1269878 五、 發明說明 ( 1〕 [技術領域] 本 發 明 有 關 於 用 以 光 學 式 檢 查 電 路 基 板 之 電 路 圖 形 之 電 路 圖 形 檢 測 裝 置 和 電 路 圖 形 檢 查 方 法 〇 [背景技術] 用 以 檢 查 形 成 在 電 路 基 板 之 電 路 圖 形 之 斷 線 y 短 路 等 之 習 知 方 法 是 以 彈 簧 探 針 形 成 專 用 夾 具 使 夾 具 —^ 起 接 觸 在 電 路 圖 形 之 襯 墊 用 來 進 行 電 的 檢 查 〇 在 此 種 方 法 中 要 檢 查 襯 墊 數 增 加 之 近 年 來 之 電 路 圖 形 時 5 需 要 使 用 多 個 局 價 格 之 彈 簧 探 針 ， 會 使 專 用 夾 具 之 成 本 升 局 〇 另 外 隨 著 襯 墊 之 局 密 度 化 在 物 理 上 很 難 確 保 襯 墊 之 接 觸 性 以 尖 銳 之 彈 簧 探 針 接 觸 會 有 襯 墊 受 損 之 問 題 0 另 外 5 依 照 電 基 基 板 之 不 同 會 有 從 —^ 個 襯 墊 分 支 電 路 圖 形 連 接 到 多 個 襯 墊 之 情 況 〇 在 此 種 情 況 會 有 斷 線 短 路 之 檢 查 時 間 變 長 之 問 題 〇 另 外 依 照 電 路 基 板 之 不 同 J 會 有使 多 個 電 路 圖 形 形 成 數 層 之 情 況 ， 在使 彈 簧 探 針 接 觸 在 襯 墊 之 方 法 中 不 能 檢 查 此 種 多 層 電 路 基 板 之 電 路 圖 形 之 斷 線 短 路 之 檢 查 〇 從 此 種 背 景 來 看 > 最 好 有 以 光 學 式 檢 查 電 路 圖 形 之 電 壓 分 佈 之 方 法 〇 使 用 電 光 學 效 應 用 來計 測 電 路 圖 形 之 電 壓 分 佈 之 習 知 例 有 被 揭 示在 曰 本 國 專 利 案 特 開 平 9- 72947 ! 報； 之電」 零件; 之連接檢測: 方法和檢測裝置 〇 亦 即 使 用 電 光 學 感 測 器 ， 以 非 接 觸 方 式 檢 測 特 定 之 位 置 之 電 場 強 度 ， 藉 以 檢 查 電 路 基 板 之 焊 接 連 接 狀 態 〇 但 是 在 此 種 方 法 中 y 只 能 檢 測 電 光 學 感 測 器 之 刖 端 部 份 之 電 場 要 求 得 電 路 圖 形 全 體 3- 之 電 壓 分 佈 時 需 要 使 電 光 1269878 五、發明說明（2) 學感測器進行掃描。 另外一方面，利用電壓分佈之測定，以非接觸方式檢 查液晶顯示器基板之圖素電極，閘極配線，源極電線等 之斷線缺陷或短路缺陷，此種裝置被記載在日本國專利 案特開平5-256794號公報。其中對被配置在電路基板近 傍之電光學元件照射平行光束，利用其反射光用來二次 元的檢測電路圖形之電壓分佈。 但是，因爲電光學元件之雙折射率較高，所以由表面 反射和背面反射會產生干涉條紋，利用反射光求得之電 壓分佈之圖像會顯著的劣化。 另外，當對電路基板之電路圖形施加電壓時，在電光 學元件內，電荷朝向面方向擴散，電壓分佈會有劣化之 傾向。亦即，當對電路基板之電路圖形施加電壓時，由 於朝向面方向之直流電阻成分，特別是電光學元件之反 射層所具有之直流電阻成分，使電路基板之電路圖形之 電壓分佈擴大到電光學元件爲其問題。 本發明之目的是提供電路圖形檢測裝置和電路圖形檢 測方法，用來以良好之精確度光學式的檢測形成在電路 基板上之電路圖形，和檢查電路圖形之短路/斷線。 [發明之揭示] 本發明是一種電光學元件，具備有： 電光學結晶層； 透明電極層，被設在該電光學結晶層之光射入側；和 反射防止層，被設在該電光學結晶層和該透明電極層 -4- 1269878 五、發明說明（3) 之間。 本發明是一種電路圖形檢測裝置，具備有： 上述構造之電光學元件，被設在形成有電路圖形之電 路基板之近傍； 電場產生電路，用來對該電光學結晶層施加與電路圖 形對應之電場；和 檢測器，依照與施加電場對應變化之雙折射率，用來 檢測偏極光面被變化之該電光學元件之反射光之強度分佈。 本發明是一種電光學元件，具備有： 電光學結晶層； 透明電極層，被設在該電光學結晶層之光射入側； 接著劑層，被設在該電光學結晶層和該透明電極層之 間； 第1反射防止層，被設在該電光學結晶層和該接著劑 層之間；和 第2反射防止層，被設在該透明電極層和該接著劑層 之間。 本發明是一種電路圖形檢測裝置，具備有： 上述構造之電光學元件，被設在形成有電路圖形之電 路基板之近傍； 電場產生電路，用來對該電光學結晶層施加與電路圖 形對應之電場；和 檢測器，依照與施加電場對應變化之雙折射率，用來 檢測偏極光面被變化之該電光學元件之反射光之強度分 1269878 五、發明說明（4) 佈。 本發明是一種電路圖形檢測方法，所包含之步驟有： 對電光學元件照射光’該電光學元件具備有：電光學 結晶層，被設在形成有所欲檢查之電路圖形之電路基板 之近傍；透明電極層，被設在該電光學結晶層之光射入 側；和反射防止層，被設在該電光學結晶層和該透明電 極層之間； 對該電路基板和電光學結晶層之間施加電壓，用來產 生電場，利用該電場使該電光學結晶層之雙折射率與電 路圖形對應的進行變化；和 檢測來自該電光學元件之反射光，用來檢測該電路基板 和電光學結晶層之間之電壓分佈圖形。 