JPH0682507A

JPH0682507A - 配線板の検査方法

Info

Publication number: JPH0682507A
Application number: JP4235047A
Authority: JP
Inventors: Eiko Uehara; 永子上原; Hitoshi Nokimura; 均除村; Kinuko Ogata; 絹子緒方; Yutaka Azumaguchi; 裕東口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁物上に配線パターンを形成した配線板の
検査方法において、配線パターンの導通・非導通の検
査、不純物の検査を可能にする方法を提供することを目
的とする。【構成】配線板に形成された配線パターンの一箇所に
電子ビームを照射し、配線パターンの異なる箇所に正イ
オンビームを照射して、照射箇所から放出される二次電
子の検出量によって導通・非導通の検査を、オージェ電
子の検出によって不純物の検査を行なうように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁物上に配線パター
ンを形成した配線板の検査方法に係り、特に、配線板上
の配線パターンの導通・非導通と、配線バターン上の不
純物を検査できる、配線板の検査方法に関する。

【０００２】広く電子機器に使用されている配線板は、
電子機器の小型化、高機能化、部品の小型化、高集積化
などにより、配線の高密度化、配線面の多層化、配線面
を接続するビア・ホール（“バイア・ホール”ともい
う。以下、“ビア・ホール”を使用する）の多数化の一
途をたどっている。

【０００３】従って、配線板検査の難度も上がる一方
で、目視検査、導通検査だけでは、十分な検査結果を得
られなくなっており、新しい技術による検査方法の導入
が始まっている。

【０００４】

【従来の技術】図５は、従来の配線パターンの導通検査
の方法を示す図である。図５において、１は電子ビーム
発生手段、４は配線基板、５は導体によって形成される
配線バターン、６は電流検出手段である。

【０００５】検査は、図５のように、配線パターン５の
一箇所に電子ビームを照射して、導体パターン５の端に
設けた電極とアースの間に電流検出手段６を接続して行
なう。

【０００６】電子ビームを配線パターンの一端に照射す
ると、配線パターンの電位に変化が生じ、配線パターン
５が導通していれば、配線パターンとアースの間に電流
が流れる。従って、電流検出手段６によって電流を検出
すれば導通、検出しなければ非導通と判定できる。

【０００７】しかし、この方法は、図５の配線パターン
のように外部に接続できる電極がある場合には、例え
ば、クリップ端子付のリード線で電流検出手段に接続で
きて電流検出手段を介してアースすることができるが、
配線板内で孤立した配線パターンの場合には、上記のよ
うな簡易な接続方法はとりえず、半田付けでの接続か、
導電性接着剤での接続を行なう必要がある。しかし、一
旦半田付けすると、半田の除去は不可能で、配線板の商
品価値を著しく損なうし、導電性接着剤使用の場合に
も、検査終了後に接着剤を洗浄しなければならないな
ど、この方法は実用的ではない。また、なんらかの方法
で電流検出手段を接続したとしても、孤立した配線パタ
ーンに電子ビームを照射すると、配線板を構成する絶縁
物に電荷が蓄積される結果、照射電子のエネルギーが減
殺されて、二次電子の放出が極端に減少して、電流の検
出感度が低下するために、導通・非導通の検査の正確さ
が失われるという問題を内在している。

【０００８】また、二次電子検出では、配線パターン上
の不純物の検査はできないという問題もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決して、導体パターンの状態に無関係に正確な導通
検査ができ、かつ、配線板の製造過程で使用したレジス
トや、導体の酸化物などの不純物の検査も可能にする、
配線板の検査方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理を
示す図である。図１において、１は電子ビーム発生手
段、２は正イオンビーム発生手段、３は放出される電子
の検出手段、４は配線基板、５は配線パターンである。

【００１１】配線パターン５の検査をするには、配線パ
ターンの一箇所に電子ビームを照射し、配線パターンの
異なる箇所に正イオンビームを照射して、照射箇所から
放出される電子の量、またはエネルギーを計測する。

