JP2006220662A - 回路装置検査用電極装置およびその製造方法並びに回路装置の検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電極装置は、各々厚み方向に貫通する複数の配線用貫通孔が所定の位置に形成された絶縁性基板と、絶縁性基板の配線用貫通孔内に一体的に固定されて設けられた、絶縁性基板の表面より突出する突出部分を有する複数の柱状の支持部材と、裏面が支持部材の先端面によって支持されて設けられた、裏面が平坦とされた複数の接続用電極と、一端部が支持部材をその厚み方向に貫通して伸びるよう固定された状態において、一端面が接続用電極の裏面に一体的に連結された複数の電線とを備えてなる。
【選択図】 図6
Description
従来、回路基板の電気抵抗の測定においては、例えば、図17に示すように、被検査回路基板90の互いに電気的に接続された2つの検査対象電極(以下、「被検査電極」ともいう。)91、92の各々に対し、電流供給用プローブPA、PDおよび電圧測定用プローブPB、PCを押圧して接触させ、この状態で、電流供給用プローブPA、PDの間に電源装置93から電流を供給し、このときに電圧測定用プローブPB、PCによって検出される電圧信号を電気信号処理装置94において処理することにより、当該被検査電極91、92間の電気抵抗の大きさを求める手段が採用されている。
この回路装置の検査装置においては、それぞれ所定の標準格子点位置に配列された複数の検査ピン4を有する上部側検査ヘッド6Aおよび下部側検査ヘッド6Bが、互いに対向するよう配置されている。
上部側検査ヘッド6Aの表面(図18において下面)には、異方導電性エラストマーシート7Aを介して、裏面(図18において上面)に端子電極8Aを有すると共に表面(図18において下面)に検査用電極8Bを有するアダプター8が配置され、このアダプター8の表面には、異方導電性エラストマーシート10Aが配置されている。
一方、下部側検査ヘッド6Bの表面(図18において上面)には、異方導電性エラストマーシート7Bを介して、裏面(図18において下面)に端子電極9Aを有すると共に表面(図18において上面)に検査用電極9Bを有するアダプター9が配置され、このアダプター9の表面には、異方導電性エラストマーシート10Bが配置されている。
従って、検査対象回路装置における被検査電極の配列ピッチと端子電極の配列ピッチ(標準配列ピッチ)との差が大きくなるために、これらの回路装置の電気的検査に用いられるアダプターにおいては、微細で複雑なパターンを有する配線部および検査用電極を形成すること、あるいは、被検査回路基板における被検査電極数の増加に伴って、より小さなピッチの格子点位置に端子電極を形成すること、換言すれば、端子電極を高密度で形成することが必要とされる。
本発明の第2の目的は、隣接する接続用電極間に十分な絶縁性が確保されながら、接続用電極を小さい配列ピッチで形成することができ、しかも、電極装置それ自体の接触抵抗が小さいものとして構成することができる回路装置検査用電極装置を確実に製造することができる方法を提供することにある。
また、本発明の第3の目的は、被検査電極の配列ピッチが小さいまたは電極数が多い回路装置についても、すべての被検査電極について所期の電気抵抗の測定を高い精度で行うことができる回路装置の検査装置を提供することにある。
さらに、本発明の回路装置検査用電極装置においては、各々の接続用電極が、板状のもの、あるいは半球状または先端に向かうに従って小径となる錐台状の突起状電極よりなるものにより構成することができる。
また、本発明の回路装置検査用電極装置においては、各々の接続用電極は、銅層、ニッケル層および金層が裏面から表面に向かって積層されてなるものであることが好ましい。 また、本発明の回路装置検査用電極装置においては、接続用電極が所定の格子点位置に配置された構成とされていることが好ましい。
また、本発明の回路装置検査用電極装置の製造方法においては、絶縁性基板として、厚みが5mm以下であるものが用いられることが好ましい。
当該回路装置検査用アダプターは、表面に検査すべき検査対象回路装置における複数の被検査電極に対応するパターンに従って形成された複数の検査用電極を有すると共に、裏面に所定の位置に形成された複数の端子電極を有するアダプター本体と、このアダプター本体の表面上に配置された異方導電性シートとを具えてなることを特徴とする。
当該回路装置検査用アダプターは、表面に検査すべき検査対象回路装置における複数の被検査電極の各々に対応するパターンに従って形成された、一つの被検査電極に対して互いに離間して配置された電流供給用電極および電圧測定用電極よりなる検査電極対を有すると共に、裏面に所定の位置に形成された複数の端子電極を有するアダプター本体と、このアダプター本体の表面上に配置された異方導電性シートとを具えてなることを特徴とする。
