546482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i、發明說明（1 ) 本發明係大致有關於用於在電路板上檢驗斷離狀況 之方法，更明確地說係有關於用於檢驗在印刷電路板之二 表面上形成之電路間的電氣連接之斷離狀況。 近來在印刷電路板之品質保證中，一種探針移動之檢 驗方法廣泛地被應用，在此方法中，一探針與印刷電路板 接觸以逐一地檢驗電氣配線之斷離狀況。像這樣的檢驗被 要求須為高度地可靠的。 其他慣常的斷離狀況檢驗方法包括下列在印刷電路 板上接觸一探針之方法。即在此方法中首先印刷電路板被 置於放在基準導體上的絕緣板上，然後探針與印刷電路板 上的電路之測量墊片接觸。接著，電氣信號被供應至基準 導體與電路以量測在基準導體與電路間被產生之電流與 電壓。而如電容之值被求得以判斷在電路之斷離狀況的出 現。 慣常的斷離狀況檢驗方法亦包括一方法用於檢驗設 於印刷電路板之二（上面與下面）表面上彼此被連接之電 路的斷離狀況、一種方法用於以上述方式就具有相同電路 之每一數個印刷電路板求得一電容值，然後由該等電容值 用大多數的方法估計斷離狀況。 慣常的斷離狀況檢驗方法亦包括一方法用於翻轉如 上述的印制電路板至基準導體上以求得設於該印制電路 板二表面之每一電路與基準導體間的電容值，然後若所求 得之二電容值實質上相等便判斷該斷離狀況不存在。 然而，上面的慣常方法有無法找到全產品劣質性的問 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 .. --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546482 A7 B7 五、發明說明（2 ) 題，其中數片印刷電路板遭到如在形成電路所使用之光罩 缺陷所引發的相同故障，上面的慣常方法在僅有一印制電 路板作為斷離狀況檢驗之目標的情形中無法判斷該斷離 狀況之出現。 此外，在上述的方法中包括求得有關印制電路板之二 表面的電容值，當絕緣板之厚度夠大使得二電容值相等 時，該電容量測被要求是精準的。而且，其有檢驗可靠性 之問題，在二表面之電路模型面積實質相等的情形中，上 層與下層表面之電容值未有差異，結果斷離狀況被輕忽。 本發明之總目標為要提供改良且有用的斷離狀況檢 驗方法，其中上面提及的問題被消除。 本發明之更確定的目標為要提供簡單且可靠的斷離 狀況檢驗用於檢驗有關一電路之斷離狀況。 為了要達成上面提及之目標，其依據本發明之一層面 被提供一種斷離狀況檢驗方法用於檢驗設於一板（3 )二表 面上之電路間的電氣斷離狀況被提供，該方法包含之步驟 為： 將該板置於放在基準導體上的絕緣板； 量測在該基準導體與設於對向於朝向該絕緣板其他表 面的二表面其中之一表面上的電路之一間的一第一電 容； 藉由改變該絕緣板之一第一物理量來量測該基準導體 與該等電路之一間的一第二電容； 根據該第一電容與在量測步驟被量測的該第二電容計 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---;---’---II------ (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 線· 546482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) 算一第二物理量·，以及根據在計算步驟被計算之該第二物 理量判斷電氣斷離狀況之出現。 依據本發明，由於電氣斷離狀況係根據由所量測之電 容值計算的第二物理量被判斷出現與否，電路之電氣斷離 狀況容易且確定地被檢驗。此外，由於本斷離狀況檢驗未 使用統計方法，因此就算在僅有一板作為檢驗之目標，斷 離狀況之出現也可被判斷。 更明確地說，在依據本發明之斷離狀況檢驗中，該第 一物理量可為絕緣板之厚度或介電常數。此外，該第二物 理量可為該等電路之面積，使得該判斷之步驟包括依據該 面積是否被計算為Q判斷該電氣斷離狀況之出現。 為了要達成上面提及之目標，其依據本發明之另一層 面被提供一種斷離狀況檢驗方法用於檢驗設於一板二表 面上之電路間的電氣斷離狀況被提供，該方法包含·· 第一步驟為將該板置於放在基準導體上的絕緣板； 第二步驟量測在該基準導體與設於對向於朝向該絕緣 板其他表面的二表面其中之一表面上的電路之一間的一 第一電容； 第三步驟藉由改變該絕緣板之一第一物理量來量測該 基準導體與該等電路之一間的一第二電容； 第四步驟根據該第一電容與在量測步驟被量測的該第 二電容計算一第二物理量； 第五步驟為將絕緣板上板翻轉並重複第二至第四步 驟；以及 (請先閱讀背面之注意事項ml寫本頁) 裝 . -·線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 A7 B7 五、發明說明（4 ) 第六步驟為依據在第四步驟所計算之第二物理量與 在第五步驟所計算之第二物理量是否相等判斷電氣斷離 狀況之出現。 