KR101575968B1

KR101575968B1 - 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR101575968B1
Application number: KR1020140086887A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 후카미
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-12-08
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: US9535108B2; JP2015078955A; JP6259254B2; US20150108997A1; KR20150045358A

Abstract

피검사체의 배선의 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 실시할 수 있는 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
검사장치(1)는 절연성 재료로 이루어진 기판(2)과, 기판(2)의 표면으로부터 일부가 노출되어 접속부를 구성하도록 기판(2) 중에 설치된 전기용량전극(3)과, 기판(2) 중에 설치된 공통전극(4)을 갖는다. 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)은 서로 평행이 되는 부분을 갖고 이격 배치되어 전기적으로 절연되도록 구성된다. 검사장치(1)는 기체(102)와 이를 관통하는 배선(103)을 갖는 피검사체의 배선기판(101)에 조합되어, 배선(103)의 한쪽 단부와 전기용량전극(3)의 접속부를 접속한 후, 배선(103) 중 다른 한쪽 단부와 공통전극(4) 사이의 전기용량을 측정하여 배선기판(101)을 검사한다.

Description

검사장치 및 검사방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTION}

본 발명은 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

기판상에 배선을 배치하여 구성되는 배선기판의 검사방법에는, 배선의 어느 부분에 시험용 프로브 등을 통하여 전류를 공급하고, 다른 부분으로부터 이 전류를 수취할 수 있는지의 여부에 따른 소위 도통 체크에 의해 시험하는 방법이 있다.

그러나, 도통 체크에 의한 검사방법에서는, 배선기판이 복수의 독립된 배선 패턴을 포함하고, 그들 사이의 상호의 단락을 검출하고자 하는 경우, 임의의 하나의 배선 패턴에 전술한 프로브의 일단을 고정하고, 다른 일단을 사용하여 다른 모든 배선의 패턴에 전기적으로 접속할 필요가 있었다. 그리고 또한, 이와 같은 조작을 모든 독립된 배선 패턴에 대해서 실시할 필요가 있어서, 검사방법은 매우 번잡한 것이 되고 있었다.

그래서, 배선기판의 검사에서는 배선과 GND(그라운드) 등의 전극 사이의 전기용량을 측정하고, 얻어진 전기용량의 크기를 기대값과 비교함으로써 배선의 도통등을 검사하는 검사방법이 검토되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 참조).

일본 공개특허공보 소53-10863호 일본 공개특허공보 제2008-218443호

그러나, 전기용량의 측정에 의한 종래의 배선기판의 검사방법에서는 배선과 GND 등의 전극 사이의 전기용량이 매우 작은 것인 경우, 배선이 도중에서 단선되어 있어도 그 검출이 어렵다는 문제를 갖고 있었다.

예를 들어, 최근 배선기판의 분야에서는 TSV(Through Silicon Via) 기술이나, TGV(Through Glass Via) 기술 등의 관통배선기판의 기술이 주목받고 있다.

예를 들어, TSV기술은 반도체의 실장기술 중 하나이고, 실리콘 등으로 이루어진 반도체칩의 내부를 수직으로 관통하는 실리콘 관통전극(TSV)을 사용한다. TGV 기술은 동일하게 유리관통전극(TGV)을 사용한다.

종래, 복수매의 반도체칩을 겹쳐 하나의 패킷에 수용하는 경우에는 와이어 본딩 기술이 이용되고, 적층된 반도체칩간의 전기적인 접속이 이루어져 왔다. 그에 비하여, 예를 들어 TSV기술에서는 적층된 반도체칩간의 전기적인 접속을 TSV에 의해 실시한다. TSV 기술을 이용함으로써 와이어 본딩을 위한 배선 공간을 불필요하게 할 수 있다. 따라서, TSV 기술을 사용한 경우, 3차원 실장된 칩을 수용한 반도체 패키지를, 종래에 비하여 보다 작고 또한 얇게 형성할 수 있다.

이러한 TSV 기술을 이용한 반도체의 실장기술에서는 기체(基體)인 반도체칩을 수직으로 관통하는 TSV가 원하는 특성으로 형성되는 것이 중요해진다. 따라서, TSV가 형성된 반도체칩 등에서는 TSV의 단선의 유무 등을 검출하기 위한 검사가 필수가 된다.

TSV를 구비한 실리콘칩에서는 그 TSV를 서로 독립된 복수의 배선으로 간주할 수 있다. 그리고, TSV가 형성된 실리콘칩은 서로 독립된 복수의 배선을 구비한 배선기판으로 간주할 수 있다. 따라서, TSV를 구비한 실리콘칩을 피검사체로 하는 검사에서는 전술한 바와 같이, 전기용량의 측정에 의한 배선기판의 검사방법의 적용의 바람직하다.

그러나, TSV를 구비한 실리콘칩의 경우, 기체가 되는 실리콘 기판이 얇고, TSV를 구성하는 금속 등의 도전성 재료가 적으므로 TSV와 다른 전극간에 형성되는 전기용량이 작다. 따라서, 전기용량의 측정에 의한 검사에서는 배선인 TSV가 도중에서 단선되어 있어도 그 검출이 어렵다는 문제를 갖고 있었다.

그래서, TSV를 구비한 실리콘칩 등과 같은 피검사체이어도 전기용량의 측정에 의해 배선의 단선 등을 검사할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 즉, 실리콘이나 유리 등으로 이루어진 기체와 이를 관통하는 배선을 갖는 피검사체에서 그 기체가 얇으므로, 그 기체를 관통하는 배선도 짧고 또한 작아져, 검사의 대상이 되는 배선의 전기용량이 작은 경우에도 전기용량의 측정에 의해 배선의 단선 등을 검사할 수 있는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 피검사체의 배선의 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 실시할 수 있는 검사장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 피검사체의 배선의 전기용량이 작은 경우에도 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 실시할 수 있는 검사방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 기재로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 제1 형태는 기체와 그 기체를 관통하는 배선을 갖는 피검사체에 조합되어 그 피검사체를 검사하는 검사장치에 있어서,

절연성 재료로 이루어진 기판과, 그 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하도록 그 기판 중에 설치된 제1 전극과, 그 기판중에 설치된 제2 전극을 구비하고,

제1 전극 및 제2 전극은 서로 평행이 되는 부분을 갖고 이격 배치되어, 전기적으로 절연하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장치에 관한 것이다.

본 발명의 제1 형태에서, 제1 전극은 기판 중에서 접속부가 구성되는 그 기판의 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 형태에서, 피검사체는 기체를 관통하는 배선을 복수 구비하고,

제1 전극은 피검사체의 복수의 배선의 단부의 각각이 하나의 접속부와 쌍을 이루도록 복수 설치되고, 서로 전기적으로 절연되도록 배열되며,

제2 전극은 복수개가 설치되고 서로 전기적으로 접속되도록 구성되어 있으며,

제1 전극은 가장 가까이에 있는 제2 전극과 서로 평행이 되는 부분을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 형태에서, 복수의 제2 전극은 하나의 제1 전극을 한 쌍 이상의 제2 전극이 협지하는 구조를 포함하도록 배열되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태는, 기체와 그 기체를 관통하는 배선을 갖는 피검사체에 조합되어 그 피검사체를 검사하는 검사장치에 있어서,

도전성 재료로 이루어진 기판,

기판에 설치된 오목부,

오목부의 벽면을 피복하는 절연성 부재, 및

오목부에 삽입되어 절연성 부재에 의해 주위가 덮이고 또한 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하는 전극을 구비하며,

오목부의 벽면 및 전극은 서로 평행이 되는 부분을 갖고 또한 절연성 부재에 의해 서로 이격되어 전기적으로 절연되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장치에 관한 것이다.

