JP2003227859A

JP2003227859A - 回路パターン検出装置および回路パターン検査方法

Info

Publication number: JP2003227859A
Application number: JP2002206035A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yanagisawa; 恭行柳沢
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は回路基板上に形成された回路パターン
の電圧分布を光学的に精度良く検出し、回路パターンの
短絡／断線を検査する回路パターン検出装置および回路
パターン検査方法。【解決手段】ガラス基板１１に透明導電層１２成され
る。電気光学結晶層１５表面に反射防止層１４及び反射
層１６が形成される。透明導電層１２の表面（下側表
面）に接着剤層１３を介して電気光学結晶層の反射防止
層１４が貼り付けられる。すなわち、接着剤層１３と電
気光学結晶層１５との間に反射防止層１４が設けられ
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
ーンを光学的に検査する回路パターン検出装置および回
路パターン検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板に形成された回路パターンの断
線、短絡等の電気的不良箇所を検査する従来手法とし
て、スプリングプローブで専用治具を形成し、回路パタ
ーンのパッドへ治具を一括接触して電圧分布を測定する
ことにより電気的に検査する手法がある。この手法で
は、パッド数が増加した近年の回路パターンを検査する
には、高価なスプリングプローブが多数必要となり、専
用治具のコストが高騰する。また、パッドの高密度化に
よって、パッドの接触性を確保することが物理的に難し
いことや、尖鋭なスプリングプローブを接触させること
によるパッドの損傷も問題となっている。

【０００３】また、回路基板によっては、一つのパッド
から回路パターンが分岐し、複数のパッドへ接続されて
いる場合がある。このような場合、断線、短絡の検査時
間が膨大となる問題がある。

【０００４】さらに、回路基板によっては、多数の回路
パターンを何層にもわたって形成することがあるが、パ
ッドにスプリングプローブを接触させる手法では、この
ような多層回路基板の回路パターンの断線、短絡の検査
が出来ない。

【０００５】このような背景から、回路パターンの電圧
分布を光学的に検出する手法が望まれていた。回路パタ
ーンの電圧分布を電気光学効果を用いて計測する従来例
として、特開平９−７２９４７号公報に記載の電子部品
の半田接続検出方法及び検出装置がある。これは、特定
の位置の電界強度を電気光学センサを用いて非接触で検
出し、回路基板の半田接続状態を検査するものである。
しかし、この方法では、電気光学センサの先端部分の電
界しか検出できず、回路パターン全体の電圧分布を求め
るには電気光学センサをスキャンしていく必要がある。

【０００６】一方、液晶ディスプレイ基板の画素電極、
ゲート配線、ソース配線等の断線欠陥や短絡欠陥を電圧
分布の測定により非接触で検査する装置が特開平５−２
５６７９４号公報に記載されている。ここでは、平行な
光束を回路基板近傍に配置した電気光学素子に照射し、
その反射光から回路パターンの電圧分布を二次元的に検
出する。

【０００７】しかし、電気光学素子は複屈折率が高いた
め、表面反射と裏面反射により干渉縞が生じ、反射光か
ら求めた電圧分布の画像が著しく劣化する。

【０００８】また、回路基板の回路パターンに電圧を印
加した時、電気光学素子内で面方向への電荷が拡散さ
れ、電圧分布が劣化する傾向がある。すなわち、回路基
板の回路パターンに電圧が印加された時、面方向への直
流抵抗成分、特に、電気光学素子の反射層が有する直流
抵抗成分により回路基板の回路パターンの電圧分布が電
気光学素子に広がってしまう問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の回路
パターン検査装置には回路パターン全体の電圧分布を一
度に求めることができないという欠点がある。また、こ
れに用いられる電気光学素子には、回路基板の回路パタ
ーンに電圧を印加した時、電気光学素子内で面方向への
電荷が拡散され、電圧分布が劣化する欠点がある。

【００１０】本発明の目的は、回路基板上に形成された
回路パターンの電圧分布を光学的に精度良く検出し、回
路パターンの短絡／断線を検査する回路パターン検出装
置および回路パターン検査方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決し目
的を達成するために、本発明は以下に示す手段を用いて
いる。

【００１２】本発明の回路パターン検査装置は、回路パ
ターンが形成された回路基板の近傍に設けられ、電界に
応じて変化した複屈折率に応じて偏光面が変化する電気
光学素子と、回路パターンに応じた電界を前記電気素子
に与えるために、回路パターンと前記電気光学素子との
間に周期的零和電圧を印加する電圧印加回路と、前記電
気光学素子へ光を照射する光源と、前記電気光学素子の
反射光の強度分布を検出する検出器と、前記光源からの
光照射あるいは検出器への光入射を制御し、照射光ある
いは入射光をパルス光とする制御部と、を具備する。

【００１３】本発明の回路パターン検査方法は、検査し
たい回路パターンが形成された回路基板の近傍に設けら
れた電気光学素子と前記回路基板との間に交流電圧を印
加し、電界を発生させ、該電界により前記電気光学結晶
層の複屈折率を回路パターンに応じて変化させ、前記交
流電圧の周期に連動して前記電気光学素子にパルス光を
照射し、前記電気光学素子からの反射光を検出し、前記
回路基板と電気電気光学結晶層との間の電圧分布パター
ンを検出する。

【００１４】本発明の回路パターン検査方法は、検査し
たい回路パターンが形成された回路基板の近傍に設けら
れた電気光学素子と前記回路基板との間に交流電圧を印
加し、電界を発生させ、該電界により前記電気光学結晶
層の複屈折率を回路パターンに応じて変化させ、前記電
気光学素子に光を照射し、前記交流電圧の周期に連動し
て前記電気光学素子からの反射光を検出し、前記回路基
板と電気電気光学結晶層との間の電圧分布パターンを検
出する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１６】第１実施形態図１は第１実施形態の電気光学素子１０を模式的に示す
断面図である。ガラス基板１１の下に透明導電層１２が
形成される。これとは別途に電気光学結晶層１５の両表
面に反射防止層１４及び反射層１６が形成される。透明
導電層１２の表面（下側）に接着剤層１３を介して上記
別途形成の電気光学結晶層１５の反射防止層１４が貼り
付けられる。すなわち、接着剤層１３と電気光学結晶層
１５との間に反射防止層１４が設けられる。

【００１７】透明導電層１２は電極として働くものであ
り、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層により構成される。

