(57)【要約】【課題】  従来では良品と判断されるおそれがある欠陥を、簡便な方法で見つけることが可能な多層基板の検査方法および検査装置を提供すること。【解決手段】  各層および層間絶縁層６に形成された接続孔８の部分欠損や接合異常などを検出するための抵抗測定の測定電流を数ｍＡとその数十倍から数百倍の２回行う。局所的な抵抗異常個所は、正常な個所に比べて発熱による抵抗変化が大きくなるため、電流を変えて２回の測定値の差を見ることで、抵抗異常個所２０の検出を容易にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パッド部と、前記第１パッド部に対して導通経路を通して接続してある第２パッド部とを少なくとも有する多層基板を検査する方法であって、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第１電圧を測定し、前記第１電流および第１電圧に基づき、これらのパッド部の間の第１抵抗（Ｒ１）を算出する工程と、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、前記第１電流よりも、２０倍以上大きな第２電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第２電圧を測定し、前記第２電流および第２電圧に基づき、これらのパッド部の間の第２抵抗（Ｒ２）を算出する工程と、
前記第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との関係に基づき、欠陥を検出する工程とを有する多層基板の検査方法。
【請求項２】
前記第２抵抗と第１抵抗との差（Ｒ２−Ｒ１）が所定値以上である場合に、欠陥が存在すると判断する請求項１に記載の多層基板の検査方法。
【請求項３】
前記第１抵抗に対する前記第２抵抗と第１抵抗との差の割合（（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１）が所定値以上である場合に、欠陥が存在すると判断する請求項１に記載の多層基板の検査方法。
【請求項４】
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、欠陥箇所が存在する場合に、前記第１電流は、前記欠陥箇所が発熱しない程度の電流値であり、前記第２電流は、前記欠陥箇所が発熱する程度の電流値である請求項１〜３のいずれかに記載の多層基板の検査方法。
【請求項５】
前記第１電流が、１〜１０ｍＡの範囲内にある定電流であり、前記第２電流が、５００ｍＡ以上の定電流である請求項４に記載の多層基板の検査方法。
【請求項６】
前記第１電流および第２電流を印加するための端子と、前記第１電圧および第２電圧を測定するための端子とが別であり、合計４つの端子を、測定装置が有する請求項１〜５のいずれかに記載の多層基板の検査方法。
【請求項７】
前記導通経路が、前記多層基板に形成してあるビアホール内導体柱を含む請求項１〜６のいずれかに記載の多層基板の検査方法。
【請求項８】
第１パッド部と、前記第１パッド部に対して導通経路を通して接続してある第２パッド部とを少なくとも有する電子部品を検査する方法であって、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第１電圧を測定し、前記第１電流および第１電圧に基づき、これらのパッド部の間の第１抵抗（Ｒ１）を算出する工程と、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、前記第１電流よりも、２０倍以上大きな第２電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第２電圧を測定し、前記第２電流および第２電圧に基づき、これらのパッド部の間の第２抵抗（Ｒ２）を算出する工程と、
前記第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との関係に基づき、欠陥を検出する工程とを有する電子部品の検査方法。
【請求項９】
第１パッド部と、前記第１パッド部に対して導通経路を通して接続してある第２パッド部とを少なくとも有する電子部品を検査する検査装置であって、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第１電圧を測定し、前記第１電流および第１電圧に基づき、これらのパッド部の間の第１抵抗（Ｒ１）を算出する第１抵抗算出手段と、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、前記第１電流よりも、２０倍以上大きな第２電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第２電圧を測定し、前記第２電流および第２電圧に基づき、これらのパッド部の間の第２抵抗（Ｒ２）を算出する第２抵抗算出手段と、
