JPH02302679A - 導通検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印刷配線基板内の回路パターンの良否を判定す
るための導通検査装置に関し、特に紫外線レーザビーム
による導通検査装置に関する。

〔従来の技術〕

印刷回路基板（基板）に形成されている回路パターンの
端子間の導通状態を検査してその良否を判定するための
従来の手段は、回路パターンの端子部に機械的プローブ
を接触させ、この機械的プローブ間に抵抗計を接続して
回路パターンの端子間の抵抗値を測定することによって
端子間の導通を判定するという手段を用いている。

第５図はこのような機械的プローブによる従来の導通検
査装置の一例を示すブロック図である。

第５図に示す機械的プローブによる従来の導通検査装置
は、印刷配線基板（基板）２３の回路パターン２９の端
子部１７に機械的プローブ２０を接触し−、この機械的
プローブ２０を基板２３上の任意の位置に位置決めする
ためのブローバ２１と、機械的１０−ブ２０に接続した
抵抗計２２と、抵抗計２２の測定値を入力して回路パタ
ーンの良否の判定とプローバ２１の動作の制御を行うシ
ステム制御部２６とを備えて構成されている。

第２図はこの導通検査装置による検査の対象となる基板
の一例であるセラミクス多層基板の一例の構造を示す断
面図である。

第２図のセラミクス基板１８の内部には、金属の配線材
料によって回路パターン１９が形成されており、上面の
端子部１７およびコンタクトビン１６とに相互に接続さ
れた構造となっている。このような基板は、できるだけ
多数の電子部品を実装することができるようにするため
、回路パターンを微細化する傾向にある。

第５図に示した機械的プローブによる導通検査装置によ
って導通検査を行うときは、システム制御部２６によっ
て制御し、あらかじめ設定した順序でプローバ２１によ
って端子部２７に機械的プローブ２０を接触させていく
。各接触のときの抵抗計の測定値をシステム制御部に入
力してあらかじめ記憶している許容値と比較する。測定
値が許容値よりも大きい場合は、端子部間が断線してい
るかパターンの細り等の不良を発生していると判定する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の導通検査装置は、機械的なプローブを回
路パターンの端子部に接触させる方式であるため、回路
パターンが微細化すると、機械的プローブの先端の加工
精度およびブローバの位置決め精度上の限界から、端子
部に選択的に接触させることが困難になる。また接触の
ときに端子部に傷を発生させ、これが回路パターンの微
細化に伴って無視できない不良の要因となっている。

場合によっては、機械的プローブの接触によって端子部
に使用に耐えない程度の損傷を発生することがあるとい
う欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の導通検査装置は、被検査対象の印刷配線基板を
収容する真空槽と、前記印刷配線基板の回路パターンの
端子部に照射する紫外線レーザビームを発射するレーザ
発生装置と、前記紫外線レーザビームを集束するレンズ
と、前記レンズによって集束された前記紫外線レーザビ
ームのオンオフ制御を行うシャッタと、前記紫外線レー
ザビームを前記印刷配線基板上の任意の位置に選択的に
位置決めして照射するビーム位置決め部と、前記印刷回
路基板の全面に電子ビームを照射する電子銃と、前記紫
外線レーザビームの照射によって放出する電子を検出す
る電極と、前記電極が検出した電子を電気信号に変える
電子検出器と、前記電子検出器の出力信号を導通検査用
の信号に変換する変換回路と前記レーザ発生装置と前記
電子検出器と前記レンズと前記シャッタと前記ビーム位
置決め部との動作を制御するシステム制御部とを備えて
いる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

第１図の実施例は、紫外線レーザビームを用いた導通検
査装置であり、検査の対象となる基板３を収容する真空
槽１と、基板３上の端子部に照射するレーザビーム９を
発生するレーザ発生装置１２と、レーザ発生装置１２で
発生したレーザビームを集束するレンズ１１と、レンズ
１１で集束したレーザビームのオンオフを行うシャッタ
１０と、レーザビームを基板３上の任意の端子部に位置
決めするビーム位置決め部８と、基板３上の全面にわた
って電子ビームを照射する電子銃５と、基板３の端子部
から放出される電子を捕獲するための電極１５と、電極
１５によって捕獲された電子を電気信号に変換する電子
検出器１４と、電子検出器１４の出力を導通検査に有効
な信号に変換する変換回路７と、レーザ発生装置１２お
よびレンズ１１およびシャッタ１０およびビーム位置決
め部８および変換回路７およ゛び電子銃５の動作を制御
するシステム制御部６を備えて構成されている。レーザ
発生袋Ｒ１２（例えばエキシマレーザ）によって発生し
たレーザビーム９は、レンズ１１によって基板３の表面
上に焦点を結ぶように集束されたのち、シャッタ１０に
よってオンオフされてパルス状のビームとなって真空槽
１に設けられたレーザビーム導入口１３（例えば紫外線
の吸収の少ない石英等で構成された窓）を通して真空槽
１内の基板３の端子部に照射される。基板３は真空槽１
内の試料台２の上に設置されており、基板３に隣接して
それと平行に導体板４（例えば金属の板）が設置されて
いる。なお、図示は省略しているが、真空槽１には、真
空排気系および基板３の搬入口が設けられている。