【００１８】電気光学結晶層１５としては、例えば、ポ
ッケルス結晶等がある。ポッケルス結晶により光を利用
して電界を検出する場合、光と垂直な方向の電界に感度
を有する横電界検出と、光と平行な方向の電界に感度を
有する縦電界検出がある。回路基板に発生している電圧
分布に応じた電界分布を正しく検出するためには、縦電
界検出が用いられる。光の進行方向に平行な電界に感度
を有する縦電界検出が可能なポッケルス結晶としては、
Ｂｉ_１２ＳｉＯ_２０（ＢＳＯ、ビスマス酸化シリコ
ン）、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）、ＬｉＮｂＯ_３−５５
度カット、ＺｎＳｅ、ＫＤＰ（ＫＨ_２ＰＯ_４、水素リン
酸カリウム）、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ_４、リン酸チタニ
ルカリウム）、ＢＳＯ（Ｂｉ_１２ＳｉＯ_２０、ビスマス
酸化シリコン）等がある。ＫＤＰ、ＫＴＰは潮解性があ
り、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓ等は電気光学係数の値が低い。
そこで、複屈折率は高いものの潮解性は無く、立方晶で
等方的な性質を持ち、電気光学係数が比較的大きいＢＳ
Ｏ結晶を用いるのが望ましい。例えば、１〜３０ｍｍ程
度のＢＳＯ結晶を、望ましくは１００〜５００μｍの厚
さに研磨し、電気光学結晶層１５とする。ＢＳＯ結晶
が１００μｍ未満であると、電位差が小さくなるため、
電界の検出感度が小さくなる。また、５００μｍを越え
ると面方向に電界が広がり、電圧分布を検出することが
容易ではない。

【００１９】なお、本実施形態で用いる電気光学素子１
０に用いられる電気光学結晶層１５としては上述のもの
に限らず、電界により複屈折率が変化するものであれば
良く、上述したいずれかのもの、あるいは上述していな
いものを用いてもよい。

【００２０】電気光学結晶層１５は両面を光学研磨し、
面内収差は（１／４）λ（λは波長）程度とすることが
望ましい。後で述べる回路基板の検出装置として用いる
場合、電気光学結晶層１５は薄い方が回路基板の回路パ
ターンと透明導電層１２の間で電界が広がらず、元の回
路パターンの電圧分布に近い電界分布となる。よって、
回路パターンの電圧分布の形状に近い電界分布を検出す
るためには、電気光学結晶層１５は薄い方がよい。しか
し、電気光学結晶層１５が薄いと、電気光学素子１０を
回路基板の回路パターンと一定の間隔をおいて非接触に
した場合、回路パターンと透明導電層１２間のキャパシ
タ構造において、電気光学結晶層１５に加わる電位差が
小さくなる。そのため、電界の検出感度が小さくなり、
また、加工が難しくなるという問題がある。電気光学結
晶層１５の厚さは、これらの要素のトレードオフとな
り、本実施形態では厚さ１００μｍ〜５００μｍの電気
光学結晶層１５を用いている。

【００２１】電気光学素子１０（ガラス基板１１を透過
して）に入射したレーザ光束は、電界による位相変調を
受け、電気光学結晶層１５の底面にて反射される。電気
光学結晶層１５は、複屈折率が高いものが多く、反射率
も高くなる。ＬｉＮｂＯ_３の場合、屈折率は２．２とな
り、この場合１４％程度の反射率となる。そのため、電
気光学結晶層１５を光学研磨し、底面での反射光を検出
してもよいが、より反射率を高めるために、本実施形態
では反射層１６を電気光学結晶層１５の底面に形成して
いる。反射層１６は誘電体多層反射層を用い、材質とし
ては、ＭｇＦ_２−ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２等があ
る。

【００２２】このように電気光学結晶層１５は薄いため
破損しやすいので、透明導電層１２が形成されたガラス
基板１１へ接着剤層１３を介して接着されている。接着
剤層１３は、硬化収縮が大きい材質を用いると、電気光
学結晶層１５が薄いために応力が加わり、特にビスマス
酸化シリコン（ＢＳＯ）等の圧電性のある結晶の場合、
光学特性が不均一となる恐れがある。そのため、接着剤
層１３には、エポキシ系等の硬化収縮の小さい材質を用
いる。

【００２３】電気光学素子１０は、上述したように屈折
率の異なる材質の多層構造であり、さらに入射するレー
ザ光束はコヒーレンスが高いため、多重反射による干渉
が発生しやすい。特に、接着剤層１３と、屈折率の高い
電気光学結晶層１５の境界では、反射率が大きくなる。
例えば、接着剤層１３は、エポキシ系の接着剤の場合、
屈折率が１．５６程度であり、電気光学結晶層１５は、
ビスマス酸化シリコン（ＢＳＯ）の場合、屈折率が２．
５３であり、屈折率の差が大きい。そのため、電気光学
結晶層１５の上面及び下面の反射による干渉縞が発生
し、電界検出分布の画像を、著しく劣化させるという問
題がある。

【００２４】図１に示した第１実施形態の電気光学素子
１０によれば、電気光学結晶層１５と接着剤層１３との
間に両者の屈折率の差を考慮した反射防止層１４を形成
し、電気光学結晶層１５の上面（反射層１６とは反対側
の面）での反射率を低くすることによって多重反射によ
る干渉縞を抑圧し、電界分布に応じた画像を良好に検出
することができる。反射防止層１４は、接着剤層１３と
電気光学結晶層１５の屈折率の差を考慮して設計する必
要があり、本例ではＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２の多層誘電体反
射防止層を用いた。

【００２５】以下、本発明の他の実施形態を説明する。
他の実施形態の説明において第１実施形態と同一部分は
同一参照数字を付してその詳細な説明は省略する。

【００２６】第２実施形態図２は第２実施形態の電気光学素子２０を模式的に示す
断面図である。第２実施形態は第１実施形態において透
明導電層１２と接着剤層１３との間にも反射防止層１７
を設けたものである。これにより、透明導電層１２の下
面（ガラス基板１１とは反対側の面）での反射率を抑
え、総合的に電気光学結晶２０の画質向上が図られてい
る。

【００２７】透明導電層１２の屈折率は１．９０であ
り、エポキシ系の場合の接着剤層１３の屈折率は１．４
８程度であるので、両者の境界で反射を生じ、透明導電
層１２での多重反射を生じる。透明導電層１２でも、第
１実施形態で説明した電気光学結晶層１５の上面及び下
面の反射と同じく多重反射が生じ、干渉縞が発生する可
能性がある。そこで、透明導電層１２と接着剤層１３と
の屈折率の差を考慮した反射防止層１７を形成する。

【００２８】第２実施形態によれば、電気光学結晶層１
５と接着剤層１３との間にも反射防止層１７を形成して
いるため、電気光学素子２０にレーザ光を照射した場
合、電気光学結晶層１５とともに透明導電層１２での多
重反射を抑圧でき、電界分布を良好な画像として検出す
ることができる。

【００２９】第３実施形態図３を参照して第３実施形態として第１、第２実施形態
のいずれかの電気光学素子１０または２０を用いた回路
パターン検出装置を説明する。レーザ光源３０からの光
が光学系機構３２を介して電気光学素子１０または２０
に入射される。電気光学素子１０または２０の下には、
回路パターン３３が形成された回路基板３４が配置され
る。光学系機構３２はビームエキスパンダ３６、偏光ビ
ームスプリッタ３８及び光学レンズ４０からなる。

