(57)【要約】【課題】本発明は、低コスト化に好適な絶縁基板の検査方法と検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】絶縁層１４と、該絶縁層１４の下面に接する下部金属１５と、該絶縁層１４の上面に接する上部金属１３とを有する絶縁基板１２の該下部金属１５に下部電極２３を接触させ、該上部金属１３に上部電極２２を接触させることと、該下部電極２３と該上部電極２２に交流電圧をかけて、該絶縁層１４の欠陥で生じる電磁波を検出することと、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、前記絶縁層の下面に接する下部金属と、前記絶縁層の上面に接する上部金属とを有する絶縁基板の前記下部金属に下部電極を接触させ、前記上部金属に上部電極を接触させることと、
前記下部電極と前記上部電極に交流電圧をかけて、前記絶縁層の欠陥で生じる電磁波を検出することと、を備えたことを特徴とする絶縁基板の検査方法。
【請求項２】
前記絶縁基板と、前記下部電極と、前記上部電極を金属筐体で覆ったことを特徴とする請求項１に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項３】
前記電磁波を検出するループアンテナのループ面の高さを前記絶縁層の高さと一致させ、
前記ループ面の接線方向に前記絶縁層があることを特徴とする請求項１又は２に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項４】
前記ループアンテナを複数備え、複数の前記ループアンテナの検出周波数が異なることを特徴とする請求項３に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項５】
前記絶縁基板は複数の単位構造が一体となったワークシートであり、前記上部金属はパターニングされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項６】
前記絶縁基板は複数の単位構造が一体となったワークシートであり、前記上部金属は前記絶縁層の上面のうち外縁に沿った部分を露出させる１つの金属層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項７】
前記下部電極、前記上部電極又は前記金属筐体を加熱しながら前記電磁波を検出することを特徴とする請求項２に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項８】
前記電磁波を１−１０ＧＨｚの周波数で検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項９】
検出した前記電磁波のエネルギが予め定められた値より大きいときに、前記絶縁基板を不良と判定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１０】
前記絶縁基板は複数の単位構造が一体となったワークシートであり、
前記絶縁基板の上方から前記絶縁基板に対しＸ線を走査しながら前記電磁波を検出することで、前記電磁波が検出されたときの前記Ｘ線の走査位置から、欠陥の存在する前記単位構造を特定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１１】
前記上部電極は格子状の形状を有することを特徴とする請求項１０に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１２】
欠陥の存在する前記単位構造にマーク付けすることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１３】
前記金属筐体は、前記上部電極を囲む支持部と、前記支持部の上に設けられた蓋部分を有し、
前記上部電極は導電性の第１弾性体を介して前記蓋部分に取り付けられ、
前記下部電極は導電性の第２弾性体を介してステージに取り付けられ、
前記交流電圧は前記第１弾性体と前記第２弾性体を介して前記下部電極と前記上部電極に印加することを特徴とする請求項２に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１４】
