JP2018096823A

JP2018096823A - 静電気耐性評価方法及びその装置

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Publication number: JP2018096823A
Application number: JP2016241221A
Authority: JP
Inventors: 太田　勝啓; Katsuhiro Ota; 勝啓太田; 田中　順; Jun Tanaka; 順田中
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】表面が絶縁体で覆われて内部に導電パターンが形成された被測定対象の、内部の導電パターンの静電気耐性を評価することを可能にする。【解決手段】基板上に形成した導電パターンの表面を絶縁膜で覆って形成した試料の導電パターンの静電気耐性を評価する静電気耐性評価方法を、導電パターンの第一の端部の近傍に絶縁膜を通して第１の探針を突刺し、導電パターンの第二の端部の近傍に絶縁膜を通して第２の探針を突刺し、導電パターンの近傍に電解を発生させて誘導帯電により導電パターンに電荷を蓄積し、第２の探針をアースに接続して誘導帯電により導電パターンに蓄積させた電荷を放電し、第１の探針と第２の探針との間の抵抗値を測定して誘導帯電により蓄積した電荷を放電した導電パターンの抵抗値を求めることを繰り返し行うことにより導電パターンの静電気耐性を評価するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、静電気耐性評価方法及びその装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１５−１０９８４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「放電ガンは、制御に従い測定対象試料に対して放電を行う。第１プローブは、放電ガンによる放電箇所の近傍に配置される。第２プローブは、測定対象試料の載置方向と同じ方向に移動可能に構成される。第１プローブ及び第２プローブはオシロスコープと接続する。制御マシンは、オシロスコープが第１プローブから所定電圧以上の電圧を出力したかを判定する。制御マシンは所定値以上の電圧を出力している場合には、第２プローブの出力電圧の測定値と、第１プローブの出力電圧のピーク検出タイミングを用いて測定対象試料の放電の影響評価を行う。」と記載されている。

また、特開平２０１４−２１５０７６号公報（特許文献２）がある。この公報には、「静電気放電試験器より試験サンプルにインパルス電圧又は電流を印加することにより発
生した放電又は絶縁破壊状況を評価する。電磁波アンテナは、静電気放電試験器駆動時および放電又は絶縁破壊発生時にそれぞれ静電気放電試験器と試験サンプルより発生する放射電磁波信号を計測する。評価部本体は、静電気放電試験器駆動時に発生した放射電磁波信号より求めた印加電圧発生時刻と、絶縁破壊発生時に発生した放射電磁波信号から求めた放電発生時刻との時間差から求めた電圧印加後の絶縁破壊発生タイミングＴＦＯ、及び絶縁破壊電圧ＶＦＯを取得し、かつ表示する。」と記載されている。

特開２０１５−１０９８４号公報特開２０１４−２１５０７６号公報

特許文献１には、被測定対象の静電気の影響を評価する方法が記載されている。しかし、特許文献１には、被測定対象の内部の静電気の影響を評価することことについては記載されていない。また、特許文献１は、放電ガンを用いて静電気評価を行う方法であるが、特許文献１の静電気放電評価装置は、絶縁体で構成されていないため、放電ガンで印加した電流が、静電気放電評価装置から流れてしまい、設定した印加電圧より低下した状態で静電気の影響を評価する方法である。

特許文献２には、被測定対象の静電気の影響を評価する方法が記載されている。しかし、被測定対象の内部の静電気の影響を評価することについては記載されていない。

そこで、本発明では、上記した従来技術の課題を解決して、被測定対象の内部の静電気の影響を評価することを可能にする静電気耐性評価方法及びその装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明では、基板上に形成した導電パターンの表面を絶縁膜で覆って形成した試料の導電パターンの静電気耐性を評価する静電気耐性評価方法を、導電パターンの第一の端部の近傍に絶縁膜を通して第１の探針を突刺し、導電パターンの第二の端部の近傍に絶縁膜を通して第２の探針を突刺し、導電パターンの近傍に電解を発生させて誘導帯電により導電パターンに電荷を蓄積し、第２の探針をアースに接続して誘導帯電により導電パターンに蓄積させた電荷を放電し、第１の探針と第２の探針との間の抵抗値を測定して誘導帯電により蓄積した電荷を放電した導電パターンの抵抗値を求める
ことを繰り返し行うことにより導電パターンの静電気耐性を評価するようにした。

また、上記課題を解決するために、本発明では、基板上に形成した導電パターンの表面を絶縁膜で覆って形成した試料の前記導電パターンの静電気耐性を評価する静電気耐性評価装置を、試料を搭載する試料台と、試料台に搭載した試料に形成された導電パターンの近傍に電解を発生させる電界発生部と、絶縁膜で覆われた導電パターンの第一の端部の近傍に突刺す第１の探針と、絶縁膜で覆われた導電パターンの第二の端部の近傍に突刺す第２の探針と、電界発生部で導電パターンの近傍に形成した電解により発生した誘導帯電により導電パターンに蓄積した電荷をアースに流す蓄積電荷放電部と、パターンの第一の端部の近傍に突刺した第１の探針とパターンの第二の箇所に差し込まれた第２の探針との間の抵抗値を計測する抵抗値測定部と、電界発生部を制御する制御部とを備えて構成した。

