JP2014002140A

JP2014002140A - 基板検査用ピン

Info

Publication number: JP2014002140A
Application number: JP2013116503A
Authority: JP
Inventors: Han So Zho; ソゾ，ハン; Myung Kyu Kim; キュキム，ミョン; Hyun Jung Kim; ズンキム，ヒョン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-01-09
Also published as: KR20130141245A; TW201400828A

Abstract

【課題】微細化しているパッドの幅に適用可能な形状を有するとともに、パッドの中心との整列誤差に対する許容公差を拡大させることができる基板検査用ピンを提供する。
【解決手段】本発明の基板検査用ピン１００は、胴部１１０と、胴部１１０の一端に形成され、平坦な形状からなる接触部１２０と、を含み、接触部１２０の直径Ｆは、胴部１１０の直径２Ｒより小さいものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板検査用ピンに関する。

プリント回路基板には、複数の配線からなる配線パターンが形成されており、配線パターンが設計どおりに仕上げられているか否かを検査するために、従来から様々な基板検査装置が提案されて実用化されてきた。

このような基板検査装置として、例えば、配線パターンが電気的に断線されているか、または導電されているかなどの電気的特性を検査する装置が存在する。

このような基板検査装置の一つとして、検査用ピンを用いて検査対象物であるプリント回路基板上の配線パターンの両端のパッド（ｐａｄ）を接触（ｃｏｎｔａｃｔ）させて抵抗値を測定し、測定された抵抗値を利用して配線パターンの開口（ｏｐｅｎ）または短絡（ｓｈｏｒｔ）不良を判定する装置が挙げられる。

この際、検査用ピンの中心がパッドの中心と接触することがもっとも好ましいが、設備の機械的整列（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｌｉｇｎ）公差と治具製作時の加工公差及びプリント回路基板のスケール（ｓｃａｌｅ）変化により、検査用ピンの中心とパッド中心との間の整列誤差（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が常に発生する。

このように、検査用ピンの中心と検査対象パッドの中心との間の整列誤差がある程度以上に発生すると、隣合うパッドに検査用ピンの端が接触して短絡が発生する恐れがある。

一方、従来技術による基板検査治具及び検査装置が、特許文献１に開示されている。

特開２００５−３３８０６５号公報

本発明の一側面は、微細化しているパッドの幅に適用可能な形状を有する基板検査用ピンを提供することをその目的とする。

また、本発明の他の側面は、パッドの中心との整列誤差に対する許容公差を拡大させることができる基板検査用ピンを提供することをその目的とする。

本発明の実施例による基板検査用ピンは、胴部と、前記胴部の一端に形成され、平坦な形状からなる接触部と、を含み、前記接触部の直径は前記胴部の直径より小さいものである。

この際、前記接触部の直径は、前記胴部の直径の３０％〜７０％の範囲で形成されることができる。

また、前記接触部の直径は、前記胴部の直径の１０％〜９０％の範囲で形成されることができる。

また、前記胴部と接触部とがつながる部分が、外側方向に凸状に形成されることができる。

また、前記胴部と接触部とがつながる部分が、段差状に形成されることができる。

また、前記胴部と接触部とがつながる部分が、内側方向に凸状に形成されることができる。

また、本発明は、配線パターンの電気的連結状態を検査するための基板検査装置において、配線パターンの両端のパッドに接触する基板検査用ピンであって、前記パッドに接触する部分が平坦な形状からなるものである。

この際、前記基板検査用ピンは、胴部と、前記胴部の一端に形成されて前記パッドに接触し、平坦な形状からなる接触部と、を含み、前記接触部の直径は前記胴部の直径より小さいことができる。

また、前記接触部の直径は、前記胴部の直径の３０％〜７０％の範囲で形成されることができる。

また、前記接触部の直径は、前記胴部直径の１０％〜９０％の範囲で形成されることができる。

本発明は、基板検査用ピンの端部、即ち、パッドと接触する部分を平坦な形状に形成することにより、パッドの接触時に基板検査用ピンがパッドから滑ることを防止して、パッドの中心とピンの中心との間の整列誤差の発生を低減することができる。

