JP4257164B2

JP4257164B2 - 基板検査装置及び基板検査方法

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Publication number: JP4257164B2
Application number: JP2003288177A
Authority: JP
Inventors: 宗寛山下
Original assignee: Nidec Read Corp
Current assignee: Nidec Read Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: JP2005055369A

Description

本発明は、基板検査装置に関し、特に、抵抗測定によって配線パターンの短絡している場所を検出することができる基板検査装置に関する。そして、このような基板検査装置に利用される基板検査方法に関する。尚、この発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。

図７に示す基板１０１は、例えば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ＷＣが、縦４行、横１６列の計６４個平面的に連続して一体に形成されている。また、図８は、図７に示す基板１０１の破線で囲まれた部分の拡大図である。基板１０１には、配線パターン１０３等の表面に電解メッキ等の手法を用いて金メッキ等の表面処理を施すために、すべての配線パターンの一方端が接続された電解メッキ用の短絡用配線パターン１０２が形成されている。

図９は、パッケージ基板ＷＣの拡大図である。図９において、パッケージ基板ＷＣに設けられたすべてのボールグリッド用パッド１０４は、配線パターン１０３を介して短絡用配線パターン１０２に接続されている。これにより、電解メッキ工程において、配線パターン１０３に電圧を印加することにより、基板１０１に形成されたすべての配線パターン１０３、パッド１０４、あるいはパッケージ基板ＷＣに半導体チップをワイヤボンディングするための図略の接続パッド等のパターンに電解メッキできるようにされている。

図１０は、図９に示すパッケージ基板ＷＣの一部をさらに拡大し、その検査手段と共に示した図である。図１０に示すパッケージ基板ＷＣにおいて、基板１０１の表側の表面に形成された短絡用配線パターン１０２ａに一方端が接続された配線パターン１０３ａは、基板１０１を貫通するバイアホール１０５を介して基板１０１の裏側の表面に形成されたパッド１０４ａに接続されている。また、基板１０１の裏側の表面に形成された短絡用配線パターン１０２ｂに一方端が接続された配線パターン１０３ｂは、基板１０１の裏側の表面に形成されたパッド１０４ｂに接続されている。そして、短絡用配線パターン１０２ａに接続された配線パターン１０３ａ、バイアホール１０５、及びパッド１０４ａからなる第１の配線パターン群と、短絡用配線パターン１０２ｂに接続された配線パターン１０３ｂ、及びパッド１０４ｂからなる第２の配線パターン群とは互いに絶縁状態になるよう形成されている。

図１０に示すような配線パターンの検査を行う方法として、以下のような方法が知られている。すなわち、まず、検査対象となる配線パターンに接続されたパッドに、それぞれ検査用の接触子を接触させる。例えば配線パターン１０３ｂの検査を行う場合、２本の配線パターン１０３ｂにそれぞれ接続された２つのパッド１０４ｂに、それぞれ接触子１０９，１１０を接触させる。接触子１０９と接触子１１０との間には、図略の電流計が接続され、接触子１０９と接触子１１０との間に流れる電流を測定することができる。

そして、磁性体コア１０６にコイル１０７を巻き付けた磁界印加部１０８を基板１０１に対向配置し、磁界印加部１０８から時間的に変化する磁束を配線パターン１０３ｂと鎖交するように発生させる。そうすると、接触子１０９、接触子１０９と接触するパッド１０４ｂに接続された配線パターン１０３ｂ、短絡用配線パターン１０２ｂ、接触子１１０と接触するパッド１０４ｂに接続された配線パターン１０３ｂ、接触子１１０、及び前記電流計からなる電流ループに、磁界印加部１０８からの磁束の変化に応じた誘導電流が流れる。そして、その誘導電流を前記電流計により測定して得られた電流値に基づいて、前記電流ループを構成する配線パターン１０３ｂ等の断線、短絡検査を行う方法、装置（以下、磁界検査と称する）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−４１９９４号公報

ところで、上述のような磁界検査による基板の検査方法を用いた場合には、第１の配線パターン群及び第２の配線パターン群について、それぞれ検査を行うことができるが、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間に生じた短絡不良を検出することはできない。そこで、短絡用配線パターン１０２ａと短絡用配線パターン１０２ｂとの間の導通を検出し、導通している場合に基板１０１は不良であると判定することが考えられる。