【００３０】光源はレーザ光源３０のほか、ハロゲン光
源、メタハライド光源等を用いることができる。

【００３１】レーザ光源３０から電気光学素子１０また
は２０へ照射されるレーザ光はビームエキスパンダ３６
で２次元のレーザ光束となる。レーザ光束は偏光ビーム
スプリッタ３８で偏光され、電気光学素子１０または２
０へ照射される。

【００３２】回路基板３４は電気光学素子１０または２
０の下方近傍に配置されるが、電気光学素子１０または
２０に接触させてもよいし、２０μｍ程度の距離で非接
触としてもよい。電気光学素子１０または２０の透明導
電層１２は接地され、回路パターン３３に電圧を印加す
ることにより、回路パターン３３と透明導電層１２との
間に電界が発生する。電気光学結晶層１５は電界により
複屈折率が変化する。なお、図１０を参照して後述する
ように、回路パターンを接地して、電気光学素子１０ま
たは２０の透明導電層１２に電圧を印加してもよい。

【００３３】電気光学素子１０または２０への入射光は
この複屈折率の変化により偏光面が変化する。偏光角
は、電気光学結晶１５の電気光学テンソルと、発生した
電界ベクトルの方向によって定まる。このため、レーザ
光束は回路パターン３３の電圧分布に応じて、偏光状態
が変化する。

【００３４】電気光学素子１０または２０の底面（反射
層１６）で反射されたレーザ光束も、電気光学結晶層１
５の複屈折率の変化によって偏光面が変化する。

【００３５】電気光学素子１０または２０へ入射された
レーザ光束は、電気光学結晶層１５の底面の反射層１６
で反射されて、偏光ビームスプリッタ３８に入射され、
図中水平方向に反射したレーザ光束は、電界分布に応じ
た光の強度分布を持つ。

【００３６】電界分布に応じた光の強度分布をもつレー
ザ光束を光学レンズ４０で集光し、光検出装置４２で検
出することにより、回路パターンの電圧分布を２次元の
光の強度分布として検出することができる。光検出装置
４２としては、ＣＣＤ等を用いることができる。光検出
装置４２で検出した電圧分布を解析装置４４で解析、処
理する（検出された電界強度分布と基準分布とを比較判
定）ことにより、回路基板３４の回路パターン３３の断
線や短絡等の欠陥を検査することができる。

【００３７】この検出装置は反射防止層１４、１７を設
けた電気光学素子１０または２０を用いているので、光
源にコヒーレンスの高いレーザ光源３０を用いても、電
気光学結晶層１５の多重反射による干渉縞の発生を防止
でき、透明導電層１２と回路パターン３３との間の電界
分布を良好な画像（以下、電界画像と称する）として検
出することができ、回路基板３４の回路パターン３３の
断線や短絡等の欠陥を精度良く検査することができる。

【００３８】なお、複数回の検出を行い、複数の検出結
果を加算平均するとＳ／Ｎが向上する。

【００３９】さらに、図９を参照して後述するように、
光非照射時の検出結果との差分をとり、迷光成分を抑圧
してもよい。

【００４０】電界画像から回路基板の断線や短絡を検査
する原理を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。図４（ａ）にお
いて、上面から見た回路パターン３３に対し、電気光学
素子１０または２０を配置する。電気的特性が良好な回
路パターンに対する電界画像４６は図４（ｂ）に示すよ
うに回路パターン３３を忠実に再現するのに対し、電気
的特性が不良な回路パターンに対する電界画像４８は図
４（ｃ）に示すように短絡部４８Ａや断線部４８Ｂを含
み、良好な回路パターンに対する電界画像４６との比較
検査で短絡部４８Ａや断線部４８Ｂを検出することがで
きる。なお、回路基板として、基板の表面に回路パター
ンを有する形態以外でも、基板の内部や裏面に回路パタ
ーンを有する形態でも適用（検出）可能である。

【００４１】第３実施形態によれば、反射防止層を設け
た電気光学素子を用いて回路基板の回路パターンの検出
装置を構成しているので、高集積化された回路基板の回
路パターンから発生する電界の強度分布を、電気光学効
果を応用した非接触方法で、干渉の影響を抑圧して精度
良く検出し、電気検査できる。回路基板の上方に電気光
学素子を配置するだけで、回路パターンの電界強度分布
を検出できる。そのため、検出した電界強度分布と、良
品の電界強度分布を比較、判定することにより、簡易な
位置決め系で短時間に電気検査できる。

【００４２】なお、近年、回路基板の高集積化により、
スプリングプローブを接触させることが困難となり、回
路パターンの外観を検査することで電気検査の代用とす
る場合も多い。しかし、外観検査では回路パターンのク
ラック等を検出することができなかった。第３実施形態
によれば、回路パターンの電圧分布を、干渉縞を抑圧し
て、電気光学結晶と回路パターンとの間の電界の強度分
布を良好な電界画像として検出するため、外観検査では
検出できないクラック等の欠陥も検出できる。

【００４３】第４実施形態図５は第４実施形態の検出装置を示す。光学系機構３２
Ａは第３実施形態の偏光ビームスプリッタ３８の代わり
にビームスプリッタ３８Ａが設けられ、ビームエキスパ
ンダ３６とビームスプリッタ３８Ａの間に偏光子５２が
設けられ、光学レンズ４０の代わりに検光子５４が設け
られる。回路基板３４の回路パターン３３には信号源５
６が接続され、制御装置５８からの制御信号に応じたタ
イミングで回路パターン３３に電圧が印加される。制御
装置５８はレーザ光源３０、光検出装置４２、解析装置
４４にも制御信号を与え、光の照射タイミング、検出タ
イミング、解析タイミングを制御する。偏光子５２、ビ
ームスプリッタ３８Ａ、検光子５４は第３実施形態の偏
光ビームスプリッタ３８と等価である。

【００４４】本実施形態の電気光学素子６０は第１、第
２実施形態の素子１０、２０を用いてもよいが、反射防
止層が無い通常のものを用いてもよい。図５は後者を用
いた場合を示す。電気光学素子６０は少なくとも透明導
電層６２、電気光学結晶層６４、誘電体反射層６６を有
する。

【００４５】光源はレーザ光源３０のほか、ハロゲン光
源、メタハライド光源等を用いることができる。レーザ
光源３０から電気光学素子６０へ入射されるレーザ光
は、ビームエキスパンダ３６で２次元のレーザ光束とさ
れる。レーザ光束は偏光子５２により偏光され、電気光
学素子６０へ入射される。

【００４６】電気光学素子６０へ入射したレーザ光束
は、誘電体反射層６６で反射され、電気光学結晶層６４
での複屈折率の変化により、偏光状態が変化する。この
時の偏光角は、電気光学結晶６４の電気光学テンソル
と、検出する電界ベクトルの方向によって定まる。この
時レーザ光束は回路パターン３３の電圧分布に応じて、
偏光状態が変化する。