본 발명의 제2 형태에서, 전극은 접속부가 구성되는 기판의 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태에서, 오목부의 벽면 및 전극은 서로 평행이 되는 부분간의 거리가 다른 부분간의 거리에 비하여 작은 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 형태에서, 피검사체는 기체를 관통하는 배선을 복수 구비하고,

오목부 및 전극은 복수의 배선의 단부의 각각이 하나의 전극의 접속부와 쌍을 이루도록 각각 복수 설치하는 것이 바람직하다.

기체와 그 기체를 관통하는 복수의 배선을 갖는 피검사체를 검사하는 검사방법으로서,

절연성 재료로 이루어진 기판,

기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하도록 그 기판 중에 설치된 제1 전극, 및

기판 중에 설치된 제2 전극을 구비하고,

제1 전극은 복수의 배선의 단부의 각각이 하나의 접속부와 쌍을 이루도록 복수개가 설치되고, 복수의 제1 전극이 서로 전기적으로 절연되도록 배열되며,

제2 전극은 복수개가 설치되고 서로 전기적으로 접속되어 배열되고,

제1 전극 및 제2 전극은, 제1 전극이 가장 가까이에 있는 제2 전극과 평행이 되는 부분을 갖고, 또한 서로 이격 배치되어 전기적으로 절연되도록 구성된 검사장치를 사용하며,

피검사체의 복수의 배선의 한쪽 단부의 각각과, 그와 쌍을 이루는 검사장치의 제1 전극의 접속부를 전기적으로 접속하는 접속공정과,

피검사체의 복수의 배선으로부터 차례로 하나씩을 선택하고, 선택된 하나의 배선의 다른 한쪽의 단부와, 서로 접속된 복수의 제2 전극과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 검사방법에 관한 것이다.

도전성의 재료로 이루어진 기판,

기판에 설치된 오목부,

오목부의 벽면을 피복하는 절연성 부재, 및

오목부 및 전극은, 오목부의 벽면과 전극이 서로 평행이 되는 부분을 갖고 절연성 부재에 의해 이격되어 서로 전기적으로 절연되고, 또한 복수의 배선의 각 단부가 하나의 전극의 접속부와 쌍을 이루도록, 각각이 복수 설치되어 구성된 검사장치를 사용하며,

피검사체의 복수의 배선의 한쪽 단부의 각각과, 그와 쌍을 이루는 검사장치의 전극의 접속부를 전기적으로 접속하는 접속공정과,

피검사체의 복수의 배선으로부터 차례로 하나씩을 선택하고, 선택된 하나의 배선의 다른 한쪽의 단부와, 기판과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 검사방법에 관한 것이다.

본 발명의 제1~제4 형태에 따르면, 피검사체의 배선의 전기용량이 작은 경우에도 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 할 수 있는 검사장치 및 검사방법이 제공된다.

그리고, 본 발명의 제1~제4 형태에 따르면, 피검사체가 TSV를 구비한 실리콘칩이나 TGV를 구비한 유리기판 등이어도, 기체가 되는 실리콘 기판이나 유리기판이 얇고, 기판관통배선과 다른 전극 사이에 형성되는 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.

본 발명은 배선을 갖는 피검사체에 대하여, 전기용량을 측정함으로써 검사하기 위한 검사장치, 및 그 검사장치를 사용하여 전기용량의 측정에 의해 피검사체의 검사를 실시하는 검사방법에 관한 것이다.

본 발명에서 피검사체는 기체와 그 기체를 관통하는 배선을 갖는 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 피검사체는 실리콘 기판 등의 기체를 관통하는 관통전극으로서 TSV를 갖는 반도체칩이나 반도체 기판, 또는 TGV를 갖는 유리기판으로 할 수 있다.

본 발명의 검사장치는 절연성 재료로 이루어진 기판과 전극을 구비하여 구성되고, 피검사체의 배선과 검사장치의 전극을 접속함으로써, 피검사체의 전기용량을 외관상 크게 할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 피검사체가 갖는 배선에 의한 전기용량이 작은 경우에도 외관상의 전기용량을 크게 함으로써, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 피검사체의 검사를 실시할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태인 검사장치 및 검사방법에 대해서 적절하게 도면을 사용하여 설명한다.

실시형태 1.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)는 피검사체인 배선기판(101)과 조합되어, 배선기판(101)을 검사하는 데에 사용되는 검사장치이다. 배선기판(101)은 기체(102)와, 기체(102)를 관통하는 배선(103)을 구비하여 구성된다. 배선기판(101)의 배선(103)은 한쪽 단부인 검사장치(1)측의 말단부분이 단자(104)를 구성하고 있다.

배선기판(101)은, 예를 들어 실리콘 기판 등의 기체(102)와, 이를 관통하는 배선(103)으로 이루어지고, TSV를 갖는 반도체칩이나 반도체 기판으로 할 수 있다.

본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)는 기판(2), 제1 전극인 전기용량전극(3) 및 제2 전극인 공통전극(4)을 구비한다.

기판(2)은 절연성 재료로 이루어진 전기절연성 기판이다. 기판(2)을 구성하는 재료로서는 공지의 프린트 배선기판의 베이스 기판을 구성하는 재료를 사용할 수 있고, 폴리이미드 등의 수지나, 세라믹스 등의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 기판(2)은 강직(剛直)일 필요는 없고 고무 등의 유연한 절연성 재료를 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

전기용량전극(3)은 기판(2) 중에 설치되고 배선기판(101)이 배치되는 측의 기판(2)의 표면으로부터 그 일부인 말단부분이 노출되어 전기적인 접속부를 구성하고 있다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 검사장치(1)에서는 전기용량전극(3)의 기판(2) 표면으로부터 노출되는 말단 부분에 전극 패드(5)가 설치되어, 전기용량전극(3)의 전기적인 접속부가 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)는 전극패드(5)를 설치하지 않는 구조로 하는 것도 가능하고, 또한 전극패드(5)를 설치하지 않고 전기용량전극(3)의 말단부분을 기판표면으로부터 돌출시켜 전기적인 접속부를 구성하는 것도 가능하다.

전기용량전극(3)은 도전성 재료로 이루어지고 봉 형상의 형상을 갖지만, 그 밖에 라인 형상 또는 판 형상의 형상을 가질 수도 있다. 전기용량전극(3)은 예를 들어 구리, 알루미늄, 은, 금 등의 금속으로 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)에서, 전기용량전극(3)은 기판(2) 중에서 전술한 접속부가 구성되는, 배선기판(101)측의 기판(2) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 공통전극(4)은 기판(2) 중에 설치된다. 공통전극(4)은 도전성 재료로 이루어지고 봉 형상의 형상을 갖지만, 그 밖에 라인 형상 또는 판 형상의 형상을 가질 수도 있다. 공통전극(4)은 전기용량전극(3)과 동일하게, 예를 들어 동, 알루미늄, 은 및 금 등의 금속으로 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)에서, 공통전극(4)은 하나, 또는 도 1에 도시한 바와 같이 복수개를 설치할 수 있다.