本発明によれば、プローブを被測定対象の内部に加圧刺突させることにより、被測定対象の内部の電気的情報を得ることができる。また、電圧印加後、第２プローブにクーロンメータやオシロスコープを接続することにより、被測定対象の帯電量や電流値などの電気的情報を得ることができる。また、電圧印加後、第２プローブにアース接続させることにより、被測定対象を任意に電気的破壊させることができる。そのため、アース接続解除後、第１プローブと第２プローブ間の抵抗測定により、被測定対象の静電気破壊の有無などの電気的情報を得ることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置の概略の構成を示すブロック図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置で測定する測定対象試料である透明導電フィルムの構成を示す断面図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置で測定する測定対象試料である透明導電フィルムの平面図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置の試料台の構成を示す斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置の試料台に測定対象試料である透明導電フィルムを搭載した状態を示す試料台の斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置の試料台に測定対象試料である透明導電フィルムを搭載しその上を測定対象試料固定板で固定した状態を示す試料台の斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料である透明導電フィルムを搭載し固定した試料台を反転させて放電ガンを近づけた状態を示す試料台と放電ガンの斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置で放電ガンにより所定の時間電界を発生させた後に第２プローブと接続している電線２２をクーロンメータに接続した状態を示す試料台の斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価装置で電線２２をクーロンメータに接続して導電パターンに蓄積した電荷を放電した後に第１プローブと接続している電線２１と第２プローブと接続している電線２２を抵抗値測定装置に接続した状態を示す試料台の斜視図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価方法の処理の流れを示すフロー図である。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価方法により得られた印加電圧と帯電量との関係において、印加電圧が２０ｋＶまで帯電量のデータが正常に得られた状態を示すグラフである。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価方法により得られた印加電圧と帯電量との関係において、印加電圧が１５ｋＶで帯電量のデータが途切れてしまった状態を示すグラフである。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価方法により得られた印加電圧と抵抗値との関係において、印加電圧が１５ｋＶまで抵抗値のデータが正常に得られた状態を示すグラフである。本発明の実施例１に係る静電気耐性評価方法により得られた印加電圧と抵抗値との関係において、印加電圧が１４ｋＶ付近で抵抗値のデータが突然上昇した状態を示すグラフである。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブの本体と先端部分をともに円錐形状に形成した場合を示すプローブの正面図である。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブの本体を円筒形状にし、先端部分を円錐形状に形成した場合を示すプローブの正面図である。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブの本体と先端部分をともに円錐形状に形成し、その中間に試料との接触面積を拡大するための円筒状の部分を設けた状態を示すプローブの正面図である。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブの本体を円筒形状にし、先端部分を円錐形状に形成し、その中間に試料との接触面積を拡大するための円筒状の部分を設けた状態を示すプローブの正面図である。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブの本体を円筒形状にし、その先に円筒状の部分を形成し、その先に複数の探針を形成した状態を示すプローブの正面図である。本発明に係る静電気耐性評価装置の測定対象試料に突刺す第１及び第２プローブの形状の例を示す図で、プローブを楔形状に形成した場合を示すプローブの斜視図である。本発明の実施例示２に係る静電気耐性評価装置の概略の構成を示すブロック図である。本発明の実施例２に係る静電気耐性評価装置で放電ガンにより所定の時間電界を発生させた後に第２プローブと接続している電線２２をアース接続箇所に接続した状態を示す試料台の斜視図である。本発明の実施例２に係る静電気耐性評価方法の処理の流れを示すフロー図である。本発明の実施例３に係る静電気耐性評価方法により得られた電圧印加繰り返し回数と帯電量との関係において、電圧印加繰り返し回数が１０^５を超えたところで帯電量のデータが途切れてしまった状態を示すグラフである。本発明の実施例３に係る静電気耐性評価方法により得られた電圧印加繰り返し回数と抵抗値との関係において、電圧印加繰り返し回数が１０^５に近づいたところで抵抗値が上昇し、１０^５を超えたところで抵抗値のデータが途切れてしまった状態を示すグラフである。

本発明は、試料に静電気を模擬するために電圧を印加する電圧印加部と、試料を流れる電気的耐性を測定する電気的耐性計測部と、試料に帯電した電荷を放電する放電部とを備えた試料の静電気耐性を評価する装置を用いて、表面を絶縁体で覆われた試料の内部に形成された導電パターンに誘導帯電により電荷を蓄積させて、その帯電量と一気に放電させることにより導電パターンに与える影響などの静電気耐性を評価する方法である。

