JP3030978B2 - 回路基板の検査電極装置および検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回路基板の検査電極装置
および検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に集積回路などを搭載する回路基板
については、集積回路などを搭載する以前に、当該回路
基板の配線パターンが所期の性能を有することを確認す
るためにその電気的特性を検査することが必要である。
従来、この回路基板の検査を実行する方法としては、基
本的に、被検査回路基板の被検査電極の配置パターンに
応じて配置された検査電極を有し、この検査電極をワイ
ア配線によりテスターの検査回路に電気的に接続してな
る個別対応型の検査電極装置を用いる方法、並びにユニ
バーサル型と称される縦横に並ぶ標準格子点位置に検査
電極が形成されてなる検査電極装置を、被検査回路基板
の被検査電極とこの検査電極装置の検査電極とを接続す
るコネクタと組合せて用いる方法などが知られている。

【０００３】現在、回路基板の分野においては、素子の
集積度およびパターンの高密度化が一層推進される傾向
にあり、これに伴って検査装置においても検査電極の高
密度化が必要とされている。しかしながら、個別対応型
の検査電極装置においては、被検査回路基板の被検査電
極に対応するパターンの検査電極が必要であるため、検
査回路をユニバーサル型に比較して効率的に利用するこ
とができる利点がある反面、結局、スプリングプローブ
などを用いて被検査電極と同様に高密度化された検査電
極を形成しなければならず、従って当該検査電極装置の
製作が困難であり、コストが非常に高いものとなる問題
点がある。

【０００４】また、ユニバーサル型検査電極装置におい
ては、テスターの検査回路と対をなす検査電極の隣接す
るもの相互間における距離が一定とされており、高密度
化された被検査電極を有する被検査回路基板の検査のた
めには、例えば図７または図８に示されるようなコネク
タ２０を用いて、一部の被検査電極については検査電極
装置における最も接近した位置の検査電極に対して電気
的な接続を達成すればよい。しかしながら、他の一部の
被検査電極については、検査電極装置における相当に離
隔した位置の検査電極に電気的に接続させることが必要
となる場合が多い。これは、被検査電極の密度が検査電
極の密度より相当に高いからである。そして、その結
果、コネクタにおける配線密度を高くする必要がある
が、その高密度化にも限度がある。また、実際上、有効
に使用に供することができない検査電極が多く残り、効
率的にも装置としても無駄が多いという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
検査電極装置においては、望まれている被検査電極の高
密度化に十分に対応することが困難であり、その結果、
当該検査電極装置自体の構成が複雑となり、電気的な接
続を達成するためのコネクタにおける配線パターンの高
密度化を十分に達成することが困難で信頼性の高い検査
を行うことができない。

【０００６】本発明の目的は、高密度化された回路基板
の被検査電極について、その電気的導通状態を確認する
ためのテスターの検査回路に対する電気的な接続を高い
効率で容易に達成することができ、十分に高い信頼性を
もって必要な回路基板の検査を行うことのできる回路基
板の検査電極装置および検査方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の回路基板の検査
電極装置は、絶縁性基体の一面において、縦横に並ぶ標
準格子点位置に検査電極が形成されてなる検査電極エレ
メントと、この検査電極エレメントにおける、互いに同
一の検査電極配置を有する複数の機能領域の各々におけ
る互いに対応する位置に配置された検査電極を相互に電
気的に接続して共通化電極とする接続部材とよりなるこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明の回路基板の検査方法は、上記の回
路基板の検査電極装置を用い、その検査電極が形成され
た一面に、コネクタを介して、検査電極エレメントの各
機能領域より大きい形状の被検査電極領域を有する被検
査回路基板を配置し、この被検査回路基板の各被検査電
極を、前記コネクタにより、検査電極エレメントの共通
化電極に個別に電気的に接続させ、この状態で検査電極
エレメントの共通化電極により前記被検査回路基板の検
査を行うことを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について具体的に説
明すると、図１は、本発明に係る検査電極装置の一例に
おける検査電極エレメント１１を示す。この検査電極エ
レメント１１は、矩形の板状絶縁性基体の一面に、いわ
ゆるユニバーサル配列に従い、縦横に並ぶ標準格子点位
置に検査電極ｐが形成されて構成されている。この検査
電極エレメント１１は、その一面の領域が鎖線で示すよ
うに縦方向および横方向において各々２分割されて互い
に等しい矩形の合計４つの機能領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ
（図１で左上、右上、左下および右下の順）が形成され
ており、また機能領域Ａ〜Ｄの各々においては、互いに
同一の配置で縦横に並ぶ検査電極ｐを有する。

