JP2004317278A

JP2004317278A - フレキシブル基板の検査方法

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Publication number: JP2004317278A
Application number: JP2003111079A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kokubu; 義幸国分; Hiroto Komatsu; 博登小松; Sumitaka Araki; 純孝荒木
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: JP4167925B2

Abstract

【課題】ロール状フレキシブルフィルムに多数配列形成された導体パターンのショート検査を容易なものとし得るフレキシブル基板の検査方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】終端部を有する導電路２３，２４が複数本配列してなる導体パターンＡがロール状フレキシブルフィルム２１に多数形成されたフレキシブル基板２０の検査方法であり、フレキシブルフィルム２１の長手方向の両端縁に電解メッキ用電極ライン２２がそれぞれ形成され、導体パターンＡの各導電路が互いに振り分けられて各導電路の終端から延設した電解メッキ用リードを通して電解メッキ用電極ライン２２のそれぞれに接続されて導電回路が形成され、このフレキシブルフィルム２１の電解メッキ用電極ライン２２間の絶縁を確認することによって、導体パターンＡのショート検査を行う検査方法である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の高密度化に対応した狭ピッチの導体パターンを有するフレキシブル基板におけるショート検査を簡便な検査方法で行うことができるフレキシブル基板の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フレキシブル基板の検査方法には、ピンプローブを用いたピンプローブ法と、ピンプローブを用いないフライングプローブ法（可動プローブ方式）とがある。ピンプローブ法では、フレキシブル基板を検査する際にそのフレキシブル基板に合ったサイズのピンを製作し、かつピンをフレキシブル基板の端子に正確に接触させるために、フレキシブル基板の位置決めをするアライメント用の加工穴を必要とする。また、フレキシブル基板は、枚葉方式もあるが、送り込みロールと巻き取りロールとに捲回されたロール状フレキシブルフィルムで製造する場合があり、個々の導体パターンがメッキ用リードで接続されていることが多く、ロール状フレキシブル基板を裁断して検査しなければならなかった。
【０００３】
さらに、近年では電子機器の小型化が進み、フレキシブル基板上の導体パターンが狭ピッチ化して、ピンプローブ法では導体パターンの検査が困難になり、この困難性を改善すべく、図６に示したような検査方法がある。この検査方法は、導体パターン１が形成されたプリント配線板４の裏面の導体パターン１にプローブ３を接触させ、表側の導体パターン１にコンタクトプローブ２を接触させながら矢印方向に移動させて、狭ピッチの導体パターン１の検査を行う方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
また、フライングプローブ法はプローブが可動式であり、例えば、上下プレート間にフレキシブル基板を搬送させ、プレートの絶縁被覆された面をフレキシブル基板に近接させて、プローブを可動させて上下プレートに形成された隙間からフレキシブル基板の回路導体の所定ポイントに接触させて回路特性を測定する方法である。このようにプローブを所定ポイントへ可動して接触させるには、検査プログラムにより、精度の高いプロービングを行う必要があった（特許文献２参照）。
【０００５】
また、図７に示したショート検査では、狭ピッチの導体パターンに狭ピッチの個々の導電路にピンプローブを接触させることが困難であるので、被検査基板８の導体パターン７の幅広部にはコンタクトプローブ６が用いられ、導体パターン７の狭ピッチ部には非接触センサ９が配置されている。非接触センサ９には交流電源１１が接続され、コンタクトプローブ６はプローブ駆動制御リレー５と切換用リレー１３とを通して直流電源１２又は波形処理回路１４に接続されている。波形処理回路１４の出力は、Ａ／Ｄコンバータ１５を介してパーソナルコンピュータ１６に入力され、接地用リレー１７からの出力がＡ／Ｄコンバータ１８を介してパーソナルコンピュータ１６に入力されている。これらプローブ駆動制御リレー５、切換用リレー１３、接地用リレー１７はパーソナルコンピュータ１６により制御されている。交流電源１１から非接触センサ９に交流電圧を供給すると、非接触センサ９から電磁波が発生し、電磁波を狭ピッチの導体パターン７にのせてコンタクトプローブ６で検出して、短絡の有無を検出している（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１５３６１号公報（明細書全頁，図１）