검사장치(1)는 기판(2)의 단부에 공통전극단자(6)가 설치되어 있고, 공통전극(4)은 접속배선(7)에 의해 공통전극단자(6)에 접속된다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 공통전극(4)이 복수 설치되어 있는 경우, 복수의 공통전극(4)은 접속배선(7)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 또한, 복수의 공통전극(4)은 접속배선(7)에 의해 공통전극단자(6)에 접속된다

또한, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)는 공통전극단자(6)를 설치하지 않는 구조로 하는 것도 가능하다. 그 경우, 공통전극(4)이 하나이면, 그 공통전극(4)의 말단부분을 기판표면으로부터 노출시켜 공통전극단자로서 사용하는 것도 가능하다. 또한, 공통전극(4)이 복수이면 접속배선(7)에 의해 서로 전기적으로 접속시킨 상태에서, 그 중 하나 이상의 공통전극(4)의 말단부분을 기판표면으로부터 노출시켜 공통전극단자로서 사용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)에서, 공통전극(4)은 기판(2) 중에서 배선기판(101)측의 기판(2) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다. 공통전극(4)이 복수 설치되는 경우, 공통전극(4)은 각각이 기판(2) 중에서 배선기판(101)측의 기판(2) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)에서, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)은 서로 평행이 되는 부분을 갖는다. 또한, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)이 모두 봉 형상 또는 라인 형상인 경우, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)이 평행이라는 것은 각각이 연장되는 방향이 평행인 상태인 것을 의미한다. 또한, 특히 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)이 모두 판 형상인 경우, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)이 평행이 되는 부분을 갖는다는 것은 서로 평행이 되도록 대향하는 영역을 갖는 것을 의미한다. 이상의 정의는 후술하는 다른 실시형태에서도 동일하다. 그리고, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)은 기판(2) 중에서 기판(2)의 구성재료를 통하여 이격 배치되고 서로 전기적으로 절연되도록 구성되어 있다.

그리고, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 바람직한 형태로서 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)이 각각 배선기판(101)측의 기판(2) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 경우, 전기용량전극(3) 및 공통전극(4)은 서로 평행이 되어 배치된다.

이상의 구조를 갖는 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)는 피검사체인 배선기판(101)과 조합되어 전기용량의 측정에 사용되고, 배선기판(101)의 배선(103)의 단선시험 등 배선기판(101)의 검사를 실시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치를 사용하여 실시하는 배선기판의 검사방법에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 검사방법은 피검사체인 배선기판과 검사장치(1)를 전기적으로 접속하는 접속공정을 갖는다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명하는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 실시형태의 검사방법의 접속공정에서는, 예를 들어 피검사체인 배선기판(101) 및 검사장치(1) 중 적어도 한쪽을 이동시킨다. 그리고, 배선기판(101)의 기판(102)을 관통하는 배선(103)의 단자(104)의 바로 아래에, 검사장치(1)의 전기용량전극(3)의 접속부에 있는 전극패드(5)가 배치되어 서로 대향하도록 배선기판(101)과 검사장치(1) 사이에서 위치 결정이 실시된다.

이어서, 배선기판(101)을 그대로 검사장치(1)측에 이동시켜 검사장치(1)상에 배치한다. 필요한 경우에는 배선기판(101)을 검사장치(1)측에 억압한다. 그 결과, 배선기판(101)의 기판(102)을 관통하는 배선(103)의 단자(104)와, 검사장치(1)의 전기용량전극(3)의 접속부를 구성하는 전극패드(5)를 접촉시키고, 서로의 전기적인 접속을 실시한다.

그리고, 본 실시형태의 검사방법은, 배선기판(101)의 배선(103)의 다른 한쪽의 단부인, 검사장치(1)와 반대측의 단부와, 공통전극(4)과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 갖는다.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.

본 실시형태의 검사방법에서는 2개의 프로브(201, 202)를 갖는 전기용량계(200)를 사용한다. 그리고, 한쪽의 프로브(201)를 검사장치(1)의 공통전극단자(6)에 접속시키고, 다른 한쪽의 프로브(202)를, 배선기판(101)의 배선(103)에서의 다른 한쪽의 단부인, 검사장치(1)와 반대측의 단부에 접속시킨다. 이 때, 공통전극단자(6)는 접속배선(7)에 의해 공통전극(4)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배선기판(101)의 배선(103)은 접속부에 있는 전극패드(5)를 통하여 전기용량전극(3)과 접속되어 있다.

따라서, 전기용량계(200)에서는 검사장치(1)의 전기용량전극(3)과 공통전극(4) 사이의 전기용량을 측정할 수 있다. 또한, 공통전극(4)이 도 2에 도시한 바와 같이, 전기용량전극(3)을 끼고 복수개 설치되어 있는 경우, 전기용량계(200)는 전기용량전극(3)과 복수의 공통전극(4)의 각각과의 사이의 전기용량(C1, C2) 등의 합성용량을 측정할 수 있다.

검사장치(1)에서는 기판(2)을 원하는 두께로 설정할 수 있다. 그리고, 전기용량전극(3)과 공통전극(4)의 사이에서 서로 대향하는 부분의 면적과 거리를 원하는 값으로 설정할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 전기용량계(200)에서 측정되는 전기용량전극(3)과 공통전극(4) 사이의 전기용량을 배선기판(101)의 배선(103)의 전기용량보다 크게 할 수 있다. 즉, 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그 결과, 전기용량계(200)에 의한 전기용량의 측정을 용이한 것으로 할 수 있다.

그리고, 예를 들어 배선기판(101)의 배선(103)에 단선이 발생하고 있는 경우, 전기용량전극(3)과 공통전극(4) 사이의 전기용량을, 전기용량계(200)에 의해 측정할 수 없게 된다. 그 경우, 전기용량계(200)에 의해 측정되는 전위용량은 배선(103)의 단선의 유무에 따라 차이가 발생하고, 또한 그 차이는 매우 큰 것이 된다. 그 결과, 본 실시형태의 검사방법에서는 고속이고 용이하게, 배선(103)에 단선 불량이 발생하고 있는 것으로 판단할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)를 사용한 검사방법에서는, 검사장치(1)가 피검사체인 배선기판(101)과 조합되어, 전기용량의 측정에 사용된다. 그 결과, 배선기판(101)의 배선(103)의 단선의 유무가 판별되고, 배선기판(101)의 검사를 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 검사방법은 피검사체인 배선기판(101)의 기체(102)가 얇고, 배선기판(101)을 관통하는 배선(103)의 전기용량이 작은 경우에도 전기용량의 측정에 의해 단선의 유무를 용이하고 또한 고속으로 판별하여 배선기판(101)의 검사를 실시할 수 있다.

실시형태 2.

도 4는 본 발명의 제2 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)는 피검사체인 배선기판(111)과 조합되어, 배선기판(111)을 검사하는 데에 사용되는 검사장치이다. 배선기판(111)은 기체(112)와, 기체(112)를 관통하는 복수의 배선(113)을 구비하여 구성된다. 배선기판(101)의 배선(103)은 기체(112) 중에서 서로 이격되도록 배치되고 서로 독립되어 있다. 그리고, 복수의 배선(113)은 각각 한쪽 단부인 검사장치(1)측의 말단부분이 단자(114)를 구성하고 있다.

배선기판(111)은, 예를 들어 실리콘 기판 등의 기체(112)와, 이를 관통하는 복수의 배선(113)으로 이루어지고, 복수의 TSV를 갖는 반도체칩이나 반도체 기판으로 할 수 있다.

