DE10240143B4 - Testing and detection of potential-carrying parts and conductor tracks by means of a film sensor on the basis of stray capacitance measurements - Google Patents

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DE10240143B4 DE2002140143 DE10240143A DE10240143B4 DE 10240143 B4 DE10240143 B4 DE 10240143B4 DE 2002140143 DE2002140143 DE 2002140143 DE 10240143 A DE10240143 A DE 10240143A DE 10240143 B4 DE10240143 B4 DE 10240143B4
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Abstract

Vorrichtung zum Prüfen eines Bauelements (9), mit
– einer Vielzahl von Streufeldelementen (51, 71), die für eine ortsaufgelöste Messung angeordnet sind, zum Erzeugen und/oder Messen eines Streufeldes an und/oder in dem Bauelement (9),
– Mitteln zum Detektieren eines Fehlers des elektrischen Bauelements (9) aufgrund des gemessenen Streufeldes, wobei die Vorrichtung und ihre Vielzahl von Streufeldelementen (51, 71) gebildet sind mit
– einer Basisschicht (3) aus einem elektrisch isolierenden Material,
– mehreren auf der Basisschicht (3) angeordneten ersten Leiterbahnen (5),
– einer auf die Basisschicht (3) und die ersten Leiterbahnen (5) aufgebrachten ersten Isolationsschicht (6) aus einem elektrisch isolierenden Material,
– mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten ersten Elektroden (51), die über Durchkontaktierungen mit zugeordneten darunter liegenden ersten Leiterbahnen (5) elektrisch leitend verbunden sind,
– mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten und die ersten Leiterbahnen (5) kreuzenden zweiten Leiterbahnen (7),...
Device for testing a component (9), with
A plurality of stray field elements (51, 71), which are arranged for a spatially resolved measurement, for generating and / or measuring a stray field at and / or in the component (9),
- Means for detecting a fault of the electrical component (9) due to the measured stray field, wherein the device and its plurality of stray field elements (51, 71) are formed with
A base layer (3) made of an electrically insulating material,
- A plurality of on the base layer (3) arranged first conductor tracks (5),
A first insulating layer (6) made of an electrically insulating material applied to the base layer (3) and the first printed conductors (5),
A plurality of first electrodes (51) arranged on the first insulating layer (6) and electrically conductively connected via plated-through holes to associated underlying first printed conductors (5),
- A plurality of on the first insulating layer (6) arranged and the first interconnects (5) crossing the second interconnects (7), ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Für die Inspektion an potentialführenden Teilen und planaren Leiterzügen (Leiterplatten, Dünn- und Dickschichtschaltungen, flexible Schaltungsträger) werden Testspitzen zur Detektion von Leiterunterbrechungen und Kurzschlüssen eingesetzt. Solche Verfahren erfordern einen hohen Prüfaufwand, da zahlreiche Anschlüsse mit den Testspitzen einzeln angefahren werden müssen.For the inspection at potential leaders Split and planar circuit traces (Printed circuit boards, thin and Thick film circuits, flexible circuit carriers) are test tips for Detection of conductor interruptions and short circuits used. Such procedures require a lot of testing because numerous connections must be approached with the test tips individually.

Bei der klassischen Inspektion von Schaltungsträgern wird ein Testsignal in eine Leiterbahn eingespeist und anschließend mit galvanisch und kapazitiv gekoppelten Testspitzen entlang der Leiterzüge detektiert. Insbesondere bei komplexen Schaltungen ist dieses Verfahren sehr aufwändig.at The classical inspection of circuit boards will be a test signal in fed a conductor and then with galvanic and capacitive coupled test probes detected along the conductor tracks. Especially in complex circuits, this process is very complex.

Bildgebende Inspektionsverfahren sind häufig hinsichtlich der Detektion kleinerer Fehlstellen, wie zum Beispiel Haarrisse, problematisch. Systembedingte Risiken, wie mangelnde Kontrastschärfe und die erforderlichen hohen Scan-Raten, führen bei optischer Inspektion zu unvermeidlichen Fehlern.Imaging Inspection procedures are common with regard to the detection of minor defects, such as Hairline cracks, problematic. Systemic risks, such as lack of Contrast sharpness and the required high scan rates, result in optical inspection to inevitable mistakes.

