CN101191811B

CN101191811B - 基板检查装置和基板检查方法

Info

Publication number: CN101191811B
Application number: CN200710196206.6A
Authority: CN
Inventors: 山下宗宽
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: TW200841030A; TWI412765B; KR101222802B1; JP2008139036A; KR20080049624A; JP4918339B2; CN101191811A

Abstract

本发明提供一种能够进行检查而不会使邻接的布线图形间疑似短路的疑似短路部烧损的基板检查装置，其通过使被检查基板(11)上的检查点(12a、12b)间产生电位差并从检查点取出检查用信号，检查检查点间的布线图形(13)的电特性。该基板检查装置具有与检查点直接或间接导通的多个探针(2a、2b)；经由探针使检查点间产生电位差的输出部(3)；以及赋予电位差时经由探针从检查点检测信号的检测部(4)，输出部使检查点间产生如下程度的电位差：使邻接的布线图形间疑似短路的疑似短路部导通但不会被流过该疑似短路部的电流烧损。

Description

基板检查装置和基板检查方法

技术领域

本发明涉及通过使被检查基板上的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号来检查所述检查点间的布线图形的电特性的基板检查装置及其方法。

另外，本发明不限于印刷布线基板，也适用于例如挠性基板、多层布线基板、液晶显示器或等离子显示器用的电极板、以及半导体封装用的封装基板或者薄膜载体(film carrier)等各种基板上的电布线的检查，在本说明书中将上述各种布线基板统称为“基板”。

背景技术

在检查对象的布线图形间存在微细的短路部的情况下，如果使布线图形的检查点间产生通常的电位差，则有时该微细的短路部被过电流烧损，从而产生本来存在绝缘不良等问题的被检查基板被误判为正常等问题。

针对这一点，在现有的基板检查装置中，使施加在布线图形上的电压值或电流值阶段性变化来进行检查，以防止布线图形的绝缘不良部位等被过电流烧损(专利文献1)。

但是，这种导致被检查基板烧损的问题至今尚未完全解决。

专利文献1：日本特开平6-230058号公报

发明内容

鉴于这样的状况，本发明人研究了检查时产生的被检查基板烧损的原因后发现，未解决的烧损产生原因包括邻接的布线图形间疑似短路的疑似短路部。

因此，本发明要解决的课题在于提供一种基板检查装置，能够进行检查而不会使邻接的布线图形间疑似短路的疑似短路部烧损。

为了解决上述课题，本发明的第一技术方案提供一种基板检查装置，通过使被检查基板上的多个布线图形上设定的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号，来检查所述布线图形间的电特性，其特征在于，该基板检查装置具有：与所述检查点导通接触的多个探针；经由所述探针使所述检查点间产生电位差的输出部；以及在赋予所述电位差时经由所述探针检测来自所述检查点的信号的检测部，所述输出部使所述检查点间产生如下电位差，即，使邻接的所述布线图形间疑似短路的疑似短路部导通但不会被流过该疑似短路部的电流烧损。

此外，在本发明的第二技术方案中，根据第一技术方案，通过所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差被设定为如下水平，即，使在邻接的所述布线图形间以搭桥方式断续地形成的所述疑似短路部从非导通状态变为导通状态但该疑似短路部不会被电流烧损。

此外，在本发明的第三技术方案中，根据第一技术方案，通过所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差被设定为如下水平，即，使在邻接的所述布线图形间以搭桥方式断续地成列形成的、由一个或多个微细导体粒或微细导体片构成的所述疑似短路部从非导通状态变为导通状态但该疑似短路部不会被电流烧损。

此外，在本发明的第四技术方案中，根据第一技术方案至第三技术方案中的任意一个，所述输出部使在所述检查点间产生的所述电位差阶段性变大，所述疑似短路部导通但不会烧损的所述电位差相当于该阶段性变化的多个电位差水平中的任意一个水平。

此外，在本发明的第五技术方案中，根据第四技术方案，通过所述输出部使所述检查点间产生的所述多个电位差水平还包括：比所述疑似短路部不会烧损的所述电位差小、在邻接的所述布线图形间以搭桥方式连续地形成的微细短路部不会被流过该微细短路部的电流烧损的电位差；以及比所述疑似短路部导通但不会烧损的所述电位差大、用于检测所述布线图形间的火花引起的漏电流的电位差。