【特許文献２】
特開平７−３１８６０６号公報（明細書全頁，全図）
【特許文献３】
特開平９−２６４９１９号公報（明細書の段落番号〔００２３〕〜〔００２７〕，図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例で示したように、電子機器の高密度化に伴う導体パターンの狭ピッチに対して、特許文献１ではピンプローブを狭ピッチの終端部に接触させて移動させることで対応しているが、導体パターンが多数形成されている場合は検査効率が悪く好ましくない。また、特許文献２ではフレキシブル基板に合わせてピンプローブを製作する必要はないが、コンピュータによりプローブの動作を精密に制御するための制御プログラムを作成しなければならず、導電パターンの変更の度に制御プログラムを作成しなければならないし、ピンプローブを高速に移動しなければならず、必ずしも効率の良い検査方法ではなかった。また、特許文献３では、非接触センサとはいえ、制御プログラムにより、非接触センサを狭ピッチの導体パターンに高精度に位置合わせして、非接触センサに交流電圧を印加する必要であり、特許文献２と同様に、プローブを高精度に制御する制御プログラムを作成しなければならない煩わしさがあり、より簡単なプログラムにより検査ができる検査方法が望まれる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、ロール状フレキシブルフィルムに多数配列形成された導体パターンのショート検査を容易なものとし得るフレキシブル基板の検査方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するためになされ、請求項１の発明は、終端部を有する導電路を複数本配列した導体パターンがロール状フレキシブルフィルムに多数形成されたフレキシブル基板の検査方法において、
該フレキシブルフィルムの長手方向の両端縁に第１と第２の電解メッキ用電極ラインが形成され、前記導体パターンの各導電路が互いに振り分けられて該各導電路の終端から延設した電解メッキ用リードを通して前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインに接続してなる導電回路が形成され、前記第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認して、前記導体パターンのショート検査を行うことを特徴とするフレキシブル基板の検査方法である。
【００１０】
請求項１の発明では、終端部を有する導電路を複数本配列した導体パターンをロール状フレキシブルフィルムに多数形成されたフレキシブル基板の検査方法にあり、このフレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルムの長手方向の両端縁に第１と第２の電解メッキ用電極ラインが形成され、導体パターンの各導電路が互いに振り分けられて各導電路の終端から延設した電解メッキ用リードを通して第１と第２の電解メッキ用電極ラインに接続されて導電回路が形成されており、導体パターンの隣接する導電路が互いに振り分けられて第１と第２の電解メッキ用電極ラインに接続されているので、第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認することにより、第１と第２の電解メッキ用電極ライン間に形成された複数の導体パターンがショート（短絡）しているか否かを判断することができる。すなわち、導体パターンは、互いに向かい合う櫛歯状の導電路を互いに噛み合うように介設され、隣接する導電路同士が極めて接近しており、隣接間に導電性微粒子が付着したとしても絶縁不良が発生するが、上記のような検出方法により絶縁不良を簡単に検出することができる作用を有する。また、この検査方法によれば、多数形成された導体パターンに対して、個々にショート検査する必要がなく、複数の導体パターンを同時にショート検査することができる作用を有する。なお、電解メッキ用電極ラインは、ロール状フレキシブルフィルムの周縁部に形成されており、電解メッキ用電極ラインを除いて導体パターンを保護カバーで被覆してショート検査を行うのが望ましい。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線して、所定数の導体パターンが形成された単位シート毎に、前記第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認してショート検査を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の検査方法である。
【００１２】
