JPH0786757A - 絶縁膜のピンホール検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板上に形成する多層回路の、導体層間に設
ける絶縁膜中のピンホール検査方法及びその検査装置に
関し、ピンホールの検出精度が高く、且つ容易なこと、
及びその検査装置が低コストのことを目的とする。 【構成】 基板１に形成した絶縁膜３上に枠形部材８を
載置し、電解液11とpH指示薬12とからなる検査液10を枠
形部材８内に収容し、直流電源20の一方の電極に繋がる
電極板25を検査液10に浸し、絶縁膜３の直ぐ下層に形成
された導体層２に直流電源20の他方の電極26を接続し
て、導体層２と検査液10間に直流電圧を印加し、検査液
10中に発生する変色部15によりピンホール５を検出する
ものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に形成する多層
回路の、導体層間に設ける絶縁膜中のピンホール検査方
法及びその検査装置に関する。

【０００２】セラミックス等の基板上に、導体層（又は
導体パターン) と絶縁膜とが交互に形成した多層回路で
は、絶縁膜にピンホールがあると、その絶縁膜の下層の
導体層（または導体パターン）と上層の導体層（または
導体パターン）とが短絡する恐れがある。

【０００３】このために導体層の表面に絶縁膜を形成し
たその都度、ピンホールが発生の有無を検査することが
要求されている。

【０００４】

【従来の技術】図４は従来の検査方法を示す図である。
図において、１はセラミックス等の基板、２は基板１の
表面に形成した導体層、３は導体層２の表面に形成した
絶縁膜である。

【０００５】導体層２は、良導電性金属を蒸着等して設
けた薄膜と、又は良導電性金属ペーストをスクリーン印
刷等して設けた厚膜であって、そのままアース層とした
り、またエッチング等して導体パターンとすることもあ
る。

【０００６】絶縁膜３は、ペースト状の誘電体をスピン
コート等して形成したもので、その膜厚は約10μm であ
る。なお、この絶縁膜３には、ピンホール検査後、選択
した位置にビヤが形成される。

【０００７】５は、絶縁膜３内に発生しているピンホー
ルであって、その直径は数μm 乃至数十μm である。従
来は、絶縁膜３の表面を目視してピンホール５の有無を
検査したり、或いは顕微鏡を使用してピンホール５の有
無を検査している。

【０００８】なお、大きい角形の基板をマトリクス状に
区画しそれぞれの区画内に所望の回路を設けた後に、基
板１をＸ軸，Ｙ軸に平行するラインで切断して、個々の
多層回路に分離している。したがって、基板１の周辺部
に発生するピンホール５は、検出する必要がない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところでピンホールの
直径は、上述のように数μm 乃至数十μm であるので、
従来のように目視又は顕微鏡による検査方法では、時間
がかかるばかりでなく、その検出が困難であった。

【００１０】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、ピンホールの検出精度が高く、且つ容易な検査
方法を提供することを目的としている。また他の目的
は、低コストのピンホール検査装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、基板１に形成し
た絶縁膜３上に枠形部材８を載置し、電解液11とpH指示
薬12とからなる検査液10を枠形部材８内に入れ、直流電
源20の一方の電極に繋がる電極板25を検査液10に浸漬
し、絶縁膜３の直ぐ下層に形成した導体層２に直流電源
20の他方の電極26を接続して、導体層２と検査液10間に
直流電圧を印加する。

【００１２】そして、検査液10中に発生する変色部15に
より、ピンホール５を検出するものとする。また、電解
液が食塩水であり、pH指示薬がフェノールフタレインで
ある検査液を用い、その検査液を正電極に接続し、導体
層を負電極に接続するものとする。

【００１３】その検査装置は図２に例示したように、基
板１に形成した絶縁膜３上に検査液10を満たすべく絶縁
膜３上に載置する絶縁膜３の平面視形状にほぼ等しい形
状の枠形部材８と、枠形部材８に懸吊して下先端部を検
査液10に浸漬する上部が接続線を介して直流電源20の一
方の電極に接続された電極板25と、接続線を介して直流
電源20の他方の電極に接続された先端部を絶縁膜３の直
ぐ下層の導体層２に当接するプローブピン30とを、備え
た構成とする。