前記第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との関係に基づき、欠陥を検出する欠陥検出手段とを有する電子部品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば多層基板のパターン層の部分欠損や接合異常、あるいは層間絶縁膜に形成された接続孔の部分欠損や接合異常などの欠陥を検出する多層基板の検査方法および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造された多層基板の検査を行うために、多層基板に形成された一対のパッド部に検査測定装置の端子を接触させ、これらの一対のパッド部間の抵抗を測定し、パッド部間の導通経路に欠陥が無いかを検査する場合がある。単一の多層基板には、多数のパッド部が形成してあるために、検査においては、異なる一対のパッド部間で、このような抵抗の測定を繰り返すことになる。
【０００３】
従来の検査方法では、計測された抵抗の値が、基準値を満足するか否かにより、良品と不良品との区別を行っていた。ところが、多層基板における検査すべき一対のパッド部間の抵抗は、たとえば３ｍΩ程度に微小な値であり、欠陥の種類によっては、判別が困難であり、不良品を良品として判断するおそれがあった。すなわち、数ｍＡ程度の微弱な測定電流を流し、その間の電圧を計測することにより微細な抵抗を測定するために、所定の基準値を満足するものであっても、内部に欠陥が隠れて存在する可能性があった。
【０００４】
たとえば抵抗の基準値を設けたとしても、製造工程のロット毎にもバラツキがあり、一律に同じ基準値で、良品と不良品の判断を行うと、良品と判断されたものの中に、不良品が混入する可能性があった。
【０００５】
なお、下記の特許文献１に記載するように、二種類の測定電流を流すことにより、測定用端子とパッド部との接触抵抗の影響を排除して、微小な抵抗を正確に測定することにより、導通不良などを検出する方法が知られている。しかしながら、この方法では、正確な抵抗を検出することが可能であるが、良品か否かを判断する際には、従来と同様に、抵抗が、所定の基準値を満足するか否かで、導通不良などを検出するために、良品と判断されたものの中に、欠陥が隠れて存在する可能性が依然としてあった。すなわち、正確に抵抗を求めたとしても、一律に基準値を決めて選別する従来の方法では、良品と判断されたものの中に、欠陥が隠れて存在するおそれがあった。
【特許文献１】特開２００４−２７９２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、従来では良品と判断されるおそれがある欠陥を、簡便な方法で見つけることが可能な電子部品の検査方法（特に、多層基板の検査方法）および検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品の検査（特に、多層基板の検査、以下同様）方法は、
第１パッド部と、前記第１パッド部に対して導通経路を通して接続してある第２パッド部とを少なくとも有する電子部品を検査する方法であって、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第１電圧を測定し、前記第１電流および第１電圧に基づき、これらのパッド部の間の第１抵抗（Ｒ１）を算出する工程と、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、前記第１電流よりも、２０倍以上大きな第２電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第２電圧を測定し、前記第２電流および第２電圧に基づき、これらのパッド部の間の第２抵抗（Ｒ２）を算出する工程と、
前記第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との関係に基づき、欠陥を検出する工程とを有する。
【０００８】
また、本発明に係る電子部品の検査装置は、
