JP2791726B2 - 回路網領域の荷電状態検知方法 - Google Patents

回路網領域の荷電状態検知方法

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JP2791726B2 JP3348248A JP34824891A JP2791726B2 JP 2791726 B2 JP2791726 B2 JP 2791726B2 JP 3348248 A JP3348248 A JP 3348248A JP 34824891 A JP34824891 A JP 34824891A JP 2791726 B2 JP2791726 B2 JP 2791726B2
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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • GPHYSICS
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路網領域の荷電
状態を検知する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】刊行物「スキャニング・エレクトロン・
マイクロスコピー(Scanning ElecrtonMicroscopy )」
(1985年発行、 991〜999 頁)、刊行物「マイクロエレ
クトロニクス・エンジニアリング」(Microelectronics
Engineering)」(1988年発行、第8巻、25〜35頁)及
び米国特許第4417203号明細書によって公知であ
るプリント(回路)基板及びセラミック接続モジュール
の電気特性の試験方法においては、導電回路網に荷電し
該回路網の幾何学的形状及び短絡又は断線の有無によっ
て生じる荷電分布を調べるのに電子プローブを使用して
いる。プリント基板の接続点(端子)の荷電状態を知る
ために、電子プローブによって形成され夫々の接続点電
位に比例する2次電子のエネルギ分布の変化を、エネル
ギ感応形の検出器で測定している。このエネルギ感応形
の検出器は、通常、逆静電界を作る電極とシンチレータ
光増倍ユニットとから構成され、該シンチレータ光増倍
ユニットの出力信号は、逆静電界電極の電位を制御する
調節器を用いて一定に保持されている。
【0003】導電回路網内の短絡や断線を検知するため
には、荷電されている接続点と荷電されていない接続点
との間に明瞭な差異がなければならず、また、試験すべ
き接続点は多いので夫々2〜3μsで測定する必要があ
る。したがって、上記調節器では、逆静電界電極の電位
を夫々の接続点電位に適合させるのに、例えば10μs
という極めて短い時間しか使用できない。他方、プリン
ト基板の試験の場合、接続点電位を正確に知ることは余
り重要でない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、試験
しようとする回路網の領域の荷電状態(電位)を迅速か
つ確実に検知する方法を提供することである。本発明
は、特にプリント基板及び小形の接続モジュールの電気
特性を試験する公知の方法に用いて好適である。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、請求項に記載した特徴を有する方法によって解
決される。
【0006】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を具体的に説明
する。図1は、本発明による方法を実施する装置の概略
構成図である。同図の装置は、接続点1〜3及びこの接
続点に接続された金属膜LBを含むプリント基板LPの
回路網に断線があるかどうかを試験するものである。そ
のための第1段階で、例えば接続点1をこれに向けられ
た電子プローブPEを用いて荷電し、次いで回路網に属
するすべての他の接続点2及び3の荷電状態を調べる。
これら他の接続点も、回路網の幾何学的形状に基いて同
じように荷電される筈である。もしそうでなければ、当
然断線が存在することになる。
【0007】接続点1及びこれと導電接続された回路網
部分が電子プローブPEの照射によって正又は負に荷電
されるかどうかは、1次電子のエネルギE及び電子収量
を示す量σによって決まる。この量σは、入射1次電子
当たりの放射2次電子及び後方散乱電子の平均個数を示
すものである。
【0008】図2は、放射された電子の収量がエネルギ
に関係することを示す特性図である。同図に描かれた曲
線変化が示す如く、多くの材料について収量σの値が同
じになる2つの電子エネルギE01及びE02が存在する。
ここで、そのときのσ値をσ(E01)=σ(E02)=1
とする。2次電子及び後方散乱電子の流れが1次電子の
流れと丁度平衡するので、このエネルギの電子は、絶縁
された回路網領域の荷電状態を変えることはない。その
ため、これらのエネルギ値E01及びE02は中性点エネル
ギとも呼ばれる。そして、E01は通常わずか100eV
程度であり、E02は約1〜4keVのエネルギ範囲内に
ある。
【0009】電子エネルギEが中性点エネルギE01及び
02と異なる1次電子を接続点1に照射すると、定常状
態になるまでの間に、接続点1に導電接続されたすべて
の回路網部分は、正(E01<E<E02,σ>1)又は負
(E<E01又はE>E02,σ<1)に荷電される。この
