JP2001042011A - 電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法 - Google Patents
電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装部品のはんだ接続検査、プリント基板の
断線検査等に幅広く適用することができ、しかも未接合
や断線の高精度検出が可能な電気光学プローブ及びそれ
を用いた検査方法を提供する。 【解決手段】 光源２と、光源２からの光を集光させる
光学系３〜５と、光学系３〜５の光路上に配置されて入
射面側に透明電極１４が出射面側に反射膜１５がそれぞ
れ形成され電界により複屈折率が変化する電気光学結晶
６と、光源２からの直線偏光を電気光学結晶６に入射し
反射膜１５で電気光学結晶６中を往復する間に当該光が
受ける偏光変化を検出する検出手段１０とを備えた電気
光学プローブにおいて、電気光学結晶６に、外部電界が
電気光学結晶６内部へ侵入するのを遮断する電界遮断手
段１２、１３を設けたことを特徴とする。
断線検査等に幅広く適用することができ、しかも未接合
や断線の高精度検出が可能な電気光学プローブ及びそれ
を用いた検査方法を提供する。 【解決手段】 光源２と、光源２からの光を集光させる
光学系３〜５と、光学系３〜５の光路上に配置されて入
射面側に透明電極１４が出射面側に反射膜１５がそれぞ
れ形成され電界により複屈折率が変化する電気光学結晶
６と、光源２からの直線偏光を電気光学結晶６に入射し
反射膜１５で電気光学結晶６中を往復する間に当該光が
受ける偏光変化を検出する検出手段１０とを備えた電気
光学プローブにおいて、電気光学結晶６に、外部電界が
電気光学結晶６内部へ侵入するのを遮断する電界遮断手
段１２、１３を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の接続検
査、プリント基板等の実装基板における接続検査、断線
不良の探索等に用いて好適な電気光学プローブ及びそれ
を用いた検査方法に関するものである。
査、プリント基板等の実装基板における接続検査、断線
不良の探索等に用いて好適な電気光学プローブ及びそれ
を用いた検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電界中で複屈折率が変化する電気
光学結晶を用いた電気光学プローブ（以下、ＥＯプロー
ブとも称する）がある。図８は、従来のＥＯプローブの
一例を示す側面図であり、図において、符号５０はＥＯ
プローブ、５１はレーザ、５２はレーザ５１の戻り光を
除去するアイソレータ、５３はアイソレータ５２を通過
したレーザ光のＳ偏光成分の全て及びＰ偏光成分の一部
を反射する偏光ビームスプリッタ、５４は偏光ビームス
プリッタ５３を透過したレーザ光を集光する第１の集光
レンズである。
光学結晶を用いた電気光学プローブ（以下、ＥＯプロー
ブとも称する）がある。図８は、従来のＥＯプローブの
一例を示す側面図であり、図において、符号５０はＥＯ
プローブ、５１はレーザ、５２はレーザ５１の戻り光を
除去するアイソレータ、５３はアイソレータ５２を通過
したレーザ光のＳ偏光成分の全て及びＰ偏光成分の一部
を反射する偏光ビームスプリッタ、５４は偏光ビームス
プリッタ５３を透過したレーザ光を集光する第１の集光
レンズである。
【０００３】５５は第１の集光レンズ５４の焦点位置に
置かれてそのレーザ入射面側にＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）透明電極６１が裏面側に金属反射膜６２がそれぞれ
形成されかつＩＴＯ透明電極６１に接地（ＧＮＤ）が接
続された電気光学結晶（ＥＯ結晶）、５６は金属反射膜
６２にて反射され第１の集光レンズ５４を再び通過した
後に偏光ビームスプリッタ５３にて入射とは９０度異な
る方向に反射されたレーザ光の光軸上に置かれた１／４
波長板である。
置かれてそのレーザ入射面側にＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）透明電極６１が裏面側に金属反射膜６２がそれぞれ
形成されかつＩＴＯ透明電極６１に接地（ＧＮＤ）が接
続された電気光学結晶（ＥＯ結晶）、５６は金属反射膜
６２にて反射され第１の集光レンズ５４を再び通過した
後に偏光ビームスプリッタ５３にて入射とは９０度異な
る方向に反射されたレーザ光の光軸上に置かれた１／４
波長板である。
【０００４】５７は偏光変化を受けたレーザ光を直交す
る２つの成分に分光するウオラストンプリズム、５８は
ウオラストンプリズム５７にて分光された２つのレーザ
光を集光する第２の集光レンズ、５９は第２の集光レン
ズ５８の焦点位置に置かれて分光された２つのレーザ光
を個別に受光する２チャネルフォトダイオード、６０は
２チャネルフォトダイオード５９の光強度に比例した２
つの電流出力の差分を取り電圧信号として増幅する増幅
器である。
る２つの成分に分光するウオラストンプリズム、５８は
ウオラストンプリズム５７にて分光された２つのレーザ
光を集光する第２の集光レンズ、５９は第２の集光レン
ズ５８の焦点位置に置かれて分光された２つのレーザ光
を個別に受光する２チャネルフォトダイオード、６０は
２チャネルフォトダイオード５９の光強度に比例した２
