KR102050123B1

KR102050123B1 - 절연 검사 방법 및 절연 검사 장치

Info

Publication number: KR102050123B1
Application number: KR1020147030903A
Authority: KR
Inventors: 무네히로 야마시타
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2019-11-28
Anticipated expiration: 2033-05-08
Also published as: US20150084643A1; WO2013168729A1; KR20150005953A; TWI604203B; US9606162B2; JP6069884B2; TW201411147A; CN104246523A; JP2013234893A; CN104246523B

Abstract

절연 불량부의 정확한 저항 측정을 가능하게 하는 절연 검사 방법 및 이 장치를 제공한다. 복수의 배선 패턴이 형성되는 기판의 절연 검사 장치로서, 1 개의 배선 패턴을 제 1 측정부로서 선출함과 함께, 그 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 대상 측정부로서 선출하는 선출 수단과, 제 1 측정부와 대상 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하는 전원 수단과, 이 사이의 전기 특성을 측정하는 측정 수단과, 전원 수단이 공급하는 전기 신호와 측정 수단이 측정하는 측정값을 기초로 제 1 측정부와 대상 측정부의 절연 불량부의 전기적 특성을 산출하는 산출 수단을 갖고, 선출 수단은, 제 1 측정부의 일단과 전원 수단의 일단을 도통 접속시키고, 제 1 측정부의 타단과 측정 수단의 일단을 도통 접속시키고, 대상 측정부의 일단과 전원 수단의 타단을 도통 접속시키고, 대상 측정부의 타단과 측정 수단의 일단을 도통 접속시킨다.

Description

절연 검사 방법 및 절연 검사 장치{INSULATION INSPECTION METHOD AND INSULATION INSPECTION DEVICE}

본 발명은 절연 검사 방법 및 절연 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 형성되는 배선 패턴 사이에 단락 불량을 발견한 경우, 이 단락 불량 지점의 정확한 저항값을 산출할 수 있는 절연 검사 방법 및 절연 검사 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 프린트 배선 기판에 한정되지 않고, 예를 들어, 플렉시블 기판, 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이용 전극판, 및 반도체 패키지용 패키지 기판이나 필름 캐리어 등 여러 가지 기판에 있어서의 전기적 배선의 검사에 적용할 수 있고, 이 명세서에서는 이 여러 가지 배선 기판을 총칭하여「기판」이라고 칭한다.

기판에 형성되는 복수의 배선 패턴은, 여러 가지 다양한 크기나 형상을 갖고 형성된다. 이와 같이 형성된 배선 패턴이, 각각의 배선 패턴이 원하는 형상 등으로 형성되어 있는지의 여부를 검사하기 위해, 소정의 2 점 사이의 저항값을 산출하거나 (도통 검사), 소정의 2 점 사이의 절연성을 산출하거나 (절연 검사를 실시) 함으로써, 양호한 상태의 배선 패턴으로서 형성되어 있는지 검사가 실시된다.

종래의 일반적인 검사 수법에서는, 검사 대상이 되는 복수의 배선 패턴을 검사하기 위해, 이들 배선 패턴과 도통하는 기판의 표면 상의 원하는 부위를 각각 검사점으로서 설정하고, 원하는 검사점 사이에 전기 신호를 공급함으로써, 검사점 사이의 배선 패턴의 도통 상태를 검사하는 도통 검사 수법이 존재한다.

또, 하나의 배선 패턴과 다른 배선 패턴의 절연 상태를 검사하기 위해, 하나의 배선 패턴의 검사점에 전기 신호를 공급하고, 다른 배선 패턴의 검사점으로부터 검출되는 전기 신호를 측정함으로써, 배선 패턴 사이의 절연 상태를 검사하는 절연 검사 수법이 존재한다.

특히 최근에는 기판의 미세화에 수반하여, 기판에 형성되는 배선 패턴의 미세화나 복잡화가 진행되어, 배선 패턴 사이의 피치가 짧아짐과 함께, 그 제조 공정이 복잡화되고 있다. 이 때문에, 종래의 절연 검사 수법에서는 발견할 수 없는 절연 불량이 문제가 되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 배선 패턴에게 부여하는 전압값 또는 전류값을 단계적으로 변화시키고, 이로써 배선 패턴의 절연 불량 지점 등이 과전류에 의해 소손되는 것을 방지하면서 검사를 실시하도록 한 것이 있다 (특허문헌 1).

또, 본 출원인은, 인접하는 배선 패턴 사이가 의사적으로 단락된 의사 단락부가 포함되는 절연 불량이 존재하는 것을 발견할 수 있는 기판 검사 방법을 제안하고 있다 (특허문헌 2).

일본 공개특허공보 평6-230058호 일본 공개특허공보 2008-139036호

그러나, 특허문헌 1 또는 2 에 기재된 절연 검사 방법에서는, 배선 패턴 사이의 절연 불량이나 의사 절연 불량을 발견하는 것은 가능하게 하지만, 이 절연 불량의 정확한 저항값을 산출할 수 없었다.

또, 종래 단락 불량을 갖는 기판은 그대로 폐기 처리되는 것이 보통이었지만, 상기 서술한 바와 같은 배선 패턴의 선폭이나 그 피치폭이 짧게 형성됨으로써, 불량의 발생 확률이 오르고 있고, 불량품률이 기판 제조의 비용에 영향을 미치는 문제가 발생하고 있다. 이 때문에, 기판의 제조 메이커에서는 양품률을 어떻게 향상시킬지가 큰 문제로 되고 있어, 불량의 해석을 실시하는 것은 중요한 요소로 되고 있다.