しかし、このような判定方法を用いた場合には、基板１０１に含まれる６４個のパッケージ基板ＷＣのうちの１個でも第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間に短絡不良が生じていた場合には、短絡用配線パターン１０２ａと短絡用配線パターン１０２ｂとが導通するため基板１０１全体を不良と判定することとなり、短絡不良が生じているパッケージ基板ＷＣ以外の６３個の良品のパッケージ基板ＷＣまでも、不良品として扱わなければならないという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、互いに絶縁状態になるよう形成された第１、第２の配線パターン群を備えた基板において、第１、第２の配線パターン群間で生じた短絡不良の発生している領域を検出する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。そして、このような基板検査装置に利用される基板検査方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の手段に係る基板検査装置は、基板の一方の表面に形成された第１の短絡用配線パターンに接続された複数の配線パターンからなる第１の配線パターン群と、前記基板の他方の表面に形成された第２の短絡用配線パターンに接続されると共に、前記第１の配線パターン群とは絶縁されるべく形成された複数の配線パターンからなる第２の配線パターン群とを有する基板を検査する基板検査装置であって、前記基板上に複数の検査領域を設定し、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点との間の抵抗値を測定する抵抗測定部と、前記抵抗測定部によって測定された抵抗値に基づいて、前記複数の検査領域のうち前記第１の配線パターン群と前記第２の配線パターン群との間に短絡が生じている検査領域を検出する判定部と、コイルが巻き付けられ、前記第１の短絡用配線パターンを覆うように前記基板と対向配置される磁性体コアからなる磁界印加部と、交流電流を前記磁界印加部へ出力して磁束を発生させる交流信号発生回路と、前記磁界印加部からの磁束の変化に応じて誘導され、前記配線パターンに流れる誘導電流を測定する電流検出部と、前記判定部によって第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断されたとき、前記交流信号発生回路によって交流電流を前記磁界印加部へ出力させ、前記磁界印加部によって前記磁束を発生させ、前記電流検出部によって検出された誘導電流が所定の基準電流値範囲の範囲内であれば前記基板は良品であると判定する一方、当該誘導電流が基準電流値範囲の範囲内でなければ前記基板は不良品であると判定する制御部とを備えたことを特徴としている。

また、上述の基板検査装置において、前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された抵抗値のうち、最も小さい抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴としている。

また、上述の基板検査装置において、前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された前記検査領域毎の抵抗値を、前記基板上における前記検査領域の配置順に並べて低抵抗側のピークとなる抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴としている。

また、上述の基板検査装置において、前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された前記検査領域毎の抵抗値のうち、所定の基準値よりも小さい抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴としている。

そして、上述の基板検査装置において、前記抵抗測定部は、前記配線パターン上の検査点に接触させるための第１、第２の電流供給用接触子及び第１、第２の電圧測定用接触子と、前記第１、第２の電流供給用接触子間に所定レベルの測定用電流を流す電流生成部と、前記第１、第２の電圧測定用接触子間の電圧を測定する電圧測定部とを備え、前記基板上の複数の検査領域において、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第１の電流供給用接触子と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第２の電流供給用接触子との間に前記電流生成部によって前記測定用電流を流すと共に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第１の電圧測定用接触子と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第２の電圧測定用接触子との間に生じた電圧を、前記電圧測定部によって測定し、その電圧測定値と前記測定用電流とから、当該検査領域毎の抵抗値を測定するものであることを特徴としている。

また、上述の基板検査装置において、前記抵抗測定部によって前記抵抗値が測定される場合に、前記第１の電流供給用接触子が接触している検査点と、前記第１の電圧測定用接触子が接触している検査点とは異なる検査点であると共に、前記第２の電流供給用接触子が接触している検査点と、前記第２の電圧測定用接触子が接触している検査点とは異なる検査点であることを特徴としている。

さらに、上述の基板検査装置において、前記基板は、複数のワーク片が平面的に連続して一体に形成されるものであり、前記検査領域は、前記ワーク片と対応して設定されることを特徴としている。

また、本発明の第２の手段に係る基板検査方法は、基板の一方の表面に形成された第１の短絡用配線パターンに接続された複数の配線パターンからなる第１の配線パターン群と、前記基板の他方の表面に形成された第２の短絡用配線パターンに接続されると共に、前記第１の配線パターン群とは絶縁すべく形成された複数の配線パターンからなる第２の配線パターン群とを有する基板を検査する基板検査方法であって、前記基板上に複数の検査領域を設定し、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点との間の抵抗値を測定する工程と、前記抵抗測定工程において測定された抵抗値に基づいて、前記複数の検査領域のうち前記第１の配線パターン群と前記第２の配線パターン群との間に短絡が生じている検査領域を検出する判定工程と、コイルが巻き付けられた磁性体コアからなる磁界印加部を、前記第１の短絡用配線パターンを覆うように前記基板と対向配置する工程と、交流電流を前記磁界印加部へ出力して磁束を発生させる工程と、前記判定工程において第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断されたとき、前記交流電流を前記磁界印加部へ出力し、前記磁界印加部によって前記磁束を発生させ、前記磁界印加部からの磁束の変化に応じて誘導され、前記配線パターンに流れる誘導電流を測定する電流検出部によって検出された前記誘導電流が所定の基準電流値範囲の範囲内であれば前記基板は良品であると判定する一方、当該誘導電流が基準電流値範囲の範囲内でなければ前記基板は不良品であると判定する工程とを含むことを特徴としている。

このような構成の基板検査装置及び基板検査方法は、検査領域毎の第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点と第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点との間の抵抗値に基づいて、複数の検査領域のうち第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間に短絡が生じている検査領域を検出することができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板検査装置１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、多針状検査用接触子２、マルチプレクサ３、電流検出部４、電流生成部５、電圧測定部６、導通検出部７、交流信号発生回路８、磁界印加部９、ＸＹ位置決め機構１０、マーカ１１、及び制御部１２を備える。図１に示す基板１０１は、検査対象となる基板で、図７、図８、図９、図１０に示す基板１０１と同様の構成にされている。

