CN1922493A - 用于电路板检查的适配器和用于电路板的检查装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于电路板检查的适配器,检查操作可以使用该适配器平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时,可以获得各向异性导电弹性薄片的原始使用寿命,并且当各向异性导电弹性薄片出问题时,各向异性导电弹性薄片可以容易地由新的替换。适配器装备有用于连接的布线板,多个连接电极与待检查电极相对应地在其正面上形成,以及可分离地布置在用于连接的布线板正面上的各向异性导电弹性薄片。各向异性导电弹性薄片在其与电路板接触的正面上具有0.5~5μm的表面粗糙度,而在其与用于连接的布线板接触的背面上具有至多0.3μm的表面粗糙度,用于连接的布线板在其正面上具有以暴露每个连接电极的这种方式形成的绝缘层,并且绝缘层在其正面上具有至多0.2μm的表面粗糙度。

Description

用于电路板检查的适配器和用于电路板的检查装置
技术领域
本发明涉及一种在电路板例如印刷电路板等的电气检查中使用的用于电路板检查的适配器,以及装备有用于电路板检查的该适配器的电路板检查装置。
背景技术
对于构成或安装电子部件的电路板,例如封装的LSI例如BGA和CSP,MCM和其他集成电路设备,在电子部件等装配或安装之前检查电路板的电学性质是必需的,为了确认电路板的布线图案具有期望的性能。
作为检查电路板电学性质的检查装置,至今已知包括大量检查电极排列于其中的检查电极设备,以及将该检查电极设备中的检查电极电连接到作为检查对象的电路板的待检查电极的适配器。作为这种检查装置的适配器,已知具有称作间距转换板并且由印刷布线板组成的用于连接的布线板,以及布置在该用于连接的布线板表面上的各向异性导电弹性薄片。
作为该适配器中的用于连接的布线板,已知在其正面上具有根据与作为检查对象的电路板的待检查电极的图案相对应的图案排列的多个连接电极,以及在其背面上具有根据与选自检查电极设备中大量检查电极的多个检查电极的图案相对应的图案排列的多个端电极(参看,例如,专利技术1),在其正面上具有每个由用于电流供给的连接电极和用于电压测量的连接电极组成并且根据与作为检查对象的电路板的待检查电极相对应的图案排列的多对连接电极,以及在其背面上具有根据与选自检查电极设备中大量检查电极的多个检查电极的图案相对应的图案排列的多个端电极(参看,例如,专利技术2)等。具有前者连接布线板的适配器在例如电路板中每个电路的开路短路测试中使用,而具有后者连接布线板的适配器在电路板中每个电路的电阻测量测试中使用。
另一方面,各向异性导电弹性薄片是仅在其厚度方向上表现出导电性或者当加压时仅在厚度方向上表现出导电性的薄片,并且具有各种结构的那些在此之前已知。例如,专利技术3公开一种通过在弹性体中均匀分散金属微粒而获得的各向异性导电弹性薄片(在下文也称作“分散型各向异性导电弹性薄片”),以及专利技术4公开一种通过在弹性体中非均匀地分布导电磁性物质的微粒以形成每个在其厚度方向上延伸的大量导电通路形成部分以及相互隔离它们的绝缘部分而获得的各向异性导电弹性薄片(在下文也称作“非均匀分布型各向异性导电弹性薄片”)。此外,专利技术5公开一种电平差确定在每个导电通路形成部分和绝缘部分的表面之间的非均匀分布型各向异性导电弹性薄片。
这些各向异性导电弹性薄片通过将具有包含在聚合物材料中表现出磁性的导电微粒的模制材料装入模子中,其中聚合物材料将通过硫化变成弹性聚合物,从而形成具有必需厚度的模制材料层,在其厚度方向上对模制材料层施加磁场,以及使得模制材料层经历硫化处理来获得。在这种各向异性导电弹性薄片中,导电微粒以定向以便在厚度方向上对准的状态包含在由弹性聚合物构成的基础材料中,并且导电通路由一连串大量导电微粒而形成。
在这种各向异性导电弹性薄片中,分散型各向异性导电弹性薄片与非均匀分布型各向异性导电弹性薄片相比较具有下面几点优点。
(1)非均匀分布型各向异性导电弹性薄片需要使用特殊且昂贵的模子来生产,然而分散型各向异性导电弹性薄片可以不使用这种模子而以低成本生产。
(2)非均匀分布型各向异性导电弹性薄片需要根据与待检查电极的图案相对应的图案形成导电通路形成部分并且根据作为检查对象的电路板单独生产,然而分散型各向异性导电弹性薄片可以不管待检查电极的图案而使用,从而具有通用性。
(3)因为非均匀分布型各向异性导电弹性薄片在其厚度方向上在其导电通路形成部分表现出导电性而在其绝缘部分不表现导电性,当使用非均匀分布型各向异性导电弹性薄片时需要导电通路形成部分到待检查电极的定位,然而分散型各向异性导电弹性薄片在其厚度方向上在其整个表面上表现出导电性,所以到待检查电极的定位是不必要的,并且电连接操作变得容易。
另一方面,在非均匀分布型各向异性导电弹性薄片中,相互隔离相邻导电通路形成部分的绝缘部分在相邻导电通路形成部分之间形成,使得非均匀分布型各向异性导电弹性薄片具有拥有如下性能的优点,即到各个待检查电极的电连接可以在必需的绝缘性质已经在相邻待检查电极之间甚至在电路板周围保持的状态中以高可靠性实现,其中待检查电极以小间距排列,也就是与分散型各向异性导电弹性薄片相比较具有高分辨力。
但是,在分散型各向异性导电弹性薄片中,较高的分辨力随着其厚度变小而实现,因为在厚度方向上形成的导电通路变短。因此,当检查待检查电极之间的间距小的电路板时,具有小厚度的用作适配器中的分散型各向异性导电弹性薄片。
在装备有上述这种适配器的电路板检查装置中,作为检查对象的电路板(在下文也称作“待检查电路板”)由例如具有传送带和导轨的轨道传送型传送机械装置在检查区域中传送,适配器中的各向异性导电弹性薄片与传送到检查区域的电路板的电极(在下文也称作“待检查电极”)接触,并且各向异性导电弹性薄片在其厚度方向上加压,由此实现待检查电路板的待检查电极到检查电极设备中的检查电极的电连接。在这种状态下,执行关于待检查电路板的必要电气检查。在关于一个待检查电路板的电气检查执行之后,释放相对于待检查电路板的加压,待检查电路板从检查区域传送到适当位置,另一个待检查电路板传送到检查区域,并且与上述相同的操作在所述另一个待检查电路板上重复,从而执行电气检查(参看,例如,专利技术6)。
但是,在这种电路板检查装置中使用的适配器涉及下面的问题。
更具体地说,形成各向异性导电弹性薄片的弹性聚合物例如硅酮橡胶因加压而带有粘结性,使得在释放相对于待检查电路板的加压的某些情况下,各向异性导电弹性薄片可能粘着到待检查电路板的表面,并且可能不容易从待检查电路板分离。当这种现象发生时,已经完成检查的待检查电路板不一定从检查区域传送,或者各向异性导电弹性薄片从用于连接的布线板分离,因为它粘着到待检查电路板,并且待检查电路板在这种状态下传送。结果,随后的待检查电路板的电气检查不能执行。如上所述,常规适配器涉及当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时难以平滑地执行检查操作的问题。
作为解决这种问题的方法,考虑各向异性导电弹性薄片通过固定工具固定到用于连接的布线板的方法,各向异性导电弹性薄片使用粘合剂固定到用于连接的布线板的方法等。
但是,前者方法涉及如下问题,即因为形成各向异性导电弹性薄片的弹性聚合物易弯曲且强度低,已经由固定工具固定的各向异性导电弹性薄片的部分容易破裂,特别地,当各向异性导电弹性薄片的厚度小时该部分容易破裂。结果,各向异性导电弹性薄片的使用寿命短。
另一方面,后者方法涉及如下问题,即当各向异性导电弹性薄片出问题时,难以仅将各向异性导电弹性薄片用新的替换,所以必须替换包括用于连接的布线板的整个适配器。结果,导致电路板检查成本的增加。
此外,作为抑制各向异性导电弹性薄片粘着到待检查电路板的方法,已经提出防止粘着的薄膜提供在各向异性导电弹性薄片表面上的方法(参看,例如,专利技术7),各向异性导电弹性薄片的表面经历抗粘着处理例如电晕放电处理、辉光放电处理、等离子处理、火焰处理、臭氧处理、电磁波处理或照射处理的方法(参看,例如,专利技术8),以及各向异性导电弹性薄片的表面变粗糙的方法(参看,例如,专利技术9)。
但是,这些方法使得能够抑制各向异性导电弹性薄片到待检查电路板的粘着,但是防止各向异性导电弹性薄片从用于连接的布线板分离是困难的。毕竟,通过固定工具或粘合剂将各向异性导电弹性薄片固定到用于连接的布线板是必需的。
专利技术1:日本专利申请公开249924/1994号;
专利技术2:日本专利申请公开2001-235492号;
专利技术3:日本专利申请公开93393/1976号;
专利技术4:日本专利申请公开147772/1978号;
专利技术5:日本专利申请公开250906/1986号;
专利技术6:日本专利申请公开258350/1995号;
专利技术7:日本专利申请公开2001-185260号;
专利技术8:日本专利申请公开2001-185258号;
专利技术9:日本专利申请公开2003-77560号。
发明内容
本发明已经基于前述情况而创造并且以提供用于电路板检查的适配器作为第一目的,检查操作可以使用该适配器平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时,可以获得各向异性导电弹性薄片的原始使用寿命,并且当各向异性导电弹性薄片出问题时,各向异性导电弹性薄片可以容易地由新的替换。
本发明的第二目的在于提供一种装备有上述用于电路板检查的适配器的电路板检查装置。
根据本发明用于电路板检查的适配器包括用于连接的布线板,多个连接电极根据与作为检查对象的电路板的待检查电极的图案相对应的图案在其正面上形成,以及可分离地布置在用于连接的布线板正面上的各向异性导电弹性薄片,其中
各向异性导电弹性薄片在其与电路板接触的正面上具有0.5~5μm的表面粗糙度,而在其与用于连接的布线板接触的背面上具有至多0.3μm的表面粗糙度,以及其中
用于连接的布线板在其正面上具有以暴露每个连接电极的这种方式形成的绝缘层,并且绝缘层在其正面上具有至多0.2μm的表面粗糙度。