본 발명의 제 1 국면에서는, 복수의 배선 패턴이 형성되는 기판의 상기 배선 패턴의 절연 검사를 실시하는 절연 검사 장치로서, 상기 복수의 배선 패턴으로부터 검사 대상이 되는 1 개의 배선 패턴을 제 1 측정부로서 선출함과 함께, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 대상 측정부로서 선출하는 선출 수단과, 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하는 전원 수단과, 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 측정 수단과, 상기 전원 수단이 공급하는 전기 신호와 상기 측정 수단이 측정하는 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 절연 불량부의 전기적 특성을 산출하는 산출 수단을 갖고, 상기 선출 수단은, 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 타단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 타단을 도통 접속시킨다.

본 발명의 제 2 국면에서는, 상기 제 1 국면에 관련된 절연 검사 장치에 있어서, 상기 절연 검사 장치는, 상기 선출 수단, 상기 측정 수단과 상기 산출 수단에 소정 동작을 실시하도록 촉구하는 제어 수단을 갖고, 상기 제어 수단은, 상기 선출 수단에, 상기 제 1 측정부로서 선출된 배선 패턴 이외의 배선 패턴을 병렬 접속시켜 제 2 측정부로서 선출하도록 촉구하고, 상기 전원 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하도록 촉구하고, 상기 측정 수단에, 상기 제 1 측정부 또는 상기 제 2 측정부와 직렬로 접속되어, 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부 사이의 전기 특성을 측정하도록 촉구하고, 상기 산출 수단에, 상기 전기 신호와 상기 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부의 절연 상태를 산출하도록 촉구하고, 상기 산출 수단이 산출하는 절연 상태가 불량인 경우, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 상기 선출 수단에 상기 대상 측정부로서 선출하도록 촉구한다.

본 발명의 제 3 국면에서는, 상기 제 2 국면에 관련된 절연 검사 장치에 있어서, 상기 산출 수단이 산출하는 절연 상태가 불량인 경우, 상기 제 1 측정부와 절연 불량부를 갖는 배선 패턴을 특정하기 위해, 상기 제어 수단은, 상기 선출 수단에, 상기 제 2 측정부로부터 하나의 배선 패턴을 선출하도록 촉구하고, 상기 전원 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴 사이에 소정의 전기 신호를 공급하도록 촉구하고, 상기 측정 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴 사이의 전기 특성을 측정하도록 촉구하고, 상기 산출 수단에, 상기 전기 신호와 상기 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴의 절연 상태를 산출하도록 촉구하고, 상기 산출된 절연 상태 결과를 기초로 상기 제 1 측정부와 절연 불량부를 갖는다.

본 발명의 제 4 국면에서는, 복수의 배선 패턴이 형성되는 기판의 상기 배선 패턴의 절연 검사를 실시하는 절연 검사 방법으로서, 상기 복수의 배선 패턴으로부터 검사 대상이 되는 1 개의 배선 패턴을 제 1 측정부로서 선출함과 함께, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 대상 측정부로서 선출하는 선출 공정과, 전원 수단이 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하는 전원 공정과, 측정 수단이 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 측정 공정과, 상기 전원 수단이 공급하는 전기 신호와 상기 측정 수단이 측정하는 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 절연 불량부의 전기적 특성을 산출하는 산출 공정을 포함하고, 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 타단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 타단을 도통 접속시킨다.

상기 제 1 국면에 의하면, 절연 불량의 정확한 저항값을 산출하는 것을 가능하게 한다.

상기 제 2 국면에 의하면, 기판의 배선 패턴의 절연 검사가 실시되고, 이 절연 검사에서 절연 불량을 갖는 기판의 배선 패턴에 대해 절연 불량의 정확한 저항값을 산출하는 것을 가능하게 한다.

상기 제 3 국면에 의하면, 절연 검사에서 절연 불량이 검출된 경우, 검사 대상이 되는 배선 패턴과, 이 배선 패턴과 어느 배선 패턴이 절연 불량부를 갖고 있는지를 특정할 수 있고, 절연 불량부의 저항값을 절연 검사의 일련의 과정 중에서 산출할 수 있다.

상기 제 4 국면에 의하면, 절연 검사가 실시되고, 절연 불량이 검출된 경우에는, 절연 불량부의 저항값을 산출할 수 있다. 이 때문에, 절연 검사의 일련의 검사 과정에 있어서 절연 불량부의 저항값을 산출할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 절연 검사 방법을 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 2 는, 본 발명의 절연 검사 방법을 설명하기 위한 개략도이고, 절연 검사를 실시하는 모습을 나타낸다. 또한, 배선 패턴 (WP1) 을 검사 대상으로서 선출하고 있는 상태를 나타낸다.
도 3a 는, 배선 패턴 (WP2) 을 검사 대상으로서 선출한 절연 검사를 실시하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3b 는, 배선 패턴 (WP2) 이 갖는 절연 불량부를 검출하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 배선 패턴 (WP2) 이 갖는 절연 불량부 (Rx) 를 산출하기 위한 개략 회로도를 나타낸다.
도 5 는, 본 절연 검사 방법을 실현하기 위한 본 절연 검사 장치의 개략 구성도이다.
도 6 은, 본 절연 검사 장치가 도통 검사를 실시하는 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7 은, 본 절연 검사 장치가 절연 검사를 실시하는 상태를 나타내는 개략 구성도이다.
도 8 은, 본 절연 검사 장치가 절연 불량부의 저항값을 산출하는 상태를 나타내는 개략 구성도이다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.

