例子中，在表面上，配置連接X軸傳感器板的布線圖案，而在背面上，配置連接Y軸傳感器板的布線圖案。Y軸傳感器板和布線圖案通過例如貫通孔來連接。
此外，在圖5所示例子中，因將傳感器板配置成鋸齒狀，故可以高密度進行配置，并可進行高精度的檢查。通過圖5所示的將傳感器板配置成鋸齒狀的傳感器單元，來檢測與供給有檢查信號(例如，交流信號)的檢查對象導電體的位置關系。
具體而言，在位置檢測對象導電體的定位位置附近，定位配置如圖2所示的傳感器單元，當施加交流檢查信號的檢測對象導電體來到傳感器單元附近時，則在與傳感器單元的傳感器板之間產生靜電結合狀態。
因此，在后述的檢查裝置本體中，測量來自傳感器單元的傳感器板所檢測的檢查信號所施加的檢測對象導電體的檢查信號檢測電平，調查在傳感器單元的各傳感器板檢測出何種程度電平的檢查信號，通過交互的傳感器板的檢測結果的相對比較，來檢測出檢查對象導電體位置。
例如，求得來自由傳感器板所檢測出的檢查對象的檢測信號電平，通過已求出的電平，來求得檢查領域中的檢查信號所供給的導電體形狀或與導電體的距離，從而可檢查導電體的好壞或在導電體的位置適當與否。
在第二實施例中，與第一實施例不同，將圓盤狀傳感器板配置成鋸齒狀，故相比于長方形的棒狀傳感器板，可對通過來自每個傳感器板的檢查對象導電體的檢測信號電平的相對值設置較大差距，而可進行更高精密度的測量及判斷。
在第二實施例中，在傳感器單元的檢查對象側表面上，將大致圓形的傳感器板配置成如圖5所示的鋸齒狀，在每1列區分為Y軸傳感器板與X軸傳感器板，Y軸傳感器板是電性連接圖5的橫方向一列的傳感器板，而X軸傳感器板是電性連接圖5的縱方向一行的傳感器板。
具體而言，例如在兩面基板構成傳感器單元，在表面配設傳感器板成鋸齒狀，Y軸傳感器板是以表面側導電圖案互相連接同一行位置的傳感器板，而X軸傳感器板是在同一列位置的傳感器板背面側配設導電圖案，并以貫穿孔互相連接表面側的同列位置的X軸傳感器板。
在圖5所示例中，X軸傳感器板是11列(11信道)構造，而Y軸傳感器板是9行(9信道)構造的矩陣狀(鋸齒狀)傳感器。將各信道的傳感器名稱設定為X軸傳感器板是從圖5的左邊開始為X1·X2…X11傳感器，而Y軸是從圖上端開始為Y1·Y2…Y9傳感器。
即使在第二實施例中，傳感器單元以外的檢查裝置的構造也可為與上述圖2所示第一實施例相同的構造，來自各列的每個傳感器板的檢測信號通過X軸放大電路540、Y軸放大電路550放大，以多路傳輸電路的X軸切換電路560、Y軸切換電路570來選擇任一列·行的傳感器板檢測結果，并傳送給測量電路580。
傳感器單元570的傳感器板的配設間距最好為例如檢查對象導電體的寬度或與配設間距相同位置間距，或其以下的間距。此外，X軸傳感器板和Y軸傳感器板以相同間距配置。
為使X軸傳感器和Y軸傳感器的互相干涉減少，最好盡量減少相對的面。當施加有檢查信號的檢查對象導電體來到傳感器單元位置時，在傳感器板上，將通過靜電感應而產生電位。其電位越接近檢查對象越高，越遠離則越低。以放大器來放大產生于X軸傳感器板.Y軸傳感器板的電位，比較檢測電壓，可知顯示最大電壓的傳感器板位置附近，有檢查對象導電體出現。
例如，當進行施加有檢查信號的檢查對象的檢查導電體500是否定位于既定位置的檢查時，以將此傳感器單元530定位于固定位置的狀態，進行檢測檢查對象的檢查導電體500被定位時的傳感器板的檢測信號電平，并與定位于正確位置時的檢測電平相比較，若不在容許范圍內，則判斷為定位不良。
此外，通過測量檢查導電體500接近時的傳感器板檢測信號電平，除可測量傳感器板和導電體的距離之外，也可通過檢測出各X軸傳感器和Y軸傳感器的檢測信號電平的電平差異，來求出各傳感器板間的相對距離，例如，通過將傳感器單元570定位于基準位置，則與施加于檢查導電體500的檢測信號電平差無關，可正確測量導電體和基準位置比較后，位于哪個位置。
根據上述說明的第二實施例，由于將傳感器板配設成鋸齒狀，故可防止相互間的傳感器板會通過相互重疊所導致的檢測精密度降低，可抑制通過傳感器板的相互重疊所產生的噪聲成分，并可獲得高精度的檢測結果。
第三實施例以上所說明的第二實施例是說明將傳感器板配設成鋸齒狀的例子。但是，本發明并非限定于以上例子，作為矩陣狀的配設方法，當然也可不移動每行傳感器板的配設位置，并對齊于列位置，行位置。