此外，本发明的第六技术方案提供一种基板检查装置，通过使被检查基板的多个布线图形上设定的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号，来检查所述布线图形间的电特性，其特征在于，该基板检查装置具有：与所述检查点导通接触的多个探针；经由所述探针使所述检查点间产生电位差的输出部；在赋予所述电位差时检测所述检查点间流过的电流值的检测部；以及在控制所述输出部的同时，根据赋予所述检查点间的所述电位差和所述检测部的检测电流值导出所述检查点间的电阻值，通过比较该导出的电阻值和规定的判定基准电阻值，判定所述布线图形是否存在绝缘不良的控制部，所述控制部能够根据被检查基板具有的缺陷来设定所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差的大小，并且能够根据所述电位差的大小来设定所述判定基准电阻值的大小。

此外，在本发明的第七技术方案中，根据第六技术方案，所述电位差被设定成能够切换为：第一电位差值；比所述第一电位差值大的第二电位差值；以及比所述第二电位差值大的第三电位差值，所述判定基准电阻值被设定成能够切换为：针对所述第一电位差值设定的第一基准电阻值；针对所述第二电位差值设定且比第一基准电阻值大的第二基准电阻值；针对所述第三电位差值设定、比所述第一基准电阻值大且比所述第二基准电阻值小的第三基准电阻值。

此外，本发明的第八技术方案提供一种基板检查方法，通过使被检查基板上的多个布线图形上设定的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号，检查所述布线图形间的电特性，其特征在于，根据所述被检查基板具有的缺陷，以逐渐增大该电位差的方式，将所述电位差设定为具有规定范围的小、中、大三阶段的范围，所述小阶段的范围为0-1.2伏，所述中阶段的范围为0.2-20伏，所述大阶段的范围为大于10伏，根据所述小、中、大三阶段的范围，将用于判定被检查基板缺陷与否的基准即基准电特性设定为小、大、中三阶段。

根据本发明的第一技术方案至第五技术方案，将赋予布线图形的电位差设定为邻接的布线图形间疑似短路的疑似短路部导通但不会烧损的电位差来进行检查，因此，能够进行检查而不会使这样的疑似短路部烧损。

根据本发明的第四技术方案，能够进行检查而不会使包括疑似短路部在内的各种绝缘不良部位等烧损。

根据本发明的第五技术方案，对于布线图形间形成的微细短路部、疑似短路部和布线图形间的火花，能够进行检查而不会使微细短路部和疑似短路部被过电流烧损。

根据本发明的第六技术方案，根据基板的缺陷调整施加的电位差来检测缺陷，因此，能够进行正确的缺陷检查。

根据本发明的第七技术方案采用如下结构：对应于使输出部赋予检查点间的电位差按照小、中、大的顺序变化的情况，使关于绝缘不良的判定基准电阻值按照小、大、中的顺序变化，因此，对于布线图形间的微细的短路部、疑似短路的部分以及布线图形间的火花引起的漏电流等各种绝缘不良原因，能够在防止过电流引起的烧损的同时，进行分别与各种绝缘不良原因对应的检查。

根据本发明的第八技术方案采用如下结构：对应于使输出部赋予检查点间的电位差按照小、中、大的顺序变化的情况，使关于绝缘不良的判定基准电阻值按照小、大、中的顺序变化，因此，对于布线图形间的微细的短路部、疑似短路的部分以及布线图形间的火花引起的漏电流等各种绝缘不良原因，能够在防止过电流引起的烧损的同时，进行分别与各种绝缘不良原因对应的检查。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的基板检查装置的框图。

图2是表示基板检查顺序的流程图。

图3(a)是示意地表示被检查基板上的微细短路部的状态的平面图，图3(b)是图3(a)的要部剖面图。

图4是示意地表示被检查基板上的疑似短路部的状态的平面图。

图5是示意地表示被检查基板上的布线图形异常接近的图形接近部的平面图。

图6是表示各种绝缘不良原因与能够发现该绝缘不良的检查电压范围之间的关系的图。

符号说明

1基板检查装置；2a、2b探针；3输出部；4检测部；5控制部；6a、6b开关；7a、7b布线；11被检查基板；12a、12b检查点；13、13a、13b布线图形；21微细短路部；22疑似短路部；23图形接近部。