본 발명의 절연 검사 방법에 대해 설명한다. 도 1 은, 기판 (CB) 을 절연 검사하기 위한 해설도이다. 이 도 1 에서 나타내는 기판 (CB) 에는, 5 개의 배선 패턴 (WP) (배선 패턴 (WP1) ∼ 배선 패턴 (WP5)) 이 형성되어 있다. 또, 배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 사이에 절연 불량부 (Rx) 를 갖고 있고, 배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 은 단락 상태에 있다.

이 도 1 에서는, 기판 (CB) 의 절연 검사를 실시하기 위해, 각 배선 패턴 (WP) 상에 설정되는 검사점 (검사점 (S1 ∼ S5, S11 ∼ S15)) 에 각각 컨택트 프로브 (프로브 (CP1 ∼ CP5, CP11 ∼ CP15)) 가 도통 접촉되어 있다. 또, 이들 프로브 (CP) 는 각각 스위치 (SW (SW1 ∼ SW5, SW11 ∼ 15)) 가 접속되어 있다. 또, 절연 검사를 실시하기 위한 전원 수단 (2) 과 측정 수단 (3) 이 배치되어 있고, 전원 수단 (2) 에 의해 공급되는 전력값과 측정 수단 (3) 이 측정하는 전기 신호값을 기초로 절연 상태가 산출되게 된다.

도 1 에서는, 전원 수단 (2) 으로서 가변 전압원이 사용되고 있지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니고, 절연 검사를 실시하기 위해 소정 전위를 부여하는 전압을 적절히 조정하여 공급할 수 있으면 된다. 또, 측정 수단 (3) 으로서 전류계를 사용할 수 있지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니고, 검사 대상 사이의 전기적 특성을 검출할 수 있으면 된다. 또한, 검사 대상 사이에 절연 검사를 실시하기 위한 소정의 전위차가 부여되어 있는 것을 확인하는 전압계 (3') 를 형성해도 상관없다.

먼저, 이 기판 (CB) 에 형성되는 5 개의 배선 패턴 (WP) 의 각각의 절연 검사가 실시된다. 이 절연 검사는, 예를 들어 도 2 에서 나타내는 바와 같이, 배선 패턴 (WP1) 이 검사 대상의 배선 패턴으로 설정된 경우, 스위치 (SW1) 를 ON 으로 전환하여 배선 패턴 (WP1) 과 전원 수단 (2) 이 접속되고, 스위치 (SW12) ∼ 스위치 (SW15) 를 ON 으로 전환하여 배선 패턴 (WP2) ∼ 배선 패턴 (WP5) 의 각각이 측정 수단 (3) 과 직렬이 되도록 접속된다. 또한, 이 때, 전원 수단 (2) 에 의해 공급되는 전력값과 측정 수단 (3) 이 측정하는 전기 신호에 의해 절연 상태가 판정되지만, 배선 패턴 (WP1) 은, 다른 배선 패턴 (WP) 과 절연 상태가 양호한 것이 판정된다. 이와 같이 배선 패턴 (WP) 이 검사 대상으로서 설정되고, 모든 배선 패턴 (WP) 이 검사 대상으로서 선출되어, 기판 (CB) 의 절연 검사가 실시된다.

이 기판 (CB) 에는, 절연 불량부 (Rx) 가 존재하는 점에서, 배선 패턴 (WP2) 이 검사 대상으로서 선택된 경우, 절연 불량이 검출되게 된다 (도 3a 참조). 이 때, 배선 패턴 (WP2) 은 전원 수단 (2) 에 접속되고, 배선 패턴 (WP1) 과 배선 패턴 (WP3) ∼ 배선 패턴 (WP5) 은 측정 수단 (3) 에 접속되어 있다. 이 경우, 절연 불량부 (Rx) 에 의해 측정 수단 (3) 은 소정 기준 이상의 전기 신호값을 측정하게 된다.

배선 패턴 (WP2) 에 절연 불량이 존재하는 것이 판정되면, 다음으로 배선 패턴 (WP2) 과 어느 배선 패턴 (PW) 이 절연 불량을 갖는 것인지가 측정된다. 이 경우, 배선 패턴 (WP2) 은 전원 수단 (2) 에 접속된 채로, 나머지 배선 패턴 (WP) 을 1 개씩 라운드 로빈으로, 측정 수단 (3) 이 측정하는 전기 신호로부터 절연 불량부 (Rx) 의 존재를 찾아낸다. 기판 (CB) 의 경우, 도 3b 에서 나타내는 바와 같은 스위치 (SW13) 가 ON 으로 전환되고, 절연 불량부 (Rx) 의 존재 때문에 배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 이 도통 상태가 되어, 측정 수단 (3) 이 절연 불량부 (Rx) 의 영향을 받은 전기 신호를 측정하게 된다. 이 때문에, 배선 패턴 (WP2) 은, 배선 패턴 (WP3) 과 절연 불량부 (Rx) 를 갖고 있는 것을 알아낼 수 있게 된다.