また、本発明は、基板検査用ピンの端部の直径を胴部の直径より小さく形成することにより、基板検査用ピンの中心と検査対象パッドの中心との間の整列呉差が発生する場合にも、基板検査用ピンが隣合うパッドに接触して、短絡（ｓｈｏｒｔ）が発生する許容公差を拡大させることができる。

（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施例による基板検査用ピンの断面図及び下部平面図である。本発明の他の実施例による基板検査用ピンの断面図である。本発明のさらに他の実施例による基板検査用ピンの断面図である。本発明の一実施例による基板検査用ピンの平坦な部分の直径の変化に応じた短絡発生率を示すグラフである。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

一方、本発明は、プリント回路基板に限定されず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板及び半導体パッケージ用基板やフィルムキャリアなどの各種基板の電気的配線検査に適用することができる。

図１の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の一実施例による基板検査用ピンの断面図及び下部平面図であり、図２は、本発明の他の実施例による基板検査用ピンの断面図であり、図３は、本発明のさらに他の実施例による基板検査用ピンの断面図である。

図１を参照すると、本実施例による基板検査用ピン１００は、胴部１１０と、胴部１１０の一端に平坦な（ｆｌａｔ）形状に形成された接触部１２０と、を含む。

通常、基板検査用ピン１００は、可撓性及び弾性を有する導電性金属材料からなることができるが、特にこれに限定されるものではない。

ここで、前記導電性金属材料としては、タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ）、ベリリウム−銅（Ｂｅ−Ｃｕ）などを含むことができるが、特にこれに限定されるものではない。

本実施例では、基板検査用ピン１００の胴部１１０の一端、即ち、検査対象であるプリント回路基板上のパッド（ｐａｄ）と接触する接触部１２０が、図１のように平坦な形状からなっている。

この際、平坦な部分の直径Ｆは、胴部１１０の直径２Ｒより小さくなるように、形成することができる。

また、本実施例では、胴部１１０と接触部１２０とがつながる部分の形状が、図１のように外側方向に凸状に形成されることができるが、その形状は特に限定されず、図２のように段差状に形成されてもよく、図３のように内側方向に凸状に形成されてもよい。

即ち、胴部１１０と接触部１２０とがつながる部分の形状は、接触部１２０が平坦な形状であれば限定されず、如何なる形状であってもよい。

このように、本実施例による基板検査用ピン１００は、パッドと接触する接触部１２０を平坦な形状に形成することにより、パッドの表面から基板検査用ピン１００が滑ることを防止して、より安定した検査環境を造り出すことができる。

本実施例による基板検査用ピン１００の接触部１２０、即ち、平坦な部分の直径は、胴部１１０の直径の３０％〜７０％の範囲で形成されることが好ましい。

これは、前記平坦な部分の直径が胴部１１０の直径の３０％未満に形成される場合、基板検査用ピン１００が検査対象パッドの表面から滑る確率が高くなり、これによって、隣合うパッドに接触して短絡（ｓｈｏｒｔ）が発生する確率が高くなる恐れがあるためである。

また、前記平坦な部分の直径が胴部１１０の直径の７０％を超過して形成される場合、基板検査用ピン１００の中心と検査対象パッドの中心との間の整列誤差が発生する際に、平坦な部分の端が隣合うパッドに接触して、短絡が発生する確率が高くなる恐れがあるという問題があるためである。

即ち、上述したように、基板検査用ピン１００の接触部１２０の直径を胴部１１０の直径の３０％〜７０％の範囲で形成することにより、基板検査用ピン１００の中心と検査対象パッドの中心との間の整列誤差（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に対する許容公差が拡大して、検査対象パッドと隣合うパッドを同時に接触（ｃｏｎｔａｃｔ）して発生する短絡を防止することができる。

上述した数値範囲の限定に対する性能を確認するために、次のような実験を行った。

実験に先立って、実験用プリント回路基板を製作した。実験に用いられるプリント回路基板には、１６μｍの幅を有するパッドを１０００個形成した。この際、各パッド間の間隔（ｓｐａｃｅ）は、２４μｍとなるように形成した。