前記下部電極のスリットに設けられ、前記下部金属の下面に接するベルトを駆動させて前記絶縁基板を移動させることを備えたことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１５】
前記下部電極には前記スリットが複数設けられ、複数の前記スリットに前記ベルトが設けられたことを特徴とする請求項１４に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１６】
前記下部金属に接した導電性ベルトを駆動させて前記絶縁基板を移動させることを備え、
前記電磁波の検出は、前記導電性ベルトが前記下部電極と前記下部金属とに接した状態で行うことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の絶縁基板の検査方法。
【請求項１７】
上面に平坦部分を有する下部電極と、
前記下部電極の上に設けられ下面に平坦部分を有する上部電極と、
前記下部電極と前記上部電極に交流電圧を印加する電源部と、
電磁波を検出して電流に変換するアンテナと、
前記下部電極、前記上部電極及び前記アンテナを覆う金属筐体と、を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項１８】
前記上部電極は平面視で格子状であり、
前記上部電極の上方に、前記下部電極の方向にＸ線を照射する走査型のＸ線照射装置を備えたことを特徴とする請求項１７に記載の検査装置。
【請求項１９】
前記下部電極にはスリットが形成され、
前記スリットに設けられたベルトコンベアを備えたとを特徴とする請求項１７又は１８に記載の検査装置。
【請求項２０】
前記下部電極の上に設けられた導電性ベルトを有するベルトコンベアを備えたことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の検査装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は絶縁基板の検査方法と、その方法に用いられる検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板単体又はパワーデバイス等の半導体装置に交流電圧を印加し、ある基準となる電圧で絶縁破壊しないことを確認する耐電圧試験がある。この耐電圧試験では半導体装置の絶縁劣化を考慮した長期信頼性の検査ができない。そこで、例えば特許文献１には、製品状態の半導体装置にＸ線照射しつつ交流電圧を印加することで、絶縁層中の絶縁欠陥内で発生する部分放電を検出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワーモジュール等の半導体装置は構造が複雑である。したがって半導体装置の部分放電発生時に生じる電磁波の発生方向を特定できない。そのため、部分放電の検出精度を高めることができない。特に、欠陥が微小なものである場合には、放電電荷量が小さく、電磁波が弱いので、電磁波の検出が困難になる。
【０００５】
半導体装置にＸ線を照射することで欠陥部に初期電子を供給し放電量を増加して電磁波信号強度を上げたり、アンテナの指向性、設置位置及び方向、並びに筐体の材質等の限定により電磁波の検出感度を上げたりすることが考えられる。しかしながら、製品状態の半導体装置の検査を行う場合、少なくとも以下の２つの問題がある。第１の問題は、製品の種類に応じてアンテナの位置及び方向を適正化する必要があるので、製品の種類に応じて事前調整が必要になることである。これはコストアップの原因になる。第２の問題は、パワーモジュール等の形成がある程度進み付加価値の付いた半導体装置で欠陥検査を実施し、絶縁欠陥が確認された場合、製品廃棄コストが高いという問題である。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、低コスト化に好適な絶縁基板の検査方法と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】