根据本发明用于电路板检查的适配器包括用于连接的布线板,每个由用于电流供给的连接电极和用于电压测量的连接电极构成的多对连接电极已经根据与作为检查对象的电路板的待检查电极的图案相对应的图案在其正面上形成,以及可分离地布置在用于连接的布线板正面上的各向异性导电弹性薄片,其中
各向异性导电弹性薄片在其与电路板接触的正面上具有0.5~5μm的表面粗糙度,而在其与用于连接的布线板接触的背面上具有至多0.3μm的表面粗糙度,以及其中
用于连接的布线板在其正面上具有以暴露每对连接电极的这种方式形成的绝缘层,并且绝缘层在其正面上具有至多0.2μm的表面粗糙度。
在根据本发明用于电路板检查的适配器中,可能优选地,各向异性导电弹性薄片通过在弹性聚合物中包含大量表现出磁性的导电微粒而获得,并且导电微粒定向以在薄片的厚度方向上对准,从而形成多个导电微粒链。
在这种用于电路板检查的适配器中,各向异性导电弹性薄片可能优选地是这样的,即导电微粒链在平面方向上分布的状态中形成。
根据本发明的电路板检查装置包括上述用于电路板检查的适配器。
根据本发明用于电路板检查的适配器,待检查电路板与其接触的各向异性导电弹性薄片的一个表面以其表面粗糙度落入特定范围内的这种方式变粗糙,由此当释放相对于待检查电路板的加压时待检查电路板与各向异性导电弹性薄片之间的接触面积小,使得形成各向异性导电弹性薄片的弹性聚合物具有的粘结性可以抑制,从而防止或抑制各向异性导电弹性薄片粘着到待检查电路板。
另外,用于连接的布线板与其接触的各向异性导电弹性薄片的另一个表面形成具有小的表面粗糙度的平坦表面,并且用于连接的布线板在其正面上具有拥有小的表面粗糙度的绝缘层,使得甚至当释放相对于待检查电路板的加压时用于连接的布线板与各向异性导电弹性薄片之间的接触面积大,并且二者之间的粘着变高,由此形成各向异性导电弹性薄片的弹性聚合物具有的粘结性可以完全表现出来。结果,各向异性导电弹性薄片可以确定由用于连接的布线板持有,从而防止各向异性导电弹性薄片从用于连接的布线板分离。
因此,检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时。
因为各向异性导电弹性薄片可分离地提供在用于连接的布线板上,甚至当各向异性导电弹性薄片出问题时,各向异性导电弹性薄片可以容易地由新的替换。
此外,因为不需要通过固定工具将各向异性导电弹性薄片机械地固定到用于连接的布线板,可以避免由固定工具损坏各向异性导电弹性薄片,由此可以获得各向异性导电弹性薄片的原始使用寿命。
根据本发明的电路板检查装置,上述用于电路板检查的适配器被提供,使得检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时,各向异性导电弹性薄片可以容易地由新的替换,甚至当各向异性导电弹性薄片出问题时,而且可以获得各向异性导电弹性薄片的原始使用寿命。
附图说明
[图1]是说明根据本发明第一实施方案用于电路板检查的适配器的结构的横截面视图。
[图2]以放大比例说明根据第一实施方案用于电路板检查的适配器中用于连接的布线板的正面。
[图3]是说明获得根据第一实施方案用于电路板检查的适配器中用于连接的布线板的层压材料结构的横截面视图。
[图4]是说明通孔已经在图3中所示层压材料中形成的状态的横截面视图。
[图5]是说明过孔已经在层压材料中形成的各个通孔中形成的状态的横截面视图。
[图6]说明连接电极和构图的布线部分已经在绝缘衬底正面上形成,且端电极已经在其背面上形成的状态。
[图7]是说明绝缘层已经在绝缘衬底的两个表面上形成的状态的横截面视图。
[图8]以放大比例说明根据第一实施方案用于电路板检查的适配器中各向异性导电弹性薄片的一部分。
[图9]是说明一侧表面模制元件已经叠加在涂敷于另一侧表面模制元件的模制表面上的模制材料上的状态的横截面视图。
[图10]是以放大比例说明一侧表面模制元件的一部分的横截面视图。
[图11]是说明具有必需厚度的模制材料层已经在一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件之间形成的状态的横截面视图。
[图12]是说明模制材料层中导电微粒的分散状态的横截面视图。
[图13]是说明生产各向异性导电弹性薄片的装置的横截面视图。
[图14]是说明磁场已经在其厚度方向上施加到模制材料层以形成链的状态的横截面视图。
[图15]是说明在已经使用由磁性物质构成的一侧表面模制元件的情况下,当磁场已经在其厚度方向上施加到模制材料层时导电微粒的链的分布状态的横截面视图。
[图16]是说明通过使用由磁性物质构成的一侧表面模制元件而产生的各向异性导电弹性薄片中导电微粒的链的分布状态的横截面视图。
[图17]是说明根据本发明第二实施方案用于电路板检查的适配器的结构的横截面视图。
[图18]以放大比例说明根据第二实施方案用于电路板检查的适配器中用于连接的布线板的正面。
[图19]说明根据本发明第一实施方案的电路板检查装置的结构。
[图20]说明根据本发明第二实施方案的电路板检查装置的结构。
[图21]是说明根据本发明另一种实施方案用于电路板检查的适配器的结构的横截面视图。
[图22]是说明在图21中所示用于电路板检查的适配器中用于连接的布线板的生产过程中,连接电极的基层和构图的布线部分已经在绝缘衬底的正面上形成的状态的横截面视图。
[图23]是说明绝缘层已经在绝缘衬底正面上形成的状态的横截面视图。
[图24]是说明从绝缘层表面凸出的连接电极已经形成的状态的横截面视图。
[图25]是说明端电极已经在绝缘衬底背面上形成的状态的横截面视图。
[图26]是说明绝缘层已经在绝缘衬底背面上形成的状态的横截面视图。
符号描述
1  待检查电路板
2  待检查电极
3  待检查电极
10 用于电路板检查的适配器
11 用于连接的布线板
12 绝缘衬底
13 连接电极
13A 薄金属层
13B 连接电极的基层
14  连接电极对
14a 用于电流供给的连接电极
14b 用于电压测量的连接电极
15  端电极
15A 薄金属层
16  内部布线
16a 构图的布线部分
16b 过孔
16c 层间构图的布线部分
16H 通孔
17  绝缘层
18  绝缘层
19  保护密封
20  各向异性导电弹性薄片
20A 模制材料层
20B 模制材料
21  一侧表面模制元件
21S 模制表面
22  另一侧表面模制元件
23  隔板
24  压辊
25  承压辊
26  压棍设备
27,28 电磁体
30  上侧检查夹具
35  各向异性导电弹性薄片
40  检查电极设备
41 检查电极
42 检查电极支承板
45 上侧支承机械装置
46 基台
47 支承销
48 连接器
50 下侧检查夹具
55 各向异性导电弹性薄片
60 检查电极设备
61 检查电极
62 检查电极支承板
65 下侧支承机械装置
66 基台
67 支承销
68 连接器
P  导电微粒
C  导电微粒链
D  各向异性导电弹性薄片中的凸出部分
V  各向异性导电弹性薄片中的凹入部分
T  一侧表面模制元件中的凸出部分
H  一侧表面模制元件中的凹入部分
R  检查执行区域
W  电线
具体实施方式
本发明的实施方案将在下文详细描述。
图1是说明根据本发明第一实施方案用于电路板检查的适配器的结构的横截面视图。用于电路板检查的该适配器10用于在待检查电路板上执行例如开路短路测试,并且具有用于连接的布线板11和可分离地提供在该用于连接的布线板11正面(图1中顶面)上的各向异性导电弹性薄片20。
用于连接的布线板11具有绝缘衬底12,并且电连接到待检查电路板的待检查电极的多个连接电极13在该绝缘衬底12的正面(图1中顶面)上形成,同样如图2中所示。这些连接电极13根据与待检查电路板的待检查电极的图案相对应的图案排列。此外,绝缘层17以暴露各个连接电极13的这种方式在绝缘衬底12的正面上形成。另一方面,电连接到检查电极设备中的检查电极的多个端电极15在绝缘衬底12的背面(图1中底面)上形成。这些端电极15根据与选自检查电极设备中大量检查电极的多个检查电极的图案相对应的图案排列并且布置在具有例如2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm间距的阵点位置。此外,绝缘层18以暴露各个端电极13的这种方式在绝缘衬底12的背面上形成。连接电极13的每个通过内部布线16电连接到适当的端电极15,其中内部布线16包括在绝缘衬底12正面上形成的构图的布线部分16a和在绝缘衬底12厚度方向上延伸通过的过孔16b。
与各向异性导电弹性薄片20接触的绝缘层17在其正面上具有至多0.2μm,优选地0.001~0.1μm,更优地0.01~0.03μm的表面粗糙度。
在本发明中,术语“表面粗糙度”意思是在JIS B 0601中规定的中心线平均表面粗糙度Ra。
如果绝缘层17正面上的表面粗糙度太粗糙,到各向异性导电弹性薄片20的粘着变得不充分,使得难以防止各向异性导电弹性薄片20从用于连接的布线板11分离。
绝缘层17的厚度优选地为5~100μm,更优地10~60μm。如果该厚度太小,在某些情况下形成具有小表面粗糙度的绝缘层17可能是困难的。另一方面如果该厚度太大,在某些情况下实现连接电极13与各向异性导电弹性薄片20之间的电连接可能是困难的。
绝缘层18的厚度优选地为5~100μm,更优地10~60μm。
作为形成绝缘衬底12的材料,可以使用通常用作印刷布线板的基础材料的那些。作为其特定优选实例,可以提及聚酰亚胺树脂、玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂、玻璃纤维增强环氧树脂和玻璃纤维增强带双马来酰亚胺三嗪树脂。
作为形成绝缘层17和18的材料,可以使用能够以薄膜形式模制的聚合材料。作为其特定优选实例,可以提及环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂,其混合物和抗蚀剂材料。
用于连接的布线板11可以例如以下面的方式产生。
