JP2004361249A - 基板検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電位の基準となる基準面を設定することなく基板に対して静電容量測定による配線パターンの検査を行うことができる基板検査装置を提供する。
【解決手段】基板２０１の表面２０１ａにパッド２０２〜２０７が、基板２０１の表面２０１ｂに導体部２１２〜２１６が形成され、パッド２０２〜２０７と導体部２１２〜２１６とはそれぞれ接続配線によって接続されている。
そして、表面２０１ａに対向配置される、プローブ１０２〜１０７を備えた検査ユニット１０１と、表面２０１ｂ上を移動可能にされたプローブ１０８と、導体部２１７にプローブ１０８を位置させ、プローブ１０２〜１０７をグラウンドに接続したときのプローブ１０８とプローブ１０２〜１０７との間の静電容量を測定する容量測定部１１１と、容量測定部１１１により検出された静電容量を用いて導体部２１７の良否判定を行う判定部１１５を備えた。
【選択図】図１
【解決手段】基板２０１の表面２０１ａにパッド２０２〜２０７が、基板２０１の表面２０１ｂに導体部２１２〜２１６が形成され、パッド２０２〜２０７と導体部２１２〜２１６とはそれぞれ接続配線によって接続されている。
そして、表面２０１ａに対向配置される、プローブ１０２〜１０７を備えた検査ユニット１０１と、表面２０１ｂ上を移動可能にされたプローブ１０８と、導体部２１７にプローブ１０８を位置させ、プローブ１０２〜１０７をグラウンドに接続したときのプローブ１０８とプローブ１０２〜１０７との間の静電容量を測定する容量測定部１１１と、容量測定部１１１により検出された静電容量を用いて導体部２１７の良否判定を行う判定部１１５を備えた。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に形成された配線の検査を行う基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント配線基板や、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等のＩＣパッケージに用いられるパッケージ基板等の基板に形成された配線パターン、スルーホール、ビヤ等の接続配線や、接続配線にＩＣパッケージや半導体チップなどを接続するためのランドやパッドなどの導体パターン等（以下、配線パターン等と称する）の検査を行う基板検査装置として、基板の配線パターン等に同時に接触可能な多針状の検査用接触子を備えた検査治具を、基板の両面に接触させて配線パターン等の検査を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、複数の配線パターン間が短絡する短絡不良を検出するための短絡検査を行う方法として、配線パターン間の抵抗値を測定することにより短絡検査を行う場合には、一つの配線パターンについて検査を行う都度、他のすべて配線パターンの配線パターンとの間の抵抗測定を行う必要があり、その配線パターンの組み合わせによる検査工数が増大してしまう。そこで、このような短絡検査の検査工数を低減することができる検査方法として、図４に示すように、基準電位となる接地された導体板３０１を設置し、その上に絶縁シート３０２を介して基板３０３を載置した後、移動可能に構成された単体のプローブ３０４を検査対象の配線パターン３０５に接触させてその配線パターン３０５と導体板３０１との間に形成される静電容量を測定し、例えば配線パターン３０５が他の配線パターンと短絡するなどの不良があった場合にはその静電容量が変化することを利用して、その測定された静電容量から配線パターン３０５の良否を検査するようにした検査装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１１８１１５号公報
【特許文献２】
特公平４−１７３９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように、検査対象の配線パターン等によって生じる静電容量を測定することによって、その配線パターン等の検査を行う検査装置では、基準電位となる基準面を設定する必要があるため、図４に示すように、基板３０３の下に基準電位となる導体板３０１を設置する必要があり、上記のような多針状検査用接触子を備えた検査治具を基板３０３の下面に接触させることができない。従って、例えば上記パッケージ基板の検査を行う場合には、例えば図４に示す検査装置を用いてその基板面に形成された配線パターン等の検査を行った後、上記のような多針状検査用接触子を備えた検査治具をその基板の他方の表面に形成された配線パターン等に接触させて、その配線パターン等の検査を別途行う必要が生じる。そのため、基板に形成された配線パターン等の検査工数が増大するという不都合があった。
【０００６】
また、基板３０３が内層に配線パターン３０５と対向するように形成された面状の導体パターンを備えているときは、この面状の導体パターンを接地して導体板３０１の代わりに用いることにより、この面状の導体パターンを基準電位となる基準面として設定することも考えられるが、基板３０３がこのような配線パターン３０５と対向するように形成された面状の導体パターンを備えていないときや、配線パターン３０５と対向する位置に面状の導体パターンが形成されていないときは、基準電位となる基準面を設定することができないため、静電容量測定により配線パターン３０５の検査をすることができないという不都合があった。
【０００７】
特に、近年、パッケージ基板に実装されるＩＣチップの多ピン化、微細化が進み、パッケージ基板とＩＣチップとを接続するための配線パターンがＩＣチップの実装位置周辺に高密度に形成される結果、配線パターン３０５と対向する位置に面状の導体パターンを形成する余地がなく、従って、基準電位となる基準面を設定することができないために静電容量測定により配線パターン３０５の検査をすることができないという不都合が顕著になっていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電位の基準となる基準面を設定することなく基板に対して静電容量測定による配線パターンの検査を行うことができる基板検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
なお、この明細書では、複数の配線層にプリント配線が配設されてなる多層配線基板を含むプリント回路基板、パッケージ基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに用いられる透明電極板、及びフィルムキャリアなどを総称して基板という。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方表面に複数の第１の配線パターンが、他方表面に複数の第２の配線パターンが形成されると共に、前記第２の配線パターンは一部の配線パターンを除いて厚み方向に形成された接続配線を介して第１の配線パターンとそれぞれ導通されてなる基板に対する検査装置であって、一方表面上に対向配置され、第１の配線パターンのそれぞれに同時に接触可能にされた多針状検査用接触子と、他方表面上を移動し、第２の配線パターンのそれぞれと接触可能にされた個別検査用接触子と、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンに個別検査用接触子を位置させ、多針状検査用接触子に同電位を付与したときの、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の静電容量を検出する静電容量検出部と、検出された静電容量を用いて、前記第２の配線パターンの一部の配線パターンの良否判定を行う判定部を備えてなることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、静電容量測定部によって、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の静電容量が検出され、判定部によって、静電容量測定部によって測定された静電容量を用いて前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンの良否が判定される。この場合、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量が、多針状検査用接触子と個別検査用接触子とを用いて検出される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の基板検査装置において、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンに前記個別検査用接触子をそれぞれ位置させたときの、前記個別検査用接触子と前記多針状検査用接触子間の電気抵抗からそれぞれの導通状態を検出する導通検出部をさらに備え、前記判定部は、さらに前記導通検出部により検出された導通状態を用いて前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの間の前記接続配線の良否判定を行うものであることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、導通検出部によって、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンに個別検査用接触子をそれぞれ位置させたときの、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の電気抵抗からその間のそれぞれの導通状態が検出され、判定部によって、その検出された導通状態を用いて前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の接続配線の良否が判定される。