具体实施方式

图1是本发明的一个实施方式的基板检查装置的框图。该基板检查装置1如图1所示具有：多个探针2a、2b；提供用于检查的电流或电压的输出部3；检测经由探针2a、2b施加的信号的电压值或电流值的检测部4；控制部5；多个开关6a、6b，该基板检查装置1通过使被检查基板11上的检查点12a、12b间产生电位差并从检查点12a、12b取出检查用信号，来检查检查点12a、12b间的布线图形13的电特性。

输出部3按照控制部5的控制，经由探针2a、2b向检查点12a、12b间提供用于检查的规定水平的电流或电压。

检查部4按照控制部5的控制，在通过输出部3向检查点12a、12b提供电流或电压时，经由探针2a、2b检测检查点12a、12b间的电位差或者在检查点12a、12b间流过的电流值。

开关6a、6b安装在连接输出部3和检测部4与探针2a、2b之间的布线7a、7b上，按照控制部5的控制，切换输出部3和检测部4与探针2a、2b之间的连接关系。

控制部5控制输出部3、检查部4和开关6a、6b，检查被检查基板11的布线图形13的电特性。其检查内容包括导通检查和短路检查。

在导通检查中，大致地检查被检查基板11内的各布线图形13是否已正常导通。具体而言，使输出部3经由探针2a、2b向检查点12a、12b间提供规定电流值(例如20mA)的电流，同时使检测部4检测检查点12a、12b间的电位差。然后，根据此时的提供电流值和检测出的电位差的值来计算检查点12a、12b间的布线图形13的电阻值，对该导出的电阻值和预先设定的判定基准值(例如约30欧姆)进行比较，从而能够检查布线图形13的导通特性(是否已正常导通等)。

另外，在短路检查中，大致地检查应绝缘的布线图形13是否存在短路等绝缘不良。具体而言，在与应彼此绝缘的两个布线图形13电连接的两个检查点12a、12b间，经由探针2a、2b依次赋予多阶段设定的规定电压值的电压，在赋予各阶段电压值的各状态下，使检测部4经由探针2a、2b检测流过检查点12a、12b间的电流值。然后，根据该各阶段的检查点12a、12b间的施加电压值和检测电流值，导出检查点12a、12b间的电阻值，对该导出的电阻值和预先根据各阶段电压值来阶段性预先设定的多个判定基准电阻值进行比较，从而能够检查检查对象的布线图形13间是否存在绝缘不良。具体而言，在所有施加阶段电压时导出的电阻值比对应于该阶段设定的判定基准电阻值大的情况下，判定为绝缘不良；在任意一个以上的阶段中导出的电阻值在判定基准电阻值以下的情况下，判定为绝缘不良。

具体而言，在本实施方式中，输出部3的输出电压值按照三阶段依次变大来进行短路检查。即，短路检查分第一到第三这三个阶段来进行。而且，作为用于绝缘不良判定的判定基准电阻值，在第一短路检查中使用第一基准电阻值，在第二短路检查中使用比第一基准电阻值大的第二基准电阻值，在第三短路检查中使用比第一基准电阻值大且比第二基准电阻值小的第三基准电阻值。

如上所述的导通检查和第一到第三短路检查可以按照后述图2所示的步骤(S1～S4)执行。

下面，对本实施方式的第一到第三短路检查的意义进行说明。

本发明人对布线图形13绝缘不良的原因进行了调查研究后发现，绝缘不良的原因包括图3(a)和图3(b)所示的微细短路部21、图4所示的疑似短路部22、图5所示的图形接近部23。

其中，图3(a)和图3(b)所示的微细短路部21是在邻接的布线图形13a、13b间以搭桥方式连续地形成的微细的短路部。这种微细短路部21例如是由于在进行布线图形13a、13b的蚀刻处理时没有完全除去应除去的无用布线材料而残留的蚀刻残留等而产生的。这种微细短路部21由于具有例如精密级等的微细尺寸，因此如果在进行短路检查时对布线图形13施加较高电位，则会被流过微细短路部21的电流烧损。这种微细短路部21的电阻值多为约100欧姆左右以下。

此外，图4所示的疑似短路部22使邻接的布线图形13a、13b疑似短路而导致绝缘不良，其在邻接的布线图形13a、13b间以搭桥方式断续地形成，随着在该疑似短路部22上施加的电压的增大而从非导通状态变为导通状态。这种疑似短路部22例如在邻接的布线图形13a、13b间以搭桥方式断续地成列形成的、由一个或多个微细导体粒或微细导体片(例如由布线图形13a、13b的材料构成的微细导体粉或微细导体片)构成。而且，在这种疑似短路部22的情况下，如果在进行短路检查时对布线图形13施加较高电位，则也会被流过疑似短路部22的电流烧损。这种疑似短路部22的电阻值多为约10兆欧到约100兆欧左右。