Ein alternatives Testverfahren wird mit Hilfe eines kapazitiven CMOS-Bildsensors realisiert, bei dem die Fotodioden gegen Metallelektroden ausgetauscht werden. Aus Scheffer, D.: "Platinentest elektrostatisch", Elektronik 11/2002, WEKA Fachzeitschriften-Verlag GmbH, Poing, ist ein bildgebendes Inspektionsverfahren bekannt, für das CCDs zu kapazitiv messenden Sensoren umgebaut werden.One alternative testing method is using a capacitive CMOS image sensor realized in which the photodiodes exchanged for metal electrodes become. From Scheffer, D .: "Platinum test electrostatically " Elektronik 11/2002, WEKA Fachzeitschriften-Verlag GmbH, Poing, is an imaging inspection method known for the CCDs to capacitive measuring Sensors are rebuilt.

Aus GB 2143954 A ist eine Vorrichtung zum Prüfen eines Bauelements bekannt, die eine für eine ortsaufgelöste Messung angeordnete Vielzahl von Streufeldelementen aufweist.Out GB 2143954 A a device for testing a device is known which has a plurality of stray field elements arranged for a spatially resolved measurement.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe in der Entwicklung einer wirtschaftlichen und zuverlässigen Vorrichtung mit hoher Ortsauflösung.From that Starting from the task in the development of an economic and reliable device with high spatial resolution.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These The object is solved by the invention of the independent claim. advantageous Embodiments emerge from the subclaims.

Eine Vorrichtung zum Prüfen eines elektrischen Bauelements, insbesondere einer Leiterplatte, Dünn- und Dickschichtschaltung, eines flexiblen Schaltungsträgers oder einer Platine, weist ein Streufeldelement zum Erzeugen und/oder Messen eines Streufeldes in und/oder an dem elektronischen Bauelement auf. Die Vorrichtung arbeitet also nach dem Fringing-Field-Messprinzip. Weiterhin weist die Vorrichtung Mittel zum Detektieren eines Fehlers des elektrischen Bauelements aufgrund des gemessenen Streufelds auf. Diese Mittel können beispielsweise aus Mitteln zum Feststellen einer unzulässigen Größe des gemessenen Streufeldes bestehen. Die unzulässige Größe kann durch eine entsprechende Schaltung oder auch, wie unten im einzelnen beschrieben, durch die Beobachtung durch einen Benutzer festgestellt werden.A Device for testing an electrical component, in particular a printed circuit board, thin and Thick film circuit, a flexible circuit board or a board, has a stray field element for generating and / or Measuring a stray field in and / or on the electronic component on. The device thus operates according to the fringing field measuring principle. Furthermore, the device has means for detecting an error of the electrical component due to the measured stray field on. These funds can for example, means for determining an impermissible size of the measured Stray field exist. The invalid Size can by a corresponding circuit or also, as below in detail described by observation observed by a user become.

Sollen nicht nur große Defekte des elektrischen Bauelements, sondern zum Beispiel auch Haarrisse gemessen werden können, so ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zum Erzeugen eines Wechselfeldes an zumindest einem potentialführenden Teil des elektrischen Bauelements aufweist. Durch die Vorrichtung wird dann mit dem Bauelement eine aktive Struktur mit einem aktiven Feld gemessen, die potentialführend ist, indem beispielsweise ein Leiterzug selbst ein Feld generiert. Es wird also die Veränderung des Streufeldes durch Einbringen eines weiteren Feldes in das Streufeld gemessen. Gerade Defekte werden hier eine sehr starke Streufeldänderung hervorrufen.Should not just big ones Defects of the electrical component, but also, for example, hairline cracks can be measured so it is advantageous if the device means for generating an alternating field at least one potential-carrying Part of the electrical component. Through the device becomes then with the device an active structure with an active Field measured, the potential leading is, for example, by a circuit itself generates a field. So it will be the change of the stray field by introducing another field in the stray field measured. Just defects here become a very strong stray field change cause.

