JP2014502726A - パッケージング材料における不良部を検出するための方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
検出シーケンス中に不良部の存在の連続的な結果を提供できる方法およびデバイスを提供することは本発明の範囲内である。
不良部を検出するための1つの方法として、放射光が再度使用される。第1のステップとして、あらかじめ積層された孔が、電極の下方で既定の距離、例えば15mmまたは22mmの距離をおいて整列させられる。好ましくは、背景光は消されるかあるいは他の手段で弱められる。電圧は、ランプされるシーケンスに従って設定される。このとき、この電圧は、初期値から上位値Umaxまで線形的に増大させられる。好ましくは、初期値は0Vである。弱化域がパッケージング積層体に存在する場合、高電圧が、特定の値において、弱化域に絶縁破壊を発生させ、電極の先端部においてコロナ放電が見られるようになる。これは、パッケージング積層体のポリマー層において開孔がすでに存在している場合も同様となる。そのためこれは、電極の下方に開接点があることを示す。さらにこれら開孔のそれぞれが、コロナ放電の結果として発光するようになる。したがって、あらかじめ積層された孔におけるパッケージング積層体の開孔の数を容易に数えることができる。上記方法は、自動的に作動される検出器とコンピュータソフトウェアとを使用することによってさらに向上させられてもよい。この検出器は、カメラまたは列状または格子状に配置された光検知器などであり、コンピュータソフトウェアは、開孔の数と同様に開孔の位置をも自動的に計算するためのものである。背景光の影響をデジタル処理で弱めるためのアルゴリズムを、それのみで使用することも、あるいはさらに上記方法をさらに向上させるために自動的に作動される検出器とともに組み合わせて使用することもできる。
不良部を検出するための第2の方法として、放射光が使用される。第1のステップにおいて、あらかじめ積層された孔が、電極の下方で既定の距離、例えば15mmまたは22mmの距離をおいて整列させられる。好ましくは、背景光は消されるかあるいは他の手段で弱められる。電圧は、一定の値Umaxに設定される。好ましくはUmaxは、この場合において、開孔を検出するがポリマーの弱化部を検出しないために約10kVとされてもよい。いくつかの開孔がパッケージング積層体に存在する場合、コロナ放電が、電極の先端部に見られるようになる。これは電極の下方に開接点があることを示す。さらに、これら開孔のそれぞれがコロナ放電の結果として発光する。したがって、あらかじめ積層された孔におけるパッケージング積層体の開孔の数を容易に数えることができかつ同様にそれぞれの開孔の位置を特定することもできる。視覚的検出方法1のように、自動的に作動する検出器および/または背景光の影響をデジタル処理で弱めるためのアルゴリズムが使用されてもよい。
このシーケンスにおいて、検出シーケンスの電気的特性をモニターするためにオシロスコープが使用される。図2bに示されるように、オシロスコープ118は、付与される電圧を常にモニターするために電源114に接続される。電源はランピングシーケンスを提供するようプログラムされており、そのため高圧電極は、時間の関数として0kVからUmaxへ増大する電圧の影響を受ける。第1のステップとして、0kVおよびUmaxレベルが、オシロスコープで識別される。第2のステップとして、あらかじめ積層された孔は、電極の下方で既定の距離をおいて、例えば22mmの距離をおいて整列される。続いて電圧は、0kVからUmaxへランプされる。オシロスコープの追跡図形(トレース)がUmaxレベルに到達する場合には、パッケージング積層体にはピンホールまたは不良部が存在しない。しかしながら、なんらかの不良部またはピンホールがパッケージング積層体に存在する場合には、追跡図形は、Umax未満の電圧レベルで曲がる。この場合、コロナ放電電流は、Imaxと同じ大きさのオーダーにあり、それゆえ電極電圧は、Umaxレベルに到達することはない。
またこのシーケンスにおいて、電圧を測定するためにオシロスコープが使用される。電源は、例えば15kVの定電圧Umaxを提供するようプログラムされており、かつパッケージング積層体は、上記電極から離れるように配置される。第1のステップとして、0kVおよびUmaxレベルがオシロスコープで識別される。第2のステップとして、オシロスコープにおける電圧レベルが、Umaxレベルへ到達する。その後、パッケージング積層体のあらかじめ積層された孔の領域が、電極の下方において既定の距離をおいて整列させられる。オシロスコープの追跡図形がUmaxレベルに留まる場合には、パッケージング積層体にはピンホールまたは不良部が存在しない。しかしながら、なんらかの不良部またはピンホールがパッケージング積層体に存在する場合には、追跡図形は、Umax未満の電圧レベル、例えば8kVで曲がって定められる。したがって、不良部に形成されたコロナ放電は電圧を低減させる。
ここで図2bおよび図3を参照すると、回路を通過する電流の測定シーケンスが示される。このシーケンスを実施するべく、オシロスコープは、付与される電圧をモニターするために電源に接続され、かつオシロスコープの1つのプローブは、グランドに流れる電流を測定するためにパッケージング積層体の導電層にさらに接続される。その構成は図2bに示されている。ここでオシロスコープ118は、電源114と同様に接地電極116にも接続されている。t=0で開始すると、付与される電圧は、特定の電流が回路を通過できるようにする。電圧が増大される場合、電流は、特定の時間t0まではほぼ一定となる。このポイントにおいて、電極とパッケージング積層体の導電層との間に高電圧が、内側多層ポリマーフィルムに開孔を生じさせる。そのため導電性が増大されて、増大された電圧に起因して回路を通過する電流が増大される。t1において、絶縁破壊が別の不良部または弱化域を破断させ、それゆえ回路を流れる電流が急速に増大するようになる。t2において、電流導関数が一定の値まで減少するようになる。この一定の値は、t1とt2との間の導関数に満たないが、t0とt1との間で得られる導関数よりも大きい。このため、電圧のランピング中の電流曲線を解析することによって、試料の不良部の数を特定できる。いくつかの不良部が存在する場合、電流曲線は、いくつかの後続のステップ状の電流増加量を提供することによって、いくつかの不良部の存在を示す。
