TWI412765B - 基板檢查裝置 - Google Patents

Description

基板檢查裝置

本發明是有關一種使被檢查基板上的檢查點間產生電位差，自前述檢查點取出檢查用的訊號，藉此來檢查前述檢查點間的配線圖案的電性特性之基板檢查裝置。

再者，本發明並不限於印刷配線基板，例如可應用於撓性基板、多層配線基板、液晶顯示器或電漿顯示器用的電極板、以及半導體封裝用的封裝基板或薄膜載體等各種基板的電性配線檢查，在本說明書中，該等各種配線基板統稱為「基板」。

檢查對象的配線圖案間有微細的短路部的情形下，使配線圖案的檢查點間產生一般性之電位差的話，該微細的短路部會因過電流燒損，藉此會發生原本具有絕緣不良等之問題的被檢查基板被誤判為正常等的問題。

有關此點的習知基板檢查裝置，具有階段性改變賦予配線圖案的電壓值或電流值，藉此一面防止配線圖案的絕緣不良處等因過電流燒損、一面進行檢查的裝置(日本專利文獻1)。

可是該被檢查基板因燒損的問題，現狀是至目前為止並未完全解決。

〔專利文獻1〕日本特開平6-230058號公報

有鑑於此種狀況，本發明人等了解到調查有關檢查時所發生的被檢查基板之燒損原因的結果，在於未解決的燒損發生原因，包括相鄰的配線圖案間疑似短路的疑似短路部。

於是，欲解決本發明的課題係在於提供一種可不讓有關相鄰的配線圖案間疑似短路的疑似短路部燒損，進行檢查的基板檢查裝置。

為了解決上述課題，在申請專利範圍第1項的發明中，有關使設定在被檢查基板上的複數個配線圖案上的檢查點間產生電位差，自前述檢查點取出檢查用的訊號，藉此來檢查前述配線圖案間的電性特性的基板檢查裝置，其具備：導通接觸到前述檢查點的複數個探針、和經由前述探針使前述檢查點間產生電位差的輸出部、和賦予前述電位差時經由前述探針檢查出來自前述檢查點之訊號的檢查部；前述輸出部，係於前述檢查點間產生低電位差、及繼續於該些並比前述低電位差還要高的高電位差；前述輸出部所產生的前述低電位差，係設定在：讓經由利用前述配線圖案的材料所組成微細導體粒或是微細導體片來構成、並鄰接在前述配線圖案間且形成橋接之疑似短路部，不會因流動在該疑似短路部的電流而燒損的電位；前述高電位 差，係設定在：在鄰接的前述配線圖案間之配線圖案彼此為異常接近的圖案接近部，得到因火花所產生的洩漏電流之電位。

根據申請專利範圍第1項所記載的發明，可讓有關經由利用前述配線圖案的材料所組成微細導體粒或是微細導體片來構成、並鄰接在前述配線圖案間且形成橋接之疑似短路部、及在鄰接的前述配線圖案間之配線圖案彼此為異常接近的圖案接近部的火花，不會產生因疑似短路部之過電流的燒損，進行檢查。

〔用以實施發明的最佳形態〕

第1圖是有關本發明之一實施形態的基板檢查裝置之方塊圖。該基板檢查裝置1，如第1圖所示，具備複數個探針2a、2b、和供給用來檢查的電流或電壓的輸出部3、和經由探針2a、2b來檢查所賦予的訊號的電壓值或電流值的檢查部4、和控制部5、和複數個開關6a、6b，使被檢查基板11上的檢查點12a、12b間產生電位差，自檢查點12a、12b取出檢查用的訊號，藉此來檢查檢查點12a、12b間的配線圖案13的電性特性。

輸出部3是藉由控制部5的控制，經由探針2a、2b，對檢查點12a、12b間供給用以檢查的即定電位之電 流或電壓。

檢查部4是藉由控制部5的控制，利用輸出部3對檢查點12a、12b供給電流或電壓時，檢查出經由探針2a、2b流入到檢查點12a、12b間的電位差或流入到檢查點12a、12b間的電流值。