Die Mittel zum Erzeugen eines Wechselfeldes an zumindest einem potentialführenden Teil des elektrischen Bauelementes können beispielsweise als Elektrodenfeld ausgebildet sein, das an der der Vorrichtung zum Prüfen des elektrischen Bauelementes gegenüberliegenden Seite des elektrischen Bauelementes angeordnet werden kann. Dieses Elektrodenfeld zum Erzeugen eines Wechselfeldes an zumindest einem potentialführenden Teil kann analog zum im Weiteren beschriebenen Elektrodenfeld mit Streufeldelementen zum Erzeugen und/oder Messen eines Streufeldes ausgebildet sein. Alternativ ist aber auch die Verwendung herkömmlicher Kontaktspitzen denkbar, um eine Wechselspannung im zu prüfenden elektronischen Bauelement zu erzeugen.The Means for generating an alternating field at least one potential-carrying Part of the electrical component, for example, as an electrode field be formed on the of the device for testing the electrical component opposite Side of the electrical component can be arranged. This electrode field for generating an alternating field on at least one potential-carrying Part can analogously to the electrode field described below with Stray field elements for generating and / or measuring a stray field be educated. Alternatively, however, the use of conventional Contact tips conceivable to an AC voltage in the electronic to be tested To produce device.

Zur Erzeugung und/oder Messung des Streufeldes enthält das Streufeldelement vorzugsweise ein Elektrodenpaar. Das Steuerfeldelement kann dabei ein Elektrodenpaar zur Erzeugung des Streufeldes und ein Elektrodenpaar zur Messung des Streufeldes enthalten. Vorzugsweise enthält das Streufeldelement allerdings ein Elektrodenpaar, mit dem das Streufeld sowohl erzeugt als auch gemessen werden kann.to Generation and / or measurement of the stray field preferably contains the stray field element a pair of electrodes. The control field element can be a pair of electrodes for generating the stray field and a pair of electrodes for measurement of the stray field. However, the stray field element preferably contains a pair of electrodes with which the stray field both generates and can be measured.

Soll ein flächiges elektrisches Bauelement geprüft werden, so ist die Vorrichtung vorzugsweise als Streufeldflächensensor in Form eines Sensorfeldes ausgebildet, indem sie eine Vielzahl von Streufeldelementen aufweist, die für eine ortsaufgelöste Messung des elektrischen Anordnung angeordnet sind.Should a flat electrical component tested are, the device is preferably as a stray field sensor formed in the form of a sensor array by a variety of stray field elements used for a spatially resolved measurement the electrical arrangement are arranged.

Zur Kontaktierung der Vielzahl von Streufeldelementen weist die Vorrichtung insbesondere sich in zumindest zwei Ebenen überkreuzende Leiterbahnen auf.For contacting the plurality of stray field elements, in particular, the device has in at least two levels crossing interconnects.

Ist die Vielzahl von Streufeldelementen an und/oder in einer Folie angeordnet, bzw. die Vorrichtung als Folie realisiert, so ergeben sich gleich mehrere Vorteile. Beispielsweise können nicht nur vollständig planare, sondern auch gewölbte elektrische Bauelemente geprüft werden. Weiterhin kann die Folie zum Prüfen eines elektrischen Bauelementes durch Unterdruck an das Bauelement angesaugt werden, so dass Streufeldelemente und elektrisches Bauelement sich jeweils immer in einem definierten, engen Abstand zueinander befinden.is arranged on the plurality of stray field elements and / or in a film, or the device realized as a film, the result is the same several advantages. For example, not only completely planar, but also arched electrical components tested become. Furthermore, the film for testing an electrical component by Vacuum be sucked to the device, so that stray field elements and electrical component always in a defined, tight Distance apart.

Zum vorgenannten Zweck kann die Vorrichtung über Mittel zum Ansaugen der Folie an das elektrische Bauelement verfügen.To the The above purpose, the device via means for sucking the Foil to the electrical component have.

