JPH11133088A - 導体回路基板の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細化されたパターンを有するものや多層配
線基板においても的確に検査を行うことができる。 【解決手段】 導体回路基板のパターン３の一部にプラ
ズマジェットを照射するとともにパターンの他部での物
理的変化をセンサー２で捕らえて、該センサー２の出力
からパターンの良否を判別する。特定パターンに対して
ピンポイントで影響を与えることができるとともにピン
ポイントでその影響を測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導体回路基板のパタ
ーンの断線や短絡検査のための検査方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】現状の導体回路基板の検査は、プローブ
式やフライングプローブ式の導通検査方式で行われてい
るが、前者はプローバーを基板毎に作成する必要がある
とともにたくさんのプローバーを管理するコストが必要
である。また、後者はパターンのチェックに多大な検査
時間が必要であるとともに高価であるなどの問題を有し
ている。さらに上記両者とも、導体回路基板のパターン
の微細化に伴い、プローブピンが物理的にたてられるか
という問題が生じてきている。

【０００３】このために、特開平８−２７８３４２号公
報には、非接触で検査を行う方法が提案されている。こ
れはスティミュレータから導体回路基板に向けて電磁波
を放射し、導体回路基板に生じる変位電流を非接触で検
出することを導体回路基板の全面に対して走査方式で実
施し、電位分布の特徴を解析することで、断線や短絡と
いった欠陥を検査するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に示
された検査方法では、多層になった配線基板の場合、検
査ができないという問題を有している。本発明はこのよ
うな点に鑑み為されたものであり、その目的とするとこ
ろは微細化されたパターンを有するものや多層配線基板
においても的確に検査を行うことができる導体回路基板
の検査方法を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、導体
回路基板のパターンの一部にプラズマジェットを照射す
るとともにパターンの他部での物理的変化をセンサーで
捕らえて、該センサーの出力からパターンの良否を判別
することに特徴を有している。特定パターンに対してピ
ンポイントで影響を与えることができるとともにピンポ
イントでその影響を測定することができる。

【０００６】プラズマジェットを放出するプラズマジェ
ット発生装置としては、コイルに供給する高周波電圧の
周波数が可変のもの、コイルに供給する高周波電圧の波
形が可変のもの、コイルに供給する高周波電圧の印加時
間が可変のものを好適に用いることができる。プラズマ
ジェットを放出するプラズマジェット発生装置とセンサ
ーの少なくとも一方を導体回路基板に対して移動させて
検査するのも好ましい。

【０００７】プラズマジェットを放出するプラズマジェ
ット発生装置を複数並べて検査したり、プラズマジェッ
ト発生装置としてプラズマジェットを広範囲に放出する
ものを用いるようにしてもよい。逆にセンサーとして複
数のセンサーを一列に並べたものを用いてもよい。セン
サーとしてはパターンに流れる電子電流を検出するも
の、特にピックアップコイルを好適に用いることができ
る。

【０００８】またセンサーはプラズマジェットの照射タ
イミングに合わせて物理的変化を検出するのが好まし
い。センサー出力とプラズマジェット中に挿入されるプ
ローブにおける出力とを比較して良否を判別すると、判
別精度を高くすることができる。センサーとしてパター
ンの温度を検出するものを用いてもよく、この場合、熱
伝達時間も計測して良否を判別するようにしてもよい。

【０００９】センサーとしてパターンに流れる電子電流
を検出するものとパターンの温度を検出するものの両者
を併用してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て説明すると、図１において、図中１はプラズマジェッ
ト発生装置であって、ガラス製の中空ノズル１０内にヘ
リウムガスを注入した状態で高周波電圧をコイル１１に
印加すれば、ノズル１０内がプラズマ状態となって、ノ
ズル１０の絞られた先端に明けられた微細な孔からプラ
ズマが放出される。たとえばヘリウムガスを９．５２リ
ットル／分で供給する時、２７ｋＨｚ正弦波，１．２ｋ
Ｖ，４ｍＡの高周波をコイル１１に印加すれば、後述の
検査に好適なプラズマを発生させることができるが、プ
ラズマを発生させる条件はこれに限定されるものではな
い。