請求項２の発明では、第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線して所定数の導体パターンが形成された単位シートを検査対象としてショート検査を行う検査方法であり、単位シート毎の第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認することによって、検査対象である複数の導体パターンがショート（短絡）の有無を検査することができる作用を有する。なお、第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方の断線していない電極ラインに、電圧源又は電流源の一方の出力電極を接続し、他方の電解メッキ用電極ラインを単位シート毎に断線し、電圧源又は電流源の他の出力電極を接続してショート検査を行うことができる。
【００１３】
また、請求項３の発明は、前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線する方法がパンチ加工によることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル基板の検査方法である。
【００１４】
請求項３の発明では、フレキシブルフィルムにパンチ加工により貫通穴を形成して、第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線することで、検査対象を単位シート毎に区分してショート検査をすることができ、ロール状フレキシブルフィルムを単位シート毎に断裁することなく、シート検査をすることができ、取り扱いが容易となる作用を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフレキシブル基板の検査方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
先ず、本実施形態のショート検査対象のフレキシブル基板について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、フレキシブル基板の一部を示す平面図であり、フレキシブル基板２０は、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂等をベースフィルムとするフレキシブルフィルム２１の片面に複数の導電路を配列した導体パターンが形成されている。フレキシブル基板２０はロール状フレキシブルフィルム２１により製造されており、フレキシブルフィルム２１の片面に銅薄膜による電解メッキ用電極パターンが形成され、このフレキシブルフィルム２１を金メッキ槽に送り込んでメッキ液に浸漬し、電解メッキ用電極パターン上に金薄膜を被着している。その後、フレキシブルフィルム２１は洗浄・乾燥工程を経て、断線、短絡（ショート）等の電気的検査を行う。その後、個々のフレキシブル基板に型抜きされてフレキシブル基板が製造されている。これらの製造工程ではロール状フレキシブルフィルムで製造されている。なお、洗浄・乾燥工程を経て後、導体パターンＡが形成されたフレキシブルフィルム２１の面にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等の保護フィルムが被覆される。
【００１７】
図１（ａ）のフレキシブル基板２０は、ロール状フレキシブルフィルム２１に導体パターンＡによる導電回路が形成されている。フレキシブルフィルム２１の長手方向の両端縁には、電解メッキ用電極ライン２２が延設され、一方の電解メッキ用電極ライン２２から直交方向に多数の補助電極ライン２２ａが分岐して設けられ、他方の電解メッキ用電極ライン２２からも同様に直交方向に多数の補助電極ライン２２ｂが設けられている。補助電極ライン２２ａ，２２ｂ間には、導体パターンＡが多数配列されている。導体パターンＡは複数の導電路２３，２４から構成され、導電路２３，２４の両端を終端部としている。導電路２３，２４はそれぞれ櫛歯状に構成されて互いに接触することなく、交互に噛み合わされて配列しており、導電路２３のそれぞれの一端が補助電極ライン２２ａに接続され、他の導電路２４のそれぞれの一端が補助電極ライン２２ｂに接続されている。導体パターンＡはフレキシブルフィルム２１のフィルム面に補助電極ライン２２ａ，２２ｂで囲まれてマトリックス状に配置されている。
【００１８】
次に、導体パターンＡの一例について、図２を参照して説明すると、導体パターンＡは、補助電極ライン２２ａと補助電極ライン２２ｂとの間に、櫛歯状の導電路２３，２４が交互に噛み合うように配列して形成されている。導電路２３はその両端に電極となる終端部２３_１，２３_２が形成され、終端部２３_１は電解メッキ用リード２５を通して補助電極ライン２２ａに接続されている。導電路２４はその両端に電極となる終端部２４_１，２４_２が形成され、終端部２４_２は電解メッキ用リード２６を通して補助電極ライン２２ｂに接続されている。終端部２３_２は補助電極ライン２２ｂと接続されていないし、また、終端部２４_１は補助電極ライン２２ａに接続されていない。導体パターンＡの終端部２３_２，２４_２は、ピンプローブの接触が困難な程度に近接した狭ピッチ部Ｂである。なお、同図では、電解メッキ用リード２５，２６が導電路２３，２４より細幅で図示されているが同一幅であってもよい。
【００１９】