此外，图5所示的图形接近部23是由于形成布线图形13a、13b时的图形不良等而产生的，是邻接的布线图形13a、13b彼此间异常接近的部分，导致火化引起的绝缘不良。该图形接近部23的电阻值在火化发生前实质上为无限大，在火花产生时则为对应于其间隙尺寸等的有限值、例如约1兆欧左右。

而且，本发明人进行了更加深入的调查研究后发现，针对这些绝缘不良原因(21～23)，需要对布线图形13赋予与其绝缘不良原因的种类对应的检查电压来进行短路检查。

图6是表示各种绝缘不良原因和能够发现该绝缘不良的检查电压范围之间的关系的图。图6中的范围R1适用于发现微细短路部21，范围R2适用于发现疑似短路部22，范围R3适用于发现图形接近部23。

如图6所示，范围R1为大于0伏且在约1.2伏以下的范围，更优选0.1伏到1.0伏。该R1的上限为约1.2伏是因为，可能存在当施加超过该上限的电压时微细短路部21被过电流烧损的危险性。

此外，范围R2为约0.2伏到约20伏的范围，更优选1伏到10伏。如上所述，范围R2的下限为约0.2伏是因为，疑似短路部22是微观下不连续的结构，因此在该下限以下的施加电压时疑似短路部22不会导通。另外，范围R2的上限为约20伏是因为，可能存在当施加超过该上限的电压时疑似短路部22被过电流烧损的危险性。

此外，范围R3为约10伏以上的范围，更优选100伏以上。该范围R3的下限为约10伏是因为，小于该下限的电压不会产生火花而不能发现绝缘不良。

如上所述，范围R1和范围R2彼此部分重叠而范围R2分布于更高电压的区域。另外，范围R2和范围R3彼此部分重叠而范围R3分布于更高电压的区域。此外，图6中的曲线L1～L3表示微细短路部21、疑似短路部22以及图形接近部23的电阻值(纵轴值对应于电阻值)分布。

综上所述，在本实施方式中，对应于上述各种绝缘不良原因(21～23)，三阶段地切换短路检查时施加到布线图形13上的施加电压，从而能够可靠地进行针对各种绝缘不良原因(21～23)的检查。

即，在图2所示的短路检查S2～S4的最先进行的第一短路检查S2中，将适于发现微细短路部21的大于0伏且在约1.2伏以下(更优选0.1伏到1.0伏)的第一范围(即，微细短路部21不会烧损的范围)中的任意一个值即第一电压值(例如约1伏)，施加在检查点12a、12b之间来进行短路检查。此时，用于绝缘不良判定的第一基准电阻值被设定为约50千欧到200千欧(例如100千欧)。

在接下来的第二短路检查S3中，将适于发现疑似短路部22的约0.2伏到约20伏(更优选1伏到10伏)的第二范围(即，疑似短路部22导通但不会烧损的范围)中的任意一个值、即比上述第一电压值大的电压值(例如10伏)，施加在检查点12a、12b间来进行短路检查。此时，用于绝缘不良判定的第二基准电阻值被设定为约10兆欧到200兆欧(例如100兆欧)。

在接下来的第三短路检查S4中，将适于发现图形接近部23的约10伏以上(更优选100伏以上)的第三范围(即，能够有效产生由图形接近部23上的火花引起的漏电流的范围)中的任意一个值、即大于上述第二电压值的第三电压值(例如约250伏)，施加在检查点12a、12b间来进行短路检查。此时，用于绝缘不良判定的第三基准电阻值被设定为约1兆欧到5兆欧(例如2兆欧)。

在上述步骤中，执行导通检查S1以及其后的第一到第三短路检查S2～S4，在全部检查S1～S4中判定为没有异常的被检查基板11被判定为正常，如果在任意一个检查S1～S4中判定为异常，则在该时刻放弃此后的检查而结束检查。

如上所述，根据本实施方式，短路检查S2～S4包括将赋予布线图形13的电压设定为疑似短路部22导通但不会烧损的程度的值来进行检查的步骤(S3)，所以能够进行检查而不会使疑似短路部22烧损。