【００１１】プラズマジェット発生装置１から噴出する
プラズマには電子とイオンとが含まれており、電気的に
中性の状態を保っているが、電子とイオンとの質量差か
ら両者では移動速度が異なる。このために、プラズマジ
ェットを導体回路基板のパターン３に距離Ｌを介して照
射した場合、上記の速度差から電子とイオンとが非同期
でパターン３に衝突するとともに、電子がパターン３に
衝突した時にはパターン３に急激に電子電流が流れ、イ
オンがパターン３に衝突した時には上記電子電流が中和
されるために、パターン３には交流の電流が流れること
になる。

【００１２】従って、上記プラズマジェット発生装置１
で導体回路基板のパターン３の端点にプラズマジェット
を照射し、上記パターン３の他の端点においてピックア
ップコイル等からなる非接触式センサー２によって電子
電流の変化を検出すれば、上記パターン３が正常であれ
ば、図２(a)に示すように急激な電流値の変化が現れる
のに対して、パターン３が断線しておれば電子電流が流
れないために図２(b)に示すように、電流波形は殆ど変
化しない。また、センサー２を他のパターン３の位置に
配して、電子電流が流れるはずがない他のパターン３に
電子電流が流れることが検出されれば、上記両パターン
３，３間に短絡が生じていることがわかる。

【００１３】プラズマジェット発生装置１のコイルに印
加する高周波電圧は、その周波数、電圧波形、照射時
間、エネルギーの少なくとも一つを微妙に調整変更でき
るようにしておくことで、検出精度をより高くすること
ができる。たとえば、最適な周波数で励起させることに
よって、電子電流とノイズとを区別しやすくなり、高周
波電圧を連続的な矩形波として与えれば、電子電流をよ
り明確にできる上に電子電流が流れるタイミングを規定
しやすくなり、高周波電圧をかける時間を制御してたと
えば高周波電圧をワンショットパルスであたえれば、電
子電流が流れるタイミングが規定しやすくなるとともに
発熱を抑えることができる。

【００１４】なお、電子電流を捕らえるタイミングは、
印加する高周波電圧に同期させることが好ましい。同期
させておくことで、電子電流の発生しやすいタイミング
で電子電流を的確に検出することができる。たとえば、
高周波電圧を正弦波として与える場合には、電圧波形の
最大（最小）値付近、矩形波やパルス波として与える場
合は、立ち上がり直後のタイミングで電子電流の検出を
行うのである。もっとも大きな出力を捕らえることがで
きる。

【００１５】図３はノズル１０から吐出するプラズマジ
ェット中にプローブ１６を挿入したものを示している。
プラズマジェット中の電子またはイオンがプローブ１６
に衝突すれば、衝突した電子またはイオンの密度によっ
てプローブ１６に流れる電流が変化することから、該プ
ローブ１６での検出波形と、センサー２での検出波形と
を同期させて処理することにより、電子電流の発生した
タイミングをより正確に把握することができるとともに
ノイズの影響を避けて精度を高めることができる。

【００１６】パターン３の検査にあたっては、図４に示
すように、上記プラズマジェット発生装置１とセンサー
２とを夫々二次元テーブル（もしくは三次元テーブル）
４，４に搭載して、導体回路基板の任意のパターン３の
任意の箇所にプラズマジェットを照射することができる
ようにするとともに、パターン３の任意の箇所において
電子電流を検出することができるようにしておく。

【００１７】導体回路基板全体での短絡を把握するに
は、プラズマジェットを導体に照射した状態でセンサー
２を二次元的に導体回路基板全体を網羅するように移動
させ、移動中においてそれぞれの位置でセンサー２の出
力信号波形を捕らえればよい。プラズマジェットを照射
しているパターン以外のパターンにおいて電子電流が検
出されたならば、本来接続されるべきパターン以外と短
絡の可能性があることになる。

