專利名稱：多層布線板和評(píng)估多層布線板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所討論的實(shí)施方式涉及多層布線板和評(píng)估多層布線板的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，安裝在電子裝置中的印刷布線板的布線密度已經(jīng)變得更高。另外，在采用多層互連的印刷布線板中，層間絕緣膜的厚度已經(jīng)變得更小。為了將這種印刷布線板安裝在電子裝置中，必須在較短時(shí)段內(nèi)評(píng)估印刷布線板的可靠性。到現(xiàn)在為止，已經(jīng)使用了這樣的方法，即，通過(guò)在彼此絕緣的導(dǎo)線之間施加電壓并且通過(guò)利用用于評(píng)估印刷布線板的可靠性的圖案來(lái)測(cè)量絕緣電阻的減少，來(lái)評(píng)估印刷布線板的可靠性。下面，將參照?qǐng)D1對(duì)評(píng)估現(xiàn)有技術(shù)的印刷布線板的可靠性的方法進(jìn)行描述。圖1 是例示用于評(píng)估現(xiàn)有技術(shù)的印刷布線板的可靠性的圖案的示例的圖。如圖1所示，在印刷布線板10上形成了梳狀測(cè)試圖案2A和2B。電源4連接至測(cè)試圖案2A和2B。在現(xiàn)有技術(shù)的評(píng)估方法中，在圖案2A與2B之間連接有絕緣電阻測(cè)試器，并且測(cè)量測(cè)試圖案2A與2B之間的絕緣電阻。接下來(lái)，利用電源4在測(cè)試圖案2A與2B之間施加一段時(shí)間的電壓。此后，在測(cè)試圖案2A與2B之間連接絕緣電阻測(cè)試器，并且測(cè)量測(cè)試圖案2A 與2B之間的絕緣電阻。在現(xiàn)有技術(shù)的評(píng)估方法中，通過(guò)測(cè)量在測(cè)試圖案2A與2B之間施加電壓之前和之后的絕緣電阻來(lái)評(píng)估印刷布線板10的可靠性。在JP-A-2000-304801中，公開了這樣一種方法，即，如果在如上述的絕緣測(cè)試期間檢測(cè)到故障，則停止測(cè)試裝置。另外，在JP-A-3-33665中，公開了這樣一種方法，其中，采用時(shí)域反射(TDR)測(cè)量， 以便檢查在印刷布線板上形成的導(dǎo)體。在使用圖1所示的梳狀測(cè)試圖案的評(píng)估方法中，可視地檢查到出現(xiàn)絕緣故障的點(diǎn) (下面，稱為“缺陷”或“缺陷點(diǎn)”)。因此，對(duì)于其中設(shè)有測(cè)試圖案的層壓板的情況來(lái)說(shuō)，可能難于檢查形成在圖案層上的測(cè)試圖案中發(fā)生的絕緣故障。另外，即使利用圖1所示的梳狀測(cè)試圖案來(lái)執(zhí)行TDR方法，也難于確定缺陷點(diǎn)的位置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種用于評(píng)估多層布線板的方法。所述多層布線板包括其上設(shè)置有測(cè)試圖案的內(nèi)層。所述方法包括以下步驟布置所述測(cè)試圖案中的多個(gè)第一圖案以及第二圖案，使得所述多個(gè)第一圖案具有彼此相對(duì)的梳齒狀，并且所述第二圖案具有在相對(duì)的第一圖案之間延伸的無(wú)分支形狀。在所述多個(gè)第一圖案與所述第二圖案之間施加電壓。測(cè)量所述第二圖案的阻抗。通過(guò)在權(quán)利要求書中具體指出的元件、特征及它們的組合，至少實(shí)現(xiàn)和獲得了本發(fā)明的特定實(shí)施方式的特定目的和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，前述一般描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，而非對(duì)本發(fā)明的限制。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)板中用于對(duì)板進(jìn)行評(píng)估的可靠性的圖案的示例。圖2是測(cè)試圖案層的示例的平面圖。圖3是連續(xù)實(shí)心圖案層的示例的平面圖。圖4是通孔連接層的示例的平面圖。圖5是例示包括測(cè)試圖案層的分層結(jié)構(gòu)的示例的截面圖。圖6是例示用于評(píng)估層壓板的方法的示例的流程圖。圖7是例示探針與板相連的狀態(tài)的圖。圖8是例示在第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間施加電壓的狀態(tài)下測(cè)試圖案層中的電連接的圖。圖9A是例示在沒(méi)有出現(xiàn)絕緣故障的情況下TDR測(cè)量的結(jié)果的示例的圖。圖9B是例示在出現(xiàn)絕緣故障的情況下TDR測(cè)量的結(jié)果的示例的圖。