JP2002014131A - 回路基板の検査方法及び検査装置 - Google Patents

回路基板の検査方法及び検査装置

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JP2002014131A
JP2002014131A JP2000193582A JP2000193582A JP2002014131A JP 2002014131 A JP2002014131 A JP 2002014131A JP 2000193582 A JP2000193582 A JP 2000193582A JP 2000193582 A JP2000193582 A JP 2000193582A JP 2002014131 A JP2002014131 A JP 2002014131A
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pad
light
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circuit board
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Yasuyuki Yanagisawa
恭行 柳沢
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高集積化された回路パターンの電気的状態を非
接触で、且つ高分解能に検出できる回路基板の検査方法
及び検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】電圧供給機構10からコンタクトプローブ
20を介して、回路基板30の所定の広ピッチ側のパッ
ド33に電圧を印加し、電圧検出装置40及び判定装置
50で、回路基板30の回路パターン32の電気的状態
(短絡)を検査する。次に、狭ピッチ側のパッド31群
の近傍に、EOプローブ60を所定の間隔で載置する。
さらに、光源70からの光は光学系機構80で偏光され
てEOプローブ60へ照射され、EOプローブ60から
の反射光は狭ピッチ側のパッド31からの電界によって
偏光状態が変化する。電界によって変化した偏光成分は
光学系機構80で光の強度変化に変調されて、光検出装
置90で検出され、判定装置50で回路パターンの電気
的状態(断線)を検査することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は回路基板の回路パタ
ーンの電気的状態を検査する方法及び装置に関し、特に
高密度に実装されたICパッケージの回路パターンの電
気的状態を検査する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、回路基板の短絡や断線を検査する
方法として、金属のコンタクトプローブを多数埋め込ん
だ治具を形成し、回路基板に金属のコンタクトプローブ
を一括接触させて検査する方法がある。ところが、回路
基板の高密度化や高集積化に伴い、パッド間のピッチが
小さくなり、そのような微細なパッドピッチに対してコ
ンタクトプローブを物理的に安定して接触されることが
困難となった。また、コンタクトプローブを回路基板の
パットに接触させる部分が尖鋭なため、回路基板にダメ
ージを与える問題があった。
【0003】非接触で短絡や断線を検査する方法として
は、特開平9−72947号公報に記載されているよう
に、一個所の電気信号を、EOプローブで検査する方法
がある。しかし、この方法では、位置決めの機構が必要
となり、検査時間も長くなり、多くのパッド間の短絡や
断線を検査するには適当でない。
【0004】同様に、非接触で短絡や断線を検査する方
法として、特開平9−264919号公報に記載されて
いるように、回路パターンの広ピッチ側のパッドにコン
タクトプローブを接触させて交流電圧を印加し、狭ピッ
チ側のパッドと容量結合させたセンサから電磁界の変化
を検出し、回路パターンの断線の有無を判定する方法が
ある。しかし、この方法では、微少な電磁界の変化を検
出しているため、装置が複雑となる問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、高密度に集積化
された回路パターンの短絡/断線を、簡易な構造で、光
強度の変化から検査する方法および装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するため、まず請求項1においては、回路基板の
回路パターンの広ピッチ側のパッドにコンタクトプロー
ブを接触させて短絡検査を行い、狭ピッチ側のパッド近
傍に電界が加わると屈折率が変化し、照射された光を反
射する電気光学結晶を有するEOプローブを配置して、
前記EOプローブに光を照射して、順次、広ピッチ側の
パッドに電圧を印加し、前記EOプローブの反射光の強
度変化から前記回路パターンの断線検査を行うことを特
徴とする回路基板の検査方法としたものである。
【0007】また、請求項2においては、回路基板の回
路パターンの広ピッチ側のパッドにコンタクトプローブ
を接触させて短絡検査を行い、狭ピッチ側のパッド近傍
に電界が加わると屈折率が変化し、照射された光を反射
する電気光学結晶を有するEOプローブを配置して、前
記EOプローブに二次元的に光を照射して、広ピッチ側
のパッドに順次電圧を印加し、前記EOプローブの反射
光の強度変化を二次元的に検出し、検出された二次元の
光強度変化から前記回路パターンの断線検査を行うこと
を特徴とする回路基板の検査方法としたものである。
【0008】また、請求項3においては、回路基板の回