본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)는 기판(12)과, 제1 전극인 복수의 전기용량전극(13)과, 제2 전극인 복수의 공통전극(14)을 갖는다.

기판(12)은 절연성 재료로 이루어진 전기절연성 기판이다. 기판(12)을 구성하는 재료로서는 공지의 프린트 배선기판의 베이스 기판을 구성하는 재료를 사용할 수 있고, 폴리이미드 등의 수지나, 세라믹스 등의 재료를 사용할 수 있다. 그리고, 기판(12)은 강직일 필요는 없고, 고무 등의 유연한 절연성 재료를 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

복수의 전기용량전극(13)은 각각이 기판(12) 중에 설치되어 있다. 그리고, 복수의 전기용량전극(13)은 기판(12)의, 배선기판(111)이 배치되는 측의 표면으로부터, 그 일부인 말단부분이 노출되어, 각각 전기적인 접속부를 구성하고 있다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 검사장치(11)에서는, 복수의 전기용량전극(13)의, 기판(12) 표면으로부터 노출되는 말단부분에, 각각 전극패드(15)가 설치되고, 각 전기용량전극(13)의 전기적인 접속부가 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)는, 전극패드(15)를 설치하지 않는 구조로 하는 것도 가능하고, 또한 전극패드(15)를 설치하지 않고 복수의 전기용량전극(13)의 각 말단부분을 기판표면으로부터 돌출시켜 전기적인 접속부를 구성하는 것도 가능하다.

전기용량전극(13)은 도전성 재료로 이루어지고 봉 형상의 형상을 갖지만, 그 밖에 라인 형상 또는 판 형상의 형상을 가질 수도 있다. 전기용량전극(13)은 예를 들어 동, 알루미늄, 은, 금 등의 금속으로 구성할 수 있다.

그리고, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)의 단부의 각각이, 복수의 전기용량전극(13) 중 하나의 전기용량전극(13)의 접속부와 쌍을 이루도록, 복수의 전기용량전극(13)이 배열되어 있다. 즉, 검사장치(11)에서는, 배선기판(111)을 검사하기 위해 배선기판(111)과 대향 배치된 경우, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)의 단부의 각각이 복수의 전기용량전극(13) 중 하나의 전기용량전극(13)의 접속부와 대향하도록, 복수의 전기용량전극(13)이 배열되어 있다. 그리고, 복수의 전기용량전극(13)은 서로 전기적으로 절연되도록 기판(12) 중에 설치되어 있다.

본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)에서는, 복수의 전기용량전극(13)이 각각 기판(12) 중에서, 전술한 접속부의 어느, 배선기판(111)측의 기판(12) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 공통전극(14)은 기판(12) 중에 복수개가 설치된다. 공통전극(14)은 각각 도전성의 재료로 이루어지고 봉 형상의 형상을 갖지만, 그 밖에 라인 형상 또는 판 형상의 형상을 가질 수 있다. 공통전극(14)은 전기용량전극(13)과 동일하게, 예를 들어 동, 알루미늄, 은 및 금 등의 금속으로 구성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)에서 복수의 공통전극(14)은 도 4에 도시한 바와 같이 복수개를 설치할 수 있다. 검사장치(11)의 복수의 공통전극(14)은 도 4에 도시한 바와 같이, 전기용량전극(13)의 수와 배열에 대응하는 배열구조를 갖는다. 그리고, 복수의 공통전극(14)은 하나의 전기용량전극(13)을 한 쌍 이상의 공통전극(14)이 협지하는 구조를 포함하도록 배열되는 것이 바람직하다. 공통전극(14)이 이와 같은 배열구조를 가짐으로써, 검사장치(11)와 배선기판(111)이 조합된 경우, 효율적으로 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그리고, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

검사장치(11)의 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)의 보다 구체적인 배열 구조의 예는 다음의 도 5에 도시된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.

즉, 전술한 도 4에 도시한 바와 같이 검사장치(11)는 배선기판(111)의 배선(113)의 배치에 대응하여, 기판(12)에서 복수의 전기용량전극(13) 및 그 전극패드(15)를 배열하여 구비한다.

그리고, 예를 들어 검사장치(11)는 배선기판(111)의 배선(113)의 배치에 대응하는 전기용량전극(13) 및 그 전극패드(15)의 배열구조로서, 도 5에 도시한 배열구조를 가질 수 있다. 구체적으로는 검사장치(11)는 기판(12) 중에 소정 방향, 즉 도 5의 좌우 방향으로 복수의 전기용량전극(도시되지 않음) 및 전극패드(15)를 소정 간격으로 배치하고, 그 전기용량전극 및 전극패드(15)로 이루어진 전기용량전극의 예를, 도 5의 상하 방향으로 소정 간격으로 복수 배치하여 이루어진 전기용량전극의 배열구조를 갖는다.

그리고, 검사장치(11)는 기판(12) 중에서 전술한 전기용량전극의 열의 양단부와, 그 열 가운데에서 인접하는 2개의 전기용량전극 사이에, 공통전극(14)을 하나씩 배치하여 구비된다. 따라서, 검사장치(11)는 공통전극(14)을 양단부에 배치하고 도 5의 좌우 방향으로, 공통전극(14)과 전기용량전극(13)이 번갈아 배치되는 구조의 전극 열을, 기판(12) 중 도 5의 상하 방향으로 복수 배치하여 구비된다.

도 5에 도시한, 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)의 배열 구조에서는 하나의 전기용량전극(13)을 한 쌍 이상의 공통전극(14)이 협지하는 구조도 포함된다. 공통전극(14)이 이와 같은 배열구조를 가짐으로써, 검사장치(11)와 배선기판(111)이 조합된 경우에, 효율적으로 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그리고, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 검사장치(11)는 기판(12)의 단부에 공통전극단자(16)가 설치되어 있고, 공통전극(14)은 접속배선(17)에 의해 공통전극단자(16)에 접속된다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 공통전극(14)은 접속배선(17)에 의해 서로 전기적으로 접속되고, 또한 접속배선(17)에 의해 공통전극단자(16)에 접속된다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)는 공통전극단자(16)를 설치하지 않는 구조로 하는 것도 가능하다. 그 경우, 복수의 공통전극(14)을 접속배선(17)에 의해 서로 전기적으로 접속시킨 상태에서, 그 복수의 공통전극(14) 중의 적어도 하나의 공통전극(14)의 말단부분을 기판표면으로부터 노출시켜 공통전극단자로서 사용하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(11)에서, 복수의 공통전극(14)은 각각이 기판(2) 중에서 배선기판(101)측의 기판(2) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)에서 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)은 서로 평행이 되는 부분을 갖는다. 즉, 복수의 전기용량전극(13)은 각각 가장 가까이에 있는 공통전극(14)과, 서로 평행이 되는 부분을 갖도록 구성된다. 그리고, 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)은 기판(12) 중에서 기판(12)의 구성재료를 통하여 이격 배치되어, 서로 전기적으로 절연하도록 구성되어 있다.

이때, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 바람직한 형태로서, 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)이 각각 배선기판(111)측의 기판(12) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치된다. 이 경우, 전기용량전극(13) 및 공통전극(14)은 서로 평행이 되어 배치된다. 이 때, 당연히 복수의 전기용량전극(13)은 각각 가장 가까이에 있는 공통전극(14)과, 서로 평행이 되도록 구성된다.