本發明是一種電路圖形檢測方法，所包含之步驟有： 對電光學元件照射光，該電光學元件具備有：電光學 結晶層，被設在形成有所欲檢查之電路圖形之電路基板 之近傍；透明電極層，被設在該電光學結晶層之光射入 側；接著劑層，被設在該電光學結晶層和該透明電極層 之間；第1反射防止層，被設在該電光學結晶層和該接 著劑層之間；和第2反射防止層，被設在該透明電極層 和該接著劑層之間； 對該電路基板和電光學結晶層之間施加電壓’用來產 生電場，利用該電場使該電光學結晶層之雙折射率與電 路圖形對應的進行變化；和 檢測來自該電光學元件之反射光，用來檢測該電路基 1269878 五、發明說明（5) 板和電光學結晶層之間之電壓分佈圖形。 本發明是一種電路圖形檢測裝置，具備有： 電光學元件，被設在形有電路圖形之電路基板之近傍 ’依照與電場對應變化之雙折射率，變化偏極光面； 電壓施加電路，爲著對該電元件施加與電路圖形對應 之電場，對電路圖形和該電光學元件之間施加週期性之 零和電壓； 光源，對該電光學元件照射光；和 檢測器，用來檢測該電光學元件之反射光之強度分佈。 本發明是一種電路圖形檢測裝置，具備有： 電光學元件，被設在形成有電路圖形之電路基板之近· 傍，依照與電場對應變化之雙折射率，變化偏極光面； 電壓施加電路，爲著對該電元件施加與電路圖形對應 之電場，對電路圖形和該電光學元件之間施加電壓； 光源，對該電光學元件照射光；和 檢測器，與該電壓之施加同步的檢測電光學元件之反射 光之強度分佈。 本發明是一種電路圖形檢測方法，所包含之步驟有 以光照射電光學元件，該電光學元件被設在形成有所 欲檢查之電路圖形之電路基板之近傍； 對該電路基板和電光學結晶層之間施加交流電壓，用 來產生電場，利用該電場使該電光學結晶層之雙折射率 與電路圖形對應的進行變化；和 在交流電壓之振幅最大時，檢測來自該電光學元件之 1269878 五、 發明說明 ( 6) 反 射 光 用 來 檢測 該電 路 基 板 和 電 光 學 結 晶 層 之 間 之 電 壓 分 佈 圖 形 Ο 本 發 明 是 —* 種電 路圖 形 檢 測 方 法 所 包 含 之 步 驟 有 : 以 光 照 射 電 光學 元件 該 電 光 學 元 件 被 設 在 形 成 有 所 欲 檢 查 之 電 路 圖形 之電 路 基 板 之 近 傍 對 該 電 路 基 板和 電光 學 結 晶 層 之 間 施 加 脈 波 電 壓 5 用 來 產 生 電 場 利用 該電 場 使 該 電 光 學 結 晶 層 之 雙 折射 率 與 電 路 圖 形 對 應的 進行 變 化 和 在 脈 波 電 壓 之上 升時 檢 測 來 白 該 電 光 學 元 件 之 反 射 光 用 來 檢 測 該電 路基 板和 電 光 學 結 晶 層 之 間 之 電 壓 分 佈 圖 形 〇 本 發 明 是 一 種電 路圖 形 檢 測 裝 置 具 備 有 : 電 光 學 元 件 ，被 設在 形 成 有 電 路 圖 形 之 電 路 基 板 之 近 傍 依 照 與 電 場對 應變 化 之 雙 折射 率 變 化 偏 極 光 面 1 電 壓 施 加 電 路， 爲著 對 該 電 元 件 施 加 與 電 路 圖 形 對 應 之 電 場 對 電 路圖 形和 該 電 光 學 元 件 之 間 施 加 週 期 性 之 零 和 電 壓 9 光 源 對 該 電光 學元 件 照 射 光 y 檢 測 器 用 來檢; 測該電光學元件之反射光之 ，強 度 分佈 和 控制部 ，: 控i 削來E 自該光源之光照射或 :對 檢 測 器 之光射入 使 照 射光或射入光成爲脈波光。 本 發 明 是 — 種電 路圖 形 檢 測 方 法 1 所包含 之 步 驟 有 ： 在 電 路 基 板 形成 所欲 檢 查 之 8- 電 路 Γαΐ 圖 形 對 被 設 在 該 電 1269878 五、 發明說明 ( 路 基 板 之 近 傍 之 電 光 學 元 件 和 該 電 路 基 板 之 間 施 加 交 流 電 壓 用 來 產 生 電 場 利用 該 電 場 使 該 電 光 學 結 晶 層 之 雙 折 射 率 與 電 路 圖 形 對 應 的 進 行 變 化 與 該 交 流 電 壓 之 週 期 連 動 的 對 該 電 光 學 元 件 昭 j \\\ 射 脈 波 光 和 檢 測 來 白 該 電 光 學 元 件 之 反 射 光 ， 藉 以 檢 測 該 電 路 基 板 和 電 光 學 結 晶 層 之 間 之 電 壓 分 佈 圖 形 〇 本 發 明 是 —· 種 電 路 圖 形 檢 測 方 法 5 所 包 含 之 步 驟 有 ： 在 電 路 基 板 形 成 所 欲 檢 查 之 電 路 圖 形 5 對 被 設 在 該 電 路 基 板 之 近 傍 之 電 光 學 元 件 和 該 電 路 基 板 之 間 施 加 交 流 電 壓 用 來 產 生 電 場 利用 該 電 場 使 該 電 光 學 結 晶 層 之 雙 折 射 率 與 該 電 路 圖 形 對 應 的 進 行 變 化 f 對 該 電 光 學 元 件 昭 j\\\ 射 光 J 和 與 該 交 流 電 壓 之 週 期 連 動 的 ， 檢 測 來 白 該 電 光 學 元 件 之 反 射 光 ， 藉 以 檢 測 該 電 路 基 板 和 電 光 學 結 晶 層 之 間 之 電 壓 分 佈 圖 形 〇 [圖B Ϊ之簡單說甲 第 1 圖 是 剖 面 圖 用 來 表 示 本 發 明 之 第 1 實 施 例 之 電 光 學 元 件 之 構 造 〇 第 2 圖 是 剖 面 圖 1 用 來 表 示 本 發 明 之 第 2 實 施 例 之 電 光 學 元 件 之 構 造 〇 第 3 圖 是 槪 略 圖 用 來 表 示 本 發 明 之 第 3 實 施 例 之 電 路 圖 形 檢 測 裝 置 之 構 造 〇 第 4A圖 ，第 4B 圖， 第 4C -9- 圖 用 來 說 明： 第 3 實 施 例 之 1269878 五、發明說明（8) 檢查原理。 