배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 이 절연 불량부 (Rx) 를 갖는 것을 알면, 다음으로 이 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출한다. 도 4 는, 이 절연 불량부 (Rx) 를 산출하기 위한 개략 회로도이다. 이 도 4 의 회로도에서는, 전원 수단 (2) 의 일단이 배선 패턴 (WP2) 과 접속되고, 전원 수단 (2) 의 타단이 배선 패턴 (WP3) 과 접속되어 있다. 전원 수단 (2) 으로서 정전류원을 사용하는 것이 바람직하고, 또 측정 수단 (3) 으로서 전압계 (32) 가 사용되는 것이 바람직하다. 이것은 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출하기 위한 것이다.

이 도 4 에서는, 전원 수단 (2) 으로부터 공급되는 전력은, 프로브 (CP2) 를 통하여 배선 패턴 (WP2) 의 일부, 절연 불량부 (Rx), 배선 패턴 (WP3) 의 일부, 그리고 프로브 (CP3) 를 경유하는 폐회로에서 전류가 흐르게 된다. 또, 측정 수단 (3) 은, 배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 을 경유하여 절연 불량부 (Rx) 의 양단의 전위차를 측정할 수 있다.

이 때문에, 전원 수단 (2) 으로부터의 전력값과 측정 수단 (3) 의 전압값을 기초로 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출할 수 있다.

이와 같이, 도 4 와 같은 전원 수단 (2) 과 측정 수단 (3) 을 접속시킴으로써, 각각의 프로브 (CP) 의 접촉 저항값이나, 배선 패턴 (WP2) 과 배선 패턴 (WP3) 의 배선 자체의 저항값을 제거하여, 절연 불량부 (Rx) 만의 저항값의 산출이 가능해진다.

이 때문에, 4 단자 측정법을 사용하지 않고, 정확하게 또한 안정적으로 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 절연 검사 장치에 대해 설명한다.

도 5 는, 본 절연 검사 방법을 실현하기 위한 본 절연 검사 장치 (1) 의 개략 구성도이다. 이 본 절연 검사 장치 (1) 는, 전원 수단 (2), 측정 수단 (3), 산출 수단 (41), 판정 수단 (42), 제어 수단 (43), 선출 수단 (44), 기억 수단 (45), 전환 수단 (7), 제 1 단자 (8), 제 2 단자 (9) 와 표시 수단 (10) 을 갖고 있다.

또, 이 절연 검사 장치 (1) 는, 기판 (CB) 에 형성되는 배선 패턴 (WP) 상에 설정되는 복수의 검사점 (P) 에 각각 전기적으로 접속되는 컨택트 프로브 (프로브 (CP)) 가 사용된다. 이 프로브 (CP) 를 통하여, 소정의 검사점에 대해 소정의 전기 신호를 송수신할 수 있다. 도 5 에서 나타내는 절연 검사 장치 (1) 의 개략 구성도에서는, 기판 (CB) 에 형성되는 배선 패턴 (WP (WP1 과 WP2)) 의 절연 검사를 실시하는 모습이 나타나 있다.

또한, 절연 검사가 실시되는 경우에는, 모든 배선 패턴과의 절연 검사가 통상적으로 실시되지만, 이 도 5 에서 나타내는 기판 (CB) 에서는, 2 개의 배선 패턴 (WP1 ∼ WP2) 이 형성되어 있고, 이들 배선 패턴 (WP) 에 절연 불량부 (Rx) 가 존재하고 있는 것으로 한다.

전원 수단 (2) 은, 검사 대상 사이의 소정의 전기 신호를 공급한다. 이 전원 수단 (2) 은, 검사 대상 사이의 절연 검사를 실시하는 경우의 소정 전위차를 발생시키는 경우와, 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출하는 경우에 소정의 전기 신호를 공급한다. 또한, 검사 대상 사이의 절연 검사를 실시하는 경우에는 가변 전압원을 사용할 수 있고, 또 절연 불량부 (Rx) 를 산출하는 경우에는 정전류원을 사용할 수 있다.

전원 수단 (2) 은, 도통 검사를 실시하는 경우, 절연 검사를 실시하는 경우나 절연 불량부의 저항값을 산출하는 경우와, 각각의 경우에 따라 사용하는 전압을 적절히 변경하여 사용한다. 특히, 절연 불량부 (Rx) 는, 큰 전압값으로 절연 검사가 실시된 경우에 소손되는 경우가 일어날 수 있다. 이 때문에, 절연 불량부 (Rx) 가 소손되지 않는 정도의 전압인 1 v 이하의 전압값으로의 절연 검사가 실시된다. 또한, 이 저전압의 절연 검사가 실시된 후, 고전압의 절연 검사가 실시되어도 된다.

측정 수단 (3) 은, 접속되는 장소의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제 1 측정 수단 (31) 과 제 2 측정 수단 (32) 을 구비하고 있다.

제 1 측정 수단 (31) 은, 제 1 측정 수단 (31) 이 갖는 양 단자 사이의 전위차를 측정할 수 있다. 이 제 1 측정 수단 (31) 은, 예를 들어, 전압계를 사용할 수 있다.

제 2 측정 수단 (32) 은, 제 2 측정 수단 (32) 을 통과하는 전기 신호의 크기를 측정할 수 있고, 예를 들어, 전류계를 사용할 수 있다.