この場合、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を検出するのに用いられた多針状検査用接触子と個別検査用接触子とが、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の導通状態を検出するために用いられる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の基板検査装置において、前記静電容量測定部は、前記多針状検査用接触子をグラウンドに接続した状態で、前記静電容量を検出することを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、多針状検査用接触子にそれぞれ接触した第１の配線パターンがグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を説明するための図である。図１に示す基板検査装置１は、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、プローブ１０８、及び本体部１００を備える。本体部１００は、切換部１０９、導通検出部１１０、容量測定部１１１、及び検査処理部１１２を備える。
【００１５】
図１に示す基板２０１は、基板検査装置１の検査対象となる基板、例えばＢＧＡパッケージに用いられるパッケージ基板で、図１は基板２０１の断面図を示している。そして、基板２０１のＩＣ等が実装される表面２０１ｂとは反対側の表面２０１ａに、はんだボールの端子をはんだ付けするためのパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７が設けられている。また、基板２０１の内層には、例えば基板２０１の全体に電源やグラウンドを供給するためのベタ導体板２０８が配線全体をカバーするように面状に設けられ、ベタ導体板２０８はパッド２０７と電気的に接続されて形成されている。
【００１６】
また、基板２０１の、半導体チップが取り付けられる側の表面２０１ｂに、例えばフリップチップボンディングやワイヤボンディングによって半導体チップを接続するための導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６が設けられている。そして、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６は、それぞれ導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間で、内部ビアや内層配線パターン等の接続配線によって、電気的に接続されている。さらに、表面２０１ｂには、例えば表面２０１ｂ上で配線を行うための特定の配線パターンである導体部２１７が、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７とは電気的に分離して設けられている。
【００１７】
プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、例えばベーク等の絶縁材料からなる検査ユニット１０１によって一体に保持されており、検査ユニット１０１上に基板２０１を載置することによって、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、それぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触するように構成されている。なお、検査ユニット１０１によって一体に保持されるプローブは、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の６つに限られず、基板２０１の表面２０１ａ上に設けられたパッドの数に応じて適宜増減されるものであり、例えば、実用装置においては、数千本程度設けられている。
【００１８】
プローブ１０８は、検査点に移動可能に構成されたいわゆる移動プローブであり、例えばＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ駆動する図略の駆動機構に支持されており、あらかじめ定められたプログラムに従って、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御される。即ち、プローブ１０８は、所定の検査位置に位置決めされた検査対象の基板２０１の平面と平行な平面上の座標を規定する、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動される。そして、プローブ１０８は、基板２０１の表面２０１ｂ上の検査点となる導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７のいずれかに相当する位置に移動された後、基板２０１に向かうＺ軸方向に駆動されることにより、その検査点に接触するように構成されている。なお、基板２０１の表面２０１ｂ上の検査点は、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７に限られず、他の検査点が設けられていても良い。また、プローブ１０８は、一つに限られず、複数の移動プローブによって、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成された導体パターンの導通状態の検査が実行可能に構成されていても良い。
【００１９】
切換部１０９は、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８と、導通検出部１１０及び容量測定部１１１との間の接続を切り替えるためのスイッチアレー等から構成され、検査処理部１１２からの制御信号に応じてプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の中から選択されたいずれか一つのプローブとプローブ１０８とを導通検出部１１０及び容量測定部１１１へ接続したり、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７を互いに接続すると共にグラウンドへ接続したりする。
【００２０】
導通検出部１１０は、切換部１０９によって導通検出部１１０に接続された、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７のうちのいずれかと、プローブ１０８との間に生じる電気抵抗に基づいて導通状態を検出する。具体的には、例えば切換部１０９によってプローブ１０２とプローブ１０８とが導通検出部１１０に接続されたとき、導通検出部１１０は、プローブ１０２とプローブ１０８との間に所定の検査電圧を印加すると共にプローブ１０２とプローブ１０８との間に流れる電流を導通測定電流値として測定し、その導通測定電流値が所定の基準値以上の場合にプローブ１０２とプローブ１０８との間が導通している状態であることを示す信号を検査処理部１１２へ出力する一方、その導通測定電流値が所定の基準値未満の場合にはプローブ１０２とプローブ１０８との間が導通していない状態であることを示す信号を検査処理部１１２へ出力する。
【００２１】
なお、導通検出部１１０は、例えば、導通測定電流値を示すデータを検査処理部１１２へ出力したり、検査電圧と導通測定電流値とから得られる抵抗値を示すデータを検査処理部１１２へ出力したりする構成としても良い。この場合、導通検出部１１０から出力されたデータに基づいて、検査処理部１１２によって、プローブ１０２とプローブ１０８との間の導通状態が判断されるようにしてもよい。
【００２２】
容量測定部１１１は、切換部１０９によって互いに接続されたプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７とプローブ１０８との間の静電容量を測定するもので、例えば公知の静電容量測定装置によって構成されている。そして、容量測定部１１１は、測定した静電容量を示すデータを検査処理部１１２へ出力する。
【００２３】
検査処理部１１２は、基板検査装置１全体の動作を司るもので、例えば基板検査装置１の動作を制御するための制御プログラムや検査対象となる配線の良否を判定するための判定プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータ等から構成される。また、検査処理部１１２は、基板データ記憶部１１３、基準容量データ記憶部１１４、及び判定部１１５を備える。
【００２４】