また、一端部が絶縁性基板の表面から突出する状態で当該絶縁性基板に一体に固定された支持部材の先端面に接続用電極が形成された構成とされていることにより、回路装置の電気的検査において、当該電極装置とアダプターとの間に配置される異方導電性シートを十分に加圧することができ、所要の電気的接続を確実に達成することができる。
図1は、本発明の回路装置の検査装置の一例における構成の概略を、検査対象回路基板と共に示す説明用断面図であり、図2は、図1に示す回路装置の検査装置の一部を拡大して示す説明用断面図である。
この回路装置の検査装置(以下、単に「検査装置」という。)15は、検査対象回路基板(以下、「被検査回路基板」ともいう。)1の上面側に配置される、その表面(図1において下面)に異方導電性シート33が設けられている上部側基板挟圧体30と、当該被検査回路基板1の下面側に配置される、その表面(図1において上面)に異方導電性シート53が設けられている下部側基板挟圧体50とが、上下に互いに対向するよう配置されている。
この例における被検査回路基板1は、その上面には、上面被検査電極2が形成されていると共に、その下面には、下面被検査電極3が形成されており、これらの下面被検査電極3の各々は対応する上面被検査電極2に、個々に電気的に接続されている。
被検査回路基板1としては、例えば片面プリント回路基板、両面プリント回路基板、多層プリント回路基板など種々の構造のものを用いることができる。また、回路基板は、フレキシブル基板、リジッド基板、これらを組み合わせたフレックス・リジッド基板のいずれであってもよい。
また、下部側基板挟圧体50は、例えば細糸布を含有するフェノール樹脂の積層板(商品名「スミライト」住友ベークライト社製)よりなる平板状の下部側支柱植設用板27に植設され、当該下部側支柱植設用板27から上方に向かって垂直に伸びる複数(図1においては3つが図示されている)の下部側支柱26によって支持されている。
なお、図4および図5において、32Eは位置決め孔である。
ここに、「測定状態」とは、例えば上部側基板挟圧体30および下部側基板挟圧体50によって被検査回路基板1が挟圧されることにより、異方導電性シート33がその厚さ方向に押圧された状態を意味する。
この比が1を超える場合には、異方導電性シート33を介して隣接する検査用電極32A間に流れる電流が大きくなるため、高い精度で電気抵抗を測定することが困難となることがある。
この図の例における異方導電性シート37は、検査用回路基板32側の片面(図3において下面)において、導電路形成部37Aの表面(図3において下面)が絶縁部37Bの表面(図3において下面)から突出した凹凸状のものとされている。
この比が1を超える場合には、異方導電性シート53を介して隣接する検査用電極52A間に流れる電流が大きくなるため、高い精度で電気抵抗を測定することが困難となることがある。
ここに、異方導電性シート57は、例えば検査用回路基板52側の片面において、導電路形成部の表面が絶縁部の表面から突出した凹凸状のものとされている。
各々の電線44の他端部は、図示しないコネクターに電気的に接続され、更に、このコネクターを介してテスター(図示せず)に電気的に接続されている。
支持部材45の突出部分45Aの突出高さは、10〜100μmであることが好ましく、より好ましくは15〜50μmであり、接続用電極43の高さを含む、各々の接続用電極43の表面の、絶縁性基板41の表面に対する高さレベルHLが250μm以下、より好ましくは30〜100μm、特に好ましくは40〜80μmである。突出部分45Aの突出高さが10μm以上であることにより、異方導電性シート37の導電路形成部37Aに対して十分な加圧特性を確実に得ることができ、突出部分45Aの突出高さが100μm以下であることにより、測定状態において、厚み方向に加圧されることに対する十分な強度を有するものとして構成することができる。
接続用電極43の各々を構成する各金属層の厚みは、総厚が上記範囲を満足する状態となるよう、例えば銅層43Aが0.5〜120μmの範囲内、ニッケル層43Bが0.3〜20μmの範囲内、金層43Cが0.2〜2μmの範囲内で適宜に設定することができる。
接続用電極43は、上部側アダプター31の端子電極32Cに対して1対1の対応関係にあるため、そのサイズは、端子電極32Cと同程度であればよい。
先ず、図7に示すように、平板状の絶縁性基板形成材41Aの表面に例えばポリイミドテープよりなる突出部分形成用材料層77が一体に設けられた複合体78を作製し、図8に示すように、複合体78における所定の格子点位置に、例えばドリル加工によって、各々突出部分形成用材料層77をその厚み方向に貫通して伸びる複数の突出分形成用貫通孔77Aを形成すると共にこの突出分形成用貫通孔77Aに連続する、各々絶縁性基板形成材41Aをその厚み方向に貫通して伸びる複数の複数の配線用貫通孔42を形成し、これにより、複合体78全体をその厚み方向に貫通して伸びる穴部78Aを形成する。