電解メッキ用電極ライン２２には、図１（ａ）の拡大図で示したように、電極ライン切欠部１９が所定のピッチで形成されている。図１（ｂ）に示したように、フレキシブルフィルム２１に貫通穴３０を形成すると、電解メッキ用電極ライン２２が切断される。例えば、補助電極ライン２２ａが接続されている側の電極ライン切欠部１９に貫通穴３０を形成して電解メッキ用電極ライン２２を切断した場合、電極ライン切欠部１９間の電解メッキ用電極ライン２２に接続した複数の導体パターンＡを一単位とする単位シートＳが形成される。なお、電極ライン切欠部１９は、必ずしも必要とせず、例えば図３（ａ）に示したように、電解メッキ用電極ライン２２を長丸形状の貫通穴３１を形成したり、図３（ｂ）に示したように、メッキ用電極ラインの幅より大きい直径の丸穴状の貫通穴３０を形成することで切断することが可能である。
【００２０】
本実施形態のフレキシブル基板の検査方法は、フレキシブル基板２０が、図１から図３に示したように、フレキシブルフィルム２１の長手方向の両端縁に電解メッキ用電極ライン２２が形成され、導体パターンＡの各櫛歯状の導電路２３，２４が振り分けられて各導電路２３，２４の終端から延設した電解メッキ用リード２５，２６を通して電解メッキ用電極ライン２２のそれぞれに接続されている。隣接する導電路２３，２４同士は電気的に絶縁されており、電解メッキ用電極ライン２２間の絶縁を確認することにより、電解メッキ用電極ライン２２間に配置された導体パターンＡのショート（短絡）の有無を検査することができる。
【００２１】
仮に、導電路２３，２４が接触している場合、フレキシブルフィルム２１の両端縁に形成された両電解メッキ用電極ライン２２に電流／電圧源の出力電極端子をそれぞれ接触させて電流／電圧を印加したとすると、電解メッキ用電極ライン２２間に電流が流れて導体パターンＡがショートしていることを検出することができる。また、電解メッキ用電極ライン２２間に電圧を印加してショート検出を行ってもよい。
【００２２】
続いて、本実施形態のフレキシブル基板のショート検査装置について、図４を参照して説明する。図４のショート検査装置はその一例を示している。導体パターンが形成されたロール状フレキシブルフィルム２１は、送り出しローラ３２から巻き上げローラ３３へと矢印方向に送り出されている。フレキシブルフィルム２１の送り出し量は、パルスモータ等の制御モータ３４により巻き上げローラ３３の回転を制御して行われており、ロール状フレキシブルフィルム２１は単位シートＳ毎に搬送される。ロール状フレキシブルフィルムには、単位シートＳ毎に搬送され、そのタイミングに合わせて、パンチ機構３５を作動して電極ライン切欠部１９に貫通穴３０を形成し、電解メッキ用電極ライン２２を単位シートＳ毎に切断している。ロール状フレキシブルフィルム２１の両側の電解メッキ用電極ライン２２には、電極端子３６，３７が接触している。
【００２３】
電極端子３６は制御スイッチ４１から抵抗成分３９を通して電流／電圧源３８の一出力電極に接続され、電極端子３７は電流／電圧源３８の他の出力電極に接続されている。電圧検出手段４０は、抵抗成分３９の端子間電圧を計測し、その計測値がＡＤ変換されて制御装置４２に入力されている。制御装置４２は、パンチ機構３５、制御スイッチ４１、制御モータ３４を制御しており、制御装置４２からの制御信号に基づいて、パンチ機構３５を作動させて貫通穴３０が形成され、また、制御装置４２からの制御信号に基づいて、制御モータ３４を駆動させて単位シートＳを一ピッチとして、ロール状フレキシブルフィルム２１を巻き込みローラ３３に巻き込んで搬送している。電極端子３６，３７は、常時電解メッキ用電極ライン２２に接触しており、貫通穴３０を形成した後、単位シートＳ毎を一ピッチとして、制御スイッチ４１を閉じて電極端子３６，３７間に電流／電圧を印加してショート検査が行われる。ショート検査は、単位シートＳの搬送毎のタイミングに合わせて、電流／電圧源３８から電流／電圧が電極端子３６，３７に印加され、もし、単位シートＳに短絡した箇所があれば、その単位シートＳの導体パターンの接触部を通して電流が流れ、抵抗成分３９の端子間には電圧が発生し、電圧検出手段４０からショート検査信号が制御装置４２に入力されて、ショートした箇所があることを検出することができる。ショート検査信号は制御装置４２に入力され、ショートが発生した単位シートの位置信号が記憶装置に記憶され、その不良単位シートにマーキングを付与するように動作させることができる。
【００２４】
なお、電極端子３６，３７は、電解メッキ用電極ライン２２に接触する部分をローラや弾性体等の摺動構造としてもよいし、測定時、その都度、電解メッキ用電極ライン２２に接触させるように制御してもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、図２に示した導体パターンに限定することなく、図５に示したように、フレキシブル基板５０が複数の導電路５１，５２から形成され、導電路５１，５２にはそれぞれ終端部（５１ａ，５１ｂ、５２ａ，５２ｂ）が設けられ、互いに隣接する導電路５１と導電路５２は、それぞれ異なった補助電極ライン５３に接続されて導電路５１と導電路５２とが接触しないように配設される。導電路５１，５２は振り分けられて電解メッキ用電極ラインに接続される。また、フレキシブル基板の導電路には、回路素子を形成する導電路であってもよい。