基板データ記憶部１１３は、検査対象となる基板２０１に形成されたパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７の座標位置を示す座標データや、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７相互間の電気的な接続関係を示すネットデータ等を記憶する。
【００２５】
基準容量データ記憶部１１４は、容量測定部１１１により測定された静電容量から検査対象となる導体パターン等の良否判定を行うための基準となる静電容量データを記憶する。例えば、複数の良品の基板２０１において、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と導体部２１７との間の静電容量を予め測定すると共に、その測定値から導体部２１７が良品であると判断するための静電容量の範囲を取得しておく。そして、その静電容量の範囲が導体部２１７の良否判定用静電容量データとして基準容量データ記憶部１１４に記憶されている。
【００２６】
また、検査処理部１１２は、前記判定プログラムを実行することにより、判定部１１５として機能する。
【００２７】
次に、図１に示す基板検査装置の動作について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１１において、図示しない固定治具によって検査ユニット１０１上に基板２０１が保持され、基板検査位置に位置決めされると、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、それぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触する。そして、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成されている導体部のうち表面２０１ａに形成されているパッドのいずれかと接続されている導体部、例えば導体部２１２が選択される。
【００２８】
次に、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データに基づきプローブ１０８を導体部２１２に当接させるべく制御信号が出力され、この制御信号に応じてプローブ１０８が図略のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸駆動装置によって駆動され、導体部２１２上に移動され当接される。そして、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２とプローブ１０８とが導通検出部１１０へ接続されると共に、導通検出部１１０によってプローブ１０２とプローブ１０８との間、すなわちパッド２０２と導体部２１２との間の導通状態が検出される。これにより、パッド２０２と導体部２１２との導通の有無が検査される。
【００２９】
さらに、パッド２０２に関する短絡検査を実行すべく、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、例えばパッド２０２と隣接して形成されているパッド２０３が選択され、例えば検査処理部１１２からの制御信号に応じて、パッド２０２と接触しているプローブ１０２と、パッド２０３と接触しているプローブ１０３とが切換部１０９により導通検出部１１０へ接続される。そして、導通検出部１１０によってプローブ１０２とプローブ１０３との間、すなわちパッド２０２とパッド２０３との間の導通の有無、すなわち短絡不良の有無が検査される。
【００３０】
同様にして、それぞれパッド２０３，２０４，２０５，２０６と、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間の導通、短絡の検査が行われる。
【００３１】
次に、ステップＳ１２において、静電容量測定に基づき基板の検査が実行される。図３は、ステップＳ１２における容量測定部１１１による静電容量の測定を説明するための概念図である。
【００３２】
図１、図３を参照して、まず、ステップＳ１２において、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成されている導体部のうち表面２０１ａに形成されているパッドのいずれとも接続されていない導体部、例えば導体部２１７が選択される。そして、ステップＳ１１と同様にして、検査処理部１１２からの制御信号に応じてプローブ１０８が図略のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸駆動装置によって駆動され、導体部２１７上に移動され当接される。さらに、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０８が容量測定部１１１へ接続される。
【００３３】
また、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、及びグラウンドが、互いに接続されると共に、接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続される。
【００３４】
次に、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量が測定される。
【００３５】
図３において、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、切換部１０９によって互いに接続されると共にグラウンドへ接続される一方、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７はそれぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触しているので、パッド２０７、ベタ導体板２０８、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及びパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６と導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間を接続している接続配線は、すべてグラウンドに接続されている。
【００３６】
そして、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、切換部１０９によって互いに接続されているので、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間、すなわち導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線、及びベタ導体板２０８などの導体部との間の静電容量が測定される。
【００３７】
図３に示す容量測定部１１１は、パルス信号発生部１２１と電流計１２２とを備え、例えばパルス信号発生部１２１から出力したパルス信号をプローブ１０８と接続ライン１１６との間に印加したとき、流れる電流を測定することによって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量を測定可能にされている。なお、容量測定部１１１は、パルス信号発生部１２１と電流計１２２とを備える例に限られず、他の公知の方法により静電容量を測定するものであっても良い。
【００３８】
次に、判定部１１５によって、容量測定部１１１により測定されたプローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量測定値と、基準容量データ記憶部１１４に記憶されている導体部２１７の良否判定用静電容量データとが比較され、静電容量測定値が良否判定用静電容量データにより示される良品の範囲であったとき、判定部１１５により導体部２１７が良品であると判定される。
【００３９】
以上、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理を、基板２０１に形成された検査対象となる導体パターンに対して実行することにより、基板２０１の検査が行われる。
【００４０】
この場合、判定部１１５は、導体部２１７と、導体部２１７を除くグラウンドに接続されたパッドや接続配線などの導体部との間の静電容量測定値を用いて導体部２１７の良否判定を行うことができるので、図４に示す従来例による静電容量測定のように、接地された導体板３０１の上に絶縁シート３０２を介して基板３０３を載置し、電位の基準となる基準面を設定する必要がない。従って、電気抵抗に基づく基板の検査と静電容量測定に基づく基板の検査を行なうために、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７以外に導体板や絶縁シート等を別途備える必要がなく、基板検査装置１のコストを低減することが可能になる。
【００４１】
また、ステップＳ１１において検査ユニット１０１上に基板２０１を保持したままの状態で、ステップＳ１２における静電容量測定に基づく基板の検査を行なうことが可能となり、検査ユニット１０１と導体板を取り替えたり、検査装置を取り替えたりするなどの工数が不要となり、検査時間が低減される。
【００４２】
