JPH04734A - 薄膜多層基板の検査方法 - Google Patents

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】 〔発明の概要〕 薄膜多層基板の検査方法に関し、 有機絶縁層の中の不純物が有機性物質であるか金属物質
であるか判断することを目的とし、有機絶縁層の両表面
に対向する電極を取りつけ、該対向する電極間の静電容
量を測定する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は薄膜多層基板の層間に用いる有機絶縁物の中の
不純物の検査方法に関する。

近年のコンピュータシステムの高速化に伴い、小型で信
頼度の高い高密度薄膜多層基板による回路出現が強く望
まれている。薄膜多層基板は、ポリイミド樹脂等の有機
絶縁層を用い、この有機絶縁層の両面側にそれぞれ導体
薄膜層が形成されたものである。有機絶縁層の両面側の
導体薄膜層は有機絶縁層を挟んで対向する位置に設けら
れることがある。そして、対向する導体薄膜層は有機絶
縁層に設けたバイアホールを介して電気的に接続される
ことがあり、或いは、対向する導体薄膜層同士は電気的
に接続されず、別の位置の導体薄膜層に接続されたりす
る。対向する導体薄膜層同士が電気的に全く接続されな
い場合には、それらの間の有機絶縁層が文字通り絶縁材
として働いて対向する導体薄膜層間で導通がないように
しなければならない。しかし、最近の高密度実装化のた
めに有機絶縁層の厚さは非常に薄くされており、必装量
低限に近い絶縁抵抗を有する。そのた約、有機絶縁層の
中に微小な金属の不純物が混入していたりすると、有機
絶縁層の絶縁抵抗が低下して有機絶縁層の両面側の導体
薄膜層間でショートが起こるという問題があり、有機絶
縁層の中にそのような不純物が混入していないかどうか
を検査する必要があった。

〔従来の技術〕

従来は、有機絶縁層の中に不純物が混入していないかど
うかを検査するた杓に光学的顕微鏡を用いて有機絶縁層
の導体薄膜層の位置すべき部位の表面の検査を行ってい
た。光学的顕微鏡による有機絶縁層の表面の検査では、
仮に有機絶縁層の中に不純物が混入していると、有機絶
縁層の表面が部分的に膨らんで見えるので、それによっ
て不純物が混入していると判定することができた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようにして有機絶縁層の中に不純物が混入している
と判定したら、その有機絶縁層（及びそれに固着された
導体薄膜層等）を不良として廃棄していた。しかし、光
学的顕微鏡による検査で不純物が混入していると判定さ
れた場合でも、その有機絶縁層が廃棄しなければならな
いほどの不良ではないことがあった。例えば、不純物が
有機性物質の混入物の場合には有機絶縁層の電気抵抗は
実質的に低下しないので、有機絶縁層に有機性の不純物
が混入していても有機絶縁層の両面間でショートが生じ
ることはなく、その有機絶縁層を廃棄する必要はない。

しかし、従来の光学的顕微鏡による検査では、有機絶縁
層に不純物が混入しているかどうかを判定することはで
きるが、その不純物が有機性物質であるか金属物質であ
るかを区別することはできなかった。そのため、不純物
が混入していると判定した場合には、全て不良としてい
た。このため、不純物が有機性物質であってショートの
可能性がないにもかかわらず不良になり、歩留りの低下
の原因となっていた。歩留りの向上のためには、不純物
が有機性物質であるか金属物質であるか判断し、不純物
が金属物質の場合にのみ有機絶縁層を廃棄するようにす
るのが好ましい。

本発明は有機絶縁層の中の不純物が有機性物質であるか
金属物質であるか判断することのできる薄膜多層基板の
検査方法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の薄膜多層基板の検査方法は、導体薄膜層の間に
有機絶縁層を設けた薄膜多層基板において、該有機絶縁
層の中に含まれる不純物を推定するめに、該有機絶縁層
の両表面に対向する電極を取りつけ、該対向する電極間
の静電容量を測定することを特徴とするものである。

〔作　用〕

上記構成においては、有機絶縁層は誘電体であるので、
その両表面間の静電容量を測定することができる。使用
する有機絶縁層の誘電率は既知である。また、有機絶縁
層の中に不純物が混入していて、その不純物が有機性物
質である場合には、その不純物の誘電率は使用する有機
絶縁層の誘電率に比較的に近いと考えられる。一方、不
純物が金属物質である場合には、誘電率は零に等しい。