Ein Verfahren zum Prüfen eines elektrischen Bauelementes ist analog zur Vorrichtung zum Prüfen eines elektrischen Bauelementes realisierbar. Dies gilt auch für bevorzugte Weiterbildungen.One Method of testing an electrical component is analogous to the device for testing a electrical component realized. This also applies to preferred Training.

Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Dabei zeigtFurther Essential features and advantages of the invention will become apparent the description of an embodiment based on the figures. It shows

1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Prüfen eines elektrischen Bauelements, 1 a top view of an apparatus for testing an electrical component,

2 ein Ersatzschaltbild der in 1 dargestellten Vorrichtung; 2 an equivalent circuit diagram in 1 illustrated device;

3 einen Schnitt gemäß der Linien III-III in 1 und 3 a section along the lines III-III in 1 and

4 das Messprinzip der in 1 dargestellten Vorrichtung. 4 the measuring principle of in 1 illustrated device.

1 zeigt eine teilweise Draufsicht auf die Vorrichtung zum Prüfen eines elektrischen Bauelements, wobei der mehrschichtige Aufbau der Vorrichtung dem in 3 dargestellten Schnitt gemäß der Linie III-III zu entnehmen ist. Bei der Herstellung der in den Figuren dargestellten Vorrichtung wird von einem nicht dargestellten Hilfsträger z.B. aus Borosilicatglas ausgegangen. Um die Haftung des nachfolgenden Aufbaus auf dem Hilfsträger mit Sicherheit zu gewährleisten, wird durch Sputtern eine Haftschicht aus Titan aufgebracht. Auf diese Haftschicht wird dann eine Basisschicht 3 aufgebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dieser Basisschicht 3 um eine Folie aus einem thermostabilen Polymer, zum Beispiel Kapton, das eine Dicke von 50 μm aufweist, und durch Laminieren aufgebracht wird. Anschließend wird die Basisschicht 3 durch das Aufschleudern eines Isolationsmaterials planarisiert, wobei dieser Vorgang in 3 durch eine separat dargestellte Planarisierung 4 aufgezeigt ist. 1 shows a partial plan view of the device for testing an electrical component, wherein the multilayer structure of the device of the in 3 shown section according to the line III-III can be seen. In the production of the device shown in the figures, it is assumed that a subcarrier, not shown, for example, borosilicate glass. To ensure the adhesion of the subsequent structure on the subcarrier with certainty, an adhesive layer of titanium is applied by sputtering. This adhesive layer then becomes a base layer 3 applied. In the illustrated embodiment, this base layer 3 around a film of a thermostable polymer, for example Kapton, which has a thickness of 50 microns, and is applied by lamination. Subsequently, the base layer 3 planarized by the spin-on of an insulating material, this process in 3 by a separately illustrated planarization 4 is shown.

Die nachfolgende Erzeugung metallischer Strukturen in Form einer Schar von ersten Leiterbahnen 5 kann grundsätzlich in Subtraktivtechnik, Additivtechnik oder Semiadditivtechnik vorgenommen werden. Im geschilderten Ausführungsbeispiel werden die ersten Leiterbahnen 5 semiadditiv hergestellt. Auf die ganzflächig mit einer Schichtenfolge aus Titan und Palladium besputterte Planarisierung 4 wird dabei ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Fotoresist aufgebracht und so strukturiert, dass auf das freie entwickelte Leiterbahnbild zum Beispiel galvanisch Gold oder galvanisch bzw. chemisch Kupfer abgeschieden werden kann. Nach dem Strippen des Fotoresists werden dann die nicht den gewünschten ersten Leiterbahnen 5 entsprechenden Bereiche der Schichtenfolge aus Titan und Palladium durch selektives Ätzen bis zur Oberfläche der Planarisierung 4 abgetragen.The subsequent generation of metallic structures in the form of a family of first interconnects 5 can basically be done in subtractive technique, additive technique or semi-additive technique. In the described embodiment, the first interconnects 5 semi-additive produced. On the entire surface with a layer sequence of titanium and palladium sputtered planarization 4 In this case, a not shown in the drawing photoresist is applied and structured so that, for example, galvanic gold or galvanic or chemical copper can be deposited on the free developed circuit pattern. After stripping the photoresist then not the desired first traces are 5 corresponding regions of the layer sequence of titanium and palladium by selective etching to the surface of the planarization 4 eroded.