そして、図9に示すように、電線44の一端部44Aを、その先端部分が複合体78の表面から突出するよう複合体78における各々の穴部78A内に挿通させて配置して、適宜の脱落防止手段(図示せず)によって支持し、この状態で、例えば電線44の外周面と穴部78Aの内周面との間に形成される微小空隙による毛細管現象を利用して、液状封止剤を各々の穴部78Aに充填し、図10に示すように、液状封止剤を硬化させることにより複合体78の穴部78Aに一体に固定されると共に内部に電線44の一端部44Aが厚み方向に貫通して伸びる状態で固定された柱状の支持部材45を形成し、これにより、電線44を複合体78に一体に固定する。
次いで、図11に示すように、複合体78における突出部分形成用材料層77の表面より突出する各支持部材45(電線44を含む)の突出した部分を研磨することにより複合体78の表面を平坦化して各電線44の一端面44Bを露出させる。ここに、各電線44の一端面44Bを露出させるに際しては、実際上、突出部分形成用材料層77の表面部分も含めて研磨処理が行われる。
その後、図12に示すように、電線44の一端部44Aが固定されてなる複合体78の表面上に、形成すべき接続用電極43に対応するパターン孔79Aが形成された、例えばフォトレジストよりなる接続用電極形成用レジスト層79を形成し、図13に示すように、電線44をメッキ電極として電気メッキ処理を施すことにより各電線44の一端面44B上に銅層43A、ニッケル層43Bおよび金層43Cを裏面から表面に向かって積層して形成し、これにより、裏面に電線44の一端面44Bが一体的に連結された板状の接続用電極43を形成する。その後、接続用電極形成用レジスト層79を除去すると共に、突出部分形成用材料層77を除去することにより絶縁性基板41の表面より突出する支持部材45の突出部分45Aを形成し、以って、図6に示す電極装置40が得られる。
各々の電線64の他端部は、図示しないコネクターに電気的に接続され、更に、このコネクターを介してテスター(図示せず)に電気的に接続されている(図6参照)。
この電極装置60は、上部側検査ヘッド35を構成する電極装置40と同様に製造することができる。
以上において、得られる異方導電性シートに耐候性が要求される場合には、共役ジエン系ゴム以外のものを用いることが好ましく、特に、形成加工性および電気特性の観点から、シリコーンゴムを用いることが好ましい。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件(例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量)を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化n−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば80〜130℃である。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件(例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量)を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化n−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば80〜130℃である。
硬化触媒として用いられる有機過酸化物の具体例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどが挙げられる。
硬化触媒として用いられる脂肪酸アゾ化合物の具体例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
ヒドロシリル化反応の触媒として使用し得るものの具体例としては、塩化白金酸およびその塩、白金−不飽和基含有シロキサンコンプレックス、ビニルシロキサンと白金とのコンプレックス、白金と1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのコンプレックス、トリオルガノホスフィンあるいはトリオルガノホスファイトと白金とのコンプレックス、アセチルアセテート白金キレート、環状ジエンと白金とのコンプレックスなどの公知のものが挙げられる。
硬化触媒の使用量は、高分子物質用材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常、高分子物質用材料100質量部に対して3〜15質量部である。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、多量に使用すると、磁場による導電性粒子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
また、シート形成材料の粘度は、温度25℃において100000〜1000000cPの範囲内であることが好ましい。