つぎに上述の導通検査装置による基板の検査の手順を説
明する。

まず電子銃５によって基板３の全面に電子を照射する。

電子が回路パターンの端子部に入射する。このとき、電
子ビームの加速電圧を適当に選ぶとともに、電極１５お
よび導体板４の電位によって定まる基板３の表面の電界
分布を導体板１４と電極１５との電圧を適宜な値に選ん
で設定することにより、基板３上のすべての回路パター
ンの電位を一定にすることができる。この原理は、真空
管および走査形顕微鏡の分野で公知のことである。

このようにして基板上３の回路パターンの電位をすべて
一定の値にする。この電位をＶｌとする０次にあらかじ
めシステム制御部６に記憶しである順序でレーザビーム
９を端子部に照射する。

レーザビーム９が端子部に当たると、外部光電効果によ
って電子が放出される。放出された電子は、電極１５に
よって捕獲されるため、回路パターンの電子量が減少し
て電位が高くなる。このため、一度放出された電子が引
戻されて回路パターンに戻り、電位が高くなるにつれて
戻る割合が増加するので、遂には回路パターンからの電
子の減少がなくなって回路パターンの電位が変化しなく
なる。このときの電位をＶ２とする。そこでレーザビー
ム照射直後から電極５に捕獲される電子による電流を検
出すると、検出される電流の波形は第４図に示す波形１
０１のようになる。

次に、第２図に示した回路パターン３０を例として、不
良を判定する手順について説明する。

回路パターン３０の端子部３１および３２は、配線によ
って結ばれているため、第３図に示す等価回路では、端
子部３０および３１の間に抵抗値りが存在する。正常な
パターンでは、配線抵抗は十分に低いので、抵抗値りの
値は小さい、静電容量ｅおよびｆはそれぞれ端子部３１
および３２とグラウンド（ＧＮＤ）との間の静電容量で
ある。

端子部３１にレーザビームを照射すると、端子部３１お
よび３２の電位が■１から■２に変化する０回路パター
ンが正常な場合のこのときの電極１５の電流の波形は第
４図の波形１０１である。

回路パターンが不良なために抵抗値りが大きいときは、
抵抗値りと静電容量ｆとの積で決まる時定数が大きくな
るため、静電容量ｆから端子部３１への電子の移動が遅
くなり、電極１５の電流の波形は第４図に示す波形１０
２のように、正常な場合の波形１０１に比べてなまった
波形となる。不良の判定は、正常な場合の波形をあらか
じめシステム制御部６に記憶しておき、検出した波形と
比較することによって行う、具体的には、波形の特徴点
（例えば照射後一定時間経過した後の電流値や一定の電
流値レベルに到達するまでの時間等を比較する。

上述の例では、判定に電極１５の電流波形を用いたが、
導体板４にも静電結合を介して端子部の電圧変化に相当
する電流が流込むため、この波形を用いることもできる
。また、上記の実施例では、レーザ９の光学系は真空槽
１の外部に設置しているが、レーザビームの減衰が問題
になるときは、真空槽１の内部に設置して空気中の光路
を減らすようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の紫外線レーザビームを用
いた回路基板の導通検査装置は、回路パターンの端子部
間の導通を検査するなめに端子部にプローブを機械的に
接触する必要がないため、端子部に損傷を与えないで導
通の検査ができるという効果がある。またレーザビーム
の直径を絞ることができるため、微細化した回路パター
ンを検査することができるという効果もある。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
導通検査の対象となるセラミクス多層配線基板の一例の
構造を示す断面図、第３図は第２図の例の被測定回路パ
ターンの電気的等価回路を示す回路図、第４図は第１図
の実施例によって検査を行うときの電流検出波形の一例
を示す特性図、第５図は従来の導通検査装置の一例を示
すブロック図である。

１・・・真空槽、２・・・試料台、３・２３・・・基板
、４・・・導体板、５・・・電子銃、６・２６・・・シ
ステム制御部、７・・・変換回路、８・・・ビーム位置
決め部、９・・・レーザビーム、１０・・・シャッタ、
１１・・・レンズ、１２・・・レーザ発生装置、１３・
・・レーザビーム導入口、１４・・・電子検出器、１５
・・・電極、１６・・・コンタクトビン、１７・２７・
３１・３２・・・端子部、１８・・・セラミクス基板、
１９・２９・３０・・・回路パターン、２０・・・機械
的プローブ、２１・・・プローバ、２２・・・抵抗計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検査対象の印刷配線基板を収容する真空槽と、前記印
   刷配線基板の回路パターンの端子部に照射する紫外線レ
   ーザビームを発射するレーザ発生装置と、前記紫外線レ
   ーザビームを集束するレンズと、前記レンズによって集
   束された前記紫外線レーザビームのオンオフ制御を行う
   シャッタと、前記紫外線レーザビームを前記印刷配線基
   板上の任意の位置に選択的に位置決めして照射するビー
   ム位置決め部と、前記印刷回路基板の全面に電子ビーム
   を照射する電子銃と、前記紫外線レーザビームの照射に
   よって放出する電子を検出する電極と、前記電極が検出
   した電子を電気信号に変える電子検出器と、前記電子検
   出器の出力信号を導通検査用の信号に変換する変換回路
   と、前記レーザ発生装置と前記電子検出器と前記レンズ
   と前記シャッタと前記ビーム位置決め部との動作を制御
   するシステム制御部とを備えることを特徴とする導通検
   査装置。