JPH03154879A - 基板検査装置 - 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〕 本発明は基板検査装置に関し、特に絶縁基板上に形成さ
れた金属配線パターンの良否の検査に使用する基板検査
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の基板検査装置は、静電容量計と、金属配線パター
ン（以下パターンと称す）に接触するプローブと、この
プローブの位置決め部と、これらを制御する制御部とを
含んで構成されている。プローブで任意の被測定バタニ
ンを選択し、プローブと基準電位面（接地電位面）との
間の静電容量を測定し、理論的に計算した値と比較して
パターンの不良を判定している。

一般に、被測定パターンの等価回路は第３図のように表
される。被測定パターンと基準電位面の間の等価回路で
ある静電容量１５と絶縁抵抗１４との並列接続回路に対
し、他のパターンの静電容１Ｌ１３とパターン間の絶縁
抵抗１２との直列接続回路が並列に接続されている。

被測定パターンが正常な場合、絶縁抵抗１２及び絶縁抵
抗１４は共に十分大きいので、静電容量計による測定値
は静電容量１５とほぼ等しいが、パターンに不良がある
場合は、測定値は静電容量１５とは違った値となる。

例えば、パターンが途中で断線している場合には、静電
容量１５より小さい測定値が得られ、パターンが他のパ
ターンと絶縁不良または短絡を起こしている場合は、静
電容量１５より大きい測定値となる。そこで、理論的に
計算した静電容量値と測定値とが一定しベル以上異なる
場合には、パターンに不良があると判定することができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の基板検査装置は交流信号を用い
た静電容量計で測定を行っている。従って、第３図の等
価回路において、パターンが正常な場合には静電容量１
５の値が測定される。ところで、被測定パターンと基準
電位面との間の絶縁抵抗１４が小さい場合でも、この等
価回路の静電容量値は変化しない、すなわち、絶縁抵抗
１４の不良は静電容量値の測定では検出できない欠点が
ある。

又、他のパターンの静電容量１３が比較的大きい場合に
は、静電容量値と測定信号の周波数の積で決まる静電容
量１３のインピーダンスが小さくなるので、絶縁抵抗１
２の抵抗値がこれよりもある程度以上大きいと、等価回
路全体の静電容量値は静電容量１５とほぼ同じになって
しまう、すなわち、絶縁抵抗１２の良否判定基準値を大
きくすると静電容量測定値の変化が小さく判定が困難に
なるという欠点がある。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、被測定パターン
の絶縁抵抗の劣化の判定ができ、パターン間の絶縁抵抗
の良否判定が容易に行える基板検査装置を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の基板検査装置は、被測定基板上の金属配線パタ
ーンに接触させるプローブと、前記１０−プと基準電位
面との間に直流電圧を印加し過渡電流を測定する電流測
定回路と、前記プローブの位置決めを行う位置決め部と
、前記電流測定回路および位置決め部の制御部とを備え
て構成されている。

〔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図に示した本実施例の基−板検査装置は、基板５上
のパターン７に接触させるプローブ４と、プローブ４と
基準電位面６との間に直流電圧を印加して発生する過渡
電流を測定する電流測定回路１と、プローブ４の位置決
めを行う位置決め部３と、これらを制御する制御部２と
を備えて構成されている。

電流測定回路１の一方の端子ａは、プローブ４を介して
被測定基板５上の任意の位置のパターン７に、接続され
る。他方の端子すは基準電位面６に接続される。基準電
位面６としては、基板５に隣接して設置された面積の広
い金属板や、基板５中の面積の大きい接地パターン等が
用いられる。この状態で、電流測定回路１はプローブ４
に直流電圧を印加し、そのとき４二発生する過渡電流を
測定し、その結果を理論的に計算した値と比較すること
によりパターンの良否を判定する。

第２図は電流測定回路１の構成の一例を示す回路図であ
る。制御部２からの制御信号によってプローブ４への接
続を接地線１１から定電圧源８に切り換えるスイッチ９
と、基準電位面６に流れる電流を電圧に変換して制御部
２に送出する電流電圧変換回路１０とで構成されている
。