これらの中では、強磁性体よりなる粒子、例えばニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に導電性の良好な金属、特に金のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば化学メッキまたは電解メッキにより行うことができる。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の0.5〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜30質量%、さらに好ましくは3〜25質量%、特に好ましくは4〜20質量%である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、芯粒子の2.5〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜20質量%、さらに好ましくは3.5〜17質量%である。
また、異方導電性シートの厚み方向における電気抵抗は、当該異方導電性シートを厚み方向に10〜20gfの荷重で加圧した状態において、100mΩ以下であることが好ましい。
また、上部側検査ヘッド35を構成する異方導電性シート37および下部側検査ヘッド55を構成する異方導電性シート57の厚みは、各々、0.1〜1.5mmであることが好ましい。
ここに、異方導電性シート37、57の厚みとは、導電路形成部の厚みであって、当該導電路形成部の絶縁部の表面からの突出高さは、0.02〜1.3mmであることが好ましい。
例えば、導電性粒子を、硬化処理によって弾性高分子物質となる高分子物質用材料中に分散させ、必要に応じて減圧による脱泡処理を行うことにより、流動性のシート形成材料を調製する。このようにして調製されたシート形成材料を、異方導電性シート成形用金型のキャビティ内に注入し、導電性粒子が分散された状態のシート形成材料層を形成する。次いで、金型の上面および下面に、例えば一対の電磁石を配置し、当該電磁石を作動させることにより、平行磁場をシート形成材料層の厚み方向に作用させ、当該シート形成材料層中に分散されていた導電性粒子を厚み方向に並ぶよう配向する。そして、この状態において、シート形成材料層を硬化処理することにより、弾性高分子物質中に導電性粒子が厚み方向に並ぶよう配向した異方導電性シート33、53が製造される。
例えば、それぞれ全体の形状が略平板状であって、互いに対応する上型と下型とよりなり、上型と下型との間の成形空間内に充填された材料層に磁場を作用させながら当該材料層を加熱硬化することができる構成の異方導電性シート成形用金型を用意する。
この異方導電性シート成形用金型は、材料層に磁場を作用させて適正な位置に導電性を有する部分を形成するために、上型および下型の両方は、鉄、ニッケルなどの強磁性体からなる基板上に、金型内の磁場に強度分布を生じさせるための鉄、ニッケルなどよりなる強磁性体部分と、銅などの非磁性金属若しくは樹脂よりなる非磁性体部分とが互いに隣接するよう交互に配置されたモザイク状の層を有する構成のものであり、強磁性体部分は、形成すべき導電路形成部のパターンに対応するパターンに従って配列されている。
ここで、上型の成形面は平坦であり、下型の成形面は形成すべき異方導電性シートの導電路形成部に対応してわずかに凹凸を有するものである。
先ず、異方導電性シート成形用金型の成形空間内に、硬化されて弾性高分子物質となる高分子物質材料中に磁性を示す導電性粒子が含有されてなる成形材料を注入して成形材料層を形成する。
次に、上型および下型の各々における強磁性体部分および非磁性体部分を利用し、形成された成形材料層に対してその厚み方向に強度分布を有する磁場を作用させることにより、その磁力の作用によって、導電性粒子を、上型における強磁性体部分と、その直下に位置する下型における強磁性体部分との間に集合させ、更には導電性粒子を厚み方向に並ぶように配向させる。そして、その状態で当該成形材料層を硬化処理することにより、複数の柱状の導電路形成部が、絶縁部によって互い絶縁されてなる構成を有する異方導電性シート37、57が製造される。
一方、被検査回路基板1の下面被検査電極3のすべては、各々、下部側アダプター51の対応する検査用電極52Aに異方導電性シート53を介して電気的に接続され、この下部側アダプター51の端子電極52Cは、異方導電性シート57の導電路形成部を介して下部側検査ヘッド55における電極装置60の対応する接続用電極63に電気的に接続されている。
また、先端部分が絶縁性基板41,61の表面から突出する状態で当該絶縁性基板41,61に一体に固定された支持部材45,65の先端面に接続用電極43,63が形成された構成とされていることにより、回路装置の電気的検査において、当該電極装置40,60とアダプターとの間に配置される異方導電性シートを十分に加圧することができ、所要の電気的接続を確実に達成することができる。
