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专利名称：多层布线板和评估多层布线板的方法
技术领域：
本文所讨论的实施方式涉及多层布线板和评估多层布线板的方法。
背景技术：
近年来，安装在电子装置中的印刷布线板的布线密度已经变得更高。另外，在采用多层互连的印刷布线板中，层间绝缘膜的厚度已经变得更小。为了将这种印刷布线板安装在电子装置中，必须在较短时段内评估印刷布线板的可靠性。到现在为止，已经使用了这样的方法，即，通过在彼此绝缘的导线之间施加电压并且通过利用用于评估印刷布线板的可靠性的图案来测量绝缘电阻的减少，来评估印刷布线板的可靠性。下面，将参照图1对评估现有技术的印刷布线板的可靠性的方法进行描述。图1 是例示用于评估现有技术的印刷布线板的可靠性的图案的示例的图。如图1所示，在印刷布线板10上形成了梳状测试图案2A和2B。电源4连接至测试图案2A和2B。在现有技术的评估方法中，在图案2A与2B之间连接有绝缘电阻测试器，并且测量测试图案2A与2B之间的绝缘电阻。接下来，利用电源4在测试图案2A与2B之间施加一段时间的电压。此后，在测试图案2A与2B之间连接绝缘电阻测试器，并且测量测试图案2A 与2B之间的绝缘电阻。在现有技术的评估方法中，通过测量在测试图案2A与2B之间施加电压之前和之后的绝缘电阻来评估印刷布线板10的可靠性。在JP-A-2000-304801中，公开了这样一种方法，即，如果在如上述的绝缘测试期间检测到故障，则停止测试装置。另外，在JP-A-3-33665中，公开了这样一种方法，其中，采用时域反射(TDR)测量， 以便检查在印刷布线板上形成的导体。在使用图1所示的梳状测试图案的评估方法中，可视地检查到出现绝缘故障的点 (下面，称为“缺陷”或“缺陷点”)。因此，对于其中设有测试图案的层压板的情况来说，可能难于检查形成在图案层上的测试图案中发生的绝缘故障。另外，即使利用图1所示的梳状测试图案来执行TDR方法，也难于确定缺陷点的位置。

发明内容
根据本发明的实施方式，提供了一种用于评估多层布线板的方法。所述多层布线板包括其上设置有测试图案的内层。所述方法包括以下步骤布置所述测试图案中的多个第一图案以及第二图案，使得所述多个第一图案具有彼此相对的梳齿状，并且所述第二图案具有在相对的第一图案之间延伸的无分支形状。在所述多个第一图案与所述第二图案之间施加电压。测量所述第二图案的阻抗。通过在权利要求书中具体指出的元件、特征及它们的组合，至少实现和获得了本发明的特定实施方式的特定目的和优点。应当理解，前述一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，而非对本发明的限制。


图1是现有技术板中用于对板进行评估的可靠性的图案的示例。图2是测试图案层的示例的平面图。图3是连续实心图案层的示例的平面图。图4是通孔连接层的示例的平面图。图5是例示包括测试图案层的分层结构的示例的截面图。图6是例示用于评估层压板的方法的示例的流程图。图7是例示探针与板相连的状态的图。图8是例示在第一测试图案与第二测试图案之间施加电压的状态下测试图案层中的电连接的图。图9A是例示在没有出现绝缘故障的情况下TDR测量的结果的示例的图。图9B是例示在出现绝缘故障的情况下TDR测量的结果的示例的图。图10是例示根据变型例的用于评估层压板的方法的流程图。
