JP2012517582A - 電気接点試験を実施するためのスイッチング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、部品が設置された、または部品が設置されていないプリント回路基板（１２）の電気接点試験のためのスイッチング装置（１）に関し、スイッチング装置（１）は、少なくとも１つの広大な実装層（２）、第１の電極配列体（３）および機能層（４）を具備し、実装層（２）は弾性的かつ復元可能に変形可能であり、機能層（４）は第１の電極配列体（３）に配置される。機能層（４）は、感光性材料の層（７）と、量子検出器と、フォトレジスタとからなる群の少なくとも１つから形成されており、さらに少なくとも１つの電磁放射源（８）が機能層（７）の上方に配列されており、放出された電磁放射は機能層（４）の方向に主として作用する。機能層（４）は複数のトランジスタから形成されるトランジスタ配列体（９）の形態をなしてもよい。さらに本発明はスイッチング装置（１）を製造する製造方法に関する。

Description

本発明は、裸ボードのプリント回路基板および組付済みのプリント回路基板において電気接点試験を実施するためのスイッチング装置に関し、スイッチング装置は、少なくとも１つの平坦な支持層、第１の電極配列体および機能層を具備し、支持層は弾性的かつ復元可能に変形可能であり、機能層は第１の電極配列体に配置されている。本発明は、かかるスイッチング装置を製造する製造方法にさらに関する。

プリント回路基板は電子回路を組付けるために用いられるのが好ましく、電子ユニットおよび電子部品が後続の作業工程においてプリント回路基板に実装される。プリント回路基板は、支持層と、頂部に付与される導体トラックとから構成されるのが好ましい。電子回路は或る機能を奏するようにデザインされており、プリント回路基板の電気接続作用の信頼性はその機能において重要であるため、あらゆるプリント回路基板は、製造処理が終わるとその導電性について試験される。特に個々の接続ラインは、接点とともにそれらの導電性についてすべて試験される。

この目的のために、長手方向に移動可能であるとともにバネ付勢された複数の接触針を試験用アダプタに付与する方法が従来技術により公知である。試験用アダプタにおける接触針の配置は、試験されるべきプリント回路基板の箇所に対応するように選択される。このことは、具体的には試験されるべきプリント回路基板ごとに別個の試験用アダプタを用意する必要があることを意味する。試験の間、試験用アダプタはプリント回路基板に対して押圧され、それにより、バネ付勢された試験用接触針が十分な接触圧を付与し、したがって試験されるべき導体トラックとの電気接点が確実に確立されるようになる。

しかしながら、この目的のために必要な接触圧は、この公知の方法の主たる欠点を表している。なぜならこの接触圧が損傷をもたらしうるし、特に試験されている導体トラックを破壊する場合もあるからである。電子回路を構築するために用いられる電子部品がますます集積化されているので、より一層多数の接続ラインをプリント回路基板に受容させる必要があり、このことは、導体トラックがより一層薄型化されていて、したがって機械的応力の影響をより受けやすくなっていることを意味する。そして、試験用接触針との電気接続状態を確立するのに必要な接触圧は、導体トラックを損傷させ、または破壊するのに十分でありうる。

制御された態様によりプリント回路基板の平面に位置決めされうる少なくとも２つの試験用接触針が設けられた他の試験装置が公知である。試験用接触針は、座標位置決めデバイスを用いて試験されるべき導体トラックの上方に選択的に位置決めされ、その後に試験用接触針が導体トラックに対して押圧され、測定箇所の間の連続性が測定される。このデザインの利点は、試験用接触針が固定された試験用アダプタを必要としないため、個別に設定可能な試験処置を実施できることである。しかしながら、試験されている導体トラックが試験用接触針のために必要な接触圧によって損傷し、または破壊されうるので、このデザインも同様の問題を引き起こす。

この公知技術の他の主な不利点は、層の肉厚が非常に薄いことと、材料が機械的抵抗性をほとんど有しないこととに起因して、導体トラックが試験を無傷で終えられないため、試験用アダプタおよび試験用接触針を用いて、プリント回路およびプリント導体トラックを確実に試験できない事実である。