多針状検査用接触子２は、基板１０１に形成された配線パターン上の検査点となるパッド１０４に接触させるためのもので、不図示の基板ホルダー上に載置され固定された基板１０１に対して、多針状検査用接触子２を構成する個々の接触子が、基板１０１下面上の各パッド１０４にそれぞれ接触する。また、各接触子は、それぞれマルチプレクサ３によって、電流検出部４、電流生成部５、電圧測定部６、及び導通検出部７のいずれかに接続される。そして、電流検出部４に接続された接触子は、磁界印加部９からの磁束の変化に応じた誘導電流を測定するための電流測定用接触子として機能し、電流生成部５に接続された接触子は、抵抗測定のための電流供給用接触子として機能し、電圧測定部６に接続された接触子は、抵抗測定のための電圧測定用接触子として機能する。

マルチプレクサ３は、制御部１２からの制御信号に応じてオンオフするスイッチアレー等から構成され、多針状検査用接触子２の個々の接触子と、電流検出部４、電流生成部５、及び電圧測定部６との間の接続を切り替える。電流検出部４は、マルチプレクサ３によって電流検出部４に接続された二つの接触子間の電流を測定するもので、磁界印加部９からの磁束の変化に応じて誘導された誘導電流を測定する。

電流生成部５は、所定レベルの測定用電流を出力する定電流源から構成され、マルチプレクサ３によって電流生成部５に接続された二つの接触子間に、所定レベルの測定用電流を出力する。電圧測定部６は、マルチプレクサ３によって電圧測定部６に接続された二つの接触子間の電圧を測定すると共に、その電圧測定値を制御部１２へ出力する。なお、電圧測定部６は、電流生成部５から出力された測定用電流の電流値と、その電圧測定値とから得られた抵抗値を制御部１２へ出力するものであってもよい。

導通検出部７は、配線パターン間の短絡の有無を検出するためのいわゆる簡易テスターである。導通検出部７は、まず、制御部１２からの制御信号に応じて、マルチプレクサ３によって導通検出部７に接続された二つの接触子間に所定の電圧を印加する。そして、導通検出部７は、電流が流れない場合には二つの接触子間に短絡がないことを示す信号を制御部１２へ出力する一方、電流が流れる場合には二つの接触子間が短絡していることを示す信号を制御部１２へ出力する。

交流信号発生回路８は、制御部１２からの制御信号に応じて交流電流を出力する。磁界印加部９は、例えばコイルが巻き付けられた磁性体コアからなり、基板１０１と対向して位置される。そして、磁界印加部９は、交流信号発生回路８から出力された交流電流に応じて基板１０１上の配線パターンと鎖交するように磁束を発生させる。

ＸＹ位置決め機構１０は、例えばＸＹテーブル等からなり、制御部１２からの制御信号に応じて多針状検査用接触子２、磁界印加部９、及びマーカ１１と、基板１０１との相対位置を移動させ、かつ検査位置に位置決めする。

マーカ１１は、例えばインクを吐出してマーキングするインク吐出機構からなり、制御部１２からの制御信号に応じて不良と判定されたパッケージ基板ＷＣにマーキングすべく、インクを吐出する。

制御部１２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、基板１０１上の配線パターンの検査を行う磁界検査を実行するための磁界検査プログラム、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間の抵抗値を測定する抵抗測定プログラム、及び短絡不良が生じているパッケージ基板ＷＣを検出する領域検出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プロセッサ等から構成される。

そして、制御部１２は、抵抗測定プログラムを実行することにより抵抗測定部として機能し、領域検出プログラムを実行することにより判定部として機能する。

次に、上記のように構成された基板検査装置１の動作について説明する。図２は、検査対象となる基板１０１に含まれるパッケージ基板ＷＣのうちの隣接する二つ、パッケージ基板ＷＣ１とパッケージ基板ＷＣ２の一部を拡大した図である。図２に示すパッケージ基板ＷＣ１は、基板１０１の表側表面に形成された配線パターン１２１，１２２，１２３と、基板１０１の裏側表面に形成された配線パターン１２４，１２５，１２６，１２７，１２８と、配線パターン１２４，１２５，１２６，１２７，１２８にそれぞれ接続されたボールグリッド用のパッド１３３，１３４，１３５，１３６，１３７と、配線パターン１２１，１２２，１２３とボールグリッド用のパッド１３２，配線パターン１２４，１２５とをそれぞれ基板１０１を貫通して接続するバイアホール１２９，１３０，１３１とを備える。

また、配線パターン１２１，１２２，１２３は、基板１０１の表側表面に形成された短絡用配線パターン１０２ａに一方端が接続され、配線パターン１２６，１２７，１２８は、基板１０１の裏側表面に形成された短絡用配線パターン１０２ｂに一方端が接続されている。

パッケージ基板ＷＣ２は、基板１０１の表側表面に形成された配線パターン１４１，１４２，１４３と、基板１０１の裏側表面に形成された配線パターン１４４，１４５，１４６，１４７，１４８と、配線パターン１４４，１４５，１４６，１４７，１４８にそれぞれ接続されたボールグリッド用のパッド１５３，１５４，１５５，１５６，１５７と、配線パターン１４１，１４２，１４３とボールグリッド用のパッド１５２，配線パターン１４４，１４５とをそれぞれ基板１０１を貫通して接続するバイアホール１４９，１５０，１５１とを備える。