依據本發明，就算在設於一板之二表面上的電路被數 條導線電氣式地連接且某些導線具有斷離部分的情形 中，該等導線之斷離狀況的出現可假設電路的模型面積在 該板的二表面上為不同的而確定且容易地被判斷。 更明確地說，在依據本發明之斷離狀況檢驗中，該第 一物理量可為絕緣板之厚度或介電常數。此外，該第二物 理量可為該等電路之面積。 本發明之其他目標、特點與益處將由下列詳細描述在 配合附圖被讀取時而變得更明白的。 第1圖為用於說明依據本發明第一實施例電路用之斷 離狀況檢驗方法與斷離狀況檢驗裝置的原理之圖； 第2圖為依據本發明之第一實施例以印制電路板被置 於其上，電路用之斷離狀況檢驗裝置的說明圖； 第3圖為第2圖之印制電路板與斷離狀況檢驗裝置的 橫斷面圖； 第4圖為依據本發明第一實施例之斷離狀況檢驗方法 的流程圖； 第5圖為用於解釋依據本發明第二實施例之電路用斷 離狀況檢驗方法的原理之圖示；以及 第6圖為依據本發明第二實施例之斷離狀況檢驗方法 的流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------·--------装 i ί (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 訂： 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 現在將參照附圖描述本發明之實施例。在圖中相同的 元件編號指相同或等值的事項。 第1圖為用於說明依據本發明第一實施例電路用之斷 離狀況檢驗方法與斷離狀況檢驗裝置的原理之圖。如第1 圖顯示者’依據本發明第一實施例的電路用之斷離狀況檢 驗裝置包含一基準導體1、一絕緣板2與一探針4。該絕 緣板2被置於基準導體1上。一電容量測儀8被連接於基 準導體1與探針4間。 在具有上述構造之斷離狀況檢驗裝置的絕緣板2上為 一印制電路板3，具有上表面模型（電路）5、下表面模型6 及一穿透孔7。該印制電路板為斷離狀況檢驗之目標。 第2圖為依據本發明之第一實施例以印制電路板3被 置於其上，電路用之斷離狀況檢驗裝置的說明圖。如第2 圖顯示者，在依據本發明第一實施例的電路用之斷離狀況 檢驗裝置中，基準導體1被置於一基板9上，其上進一步 被配置一 XYZ表1 G。電容量測儀8被纜線1 5連接於探針4 與基準導體1間。此外如第2圖顯示者，量測板17被設 於印制電路板3上。 在具有上述構造之斷離狀況檢驗裝置中，XYZ表10被 移動以將探針4之末梢置於印制電路板3上。然後探針4 被帶到與量測墊1 7接觸以逐一量測有關每一量測墊1 7之 電容，該量測墊1 7在一側成為一電極。 第3圖為第2圖之印制電路板與斷離狀況檢驗裝置的 橫斷面圖。以下將描述斷離狀況檢驗之目標為在上、下表 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 ·. -1線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^46482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1、發明說明（6) 面具有量測墊如第3圖顯示地被穿透孔7電氣地連接之印 制電路板3。第3圖顯示一例’此處量測墊1 7a至1 7e被 設於印制電路板3之上表面，且量測墊1 7a與量測墊1 7b、 及量測墊1 7d與量測墊1 7e分別在下表面電氣地被連接。 第3圖進一步地顯示在被連接於量測墊1 7d的穿透孔7之 一內的斷離狀況故障。 探針4被移到具有上述構造印制電路板3上成為逐一 地與量測墊1 7a至1 7e接觸以如稍後描述地量測電容。 接著參照第4圖顯示之流程圖描述依據本發明第一實 施例之斷離狀況檢驗方法。首先，如步驟S1顯示者，印 制電路板3被置於絕緣板2上作為斷離狀況檢驗之目標。 接著在步驟S2中顯示，探針4由上被帶至與上表面 模型接觸。然後在步驟S3在基準導體1與上表面模型5 間及基準導體1與下表面模型6間之總電容用量測電容儀 8以變化絕緣板2之厚度或介電質常數被量測。 在此點，假設上表面模型5之面積為S1，上表面模型 5與基準導體1間之電容為第1圖顯示之C1，下表面模型 6之面積為S2,下表面模型6與基準導體1間之電容為第 1圖顯示之C2印制電路板3之厚度為dl，其介電質常數 為e 1，絕緣板2之厚度為d2，及其電質常數為ε 2，則顯 示於第1圖之整個電路的總電容C以下列的公式被表示·· C= C1+ C2 公式（1) Cl = Sl/(dl/ ε 1 + d2/ ε 2) 公式（2) C2 = e 2 X S2/d2 公式（3) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意· 事項HI寫 本頁) 裝 . --線· 546482 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —_____B7___五、發明說明（7 ) 因之在步驟S3，電容C以變化前述之d2或ε 2被量 測兩次以上。