首先提供通过在平板形绝缘衬底12的两个表面上层压薄金属层13A和15A而获得的层压材料,如图3中所示。在该层压材料中,每个在层压材料厚度方向上延伸通过的多个通孔16H根据与将要形成的端电极15的图案相对应的图案形成,如图4中所示。在本发明中,作为形成通孔16H的方法,可以使用数控钻孔装置的方法,或者光刻处理或激光束机械加工处理的方法。
在层压材料中形成的通孔16H的内部然后经历无电电镀处理和电镀处理,从而形成连接到薄金属层13A和15A的过孔16b,如图5中所示。此后,薄金属层13A和15A分别经历光刻处理,从而在绝缘衬底12的正面上形成构图的布线部分16a和连接电极13,以及在绝缘衬底12的背面上形成端电极15,如图6中所示。
如图7中所示,绝缘层17然后以暴露各个连接电极13的这种方式在绝缘衬底12的正面上形成,而绝缘层18以暴露各个端电极15的这种方式在绝缘衬底12的背面上形成,从而获得用于连接的布线板11。
同样如图8中放大比例显示的,各向异性导电弹性薄片20是这样的,即表现出磁性的大量导电微粒P包含在绝缘弹性聚合物中。
待检查电路板与其接触的该各向异性导电弹性薄片20的一个表面(图8中顶面)变粗糙,由此凸出部分D和凹入部分V在所述一个表面上形成。另一方面,用于连接的布线板与其接触的各向异性导电弹性薄片20的另一个表面变平滑。
各向异性导电弹性薄片20在所述一个表面上具有0.5~5μm,优选地1~2μm的表面粗糙度。如果该表面粗糙度太小,充分抑制这种各向异性导电弹性薄片的所述一个表面上的粘结性是困难的。另一方面如果表面粗糙度太大,实现到待检查电路板的稳定电连接是困难的。
各向异性导电弹性薄片20在另一个表面上具有至多0.3μm,优选地0.005~0.2μm,更优地0.01~0.1μm的表面粗糙度。如果该表面粗糙度太大,到用于连接的布线板11的粘着变得不充分,使得难以防止各向异性导电弹性薄片20从用于连接的布线板11分离。
包含在各向异性导电弹性薄片20中的导电微粒P定向以便在各向异性导电弹性薄片20的厚度方向上对准,从而形成导电微粒P的多个链C。导电微粒P的链C以在各向异性导电弹性薄片20的平面方向上分布的状态形成,而不管各向异性导电弹性薄片20的一个表面中凸出部分D和凹入部分V的位置。
对于各向异性导电弹性薄片20的最小厚度没有施加特殊的限制。但是,最小厚度优选地为0.03~0.3mm,更优地0.05~0.2mm。如果该最小厚度小于0.03mm,各向异性导电弹性薄片20的机械强度容易变低,使得在某些情况下可能不能实现必需的耐久性。另一方面如果该最小厚度超过0.3mm,厚度方向上的电阻容易变高,并且在连接的电极的间距小的某些情况下,可能不能实现由加压而形成的导电通路之间必需的绝缘性质。
形成各向异性导电弹性薄片20的弹性聚合物优选地是具有交联结构的聚合物。作为可用于获得交联聚合物的可硫化聚合物形成材料,可以使用各种材料。其具体实例包括共轭二烯橡胶例如聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶和丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶及其氢化产物;嵌段共聚物橡胶例如苯乙烯-丁二烯-二烯烃嵌段三元共聚物橡胶和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物,及其氢化产物;以及此外氯丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶、聚酯橡胶、氯醇橡胶、硅酮橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶以及乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物橡胶。
当在上述实施方案中需要作为结果的各向异性导电弹性薄片20的抗大气腐蚀性时,除共轭二烯橡胶之外的任何其他材料优选地使用。特别地,从模制或形成和处理能力以及电学性质的观点,优选地使用硅酮橡胶。
作为硅酮橡胶,优选地通过交联或缩合液体硅酮橡胶获得。液体硅酮橡胶优选地当以10-1秒的剪切速率测量时具有不高于105泊的粘度,并且可以是缩合型、加成型或具有乙烯基或羟基的任何一种。作为其具体实例,可以提及二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯基硅酮生橡胶和甲基苯基乙烯基硅酮生橡胶。
其中,包含乙烯基的液体硅酮橡胶(包含乙烯基的二甲基聚硅氧烷)通常通过使二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷在二甲基乙烯基氯硅烷或二甲基乙烯基烷氧基硅烷存在的情况下经历水解和缩合反应,接着由例如重复的溶解沉淀分馏反应产物来获得。
在其两端具有乙烯基的液体硅酮橡胶通过使环状硅氧烷例如八甲基环化四硅氧烷在催化剂存在的情况下使用例如二甲基二乙烯基硅氧烷作为聚合终止剂并且适当选择其他反应条件(例如,环状硅氧烷和聚合终止剂的量)经历阴离子聚合来获得。作为阴离子聚合的催化剂,可以使用碱例如氢氧化四甲基铵或氢氧化n丁基膦或其硅醇盐溶液。反应在例如80~130℃的温度执行。
另一方面,包含羟基的液体硅酮橡胶(包含羟基的二甲基聚硅氧烷)通常通过使二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷在二甲基氢氯硅烷或二甲基氢烷氧基硅烷存在的情况下经历水解和缩合反应,接着由例如重复的溶解沉淀分馏反应产物来获得。
包含羟基的液体硅酮橡胶也通过使环状硅氧烷在催化剂存在的情况下使用例如二甲基氢氯硅烷、甲基二氢氯硅烷或二甲基氢烷氧基硅烷作为聚合终止剂并且适当选择其他反应条件(例如,环状硅氧烷和聚合终止剂的量)经历阴离子聚合来获得。作为阴离子聚合的催化剂,可以使用碱例如氢氧化四甲基铵或氢氧化n丁基膦或其硅醇盐溶液。反应在例如80~130℃的温度执行。
作为液体硅酮橡胶,优选地使用当在150℃以硫化产物的形式测量时具有至多35%,更优地至多20%压缩永久变形的硅酮橡胶。当该压缩永久变形至多35%时,作为结果的各向异性导电弹性薄片20当在其厚度方向上重复压缩时变得具有良好的耐久性。因此优选地具有这种压缩永久变形。
作为液体硅酮橡胶,优选地使用当在23℃以硫化产物的形式测量时具有至少7kN/m,更优地至少10kN/m撕裂强度的硅酮橡胶。当该撕裂强度是7kN/m或更高时,作为结果的各向异性导电弹性薄片20当在其厚度方向上重复压缩时变得具有良好的耐久性。因此优选地具有这种撕裂强度。
在本发明中,液体硅酮橡胶的硫化产物的压缩永久变形和撕裂强度可以由根据JIS K 6249的方法测量。
这种弹性聚合物优选地具有10,000~40,000的分子量Mw(根据标准聚苯乙烯确定的重量平均分子量)。同样优选地,从作为结果的各向异性导电弹性薄片20的耐热性的观点,具有至多2的分子量分布指数(根据标准聚苯乙烯确定的重量平均分子量Mw与根据标准聚苯乙烯确定的数量平均分子量Mn的比值Mw/Mn)。
在上面,用于硫化聚合物形成材料的硫化剂可以包含在聚合物形成材料中。作为这种硫化剂,可以使用有机过氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氢化甲硅烷基化的催化剂等。
用作硫化剂的有机过氧化物的具体实例包括过氧化苯酰、过氧二双环苯甲酰、过氧二异丙苯和过氧二特丁基。
用作硫化剂的脂肪酸偶氮化合物的具体实例包括偶氮二异丁腈。
用作氢化甲硅烷基化反应的催化剂的具体实例包括公开已知的催化剂例如四氯化铂及其盐类、包含不饱和铂基的硅氧烷络合物、乙烯基硅氧烷-铂络合物、铂-1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、三有机磷化氢或亚磷酸盐和铂的络合物、乙酰基醋酸盐铂螯合物以及环状二烯-铂络合物。
使用的硫化剂的量考虑聚合物形成材料的种类、硫化剂的种类和其他硫化处理条件而适当选择。但是,通常每100重量份的聚合物形成材料使用3~15重量份。
在弹性聚合物中,根据需要,可以包含无机填充剂例如普通二氧化硅粉末、胶体二氧化硅、气凝胶二氧化硅或氧化铝。通过包含这种无机填充剂,保证用于获得各向异性导电弹性薄片20的作为结果的模制材料的触变性,其粘度变高,导电微粒的分散稳定性提高,而且作为结果的各向异性导电弹性薄片20的强度可以变高。
对于使用的这种无机填充剂的量没有施加特殊的限制。但是,太大量的使用不是优选的,因为不能充分实现导电微粒由磁场的定向。
薄片形成材料的粘度优选地在25℃温度下100,000~1,000,000cp的范围内。
作为包含在基础材料中的导电微粒P,优选地使用表现出磁性的导电微粒,从允许它们通过施加磁场而容易定向以在各向异性导电弹性薄片20的厚度方向上对准的观点。这种导电微粒P的具体实例包括表现出磁性的金属微粒,例如镍、铁和钴及其合金微粒,包含这种金属的微粒,通过使用这些微粒作为核心微粒并且用具有良好导电性的金属例如金、银、钯或铑来镀核心微粒的表面而获得的微粒,通过使用非磁性金属的微粒、无机物的微粒例如玻璃珠、或聚合物的微粒作为核心微粒并且用导电磁性物质例如镍或钴来镀核心微粒的表面而获得的微粒,以及通过用导电磁性物质和具有良好导电性的金属涂敷核心微粒而获得的微粒。
其中,优选地使用通过使用由铁磁物质,例如镍微粒组成的微粒作为核心微粒并且用具有良好导电性的金属,特别是金,镀它们的表面而获得的微粒。
对于用导电金属涂敷核心微粒表面的方法没有施加特殊的限制。但是,涂敷可以由例如化学镀或电镀执行。
当通过使用导电金属涂敷核心微粒表面而获得的那些用作导电微粒P时,从实现良好导电性的观点,微粒表面上导电金属的涂敷率(导电金属涂敷的面积与核心微粒表面面积的比例)优选地至少40%,更优地至少45%,特别优选地47~95%。
