JPH04313250A - 回路網領域の荷電状態検知方法 - Google Patents

回路網領域の荷電状態検知方法

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JPH04313250A
JPH04313250A JP3348248A JP34824891A JPH04313250A JP H04313250 A JPH04313250 A JP H04313250A JP 3348248 A JP3348248 A JP 3348248A JP 34824891 A JP34824891 A JP 34824891A JP H04313250 A JPH04313250 A JP H04313250A
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/302Contactless testing
    • G01R31/305Contactless testing using electron beams
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は試料範囲の荷電状態の決
定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】刊行物「スキャニング  エレクトロン
・マイクロスコーピー(Scanning  Elec
tron  Microscopy)」(1985年発
行、第991頁〜第999頁)、刊行物「マイクロエレ
クトロニクス・エンジニアリング(Microelec
tronics  Engineering)」(19
88年発行、第8巻、第25頁〜第35頁)および米国
特許第4,417,203号明細書によって公知である
プリント板およびセラミック接続モジュールの電気特性
の試験方法において、導線回路網を目標に荷電し、回路
網の幾何形状と存在する短絡もしくは断線とに応じて形
成された荷電分布を走査するために電子ゾンデを使用す
る。プリント板の接触点の荷電状態を決定するために、
特に、電子ゾンデによって生ぜしめられた二次電子のエ
ネルギー分布の、それぞれの接触点電位に比例するずれ
がエネルギー感応形の検出器にて測定することができる
。エネルギー感応形の検出器は通常は逆静電界を作成す
る電極とシンチレータ・ホトマルチプライヤ・ユニット
とから構成される。シンチレータ・ホトマルチプライヤ
・ユニットの出力信号は逆静電界電極の電位を制御する
調節器を使用して一定に保持される。
【0003】導線回路網における短絡、断線を検知する
ためには、荷電された接触点と荷電されていない接触点
との間に確実な相違が必要であり、測定は試験すべき測
定点が多数あるためにそれぞれ2〜3μsで行われる必
要がある。それゆえ、逆静電界電極の電位をそれぞれの
接触点電位に整合させるために、調節器では例えば10
μsの非常に短い時間しか自由にならない。他方、プリ
ント板の試験を行うために接触点電位を正確に認識する
ということは重要性が低い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、試料
範囲の荷電状態を迅速かつ確実に決定する方法を提供す
ることにある。本発明は特にプリント板および小形化さ
れた接続モジュールの電気特性を試験するための方法に
適用し得るものでなければならない。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明においては、試料範囲が一次粒子を照射され
、それによって二次電子を放出するために励起され、そ
の二次電子がコンバータに供給され、そこで二次粒子を
生ぜしめ、コンバータ内に生成された二次粒子流は検出
器にて測定され、その二次粒子流を表す信号が閾値と比
較される。
【0006】
【発明の効果】本発明によれば、特に、プリント板にお
ける短絡、断線を短時間に検出することができる。
【0007】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
【0008】接触点1〜3とこの接触点に結合された金
属膜LBとから構成されたプリント板LPの回路網は、
断線を有するか否かが試験されなければならない。その
ため第1のステップにおいて、例えば接触点1をこの接
触点1に向けられた電子ゾンデPEを用いて荷電し、次
いで回路網に所属する全ての他の接触点2、3の荷電状
態を決定する。これらの接触点2、3は回路網の幾何形
状に基づいて同様に荷電されるはずである。この荷電が
行われない場合には、断線が存在していることになる。
【0009】接触点1とこの接触点1に導電結合された
回路網部分とが電子ゾンデPEの照射によって正または
負に荷電されるかどうかは、一次電子のエネルギーEと
電子収量として示された量σとに依存する。なお、量σ
は入射一次電子当たりに放射される二次電子および後方
散乱電子の平均個数を示す。
【0010】図2に示された曲線変化が示すように、多
くの材料に対して2つの電子エネルギーE01もしくは
E02が存在しており、σについてはそれぞれσ(E0
1)=σ(E02)=1とする。二次電子および後方散
乱電子の流れは一次電子の流れを補償するので、このエ
ネルギーの電子は絶縁された試料の荷電状態を変えるこ
とはない。そのためにエネルギー値E01、E02は中
性点エネルギーとも称され、その場合E01は通常20
0〜300eVであり、E02は約1.0〜4keVの
エネルギー範囲にある。
【0011】エネルギーEが中性点エネルギーE01も
しくはE02とは異なっている一次電子を接触点1に照
射すると、定常状態になるまでの間、接触点1に導電結
合された全ての回路網部分は正(E01<E<E02、
σ>1)または負(E<E01もしくはE>E02、σ
<1)に荷電される。この定常状態はE>E02の場合
に、プリント板LPの上方に形成された電界が一次電子
を減速させ(負の荷電)、それによりその衝突エネルギ
ーが中性点エネルギーE02に一致し、接触点またはこ
の接触点に導電結合された回路網部分が負電位VC =
