JP2005114407A - 電気的接続ユニット及び電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極の面積が微小でかつ単位面積当たりの電極数が多い被検査体を、電極を損傷することなく検査可能にすること
【解決手段】 電気的接続ユニットは、対向された板状の第１及び第２の異方導電体であって厚さ方向にのみ導電性を有する、弾性変形可能の第１及び第２の異方導電体と、第１及び第２の異方導電体の複数箇所のそれぞれに配置された少なくとも１つの微小導電体とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」という。）の通電試験に用いて好適な電気的接続ユニット及びこれを用いた電気的接続装置に関する。

有機ＥＬは、これの薄膜トランジスタが電流駆動であるため、液晶表示パネル（ＬＥＤ）の検査（測定）技術を用いて検査することができない。このため、インジウム・すず合金酸化物（ＩＴＯ）電極のように透明な画素電極に流れる電流を直接測定する必要がある。

また、有機ＥＬの検査においては、画素電極の透明性を維持するために、画素電極を損傷することを防止しなければならない。このため、有機ＥＬ及びそのガラス基板の通電試験に用いる電気的接続ユニット及び電気的接続装置は、有機ＥＬの実験・研究用としては実用化されているが、製造ライン用としては実用化されていない。

電子部品や配線基板等の通電試験に用いる電気的接続ユニットは、種々提案され、実用化されている（例えば、特許文献１，２及び３）。

特開平２−２３９５７８号公報 特開平３−３９６６７号公報 特開平２−２９５７号公報 上記特許文献に記載されている従来技術は、複数の導電性微小球体を板状の弾性部材に各導電性微小球体の一部が弾性部材の一方及び他方の面に露出した状態に配置した異方導電体を電気的接続ユニットとして用いている。

上記従来の電気的接続ユニットにおいて、導電性微小球体は、弾性部材から露出している一方において被検査体の電極に押圧され、他方において接続基板の電極又はプローブピンに押圧される。

しかし、上記従来の電気的接続ユニットは、電極の面積が大きくしかも単位面積当たりの電極数が少ない被検査体の検査には用いることはできるが、有機ＥＬの透明な画素電極のように電極の面積が微小でありしかも単位面積当たりの電極数が多くその上電極を損傷してはならない被検査体の検査に用いることができない。

本発明は、電極の面積が微小でかつ単位面積当たりの電極数が多い被検査体を、電極を損傷することなく検査可能にすることを目的とする。

本発明に係る電気的接続ユニットは、対向された板状の第１及び第２の異方導電体であって厚さ方向にのみ導電性を有する、弾性変形可能の第１及び第２の異方導電体と、前記第１及び第２の異方導電体の複数箇所のそれぞれに配置された少なくとも１つの微小導電体とを含む。

本発明の電気的接続ユニットにおいては、第１の異方導電体と被検査体とが接触する状態に、電気的接続ユニットと被検査体とが相対的に押圧される。これにより、第１の異方導電体内の導電性部が被検査体の電極に押圧されるから、被検査体の電極が第１の異方導電体内の導電性部及び微小導電体を介して第２の異方導電体内の導電性部に電気的に接続される。

本発明によれば、弾性変形可能の第１及び第２の異方導電体を微小導電体で電気的に接続しているから、電気的接続ユニットと被検査体とが相対的に押圧されたとき、第１及び第２の異方導電体が弾性変形することにより、被検査体の電極の損傷を防止する。

前記第１の異方導電体は、被検査体の電極に個々に対応されかつ対向面に開放された複数の第１の凹所を備え、前記第２の異方導電体は、前記第１の凹所に個々に対応されかつ対応する前記第１の凹所に対向されさらに対向面に開放された複数の第２の凹所を備え、前記少なくとも１つの微小導電体は、対応する前記第１及び第２の凹所の各組に配置されていてもよい。そのようにすれば、微小導電体が第１及び第２の異方導電体に対して位置決められて安定に維持される。