【００１０】今、機能領域Ａ〜Ｄの各々において、縦ｍ
行、横ｎ列で並ぶ検査電極ｐの特定の位置にあるものを
特定するために、第ｍ行第ｎ列の位置にある検査電極ｐ
の番地表示を（ｍ，ｎ）とし、さらに機能領域までを特
定する場合には、当該番地表示の先頭に機能領域を示す
記号Ａ〜Ｄを付して表わすこととする。例えば、機能領
域Ａにおける第１行第１列にある検査電極はＡ（１，
１）で表わされる。

【００１１】検査電極エレメント１１の機能領域Ａ〜Ｄ
の各々における対応位置にある検査電極ｐは、接続部材
によって互いに電気的に接続されている。すなわち、同
一の番地表示（ｍ，ｎ）を有する検査電極ｐは各機能領
域Ａ〜Ｄの各々にあって合計４つ存在するが、これら同
一の番地表示を有する４つの検査電極ｐを互いに電気的
に接続させるのである。この互いに電気的に接続された
検査電極をこの明細書において「共通化電極」といい、
Ｐ（ｍ，ｎ）で表わすこととする。従って、或る共通化
電極Ｐ（ｍ，ｎ）は、電気的に接続されている４つの分
岐された端子としての検査電極Ａ（ｍ，ｎ）、Ｂ（ｍ，
ｎ），Ｃ（ｍ，ｎ）およびＤ（ｍ，ｎ）よりなるものと
なる。

【００１２】以上の同一の番地表示（ｍ，ｎ）を有する
検査電極の電気的な接続は、適宜の接続部材によって達
成されればよく、その具体的な構成乃至手段は限定され
るものではない。例えば、検査電極エレメント１１の絶
縁性基体に多層配線回路を形成してこれを接続部材とす
ることができ、また適宜のリードワイアにより接続部材
を構成することも可能である。

【００１３】図２に示すように、以上のような検査電極
エレメント１１および接続部材よりなる検査電極装置を
用いて、被検査回路基板３０の検査が行われる。すなわ
ち、検査電極エレメント１１上にはコネクタ２０を介し
て被検査回路基板３０が配置される。ここに、コネクタ
２０は、例えば検査電極エレメント１１の一面の全体を
カバーする形状を有し、その被検査回路基板３０が対接
される一面（図２で上面）側には被検査回路基板３０の
被検査電極に対応するパターンの第１の接続端子を有す
ると共に、他面側には検査電極エレメント１１の共通化
電極に個別に接続される第２の接続端子を有し、さらに
第１の接続電極と第２の接続端子を互いに電気的に接続
する接続部を有してなるものである。このようなコネク
タ２０を被検査回路基板３０と検査電極エレメント１１
間に配置することにより、被検査回路基板３０の被検査
電極が検査電極エレメント１１の共通化電極に個別に接
続されると共に、１つの被検査電極が同一の共通化電極
には共通に接続されることのない状態が達成される。