第１パッド部と、前記第１パッド部に対して導通経路を通して接続してある第２パッド部とを少なくとも有する電子部品を検査する検査装置であって、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第１電圧を測定し、前記第１電流および第１電圧に基づき、これらのパッド部の間の第１抵抗（Ｒ１）を算出する第１抵抗算出手段と、
前記第１パッド部と第２パッド部との間に、前記第１電流よりも、２０倍以上大きな第２電流を流し、これらのパッド部の間に生じる第２電圧を測定し、前記第２電流および第２電圧に基づき、これらのパッド部の間の第２抵抗（Ｒ２）を算出する第２抵抗算出手段と、
前記第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との関係に基づき、欠陥を検出する欠陥検出手段とを有する。
【０００９】
本発明に係る電子部品の検査方法および検査装置では、検査すべき一対のパッド部間の抵抗の値を求め、その値が基準値に対して差異があるかを判断するのではない。本発明では、第１パッド部と第２パッド部との間に、第１電流よりも、２０倍以上、好ましくは５０倍以上、さらに好ましくは１００倍以上、特に好ましくは５００倍以上の大きな第２電流を流す。これにより、第１パッド部と第２パッド部との間に、部分的に欠陥箇所がある場合には、部分的に抵抗が高いため、欠陥の部分での発熱が通常個所に比べて大きくなる。抵抗温度係数は抵抗材料によってほぼ定まり、単体金属の場合は温度の上昇に伴って格子振動が増大し電子が散乱されるため抵抗は増大する。
【００１０】
したがって、パッド部間に欠陥がある部品は、大電流（第２電流）を流した場合に局所発熱により抵抗が通常品よりも高くなる。このことから小電流（第１電流）時の抵抗と大電流時の抵抗の変化を見れば、欠陥があるものは、通常品よりも抵抗の変化が大きくなる。この事で、欠陥の有無を検出することができる。すなわち、第２電流印加時に欠陥箇所に発熱が生じると、測定される第２抵抗が、発熱が生じていない状態（第１電流印加時）の第１抵抗と異なってくる。
【００１１】
本発明の方法では、この抵抗の変化（差または割合）が所定値以上か否かを判断し、この変化が所定値以上である場合に、欠陥が存在すると判断するのである。抵抗の変化（差または割合）が所定値以上の場合には、欠陥箇所に発熱が生じていると予測される。また逆に、抵抗の変化（差または割合）が所定値以下の場合には、発熱がなく、欠陥箇所がないと判断できる。このため、本発明の方法では、従来では検出できなかった欠陥を極めて容易に検出することができる。
【００１２】
なお、本発明では、第１電流の通電時間に比較して、第２電流の通電時間を長くすることによっても、欠陥箇所がある場合に、第２電流時に、その欠陥箇所に発熱を生じさせることができる。
【００１３】
本発明では、前記第２抵抗と第１抵抗との差（Ｒ２−Ｒ１）が所定値以上である場合に、欠陥が存在すると判断しても良い。あるいは、前記第１抵抗に対する前記第２抵抗と第１抵抗との差の割合（（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１）が所定値以上である場合に、欠陥が存在すると判断しても良い。
【００１４】
本発明では、前記第１パッド部と第２パッド部との間に、欠陥箇所が存在する場合に、前記第１電流は、前記欠陥箇所が発熱しない程度の電流値であり、前記第２電流は、前記欠陥箇所が発熱する程度の電流値である。
【００１５】
好ましくは、前記第１電流が、１〜１０ｍＡの範囲内にある定電流であり、前記第２電流が、５００ｍＡ以上の定電流である。
【００１６】
好ましくは、前記第１電流および第２電流を印加するための端子と、前記第１電圧および第２電圧を測定するための端子とが別であり、合計４つの端子を、測定装置が有する。すなわち、４端子法であることが好ましい。４端子法は、２端子法に比べて、抵抗を高精度で測定することができる。
【００１７】
本発明に係る検査方法および検査装置は、特に、低融点ガラス多層基板などの多層基板の欠陥を検出するために適しているが、これに限定されず、アンテナスイッチモジュール、トランシーバーモジュール、フロントエンドモジュール、レーザーダイオードモジュール、パワーアンプモジュール、ＳＡＷディプレクサーなどのその他の多層基板あるいは電子部品における欠陥を検出するために用いても良い。
【００１８】
本発明の検査方法および検査装置によれば、たとえば多層基板に形成してあるビアホール内導体柱における部分欠損や接合異常などを特に好適に検出することができる。多層基板においては、内部導体層または基板表面のパターン配線の温度係数がある程度大きく、本発明の方法が有効に機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る多層基板の一例を示す要部断面図、