【００４７】電気光学素子６０から出射された偏光面の
変化したレーザ光束は、ビームスプリッタ３８Ａに入射
され、このうち垂直に分岐されたレーザ光束は検光子５
４へ入射される。検光子５４から出射したレーザ光束
は、回路パターン３３の電圧分布に応じた光強度分布を
持つ。検光子５４としては、偏光板等を用いることがで
きる。このレーザ光束を光検出装置４２で検出すること
により、回路パターン３３の電圧分布を２次元の光強度
分布として検出することができる。光検出装置４２で検
出した電圧分布を、必要により解析装置４４で解析、処
理することにより、回路パターン３３の断線や短絡等の
欠陥を検査することができる。

【００４８】電気光学素子６０の内部では電気的特性は
分布定数回路的働きをするが、等価回路においては平面
方向のリアクタンス成分（容量誘導成分）と垂直方向の
イミタンス成分（直流抵抗成分）は無視できるので、そ
の等価回路は図６に示すようになる。

【００４９】反射層６６とＩＴＯ層６２との間に形成さ
れる電気光学結晶層６４のキャパシタ成分によって、面
方向には低域通過特性を持つ。そのため、信号源５６か
ら回路パターン３３にステップ電圧を印加した時、図７
に示すように、回路パターン３３から空気層のキャパシ
タ成分Ｃ_ａｉｒを介して、回路パターン３３近傍のキャ
パシタ成分Ｃ_１に電圧Ｖ_１が加わり、順次、面方向に隔
たったキャパシタ成分Ｃ_２、Ｃ_３、…Ｃ_ｎに電圧Ｖ_２、
Ｖ_３、…Ｖ_ｎが加わっていく。このように、回路パター
ン３３に直流電圧を印加すると、光検出装置４２では、
電圧分布が広がって検出されてしまうため、回路分布が
検出できない。

【００５０】誘電体反射層６６は理想的な誘電体では無
く、実際は高い抵抗値をもっており、このことが回路パ
ターンの電圧分布の分解能を劣化させる原因となってい
ることがあった。誘電体反射層の抵抗成分により回路パ
ターンに直流電圧が印加された時、電荷が面方向に広が
り、電圧分布の空間分解能が低下する。

【００５１】このため、図６の等価回路から、回路パタ
ーン３３に交流電圧を印加すると、電荷の面方向への拡
散を抑圧することができ、回路パターン３３に印加され
た電圧分布を分解能よく検出することができることが分
かる。

【００５２】本実施形態では図８（ａ）に示すように交
流電圧を信号源５６から回路パターン３３に印加する。
図８（ｂ）に示すように交流電圧の絶対値が最大になっ
た時に同期して、制御装置５８でタイミングを制御し、
光検出装置４２で電気光学素子６０からの反射光を検出
する。交流電圧の絶対値が大きい時、検出される電圧分
布の強度も大きくなる。このため、図１１（ａ）のよう
な交流電圧を回路パターン３３に印加し、図１１（ｂ）
に示すように交流電圧の振幅最大時に同期して反射光を
検出することにより感度よく、電気光学素子６０の面方
向の分布定数の影響なく、電圧分布を検出することがで
きる。

【００５３】さらに、図８（ｂ）に示すように交流電圧
に同期して複数の光強度分布のデータを検出しているの
で、解析装置４４でこれらを加算平均することにより、
Ｓ／Ｎ比を向上でき、電圧分布を光強度分布として検出
することができる。

【００５４】次に、図５に示す検出装置を用いて電界画
像から回路基板の電気検査を実施するフローチャートを
図９に示す。

【００５５】ステップＳ１０において、制御装置５８は
信号源５６へ指示を出し、回路パターン３３へ交流電圧
を印加する。電圧印加により生じた回路パターン３３の
電界分布の形状に応じた電界画像が光検出装置４２で検
出される。

【００５６】ステップＳ１２において、制御装置５８は
光検出装置４２へ画像検出指示を出し、光検出装置４２
は電界画像を検出する。

【００５７】ステップＳ１４において、制御装置５８は
光検出装置４２へ画像転送指示を出し、光検出装置４２
は検出した電界画像を解析装置４４へ転送する。一般的
に、光検出装置４２は偏光子５２、検光子５４の消光比
によって生じる信号（迷光成分）を検出してしまうの
で、電界画像成分を含まない迷光成分だけの画像との差
分をとり、迷光成分を抑圧する。

【００５８】そのため、ステップＳ１６において、制御
装置５８は信号源５６へ指示を出し、回路パターン３３
への交流電圧の印加を停止し、迷光成分を検出させる。

【００５９】ステップＳ１８において、制御装置５８は
光検出装置４２へ画像検出指示を出し、光検出装置４２
は迷光画像を検出する。

【００６０】ステップＳ２０において、制御装置５８は
光検出装置４２へ画像転送指示を出し、光検出装置４２
は検出した迷光画像を解析装置４４へ転送する。

【００６１】ステップＳ２２において、ステップＳ１２
で検出した電界画像からステップＳ１８で検出した迷光
画像を減算して電界画像のみを得て、予め求めておいた
良好な回路パターンに対する電界画像との比較検査で、
回路パターンの電気検査を実施する。

【００６２】なお、電界を発生させるための電圧は回路
パターン３３に印加するに限らず、図１０に示すように
電気光学素子６０の透明導電層６２に印加してもよい。
すなわち、信号源５６を回路基板３４（回路パターン３
３）ではなく、電気光学素子６０（透明電極６２）に接
続しても同様の検査が可能である。これにより、回路基
板の回路パターンをショートバー等で簡易に接触させて
検出できる等の利点がある。本実施形態の検出装置によ
れば、電気光学効果を応用した方法で、回路基板の回路
パターンの電圧分布を、電気光学素子の面方向へ形成さ
れる分布定数回路特性による空間分解能の劣化を抑圧し
て検出できる。この電圧分布を解析することにより、高
集積化された回路基板の断線／短絡の電気検査に役立つ
検出が可能となる。

【００６３】本実施形態の検出装置によれば、回路基板
の回路パターン上に電気光学素子を配置するだけで、回
路パターンの電圧分布を、２次元の電界強度分布として
検出できる。その検出した電界強度分布を良品の回路パ
ターンの電界強度分布と比較、判定することにより、早
い検出速度で、簡易な位置決め系で電気検査できる。