第5圖是槪略圖，用來表示本發明之第4實施例之電 路圖形檢測裝置之構造。 第6圖是第4實施例之電光學元件之等效電路圖。 第7圖表示對第4實施例之電光學元件施加階形電壓 時之電荷朝向面方向之擴散。 第8A圖，第8B圖表示對第4實施例之電光學元件施 加交流電壓之方式。 第9圖是流程圖，用來表示第4實施例之檢查步驟^ 第1〇圖是槪略圖，用來表示第4實施例之變化例之 構造。 第11A圖，第11B圖表示對第5實施例之電光學元件 施加正負之脈波電壓之方式。 第12A圖，第12B圖表示對第6實施例之電光學元件 施加階形電壓之方式。 第13A圖，第13B圖表示對第7實施例之電光學元件 施加.1個脈波電壓之方式。 第14A圖，第14B圖表示對第8實施例之電光學元件 施加多個脈波電壓之方式。 第1 5圖是槪略圖，用來表示本發明之第9實施例之 電路圖形檢測裝置之構造。 第16圖表示第9實施例之電壓光強度特性。 第17A圖，第17B圖，第17C圖，第17D圖，第17E 圖表示本發明之第10實施例之電路圖形檢測裝置之動 -10- 1269878 五、發明說明（9) 作。 第1 8圖是槪略圖，用來表示本發明之第丨〇實施例之 電路圖形檢測裝置之變化例。 第19A圖，第19B圖，第19C圖，第19D圖，第19E 圖，第19F圖，第19G圖表示本發明之第1 1實施例之 電路圖形檢測裝置之動作。 第20圖表示本發明之第1 2實施例之電路圖形檢測裝 置之槪要。 第21A圖，第21B圖表示第12實施例之檢查例。 [實施本發明之最佳實施例] 下面將參照圖面用來說明本發明之實施例。 第1圖是剖面圖，用來槪略的表示第1實施例之電光 學元件10。在玻璃基板11之下形成有透明之導電層12 。在與此分開之另外形成之電光學結晶層1 5之兩個表 面形成有反射防止層1 4和反射層1 6。在透明之導電層 12之表面（下側），經由接著劑層13，黏貼該另外形成之 電光學結晶層1 5之反射防止層1 4。亦即，在接著劑層 1 3和電光學結晶層1 5之間設置反射防止層1 4。 透明電極層12進行作爲電極之動作，由ITO(Indium Tin Oxide)層構成。 電光學結晶層15例如成爲波克爾斯（Pockels)結晶等 。在利用該波克爾斯結晶以光檢測電場之情況時，具有 ••橫電場檢測，對與光垂直之方向之電場具有敏感度； 和縱電場檢測，對與光平行之方向之電場具有敏感度。 -11- 1269878 五、發明說明（1〇) 要正確的檢測依照在電路基板產生之電壓分佈之電場分 佈時，使用縱電場檢測。在光之行進方向，對於平行之 電場具有敏感度之縱電場檢測，可進行該檢測之波克爾 斯結晶有Bi12Si02〇(BSO，鉍氧化矽），GaAs(鎵砷）， LiNb03-5 5 度切割，ZnSe，KDP(KH2P04，氫磷酸鉀）， KTP(KTi0P04，磷酸鈦鉀），BSO(Bi12SiO20，鉍氧化矽） 等。KDP，KTP具有潮解性，ZnSe，GaAs等具有較低之 電光學係數之値。其中最好使用BSO結晶，具有較高之 雙折射率，無潮解性，和立方晶之等向之性質，電光學 係數較大。例如最好將1〜30mm程度之BSO結晶硏磨 成爲10〜500 μηι之厚度，以其作爲電光學結晶層15。 當B SO結晶小於100 μιη時，因爲電位差變小，所以電 場之檢測敏感度變小。另外，當超過500 μιη時，面方向 之電場變廣，不容易檢測電壓分佈。 另外，本實施例之電光學元件1 〇所使用之電光學元 件1 5並不只限於上述者，只要能夠依照電場變化雙折 射率即可使用，上述之任何一種，或不是上述者均可使 用。 電光學結晶層1 5進行兩面之光學硏磨，面內像差最 好成爲（1/4)λ(λ爲波長）程度。在使用作爲後面所述之電 路基板之檢測裝置之情況時，電光學結晶層1 5較薄者 在電路基板之電路圖形和透明導電層1 2之間電場不會 擴大，可以使電場分佈接近原來之電路圖形之電壓分佈 。因此，要檢測接近電路圖形之電壓分佈之形狀之電場 -12- 1269878 五、發明說明（11) 分佈時，可以使用電光學結晶層1 5較薄者。但是，當 電光學結晶層1 5變薄時，在使電光學元件1 〇與電路基 板之電路圖形具有一定間隔之非接觸情況，於電路圖形 和透明導電層1 2之間之間隙構造，施加在電光學結晶 層1 5之電位差變小。因此，會有電場之檢測敏感度變 小，和加工困難之問題。電光學結晶層1 5之厚度變成 該等要素之折衷，在本實施例中使用厚度100 μηι〜 500μιη之電光學結晶層15。 射入到電光學元件10 (透過玻璃基板11)之雷射光束， 依照電場接受相位調變，被電光學結晶層1 5之底面反 射。電光學結晶層15大多爲局雙折射率者，反射率亦 變高。在LiNb03之情況，折射率爲2.2，在此種情況成 爲1 4%程度之反射率。因此，對電光學結晶層1 5進行 光學硏磨，亦可以以底面檢測反射光，但是爲著使反射 率更高，在本實施例中使反射層1 6形成在電光學結晶 層15之底面。反射層16使用電介質體多層反射層，其 材質可以使用MgF2-Ti02，Si02-Ti02等。 此種電光學結晶層1 5因爲較薄容易破損，所以經由 接著劑層1 3接著到形成有透明導電層1 2之玻璃基板1 1 。