次楊パターン検査時の動作について説明する。

まず、位置決め部３を制御してプローブ４を検査対象の
パターン７に接触させる。このとき、スイッチ９は接地
線１１を選択しており、パターン７の電位はＯＶとなる
。ここでスイッチ９を動作させて定電圧源８に切り換え
、パターン７を一定の電圧に帯電させる。この電圧をＶ
ｓとすると、基準電位面６とパターン７の間の静電容量
とＶｓの積にあたる電荷がパターン７に帯電する。この
帯電量は、電流電圧変換回路ＩＯの出力を積分すると得
られるので、得られた帯電量をＶｓで割れば静電容量を
求めることができる。積分の方式としては、図には省略
されているが積分回路を設けるか、制御部に取り込んだ
後にソフトウェアで加算処理するなどの方法がある。

次に第３図の等価回路を参照しながら、不良の検出方法
について述べる。パターンが適正であれば、絶縁抵抗１
４及び１２は共に大きい。従ってスイッチ９の切り換え
後の電流電圧変換回路１０の出力電圧波形は第４図（ａ
）のようになる、この出力電圧波形の占める面積は、静
電容量１５に帯電した電荷量に対応する。

これに対して、基準電位面６とパターン７との間の絶縁
抵抗１４が小さい場合には、出力電圧波形は第４図（ｂ
）のように、スイッチ９の切り換え時（１＝０）から十
分時間が経過した後も零とならずに直流分が残る。従っ
て、絶縁抵抗１４が適正値であるか否かを判断するには
、スイッチ９切り換え後の適当な時刻ｔｏに出力電圧波
形を観測し直流分の有無を判定すればよい。

又、パターン相互間の絶縁抵抗１２が小さい場合は、絶
縁抵抗１２を通して静電容量１３にも帯電するので、出
力電圧波形は第４図（Ｃ）のようになる、この場合、直
流分は無く電圧はいずれ零に収れんするが、出力電圧波
形の面積はパターンが正常である第４図（ａ）に比べて
大きくなるので、スイッチ９切り換え後の適当な時刻１
．までの出力電圧波形の積分値を求め、静電容量１５に
対してあらかじめ理論的に計算した値と比較すれば、絶
縁抵抗１２の良否を判定できる。

この場合、第４図（Ｃ）に破線で示す正常時の波形に対
する出力電圧（過渡電流）の増加量は、静電容量１５の
充電時定数を決める定電圧源８及び電圧電流変換回路１
０の内部抵抗値と絶縁抵抗１２の比で決まり、従来の容
量測定の方法と異なり静電容量１３のインピーダンスと
関係せず、絶縁抵抗１２の良否判定基準値を大きくして
も容易に判定できるよう設計することができる。

なお、時刻ｔｏはできるだけ大きい方が検査精度が上が
るが、一方で検査の速度を遅くする。そこで、あらかじ
め静電容量１５と電流電圧変換回路１０及び停電圧源８
の内部抵抗値から出力電圧波形を予測計算し、その計算
で出力電圧が十分小さくなる時間を考慮しｔ。を決定す
ればよい。

〔発明な効果〕

以上詳細に説明したように、本発明の基板検査装置は、
従来の交流信号を用いた静電容量計の代わりに、直流の
定電圧を印加した際の過渡電流を測定する電流測定回路
を用いたので、パターンと基準電位面との絶縁不良が検
出でき、更にパターン相互間の絶縁不良の判定基準値を
大きく取れる効果がある。

【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
第１図の測定回路の構成の一例を示す回路図、第３図は
被測定パターンの等価回路図、第４図は検査実施時の測
定出力電圧波形の一例を示す波形図である。 １・・・・・・電流測定回路、２・・・・・・制御部、
３・・・・・・位置決め部、４・・・・・・プローブ、
５・・・・・・基板、６・・・・・・基準電位面、７・
・・・・・パターン、８・・・・・・定電圧源、９・・
・・・・スイッチ、１０・・・・・・電流電圧変換回路
、１１・・・・・・接地線、１２．１４・・・・・・絶
縁抵抗、１３．１５・・・・・・静電容量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定基板上の金属配線パターンに接触させるプローブ
   と、前記プローブと基準電位面との間に直流電圧を印加
   し過渡電流を測定する電流測定回路と、前記プローブの
   位置決めを行う位置決め部と、前記電流測定回路および
   位置決め部の制御部とを備えたことを特徴とする基板検
   査装置。