【００１２】

【作用】電子ビーム、正イオンビームの照射箇所から
は、照射粒子のエネルギーを吸収して、二次電子が放出
される。二次電子は、電子ビームやイオンビームを金属
や気体などのターゲット物質に照射した場合に、照射さ
れた粒子からエネルギーを得て、そのターゲット物質か
ら放出される電子である。放出される二次電子の量は、
ターゲット物質、照射される粒子（電子か正イオンか、
イオン化している物質）の種類によって異なるが、それ
らの組合せによって一義的に決まる。また、上記配線が
導通している時には、電子ビーム照射による配線パター
ンの電位低下と、正イオン照射による配線パターンの電
位上昇が相殺して、配線パターンの電位が一定に保たれ
るので、照射箇所、特に電子ビームの照射箇所からの二
次電子放出量は、配線が非導通の時より多くなる。従っ
て、二次電子の量を計測することによって、導通・非導
通を判定できる。

【００１３】また、照射箇所からはオージェ電子も放出
される。オージェ電子は、電子ビームやイオンビームを
ターゲット物質に照射した場合に、ターゲット物質の原
子の内核軌道に空孔ができて、すぐ上の準位の電子がそ
の空孔に落ちた時に生ずる余剰のエネルギーを、原子内
の電子に与える結果放出される電子である。オージェ電
子の持つエネルギーは、ターゲット物質、照射される粒
子の種類の組合せによって一義的に決まるので、オージ
ェ電子のエネルギーを計測することによって、導体パタ
ーン上に不純物があれば、それを検出することと、その
物質を特定をすることができる。オージェ電子検出の場
合も、配線パターンの異なる箇所に電子ビームと正イオ
ンビームを照射する方が、検出感度が向上する。

【００１４】

【実施例】図２は、本発明の実施例である。図２におい
て、１は電子ビーム発生手段、２は正イオンビーム発生
手段、３は放出される電子の検出手段である。また、４
は配線基板で、絶縁物４１、４２、４３を積層して構成
する。５は配線パターンのひとつで、絶縁物４２上に形
成された導体パターン５１と、絶縁物４１に形成された
ビアホール５２、５３によって構成される。

【００１５】配線基板のように、絶縁物に電荷をもつ粒
子のビームを照射すると、照射される粒子と同じ極性の
電荷が絶縁物に蓄積され、基板に蓄積された電荷によっ
て、照射粒子のエネルギーが減殺されたり、照射点の制
御が難しくなる。特に、照射粒子が電子の時に、この効
果が大きく、放出電子が極端に減少する。これを防止す
るために、電子ビームと正イオンビームを組み合わせて
照射して、蓄積電荷の中和を行なう。これによって、放
出電子の量とエネルギーを安定に計測できて、配線板検
査の確度を向上できる。

【００１６】図２では、電子ビームの照射点から放出さ
れる二次電子、オージェ電子を計測する例を図示してい
るが、正イオンビームの照射点から放出される二次電
子、オージェ電子を計測しても、導通・非導通の検査、
不純物の検査を行なうことができる。

【００１７】図３は、異なる導体パターンの間での短絡
を検査する方法を示す。図３において、１、２、３、
４、４１、４２、４３、５、５１、５２、５３は図１と
同じである。６は異なる配線パターンで、異なる導体パ
ターン６１と、それに接続されるビア・ホール６２、６
３によって構成される。７は導体パターン５１と、導体
パターン６１を短絡する不要な導体パターンである。

【００１８】図３では、配線パターン５のビア・ホール
に電子ビームを照射し、配線パターン６のビア・ホール
に正イオンビームを照射して、放出される二次電子を検
出する。ふたつの導体が短絡していると二次電子の放出
量が多く、短絡がないと二次電子の放出量が少ないの
で、短絡を検出できる。この短絡パターンは、導体パタ
ーンとして残す部分以外の導体を化学的エッチングで取
り除く際に、エッチング不足のために残ってしまった導
体で、通常は目視検査では発見しにくい程の幅である。
また、内層の導体パターン同士が短絡している場合に
は、目視検査では全く発見できない。しかし、この方法
によれば、多層板の内層での導体パターンの短絡も容易
に検出できる。