【００１４】具体的に説明すると、例えば図７に示すよ
うに、コネクタ２０は、検査電極エレメント１１の一面
の全体をカバーする形状を有する導電ピン保持板２１
と、この導電ピン保持板２１に保持された多数の導電ピ
ン２２とにより構成される。導電ピン保持板２１は、上
板２１Ａおよびこの上板２１Ａとスペーサ２１Ｂを介し
て対向する下板２１Ｃを有し、上板２１Ａには被検査回
路基板３０の被検査電極３１に対応する位置に貫通孔が
形成されると共に下板２１Ｃには検査電極エレメント１
１の共通化電極とされた検査電極ｐに対応する位置に貫
通孔が形成されている。導電ピン２２は、それ自体が内
蔵されたスプリングによって弾性的に伸縮自在であり、
導電ピン保持板２１における上板２１Ａと下板２１Ｃの
貫通孔を介して上方および下方に突出して例えば傾斜し
た状態に設けられ、上板２１Ａと下板２１Ｃ間の空間内
に配置されたスプリング２３により、当該スプリング２
３の弾性力に抗して上下方向に移動可能に保持されてい
る。

【００１５】このような構成のコネクタ２０によれば、
導電ピン２２の下端が検査電極ｐに弾性的に対接しかつ
上端が被検査電極３１に弾性的に対接した状態が達成さ
れることにより、被検査回路基板３０の固有のパターン
による被検査電極３１と、検査電極エレメント１１上の
標準格子点に配置された検査電極ｐとの電気的な接続が
達成される。すなわち、このコネクタ２０においては各
導電ピン２２の上端および下端がそれぞれ第１の接続端
子および第２の接続端子となる。

【００１６】図８は他の例を示す。この例において、コ
ネクタ２０は、検査電極エレメント１１の一面の全体を
カバーする形状を有するピッチ変換ポード２５と、この
ピッチ変換ポード２５および被検査回路基板３０間に介
挿される第１の異方導電性エラストマーシート２６と、
ピッチ変換ポード２５および検査電極エレメント１１間
に介挿される第２の異方導電性エラストマーシート２７
とにより構成されている。

【００１７】ピッチ変換ポード２５は、その上面におい
て被検査回路基板３０の被検査電極３１と同一のパター
ンで配置された上部電極２５Ａと、下面において検査電
極エレメント１１の検査電極ｐと同様の標準格子点位置
に配置された下部電極２５Ｂと、上部電極２５Ａと下部
電極２５Ｂとを電気的に接続する層内配線部２５Ｃとを
有する。また、第１の異方導電性エラストマーシート２
６および第２の異方導電性エラストマーシート２７は、
いずれも、エラストマーシートの厚み方向に導電路形成
部を有している。

【００１８】このようなコネクタ２０によれば、検査電
極エレメント１１と被検査回路基板３０との間に当該コ
ネクタ２０を挟圧することにより、第１の異方導電性エ
ラストマーシート２６を介して被検査回路基板３０の被
検査電極３１がピッチ変換ポード２５の上部電極２５Ａ
に電気的に接続され、同時に第２の異方導電性エラスト
マーシート２７を介して検査電極エレメント１１の検査
電極ｐがピッチ変換ポード２５の下部電極２５Ｂに電気
的に接続され、その結果、被検査電極３１と検査電極ｐ
との電気的な接続が達成される。すなわち、このコネク
タ２０においては、ピッチ変換ポード２５の上部電極２
５Ａおよび下部電極２５Ｂがそれぞれ第１の接続端子お
よび第２の接続端子となる。

【００１９】以上のような状態で、テスターにより、検
査電極エレメント１１の共通化電極を介して被検査回路
基板３０についての検査が行われる。そして、以下に説
明するように、当該被検査回路基板３０の被検査電極が
存在する領域が、検査電極エレメント１１の各機能領域
の形状より大きいものである場合に、本発明の卓越した
効果が実際的なものとして発揮される。

【００２０】説明のために、今、図３に示すように、被
検査回路基板３０の被検査電極領域の形状が各機能領域
と同一の矩形である場合、すなわち被検査電極領域の寸
法が縦横共に検査電極エレメント１１の１／２であって
形状として１／４に縮尺された状態の場合を想定する。
この被検査回路基板３０を検査電極エレメント１１の中
央に配置すると、図３から明らかなように、当該被検査
回路基板３０の被検査電極領域は、各機能領域Ａ〜Ｄの
境界線（一点鎖線）によって縦方向および横方向に２分
割されて４つの領域部分が形成された状態となる。この
４つの領域部分を検査領域部分といい、左上、右上、左
下および右下の順にａ，ｂ，ｃおよびｄとする。すなわ
ち、左上の検査領域部分は「検査領域部分ａ」と表わさ
れる。