Auf die ersten Leiterbahnen 5 wird dann eine fotostrukturierbare erste Isolationsschicht 6 aufgebracht, in welche durch Belichten und Entwickeln Löcher 61 eingebracht werden, die beispielsweise einen Durchmesser von 25 μm aufweisen. Bei der nachfolgenden Herstellung einer zweiten Lage metallischer Feinstrukturen in Form von ersten Elektroden 51, zweiten Leiterbahnen 7 und zweiten Elektroden 71, werden dann im Bereich der Löcher 61 Durchkontaktierungen erzeugt, welche die ersten Elektroden 51 mit zugeordneten darunter liegenden Leiterbahnen 5 elektrisch leitend verbindet. Die vorstehend erwähnte zweite Lage metallischer Feinstrukturen wird im geschilderten Ausführungsbeispiel wieder semiadditiv hergestellt. Aus der schematischen Darstellung gemäß 1 ist ersichtlich, dass sich die Schar von ersten Leiterbahnen 5 und die Schar von zweiten Leiterbahnen 7 orthogonal kreuzen. Es ist außerdem ersichtlich, dass die zweiten Elektroden 71 durch flächige Verbreiterungen der zweiten Leiterbahnen 7 gebildet sind und dass die ersten Elektroden 51 und die zweiten Elektroden 71 ein Pixelfeld bilden, dessen Pixelraster je nach zu prüfendem elektrischen Bauteil gewählt werden kann und insbesondere 70 μm oder weniger, bevorzugt 50 μm oder weniger beträgt. Die ersten Leiterbahnen 5 münden endseitig in Anschlüsse für Sendeleitungen AS, während die zweiten Leiterbahnen 7 in Anschlüsse für Empfangsleitungen AE münden. Über die Anschlüsse AS und AE wird das Sensorfeld dann mit einer Auswerteelektronik verbunden.On the first tracks 5 then becomes a photoimageable first insulating layer 6 applied, in which by exposing and developing holes 61 are introduced, for example, have a diameter of 25 microns. In the subsequent production of a second layer of metallic fine structures in the form of first electrodes 51 , second tracks 7 and second electrodes 71 , then become in the area of the holes 61 Vias generated which the first electrodes 51 with associated underlying tracks 5 electrically conductive connects. The abovementioned second layer of metallic fine structures is again produced semi-additive in the described embodiment. From the schematic representation according to 1 it can be seen that the crowd of first tracks 5 and the bevy of second tracks 7 cross orthogonally. It can also be seen that the second electrodes 71 by extensive broadening of the second interconnects 7 are formed and that the first electrodes 51 and the second electrodes 71 form a pixel field whose pixel pitch can be selected depending on the electrical component to be tested and in particular 70 microns or less, preferably 50 microns or less. The first tracks 5 open end into terminals for transmission lines AS, while the second interconnects 7 lead into connections for receiving lines AE. Via the connections AS and AE, the sensor field is then connected to an evaluation.

2 zeigt ein Ersatzschaltbild der in 1 dargestellten Vorrichtung. Zwischen den ersten Leiterbahnen 5 und den orthogonal kreuzenden zweiten Leiterbahnen 7 werden jeweils Kapazitäten C gebildet. Bei diesen Kapazitäten C handelt es sich um Streukapazitäten zwischen benachbarten ersten Elektroden 51 und zweiten Elektroden 71. Im geschilderten Ausführungsbeispiel ist C < 10 fF. Der Abstand zweier Elektroden eines Elektrodenpaares voneinander beträgt etwa 5 μm. Der Abstand zweier Elektrodenpaare voneinander beträgt etwa 50 μm. 2 shows an equivalent circuit diagram of in 1 illustrated device. Between the first tracks 5 and the orthogonally crossing second conductor tracks 7 in each case capacities C are formed. These capacitances C are stray capacitances between adjacent first electrodes 51 and second electrodes 71 , In the described embodiment, C <10 fF. The distance between two electrodes of a pair of electrodes from each other is about 5 microns. The distance between two pairs of electrodes is about 50 microns.