【００６４】本実施形態の検出装置では、回路基板の回
路パターンへ周期的零和電圧、例えば交流電圧を印加し
て検出することにより、回路基板の回路パターンに電圧
が印加された時、面方向への直流抵抗成分、特に、電気
光学素子の反射層が有する直流抵抗成分により回路基板
の回路パターンの電圧分布が電気光学素子に広がってし
まうことがなく、電圧分布を空間分解能よく検出でき
る。従来、誘電体反射層の有する直流抵抗成分によっ
て、面方向へ電荷が拡散して電圧分布が劣化することに
着目した例は無く、本実施形態では、回路基板の回路パ
ターンへ周期的零和電圧、例えば交流電圧を印加するこ
とによって電圧分布の空間分解能を高めた。周期的零和
電圧とは、周期積分した電圧値が零となり、直流成分電
圧はない電圧であり、交流電圧に限らず、正負のパルス
電圧を周期的に印加することも可能である。

【００６５】第５実施形態図１１（ａ）、（ｂ）はパルス電圧による周期的零和電
圧を印加する第５実施形態の概要を示す図である。

【００６６】図１１（ａ）に示すように等しい振幅の正
負のパルス電圧を信号源５６から回路パターン３３に印
加する。図１１（ｂ）に示すようにパルス電圧の印加タ
イミングに同期して、制御装置５８でタイミングを制御
し、光検出装置４２で電気光学素子６０からの反射光を
検出する。これによっても、電圧分布を分解能よく、Ｓ
／Ｎ比を向上して検出することができる。

【００６７】第４、第５実施形態では周期的零和電圧の
印加により、電荷の面方向への拡散を抑圧しているが、
次に、瞬間波形電圧を印加し、この電圧の直流成分によ
って、電界分布が消滅しない過渡段階で検出することに
より、電荷の面方向への拡散を抑圧する実施形態を説明
する。

【００６８】第６実施形態第６実施形態では、図１２（ａ）に示すようにステップ
電圧を信号源５６から回路パターン３３に印加する。図
１２（ｂ）に示すようにステップ電圧の印加タイミング
に同期して、制御装置５８でタイミングを制御し、光検
出装置４２で電気光学素子６０からの反射光を検出す
る。これにより、電気光学素子６０での電荷の拡散によ
る影響無しに、光強度分布として電圧分布を分解能よく
検出することができる。

【００６９】第７実施形態第７実施形態では、図１３（ａ）に示すようにパルス電
圧を信号源５６から回路パターン３３に印加する。図１
３（ｂ）に示すようにパルス電圧の印加タイミングに同
期して、制御装置５８でタイミングを制御し、光検出装
置４２で電気光学素子６０からの反射光を検出する。こ
れにより、電気光学素子６０での電荷の拡散による影響
無しに、光強度分布として電圧分布を分解能よく検出す
ることができる。

【００７０】第８実施形態第８実施形態では、図１４（ａ）に示すようにパルス電
圧を連続して信号源５６から回路パターン３３に印加す
る。図１４（ｂ）に示すようにパルス電圧の印加タイミ
ングに同期して、制御装置５８でタイミングを制御し、
光検出装置４２で電気光学素子６０からの反射光を検出
する。この時、図１４（ａ）の電圧が印加されない期間
Ｔ_ｏｆｆを、電気光学結晶層６０のキャパシタ成分に発
生する電荷が放電するに十分な時間に設定する。これに
より、電気光学素子６０での電荷の拡散による影響無し
に、光強度分布として電圧分布を分解能よく検出するこ
とができる。ここでも、連続して印加するパルス電圧に
同期して、光検出装置４２で検出した複数の光強度分布
のデータを、解析装置４４で加算平均することにより、
Ｓ／Ｎよく電圧分布を光強度分布として検出することが
できる。

【００７１】第６〜第８実施形態によれば、回路パター
ンへの電圧の印加時に瞬時に反射光を検出するので、回
路パターンの電圧分布が電気光学素子の面内方向に広が
る前に電圧分布を空間分解能よく検出することができ
る。

【００７２】第９実施形態図１５は第９実施形態の回路パターン検出装置の概略図
である。第９実施形態は第１〜第８実施形態において、
偏光子５２とビームスプリッタ３８Ａの間に（１／８）
波長板７０を設け、ビームスプリッタ３８Ａと検光子５
４との間に（１／８）波長板７２を設けるものである。
（１／８）波長板７２を設けない場合、（１／８）波長
板７０の代わりに（１／４）波長板を設けてもよい。こ
れにより、電気光学素子６０への入射光と出射光の偏光
面に最大（１／４）波長分位相差を持たせることができ
る。このため、回路パターン３３に電圧を印加した時、
印加電圧と光強度との関係は、図１６の特性１６Ａから
特性１６Ｂとなり、電圧を印加した時の感度が高くな
る。

【００７３】図８（ａ）に示すように回路パターン３３
に交流電圧を印加し、図８（ｂ）に示すように制御装置
５８でタイミングを制御することにより、正電圧と負電
圧が加わったタイミングと同期して、光検出装置４２で
光強度分布を検出する。解析装置４４で、正電圧、負電
圧が加わった時の、光強度分布の差分をとることにより
電圧分布を感度と分解能よく、光強度分布として検出す
ることができる。

【００７４】第１０実施形態次に、第１０実施形態を説明する。装置の概略構成は図
５に示した第４実施形態と同じである。

【００７５】これまでの問題点として、誘電体反射層は
理想的な誘電体では無く、実際は高い抵抗値をもってお
り、このことが回路パターンの電圧分布の分解能を劣化
させる原因となっていることがあった。誘電体反射層の
抵抗成分により回路パターンに直流電圧が印加された
時、電荷が面方向に広がり、電圧分布の空間分解能が低
下する。これを解決するために第４実施形態では交流電
圧を印加していた。

【００７６】電気光学効果による光強度変化は非線形な
特性であり、印加電圧と光強度変化が電圧の極性に対し
対称の場合、０Ｖ付近での感度が低下する。しかし、第
９実施形態のように、電気光学素子６０への入射光と出
射光の偏光面に位相差を持たせると、印加電圧と光強度
との関係は図１６に示すように、非対称となる。そのた
め、０Ｖ付近での感度が高くなるが、交流電圧を印加し
た時、正負の電圧に対し光強度の変化もそれぞれ、明る
くなるか、暗くなってしまう。したがって、ＣＣＤ等の
２次元光検出器で検出した場合、検出周期中の光の強度
変化は平均化され感度が低下することがある。

【００７７】そこで、第１０実施形態では、パルス光を
照射し、その反射光を検出することで、交流電圧の印加
で変化する光の強度変化が、パルス光照射期間中に限り
検出され、回路パターンの電圧分布を感度よく検出する
ことができる。

【００７８】図１７（ａ）〜（ｅ）を参照して、第１０
実施形態の動作を説明する。

【００７９】制御装置５８は信号源５６を制御して図１
７（ａ）に示すような交流電圧を回路パターン３３に印
加する。制御装置５８は光検出装置４２には図１７
（ｂ）に示すように連続して検出信号を供給する。これ
により、光検出装置４２は第４〜第９実施形態とは異な
り、常時反射光を検出可能な状態である。しかし、後述
するように、光の照射タイミングを制御して、光の照射
を離散的に行っているので、第４〜第９実施形態と同様
に離散的に反射光を検出することになる。なお、実施形
態では、パルス光を照射しているが、光源は連続光を照
射し、図１８に示すように光検出装置４２の前面にシャ
ッタ７８を設け、取り込む光を時間的に制限してもよ
い。