【００２１】そして機能領域Ａ〜Ｄの各々についても、
縦方向および横方向に２分割して４つの領域部分が形成
された状態を想定し（分割線は破線で示されてい
る。）、４つの領域部分を機能領域部分といい、左上、
右上、左下および右下の順にＬＵ，ＲＵ，ＬＤおよびＲ
Ｄとし、さらに機能領域までを特定する場合に先頭に機
能領域を示す記号Ａ〜Ｄを付して表わすこととする。例
えば機能領域Ａにおける左上の部分は「機能領域部分Ａ
ＬＵ」、機能領域Ｄにおける右下の部分は「機能領域部
分ＤＲＤ」で表わされる。

【００２２】以上の条件において、図３について説明す
ると、この状態では、検査領域部分ａは機能領域部分Ａ
ＲＤ上に位置され、検査領域部分ｂは機能領域部分ＢＬ
Ｄ上に位置され、検査領域部分ｃは機能領域部分ＣＲＵ
上に位置され、検査領域部分ｄは機能領域部分ＤＬＵ上
に位置されている。然るに、各機能領域Ａ〜Ｄは対応す
る検査電極ｐが互いに電気的に接続されているから、す
べての機能領域Ａ〜Ｄについての機能領域部分ＬＵ、す
なわち４つの機能領域部分ＡＬＵ、ＢＬＵ、ＣＬＵおよ
びＤＬＵは互いに等価である。同様に、すべての機能領
域Ａ〜Ｄについての機能領域部分ＲＵ、ＬＤおよびＲＤ
においては互いに等価である。

【００２３】この状態は、被検査回路基板３０の被検査
電極領域の平均検査電極密度をαとすると、検査電極エ
レメント１１の全体における電気的な接続状態を考慮し
た上での平均検査電極密度も等倍の１αとなる状態であ
る。図４はこの平均検査電極密度の状態を示している。
各領域部分の数字はαの何倍になるかを示している。こ
の図４からも理解されるように、この状態ではすべての
区域において平均検査電極密度が１αであり、被検査回
路基板３０の被検査電極領域を検査電極エレメント１１
の一つの機能領域のみに対応させて接続させたときと完
全に等しく、従ってこの場合には、本発明の利点は実際
上の効果としては現れて来ない。

【００２４】然るに、図５に示すように、被検査回路基
板３０の被検査電極領域の形状が各機能領域より大きい
場合には、機能領域Ａ〜Ｄに属していて全体の中央側に
位置する４つの機能領域部分ＡＲＤ、ＢＬＤ、ＣＲＵお
よびＤＬＵによって占められる基本領域４０（太い破線
で囲まれた領域。これは図３の被検査回路基板３０の被
検査電極領域に等しい。）の周囲に位置する機能領域部
分上にも被検査電極領域が位置されることとなる。

【００２５】そして、この場合における平均検査電極密
度の状態は、図６に示すように、中央の実線で囲まれた
平均検査電極密度が１αである中央部分５１と、網点を
付して示す平均検査電極密度が２αまたは４αである中
間枠状部分５２と、中間枠状部分５２の外側における平
均検査電極密度が１αまたは２αである外周部分５３と
が形成された状態となる。ここに中央部分５１は基本領
域４０より小さい形状である。

【００２６】平均検査電極密度について詳細に説明する
と、図６において、各機能領域Ａ〜Ｄはすべて縦方向お
よび横方向のいずれにも３分された状態となっている。
ここで、各機能領域Ａ〜Ｄに共通に縦方向の各区分領域
を上から順に「上段」、「中段」および「下段」とし、
横方向の各区分領域を左から順に「左側」、「中央」お
よび「右側」とすると、機能領域Ａ〜Ｄの各々における
合計４つの上段左側の区域のうち被検査電極領域が直接
に位置されているのは機能領域Ｄのみである。従って、
この４つの上段左側の区域の平均検査電極密度は、各機
能領域Ａ〜Ｄにおいていずれも「１α」である。同様
に、合計４つの上段右側の区域においては機能領域Ｃ、
合計４つの下段左側の区域においては機能領域Ｂおよび
合計４つの下段右側の区域においては機能領域Ａのみに
被検査電極領域が位置されており、従ってこれらの区域
の平均検査電極密度はいずれも「１α」となる。