In 3 wird noch einmal der Schichtaufbau der Vorrichtung mit Basisschicht 3, Planarisierung 4, ersten Leiterbahnen 5, erster Isolationsschicht 6, zweiten Leiterbahnen 7 und zweiter Isolationsschicht 8 sowie ersten Elektroden 51 und zweiten Elektroden 71 deutlich.In 3 is again the layer structure of the device with base layer 3 , Planarization 4 , first tracks 5 , first insulation layer 6 , second tracks 7 and second insulation layer 8th and first electrodes 51 and second electrodes 71 clear.

Bei der geschilderten Vorrichtung dient das Streufeld zwischen benachbarten ersten Elektroden 51 und zweiten Elektroden 71 des durch die Elektrodenpaare gebildeten Sensorfeldes als Messgröße zum Prüfen des elektrischen Bauelements. Dieses auch als Fringing-Field-Messprinzip bezeichnete Prinzip ist aus 4 ersichtlich. Hier erkennt man über dem Elektrodenpaar 51, 71 und der zweiten isolierenden Schicht 8 zur Passivierung der Vorrichtung das elektrische Bauelement 9 in Form eines Schaltungsträgers mit einem potentialführenden Teil 10 in Form einer Leiterbahn. Zwischen der ersten Elektrode 51 und der zweiten Elektrode 71 des Elektrodenpaares der Vorrichtung zum Prüfen des Bauelements 9 wird durch Anlegen einer Wechselspannung ein als gepunktete Linien dargestelltes Streufeld SF erzeugt. Dieses Streufeld SF wird durch die gegenüber der Dielektrizitätskonstante von Luft geänderte Dielektrizitätskonstante des Bauelementes 9 und seines potentialführenden Teils 10 in charakteristischer Weise verändert. Dies gilt bereits, wenn an das potentialführende Teil 10 noch kein zusätzliches Potential angelegt ist.In the described device, the stray field between adjacent first electrodes 51 and second electrodes 71 the sensor field formed by the electrode pairs as a measured variable for testing the electrical component. This principle, also referred to as the fringing field measuring principle, is off 4 seen. Here you can see above the pair of electrodes 51 . 71 and the second insulating layer 8th for passivating the device, the electrical component 9 in the form of a circuit carrier with a potential-carrying part 10 in the form of a conductor track. Between the first electrode 51 and the second electrode 71 of the pair of electrodes of the apparatus for testing the device 9 is generated by applying an AC voltage shown as dotted lines stray field SF. This stray field SF is characterized by the dielectric constant of the component which is changed compared to the dielectric constant of air 9 and its potential-leading part 10 changed in a characteristic way. This already applies if to the potential-carrying part 10 no additional potential has been created yet.

Die Messempfindlichkeit kann aber noch ganz wesentlich erhöht werden, indem an das potentialführende Teil 10 des zu prüfenden Bauelements 9 seinerseits ein Wechselpotential angelegt wird, wie dies in 4 durch die gestrichelten Potentiallinien WP gezeigt ist.However, the measuring sensitivity can still be significantly increased by adding to the potential-carrying part 10 of the device to be tested 9 In turn, an alternating potential is applied, as in 4 is shown by the dashed potential lines WP.

Zum Prüfen wird das Bauelement beispielsweise unter der mit dem beschriebenen Foliensensor ausgebildete Vorrichtung positioniert. Die Folie des Foliensensors wird dann an das elektrische Bauelement mittels Vakuum angesaugt.To the Check For example, the device is described with the described Slide sensor trained device positioned. The foil of the film sensor is then sucked to the electrical component by means of vacuum.