本願の発明に係る絶縁基板の検査方法は、絶縁層と、該絶縁層の下面に接する下部金属と、該絶縁層の上面に接する上部金属とを有する絶縁基板の該下部金属に下部電極を接触させ、該上部金属に上部電極を接触させることと、該下部電極と該上部電極に交流電圧をかけて、該絶縁層の欠陥で生じる電磁波を検出することと、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本願の発明に係る検査装置は、上面に平坦部分を有する下部電極と、該下部電極の上に設けられ下面に平坦部分を有する上部電極と、該下部電極と該上部電極に交流電圧を印加する電源部と、電磁波を検出して電流に変換するアンテナと、該下部電極、該上部電極及び該アンテナを覆う金属筐体と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、半導体プロセス開始前、又は半導体プロセスの主要プロセスの開始前に絶縁基板の絶縁欠陥を検査するので、低コスト化に好適な絶縁基板の検査方法と検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図２】部分放電の発生原理を示す図である。
【図３】アンテナの配置例を示す図である。
【図４】部分放電開始電圧の温度依存性を示す図である。
【図５】ノイズの電磁波レベルの電磁波周波数依存を示す図である。
【図６】検出された電磁波の電磁波エネルギの例を示す図である。
【図７】複数のアンテナを設けた検査装置の構成例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る絶縁基板の検査方法の例を示す図である。
【図９】ワークシートの概略図である。
【図１０】ワークシートの変形例を示す図である。
【図１１】同サイズの上部金属と下部金属を示す図である。
【図１２】絶縁基板の製造方法のフローチャートである。
【図１３】実施の形態３に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図１４】マーキング方法を示す図である。
【図１５】マーキング方法を示す図である。
【図１６】格子状の上部電極を示す平面図である。
【図１７】格子状の上部電極を有する検査装置の構成例を示す図である。
【図１８】絶縁基板の製造方法のフローチャートである。
【図１９】実施の形態４に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図２０】金属筐体をステージに接触させたことを示す図である。
【図２１】実施の形態５に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図２２】絶縁基板の検査時における検査装置を示す図である。
【図２３】図２１に示す装置の側面図である。
【図２４】図２２に示す装置の側面図である。
【図２５】実施の形態６に係る検査装置の構成例を示す図である。
【図２６】絶縁基板の検査時における検査装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る絶縁基板の検査方法と検査装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る検査装置の構成例を示す図である。検査装置による検査対象は、例えば、絶縁層１４と、絶縁層１４の下面に接する下部金属１５と、絶縁層１４の上面に接する上部金属１３とを有する絶縁基板１２である。上部金属１３は例えば金属配線である。絶縁層１４の材料は例えばセラミック又は有機絶縁材料である。下部金属１５は、金属ベース板、金属配線または金属箔である。図１の例では、下部金属１５は金属ベース板である。
【００１４】
絶縁基板１２に接触させて、絶縁基板１２に電圧を印加するために、上部電極２２と下部電極２３が設けられている。下部電極２３は上面に平坦部分を有する。上部電極２２は下面に平坦部分を有する。上部電極２２は下部電極２３の上に下部電極２３に対向して設けられている。電源部１８は、下部電極２３と上部電極２２に交流電圧を印加する部分である。電源部１８は、配線１９によって下部電極２３及び上部電極２２に電気的に接続されている。
【００１５】
絶縁層１４は例えばボイド、層間剥離又はクラック等の絶縁欠陥１６を有し得る。上部電極２２と下部電極２３に交流電圧を印加すると、絶縁層１４の絶縁欠陥１６で部分放電が生じる。この部分放電が原因で電磁波１７が生じ得る。図１の検査装置には、この電磁波１７を検出するためのアンテナ２０が設けられている。アンテナ２０は電磁波を検知できれば特に限定されないが、例えばコイルを有するループアンテナである。電磁波を検出するループアンテナのループ面の高さを絶縁層１４の高さと一致させることで、効率的な電磁波検出が可能となる。アンテナ２０にて電磁波を検出して電流に変換し、変換された電流を測定器２１で測定する。測定器２１は、この電流の有無によって絶縁欠陥１６の有無を判定したり、この電流によって部分放電の強弱又は良否判定をしたりする。