【００２７】また、機能領域Ａ〜Ｄの各々における合計
４つの上段中央の区域において被検査電極領域が直接に
位置されているのは機能領域ＣおよびＤであり、従って
この４つの上段左側の区域の平均検査電極密度は、各機
能領域Ａ〜Ｄにおいていずれも「２α」である。同様
に、合計４つの下段中央の区域においては機能領域Ａお
よびＢ、合計４つの中段左側の区域においては機能領域
ＢおよびＣ、並びに合計４つの中段右側の区域において
は機能領域ＡおよびＣに被検査電極領域が直接に位置さ
れているので、これらの区域の平均検査電極密度はいず
れも「２α」となる。

【００２８】一方、合計４つの中段中央の区域において
は、その全部に被検査電極領域が直接に位置されている
ので、これら中段中央の区域の平均検査電極密度はいず
れも「４α」である。このように、機能領域Ａ〜Ｄの各
々における平均検査電極密度の分布状態は互いに同一と
なる。

【００２９】以上の検査電極エレメント１１における平
均検査電極密度の状態は、被検査回路基板３０の被検査
電極領域の縦横の寸法が大きくなると、それに伴って、
外周部分５３の幅が縦横共に小さくなると共に中央部分
５１の縦横の寸法が小さくなり、かつ中間枠状部分５２
の幅が縦横共に大きくなる。このとき、中間枠状部分５
２においては、平均検査電極密度が４αである４つの中
段中央の区域の縦横の寸法が大きくなり、そして、被検
査回路基板３０の被検査電極領域の縦横の寸法が検査電
極エレメント１１と同一となったときには、各機能領域
Ａ〜Ｄにおける中段中央の区域が当該機能領域の全体を
占める状態となり、その結果、全領域において平均検査
電極密度は４αとなる。

【００３０】このように、被検査回路基板３０の被検査
電極領域が検査電極エレメント１１の全体より小さいが
各機能領域の寸法を超える大きさの形状を有する場合に
は、検査電極エレメント１１には、必ず、平均検査電極
密度の低い中央部分５１および比較的低い外周部分５３
が、平均検査電極密度が比較的高い中間枠状部分５２を
介して形成される。従って、これらの平均検査電極密度
の低い中央部分５１および外周部分５３における検査電
極を利用することによって、大きな自由度で、かつ容易
に、被検査電極の各々を検査電極エレメント１１の共通
化電極に個別に電気的に接続することができる。すなわ
ち、被検査回路基板の被検査電極領域がいわば４つの機
能領域Ａ〜Ｄの各々に同時に重なり合う部分を有しなが
ら配置された状態となるため、最も近傍に位置する共通
化電極、あるいは比較的近傍に位置してしかも接続の容
易な共通化電極を選び、これに電気的に接続すればよ
い。特に、当該共通化電極Ｐ（ｍ，ｎ）は、その等価の
端子としての作用を有する検査電極Ａ（ｍ，ｎ）、Ｂ
（ｍ，ｎ），Ｃ（ｍ，ｎ）およびＤ（ｍ，ｎ）よりなる
ものであるため、いずれの検査電極を電気的な接続のた
めに利用してもよいのできわめて大きい自由度が得られ
る。そして、このように、検査電極エレメント１１の全
体の検査電極ｐの利用効率が高くなるため、無駄な検査
電極が大幅に減少し、きわめて高い効率で検査を実施す
ることができる。