【００２６】
なお、上記実施形態では、フレキシブル基板の単層のベースフィルムに導体パターンが形成されているが、二枚以上のフィルムをラミネートした積層フィルムであってもよいし、さらに、ベースフィルムの表裏に導電路を形成したものや各層に導電路を形成して、スルーホールやビアホールなどで接続したフレキシブル基板であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
上記記載のように、本発明によれば、ロール状フレキシブルフィルムからなるフレキシブル基板を電解メッキ用電極ラインを断線して個々の単位シート毎にフレキシブルフィルム面上で分離した後、電解メッキ用電極ライン間に形成した導体パターンのショートの有無を検査しており、隣接する導電路をそれぞれ異なる電解メッキ用電極ラインに引き出して、電解メッキ用電極ライン間に電流／電圧を印加して導体パターンのショートの有無を検査しており、個々の導体パターンの終端部にプローブを接触させてショート検出を行う必要がなく、複数の導体パターンが形成された単位シート毎にショート検査を行うことができる利点があり、検査効率を高めることができる利点がある。
【００２８】
さらに、従来の検査方法では、フレキシブル基板１枚単位で検査を行うためフレキシブル基板１枚に対してメッキ用リードを切断するための穴加工を数カ所行う必要があるとともに、この加工を行うエリアが必要となるため面付け数の減少を招いたが、本発明によれば、１シートに対し１箇所の穴加工を施すことで対応できるため、面付け数を減少させることがない利点がある。
【００２９】
また、本発明によれば、ロール状フレキシブルフィルムのままのフレキシブル基板により、ショート検査を行うことができる利点があり、取り扱いが容易であるとともに、このショート検査装置は、パンチ機構と、電流／電圧源と、電極端子等の簡単な設備により、ショート検査が可能であり、しかも簡単なプログラムを作成すれば、ロール状フレキシブルフィルムの単位シートを搬送ピッチとする単位シート毎の搬送信号を利用して、ショート検査のタイミングを設定できる極めて簡便な検査装置を提供することができる利点があり、専用のピンプローブを製作する必要がない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態を説明するための平面図及び要部拡大図、（ｂ）は要部拡大図である。
【図２】本実施形態の導体パターンの一例を示す拡大平面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本実施形態の電解メッキ用電極ラインの要部拡大平面図である。
【図４】本実施形態におけるロール状フレキシブルフィルムの検査装置のブロック図を示している。
【図５】本実施形態におけるフレキシブル基板の導体パターンの他の例を示す平面図である。
【図６】従来の検査方法を示す要部断面図である。
【図７】従来の検査方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ導体パターン
Ｂ狭ピッチ部
Ｓ単位シート
１９電極ライン切欠部
２０フレキシブル基板
２１ローラ状フレキシブルフィルム
２２電解メッキ用電極ライン
２２ａ，２２ｂ補助電極ライン
２３，２４導電路
２５，２６電解メッキ用リード
３０，３１貫通穴
３２送り出しロール
３３巻き取りロール
３４制御モータ
３５パンチ機構
３６，３７電極端子
３８電流／電圧源
３９抵抗成分
４０電圧検出手段
４１制御スイッチ
４２制御装置

Claims

終端部を有する導電路を複数本配列した導体パターンがロール状フレキシブルフィルムに多数形成されたフレキシブル基板の検査方法において、
該フレキシブルフィルムの両端縁に第１と第２の電解メッキ用電極ラインが形成され、前記導体パターンの各導電路が互いに振り分けられて該各導電路の終端から延設した電解メッキ用リードを通して前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインに接続してなる導電回路が形成され、前記第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認して、前記導体パターンのショート検査を行うことを特徴とするフレキシブル基板の検査方法。
前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線して、所定数の導体パターンが形成された単位シート毎に、前記第１と第２の電解メッキ用電極ライン間の絶縁を確認してショート検査を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の検査方法。
前記第１と第２の電解メッキ用電極ラインの何れか一方を断線する方法がパンチ加工によることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル基板の検査方法。