【００１６】
図２は、部分放電の発生原理を示す図である。上部電極２２と下部電極２３、配線１９、電源部１８により、絶縁基板１２の上部金属１３及び下部金属１５に交流電圧をかけることで、絶縁欠陥１６の上下両端に高い電圧が集中する。その電圧がある閾値を超えると、絶縁欠陥１６の上下両端に放電が生じる。また、その時の部分放電電流により電磁波も発生する。なお、図２の電圧の向きは一例である。
【００１７】
図１には、下部電極２３、上部電極２２及びアンテナ２０などを覆う金属筐体２４が図示されている。金属筐体２４は外部からの電磁波ノイズを反射し遮断する。したがって、絶縁基板１２、下部電極２３、上部電極２２及びアンテナ２０を金属筐体２４で覆った状態で絶縁基板１２の検査をすることで、検査精度を高めることができる。
【００１８】
図３は、アンテナ２０の配置例を示す平面図である。ファラデーの電磁誘導の法則に従い部分放電電流により発生する電磁波１７の磁束を多く検出できるように、アンテナ２０のコイル部を垂直に横切る磁束が多くなる位置にアンテナ２０を設ける。例えば、アンテナ２０のループ面２０ａの接線方向に絶縁層１４が位置するようにアンテナ２０を配置することができる。例えば、絶縁基板１２を中心とする円に対して、ループ面２０ａが垂直となるようにアンテナ２０を設置することができる。このようなアンテナ配置が測定感度を高める。
【００１９】
図４は、部分放電開始電圧の温度依存性を示す図である。図４から、部分放電は試料の温度が高いほど発生しやすいことが分かる。そこで、下部電極２３、上部電極２２又は金属筐体２４を加熱しながら電磁波を検出することで、室温では検出できない絶縁欠陥１６からの部分放電を検出し得る。図１には、一例として下部電極２３に加熱部分３９Ａを埋め込み、その加熱部分３９Ａを加熱装置３９Ｂで加熱する構成を示す。下部電極２３、上部電極２２又は金属筐体２４の加熱の程度は、求められる検出精度に応じて決めることができる。例えば、絶縁基板１２を製品化後の市場動作環境温度まで昇温して絶縁欠陥測定を行うことができる。これにより、温度変化に伴い製品構造起因で発生する絶縁欠陥１６、またはサイズが大きくなった絶縁欠陥１６を見出すことができる。
【００２０】
実施の形態１に係る絶縁基板の検査方法では、まず、絶縁基板１２の下部金属１５に下部電極２３を接触させ、上部金属１３に上部電極２２を接触させる。次いで、下部電極２３と上部電極２２に交流電圧をかけて、絶縁層１４の絶縁欠陥１６で生じる電磁波を検出する。これにより、絶縁基板１２の良否を判定することができる。問題のない絶縁基板１２に対し、たとえば周知の半導体プロセスで、高電圧で使用されるパワーモジュール等の半導体装置を形成する。他方、規定を超える電磁波が検出された絶縁基板１２は、半導体プロセス開始前、又は半導体プロセスの主要プロセスの開始前に廃棄処分する。
【００２１】
半導体プロセスでパワーデバイスを形成する場合、絶縁層１４の欠陥の在否及びその程度は、デバイスの絶縁性能を決定する１つの情報となる。上述のように、本質的な加工処理を始める前の絶縁基板１２の検査を行うことで、欠陥を有する絶縁基板が製造ラインへ投入されたり、絶縁層の不良を理由に付加価値の高い製品を廃棄したりすることを回避できる。また、異なる製品が形成される予定の複数の絶縁基板でも、それらの形状及び厚さは概ね類似しているものである。つまり、半導体プロセス開始前、又は半導体プロセスの主要プロセスの開始前に、上述の絶縁基板の検査方法によって絶縁基板１２の放電を検査することは、検査装置の仕様の統一を可能とする。具体的にいえば、半導体プロセス開始前、又は半導体プロセスの主要プロセスの開始前の絶縁基板１２の欠陥に伴う電荷の移動方向は一定と見ることができ、電荷の移動に伴う発生電磁波の磁界方向が絶縁基板１２の平面方向に同心円状に発生する。そのため、アンテナ等測定装置のコイルの配置及び方向を固定でき、製品仕様に応じたこれらの変更が不要となる。これに対し、異なる形状の製品を１つの検査装置で検査しようとすると、製品に応じて測定系の調整が必要となる。
【００２２】