具体实施例方式将基于实施方式对用于评估包括在印刷布线板中的板的绝缘性能的评估板、和用于利用该评估板来评估所述板的方法进行描述。首先，将参照图2至图5对评估板(下面，称为“板”)进行描述。根据本实施方式的板10具有测试图案层20、连续实心图案层30和40以及通孔连接层60。测试图案层20 设置在实心图案层30与40之间。板10的分层结构优选地与要实际制造的产品的分层结构相似。例如，设置实心图案层30和40，以便复制要实际制造的产品的分层结构。下面，将参照图2对根据本实施方式的测试图案层20进行描述。图2是测试图案层20的实施方式的平面图。如图2所示，测试图案层20包括具有梳齿形状的多个第一测试图案22以及布置在第一测试图案22之间且没有分支的第二测试图案M。在图2所示示例中，一个具有三个齿的第一测试图案22与另一个具有两个齿的第一测试图案22以彼此啮合的方式布置。另外，在测试图案层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连接至第一测试图案22。第二通孔M连接至第二测试图案对。第三通孔56如下所述地用于电连接夹着测试图案层20的连续实心图案层30和40。第三通孔56被设置成不与形成在测试图案层20上的第一测试图案22或第二测试图案M电连接。第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔56的内壁的表面被进行通孔电镀。接下来，将参照图3来描述根据本实施方式的连续实心图案层30和40。图3是实心图案层30和40的示例的平面图。如图3所示，第一通孔50和52、第二通孔M以及第三通孔56形成在实心图案层30和40中。另外，连续实心图案电极32和42形成在实心图案层30和40的整个表面上，除了第一通孔50和52、第二通孔M、第三通孔56、分别环绕第一通孔50和52的间隙50a和52a以及环绕第二通孔M的间隙Ma以外。环绕第一通孔50和52以及第二通孔M，可以分别设置间隙50a、52a以及Ma。因此，第一通孔50和52以及第二通孔M不电连接至实心图案电极32和42。另一方面，未设置环绕第三通孔56的间隙，因此第三通孔56电连接至实心图案电极32和42。接下来，将参照图4来描述根据本实施方式的通孔连接层60。图4是通孔连接层 60的示例的平面图。设置通孔60连接层60的位置没有特别的限制。例如，通孔连接层60 可以设置为板10的底层。如图4所示，在通孔连接层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，还形成了电连接第一通孔50和52的导线62。如上所述，因为第一通孔50 和52的内壁的表面被进行通孔电镀，所以图2所示的两个第一测试图案22通过导线62和第一通孔50和52彼此电连接。下面，将参照图5对根据本实施方式的板10的分层结构进行描述。图5是图2中的板10的沿A-A线截取的截面图。如图5所示，测试图案20设置在实心图案层30与40 之间。具体来说，实心图案层30设置在测试图案层20下面，并且实心图案层40设置在测试图案层20上面。尽管图5中未例示通孔连接层60，但通孔连接层60设置在实心图案层 30下面。尽管板10包括单个测试图案层20，但在板10包括多个测试图案层20的情况下， 可以应用下面将描述的评估板的方法。接下来，将描述利用上述板10对板进行评估的方法。在根据本实施方式的方法中，利用TDR方法确定测试图案层20中的缺陷的位置。下面，将参照图6来描述该方法的要点。图6是例示用于评估层压板的方法的示例的流程图。首先，在第一测试图案22与第二测试图案M之间施加电压(SlOl)。作为特定测试条件的示例，在温度为85°C且湿度为85%的情况下，在第一测试图案22与第二测试图案 24之间施加60V的电压达500小时。下面，将参照图7来描述在第一测试图案22与第二测试图案M之间施加电压的方法。图7是例示将探针70与板10连接起来的状态的图。探针70可以具有多个端子72。 所例示的探针70具有三个端子72，并且探针70被电缆74连接至测试装置80。该测试装置80向端子72施加电压，并且测试装置80具有脉冲生成器和示波器， 以便利用如下所述的TDR方法来测量第二测试图案M的阻抗。三个端子72被分别插入到板10内的第一通孔50、第二通孔M及第三通孔56 (已参照图2至图4描述)中。通过在插入第一通孔50的一个端子72与插入第二通孔M的另一个端子72之间施加例如60V的电压，在第一测试图案22与第二测试图案M之间施加了 60V的电压。