従って、被検査電極の配列ピッチが小さいまたは電極数が多い回路装置についても、被検査電極のすべてについて所期の電気抵抗の測定を高い精度で行うことができる。
図14は、本発明の回路装置の検査装置の他の例における構成の概略を、一部を拡大した状態で示す説明用断面図であり、図15は、図14に示す回路基板の検査装置を構成する上部側基板挟圧体における上部側アダプターを、上部側検査ヘッドおよび検査対象回路基板と共に示す説明用断面図である。
この検査装置は、以下に示すような構成のアダプターが用いられていること以外は、図1に示す検査装置と同一の構成とされており、図1に示すものと同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。
一方、この離間距離の上限は、電流供給用電極82Aおよび電圧測定用電極82Bの各検査電極のサイズと、関連する上面被検査電極2の寸法およびピッチによって定まり、通常は500μm以下である。この離間距離が過大である場合には、サイズの小さい上面被検査電極2の1つに対して両検査電極を適切に配置することが困難となる。
一方、この離間距離の上限は、電流供給用電極86Aおよび電圧測定用電極86Bの各検査電極のサイズと、関連する下面被検査電極3の寸法およびピッチによって定まり、通常は500μm以下である。この離間距離が過大である場合には、サイズの小さい下面被検査電極3の1つに対して両検査電極を適切に配置することが困難となる。
例えば、回路装置検査用電極装置においては、各々の電線はその一端面が対応する接続用電極の裏面に一体的に連結された構成とされていればよく、接続用電極を電線の一端面上に電気メッキ処理により直接に形成することにより接続用電極および電線の両者を一体に連結した構成のものに限定されるものではない。
また、接続用電極の配列ピッチ、電極サイズおよびその他の具体的な構成は、目的に応じて適宜に変更することができる。
さらに、接続用電極は、全体が単一の金属層により構成されたものであってもよい。
図16は、本発明の回路装置検査用電極装置のさらに他の例における構成の概略を示す説明用断面図である。この回路装置検査用電極装置40Aは、接続用電極が突起状電極43Dにより構成されていることの他は、図1に示すものと同様の構成を有する。
この例における突起状電極43Dは、例えば半球状とされているが、その形状は、電線44の一端面が一体に連結されるという構成上、裏面が平坦であるものであれば特に制限されるものではなく、例えば円錐台状、円柱状など任意の形状とすることができる。
突起状電極43Dの大きさ(最大径)は、接続対象電極の寸法および配置ピッチなどに応じて適宜に設定されるが、例えば支持部材45の外径(突出部分45Aの外径)と同等の大きさまたは支持部材45の外径より小さい大きさとすることができる。
突起状電極43Dの高さhは、例えば1〜100μmであることが好ましく、より好ましくは3〜50μmである。
突起状電極43Dを構成する金属材料としては、導電性を有し、電気メッキ法を利用することができるものであれば特に制限されないが、良好な導電性が得られるという理由から、例えば金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、ニッケルなどを用いることが好ましく、突起状電極43Dとしては、全体が単一の金属よりなるものであっても、2種以上の金属の合金よりなるものまたは2種以上の金属が積層されてなるものであってもよい。
上記絶縁性基板形成材の表面に、厚みが50μmであるポリイミドテープよりなる突出部分形成用材料層が形成されてなる複合体を作製し、各々突出部分形成用材料層をその厚み方向に貫通して伸びる複数の突出部分形成用貫通孔、および突出部分形成用貫通孔に連続する、各々絶縁性基板形成材をその厚み方向に貫通して伸びる複数の配線用貫通孔よりなる穴部を、複合体の、隣接する穴部の離間距離が0.23mmである格子点位置に、ドリル加工により形成した。各々の穴部の開口径は0.27mmである。
そして、線径が200μmであるエナメル線よりなる電線の一端部を、先端部分が複合体の表面から突出する状態で、複合体における各々の穴部内に挿通させて配置し、この状態において、複合体の表面における穴部の近傍にエポキシ樹脂よりなる液状封止剤を塗布し、電線の外周面と穴部の内周面との間に形成される微小空隙による毛細管現象を利用して、液状封止剤を各々の穴部に充填し、120℃、2時間の条件で硬化処理を行うことにより液状封止剤を硬化させ、これにより、複合体の穴部に一体に固定されると共に内部に電線の一端部が厚み方向に貫通して伸びる状態で固定された柱状の支持部材を形成し、各々の電線を複合体に一体に固定する。