接著劑層1 3使用硬化收縮性大之材質時，電光學結 晶層1 5因爲較薄所以被施加應力，特別是在鉍氧化矽 (B SO)等之壓電性之結晶之情況，會有光學特性不均一 之問題。因此，接著劑層1 3使用環氧系等之硬化收縮 較小之材質。 -13- 1269878 五、發明說明（12) 電光學元件10是上述方式之不同折射率之材質之多 層構造，和射入之雷射光束因爲連貫性較高，所以容易 由於多重反射而發生干涉。特別是在接著劑層1 3和高 折射率之電光學結晶層1 5之境界，反射率變大。例如 ，在接著劑層1 3爲環氧系之接著層之情況時，折射率 爲1.56程度，在電光學結晶層15爲鉍氧化矽（BSO)之情 況時，折射率爲2.53，折射率之差變大。因此，經由電 光學結晶層1 5之上面和下面之反射會產生干涉條紋， 電場檢測分佈之圖像會顯著的劣化爲其問題。 依照第1圖所示之第1實施例之電光學元件1 〇時， 在電光學結晶層1 5和接著劑層1 3之間，形成考慮到兩 者之折射率之差之反射防止層1 4，經由使電光學結晶層 1 5之上面（反射層1 6之相反側之面）之反射率變低，可 以抑制由於多重反射所造成之干涉條紋，可以良好的檢 測與電場分佈對應之圖像。反射防止層1 4之設計必需 考慮到接著劑層1 3和電光學結晶層1 5之折射率之差， 在本實例中使用Si02-Ti02i多層電介質體反射防止層。 下面將說明本發明之另一實施例。在該另一實施例之 說明中，與第1實施例相同之部份附加相同之參考符號 ，而其詳細之說明則加以省略。 第2圖是剖面圖，槪略的表示第2實施例之電光學結 晶層20。第2實施例是在第1實施例中，於透明導電層 1 2和接著劑層1 3之間亦設置反射防止層1 7。利用此種 方式可以抑制透明導電層1 2之下面（玻璃基板1 1之相反 -14- 1269878 五、發明說明（13) 側之面）之反射率，可綜合的提高電光學結晶層20之畫 質。 因爲透明導電層12之折射率爲1.90，環氧系之情況 時之接著劑層13之折射率爲1.48之程度’所以在兩者 之境界產生反射，在透明導電層12產生多重反射。即 使在透明導電層1 2，與第1實施例所說明之電光學結晶 層之上面和下面之反射相同的，產生多重反射’有可能 產生干涉條紋。因此，形成考慮到透明導電層1 2和接 著劑層1 3之折射率之差之反射防止層1 7。 依照第2實施例時，因爲在電光學結晶層1 5和接著 劑層1 3之間亦形成反射防止層1 7，所以當以雷射光照 射電光學元件20時，可以抑制電光學結晶層1 5和透明 導電層1 2之多重反射，可以檢測電場分佈成爲良好之 圖像。 參照第3圖，下面將說明作爲第3實施例之使用有第 1，第2實施例之任何一方之電光學元件10或20之電 路圖形檢測裝置。來自雷射光源30之光經由光學系統 機構32射入到電光學元件10或20。在電光學元件10 或20之下，配置形成有電路圖形33之電路基板34。該 光學系統機構32由射束擴張器36，偏極光射束分裂器 38和光學透鏡40構成。 光源除了雷射光源3 0外，亦可以使用鹵素光源，偏 鹵化物光源等。 從雷射光源3 0照射到電光學元件1 〇或2 0之雷射光 -15- 1269878 五、發明說明（14) ，經由射束擴張器36成爲2次元之雷射光束。雷射光 束被偏極光射束分裂器3 8偏極光化，然後照射到電光 學元件1 0或2 0。 電路基板34被配置在電光學元件10或20之下方近 傍，但是亦可以接觸在電光學元件1 〇或20，亦可以以 2〇μιη程度之距離成爲非接觸。電光學元件10或20之 透明導電層1 2被接地，經由對電路圖形3 3施加電壓， 用來使用電路圖形3 3和透明導電層1 2之間產生電場。 電光學結晶層1 5利用該電場變化雙折射率。另外，亦 可以如參照第1 〇圖之後面所述之方式，使電路圖形接 地，對電光學元件10或20之透明導電層12施加電壓。 將電光學元件1 0或20之射入光依照該雙折射率之變 化，變化偏極光面。偏極光面之決定是依照電光學結晶 層15之電光學張量，和發生之電場向量之方向。因此 ，雷射光束依照電路圖形3 3之電壓分佈，變化偏極光 狀態。 被電光學元件10或20之底面（反射層16)反射之 雷射光束，亦依照電光學結晶層1 5之雙折射率之變化 ，變化偏極光面。 射入到電光學元件10或20之雷射光束，被電光學結 晶層1 5之底面反射，射入到偏極光射束分裂器3 8，依 照圖中之水平方向反射之雷射光束具有與電場分佈對應 之光之強度分佈。 具有與電場分佈對應之光之強度分佈之雷射光束，以 -16- 1269878 五、發明說明（15) 光學透鏡4 0聚光’經由以光檢測裝置4 2檢測’可以檢 測電路圖形之電壓分佈成爲2次元之光之強度分佈。光 檢測裝置42可以使用CCD等。光檢測裝置42所檢測到 之電壓分佈以解析裝置4 4進行解析和處理（使檢測到之 電場強度分佈和基準分佈進行比較藉以判定）’可以用來 檢查電路基板3 4之電路圖形3 3之斷線或短路等之缺陷。 該檢測裝置因爲使用設有反射防止層1 4 ’ 1 7之電光 學元件丨〇或20，所以該光源即使使用高連貫性之雷射 光源3 0時，亦可以防止由於電光學結晶層1 5之多重反 射所造成之干涉條紋之發生，可以檢測透明導電層1 2 和電路圖形33之間之電場分佈成爲良好之圖像（以下稱 爲電場圖像），可以以良好之精確度檢查電路基板34之 電路圖形3 3之斷線或短路等之缺陷。 另外，當進行多次之檢查，對多個檢測結果進行加算 平均時，可以提高S/N。 另外，亦可以如參照第9圖之後面所述之方式，取得 與光非照射時之檢測結果之差分，用來抑制雜散光成分。 