図２は図１に示す多層基板の欠陥を検出するための検査装置の概略構成図、
図３は図２に示す検査装置における測定処理・判定部の処理内容を示すフローチャート図である。
【００２１】
図１に示すように、電子部品の一例としての多層基板２は、複数の内部導体層４が、それぞれ層間絶縁層６により仕切られた構造を有する。層間絶縁層６に形成されたビアホール内導体柱８により、層間で隣接する内部導体層４の相互、あるいは内部導体層４と外部のパッド部１０との間が導通されている。
【００２２】
多層基板２における層間絶縁層６は、特に限定されないが、たとえばホウ珪酸系ガラス、ＭｇＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  系ガラス、ＣａＯ−Ａｌ２  Ｏ３  −ＳｉＯ２  系ガラスなどの低融点ガラス層、あるいはガラスエポキシなどの絶縁層で構成される。また、内部導体層４は、特に限定されないが、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｐｔ、Ｐｄ−Ｐｔ等で構成される。
【００２３】
多層基板２を製造する際には、層間絶縁層６となる絶縁シートに、ビアホール内導体柱８に対応するビアホールを形成し、そのビアホールに導電体を埋め込む。その後、その絶縁シートをコア基板にプレスし、ビアホールの入口の窓開け加工（たとえばブラスト処理）を行い、その後に、無電界メッキなどで内部導体層４を形成する。同時に、ビアホールの入り口にも、無電界メッキ層が入り込み、ビアホール内導体柱８と内部導体層４とが接続される。これらの工程を繰り返せば、複数の内部導体層４が層間絶縁層６を介して積層している多層基板が得られる。なお、ビアホール内導体柱８とパッド部１０との接続は、ビアホール内導体柱８と内部導体層４との接続と同様にして行われる。
【００２４】
多層基板２の製造工程において、欠陥などが生じないことが理想であるが、何らかの理由により、欠陥箇所２０が生じることがある。この欠陥箇所２０は、たとえばブラスト処理の不完全などの理由で、パッド部１０（内部導体層４も同様）と導体柱８との間に生じることがある。この欠陥箇所２０は、従来の測定方法では、見つけにくいものであった。なぜなら、この欠陥箇所２０は、従来の測定方法における比較的に低電流の測定電流を通し、一対のパッド１０間において、正常に抵抗を測定することができるからである。
【００２５】
本発明の一実施形態に係る検査装置を用いた検査方法では、このように完全には導通不良とはなっていないが、一部において導通経路が狭められているような欠陥２０をも正確に検出することができる。以下、詳細に説明する。
【００２６】
まず、本発明の一実施形態に係る検査装置について説明する。図２に示すように、本実施形態の検査装置３０は、４つの端子３２および３４を有する４端子法の検査装置である。検査装置３０は、定電流源３６と、電圧測定部３８と、測定処理・判定部４０とを有する。測定処理・判定部４０が、本発明における第１抵抗算出手段と、第２抵抗算出手段と、欠陥検出手段とに対応し、図３に示す機能を有する。
【００２７】
測定対象となる図２に示す一対のパッド部１０は、たとえば図１に示す多層基板２における一対のパッド部１０であり、その一対のパッド部１０には、一対の電流印加用端子３２と、一対の電圧測定用端子３４とが着脱自在に、電気的に接続される。一対の電流印加用端子３２は、定電流源３６に接続してあり、一対の電圧測定用端子３４は、電圧測定部３８に接続してある。定電流源３６は、少なくとも二つの第１電流Ｉ１および第２電流Ｉ２とを切り替えて印加可能になっている。
【００２８】
端子３２，３４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ駆動する駆動機構に支持されており、あらかじめ定められたプログラムに従って、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御される。
【００２９】
これらの４つの端子３２，３４が、測定すべき任意の一対のパッド部１０に対して接続され、検査装置３０による検査がスタートすると、図３に示すステップＳ１からステップＳ２にて、第１電流Ｉ１が、定電流源３６から一対のパッド部１０間に印加される。第１電流Ｉ１は、たとえば１〜１０ｍＡの範囲内にある定電流であり、その印加時間は、０．００１〜０．０５０秒間程度である。この電流Ｉ１では、図１に示す欠陥２０において、発熱はほとんど生じない。