이상의 구조를 갖는 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)는 피검사체인 배선기판(111)과 조합되어 전기용량의 측정에 사용되며, 배선기판(111)의 배선(113)의 단선시험 등 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)를 사용하여 실시하는 배선기판의 검사방법에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 검사방법은 피검사체인 배선기판(111)과 검사장치(11)를 전기적으로 접속하는 접속공정을 갖는다.

도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명하는 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시형태의 검사방법의 접속공정에서는, 예를 들어 피검사체인 배선기판(111) 및 검사장치(11) 중 적어도 한쪽을 이동시킨다. 전술한 바와 같이, 배선기판(111)은 기체(112)를 관통하는 복수의 배선(113)을 갖고, 복수의 배선(113)은 각각 검사장치(11)측의 한쪽의 단부가 단자(114)를 구성하고 있다. 또한, 검사장치(11)는 복수의 전기용량전극(13)의, 기판(12) 표면으로부터 노출되는 말단부분에, 각각 전극패드(15)가 설치되어, 각 전기용량전극(13)의 전기적인 접속부가 구성되어 있다.

따라서, 배선기판(111) 및 검사장치(11)는 복수의 배선(113)의 단자(114)의 각각이, 복수의 전극패드(15) 중 하나와 대향하여 쌍을 이루도록 위치 결정된다. 즉, 배선기판(111) 및 검사장치(11)는 복수의 배선(113)의 단자(114)의 각각의 바로 아래에, 전기용량전극(13) 중 하나의 전극패드(15)가 배치되고 서로 대향하도록 위치 결정이 실시된다.

이어서, 배선기판(111)을 그대로 검사장치(11)측에 이동시키고 검사장치(11)상에 배치한다. 필요한 경우에는 배선기판(111)을 검사장치(11)측에 억압한다. 그 결과, 배선기판(111)의 기체(112)를 관통하는 복수 배선(113)의 단자(114)의 각각과, 검사장치(11)의 전기용량전극(13)의 접속부를 구성하는 전극패드(15)를 접속시켜, 단자(114)와 전극패드(15)가 전기적으로 접속하도록 한다.

그리고, 본 실시형태의 검사방법은 배선기판(111)의 배선(113) 중 어느 한쪽의 단부인, 검사장치(11)와 반대측의 단부와, 공통전극(14)과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 갖는다.

도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.

본 실시형태의 검사방법에서는 2개의 프로브(201, 202)를 갖는 전기용량계(200)를 사용한다. 전기용량계(200)는 도 3에 도시된, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정에 사용된 것과 동일한 것이다. 그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 한쪽의 프로브(201)를 검사장치(11)의 공통전극단자(16)에 접속시키고, 다른 한쪽의 프로브(202)를, 배선기판(111)의 배선(113)에서의 다른 한쪽의 단부인 검사장치(11)와 반대측의 단부에 접촉시킨다. 이 때, 공통전극단자(16)는 접속배선(17)에 의해 공통전극(14)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배선기판(111)의 배선(113)은 접속부에 있는 전극패드(15)를 통하여 전기용량전극(13)과 접속되어 있다.

따라서, 전기용량계(200)에서는 전기용량전극(13)과 공통전극(14) 사이의 전기용량을 측정할 수 있다. 그리고, 공통전극(14)은 도 7에 도시한 바와 같이, 하나의 전기용량전극(13)을 한 쌍의 공통전극(14)이 협지하는 구조를 갖고 설치되어 있다. 따라서, 전기용량계(200)는 전기용량전극(13)과 한쌍의 공통전극(14)의 각각과의 사이의 전기용량(C1, C2)의 합성용량을 측정할 수 있다.

검사장치(11)에서는 기판(12)을 원하는 두께로 설정할 수 있다. 그리고, 전기용량전극(13)과 공통전극(14) 사이에서 서로 대향하는 부분의 면적과 거리를 원하는 값으로 설정할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 전기용량계(200)에서 측정되는 전기용량전극(13)과 공통전극(14) 사이의 전기용량을 배선기판(111)의 배선(113)의 전기용량보다 크게 할 수 있다. 즉, 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그 결과, 전기용량계(200)에 의한 전기용량의 측정을 용이한 것으로 할 수 있다.

그리고, 예를 들어 배선기판(111)의 배선(113)에 단선이 발생하고 있는 경우, 전기용량전극(13)과 공통전극(14) 사이의 전기용량을 전기용량계(200)에 의해 측정할 수 없게 된다. 그 경우, 전기용량계(200)에 의해 측정되는 전위용량은 배선(113)의 단선의 유무에 따라 차이가 발생하고, 또한 그 차이는 매우 큰 것이 된다. 그 결과, 본 실시형태의 검사방법에서는 고속이고 용이하게 배선(113)에 단선 불량이 발생하고 있다고 판단할 수 있다.

또한, 전기용량계(200)의, 배선(113)의 단부에 접촉시키는 프로브(202)가 하나인 경우, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)으로부터 차례로 1개씩을 선택하고, 그 선택된 하나의 배선(113)의 또 한쪽의 단부에 프로브(202)를 접촉시킨다. 이어서, 프로브(202)가 접촉되는 배선(113)의 단부와, 서로 전기적으로 접속된 복수의 공통전극(14) 사이의 전기용량을 차례로 측정한다. 그와 같이 함으로써, 배선기판(111)의 복수의 배선(113) 전체를 차례로 검사할 수 있다.

또한, 전기용량계(200)에서는 배선(113)의 단부에 접촉시키는 프로브(202)를 복수 설치하는 것도 가능하다. 그 경우, 복수의 프로브(202)를 각각, 복수의 배선(113) 중 하나의 배선(113)의 다른 한쪽의 단부에 접촉시킨다. 그리고, 프로브(202)가 접촉된 단자를 갖는 복수의 배선(113) 중에서 차례로 1개씩을 선택하고, 프로브(202)가 접촉되는 배선(113)의 단부와, 서로 전기적으로 접속된 복수의 공통 전극(14)과의 사이의 전기용량을 차례로 측정하도록 전기용량계(200)를 조작한다. 그와 같이 함으로써, 배선기판(111)의 복수의 배선(113) 전체를 차례로 검사할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)를 사용한 검사방법에서는, 검사장치(11)가 피검사체인 배선기판(111)과 조합되어, 전기용량의 측정에 사용된다. 그 결과 배선기판(111)의 배선(113)의 단선의 유무가 판별되어, 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 검사방법은 피검사체인 배선기판(111)의 기체(112)가 얇고, 배선기판(111)을 관통하는 복수의 배선(113) 각각의 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 각 배선(113)의 단선의 유무를 용이하고 고속으로 판별하여, 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

실시형태 3.

도 8은 본 발명의 제3 실시형태인 검사장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)는, 피검사체인 배선기판(111)과 조합되어, 배선기판(111)을 검사하는데에 사용되는 검사장치이다. 배선기판(111)은 도 4 등에 도시된 것으로, 전술한 본 발명의 제2 실시형태의 검사장치(11)를 사용한 검사의 대상이 되는 배선기판(111)과 동일한 것이다. 따라서, 공통하는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)는 기판(22), 기판(22)에 설치된 오목부(28), 오목부(28)의 벽면을 피복하는 절연성 부재(29) 및 오목부(28)에 삽입된 전극(23)을 갖는다.

기판(22)은 도전성 재료로 이루어진 전기도전성의 기판이다. 기판(22)을 구성하는 재료로서는 금속재료를 들 수 있고, 예를 들어 동, 알루미늄, 철, 은 및 금 등을 들 수 있다.