なお、ベタ導体板２０８を備えた基板２０１の検査を行う例を示したが検査対象の基板２０１は、単層又は複数の誘電板が積層された基板であって、ベタ導体板２０８を備えないものであったり、ベタ導体板２０８と導体部２１７とが対向する位置にないものであってもよい。例えば、基板２０１がパッド２０７とベタ導体板２０８とを備えていない場合、ステップＳ１２において、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６が、接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続され、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間、すなわち導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線などの導体部との間の静電容量が測定される構成としても良い。
【００４３】
この場合、導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線などの導体部との間の静電容量が測定されるので、電位の基準となる基準面を設定する必要がない結果、検査対象となる基板が電位の基準となるベタ導体板２０８を備えているか否か、あるいはパッド２０７とベタ導体板２０８とが対向しているか否かに関わりなく、導体部２１７の検査を行うことが可能になる。
【００４４】
また、ステップＳ１２において、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、互いに接続されると共に接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続される例を示したが、例えば以下のようにしても良い。すなわち、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、ベタ導体板２０８に接続されているパッド、例えばパッド２０７が選択される。そして、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりパッド２０７と接触しているプローブ１０７と、プローブ１０８とが容量測定部１１１へ接続され、容量測定部１１１によって、プローブ１０７とプローブ１０８との間、すなわちパッド２０７に接続されているベタ導体板２０８と、導体部２１７との間の静電容量が測定される構成としても良い。
【００４５】
また、ステップＳ１２において、基板２０１の表面２０１ａに接触されるすべてのプローブ、例えばプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、図３に示すように切換部１０９によって容量測定部１１１と接続される構成が望ましいが、必ずしも基板２０１の表面２０１ａに接触されるすべてのプローブが容量測定部１１１と接続されるものに限定されない。
【００４６】
例えば、検査対象となる導体部２１７との間に生じる静電容量が大きくなる部分、例えば導体部２１７と対向する面積が大きくなるベタ導体板２０８、導体部２１７と隣接あるいは近傍に形成された導体部２１６，２１５、及び導体部２１７の近傍にその接続配線が引き回されているパッド２０５，２０６等、導体部２１７との間で静電容量を生じる位置関係にある導体部と接続されたパッドのうちの一部、例えばパッド２０５，２０６に接触するプローブ１０５，１０６が、切換部１０９によって容量測定部１１１と接続される構成としてもよい。
【００４７】
さらにこの場合、容量測定部１１１と接続されないプローブ、例えばプローブ１０２，１０３，１０４は、グラウンドに接続されることが望ましい。例えば、プローブ１０２，１０３，１０４がグラウンドに接続されていない場合には、パッド２０２，２０３，２０４、導体部２１２，２１３，２１４、およびこれらパッドと導体部間を接続する接続配線が電気的に浮いた状態となり、例えば空中を伝搬する電磁波ノイズ等の影響を受ける等、電気的に不安定な状態になり、容量測定部１１１による静電容量の測定に影響を及ぼすことが考えられる。しかし、プローブ１０２，１０３，１０４がグラウンドに接続されることにより、容量測定部１１１による静電容量の測定が電気的に浮いた状態の導体部の影響を受けることが抑制される。
【００４８】
また、図３に示すように、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、すなわち基板２０１の表面２０１ａに接触するすべてのプローブがグラウンドに接続される構成が望ましいが、容量測定部１１１によって、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７とプローブ１０８との間の静電容量が測定可能に構成されていれば良く、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７がグラウンドに接続されない構成であっても良い。
【００４９】
また、前記基板は、複数の誘電板を備え、そのうちの内面の一つについて面状に形成されたベタ導体板を有すると共に前記複数の第１の配線パターンのうち少なくとも一つは前記ベタ導体板に接続されたものであり、前記静電容量検出部は、前記第２の配線パターンの一部のパターンに前記個別検査用接触子を位置させたときの、前記多針状検査用接触子のうち前記ベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する検査用接触子と前記個別検査用接触子間の静電容量を検出するものであってもよい。これによれば、静電容量検出部により、多針状検査用接触子のうちベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する検査用接触子と、前記第２の配線パターンの一部のパターンに接触する個別検査用接触子間の静電容量が検出される。この場合、前記第２の配線パターンの一部のパターンとベタ導体板との間の静電容量が測定される。
【００５０】
また、前記静電容量測定部は、前記ベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する前記検査用接触子を、グラウンドに接続した状態で前記静電容量を検出するものであってもよい。これによれば、ベタ導体板がグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出される。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を、多針状検査用接触子と個別検査用接触子とを用いて検出することができるので、電位の基準となる基準面を設定することなく基板に対して静電容量測定による配線パターンの検査を行うことができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を検出するのに用いられた多針状検査用接触子と個別検査用接触子とが、第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の導通状態を検出するために用いられるので、基板に対して静電容量測定による検査と電気抵抗測定による検査とを行う場合であっても、静電容量測定による基板の検査時に電位の基準面を設定すべく導体板上に基板を載置し直すことなく検査対象の配線パターン等の静電容量を測定することができ、基板の検査工数を低減することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、第１の配線パターンがグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出されるので、静電容量を安定して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を説明するための図である。
【図２】図１に示す基板検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】容量測定部による静電容量の測定を説明するための概念図である。
【図４】従来例による基板検査装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 基板検査装置
１００ 本体部
１０１ 検査ユニット
１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ プローブ（多針状検査用接触子）
１０８ プローブ（個別検査用接触子）
１０９ 切換部
１１０ 導通検出部
１１１ 容量測定部（静電容量検出部）
１１２ 検査処理部（判定部）
１１３ 基板データ記憶部
１１４ 基準容量データ記憶部
１１５ 判定部
２０１ 基板
２０１ａ 表面（一方表面）
２０１ｂ 表面（他方表面）
２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７ パッド（第１の配線パターン）
２０８ ベタ導体板
２１２，２１３，２１４，２１５，２１６ 導体部（第２の配線パターン）
２１７ 導体部（第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていないパターン）