図５は、アンテナで検知されるノイズの電磁波レベルの電磁波周波数依存を示す図である。アンテナ２０では、絶縁欠陥１６から発生する電磁波１７だけでなく、例えば周辺の他装置で発生するノイズ電磁波Ｎ１も検知される。電磁波１７とノイズ電磁波Ｎ１の周波数は広域にわたり、どちらも高周波数になるほど電磁波レベルが小さくなる。数ＧＨｚ程度の高周波数領域では、ノイズ電磁波Ｎ１の電磁波レベルは、電磁波１７の電磁波レベルより低下する。したがって、例えば、電磁波１７を１−１０ＧＨｚの周波数で検出することで、この周波数より小さい周波数で電磁波１７を検出する場合よりもノイズを抑制できる。電磁波１７を１−１０ＧＨｚの周波数で検出するために、アンテナの検出周波数を設定することができる。これより、Ｓ/Ｎ比の高い測定が可能となる。
【００２３】
さらに、金属筐体２４内で電磁波１７の測定を行うことで、金属筐体２４の内壁で電磁波を反射させることができ、アンテナ２０に対し垂直に電磁波を入射させ得る。これは、Ｓ/Ｎ比の最も高い条件での検出可能性を高め、かつ、検査装置の周辺の他装置等による外部からの電磁波ノイズ成分を遮断又は低減する事ができる。
【００２４】
図６は、検出された電磁波１７の電磁波エネルギの例を示す図である。図６に示すように、電磁波１７のエネルギは一定ではなく、異なるエネルギの電磁波１７が検出され得る。エネルギのばらつきは、例えば、絶縁欠陥１６の種類、形状又はサイズのばらつきにより生じる。そこで、事前に絶縁欠陥１６の種類、形状又はサイズと電磁波１７のエネルギの相関を求めておき、その相関に基づき、絶縁基板１２の検査において検出された電磁波のエネルギから絶縁欠陥１６の種類、形状又はサイズを推定することができる。このような推定のために、検出した電磁波１７をエネルギ分散させることができる。たとえば絶縁欠陥１６の大きさの上限に対応する電磁波エネルギとしてＥ１を設定しておき、検出した電磁波のエネルギが予め定められた値であるＥ１より大きいときに絶縁基板１２を不良と判定することができる。このような基準の設定によって、軽微で無視できる程度の絶縁欠陥による放電が生じても、それを理由に絶縁基板１２が廃棄されることを回避できる。
【００２５】
図７は、複数のアンテナを設けた検査装置の構成例を示す図である。アンテナ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、全体として上部電極２２と絶縁基板１２を囲んでいる。アンテナ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは例えばループアンテナである。図７の矢印が付された円は、絶縁欠陥１６よって同心円状に生じた磁力線である。アンテナ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのループ面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの接線方向に絶縁層１４が位置するようにアンテナ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを配置することができる。また、ループ面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが磁力線に垂直になるようにアンテナ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを設けることができる。上述のとおり、絶縁欠陥１６より発生する電磁波１７と、ノイズ電磁波の周波数は一定ではない。そのため、ループアンテナを複数備え、複数のループアンテナの検出周波数が異なるものとすることで、信号とノイズの区別が容易になる。例えば、ノイズ電磁波の周波数特性に近い周波数特性を持つアンテナを設けることで高いＳ／Ｎ比での測定が可能になる。
【００２６】
実施の形態１で説明した様々な技術的特徴を以下の実施の形態に係る絶縁基板の検査方法と検査装置に適用することができる。以下の実施の形態にかかる絶縁基板の検査方法と検査装置は、実施の形態１との共通点が多いので実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００２７】
実施の形態２．