路パターンの広ピッチ側のパッドにコンタクトプローブ
を接触させて短絡検査を行い、狭ピッチ側のパッド近傍
に電界が加わると屈折率が変化し、照射された光を反射
する電気光学結晶を有するEOプローブを配置して、前
記EOプローブに二次元的に光を照射して、広ピッチ側
の複数のパッドに電圧を印加し、EOプローブの反射光
の強度変化を二次元的に検出し、検出された二次元の光
強度変化から複数の回路パターンの断線検査を行うこと
を特徴とする回路基板の検査方法としたものである。
【0009】さらにまた、請求項4においては、回路基
板の回路パターンの広ピッチ側のパッドに電圧を供給す
る電圧供給機構と、回路基板の回路パターンの広ピッチ
側のパッドに電圧を印可するコンタクトプローブと、広
ピッチ側のパッドの電圧印可状態を検出する電圧検出装
置と、狭ピッチ側のパッド近傍に電界が加わると屈折率
が変化し、照射された光を反射する電気光学結晶を有す
るEOプローブと、EOプローブに光を照射する光源
と、EOプローブへの光照射条件を制御する光学系機構
と、狭ピッチパッド及び回路パターンの電気的状態を検
出する判定装置と、装置全体の制御を司る制御装置とを
少なくとも備えていることを特徴とする回路基板の検査
装置としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明の回路基板の
検査装置の一実施例を示す構成図を、図2はEOプロー
ブを用いて回路パターンの電気的状態(短絡/断線)の
検出メカニズムを示す説明図をそれぞれ示す。本発明の
回路基板の検査装置100は、図1に示すように、電圧
供給機構10と、コンタクトプローブ20と、回路基板
30と、電圧検出装置40と、判定装置50と、EOプ
ローブ60と、光源70と、光学系機構80と、光検出
装置90と、制御装置110とから構成されている。
【0011】まず、電圧供給機構10からコンタクトプ
ローブ20を介して、回路基板30の所定の広ピッチ側
のパッド33に電圧を印加する。このとき、他の広ピッ
チ側のパッドの電圧を、電圧検出装置40で検出し、判
定装置50で、回路基板30の回路パターン32の電気
的状態(短絡)を検査する。
【0012】次に、狭ピッチ側のパッド31群の近傍
に、EOプローブ60を所定の間隔で載置する。このと
き、EOプローブ60は、狭ピッチ側のパッド31また
はパッド付近の回路パターン32に接触させてもよい
し、20μm程度の間隔で非接触にしてもよい。さら
に、光源70からの光は光学系機構80で偏光されてE
Oプローブ60へ照射される。一方、広ピッチ側のパッ
ド33から電圧が印加されると、回路パターン32が断
線していない場合、狭ピッチ側のパッド31からの電界
をEOプローブ60で検出する。このとき、EOプロー
ブ60からの反射光は狭ピッチ側のパッド31からの電
界によって偏光状態が変化する。電界によって変化した
偏光成分は光学系機構80で光の強度変化に変調され
て、光検出装置90で検出され、判定装置50で光の強
度を判定することにより、回路パターンの電気的状態
(断線)を検査することが可能となる。上記これら一連
の動作は制御装置110で制御される。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 <実施例1>請求項1記載の実施例について図2を用い
て説明する。まず、光源70からEOプローブ60へ光
を照射する。光源としては指向性の良いレーザ光源を使
用する。ランダム偏光のレーザ光を光学系機構80のビ
ームエキスパンダ81でレーザ光束とし、偏光ビームス
プリッタ82で直線偏光にしてEOプローブ60へ照射
する。ここで、EOプローブ60は透明導電膜61と、
電気光学結晶62と、誘電体反射膜63とで構成されて
いる。
【0014】次に、透明導電膜61を接地し、狭ピッチ
パッド31に電圧供給機構10より順次電圧が印加され
ると、電圧が印加された狭ピッチパッド31と電気光学
結晶62との間には所定の電界が形成される。このと
き、EOプローブ60へ入射した光は、電気光学結晶6
2を透過中、電界によって電気光学結晶62の屈折率が
変化することによって変調を受けて、誘電体反射膜63
で反射され、偏光ビームスプリッタ82で振幅変調され
る。この変調されたレーザ光束を、レンズ83で集光
し、光検出装置90で光の強度変化として検出する。こ
の検出光強度を判定装置50にて判定することにより、
回路パターン32の電気的状態(断線)を検査すること
ができる。
【0015】電気光学結晶62としては、BSO(Bi
12SiO20)、ZnTe、KTP等が用いられる。EO
プローブ60は狭ピッチバッド31へ接触させてもよい
が、非接触にしてもよい。ただし、非接触とした場合、
EOプローブ60と狭ピッチバッド31との間隔がある
程度以上隔たると、電気光学結晶62に進入する電界強
度が減少することによって検出される光の強度変化も減
少し、検査の感度も低下する。 EOプローブ60と狭
ピッチバッド31との間隔は20μm程度とすることが
望ましい。
【0016】<実施例2>請求項2記載の実施例につい
て図2を用いて説明する。CCD等、二次元での光強度
分布を検出できる光検出装置90を用いて、実施例1と
同様な方法でEOプローブ60から反射される光の強度
変化を検出することにより、狭ピッチバッド31の電位
分布を二次元の光強度変化として検出する。この二次元
の光強度変化を判定することにより、回路パターン32
の電気的状態(断線)を検査できる。
【0017】<実施例3>請求項3記載の実施例につい
て図2を用いて説明する。実施例2同様、CCD等、二
次元での光強度分布を検出できる光検出装置90を用い