오목부(28)는 기판(22)의 배선기판(111)측의 표면(도 8의 상부측 표면)으로부터 설치된 구멍 형상을 갖는다. 오목부(28)의 바람직한 형상으로서는 기판(22) 표면으로부터 그 두께 방향으로 연장된 원통 형상을 들 수 있다. 그 경우, 오목부(28)는 횡단면이 장방형상이고 종단면이 원형상을 나타낸다. 또한, 오목부(28)의 형상으로서는 그 밖에 종단면이 타원 형상이 되는 원통 형상이나, 종단면이 정방형이나 장방형이 되는 통 형상을 들 수 있다. 그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 검사장치(21)에서는 오목부(28)를, 기판(22)을 관통하는 관통구멍으로서 형성하는 것도 가능하다.

또한, 검사장치(21)는 전술한 바와 같이 오목부(28)의 벽면을 피복하는 절연성 부재(29)를 갖는다. 절연성 부재(29)를 구성하는 재료로서는 수지재료를 들 수 있고, 예를 들어 폴리이미드계의 수지재료, 아크릴계의 수지재료 및 에폭시의 수지재료 등을 들 수 있다. 절연성 부재(29)는 오목부(28)의 벽면을 빈틈없이 피복하고 있는 것이 바람직하다.

그리고, 검사장치(21)는 전술한 바와 같이 오목부(28)에 삽입된 전극(23)을 갖는다. 전극(23)은 기판(22)의 오목부(28)의 내부에 설치되고 배선기판(111)이 배치되는 측의 기판(22)의 표면으로부터 그 일부인 말단부분이 노출되어 전기적인 접속부를 구성하고 있다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 검사장치(21)에서는 전극(23)의 기판(22) 표면으로부터 노출되는 말단부분에 전극패드(25)가 설치되어, 전극(23)의 전기적인 접속부가 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)는 전극패드(25)를 설치하지 않는 구조로 하는 것도 가능하고, 또한 전극패드(25)를 설치하지 않고 전극(23)의 말단부분을 기판표면으로부터 돌출시켜 전기적인 접속부를 구성하는 것도 가능하다.

전극(23)은 도전성 재료로 이루어지고 봉 형상을 갖지만, 그 밖에 라인 형상 또는 판 형상을 가질 수도 있다. 전극(23)은 바람직하게는 라인 형상 또는 봉 형상이다. 전기용량전극(13)은 예를 들어 동, 알루미늄, 은, 금 등의 금속으로 구성할 수 있다.

그리고, 전극(23)은 오목부(28)에 삽입되어 절연성 부재(29)에 의해 주위가 덮이는 상태가 된다. 이 때, 전극(23)은 오목부(28)에 삽입된 부분의 주위가 빈틈없이 절연성 부재(29)에 의해 피복되는 것이 바람직하다.

따라서, 절연성 부재(29)는 오목부(28)의 벽면과, 오목부(28)에 삽입된 전극(23) 사이에 배치되고, 오목부(28)의 벽면을 피복하고 또한 전극(23)의 주위를 덮도록 설치되어 있다.

그리고, 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)에서, 전극(23)은 기판(22)의 오목부(28)의 내부에서, 전술한 접속부가 구성되는, 배선기판(111)측의 기판(22) 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이상의 구조의 검사장치(21)의 오목부(28), 절연성 부재(29) 및 전극(23)은 준비된 기판(22)을 가공하여 오목부(28)를 형성하고, 적당한 수지조성물 등을 사용하여 오목부(28)의 벽면을 피복하여 절연성 부재(29)를 형성하며, 그 후 전극(23)을 삽입함으로써 형성할 수 있다.

본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)에서 오목부(28)의 벽면 및 전극(23)은 서로 평행이 되는 부분을 갖는다. 즉, 오목부(28)와 전극(23)은 오목부(28)의 형성방향과 전극(23)의 연장방향이 평행이 되는 부분을 각각 구비하고, 그 벽면과 전극(23)의 연장방향이 서로 평행이 되는 부분을 갖는다. 그리고, 기판(22)의 오목부(28)의 벽면과 그 오목부(28)에 삽입된 전극(23)은 절연성 부재(29)에 의해 서로 이격되고, 전기적으로 절연되도록 구성되어 있다.

이 때, 오목부(28)의 벽면 및 전극(23)은 서로 평행이 되는 부분간의 거리가 다른 부분간의 거리에 비하여 작은 것이 바람직하다. 그와 같은 구조로 함으로써, 후술한 바와 같이 검사장치(21)와 배선기판(111)을 조합시켜, 측정되는 외관상의 전기용량을 크게 하는 경우에, 그 크기를 용이하게 원하는 값으로 제어할 수 있다.

그리고, 바람직한 형태로서 예를 들어 도 8에 도시한 구조의 경우, 오목부(28)의 벽면과 전극(23)은 서로 평행인 상태가 된다. 즉, 기판(22)의 오목부(28)가 기판(22)의 표면으로부터 그 두께방향으로 연장되는 원통 형상을 갖고, 전극(23)이 봉 형상이고, 기판(22)의 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는 경우, 오목부(28)의 벽면과 전극(23)은 서로 평행인 상태가 된다.

또한, 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)에서는, 전극(23)은, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)의 단부의 각각이 전극(23) 중 하나의 접속부와 쌍을 이루도록 복수 설치되어 있다. 그 때문에, 전극(23)이 삽입되는 오목부(28)도 전극(23)의 배치에 대응하여 복수개가 설치되어 있다.

즉, 검사장치(21)에서는, 배선기판(111)을 검사하기 위해 배선기판(111)과 대향 배치된 경우, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)의 단부의 각각이 복수의 전극(23) 중 하나의 전극(23)의 접속부와 대향하도록, 각각 복수의 전극(23) 및 오목부(28)가 배열되어 있다. 그리고, 전술한 바와 같이 복수의 전극(23)은 서로 전기적으로 절연되도록, 기판(22)의 오목부(28)의 내부에서 절연성 부재(29)에 주위가 덮여 배치되어 있다.

전기도전성의 기판(22) 중에서 전극(23)이 이와 같은 구조로 배열됨으로써, 검사장치(21)와 배선기판(111)이 조합된 경우, 효율적으로 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그리고, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

검사장치(21)의 기판(22) 중에서의 오목부(28) 및 전극(23)의 보다 구체적인 배열구조의 예는 다음의 도 9에 도시된다.

도 9는 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 모식적으로 도시한 평면도이다.

즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 검사장치(21)는 배선기판(111)의 배선(113)의 배치에 대응하여, 기판(22)에서 각각 복수의 전극(23) 및 그 전극패드(25) 및 오목부(28)를 배열하여 구비한다. 그리고, 예를 들어 검사장치(21)는 배선기판(111)의 배선(113)의 배치에 대응하는 전극(23) 및 그 전극패드(25) 및 오목부(28)의 배열구조로서, 도 9에 도시한 배열구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 검사장치(21)는 기판(22) 중에 소정 방향, 즉 도 9의 좌우 방향으로 복수의 오목부(28)를 소정 간격으로 배치하고, 그 복수의 오목부(28) 각각의 내부에 전극(도시되지 않음)이 배치되고 전극패드(25)가 배치되어, 전극이 삽입된 오목부(28)의 열을 형성할 수 있다. 그리고, 검사장치(21)는 그 전극이 삽입된 오목부(28)의 열을 도 9의 상하 방향에 소정 간격으로 복수 배치하여 이루어진 배열 구조를 가질 수 있다.