図８は、実施の形態２に係る絶縁基板の検査方法の例を示す図である。絶縁基板１２Ａは複数の単位構造が一体となったワークシートである。図１の絶縁基板１２はワークシートから個片化されたものである。したがって、図８の絶縁基板１２Ａは、図１の絶縁基板１２が平面状に複数並べられて一体化されたものということができる。絶縁基板１２Ａの上部金属１３はパターニングされている。上部金属１３は絶縁基板１２Ａの回路パターンである。
【００２８】
図９は、ワークシートの概略図である。ワークシートである絶縁基板１２Ａは、この例では９つの単位構造を有している。このワークシートは、絶縁基板の製造中のものであるので、絶縁基板の半完成品ということができる。このワークシートに対し、上述の欠陥検査を行うことで、複数の単位構造の絶縁層１４に内在する絶縁欠陥１６を一括検査できるので、処理能力が向上できる。なお、絶縁基板の製造メーカでは装置の共用化と生産効率化のためワークシートのサイズを１〜３種類程度まで少なくしているので、ワークシート単位で欠陥を検査する検査装置によって検査装置の共用化ができる。
【００２９】
図１０は、検査対象となるワークシートの変形例を示す図である。絶縁基板１２Ｂは複数の単位構造が一体となったワークシートである。上部金属１３Ａはパターニングされていない。上部金属１３Ａは絶縁層１４の上面のうち外縁に沿った部分を露出させる１つの金属層である。つまり、上部金属１３Ａは、配線パターンを加工する前の金属板の状態である。この場合、図１１に示すように上部金属１３と下部金属１５が同サイズであり、絶縁層１４の外縁の上にまで上部金属１３があると、上部金属１３と下部金属１５の間には、絶縁層１４の厚さしか沿面距離が確保されない。そうすると、電圧印加時に上部金属１３と下部金属１５の間にリーク電流が流れるなどの不具合が発生し得る。この不具合は、絶縁欠陥１６への電圧印加を妨げ、部分放電検査を実施できなくする。
【００３０】
そこで、図１０の例では、上部金属１３Ａを絶縁層１４の外縁に沿った部分を避けて形成することで、上部金属１３Ａと下部金属１５の間の沿面距離を確保した。これは、例えば、上部金属１３Ａのサイズを、下部金属１５のサイズより小さくすることで実現できる。したがって図１０の例は、ワークシートの単位で効率的な欠陥検出が可能であり、しかも上部金属の配線パターンの設計に関わらず上部金属の形状を共通化できるものである。上部金属の形状を共通化することは、上部電極２２のサイズの小型化を可能にする。
【００３１】
図１２は、絶縁基板の検査を含む絶縁基板の製造方法のフローチャートである。まず、最初の工程Ｓ１にて、ワークシートを積層及び他工程で作製する。次いで、工程Ｓ２にて、ワークシートの上部金属をパターニングする。
【００３２】
次いで、工程Ｓ３に処理を進める。工程Ｓ３では、例えば図１の検査装置を用いて、上述した電磁波検出によりワークシートの絶縁欠陥の測定を行う。判定ＯＫとなったワークシートは工程Ｓ４にて個片化されて、製品サイズに分割される。そして、工程Ｓ５にて最終検査へ進み、問題なければ出荷する。
【００３３】
他方、工程Ｓ３にて判定ＮＧが出た場合は、工程Ｓ６にてワークシートを個片化する。その後、工程Ｓ７で、個片化された絶縁基板に対して再度絶縁欠陥検査を行う。絶縁欠陥１６がない又は無視できるほど小さいと判定された場合は判定ＯＫとなり、工程Ｓ８で最終検査を受け、問題なければ出荷する。工程Ｓ７で判定ＮＧとなった絶縁基板は次工程へ流動せず廃棄する。
【００３４】
このように、ワークシートでの絶縁欠陥測定で絶縁欠陥が見つかりＮＧ判定された場合、そのワークシートを個片化した後に、例えば実施形態１で説明した分割後の絶縁基板に対する絶縁欠陥測定を実施する。個片化後の検査結果に基づいて、個片化後の絶縁基板について良否を判定する。ワークシートでの検査でＮＧが出されなかった場合には、個片化後の検査を省略できるので、個片化後の絶縁基板を枚葉で検査するよりも効率的である。
【００３５】
実施の形態３．
図１３は、実施の形態３に係る検査装置の構成例を示す図である。この検査装置は、上部電極２２の上方に、下部電極２３の方向にＸ線を照射するＸ線照射装置３７を備えている。Ｘ線照射装置３７は、Ｘ線照射部３４とＸ線制御部３５を備えている。Ｘ線照射部３４は金属筐体２４の中に設け、Ｘ線制御部３５は金属筐体２４の外に設けることができる。Ｘ線制御部３５からの指令を受けて、Ｘ線照射部３４がＸ線を照射する。絶縁層１４の絶縁欠陥１６における部分放電は、部分放電開始電圧以上の電圧でないと発生しないが、Ｘ線を絶縁基板に照射する事によって電子が励起し部分放電が発生しやすくなる。そのため、より低電圧の印加で絶縁欠陥１６の検出を可能としたり、同じ電圧の印加でより小さな絶縁欠陥１６の検出を可能としたりすることができる。また、Ｘ線照射部３４、又は、絶縁基板１２を支持する下部電極２３を可動にし、Ｘ線を絶縁基板上に走査させることで、ワークシート上にある絶縁欠陥１６の位置を知ることができる。