【００１８】プラズマジェット発生装置１としては、図
５に示すように、複数をスイッチング回路１５によって
電気的に切り換えるものを用いてもよい。プラズマジェ
ット発生装置１を移動させなくとも電気的な切換時間で
複数位置にプラズマジェットを照射することができるた
めに、検査に要する時間を短縮することができる。ま
た、広範囲を同時に評価する場合などにおいては、図６
に示すように、ノズル１０として幅広で且つノズル孔が
長孔として形成されたものを用いて広範囲にわたってプ
ラズマジェットを照射することができるものを好適に用
いることができる。

【００１９】図７に示すように、複数のセンサー２を一
列に並べて該センサー２の列をテーブル４によって並び
方向と直交する方向に移動させることができるようにし
ておき、各センサー２と電流計Ａとの間にスイッチング
回路２５を設けるようにしてもよい。電気的なスイッチ
ングでセンサー２を切り換えるために複数箇所での電子
電流検出を高速に行えるものであり、またテーブル４の
駆動により導体回路基板全体の評価を迅速に行うことが
できる。

【００２０】パターンの物理的特性の変化を検出するセ
ンサー２としては、赤外線センサーのような非接触で温
度を検出するものを用いてもよい。プラズマジェットを
導体のパターンに照射すれば、パターンの温度は急激に
上昇するが、照射されていないパターンや断線部から先
の部分は温度が上昇しなかったり異なった温度上昇カー
ブを描くことになり、短絡した部分があれば、本来温度
が上昇しないパターンの温度が上昇することになり、こ
のために導体回路基板の検査を行うことができる。ま
た、赤外線センサーの中でも赤外線カメラを用いれば、
導体回路基板全体の各部の温度を一度に検出することが
でき、温度分布パターンからの良否判別を行うこともで
きる。プラズマジェットをパターンに照射した時点か
ら、端点の温度が所定温度になるまでの時間も計測すれ
ば、パターンの長さや形状を予測・検出することもでき
る。

【００２１】もちろん、ピックアップコイルなどを用い
た電子電流検出と上記温度検出とを併用してもよい。図
８は赤外線カメラとピックアップコイルの２つのセンサ
ー２，２を備えたものを示している。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明においては、導体回
路基板のパターンの一部にプラズマジェットを照射する
とともにパターンの他部での物理的変化をセンサーで捕
らえて、該センサーの出力からパターンの良否を判別す
るものであり、特定パターンに対してピンポイントでプ
ラズマジェットを照射することができるために、ピンポ
イントでその影響を測定することができるものであり、
パターンの良否についての判別が容易となる。

【００２３】そして、プラズマジェットを放出するプラ
ズマジェット発生装置として、コイルに供給する高周波
電圧の周波数が可変のものを用いたり、コイルに供給す
る高周波電圧の波形が可変のものを用いたり、コイルに
供給する高周波電圧の印加時間が可変のものを用いれ
ば、ノイズの排除や的確なタイミングでの検出、発熱の
抑制などを行うことができる。

【００２４】プラズマジェットを放出するプラズマジェ
ット発生装置とセンサーの少なくとも一方を導体回路基
板に対して移動させて検査することで、検査をスムーズ
に行うことができる。プラズマジェットを放出するプラ
ズマジェット発生装置を複数並べて検査したり、プラズ
マジェット発生装置としてプラズマジェットを広範囲に
放出するものを用いるならば、あるいはセンサーとして
複数のセンサーを一列に並べたものを用いるならば、多
数箇所での測定検出を迅速に行うことができる。

【００２５】センサーとしてはパターンに流れる電子電
流を検出するもの、特にピックアップコイルを好適に用
いることが、非接触検出や電子電流の波形に応じた出力
を得られる点で好ましい。またセンサーはプラズマジェ
ットの照射タイミングに合わせて物理的変化を検出する
のが大きい検出出力を得られることになって好ましい。