また、本発明における試料の静電気耐性を評価する装置では、電気的耐性計測部による試料を流れる電気的耐性の測定と放電部による試料に帯電した電荷の放電とを１対のプローブを試料に突き刺して行うことを特徴とする。

本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は原則として省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。

本実施例にかかる静電気耐性評価方法及びその装置の例を、以下に説明する。
本実施の形態にかかる静電気耐性評価装置１の構成を示す図１に示す。以下の説明では、この図１を参照して本実施の形態にかかる静電気耐性評価装置１の構成について説明する。

静電気耐性評価装置１は、第１プローブ１１、第２プローブ１２、試料台１３、開口部１４、放電ガン１５、抵抗値測定装置１６、アース接続箇所１７、クーロンメータ１８、オシロスコープ１９、静電気試験器２０、電線２１、電線２２、全体を制御する制御部３１、入出力部３２、測定対象試料１００を固定する測定対象試料固定板１０８、及び試料台１３を載置するテーブル３０を備えている。

静電気耐性評価装置１は、放電ガン１５から測定対象試料１００に対する放電を行い、測定対象試料１００の静電気の影響評価を行う。測定対象試料１００は、例えば液晶基板の表面に貼り付けられる透明導電フィルムである。

測定対象試料１００である透明導電フィルムは、図２Ａに示すように、易接着層１３０を接着させた透明基材１４０と、易接着層１３０上に形成された、金属ナノワイヤ１６０をバインダー部１５０に含有してなる透明導電層１２０と、この透明導電層１２０の上に形成された、着色層１７０とを有する基材１１０で構成されている。透明基材１４０と基材１１０とは、誘電体で形成されている。

また、測定対象試料１００である透明導電フィルムには、図２Ｂに示すように、透明導電層１２０による導電パターン１０１が形成されている。導電パターン１０１は任意の形態とし、直線でも曲線でもかまわない。また、直線及び曲線と、面積の異なる直線及び曲線との組み合わせでもかまわない。そして、導電パターン１０１の両側の端部には比較的面積の大きい一対の導電パターン１０２と１０３が形成されている。

測定対象試料１００を載置する試料台１３は、フッ素樹脂製などの絶縁体で構成され、載置した測定対象試料１００に蓄積された電荷が外部に流出させないような構成とすることが望ましい。

静電気試験器２０は、制御部３１からの指令に基づいて、接続された放電ガン１５の放電を制御する。具体的には、放電ガン１５による放電タイミング及び放電の大きさ等に関する制御情報を制御部３１からうけて、放電ガン１５を制御する。

第１プローブ１１は電線２１と電気的に接続されており、第２プローブ１２は電線２２と電気的に接続されている。

電線２１は、抵抗値測定装置１６と接続又は切り離される。電線２２は、抵抗値測定装置１６、クーロンメータ１８または、オシロスコープ１９の何れかと接続される。

次に、本実施例におけるクーロンメータ１８を用いて測定対象試料１００の帯電量を測定する方法を説明する。

図３は、測定対象試料１００を搭載前の試料台１３の状態を示す図である。
試料台１３のベース部１３０１の面１３０２の側には、測定対象試料１００をはめ込むための、測定対象試料１００の外形寸法に合せた溝部１３０３が形成されている。溝部１０３の中央部分には、放電ガン１５の先端部分を測定対象試料１００に接近させることができるようにするための開口部１４が形成されている。

また、溝部１３０３には、開口部１４を挟んだ両側に電線２１と電気的に接続している第１プローブ１１と、電線２２と電気的に接続している第２プローブ１２とが取付けられている。

ベース部１３０１の両面の端部には、それぞれ脚部１３０４，１３０５が形成されており、試料台１３を図示していないテーブルに載せたときに、ベース部１３０１がテーブルに直接接しないようにしてある。また、ベース部１３０１の測定対象試料１００を搭載する側の面１３０２には、後述する測定対象試料固定板１８０を固定するためのネジ穴１３１６が形成されている。

図４は、測定対象試料１００である透明導電フィルムの基材１１０の側を測定面として、試料台１３の溝部１３０３に取付けられた状態を示している。この状態で、試料台１３に設けられた第１プローブ１１及び第２プローブ１２は、測定対象試料１００である透明導電フィルムの内部に形成された一対の導電パターン１０２と１０３に突き刺さっており、第１プローブ１１と第２プローブ１２とは、電気的に導通が取れた状態になっている。

図５は、測定対象試料１００の裏面(透明基材１４０の側)に測定対象試料固定板１８０を被せフッ素樹脂製ネジ１１１をネジ穴１３１６に留めて，測定対象試料１００を溝部１３０３に固定する。固定する方法はフッ素樹脂製ネジ１１１とネジ穴１３１６の組み合わせに限定されない。