特許文献１は、試験用アダプタの支持層が可撓性光導電性ポリマフィルムから構成されるプリント回路基板をその機能性について試験するための試験デバイスを開示している。同文献が開示するように、光導電性層はプリント回路基板の少なくとも一側に直接付与される。光導電性層は電気的に絶縁されているが、レーザ光線によって照射されると、局所的に制限された領域において導電性を呈するようになる。試験を実施するために、光導電性層に実装された電極に電圧が印加されるとともに、導体トラックの２つの端点がレーザ光線によって照射される。特に、プリント回路基板にわたって配置された光導電性層が結果として照射される。レーザ光線は、プリント回路基板の領域を選択的に照射できるように、幾つかのミラーを介してレーザ源から選択的に屈折される。照射された結果、光導電性層が被照射領域において導電性を呈するようになり、そして被照射領域を流れる電流は、導体トラックが機能していることを示唆すると評価されうる。この手法の不利点はレーザ源を設ける必要があることであり、このことは、次いで複雑な屈折系、特に正確に作動可能な複数のミラーを要求する。他の不利点は、光導電性層がプリント回路基板の導体トラックに直接位置している事実である。レーザ光線または制御効果による照射作用の不正確さに起因して、光導電性層のうちのより広範な領域が照射され、したがって導電性を呈するようになり、このことは次いで隣接する導電体トラックとの接触作用を引き起こしうる状況が発生しうる。

欧州特許第１３１７６７４号明細書

本発明の目的は公知の試験デバイスを改善することであり、接続ラインの品質、特に一体化された試験装置によって導電性を決定できるようにする。

本発明の目的は、機能層が、感光性材料からなる層と、量子検出器と、フォトレジスタとからなる群のうちの少なくとも１つから構成され、少なくとも１つの電磁放射源が機能層の上方に配置され、放出された電磁放射が主として機能層の方向に作用する事実に起因して達成される。このデザインの利点は、機能層が照射され、したがって電気接点が、導電体トラックと電極配列体との間において接触デバイスそれ自体によって直接確立されることである。特に、電気接点を確立するために外部照明手段および複雑な屈折系が必要ではなく、それにより結果としてコンパクトなデザインになる。他の利点は、電磁放射源が感光性材料に非常に近接している事実であり、このことは、非常に正確に限定可能な領域が照射されることを意味し、それにより望ましくない隣接する領域が照射されるリスクを低減するようになる。

要求される機能層の利点は、機能層が弱い照射作用のみを受ける場合にはその照射作用の有無にかかわらず導電性を呈することがないものの、適切な波長および強度の光により照射されたときには導電性を呈するようになることである。或る領域が照射されているときに、その領域が電気的に絶縁されたままである事実は特に有利である。照射作用を受けない場合には非導電性を呈するので、機能層は、試験されているプリント回路基板における第１の電極配列体に短絡が発生しえないことを特別に保証する。

感光性材料は、有機半導体材料、例えばポリ（ｐ−フェニルビニル）（ＰＰＶ）の形態をなして設けられうる。しかしながら、無機半導体材料、例えばセレン化水素または硫化カドミウムを用いてもよく、この場合には、生産パラメータに影響を与えることによって、結晶の大きさ、ひいては量子特有の吸収率（ｑｕａｎｔｕｍ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）が調整されうる。

また、本発明の目的は、機能層が複数のトランジスタから構成されるトランジスタ配列体の形態をなして設けられる事実に起因して達成される。トランジスタは制御可能な半導体部品であり、特にその部品を通る電流の流れを特別に制御できる。純粋な連続性測定が可能になるのに加えて、この有利な特性によって接続ラインの品質が明確化されうるようにもなり、換言すると、導電性を決定できるようになる。

公知のデバイスとは対照的に、電流の流れを特別に制御可能である事実は、既に組付けられたプリント回路基板および半導体ウエハにおいて、試験が実施されうることを意味する。電子部品、特に半導体部品がプリント回路基板に既に実装されている場合、それら部品は、制御されていない電流の流れによって損傷を受けることがある。制御可能な外部電源を必要とすることなく電流の流れを特別に制御することによって、部品に対していかなるリスクをも及ぼすことなく試験が実施されうる。接点が特に穏やかな態様で有利に形成される事実は、極めて影響を受けやすい半導体ウエハでさえも試験可能であることを意味する。

有機材料から構成される支持層は、本発明により提案されるスイッチング装置が特に安価かつ効率的に製造されうる利点を特に提示する。しかしながら、このデザインは、要求される接触デバイスの製造工程と、処理過程または廃棄過程とのいずれについても、環境汚染に係る問題が顕著に軽減される結果となる利点をさらに提示する。プラスチックフィルムはロール状に供給可能であるプラスチックフィルムを基にしたデザインを選択するのが好ましく、それにより結果としてスイッチング装置の製造工程が特に合理化されるようになる。

支持層は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）から構成され、要求されるデザインに基づいて支持層を形成するのに用いられうる他のプラスチックも当業者には周知であろう。

支持層を電気的に絶縁されたデザインにすることも有利であり、なぜなら、追加の作業工程および絶縁層を必要とすることなく、スイッチング装置の導電性部品を必要に応じて支持層に直接実装できるからである。