また、配線パターン１４１，１４２，１４３は、基板１０１の表側表面に形成された短絡用配線パターン１０２ａに一方端が接続され、配線パターン１４６，１４７，１４８は、基板１０１の裏側表面に形成された短絡用配線パターン１０２ｂに一方端が接続されている。

そして、短絡用配線パターン１０２ａと接続された、配線パターン１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５と、バイアホール１２９，１３０，１３１，１４９，１５０，１５１と、パッド１３２，１３３，１３４，１５２，１５３，１５４とが第１の配線パターン群にされている。また、短絡用配線パターン１０２ｂと接続された、配線パターン１２６，１２７，１２８，１４６，１４７，１４８と、パッド１３５，１３６，１３７，１５５，１５６，１５７とが第２の配線パターン群にされている。

そして、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群とは、互いに絶縁状態になるよう形成されているが、第１の配線パターン群に属するパッド１３２と、第２の配線パターン群に属するパッド１３７との間に短絡不良Ｘがあるために、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群とは導通状態になっている。

図３は、基板検査装置１の動作の一例を説明するためのフローチャートである。まず、基板１０１が多針状検査用接触子２上に載置された後、制御部１２からの制御信号に応じて、ＸＹ位置決め機構１０によってパッケージ基板ＷＣ１が検査位置になるように、基板１０１が位置決めされる。そして、図２を参照して、パッケージ基板ＷＣ１の検査点であるパッド１３３，１３４，１３５，１３６と、多針状検査用接触子２の接触子である接触子２１，２２，２３，２４とが、それぞれ接触される。なお、図２においては、パッド１３３，１３４，１３５，１３６に接触される接触子２１，２２，２３，２４のみ図示しており、他の接触子については図示を省略している。

次に、ステップＳ１において、第１の配線パターン群に属するパッド１３３に接触している接触子２１と、第２の配線パターン群に属するパッド１３５に接触している接触子２３とが制御部１２からの制御信号に応じてマルチプレクサ３によって、導通検出部７に接続される。そして、導通検出部７により、接触子２１と接触子２３との間、すなわち第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間の短絡の有無が検出される。そして、導通検出部７によって、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間の短絡が検出された場合には、短絡不良を有するパッケージ基板ＷＣを検出すべくステップＳ２へ移行する一方、短絡が検出されない場合には、基板１０１の配線パターンの導通短絡を磁界検査により検査すべくステップＳ４へ移行する。図２に示すパッケージ基板ＷＣ１は、短絡不良Ｘによって第１の配線パターン群と第２の配線パターン群とが短絡しているので、ステップＳ２へ移行する。

次に、ステップＳ２において、制御部１２からの制御信号に応じてマルチプレクサ３によって、接触子２２，２３が電流生成部５に接続され、接触子２１，２４が電圧測定部６に接続される。そして、制御部１２からの制御信号に応じて電流生成部５から出力された測定用電流Ｉが、接触子２２、パッド１３４、配線パターン１２５、バイアホール１３１、配線パターン１２３、短絡用配線パターン１０２ａ、配線パターン１２１、バイアホール１２９、パッド１３２、短絡不良Ｘ、パッド１３７、配線パターン１２８、短絡用配線パターン１０２ｂ、配線パターン１２６、パッド１３５、及び接触子２３を経由する経路を流れる。

また、電圧測定部６によって、接触子２１，２４間の電圧、すなわちパッド１３３、配線パターン１２４、バイアホール１３０、配線パターン１２２、短絡用配線パターン１０２ａ、配線パターン１２１、バイアホール１２９、パッド１３２、短絡不良Ｘ、パッド１３７、配線パターン１２８、短絡用配線パターン１０２ｂ、配線パターン１２７、及びパッド１３６を経由する経路に生じた電圧Ｖが測定される。

そして、制御部１２によって、電圧測定部６により測定された電圧Ｖと、電流生成部５により流された測定用電流Ｉとから、短絡不良Ｘを含む測定対象経路の抵抗が、抵抗値Ｒｘ＝Ｖ／Ｉとして算出される。この場合、抵抗値Ｒｘは、公知の４端子測定法（ケルビン法）によって測定されるため、低抵抗を高精度で測定することができる。

さらに、第１の配線パターン群に接触させる接触子２１，２２を、異なる検査点であるパッド１３３，１３４に接触させ、第２の配線パターン群に接触させる接触子２３，２４を、異なる検査点であるパッド１３５，１３６に接触させる結果、４端子測定法の効果によって、測定用電流Ｉが流れる経路と電圧Ｖの測定対象経路との交差点であるポイントＰ１とポイントＰ２との間の抵抗値が抵抗値Ｒｘとして測定される。