図６は、図５に示した状態から試料台１３の向きを反転させて測定対象試料１００の測定面である基材１１０の側を上向きにして、放電ガン１５を試料台１３に形成した開口部１４から測定対象試料１００に近づけた状態を示している。放電ガン１５は、第１プローブ１１と第２プローブ１２とが突き刺さっている導電パターン１０２と１０３の間を接続する導電パターン１０１の真上に位置し、この状態で、制御部３１で制御された静電気試験器２０で放電ガン１５に電圧を印加することにより、誘電体で形成された基材１１０で覆われた導電パターン１０１と導電パターン１０２，１０３が誘導帯電して電荷が蓄積される。なお、測定対象試料１００の測定面である基材１１０と放電ガン１５の間隔に制限はない。放電ガン１５を基材１１０に接触させてもよいし、任意の距離離しても良い。また、放電ガン１５への電圧の印加時簡に制限はない。連続で電圧印加しても、パルス状に電圧印加しても、あるいは、併用してもかまわない。

図７は、放電ガン１５に電圧を印加して、測定対象試料１００の側の導電パターン１０１が帯電して電荷が蓄積された後、放電ガン１５を測定対象試料１００の測定面から遠ざけて、第２プローブと接続している電線２２をクーロンメータ１８に接続した状態を示している。

電線２２は第２プローブ１２と接続しているので、電線２２をクーロンメータ１８に接続することにより、第２プローブ１２が突き刺さっている導電パターン１０３に接続する導電パターン１０１の誘導帯電による帯電量を測定することができる。

また、電線２２をクーロンメータ１８に接続することにより、第２プローブ１２が突き刺さっている導電パターン１０３とこの導電パターン１０３に接続する導電パターン１０１に蓄積された電荷が一気に流れることによる導電パターン１０１の断線などのダメージを知ることができる。

図８は、誘導帯電させた導電パターン１０１をクーロンメータ１８に接続して放電させたことにより導電パターン１０１が受けた静電気の影響、即ち静電気耐性を、電線２１及び電線２２を抵抗値測定装置１６に接続して評価している状態を示す。

蓄積した電荷を一気に放電することにより導電パターン１０１に瞬間的に大きな電流が流れ、場合によっては導電パターン１０１が断線又は断線に近い状態になってしまうことがある。抵抗値測定装置１６で第１プローブ１１と第２プローブ１２の間の導電パターン１０１の抵抗値を検出することにより、蓄積した電荷を一気に放電することによる導電パターン１０１のダメージの度合いを検知することができる。

放電ガン１５に印加する電圧を徐々に上げながら、抵抗値測定装置１６の測定抵抗値の上限を超えるまで図６、図７の操作を繰り返し、導電パターン１０１の抵抗値を測定することで、静電気耐性の評価を行うことができる。

なお、本実施例では、導電パターン１０１の抵抗値が抵抗値測定装置１６に設定した測定抵抗値の上限を超えると、導電パターン１０１が静電気により破壊としたが、任意の抵抗値で導電パターン１０１が静電気の影響を受けたと評価するなど、評価する際の抵抗値に制限はない。

以上に説明した本実施例による静電気耐性評価装置１を用いた電気耐性を測定する処理のフローを図９に示す。

まず、測定対象試料１００である透明導電フィルムを試料台１３に取り付けて固定板１８０で固定する（Ｓ９０１）この状態で、試料台に設けられた第１プローブ１１と第２プローブ１２とは、測定対象試料１００である透明導電フィルムの内部に形成された導電パターン１０１の両側の端部に形成された一対の導電パターン１０２と１０３に突き刺さった状態になっている。

次に、試料台１３を反転させて試料台１３に形成した開口部１４を上側にして、導電パターン１０１が放電ガン１５の真下に位置するようにして静電気耐性評価装置１のテーブル３０に設置する（Ｓ９０２）。

次に、制御部３１で静電試験機２０を制御して、放電ガン１５に印加する電圧を設定する（Ｓ９０３）。次に、放電ガン１５を図示していない駆動手段で下方向に駆動して放電ガン１５と測定対象試料１００との間隔が予め設定した間隔又は接触するように調整する（Ｓ９０４）。

次に、放電ガン１５にＳ９０３で設定した電圧を印加し（Ｓ９０５）、所定の時間経過後に放電ガン１５への電圧の印加を停止して、放電ガン１５を図示していない駆動手段で上方向に駆動して測定対象試料１００から遠ざける（Ｓ９０６）。