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に形成された配線の検査を行う基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント配線基板や、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等のＩＣパッケージに用いられるパッケージ基板等の基板に形成された配線パターン、スルーホール、ビヤ等の接続配線や、接続配線にＩＣパッケージや半導体チップなどを接続するためのランドやパッドなどの導体パターン等（以下、配線パターン等と称する）の検査を行う基板検査装置として、基板の配線パターン等に同時に接触可能な多針状の検査用接触子を備えた検査治具を、基板の両面に接触させて配線パターン等の検査を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、複数の配線パターン間が短絡する短絡不良を検出するための短絡検査を行う方法として、配線パターン間の抵抗値を測定することにより短絡検査を行う場合には、一つの配線パターンについて検査を行う都度、他のすべて配線パターンの配線パターンとの間の抵抗測定を行う必要があり、その配線パターンの組み合わせによる検査工数が増大してしまう。そこで、このような短絡検査の検査工数を低減することができる検査方法として、図４に示すように、基準電位となる接地された導体板３０１を設置し、その上に絶縁シート３０２を介して基板３０３を載置した後、移動可能に構成された単体のプローブ３０４を検査対象の配線パターン３０５に接触させてその配線パターン３０５と導体板３０１との間に形成される静電容量を測定し、例えば配線パターン３０５が他の配線パターンと短絡するなどの不良があった場合にはその静電容量が変化することを利用して、その測定された静電容量から配線パターン３０５の良否を検査するようにした検査装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１１８１１５号公報
【特許文献２】
特公平４−１７３９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように、検査対象の配線パターン等によって生じる静電容量を測定することによって、その配線パターン等の検査を行う検査装置では、基準電位となる基準面を設定する必要があるため、図４に示すように、基板３０３の下に基準電位となる導体板３０１を設置する必要があり、上記のような多針状検査用接触子を備えた検査治具を基板３０３の下面に接触させることができない。従って、例えば上記パッケージ基板の検査を行う場合には、例えば図４に示す検査装置を用いてその基板面に形成された配線パターン等の検査を行った後、上記のような多針状検査用接触子を備えた検査治具をその基板の他方の表面に形成された配線パターン等に接触させて、その配線パターン等の検査を別途行う必要が生じる。そのため、基板に形成された配線パターン等の検査工数が増大するという不都合があった。
【０００６】
また、基板３０３が内層に配線パターン３０５と対向するように形成された面状の導体パターンを備えているときは、この面状の導体パターンを接地して導体板３０１の代わりに用いることにより、この面状の導体パターンを基準電位となる基準面として設定することも考えられるが、基板３０３がこのような配線パターン３０５と対向するように形成された面状の導体パターンを備えていないときや、配線パターン３０５と対向する位置に面状の導体パターンが形成されていないときは、基準電位となる基準面を設定することができないため、静電容量測定により配線パターン３０５の検査をすることができないという不都合があった。
【０００７】
特に、近年、パッケージ基板に実装されるＩＣチップの多ピン化、微細化が進み、パッケージ基板とＩＣチップとを接続するための配線パターンがＩＣチップの実装位置周辺に高密度に形成される結果、配線パターン３０５と対向する位置に面状の導体パターンを形成する余地がなく、従って、基準電位となる基準面を設定することができないために静電容量測定により配線パターン３０５の検査をすることができないという不都合が顕著になっていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電位の基準となる基準面を設定することなく基板に対して静電容量測定による配線パターンの検査を行うことができる基板検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
なお、この明細書では、複数の配線層にプリント配線が配設されてなる多層配線基板を含むプリント回路基板、パッケージ基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに用いられる透明電極板、及びフィルムキャリアなどを総称して基板という。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方表面に複数の第１の配線パターンが、他方表面に複数の第２の配線パターンが形成されると共に、前記第２の配線パターンは一部の配線パターンを除いて厚み方向に形成された接続配線を介して第１の配線パターンとそれぞれ導通されてなる基板に対する検査装置であって、一方表面上に対向配置され、第１の配線パターンのそれぞれに同時に接触可能にされた多針状検査用接触子と、他方表面上を移動し、第２の配線パターンのそれぞれと接触可能にされた個別検査用接触子と、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンに個別検査用接触子を位置させ、多針状検査用接触子に同電位を付与したときの、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の静電容量を検出する静電容量検出部と、検出された静電容量を用いて、前記第２の配線パターンの一部の配線パターンの良否判定を行う判定部を備えてなることを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、静電容量測定部によって、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の静電容量が検出され、判定部によって、静電容量測定部によって測定された静電容量を用いて前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンの良否が判定される。この場合、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量が、多針状検査用接触子と個別検査用接触子とを用いて検出される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の基板検査装置において、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンに前記個別検査用接触子をそれぞれ位置させたときの、前記個別検査用接触子と前記多針状検査用接触子間の電気抵抗からそれぞれの導通状態を検出する導通検出部をさらに備え、前記判定部は、さらに前記導通検出部により検出された導通状態を用いて前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの間の前記接続配線の良否判定を行うものであることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、導通検出部によって、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンに個別検査用接触子をそれぞれ位置させたときの、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の電気抵抗からその間のそれぞれの導通状態が検出され、判定部によって、その検出された導通状態を用いて前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の接続配線の良否が判定される。この場合、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を検出するのに用いられた多針状検査用接触子と個別検査用接触子とが、前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の導通状態を検出するために用いられる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の基板検査装置において、前記静電容量測定部は、前記多針状検査用接触子をグラウンドに接続した状態で、前記静電容量を検出することを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、多針状検査用接触子にそれぞれ接触した第１の配線パターンがグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を説明するための図である。図１に示す基板検査装置１は、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、プローブ１０８、及び本体部１００を備える。本体部１００は、切換部１０９、導通検出部１１０、容量測定部１１１、及び検査処理部１１２を備える。