(E02−E)/eを有する場合に得られる。
【0012】荷電過程の後、接触点2の荷電状態を走査
するために、電子ゾンデPEは接触点2上に位置決めさ
れる。接触点2から発生した二次電子SEは比較的高い
エネルギーESE2 =E0 +eVC (E0 =荷
電されていない試料範囲から放出された二次電子のエネ
ルギー)を有する。というのは、接触点2は接触点1に
導電結合され、従って同様に電位VC にあるからであ
る。二次電子は電子ゾンデPEの通過口を設けられたチ
ャネルプレートKPに当たり、チャネルプレートKPに
同様に二次粒子SE´を生ぜしめる。その個数は二次電
子SEのエネルギーESE2 とチャネルプレート材料
の特徴を示す電子収量σとに依存する(図2参照)。荷
電電位VC を適宜に選定することによって、二次電子
エネルギーESE2 =E0 +eVC は電子収量σ
が最大値を有するエネルギーEMAX にほぼ一致する
。荷電された接触点から放出された二次電子SEはその
後チャネルプレートKP内に相応する大きさの二次粒子
SE´(σ(ESE2 )>1)の流れを生じさせ、こ
の二次粒子の流れは雪崩のように増幅され、金属板MP
と増幅器Vとから構成された検出器内で測定される。増
幅された二次粒子信号IはコンパレータCMP内で特に
調整可能な閾値SWと比較される。閾値SWは荷電され
た接触点から放出された二次電子SEだけが出力信号U
A を生じるように設定される。
【0013】接触点3上に電子ゾンデPEを位置決めす
ると、エネルギーESE3 =E0 <ESE2 の二
次電子SEが放出される。というのは、この接触点は回
路網内に存在する断線のために荷電されておらず、電位
VC =0を有するからである。従って、生ぜしめられ
た二次電子SEはチャネルプレートKP内に同様に小さ
な二次粒子流(σ(ESE3 )<σ(ESE2 ))
を生成する。この二次粒子流は増幅されるにも拘わらず
明らかにコンパレータCMP内に予め設定された閾値S
W以下に位置する。このようにして、コンパレータCM
Pの出力信号UA に基づいて、電子ゾンデPEをそれ
ぞれ照射された接触点が荷電されているのかまたは荷電
されていないのかを直接的に確認することができる。
【0014】衝突した後方散乱電子によってチャネルプ
レートKP内に生ぜしめられた二次粒子SE´は同様に
検出器信号Iに寄与する。後方散乱電子に起因しその都
度走査された接触点の荷電状態に依存しない信号量は何
れにしてもエネルギーESE2 =E0 +eVC の
二次電子に所属する成分よりも明らかに小さい。という
のは、高エネルギーの後方散乱電子はチャネルプレート
内に比較的僅かな二次粒子SE´しか生ぜしめないから
である。
【0015】本発明は勿論上述した実施例に限定されな
い。即ち、図1に示された検出器を、同様にチャネルプ
レートKPの上方の側方に配置されたシンチレータ・ホ
トマルチプライヤ・ユニットによって置換することがで
きる。チャネルプレートKPの代わりに、例えば金属か
ら構成され場合によっては二次電子放出を促進する材料
によって被覆された板を使用することもできる。被覆材
料としては特に酸素活性のAg−Mg合金が考慮される
【0016】荷電された試料範囲から放出された二次電
子のエネルギーは絶対にエネルギーEMAX に一致し
なければならないという必要はない。荷電された接触点
で測定された信号Iと荷電されていない接触点で測定さ
れた信号Iとが出来る限り明確に互いに相違しているこ
とが確保されればよい。このことは特に、荷電された接
触点から放射された二次電子SEのエネルギーを値ES
E=E0 +eVC EMAX に制限する場合に保証
される。
【0017】荷電された接触点で作られた信号と荷電さ
れていない接触点で作られた信号との間の比較は絶対に
コンパレータを用いて実施しなければならないという必
要はなく、アナログ−ディジタル変換に基づいてコンピ
ュータにて行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法を実施するための装置の概略
構成図である。
【図2】放出された電子の収量のエネルギー依存性を示
す特性図である。
【符号の説明】
1、2、3  接触点 LP  プリント板 LB  金属膜 KP  チャネルプレート MP  金属板 V  増幅器 CMP  コンパレータ SW  閾値 PE  電子ゾンデ SE  二次電子 SE´  二次粒子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  試料範囲(2)は一次粒子を照射され
    、それによって二次電子(SE)を放出するために励起
    され、前記二次電子(SE)はコンバータ(KP)に供
    給されて、そこで二次粒子(SE´)を生ぜしめ、前記
    コンバータ(KP)内に生成された二次粒子流は検出器
    (MP、V)にて測定され、前記二次粒子流を表す信号
    (I)が閾値(SW)と比較されることを特徴とする試
    料範囲の荷電状態決定方法。
  2. 【請求項2】  前記コンバータとしてチャネルプレー
    ト(KP)が使用されることを特徴とする請求項1記載
    の方法。
  3. 【請求項3】  前記コンバータとして金属板が使用さ
    れることを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】  前記二次粒子流は前記コンバータ(K
    P)の上方または下方に配置された検出器(MP、V)
    にて測定されることを特徴とする請求項1ないし3の1
    つに記載の方法。
  5. 【請求項5】  前記二次粒子流は金属板(MP)を用
    いて測定されることを特徴とする請求項1ないし4の1
    つに記載の方法。
  6. 【請求項6】  前記金属板は二次粒子収量(σ)を高
    める膜によって被覆されていることを特徴とする請求項
    3記載の方法。
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