【００３１】以上、本発明の一実施例を、４つの機能領
域を上下左右に隣接して有する検査電極エレメントによ
る検査電極装置の場合について説明したが、本発明にお
いては機能領域の数は限定されるものではなく、任意の
複数とすることができる。しかし、上記実施例のように
機能領域の数は４のｎ乗個（ｎは１以上の整数）である
ことが理想的であるということができる。それは、通
常、回路基板が矩形であり、また機能領域の数が増加す
ると各機能領域の対応する検査電極を電気的に接続する
ための接続部材の構成が複雑となるからである。しか
し、検査電極エレメントは、縦または横に並ぶ２個の機
能領域を有するもの、縦横共に３個の機能領域を有する
ものであっても、同様の効果が得られる。また、被検査
回路基板が両面に被検査電極を有する場合には、本発明
の検査電極装置を当該被検査回路基板の両面に適用する
ことができ、さらにこれら両面検査電極エレメントを同
様に共通化電極として扱うこともできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、基本的にはユニバーサ
ル配置の検査電極装置でありながら、その検査電極エレ
メントの複数の機能領域より大きい形状の被検査電極領
域を有する被検査回路基板を検査する上で、当該検査電
極エレメントにおいて被検査電極領域より外方位置にあ
る検査電極をも有効に利用することが可能となって無駄
が減少すると共に、検査電極に対する検査電極密度が平
均化され、従って検査電極密度が通常のユニバーサル型
の場合に比して高くなるため、コネクタにおける配線が
容易で確実なものとなるという種々の効果が得られ、結
局、高密度化された回路基板の被検査電極と検査用テス
ターとの電気的な接続を確実に達成することができ、高
い信頼性をもって回路基板の検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査電極装置の一実施例における検査
電極エレメントの構成を示す説明用断面図である。

【図２】本発明の検査方法についての説明図である。

【図３】本発明の一実施例における、被検査電極領域が
機能領域と同一の形状を有する場合の説明図である。

【図４】図３の場合における検査電極エレメントの平均
検査電極密度を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例における、被検査電極領域が
機能領域より大きい形状を有する場合の説明図である。

【図６】図５の場合における検査電極エレメントの平均
検査電極密度を示す説明図である。

【図７】本発明において使用することのできるコネクタ
の具体的な構成を示す説明用断面図である。

【図８】本発明において使用することのできるコネクタ
の他の構成を示す説明用断面図である。

【符号の説明】

ｐ 検査電極 １１ 検
査電極エレメント Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 機能領域 ２０ コ
ネクタ ２１ 導電ピン保持板 ２１Ａ
上板 ２１Ｂ スペーサ ２１Ｃ
下板 ２２ 導電ピン ２３ ス
プリング ２５ ピッチ変換ポード ２５Ａ
下部電極 ２５Ｂ 上部電極 ２５Ｃ
層内配線部 ２６ 第１の異方導電性エラストマーシート ２７ 第２の異方導電性エラストマーシート ３０ 被
検査回路基板 ３１ 被検査電極 ａ，ｂ，
ｃ，ｄ 検査領域部分 ＬＵ，ＲＵ，ＬＤ，ＲＤ 機能領域部分 ４０ 基
本領域 ５１ 中央部分 ５２ 中
間枠状部分 ５３ 外周部分

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基体の一面において、縦横に並ぶ
   標準格子点位置に検査電極が形成されてなる検査電極エ
   レメントと、この検査電極エレメントにおける、互いに
   同一の検査電極配置を有する複数の機能領域の各々にお
   ける互いに対応する位置に配置された検査電極を相互に
   電気的に接続して共通化電極とする接続部材とよりなる
   ことを特徴とする回路基板の検査電極装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の検査電極装置を用い、
   その検査電極が形成された一面に、コネクタを介して、
   検査電極エレメントの各機能領域より大きい形状の被検
   査電極領域を有する被検査回路基板を配置し、この被検
   査回路基板の各被検査電極を、前記コネクタにより、検
   査電極エレメントの共通化電極に個別に電気的に接続さ
   せ、この状態で検査電極エレメントの共通化電極により
   前記被検査回路基板の検査を行うことを特徴とする回路
   基板の検査方法。