JP3775509B2 - 回路基板の検査装置および回路基板の検査方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1(特開平6−94768号公報)に開示されているように、被検査回路基板の被検査電極に接して電気的に導通する金属の検査ピンを基板に植設した構造の検査治具を用いる方法が提案されている。
、103による高さバラツキや基板自体の反りが生じている。そのため、被検査回路基板101上の検査点である被検査電極102、103に電気的接続を達成するためには、第1の検査治具111aと第2の検査治具111bとを高い圧力で加圧して、被検査回路基板101を平坦に変形し、被検査電極102、103の高さバラツキに対しては、第1の検査治具111aと第2の検査治具111b側の被検査電極102、103の高さに対する追従性が必要となる。
ているような、従来の金型成形によりシートを製造する方法では、隣接する金型磁極との磁場作用のため100μm以下の絶縁部の形成が困難となる。このため、この従来の製法による偏在型異方導電性エラストマーシートでは、シートの厚みにもよるが、回路基板の電極間距離の検査可能な下限は、約80〜100μmであった。
電極間の離間距離は30〜40μm程度しか設けることができない。
前記第1の検査治具と第2の検査治具がそれぞれ、
基板の一面側と他面側との間で電極ピッチを変換するピッチ変換用基板と、
前記ピッチ変換用基板の被検査回路基板側に配置され、基板を貫通する複数の剛性導体電極が該基板の厚み方向へ移動可能に保持され、前記ピッチ変換用基板の検査電極と前記被検査回路基板の被検査電極との電気的接続を前記剛性導体電極によって中継する中継基板と、
前記中継基板の一面側および他面側に配置され、導電性粒子が厚み方向に配列するとともに面方向に均一に分散された一対の第1の異方導電性シートと、
前記ピッチ変換用基板の被検査回路基板とは逆側に配置された第2の異方導電性シートと、
を備えた回路基板側コネクタと、
所定のピッチで配置された複数の導電ピンと、
前記導電ピンを軸方向へ移動可能に支持する、一対の離間した一対の第1の絶縁板と第2の絶縁板と、
を備えた中継ピンユニットと、
テスターと前記中継ピンユニットとを電気的に接続するコネクタ基板と、
前記コネクタ基板の中継ピンユニット側に配置される第3の異方導電性シートと、
前記コネクタ基板の中継ピンユニットとは逆側に配置されるベース板と、
を備えたテスター側コネクタとを備え、
前記中継ピンユニットが、
前記第1の絶縁板と第2の絶縁板との間に配置された中間保持板と、
前記第1の絶縁板と中間保持板との間に配置された第1の支持ピンと、
前記第2の絶縁板と中間保持板との間に配置された第2の支持ピンと、
を備えるとともに、
前記第1の支持ピンの中間保持板に対する第1の当接支持位置と、前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置とが、中間保持板の厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されていることを特徴とする。
前記剛性導体電極は、該貫通孔に挿通された胴部と、該胴部の両端に形成され前記貫通孔の径よりも大きい径を有する端子部と、を備え、
前記剛性導体電極は、該基板の貫通孔に、該基板の厚み方向へ移動可能に保持されている。
さらに本発明では、被検査回路基板とピッチ変換用基板との間に、基板を貫通する複数の剛性導体電極が該基板の厚み方向へ移動可能に保持された中継基板を配置し、この中継基板の両側に、分散型異方導電性エラストマーシートを配置している。
一対の第1の検査治具と第2の検査治具によって、両検査治具の間で検査対象である被検査回路基板の両面を挟圧した際に、
前記第1の支持ピンの中間保持板に対する第1の当接支持位置を中心として、前記中間保持板が、前記第2の絶縁板の方向に撓むとともに、
前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置を中心として、前記中間保持板が、前記第1の絶縁板の方向に撓むように構成されていることを特徴とする。