【００３６】
実施の形態３に係る絶縁基板の検査方法で用いる絶縁基板は複数の単位構造が一体となったワークシートである。絶縁基板の上方から絶縁基板に対しＸ線を走査しながら電磁波を検出することで、電磁波が検出されたときのＸ線の走査位置から、欠陥の存在する単位構造を特定することができる。
【００３７】
図１３の検査装置は、欠陥の存在する単位構造にマーク付けするためのマーク装置３６を備えている。図１４、１５に示すように、絶縁欠陥１６により判定ＮＧとなった箇所に対し、マーク装置３６によるマーキングを行うことで、廃棄すべき分割後の絶縁基板を特定することができる。マーキングに代えて、判定ＮＧとなったワークシート上の座標を測定器２１により記録することで、分割後廃棄する絶縁基板を明確にできる。
【００３８】
図１３−１５の例では、上部電極２２によってＸ線が遮断されないように、上部電極２２のサイズをワークシートに比べて小さくした。
【００３９】
図１６は、格子状の上部電極３８を示す平面図である。上部電極３８は格子状の形状を有している。格子状の形状は、上部金属１３の広範囲にわたって上部電極３８を接触させることと、絶縁基板へのＸ線照射とを可能にする。図１７は、格子状の上部電極３８を有する検査装置の構成例を示す図である。
【００４０】
図１８は、実施の形態３に係る絶縁基板の検査を含む絶縁基板の製造方法のフローチャートである。まず、工程Ｓ１にてワークシートを作製する。次いで、工程Ｓ２で上部金属をパターニングして配線を形成する。その後、工程Ｓ３にて、実施の形態１と同様の方法で絶縁欠陥測定を行う。つまり、工程Ｓ３の検査ではＸ線は照射しない。判定ＯＫとなったワークシートは、工程Ｓ４で個片化により製品サイズに分割する。その後、工程Ｓ５にて、最終検査し問題なければ出荷する。
【００４１】
工程Ｓ３にて判定ＮＧとなったワークシートは、工程Ｓ６にて絶縁基板上にＸ線を照射し、工程Ｓ７にて絶縁基板上にそのＸ線を走査させて、絶縁欠陥測定を行う。このとき、ワークシート上の絶縁欠陥１６の位置を特定する。
【００４２】
その後、工程Ｓ８にてワークシートを個片化して製品サイズの絶縁基板とする。その後、工程Ｓ７にて検査ＯＫであった絶縁基板は、工程Ｓ９の最終検査へ流動し問題なければ出荷する。他方、工程Ｓ７にて検査ＮＧであった絶縁基板は次工程へ流動せず廃棄する。これにより、絶縁欠陥１６を内包する絶縁基板を製品化前に廃棄でき、不良品に対する個片化後の検査工程を省略できる。
【００４３】
実施の形態４．
図１９は、実施の形態４に係る検査装置の構成例を示す図である。金属筐体２４は、上部電極２２を囲む支持部２４Ａと、支持部２４Ａの上に設けられた蓋部分２４Ｂを有している。上部電極２２は導電性の第１弾性体２５を介して蓋部分に取り付けられている。第１弾性体２５は例えば上部電極２２と蓋部分２４Ｂの距離を可変とするピストンである。下部電極２３は導電性の第２弾性体２６を介してステージ２８に取り付けられている。ステージ２８は例えば金属である。第２弾性体２６は例えば下部電極２３とステージ２８の距離を可変とするピストンである。検査時には、電源部１８によって交流電圧を第１弾性体２５と第２弾性体２６を介して下部電極２３と上部電極２２に印加する。
【００４４】
図１９に示すように、金属筐体２４とステージ２８を離すことで、ワークシートを下部電極２３の上にのせたり、ワークシートを下部電極２３から離して取り出したりすることができる。他方、絶縁欠陥測定時には、図２０に示すように、金属筐体２４をステージ２８に接触させることで、外部からの電磁波の測定結果に対する影響を抑制する。配線１９は金属筐体２４とステージ２８の中を通し、第１弾性体２５と第２弾性体２６に接続する。第１弾性体２５と第２弾性体２６の伸縮によって、上部電極２２と下部電極２３の距離を変えることができるので、ワークシートの厚みの変化に対応できる。よって、同一装置で厚みの異なる品種について絶縁欠陥測定を行うことができる。
【００４５】
実施の形態５．