图8是例示在将电压施加在第一测试图案22与第二测试图案M之间的状态下， 测试图案层20中的电连接的图。如上所述，两个第一测试图案22利用设置在通孔连接层 60上的导线62以及第一通孔50与52彼此电连接。因此，通过在插入第一通孔50的一个端子72与插入第二通孔M的另一个端子72之间施加电压，就将电压施加至第一测试图案 22与第二测试图案M之间。接着描述图6。接下来，利用TDR方法来测量第二测试图案M的阻抗(S102)。具体来说，将脉冲电压施加于插入到板10中的第二通孔已参照图2至图4描述)中的一个端子72。因为第二通孔M电连接至第二测试图案M的端部，所以该脉冲电压被施加于第二测试图案M的所述端部。另外，测量第二测试图案M的阻抗变化。将特定电压(例如，IV)提供给插入第一通孔50的一个端子72与插入第三通孔56的另一个端子72。接下来，基于利用TDR方法测得的阻抗变化来确定缺陷的位置(图6的S103)。下面，将参照图9A和图9B来描述利用TDR方法测得的阻抗改变(变化)。图9A 是例示在没有出现绝缘故障时的阻抗变化的示例的图，并且图9B是在出现绝缘故障时的变化。图9A和图9B中的横轴指示时间t，并且纵轴指示阻抗Z。如果阻抗曲线与图9A的阴影区和图9B中的阴影区中的任一个交叉，则在第二测试图案M中出现绝缘故障。具体来说，当第二测试图案M中没有出现绝缘故障时，测得的阻抗值处于特定范围内。因此，如图9A所示，阻抗曲线与阴影区不交叉。另一方面，当第二测试图案M中出现绝缘故障时，测得的阻抗值不在可接受范围内。因此，如图9B所示，测得的阻抗曲线与任一阴影区交叉。因此，通过利用TDR方法测量第二测试图案M的阻抗，可以确定在第二测试图案 24中是否出现了绝缘故障。而且，如图9B所示，当第二测试图案M中出现了绝缘故障时，可以基于阻抗曲线与任一个阴影区交叉的时刻tl来确定第二测试图案M中的缺陷的位置。例如，当阻抗曲线在较早时刻与图9B中的任一个阴影区交叉时，可以确定绝缘故障出现在靠近图2所示的第二测试图案M中的第二通孔M的点处。另外，当阻抗曲线在较晚时刻与图9中的任一个阴影区交叉时，可以确定绝缘故障出现在远离第二测试图案M中的第二通孔M的点处。如上所述，在根据本实施方式的对板进行评估的方法中，利用形成在测试图案层 20上且没有分支的第二测试图案M来评估绝缘性能。因此，在将测试图案层20夹在实心图案层30与40之间并因此难于可视地检查出在测试图案层20中出现的绝缘故障的情况来说，可以确定出现绝缘故障的缺陷点的位置。尽管在上述实施方式中使用TDR方法来确定测试图案层20中的缺陷的位置，但用于确定缺陷位置的方法不限于TDR方法。在下面的变型例中，描述了确定缺陷位置的另一个示例。图10是例示根据变型例的用于评估层压板的方法的流程图。首先，测量与距第二测试图案M的端部的距离相对应的阻抗(S201)。在S201中， 例如，可以获得表示阻抗与距第二测试图案M的端部的距离之间的关系的曲线。接下来，在第一测试图案22与第二测试图案M之间施加电压620 。作为特定测试条件的示例，在温度为85°C且湿度为85%的情况下，将60V的电压施加在第一测试图案22与第二测试图案M之间达500小时。另外，在执行S202步骤的同时，测量流过第一测试图案22与第二测试图案M之间的电流(S203)。例如，当第一测试图案22与第二测试图案M之间的绝缘电阻具有正常值(例如，100ΜΩ或以上)时，流过第一测试图案与第二测试图案之间的电流具有规定最大值(例如，0. 6μΑ或更小)。下面，假定第一测试图案22与第二测试图案对之间出现了绝缘故障。在这种情况下，第一测试图案与第二测试图案之间的绝缘电阻具有规定值(例如，IOOkQ或更小)，并且第一测试图案与第二测试图案之间流动的电流具有规定最大值(例如，0. 6mA或更大)。 因此，如果流过第一测试图案与第二测试图案之间的电流具有规定值或高于该规定值的值，则可以确定第一测试图案与第二测试图案之间出现了绝缘故障。