なお、例えば、接触子２１，２２を両方ともパッド１３４に接触させると共に接触子２３，２４を両方ともパッド１３５に接触させた状態で、４端子測定法による抵抗測定を行ってもよい。この場合、測定抵抗値Ｒは、パッド１３４から配線パターン１２５、バイアホール１３１、配線パターン１２３、短絡用配線パターン１０２ａを経由してポイントＰ１に至る経路（以下、Ｒ０経路と称する）の抵抗値Ｒ₀と、パッド１３５から配線パターン１２６、短絡用配線パターン１０２ｂを経由してポイントＰ２に至る経路（以下、Ｒ１経路と称する）の抵抗値Ｒ₁とを含み、Ｒ＝Ｒｘ＋Ｒ₀＋Ｒ₁となる。

一方、本実施形態においては、接触子２１，２２をそれぞれパッド１３３，１３４に接触させ、接触子２３，２４をそれぞれパッド１３５，１３６に接触させるので、Ｒ０経路及びＲ１経路は４端子測定法における測定用プローブの延長部分（プローブの一部分）として機能することとなる結果、４端子測定法の効果により、測定用プローブの抵抗値とみなすことができる抵抗値Ｒ₀と抵抗値Ｒ₁とがキャンセルされ、短絡不良Ｘを含むポイントＰ１とポイントＰ２との間の経路の抵抗値を、抵抗値Ｒｘとして測定することができる。この場合、抵抗測定値Ｒｘには、抵抗値Ｒ₀と抵抗値Ｒ₁とが含まれないので、抵抗測定値における短絡不良Ｘ部分以外の配線パターン抵抗の影響を低減することができる。

次に、ステップＳ３において、制御部１２によって、あらかじめ設定された所定の基準抵抗値Ｒrefと、ステップＳ２において測定された抵抗値Ｒｘとが比較され、抵抗値Ｒｘが基準抵抗値Ｒrefを超えている場合は、パッケージ基板ＷＣ１には第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断され、磁界検査による導通短絡検査を行うべくステップＳ４へ移行する一方、抵抗値Ｒｘが基準抵抗値Ｒref以下の場合はパッケージ基板ＷＣ１を不良と判定すると共に、パッケージ基板ＷＣ１に不良品であることを示すマーキングを行うべくステップＳ５へ移行する。パッケージ基板ＷＣ１の場合は、短絡不良Ｘを有するため抵抗値Ｒｘが基準抵抗値Ｒref以下となり、ステップＳ５へ移行する。

次に、ステップＳ５において、制御部１２からの制御信号に応じて、マーカ１１によってパッケージ基板ＷＣ１の表面にインクが吐出され、パッケージ基板ＷＣ１に不良品であることを示すマーキングが行われる。これにより、基板１０１に含まれる６４個のパッケージ基板ＷＣのうち、不良のあるパッケージ基板ＷＣを検出すると共に不良パッケージ基板ＷＣを良品パッケージ基板ＷＣと識別可能にマーキングすることができる。

次に、ステップＳ７において、基板１０１のすべてのパッケージ基板ＷＣについて検査が終了していれば、基板１０１についての検査を終了し、終了していなければ次の検査対象であるパッケージ基板ＷＣの検査を行うべくステップＳ８へ移行する。

次に、ステップＳ８において、ＸＹ位置決め機構１０によって、制御部１２からの制御信号に応じて基板１０１が移動され、パッケージ基板ＷＣ２が検査位置に位置決めされる。これにより、パッケージ基板ＷＣ２の検査点であるパッド１５３，１５４，１５５，１５６と、接触子２１，２２，２３，２４とが、それぞれ接触される。そして、パッケージ基板ＷＣ２の検査を実行すべく再びステップＳ１へ移行する。

次に、ステップＳ１において、第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間の短絡の有無に応じて条件分岐が行われるが、すでに第１の配線パターン群と第２の配線パターン群との間の短絡の有無は最初にステップＳ１が実行された際に検出されているので、２回目以降ステップＳ１が実行された際には、最初にステップＳ１が実行された際の検出結果に基づいて条件分岐を行えばよい。従って、パッケージ基板ＷＣ２について抵抗測定を行うべくステップＳ２へ移行する。

次に、ステップＳ２において、制御部１２からの制御信号に応じてマルチプレクサ３によって、接触子２２，２３が電流生成部５に接続され、接触子２１，２４が電圧測定部６に接続される。そして、制御部１２からの制御信号に応じて電流生成部５から出力された測定用電流Ｉが、接触子２２、パッド１５４、配線パターン１４５、バイアホール１５１、配線パターン１４３、短絡用配線パターン１０２ａ、配線パターン１２１、バイアホール１２９、パッド１３２、短絡不良Ｘ、パッド１３７、配線パターン１２８、短絡用配線パターン１０２ｂ、配線パターン１４６、パッド１５５、及び接触子２３を経由する経路を流れる。

また、電圧測定部６によって、接触子２１，２４間の電圧、すなわちパッド１５３、配線パターン１４４、バイアホール１５０、配線パターン１４２、短絡用配線パターン１０２ａ、配線パターン１２１、バイアホール１２９、パッド１３２、短絡不良Ｘ、パッド１３７、配線パターン１２８、短絡用配線パターン１０２ｂ、配線パターン１４７、及びパッド１５６を経由する経路に生じた電圧Ｖが測定される。