透明ないし半透明の支持層は、接点試験動作をモニタまたは記録する点において有利である。こうすることは、電気接点試験動作の間においてプリント回路基板の導体トラックを視覚的に制御できるようにするか、またはプリントされた機能部、例えば文字を検査してそれらが正確であることを保証できるようにするオプションを提示する。さらに、電磁放射源による照射作用をもモニタして記録でき、それにより、接点試験の視覚的な記録を作成可能になるとともに電磁放射源の機能性を常にモニタ可能になる。

透明ないし半透明の支持層は、支持層が電磁放射源と機能層との間に配置される場合であっても、電磁放射源によって放出される電磁放射が、電磁放射源が作動している領域を基準にして機能層になお作用する点において追加の利点を提示する。

他の実施形態に基づくと、第１の電極配列体が少なくとも１つの導電性電極を具備しており、ストリップ型電極に基づくデザインが特に好ましい。

また、第１の電極配列体が支持層の平坦面に配置されるデザインも有利である。支持層は弾性的かつ復元可能に変形可能なので、要求される電極配列体は、接触されるべきプリント回路基板の表面構造に最適に順応しうる。このことは、既に組付けられたプリント回路基板を試験する際に特に有利である。

変形量がその材料に特有の閾値の範囲内に留まる必要があること、換言すると、顕著な変形作用によって材料に対して回復不能の損傷を生じさせてはならないことを当業者は認識するであろう。

他の要求される実施形態に基づくと、少なくとも１つの導電性電極を具備する第２の電極配列体が設けられる。このデザインによって、本発明により提案されるスイッチング装置がコンパクトに集積された配列体またはデザインになる。この実施例においても同様にストリップ型電極を用いるのが特に好ましい。なぜなら、ストリップ型電極の幅を所望の分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）に調整できるからである。

好適な実施形態において、第１の電極配列体のストリップ型電極および第２の電極配列体のストリップ型電極は、それらストリップ型電極が長手方向の延伸部の平面において互いに回転されて、好ましくは９０度回転されて配置される。このデザインの結果、第１および第２の電極配列体からなるドット状の被覆部が得られる。

第２の電極配列体は機能層に配置されるので、電気的スイッチング箇所の選択的な配列体を設立できる。特に、電極配列体は、機能層が第１の電極配列体と第２の電極配列体との間に配置されるとともに、少なくとも特定の領域においてそれら電極配列体にそれぞれ電気的に接触するように配置される。このことは、量子検出器およびトランジスタ配列体のトランジスタがいずれも、例えば第１および第２の電極配列体のうちの少なくとも１つの電極に電気的に接触することを保証する。

第１および第２の電極配列体のうちの少なくとも一方の電極が、電気的に絶縁された接続ラインを介して端子領域に接続されていると特に有利である。このデザインの利点は、スイッチング装置と、例えば評価デバイスとの電気的接続状態を確立するために、標準化された接続手段、したがって普遍的に配置可能な接続手段が用いられうることである。接点試験を実施するために必要なすべての接続ラインが１つの端子領域に配置されるので、モジュラアプローチを選択でき、特にこのデザインはスイッチング装置の簡易かつ迅速な交換に資するであろう。

一実施形態に基づくと、第１および第２の電極配列体のうちの少なくとも一方における少なくとも１つの電極が透明ないし半透明である。この有利なデザインの結果として、電磁放射部の視覚的検査および電磁放射部へのアクセスを可能にしながら、それと同時に機能層の導電性接触作用が得られうる。電極はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）から構成されるのが好ましいものの、当業者に周知である透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含む群のあらゆる材料も用いられうる。

導電性接点が第２の電極配列体または機能層に設けられると、特に有利な実施形態が得られる。これら導電性接点のため、プリント回路基板との限定された接触状態が保証され、それにより例えば隣接する導体トラックのいかなる不意の接触動作も防止されるようになる。

有利な一実施形態において、接点が機能層に直接配置された簡易な接続試験体を設立できる。放射源またはトランジスタ配列体をそれぞれ選択的に作動させることによって、機能層の接点が試験されている導体トラックの端点に接触している機能層の領域が導電性を呈するようになりえ、それにより電流の流れを検出することによって電気接点が試験されうるようになる。

電気絶縁層が機能層または第２の電極配列体に対して任意に付与されてもよく、それにより、スイッチング装置と、試験されている対象物とが、接点を介してのみ導電性接触状態を確立できるようになる。

複数の接続ラインは、通常は端子領域に接続されるため、端子領域が、例えばトランジスタアレイの形態をなして設けられた多方向電子スイッチを有するデザインであることが特に実用的である。多方向電子スイッチは、選択的に制御された態様において複数の入力ラインを１つの出力ラインに制御でき、それにより、スイッチング装置を外部、例えば評価ユニットに接続するのに必要な接続ラインの数が劇的に減少するようになる。モジュラアプローチをスイッチング装置に採用する目的のために、さらに本発明により提案されるスイッチング装置を普遍的な使用に適切なものにする目的のために、このデザインは特に有利な実施形態を表している。