次に、電線２２をクーロンメータ１８に接続し（Ｓ９０７）、透明導電層１２０の帯電量を測定する（Ｓ９０８）。

次に、Ｓ９０８で帯電量の測定を行って一定の時間が経過して透明導電層１２０の帯電が除去された後、クーロンメータ１８を外す。次に電線２１と２２とを抵抗値測定装置１６に接続して（Ｓ９０９）、導電パターン１０１の抵抗値を測定し（Ｓ９１０）、測定した抵抗値が予め設定した上限値を超えているかを判定し（Ｓ９１１），抵抗値が予め設定した上限値を超えている場合（Ｓ９１１でＹＥＳ）には、測定を終了する。

一方、抵抗値が予め設定した上限値を超えていない場合（Ｓ９１１でＮＯ）には、抵抗測定装置１６を外す。次に、放電ガン１５に印加する電圧が予め設定した上限値に達したかをチェックし（Ｓ９１２）、上限値に達している場合（Ｓ９１２でＹＥＳ）には、終了する。一方、上限値に達していない場合（Ｓ９１２でＮＯ）には、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を上昇させ（Ｓ９１３）、Ｓ９０４以降の動作を繰り返す。

このように、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返すことにより、図１０乃至図１３に示すような結果が得られる。

すなわち、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の帯電量の測定を繰り返すことにより、図１０と図１１に示すような放電ガン１５に印加した電圧と導電パターン１０１の帯電量の関係を示すグラフが得られる。

図１０に示したグラフは、放電ガン１５に印加する電圧を２０ｋＶまで増加させても導電パターン１０１の帯電量が印加電圧の増加と共に増加する傾向を見せており、導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けていないことを示している。

一方、図１１に示したグラフは、放電ガン１５に印加する電圧を１５ｋＶよりも高くした状態では導電パターン１０１の帯電量のデータが得られず、放電ガン１５に印加する電圧が１５ｋＶで導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けたことを示している。

また、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の抵抗値の測定を繰り返すことにより、図１２と図１３に示すような放電ガン１５に印加した電圧と導電パターン１０１の抵抗値との関係を示すグラフが得られる。

図１２に示したグラフは、電ガン１５に印加する電圧を１５ｋＶまで増加させても導電パターン１０１の抵抗値がほぼ一定値を保っており、導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けていないことを示している。

一方、図１３に示したグラフは、放電ガン１５に印加する電圧を１５ｋＶ近くまで高くした状態では導電パターン１０１の抵抗値のデータが予め設定した基準値１３１０を急に超えてしまい、放電ガン１５に印加する電圧が１５ｋＶ近くで導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けたことを示している。

図１４Ａ乃至図１４Ｆに第１プローブ１１及び第２プローブ１２の形状の例を図示する。図１４Ａ乃至図１４Ｆに示した第１プローブ１１及び第２プローブ１２は、それぞれプローブ本体部２４Ａ乃至２４Ｆとプローブ本体部２４Ａ乃至２４Ｆの先端部に形成された加圧刺突部２３Ａ乃至２３Ｆとで構成されている。プローブ本体部２４２４Ａ乃至２４Ｆの形状は、加圧刺突部２３Ａ乃至２３Ｆにて測定対象試料１００に加圧刺突部しやすい形状であれば、特に形状に制限はない。

図１４Ａに、プローブ本体部２４Ａと加圧刺突部２３Ａとが円錐形状で一体に形成された状態の外観と、加圧刺突部２３Ａを測定対象試料１００に加圧刺突した状態を示す。

図１４Ｂに、プローブ本体部２４Ｂが円柱状に形成され、先端の加圧刺突部２３Ｂが鋭利な円錐形状に形成された状態の外観と、加圧刺突部２３Ｂを測定対象試料１００に加圧刺突した状態示す。

図１４Ｃに、プローブ本体部２４Ｃと加圧刺突部２３Ｃとが円錐形状で形成され、その中間部分に測定対象試料１００の測定面と接触面積が大きくなるような円筒形状２５Ｃを備えた形状の外観と、加圧刺突部２３Ｃを測定対象試料１００に加圧刺突した状態を示す。

図１４Ｄに、プローブ本体部２４Ｄが円柱状に形成され、先端の加圧刺突部２３Ｄが鋭利な円錐形状に形成され、その中間部分に測定対象試料１００の測定面と接触面積が大きくなるような円筒形状２５Ｄを備えた形状の外観と、加圧刺突部２３Ｄを測定対象試料１００に加圧刺突した状態を示す。

図１４Ｅに、プローブ本体部２４Ｅが円柱状に形成され、その先の部分に測定対象試料１００の測定面と接触面積が大きくなるような円筒形状２５Ｅが形成され、円筒形状２５Ｅのプローブ本体部２４Ｅと反対側の面に鋭利な円錐形状に形成された複数の加圧刺突部２３Ｅ１，２３Ｅ２，２３Ｅ３が形成された形状の外観と、複数の加圧刺突部２３Ｅ１，２３Ｅ２，２３Ｅ３を測定対象試料１００に加圧刺突した状態を示す。