次いで、各支持部材の、複合体の表面より突出する部分を突出部分形成用材料層の表面部分と共に研磨することにより複合体の表面を平坦化して各電線の一端面を露出させ、その後、電線の一端部が固定された複合体の表面上に、形成すべき接続用電極に対応するパターン孔が形成された、フォトレジストよりなる接続用電極形成用レジスト層を25μmの厚みで形成し、電線をメッキ電極として電気メッキ処理を施すことにより各電線の一端面上に、厚みが20μmの銅層を形成する。更に、同様の電気メッキ処理を繰り返し行うことにより、銅層の表面上にニッケル層および金層を裏面から表面に向かって積層して形成し、これにより、裏面に電線の一端面が一体的に連結された板状の接続用電極を形成する。ここに、接続用電極を構成するニッケル層の厚みは3μm、金層の厚みは0.2μmであり、接続用電極の高さが23.2μm、接続用電極の直径が0.3mmである。
その後、接続用電極形成用レジスト層を除去すると共に、突出部分形成用材料層を除去することにより支持部材の突出部分を形成し、これにより、本発明に係る回路装置検査用電極装置(以下、「電極装置(1)」という。)を得た。この電極装置(1)における支持部分の外径の大きさが0.27mm(接続用電極の直径の90%の大きさ)、突出高さが25μm、接続用電極の高さを含む、各々の接続用電極の表面の絶縁性基板の表面に対する高さレベルHLが48.2μmである。
図1に示す構成に従って、下記の条件の回路装置の検査装置(以下、「検査装置(1)」という。)を作製した。
〔検査用回路基板〕
検査用電極の寸法:0.08mm×0.12mm、
検査用電極の配置ピッチ:0.15mm、
端子電極の寸法:直径0.25mm、
端子電極の配置ピッチ:0.5mm、
基材材質:ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、最大厚み:1.0mm
〔異方導電性シート〕
寸法:110mm×110mm、厚み0.1mm、
導電性粒子:材質;金メッキ処理を施したニッケル粒子、平均粒子径;20μm、含有率;18体積%、
弾性高分子物質:材質;シリコーンゴム、硬度;40、
測定状態における厚み方向の電気抵抗:0.1Ω、
面方向の電気抵抗値に対する厚み方向の電気抵抗値の比:1000以上
〔回路装置検査用電極装置〕
上記電極装置(1)
〔異方導電性シート〕
寸法:110mm×110mm、
導電路形成部の厚み:0.6mm、
導電路形成部の外径:0.25mm、
導電路形成部の突出高さ:0.05mm、
導電性粒子:材質;金メッキ処理を施したニッケル粒子、平均粒子径;35μm、含有率;13体積%、
弾性高分子物質:材質;シリコーンゴム、硬度;30
〔検査用回路基板〕
検査用電極の寸法:0.08mm×0.12mm、
検査用電極の配置ピッチ:0.15mm、
端子電極の寸法:直径0.25mm、
端子電極の配置ピッチ:0.5mm、
基材材質:ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、最大厚み:1.0mm
〔異方導電性シート〕
寸法:100mm×110mm、厚み0.1mm
導電性粒子:材質;金メッキ処理を施したニッケル粒子、平均粒子径;20μm、含有率;18体積%、
弾性高分子物質:材質;シリコーンゴム、硬度;40、
測定状態における厚み方向の電気抵抗:0.1Ω、
面方向の電気抵抗値に対する厚み方向の電気抵抗値の比:1000以上
〔電極装置〕
上記電極装置(1)
〔異方導電性シート〕
寸法:100mm×110mm、
導電路形成部の厚み:0.6mm、
導電路形成部の外径:0.25mm、
導電路形成部の突出高さ:0.05mm、
導電性粒子:材質;金メッキ処理を施したニッケル粒子、平均粒子径;35μm、含有率;13体積%、
弾性高分子物質:材質;シリコーンゴム、硬度;30
寸法:100mm×338mm、厚み2.95mm
〔テスター〕
レール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」(日本電産リード社製)
〔回路基板の仕様〕
寸法:100mm×100mm、厚み0.7mm、
上面被検査電極:最小電極サイズ;直径0.2mm、配置ピッチ;0.4mm、電極数;2000、
下面被検査電極:最小電極サイズ;直径0.2mm、配置ピッチ;0.4mm、電極数;2000
図14に示す構成に従って、下記の条件の検査用回路基板を作製し、この検査用回路基板により上部側アダプターおよび下部側アダプターを構成したことの他は上記検査装置(1)と同様の構成を有する回路装置の検査装置(以下、「検査装置(2)」とする。)を作製した。
実施例1と同一の被検査回路基板を用い、この被検査回路基板を上記検査装置(2)の検査実行領域に保持し、被検査回路基板を100kgfの押圧力で挟圧した状態で、被検査回路基板における上面被検査電極の各々とこれらに対応する下面被検査電極の各々との間の電気抵抗を、上部側アダプターの電圧測定用電極と下部側アダプターの電圧測定用電極とを用いてテスターによって測定し、電気抵抗測定値の測定値が50Ω以上となったもの(電極対)の、全測定数に占める割合を求めた。結果を下記表1に示す。
〔検査用回路基板〕
電流供給用電極の寸法:0.06mm×0.12mm、
電圧測定用電極の寸法:0.06mm×0.12mm、
電流供給用電極と電圧測定用電極との離間距離:90μm、