前記第１及び第２の異方導電体は、少なくとも厚さ方向に圧縮されたとき、厚さ方向に導電性を有することができる。

前記第１及び第２の異方導電体は、それぞれ、板状の弾性部材と、該弾性部材の少なくとも前記第１及び第２の凹所に対応する各箇所に厚さ方向に間隔をおいて配置された複数の微小導電体とを備えていてもよい。

電気的接続ユニットは、さらに、前記第２の凹所に個々に対応された複数の接続ランドを一方の面に有する配線基板を含み、該配線基板は前記一方の面を前記第２の異方導電体に合わされていてもよい。

前記接続ランドは前記第２の異方導電体を介して前記導電物に対向されていてもよい。

前記配線基板は、さらに、前記接続ランドに個々に接続された複数の配線を有していてもよい。

電気的接続ユニットは、さらに、前記配線基板が取り付けられたホルダと、前記配線基板に取り付けられたコネクタであって前記配線に個々に接続された複数の端子を有するコネクタとを含むことができる。

本発明に係る電気的接続装置は、上記のような電気的接続ユニットと、被検査体のプリアライメントをするプリアライメントステージと、被検査体の検査をする検査ステージと、被検査体を前記プリアライメントステージから前記検査ステージに及びその逆に搬送する搬送装置と、前記電気的接続ユニットと前記検査ステージに配置された被検査体とを相寄り相離れる方向へ移動させる移動機構とを含む。

図１から図５を参照するに、電気的接続ユニット１０は、図７に示す有機ＥＬパネル１２、特に有機ＥＬ用ガラス基板の通電試験に用いられる。

［被検査体の実施例］
有機ＥＬパネル１２は、ガラス基板１４の一方の面にＩＴＯのような透明な複数の画素電極１６をマトリクス状に有している。それらの画素電極１６は、縦列毎に走査信号線１８に接続されていると共に、横列毎にデータ信号線２０に接続されている。走査信号線１８及びデータ信号線２０は、それぞれ、ドライバ２２及び２４に接続されている。

［電気的接続ユニットの実施例］
電気的接続ユニット１０は、矩形の形状を有する板状の第１及び第２の異方導電体３０，３２を対向させた状態に重ね、両異方導電体３０，３２の複数の導電性部のそれぞれを複数の導電物３４により接続して、それらを結合している。これにより、矩形のコンタクトユニット３６を形成している。

コンタクトユニット３６は、上側に位置する第２の異方導電体３２の上面が配線基板３８の下面側となる状態に、コンタクトユニット３６の周縁部において配線基板３８に複数のねじ部材及び接着剤等により取り付けられている。

配線基板３８は、その上面においてホルダ４０の下面に複数のねじ部材により取り付けられている。配線基板３８は、有機ＥＬパネル１２の画素電極１６に個々に対応された複数の端子を有するコネクタ４２を上側の端部に取り付けている。

第１及び第２の異方導電体３０及び３２は、それぞれ、相手側（対向面）に開放する複数の第１の凹所４４及び複数の第２の凹所４６を有しており、また少なくとも第１及び第２の凹所４４及び４６に他凹する箇所において厚さ方向にのみに導電性を有しており、さらに少なくとも厚さ方向に弾性変形可能とされている。

第１及び第２の凹所４４及び４６の各組は、有機ＥＬパネル１２の画素電極１６に対応する箇所に形成されている。第１及び第２の凹所４４及び４６のそれぞれは、平坦な底面とされている。

図示の例では、第１及び第２の異方導電体３０，３２のそれぞれは、シリコーンゴム板のような板状の弾性部材４８と、第１及び第２の凹所４４及び４６に対応する各箇所に厚さ方向に間隔をおいて複数列に配置された複数の微小導電体５０とを備えている。

上記の結果、厚さ方向にのみ導電性を有する複数の導電性部からなる導電性領域が第１及び第２の凹所４４及び４６に対応する各箇所に形成されている。

各導電性部は、常時は上下の微小導電体５０が図５に示すように離間しているために、導電性を有してはいないが、対応する異方導電体３０，３２が図６に示すように厚さ方向に圧縮されたとき、上下の微小導電体５０が図６に示すように当接して導電性を有する。