第4A〜4C圖表示利用電.場圖像檢查電路基板之斷線 或短路之原理。在第4A圖中，對從上面看到之電路圖 形33，配置電光學元件1〇或20。對於電特性良好之電 路圖形，電場圖像46如第4B圖所示的使電路圖形33 忠實的再現’與此相對的，對於電特性不良之電路圖形 ，電場圖像48如第4C圖所示的包含短路部48A或斷線 部48B ’對於良好之電路圖形，利用與電場圖像46之比 -17- 1269878 五、發明說明（16) 較檢查，可以檢測短路部48A或斷線部48B。另外，電 路基板可以使用基板之表面具有電路圖形之形態，亦可 以使用在基板之內部或背面具有電路圖形之形態，均可 進行檢測。 依照第3實施例時，因爲使用設有反射防止層之電光 學元件，用來構成電路基板之電路圖形之檢測裝置，所 以可以以應用有電光學對應之非接觸方法，使用良好之 精確度抑制干涉之影響的檢測高積體化之電路基板之電 路圖形所產生之電場之強度分佈，藉以進行電檢查。只 要在電路基板之上方配置電光學元件，就可以檢測電路 圖形之電場分佈。因此，使檢測到之電場強度分佈和良 品之電場強度分佈進行比較，經由判定可以利用簡易之 定位系統，在短時間內進行電檢查。 另外，在近年來由於電路基板之高積體化，要使彈簧 探針進行接觸變爲困難，大多以檢查電路圖形之外觀用 以代替電檢查。但是在外觀檢查時，不能檢測電路圖形 之破裂。依照第3實施例時，對於電路圖形之電壓分佈 ，抑制干涉條紋，因爲檢測電光學結晶層和電路圖形之 間之電場之強度分佈使其成爲良好之電場圖像，所以外 觀檢查時不能檢測之破裂等之缺陷，亦可以檢測。 第5圖表示第4實施例之檢測裝置。光學系統機構 32A設有射束分裂器38A用來代替第3實施例之偏極光 射束分裂器38，在射束擴張器36和射束分裂器38A之 間設有偏極光器52，另外設有代替光學透鏡40之檢光 -18· 1269878 五、發明說明（17) 器54。在電路基板34之電路圖形33連接有信號源56 ，依照與來自控制裝置5 8之控制信號對應之時序，對 電路圖形3 3施加電壓。控制裝置5 8用來對雷射光源3 0 ，光檢測裝置42 ’和解析裝置44施加控制信號，藉以 控制光之照射時序，檢測時序，和解析時序。偏極光器 52，射束分裂器38A ’和檢光器54與第3實施例之偏極 光射束分裂器3 8等效。 本實施例之電光學元件60亦可以使用第1，第2實施 例之元件10，20 ’但是亦可以使用無反射防止層之通常 者。第5圖表示使用後者之情況。電光學元件6 0至少 具有透明導電層62，電光學結晶層64，和電介質體反 射層66。 光源除了雷射光源3 0外，亦可以使用鹵素光源，偏 鹵化物光源等。從雷射光源30射入到電光學元件60之 雷射光，經由射束擴張器3 6成爲2次元之雷射光束。 雷射光束被偏極光器52偏極光化，然後射入到電光學 元件60。 射入到電光學元件60之雷射光束被電介質體反射層 6 6反射，依照電光學結晶層6 4之雙折射率之變化，使 偏極光狀態進行變化。這時之偏極光角之決定是依照電 光學結晶層64之電光學張量，和所檢測之電場向量之 方向。這時雷射光束依照電路圖形33之電壓分佈，變 化偏極光狀態。 從電光學元件60射出之偏極光面變化之雷射光束， -19- 1269878 五、發明說明（18) 射入到射束分裂器3 8A，其中之分支成垂直之雷射光束 ，射入到檢光器54。從檢光器54射出之雷射光束，具 有與電路圖形3 3之電壓分佈對應之光強度分佈。檢光 器54可以使用偏極光板等。利用光檢測裝置42檢測該 雷射光束，可以用來檢測電路圖形3 3電壓分佈其成爲2 次元之光強度分佈。光檢測裝置42所檢測到之電壓分 佈，依照需要以解析裝置44進行解析和處理，可以用 來檢查電路圖形3 3之斷線或短路等之缺陷。 在電光學元件60之內部，電特性進行分佈常數電路 之動作，但是在等效電路中，因爲平面方向之電抗成分（ 電容感應成分）和垂直方向之導抗成分（直流電阻成分）可 以忽視，所以其等效電路變成爲如第6圖所示。 利用形成在反射層66和ITO層62之間之電光學結晶 層64之電容器成分，在面方向具有低通特性。因此， 當從信號源56對電路圖形33施加階形電壓時，如第7 圖所示，從電路圖形33經由空氣層之電容器成分Cair， 將電壓V i施加到電路圖形3 3近傍之電容器成分C i，然 後將電壓V2，V3，---Vn順序的施加到在面方向隔開之 電容器成分C2，C3，---Cn。利用此種方式，當對電路圖 形3 3施加直流電壓時，在光檢測裝置42檢測到擴大之 電壓分佈，所以不能檢測電路分佈。 電介質體反射層66不是理想之電介質體，實際上具 有高電阻値，因此會造成電路圖形之電壓分佈之分解能 力之劣化。當依照電介質體反射層之電阻成分對電路圖 -20- 1269878 五、發明說明（19) 形施加直流電壓時，電荷在面方向擴大，會使電壓分佈 之空間分解能力降低。 因此，由第6圖之等效電路可以明白，當對電路圖形 3 3施加交流電壓時’可以抑制電荷之朝向面方向之擴散 ，可以以良好之分解能力檢測施加在電路圖形3 3之電 壓分佈。 在本實施例中，如第8 A圖所示，從信號源5 6將交流 電壓施加到電路圖形3 3。如第8B圖所示，與交流電壓 之絕對値變成最大之時序同步的，利用控制裝置5 8控 制時序，以光檢測裝置42檢測來自電光學元件60之反 射光。當交流電壓之絕對値變大時，所檢測到之電壓分 佈之強度亦變大。