端子電極の寸法:直径0.25mm、
基材材質:ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、最大厚み:0.5mm
図19に示すものと同様にして、検査ピン本体と電線とが金属部材を介して接続されてなる下記の条件の検査ピンを作製し、この検査ピンを具えてなる上部側検査ヘッドおよび下部側検査ヘッドを用いたことの他は検査装置(1)と同様の構成を有する比較用の検査装置を作製した。
実施例1と同様にして、被検査回路基板における上面被検査電極の各々とこれらに対応する下面被検査電極の各々との間の電気抵抗をテスターによって測定し、電気抵抗測定値の測定値が50Ω以上となったもの(電極対)の、全測定数に占める割合を求めた。結果を下記表1に示す。
〔検査ピン〕
材質:金メッキ処理を施した真鍮、
先端部の寸法:外径0.25mm、全長2.0mm、
大径部の寸法:外径0.35mm、全長0.1mm、
基端部の寸法:外径0.15mm、全長1.5mm、
金属部材:材質;金メッキ処理を施した真鍮、形状;チューブ状、内径0.17mm、肉厚0.04mm、全長3.0mm、
電線:材質;エナメル線、線径;120μm、
隣接検査ピン間の離間距離:0.5mm
電気抵抗測定器「TR6143」(アドバンテスト社製)を用い、プローブピンにより、同一の被検査回路基板における上面被検査電極と下面被検査電極との間の電気抵抗を測定し、電気抵抗測定値の測定値が50Ω以上となったもの(電極対)の、全測定数に占める割合を求めた。結果を表1に示す。
これに対して、比較例1に係る検査装置においては、電気抵抗値の測定を十分に高い精度で行うことができず、このような構成のものを回路基板の電気的検査において実際上使用することが困難であることが確認された。この理由は、検査ピンそれ自体の接触抵抗が大きいためであると考えられる。
2 上面被検査電極
3 下面被検査電極
4、5 検査ピン
4A、5A 先端部
4B、5B 中央部
4C、5C 大径部
4D、5D 基端部
4E、5E 検査ピン本体
T1、T2 電気接点
6A 上部側検査ヘッド
6B 下部側検査ヘッド
7A、7B 異方導電性エラストマーシート
8、9 アダプター
8A、9A 端子電極
8B、9B 検査用電極
10A、10B 異方導電性エラストマーシート
11 検査対象回路装置
11A、11B 被検査電極
12 電線
12A 一端部
14 金属部材
14A 基端部
15 検査装置
16 検査実行領域
17 位置決めピン
18 アライメント可動板
19 アライメント支柱
22 上部側支柱
23 上部側支柱植設用板
26 下部側支柱
27 下部側支柱植設用板
30 上部側基板挟圧体
31 上部側アダプター
32 検査用回路基板
32A 検査用電極
32C 端子電極
32D 内部配線部
32E 位置決め孔
33 異方導電性シート
35 上部側検査ヘッド
37 異方導電性シート
37A 導電路形成部
37B 絶縁部
40 電極装置
40A 回路装置検査用電極装置
41 絶縁性基板
41A 絶縁性基板形成材
42 配線用貫通孔
43 接続用電極
43A 銅層
43B ニッケル層
43C 金層
43D 突起状電極
44 電線
44A 一端部
44B 一端面
45 支持部材
45A 突出部分
50 下部側基板挟圧体
50A 位置決めピン用貫通孔
51 下部側アダプター
52 検査用回路基板
52A 検査用電極
52C 端子電極
52D 内部配線部
53 異方導電性シート
55 下部側検査ヘッド
57 異方導電性シート
P 導電性粒子
60 電極装置
61 絶縁性基板
62 配線用貫通孔
63 接続用電極
63A 銅層
63B ニッケル層
63C 金層
64 電線
64A 一端部
64B 一端面
65 支持部材
65A 突出部分
77 突出部分形成用材料層
78 複合体
77A 突出分形成用貫通孔
78A 穴部
79A パターン孔
79 接続用電極形成用レジスト層
81 上部側アダプター
82 検査用回路基板
82A 電流供給用電極
82B 電圧測定用電極
82C 端子電極
82D 内部配線部
85 下部側アダプター
86 検査用回路基板
86A 電流供給用電極
86B 電圧測定用電極
86C 端子電極
86D 内部配線部
90 検査対象回路基板
91、92 検査対象電極
93 電源装置
94 電気信号処理装置
PA、PD 電流供給用プローブ
PB、PC 電圧測定用プローブ
Claims (15)
- 各々厚み方向に貫通する複数の配線用貫通孔が所定の位置に形成された絶縁性基板と、この絶縁性基板における各々の配線用貫通孔内に一体的に固定されて設けられた、当該絶縁性基板の表面より突出する突出部分を有する複数の柱状の支持部材と、各々裏面が当該支持部材の先端面によって支持されて設けられた、裏面が平坦とされた複数の接続用電極と、各々、一端部が支持部材をその厚み方向に貫通して伸びるよう固定された状態において、一端面が接続用電極の裏面に一体的に連結された複数の電線とを備えてなることを特徴とする回路装置検査用電極装置。