圖10是例示根據(jù)變型例的用于評(píng)估層壓板的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式將基于實(shí)施方式對(duì)用于評(píng)估包括在印刷布線板中的板的絕緣性能的評(píng)估板、和用于利用該評(píng)估板來(lái)評(píng)估所述板的方法進(jìn)行描述。首先，將參照?qǐng)D2至圖5對(duì)評(píng)估板(下面，稱為“板”)進(jìn)行描述。根據(jù)本實(shí)施方式的板10具有測(cè)試圖案層20、連續(xù)實(shí)心圖案層30和40以及通孔連接層60。測(cè)試圖案層20 設(shè)置在實(shí)心圖案層30與40之間。板10的分層結(jié)構(gòu)優(yōu)選地與要實(shí)際制造的產(chǎn)品的分層結(jié)構(gòu)相似。例如，設(shè)置實(shí)心圖案層30和40，以便復(fù)制要實(shí)際制造的產(chǎn)品的分層結(jié)構(gòu)。下面，將參照?qǐng)D2對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的測(cè)試圖案層20進(jìn)行描述。圖2是測(cè)試圖案層20的實(shí)施方式的平面圖。如圖2所示，測(cè)試圖案層20包括具有梳齒形狀的多個(gè)第一測(cè)試圖案22以及布置在第一測(cè)試圖案22之間且沒(méi)有分支的第二測(cè)試圖案M。在圖2所示示例中，一個(gè)具有三個(gè)齒的第一測(cè)試圖案22與另一個(gè)具有兩個(gè)齒的第一測(cè)試圖案22以彼此嚙合的方式布置。另外，在測(cè)試圖案層20中，形成了第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔 56。第一通孔50和52連接至第一測(cè)試圖案22。第二通孔M連接至第二測(cè)試圖案對(duì)。第三通孔56如下所述地用于電連接夾著測(cè)試圖案層20的連續(xù)實(shí)心圖案層30和40。第三通孔56被設(shè)置成不與形成在測(cè)試圖案層20上的第一測(cè)試圖案22或第二測(cè)試圖案M電連接。第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔56的內(nèi)壁的表面被進(jìn)行通孔電鍍。接下來(lái)，將參照?qǐng)D3來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施方式的連續(xù)實(shí)心圖案層30和40。圖3是實(shí)心圖案層30和40的示例的平面圖。如圖3所示，第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔56形成在實(shí)心圖案層30和40中。另外，連續(xù)實(shí)心圖案電極32和42形成在實(shí)心圖案層30和40的整個(gè)表面上，除了第一通孔50和52、第二通孔M、第三通孔56、分別環(huán)繞第一通孔50和52的間隙50a和52a以及環(huán)繞第二通孔M的間隙Ma以外。環(huán)繞第一通孔50和52以及第二通孔M，可以分別設(shè)置間隙50a、52a以及Ma。因此，第一通孔50和52以及第二通孔M不電連接至實(shí)心圖案電極32和42。另一方面，未設(shè)置環(huán)繞第三通孔56的間隙，因此第三通孔56電連接至實(shí)心圖案電極32和42。接下來(lái)，將參照?qǐng)D4來(lái)描述根據(jù)本實(shí)施方式的通孔連接層60。圖4是通孔連接層 60的示例的平面圖。設(shè)置通孔60連接層60的位置沒(méi)有特別的限制。例如，通孔連接層60 可以設(shè)置為板10的底層。如圖4所示，在通孔連接層60中，形成了第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔56。另外，還形成了電連接第一通孔50和52的導(dǎo)線62。如上所述，因?yàn)榈谝煌?0 和52的內(nèi)壁的表面被進(jìn)行通孔電鍍，所以圖2所示的兩個(gè)第一測(cè)試圖案22通過(guò)導(dǎo)線62和第一通孔50和52彼此電連接。下面，將參照?qǐng)D5對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的板10的分層結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖5是圖2中的板10的沿A-A線截取的截面圖。如圖5所示，測(cè)試圖案20設(shè)置在實(shí)心圖案層30與40 之間。具體來(lái)說(shuō)，實(shí)心圖案層30設(shè)置在測(cè)試圖案層20下面，并且實(shí)心圖案層40設(shè)置在測(cè)試圖案層20上面。