因此’對電路圖形3 3施加如第1 1圖 交流電壓，與第1 1 B圖所示之交流電壓之振幅最大時刻 同步的檢測反射光，可以以' 良好之敏感度檢測電壓分佈 ，不會受到電光學元件60之面方向之分佈常數之影響。 另外，因爲與第8B圖所示之交流電壓同步的檢測多 個光強度分佈之資料，所以經由利用解析裝置44對該 等進行加算平均，可以用來提高S/N，可以檢測電壓分 佈作爲光強度分佈。 其次，以第9圖表示使用第5圖所示之檢測裝置，利 用電場圖像實施電路基板之電檢查之流程圖。 在步驟S10，控制裝置58對信號源56發出指示，對 電路圖形3 3施加交流電壓。利用光檢測裝置42檢測與 -21 - 1269878 五、發明說明（2〇) 該電壓施加所產生之電路圖形3 3之電場分佈之形狀對 應之電場圖像。 在步驟S 1 2，控制裝置5 8對光檢測裝置42發出圖像 檢測指示，光檢測裝置42檢測電場圖像。 在步驟S 1 4，控制裝置5 8對光檢測裝置42發出圖像 轉送指示，光檢測裝置42將所檢測到之電場圖像轉送 到解析裝置44。一般是光檢測裝置42檢測依照偏極光 器52，檢光器54之消光比所產生之信號（雜散光成分） ，所以取得與未包含電場圖像之雜散光成分之圖像之差 分，藉以抑制雜散光成分。 因此，在步驟S16，控制裝置58對信號源56發出指 示，停止對電路圖形3 3施加交流電壓，檢測雜散光成 分。 在步驟S 1 8，控制裝置5 8對光檢測裝置42發出圖像 檢測指示，光檢測裝置42檢測雜散光成分。 在步驟S20，控制裝置58對光檢測裝置42發出圖像 轉送指示，光檢測裝置42將所檢測到之雜散光圖像轉 送到解析裝置44。 在步驟S22，從步驟S 1 2所檢測到之電場圖像中，減 去步驟S 1 8所檢測到之雜散光圖像，用來獲得電場圖像 ，使其與預先求得之良好電路圖形之電場圖像進行比較 檢查，用來實行電路圖形之電檢查。 另外，用以產生電場之電壓不只限於施加在電路圖形 33，亦可以如第10圖所示的施加在電光學元件60之透 -22- 1269878 五、發明說明（21 ) 明導電層6 2。亦即，信號源5 6不是連接到電路基板3 4 ( 電路圖形33)，而是連接到電光學元件60(透明電極62) 亦可以進行同樣之檢查。利用此種方式，可以以短路棒 等使電路基板之電路圖形簡易的接觸，藉以檢測等爲其 優點。 依照本實施例之檢測裝置時，在應用電光學效應之方 法中，可以檢測電路基板之電路圖形之電壓分佈，可以 抑制由於朝向電光學元件之面方向形成之分佈常數電路 特性所造成之空間分解能力之劣化。經由對該電壓分佈 進行解析，可以有利於高積體化之電路基板之斷線/短路 之電檢查。 依照本實施例之檢測裝置時，只要電路基板之電路圖 形上配置電光學元件，就可以檢查電路圖形之電壓分佈 作爲2次元之電場強度分佈。使其檢測到之電場強度分 佈與良品之電路圖形之電場強度分佈進行比較，經由進 行判定，可以以較快之檢測速度，使用簡易之定位系統 進行電檢查。 在本實施例之檢測裝置中，對電路基板之電路圖形施 加週期性之零和電壓（例如交流電壓），經由進行檢測， 當電路基板之電路圖形被施加有電壓時，由於朝向面方 向之直流電阻成分，特別是由於電光學元件之反射層所 具有之直流電阻成分，電路基板之電路圖形之電壓分佈 在電光學元件不會擴大，可以以良好之空間分解能力檢 測電壓分佈。在習知之實例中未注意到由於電介質體反 -23- 1269878 五、發明說明（22) 射層所具有直流電阻成分’使電荷朝向面方向擴散所造 成之電壓分佈之劣化，在本實施例中’經由對電路基板 之電路圖形施加週期性零和電壓（例如交流電壓），用來 提高電壓分佈之空間分解能力。週期性零和電壓是指週 期積分之電壓値成爲零，不是直流成分電壓之電壓，不 只限於交流電壓，亦可以週期性的施加正負之脈波電壓。 第1 1 A，1 1 B圖表示施加脈波電壓之週期性零和電壓 之第5實施例之槪要。 從信號源5 6將如第1 1 A圖所示之相等振幅之正負之 脈波電壓施加到電路圖形3 3。與第1 1 B圖所示之脈波電 壓之施加時序同步的，利用控制裝置58控制時序，以 光檢裝置42檢測來自電光學元件60之反射光。利用此 種方式，可以以良好之分解能力，提高S/N比的檢測電 壓分佈。 在第4，第5實施例中，所說明之實施例是經由週期 性零和電壓之施加，可以抑制電荷之朝向面方向之擴散 ，其次，施加瞬間波形電壓，利用該電壓之直流成分， 在電場分佈未消滅之過渡階段進行檢測，可以抑制電荷 朝向面方向之擴散。 在第6實施例中，將1 2 A圖所示之階形電壓從信號源 56施加到電路圖形33。與第12B圖所示之階形電壓之 施加時序同步的，利用控制裝置5 8控制時序，以光檢 測裝置42檢測來自電光學元件60之反射光。利用此種 方式，可以以良好之分解能力檢測電壓分佈作爲光強度 -24- 1269878 五、發明說明（23) 分佈，不會有電光學元件60之電荷擴散之影響。 在第7實施例中，將第1 3 A圖所示之脈波電壓從信號 源5 6施加到電路圖形3 3。與第1 3 B圖所示之脈波電壓 之施加時序同步的，利用控制裝置5 8控制時序，以光 檢測裝置42檢測來自電光學元件60之反射光。利用此 種方式，可以以良好之分解能力檢測電壓分佈作爲光強 度分佈，不會有電光學元件60之電荷擴散之影響。 在第8實施例中，將第1 4 A圖所示之脈波電壓從信號 源5 6連續的施加到電路圖形3 3。與第1 4B圖所示之脈 波電壓之施加時序同步的，利用控制裝置5 8控制時序 ，以光檢測裝置42檢測來自電光學元件60之反射光。 這時，將第14A圖之未施加電壓之期間Toff設定成爲 具有充分之時間用來讓在電光學結晶層60之電容器成 分產生之電荷進行放電。