然後要描述之情形為：首先改變絕緣板2之 厚度d2。其被注意到，絕緣板2之厚度d2很容易地利用 如彼此相關地安排數片絕緣板2而被改變，且絕緣板2之 介電質常數ε 2可藉由使用差別的絕緣板2材料而容易地 被改變。 接著，在步驟S4，使用在步驟S3求得之二個以上的 電容C量測值，上表面模型5之面積S1與下表面模型6 之面積S2用前面的公式（1)至（3)被計算。在此點，以改 變絕緣板2之厚度d2或介電質常數ε 2所量測之二個以上 的電容C值與厚度d2或介電質常數ε 2之變化值被代入前 面的公式（1)至（3)，以做出聯立方程式，使得上表面模型 5之面積S1與下表面模型6之面積S2如稍後描述地被唯 一地計算。 例如，在印制電路板3之介電質常數£ 1為Q. G425pF/mm， 絕緣板2之介電質常數ε2為G.06 pF/mm，及印制電路板3 之厚度dl為0· 8mm的情形中，當以絕緣板2之厚度為0· 1mm 所量測之電容C為5. 0 928Pf及以絕緣板2之厚度d2為0. 2mm 所量測之電容C為2. 6708Pf時，上表面模型5之面積S1被 計算為6mm2，及下表面模型6之面積S2被計算為8mm2， 詳如下面的表1所示。 (請先閱讀背面之注意事項Λ寫本頁) »ΐ 裝 · •線· 表1 改變厚度d2 d1(mm) 0. 8 0. 8 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 五 發明說明（8) d2(mm: 0. SI (mm' S2(mm' 1(pF/mm: 0. 0425 0.0425 2(pF/mm ) .06 0.06
Cl(pF) 1.2928 0.2708 C2(pF) 4. 2.4 C (pF) 5.0928 2.6708 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其被注意到如第1圖顯示者，當面積SI與面積S2被 求得時，電容C1與電容C2亦可被計算。 此處將描述上面計算面積S1為6mm2及計算面積S2為 8mm2的過程。當絕緣板2之厚度d2為0· 1mm時，電容c 以下列公式被表示： C(d2= 0. 1)= Cl + C2 =Sl/(0. 8/0. 0425 + 0. 1/0. 06) + 0. 06 XS2/0. 1 =0. 0488 X SI + 0. 6 X S2 公式（4) 另一方面，當絕緣板2之厚度d2為G. 2mm時，電容c 以下列公式被表示： C(d2= 0. 2)= Cl + C2 =Sl/(0. 8/0. 0425 + 0. 2/0. 06)+ 0. 06 XS2/0. 2 =0. 0 4 5 1 X SI + 0. 3 X S2 公式（5) 在上面的公式（4)與（5)中，當電容C之量測值為 5· 0 9 2 8pF而絕緣板2之厚度d2為0· 1mm且電容C之量測 值為2. 670 8pF而絕緣板2之厚度d2為0. 2mm時，包含公 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅、％事項寫本頁) 裝 訂： •線· 546482 A7 B7 五、發明說明（9 ) 式（4)與（5)之聯立方程式可被求解而得到上面表1顯示之 面積S1與S2。 另一方面在相同的條件下，除了以絕緣板2之厚度d2 為Q. 1mm所量測之電容C為G. 2 928pF及以絕緣板2之厚 度d2為0. 2mm所量測之電容C為0. 2 708pF時，用上面同 樣的過程下上表面模型5之面積S1被計算為6mm2，及 0mm2，詳如下面的表2所示。 表2 改變厚度d2 d1( mm) 0.8 0. 8 d2(mm) 0. 1 0. 2 SI (mm2) 6 6 S 2(mm2) 0 0 ε 1(pF/mm) 0.0425 0.0425 ε 2(pF/mm) 0. 06 0. 06 Cl(pF) 0.2928 0.2708 C2(pF) 0 0 C (pF) 0.2928 0. 2708 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ： ---------裝| (請先閱讀背面之注意事項^111寫本頁) I線· 接著在步驟S5，於步驟S4求得之下表面模型6的面 積S2被判斷為0與否。然後在為〇之情形步驟S6a接著 被實施，及在不為G之情形步驟S6b接著被實施。