また、モジュラアプローチを採用するとともに本発明により提案されるスイッチング装置が普遍的に使用されうることを保証する目的のために、端子領域が連結可能な接続手段を有する他のデザインも有利である。このデザインによって、スイッチングデバイスが迅速に変更されうるようになり、このことは、プリント回路基板を製造する自動化された製造施設において特に有利である。連結する目的のために用いられる接続手段が、有利に普遍的かつ広範な範囲の適用例に用いられうる従来技術において公知の接続手段であってよい事実もまた有利である。例えば、電気的接触作用を有するプリント回路基板に用いられるもののようなプラグインコネクタが用いられうる。

電磁放射源が有機半導体部品、特にｏＬＥＤの形態をなして設けられるデザインは、本発明により提案されるスイッチング装置を製造する際に顕著なコスト削減がなされうるという非常に特別な利点を提示する。また、ｏＬＥＤの製造および廃棄のいずれについても、環境に対する脅威が無機ＬＥＤの場合よりも顕著に低減されることを表す事実も有利である。ｏＬＥＤが損傷を受けることなく支持層の弾性変形に順応できる事実も同様に有利であり、その結果、スイッチング装置が導体トラックの表面構造により良く順応しうる。

スイッチング装置において可能なかぎり高い局所的な分解能を得る目的のために、電磁放射源が構造配列体に配置された複数の照明手段の形態をなして設けられると有利である。複数の照明手段を用いることによって、複雑な機器を必要とすることなくスイッチング装置を試験されるべきプリント回路基板に位置決めでき、次いで例えば適切な試験箇所を選択的に作動させられる。一実施形態に基づくと、スイッチング装置に対するプリント回路基板の位置は、例えば光学記録デバイスによって検出可能であり、それにより関連する接点を決定できるようになる。
また、照明手段を適宜作動させることによって幾つかの接触測定が同時に行われうる事実も利点である。

トランジスタ配列体が有機トランジスタの形態をなして設けられると、他の特に有利な実施形態が得られる。なぜなら、それらのトランジスタは損傷を受けることなく支持層の変形に追従でき、プリント回路基板の表面に対して特に効果的に順応するようになるからである。トランジスタは有機電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であるのが好ましく、そうすることの利点は、一方でそれらが非常に低損失のスイッチとして用いられうることであり、他方では非常に正確に制御可能な電源を構成することである。

また、トランジスタ配列体における複数のトランジスタが構造配列体に配置される実施形態も有利である。このデザインの結果、多数または高密度の試験接点が設立されうるとともに、特に幾つかの接触試験が必要に応じて同時に実施されうる。

本発明の目的は、可撓性スイッチング装置を製造する製造方法も含んでおり、この製造方法は、
− 第１の電極配列体を支持層の平坦面に付与し、
− 機能層を第１の電極配列体に付与し、
− 第２の電極配列体を機能層に付与し、
− 導電性接点を第２の電極配列体に付与することを含む。

有利な一実施形態に基づくと、第１の電極配列体と、機能層と、第２の電極配列体と、接点とのうちの少なくとも１つがプリント処理によって付与される。プリント処理によって製造されたスイッチング装置は、合理性に基づいて、例えば連続処理により生産されると特に有利に安価である。プリント処理は、高温処理または特殊な雰囲気条件、特に真空カメラ（ｖａｃｕｕｍ ｃａｍｅｒａ）を要求しない。プリント処理は、特に容易かつ迅速にプリントされるべき領域の新しい形式またはデザインにも順応しうる。
プリントされた構造部は非常に薄い、例えば数μｍの範囲の肉厚の層になる傾向があり、その結果として要求される材料が低減される。

適切なプリント処理には、インクジェットプリント、スクリーンプリント、スタンププリントが含まれるが、液体材料またはペースト材料を構造配列体における支持層または他の層に付与する他の付与方法も当業者に周知である。特に、かかる材料を蒸気または気相から蒸着させる公知の方法が存在する。
一実施形態に基づくと、機能層は有機トランジスタ、特に有機電界効果トランジスタをプリントすることによって付与される。機能層は第１の電極配列体と第２の電極配列体との間に配置されるので、要求されるデザインは、トランジスタが第１の電極配列体に直接プリント可能であり、それにより結果としてコンパクトに集積されたスイッチング装置になる利点を提示する。