導電物３４と微小導電体５０とは、マイクロスチールボールのように導電性を有する導電性微小球体を用いている。導電物３４は、微小導電体５０より大きい。

導電物３４は、対応する第１及び第２の凹所４４，４６の各組に配置されており、また第１及び第２の凹所４４，４６の底に位置する微小導電体５０に電気的に接触している。

配線基板３８は、第２の異方導電体３２の導電性部に個々に接触する複数の接続ランド５２を下面に有していると共に、接続ランド５２とコネクタ４２の端子とを個々に接続する複数の配線（図示せず）を内部に有している。

ホルダ４０は、角錐形の保持部５４と、保持部５４の頂部から上方へ伸びる柱状の取り付け部５６とを備えている。

図示の例では、第１及び第２の異方導電体３０及び３２は、有機ＥＬパネル１２の全画素電極１６に流れる電流を複数回に分けて測定するように、全画素電極１６の数分の１の導電性領域を有している。

しかし、第１及び第２の異方導電体３０及び３２は、有機ＥＬパネル１２の全画素電極１６に流れる電流を一回に測定するように、全画素電極１６と同数以上の導電性領域を有していてもよい。

電気的接続ユニット１０においては、第１の異方導電体３０と有機ＥＬパネル１２とが接触した状態に、電気的接続ユニット１０と有機ＥＬパネル１２とが相対的に押圧される。

これにより、第１の異方導電体３０内の各導電性部が有機ＥＬの画素電極１６に押圧されるから、各画素電極１６が第１の異方導電体３０内の導電性部、導電物３４及び第２の異方導電体３２内の導電性部を介して配線基板３８の接続ランド５２に電気的に接続され、さらに配線基板３８の配線によりコネクタ４０の端子に電気的に接続される。

コネクタ４０は、図示しないケーブルによりテスターに電気的に接続される。このため、各画素電極１６に流れる電流は、テスターにより測定される。テスターは、測定した電流値を基に、各表示画素に正しく電流が流れたか否かを確認して、有機ＥＬパネル１２に良否を判定する。

電気的接続ユニット１０によれば、弾性変形可能の第１及び第２の異方導電体３０，３２を導電物３４で電気的に接続しているから、電気的接続ユニット１０と有機ＥＬパネル１２とが相対的に押圧されたとき、第１及び第２の異方導電体３０，３２が弾性変形することにより、有機ＥＬパネル１２の画素電極１６の損傷を防止する。

さらに、第１及び第２の異方導電体３０及び３２が、それぞれ、画素電極１６に個々に対応されかつ対向面に開放された複数の第１及び第２の凹所４４及び４６を備え、導電物３４が対応する第１及び第２の凹所４４，４６の各組内に配置されているから、導電物３４が第１及び第２の異方導電体３０，３２に対して位置決められて安定に維持される。

［電気的接続装置の実施例］
図８を参照するに、電気的接続装置６０は、上記のような構造を有する電気的接続ユニット１０を用いる。

電気的接続ユニット６０は、電気的接続ユニット１０と、有機ＥＬパネル１２のプリアライメントをする一対のプリアライメントステージ６２と、有機ＥＬパネル１２の検査（測定）をする一対の検査ステージ（測定ステージ）６４と、プリアライメントステージ６２に対する有機ＥＬパネル１２のロード及びアンロードを行うローダ装置６６と、有機ＥＬパネル１２をプリアライメントステージ６２から検査ステージ６４に及びその逆に搬送する搬送装置６８と、電気的接続ユニット１０を検査ステージ６４に配置された有機ＥＬパネル１２に対し移動させる移動装置７０とを含む。

両プリアライメントステージ６２は、検査ステージ６４よりもローダ装置６６側となるようにベース７２に前後方向に間隔をおいて配置されている。各プリアライメントステージ６２は、有機ＥＬパネル１２を台７４に受け、受けた有機ＥＬパネル１２を２組のプッシャー７６により台７４の中央に変位させる。有機ＥＬパネル１２は、台７４上においてプッシャー７６によりセンターリングをされることにより、プリアライメントをされる。