在此點 被求得為0之面積S2意即在第1圖顯示之穿透孔7具有 斷離部位，且後果就算電流藉由接觸探針4與上表面模型 5在上表面模型5與基準導體1間被提供，電荷因電容C2 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 Α7 Β7 發明說明（10) 未被產生之結果而在下表面模型6內被累積。 因而，在面積S2被求得為0的情形中，步驟S6a接 著被實施，其中被判斷電氣斷離狀況存在於印制電路板3 之上表面模型5與下表面模型6間。另一方面，在面積S2 被求得不為0的情形中，步驟S6b接著被實施，其中被判 斷電氣斷離狀況不存在於印制電路板3之上表面模型5與 下表面模型6間。 此外，在絕緣板2為紙（其介電質常數ε 2為〇 . 0 6 )及 絕緣板2為樹脂（其介電質常數為0 · 0 4 )的每一情形中，電 容C如上地被量測以如下面表3地根據電容c之量測值計 算面積S1與面積S2。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 裝 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 改變介電質常數ε 2 d1(mm) 0. 8 0. 8 d2(mm ) 0. 1 0. 2 S1( mm2) 6 6 S2(mm2) 8 8 ε 1(pF/mm) 0.0425 0.0425 ε 2(pF/mm) 0. 06 0. 04 Cl(pF) 0.2928 0.2814 C2(pF) 4. 8 3. 2 C (pF) 5. 0928 3.4814 類似地如表2，下面的表4顯不面積S2根據電容C之 量測值被計算為G的情形。 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 A7 B7 五、發明說明（11) 表4 改變介電質常數ε 2 dl(mm) 0. 8 0.8 d2(mm) 0.1 0.1 S1(mm2) 6 6 S2(mm2) 0 0 ε l(Pf/mm) 0.0425 0.0425 ε 2(pF/mm) 0. 06 0.04 Cl(pF) 0. 2928 0.2814 C2(pF) 0 0 C (pF) 0.2928 0.2814 --Μ------I-----— Ϊ (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 就如上述者，利用依據該第一實施例之斷離狀況檢驗 裝置與斷離狀況檢驗方法，探針4不一定要與印制電路板 3之下表面接觸，但只須與其上表面接觸以量測電容。如 此之簡單方法促成在電路之斷離狀況出現的精準檢驗。 此外，由於依據該第一實施例之斷離狀況檢驗裝置與 斷離狀況檢驗方法不是用統計方法判斷該斷離狀況之出 現，則就算在僅有一印制電路板3為檢驗之目標的情形 中，斷離狀況之出現可確實地被檢驗。 第5圖為用於解釋依據本發明第二實施例之電路用斷 離狀況檢驗方法的原理之圖。如第5圖顯示者，在本發明 之第二實施例中，被用作為斷離狀況檢驗之目標的印制電 路板3具有一第一上表面模型SA1與一第二上表面模型 SA2被設於上表面，一第一下表面模型SB1與一第二下表 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 546482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（12) 面模型SB2被設於下表面，及穿透孔7被設於第一上表面 模型SA1與第一下表面模型SB1間、第二上表面模型SA2 與第一下表面模型SB1間及第二上表面模型SA2與第二下 表面模型SB2間。 下面將描述斷離部位1 8如第5圖顯示地出現在第二 上表面模型SA2與第一下表面模型SB1間之穿透孔7的情 形。 此外為方便解釋起見，其被假設在第5圖顯示之印制 電路板3中，雖然第一上表面模型SA1與第二下表面模型 SA2之面積和等於第一下表面模型SB1與第二下表面模型 SB2之面積和，對第一表面與第二表面之面積分配在上表 面與下表面間是不同的，換言之，第一上表面模型SA1之 面積不等於第一上表面模型SB 1之面積，且第二上表面模 型SA2之面積不等於第二上表面模型SB2之面積。 此後將參照第6圖之流程圖描述依據本發明第二實施 例之斷離狀況檢驗方法。首先，如步驟S1顯示者，印制 電路板3被置於絕緣板2上作為斷離狀況檢驗之目標。 接著在步驟S2中顯示，探針4由上被帶至與上表面 模型接觸。該上表面模型被第一上表面模型SA1與第二上 表面模型SA2形成。然後在步驟S3在基準導體1與上表 面模型間及基準導體1與被第一下表面模型SB1與第二下 表面模型SB2所形成的下表面模型間之總電容用量測電容 儀8以變化絕緣板2之厚度或介電質常數被量測。 