半導体部品およびトランジスタは、別様に半導体の性質を呈する複数の層から特に構成され、部品は幾つかの構造プリント動作を実行して形成される。プリント処理は、プリント処理でなければ無機半導体の領域において生成されえないか、または多大な困難さと複雑さとを伴う場合にしか生成されえない構造を生成できるようにする、相当に特有の利点を提示する。特に、第１のプリント動作の間に一部の領域が影響を受けずに残されて、その一部の領域に対し、例えば半導体の性質を有する異なる材料が第２のプリント動作においてプリントされうる。構造的な無機半導体を製造するためには、複数の蒸着工程を実行することが必要であり、それに続いてフォトリソグラフィ構造処理がなされる。

また、感光性材料を付与することによって機能層が形成されるとともに、有機発光ダイオード（ｏＬＥＤ）がその感光性材料に対してプリントされうる実施形態も有利である。ｏＬＥＤは感光性材料に対して付与されるので、照射されるべき領域を非常に正確に区分でき、こうすることの利点は、隣接する領域に対するいかなる不意の照射をも防止できることである。
しかしながら、一実施形態において、ｏＬＥＤを支持層の第２の平坦面にプリントしてもよい。
一実施形態に基づくと、互いに電気的に絶縁された接続ラインを端子領域までプリントすることによって、第１および第２の電極配列体のうちの少なくとも一方の電極を得る。

本発明の第１の実施形態に基づいて提案されるスイッチング装置を示す図である。 本発明の第２の実施形態に基づいて提案されるスイッチング装置を示す図である。 個々の層の配置を表す分解図である。 本発明により提案される、端子領域が組付けられたスイッチング装置を示す図である。 プリント回路基板において接点試験を実施するための配列体を表す図である。 プリント回路基板において接点試験を実施するための配列体を表す図である。

添付図面に表された実施形態の例を参照して本発明についてより詳細に後述する。図面の簡明さを維持するために、切断面を示すハッチングの一部が図面から省略されている。

まず始めに、異なる実施形態において記載される同一の部分は、同一の参照符号および同一の部品名により示されるとともに、明細書全体を通してなされる記載は、その意味について、同一の参照符号または同一の部品名を有する同一の部分に置換えられうることが指摘されるべきである。また、説明の目的のために選択される位置、例えば頂部、底部、側部などは、特別に記載された図面に関するものであり、他の位置が記載される場合、その意味については新しい位置に置換えられうる。図示ないし記載された異なる実施形態の個々の特徴またはそれら特徴の組合せは、独立の発明的解決手段として、すなわちそれ自体が本発明により提案される解決手段として解釈されうる。

図１は、本発明により提案されるスイッチング装置１を表しており、スイッチング装置１は、支持層２、第１の電極配列体３、機能層４および第２の電極配列体５を具備しており、さらに接点６および電磁放射源８を具備している。

第１の電極配列体３は、例えば複数のストリップ型電極の形態をなして設けられていて、支持層２の第１の平坦面１９に配置されている。第１の電極配列体３の頂部には、感光性材料、例えば無機半導体、或いは有機半導体、例えばポリ（ｐ−フェニルビニル）（ＰＰＶ）からなる層が付与されている。機能層４の頂部には、複数のストリップ型電極の形態をなして設けられうる第２の電極配列体５が付与されており、第１の電極配列体の電極および第２の電極配列体の電極は、それら電極の長手方向の平面において互いに回転された、好ましくは９０度回転された配列により配置されている。第２の電極配列体５の電極には、導電性接点６が配置されている。これら接点を用いることによって、試験されるべき導体トラックと、スイッチング装置との間に導電性接触状態が確立される。感光性材料７は、適切な波長および強度の光を感光性材料７に照射することによってその被照射領域において導電性を呈するようになり、したがって、第１の電極配列体３のうちの少なくとも１つの電極と、少なくとも１つの接点６または第２の電極配列体５のうちの１つの電極との間において導電性接触状態を確立する。感光性材料７の領域は、好ましくは支持層２の第２の平坦面１８に配置される放射源８を用いて照射される。放射源８が電気的に作動させられると、放射源８は光線１７を放出し、光線１７は、透明支持層２と、第１の電極配列体３の透明ないし半透明の電極とを透過して感光性材料７に作用する。感光性材料は被照射領域において導電性を呈し、したがって、第１の電極配列体３の電極と、第２の電極配列体５の電極または接点６との間において導電性接続状態を確立する。放射源８は、支持層２の第２の平坦面１８にプリントされた有機発光ダイオード（ｏＬＥＤ）の形態をなして設けられるのが好ましい。

しかしながら、一実施形態の場合には、ｏＬＥＤを感光性層に直接プリントしてもよく、そうすることの利点は、支持層および第１の電極配列体の電極が透明である必要がないことである。