前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置が、前記中間保持板投影面において格子状に配置されており、
前記中間保持板投影面において、隣接する4個の第1の当接支持位置からなる単位格子領域に、1個の第2の当接支持位置が配置されるとともに、
前記中間保持板投影面において、隣接する4個の第2の当接支持位置からなる単位格子領域に、1個の第1の当接支持位置が配置されるように構成されていることを特徴とする。
る被検査回路基板を加圧した際に、中間保持板のバネ弾性力がさらに発揮されることになり、被検査回路基板の被検査電極の高さバラツキに対して圧力集中を分散させて、局部的な応力集中をさらに回避することができる。よって、異方導電性シートの局部的な破損が抑制され、その結果、異方導電性シートの繰り返し使用耐久性が向上するので、異方導電性シートの交換回数が減り、検査作業効率が向上する。
前記第1の絶縁板と第2の絶縁板との間に所定間隔離間して配置された複数個の中間保持板と、
隣接する中間保持板同士の間に配置された保持板支持ピンと、
を備えるとともに、
少なくとも1つの中間保持板において、該中間保持板に対して一面側から当接する保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置と、該中間保持板に対して他面側から当接する第1の支持ピン、第2の支持ピン、または保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置とが、該中間保持板の厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されていることを特徴とする。
より第1の異方導電性シートの劣化が抑制される。
前記一対の端部がそれぞれ、前記第1の絶縁板と第2の絶縁板とに形成された前記中央部よりも径が小さく前記一対の端部よりも径が大きい貫通孔に挿通され、これにより、前記導電ピンが軸方向へ移動可能に支持される。
本発明における他の態様では、前記第1の絶縁板と中間保持板との間、前記第2の絶縁板と中間保持板との間、または中間保持板同士の間に、前記導電ピンが挿通される貫通孔が形成された屈曲保持板が設けられ、
前記複数の導電ピンは、前記第1および第2の絶縁板に形成された貫通孔と、前記屈曲保持板に形成された貫通孔とを支点として互いに逆方向に横方向へ押圧されて前記屈曲保持板の貫通孔の位置で屈曲され、これにより前記導電ピンが軸方向へ移動可能に支持される。
一対の第1の検査治具と第2の検査治具によって、両検査治具の間で検査対象である被検査回路基板の両面を挟圧して電気検査を行うことを特徴とする。
本発明の回路基板の検査装置および回路基板の検査方法によれば、中継基板の両面に分散型異方導電性エラストマーシートを配置する構成としたので、配置する分散型異方導電
性エラストマーシートの厚みを小さくすることにより、高分解能で被検査回路基板の検査が可能であり、且つ、被検査回路基板の被検査電極の高さバラツキによる段差を良好に吸収できるとともに、繰り返し使用耐久性も高い。
この検査装置は、集積回路などを実装するためのプリント回路基板などの検査対象である被検査回路基板1において、被検査電極間の電気抵抗を測定することにより被検査回路基板の電気検査を行うものである。
被検査回路基板1の上面には、被検査用の電極2が形成され、その下面にも被検査用の電極3が形成されており、これらは互いに電気的に接続されている。
る図3の電流用端子電極27および電圧用端子電極28に対応した剛性導体電極75の対が配置される。一つの貫通孔に配置される剛性導体電極75の数は、特に限定されないが、好ましくは1〜4個である。ピッチ変換用基板23の接続電極に対応して、基板77の各貫通孔毎に剛性導体電極75の数が異なっていてもよい。
易い。
K6253のデュロメータ硬さ試験に基づいてタイプAデュロメータによって測定されたものをいう。弾性高分子物質のデュロメータ硬さが30未満である場合、厚み方向に押圧された際に、異方導電性シートの圧縮、変形が大きく、大きな永久歪みが生じるため、異方導電性シートが早期に劣化して検査使用が困難となり耐久性が低くなり易い。