そして、制御部１２によって、電圧測定部６により測定された電圧Ｖと、電流生成部５により流された測定用電流Ｉとから、パッケージ基板ＷＣ２から見た短絡不良Ｘを含む測定対象経路の抵抗値Ｒｘ1＝Ｖ／Ｉとして算出される。この場合、抵抗値Ｒｘ1は、パッケージ基板ＷＣ１における抵抗値Ｒｘ測定の場合と同様に、測定用電流Ｉが流れる経路と電圧Ｖの測定対象経路との交差点であるポイントＰ３とポイントＰ４との間の抵抗値が抵抗値Ｒｘ1として測定される。この場合、抵抗値Ｒｘ1には、パッケージ基板ＷＣ１における抵抗値Ｒｘに、ポイントＰ３からポイントＰ１までの抵抗値Ｒ₂と、ポイントＰ２からポイントＰ４までの抵抗値にほぼ等しい抵抗値Ｒ₃とが加算されるため、Ｒｘ1≒Ｒｘ＋Ｒ₂＋Ｒ₃となり、抵抗値Ｒｘ1は、抵抗値Ｒｘよりも抵抗値が大きくなる。

次に、ステップＳ３において、制御部１２によって、基準抵抗値Ｒrefと、ステップＳ２において測定された抵抗値Ｒｘ1とが比較され、抵抗値Ｒｘ1が基準抵抗値Ｒrefを超えている場合は、パッケージ基板ＷＣ２には第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断され、磁界検査による導通短絡検査を行うべくステップＳ４へ移行する一方、抵抗値Ｒｘ1が基準抵抗値Ｒref以下の場合はパッケージ基板ＷＣ２を不良と判定すると共に、パッケージ基板ＷＣ２に不良品であることを示すマーキングを行うべくステップＳ５へ移行する。今、パッケージ基板ＷＣ２は短絡不良Ｘを有しておらず、抵抗値Ｒｘ1は、抵抗値Ｒｘよりも抵抗値が大きいので、基準抵抗値Ｒrefを適切な値に設定しておくことにより、抵抗値Ｒｘ1は基準抵抗値Ｒrefを超えてパッケージ基板ＷＣ２には第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断され、ステップＳ４へ移行する。

次に、ステップＳ４において、制御部１２によって、磁界検査による導通短絡検査が行われる。具体的には、例えば、配線パターン１４６と配線パターン１４７について磁界検査を行う場合、まず、制御部１２からの制御信号に応じてマルチプレクサ３によって、接触子２３，２４が電流検出部４に接続される。また、交流信号発生回路８によって、制御部１２からの制御信号に応じて交流電流が磁界印加部９へ出力され、磁界印加部９により、交流信号発生回路８から出力された交流電流に応じて配線パターン１４６，１４７と鎖交するように磁束が発生される。

そして、電流検出部４によって、接触子２３，２４間に流れる電流Ｉm、すなわち磁界印加部９から発生された磁束に応じて接触子２３、パッド１５５、配線パターン１４６、短絡用配線パターン１０２ｂ、配線パターン１４７、パッド１５６、接触子２４、及び接触子２３，２４間に接続された電流検出部４からなる電流ループに誘導された誘導電流Ｉmが測定される。同様にして、パッケージ基板ＷＣ２の他の配線パターンについても誘導電流Ｉmが測定される。

この場合、ステップＳ４の磁界検査においては、検査対象となる各配線パターンの検査点である各パッドにそれぞれ接触子を接触させて誘導電流の測定を行うので、ステップＳ２の抵抗測定において、電流供給用接触子と電圧測定用接触子を異なるパッドに接触させて４端子測定法による抵抗測定を行うこととすれば、磁界検査のための接触子を４端子測定法による抵抗測定に用いることができ、４端子測定法のための接触子を別途備える必要が無く、検査装置のコストを低減することができる。

次に、ステップＳ６において、制御部１２により、ステップＳ４において測定された誘導電流Ｉmと、所定の基準電流値範囲Ｉrefとが比較される。そして、パッケージ基板ＷＣ２のすべての配線パターンについて測定された誘導電流Ｉmが基準電流値範囲Ｉrefの範囲内であれば、制御部１２によりパッケージ基板ＷＣ２は良品であると判定され他の検査対象のパッケージ基板ＷＣの有無を確認すべく再びステップＳ７へ移行する（ステップＳ６でＹＥＳ）一方、誘導電流Ｉmが基準電流値範囲Ｉrefの範囲内でなければ、パッケージ基板ＷＣ２は不良品であると判定されパッケージ基板ＷＣ２に不良品であることを示すマーキングを行うべくステップＳ５へ移行する（ステップＳ６でＮＯ）。

以上、ステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返すことにより、基板１０１のすべてのパッケージ基板ＷＣについて、良否を判定することができる。そして、基板１０１に第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が有る場合であっても、第１、第２の配線パターン群間で生じた短絡不良の発生しているパッケージ基板ＷＣを検出し、そのパッケージ基板ＷＣにマーキングすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態による基板検査装置について説明する。本発明の第２の実施の形態による基板検査装置は、図１に示す基板検査装置１と同様の構成にされており、第１の実施の形態による基板検査装置とは、第１、第２の配線パターン群間の短絡不良があるパッケージ基板ＷＣを検出するための動作が異なる。その他は第１の実施の形態による基板検査装置と同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について説明する。