即使在此種情況，也和第二實施例相同，例如，以大致一定間隔，將圓板狀傳感器板配設成矩陣狀，各X軸傳感器板和各Y軸傳感器板以配置于一面上的布線圖案來互相連接。
傳感器板也配置于同一面(例如，表面)，例如在同一面上配置連接Y軸傳感器板的布線圖案，而在另一面上配置連接X軸傳感器板的布線圖案即可。X軸傳感器板和布線圖案例如通過貫穿孔來連接。
以下參照圖6來說明以大致一定間隔，將圓板狀傳感器板配置成矩陣狀的第三實施例的傳感器板例。圖6是用于說明本發明的第三發明實施例的檢查裝置所使用的傳感器單元的構造圖。
第三實施例的檢查裝置大致以一定間隔將例如圓板狀傳感器板配設成矩陣狀，而將連接X軸傳感器板和Y軸傳感器板的每行或每列的傳感器板予以連接的連接布線圖案各配置于不同面上，形成互不交叉狀。
圖6例子中，在表面上配設連接X軸傳感器板的布線圖案，而在背面上配設連接Y軸傳感器板的布線圖案(未圖示)。Y軸傳感器板和布線圖案例如通過貫穿孔來連接。
此外，在第三實施例中，通過傳感器單元來檢測出與供給有檢查信號(例如，交流信號)的檢查對象導電體的位置關系的方法，也和上述第一實施例或第二實施例相同。
此外，傳感器板形狀也并非限定于大致呈圓形的例示，例如為方形或正方形也可以，并不限定傳感器板形狀。
第四實施例以上所說明的第三實施例闡述了將傳感器板對齊于列位置、行位置，且每一行上交互配置X軸傳感器板和Y軸傳感器板的例子。但是，本發明并非限定于以上的例子，互相交替X軸傳感器板和Y軸傳感器板，即，即使在同一行上，相互交替鄰接的傳感器板也可配置為不同的傳感器板。
再者，也在列方向上相互錯開，而即使在列方向上，相互交替鄰接的傳感器板也可配置成不同的傳感器板。
此種情況下，連接X軸傳感器板和Y軸傳感器板的布線圖案也需要避免鄰接不同傳感器板。
另外，在第四實施例中，通過傳感器單元來檢測出與供給有檢查信號(例如，交流信號)的檢查對象導電體的位置關系的方法，也和上述實施例相同。
此外，傳感器板形狀也并非限定于大致呈圓形的例示，例如為方形或正方形也可以，并不限定傳感器板形狀。
其它實施例以上描述說明了在構成傳感器單元的絕緣基板的例如同一面上，配置有X軸傳感器板和Y軸傳感器板的例子。但是，本發明并非限定于以上例子，例如，也可在表面和背面上，分別配置X軸傳感器板和Y軸傳感器板。
如此一來，則無需以貫穿孔等來連接用于連接X軸傳感器板間或Y軸傳感器板間的連接布線圖案，且在各面上可利用圖案蝕刻方法來形成傳感器板圖案及連接布線圖案。因此，構造也可簡單。
再者，也可將絕緣基板做成多層基板，通過做成多層基板，即使在表面上設置傳感器板，也可較易形成連接圖案。甚至在中間層配設遮蔽圖案，在其下方配置連接圖案的話，也可完成檢測信號電平較少受到傳感器板間的連接布線圖案的影響的傳感器單元。
生產上的可利用性根據本發明，不依賴于對檢查對象的檢查信號的供給狀況，此外，可通過非接觸的方式對檢查對象進行減少周圍環境影響的檢查對象導電體可靠性高的檢查。
權利要求
1.一種檢查裝置用傳感器，用于可采用非接觸方式檢查已施加交流檢查信號的檢查對象導電體狀態的檢查裝置，其特征在于以既定間隔，將形成為可檢查來自檢查對象導體的信號的棒狀傳感器板設置成列狀。
2.根據權利要求1所述的檢查裝置用傳感器，其特征在于，上述傳感器板具有第一列狀傳感器板，其以既定間隔配置在利用絕緣性材料所形成基板的一個面上；以及第二列狀傳感器板，其在上述基板另一面上，以既定間隔配置成大致和上述第一列狀傳感器板正交。
3.根據權利要求1所述的檢查裝置用傳感器，其特征在于，上述傳感器板配置在多層基板上，而配置在上述多層基板上的傳感器板具有以既定間隔所配置的第一列狀傳感器板；以及以既定間隔配置成大致與上述第一列狀傳感器板正交的第二列狀傳感器板；而上述第一傳感器板和上述第二傳感器板配置在相互不同的面或層。
4.一種檢查裝置用傳感器，用于可檢查已施加交流檢查信號的檢查對象導電體狀態的檢查裝置，其特征在于將以導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為矩陣狀；將上述配置成矩陣狀的傳感器板每行設置X軸傳感器板和Y軸傳感器板，使X軸傳感器板相互連接在每一同列的傳感器板，同時，使Y軸傳感器板相互連接于每一同行的傳感器板；使之可檢測鄰接來自上述檢查對象導體的檢查信號的上述傳感器板的相對檢測電平差。