子径D1(μm)との比率W1/D1が1.1〜10であることが好ましい。ここで、「磁
性導電性粒子の数平均粒子径」とは、レーザー回折散乱法によって測定されたものをいう。比率W1/D1が1.1未満である場合、異方導電性シートの厚みに対して磁性導電性粒子の直径が同等あるいはそれよりも大きくなるため、この異方導電性シートはその弾性が低くなり、このため、この異方導電性シートをプリント配線基板などの被検査物(被検査回路基板1)と検査電極との間に配置して加圧を行い接触導通状態を達成する際に、被検査物が傷つきやすくなる。
芯粒子の表面に高導電性金属を被覆する手段として、例えば、無電解メッキ法を用いることができる。
磁性導電性粒子として、芯粒子の表面に高導電性金属が被覆された複合粒子(以下、「導電性複合金属粒子」という。)を用いる場合、良好な導電性が得られる点から、導電性複合金属粒子の表面における高導電性金属の被覆率(芯粒子の表面積に対する高導電性金属の被覆面積の割合)が40%以上であることが好ましく、さらに好ましくは45%以上、特に好ましくは47〜95%である。
、第1の異方導電性シート22を介して中継基板29が配置され、ピッチ変換用基板23の電流用端子電極27および電圧用端子電極28に対応して、中継基板29の1つの貫通孔内には、一対の剛性導体電極75,75が形成されている。電流用端子電極27および電圧用端子電極28と、一対の剛性導体電極75,75とは、第1の異方導電性シート22を介して電気的に接続される。一方、被検査回路基板1の被検査電極2と、前記一対の剛性導体電極75,75とが第1の異方導電性シート22を介して電気的に接続され、この状態で電気検査が行われる。
1.5mmである。この厚みW2が0.1mm未満である場合、厚み方向の加圧に対する
吸収能力が低く、検査時において検査治具による加圧力の吸収が小さくなり、回路基板側コネクタ21への衝撃を緩和する効果が減少する。このため、第1の異方導電性シート22の劣化を抑制しにくくなり、結果として被検査回路基板1の繰り返し検査時における第1の異方導電性シート22の交換回数が増加して、検査の効率が低下する。一方、この厚みW2が2mmを超える場合、厚み方向の電気抵抗が大きくなり易く電気検査が困難とな
ることがある。
が高くなり易い。
第2の異方導電性シート26は、例えば次の方法で製造することができる。先ず、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からなり、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。
の貫通孔91Hが接続すべき被検査電極のパターンに従って形成された絶縁基板91と、この絶縁基板91の各貫通孔91Hに絶縁基板91の両面から突出するように配置された複数の剛性導体電極92と、を備えている。
去することにより、図15に示したように、被検査回路基板1の被検査電極2,3のパターンに従って複数の開口93Kを形成する。
層93Aの開口93Kに連通して厚み方向に延びる貫通孔91Hを形成する。
その後、図17に示したように、絶縁基板91の貫通孔91Hの内壁面および金属層93Aの開口縁を覆うように易エッチング性の筒状の金属薄層93Bを形成する。
金属層93Aおよび金属薄層93Bを構成する易エッチング性の金属材料としては、例えば、銅などを挙げることができる。
金属薄層93Bの厚みは、絶縁基板91の貫通孔91Hの径と、形成すべき剛性導体電極92における胴部92aの径とを考慮して設定される。
上記の製造工程を経て得られた複合積層材料90Bに対してフォトメッキ処理を施すこ
とにより、絶縁基板91におけるそれぞれの貫通孔91Hに剛性導体電極92を形成する。具体的には、図18に示したように、絶縁基板91の片面に形成された金属層93Aの表面および絶縁基板91の他方の表面にレジスト膜94を形成し、その後、このレジスト
膜94に、形成すべき剛性導体電極92における端子部92bのパターンに従って、絶縁基板91の貫通孔91Hに連通する複数のパターン孔94Hを形成する。