이 때, 오목부(28)의 배열구조는 그 내부에 전극이 삽입되었을 때 그 전극 및 전극패드(25)가 배선기판(111)의 배선(113)의 배치에 대응하도록 구성되어 있다. 또한, 오목부(28)의 내부에서는 전극이, 절연성 부재(29)에 의해 주위가 피복되고, 기판(22)과 절연하도록 배치되어 있다.

즉, 도 9에 도시한, 전극 및 그 전극 패드(25) 및 오목부(28)의 배열구조에서는, 하나의 전극(23)이 절연성 부재(29)를 끼고, 주위를 전기도전성의 기판(22)에 의해 둘러싸이는 구조가 된다. 따라서, 검사장치(21)와 배선기판(111)이 조합된 경우, 효율적으로 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그리고, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 배선기판(111)의 배선(113)의 단선의 시험 등의 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)를 사용하여 실시하는 배선기판의 검사방법에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 검사방법은 피검사체인 배선기판(111)과 검사장치(211)를 전기적으로 접속하는 접속공정을 갖는다.

도 10은 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 접속공정을 설명하는 도면이다.

도 10에 도시한 바와 같이 본 실시형태의 검사방법의 접속공정에서는 예를 들어 피검사체인 배선기판(111) 및 검사장치(21) 중 적어도 한쪽을 이동시킨다. 전술한 바와 같이 배선기판(111)은 기체(112)를 관통하는 복수의 배선(113)을 갖고, 복수의 배선(113)은 각각 검사장치(21)측의 한쪽의 단부가 단자(114)를 구성하고 있다. 또한, 검사장치(11)는 복수의 전극(23)의, 기판(12) 표면으로부터 노출되는 말단부분에, 각각 전극패드(25)가 설치되고, 각 전극(23)의 전기적인 접속부가 구성되어 있다.

따라서, 배선기판(111) 및 검사장치(21)는 복수의 배선(113)의 단자(114)의 각각이, 복수의 전극패드(25) 중 하나와 대향하여 쌍을 이루도록 위치 결정된다. 즉, 배선기판(111) 및 검사장치(21)는, 복수 배선(113)의 단자(114)의 각각의 바로 아래에, 전극(23) 중 하나의 전극패드(25)가 배치되어, 서로 대향하도록 위치 결정이 실시된다.

이어서 배선기판(111)을 그대로 검사장치(21)측에 이동시켜, 검사장치(21)상에 배치한다. 필요한 경우에는 배선기판(111)을 검사장치(21)측에 억압한다. 그 결과, 배선기판(111)의 기체(112)를 관통하는 복수의 배선(113)의 단자(114)의 각각과, 검사장치(21)의 전극(23)의 접속부를 구성하는 전극패드(25)를 접촉시키고, 단자(114)와 전극패드(25)가 전기적으로 접속된다.

그리고, 본 실시형태의 검사방법은 배선기판(111)의 배선(113)의 다른 한쪽의 단부인, 검사장치(21)와 반대측의 단부와, 기판(22) 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 갖는다.

도 11은 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정을 설명하는 도면이다.

본 실시형태의 검사방법에서는 2개의 프로브(201, 202)를 갖는 전기용량계(200)를 사용한다. 전기용량계(200)는, 도 3에 도시된, 본 발명의 제1 실시형태의 검사장치(1)를 사용한 검사방법의 전기용량 측정공정에 사용된 것과 동일한 것이다. 그리고, 도 11에 도시한 바와 같이, 한쪽의 프로브(201)를 검사장치(21)의 기판(22)에 접촉시키고, 다른 한쪽의 프로브(202)를 배선기판(111)의 배선(113)에서의 다른 한쪽의 단부인, 검사장치(21)와 반대 측의 단부에 접촉시킨다. 이 때, 검사장치(21)의 기판(22)은 도전성 재료로 이루어진 전기도전성 기판이다. 또한, 배선기판(111)의 배선(113)은 접속부에 있는 전극 패드(25)를 통하여 전극(23)과 접속되어 있다.

따라서, 전기용량계(200)에서는 검사장치(21)의 전극(23)과 기판(22) 사이의 전기용량을 측정할 수 있다. 그리고, 전극(23)은 도 11에 도시한 바와 같이 기판(22)의 오목부(28)의 내부에서 주위가 절연성 부재(29)에 의해 덮여, 기판(22)과 절연되도록 배치되어 있다. 따라서, 전기용량계(200)는 전극(23)과, 기판(22)의 오목부(28)의 벽면과의 사이의, 예를 들어 전기용량(C1, C2) 등의 합성용량을 측정할 수 있다.

검사장치(21)에서는 기판(22)을 원하는 두께로 설정할 수 있다. 그리고, 오목부(28)와 전극(23) 사이에서 서로 대향하는 부분의 면적과 거리를 원하는 값으로 설정할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 전기용량계(200)에서 측정되는 전극(23)과 오목부(28)의 벽면과의 사이의 전기용량을 배선기판(111)의 배선(113)의 전기용량보다 크게 할 수 있다. 즉, 외관상의 전기용량을 크게 할 수 있다. 그 결과, 전기용량계(200)에 의한 전기용량의 측정을 용이한 것으로 할 수 있다.

그리고, 예를 들어 배선기판(111)의 배선(113)에 단선이 발생하고 있는 경우, 전극(23)과 오목부(28)의 벽면과의 사이의 전기용량을 전기용량계(200)에 의해 측정할 수 없게 된다. 그 경우, 전기용량계(200)에 의해 측정되는 전위용량은 배선(113)의 단선의 유무에 의해 차이가 발생하고, 또한 그 차이는 매우 큰 것이 된다. 그 결과, 본 실시형태의 검사방법에서는 고속이고 용이하게, 배선(113)에 단선 불량이 발생하고 있다고 판단할 수 있다.

또한, 전기용량계(200)의, 배선(113)의 단부에 접촉시키는 프로브(202)가 하나인 경우, 배선기판(111)의 복수의 배선(113)으로부터 차례로 하나씩을 선택하고, 그 선택된 하나의 배선(113) 중 다른 한쪽의 단부에 프로브(202)를 접촉시킨다. 이어서, 프로브(202)가 접촉되는 배선(113)의 단부와, 기판(22) 사이의 전기용량을 차례로 측정한다. 그와 같이 함으로써, 배선기판(111)의 복수의 배선(113) 전체를 차례로 검사할 수 있다.

또한, 전기용량계(200)에서는 배선(113)의 단부에 접촉시키는 프로브(202)를 복수 설치하는 것도 가능하다. 그 경우, 복수의 프로브(202)를 각각, 복수의 배선(113) 중 하나의 배선(113)의 다른 한쪽의 단부에 접촉시킨다. 그리고, 프로브(202)가 접촉된 단자를 갖는 복수의 배선(113) 중에서 차례로 하나씩을 선택하고, 프로브(202)가 접촉되는 배선(113)의 단부와, 기판(22) 사이의 전기용량을 차례로 측정하도록 전기용량계(200)를 조작한다. 그와 같이 함으로써 배선기판(111)의 복수의 배선(113) 전체를 차례로 검사할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 제3 실시형태의 검사장치(21)를 사용한 검사방법에 있어서는, 검사장치(21)가 피검사체인 배선기판(111)과 조합되어, 전기용량의 측정에 사용된다. 그 결과, 배선기판(111)의 배선(113)의 단선의 유무가 판별되어, 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 검사방법은, 피검사체인 배선기판(111)의 기체(112)가 얇고, 배선기판(111)을 관통하는 복수의 배선(113) 각각의 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 각 배선(113)의 단선의 유무를 용이하고 고속으로 판별하여 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변형하여 실시할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 제2 실시형태에서 복수의 전기용량전극(13) 및 복수의 공통전극(14)을 갖는 검사장치(11)를 예시했다. 그러나, 본 발명의 제2 실시형태에서 공통전극의 배열 구조는 도 4 및 도 5 등에 도시되는 것에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제2 실시형태에서는 공통 전극을 도 5 등에 도시한 것보다 많이 설치할 수 있다.