図２１は、実施の形態５に係る検査装置の構成例を示す図である。実施の形態５の検査装置と実施の形態４の検査装置は、第１弾性体２５と第２弾性体２６を備える点で一致している。図２１の下部電極３３は、第２弾性体２６に支持されたベース部分３３Ａと、スリットを有するスリット部分３３Ｂを備えている。したがって、下部電極３３の上部にはスリットが形成されていることになる。このスリットには、スリットベルト３２の一部がある。スリットベルト３２は、搬送コロ３０によって送り又は戻り方向に進展する。スリットベルト３２と搬送コロ３０は、ワークシートを搬送する搬送ライン３１を構成している。図２１は絶縁欠陥測定前後の絶縁基板交換時の図である。スリットベルトは、装置構成によっては１枚のベルトで代用してもよい。下部電極３３のスリットに設けられたベルトを下部金属１５の下面に接触させ、当該ベルトを駆動させることで、絶縁基板を移動させることができる。
【００４６】
図２１に示すように、搬送ライン３１を金属筐体２４の外側にも設置することができる。搬送ライン３１による自動搬送により、インラインで上述の絶縁欠陥測定を工程内に組み込むことができる。金属筐体２４の外側にある搬送ベルト２９はスリットベルトである必要はない。
【００４７】
図２２は、絶縁基板の検査時における検査装置を示す図である。絶縁欠陥検査時には、金属筐体２４とステージ２８とを接触させ、同時にスリット部分３３Ｂをスリットベルト３２の上面と同じかそれ以上に上方に位置させ、スリット部分３３Ｂと下部金属１５をコンタクトさせる。
【００４８】
図２３は、図２１に示す装置の側面図である。ワークシートを搬送する際は、スリットベルト３２が絶縁基板１２に接する。下部電極３３がスリットベルト３２又は絶縁基板１２と接触しないように、下部電極３３にスリットを設け、そのスリットの中をベルトが動くようにした。下部電極３３にはスリットが複数設けられ、複数のスリットにベルトを設けることで、絶縁基板の搬送を安定させることができる。
【００４９】
図２４は、図２２に示す装置の側面図である。スリットベルト３２を下降させて、下部電極３３のスリット部分３３Ｂと、下部金属１５を接触させることで、絶縁基板１２への電圧印加を可能とする。言い換えると、スリットベルト３２の間をスリット部分３３Ｂが上昇することで、スリット部分３３Ｂと下部金属１５を接触させることができる。こうして、絶縁基板１２の検査装置への出し入れと、絶縁基板１２の検査が自動化でき、当該検査を製造工程内で実施することが可能となる。個片化された絶縁基板と、ワークシートのどちらを検査対象としてもよい。
【００５０】
実施の形態５の検査装置は、下部電極３３にスリットが形成され、そのスリットにベルトコンベアを設ける別の構成とすることができる。
【００５１】
実施の形態６．
図２５は、実施の形態６に係る検査装置の構成例を示す図である。ベルトコンベアは、下部電極２３の上に設けられた導電性ベルト５９を有する。図２５は、装置内におけるワークシートの搬送に導電性ベルト５９を使用することを示す。下部金属１５に接した導電性ベルト５９を駆動させて絶縁基板を移動させることができる。
【００５２】
図２６は、絶縁基板の検査時における検査装置の図である。金属筐体２４とステージ２８を接触させ、導電性ベルト５９によって下部電極２３と下部金属１５とを導通し絶縁基板の検査を実施する。すなわち、電磁波の検出は、導電性ベルト５９が下部電極２３と下部金属１５とに接した状態で行う。これにより、絶縁基板１２の検査装置への出し入れと、絶縁基板１２の検査が自動化でき、当該検査を製造工程内で実施することが可能となる。個片化された絶縁基板と、ワークシートのどちらを検査対象としてもよい。なお、ここまでで説明した各実施の形態の特徴を組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１２  絶縁基板、  １３  上部金属、  １４  絶縁層、  １５  下部金属、  １６  絶縁欠陥、  １７  電磁波、  １８  電源部、  ２０  アンテナ、  ２１  測定器、  ２４  金属筐体、  ２５  第１弾性体、  ２６  第２弾性体、  ２８  ステージ、  ３７  Ｘ線照射装置、  ３８  上部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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