盡管圖5中未例示通孔連接層60，但通孔連接層60設(shè)置在實(shí)心圖案層 30下面。盡管板10包括單個(gè)測(cè)試圖案層20，但在板10包括多個(gè)測(cè)試圖案層20的情況下， 可以應(yīng)用下面將描述的評(píng)估板的方法。接下來(lái)，將描述利用上述板10對(duì)板進(jìn)行評(píng)估的方法。在根據(jù)本實(shí)施方式的方法中，利用TDR方法確定測(cè)試圖案層20中的缺陷的位置。下面，將參照?qǐng)D6來(lái)描述該方法的要點(diǎn)。圖6是例示用于評(píng)估層壓板的方法的示例的流程圖。首先，在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間施加電壓(SlOl)。作為特定測(cè)試條件的示例，在溫度為85°C且濕度為85%的情況下，在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案 24之間施加60V的電壓達(dá)500小時(shí)。下面，將參照?qǐng)D7來(lái)描述在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間施加電壓的方法。圖7是例示將探針70與板10連接起來(lái)的狀態(tài)的圖。探針70可以具有多個(gè)端子72。 所例示的探針70具有三個(gè)端子72，并且探針70被電纜74連接至測(cè)試裝置80。該測(cè)試裝置80向端子72施加電壓，并且測(cè)試裝置80具有脈沖生成器和示波器， 以便利用如下所述的TDR方法來(lái)測(cè)量第二測(cè)試圖案M的阻抗。三個(gè)端子72被分別插入到板10內(nèi)的第一通孔50、第二通孔M及第三通孔56 (已參照?qǐng)D2至圖4描述)中。通過(guò)在插入第一通孔50的一個(gè)端子72與插入第二通孔M的另一個(gè)端子72之間施加例如60V的電壓，在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間施加了 60V的電壓。圖8是例示在將電壓施加在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間的狀態(tài)下， 測(cè)試圖案層20中的電連接的圖。如上所述，兩個(gè)第一測(cè)試圖案22利用設(shè)置在通孔連接層 60上的導(dǎo)線62以及第一通孔50與52彼此電連接。因此，通過(guò)在插入第一通孔50的一個(gè)端子72與插入第二通孔M的另一個(gè)端子72之間施加電壓，就將電壓施加至第一測(cè)試圖案 22與第二測(cè)試圖案M之間。接著描述圖6。接下來(lái)，利用TDR方法來(lái)測(cè)量第二測(cè)試圖案M的阻抗(S102)。具體來(lái)說(shuō)，將脈沖電壓施加于插入到板10中的第二通孔已參照?qǐng)D2至圖4描述)中的一個(gè)端子72。因?yàn)榈诙譓電連接至第二測(cè)試圖案M的端部，所以該脈沖電壓被施加于第二測(cè)試圖案M的所述端部。另外，測(cè)量第二測(cè)試圖案M的阻抗變化。將特定電壓(例如，IV)提供給插入第一通孔50的一個(gè)端子72與插入第三通孔56的另一個(gè)端子72。接下來(lái)，基于利用TDR方法測(cè)得的阻抗變化來(lái)確定缺陷的位置(圖6的S103)。下面，將參照?qǐng)D9A和圖9B來(lái)描述利用TDR方法測(cè)得的阻抗改變(變化)。圖9A 是例示在沒(méi)有出現(xiàn)絕緣故障時(shí)的阻抗變化的示例的圖，并且圖9B是在出現(xiàn)絕緣故障時(shí)的變化。圖9A和圖9B中的橫軸指示時(shí)間t，并且縱軸指示阻抗Z。如果阻抗曲線與圖9A的陰影區(qū)和圖9B中的陰影區(qū)中的任一個(gè)交叉，則在第二測(cè)試圖案M中出現(xiàn)絕緣故障。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)诙y(cè)試圖案M中沒(méi)有出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，測(cè)得的阻抗值處于特定范圍內(nèi)。因此，如圖9A所示，阻抗曲線與陰影區(qū)不交叉。另一方面，當(dāng)?shù)诙y(cè)試圖案M中出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，測(cè)得的阻抗值不在可接受范圍內(nèi)。因此，如圖9B所示，測(cè)得的阻抗曲線與任一陰影區(qū)交叉。因此，通過(guò)利用TDR方法測(cè)量第二測(cè)試圖案M的阻抗，可以確定在第二測(cè)試圖案 24中是否出現(xiàn)了絕緣故障。