【００８０】制御装置５８は光源３０を制御して図１７
（ｃ）に示すように交流電圧の正または負（ここでは、
正）の期間に同期してパルス光を電気光学素子６０へ照
射させる。

【００８１】パルス光は誘電体反射層６６で反射され、
反射光が光検出装置４２で検出される。反射光は、交流
電圧の印加により生じた電界による光強度変化成分が重
畳され、光検出装置４２で検出される反射光強度は図１
７（ｄ）に示すようになる。光検出装置４２で検出され
る光強度は、光検出装置４２の検出信号（図１７
（ｂ））がＯＮの期間中、すなわち検出期間中に反射光
強度が積算された値である。反射光の検出結果から照射
光に相当する値を減算すると、図１７（ｅ）に示すよう
に、電界による光強度変化成分（電界画像）が抽出され
る。これにより、光検出装置４２で検出される２次元の
光強度分布において、回路パターンから発生した電界が
存在する部分では電界による光強度変化が検出され、回
路パターンの電圧分布が得られる。

【００８２】本実施形態でも、迷光成分をキャンセルす
るためには、電圧を印加しない場合の反射光強度を求
め、電圧印加時の反射光強度との差分を求めればよい。

【００８３】第１１実施形態図１９（ａ）〜（ｇ）を参照して第１１実施形態を説明
する。

【００８４】制御装置５８は信号源５６を制御して図１
９（ａ）に示すような交流電圧を回路パターン３３に印
加する。制御装置５８は光検出装置４２には図１９
（ｂ）に示すように連続して検出信号を供給する。

【００８５】制御装置５８は光源３０を制御して図１９
（ｃ）に示すように交流電圧の正の期間に同期してパル
ス光を電気光学素子６０へ照射させる。

【００８６】パルス光は誘電体反射層６６で反射され、
反射光が光検出装置４２で検出される。反射光は、交流
電圧の印加により生じた電界による光強度変化成分が重
畳され、光検出装置４２で検出される反射光強度は図１
９（ｄ）に示すようになる。光検出装置４２で検出され
る光強度は、光検出装置４２の検出信号（図１９
（ｂ））がＯＮの期間中、すなわち検出期間中に反射光
強度が積算された値である。反射光の検出結果から照射
光に相当する値を減算すると、図１９（ｇ）に示すよう
に、電界による光強度変化成分（電界画像）が抽出され
る。

【００８７】次に、制御装置５８は光源３０を制御して
図１９（ｅ）に示すように交流電圧の負の期間に同期し
てパルス光を電気光学素子６０へ照射させる。

【００８８】パルス光は誘電体反射層６６で反射され、
反射光が光検出装置４２で検出される。反射光は、交流
電圧の印加により生じた電界による光強度変化成分が重
畳され、光検出装置４２で検出される反射光強度は図１
９（ｆ）に示すようになる。光検出装置４２で検出され
る光強度は、光検出装置４２の検出信号（図１９
（ｂ））がＯＮの期間中、すなわち検出期間中に反射光
強度が積算された値である。照射光に相当する値から反
射光の検出結果からを減算すると、図１９（ｇ）に示す
ように、電界による光強度変化成分（電界画像）が抽出
される。

【００８９】第１０、第１１実施形態の検出装置によれ
ば、電気光学効果を応用した方法で、回路パターンの電
圧分布を、電気光学素子の誘電体反射膜で電荷が拡散す
る影響を抑圧し、空間分解能よく検出できる。この電圧
分布を解析することにより、高集積化された回路基板の
断線／短絡の電気検査を実現できる。

【００９０】なお、電気光学効果を用いて２次元の電圧
分布を計測する方法において、電圧分布の空間分解能が
劣化する原因としては、回路パターンから発生した電界
が電気光学結晶の厚さ方向へ浸透するにつれて広がって
しまうことがあるとされてきた。しかし、反射手段であ
る誘電体反射膜が理想的な誘電体で無く、高い抵抗値を
持つことから、その抵抗成分によって電圧分布の分解能
が劣化する問題があり、この問題を解決して２次元の光
検出器で電圧分布を検出する方法はこれまで無かった。

【００９１】本発明の方法では回路パターンへ交流電圧
を印加して検出することにより、このような特性を改善
し、電圧分布を空間分解能よく検出できる。

【００９２】電気光学効果による光強度変化は非線形な
特性となる。図１５では、電気光学結晶へ入出射する光
の偏波面を位相補償しているが、位相補償せずに印加さ
れる電圧の符号と光強度変化を対称な特性（図１６の特
性１６Ａ）とした場合、０Ｖ付近での感度は著しく低く
なるので、位相補償をして非対称とすることが望まし
い。

【００９３】しかし、２次元の光検出器において、一般
によく用いられるＣＣＤではサンプリング周波数が３０
Ｈｚであり、そのナイキスト周波数より高い交流電圧を
印加するとサンプリング周期中で増減する光強度変化が
相殺し、感度が劣化する場合がある。

【００９４】第１０、第１１実施形態では、交流電圧の
正負それぞれに同期してパルス光を照射するので、電界
によって光強度が増減どちらかに変化した場合のみが検
出される。これによりナイキスト周波数よりはるかに高
い交流電圧を印加でき、電界の空間分解能が高まる。

【００９５】また、交流電圧と光検出器の検出タイミン
グを非同期とすることができ、簡易な装置構成となる。
電圧分布の差分をとることで、回路パターンの電圧が存
在する部分を感度よく検出できる。

【００９６】第１２実施形態図２０は第１２実施形態の検出装置の概略を示す。本実
施形態は電圧供給装置１１０と、コンタクトプローブ１
１２と、回路基板１１４と、電圧検出装置１１６と、判
定装置１１８と、電気光学プローブ（ＥＯプローブ）１
２０と、光源１２２と、光学系機構１２４と、光検出装
置１２６と、制御装置１２８とから構成されている。

【００９７】先ず、電圧供給装置１１０からコンタクト
プローブ１１２を介して、回路基板１１４の広ピッチ側
の所定のパッド１３０に電圧を印加する。この時、広ピ
ッチ側の他のパッドの電圧を、電圧検出装置１１６で検
出し、判定装置１１８で、回路基板１１４の回路パター
ン１３２の電気的状態(短絡)を検査する。

【００９８】次に、狭ピッチ側のパッド１３４群の近傍
に、電気光学プローブ１２０を所定の間隔で載置する。
この時、電気光学プローブ１２０は、狭ピッチ側のパッ
ド１３４またはパッド付近の回路パターン１３２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１２２からの光は光学系機構１２４
で偏光されて、電気光学プローブ１２０へ照射される。