図４は、第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じているパッケージ基板ＷＣを検出する領域検出動作を説明するためのフローチャートである。まず、図３におけるステップＳ１と同様にして第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が検出された基板１０１について、図３におけるステップＳ２と同様に抵抗測定が行われる（ステップＳ１１）。

そして、基板１０１のすべてのパッケージ基板ＷＣについて抵抗測定が終了していなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１３へ移行してＸＹ位置決め機構１０によって制御部１２からの制御信号に応じて基板１０１が移動され、次のパッケージ基板ＷＣが検査位置に位置決めされ、再びステップＳ１１の処理が繰り返される一方、すべてのパッケージ基板ＷＣについて抵抗測定が終了していれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、各パッケージ基板ＷＣについて測定された抵抗値に基づいて短絡不良が生じているパッケージ基板ＷＣを検出すべくステップＳ１４へ移行する。

図５は、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３において測定された各パッケージ基板ＷＣの抵抗測定値の一例を示すグラフである。図５において、グラフＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ図７に示す基板１０１の行に対応し、横軸は図７に示す基板１０１の列番号１〜１６を示し、縦軸は基板１０１の行と列で示されるパッケージ基板ＷＣの抵抗測定値を示している。また、図６は、図５に示すグラフを３次元座標上に示したものである。

次に、ステップＳ１４において、制御部１２によって、各パッケージ基板ＷＣの抵抗測定値のうち最も抵抗値が小さいパッケージ基板ＷＣで第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じていると判断される。例えば、図５においては、Ｃ行１０列のパッケージ基板ＷＣの抵抗測定値が最も小さいので、Ｃ行１０列のパッケージ基板ＷＣが第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じている基板であると判断される。この場合、あらかじめ基準抵抗値Ｒrefを設定しておく必要がない。この検査方法は、不良基板の数が少ないことが予め想定されているときに有効である。

なお、ステップＳ１４において、各パッケージ基板ＷＣの抵抗測定値を図６に示す３次元座標上に表した場合に、低抵抗側のピークとなるパッケージ基板ＷＣが第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じている基板として検出される構成としてもよい。図６において、低抵抗側のピークとなるパッケージ基板ＷＣは、Ｃ行１０列のパッケージ基板ＷＣであるので、Ｃ行１０列のパッケージ基板ＷＣが第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じている基板であると判断される。これにより、例えば基板１０１が第１、第２の配線パターン群間の短絡不良を複数有していた場合には、低抵抗側のピークが複数現れるので、第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じているパッケージ基板ＷＣを複数検出することができる。

また、第１、第２の配線パターン群間の短絡不良が生じている位置が、隣接するパッケージ基板ＷＣとの境界線近くであった場合、両方のパッケージ基板ＷＣから得られた抵抗測定値がほぼ等しくなることがある。このような場合、当該両方のパッケージ基板ＷＣを不良品としてもよい。

また、基板１０１が複数のパッケージ基板ＷＣを含んでおり、パッケージ基板ＷＣ単位で第１、第２の配線パターン群間の短絡不良の有無を検出する例を示したが、基板１０１が複数のパッケージ基板ＷＣにより構成される例に限定されることなく基板１０１を所定の領域毎に分割して複数の検査領域を設定し、各検査領域毎に第１、第２の配線パターン群間の短絡不良の有無を検出する構成としてもよい。

次に、ステップＳ１５において、ステップＳ１４において短絡不良が検出されたパッケージ基板ＷＣの表面に、制御部１２からの制御信号に応じてマーカ１１によってインクが吐出され、短絡不良が検出されたパッケージ基板ＷＣに不良品であることを示すマーキングが行われる。これにより、基板１０１に含まれる６４個のパッケージ基板ＷＣのうち、不良のあるパッケージ基板ＷＣを検出すると共に不良パッケージ基板ＷＣを良品パッケージ基板ＷＣと識別可能にマーキングすることができる。

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。パッケージ基板ＷＣ１とパッケージ基板ＷＣ２の一部を拡大した図である。本発明の第１の実施形態に係る基板検査装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る基板検査装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。パッケージ基板ＷＣの抵抗測定値の一例を示すグラフである。図５に示すグラフを３次元座標上に示したものである。検査対象となる基板の構成を説明するための図である。図７に示す基板の一部の拡大図である。パッケージ基板ＷＣの拡大図である。背景技術に係る磁界検査の説明をするための図である。

符号の説明

１基板検査装置
２多針状検査用接触子
３マルチプレクサ
４電流検出部
５電流生成部
６電圧測定部
７導通検出部
８交流信号発生回路
９磁界印加部
１０ＸＹ位置決め機構
１１マーカ
１２制御部（判定部）
２１，２２，２３，２４接触子
１０１基板
１０２短絡用配線パターン
１０２ａ短絡用配線パターン（第１の短絡用配線パターン）
１０２ｂ短絡用配線パターン（第２の短絡用配線パターン）
１０３,１０３ａ,１０３ｂ配線パターン
１０４，１０４ａ，１０４ｂパッド
１０６磁性体コア
１０７コイル
１０８磁界印加部
１０９，１１０接触子
１２１〜１２８、１４１〜１４８配線パターン
１３２〜１３７，１５２〜１５７パッド（検査点）
ＷＣパッケージ基板（ワーク片）