【００１４】或いは図３に例示したように、基板１に形
成した絶縁膜３上に検査液10を満たすべく絶縁膜３上に
載置する絶縁膜３の平面視形状にほぼ等しい形状の枠形
部材８と、枠形部材８に懸吊して下先端部を検査液10に
浸漬する上部が接続線を介して直流電源20の一方の電極
に接続された電極板25と、接続線を介して直流電源20の
他方の電極に接続された先端部を絶縁膜３の直ぐ下層の
導体層２に当接するプローブピン30とを備える。

【００１５】さらに、検査液面に対向するよう枠形部材
８近傍に載置されて検査液10の変色部の拡大像を観察す
る光学系40とを備えた構成とする。

【００１６】

【作用】直流電源の一方の電極に繋がる電極板を検査液
に浸し、導体層に直流電源の他方の電極を接続して導体
層と検査液間に直流電圧を印加すると、ピンホール近傍
の検査液中の水が電気分解してpH指示薬に反応し変色す
る。この変色部の大きさはピンホールの直径よりも充分
に大きい。

【００１７】したがって、ピンホールの位置が目視によ
っても容易に検出される。この際、電解液を食塩水と
し、pH指示薬をフェノールフタレインとすることで、ピ
ンホール近傍の検査液部分が絶縁膜の色とは明らかに異
なる赤色に変色するので、ピンホールの位置の確認がさ
らに容易となる。

【００１８】一方、ピンホール検査装置は、構成する部
品数が少なく且つ構成部品の形状が簡単であるので、低
コストである。

【００１９】

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。

【００２０】図１は、本発明の検査方法を示す図、図２
は本発明の検査装置を示す一部破断斜視図、図３は検査
装置の他の実施例の斜視図である。図１において、８
は、絶縁膜３の平面視形状にほぼ等しい形状の枠形部
材、20は例えば蓄電池のような直流電源である。

【００２１】一方、多層回路は、セラミックス等の基板
上に導体層（又は導体パターン) と絶縁膜とを交互に形
成したものである。基板１の全表面に導体層２が形成さ
れ、粘性が小さいペースト状の誘電体をスピンコート等
して絶縁膜３が、導体層２の表面に形成されている。

【００２２】この絶縁膜３のピンホール検査方法は下記
のようにするものである。絶縁膜３の表面に枠形部材８
を載置し、枠形部材８の中に電解液11（例えば食塩水)
とpH指示薬（例えばフェノールフタレイン）12とからな
る検査液10を入れて、絶縁膜３上を検査液10で満たす。

【００２３】そして、直流電源20の正電極に繋がる電極
板25を検査液10に浸漬し、導体層２に直流電源20の負電
極を接続して導体層２と検査液10間に直流電圧を印加す
る。このことにより絶縁膜３にピンホール５があると、
ピンホール５近傍の検査液中の水が電気分解してアルカ
リ性となり、pH指示薬12に反応し赤色に変色する。

【００２４】このように検査液10のピンホール５近傍の
一部が、検査液10のもともとの色とは異なる赤色に変色
するばかりでなく、変色部15の大きさはピンホールの直
径よりも充分に大きい。

【００２５】したがって、ピンホールの位置を目視によ
って容易に検出できる。以下図２を参照しながら、ピン
ホール検査装置について説明する。図２において、８は
絶縁膜３の平面視形状にほぼ等しい角形状の、金属，合
成樹脂またはガラス等からなる枠形部材である。

【００２６】枠形部材８の下端面の中心部に、下方が開
口したループ状の溝を設け、この溝内にゴムリング等の
シール部材９を装着している。25は、枠形部材８の周壁
部の幅より大きい間隔で、角形の頭部25A より下方に長
脚25B と短脚とが突出したコ字形の、良導電性の金属よ
りなる電極板である。

【００２７】そして、直流電源20の正電極21A に接続し
た接続線の他方の端部を、電極板25の頭部25A に半田付
け等して接続している。30は、良導電性金属よりなるプ
ローブピンである。31は、基板１を載せる基台上の載置
する角形のスタンドである。スタンド31上に円筒状の絶
縁体32を取付け、プローブピン30をこの絶縁体32の軸孔
に挿入し貫通させ、その状態でプローブピン30を絶縁体
32に固定している。