図１４Ｆに、プローブ本体部２４Ｆを楔形状の形成し、その先端部分に鋭利な加圧刺突部２３Ｆが形成された形状の外観と、加圧刺突部２３Ｆを測定対象試料１００に加圧刺突した状態を示す。

なお、上記した実施例では、Ｓ９０７で電線２２をクーロンメータ１８に接続し、Ｓ１０８で透明導電層１２０の帯電量を測定するとしたが、Ｓ９０７で電線２２をオシロスコープ１９に接続して、Ｓ９０８で透明導電層１２０に形成された導電パターン１０１乃至１０３の何れかからオシロスコープ１９に流れる電流量及びその波形を測定するようにしても良い。これにより、透明導電層１２０で形成された導電パターン１０１からオシロスコープ１９に流れる電流の最大値及び電流が流れる時間の情報などの放電特性に関する情報を得ることができ、Ｓ９０８の後，Ｓ９０９で電線２１と２２とを抵抗値測定装置１６との接続を開始するまでの待ち時間を設定することができる。

なお、上記した実施例では、測定対象試料１００である透明導電フィルムに導電パターン１０１と導電パターン１０２，１０３が形成された例を説明したが、透明導電フィルムに導電パターンが複数形成されている場合であっても、本実施例を適用することができる。

本実施例によれば、第１プローブ１１と第２プローブ１２とを測定対象試料１００の内部に加圧刺突させることにより、被測定対象の内部の電気的情報を得ることができる。また、電圧印加後、第２プローブ１２をクーロンメータ１８やオシロスコープ１９と接続することにより、被測定対象の帯電量や電流値などの電気的情報を得ることができる。

本発明の第２の実施例を説明する。本実施例は、実施例１と基本的に同じであるので、実施例１と異なる部分について説明する。

図１５に本実施例における静電気耐性評価装置２の構成を示す。静電気耐性評価装置２の構成は、実施例１で説明した図１に示した静電気耐性評価装置１の構成と基本的に同じであり、クーロンメータ１８をアース接続箇所１７と置き換えたものである。

即ち、実施例１においては、図７で説明したように、放電ガン１５に電圧を印加して、測定対象試料１００の側の透明導電層１２０が帯電して電荷が蓄積された後、放電ガン１５を測定対象試料１００の測定面から遠ざけて、第２プローブと接続している電線２２をクーロンメータ１８に接続していた。

これに対して、本実施例では、図１６に示すように、第２プローブと接続している電線２２をアース接続箇所１７に接続して、第２プローブ１２が突き刺さっている導電パターン１０３に接続する導電パターン１０１に蓄積された電荷を、帯電量や電流値などの電気的情報を得ることなく一気に放電させる。

帯電した電荷を一気に放電した後は、実施例１で図８に示したように、電線２１及び電線２２を抵抗値測定装置１６に接続して、透明導電層１２０で形成された導電パターン１０１を誘導帯電させたことにより導電パターン１０１に生じた抵抗値の変化から、静電気の影響、即ち静電気耐性を評価する。

本実施例における処理のフローを図１７に示す。本実施例における処理フローは、実施例１で図９に示した処理フローと基本的に同じであるが、実施例１における処理フローのＳ９０７とＳ９０８をＳ１７０７に置き換えた点が異なる。

即ち、実施例１で説明したＳ９０１からＳ９０６までの処理に対応するＳ１７０１からＳ１７０６までの処理を実行した後、Ｓ１７０７で電線２２をアース接続箇所１７に接続し、所定の時間経過後に、アース接続箇所１７を外し、Ｓ１７０８で電線２１と２２とを抵抗値測定装置１６に接続し（Ｓ９０９に対応）、Ｓ１７０９で導電パターン１０１の抵抗値を測定し（Ｓ９１０に対応）、Ｓ１７１０で測定した抵抗値が予め設定した上限値を超えているかを判定し（Ｓ９１１に対応），抵抗値が予め設定した上限値を超えているＳ１７１０でＹＥＳの場合（Ｓ９１１でＹＥＳの場合に相当）には、測定を終了する。

一方、抵抗値が予め設定した上限値を超えていないＳ１７１０でＮＯの場合（Ｓ９１１でＮＯの場合に相当）には、抵抗値測定装置１６を外し、Ｓ１７１１で放電ガン１５に印加する電圧の設定値を上昇させ（Ｓ９１２に相当）、Ｓ１７０４以降の動作を繰り返す。

このように、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返すことにより、実施例１の場合と同様に、図１２又は図１３に示すような結果が得られる。

本実施例によれば、第１プローブ１１と第２プローブ１２とを測定対象試料１００の内部に加圧刺突させることにより、被測定対象の内部の電気的情報を得ることができる。

実施例１では、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返しおこなったが、本実施例では、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を一定にして導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返しおこなう場合について説明する。