て、狭ピッチバッド31の電位分布を二次元の光強度変
化として検出する。このとき、複数の狭ピッチバッド3
1に同時に電圧を印加し、二次元の光強度変化を判定す
ることにより、複数の回路パターン32の電気的状態
(断線)を検査できる。また、図3(a)及び図3
(b)に示すように、絶縁フィルム121上にパッド1
22及び回路パターン123が形成されたテープBGA
の回路パターン123の電気的状態(短絡/断線)の検
査を本装置で行う場合、EOプローブ60をテープBG
Aの回路パターン123の先端部に載置し、パッド12
2から電圧を印加してやれば、EOプローブ60を動か
すことなしに、一挙に回路パターン123の電気的状態
(短絡/断線)の検査を行うことができる。
【0018】
【発明の効果】本発明の検査方法及び検査装置によれ
ば、高集積化された回路基板の回路パターンの電気的状
態を電気光学結晶を用いた簡易なEOプローブを有する
検査装置で、非接触で精度良く検査できる。
【0019】本発明の検査方法及び検査装置では、狭ピ
ッチ側の回路パターン上にEOプローブを載置するだけ
で、任意の位置での電界の強度変化を検出すればよいの
で、従来のような位置決め機構を必要としない。
【0020】本発明の検査方法及び検査装置では、二次
元での光強度分布を検出することによって、従来の狭ピ
ッチ側のパッドに容量結合センサを配置する方法と異な
り、狭ピッチ側のパッドから放出される電位の位置情報
を特定して検出できることから、精度の良い検査が可能
である。また、複数の広ピッチのパッドに電圧を印加す
ることによって、複数の広ピッチ側のパッドの短絡及び
回路パターンの断線検査を同時に実施することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回路基板の検査装置の一実施例を示す
構成図である。
【図2】EOプローブ及び光学系機構を用いて回路パタ
ーンを検出している状態を示す説明図である。
【図3】(a)は、EOプローブを用いて回路基板(テ
ープBGA)の回路パターンの電気状態(短絡/断線)
の検査を行っている状態を示す平面図である。(b)
は、(a)の平面図をA−A線で切断した模式断面図で
ある。
【符号の説明】
10……電圧供給機構 20……コンタクトプローブ 30……回路基板 31……狭ピッチパッド 32……回路パターン 33……広ピッチパッド 40……電圧検出装置 50……判定装置 60……EOプローブ 61……透明導電膜 62……電気光学結晶 63……誘電体反射膜 70……光源 80……光学系機構 81……ビームエキスパンダ 82……偏光ビームスプリッタ 83……レンズ 90……光検出装置 100……検査装置 110……制御装置 121……絶縁フィルム 122……パッド 123……回路パターン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路基板の回路パターンの広ピッチ側のパ
    ッドにコンタクトプローブを接触させて短絡検査を行
    い、狭ピッチ側のパッド近傍に電界が加わると屈折率が
    変化し、照射された光を反射する電気光学結晶を有する
    EOプローブを載置して、前記EOプローブに光を照射
    して、順次、広ピッチ側のパッドに電圧を印加し、前記
    EOプローブの反射光の強度変化から前記回路パターン
    の断線検査を行うことを特徴とする回路基板の検査方
    法。
  2. 【請求項2】回路基板の回路パターンの広ピッチ側のパ
    ッドにコンタクトプローブを接触させて短絡検査を行
    い、狭ピッチ側のパッド近傍に電界が加わると屈折率が
    変化し、照射された光を反射する電気光学結晶を有する
    EOプローブを配置して、前記EOプローブに二次元的
    に光を照射して、広ピッチ側のパッドに順次電圧を印加
    し、前記EOプローブの反射光の強度変化を二次元的に
    検出し、検出された二次元の光強度変化から前記回路パ
    ターンの断線検査を行うことを特徴とする回路基板の検
    査方法。
  3. 【請求項3】回路基板の回路パターンの広ピッチ側のパ
    ッドにコンタクトプローブを接触させて短絡検査を行
    い、狭ピッチ側のパッド近傍に電界が加わると屈折率が
    変化し、照射された光を反射する電気光学結晶を有する
    EOプローブを配置して、前記EOプローブに二次元的
    に光を照射して、広ピッチ側の複数のパッドに電圧を印
    加し、EOプローブの反射光の強度変化を二次元的に検
    出し、検出された二次元の光強度変化から複数の回路パ
    ターンの断線検査を行うことを特徴とする回路基板の検
    査方法。
  4. 【請求項4】回路基板の回路パターンの広ピッチ側のパ
    ッドに電圧を供給する電圧供給機構と、回路基板の回路
    パターンの広ピッチ側のパッドに電圧を印可するコンタ
    クトプローブと、広ピッチ側のパッドの電圧印可状態を
    検出する電圧検出装置と、狭ピッチ側のパッド近傍に電
    界が加わると屈折率が変化し、照射された光を反射する
    電気光学結晶を有するEOプローブと、EOプローブに
    光を照射する光源と、EOプローブへの光照射条件を制
    御する光学系機構と、狭ピッチパッド及び回路パターン
    の電気的状態を検出する判定装置と、装置全体の制御を
    行う制御装置とを少なくとも備えていることを特徴とす
    る回路基板の検査装置。
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