導体トラックの導電性は、例えば電圧を第１の電極配列体３の電極に印加することによって測定され、試験されるべき導体トラックの第１の端部に電気的に接触する接点６の上方に配置された照明手段８が作動する。第２の電極配列体５の電極の接点６は試験されるべき導体トラックの第２の端部に電気的に接触しており、第２の電極配列体５の電極は電流の流れについて検査され、そのことが機能している導体トラックの基準になる。２つの接点は、第２の電極配列体の同一の電極に位置すべきでないことが明らかである。このタイプのデザインは、導体トラックを適宜選定することによって、測定処理が相互に影響されることなく幾つかの導体トラックを同時に試験できるようにしており、換言すると、第１の電極配列体の電極を特別に作動させる。

一実施形態に基づくスイッチング装置１は透明ないし半透明であるため、得られる他の利点は、スイッチング装置がプリント回路基板における導体トラックの視覚的検出作用を損ねない事実である。このことは、例えばプリントの品質および位置の正確さを確認することを目的として、プリント回路基板の視覚的検査を電気接点試験が実行されている際に同時に始められることを意味する。

一実施形態において、接点６は機能層に直接付与されてもよい。かかるデザインは、導体トラックの第２の端部が平坦面に配置されないとともに、平坦面が接点６によって接触させられる、貫通接続導体トラックまたは多層導体トラックである導体トラックを試験するときに用いられると好ましい。

個々の層、および特にｏＬＥＤは、例えばインクジェット処理によってプリントされるのが好ましい。しかしながら、いかなる制限をも課さないことが望まれる場合、個々の層およびｏＬＥＤをスクリーンプリントまたは気相の蒸着作用によって付与してもよい。

図２は、本発明により提案される他の実施形態の可撓性スイッチング装置を表しており、機能層４がトランジスタ配列体９の形態をなして設けられている。支持層２の第１の平坦面１９には第１の電極配列体３が付与されており、第１の電極配列体３には、複数のトランジスタ、特に有機電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が付与されている。トランジスタ配列体９の頂部には第２の電極配列体５が付与されており、第２の電極配列体５の頂部には導電性接点６が付与されている。このデザインは、感光性層に作用する光に基づいて動作しないので、支持層および電極配列体が透明ないし半透明であることは必要ではない。

動作は図１について記載されたものと同様であり、相違点は、第１の電極配列体３の電極と接点６との、または第１の電極配列体３の電極と第２の電極配列体５の電極との導電性接続作用が、適宜作動させられるトランジスタによって切替えられて制御されることである。トランジスタの利点は、トランジスタが切替状態において非常に低いスルー抵抗を有するとともに、電流がトランジスタによって厳密に調整されうることであり、後者は測定の正確さの観点から特に有利である。

個々の層、および特にトランジスタ配列体は、図１に関連して前述したような同様の態様において公知の方法により付与されるのが好ましい。

図３は、スイッチング装置１の個々の層の配置を表す分解図である。支持層２の第１の平坦面１９には、プリント処理により付与されたストリップ型電極から構成される第１の電極配列体３が付与されている。第１の電極配列体３の頂部には機能層４が付与されており、一実施形態に基づいて感光性材料が付与されているが、他の実施形態においては、複数のトランジスタがトランジスタ配列体のために、好ましくはプリント処理により付与される。第２の電極配列体５の電極、特にストリップ型電極は、任意に機能層の頂部に付与されうる。第２の電極配列体５の電極の頂部には導電性接点６が付与されており、これら接点は任意に機能層の頂部に付与されうる。

第１の電極配列体３および第２の電極配列体５のストリップ型電極は、それぞれ互いに回転され、好ましくは９０度回転されており、接点６はそれぞれの場合に仮想的に重なり合う領域に配置されている。このデザインにより、格子パターンをなす個々の接点の作動およびクエリ動作が可能になる。したがって、第１の電極配列体の１つの電極は、第２の電極配列体のすべての電極に対して交互に作動させられる。この動作は、第１の電極配列体の電極すべてについて繰返される。照明手段を作動させることによって、またはトランジスタをスイッチング動作させることによって、機能層の領域が導電性を呈するようになり、電極Ａ’と接点Ａとの導電性接続状態が接点Ａの領域において確立される。電極Ｂ’に対してクエリ動作を行うことによって、位置Ａと位置Ｂとの間の導体トラックが導電性を呈するかどうかを明確に確認できる。

しかしながら、一実施形態において、例えば層を覆う導体トラックにおける故障箇所、或いは第２の導体トラックを備える導体トラックの短絡を正確に示すために、電極Ａ’’を除く第２の電極配列体５の電極すべてに対してクエリ動作がなされてもよいであろう。