つの電流出力の差分を取り電圧信号として増幅する増幅
器である。
【０００５】次に、このＥＯプローブ５０の動作につい
て説明する。ＥＯ結晶５５が電界中に置かれた場合、金
属反射膜６２にて反射された反射光はＥＯ結晶５５中を
往復する間に偏光変化を受けて楕円偏光となる。この楕
円偏光は第１の集光レンズ５４を再び通過した後に偏光
ビームスプリッタ５３にて入射とは９０度異なる方向に
反射され１／４波長板５６に入射する。
て説明する。ＥＯ結晶５５が電界中に置かれた場合、金
属反射膜６２にて反射された反射光はＥＯ結晶５５中を
往復する間に偏光変化を受けて楕円偏光となる。この楕
円偏光は第１の集光レンズ５４を再び通過した後に偏光
ビームスプリッタ５３にて入射とは９０度異なる方向に
反射され１／４波長板５６に入射する。
【０００６】この入射した楕円偏光は１／４波長板５６
で楕円の程度に比例した傾きの直線偏光に変換され、ウ
オラストンプリズム５７にて直交する２成分に分光さ
れ、２チャネルフォトダイオード５９にて受光された
後、増幅器６０にてその傾きが光強度に比例した２つの
電流出力の差分として検出され、その後電圧信号として
増幅される。
で楕円の程度に比例した傾きの直線偏光に変換され、ウ
オラストンプリズム５７にて直交する２成分に分光さ
れ、２チャネルフォトダイオード５９にて受光された
後、増幅器６０にてその傾きが光強度に比例した２つの
電流出力の差分として検出され、その後電圧信号として
増幅される。
【０００７】図９は、上述したＥＯプローブ５０の検出
信号の特性を示す特性図であり、同図（ａ）は電界未検
出時の信号波形の一例を、同図（ｂ）は電界検出時の信
号波形の一例をそれぞれ示したものである。電界未検出
時においては、一般に光回路オフセット出力が存在する
ことが知られている。この理由は、電界未検出状態にお
いては２つの分光強度を完全に等しくするような光軸調
整が難しい上に、電界変化による微少な偏光変化量を検
出するために増幅器のゲインを高くする必要があり、電
界未検出時の出力をゼロにすることは現実的に困難であ
るからである。
信号の特性を示す特性図であり、同図（ａ）は電界未検
出時の信号波形の一例を、同図（ｂ）は電界検出時の信
号波形の一例をそれぞれ示したものである。電界未検出
時においては、一般に光回路オフセット出力が存在する
ことが知られている。この理由は、電界未検出状態にお
いては２つの分光強度を完全に等しくするような光軸調
整が難しい上に、電界変化による微少な偏光変化量を検
出するために増幅器のゲインを高くする必要があり、電
界未検出時の出力をゼロにすることは現実的に困難であ
るからである。
【０００８】また、電界検出時においては、電界検出信
号のレベルは光回路オフセット出力に対して遙かに小さ
い。従って、一般的には、ＥＯプローブ５０の用途は、
微少電界を検出する必要性から電気回路で直流成分を除
去することができる交流電界に限られている。
号のレベルは光回路オフセット出力に対して遙かに小さ
い。従って、一般的には、ＥＯプローブ５０の用途は、
微少電界を検出する必要性から電気回路で直流成分を除
去することができる交流電界に限られている。
【０００９】図１０は、上述したＥＯプローブ５０を用
いた従来のプリント基板の断線検査方法の一例を示す図
であり、配線６５の両端に検査パッド６９、７０が設け
られたプリント基板６８を用い、検査パッド６９、７０
の一方のパッド６９に触針プローブ６７を当てて交流信
号源６６より交流信号を印加し、他方の検査パッド７０
に誘起される電界を近接配置したＥＯプローブ５０で検
出することにより、断線検出を行っている。
いた従来のプリント基板の断線検査方法の一例を示す図
であり、配線６５の両端に検査パッド６９、７０が設け
られたプリント基板６８を用い、検査パッド６９、７０
の一方のパッド６９に触針プローブ６７を当てて交流信
号源６６より交流信号を印加し、他方の検査パッド７０
に誘起される電界を近接配置したＥＯプローブ５０で検
出することにより、断線検出を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＥＯプローブ５０では、交流電界しか検出できない
ために、実装部品のはんだ接続検査やプリント基板の断
線検査に適用した場合においては、交流結合により未接
合箇所、断線箇所、および内層配線間で交流結合により
容易に信号伝達が起こり、未接合や断線を高精度で検出
することができないという問題点があった。また、未接
合や断線の高精度検出ができないことから、適用範囲が
限定されてしまうという問題点があった。
来のＥＯプローブ５０では、交流電界しか検出できない
ために、実装部品のはんだ接続検査やプリント基板の断
線検査に適用した場合においては、交流結合により未接
合箇所、断線箇所、および内層配線間で交流結合により
容易に信号伝達が起こり、未接合や断線を高精度で検出
することができないという問題点があった。また、未接
合や断線の高精度検出ができないことから、適用範囲が
限定されてしまうという問題点があった。
【００１１】例えば、ＥＯプローブ５０を用いた従来の
プリント基板の断線検査方法においては、断線箇所は回
路的にはコンデンサと等価であるから、図１０に示すよ
うに断線７１の幅が小さい場合には、交流結合により信