涂敷的导电金属的量优选地为基于核心微粒按重量计算0.5~50%,更优地按重量计算1~30%,再优地按重量计算3~25%,特别优选地按重量计算4~20%。当涂敷的导电金属是金时,其涂敷量优选地为基于核心微粒按重量计算2~30%,更优地按重量计算3~20%,再优地按重量计算3.5~17%。
导电微粒P的微粒直径优选地为1~1,000μm,更优地2~500μm,再优地5~300μm,特别优选地10~200um。导电微粒P的微粒直径分布(Dw/Dn)优选地为1~10,更优地1.01~7,再优地1.05~5,特别优选地1.1~4。
使用满足这种条件的导电微粒P,由此充分的电接触在这种导电微粒之间实现。
对于导电微粒P的形状没有施加特殊的限制。但是,从允许它们容易分散在聚合物形成材料中的观点,它们优选地是球体或星形的形状,或者通过聚集这些微粒而获得的大量次级微粒。
导电微粒P中的含水量优选地至多5%,更优地至多3%,再优地至多2%,特别优选地至多1%。满足这种条件的导电微粒P的使用防止或抑制聚合物形成材料的硫化处理时泡沫的出现。
通过使用偶联剂例如硅烷偶联剂处理导电微粒的表面而获得的那些可以适当地用作导电微粒P。通过使用偶联剂处理导电微粒的表面,导电微粒到弹性聚合物的粘结性提高,使得作为结果的各向异性导电弹性薄片20在重复使用中的耐久性提高。
使用的偶联剂的量在不影响导电微粒P导电性的范围内适当选择。但是,这种量是优选的,即导电微粒表面上偶联剂的涂敷率(涂敷有偶联剂的面积与导电核心微粒的表面面积的比例)总计至少5%,更优地7~100%,再优地10~100%,特别优选地20~100%。
导电微粒P优选地根据体积分数以5~30%,更优地7~27%,特别优选地10~25%的比例包含在各向异性导电弹性薄片20中。当该比例为至少5%时,电阻值足够小的导电部分在厚度方向上形成。另一方面当比例为至多30%时,作为结果的各向异性导电弹性薄片20变得具有必需的弹性。因此优选地包含这种范围的导电微粒P。
在各向异性导电弹性薄片20中,在其厚度方向上对准的导电微粒P的数量(用于在厚度方向上形成导电通路的导电微粒P的数量;在下文也称作“导电通路形成微粒的数量”)优选地为3~20个微粒,更优地5~15个微粒。当导电通路形成微粒的数量为3个微粒或更多时,这种各向异性导电弹性薄片20中电阻值的扩散变窄。另一方面当导电通路形成微粒的数量为20个微粒或更少时,当这种各向异性导电弹性薄片20压缩时导电微粒P的链的形变不会变大,所以几乎不会导致电阻值的升高。因此优选地将导电微粒的数量控制在这种范围内。
在各向异性导电弹性薄片20中,抗静电剂可以在不削弱弹性聚合物的绝缘性质的范围内而包含。
作为这种抗静电剂,可以使用:非离子抗静电剂例如N,N-二(2-羟乙基)烷基胺、聚氧化乙烯烷基胺、聚氧化乙烯烷基胺的脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧化乙烯脂肪醇醚、聚氧化乙烯烷基苯基醚和聚乙烯乙二醇脂肪酸酯;阴离子抗静电剂例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐和烷基磷酸盐;阳离子抗静电剂例如四烷基铵盐和三烷基苄基铵盐;以及两性抗静电剂例如烷基甜菜碱和咪唑啉型两性化合物。
这种抗静电剂包含在各向异性导电弹性薄片20中,由此防止或抑制各向异性导电弹性薄片20在其表面上积累电荷,使得当各向异性导电弹性薄片在例如电路板的电气检查中使用时,可以防止检查时由电荷从各向异性导电弹性薄片20的放电而引起的不便,而且良好的导电性可以使用更小的加压力而实现。
为了保证表现出如上所述的这种效果,优选地以这种方式包含抗静电剂,即由形成各向异性导电弹性薄片20的弹性聚合物组成的基础材料的体电阻率是1×109~1×1013Ω·cm。
各向异性导电弹性薄片20可以例如以下面的方式生产。
可流动的模制材料首先通过在液体聚合物形成材料中分散表现出磁性的导电微粒来制备,其将通过硫化而变成弹性聚合物,同时,如图9中所示,提供每个由非磁性薄片组成的一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22。框架形隔板23,其具有适合预期各向异性导电弹性薄片平面形状的形状的开口以及与各向异性导电弹性薄片的厚度相对应的厚度,布置在另一侧表面模制元件22的模制表面(图9中顶面)上,制备的模制材料20B施加在另一侧表面模制元件22的模制表面上隔板23的开口中,并且一侧表面模制元件21以其模制表面(图9中底面)与模制材料20B接触的这种方式布置在该模制材料20B上。
在上述处理中,由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等组成的树脂薄片可以用作形成一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22的非磁性薄片。
作为一侧表面模制元件21,使用一种元件,其模制表面21S已经经历粗糙处理以在模制表面21S处形成凸出部分T和凹入部分H,如图10中所示。作为在一侧表面模制元件21的模制表面上执行粗糙处理的具体方法,可以提及喷砂方法、蚀刻方法等。另一方面,作为另一侧表面模制元件22,使用具有平坦模制表面的元件。
一侧表面模制元件21中模制表面21S的表面粗糙度根据作为结果的各向异性导电弹性薄片20的一个表面的预期表面粗糙度而设置,并且特别控制为0.5~5μm,优选地1~2μm。
另一方面,另一侧表面模制元件22中模制表面的表面粗糙度根据作为结果的各向异性导电弹性薄片20的另一个表面的预期表面粗糙度而设置,并且特别控制为至多0.3μm,优选地0.1~0.2μm。
构成一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22的非磁性薄片的每个的厚度优选地为50~500μm,更优地75~300μm。如果该厚度小于50μm,模制元件所需的强度在某些情况下不能实现。另一方面如果该厚度超过500μm,在某些情况下将必需强度的磁场施加到模制材料层可能是困难的,这将随后描述。
如图11中所示,由压辊24和承压辊25构成的压辊设备26用来由一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22夹紧模制材料,从而在一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22之间形成具有必需厚度的模制材料层20A。在该模制材料层20A中,如图12中放大比例所示,导电微粒P以均匀分散的状态包含。
如图13中所示,例如,一对电磁体27和28然后布置在一侧表面模制元件21的背面(图13中顶面)和另一侧表面模制元件22的背面(图13中底面)上,并且操作电磁体27和28,从而将平行磁场在其厚度方向上施加到模制材料层20A。结果,分散在模制材料层20A中的导电微粒P定向以便在厚度方向上对准,同时保留在平面方向上分布的状态,如图14中所示,由此每个由导电微粒P组成并且在厚度方向上延伸的多个链C以在平面方向上分布的状态而形成。
在该状态中,模制材料层20A经历硫化处理,从而产生各向异性导电弹性薄片20,其包含定向以在弹性聚合物中厚度方向上对准并且在平面方向上分布的状态的导电微粒P。
在上述处理中,模制材料层20A的硫化处理可以在平行磁场施加的状态下执行。但是,处理也可以在停止平行磁场的施加之后执行。
施加到模制材料层20A的平行磁场的强度优选地为总计平均0.02~1.5特斯拉的强度。
作为施加平行磁场到模制材料层20A的方法,永久磁铁也可以代替电磁体而使用。作为这种永久磁铁,由alunico(Fe-Al-Ni-Co合金)、铁氧体等组成的那些是优选的,因为实现上面范围中平行磁场的强度。
模制材料层20A的硫化处理根据使用的材料而适当选择。但是,处理通常由热处理执行。特定加热温度和加热时间考虑到构成模制材料层20A的聚合物形成材料的种类等,导电微粒P移动所需的时间等而适当选择。
根据这种处理,模制材料层20A与其接触的一侧表面模制材料21的模制表面21S经历与待生产的各向异性导电弹性薄片20一个表面的表面粗糙度相对应的粗糙处理,而且模制材料层20A与其接触的另一侧表面模制元件22的模制表面形成与待生产的各向异性导电弹性薄片20另一个表面的表面粗糙度相对应的平坦表面,使得由硫化处理获得的各向异性导电弹性薄片20变得具有一个粗糙表面和另一个平坦表面。因此,各向异性导电弹性薄片20自身不需要经历粗糙处理,也就是后处理,使得各向异性导电弹性薄片20可以容易地由简单处理而生产,而且可以避免后处理对各向异性导电弹性薄片20的不利影响。
另外,由非磁性物质组成的、其模制表面21S已经经历粗糙处理的元件用作一侧表面模制元件21,由此在平面方向上具有均匀强度的磁场可以施加到模制材料层20A。换句话说,因为避免在一侧表面模制材料21经历粗糙处理的模制表面21S的凸出部分T的位置形成比其凹入部分H的位置具有更高强度的磁场,可以避免当磁场施加到模制材料层20A时,在一侧表面模制元件21中模制表面21S的凸出部分T的位置选择性地形成导电微粒P的链C。结果,在作为结果的各向异性导电弹性薄片20中,导电微粒P的链C不会选择性地在各向异性导电弹性薄片20粗糙的那个表面中凹入部分V的位置形成,而是以各向异性导电弹性薄片20的平面方向上分布的状态形成,由此导电微粒P的链C变得一定存在,即使在各向异性导电弹性薄片20的所述一个表面中凸出部分D的位置。因此,导电性在各向异性导电弹性薄片20的厚度方向上获得,即使在各向异性导电弹性薄片20的所述一个表面中仅凸出部分D加压的状态下。因此,可以提供使用小的加压力表面出高导电性的各向异性导电弹性薄片20。
另外,由非磁性薄膜例如树脂薄膜构成的那些用作一侧表面模制元件21和另一侧表面模制元件22,由此与使用昂贵的模制元件例如模具的情况相比较,生产成本可以减少。