図４は、本発明により提案されるスイッチング装置１を表しており、スイッチング装置１は、互いに電気的に絶縁された接続ライン１６を介して端子領域１０に接続された第１の電極配列体３を、任意に第２の電極配列体５とともに備えている。図面の簡明さを維持するため、電極および個々の層はその概略のみを基にして図示される。特に、支持層の第１の平坦面１９には第１の電極配列体３、機能層４および第２の電極配列体５が付与されている。電極のすべての接続ライン１６をスイッチング装置１から、図示されない評価デバイスまで伸ばす必要がなくなるように、多方向電子スイッチ１１が端子領域１０に設けられている。この多方向スイッチの目的は、複数の入力ラインを選択的制御に基づいて１つまたは幾つかの出力ラインに接続することである。特にマルチプレクサと称されるこの多方向スイッチは選択に基づいて作動し、次いで、試験されるべき接点と協働する電極を端子領域１０における接続手段に接続する。

有利な一実施形態に基づいて、このマルチプレクサは、有機半導体部品、例えばトランジスタマトリックスの形態をなして設けられるとともに、プリント処理により支持層に直接プリントされる。

図５Ａは、電気接点試験をプリント回路基板において実行するためのデバイスを表している。両面プリント回路基板１２には、導体トラック１３が各平坦面に付与されている。スイッチング装置１はフレーム１４に配置されるとともに、２つのかかるフレーム１４は試験されるべきプリント回路基板１２を完全に包囲しており、それにより、閉塞された空隙１５がスイッチング装置１とプリント回路基板１２との間に形成されている。スイッチング装置の導体トラック１３と接点との間において電気接点を確立するために、負圧が空隙１５内に生成され、その結果として可撓性スイッチング装置１が、図５Ｂに表されるようにプリント回路基板１２の表面構造に追従するようになる。

導電性測定を行う態様については既に述べたので、ここでは説明を繰り返さない。支持層が弾性的かつ反発可能に変形可能なデザインからなるため、支持層は、試験されるべきプリント回路基板の表面に対して特に効果的な態様により順応しうる。特に、部品がプリント回路基板に既に実装されている場合もあるが、スイッチング装置が表面構造に順応しうるので、本質的にはプリント回路基板の試験を阻害しないであろう。

本発明により提案されるスイッチング装置は、複数の異なる試験配列体のために特別にデザインされうるとともに、試験装置は、フレーム１４を変更することによって、試験されるべき異なるタイプのプリント回路基板１２に容易かつ迅速に順応しうる。スイッチング装置は、好ましくは連結可能な接続手段を有するので、電気接続部もまた異なるスイッチング装置に容易かつ迅速に順応しうる。

特に、本発明により提案されるスイッチング装置は、起こりうる試験条件に対する適応性を顕著に増大させる。

本明細書における数値範囲に関連する数字はすべて、あらゆる部分的範囲をも含む意味に解釈されるべきであり、この場合、例えば１〜１０の範囲は、下限値１から上限値１０までのうちのすべての部分的範囲、すなわち、１以上の下限値から１０以下の上限値までのすべての部分的範囲、例えば１〜１．７、３．２〜８．１または５．５〜１０が含まれるように理解されるべきである。

例として図示された実施形態は、ありうる変形例に係るスイッチング装置を代表するものであり、本発明は特別に図示された変形例に特定的に限定されず、むしろ個々の変形例は互いに異なる組合せにおいて用いられうるのであって、それらありうる変形例は、本明細書により開示される技術的教示を受けた当業者の想到する範囲内に在ることがここで指摘されるべきである。したがって、本明細書に記載ないし図示された変形例の個々の細部を組合わせて得ることができる、考えられうる変形例はそれらのすべてが可能であり、本発明の範囲内に在る。

図２はスイッチング装置の他の実施形態を表しており、これ自体が個々の解決手段として解釈されうる。図１に関連して前述した部分と同一の部分を示すために、同一の参照符号および同一の部品名が用いられる。不必要な繰返しを避けるために、図１に関連して前述した詳細な説明が参照されうる。

念のため最後に、スイッチング装置の構造についてより明確な理解を提供するために、スイッチング装置およびその構成部品は、ある程度縮尺から外れているか、縮尺が大きくされるか、若しくは縮尺が小さくされるかのうちの少なくともいずれかにより図示されていることが指摘されるべきである。

独立した発明的解決手段に内在する目的は本明細書の記載に見出されうる。
とりわけ、図１〜図５に表された個々の実施形態の主題は、それ自体で本発明により提案される独立した解決手段を構成している。本発明により提案される目的および関連する解決手段は、これら図面の詳細な説明中に見出されうる。