従って、対向する電極間で測定した静電容量が、使用す
る有機絶縁層の既知の誘電率を基準とした静電容量の範
囲内にあるかどうかによって、その不純物が有機性物質
であるか金属物質であるか判断することができる。不純
物が有機性物質であると判断した場合にはその有機絶縁
層を必ずしも廃棄する必要はなく、薄膜多層基板の歩留
りの向上を図ることができる。

〔実施例〕

第２図は本発明に係わる薄膜多層基板の１例を示す図で
ある。この薄膜多層基板はセラミック基板１０と、セラ
ミック基板１０の表面に形成された第１の導体薄膜層１
２と、この導体薄膜層１２を覆ってセラミック基板１０
の上に塗布されたポリイミド樹脂の有機絶縁層１４と、
有機絶縁層１４の表面に形成された第２の導体薄膜層１
６とからなる。第１の導体薄膜層１２と第２の導体薄膜
層１６とは有機絶縁層１４の両面上で相互に対向した位
置にあるが、直接に電気接続されていない。但し、第１
の導体薄膜層１２と第２の導体薄膜層１６とは別に、有
機絶縁層１４の両面上で相互に対向した位置で電気接続
される導体薄膜層（図示せず）もあり、この場合にはそ
れらの導体薄膜層は有機絶縁層１６に設けたバイアホー
ルを介して接続される。また、実施例においては、セラ
ミック基板１０にバイアホール１８が設けられ、これは
第１の導体薄膜層１２をセラミック基板１０の裏面側の
別の導体薄膜層（図示せず）に接続するために使用され
る。

第２図には、有機絶縁層１４の中に不純物２０が混入し
ている例が示されている。仮に不純物２０が第１の導体
薄膜層１２と第２の導体薄膜層１６との間にある微小な
金属であると、第１の導体薄膜層１２と第２の導体薄膜
層１６との間の絶縁抵抗が低下し、ショートの可能性が
生じるので、第２の導体薄膜層１６を有機絶縁層１４の
表面に形成する前にそのような不純物２０が有機性物質
であるか金属物質であるか判断するための検査を行うの
が望ましい。

第１図は、第２の導体薄膜層１６を有機絶縁層１４の表
面に形成する前に、不純物２０が有機性物質であるか金
属物質であるか判断するための検査を行うことを説明す
る図である。なお、不純物２０が存在するかどうかの検
査は、第１図に示す前の工程で光学的顕微鏡を用いて有
機絶縁層１４の表面の検査を行うことによって達成され
る。光学的顕微鏡検査の結果、不純物２０が第１の導体
薄膜層１２と第２の導体薄膜層１６の位置に存在するこ
とが判断された後で、その不純物２０が有機性物質であ
るか金属物質であるかを判断する。

第１図において、容量測定装置３０が準備される。

容量測定装置３０は、図示しない電流供給手段及び電流
測定手段とともに、第１の電極３２と第２の電極３４と
を有する。第１の電極３２を有機絶縁層１４０表面の第
１の導体薄膜層１２と対向する部位に接触させ、第２の
電極３４をセラミック基板１０のバイアホール１８に挿
入して第１の導体薄膜層１２と接触させる。これによっ
て、第１の電極３２が対向電極の一方となり、第２の電
極３４が第１の導体薄膜層１２とともに他方の対向電極
となる。そこで、第１の電極３２と第２の電極３４（第
１の導体薄膜層１２）の間に電流を流し、対向する第１
の電極３２と第２の電極３４との間の静電容量を測定す
る。静電容量は例えば電流の変化から測定できる。

第３図は本発明の静電容量測定の原理を示し、第１図の
第１の電極３２と第２の電極３４（第１の導体薄膜層１
２）は、第３図の面積Ｓ１距離βの平行板コンデンサに
例えることができる。この場合の静電容量Ｃは次の式で
表される。