号が伝達されるため、断線幅の小さい箇所の検出が困難
である。また、図１１に示すように、断線７１の幅が大
きい場合、プリント基板６８内に内層配線７２が形成さ
れている場合には、内層配線７２との間で交流結合が起
こり、同様に断線検出が困難になる。
プリント基板の断線検査方法においては、断線箇所は回
路的にはコンデンサと等価であるから、図１０に示すよ
うに断線７１の幅が小さい場合には、交流結合により信
号が伝達されるため、断線幅の小さい箇所の検出が困難
である。また、図１１に示すように、断線７１の幅が大
きい場合、プリント基板６８内に内層配線７２が形成さ
れている場合には、内層配線７２との間で交流結合が起
こり、同様に断線検出が困難になる。
【００１２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、実装部品のはんだ接続検査、プリント基板
の断線検査等に幅広く適用することができ、しかも未接
合や断線の高精度検出が可能な電気光学プローブ及びそ
れを用いた検査方法を提供することを目的とする。
のであって、実装部品のはんだ接続検査、プリント基板
の断線検査等に幅広く適用することができ、しかも未接
合や断線の高精度検出が可能な電気光学プローブ及びそ
れを用いた検査方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような電気光学プローブ及びそれを用
いた検査方法を採用した。すなわち、請求項１記載の電
気光学プローブは、光源と、該光源からの光を集光させ
る光学系と、該光学系の光路上に配置されて入射面側に
透明電極が出射面側に反射膜がそれぞれ形成され電界に
より複屈折率が変化する電気光学結晶と、前記光源から
の直線偏光を前記電気光学結晶に入射し前記反射膜で該
電気光学結晶中を往復する間に当該光が受ける偏光変化
を検出する検出手段とを備えた電気光学プローブにおい
て、前記電気光学結晶に、外部電界が該電気光学結晶内
部へ侵入するのを遮断する電界遮断手段を設けたことを
特徴としている。
に、本発明は次のような電気光学プローブ及びそれを用
いた検査方法を採用した。すなわち、請求項１記載の電
気光学プローブは、光源と、該光源からの光を集光させ
る光学系と、該光学系の光路上に配置されて入射面側に
透明電極が出射面側に反射膜がそれぞれ形成され電界に
より複屈折率が変化する電気光学結晶と、前記光源から
の直線偏光を前記電気光学結晶に入射し前記反射膜で該
電気光学結晶中を往復する間に当該光が受ける偏光変化
を検出する検出手段とを備えた電気光学プローブにおい
て、前記電気光学結晶に、外部電界が該電気光学結晶内
部へ侵入するのを遮断する電界遮断手段を設けたことを
特徴としている。
【００１４】請求項２記載の電気光学プローブは、請求
項１記載の電気光学プローブにおいて、前記電界遮断手
段は、接地された前記透明電極と前記反射膜の間に接続
されたリレーと、該リレーをオン・オフするリレー制御
手段とを備えたことを特徴としている。
項１記載の電気光学プローブにおいて、前記電界遮断手
段は、接地された前記透明電極と前記反射膜の間に接続
されたリレーと、該リレーをオン・オフするリレー制御
手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】請求項３記載の電気光学プローブは、請求
項２記載の電気光学プローブにおいて、前記リレーは、
測定時に前記リレー制御手段により一定周波数でオン・
オフ動作させることを特徴としている。
項２記載の電気光学プローブにおいて、前記リレーは、
測定時に前記リレー制御手段により一定周波数でオン・
オフ動作させることを特徴としている。
【００１６】請求項４記載の電気光学プローブは、請求
項２または３記載の電気光学プローブにおいて、前記電
気光学プローブの出力信号は、前記リレー制御手段のオ
ン・オフ周期と同期してロックイン検出されることを特
徴としている。
項２または３記載の電気光学プローブにおいて、前記電
気光学プローブの出力信号は、前記リレー制御手段のオ
ン・オフ周期と同期してロックイン検出されることを特
徴としている。
【００１７】請求項５記載の電子部品のはんだ接続検査
方法は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の電気光
学プローブを用いて電子部品のはんだ接続検査を行うこ
とを特徴としている。
方法は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の電気光
学プローブを用いて電子部品のはんだ接続検査を行うこ
とを特徴としている。
【００１８】請求項６記載の半導体装置のはんだ接続検
査方法は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の電気
光学プローブを用いてリードフレーム型半導体装置のは
んだ接続検査を行うことを特徴としている。
査方法は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の電気
光学プローブを用いてリードフレーム型半導体装置のは
んだ接続検査を行うことを特徴としている。
【００１９】請求項７記載の半導体装置のはんだ接続検
査方法は、請求項６載の半導体装置のはんだ接続検査方