예를 들어, 도 5의 좌우방향으로 인접하는 전기용량전극 및 그 전극패드(15) 사이에 2개의 공통전극(14)을 배치할 수 있고, 전기용량전극과 그에 인접하는 공통전극의 거리를 보다 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태에서는 도 5의 상하 방향으로 인접하는 전기용량전극 및 그 전극패드(15) 사이에도 하나 이상의 공통전극(14)을 배치하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태에서는, 전기용량전극 및 그 전극패드(15)의 주위의, 도 5의 좌우방향 및 상하방향이 되는 위치 이외에, 공통전극을 배치하는 것도 가능하다. 예를 들어, 전기용량전극 및 그 전극패드(15)의 비스듬한 방향이 되는 위치 등에 공통전극을 배치할 수 있다.

본 발명의 제2 실시형태에서는 도 5 등에 도시한 것의 다른 예로서, 전술한 공통전극의 배치구조를 가짐으로써, 피검사체인 배선기판(111)의 기체(112)가 얇고 배선기판(111)을 관통하는 복수의 배선(113) 각각의 전기용량이 작은 경우에도, 전기용량의 측정에 의해 용이하고 고속으로 각 배선(113)의 단선의 유무를 판별하여 배선기판(111)의 검사를 실시할 수 있다.

1, 11, 21: 검사장치 2, 12, 22: 기판
3, 13: 전기용량전극 4, 14: 공통전극
5, 15, 25: 전극패드 6, 16: 공통전극단자
7, 17: 접속배선 23: 전극
28: 오목부 29: 절연성 부재
101, 111: 배선기판 102, 112: 기체
103, 113: 배선 104, 114: 단자
200: 전기용량계 201, 202: 프로브

Claims

기체(基體)와 상기 기체를 관통하는 복수의 배선을 갖는 피검사체에 조합되어 상기 피검사체를 검사하는 검사장치로서,
절연성 재료로 이루어진 기판과, 상기 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하도록 상기 기판중에 설치된 제1 전극과, 상기 기판중에 설치된 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극은 상기 피검사체의 복수의 배선의 단부의 각각이 1개의 상기 접속부와 쌍을 이루도록 복수 설치되고, 서로 전기적으로 절연되도록 배열되며,
상기 제2 전극은 복수개가 설치되고, 서로 전기적으로 접속되도록 구성되어 있고,
상기 제1 전극은 가장 가까이에 있는 상기 제2 전극과 서로 평행이 되는 부분을 갖도록 구성되고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 서로 평행이 되는 부분을 갖고 이격 배치되어 전기적으로 절연되도록 구성되는, 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 기판중에서 상기 접속부가 구성되는 상기 기판의 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는, 검사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 제2 전극은 하나의 상기 제1 전극을 한 쌍 이상의 제2 전극이 협지하는 구조를 포함하도록 배열되는, 검사장치.
기체와 상기 기체를 관통하는 배선을 갖는 피검사체에 조합되어 상기 피검사체를 검사하는 검사장치에 있어서,
도전성의 재료로 이루어진 기판,
상기 기판에 설치된 오목부,
상기 오목부의 벽면을 피복하는 절연성 부재, 및
상기 오목부에 삽입되어 상기 절연성 부재에 의해 주위가 덮이고 또한 상기 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하는 전극을 구비하며,
상기 오목부의 벽면 및 상기 전극은 서로 평행이 되는 부분을 갖고 또한 상기 절연성 부재에 의해 서로 이격되어 전기적으로 절연되도록 구성되는, 검사장치.
제 4 항에 있어서,
상기 전극은, 상기 접속부가 구성되는 상기 기판의 표면과 수직인 방향으로 연장되도록 설치되는, 검사장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 오목부의 벽면 및 상기 전극은 서로 평행이 되는 부분간의 거리가, 다른 부분간의 거리에 비하여 작은, 검사장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 피검사체는 상기 기체를 관통하는 배선을 복수 구비하고,
상기 오목부 및 상기 전극은 상기 복수의 배선의 단부의 각각이 하나의 상기전극의 상기 접속부와 쌍을 이루도록 각각 복수 설치되는, 검사장치.
기체와 상기 기체를 관통하는 복수의 배선을 갖는 피검사체를 검사하는 검사방법에 있어서,
절연성 재료로 이루어진 기판,
상기 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하도록 상기 기판중에 설치된 제1 전극, 및
상기 기판중에 설치된 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 전극은 상기 복수의 배선의 단부의 각각이 하나의 상기 접속부와 쌍을 이루도록 복수개가 설치되고, 상기 복수의 제1 전극이 서로 전기적으로 절연되도록 배열되며,
상기 제2 전극은 복수개가 설치되고 서로 전기적으로 접속되어 배열되고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 전극이 가장 가까이에 있는 상기 제2 전극과 평행이 되는 부분을 갖고, 또한 서로 이격 배치되어 전기적으로 절연되도록 구성된 검사장치를 사용하고,
상기 피검사체의 상기 복수의 배선의 한쪽 단부의 각각과, 그것과 쌍을 이루는 상기 검사장치의 상기 제1 전극의 상기 접속부를 전기적으로 접속하는 접속공정과,
상기 피검사체의 복수의 배선으로부터 차례로 하나씩을 선택하고, 상기 선택된 하나의 배선의 다른 한쪽 단부와, 상기 서로 접속된 복수의 제2 전극과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 포함하여 이루어진, 검사방법.
기체와 상기 기체를 관통하는 복수의 배선을 구비하는 피검사체를 검사하는 검사방법에 있어서,
도전성 재료로 이루어진 기판,
상기 기판에 설치된 오목부,
상기 오목부의 벽면을 피복하는 절연성 부재, 및
상기 오목부에 삽입되어 상기 절연성 부재에 의해 주위가 덮이고 또한 상기 기판의 표면으로부터 일부가 노출되어 전기적인 접속부를 구성하는 전극을 구비하며,
상기 오목부 및 상기 전극은 상기 오목부의 벽면과 상기 전극이 서로 평행이 되는 부분을 갖고 상기 절연성 부재에 의해 이격되어, 서로 전기적으로 절연되고 또한 상기 복수 배선의 각 단부가 하나의 상기 전극의 상기 접속부와 쌍을 이루도록, 각각이 복수 설치되어 구성된 검사장치를 사용하며,
상기 피검사체의 상기 복수 배선의 한쪽 단부의 각각과, 그와 쌍을 이루는 상기 검사장치의 상기 전극의 상기 접속부를 전기적으로 접속하는 접속공정과,
상기 피검사체의 복수의 배선으로부터 차례로 하나씩을 선택하고, 상기 선택된 하나의 배선의 다른 한쪽 단부와, 상기 기판과의 사이의 전기용량을 측정하는 전기용량 측정공정을 포함하여 이루어진, 검사방법.
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