然後在步驟S4，假設上表面模型之面積為S 1，及下 ------.--------裝 i ί (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) I - 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13) 表面模型之面積為S2,面積S1與面積S2使用上面描述之 公式（1)至（3 )如上面描述之第一實施例般地被計算。 接著在步驟S5，其被判斷該等電容是否藉由安排印制 電路板3之二表面上每一模型面朝上及將探針4以相同方 式帶到與二表面上之模型接觸而被量測。然後在電容已就 有關印制電路板3二表面上之模型已被量測，步驟S6a接 者被實施’而在電谷已就有關印制電路板3 一^表面上之模 型未被量測，步驟S6b接著被實施。 在步驟S6b，印制電路板3被翻轉使得探針4向上與 下表面模型（現在面朝上）接觸。然後回到步驟S3,步驟S3 與步驟S4就有關印制電路板3二表面上之模型被重複。 另一方面，在步驟S6a，其被判斷在步驟S4用量測二 表面之電容所計算的面積S1與面積S2是否分別相等。然 後在相等的情形中，步驟S7a接著被實施，而在不相等的 情形中，步驟S7b接著被實施。 在此點，於未有穿透孔7在印制電路板3內為不斷離 的情形中，面積S1變成設於印制電路板3之上表面的第 一上表面模型SA1與第二上表面模型SA2的面積和，及面 積S2變成設於印制電路板3之下表面的第一下表面模型 SB 1與第二下表面模型SB2的面積和。因之，當第一與第 二上表面模型之面積和等於第一與第二下表面模型之面 積和時，對二表面藉由量測電容而被計算之二組面積S1 與S2變成相等。 另一方面，在斷離部分1 8如第5圖顯示地於穿透孔7 一 16 — (請先閱讀背面之注意事項ml寫本頁) l·HI# 裝 ·. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 A7 B7 i、發明說明（14) (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 內出現的情形，且在探針4於量測電容中與第一上表面模 型SA1接觸時，面積S1變成第一上表面模型SA1之面積， 及面積S2變成第一下表面模型SB 1之面積。在此點，由 於第一上表面模型SA1之面積與第一下表面模型SB 1之面 積不同，當斷離部分18存在時，對二表面藉由量測電容 而被計算之二組面積S1與S2變成不相等。 因而，在步驟S7a，其被判斷電氣斷離狀況不存在於 印制電路板3之上表面模型與下表面模型間。另一方面， 在步驟S7b，其被判斷電氣斷離狀況存在於印制電路板3 之上表面模型與下表面模型間。 ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 就如上述者，在利用依據第二實施例之斷離狀況檢驗 裝置及使用該裝置之斷離狀況檢驗方法，於作為斷離狀況 檢驗之目標的印制電路板3具有電路模型被設於二表面的 情形中，每一電路模型包含數個區域，且在不同表面之電 路模型用穿透孔7被連接，其中雖然在上表面上之電路模 型的面積等於在下表面上之電路模型的面積，在上表面之 每一區域的面積並不等於在下表面之每一區域的面積，則 電氣式地連接上與下表面之穿透孔7的斷離狀況出現可確 實地且容易地被檢驗。 本發明不受限於這些特別被揭示之實施例，且變化與 修改可被做成而不致偏離本發明之領域。 本發明係以2000年10月30日建檔之日本專利優先申請 案第20GQ-33 1 346號為基礎，其整個內容被納於此處做為參 考。 -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546482 A7 B7 五、發明說明（15) 元 件 標號對 照表 元件編號 譯 名 元件編號 譯 名 1 基準導體 S5 步驟 2 絕緣板 S6a 步驟 3 印制電路板 S6b 步驟 4 探針 S7a 步驟 5 上表面模型 S7b 步驟 6 下表面模型 SA1 第一上表面模型 7 穿透孔 SA2 第二上表面模型 8 電容量測儀 SB1 第一下表面模型 9 基板 SB2 第二下表面模型 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) HI# 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 XYZ 表 15 纜線 17 量測墊 17a 量測墊 17b 量測墊 17c 量測墊 1 7 d 量測墊 17e 量測墊 18 斷離部位 S1 步驟 S 2 步驟 53 步驟 54 步驟 一 18 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）