5.一種檢查裝置用傳感器，用于可檢查已施加交流檢查信號的檢查對象導電體狀態的檢查裝置，其特征在于將以導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為矩陣狀；以X軸傳感器和Y軸傳感器相互交叉的方式，將上述配置成矩陣狀的傳感器板配置于互相鄰接的每個傳感器板上；使X軸傳感器板相互連接在每一同列的傳感器板，同時，使Y軸傳感器板相互連接在每一同行的傳感器板；使之可檢測鄰接來自上述檢查對象導體的檢查信號的上述傳感器板的相對性檢測電平差。
6.一種檢查裝置用傳感器，用于可檢查已施加交流檢查信號的檢查對象導電體狀態的檢查裝置，其特征在于將導電材料形成為平板狀的傳感器板配置為鋸齒狀；將上述配置成鋸齒狀的傳感器板每行設置X軸傳感器板和Y軸傳感器板；使X軸傳感器板相互連接在每一同列的傳感器板，同時，使Y軸傳感器板相互連接在每一同行的傳感器板；使之可檢測鄰接來自上述檢查對象導體的檢查信號的上述傳感器板的相對檢測電平差。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的檢查裝置用傳感器，其特征在于，上述傳感器板配置在多層基板上，而配置在上述多層基板上的X軸傳感器板和Y軸傳感器板配置在相互不同的面或層。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的檢查裝置用傳感器，其特征在于上述傳感器板配置在基板的相同面；上述X軸傳感器板是在上述基板的一個方向上，以配置成列狀的布線圖案來連接，并相互連接每一列的X軸傳感器板，上述Y軸傳感器板是在另一面上，以配置成行狀的布線圖案來連接，并相互連接每一行的Y軸傳感器板。
9.一種檢查裝置，其特征在于，具有如權利要求1至8中任一項所述的檢查裝置用傳感器；測量方法，其測定來自檢查對象導電體的檢查信號，上述檢查信號可由上述檢查裝置用傳感器的上述傳感器板檢測出；以及判斷方法，其通過上述測量方法的測量信號強度來判斷上述檢查對象導電體的狀態；上述判斷方法由來自傳感器板的檢查信號強度的相對比較，來檢查上述檢查對象導體的狀態。
10.根據權利要求9所述的檢查裝置，其特征在于，上述判斷方法通過檢查來自檢測電平較高的傳感器板的檢查信號電平、以及來自其它傳感器板的檢查信號電平的相對信號電平所比較出的各傳感器板與檢查對象導體之間的距離，來判斷檢查對象導電體狀態。
11.根據權利要求10所述的檢查裝置，其特征在于，上述判斷方法是通過來自X軸傳感器板的測量信號電平來判斷X方向的檢查對象位置，而通過來自Y軸傳感器板的測量信號電平來判斷Y方向的檢查對象位置。
12.根據權利要求9所述的檢查裝置，其特征在于，上述判斷方法在上述電平測量方法上的測量電平為既定電平以上時，便判斷為在上述檢查對象導電體的檢測對象領域上的面積過多，而為既定電平以下時，便判斷為涵蓋上述檢查對象導電體的至少檢查對象領域的面積過小。
13.一種檢查方法，其用于權利要求9至12中任一項所述的檢查裝置中，其特征在于相對比較來自多個傳感器板的檢測信號強度，通過觀察相對比較結果是否位于容許范圍內，可檢測相對檢查信號檢測傳感器板的檢查對象導電體的位置。
14.根據權利要求13所述的檢查方法，其特征在于，求得來自多個傳感器板的檢測信號強度差異，以檢測出與檢查對象導電體的距離。
15.根據權利要求13或14所述的檢查方法，其特征在于，比較相對于事先所預定的傳感器板的檢查對象導體位置中標準檢查信號的相對檢測信號強度、與由檢查對象導體所檢測出的檢查信號強度檢測信號強度，以檢測檢查對象導體位置的好壞。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種當檢查對象為導電體時，利用非接觸方式即可高精確度檢測出檢查對象狀態的導電體狀態檢查裝置。在由供電部的輸送檢查信號的檢查對象導電體附近，設置有絕緣基板。在絕緣基板表面上，以既定間隔大致平行設置有多片X軸傳感器板；而在絕緣基板背面，以既定間隔大致平行配置有與X軸傳感器板大致正交的多片Y軸傳感器板，通過比較傳感器板的測量信號電平，計算出傳感器板的測量信號電平的相對值，從而檢測出檢查對象導電體的位置。
文檔編號G01R31/02GK101023317SQ20058002879
公開日2007年8月22日 申請日期2005年8月25日 優先權日2004年8月27日
發明者西本泰邦, 村上真一, 山岡秀嗣, 石岡圣悟 申請人:Oht株式會社, 社會鉆石系統株式會社