【００２６】センサー出力とプラズマジェット中に挿入
されるプローブにおける出力とを比較して良否を判別す
ると、ノイズの影響を避けることができると同時に判別
精度を高くすることができる。センサーとしてパターン
の温度を検出するものを用いてもよく、この場合、熱伝
達時間も計測して良否を判別するようにすれば、パター
ンの導通だけでなく、形状も検出することができる。

【００２７】センサーとしてパターンに流れる電子電流
を検出するものとパターンの温度を検出するものの両者
を併用すれば、検査精度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の概略図である。

【図２】(a)(b)は共にセンサーの出力例を示すタイムチ
ャートである。

【図３】同上の他例の概略図である。

【図４】同上のさらに他例の概略図である。

【図５】同上の別の例の概略図である。

【図６】同上のさらに別の例の概略図である。

【図７】同上の異なる例の概略図である。

【図８】同上のさらに異なる例の概略図である。

【符号の説明】

１ プラズマジェット発生装置 ２ センサー ３ パターン

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体回路基板のパターンの一部にプラズ
   マジェットを照射するとともにパターンの他部での物理
   的変化をセンサーで捕らえて、該センサーの出力からパ
   ターンの良否を判別することを特徴とする導体回路基板
   の検査方法。
2. 【請求項２】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置としてコイルに供給する高周波電圧の周
   波数が可変のものを用いることを特徴とする請求項１記
   載の導体回路基板の検査方法。
3. 【請求項３】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置としてコイルに供給する高周波電圧の波
   形が可変のものを用いることを特徴とする請求項１また
   は２記載の導体回路基板の検査方法。
4. 【請求項４】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置としてコイルに供給する高周波電圧の印
   加時間が可変のものを用いることを特徴とする請求項１
   または２または３記載の導体回路基板の検査方法。
5. 【請求項５】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置とセンサーの少なくとも一方を導体回路
   基板に対して移動させて検査することを特徴とする請求
   項１〜４のいずれの項に記載の導体回路基板の検査方
   法。
6. 【請求項６】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置を複数並べて検査することを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかの項に記載の導体回路基板の検
   査方法。
7. 【請求項７】 プラズマジェットを放出するプラズマジ
   ェット発生装置としてプラズマジェットを広範囲に放出
   するものを用いることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れかの項に記載の導体回路基板の検査方法。
8. 【請求項８】 センサーとして複数のセンサーを一列に
   並べたものを用いることを特徴とする請求項５記載の導
   体回路基板の検査方法。
9. 【請求項９】 センサーとしてパターンに流れる電子電
   流を検出するものを用いることを特徴とする請求項１記
   載の導体回路基板の検査方法。
10. 【請求項１０】 センサーとしてピックアップコイルを
    用いることを特徴とする請求項９記載の導体回路基板の
    検査方法。
11. 【請求項１１】 センサーはプラズマジェットの照射タ
    イミングに合わせて物理的変化を検出することを特徴と
    する請求項１〜１０のいずれかの項に記載の導体回路基
    板の検査方法。
12. 【請求項１２】 センサー出力とプラズマジェット中に
    挿入されるプローブにおける出力とを比較して良否を判
    別することを特徴とする請求項１記載の導体回路基板の
    検査方法。
13. 【請求項１３】 センサーとしてパターンの温度を検出
    するものを用いることを特徴とする請求項１記載の導体
    回路基板の検査方法。
14. 【請求項１４】 熱伝達時間を計測して良否を判別する
    ことを特徴とする請求項１３記載の導体回路基板の検査
    歩方法。
15. 【請求項１５】 センサーとしてパターンに流れる電子
    電流を検出するものとパターンの温度を検出するものと
    を用いることを特徴とする請求項１記載の導体回路基板
    の検査方法。