本実施例における静電気耐性評価装置の構成は、実施例１で図１を用いて説明した静電気耐性評価装置１の構成と同じであるので、説明を省略する。

また、本実施例における静電気耐性評価装置１を用いた静電気耐性を測定する処理のフローは、実施例１で図９に示したフローと、Ｓ９１２の放電ガンの設定電圧が予め設定した上限値に達したかをチェックするステップが、Ｓ９０５における放電ガンに電圧を印加回数が予め設定した回数に達したかをチェックするステップに変わり、Ｓ９１３の放電ガンの設定電圧を上昇させるステップがない点が異なる。

本実施例により、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を一定に保った状態で、放電ガン１５への電圧の印加と導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返し実行することにより、図１８及び図１９に示すような結果が得られる。

すなわち、放電ガン１５に印加する電圧を一定に保った状態で導電パターン１０１の帯電量の測定を繰り返すことにより、図１８に示すような放電ガン１５に電圧を印加する繰り返し回数と導電パターン１０１の帯電量の関係を示すグラフが得られる。

図１８に示したグラフは、放電ガン１５に一定の電圧を印加する繰り返し回数が１０^５を少し超えたところでデータ１８０１が得られなくなっている。この結果から、検査した導電パターンは、放電ガン１５に電圧を印加する繰り返し回数が１０^５を超えたところで誘導帯電による損傷を受けたことを示している。

また、放電ガン１５に一定の電圧を繰り返し印加して導電パターン１０１の抵抗値の測定を行うことにより、図１９に示すような放電ガン１５に電圧を印加した繰り返し回数と導電パターン１０１の抵抗値との関係を示すグラフが得られる。

図１９に示したグラフは、放電ガン１５に一定の電圧を印加する繰り返し回数が１０^４近くで導電パターン１０１の抵抗値のデータ１９０１が上昇し始め、１０^５に近づいたところで導電パターン１０１の抵抗値が予め設定した基準値１３１０を急に超えてしまい、１０^５を超えたところでデータ１９０１が途切れている。この結果から、放電ガン１５に一定の電圧を印加する繰り返し回数が１０^５を超えたところで導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けて切断したことを示している。

実施例２では、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を徐々に上昇させながら導電パターン１０１の抵抗値の測定を繰り返しおこなったが、本実施例では、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を一定にして導電パターン１０１の抵抗値の測定を繰り返しおこなう場合について説明する。

本実施例における静電気耐性評価装置の構成は、実施例２で図１５を用いて説明した静電気耐性評価装置２の構成と同じであるので、説明を省略する。

また、本実施例における静電気耐性評価装置２を用いた静電気耐性を測定する処理のフローは、実施例２で図１７に示したフローと、Ｓ１７１１の放電ガンの設定電圧が予め設定した上限値に達したかをチェックするステップが、Ｓ１７０５における放電ガンに電圧を印加した回数が予め設定した回数に達したかをチェックするステップに変わり、Ｓ１７１２の放電ガンの設定電圧を上昇させるステップがない点が異なる。

本実施例により、放電ガン１５に印加する電圧の設定値を一定に保った状態で、放電ガン１５への電圧の印加と導電パターン１０１の帯電量の測定と導電パターン１０１の抵抗値の測定とを繰り返し実行することにより、実施例３で説明した図１９に示すような結果が得られる。

図１９に示したグラフは、放電ガン１５に一定の電圧を印加する繰り返し回数が１０^４近くで導電パターン１０１の抵抗値のデータが上昇し始め、１０^４を超えたところで導電パターン１０１の抵抗値が予め設定した基準値１３１０を急に超えてしまい、放電ガン１５に一定の電圧を印加する繰り返し回数が１０^４を超えたところで導電パターン１０１が誘導帯電による損傷を受けたことを示している。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１、２・・・静電気耐性評価装置１１・・・第１プローブ１２・・・第２プローブ１３・・・試料台１４・・・開口部１５・・・放電ガン１６・・・抵抗値測定装置１７・・・アース接続箇所１８・・・クーロンメータ１９・・・オシロスコープ２０・・・静電気試験器２１・・・電線２２・・・電線２３・・・加圧刺突部２４・・・プローブ２５・・・円筒形状３０・・・テーブル３１・・・制御部３２・・・入出力部１００・・・測定対象試料１０１・・・導電パターン１０２，１０３・・・導電パターン１１０・・・基材１１１・・・フッ素樹脂製ネジ１２０・・・透明導電層１３０・・・易接着層１４０・・・透明基材１５０・・・バインダー部１６０・・・金属ナノワイヤ１７０・・・着色層１８０・・・測定対象試料固定板１３０１・・・ベース部１３０２・・・面１３０３・・・溝部１３０４，１３０５・・・脚部１３１６・・・ネジ穴。