当在上述处理中由磁性物质构成的元件用作一侧表面模制元件20时,当磁场在其厚度方向上施加到模制材料层20A时,比其他位置特别地凹入部分H的位置具有更高强度的磁场在一侧表面模制元件21中模制表面21S的凸出部分T的位置形成,使得导电微粒P如图15中所示聚集在凸出部分T的位置,以在那里形成导电微粒P的链C。在作为结果的各向异性导电弹性薄片20中,导电微粒P的链C如图16中所示选择性地在粗糙的一个表面中凹入部分V的位置形成。结果,导电微粒P在各向异性导电弹性薄片20的一个表面中凸出部分V的位置根本不存在或几乎不存在,使得在其所述一个表面中仅凸出部分D加压的状态下,导电性不会在各向异性导电弹性薄片20的厚度方向上实现。因此,需要大的加压力以实现充分的导电性。
在根据第一实施方案用于电路板检查的适配器10中,已经由适当传送机械装置传送到检查装置中检查执行区域的待检查电路板由各向异性导电弹性薄片20紧压,由此各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板和用于连接的布线板11夹紧的状态中。结果,在各向异性导电弹性薄片20中,导电微粒P的链的导电通路在待检查电路板的待检查电极与用于连接的布线板11的连接电极13之间形成,由此实现待检查电路板的待检查电极到用于连接的布线板11的连接电极13的电连接。在这种状态下,执行关于待检查电路板的必要电气检查。
在关于待检查电路板的电气检查完成之后,该待检查电路板从检查执行区域传送到适当位置,另一个待检查电路板传送到检查执行区域,并且上述操作在所述另一个待检查电路板上重复,从而执行电气检查。
根据第一实施方案用于电路板检查的这种适配器10,待检查电路板与其接触的各向异性导电弹性薄片20的一个表面以其表面粗糙度落入特定范围内的这种方式变粗糙,由此当释放相对于待检查电路板的加压时待检查电路板与各向异性导电弹性薄片20之间的接触面积小,使得形成各向异性导电弹性薄片20的弹性聚合物具有的粘结性可以抑制,从而防止或抑制各向异性导电弹性薄片20粘着到待检查电路板。
另外,用于连接的布线板11与其接触的各向异性导电弹性薄片20的另一个表面形成具有小的表面粗糙度的平坦表面,并且用于连接的布线板11在其正面上具有拥有小的表面粗糙度的绝缘层17,使得甚至当释放相对于待检查电路板的加压时用于连接的布线板11与各向异性导电弹性薄片20之间的接触面积大,并且二者之间的粘着变高,由此形成各向异性导电弹性薄片20的弹性聚合物具有的粘结性可以完全表现出来。结果,各向异性导电弹性薄片20可以确定由用于连接的布线板11持有,从而防止各向异性导电弹性薄片20从用于连接的布线板11分离。
因此,检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时。
因为各向异性导电弹性薄片20可分离地提供在用于连接的布线板11上,甚至当各向异性导电弹性薄片20出问题时,各向异性导电弹性薄片20可以容易地由新的替换。
此外,因为不需要通过固定工具将各向异性导电弹性薄片20机械地固定到用于连接的布线板11,可以避免由固定工具损坏各向异性导电弹性薄片20,由此可以获得各向异性导电弹性薄片20的原始使用寿命。
另外,导电微粒P的链C以在各向异性导电弹性薄片20的平面方向上分布的状态形成,并且甚至在各向异性导电弹性薄片20的一个表面中凸出部分的位置一定存在,使得即使在各向异性导电弹性薄片20的所述一个表面中仅凸出部分D加压的状态下,导电性在各向异性导电弹性薄片20的厚度方向上获得。因此,高导电性使用小的加压力而获得。
图17是说明根据本发明第二实施方案用于电路板检查的适配器的结构的横截面视图。用于电路板检查的该适配器10用于在关于待检查电路板的每个布线图案上执行电阻测量测试,并且具有用于连接的布线板11以及可分离地提供在该用于连接的布线板11正面(图17中顶面)上的各向异性导电弹性薄片20。
用于连接的布线板11具有多层结构的绝缘衬底12,并且每个由电连接到相同待检查电极并且以彼此分离的关系布置的一对用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b构成的多对连接电极14,如图18中所示在该绝缘衬底12的正面(图17中顶面)上形成。每个由用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b构成的这些连接电极对14根据与待检查电路板的待检查电极的图案相对应的图案排列。此外,绝缘层17以暴露各个连接电极对14中用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b的这种方式在绝缘衬底12的正面上形成。另一方面,电连接到检查电极设备中的检查电极的多个端电极15在绝缘衬底12的背面(图17中底面)上形成。这些端电极15根据与选自检查电极设备中大量检查电极的多个检查电极的图案相对应的图案排列并且布置在具有例如2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm间距的阵点位置。此外,绝缘层18以暴露各个端电极15的这种方式在绝缘衬底12的背面上形成。用于电流供给的连接电极14a的每个和用于电压测量的连接电极14b的每个通过内部布线16电连接到适当的端电极15,其中内部布线16包括形成在绝缘衬底12正面上的构图的布线部分16a,在绝缘衬底12厚度方向上延伸通过的过孔16b以及在绝缘衬底12的层之间形成的层间构图的布线部分16c。另一方面,其他结构基本上与根据第一实施方案用于电路板检查的适配器10中的用于连接的布线板11相同。
各向异性导电弹性薄片20的结构基本上与根据第一实施方案用于电路板检查的适配器10中的各向异性导电弹性薄片20相同。
在根据第二实施方案用于电路板检查的适配器10中,已经由适当传送机械装置传送到检查装置中检查执行区域的待检查电路板由各向异性导电弹性薄片20紧压,由此各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板和用于连接的布线板11夹紧的状态中。结果,在各向异性导电弹性薄片20中,导电微粒P的链的导电通路在待检查电路板的待检查电极与用于连接的布线板11的连接电极对14中用于电流供给的电极14a和用于电压测量的电极14b的每个之间形成,由此一个连接电极对14中用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b同时电连接到待检查电路板中的一个待检查电极。在这种状态下,执行关于待检查电路板的必要电气检查,也就是每个布线图案的电阻的测量。
在关于待检查电路板的电气检查完成之后,该待检查电路板从检查执行区域传送到适当位置,另一个待检查电路板传送到检查执行区域,并且上述操作在所述另一个待检查电路板上重复,从而执行电气检查。
根据第二实施方案用于电路板检查的这种适配器10,产生与第一实施方案用于电路板检查的适配器10相同的效果。更具体地说,可以防止或抑制各向异性导电弹性薄片20粘着到待检查电路板。另外,可以防止各向异性导电弹性薄片20从用于连接的布线板11分离。因此,检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板上连续执行时。此外,各向异性导电弹性薄片20可以容易地由新的替换,甚至当各向异性导电弹性薄片20出问题时,可以获得各向异性导电弹性薄片20的原始使用寿命,而且高导电性使用小的加压力获得。
图19说明根据本发明第一实施方案的电路板检查装置的结构。该电路板检查装置用来在待检查电极2和3已经分别在其两个表面上形成的待检查电路板1上执行例如开路短路测试。
在该电路板检查装置中,上侧检查夹具30提供在待检查电路板1水平布置于其中的检查执行区域R上面,并且支承上侧检查夹具30的上侧支承机械装置45提供在上侧检查夹具30上面。另一方面,下侧检查夹具50提供在检查执行区域R下面,并且支承下侧检查夹具50的下侧支承机械装置65提供在下侧检查夹具50下面。
上侧支承机械装置45由矩形板状基台46以及每个从该基台46的表面(图19中底面)向下延伸的多个支承销47构成,并且上侧检查夹具30支承在各个支承销47的顶端。此外,连接到测试器(没有说明)的连接器48提供在基台46上。
下侧支承机械装置65由矩形板状基台66以及每个从该基台66的表面(图19中顶面)向上延伸的多个支承销67构成,并且下侧检查夹具50支承在各个支承销67的顶端。此外,连接到测试器(没有说明)的连接器68提供在基台66上。
上侧检查夹具30通过将具有图1中所示结构的用于电路板检查的适配器10(在下文也仅称作“适配器”)经由各向异性导电弹性薄片35布置在检查电极设备40的正面(图19中底面)上而构造。该适配器10的用于连接的布线板11中的连接电极13根据与待检查电路板1中一侧表面上的待检查电极(在下文也称作“一侧表面待检查电极”)2的图案相对应的图案排列。因此,在图19中,连接电极13和端电极15所示穿过绝缘层17和18。
检查电极设备40由每个由金属构成的大量销状检查电极41,以及用于垂直支承这些检查电极41的检查电极支承板42构成,并且检查电极41根据具有例如2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm间距的阵点位置排列。检查电极41的每个通过在其近端(图19中上端)提供的电线W电连接到在上侧支承机械装置45的基台46上提供的连接器48。
对于各向异性导电弹性薄片35没有施加特殊的限制,只要实现适配器10中用于连接的布线板11的端电极15与检查电极设备40的检查电极41之间的必要电连接,并且常规已知的分散型各向异性导电弹性薄片或非均匀分布型各向异性导电弹性薄片可以使用。各向异性导电弹性薄片35的厚度优选地为50~500μm,更优地100~300μm。
下侧检查夹具50通过将具有图1中所示结构的适配器10经由各向异性导电弹性薄片55布置在检查电极设备60的正面(图19中顶面)上而构造。该适配器10的用于连接的布线板11中的连接电极13根据与待检查电路板1中另一侧表面上的待检查电极(在下文也称作“另一侧表面待检查电极”)3的图案相对应的图案排列。因此,在图19中,连接电极13和端电极15所示穿过绝缘层17和18。