開關6a、6b，是介裝在連繫輸出部3及檢查部4與探針2a、2b的配線7a、7b，藉由控制部5的控制，來切換輸出部3及檢查部4與探針2a、2b的連接關係。

控制部5是控制輸出部3、檢查部4及開關6a、6b，來檢查被來檢查基板11的配線圖案13的電性特性。其檢查內容包含導通檢查與短路檢查。

在導通檢查中，大致上是檢查被檢查基板11內的各配線圖案13是否沒有問題且導通。更具體是，一面在輸出部3經由探針2a、2b，對檢查點12a、12b間供給即定電電流值(例如20mA)的電流，一面在檢查部4檢查出檢查點12a、12b間的電位差。而且，根據此時的供給電流值與所檢查出的電位差之值，算出檢查點12a、12b間的配線圖案13的電阻值，且比較該導出的電阻值與事先設定的判定基準值(例如藉由與約30 Ω)，藉此檢查配線圖案13的導通特性(是否為正常導通等)。

又，在短路檢查中，檢查大略上應該被絕緣的配線圖案13有沒有短路等的絕緣不良。更具體是，在電性連接於應該互相絕緣的兩個配線圖案13的兩個檢查點12a、12b間，經由探針2a、2b，依序賦予多階段被設定的既定 電壓值之電壓，在賦予各階段之電壓值的各狀態，使檢查部4檢查出經由探針2a、2b釋放到檢查點12a、12b間的電流值。而且，根據有關該各階段之檢查點12a、12b間的施加電壓值與檢查電流值，導出檢查點12a、12b間的電阻值，且比較該被導出的電阻值與對應於各階段的電壓值而事先階段性設定的複數個判定基準電阻值，藉此檢查配線圖案(檢查對象)13間有無絕緣不良。更具體是，導出所有階段之電壓施加時的電阻值，大於對應該階段所設定的判定基準電阻值的情況下，判定為絕緣不良，在任一個以上之階段所導出的電阻值為判定基準電阻值以下的情況下，判定為絕緣不良。

更詳細是，在本實施形態中，出輸部3的輸出電壓值是變成以3階段依序增大，進行短路檢查。總之，短路檢查分成第1至第3的3階段進行。而且，作為供絕緣不良判定的判定基準電阻值，在第1短路檢查中，使用第1基準電阻值，在第2短路檢查中，使用大於第1基準電阻值的第2基準電阻值，在第3短路檢查中，使用大於第1基準電阻值，且小於第2基準電阻值的第3基準電阻值。

此種導通檢查以及第1至第3的短路檢查，是以如後述的第2圖所示的順序(S1~S4)實行。

其次，針對有關本實施形態的第1至第3的各短路檢查之意義做說明。

本案申請人等，針對配線圖案13之絕緣不良的原因進行調查、檢討的結果，了解到絕緣不良的原因包含：如 第3圖(a)及第3圖(b)所示的微細短路部21、和如第4圖所示的疑似短路部22、和如第5圖所示的圖案接近部23。

在此，第3圖(a)及第3圖(b)所示的微細短路部21，是以橋接的方式連續的形成在相鄰的配線圖案13a、13b間之微細的短路部。此種微細短路部21，是因例如在配線圖案13a、13b蝕刻處理之際，應該被除去之不要的配線材料，未被完全除去所殘留的蝕刻殘留等產生的。由於此種的微細短路部21，是例如微米級等等之微細的粗度，因此在短路檢查之際，如果對配線圖案13施加較大的電位，會因釋放至微細短路部21的電流所燒損。此種的微細短路部21的電阻值，以約100 Ω左右以下的情形具多。

又，第4圖所示疑似短路部22會使相鄰的配線圖案13a、13b疑似短路，引起絕緣不良，以橋接的方式間斷的形成在相鄰的配線圖案13a、13b間，隨著施加於該疑似短路部的電壓之增大，由非導通狀態變為導通狀態。此種的疑似短路部22，是例如由以橋接之方式間斷的連接形成在相鄰的配線圖案13a、13b間的一個或複數個微細導體粒或微細導體片(例如由配線圖案13a、13b之材料所形成的微細導體粉或微細導體片)所形成。而且，此種疑似短路部22的情況下，在短路檢查之際，如果對配線圖案13施加較大的電位，亦會因釋放至疑似短路部22的電流燒損。此種疑似短路部22的電阻值，係約10M Ω~ 約100M Ω左右的情形具多。