両検査ステージ６４は、ベース７２に前後方向に間隔をおいて配置されている。各検査ステージ６４は、受けた有機ＥＬパネル１２をこれと平行のＸ方向及びＹ方向の２方向に移動させると共に、受けた有機ＥＬパネル１２をこれに垂直のＺ方向に移動させ、さらに受けた有機ＥＬパネル１２をＺ方向に伸びるθ軸線の周りに角度的に回転移動させる機構とされている。

ローダ装置６６は、未検査の有機ＥＬパネル１２を配置する複数のカセットを積載すると共に、検査済みの有機ＥＬパネル１２を配置する複数のカセットを積載するカセット積載台を備えている。

ローダ装置６６は、また、未検査用カセットに収容されている未検査の有機ＥＬパネル１２を未検査用カセットから取り出して、いずれかの一方のプリアライメントステージ６２に渡すと共に、他方のプリアライメントステージ６２に受けられている検査済みの有機ＥＬパネル１２を他方のプリアライメントステージ６２から受けて検査済み用のカセットに収容する受け渡しロボットを備えている。

搬送装置６８は、前後方向に間隔をおいて左右方向へ伸びる一対のガイドレール７８と、各ガイドレール７８にこれの長手方向へ移動可能に結合された可動体８０と、各可動体８０から上方へ伸びるガイドレール８２と、各ガイドレール８２にこれの長手方向に移動可能に結合された可動体８４と、両可動体８４に前後方向へ伸びる状態に結合されたガイドレール８６と、ガイドレール８６にこれの長手方向へ移動可能に組み付けられた可動体８８と、可動体８８に移動装置７０の側へ突出する状態に組み付けられたアーム９０と、アーム９０に取り付けられた受け渡し機構９２とを備えている。

ガイドレール７８，８２，８６は、リニアモータの固定子とすることができる。可動体８０，８４，８８は、リニアモータの可動子とすることができる。

受け渡し機構９２は、有機ＥＬパネル１２を真空的に吸着する機構であり、また可動体８０，８４，８８の移動によりＸ，Ｙ及びＺ方向へ移動されて、有機ＥＬパネル１２をプリアライメントステージ６２及び検査ステージ６４に対して受け渡す。

移動装置７０は、各ガイドレール７８にこれの長手方向へ移動可能に結合された可動体９４と、各可動体９４から上方へ伸びるガイドレール９６と、各ガイドレール９６にこれの長手方向に移動可能に結合された可動体９８と、両可動体９８に前後方向へ伸びる状態に結合されたガイドレール１００と、ガイドレール１００にこれの長手方向へ移動可能に組み付けられた可動体１０２と、可動体１０２に取り付けられた取り付け具１０４とを備えている。

移動装置７０においても、ガイドレール９６，１００はリニアモータの固定子とすることができ、可動体９４，９８，１０２はリニアモータの可動子とすることができる。

電気的接続ユニット１０は、これの取り付け部５６を取り付け具１０４に取り付けられている。電気的接続ユニット１０は、未検査の有機ＥＬパネル１２を受けている検査ステージ６４に対しＸ，Ｙ及びＺの３方向に移動されることにより、未検査の有機ＥＬパネル１２の所定の領域に押圧される。

電気的接続装置６０において、未検査の有機ＥＬパネル１２が、ローダ装置６６により一方のプリアライメントステージ６２に配置されて、そのプリアライメントステージ６２においてセンターリングをされた後、搬送装置６８により一方の検査ステージ６４に配置される。この状態で、その有機ＥＬパネル１２の検査が行われる。

一方の検査ステージ６４で有機ＥＬパネル１２を検査している間、他方の検査ステージ６４の検査済みの有機ＥＬパネル１２が、搬送装置６８により他方のプリアライメントステージ６２に配置され、ローダ装置６６により他方のプリアライメントステージ６２から検査済み用のカセットに移される。