【００１５】
図１に示す基板２０１は、基板検査装置１の検査対象となる基板、例えばＢＧＡパッケージに用いられるパッケージ基板で、図１は基板２０１の断面図を示している。そして、基板２０１のＩＣ等が実装される表面２０１ｂとは反対側の表面２０１ａに、はんだボールの端子をはんだ付けするためのパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７が設けられている。また、基板２０１の内層には、例えば基板２０１の全体に電源やグラウンドを供給するためのベタ導体板２０８が配線全体をカバーするように面状に設けられ、ベタ導体板２０８はパッド２０７と電気的に接続されて形成されている。
【００１６】
また、基板２０１の、半導体チップが取り付けられる側の表面２０１ｂに、例えばフリップチップボンディングやワイヤボンディングによって半導体チップを接続するための導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６が設けられている。そして、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６は、それぞれ導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間で、内部ビアや内層配線パターン等の接続配線によって、電気的に接続されている。さらに、表面２０１ｂには、例えば表面２０１ｂ上で配線を行うための特定の配線パターンである導体部２１７が、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７とは電気的に分離して設けられている。
【００１７】
プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、例えばベーク等の絶縁材料からなる検査ユニット１０１によって一体に保持されており、検査ユニット１０１上に基板２０１を載置することによって、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、それぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触するように構成されている。なお、検査ユニット１０１によって一体に保持されるプローブは、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の６つに限られず、基板２０１の表面２０１ａ上に設けられたパッドの数に応じて適宜増減されるものであり、例えば、実用装置においては、数千本程度設けられている。
【００１８】
プローブ１０８は、検査点に移動可能に構成されたいわゆる移動プローブであり、例えばＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ駆動する図略の駆動機構に支持されており、あらかじめ定められたプログラムに従って、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御される。即ち、プローブ１０８は、所定の検査位置に位置決めされた検査対象の基板２０１の平面と平行な平面上の座標を規定する、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動される。そして、プローブ１０８は、基板２０１の表面２０１ｂ上の検査点となる導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７のいずれかに相当する位置に移動された後、基板２０１に向かうＺ軸方向に駆動されることにより、その検査点に接触するように構成されている。なお、基板２０１の表面２０１ｂ上の検査点は、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７に限られず、他の検査点が設けられていても良い。また、プローブ１０８は、一つに限られず、複数の移動プローブによって、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成された導体パターンの導通状態の検査が実行可能に構成されていても良い。
【００１９】
切換部１０９は、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８と、導通検出部１１０及び容量測定部１１１との間の接続を切り替えるためのスイッチアレー等から構成され、検査処理部１１２からの制御信号に応じてプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の中から選択されたいずれか一つのプローブとプローブ１０８とを導通検出部１１０及び容量測定部１１１へ接続したり、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７を互いに接続すると共にグラウンドへ接続したりする。
【００２０】
導通検出部１１０は、切換部１０９によって導通検出部１１０に接続された、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７のうちのいずれかと、プローブ１０８との間に生じる電気抵抗に基づいて導通状態を検出する。具体的には、例えば切換部１０９によってプローブ１０２とプローブ１０８とが導通検出部１１０に接続されたとき、導通検出部１１０は、プローブ１０２とプローブ１０８との間に所定の検査電圧を印加すると共にプローブ１０２とプローブ１０８との間に流れる電流を導通測定電流値として測定し、その導通測定電流値が所定の基準値以上の場合にプローブ１０２とプローブ１０８との間が導通している状態であることを示す信号を検査処理部１１２へ出力する一方、その導通測定電流値が所定の基準値未満の場合にはプローブ１０２とプローブ１０８との間が導通していない状態であることを示す信号を検査処理部１１２へ出力する。
【００２１】
なお、導通検出部１１０は、例えば、導通測定電流値を示すデータを検査処理部１１２へ出力したり、検査電圧と導通測定電流値とから得られる抵抗値を示すデータを検査処理部１１２へ出力したりする構成としても良い。この場合、導通検出部１１０から出力されたデータに基づいて、検査処理部１１２によって、プローブ１０２とプローブ１０８との間の導通状態が判断されるようにしてもよい。
【００２２】
容量測定部１１１は、切換部１０９によって互いに接続されたプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７とプローブ１０８との間の静電容量を測定するもので、例えば公知の静電容量測定装置によって構成されている。そして、容量測定部１１１は、測定した静電容量を示すデータを検査処理部１１２へ出力する。
【００２３】
検査処理部１１２は、基板検査装置１全体の動作を司るもので、例えば基板検査装置１の動作を制御するための制御プログラムや検査対象となる配線の良否を判定するための判定プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータ等から構成される。また、検査処理部１１２は、基板データ記憶部１１３、基準容量データ記憶部１１４、及び判定部１１５を備える。
【００２４】
基板データ記憶部１１３は、検査対象となる基板２０１に形成されたパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７の座標位置を示す座標データや、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及び導体部２１７相互間の電気的な接続関係を示すネットデータ等を記憶する。
【００２５】
基準容量データ記憶部１１４は、容量測定部１１１により測定された静電容量から検査対象となる導体パターン等の良否判定を行うための基準となる静電容量データを記憶する。例えば、複数の良品の基板２０１において、パッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と導体部２１７との間の静電容量を予め測定すると共に、その測定値から導体部２１７が良品であると判断するための静電容量の範囲を取得しておく。そして、その静電容量の範囲が導体部２１７の良否判定用静電容量データとして基準容量データ記憶部１１４に記憶されている。
【００２６】
また、検査処理部１１２は、前記判定プログラムを実行することにより、判定部１１５として機能する。
【００２７】
次に、図１に示す基板検査装置の動作について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１１において、図示しない固定治具によって検査ユニット１０１上に基板２０１が保持され、基板検査位置に位置決めされると、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、それぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触する。そして、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成されている導体部のうち表面２０１ａに形成されているパッドのいずれかと接続されている導体部、例えば導体部２１２が選択される。