接下来，像S201的情况那样，测量与距第二测试图案M的端部的距离相对应的阻抗(S204)。作为步骤S204的结果，例如，可以获得表示阻抗与距第二测试图案对的端部的距离之间的关系的曲线。接下来，比较在步骤S201和S204中测得的阻抗，以便确定出现了绝缘故障的缺陷的位置(S20O。具体来说，对在步骤S201和S204中获得的曲线进行比较。如果在S202中没有出现绝缘故障，则在步骤S201和S204中获得的曲线大致相同。如果在S202中出现了绝缘故障，则当测量点比缺陷点更远离第二测试图案M的端部时，这些曲线彼此不同，而当测量点比缺陷点更靠近第二测试图案M的端部时，这些曲线大致相同。因此，通过比较在步骤S201和S204中获得的曲线，可以确定出现了绝缘故障的缺陷点的位置。在S203中，如果流过第一测试图案22与第二测试图案M之间的电流的值在特定范围(例如，0.6μΑ或更小)内，则可以确定没有出现绝缘故障，从而可以省略步骤S204和 S205。如上所述，通过如在本变型中那样在施加电压之前和之后测量与距第二测试图案 M的端部的距离相对应的阻抗并且比较阻抗曲线的方法，也可以如上述实施方式一样确定缺陷点的位置。此处叙述的全部示例和条件性语言旨在出于教育目的而帮助读者理解本发明以及发明人对现有技术做出贡献的原理，并且应当被解释为不限于如此具体叙述的示例和条件，并且说明书中对这种示例的组织也与展示本发明的优点和缺点无关。尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但应当理解的是在不偏离本发明的精神和范围的情况下可对其做出各种变化、替换和修改。相关申请的交叉引用本申请基于并要求2010年8月5日提交的日本专利申请No. 2010-1761 的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。
权利要求
1.一种评估多层布线板的方法，该多层布线板包括设置有测试图案的内层，该方法包括以下步骤布置所述测试图案中的多个第一图案以及第二图案，使得所述多个第一图案具有彼此相对的梳齿形状，并且所述第二图案具有在相对的第一图案之间延伸的无分支形状；在所述第一图案与所述第二图案之间施加电压；以及测量所述第二图案的阻抗。
2.根据权利要求1所述的评估多层布线板的方法，其中，所述施加电压的步骤包括向所述第二图案施加脉冲电压的步骤。
3.根据权利要求1所述的评估多层布线板的方法，其中，在所述施加电压的步骤之前和之后测量所述第二图案的阻抗。
4.根据权利要求3所述的评估多层布线板的方法，该方法还包括以下步骤基于对所述第二图案的阻抗变化的测量结果，确定所述第二图案中出现异常的缺陷位置。
5.一种多层布线板，该多层布线板包括内层，其上设置有测试图案，其中，所述测试图案包括具有彼此相对的梳齿形状的多个第一图案以及具有在相对的第一图案之间延伸的无分支形状的第二图案。
6.根据权利要求5所述的多层布线板，该多层布线板还包括多个电极层，所述测试图案插入所述多个电极层之间。
7.根据权利要求6所述的多层布线板，该多层布线板还包括通孔，所述测试图案经由所述通孔电连接至所述多个电极层。
全文摘要
本发明涉及多层布线板和评估多层布线板的方法。提供了一种评估多层布线板的方法。该多层布线板包括设置有测试图案的内层。该方法包括以下步骤布置测试图案中的多个第一图案以及第二图案，使得多个第一图案具有彼此相对的梳齿形状，并且第二图案具有在相对的第一图案之间延伸的无分支形状。在第一图案与第二图案之间施加电压。测量第二图案的阻抗。
文档编号G01R27/14GK102375092SQ20111022029
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月2日 优先权日2010年8月5日
发明者菅根光彦 申请人:富士通株式会社