定常状態は、E>E02の場合、プリント基板LPの上方
に形成される電界が1次電子を減速させ(負の荷電)、
その結果その衝突エネルギが中性点エネルギE02に一致
し、接続点1及びこれと導電接続される回路網部分が負
電位VC =(E02−E)/eを示すときに、その状態に
達する。
【0010】荷電過程の後、電子プローブPEを接続点
2の上に位置決めして、該接続点の荷電状態を調べる。
接続点2から放射される2次電子SEは、比較的高いエ
ネルギE2 SE=E0 +eVC (E0 =荷電されていない
試験領域から放射される2次電子のエネルギ)を有す
る。その理由は、接続点2は、接続点1に導電接続され
ていてそれと同じ電位VC にあるからである。2次電子
は、電子プローブPEの通過孔が設けられたチャネルプ
レートKPに当たり、そこで同様に2次粒子SE′を放
射させる。その個数は、2次電子SEのエネルギE2 SE
とチャネルプレート材料に固有の電子収量σとによって
決まる(図2参照)。荷電電位VC を適正に選定するこ
とにより、2次電子エネルギE2 SE=E0 +eVC を、
電子収量σが最大の値を取る1次電子エネルギEMAX
ほぼ匹敵させることができる。荷電された接続点から放
射される2次電子SEは、それからチャネルプレートK
P内に対応する大きさの2次粒子SE′の流れを生じさ
せ(σ(E2 SE)>1)、この2次粒子の流れを雪崩の
ように増幅する金属板MP及び増幅器Vより成る検出器
内でこれを測定する。増幅された2次粒子信号を、比較
器CMP内で特に調整可能な閾値SWと比較する。この
閾値は、荷電された接続点から放射された2次電子だけ
が出力信号UA を生じるように設定する。
【0011】次に、電子プローブPEを接続点3上に位
置決めすると、この接続点は、図示の如く回路網内に存
在する断線のため荷電されておらず、電位VC がゼロで
あるから、エネルギE3 SE=E0 <E2 SEの2次電子SE
が放射される結果となる。したがって、放射された2次
電子SEも、チャネルプレートKP内に小さな2次粒子
流(σ(E3 SE)<σ(E2 SE))しか生ぜず、これは増
幅されても、比較器CMP内に予め設定された閾値SW
より明らかに低くなる。こうすれば、比較器CMPの出
力信号UA に基いて、電子プローブPEで照射された接
続点(端子)が荷電されているか又は荷電されていない
かを直接確認することができる。
【0012】衝突した後方散乱電子によってチャネルプ
レートKP内に生じた2次粒子SE′も、同じように検
出器信号Iに関与するが、後方散乱電子に起因し試験中
の接続点の荷電状態に基かない信号部分は、エネルギが
2 SE=E0 +eVc の2次電子成分より明らかに小さ
い。その理由は、高エネルギの後方散乱電子も、チャネ
ルプレート内に比較的僅かの2次粒子SE′しか生じさ
せないからである。
【0013】本発明は勿論、上述した実施例に限定され
るものではない。即ち、図1に示した検出器を、チャネ
ルプレートKPの上側方に配置したシンチレータ光増倍
ユニットで置き換えてもよい。また、チャネルプレート
KPの代わりに、例えば、金属より成り場合によっては
2次電子放射を助ける材料で被覆した板を使用してもよ
い。被覆材料としては、特に酸素活性化されたAg−M
g合金が考えられる。
【0014】荷電された試料領域から放射される2次電
子のエネルギは、必ずしもエネルギEMAX と一致する必
要はない。ただ、荷電された接続点と荷電されない接続
点とで測定された信号Iが、互いにできる限り明瞭に相
違していることが保証されればよい。これは、特に、荷
電された接続点から放射される2次電子SEのエネルギ
を値EMAX にほぼ匹敵するようにすれば、保証される。
【0015】荷電された接続点と荷電されない接続点と
で生じた信号間の比較は、必ずしも比較器で行う必要は
なく、アナログ・デジタル変換してからコンピュータで
行ってもよい。
【0016】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
プリント基板における短絡や断線を短時間で検出するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法を実施する装置の概略構成図
である。
【図2】放射された電子の収量がエネルギに関係するこ
とを示す特性図である。
【符号の説明】
1,2,3 接続点(端子) LP プリント(回路)基板 KP チャネルプレート V 増幅器 CMP 比較器 PE 電子プローブ(1次電子) SE 2次電子 SE′ 2次粒子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回路網領域に1次電子を照射して該回路
    網領域を荷電し、該回路網領域から放射される2次電子
    を検出することにより、該回路網領域の荷電状態を検知
    する方法において、 上記荷電により生じる電位(VC )を、2次電子の収量
    (σ)が最大となる1次電子エネルギ(EMAX )にほぼ
    匹敵する2次電子エネルギが得られるように選定するこ
    とを特徴とする回路網領域の荷電状態検知方法。
JP3348248A 1990-12-07 1991-12-04 回路網領域の荷電状態検知方法 Expired - Fee Related JP2791726B2 (ja)

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