【００２８】そして、直流電源20の負電極21B に接続し
た接続線の他方の端部を、プローブピン30の頭部に半田
付け等して接続している。枠形部材８, 電極板25, プロ
ーブピン30付きのスタンド31及び直流電源20からなる構
成の検査装置を用いて、絶縁膜３のピンホール５を検出
するには下記のようにする。

【００２９】先ず、枠形部材８を絶縁膜３上に載置し、
次に枠形部材８内に電解液11とpH指示薬12とからなる検
査液10を充分に多量に注いで、絶縁膜３の表面を充分に
深い検査液10で覆う。

【００３０】この際、枠形部材８の下端面にシール部材
９を装着してあるので、枠形部材８の重量によりシール
部材９が絶縁膜３の表面に押圧される。したがって、枠
形部材８内に検査液10を多量に注いでも、検査液10が枠
形部材８の下端面と絶縁膜３との間から洩れることがな
い。

【００３１】次に、長脚25B を内側にして電極板25を枠
形部材８の周壁に懸吊して、長脚25B の先端部を検査液
10に浸漬させる。一方、スタンド31を操作して、プロー
ブピン30の先端部を導体層２に押し付ける。

【００３２】このようにすることで、検査液10が正電極
に繋がり、導体層２が負電極に繋がって、導体層２と検
査液10間に直流電圧が印加される。そして、検査液10の
変色部を目で探し、ピンホールの位置を検出する。

【００３３】上述のように本発明のピンホール検査装置
は、構成する部品数が少なく、且つ構成部品の形状が簡
単であるので、低コストである。また、検査の段取り作
業も極めて簡単である。

【００３４】図３においては、基板１の表面に導体パタ
ーン2Aを形成し、導体パターン2Aの表面を絶縁膜3-1 で
覆い、絶縁膜3-1 上に導体層２を形成し、この導体層２
を第２の絶縁膜3-2 で覆うている。

【００３５】図３は、この第２の絶縁膜3-2 のどこにピ
ンホールが発生しているかを、検査するところ図示して
いる。図３において、40は、基台上の所望の位置に移動
し得るスタンドと、そのスタンドの頭部に装着された直
径が充分に大きい凸レンズとからなる光学系である。

【００３６】なお、この光学系40は基板１のサイズが小
さい時は顕微鏡であっても良い。30は、良導電性金属よ
りなるプローブピンである。35は、基板１を載せる基台
上の載置する角柱状のスタンドであって、スタンド35の
側面の選択した位置に、ボルト37が螺合するねじ孔を設
けてある。

【００３７】36は、スタンド35の選択した側面に、ボル
ト37を軸にして回動可能に固着する絶縁ブロックであ
る。絶縁ブロック36の選択した対向する面を貫通するよ
うに、プローブピン30を挿入する孔を設けている。ま
た、プローブピン30を固定する孔を有する面とは異なる
対向する面を貫通するように、ボルト37の頸部を挿入す
る孔を設けている。

【００３８】直流電源20の負電極21B に接続した接続線
の他方の端部を、このプローブピン30の頭部に半田付け
等して接続し、プローブピン30を絶縁ブロック36の孔に
挿入し貫通させて、プローブピン30を絶縁ブロック36に
固着している。

【００３９】そして、ボルト37を用いて絶縁ブロック36
をスタンド35に取付け、プローブピン30の先端が導体層
２に当接するように絶縁ブロック36を傾けた後に、ボル
ト37を締めつけて絶縁ブロック36をスタンド35に固定す
るものとする。

【００４０】枠形部材８, 電極板25, プローブピン30付
きのスタンド35, 直流電源20及び光学系40からなる構成
の検査装置を用いて、絶縁膜3-2 のピンホールを検出す
るには下記のようにする。

【００４１】先ず、枠形部材８を絶縁膜3-2 上に載置
し、次に枠形部材８内に電解液11とpH指示薬12とからな
る検査液10を充分に多量に注いで、絶縁膜3-2 の表面を
充分に深い検査液10で覆う。