另外，由于设置有按照在布线图形13间形成的、成为绝缘不良原因的微细短路部21、疑似短路部22和图形接近部23分别设定用于短路检查的施加电压的第一到第三短路检查S2～S4，并且，从检查时的施加电压小的检查起开始进行，从而依次执行第一到第三短路检查S2～S4，因此，能够对微细短路部21、疑似短路部22以及图形接近部23进行检查而不会由过电流烧损微细短路部21和疑似短路部22。

另外，本发明所述的检查方法，优选如上所述经由三个步骤进行检查，但是如果经由能够发现疑似短路部的检查步骤(第二短路检查S3)，则还能够调整如下短路检查的次数：第一短路检查(S2)和第二短路检查(S3)的短路检查；第二短路检查(S3)和第三短路检查(S4)的短路检查；以能够同时进行第一短路检查和第二短路检查的电位进行的短路检查；两次第三短路检查的短路检查；以及第一短路检查和以能够同时进行第二短路检查和第三短路检查的电位进行的短路检查的两次短路检查等。

Claims

1.一种基板检查装置，其通过使被检查基板上的多个布线图形上设定的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号，检查所述布线图形间的电阻特性，其特征在于，该基板检查装置具有：

与所述检查点导通接触的多个探针；

经由所述探针使所述检查点间产生电位差的输出部；以及

在赋予所述电位差时经由所述探针检测来自所述检查点的信号的检测部，

所述输出部使所述检查点间产生使邻接的所述布线图形间疑似短路的疑似短路部导通但不会被流过该疑似短路部的电流烧损的范围为0.2-20伏的电位差；

所述输出部使在所述检查点间产生的所述电位差阶段性变大，所述疑似短路部导通但不会烧损的所述电位差相当于该阶段性变化的多个电位差水平中的任意一个水平；

通过所述输出部使所述检查点间产生的所述多个电位差水平还包括：比所述疑似短路部不会烧损的所述电位差小、在邻接的所述布线图形间以搭桥方式连续地形成的微细短路部不会被流过该微细短路部的电流烧损的范围为0-1.2伏的电位差；以及，比所述疑似短路部导通但不会烧损的所述电位差大、用于检测由所述布线图形间的火花引起的漏电流的范围为大于10伏的电位差；

其中，与疑似短路部、微细短路部、由所述布线图形间的火花引起的漏电流相对应的电阻特性为小、大、中三个阶段。

2.根据权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

通过所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差被设定为如下水平，即，使在邻接的所述布线图形间以搭桥方式断续地形成的所述疑似短路部从非导通状态变为导通状态但该疑似短路部不会被电流烧损。

3.根据权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

通过所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差被设定为如下水平，即，使在邻接的所述布线图形间以搭桥方式断续地成列形成的、由一个或多个微细导体粒或微细导体片构成的所述疑似短路部从非导通状态变为导通状态但该疑似短路部不会被电流烧损。

4.一种基板检查装置，其通过使被检查基板的多个布线图形上设定的检查点间产生电位差并从所述检查点取出检查用信号，检查所述布线图形间的电特性，其特征在于，该基板检查装置具有：

与所述检查点导通接触的多个探针；

经由所述探针使所述检查点间产生电位差的输出部；

在赋予所述电位差时检测所述检查点间流过的电流值的检测部；以及

在控制所述输出部的同时，根据赋予所述检查点间的所述电位差和所述检测部的检测电流值导出所述检查点间的电阻值，通过比较该导出的电阻值和规定的判定基准电阻值，判定所述布线图形是否存在绝缘不良的控制部，

所述控制部能够根据被检查基板具有的缺陷来设定所述输出部使所述检查点间产生的所述电位差的大小，并且能够根据所述电位差的大小来设定所述判定基准电阻值的大小；

所述电位差被设定成能够切换为：

第一电位差值；

比所述第一电位差值大的第二电位差值；以及

比所述第二电位差值大的第三电位差值，

所述判定基准电阻值被设定成能够切换为：

针对所述第一电位差值设定的第一基准电阻值；

针对所述第二电位差值设定且比第一基准电阻值大的第二基准电阻值；

针对所述第三电位差值设定、比所述第一基准电阻值大且比所述第二基准电阻值小的第三基准电阻值；

其中，所述第一电位差值的范围为0-1.2伏，所述第二电位差值的范围为0.2-20伏，所述第三电位差值的范围为大于10伏。