检查电极设备60由每个由金属构成的大量销状检查电极61,以及用于垂直支承这些检查电极61的检查电极支承板62构成,并且检查电极61根据具有例如2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm间距的阵点位置排列。检查电极61的每个通过在其近端(图19中下端)提供的电线W电连接到在下侧支承机械装置65的基台66上提供的连接器68。
对于各向异性导电弹性薄片55没有施加特殊的限制,只要实现适配器10中用于连接的布线板11的端电极15与检查电极设备60的检查电极61之间的必要电连接,并且常规已知的分散型各向异性导电弹性薄片或非均匀分布型各向异性导电弹性薄片可以使用。各向异性导电弹性薄片55的厚度优选地为50~500μm,更优地100~300μm。
在这种电路板检查装置中,待检查电路板1的电气检查以下面的方式执行。
待检查电路板1首先由适当传送机械装置(没有说明)与检查执行区域R对准而布置。更具体地说,待检查电路板1以这种方式布置,即其一侧表面待检查电极2正好位于上侧检查夹具30中用于连接的布线板11的连接电极13的各个位置下面,而其另一侧表面待检查电极3正好位于下侧检查夹具50中用于连接的布线板11的连接电极13的各个位置上面。在该实施方案中,作为传送机械装置,优选地可以使用具有传送带和导轨的轨道传送型传送机械装置。
例如,下侧支承机械装置65然后向上移动以在接近上侧检查夹具30的方向上(图19中向上)移动下侧检查夹具50,从而使得上侧检查夹具30的适配器10和下侧检查夹具50的适配器10的每个在压力下与待检查电路板1接触。结果,在上侧检查夹具30中,适配器10中的各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板1和用于连接的布线板11夹紧的状态,由此用于连接的布线板11的连接电极13电连接到待检查电路板1的各个一侧表面待检查电极2。各向异性导电弹性薄片35也处于由用于连接的布线板11和检查电极设备40夹紧的状态,由此检查电极设备40的检查电极41电连接到用于连接的布线板11的各个端电极15。另一方面,在下侧检查夹具50中,适配器10中的各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板1和用于连接的布线板11夹紧的状态,由此用于连接的布线板11的连接电极13电连接到待检查电路板1的各个另一侧表面待检查电极3。各向异性导电弹性薄片55也处于由用于连接的布线板11和检查电极设备60夹紧的状态,由此检查电极设备60的检查电极61电连接到用于连接的布线板11的各个端电极15。
以这种方式,待检查电路板1的一侧表面待检查电极2的每个经由上侧检查夹具30中的适配器10、各向异性导电弹性薄片35和检查电极设备40电连接到测试器,而待检查电路板1的另一侧表面待检查电极3的每个经由下侧检查夹具50中的适配器10、各向异性导电弹性薄片55和检查电极设备60电连接到测试器。该状态是可检查状态。
在该可检查状态中,执行待检查电路板1上的必要电气检查。在待检查电路板1上的电气检查完成之后,例如,下侧支承机械装置65向下移动以在与上侧检查夹具30分开的方向上(图19中向下)移动下侧检查夹具50,从而释放可检查状态,待检查电路板1由传送机械装置从检查执行区域R传送到适当位置,另一个待检查电路板传送到检查执行区域R,并且上述操作在所述待检查电路板上重复,从而执行电气检查。
根据这种电路板检查装置,检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板1上连续执行时,当各向异性导电弹性薄片20出问题时适配器10中的各向异性导电弹性薄片20可以容易地由新的替换,以及可以获得各向异性导电弹性薄片20的原始使用寿命。
图20说明根据本发明第二实施方案的电路板检查装置的结构。该电路板检查装置用来在关于待检查电极2和3已经分别在其两个表面上形成的待检查电路板1的每个布线图案上执行电阻测量测试。
在该电路板检查装置中,上侧检查夹具30提供在待检查电路板1水平布置于其中的检查执行区域R上面,并且支承上侧检查夹具30的上侧支承机械装置45提供在上侧检查夹具30上面。另一方面,下侧检查夹具50提供在检查执行区域R下面,并且支承下侧检查夹具50的下侧支承机械装置65提供在下侧检查夹具50下面。上侧支承机械装置45和下侧支承机械装置65基本上与根据第一实施方案的电路板检查装置中上侧支承机械装置45和下侧支承机械装置65具有相同的结构。
上侧检查夹具30通过将具有图17中所示结构的适配器10经由各向异性导电弹性薄片35布置在检查电极设备40的正面(图20中底面)上而构造。该适配器10的用于连接的布线板11中的连接电极对14根据与待检查电路板1中一侧表面待检查电极2的图案相对应的图案排列。因此,在图20中,连接电极对14的用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b以及端电子15所示穿过绝缘层17和18。检查电极设备40和各向异性导电弹性薄片35基本上与根据第一实施方案电路板检查装置的上侧检查夹具30中检查电极设备40和各向异性导电弹性薄片35具有相同的结构。
下侧检查夹具50通过将具有图17中所示结构的适配器10经由各向异性导电弹性薄片55布置在检查电极设备60的正面(图20中顶面)上而构造。该适配器10的用于连接的布线板11中的连接电极对14根据与待检查电路板1中另一侧表面待检查电极3的图案相对应的图案排列。因此,在图20中,连接电极对14的用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b以及端电子15所示穿过绝缘层17和18。检查电极设备60和各向异性导电弹性薄片55基本上与根据第一实施方案电路板检查装置的下侧检查夹具50中检查电极设备60和各向异性导电弹性薄片55具有相同的结构。
在这种电路板检查装置中,待检查电路板1的电气检查以下面的方式执行。
待检查电路板1首先由适当传送机械装置(没有说明)与检查执行区域R对准而布置。更具体地说,待检查电路板1以这种方式布置,即其一侧表面待检查电极2正好位于上侧检查夹具30中用于连接的布线板11的连接电极对14的各个位置下面,而其另一侧表面待检查电极3正好位于下侧检查夹具50中用于连接的布线板11的连接电极对14的各个位置上面。在该实施方案中,作为传送机械装置,优选地可以使用具有传送带和导轨的轨道传送型传送机械装置。
例如,下侧支承机械装置65然后向上移动以在接近上侧检查夹具30的方向上(图20中向上)移动下侧检查夹具50,从而使得上侧检查夹具30的适配器10和下侧检查夹具50的适配器10的每个在压力下与待检查电路板1接触。结果,在上侧检查夹具30中,适配器10中的各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板1和用于连接的布线板11夹紧的状态,由此待检查电路板1的一侧表面待检查电极2的每个电连接到用于连接的布线板11的连接电极对14的每个中用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b。各向异性导电弹性薄片35也处于由用于连接的布线板11和检查电极设备40夹紧的状态,由此用于连接的布线板11的端电极15电连接到检查电极设备40的各个检查电极41。另一方面,在下侧检查夹具50中,适配器10中的各向异性导电弹性薄片20处于由待检查电路板1和用于连接的布线板11夹紧的状态,由此待检查电路板1的另一侧表面待检查电极3的每个电连接到用于连接的布线板11的连接电极对14的每个中用于电流供给的连接电极14a和用于电压测量的连接电极14b。各向异性导电弹性薄片55也处于由用于连接的布线板11和检查电极设备60夹紧的状态,由此用于连接的布线板11的端电极15电连接到检查电极设备60的各个检查电极61。
以这种方式,待检查电路板1的一侧表面待检查电极2的每个经由上侧检查夹具30中的适配器10、各向异性导电弹性薄片35和检查电极设备40电连接到测试器,而待检查电路板1的另一侧表面待检查电极3的每个经由下侧检查夹具50中的适配器10、各向异性导电弹性薄片55和检查电极设备60电连接到测试器。该状态是可检查状态。
在该可检查状态中,执行待检查电路板1上的必要电气检查。更具体地说,固定值的电流提供在上侧检查夹具30的适配器10中用于连接的布线板11的用于电流供给的连接电极14a与下侧检查夹具50的适配器10中用于连接的布线板11的用于电流供给的连接电极14a之间,上侧检查夹具30的适配器10中用于连接的布线板11的多个用于电压测量的连接电极14b中一个被指定以测量指定的一个用于电压测量的连接电极14b与下侧检查夹具50的适配器10中用于连接的布线板11的用于电压测量的连接电极14b之间的电压,其中该连接电极14b已经电连接到与一侧表面待检查电极2相对应的另一侧表面待检查电极3,其中该一侧表面待检查电极2已经电连接到指定的用于电压测量的连接电极14b,从而基于这样获得的电压值,获得已经电连接到指定一个用于电压测量的连接电极14b的所述一侧表面待检查电极2与对应于该电极2的另一侧表面待检查电极3之间形成的布线图案的电阻值。指定的用于电压测量的连接电极14b依次改变,从而执行分别在一侧表面待检查电极2的全部与它们对应的另一侧表面待检查电极3之间形成的布线图案的电阻的测量。
在该待检查电路板1上的电气检查以这种方式完成之后,例如,下侧支承机械装置65向下移动以在与上侧检查夹具30分开的方向上(图20中向下)移动下侧检查夹具50,从而释放可检查状态,待检查电路板1由传送机械装置从检查执行区域R传送到适当位置,另一个待检查电路板传送到检查执行区域R,并且上述操作在所述另一个待检查电路板上重复,从而执行电气检查。
根据这种电路板检查装置,检查操作可以平滑地执行,甚至当电气检查在大量待检查电路板1上连续执行时,当各向异性导电弹性薄片20出问题时适配器10中的各向异性导电弹性薄片20可以容易地由新的替换,以及可以获得各向异性导电弹性薄片20的原始使用寿命。