- 支持部材の突出部分の高さが10〜100μmであることを特徴とする請求項1に記載の回路装置検査用電極装置。
- 支持部材の突出部分の外径が接続用電極の径の大きさの90〜140%の大きさであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路装置検査用電極装置。
- 各々の接続用電極の高さが1〜140μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置。
- 各々の接続用電極が板状であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置。
- 各々の接続用電極は、半球状または先端に向かうに従って小径となる錐台状の突起状電極よりなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置。
- 各々の接続用電極は、銅層、ニッケル層および金層が裏面から表面に向かって積層されてなるものであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置。
- 接続用電極が所定の格子点位置に配置されてなることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置。
- 絶縁性基板形成材の表面に突出部分形成用材料層が形成された積層体を作製し、この積層体における所定の位置に、各々突出部分形成用材料層をその厚み方向に貫通する複数の突出部分形成用貫通孔および各々当該突出部分形成用貫通孔に連続する、絶縁性基板形成材をその厚み方向に貫通する複数の配線用貫通孔よりなる穴部を形成し、積層体における穴部内に電線の一端部を挿通させて配置した状態において、液状封止剤を当該穴部内に充填して当該液状封止剤を硬化させることにより電線の一端部が厚み方向に貫通する状態で固定されると共に絶縁性基板に一体に固定された柱状の支持部材を形成して電線を固定し、積層体における突出部分形成用材料層の表面を平坦化処理することにより電線の一端面を露出させ、当該電線をメッキ電極として電気メッキ処理することにより各電線の一端面に一体的に連結された接続用電極を形成し、その後、突出部分形成用材料層を除去することにより支持部材の突出部分を形成する工程を有することを特徴とする回路装置検査用電極装置の製造方法。
- 電気メッキ処理は、電線の一端面上に銅層を形成する工程と、銅層の表面にニッケル層を形成する工程と、ニッケル層の表面に金層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項9に記載の回路装置検査用電極装置の製造方法。
- 絶縁性基板として、厚みが5mm以下であるものが用いられることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の回路装置検査用電極装置の製造方法。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置を備えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
- 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置の表面上に異方導電性シートを介して回路装置検査用アダプターが配置されており、
当該回路装置検査用アダプターは、表面に検査すべき検査対象回路装置における複数の被検査電極に対応するパターンに従って形成された複数の検査用電極を有すると共に、裏面に所定の位置に形成された複数の端子電極を有するアダプター本体と、このアダプター本体の表面上に配置された異方導電性シートとを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の回路装置検査用電極装置の表面上に異方導電性シートを介して回路装置検査用アダプターが配置されており、
当該回路装置検査用アダプターは、表面に検査すべき検査対象回路装置における複数の被検査電極の各々に対応するパターンに従って形成された、一つの被検査電極に対して互いに離間して配置された電流供給用電極および電圧測定用電極よりなる検査電極対を有すると共に、裏面に所定の位置に形成された複数の端子電極を有するアダプター本体と、このアダプター本体の表面上に配置された異方導電性シートとを具えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。 - 回路装置検査用アダプターは、端子電極が所定の格子点位置に従って形成されてなるものであることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の回路装置の検査装置。
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