제 1 측정 수단 (31) 과 제 2 측정 수단 (32) 은, 후술하는 전환 수단 (7) 에 의해 소정의 배선 패턴 (WP) 에 접속되게 된다. 제 1 측정 수단 (31) 과 제 2 측정 수단 (32) 이 각각 측정한 측정값은, 후술하는 기억 수단 (45) 에 송신되게 된다.

산출 수단 (41) 은, 측정 수단 (3) 으로부터의 측정값과, 전원 수단 (2) 으로부터의 전기 신호값을 기초로 전기 특성을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로는, 산출 수단 (41) 은, 측정값과 전기 신호값이 입력되면, 저항값이 산출되도록 설정된다. 또한, 이 산출 수단 (41) 이 산출하는 저항값은, 기억 수단 (45) 에 송신된다.

이 산출 수단 (41) 은, 절연 검사시에 제 1 측정부와 제 2 측정부의 절연 상태를 산출하고, 절연 불량부 (Rx) 의 부위가 특정되었을 때에 절연 불량부 (Rx) 의 저항값을 산출하게 된다.

판정 수단 (42) 은, 검사 대상 사이의 절연 검사가 실시되고, 산출 수단 (41) 이 산출하는 저항값을 기초로 검사 대상 사이의 절연 상태를 판정한다. 이 판정 수단 (42) 이 실시하는 판정은, 미리 양품인 경우의 저항값을 기준값으로서 설정해 두고, 이 산출 결과와 기준값을 비교함으로써, 그 양부를 판정할 수 있다.

절연 검사의 경우, 검사 대상 사이의 절연성이 확실하게 유지되고 있는지의 여부가 문제이기 때문에, 기준값보다 산출 결과가 큰 경우에는 절연 상태가 양호하고, 기준값보다 산출 결과가 작은 경우에는 절연 상태가 불량한 것으로 판단된다. 이 기준값은, 검사 대상 사이마다 또는 소정군마다 설정될 수 있다. 또한, 이 판정 수단 (42) 이 기판 (CB) 에 대해 양품·불량품의 판정을 실시한 후에는, 후술하는 표시 수단 (10) 에 양품 또는 불량품의 표시가 실시된다.

제어 수단 (43) 은, 전원 수단 (2), 측정 수단 (3), 산출 수단 (41), 판정 수단 (42), 선출 수단 (44), 기억 수단 (45) 과 전환 수단 (7) 이 각각 소정 동작을 실시하도록 촉구하는 전기 신호를 송신한다. 이 제어 수단 (43) 의 동작은, 기억 수단 (45) 에 격납해 둘 수 있고, 이 격납되는 제어 순서에 따라 각 수단이 동작하도록 제어된다. 또한, 이 제어 수단 (43) 에는, 상기에서 설명한 절연 검사를 실시할 수 있도록 제어 신호가 준비된다.

선출 수단 (44) 은, 절연 검사시에 있어서, 기판 (CB) 의 복수의 검사점으로부터 검사 대상 사이가 되는 1 개의 배선 패턴 (WP) 을 선출하여, 제 1 측정부로서 설정함과 함께, 다른 배선 패턴 (WP) 을 제 2 측정부로서 설정한다. 또, 이 선출 수단 (44) 은, 절연 불량부 (Rx) 를 특정하는 경우에는, 제 1 측정부로서 설정된 배선 패턴 (WP) 이외의 배선 패턴을 1 개씩 절연 불량의 검사 대상으로서 선출한다. 또, 절연 불량부가 특정된 경우에는, 제 1 측정부의 절연 불량을 갖는 배선 패턴 (WP) 의 대상 측정부로서 선출한다.

이 선출 수단 (44) 에 의해 절연 검사시의 검사 대상 사이나, 절연 불량부의 측정 대상 사이가 선출되게 된다.

또한, 이 선출 수단 (44) 이 실시하는 선출 방법은, 전환 수단 (7) 에 있어서, 스위치 소자 (SW) 의 ON/OFF 제어에 의해 구체적으로 실시되게 된다.

기억 수단 (45) 은, 전원 수단 (2) 으로부터 공급되는 전기 신호값, 측정 수단 (3) 이 측정하는 전기 신호값, 산출 수단 (41) 이 산출하는 저항값이나, 판정 수단 (42) 의 판정 결과, 또 제어 수단 (43) 의 제어 순서를 기억해 둔다. 이 기억 수단 (45) 에는, 기판 (CB) 에 관한 정보나, 배선 패턴 (WP) 에 관한 정보나, 검사 순서에 관한 정보 등도 기억되어 있으며, 적절히 필요에 따라 이용된다.

전환 수단 (7) 은, 각 프로브 (CP) 에 도통 접속되는 복수의 스위치 소자 (SW) 로 구성되어 있다. 이 전환 수단 (7) 은, 선출 수단 (44) 으로부터의 동작 신호에 의해 ON/OFF 의 동작이 제어된다. 이 때문에, 이 전환 수단 (7) 의 스위칭 동작에 의해 검사 대상이 되는 피검사점의 선택을 실시할 수 있다.

제 1 단자 (8) 는, 전원 수단 (2) 으로부터의 전기 신호를 공급하기 위해, 프로브 (CP) 를 통하여 배선 패턴 (WP) 을 접속시킨다. 이 제 1 단자 (8) 는, 전원 수단 (2) 의 상류측 (정극 (正極) 측) 과 배선 패턴 (WP) 을 접속시키는 상류측 제 1 단자 (81) 와, 전원 수단 (2) 의 하류측 (부극 (負極) 측) 또는 제 2 측정 수단 (32) 과 배선 패턴 (WP) 을 접속시키는 하류측 제 1 단자 (82) 를 갖고 있다.