【００９９】広ピッチ側のパッド１３０から電圧が印加
されると、回路パターン１３２が断線していない場合、
狭ピッチ側のパッド１３４からの電界を電気光学プロー
ブ１２０で検出する。この時、電気光学プローブ１２０
からの反射光は狭ピッチ側のパッド１３４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１２４で光の強度変化に変調されて、
光検出装置１２６で検出され、判定装置１１８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。

【０１００】上記これら一連の動作は制御装置１２８で
制御される。

【０１０１】図２１（ａ）、（ｂ）は本実施形態の検査
の一例を示す。この検査は絶縁フィルム１３２上にパッ
ド１３４及び回路パターン１３６が形成されたテープＢ
ＧＡ（ボールグリッドアレイ）の電気的状態（短絡／断
線）の検査を行うものである。電気光学プローブ１２０
をテープＢＧＡの回路パターン１３６の先端部に載置
し、パッド１３４から電圧を印加してやれば、電気光学
プローブ１２０を動かすことなしに、一挙に回路パター
ン１３６の電気的状態（短絡／断線）の検査を行うこと
ができる。

【０１０２】ここで、電気光学プローブ１２０としては
図１、図２に示した反射防止層を含む電気光学素子を応
用してもよいし、第４実施形態〜第１１実施形態のよう
な電圧印加、パルス光照射を行ってもよい。

【０１０３】第１３実施形態図２２は第１３実施形態の検出装置を示す。第１３実施
形態は上述した全実施形態に共通の変形例である。一例
として、図５に示した第４実施形態を基にした例を図２
２に示すが、図３、図１５、図１８、図２０のいずれに
も適用可能である。図２２の第１３実施形態は図５に示
した第４実施形態に対して、レーザ光源３０の代わりに
光源３０Ａを設け、ビームエキスパンダ３６の前にフィ
ルタ２２２が設けられている点が異なる。

【０１０４】光源３０Ａとしては、光量が大きく、電気
光学素子６０において干渉が発生しにくい広帯域の波長
特性を持つハロゲン光やメタハラ光等のインコヒーレン
トな白色光源が望ましい。しかし、白色光を照射する
と、電気光学素子６０に含まれる電気光学結晶層６４は
特定の波長の光に対して光導電効果を呈するので、抵抗
値が低下し、交流電圧が印加されると、絶縁破壊等の電
気的な破壊を引き起こすことがある。そのため、光源３
０Ａから出射された白色光はフィルタ２２２で、電気光
学結晶層６４、例えばＢＳＯ結晶が光導電効果を示す波
長成分が遮断される。ＢＳＯ結晶は、一般に５００ｎｍ
以下の波長の光に顕著な光導電効果を示すので、フィル
タ２２２はおよそ５００ｎｍ以下の光は遮断する。これ
により、電気光学結晶層６４では光導電効果による抵抗
値の低下は生じず、誘電体反射層６６に交流電圧が印加
されたときの絶縁破壊などの電気的な破壊を防ぐことが
できる。

【０１０５】第１３実施形態によれば、ハロゲン光やメ
タハラ光などの光量の大きいインコヒーレント光を用い
ることで、干渉の影響を少なくでき、Ｓ／Ｎ比を高める
ことができる。また、電気光学素子６０への入射光とし
て白色光を用いると、電気光学結晶は特定の波長光に対
して光導電効果を持つため、抵抗値が低下する。反射層
６６に交流電圧を印加すると、誘電体反射膜に加わる容
量性負荷が低下し、反射層６６に絶縁破壊などのダメー
ジが生じやすくなる。しかし、電気光学素子６０への入
射光の波長成分をフィルタ２２２で制限し、電気光学結
晶が光導電効果を生じる波長成分光を遮断することによ
り、誘電体反射層６６に加わる容量性負荷の低下を防ぐ
ことができる。

【０１０６】第１４実施形態第１３実施形態はインコヒーレントな白色光源を用い、
フィルタにより不要な波長成分を遮断したが、第１４実
施形態では、赤色や燈色のＬＥＤ光源など、電気光学結
晶が光導電効果を示さない波長のインコヒーレント光源
を用いることにより、フィルタを必要とせず、第１３実
施形態と同様に、電気光学素子での干渉やスペックルの
影響を少なくし、光導電効果の影響無く電圧分布を検出
できる。

【０１０７】第１５実施形態図２３は第１５実施形態の電気光学素子の断面図を示
す。第１５実施形態の電気光学素子は上述した全実施形
態に使用可能である。第１５実施形態は図２に示した第
２実施形態に対して、ガラス基板１１の上（光源からの
光入射側）に反射防止層２２６が設けられ、ガラス基板
１１と透明導電層１２の間に反射防止層２２４が設けら
れる点が異なる。

【０１０８】電気光学素子は屈折率の異なる層構造であ
るので、層間で反射が生じて干渉が発生しやすくなる。
しかし、本実施形態では、各層間に反射を打ち消す反射
防止層を設けているので、干渉を少なくし、回路パター
ンの電圧分布を空間分解能よく検出することができる。

【０１０９】第１６実施形態第１６実施形態は、第１、第２、第１５実施形態の電気
光学素子を図２２に示した第１３実施形態、あるいは第
１４実施形態に使用した場合の改良に関する。

【０１１０】電気光学素子への入射光は上述したように
電気光学素子が光導電効果を示すことがない特定の波長
成分を有する。そのため、上述した各反射防止層がこの
特定の波長に対して反射防止特性を有するように設定さ
れている。これにより、干渉を効果的に抑圧することが
できる。

【０１１１】さらに、反射層１６は全ての波長光に対し
て反射できるものではなく、特定の波長光しか反射でき
ないので、反射しない波長では入射光は透過してしま
い、光検出装置４２で回路パターン３３が画像として検
出されてしまう。このため、位置により電圧分布の検出
感度が異なってしまう。このため、第１６実施形態で
は、反射層１６の反射する波長帯域を、入射光の波長帯
域全てを反射する特性としている。これにより、回路パ
ターン３３の電圧分布を、位置による感度のムラ無く一
様な感度で電圧を検出できる本発明は上述した実施形態に限定されない。電気光学素
子を構成する電気光学結晶の代わりに液晶を用いてもよ
い。また、照射光としてはレーザ光に限定されず、非レ
ーザ光でもよい。上記実施形態は単独で実施するに限ら
ず、適宜組み合わせて実施してもよい。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回路基板
上に形成された回路パターンの電圧分布を光学的に精度
良く検出し、回路パターンの短絡／断線を検査する回路
パターン検出装置及び回路パターン検査方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による電気光学素子の構
成を示す断面図。