Claims

基板上に形成した導電パターンの表面を絶縁膜で覆って形成した試料の前記導電パターンの静電気耐性を評価する方法であって、
前記導電パターンの第一の端部の近傍に前記絶縁膜を通して第１の探針を突刺し、
前記導電パターンの第二の端部の近傍に前記絶縁膜を通して第２の探針を突刺し、
前記導電パターンの近傍に電解を発生させて誘導帯電により前記導電パターンに電荷を蓄積し、
前記第２の探針をアースに接続して前記誘導帯電により前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電し、
前記第１の探針と前記第２の探針との間の抵抗値を測定して前記誘導帯電により蓄積した電荷を放電した前記導電パターンの抵抗値を求める
ことを繰り返し行うことにより前記導電パターンの静電気耐性を評価することを特徴とする静電気耐性評価方法。
請求項１記載の静電気耐性評価方法であって、前記導電パターンの２箇所に探針を差し込み、前記誘導帯電により前記導電パターンに電荷を蓄積し、前記前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電し、前記導電パターンの抵抗値を求めることを、前記導電パターンの近傍に発生させる電解の強度を順次増加させながら繰り返すことにより前記導電パターンの静電気耐性を評価することを特徴とする静電気耐性評価方法。
請求項１記載の静電気耐性評価方法であって、前記導電パターンの２箇所に探針を差し込み、前記誘導帯電により前記導電パターンに電荷を蓄積し、前記前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電し、前記導電パターンの抵抗値を求めることを、前記導電パターンの近傍に発生させる電解の強度を一定にして繰り返すことにより前記導電パターンの静電気耐性を評価することを特徴とする静電気耐性評価方法。
請求項１記載の静電気耐性評価方法であって、前記２箇所に差し込んだ探針のうち一方の探針をアースに接続して前記誘導帯電により前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電することを、クーロンメータを介して前記アースに接続することにより、前記誘導帯電による前記導電パターンの帯電量を求めることを特徴とする静電気耐性評価方法。
請求項１記載の静電気耐性評価方法であって、前記２箇所に差し込んだ探針のうち一方の探針をアースに接続して前記誘導帯電により前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電することを、オシロスコープを介して前記アースに接続することにより、前記誘導帯電により帯電した前記導電パターンの放電特性を求めることを特徴とする静電気耐性評価方法。
請求項１記載の静電気耐性評価方法であって、前記誘導帯電により前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電することを所定の時間継続し、前記電荷を放電することを所定の時間継続した後に前記導電パターンの抵抗値を求めることを特徴とする静電気耐性評価方法。
基板上に形成した導電パターンの表面を絶縁膜で覆って形成した試料の前記導電パターンの静電気耐性を評価する装置であって、
前記試料を搭載する試料台と、
前記試料台に搭載した試料に形成された前記導電パターンの近傍に電解を発生させる電界発生部と、
前記絶縁膜で覆われた前記導電パターンの第一の端部の近傍に突刺す第１の探針と、
前記絶縁膜で覆われた前記導電パターンの第二の端部の近傍に突刺す第２の探針と、
前記電界発生部で前記導電パターンの近傍に形成した電解により発生した誘導帯電により前記導電パターンに蓄積した電荷をアースに流す蓄積電荷放電部と、
前記導電パターンの第一の端部の近傍に突刺した前記第１の探針と前記導電パターンの第二の箇所に差し込まれた前記第２の探針との間の抵抗値を計測する抵抗値測定部と、
前記電界発生部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気耐性評価装置であって、前記電界発生部で前記導電パターンの近傍に電解を形成することと、前記蓄積電荷放電部で前記導電パターンに蓄積した電荷をアースに流すことと、前記抵抗値測定部で前記第１の探針と前記第２の探針との間の抵抗値を計測することとを繰り返し実行するときに、前記制御部は、前記電界発生部が前記導電パターンの近傍に発生させる電解の強度を順次増加させることを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気耐性評価装置であって、前記電界発生部で前記導電パターンの近傍に電解を形成することと、前記蓄積電荷放電部で前記導電パターンに蓄積した電荷をアースに流すことと、前記抵抗値測定部で前記第１の探針と前記第２の探針との間の抵抗値を計測することとを繰り返し実行するときに、前記制御部は、前記電界発生部が前記導電パターンの近傍に発生させる電解の強度を一定に維持することを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気特耐性価装置であって、前記蓄積電荷放電部をクーロンメータで構成したことを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気耐性評価装置であって、前記蓄積電荷放電部をオシロスコープで構成したことを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気耐性評価装置であって、前記蓄積電荷放電部をアースに接続するアース端子で構成したことを特徴とする静電気耐性評価装置。
請求項７記載の静電気耐性評価装置であって、前記抵抗値測定部は、前記蓄積電荷放電部が所定の時間前記導電パターンに蓄積させた電荷を放電した後に、前記導電パターンの抵抗値を求めることを特徴とする静電気耐性評価装置。