이들 상류측 제 1 단자 (81) 와 하류측 제 1 단자 (82) 는, 각각에 전환 수단 (7) 의 스위치 소자 (SW) 를 갖고 있고, 이 전환 수단 (7) 의 스위치 소자 (SW) 의 ON/OFF 동작에 의해 접속 상태/미접속 상태가 설정되게 된다.

도 5 에서 나타내는 바와 같이, 이 제 1 단자 (8) 의 상류측 제 1 단자 (81) 및 하류측 제 1 단자 (82) 는, 보호 저항 (R) 을 통하여 배선 패턴 (WP) 에 접속되도록 형성되어 있다. 이 보호 저항 (R) 은, 정전기 방전 (electro-static discharge) 보호용 저항이다.

제 2 단자 (9) 는, 측정 수단 (3) 에 의한 전기 신호를 측정하기 위해, 프로브 (CP) 를 통하여 배선 패턴 (WP) 을 접속시킨다. 도 5 의 실시형태에서는, 제 1 측정 수단 (31) 에 의한 전기 신호의 측정을 가능하게 하기 위해 소정의 배선 패턴 (WP) 을 접속 가능하게 한다.

이 제 2 단자 (9) 는, 제 1 측정 수단 (31) 의 상류측 (정극측) 과 배선 패턴 (WP) 을 접속시키는 상류측 제 2 단자 (91) 와, 제 1 측정 수단 (31) 의 하류측 (부극측) 과 배선 패턴 (WP) 을 접속시키는 하류측 제 2 단자 (92) 를 가져 이루어진다.

이들 상류측 제 2 단자 (91) 와 하류측 제 2 단자 (92) 는, 제 1 단자 (8) 와 동일하게 각각에 전환 수단 (7) 의 스위치 소자 (SW) 를 갖고 있고, 이 전환 수단 (7) 의 스위치 소자 (SW) 의 ON/OFF 동작에 의해 접속 상태/미접속 상태가 설정되게 된다.

또한, 도 5 에서 나타내는 바와 같이, 이 제 2 단자 (9) 의 상류측 제 2 단자 (91) 및 하류측 제 2 단자 (92) 는, 보호 저항 (R) 을 통하여 배선 패턴 (WP) 과 도통 접속하도록 형성되어 있다.

제 1 단자 (8) 와 제 2 단자 (9) 는, 도 5 에서 나타내는 바와 같이, 배선 패턴 (WP) 에 도통 접촉하는 1 개의 컨택트 프로브 (CP) 에 대해, 4 개의 단자가 배치되게 됨과 함께, 각 단자의 ON/OFF 제어를 실시하는 4 개의 스위치 소자 (SW) 를 구비하고 있게 된다.

또한, 도 5 에서는, 상류측 제 1 단자 (81) 의 동작을 제어하는 스위치 소자를 부호 SW1 로 하고, 상류측 제 2 단자 (91) 의 동작을 제어하는 스위치 소자를 부호 SW3 으로 하고, 하류측 제 1 단자 (82) 의 동작을 제어하는 스위치 소자를 부호 SW2 로 하고, 하류측 제 4 단자 (92) 의 동작을 제어하는 스위치 소자를 부호 SW4 로 하여 나타내고 있다.

표시 수단 (10) 은, 절연 검사 결과나 절연 불량부 (Rx) 의 저항값 등의 정보를 표시한다. 이 표시 수단 (10) 이 표시하는 절연 검사의 표시 방법은, 예를 들어, 검사를 실시한 기판에 대해「양품」또는「불량품」을 표시하도록 기능하게 할 수 있고,「불량품」을 표시하는 경우에는, 그 절연 불량부 (Rx) 가 존재하는 장소 (배선 패턴 (WP) 의 정보) 와 저항값을 표시한다.

이상이 본 발명에 관련된 절연 검사 장치 (1) 의 구성의 설명이다.

다음으로, 본 발명의 절연 검사 장치 (1) 의 동작을 설명한다.

먼저, 기판 (CB) 에 형성되는 배선 패턴 (WP) 의 도통 검사가 실시된다. 이 때, 배선 패턴 (WP1) 이 검사 대상이 되는 경우에는, 배선 패턴 (WP1) 의 일단 (일방의 검사점) 에 접속되는 상류측 제 1 단자 (81) 의 스위치 (SW1) 가 ON 이 됨과 함께, 배선 패턴 (WP1) 의 타단 (타방의 검사점) 에 접속되는 하류측 제 1 단자 (82) 의 스위치 (SW2) 가 ON 이 된다. 또, 이 때, 제 2 측정 수단 (32) 이 전기 신호를 측정할 수 있도록 접속된다 (도 6 참조). 또한, 제 1 측정 수단 (31) 이 검사 대상의 배선 패턴 (WP) 의 전압을 측정할 수 있도록 스위치 (SW) 를 전환해도 된다.