【００４２】次に、長脚25B を内側にして電極板25を枠
形部材８に懸吊して、長脚25B の先端部を検査液10に浸
漬させる。一方、スタンド35を操作して、プローブピン
30の先端部を絶縁膜3-2 の直ぐ下層に設けた導体層２に
押し付ける。

【００４３】このようにすることで、検査液10が正電極
に繋がり、導体層２が負電極に繋がって、導体層２と検
査液10間に直流電圧が印加される。そして、光学系40を
用いて検査液10の変色部を探し、ピンホールの位置を検
出する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、直流電源
の一方の電極に繋がる電極板を検査液に浸し、絶縁膜の
直ぐ下層の導体層に直流電源の他方の電極を接続して導
体層と検査液間に直流電圧を印加して、検査液中の変色
部を観察することでピンホールを検出する方法であっ
て、ピンホールが容易に、且つ確実に検出されるという
優れた効果を有する。

【００４５】また本発明のピンホール検査装置は、構成
する部品数が少なく、且つ構成部品の形状が簡単であっ
て、低コストである。また、その段取り作業が極めて簡
単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の検査方法を示す図

【図２】 本発明の検査装置を示す一部破断斜視図

【図３】 検査装置の他の実施例の斜視図

【図４】 従来の検査方法を示す図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 導体層 2A 導体パターン ３，3-1,3-2 絶縁膜 ５ ピンホール ８ 枠形部材 ９ シール部材 10 検査液 11 電解液 12 pH指示薬 15 変色部 20 直流電源 21A 正電極端子 21B 負電極端子 25 電極板 30 プローブピン 31,35 スタンド 40 光学系

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板(1) に形成した絶縁膜(3) 上に枠形
   部材(8) を載置し、 電解液(11)とpH指示薬(12)とからなる検査液(10)を該枠
   形部材(8) 内に入れ、 直流電源(20)の一方の電極に繋がる電極板(25)を該検査
   液(10)に浸漬し、該絶縁膜(3) の直ぐ下層に形成した導
   体層(2) に該直流電源(20)の他方の電極(26)を接続し
   て、該導体層(2) と該検査液(10)間に直流電圧を印加
   し、 該検査液(10)中に発生する変色部(15)により、ピンホー
   ル(5) を検出することを特徴とする絶縁膜のピンホール
   検査方法。
2. 【請求項２】 検査液中の電解液が食塩水であり、該検
   査液中のpH指示薬がフェノールフタレインであり、 該検査液を正電極に接続し、導体層を負電極に接続する
   ことを特徴とする請求項１記載の絶縁膜のピンホール検
   査方法。
3. 【請求項３】 基板(1) に形成した絶縁膜(3) 上に検査
   液(10)を満たすべく、該絶縁膜(3) 上に載置する枠形部
   材(8) と、 該枠形部材(8) に懸吊することで下先端部が該検査液(1
   0)に浸漬される、接続線を介して直流電源(20)の一方の
   電極に接続された電極板(25)と、 先端部が該絶縁膜(3) の直ぐ下層に形成した導体層(2)
   に当接する、他の接続線を介して該直流電源(20)の他方
   の電極に接続されたプローブピン(30)とを、 備えたことを特徴とする絶縁膜のピンホール検査装置。
4. 【請求項４】 基板(1) に形成した絶縁膜(3) 上に検査
   液(10)を満たすべく、該絶縁膜(3) 上に載置する枠形部
   材(8) と、 該枠形部材(8) に懸吊することで下先端部が該検査液(1
   0)に浸漬される、接続線を介して直流電源(20)の一方の
   電極に接続された電極板(25)と、 先端部を該絶縁膜(3) の直ぐ下層の導体層(2) に当接す
   る、他の接続線を介して該直流電源(20)の他方の電極に
   接続されたプローブピン(30)と、 該検査液面に対向するよう枠形部材(8) 近傍に載置さ
   れ、該検査液(10)の変色部の拡大像を観察する光学系(4
   0)とを、 備えたことを特徴とする絶縁膜のピンホール検査装置。