又，第5圖所示的圖案接近部23，係因形成配線圖案13a、13b時之圖案不良等所產生，屬於相鄰的配線圖案13a、13b彼此異常接近的部分，且因火花(spark)引起絕緣不良。該圖案接近部23的電阻值，產生火花之前，實際上無限大，當產生火花時，成為對應該間隙尺寸等的有限之值，例如約1M Ω左右。

而且，經本案申請人等所完成的調查、檢討結果，了解到對該等之絕緣不良原因(21~23)，必須將該絕緣不良原因之類別的檢查電壓賦予配線圖案13，進行短路檢查。

第6圖是表示各類絕緣不良原因與可發現該絕緣不良的檢查電壓範圍(range)之關係的圖。第6圖中的範圍R1是適合發現微細短路部21的範圍，範圍R2是適合發現疑似短路部22的範圍，範圍R3是適合發現圖案接近部23的範圍。

如第6圖所示，範圍R1大於0V，約1.2V以下的範圍，更佳為0.1~1.0V。該R1的上限為約1.2V，是因為如果施加大於1.2V的電壓，微細短路部21就有因過電流燒損的危險性。

又，範圍R2為約0.2~20V的範圍，更佳為1~10V。像這樣，範圍R2的下限為約0.2V，是由於如果疑似短路部22看起來很微細，為不連續的構成，在0.2V以下的施加電壓，疑似短路部22就無法導通。又，該範圍 R2的上限為約20V，是因為如果施加大於20V的電壓，疑似短路部22就有因過電流燒損的危險性。

又，範圍R3為約10V以上的範圍，更佳為100V以上。該範圍R3的下限為約10V，是因為在小於10V的電壓會產生火花，未發現絕緣不良。

像這樣，範圍R1與範圍R2，係其一部分互相重疊使用，範圍R2則分佈在更高電壓的區域。又，範圍R2與範圍R3，係其一部分互相重疊使用，範圍R3則分佈在更高電壓的區域。再者，第6圖中的座標圖L1~L3，係表示在微細短路部21、疑似短路1訠2及圖案接近部23的電阻值(縱軸之值是對應電阻值)之分佈。

於是，在本實施形態中，配合此種之各類絕緣不良原因(21~23)，以3階段來切換短路檢查時對配線圖案13的施加電壓，藉此確實的對各類絕緣不良原因進行檢查。

亦即，第2圖所示的短路檢查S2~S4之最先進行的第1短路檢查S2，對檢查點12a、12B間施加大於適合發現微細短路部21的0V，且約1.2V以下(更佳為0.1~1.0V)的第1範圍(亦即，不會燒損微細短路部21的範圍)之任何值的第1電壓值(例如約1V)，進行短路檢查。此時，使用於絕緣不良判定的第1基準電阻值設定在約50~200k Ω(例如100k Ω)。

接著，在第2短路檢查S3，針對適合發現疑似短路部22的約0.2V~約20V(更佳為1~10V)的第2範圍 (亦即，疑似短路部22形成導通，且未燒損的範圍)之任何值，對檢查點12a、12b間施加大於前述第1電壓值的電壓值(例如10V)，進行短路檢查。此時，使用於絕緣不良判定的第2基準電阻值設定在約10~200M Ω(例如100M Ω)。

接著，在第3短路檢查S4，針對適合發現圖案接近部23的約10V以上(更佳為100V以上)的第3範圍(亦即，得以在圖案接近部23因火花有效產生洩漏電流的範圍)之任何值，對檢查點12a、12b間施加大於前述第2電壓值的第3電壓值(例如約250V)，進行短路檢查。此時，使用於絕緣不良判定的第3基準電阻值設定在約1~5M Ω(例如2M Ω)。