法において、前記電気光学プローブを前記半導体装置の
リード端子上に近接配置し、該リード端子が接続される
パッドに触針プローブを用いて直流信号を印加し、前記
電気光学プローブの検出強度からはんだ接続状態を判定
することを特徴としている。
査方法は、請求項６載の半導体装置のはんだ接続検査方
法において、前記電気光学プローブを前記半導体装置の
リード端子上に近接配置し、該リード端子が接続される
パッドに触針プローブを用いて直流信号を印加し、前記
電気光学プローブの検出強度からはんだ接続状態を判定
することを特徴としている。
【００２０】請求項８記載の半導体装置のはんだ接続検
査方法は、請求項７記載の半導体装置のはんだ接続検査
方法において、前記電気光学プローブのリレー制御手段
による電界遮断周波数は、前記触針プローブのメカニカ
ル走査に伴うプロービング周期に対して１桁以上高いこ
とを特徴としている。
査方法は、請求項７記載の半導体装置のはんだ接続検査
方法において、前記電気光学プローブのリレー制御手段
による電界遮断周波数は、前記触針プローブのメカニカ
ル走査に伴うプロービング周期に対して１桁以上高いこ
とを特徴としている。
【００２１】請求項９記載の配線の検査方法は、請求項
１ないし４のいずれか１項記載の電気光学プローブを用
いて配線の断線の有無を判定することを特徴としてい
る。
１ないし４のいずれか１項記載の電気光学プローブを用
いて配線の断線の有無を判定することを特徴としてい
る。
【００２２】請求項１０載の配線の検査方法は、請求項
９記載の配線の検査方法において、検査対象の前記配線
の一方の端部に触針プローブで直流信号を印加し、他方
の端部に前記電気光学プローブを近接配置し、該電気光
学プローブの検出強度から該配線の断線の有無を判定す
ることを特徴としている。
９記載の配線の検査方法において、検査対象の前記配線
の一方の端部に触針プローブで直流信号を印加し、他方
の端部に前記電気光学プローブを近接配置し、該電気光
学プローブの検出強度から該配線の断線の有無を判定す
ることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の電気光学プローブ及びそ
れを用いた検査方法の一実施形態について図面に基づき
説明する。図１は、本実施形態の電界遮断機能付き電気
光学プローブを示す側面図であり、符号１は電界遮断機
能付きＥＯプローブ（以下、単にＥＯプローブと称す
る）、２はレーザ（光源）、３はレーザ２の戻り光を除
去するアイソレータ、４はアイソレータ３を通過したレ
ーザ光のＳ偏光成分の全て及びＰ偏光成分の一部を反射
する偏光ビームスプリッタ、５は偏光ビームスプリッタ
４を透過したレーザ光を集光する第１の集光レンズであ
る。
れを用いた検査方法の一実施形態について図面に基づき
説明する。図１は、本実施形態の電界遮断機能付き電気
光学プローブを示す側面図であり、符号１は電界遮断機
能付きＥＯプローブ（以下、単にＥＯプローブと称す
る）、２はレーザ（光源）、３はレーザ２の戻り光を除
去するアイソレータ、４はアイソレータ３を通過したレ
ーザ光のＳ偏光成分の全て及びＰ偏光成分の一部を反射
する偏光ビームスプリッタ、５は偏光ビームスプリッタ
４を透過したレーザ光を集光する第１の集光レンズであ
る。
【００２４】６は第１の集光レンズ５の焦点位置に置か
れてそのレーザ入射面側にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
透明電極１４が裏面側に金属反射膜１５がそれぞれ形成
されかつＩＴＯ透明電極１４にグランド（ＧＮＤ）が接
続された電気光学結晶（ＥＯ結晶）、７は金属反射膜１
５にて反射され第１の集光レンズ５を再び通過した後に
偏光ビームスプリッタ４にて入射とは９０度異なる方向
に反射されたレーザ光の光軸上に置かれた１／４波長板
である。
れてそのレーザ入射面側にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
透明電極１４が裏面側に金属反射膜１５がそれぞれ形成
されかつＩＴＯ透明電極１４にグランド（ＧＮＤ）が接
続された電気光学結晶（ＥＯ結晶）、７は金属反射膜１
５にて反射され第１の集光レンズ５を再び通過した後に
偏光ビームスプリッタ４にて入射とは９０度異なる方向
に反射されたレーザ光の光軸上に置かれた１／４波長板
である。
【００２５】８は偏光変化を受けたレーザ光を直交する
２つの成分に分光するウオラストンプリズム、９はウオ
ラストンプリズム８にて分光された２つのレーザ光を集
光する第２の集光レンズ、１０は第２の集光レンズ９の
焦点位置に置かれて分光された２つのレーザ光を個別に
受光する２チャネルフォトダイオード（検出手段）、１
１は２チャネルフォトダイオード１０の光強度に比例し
た２つの電流出力の差分を取り電圧信号として増幅する
増幅器、１２はＥＯ結晶６の金属反射膜１５と接地（Ｇ
ＮＤ）とを接続するリレー、１３はリレー１２の動作を
制御するリレー制御機構（リレー制御手段）である。な
お、アイソレータ３〜第２の集光レンズ９により光学系
が構成されている。
２つの成分に分光するウオラストンプリズム、９はウオ
ラストンプリズム８にて分光された２つのレーザ光を集
光する第２の集光レンズ、１０は第２の集光レンズ９の