그리고, 전원 수단 (2) 으로부터 도통 검사를 실시하기 위한 전기 신호가 공급되고, 제 2 측정 수단 (32) 이 전기 신호를 측정한다. 이 때, 전원 수단 (2) 이 공급하는 전기 신호 (공급되는 전압값) 와 제 2 측정 수단 (32) 이 측정하는 전기 신호 (전류값) 가 산출 수단 (41) 에 송신되고, 산출 수단 (41) 이 이들 값을 기초로 배선 패턴 (WP1) 의 저항값이 산출된다. 이 산출된 저항값은 판정 수단 (42) 에 송신되어, 배선 패턴 (WP1) 의 도통 상태의 양부가 판정된다. 또한, 이 산출 결과나 판정 결과는 기억 수단 (45) 에 격납된다.

이와 같이 기판 (CB) 에 형성되는 모든 배선 패턴 (WP) 이 도통 검사의 검사 대상으로서 설정되어 실시된다.

기판 (CB) 의 배선 패턴 (WP) 의 도통 검사가 실시되고, 모든 배선 패턴 (WP) 의 도통 검사가 양품인 것으로 판단되면, 다음으로 절연 검사가 실시된다.

절연 검사시에는, 검사 대상이 되는 배선 패턴 (WP) 이 선출됨 (제 1 측정부) 과 함께, 전원 수단 (2) 의 상류측 제 1 단자 (81) 에 이 배선 패턴 (WP) 이 접속되고, 나머지 배선 패턴 (WP) (제 2 검사부) 이 전원 수단 (2) 의 하류측 제 1 단자 (82) 에 접속된다. 또, 제 2 검사부의 배선 패턴 (WP) 은, 제 2 측정 수단 (32) 과 직렬 배열되도록 접속된다 (도 7 참조).

본 실시형태에서 설명하는 기판 (CB) 은, 절연 불량부 (Rx) 를 갖고 있기 때문에, 검사 대상의 배선 패턴 (WP1) 의 절연 검사가 실시되면, 전원 수단 (2) 이 공급하는 전기 신호 (전압값) 와 제 2 측정 수단 (32) 이 측정하는 전기 신호 (전류값) 를 기초로 산출 수단 (41) 이 저항값을 산출한다. 이 산출 결과는 판정 수단 (42) 에 송신되어, 검사 대상의 배선 패턴 (WP1) 의 절연 상태의 양부가 판정된다. 이 때, 이 기판 (CB) 은 절연 불량부 (Rx) 를 갖고 있고, 산출된 저항값은 기준값보다 낮아져, 절연 상태가 불량으로서 판정된다.

절연 상태가 불량으로 판정된 경우에는, 먼저, 검사 대상의 배선 패턴 (WP1) 과 어느 배선 패턴 (WP) 이 절연 불량부 (Rx) 를 형성하고 있는지 특정을 실시한다. 이 경우, 검사 대상의 배선 패턴 (WP) 과 1 개씩 배선 패턴이 선출되고, 어느 배선 패턴과의 절연 불량부 (Rx) 를 갖는지 특정을 실시한다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판 (CB) 에 2 개의 배선 패턴 (WP) 밖에 형성되어 있지 않으므로 설명을 생략한다.

배선 패턴 (WP) 이 어느 배선 패턴 (WP) 과 절연 불량부 (Rx) 를 갖는지 특정되면, 다음 동작이 실시된다. 먼저, 선출 수단 (44) 은, 제 1 측정부의 일단과 전원 수단 (2) 의 일단을 도통 접속시키고, 제 1 측정부의 타단과 제 1 측정 수단 (31) 의 일단을 도통 접속시키도록 전환 수단 (7) 을 선출한다.

구체적으로는, 배선 패턴 (PW1) 의 검사점 (P11) 에 접속되는 프로브 (CP2) 가 전원 수단 (2) 의 상류측과 도통 접속하도록, 상류측 제 1 단자 (81) 의 스위치 (SW1) 를 ON 시킨다. 또, 절연 불량부 (Rx) 를 형성하는 배선 패턴 (PW2) 의 검사점 (P21) 에 접속되는 프로브 (CP1) 가 전원 수단 (2) 의 하류측과 도통 접속하도록, 하류측 제 1 단자 (82) 의 스위치 (SW2) 를 ON 시킨다.

또 한편으로, 배선 패턴 (PW1) 의 검사점 (P12) 에 접속되는 프로브 (CP3) 가 제 1 측정 수단 (31) 의 상류측과 도통 접속하도록, 상류측 제 2 단자 (91) 의 스위치 (SW3) 를 ON 시킨다. 또, 타방의 배선 패턴 (PW2) 의 검사점 (P22) 에 접속되는 프로브 (CP4) 가 제 1 측정 수단 (31) 의 하류측과 도통 접속하도록, 하류측 제 2 단자 (92) 의 스위치 (SW4) 를 ON 시킨다.

이와 같은 스위치 (SW) 의 전환이 제어 수단 (43) 의 동작에 의해 실시된다 (도 8 참조).

상기와 같은 스위치 소자 (SW) 의 전환이 실시되면, 전원 수단 (2) 이 공급되는 전기 신호 (전류값) 와 제 1 측정 수단 (31) 이 측정하는 전기 신호 (전압값) 가 산출 수단 (41) 에 송신되고, 이들을 기초로 저항값이 산출된다.

산출 수단 (41) 이 산출하는 저항값은 절연 불량부 (Rx) 만의 저항값으로서, 절연 불량부 (Rx) 의 정확한 저항값을 산출할 수 있다.

이상이 본 발명의 절연 검사 장치의 동작의 설명이다.