利用此種方式，可以以良好之 分解能力檢測電壓分佈作爲光強度分佈，不會有電光學 元件60之電荷擴散之影響。在此處亦可以與連續施加 之脈波電壓同步的，利用解析裝置44對光檢測裝置42 所檢測到之多個光強度分佈之資料進行加算平均，藉以 以良好之S/N檢測電壓分佈作爲光強度分佈。 依照第6〜第8實施例時，因爲在對電路圖形施加電 壓時，瞬時的檢測反射光，所以可以在電路圖形之電壓 分佈擴大到電光學元件之面內方向之前’以良好之空間 分解能力檢測電壓分佈。 第5圖是第9實施例之電路圖形檢測裝置之槪略圖。 -25- 1269878 五、發明說明（24) 第9實施例是在第1〜第8實施例中，於偏極光器52和 射束分裂器38A之間，設置（1/8)波長板70，在射束分 裂器38A和檢光器54之間，設置（1/8)波長板72。在未 設置（1/8)波長板72之情況，亦可以設置（1/4)波長板用 以代替（1/8)波長板70。利用此種方式，可以使對電光學 元件60之射入光和射出光之偏極光面具有最大（1/4)波 長部份之相位差。因此，當對電路圖形3 3施加電壓時 ，施加電壓和光強度之關係從第1 6圖之特性1 6 A變成 爲特性1 6B，施加有電壓時之敏感度變高。 對電路圖形3 3施加如第8 A圖所示之交流電壓，利用 控制裝置5 8控制如第8B圖所示之時序，與施加正電壓 和負電壓之時序同步的，以光檢測裝置42檢測光強度 分佈。利用解析裝置44，取得正電壓和負Μ壓之施加時 之光強度分佈之差分，可以用來以良好之敏感度和分解 能力檢測電壓分佈，作爲光強度分佈。 下面將說明第10實施例。其裝置之槪略構造與第5 圖所示之第4實施例相同。 至目前之問題是電介質體反射層不是理想之電介質體 ，實際上具有高電阻値，會造成電路圖形之電壓分佈之 分解能力之劣化。由於電介質體反射層之電阻成分，當 對電路圖形施加直流電壓時，電荷向面方向擴大，使電 壓分佈之空間分解能力降低。爲著解決此種問題，在第 4實施例中施加交流電壓。 由於電光學效應造成之光強度變化爲非線形之特性， -26- 1269878 五、發明說明（25) 當施加電壓和光強度變化對電壓之極性成爲對稱之情況 時，0V附近之敏感測降低。但是，如第9實施例所示， 當對電光學元件60之射入光和射出光之偏極光面具有 相位差時，施加電壓和光強度之關係，如第1 6圖所示 ，成爲非對稱。因此，〇V附近之敏感度變高，但是當施 加交流電壓時，對正負之電壓，光強度之變化分別成爲 變亮或變暗。因此，在利用CCD等之2次元光檢測器檢 測之情況時，檢測週期中之光之強度變化使平均敏感度 降低。 因此，在第1 〇實施例中，照射脈波光，檢測其反射 光，施加交流電壓變化光之強度之變化，只在脈波光照 射期間中被檢測到，可以以良好之敏感度檢測電路圖形 之電壓分佈。 參照第17A圖〜第17E圖，用來說明第10實施例之 動作。 檢測裝置58控制信號源56，對電路圖形33施加如第 1 7 A圖所示之交流電壓。控制裝置5 8對光檢測裝置42 供給如第1 7B圖所示之連續之檢測信號。利用此種方式 ，光檢測裝置4 2，與第4〜第9實施例不同的，成爲經 常可以檢測反射光之狀態。但是，如後面所述，因爲控 制光之照射時序，離散的進行光之照射，所以與第4〜 第9實施例同樣的，離散的檢測反射光。另外，在實施 例中是照射脈波光，但是亦可以使光源照射連續光，如 第1 8圖所示，在光檢測裝置42之前面設置快門78，用 -27- 1269878 五、發明說明（26) 來限制取入光之時間。 控制裝置5 8控制光源3 0，與第1 7C圖所示之交流電 壓之正或負（在此處爲正）之期間同步的’對電光學元件 60照射脈波光。 脈波光被電介質體反射層66反射，以光檢測裝置42 檢測反射光。反射光重疊有由於交流電壓之施加產生之 電場所造成之光強度變化成分，光檢測裝置42所檢測 到之反射光強度變成爲如第1 7D圖所示。光檢測裝置42 所檢測到之光強度是在光檢測裝置42之檢測信號（第 17B圖）爲ON之期間中，亦即檢測期間中，積算反射光 強度之値。當從反射光之檢測結果中，減去與照射光相 當之値時，如第1 7E圖所示，利用電場抽出光強度變化 成分（電場圖像）。利用此種方式，在光檢測裝置42所檢 測到之2次元之光強度分佈中，於存在有由電路圖形產 生之電場之部份，檢測到由於電場產生之光強度變化， 藉以獲得電路圖形之電壓分佈。 在本實施例中，爲著要消除雜散光成分，亦可以求得 未施加電壓時之反射光強度，藉以求得與施加有電壓時 之反射光強度之差分。 下面將參照第19A圖〜第19G圖用來說明第1 1實施 例。 控制裝置5 8控制信號源5 6，將第1 9 A圖所示之交流 電壓施加到電路圖形3 3。控制裝置5 8將如第1 9B圖所 示之連續之檢測信號供給到光檢測裝置42。 -28- 1269878 五、發明說明（27) 控制裝置58控制光源30，與第19C圖所示之交流電 壓之正期間同步的，將脈波光照射到電光學元件60。 脈波光被電介質體反射層6 6反射，以光檢測裝置4 2 檢測反射光。反射光重疊有由於交流電壓之施加所產生 之電場之光強度變化成分，以光檢測裝置4 2檢測到之 反射光強度變成爲如第1 9D圖所示。利用光檢測裝置42 所檢測到之光強度是在光檢測裝置42之檢測信號（第 19B圖）爲ON之期間中，亦即在檢測期間中，積算反射 光強度之値。從反射光之檢測結果中，減去與照射光相 當之値時，如第1 9 G圖所示，利用電場抽出光強度變化 成分（電場圖像）。 