本发明并不局限于上述实施方案,并且可以加上各种修改。
例如,用于电路板检查的适配器10中的各向异性导电弹性薄片20并不局限于如图1中所示这种分散型各向异性导电弹性薄片,并且它可以是通过形成每个在其厚度方向上延伸、导电微粒P密集地填充于其中的大量导电通路形成部分,以及相互隔离这些导电通路形成部分、导电微粒P根本不存在或几乎不存在的绝缘部分而获得的非均匀分布型各向异性导电弹性薄片。
各种结构可以在电路板检查装置中采用,只要它们具有根据本发明用于电路板检查的适配器。
用于连接的布线板11中的连接电极13也可以形成以便如图21中所示从绝缘层17的正面凸出。
在这种结构中,连接电极13从绝缘层17的凸出高度优选地至多100μm,更优地至多70μm。如果该凸出高度太大,这种连接电极13妨碍,所以各向异性导电弹性薄片20到用于连接的布线板11的粘着变得不充分,使得难以防止各向异性导电弹性薄片20从用于连接的布线板11分离,当各向异性导电弹性薄片重复使用时这种连接电极13容易损坏,所以难以获得长的使用寿命。
这种用于连接的布线板11可以下面的方式生产。
首先提供通过在平板形绝缘衬底12的两个表面上层压薄金属层13A和15A而获得的层压材料,如图3中所示。在该层压材料中,每个在层压材料厚度方向上延伸通过的多个通孔16H根据与将要形成的端电极15的图案相对应的图案形成,如图4中所示。在层压材料中形成的通孔16H的内部然后经历无电电镀处理和电镀处理,从而形成连接到薄金属层13A和15A的过孔16b,如图5中所示。
在绝缘衬底12的正面上形成的薄金属层13A然后经历光刻处理,从而在绝缘衬底12的正面上形成连接电极的多个基层13B以及将连接电极的基层13B电连接到过孔16b的构图的布线部分16a,如图22中所示。在光刻处理执行之前,预先布置保护密封19以覆盖在绝缘衬底12的背面上形成的薄金属层15A。此后,如图23中所示,绝缘层17以暴露连接电极的各个基层13B的这种方式在绝缘衬底12的正面上形成。连接电极的各个基层13B然后通过使用在绝缘衬底12背面上形成的薄金属层15A作为公共电极而经历电镀处理,从而形成从绝缘层17的表面凸出的连接电极13,如图24中所示。
在保护密封19随后从薄金属层15A去除之后,薄金属层15A经历光刻处理,从而形成电连接到绝缘衬底12背面上的各个过孔16b的多个端电极15,如图25中所示。如图26中所示,绝缘层18以暴露各个端电极15的这种方式在绝缘衬底12的背面上形成,从而获得用于连接的布线板11。
实例
本发明将在下文由下面的实例具体描述。但是,本发明并不局限于这些实例。
在下面的实例和比较实例中,表面粗糙度的值表示为通过使用由Zygo公司制造的三维表面结构分析显微镜“New View 200”根据JIS B0601在0.8mm的截止值和0.25mm的测量长度的条件下测量中心线平均表面粗糙度Ra而获得的值。
[评估电路板]
提供具有下面规格的评估电路板。
尺寸:100mm(长)×100mm(宽)×0.8mm(厚);
上侧表面待检查电极的数量:7,312;
上侧表面待检查电极的直径:0.3mm;
上侧表面待检查电极的最小间距:0.4mm;
下侧表面待检查电极的数量:3,784;
下侧表面待检查电极的直径:0.3mm;
下侧表面待检查电极的最小间距:0.4mm。
<实例1>
应用于轨道传送型自动电路板检查机(由NIDEC-READ公司制造,商品名称:STARREC V5)的检查部分、用于检查上述评估电路板的电路板检查装置根据图19和图21中所示的结构以下面的方式生产。
[用于电路板检查的适配器(10)]
(1)各向异性导电弹性薄片(20);
双组型加成型液体硅酮橡胶的溶液A和溶液B以它们量相等的比例混合。在100重量份具有20μm平均微粒直径的导电微粒添加到并且与100重量份该混合物混合之后,合成的混合物通过减压而经历消沫处理,从而制备模制材料。
在上述处理中,作为加成型硅酮橡胶,使用溶液A和溶液B都具有500P的粘度,并且其硫化产物具有150℃时6%的压缩永久变形(由根据JIS K 6249的测量方法),以及23℃时25kN/m的撕裂强度(由根据JIS K 6249的测量方法)的硅橡胶。
而且,通过使用镍微粒作为核心微粒并且使得核心微粒经历使用金的无电电镀而获得的那些(平均涂敷量:核心微粒重量的按重量计算的5%)用作导电微粒。
在具有120mm×200mm的矩形开口和0.08mm厚度的框架形隔板然后布置在另一侧表面模制元件的模制表面上,制备的模制材料应用于隔板的开口中,并且一侧表面模制元件以其模制表面与模制材料接触的这种方式布置在该模制材料上。
在上述处理中,具有0.1mm厚度的聚酯树脂薄片(Toray工业公司的产品;商品名称“Mat Lumirror S10”)的不光滑表面(表面粗糙度:1μm)用作一侧表面模制元件的模制表面,而具有0.1mm厚度的聚酯树脂薄片(Toray工业公司的产品;商品名称“MatLumirror S10”)的光滑表面(表面粗糙度:0.04μm)用作另一侧表面模制元件的模制表面。
此后,由压辊和承压辊构成的压辊设备用来由一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件夹紧模制材料,从而在所述一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件之间形成具有0.08mm厚度的模制材料层。
然后电磁体布置在一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件的各自背面上以使得模制材料层在120℃的条件下经历硫化处理长达30分钟,同时将0.3T的平行磁场在其厚度方向上施加到模制材料层,从而产生具有0.1mm厚度的矩形各向异性导电弹性薄片。
这样获得的各向异性导电弹性薄片在其一个表面上具有1.4μm的表面粗糙度而在其另一个表面上具有0.12μm的表面粗糙度,并且以根据体积分数12%的比例包含导电微粒。该各向异性导电弹性薄片称作“各向异性导电弹性薄片(a)”。
(2)用于连接的布线板(11):
在通过在由玻璃纤维增强环氧树脂组成的绝缘衬底的两个表面上形成每个由铜构成且具有18μm厚度的薄金属层而获得的层压材料(Matsushita发电站有限公司的产品,商品名称:R-1766)中,由数控钻孔装置形成总共7,312个圆形通孔,每个在层压材料的厚度方向上延伸通过并且具有0.2mm的直径。此后,通孔形成于其中的层压材料经历使用EDTA型镀铜溶液的无电电镀处理,从而在通孔的每个内壁上形成镀铜层,此外经历使用镀硫酸铜溶液的铜电镀处理,从而在每个通孔内形成具有大约10μm壁厚度并且将层压材料中的两个薄金属层电连接到彼此的圆柱形过孔。
干膜抗蚀剂(Tokyo Ohka Kogyo有限公司的产品,商品名称:FP-225)然后层压在层压材料中一侧表面上的薄金属层上以形成抗蚀层,而且保护密封布置在层压材料中另一侧表面上的薄金属层上。此后,光掩模薄膜布置在该抗蚀层上,抗蚀层经历使用平行光线曝光系统(由ORC制造有限公司制造)的曝光处理,然后执行显影处理,从而在层压材料中一侧表面上的薄金属层上形成用于蚀刻的抗蚀图案。层压材料中一侧表面上的薄金属层经历蚀刻处理,从而在绝缘衬底的正面上形成7,312个连接电极的基层,其根据与评估电路板上侧表面上的待检查电极的图案相对应的图案排列并且每个具有200μm的直径,以及将连接电极的基层的每个电连接到过孔并且具有100μm线宽的构图的布线部分。此后,去除抗蚀图案。
具有25μm厚度的干膜阻焊剂(Hitachi化学有限公司的产品,商品名称:SR-2300G)然后层压在连接电极的基层和构图的布线部分已经形成于其上的绝缘衬底的正面上,以形成绝缘层。光掩模薄膜布置在该绝缘层上,绝缘层经历使用平行光线曝光系统(ORC制造有限公司制造)的曝光处理,然后执行显影处理,从而形成连接电极的各个基层通过其暴露、每个具有200μm直径的7,312个开口。连接电极的基层的每个通过使用层压材料中另一侧表面上的薄金属层作为公共电极经历使用镀硫酸铜溶液的铜电镀处理,从而形成每个从绝缘层表面凸出的7,312个连接电极。
然后去除在层压材料中另一侧表面上的薄金属层上形成的保护密封,并且具有25μm厚度的干膜抗蚀剂(Tokyo Ohka Kogyo有限公司的产品,商品名称:FP-225)层压在另一侧表面上的薄金属层上以形成抗蚀层。此后,光掩模薄膜布置在该抗蚀层上,抗蚀层经历使用平行光线曝光系统(由ORC制造有限公司制造)的曝光处理,然后执行显影处理,从而在层压材料中另一侧表面上的薄金属层上形成用于蚀刻的抗蚀图案。层压材料中另一侧表面上的薄金属层经历蚀刻处理,从而在绝缘衬底的背面上形成根据阵点位置排列的7,312个端电极,以及将每个端电极电连接到过孔的构图的布线部分。此后,去除抗蚀图案。
具有38μm厚度的干膜阻焊剂(NichigoMorton有限公司的产品,商品名称:Conformask 2015)然后层压在端电极和构图的布线部分已经形成于其上的绝缘衬底的背面上,以形成绝缘层。光掩模薄膜布置在该绝缘层上,绝缘层经历使用平行光线曝光系统(由ORC制造有限公司制造)的曝光处理,然后执行显影处理,从而形成各个端电极通过其暴露、每个具有0.4mm直径的7,312个开口。
上侧检查夹具的用于连接的布线板以上述方式生产。该用于连接的布线板是这样的,即尺寸为120mm长,160mm宽和0.5mm厚,连接电极的每个中暴露于绝缘层表面的部分的直径大约为300μm,连接电极中从绝缘层表面的凸出高度大约为25μm,连接电极之间的最小排列间距为0.4mm,端电极的直径为0.4mm,端电极之间的排列间距为0.45mm,以及正面侧(连接电极形成于其上的表面)上绝缘层的表面粗糙度为0.02μm。
上述各向异性导电弹性薄片(a)布置在该用于连接的布线板的正面上,从而构成上侧用于电路板检查的适配器(在下文也称作“上侧适配器”)。