본 발명의 절연 검사 방법이나 절연 검사 장치를 사용함으로써, 2 단자 측정 방법이어도 절연 불량부의 저항값을 정확하게 측정할 수 있다. 또, 절연 검사를 실시하는 검사 공정에서 직접적으로 절연 불량부의 저항값 산출 공정으로 이행할 수 있기 때문에, 헛된 공정을 소비하지 않고 산출할 수 있다.

1 : 절연 검사 장치
2 : 전원 수단
3 : 측정 수단
41 : 산출 수단
42 : 판정 수단
43 : 제어 수단
44 : 선출 수단
CB : 기판
WP : 배선 패턴

Claims

복수의 배선 패턴이 형성되는 기판의 상기 배선 패턴의 절연 검사를 실시하는 절연 검사 장치로서,
상기 복수의 배선 패턴으로부터 검사 대상이 되는 1 개의 배선 패턴을 제 1 측정부로서 선출함과 함께, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 대상 측정부로서 선출하는 선출 수단과,
상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하는 전원 수단과,
상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 측정 수단과,
상기 전원 수단이 공급하는 전기 신호와 상기 측정 수단이 측정하는 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 절연 불량부의 전기적 특성을 산출하는 산출 수단을 갖고,
상기 선출 수단은,
상기 제 1 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 일단을 도통 접속시키고,
상기 대상 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 타단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 타단을 도통 접속시키고,
상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에는 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 수단을 접속시키지 않고,
상기 제 1 측정부의 타단과 상기 대상 측정부의 타단의 사이에 전기 신호를 공급하는 수단을 접속시키지 않고,
상기 전원 수단은 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에 상기 전기 신호를 공급하고,
상기 측정 수단은 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에 상기 전기 신호가 공급되었을 때의 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 대상 측정부의 타단의 사이의 전기 특성을 측정하는 것을 특징으로 하는 절연 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 절연 검사 장치는,
상기 선출 수단, 상기 측정 수단과 상기 산출 수단에 소정 동작을 실시하도록 촉구하는 제어 수단을 갖고,
상기 제어 수단은,
상기 선출 수단에, 상기 제 1 측정부로서 선출된 배선 패턴 이외의 배선 패턴을 병렬 접속시켜 제 2 측정부로서 선출하도록 촉구하고,
상기 전원 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하도록 촉구하고,
상기 측정 수단에, 상기 제 1 측정부 또는 상기 제 2 측정부와 직렬로 접속되어, 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부 사이의 전기 특성을 측정하도록 촉구하고,
상기 산출 수단에, 상기 전기 신호와 상기 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 제 2 측정부의 절연 상태를 산출하도록 촉구하고,
상기 산출 수단이 산출하는 절연 상태가 불량인 경우, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 상기 선출 수단에 상기 대상 측정부로서 선출하도록 촉구하는 것을 특징으로 하는 절연 검사 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 산출 수단이 산출하는 절연 상태가 불량인 경우, 상기 제 1 측정부와 절연 불량부를 갖는 배선 패턴을 특정하기 위해,
상기 제어 수단은,
상기 선출 수단에, 상기 제 2 측정부로부터 하나의 배선 패턴을 선출하도록 촉구하고,
상기 전원 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴 사이에 소정의 전기 신호를 공급하도록 촉구하고,
상기 측정 수단에, 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴 사이의 전기 특성을 측정하도록 촉구하고,
상기 산출 수단에, 상기 전기 신호와 상기 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 하나의 배선 패턴의 절연 상태를 산출하도록 촉구하고,
상기 산출된 절연 상태 결과를 기초로 상기 제 1 측정부와 절연 불량부를 갖는 배선 패턴을 특정하는 것을 특징으로 하는 절연 검사 장치.
복수의 배선 패턴이 형성되는 기판의 상기 배선 패턴의 절연 검사를 실시하는 절연 검사 방법으로서,
상기 복수의 배선 패턴으로부터 검사 대상이 되는 1 개의 배선 패턴을 제 1 측정부로서 선출함과 함께, 상기 제 1 측정부와 절연 불량을 갖는 배선 패턴을 대상 측정부로서 선출하는 선출 공정과,
전원 수단이 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 소정의 전기 신호를 공급하는 전원 공정과,
측정 수단이 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 측정 공정과,
상기 전원 수단이 공급하는 전기 신호와 상기 측정 수단이 측정하는 측정값을 기초로 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 절연 불량부의 전기적 특성을 산출하는 산출 공정과,
상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에는 상기 전원 수단에 의해 상기 제 1 측정부와 상기 대상 측정부의 사이에 전기 신호가 공급되었을 때의 전기 특성을 측정하는 수단을 접속시키지 않고, 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 대상 측정부의 타단의 사이에 전기 신호를 공급하는 수단을 접속시키지 않고, 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 일단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 일단과 상기 전원 수단의 타단을 도통 접속시키고, 상기 대상 측정부의 타단과 상기 측정 수단의 타단을 도통 접속시키는 공정을 포함하고,
상기 전원 공정은 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에 상기 전기 신호를 공급하고,
상기 측정 공정은 상기 전원 공정에 의해 상기 제 1 측정부의 일단과 상기 대상 측정부의 일단의 사이에 상기 전기 신호가 공급되었을 때의 상기 제 1 측정부의 타단과 상기 대상 측정부의 타단의 사이의 전기 특성을 측정하는 것을 특징으로 하는 절연 검사 방법.