焦点位置に置かれて分光された２つのレーザ光を個別に
受光する２チャネルフォトダイオード（検出手段）、１
１は２チャネルフォトダイオード１０の光強度に比例し
た２つの電流出力の差分を取り電圧信号として増幅する
増幅器、１２はＥＯ結晶６の金属反射膜１５と接地（Ｇ
ＮＤ）とを接続するリレー、１３はリレー１２の動作を
制御するリレー制御機構（リレー制御手段）である。な
お、アイソレータ３〜第２の集光レンズ９により光学系
が構成されている。
【００２６】図２は、図１に示すＥＯプローブ１のリレ
ー制御機構１３と信号検出の構成を示すブロック図であ
る。増幅器１１の出力は、リレー制御機構１３のオンオ
フ制御信号Ｓの周期と同期した信号のみを検出するため
に、オンオフ制御信号Ｓを基準信号としてロックインア
ンプ１７で積分増幅される。
ー制御機構１３と信号検出の構成を示すブロック図であ
る。増幅器１１の出力は、リレー制御機構１３のオンオ
フ制御信号Ｓの周期と同期した信号のみを検出するため
に、オンオフ制御信号Ｓを基準信号としてロックインア
ンプ１７で積分増幅される。
【００２７】図３は、図１に示すＥＯプローブ１の検出
原理を説明するための説明図である。電圧Ｖｉが印加さ
れた測定パッド２０にＥＯ結晶６を近接配置した状態に
おいて、リレーオフの場合は、同図（ａ）に示すよう
に、ＥＯ結晶６の裏面に設けられた金属反射膜１５にも
０〜Ｖｉの範囲で物理的に定まる中間電位が発生するた
め、外部電界２２に加えＥＯ結晶６内にも内部電界２１
が生じる。従って、このリレーオフの状態では、印加電
位Ｖｉに比例した電界を検出することになる。一方、リ
レーオンの場合は、同図（ｂ）に示すように、金属反射
膜１５がＥＯ結晶６の表面のＩＴＯ透明電極１４と同様
ＧＮＤに短絡されているため、ＥＯ結晶６内には電界が
生じない。従って、このリレーオンの状態では、印加電
位Ｖｉに関係なく検出電界強度はゼロとなる。
原理を説明するための説明図である。電圧Ｖｉが印加さ
れた測定パッド２０にＥＯ結晶６を近接配置した状態に
おいて、リレーオフの場合は、同図（ａ）に示すよう
に、ＥＯ結晶６の裏面に設けられた金属反射膜１５にも
０〜Ｖｉの範囲で物理的に定まる中間電位が発生するた
め、外部電界２２に加えＥＯ結晶６内にも内部電界２１
が生じる。従って、このリレーオフの状態では、印加電
位Ｖｉに比例した電界を検出することになる。一方、リ
レーオンの場合は、同図（ｂ）に示すように、金属反射
膜１５がＥＯ結晶６の表面のＩＴＯ透明電極１４と同様
ＧＮＤに短絡されているため、ＥＯ結晶６内には電界が
生じない。従って、このリレーオンの状態では、印加電
位Ｖｉに関係なく検出電界強度はゼロとなる。
【００２８】図４は、図３に示すＥＯプローブ１の検出
原理をもとに、リレーをある一定周波数でオンオフ動作
させながら測定した場合の検出信号の特性を示す特性図
である。電界未検出時の場合は、もともと外部電界が存
在しないため、同図（ａ）に示すように、検出信号は光
回路オフセット出力のみで変化がない。
原理をもとに、リレーをある一定周波数でオンオフ動作
させながら測定した場合の検出信号の特性を示す特性図
である。電界未検出時の場合は、もともと外部電界が存
在しないため、同図（ａ）に示すように、検出信号は光
回路オフセット出力のみで変化がない。
【００２９】一方、電界検出時の場合は、同図（ｂ）に
示すように、リレーのオンオフ周期で電界強度に比例し
た電界検出信号が光オフセット出力に加算された形で検
出される。この場合、電界検出信号の部分は交流信号と
なるため電気回路で直流成分である光オフセット出力と
容易に分離することができ、電界検出信号を精度良く測
定することができる。
示すように、リレーのオンオフ周期で電界強度に比例し
た電界検出信号が光オフセット出力に加算された形で検
出される。この場合、電界検出信号の部分は交流信号と
なるため電気回路で直流成分である光オフセット出力と
容易に分離することができ、電界検出信号を精度良く測
定することができる。
【００３０】図５は、図１に示すＥＯプローブ１を電子
部品のはんだ接続検査に用いた一例を示す側面図であ
る。この検査方法では、プリント基板２５に実装された
ＬＳＩパッケージ２８のリード端子２９ｂのリード肩部
３０にＥＯプローブ１を近接配置し、該リード端子２９
ｂに対応する基板パッド２６ｂに触針プローブ３５を用
いて直流電源３２から信号３３を印加する。
部品のはんだ接続検査に用いた一例を示す側面図であ
る。この検査方法では、プリント基板２５に実装された
ＬＳＩパッケージ２８のリード端子２９ｂのリード肩部
３０にＥＯプローブ１を近接配置し、該リード端子２９
ｂに対応する基板パッド２６ｂに触針プローブ３５を用
いて直流電源３２から信号３３を印加する。
【００３１】これにより、リード端子２９ｂに誘起され
る電界を検出し、ロックイン増幅機能を有する信号処理
部３６で増幅後、図示しないパソコン等を用いて各リー
ド端子２９ａ，２９ｂに対する検出強度の大小を基準値
と比較し、はんだ接続部３１のオープン不良またはショ
ート不良を検出する。なお、直流電源３２のＧＮＤ３４
は基板ＧＮＤ２７に接続されているので、基板内部のグ
ランド層への電圧印加を防止することができる。また、
直流信号を印加するので、他の配線経路との交流結合に
よる信号の回り込みも解消することができ、検出精度の