【００３０】
次に、図３に示すステップＳ３にて、第１電流印加時の第１電圧Ｖ１を測定する。第１電圧Ｖ１は、図２に示す一対の端子３４を通して、電圧測定部３８で測定される。次に、ステップＳ４（第１抵抗算出手段）では、図２に示す測定処理・判定部４０において、第１電圧Ｖ１を第１電流Ｉ１で割り算処理することにより、第１抵抗Ｒ１を求める。
【００３１】
次に、図３に示すステップＳ５では、第２電流Ｉ２が、定電流源３６から一対のパッド部１０間に印加される。第２電流Ｉ２は、たとえば５００ｍＡ以上、好ましくは１ｍＡ以上の定電流であり、その印加時間は、０．１００〜３．０００秒間程度である。この電流Ｉ２では、図１に示す欠陥２０において、たとえば４００℃以上に発熱することになる。
【００３２】
次に、図３に示すステップＳ６にて、第２電流印加時の第２電圧Ｖ２を測定する。第２電圧Ｖ２は、図２に示す一対の端子３４を通して、電圧測定部３８で測定される。次に、ステップＳ７（第２抵抗算出手段）では、図２に示す測定処理・判定部４０において、第２電圧Ｖ２を第２電流Ｉ２で割り算処理することにより、第２抵抗Ｒ２を求める。この第２抵抗Ｒ２は、欠陥箇所２０がある場合には、発熱のために第１抵抗Ｒ１よりも高くなる。
【００３３】
次に、ステップＳ８では、第２抵抗と第１抵抗との差（Ｒ２−Ｒ１）＝ｘ、または第１抵抗に対する前記第２抵抗と第１抵抗との差の割合（（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１）＝ｘを求める。次に、ステップＳ９（欠陥検出手段）では、第２抵抗と第１抵抗との差（Ｒ２−Ｒ１）＝ｘ、または第１抵抗に対する前記第２抵抗と第１抵抗との差の割合（（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１）＝ｘが、所定値αよりも大きいか否かを調べる。ここで、ｘは、第２抵抗（Ｒ２）と第１抵抗（Ｒ１）との変化量に対応する。
【００３４】
変化量ｘが、所定値αよりも大きい場合とは、欠陥箇所２０に発熱が生じていると判断され、ステップＳ１０にて、不良品である旨のアラーム表示などがなされる。また逆に、抵抗の変化量ｘ（差または割合）が所定値α以下の場合には、発熱がなく、ステップＳ１１に行き、欠陥箇所２０がないと判断できる。
【００３５】
なお、変化量ｘを、抵抗値の差（Ｒ２−Ｒ１）で表した場合には、所定値αは、たとえば０．３〜０．８ｍΩの範囲に設定することができる。また、変化量ｘを、抵抗値の変化の割合（（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１）で表した場合には、所定値αは、たとえば０．０５５〜０．１４５の範囲に設定することができる。
【００３６】
なお、従来の方法では、欠陥箇所２０において、抵抗異常個所の抵抗が０．５ｍΩで、工程内の変動値が同等かそれ以上の場合、この異常個所を検出することは出来ない。
【００３７】
本発明の実施形態の方法では、導体部分の抵抗温度係数を４×１０‐３として、大電流の第２電流Ｉ２により、欠陥箇所２０の異常個所周辺が局所的に４００℃程度になるとすると、そのときの第２抵抗Ｒ２は、以下の式（１）で表せる。
【００３８】
Ｒ２＝０．５×１０‐３×（１＋４×１０‐３×（４００‐２５））＝１．２５×１０‐３Ω    …  （１）
なお、第１電流Ｉ１での抵抗Ｒ１は、０．１×１０‐３Ωである。すなわち、発熱により、欠陥箇所２０の異常個所で、０．５ｍΩ程度の抵抗変化（抵抗値の差）が発生する。この抵抗変化を検出することで、異常個所の検出が可能となる。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る多層基板の一例を示す要部断面図である。
【図２】図２は図１に示す多層基板の欠陥を検出するための検査装置の概略構成図である。
【図３】図３は図２に示す検査装置における測定処理・判定部の処理内容を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
２…  多層基板
４…  内部導体層
６…  層間絶縁層
８…  ビアホール内導体柱
１０…  パッド部
２０…  欠陥箇所
３０…  検査装置
３２，３４…  端子
３６…  定電流源
３８…  電圧測定部
４０…  測定処理・判定部
【図１】
2006278762.tif 000003
【図２】
2006278762.tif 000004
【図３】
2006278762.tif 000005