１ 接触デバイス、スイッチング装置
２ 支持層
３ 第１の電極配列体
４ 機能層
５ 第２の電極配列体
６ 接点
７ 感光性材料
８ 電磁放射源
９ トランジスタ配列体
１０ 端子領域
１１ 多方向電子スイッチ
１２ プリント回路基板
１３ 導体トラック
１４ フレーム
１５ 閉塞された空隙
１６ 接続ライン
１７ 光線
１８ 第２の平坦面
１９ 第１の平坦面

Claims (23)

1. 裸ボードのプリント回路基板（１２）または組付済みのプリント回路基板（１２）において電気接点試験を実施するスイッチング装置（１）であって、少なくとも１つの平坦な支持層（２）、第１の電極配列体（３）および機能層（４）を具備し、前記支持層（２）は弾性的かつ復元可能に変形可能であり、前記機能層（４）は前記第１の電極配列体（３）に配置されており、前記機能層（４）は、感光性材料からなる層（７）と、量子検出器と、フォトレジスタとからなる群のうちの少なくとも１つから構成されており、少なくとも１つの電磁放射源（８）が前記機能層（７）の上方に配置されており、放出された電磁放射が前記機能層（４）の方向に主として作用する、スイッチング装置（１）。
2. 裸ボードのプリント回路基板（１２）または組付済みのプリント回路基板（１２）において電気接点試験を実施するスイッチング装置（１）であって、少なくとも１つの平坦な支持層（２）、第１の電極配列体（３）および機能層（４）を具備し、前記支持層（２）は弾性的かつ復元可能に変形可能であり、前記機能層（４）は前記第１の電極配列体（３）に配置されており、前記機能層（４）は、複数のトランジスタから構成されたトランジスタ配列体（９）の形態をなして設けられる、スイッチング装置（１）。
3. 前記支持層（２）が有機材料から構成される、請求項１または２に記載のスイッチング装置。
4. 前記支持層（２）が電気的に絶縁されたデザインからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
5. 前記支持層（２）が透明ないし半透明である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
6. 前記第１の電極配列体（３）が少なくとも１つの導電性電極、特にストリップ型電極を具備する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
7. 前記第１の電極配列体（３）が前記支持層（２）の平坦面に配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
8. 第２の電極配列体（５）が、少なくとも１つの導電性電極、特にストリップ型電極の形態をなして付加的に設けられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
9. 前記第２の電極配列体（５）が前記機能層（４）に配置される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
10. 前記第１の電極配列体および第２の電極配列体のうちの少なくとも一方の電極が、電気的に絶縁された接続ラインによって端子領域に接続される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
11. 前記第１の電極配列体（３）および第２の電極配列体（５）のうちの少なくとも一方の少なくとも１つの電極が透明ないし半透明である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
12. 導電性接点（６）が前記第２の電極配列体（５）または前記機能層（４）に配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
13. 前記端子領域（１０）が多方向電子スイッチ（１１）を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
14. 前記端子領域（１０）が連結可能な接続手段を有する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
15. 前記電磁放射源（８）が有機半導体部品、特にｏＬＥＤの形態をなして設けられる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
16. 前記電磁放射源（８）が構造配列体に配置された複数の照明手段の形態をなして設けられる、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
17. 前記トランジスタ配列体（９）が有機トランジスタの形態をなして設けられる、請求項２〜１６のいずれか１項に記載のスイッチング装置。
18. 前記トランジスタ配列体（９）の複数のトランジスタが構造配列体に配置される、請求項１７に記載のスイッチング装置。
19. スイッチング装置（１）、特に請求項１〜１８のいずれか１項に記載のスイッチング装置（１）を製造する製造方法であって、
    − 第１の電極配列体（３）を支持層（２）の平坦面に付与し、
    − 機能層（４）を前記第１の電極配列体（３）に付与し、
    − 第２の電極配列体（５）を前記機能層（４）に付与し、
    − 導電性接点（６）を前記第２の電極配列体（５）に付与することを含む、製造方法。
20. 前記第１の電極配列体（３）、前記機能層（４）、前記第２の電極配列体（５）および前記導電性接点（６）のうちの少なくとも１つをプリント処理によって付与することを含む、請求項１９に記載の製造方法。
21. 前記機能層（４）を有機トランジスタ、特に電界効果トランジスタをプリントすることによって形成することを含む、請求項１９または２０に記載の製造方法。
22. 感光性材料を付与することによって前記機能層（４）を形成するとともに、有機発光ダイオード（ｏＬＥＤ）を前記感光性材料にプリントすることを含む、請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の製造方法。
23. 互いに電気的に絶縁された接続ラインをプリントすることによって、前記第１の電極配列体（３）および前記第２の電極配列体（５）のうちの少なくとも一方の電極を端子領域（１０）に接続することを含む、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の製造方法。

Images