高い検査を実現することができる。
る電界を検出し、ロックイン増幅機能を有する信号処理
部３６で増幅後、図示しないパソコン等を用いて各リー
ド端子２９ａ，２９ｂに対する検出強度の大小を基準値
と比較し、はんだ接続部３１のオープン不良またはショ
ート不良を検出する。なお、直流電源３２のＧＮＤ３４
は基板ＧＮＤ２７に接続されているので、基板内部のグ
ランド層への電圧印加を防止することができる。また、
直流信号を印加するので、他の配線経路との交流結合に
よる信号の回り込みも解消することができ、検出精度の
高い検査を実現することができる。
【００３２】図６は、図５に示す検査方法におけるメカ
ニカル走査方法を示す模式図である。ＥＯプローブ１
は、検査の対象となるＬＳＩパッケージ２８のリード端
子２９との空間ギャップを一定に保持した状態で、ま
た、触針プローブ３５は基板パッド２６に合わせて触針
プローブ駆動機構３９で上下にプロービング動作させな
がら、プローブ移動機構３８でＬＳＩパッケージ２８の
辺上を同時にメカニカル走査される。
ニカル走査方法を示す模式図である。ＥＯプローブ１
は、検査の対象となるＬＳＩパッケージ２８のリード端
子２９との空間ギャップを一定に保持した状態で、ま
た、触針プローブ３５は基板パッド２６に合わせて触針
プローブ駆動機構３９で上下にプロービング動作させな
がら、プローブ移動機構３８でＬＳＩパッケージ２８の
辺上を同時にメカニカル走査される。
【００３３】この際、メカニカル走査中にＥＯプローブ
１のリレーはある一定周波数で繰り返しオン・オフされ
るが、その周波数は、メカニカル走査に伴う触針プロー
ブ３５の上下駆動周期に対して、１桁以上高く設定する
ことにより、各リード端子上の電界を正確に測定するこ
とができる。
１のリレーはある一定周波数で繰り返しオン・オフされ
るが、その周波数は、メカニカル走査に伴う触針プロー
ブ３５の上下駆動周期に対して、１桁以上高く設定する
ことにより、各リード端子上の電界を正確に測定するこ
とができる。
【００３４】図７は、図１に示すＥＯプローブ１をプリ
ント基板の配線検査に応用した一例を示す斜視図であ
る。一般に、微細化・高密度化が進展するプリント基板
においては、ピッチが１００μｍ程度のベアチップ実装
用の微細パッドが存在するが、これらの微細パッドに触
針プローブでコンタクトすることは、コンタクトの信頼
性や損傷の問題があり、現実的に難しい。
ント基板の配線検査に応用した一例を示す斜視図であ
る。一般に、微細化・高密度化が進展するプリント基板
においては、ピッチが１００μｍ程度のベアチップ実装
用の微細パッドが存在するが、これらの微細パッドに触
針プローブでコンタクトすることは、コンタクトの信頼
性や損傷の問題があり、現実的に難しい。
【００３５】この応用例では、検査用パッド４１に触針
プローブ３５を接触させて直流電源３２から電圧信号を
印加し、対応する微細パッド４０に誘起される電界を近
接配置したＥＯプローブ１で測定することにより、配線
の導通検査を行う。なお、直流電源３２のＧＮＤ３４
は、上述した電子部品のはんだ接続検査と同様、基板Ｇ
ＮＤ２７に接続されている。この応用例では、従来の交
流信号の印加では問題となる交流結合による影響を解消
することができ、検出精度の高い導通検査を実現するこ
とができる。
プローブ３５を接触させて直流電源３２から電圧信号を
印加し、対応する微細パッド４０に誘起される電界を近
接配置したＥＯプローブ１で測定することにより、配線
の導通検査を行う。なお、直流電源３２のＧＮＤ３４
は、上述した電子部品のはんだ接続検査と同様、基板Ｇ
ＮＤ２７に接続されている。この応用例では、従来の交
流信号の印加では問題となる交流結合による影響を解消
することができ、検出精度の高い導通検査を実現するこ
とができる。
【００３６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ＥＯ結晶６の先端の金属反射膜１５を周期的にシー
ルドすることでＥＯプローブに電界遮断機能を付加する
ので、直流電界を測定することができ、直流電界を測定
する各種用途に適用することができる。したがって、交
流信号の印加では交流結合のために検出精度が低下する
電子部品のはんだ接続検査やプリント基板の導通検査
を、直流信号を印加することで高精度で行うことがで
き、検査精度の向上と適用範囲の拡大をもたらすことが
できる。
ば、ＥＯ結晶６の先端の金属反射膜１５を周期的にシー
ルドすることでＥＯプローブに電界遮断機能を付加する
ので、直流電界を測定することができ、直流電界を測定
する各種用途に適用することができる。したがって、交
流信号の印加では交流結合のために検出精度が低下する
電子部品のはんだ接続検査やプリント基板の導通検査
を、直流信号を印加することで高精度で行うことがで
き、検査精度の向上と適用範囲の拡大をもたらすことが
できる。
【００３７】以上、本発明の電気光学プローブ及びそれ
を用いた検査方法の一実施形態について図面に基づき説
明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の
変更等が可能である。
を用いた検査方法の一実施形態について図面に基づき説
明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の