【図２】本発明の第２実施形態による電気光学素子の構
成を示す断面図。

【図３】本発明の第３実施形態による回路パターン検出
装置の構成を示す概略図。

【図４】第３実施形態の検査原理を説明する図。

【図５】本発明の第４実施形態による回路パターン検出
装置の構成を示す概略図。

【図６】第４実施形態の電気光学素子の等価回路図。

【図７】第４実施形態の電気光学素子にステップ電圧を
印加した時の電荷の面方向への拡散を示す図。

【図８】第４実施形態の電気光学素子に交流電圧を印加
する様子を示す図。

【図９】第４実施形態の検査手順を示すフローチャー
ト。

【図１０】第４実施形態の変形例の構成を示す概略図。

【図１１】第５実施形態の電気光学素子に正負のパルス
電圧を印加する様子を示す図。

【図１２】第６実施形態の電気光学素子にステップ電圧
を印加する様子を示す図。

【図１３】第７実施形態の電気光学素子に１つのパルス
電圧を印加する様子を示す図。

【図１４】第８実施形態の電気光学素子に複数のパルス
電圧を印加する様子を示す図。

【図１５】本発明の第９実施形態による回路パターン検
出装置の構成を示す概略図。

【図１６】第９実施形態の電圧光強度特性を示す図。

【図１７】本発明の第１０実施形態による回路パターン
検出装置の動作を示す図。

【図１８】本発明の第１０実施形態による回路パターン
検出装置の変形例を示す概略図。

【図１９】本発明の第１１実施形態による回路パターン
検出装置の動作を示す図。

【図２０】本発明の第１２実施形態による回路パターン
検出装置の概略を示す図。

【図２１】第１２実施形態による検査例を示す図。

【図２２】第１３実施形態による回路パターン検出装置
の概略を示す図。

【図２３】第１５実施形態による電気光学素子の構成を
示す図。

【符号の説明】

１０…電気光学素子１２…透明導電層１３…接着剤層１４…反射防止層１５…電気光学結晶層１６…反射層３０…レーザ光源３２…光学系機構３３…回路パターン３４…回路基板３６…ビームエキスパンダ３８…偏光ビームスプリッタ４０…光学レンズ４２…光検出装置４４…解析装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回路パターンが形成された回路基板の近
傍に設けられ、電界に応じて変化した複屈折率に応じて
偏光面が変化する電気光学素子と、回路パターンに応じた電界を前記電気素子に与えるため
に、回路パターンと前記電気光学素子との間に周期的零
和電圧を印加する電圧印加回路と、前記電気光学素子へ光を照射する光源と、前記電気光学素子の反射光の強度分布を検出する検出器
と、前記光源からの光照射あるいは検出器への光入射を制御
し、照射光あるいは入射光をパルス光とする制御部と、
を具備する回路パターン検出装置。
【請求項２】前記電圧印加回路は交流電圧を印加し、前記制御部は交流電圧が正の期間に同期して前記光源か
らパルス光を照射させる請求項１記載の回路パターン検
出装置。
【請求項３】前記検出器は複数回の検出結果を加算平
均する請求項１または請求項２記載の回路パターン検出
装置。
【請求項４】前記検出器は前記電気光学素子へ光を入
射した時の反射光の強度分布と、光を入射しない時の反
射光の強度分布との差を求め、差に応じて回路パターン
を検査する解析装置を具備する請求項１乃至請求項３の
いずれか一項記載の回路パターン検出装置。
【請求項５】前記電圧印加回路は、前記電気光学素子
を接地し、前記回路パターンに交流電圧を印加する信号
源を具備する請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載
の回路パターン検出装置。
【請求項６】前記電圧印加回路は、前記回路パターン
を接地し、前記電気光学素子に交流電圧を印加する信号
源を具備する請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載
の回路パターン検出装置。
【請求項７】前記電気光学素子層は特定の波長成分の
光に光導電効果を示し、前記光源は前記特定波長を除く
波長成分の光を照射する請求項１乃至請求項６のいずれ
か一項記載の回路パターン検出装置。
【請求項８】前記電気光学素子層は特定の波長成分の
光に光導電効果を示し、前記回路パターン検出装置は前
記光源から照射された光のうちの前記特定波長成分を遮
断する光学フィルタをさらに具備する請求項１乃至請求
項６のいずれか一項記載の回路パターン検出装置。
【請求項９】前記電気光学素子は、電気光学結晶層と、前記電気光学結晶層の光入射側に設けられた透明電極層
と、前記電気光学結晶層と前記透明電極層との間に設けられ
た第１の反射防止層と、前記電気光学結晶層の光入射側の反対側に設けられた反
射層と、を具備する請求項７、または請求項８記載の回
路パターン検出装置。
【請求項１０】前記反射層、第１の反射防止層は、前
記電気光学素子への照射光の波長帯域に対して反射させ
る、反射を防止する特性を有する請求項９項記載の回路
パターン検出装置。
【請求項１１】前記電気光学素子は、前記第１の反射防止層と前記透明電極層との間に設けら
れた接着層と、前記透明電極層と前記接着剤層との間に設けられた第２
の反射防止層と、をさらに具備する請求項１０記載の回
路パターン検出装置。
【請求項１２】前記第２の反射防止層は、前記電気光
学素子への照射光の波長帯域に対して反射を防止する特
性を有する請求項１１項記載の回路パターン検出装置。
【請求項１３】前記電気光学素子は、前記透明電極層の光入射側に設けられた透明基板と、前記透明電極層と前記透明基板との間に設けられた第３
の反射防止層と、前記透明基板の光入射側に設けられた第４の反射防止層
と、をさらに具備する請求項１２項記載の回路パターン
検出装置。
【請求項１４】前記第３、第４の反射防止層は、前記
電気光学素子への照射光の波長帯域に対して反射を防止
する特性を有する請求項１３項記載の回路パターン検出
装置。
【請求項１５】前記光源と前記電気光学素子との間に
設けられるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタと前記光源との間に設けられる
（１／８）波長板と、前記ビームスプリッタと前記検出器との間に設けられる
（１／８）波長板とをさらに具備する請求項１乃至請求
項１４のいずれか一項記載の回路パターン検出装置。
【請求項１６】検査したい回路パターンが形成された
回路基板の近傍に設けられた電気光学素子と前記回路基
板との間に交流電圧を印加し、電界を発生させ、該電界
により前記電気光学結晶層の複屈折率を回路パターンに
応じて変化させ、前記交流電圧の周期に連動して前記電気光学素子にパル
ス光を照射し、前記電気光学素子からの反射光を検出し、前記回路基板
と電気電気光学結晶層との間の電圧分布パターンを検出
する回路パターン検出方法。
【請求項１７】検査したい回路パターンが形成された
回路基板の近傍に設けられた電気光学素子と前記回路基
板との間に交流電圧を印加し、電界を発生させ、該電界
により前記電気光学結晶層の複屈折率を回路パターンに
応じて変化させ、前記電気光学素子に光を照射し、前記交流電圧の周期に連動して前記電気光学素子からの
反射光を検出し、前記回路基板と電気電気光学結晶層と
の間の電圧分布パターンを検出する回路パターン検出方
法。