【００２８】
次に、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データに基づきプローブ１０８を導体部２１２に当接させるべく制御信号が出力され、この制御信号に応じてプローブ１０８が図略のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸駆動装置によって駆動され、導体部２１２上に移動され当接される。そして、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２とプローブ１０８とが導通検出部１１０へ接続されると共に、導通検出部１１０によってプローブ１０２とプローブ１０８との間、すなわちパッド２０２と導体部２１２との間の導通状態が検出される。これにより、パッド２０２と導体部２１２との導通の有無が検査される。
【００２９】
さらに、パッド２０２に関する短絡検査を実行すべく、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、例えばパッド２０２と隣接して形成されているパッド２０３が選択され、例えば検査処理部１１２からの制御信号に応じて、パッド２０２と接触しているプローブ１０２と、パッド２０３と接触しているプローブ１０３とが切換部１０９により導通検出部１１０へ接続される。そして、導通検出部１１０によってプローブ１０２とプローブ１０３との間、すなわちパッド２０２とパッド２０３との間の導通の有無、すなわち短絡不良の有無が検査される。
【００３０】
同様にして、それぞれパッド２０３，２０４，２０５，２０６と、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間の導通、短絡の検査が行われる。
【００３１】
次に、ステップＳ１２において、静電容量測定に基づき基板の検査が実行される。図３は、ステップＳ１２における容量測定部１１１による静電容量の測定を説明するための概念図である。
【００３２】
図１、図３を参照して、まず、ステップＳ１２において、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、基板２０１の表面２０１ｂ上に形成されている導体部のうち表面２０１ａに形成されているパッドのいずれとも接続されていない導体部、例えば導体部２１７が選択される。そして、ステップＳ１１と同様にして、検査処理部１１２からの制御信号に応じてプローブ１０８が図略のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸駆動装置によって駆動され、導体部２１７上に移動され当接される。さらに、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０８が容量測定部１１１へ接続される。
【００３３】
また、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、及びグラウンドが、互いに接続されると共に、接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続される。
【００３４】
次に、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量が測定される。
【００３５】
図３において、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、切換部１０９によって互いに接続されると共にグラウンドへ接続される一方、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７はそれぞれパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７と接触しているので、パッド２０７、ベタ導体板２０８、導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６、及びパッド２０２，２０３，２０４，２０５，２０６と導体部２１２，２１３，２１４，２１５，２１６との間を接続している接続配線は、すべてグラウンドに接続されている。
【００３６】
そして、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７は、切換部１０９によって互いに接続されているので、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間、すなわち導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線、及びベタ導体板２０８などの導体部との間の静電容量が測定される。
【００３７】
図３に示す容量測定部１１１は、パルス信号発生部１２１と電流計１２２とを備え、例えばパルス信号発生部１２１から出力したパルス信号をプローブ１０８と接続ライン１１６との間に印加したとき、流れる電流を測定することによって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量を測定可能にされている。なお、容量測定部１１１は、パルス信号発生部１２１と電流計１２２とを備える例に限られず、他の公知の方法により静電容量を測定するものであっても良い。
【００３８】
次に、判定部１１５によって、容量測定部１１１により測定されたプローブ１０８と接続ライン１１６との間の静電容量測定値と、基準容量データ記憶部１１４に記憶されている導体部２１７の良否判定用静電容量データとが比較され、静電容量測定値が良否判定用静電容量データにより示される良品の範囲であったとき、判定部１１５により導体部２１７が良品であると判定される。
【００３９】
以上、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理を、基板２０１に形成された検査対象となる導体パターンに対して実行することにより、基板２０１の検査が行われる。
【００４０】
この場合、判定部１１５は、導体部２１７と、導体部２１７を除くグラウンドに接続されたパッドや接続配線などの導体部との間の静電容量測定値を用いて導体部２１７の良否判定を行うことができるので、図４に示す従来例による静電容量測定のように、接地された導体板３０１の上に絶縁シート３０２を介して基板３０３を載置し、電位の基準となる基準面を設定する必要がない。従って、電気抵抗に基づく基板の検査と静電容量測定に基づく基板の検査を行なうために、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７以外に導体板や絶縁シート等を別途備える必要がなく、基板検査装置１のコストを低減することが可能になる。
【００４１】
また、ステップＳ１１において検査ユニット１０１上に基板２０１を保持したままの状態で、ステップＳ１２における静電容量測定に基づく基板の検査を行なうことが可能となり、検査ユニット１０１と導体板を取り替えたり、検査装置を取り替えたりするなどの工数が不要となり、検査時間が低減される。
【００４２】
なお、ベタ導体板２０８を備えた基板２０１の検査を行う例を示したが検査対象の基板２０１は、単層又は複数の誘電板が積層された基板であって、ベタ導体板２０８を備えないものであったり、ベタ導体板２０８と導体部２１７とが対向する位置にないものであってもよい。例えば、基板２０１がパッド２０７とベタ導体板２０８とを備えていない場合、ステップＳ１２において、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６が、接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続され、容量測定部１１１によって、プローブ１０８と接続ライン１１６との間、すなわち導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線などの導体部との間の静電容量が測定される構成としても良い。
【００４３】
この場合、導体部２１７と、基板２０１に設けられた導体部２１７以外のパッド、接続配線などの導体部との間の静電容量が測定されるので、電位の基準となる基準面を設定する必要がない結果、検査対象となる基板が電位の基準となるベタ導体板２０８を備えているか否か、あるいはパッド２０７とベタ導体板２０８とが対向しているか否かに関わりなく、導体部２１７の検査を行うことが可能になる。
【００４４】
また、ステップＳ１２において、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、互いに接続されると共に接続ライン１１６を介して容量測定部１１１へ接続される例を示したが、例えば以下のようにしても良い。すなわち、検査処理部１１２によって、基板データ記憶部１１３に記憶されている座標データ及びネットデータから、ベタ導体板２０８に接続されているパッド、例えばパッド２０７が選択される。そして、検査処理部１１２からの制御信号に応じて、切換部１０９によりパッド２０７と接触しているプローブ１０７と、プローブ１０８とが容量測定部１１１へ接続され、容量測定部１１１によって、プローブ１０７とプローブ１０８との間、すなわちパッド２０７に接続されているベタ導体板２０８と、導体部２１７との間の静電容量が測定される構成としても良い。