その後、別の未検査の有機ＥＬパネル１２が、ローダ装置６６により他方のプリアライメントステージ６２に配置されて、他方のプリアライメントステージ６２においてセンターリングをされる。

上記電気的接続装置１０において、一方のプリアライメントステージ６２及び検査ステージ６４を省略してもよい。その場合、搬送装置６８及び移動装置７０における前後方向への移動機構が不要になる。

上記電気的接続ユニット１０において、第１及び第２の異方導電体３０及び３２は、いずれも、厚さ方向にのみ導電性を有するものであれば、シリコーンゴムのような弾性板に複数の金属細線のような他の導電性金属体を配置した他の形態のものであってもよい。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

本発明に係る電気的接続ユニットの一実施例を示す分解斜視図である。 図１に示す電気的接続ユニットの一部を断面して示す正面図である。 第１の異方導電体の一実施例を示す平面図である。 第１の異方導電体と導電物との関係の一実施例を示す一部拡大斜視図である。 無圧縮状態のコンタクトユニットの一部拡大断面図である。 圧縮状態のコンタクトユニットの一部拡大断面図である。 有機ＥＬの一実施例を示す平面図である。 本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 電気的接続ユニット
１４ ガラス基板
１６ 画素電極
３０，３２ 第１及び第２の異方導電体
３４ 導電物
３６ コンタクトユニット
３８ 配線基板
４０ ホルダ
４２ コネクタ
４４，４６ 第１及び第２の凹所
４８ 弾性部材
５０ 微小導電体
５２ 接続ランド
６０ 電気的接続装置
６２ プリアライメントステージ
６４ 検査ステージ
６６ ローダ装置
６８ 搬送装置
７０ 移動機構
７２ ベース

Claims (9)

1. 対向された板状の第１及び第２の異方導電体であって厚さ方向にのみ導電性を有する、弾性変形可能の第１及び第２の異方導電体と、前記第１及び第２の異方導電体の複数箇所のそれぞれに配置された少なくとも１つの導電物とを含む、電気的接続ユニット。
2. 前記第１の異方導電体は、被検査体の電極に個々に対応されかつ対向面に開放された複数の第１の凹所を備え、前記第２の異方導電体は、前記第１の凹所に個々に対応されかつ対応する前記第１の凹所に対向されさらに対向面に開放された複数の第２の凹所を備え、前記少なくとも１つの導電物は、対応する前記第１及び第２の凹所の各組に配置されている、請求項１に記載の電気的接続ユニット。
3. 前記第１及び第２の異方導電体は、少なくとも厚さ方向に圧縮されたとき、厚さ方向に導電性を有する、請求項１又は２に記載の電気的接続ユニット。
4. 前記第１及び第２の異方導電体は、それぞれ、板状の弾性部材と、該弾性部材の少なくとも前記第１及び第２の凹所に対応する各箇所に厚さ方向に間隔をおいて配置された複数の微小導電体とを備える、請求項２に記載の電気的接続ユニット。
5. さらに、前記第２の凹所に個々に対応された複数の接続ランドを一方の面に有する配線基板を含み、該配線基板は前記一方の面を前記第２の異方導電体に合わされている、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気的接続ユニット。
6. 前記接続ランドは前記第２の異方導電体を介して前記微小導電体に対向されている、請求項５に記載の電気的接続ユニット。
7. 前記配線基板は、さらに、前記接続ランドに個々に接続された複数の配線を有する、請求項５又は６に記載の電気的接続ユニット。
8. さらに、前記配線基板が取り付けられたホルダと、前記配線基板に取り付けられたコネクタであって前記配線に個々に接続された複数の端子を有するコネクタとを含む、請求項５から６のいずれか１項に記載の電気的接続ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の電気的接続ユニットと、被検査体のプリアライメントをするプリアライメントステージと、被検査体の検査をする検査ステージと、被検査体を前記プリアライメントステージから前記検査ステージに及びその逆に搬送する搬送装置と、前記電気的接続ユニットと前記検査ステージに配置された被検査体とを相寄り相離れる方向へ移動させる移動機構とを含む、電気的接続装置。
   

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