而且，如圖9B所示，當(dāng)?shù)诙y(cè)試圖案M中出現(xiàn)了絕緣故障時(shí)，可以基于阻抗曲線與任一個(gè)陰影區(qū)交叉的時(shí)刻tl來(lái)確定第二測(cè)試圖案M中的缺陷的位置。例如，當(dāng)阻抗曲線在較早時(shí)刻與圖9B中的任一個(gè)陰影區(qū)交叉時(shí)，可以確定絕緣故障出現(xiàn)在靠近圖2所示的第二測(cè)試圖案M中的第二通孔M的點(diǎn)處。另外，當(dāng)阻抗曲線在較晚時(shí)刻與圖9中的任一個(gè)陰影區(qū)交叉時(shí)，可以確定絕緣故障出現(xiàn)在遠(yuǎn)離第二測(cè)試圖案M中的第二通孔M的點(diǎn)處。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施方式的對(duì)板進(jìn)行評(píng)估的方法中，利用形成在測(cè)試圖案層 20上且沒(méi)有分支的第二測(cè)試圖案M來(lái)評(píng)估絕緣性能。因此，在將測(cè)試圖案層20夾在實(shí)心圖案層30與40之間并因此難于可視地檢查出在測(cè)試圖案層20中出現(xiàn)的絕緣故障的情況來(lái)說(shuō)，可以確定出現(xiàn)絕緣故障的缺陷點(diǎn)的位置。盡管在上述實(shí)施方式中使用TDR方法來(lái)確定測(cè)試圖案層20中的缺陷的位置，但用于確定缺陷位置的方法不限于TDR方法。在下面的變型例中，描述了確定缺陷位置的另一個(gè)示例。圖10是例示根據(jù)變型例的用于評(píng)估層壓板的方法的流程圖。首先，測(cè)量與距第二測(cè)試圖案M的端部的距離相對(duì)應(yīng)的阻抗(S201)。在S201中， 例如，可以獲得表示阻抗與距第二測(cè)試圖案M的端部的距離之間的關(guān)系的曲線。接下來(lái)，在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間施加電壓620 。作為特定測(cè)試條件的示例，在溫度為85°C且濕度為85%的情況下，將60V的電壓施加在第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間達(dá)500小時(shí)。另外，在執(zhí)行S202步驟的同時(shí)，測(cè)量流過(guò)第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間的電流(S203)。例如，當(dāng)?shù)谝粶y(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間的絕緣電阻具有正常值(例如，100ΜΩ或以上)時(shí)，流過(guò)第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間的電流具有規(guī)定最大值(例如，0. 6μΑ或更小)。下面，假定第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案對(duì)之間出現(xiàn)了絕緣故障。在這種情況下，第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間的絕緣電阻具有規(guī)定值(例如，IOOkQ或更小)，并且第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間流動(dòng)的電流具有規(guī)定最大值(例如，0. 6mA或更大)。 因此，如果流過(guò)第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間的電流具有規(guī)定值或高于該規(guī)定值的值，則可以確定第一測(cè)試圖案與第二測(cè)試圖案之間出現(xiàn)了絕緣故障。
接下來(lái)，像S201的情況那樣，測(cè)量與距第二測(cè)試圖案M的端部的距離相對(duì)應(yīng)的阻抗(S204)。作為步驟S204的結(jié)果，例如，可以獲得表示阻抗與距第二測(cè)試圖案對(duì)的端部的距離之間的關(guān)系的曲線。接下來(lái)，比較在步驟S201和S204中測(cè)得的阻抗，以便確定出現(xiàn)了絕緣故障的缺陷的位置(S20O。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)在步驟S201和S204中獲得的曲線進(jìn)行比較。如果在S202中沒(méi)有出現(xiàn)絕緣故障，則在步驟S201和S204中獲得的曲線大致相同。如果在S202中出現(xiàn)了絕緣故障，則當(dāng)測(cè)量點(diǎn)比缺陷點(diǎn)更遠(yuǎn)離第二測(cè)試圖案M的端部時(shí)，這些曲線彼此不同，而當(dāng)測(cè)量點(diǎn)比缺陷點(diǎn)更靠近第二測(cè)試圖案M的端部時(shí)，這些曲線大致相同。