Claims

基板の一方の表面に形成された第１の短絡用配線パターンに接続された複数の配線パターンからなる第１の配線パターン群と、前記基板の他方の表面に形成された第２の短絡用配線パターンに接続されると共に、前記第１の配線パターン群とは絶縁されるべく形成された複数の配線パターンからなる第２の配線パターン群とを有する基板を検査する基板検査装置であって、
前記基板上に複数の検査領域を設定し、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点との間の抵抗値を測定する抵抗測定部と、
前記抵抗測定部によって測定された抵抗値に基づいて、前記複数の検査領域のうち前記第１の配線パターン群と前記第２の配線パターン群との間に短絡が生じている検査領域を検出する判定部と、
コイルが巻き付けられ、前記第１の短絡用配線パターンを覆うように前記基板と対向配置される磁性体コアからなる磁界印加部と、
交流電流を前記磁界印加部へ出力して磁束を発生させる交流信号発生回路と、
前記磁界印加部からの磁束の変化に応じて誘導され、前記配線パターンに流れる誘導電流を測定する電流検出部と、
前記判定部によって第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断されたとき、前記交流信号発生回路によって交流電流を前記磁界印加部へ出力させ、前記磁界印加部によって前記磁束を発生させ、前記電流検出部によって検出された誘導電流が所定の基準電流値範囲の範囲内であれば前記基板は良品であると判定する一方、当該誘導電流が基準電流値範囲の範囲内でなければ前記基板は不良品であると判定する制御部と
を備えたことを特徴とする基板検査装置。
前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された抵抗値のうち、最も小さい抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された前記検査領域毎の抵抗値を、前記基板上における前記検査領域の配置順に並べて低抵抗側のピークとなる抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
前記判定部は、前記抵抗測定部によって測定された前記検査領域毎の抵抗値のうち、所定の基準値よりも小さい抵抗値が測定された前記検査領域を、前記短絡が生じている検査領域として検出することを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
前記抵抗測定部は、
前記配線パターン上の検査点に接触させるための第１、第２の電流供給用接触子及び第１、第２の電圧測定用接触子と、
前記第１、第２の電流供給用接触子間に所定レベルの測定用電流を流す電流生成部と、
前記第１、第２の電圧測定用接触子間の電圧を測定する電圧測定部とを備え、
前記基板上の複数の検査領域において、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第１の電流供給用接触子と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第２の電流供給用接触子との間に前記電流生成部によって前記測定用電流を流すと共に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第１の電圧測定用接触子と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点に接触した前記第２の電圧測定用接触子との間に生じた電圧を、前記電圧測定部によって測定し、その電圧測定値と前記測定用電流とから、当該検査領域毎の抵抗値を測定するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査装置。
前記抵抗測定部によって前記抵抗値が測定される場合に、
前記第１の電流供給用接触子が接触している検査点と、前記第１の電圧測定用接触子が接触している検査点とは異なる検査点であると共に、
前記第２の電流供給用接触子が接触している検査点と、前記第２の電圧測定用接触子が接触している検査点とは異なる検査点であることを特徴とする請求項５記載の基板検査装置。
前記基板は、複数のワーク片が平面的に連続して一体に形成されたワークとして構成され
るものであり、
前記検査領域は、前記ワーク片と対応して設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板検査装置。
基板の一方の表面に形成された第１の短絡用配線パターンに接続された複数の配線パターンからなる第１の配線パターン群と、前記基板の他方の表面に形成された第２の短絡用配線パターンに接続されると共に、前記第１の配線パターン群とは絶縁すべく形成された複数の配線パターンからなる第２の配線パターン群とを有する基板を検査する基板検査方法であって、
前記基板上に複数の検査領域を設定し、当該検査領域毎に、前記第１の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点と前記第２の配線パターン群に含まれる配線パターン上の検査点との間の抵抗値を測定する工程と、
前記抵抗測定工程において測定された抵抗値に基づいて、前記複数の検査領域のうち前記第１の配線パターン群と前記第２の配線パターン群との間に短絡が生じている検査領域を検出する判定工程と、
コイルが巻き付けられた磁性体コアからなる磁界印加部を、前記第１の短絡用配線パターンを覆うように前記基板と対向配置する工程と、
交流電流を前記磁界印加部へ出力して磁束を発生させる工程と、
前記判定工程において第１、第２の配線パターン群間の短絡不良はないと判断されたとき、前記交流電流を前記磁界印加部へ出力し、前記磁界印加部によって前記磁束を発生させ、前記磁界印加部からの磁束の変化に応じて誘導され、前記配線パターンに流れる誘導電流を測定する電流検出部によって検出された前記誘導電流が所定の基準電流値範囲の範囲内であれば前記基板は良品であると判定する一方、当該誘導電流が基準電流値範囲の範囲内でなければ前記基板は不良品であると判定する工程と
を含むことを特徴とする基板検査方法。