Die Sensorfläche, die durch die Vielzahl der Streufeldelemente in Form von Elektrodenpaaren abgedeckt wird, ist von der Größe des zu prüfenden elektrischen Bauelementes abhängig und beträgt beispielsweise mehr als 50 mm × 50 mm und je nach Anwendung auch 200 mm × 200 mm oder mehr. Entsprechend ergibt sich ein Feld von beispielsweise 20.000 × 20.000 Streufeldelementen in Form von Elektrodenpaaren. Diese werden über eine Ausleseelektronik ausgelesen und die Messwerte können dann über schnelle A-D-Umsetzer mit 8 Bit Auflösung digitalisiert werden. Dadurch sind kurze und wirtschaftliche Abfragezyklen im μs-Bereich realisierbar.The Sensor surface, the by the plurality of stray field elements in the form of electrode pairs is covered by the size of the testing electrical Component dependent and is for example more than 50 mm × 50 mm and depending on the application also 200 mm × 200 mm or more. Corresponding This results in a field of, for example, 20,000 × 20,000 stray field elements in the form of electrode pairs. These are via a readout electronics read out and the measured values can then over fast A-D converter with 8 bit resolution digitized become. This results in short and economical polling cycles in the μs range realizable.

Zum Detektieren eines Fehlers des elektrischen Bauelements werden die digitalisierten Messwerte beispielsweise als Graustufenbild dargestellt. Über Bildverarbeitungssoftware, die beispielsweise über Fourier-Transformation Verschiebungen und Verdrehungen des elektrischen Bauelements herausfiltert, können Ungenauigkeiten in der Positionierung des Bauelements gegenüber der Vorrichtung eliminiert werden.To the Detecting a fault of the electrical component are the digitized measured values, for example, as a gray scale image. About image processing software, the example over Fourier transform shifts and rotations of the electric Component can filter out Inaccuracies in the positioning of the device over the Device can be eliminated.

Bildverarbeitungssoftware kann beispielsweise auch eingesetzt werden, um das Messbild des zu prüfenden Bauelementes mit einem Referenzbild eines intakten Bauelementes zu vergleichen, und dadurch einen eventuellen Fehl er des zu prüfenden Bauelementes zu detektieren.Image processing software For example, it can also be used to capture the measurement image of the tested Component with a reference image of an intact component to compare, and thus a possible Fehl er of the device to be tested to detect.

Es ist aber auch denkbar, das Messbild auf einem Bildschirm darzustellen und dadurch einem Benutzer der Vorrichtung Mittel zum Detektieren eines Fehlers des elektrischen Bauelementes aufgrund des gemessenen Streufeldes zur Verfügung zu stellen.It But it is also conceivable to display the measurement image on a screen and thereby means for detecting to a user of the device a fault of the electrical component due to the measured Streufeldes available to deliver.

Zusammenfassend lassen sich die Vorrichtung und das Verfahren wie folgt darstellen: Zur Überprüfung von Fehlstellen in Leiterzügen wird ein passives Sensorfeld nach dem Fringing-Field-Messprinzip verwendet. Das Sensorfeld mit Streufeldelementen besteht aus einem Mehrlagenaufbau in Dünnfilmtechnik und wird als Foliensensor ausgeführt. Zur Inspektion wird das flexible und großflächige Sensorfeld auf den zu prüfenden Schaltungsträger gepresst oder die Folie angesaugt. Die Fehlererkennung an potentialtragenden Leiterzügen erfolgt dabei durch entstehende Streukapazitätsänderungen, die in einem Mehrlagenaufbau mit sich orthogonal kreuzenden Elektrodenstrukturen detektiert werden.In summary the device and the method can be represented as follows: For checking Defects in circuit traces a passive sensor field according to the fringing field measuring principle is used. The sensor field with stray field elements consists of a multi-layer structure in thin-film technology and is executed as a foil sensor. For inspection, the flexible and large sensor field on the zu tested circuit support pressed or sucked the film. Error detection on potential-carrying traces takes place by resulting stray capacitance changes, which in a multi-layer structure be detected with orthogonal crossing electrode structures.