また、各パッド毎に配線パターンを延長形成し、前記プリント回路基板には、前記パッド及び前記配線パターンの一部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層が形成されている。

このような実験用プリント回路基板を、１００個製作した。

また、実験に用いられる基板検査用ピン及び前記基板検査用ピンを有する検査治具を製作した。

この際、前記基板検査用ピンは、胴部の直径が同一であり（本実験では４５μｍに製作）、平坦な部分の直径がそれぞれ０μｍ、５μｍ、１５μｍ、３０μｍ、４０μｍ、４５μｍである六種類に製造し、種類毎に１０００個の基板検査用ピンを束ねて検査治具を製作した。

即ち、平坦な部分の直径が０μｍである基板検査用ピン１０００個を束ねて一つの検査治具を製作し、平坦な部分の直径がそれぞれ５μｍ、１５μｍ、３０μｍ、４０μｍ、４５μｍである基板検査用ピンをそれぞれ適用して、総６個の治具でテストを行った。

実験は、次のように行われた。

まず、製作された１００個のプリント回路基板毎の露出された各パッドにフライングプローブテスタ（ｆｌｙｉｎｇｐｒｏｂｅｔｅｓｔｅｒ）を接触して、短絡の発生有無を予め確認する。

次に、製作された１００個のプリント回路基板毎の露出された配線パターンに平坦な部分の直径が０μｍである基板検査用ピンを含む検査治具を接触し、前記フライングプローブテスタ（ｆｌｙｉｎｇｐｒｏｂｅｔｅｓｔｅｒ）で確認した結果と比較して、短絡発生率を測定する。

その後、平坦な部分の直径が５μｍ、１５μｍ、３０μｍ、４０μｍ、４５μｍである基板検査用ピンを含む検査治具をそれぞれ用いて、１００個のプリント回路基板を順にテストした後、平坦な部分の直径変化に応じた短絡発生率を測定する。

このようなテストによって測定された結果を、図４のグラフに示した。

図４のグラフに示すように、短絡発生率が０％である範囲は、平坦な部分の直径が１５μｍ〜３０μｍである場合である。これは、胴部の直径（４５μｍ）の３０％〜７０％の範囲に該当するということが分かる。

一方、図４のグラフを参照すると、短絡発生率が０．５％以下である範囲は、平坦な部分の直径が５μｍ〜４０μｍである場合であることが分かる。これは、胴部の直径（４５μｍ）の１０％〜９０％の範囲に該当する。

即ち、パッドと接触する部分が５μｍである場合にも、接触部分が平坦であれば、短絡発生率が急激に改善されるということが分かる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、基板検査用ピンに適用可能である。

１００基板検査用ピン
１１０胴部
１２０接触部

Claims

胴部と、
前記胴部の一端に形成され、平坦な形状からなる接触部と、を含み、
前記接触部の直径は前記胴部の直径より小さいことを特徴とする基板検査用ピン。
前記接触部の直径は、前記胴部の直径の３０％〜７０％の範囲で形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用ピン。
前記接触部の直径は、前記胴部の直径の１０％〜９０％の範囲で形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用ピン。
前記胴部と接触部とがつながる部分が、外側方向に凸状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用ピン。
前記胴部と接触部とがつながる部分が、段差状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用ピン。
前記胴部と接触部とがつながる部分が、内側方向に凸状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用ピン。
配線パターンの電気的連結状態を検査するための基板検査装置において、配線パターンの両端のパッドに接触する基板検査用ピンであって、前記パッドに接触する部分が平坦な形状からなる基板検査用ピン。
前記基板検査用ピンは、
胴部と、
前記胴部の一端に形成されて前記パッドに接触し、平坦な形状からなる接触部と、を含み、
前記接触部の直径は前記胴部の直径より小さいことを特徴とする請求項７に記載の基板検査用ピン。
前記接触部の直径は、前記胴部の直径の３０％〜７０％の範囲で形成されることを特徴とする請求項８に記載の基板検査用ピン。
前記接触部の直径は、前記胴部直径の１０％〜９０％の範囲で形成されることを特徴とする請求項８に記載の基板検査用ピン。