【００１９】図４は、導体パターン上の不純物の検査を
示す。図４において、１、２、３、４、５１、５２、５
３は図１と同じである。不純物とは、通常、フォト・リ
ソグラフィー工程でレジストとして使用した有機物の残
渣や、パターンを形成する導体の酸化物で、配線パター
ン上のビア・ホールの底にあたる場所で発見されること
がある。

【００２０】図４は電子ビームの照射点から放出される
オージェ電子を検出して、検査する例を示しているが、
正イオンの照射点から放出されるオージェ電子を検出し
てもよい。オージェ電子のエネルギーは、ターゲット物
質と照射される粒子の組合せによって一義的に決まるの
で、オージェ電子のエネルギー・レベルを計測すれば、
不純物の有無の検出と不純物の物質の特定ができる。

【００２１】さて、一般的に、照射される粒子の種類
と、導体の種類、基板の種類によって、二次電子、オー
ジェ電子の発生や、そのエネルギーが異なるので、導
体、基板の材料に合わせて、最適な照射する粒子を選択
する必要がある。

【００２２】配線板を構成する絶縁物には、ポリイミ
ド、エポキシ−ガラス、テフロン−ガラス、セラミック
などがあり、また、導体にも銅、銀−パラジウム、金な
どがある。

【００２３】例えば、ポリイミド基板で、導体が銅の
時、電子ビームの照射点からの放出電子を計測する場合
には、照射電子ビームのエネルギーは数１０キロ電子ボ
ルト程度とし、正イオン源は金属または不活性ガスを使
用し、正イオンビームのエネルギーは数１０キロ電子ボ
ルト程度とし、二次電子の検出手段には、例えば、シン
チレータと光電子増倍管の組合せ方式の検出器を使用
し、オージェ電子の検出手段には、例えば、シリンドリ
カル・ミラー型アナライザーを使用する。

【００２４】なお、ビームの収束、照射点の移動、放出
電子の計測、データ処理などを、コンピュータを利用し
て行なえば、効率よく検査を行なうことが可能になる。
特に、孤立している導体パターンを、重複と欠落なく選
択して、導体パターン内の断線と、導体パターン間の短
絡を全て発見するには、計算機を使用した設計（ＣＡ
Ｄ）システムと接続して、そのデータによって照射点の
選択、移動を行なえば、検査効率は一層高くなる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の検査方法は非接触法であるの
で、検査対象の配線板を損傷することはなく、かつ、導
体パターンの断線と、導体パターン間の短絡と、導体パ
ターン上の不純物の検査を正確に行なうことができ、配
線板の信頼性向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理。

【図２】本発明の実施例。

【図３】異なる導体パターンの短絡の検査。

【図４】導体パターン上の不純物の検査。

【図５】従来の配線板の検査方法。

【符号の説明】

１電子ビーム発生手段２正イオンビーム発生手段３放出電子検出手段４配線基板５配線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東口裕神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁物上に配線パターンを形成した配線
板の検査方法において、配線板に形成された配線パターンの一箇所に電子ビーム
を照射し、配線パターンの異なる箇所に正イオンビーム
を照射して、照射箇所から放出される電子を検出することを特徴とす
る配線板の検査方法。
【請求項２】請求項１記載の配線板の検査方法におい
て、照射箇所から放出される二次電子の量を検出して、導体
バターンの導通・非導通を検査することを特徴とする配
線板の検査方法。
【請求項３】請求項１記載の配線板の検査方法におい
て、照射箇所から放出されるオージェ電子のエネルギー分布
を検出することによって、導体パターン上の不純物を検
査することを特徴とする配線板の検査方法。