在其正面上具有3,784个连接电极而在其背面上具有3,784个端电极的下侧检查夹具的用于连接的布线板以与上述相同的方法生产。该用于连接的布线板是这样的,即尺寸为120mm长,160mm宽和0.5mm厚,连接电极的每个中暴露于绝缘层表面的部分的直径大约为300μm,连接电极中从绝缘层表面的凸出高度大约为25μm,连接电极之间的最小排列间距为0.4mm,端电极的直径为0.4mm,端电极之间的排列间距为0.45mm,以及正面侧(连接电极形成于其上的表面)上绝缘层的表面粗糙度为0.02μm。
上述各向异性导电弹性薄片(a)布置在该用于连接的布线板的正面上,从而构成下侧用于电路板检查的适配器(在下文也称作“下侧适配器”)。
[各向异性导电弹性薄片(35,55)]
具有下面规格的非均匀分布型各向异性导电弹性薄片用作布置在用于电路板检查的适配器与检查电极设备之间的各向异性导电弹性薄片。
该非均匀分布型各向异性导电弹性薄片是这样的,即它由具有30硬度的硅酮橡胶形成,尺寸为110mm长和110宽,导电通路形成部分的厚度为0.6mm,导电通路形成部分的外径为0.25mm,以及导电通路形成部分中从绝缘部分的凸出高度为0.05mm。导电微粒以按体积计算13%的比例包含在导电通路形成部分中。导电微粒通过使用金镀镍核心微粒的表面而获得并且具有35μm的平均微粒直径。
[检查电极设备(40,60)]
生产具有下面各个规格的上侧检查电极设备和下侧检查电极设备。
上侧检查电极设备具有由玻璃纤维增强环氧树脂(Nikko Kasei有限公司的产品,商品名称:NIKOLYTE)组成并且具有200mm长、346mm宽和10mm厚的尺寸的检查电极支承板,以及每个具有0.35mm直径的7,312个检查电极。这些检查电极根据0.45mm间距的阵点位置排列并且由检查电极支承板支承。检查电极的每个经由电线电连接到在上侧支承机械装置中的基台上提供的连接器,其将随后描述。
下侧检查电极设备具有由玻璃纤维增强环氧树脂(Nikko Kasei有限公司的产品,商品名称:NIKOLYTE)组成并且具有200mm长、346mm宽和10mm厚的尺寸的检查电极支承板,以及每个具有0.35mm直径的3,784个检查电极。这些检查电极根据0.45mm间距的阵点位置排列并且由检查电极支承板支承。检查电极的每个经由电线电连接到在下侧支承机械装置中的基台上提供的连接器,其将随后描述。
[上侧支承机械装置(45)和下侧支承机械装置(65)]
上侧支承机械装置由包含精线布的酚醛树脂形成的层压板(Sumitomo Bakelite有限公司的产品,商品名称:SUMILITE)组成并且具有10mm厚度的基台,以及每个具有10mm外径和67mm总长的10个支承销构成。
下侧支承机械装置由包含精线布的酚醛树脂形成的层压板(Sumitomo Bakelite有限公司的产品,商品名称:SUMILITE)组成并且具有10mm厚度的基台,以及每个具有10mm外径和67mm总长的10个支承销构成。
[性能评估]
电路板检查装置安装在轨道传送型自动电路板检查机“STARREC V5”(由NIDEC-READ公司制造)的检查部分中,以根据下面各个方法执行用于电路板检查的适配器中各向异性导电弹性薄片的连接稳定性测试和分离趋势测试。
(1)连接稳定性测试:
电路板检查装置安装在轨道传送型自动电路板检查机“STARREC V5”(由NIDEC-READ公司制造)中,并且评估电路板设置在电路板检查装置的检查区域中。然后加压操作在指定压力负荷下相对于评估电路板而执行。在该状态下,1mA的电流施加在上侧适配器中用于连接的布线板的连接电极与下侧适配器中用于连接的布线板的连接电极之间,以测量关于评估电路板的电阻值,然后释放相对于评估电路板的加压。用于测量电阻值的该操作总共执行10次。测量的电阻值达到100Ω或更高的检查点(在下文也称作“NG检查点”)判断为故障传导,以计算出NG检查点的数量与检查点总数量(评估电路板的上侧待检查电极的总数量)的比例(在下文也称作“NG检查点的比例”)。确定这种NG检查点比例的步骤通过在100~250kgf的范围内逐步改变压力负荷来执行,从而确定NG检查点的比例低于0.01%的最小压力负荷。
在电路板检查装置中,从实际使用的观点,NG检查点的比例低于0.01%是必需的。如果NG检查点的比例为0.01%或更高,存在无故障的待检查电路板可能判断为有故障的可能性。因此,高度可靠地执行关于电路板的电气检查是困难的。
以这种方式确定的最小压力负荷称作“可连接负荷”。较小的可连接负荷表示连接稳定性较高。
因为当可连接负荷较小时待检查电路板的电气检查可以在较小的加压力下执行,可以抑制检查时待检查电路板和构造元件例如各向异性导电弹性薄片和用于连接的布线板因加压力的退化,而且加压时耐久强度低的部件可以用作检查装置的构造元件,所以检查装置的小型化和结构的简单化变得可行。结果,存在可以提高检查装置自身的耐久性,并且可以减少检查装置的生产成本的优点。
结果在表格1中显示。
(2)分离趋势测试:
电路板检查装置安装在轨道传送型自动电路板检查机“STARREC V5”中,并且评估电路板由轨道传送型自动电路板检查机“STARREC V5”在电路板检查装置的检查区域中传送。然后加压操作在150kgf的压力负荷下相对于评估电路板而执行。在该状态下,1mA的电流施加在上侧适配器中用于连接的布线板的连接电极与下侧适配器中用于连接的布线板的连接电极之间,以测量关于评估电路板的电阻值,然后释放相对于评估电路板的加压。用于测量电阻值的该操作总共执行10次。此后,评估电路板传送离开电路板检查装置的检查区域。该处理在100个评估电路板上执行以确定当评估电路板传送离开电路板检查装置的检查区域时各向异性导电弹性薄片(a)从用于连接的布线板分离并且粘着到评估电路板的次数(在下文称作“传送错误次数”)。结果在表格1中显示。
<比较实例1>
在实例1中生产的电路板检查装置中,下面的各向异性导电弹性薄片(b)代替各向异性导电弹性薄片(a)而使用以构成电路板检查装置,并且连接稳定性测试和分离趋势测试以与实例1相同的方式在该检查装置中执行。结果在表格1中显示。
各向异性导电弹性薄片(b):
在具有120mm×200mm的矩形开口和0.08mm厚度的框架形隔板布置在另一侧表面模制元件的模制表面上之后,以与实例1中相同的方式制备的模制材料应用于隔板的开口中,并且一侧表面模制元件以其模制表面与模制材料接触的这种方式布置在该模制材料上。
在上述处理中,具有0.1mm厚度的聚酯树脂薄片(Toray工业公司的产品;商品名称“Mat Lumirror S10”)用作一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件,以其光滑表面(表面粗糙度:0.04μm)用作模制表面。
此后,由压辊和承压辊构成的压辊设备用来由一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件夹紧模制材料,从而在所述一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件之间形成具有0.08mm厚度的模制材料层。
然后电磁体布置在一侧表面模制元件和另一侧表面模制元件的各自背面上以使得模制材料层在120℃的条件下经历硫化处理长达30分钟,同时将0.3T的平行磁场在其厚度方向上施加到模制材料层,从而产生具有0.1mm厚度的矩形各向异性导电弹性薄片。
这样获得的各向异性导电弹性薄片在其一个表面上具有0.13μm的表面粗糙度而在其另一个表面上具有0.12μm的表面粗糙度,并且以根据体积分数12%的比例包含导电微粒。该各向异性导电弹性薄片称作“各向异性导电弹性薄片(b)”。
[表格1]
                  NG检查点的比例(%)   可连接负荷(kgf)   传送错误的次数(次)
 压力负荷(kgf)   100   110   130   150   180   200
 实例1   1.6   0.3   0.01   0   0   0   150   0
 比较实例1   1.5   0.4   0.02   0   0   0   150   92

Claims (5)

1.一种用于电路板检查的适配器,包括用于连接的布线板、以及可分离地布置在用于连接的布线板的正面上的各向异性导电弹性薄片,多个连接电极根据与作为检查对象的电路板的待检查电极的图案相对应的图案在布线板的正面上形成,其中
各向异性导电弹性薄片在其与电路板接触的正面上具有0.5~5μm的表面粗糙度,而在其与用于连接的布线板接触的背面上具有至多0.3μm的表面粗糙度,以及
用于连接的布线板在其正面上具有以暴露每个连接电极的这种方式形成的绝缘层,并且绝缘层在其正面上具有至多0.2μm的表面粗糙度。
2.一种用于电路板检查的适配器,包括用于连接的布线板、以及可分离地布置在用于连接的布线板正面上的各向异性导电弹性薄片,每个由用于电流供给的连接电极和用于电压测量的连接电极构成的多对连接电极已经根据与作为检查对象的电路板的待检查电极的图案相对应的图案在布线板的正面上形成,其中
各向异性导电弹性薄片在其与电路板接触的正面上具有0.5~5μm的表面粗糙度,而在其与用于连接的布线板接触的背面上具有至多0.3μm的表面粗糙度,以及
用于连接的布线板在其正面上具有以暴露每对连接电极的这种方式形成的绝缘层,并且绝缘层在其正面上具有至多0.2μm的表面粗糙度。
3.根据权利要求1或2的用于电路板检查的适配器,其中各向异性导电弹性薄片通过在弹性聚合物中包含大量呈现磁性的导电微粒而获得,并且导电微粒被定向为使得在薄片的厚度方向上对准,由此形成多个导电微粒链。
4.根据权利要求3的用于电路板检查的适配器,其中各向异性导电弹性薄片是这样的,使得导电微粒链被形成为沿平面方向分布的状态。
5.一种电路板检查装置,包括根据权利要求1~4的任何一个用于电路板检查的适配器。
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