【００４５】
また、ステップＳ１２において、基板２０１の表面２０１ａに接触されるすべてのプローブ、例えばプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７が、図３に示すように切換部１０９によって容量測定部１１１と接続される構成が望ましいが、必ずしも基板２０１の表面２０１ａに接触されるすべてのプローブが容量測定部１１１と接続されるものに限定されない。
【００４６】
例えば、検査対象となる導体部２１７との間に生じる静電容量が大きくなる部分、例えば導体部２１７と対向する面積が大きくなるベタ導体板２０８、導体部２１７と隣接あるいは近傍に形成された導体部２１６，２１５、及び導体部２１７の近傍にその接続配線が引き回されているパッド２０５，２０６等、導体部２１７との間で静電容量を生じる位置関係にある導体部と接続されたパッドのうちの一部、例えばパッド２０５，２０６に接触するプローブ１０５，１０６が、切換部１０９によって容量測定部１１１と接続される構成としてもよい。
【００４７】
さらにこの場合、容量測定部１１１と接続されないプローブ、例えばプローブ１０２，１０３，１０４は、グラウンドに接続されることが望ましい。例えば、プローブ１０２，１０３，１０４がグラウンドに接続されていない場合には、パッド２０２，２０３，２０４、導体部２１２，２１３，２１４、およびこれらパッドと導体部間を接続する接続配線が電気的に浮いた状態となり、例えば空中を伝搬する電磁波ノイズ等の影響を受ける等、電気的に不安定な状態になり、容量測定部１１１による静電容量の測定に影響を及ぼすことが考えられる。しかし、プローブ１０２，１０３，１０４がグラウンドに接続されることにより、容量測定部１１１による静電容量の測定が電気的に浮いた状態の導体部の影響を受けることが抑制される。
【００４８】
また、図３に示すように、切換部１０９によりプローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７、すなわち基板２０１の表面２０１ａに接触するすべてのプローブがグラウンドに接続される構成が望ましいが、容量測定部１１１によって、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７とプローブ１０８との間の静電容量が測定可能に構成されていれば良く、プローブ１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７がグラウンドに接続されない構成であっても良い。
【００４９】
また、前記基板は、複数の誘電板を備え、そのうちの内面の一つについて面状に形成されたベタ導体板を有すると共に前記複数の第１の配線パターンのうち少なくとも一つは前記ベタ導体板に接続されたものであり、前記静電容量検出部は、前記第２の配線パターンの一部のパターンに前記個別検査用接触子を位置させたときの、前記多針状検査用接触子のうち前記ベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する検査用接触子と前記個別検査用接触子間の静電容量を検出するものであってもよい。これによれば、静電容量検出部により、多針状検査用接触子のうちベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する検査用接触子と、前記第２の配線パターンの一部のパターンに接触する個別検査用接触子間の静電容量が検出される。この場合、前記第２の配線パターンの一部のパターンとベタ導体板との間の静電容量が測定される。
【００５０】
また、前記静電容量測定部は、前記ベタ導体板に接続された第１の配線パターンに接触する前記検査用接触子を、グラウンドに接続した状態で前記静電容量を検出するものであってもよい。これによれば、ベタ導体板がグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出される。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を、多針状検査用接触子と個別検査用接触子とを用いて検出することができるので、電位の基準となる基準面を設定することなく基板に対して静電容量測定による配線パターンの検査を行うことができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、複数の第１の配線パターン及び第１の配線パターンと接続された接続配線や第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと、第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンとの間に生じる静電容量を検出するのに用いられた多針状検査用接触子と個別検査用接触子とが、第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと第１の配線パターンとの間の導通状態を検出するために用いられるので、基板に対して静電容量測定による検査と電気抵抗測定による検査とを行う場合であっても、静電容量測定による基板の検査時に電位の基準面を設定すべく導体板上に基板を載置し直すことなく検査対象の配線パターン等の静電容量を測定することができ、基板の検査工数を低減することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、第１の配線パターンがグラウンドに接続された状態で、静電容量測定部により前記静電容量が検出されるので、静電容量を安定して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板検査装置の構成の一例を説明するための図である。
【図２】図１に示す基板検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】容量測定部による静電容量の測定を説明するための概念図である。
【図４】従来例による基板検査装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 基板検査装置
１００ 本体部
１０１ 検査ユニット
１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ プローブ（多針状検査用接触子）
１０８ プローブ（個別検査用接触子）
１０９ 切換部
１１０ 導通検出部
１１１ 容量測定部（静電容量検出部）
１１２ 検査処理部（判定部）
１１３ 基板データ記憶部
１１４ 基準容量データ記憶部
１１５ 判定部
２０１ 基板
２０１ａ 表面（一方表面）
２０１ｂ 表面（他方表面）
２０２，２０３，２０４，２０５，２０６，２０７ パッド（第１の配線パターン）
２０８ ベタ導体板
２１２，２１３，２１４，２１５，２１６ 導体部（第２の配線パターン）
２１７ 導体部（第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていないパターン）
Claims (3)
- 一方表面に複数の第１の配線パターンが、他方表面に複数の第２の配線パターンが形成されると共に、前記第２の配線パターンは一部の配線パターンを除いて厚み方向に形成された接続配線を介して第１の配線パターンとそれぞれ導通されてなる基板に対する検査装置であって、一方表面上に対向配置され、第１の配線パターンのそれぞれに同時に接触可能にされた多針状検査用接触子と、他方表面上を移動し、第２の配線パターンのそれぞれと接触可能にされた個別検査用接触子と、前記第２の配線パターンの第１の配線パターンと導通されていない配線パターンに個別検査用接触子を位置させ、多針状検査用接触子に同電位を付与したときの、個別検査用接触子と多針状検査用接触子間の静電容量を検出する静電容量検出部と、検出された静電容量を用いて、前記第２の配線パターンの一部の配線パターンの良否判定を行う判定部を備えてなることを特徴とする基板検査装置。
- 前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンに前記個別検査用接触子をそれぞれ位置させたときの、前記個別検査用接触子と前記多針状検査用接触子間の電気抵抗からそれぞれの導通状態を検出する導通検出部をさらに備え、前記判定部は、さらに前記導通検出部により検出された導通状態を用いて前記第１の配線パターンと導通するべく形成された第２の配線パターンと前記第１の配線パターンとの間の前記接続配線の良否判定を行うものであることを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
- 前記静電容量測定部は、前記多針状検査用接触子をグラウンドに接続した状態で、前記静電容量を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の基板検査装置。
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