変更等が可能である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、電
気光学プローブに電界遮断機能を付加したので、従来の
電気光学プローブが交流信号の測定にのみ対応していた
のに対し、直流電界を測定することができる。したがっ
て、交流信号の印加では交流結合のために検出精度が低
下する電子部品のはんだ接続検査やプリント基板の導通
検査を、直流信号を印加することにより高精度で検査す
ることができ、検査精度の向上と適用範囲の拡大をもた
らすことができる。以上により、実装部品のはんだ接続
検査、プリント基板の断線検査等に幅広く適用すること
ができる電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法を
提供することができる。
気光学プローブに電界遮断機能を付加したので、従来の
電気光学プローブが交流信号の測定にのみ対応していた
のに対し、直流電界を測定することができる。したがっ
て、交流信号の印加では交流結合のために検出精度が低
下する電子部品のはんだ接続検査やプリント基板の導通
検査を、直流信号を印加することにより高精度で検査す
ることができ、検査精度の向上と適用範囲の拡大をもた
らすことができる。以上により、実装部品のはんだ接続
検査、プリント基板の断線検査等に幅広く適用すること
ができる電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法を
提供することができる。
【図１】 本発明の一実施形態の電界遮断機能付きＥＯ
プローブを示す側面図である。
プローブを示す側面図である。
【図２】 本発明の一実施形態のＥＯプローブのリレー
制御機構と信号検出の構成を示すブロック図である。
制御機構と信号検出の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の一実施形態のＥＯプローブの検出原
理を説明する説明図である。
理を説明する説明図である。
【図４】 本発明の一実施形態のＥＯプローブの検出信
号の特性を示す特性図である。
号の特性を示す特性図である。
【図５】 本発明の一実施形態のＥＯプローブを電子部
品のはんだ接続検査に用いた一例を示す側面図である。
品のはんだ接続検査に用いた一例を示す側面図である。
【図６】 電子部品のはんだ接続検査方法におけるメカ
ニカル走査方法を示す模式図である。
ニカル走査方法を示す模式図である。
【図７】 本発明の一実施形態のＥＯプローブをプリン
ト基板の配線検査に応用した一例を示す斜視図である。
ト基板の配線検査に応用した一例を示す斜視図である。
【図８】 従来のＥＯプローブの一例を示す側面図であ
る。
る。
【図９】 従来のＥＯプローブの検出信号の特性を示す
特性図である。
特性図である。
【図１０】 従来のＥＯプローブを用いたプリント基板
の断線検査方法の一例を示す側面図である。
の断線検査方法の一例を示す側面図である。
【図１１】 従来のＥＯプローブを用いたプリント基板
の断線検査方法の他の例を示す側面図である。
の断線検査方法の他の例を示す側面図である。
１ 電界遮断機能付きＥＯプローブ ２ レーザ ３ アイソレータ ４ 偏光ビームスプリッタ ５ 第１の集光レンズ ６ 電気光学結晶 ７ １／４波長板 ８ ウオラストンプリズム ９ 第２の集光レンズ １０ ２チャネルフォトダイオード １１ 増幅器 １２ リレー １３ リレー制御機構 １４ ＩＴＯ透明電極 １５ 金属反射膜 １７ ロックインアンプ ２０ 測定パッド ２１ 内部電界 ２２ 外部電界 ２５ プリント基板 ２６ａ、２６ｂ 基板パッド ２７ 基板ＧＮＤ ２８ ＬＳＩパッケージ ２９、２９ａ、２９ｂ リード端子 ３０ リード肩部 ３１ はんだ接続部 ３２ 直流電源 ３３ 信号 ３４ ＧＮＤ ３５ 触針プローブ ３６ 信号処理部 ３８ プローブ移動機構 ３９ 触針プローブ駆動機構 ４０ 微細パッド ４１ 検査用パッド ５０ ＥＯプローブ ５１ レーザ ５２ アイソレータ ５３ 偏光ビームスプリッタ ５４ 第１の集光レンズ ５５ ＥＯ結晶 ５６ １／４波長板 ５７ ウオラストンプリズム ５８ 第２の集光レンズ ５９ ２チャネルフォトダイオード ６０ 増幅器 ６１ ＩＴＯ透明電極 ６２ 金属反射膜 ６５ 配線 ６６ 交流信号源 ６７ 触針プローブ ６８ プリント基板 ６９、７０ 検査パッド ７１ 断線 ７２ 内層配線
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/34 ５１２ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５１２Ｂ ９Ａ００１ Ｆターム(参考） 2G011 AA02 AB00 AC33 AE01 AE02 2G014 AA02 AA13 AA14 AB51 AB59 AC11 2G032 AA00 AD08 AF09 4M106 AA02 AA20 BA01 BA05 BA14 CA16 DH07 DH11 DH12 DH32 DH60 5E319 AA03 AB01 CD53 CD55 9A001 BB05 KK16 LL05
Claims (10)
- 【請求項１】 光源と、該光源からの光を集光させる光