因此，通過(guò)比較在步驟S201和S204中獲得的曲線，可以確定出現(xiàn)了絕緣故障的缺陷點(diǎn)的位置。在S203中，如果流過(guò)第一測(cè)試圖案22與第二測(cè)試圖案M之間的電流的值在特定范圍(例如，0.6μΑ或更小)內(nèi)，則可以確定沒(méi)有出現(xiàn)絕緣故障，從而可以省略步驟S204和 S205。如上所述，通過(guò)如在本變型中那樣在施加電壓之前和之后測(cè)量與距第二測(cè)試圖案 M的端部的距離相對(duì)應(yīng)的阻抗并且比較阻抗曲線的方法，也可以如上述實(shí)施方式一樣確定缺陷點(diǎn)的位置。此處敘述的全部示例和條件性語(yǔ)言旨在出于教育目的而幫助讀者理解本發(fā)明以及發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的原理，并且應(yīng)當(dāng)被解釋為不限于如此具體敘述的示例和條件，并且說(shuō)明書中對(duì)這種示例的組織也與展示本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)無(wú)關(guān)。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)理解的是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對(duì)其做出各種變化、替換和修改。相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)基于并要求2010年8月5日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2010-1761 的優(yōu)先權(quán)，此處以引證的方式并入其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種評(píng)估多層布線板的方法，該多層布線板包括設(shè)置有測(cè)試圖案的內(nèi)層，該方法包括以下步驟布置所述測(cè)試圖案中的多個(gè)第一圖案以及第二圖案，使得所述多個(gè)第一圖案具有彼此相對(duì)的梳齒形狀，并且所述第二圖案具有在相對(duì)的第一圖案之間延伸的無(wú)分支形狀；在所述第一圖案與所述第二圖案之間施加電壓；以及測(cè)量所述第二圖案的阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)估多層布線板的方法，其中，所述施加電壓的步驟包括向所述第二圖案施加脈沖電壓的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)估多層布線板的方法，其中，在所述施加電壓的步驟之前和之后測(cè)量所述第二圖案的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評(píng)估多層布線板的方法，該方法還包括以下步驟基于對(duì)所述第二圖案的阻抗變化的測(cè)量結(jié)果，確定所述第二圖案中出現(xiàn)異常的缺陷位置。
5.一種多層布線板，該多層布線板包括內(nèi)層，其上設(shè)置有測(cè)試圖案，其中，所述測(cè)試圖案包括具有彼此相對(duì)的梳齒形狀的多個(gè)第一圖案以及具有在相對(duì)的第一圖案之間延伸的無(wú)分支形狀的第二圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層布線板，該多層布線板還包括多個(gè)電極層，所述測(cè)試圖案插入所述多個(gè)電極層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層布線板，該多層布線板還包括通孔，所述測(cè)試圖案經(jīng)由所述通孔電連接至所述多個(gè)電極層。
全文摘要
本發(fā)明涉及多層布線板和評(píng)估多層布線板的方法。提供了一種評(píng)估多層布線板的方法。該多層布線板包括設(shè)置有測(cè)試圖案的內(nèi)層。該方法包括以下步驟布置測(cè)試圖案中的多個(gè)第一圖案以及第二圖案，使得多個(gè)第一圖案具有彼此相對(duì)的梳齒形狀，并且第二圖案具有在相對(duì)的第一圖案之間延伸的無(wú)分支形狀。在第一圖案與第二圖案之間施加電壓。測(cè)量第二圖案的阻抗。
文檔編號(hào)G01R27/14GK102375092SQ20111022029
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者菅根光彥 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社