其次，控制裝置5 8控制光源3 0，與如第1 9E圖所示 之交流電壓之負期間同步的，將脈波光照射到電光學元 件60。 脈波光被電介質體反射層66反射，以光檢測裝置42 檢測反射光。反射光重疊有由於交流電壓之施加所產生 之電場之光強度變化成分，以光檢測裝置42檢測到之 反射光強度變成爲如第1 9F圖所示。利用光檢測裝置42 所檢測到之光強度是在光檢測裝置42之檢測信號（第 1 9B圖）爲ON之期間中，亦即在檢測期間中，積算反射 光強度之値。從與照射光相當之値中，減去反射光之檢 測結果時，如第1 9G圖所示，利用電場抽出光強度變化 成分（電場圖像）。 依照第1 〇，第1 1實施例之檢測裝置時，以應用電光 -29· 1269878 五、發明說明（28) 學效應之方法，利用電光學元件之電介質體反射膜抑制 電荷擴散之影響，可以以良好之空間分解能力檢測電路 圖形之電壓分佈。經由解析該電壓分佈，可以實現高積 體化之電路基板之斷線/短路之電檢查。 另外，在使用電光學效應計測2次元之電壓分佈之方 法中，電壓分佈之空間分解能力劣化之原因是從電路圖 形產生之電場，朝向電光學結晶層之厚度方向浸透而擴 大。但是，因爲作爲反射裝置之電介質體反射膜不是理 想之電介質體，具有高電阻値，所以由於其電阻成分會 使電壓分佈之分解能力劣化爲其問題，至目前尙無用以 解決此種問題之2次元之光檢測器檢測電壓分佈之方法。 在本發明之方法中，對電路圖形施加交流電壓和進行 檢測，用來改善特性，可以以良好之空間分解能力檢測 電壓分佈。 利用電光學效應之光強度變化成爲非線形特性。在第 15圖中是對電光學結晶層之射入/射出之光之偏極波面 進行相位補償，但是在不進行相位補償，使施加之電壓 之符號和光強度變化成爲對稱之特性（第1 6圖之特性 1 6A)之情況時，因爲在0V附近之敏感度顯著的變低， 所以最好使相位補償成爲非對稱。 但是，在2次元之光檢測器中，在一般常用之C CD， 取樣頻率爲30Hz，當施加高於尼奎斯頻率之交流電壓時 ，抵消取樣週期中之增減之光強度變化，會使敏感度劣 -30- 1269878 五、發明說明（29) 化。 在第1 〇，第1 1實施例中，因爲與交流電壓之正負分 別同步的照射脈波光，所以只有利用電場使光強度增減 變化時才檢測。利用此種方式可以施加遠比尼奎斯頻率 高之交流電壓，可以提高電場之空間分解能力。 另外，可以使交流電壓和光檢測器之檢測時序成爲非 同步，成爲簡易之裝置構造。經由取得電壓分佈之差分 ，可以以良好之敏感度檢測存在電路圖形之電壓之部份。 第20圖表示第1 2實施例之檢測裝置之槪略。本實施 例之構成包含有電壓供給裝置1 1 0，接觸探針1 1 2，電 路基板1 1 4，電壓檢測裝置1 1 6，判定裝置1 1 8，電光學 探針（EO探針）120，光源122，光學系統機構124，光檢 測裝置126，和控制裝置128。 首先，從電壓供給裝置1 1 0，經由接觸探針1 1 2，將 電壓施加到電路基板Π 4之大間距側之指定之襯墊1 3 0 。這時，以電壓檢測裝置1 1 6檢測大間距側之其他襯墊 之電壓，利用判定裝置1 1 8檢測電路基板1 1 4之電路圖 形132之電狀態（短路）。 其次，在小間距側之襯墊1 34群之近傍，以指定之間 隔裝載電光學探針120。這時，電光學探針120可以接 觸在小間距側之襯墊134或襯墊附近之電路圖形132， 亦可以以2 0 μιη程度之間隔成爲非接觸。另外，來自光 源122之光被光學系統機構124偏極光化，照射到電光 學探針1 2 0。 •31 - 1269878 五、發明說明（3〇) 當從大間距側之襯墊1 3 0施加電壓時，在電路圖形 1 32未斷線之情況，以電光學探針120檢測來自小間距 側之襯墊134。這時，來自電光學探針120之反射光， 被來自小間距側之襯墊1 34之電場變化偏極光狀態。依 照電場變化之偏極光成分被光學系統機構1 24調變成爲 光之強度變化，以光檢測裝置1 26檢測，經由以判定裝 置1 1 8判定光之強度，可以檢測電路圖形之電狀態（斷線）。 上述之該等一連貫之動作以控制裝置1 28控制。 第21A圖，第21B圖表示本實施例之檢查之一實例。 該檢查是進行形成在絕緣膜132上之襯墊134和電路圖 形136之帶BGA(球柵陣列）之電狀態（短路/斷線）之檢查 。將電光學探針120裝載在帶BGA之電路圖形136之前 端部，假如從襯墊1 34施加電壓時，不使電光學探針 120移動，可以一次的進行電路圖形136之電狀態（短路 /斷線）之檢查。 該電光學探針120亦可以應用包含第1圖，第2圖所 示之反射防止層之電光學元件，亦可以進行第4實施例 〜第1 1實施例所示之電壓施加，脈波光照射。 本發明並不只限於上述之實施例。亦可以使用液晶代 替構成電光學元件之電光學結晶。另外，照射光不只限 於雷射光，亦可以使用非雷射光。上述之實施例不只限 於單獨實施，亦可以適當組合的實施。 [產業上之利用可能性] 依照上述方式之本發明時，提供電路圖形檢測裝置， -32- 1269878 五、發明說明（31) 和該裝置所使用之電光學元件，可以以良好之精確度光 學式的檢測形成在電路基板上之電路圖形之電壓分佈’ 藉以檢查電路圖形之短路/斷線。 符號之說明 30 雷射光源 i 32,124 光學系統機構 42,126 光檢測裝置 44 解析裝置 56 信號源 58,128 控制裝置 110 電壓供給裝置 1 12 接觸探針 1 16 電壓檢測裝置 118 判定裝置 120 EO探針 122 光源 -33-