Ｃ＝εεｏ　　　　　　　［Ｆ］ 第１の電極３２の面積Ｓがφ１００−１第２の電極３４
とともに対向電極となる第１の導体薄膜層１２の面積Ｓ
がφ１００−１距ｎ１（ポリイミド樹脂の有機絶縁層１
４の厚さ）１５−とした場合の静電容量Ｃの計算例は次
の通りである（不純物２０が金属物質の場合には、厚さ
５　Ｍ　、面積φ１００ｐとした）。

不純物２０が有機性物質の場合には、静電容量Ｃはほぼ
１３．８Ｘ１０−＋５〔ＦＩとなる。

不純物２０が金属物質の場合には、静電容量Ｃはほぼ２
０．７Ｘ１０−”　ＣＶＤとなる。

このように、不純物２０が金属物質の場合には静電容量
がかなり大きくなり、不純物２０が有機性物質の場合と
明瞭に区別できる。従って、有機絶縁層１４の既知の誘
電率を基準とした静電容量の許容範囲を設定しておき、
測定値が許容範囲内にあるかどうかによって、その不純
物２０が有機性物質であるか金属物質であるか判断する
ことができる。実施例においては、第２の電極３４とと
もに対向電極となる第１の導体薄膜層１２の面積Ｓがφ
１００−として計算したが、第１の導体薄膜層１２の面
積Ｓはφ１００廊よりも大きいことが多く、この場合に
は静電容量Ｃの値はもっと大きくなり、測定値も大きく
なるのでより明瞭な区別ができるようになる。

第４図は別の実施例を示す図である。第４図においては
、薄膜多層基板は第２図のもののようにセラミック基板
１０と、第１の導体薄膜層１２と、有機絶縁層１４と、
有機絶縁層１４の表面に形成された第２の導体薄膜層（
図示せず、検査後に形成される）とからなるとともに、
さらに、セラミック基板１０のバイアホール１８の内部
及びセラミック基板１０の裏面に形成された第３の導体
薄膜層２２と、第３の導体薄膜層２２を覆ってセラミッ
ク基板１０の裏面に塗布された第２の有機絶縁層２４と
、第２の有機絶縁層２４のバイアホール２６の内部及び
第２の有機絶縁層２４０表面に形成された第４の導体薄
膜層２８とからなる。この場合にも、有機絶縁層１４の
第１の導体薄膜層１２の位置する部位の電気絶縁性が問
題であり、このために有機絶縁層１４の中に不純物２０
があるかどうかの検査を行った後で第２の導体薄膜層１
６（第２図参照）を形成する。

第４図においても、容量測定装置３０は第１の電極３２
と第２の電極３４とを有し、第１の電極３２を有機絶縁
層１４０表面の第１の導体薄膜層１２と対向する部位に
接触させ、第２の電極３４をセラミック基板１０の裏面
側の第４の導体薄膜層２８に接触させる。

よって、第２の電極３４は第４の導体薄膜層２８及び第
３の導体薄膜層２２を介して第１の導体薄膜層１２と接
続される。従って、前の実施例と同様に、第１の電極３
２と第２の電極３４の間に電流を流し、対向する第１の
電極３２と第２の電極３４（第１の導体薄膜層１２）と
の間の静電容量を測定することによって、有機絶縁層１
４の中の不純物２０の検査を行うことができる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、有機絶縁層の両
表面に対向する電極を取りつけ、該対向する電極間の静
電容量を測定することによって、製造工程の途中の有機
絶縁層の中に含まれる不純物が有機性物質であるか金属
物質であるか検査することができ、製品の歩留りの向上
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は本発明
に係わる薄膜多層基板の１例を示す図、第３図は本発明
の原理を示す図、第４図は本発明の第２実施例を示す図
である。 １０・・・セラミック基板、１２．１６・・・導体薄膜
層、１４・・・有機絶縁層、　　１８・・・パイアホー
ノへ２０・・・不純物、　　　　２２．２８・・・導体
薄膜層、３０・・・容量測定装置、　３２．３４・・・
電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導体薄膜層（１２、１６）の間に有機絶縁層（１４）
   を設けた薄膜多層基板において、該有機絶縁層（１４）
   の中に含まれる不純物（２０）を推定するめに、該有機
   絶縁層の両表面に対向する電極（３２、３４）を取りつ
   け、該対向する電極間の静電容量を測定することを特徴
   とする薄膜多層基板の検査方法。