学系と、該光学系の光路上に配置されて入射面側に透明
電極が出射面側に反射膜がそれぞれ形成され電界により
複屈折率が変化する電気光学結晶と、前記光源からの直
線偏光を前記電気光学結晶に入射し前記反射膜で該電気
光学結晶中を往復する間に当該光が受ける偏光変化を検
出する検出手段とを備えた電気光学プローブにおいて、 前記電気光学結晶に、外部電界が該電気光学結晶内部へ
侵入するのを遮断する電界遮断手段を設けたことを特徴
とする電気光学プローブ。 - 【請求項２】 前記電界遮断手段は、接地された前記透
明電極と前記反射膜の間に接続されたリレーと、該リレ
ーをオン・オフするリレー制御手段とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の電気光学プローブ。 - 【請求項３】 前記リレーは、測定時に前記リレー制御
手段により一定周波数でオン・オフ動作させることを特
徴とする請求項２記載の電気光学プローブ。 - 【請求項４】 前記電気光学プローブの出力信号は、前
記リレー制御手段のオン・オフ周期と同期してロックイ
ン検出されることを特徴とする請求項２または３記載の
電気光学プローブ。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
電気光学プローブを用いて電子部品のはんだ接続検査を
行うことを特徴とする電子部品のはんだ接続検査方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
電気光学プローブを用いてリードフレーム型半導体装置
のはんだ接続検査を行うことを特徴とする半導体装置の
はんだ接続検査方法。 - 【請求項７】 前記電気光学プローブを前記半導体装置
のリード端子上に近接配置し、該リード端子が接続され
るパッドに触針プローブを用いて直流信号を印加し、前
記電気光学プローブの検出強度からはんだ接続状態を判
定することを特徴とする請求項６記載の半導体装置のは
んだ接続検査方法。 - 【請求項８】 前記電気光学プローブのリレー制御手段
による電界遮断周波数は、前記触針プローブのメカニカ
ル走査に伴うプロービング周期に対して１桁以上高いこ
とを特徴とする請求項７記載の半導体装置のはんだ接続
検査方法。 - 【請求項９】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
電気光学プローブを用いて配線の断線の有無を判定する
ことを特徴とする配線の検査方法。 - 【請求項１０】 検査対象の前記配線の一方の端部に触
針プローブで直流信号を印加し、他方の端部に前記電気
光学プローブを近接配置し、該電気光学プローブの検出
強度から該配線の断線の有無を判定することを特徴とす
る請求項９記載の配線の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11214389A JP2001042011A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11214389A JP2001042011A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001042011A true JP2001042011A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16654990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11214389A Pending JP2001042011A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 電気光学プローブ及びそれを用いた検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001042011A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10966313B2 (en) | 2018-01-30 | 2021-03-30 | Lg Chem, Ltd. | Method for manufacturing printed circuit board having test point, and printed circuit board manufactured thereby |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP11214389A patent/JP2001042011A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10966313B2 (en) | 2018-01-30 | 2021-03-30 | Lg Chem, Ltd. | Method for manufacturing printed circuit board having test point, and printed circuit board manufactured thereby |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020813 |