12,112,212 高圧電極
14,114 電源
15,115 コントローラ
16,116 接地電極
20,120 パッケージング積層体
25,125 導電層
26,126,27,127 ポリマー層
Claims (15)
- 少なくとも1つの導電層を有するパッケージング積層体における不良部を検出するための方法であって、
前記方法は:
前記パッケージング積層体の前記導電層を接地するステップと、
前記パッケージング積層体に密接して、
前記パッケージング積層体に近接して、あるいは、
前記パッケージング積層体から既定の距離をおいて、
電極を配置するステップと、
前記電極に高電圧を付与するステップと、
前記電極と前記パッケージング積層体の前記導電層との間の絶縁破壊を検知することによって前記パッケージング材料における不良部を検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記電極に高電圧を付与する前記ステップは、初期値から上位の既定の値へ前記電圧をランプすることによってなされることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記電極を配置する前記ステップは、前記電極を前記パッケージング積層体の所定の領域に密接するようもたらすことを含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記所定の領域は、あらかじめ積層された孔であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電極を配置する前記ステップは、前記パッケージング積層体から既定の距離をおいて前記電極を配置することを含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電極と前記パッケージング材料との間の前記既定の距離は、5mmから50mmであることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記高電圧の前記上位の既定の値は、1.5kVから30kV、より好ましくは6kVから25kVであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の方法。
- 不良部を検出する前記ステップは、前記絶縁破壊の電気的特性を検知することを含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の方法。
- 不良部を検出する前記ステップは、可視光を検知すること、および/または、空気の絶縁破壊を検知することを含むことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つの導電層(25,125)を有するパッケージング積層体(20,120)における不良部を検出するためのデバイス(10,100)であって、
前記デバイス(10,100)は、
前記パッケージング積層体(20,120)の前記導電層(25,125)に接続される接地電極(16,116)と、
高圧電極(12,112)であって、前記高圧電極(12,112)を、前記パッケージング積層体(20,120)の前記導電層(25,125)に近接して位置決めするために、あるいは、前記高圧電極(112,212)を前記パッケージング積層体(20)の前記導電層(25,125)から既定の距離をおいて保持するために、支持体に取り付けられた高圧電極(12,112)と、
前記高圧電極(12,112)に接続される電源(14,114)と、
を具備してなり、
前記デバイス(10,110)は、前記パッケージング積層体のポリマー層(26,27,126,127)において不良部が存在するところにおいて、前記高圧電極(12,112)と前記パッケージング積層体(20,120)の前記導電層(25,125)との間に絶縁破壊を発生させることができることを特徴とするデバイス。 - 前記電源は、初期値から上位の既定の値へ電圧をランプするよう構成されていることを特徴とする請求項10に記載のデバイス。
- 前記高圧電極(12,112)にランプ電圧を付与するよう前記電源(14,114)を制御するために、前記電源(14,114)に接続されたコントローラ(15,115)をさらに具備してなることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のデバイス。
- 前記電極(12,112)と前記パッケージング積層体(20,120)の前記導電層(25,125)との間の前記絶縁破壊を検知することによって、前記パッケージング材料における不良部を検出するよう構成された手段をさらに具備してなることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか一項に記載のデバイス。
- 不良部を検出するよう構成された前記手段は、少なくとも1つの光検出器であることを特徴とする請求項13に記載のデバイス。
- 不良部を検出するよう構成された前記手段は、オシロスコープであることを特徴とする請求項13に記載のデバイス。
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