依此種順序進行導通檢查S1、以及接著導通檢查的第1至第3的短路檢查S2~S4，在所有的檢查S1~S4判定為無異常的被檢查基板11，係判定為正常，如果在任一個檢查S1~S4判定為異常的話，就不在該時點進行其以後的檢查，結束檢查。

如上，根據本實施形態，由於在短路檢查S2~S4，包含將賦予配線圖案13的電壓，設定為疑似短路部22形成導通且未燒損程度的值，進行檢查的過程(S3)，因此能不讓有關疑似短路部22燒損，進行檢查。

又，由於形成在配線圖案13間，且設有對應屬於絕緣不良之原因的微細短路部21、疑似短路部22、以及圖案接近部23而各別設定短路檢查用的施加電壓的第1至 第3的短路檢查S2~S4的同時，由檢查時之施加電壓小的先行檢查，依序進行第1至第3的短路檢查S2~S4，因此有關微細短路部21、疑似短路部22、以及圖案接近部23，不會產生因微細短路部21及疑似短路部22之過電流的燒損，進行檢查。

再者，雖然本發明所記載的檢查方法，是經由如上述的3個步驟進行檢查較為理想，但透過可發現疑似短路部的檢查步驟(第2短路檢查S3)，調整第1短路檢查(S2)與第2短路檢查(S3)的短路檢查、第2短路檢查(S3)與第3短路檢查(S4)的短路檢查、或以能同時進行第1短路檢查及第2短路檢查的電位進行的短路檢查、和第3短路檢查的二次短路檢查，且以能同時進行第1短路檢查與第2短路檢查及第3短路檢查的電位進行的短路檢查的二次短路檢查等之短路檢查的次數。

1‧‧‧基板檢查裝置

2a、2b‧‧‧探針

3‧‧‧輸出部

4‧‧‧檢查部

5‧‧‧控制部

6a、6b‧‧‧開關

7a、7b‧‧‧配線

11‧‧‧被檢查基板

12a、12b‧‧‧檢查點

13、13a、13b‧‧‧配線圖案

21‧‧‧微細短路部

22‧‧‧疑似短路部

23‧‧‧圖案接近部

第1圖是有關本發明之一實施形態的基板檢查裝置之方塊圖。

第2圖是表示基板檢查順序的流程圖。

第3圖(a)是模式表示被檢查基板的微細短路部之狀態的俯視圖，第3圖(b)是第3圖(a)的主要部分剖面圖。

第4圖是模式表示被檢查基板的疑似短路部之狀態的俯視圖。

第5圖是模式表示被檢查基板之配線圖案異常接近的圖案接近部之俯視圖。

第6圖是表示各類絕緣不良原因與可發現該絕緣不良的檢查電壓範圍(range)之關係的圖。

1‧‧‧基板檢查裝置

2a、2b‧‧‧探針

3‧‧‧輸出部

4‧‧‧檢查部

5‧‧‧控制部

6a、6b‧‧‧開關

7a、7b‧‧‧配線

11‧‧‧被檢查基板

12a、12b‧‧‧檢查點

13‧‧‧配線圖案

Claims (1)

1. 一種基板檢查裝置，使設定在被檢查基板上的複數個配線圖案上的檢查點間產生電位差，自前述檢查點取出檢查用的訊號，藉此來檢查前述配線圖案間的電性特性；其特徵為：具備：導通接觸到前述檢查點的複數個探針、和透過前述探針使前述檢查點間產生電位差的輸出部、和賦予前述電位差時透過前述探針檢查出來自前述檢查點之訊號的檢查部；前述輸出部，係於前述檢查點間產生低電位差、及繼續於該些並比前述低電位差還要高的高電位差；前述輸出部所產生的前述低電位差，係設定在：讓經由利用前述配線圖案的材料所組成微細導體粒或是微細導體片來構成、並鄰接在前述配線圖案間且形成橋接之疑似短路部，不會因流動在該疑似短路部的電流而燒損的電位；前述高電位差，係設定在：在鄰接的前述配線圖案間之配線圖案彼此為異常接近的圖案接近部，得到因火花所產生的洩漏電流之電位。