Durch die konstruktive Auslegung des Sensorfeldes werden eine hohe lokale Auflösung von weniger als 50 μm und kurze Pixelabfragezyklen im μs-Bereich möglich. Das verwendete Messprinzip führt zu einer extrem hohen Empfindlichkeit gegenüber Sreukapazitätsänderungen. Gleichzeitig ist mit der Herstellbarkeit großer Sensorfelder von 200 mm × 200 mm oder mehr eine sehr effektive und schnelle Inspektion von Fehlstellen garantiert. Der Aufbau des Sensorfeldes auf Folie ermöglicht eine kostengünstige Fertigung und die verwendete Dünnfilmtechnologie garantiert eine hohe Ortsauflösung.By the constructive design of the sensor field will be a high local resolution less than 50 μm and short pixel polling cycles in the μs range possible. The measuring principle used leads to an extremely high sensitivity to Sreukapazitätsänderungen. At the same time with the manufacturability of large sensor fields of 200 mm × 200 mm or more a very effective and quick inspection of defects guaranteed. The structure of the sensor field on foil allows a inexpensive Manufacturing and the used thin-film technology guarantees a high spatial resolution.

Claims (3)

Vorrichtung zum Prüfen eines Bauelements (9), mit – einer Vielzahl von Streufeldelementen (51, 71), die für eine ortsaufgelöste Messung angeordnet sind, zum Erzeugen und/oder Messen eines Streufeldes an und/oder in dem Bauelement (9), – Mitteln zum Detektieren eines Fehlers des elektrischen Bauelements (9) aufgrund des gemessenen Streufeldes, wobei die Vorrichtung und ihre Vielzahl von Streufeldelementen (51, 71) gebildet sind mit – einer Basisschicht (3) aus einem elektrisch isolierenden Material, – mehreren auf der Basisschicht (3) angeordneten ersten Leiterbahnen (5), – einer auf die Basisschicht (3) und die ersten Leiterbahnen (5) aufgebrachten ersten Isolationsschicht (6) aus einem elektrisch isolierenden Material, – mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten ersten Elektroden (51), die über Durchkontaktierungen mit zugeordneten darunter liegenden ersten Leiterbahnen (5) elektrisch leitend verbunden sind, – mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten und die ersten Leiterbahnen (5) kreuzenden zweiten Leiterbahnen (7), – mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten zweiten Elektroden (71), die mit zugeordneten zweiten Leiterbahnen (8) elektrisch leitend verbunden sind, – einer auf die erste Isolationsschicht (6), die ersten Elektroden (51), die zweiten Leiterbahnen (7) und die zweiten Elektroden (71) aufgebrachten zweiten Isolationsschicht (8).Device for testing a component ( 9 ), with - a plurality of stray field elements ( 51 . 71 ), which are arranged for a spatially resolved measurement, for generating and / or measuring a stray field at and / or in the component ( 9 ), - means for detecting a fault of the electrical component ( 9 ) due to the measured stray field, the device and its plurality of stray field elements ( 51 . 71 ) are formed with - a base layer ( 3 ) of an electrically insulating material, - several on the base layer ( 3 ) arranged first conductor tracks ( 5 ), - one on the base layer ( 3 ) and the first tracks ( 5 ) applied first insulating layer ( 6 ) of an electrically insulating material, - several on the first insulating layer ( 6 ) arranged first electrodes ( 51 ), which via vias with associated underlying first tracks ( 5 ) are electrically conductively connected, - several on the first insulating layer ( 6 ) and the first interconnects ( 5 ) crossing second tracks ( 7 ), - several on the first insulation layer ( 6 ) arranged second electrodes ( 71 ) associated with associated second traces ( 8th ) are electrically conductively connected, - one on the first insulating layer ( 6 ), the first electrodes ( 51 ), the second tracks ( 7 ) and the second electrodes ( 71 ) applied second insulating layer ( 8th ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisschicht (3) aus einem, insbesondere flexiblen, organischen Material besteht.Device according to claim 1, characterized in that the base layer ( 3 ) consists of one, in particular flexible, organic material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die zweiten Elektroden (71) durch flächige Verbreiterungen der zweiten Leiterbahnen (7) gebildet sind.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second electrodes ( 71 ) by extensive broadening of the second interconnects ( 7 ) are formed.
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