第1の異方導電性シート22には、前述した分散型の異方導電性シートが使用される。その絶縁基材の材料、シート厚み、導電性粒子Pの材料および粒子径等は、前述したとおりである。
31側には、図1および図2に示したようにピン側電極45a,45bが形成されている。
置されている。
なお、図24における第1の絶縁板34と中間保持板36との間の距離L1と、第2の絶縁板35と中間保持板36との間の距離L2としては、特に限定されるものではないが、後述するように、第1の絶縁板34、中間保持板36、第2の絶縁板35の弾性による、被検査回路基板1における被検査電極2,3の高さバラツキの吸収性を考慮すれば、2mm以上が好ましく、より好ましくは2.5mm以上である。
おいて、上方から50kgfの圧力で加圧することによって生ずる撓みが、これらの絶縁板の幅の0.02%以下であり、かつ上方から200kgfの圧力で加圧することによっても破壊および永久変形が生じない程度であることが好ましい。
図26に示したように、屈曲保持板84には導電ピン32が挿通される貫通孔85が形成されている。導電ピン32は、第1の絶縁板34に形成された貫通孔83aおよび第2の絶縁板35に形成された貫通孔83bと、屈曲保持板84に形成された貫通孔85とを支点として、互いに逆方向に横方向へ押圧されて、屈曲保持板84の貫通孔85の位置で屈曲され、これにより導電ピン32が軸方向に移動可能に支持されている。
導電ピン32は、図27(a)〜図27(c)に示した手順で第1の絶縁板34および第2の絶縁板35に支持される。図27(a)に示したように、第1の絶縁板34の貫通孔83aおよび第2の絶縁板35に形成された貫通孔83bと、屈曲保持板84の貫通孔85とが軸方向に位置合わせされた位置に屈曲保持板84を配置する。
これによって、導電ピン32は、第1の絶縁板34の貫通孔83aおよび第2の絶縁板35に形成された貫通孔83bと、屈曲保持板84の貫通孔85とを支点として互いに逆方向に横方向へ押圧されて、屈曲保持板84の貫通孔85の位置で屈曲され、これにより導電ピン32が軸方向に移動可能に支持される。
このように構成された本実施形態の検査装置では、図2に示したように、被検査回路基板1の電極2および電極3が、第1の異方導電性シート22a,22b、ピッチ変換用基板23a,23b、第2の異方導電性シート26a,26b、導電ピン32a,32b、第3の異方導電性シート42a,42b、コネクタ基板43a,43bを介して、最外側に配置されたベース板46a,46bをテスターの加圧機構により規定の圧力で押圧することによってテスター(図示せず)に電気的に接続され、被検査回路基板1の電極間における電気抵抗測定などの電気検査が行われる。
以下、図30〜図33を参照しながら(便宜的に、第2の検査治具11bのみ示す)、第1の検査治具11aと第2の検査治具11bとの間で被検査回路基板1の両面を挟圧した際における圧力吸収作用および圧力分散作用について説明する。
るように撓むことおよびその突出方向を言う。
保持板36bに対して一面側から当接する保持板支持ピン39bの中間保持板36bに対する当接支持位置39Aと、中間保持板36bに対して他面側から当接する第1の支持ピン33bの中間保持板36bに対する当接支持位置38Aとが、中間保持板36bの厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されている。
また、導電ピン32を保持するための前述した屈曲保持板84を用いる場合、場合に応じて、第2の絶縁板35と中間保持板36との間、第1の絶縁板34と中間保持板36との間、あるいは2枚の中間保持板36の間に配置することができる。
例えば、被検査回路基板1は、プリント回路基板以外に、パッケージIC、MCM、CSPなどの半導体集積回路装置、ウェハに形成された回路装置であってもよい。また、プリント回路基板は、両面プリント回路基板だけではなく片面プリント回路基板であってもよい。
テスター側コネクタは、コネクタ基板のような回路基板と異方導電性シートを複数積層して構成してもよい。
図18では第1の支持ピン33、第2の支持ピン37および保持板支持ピン39)が与える作用と同様にして、面圧を分散させる作用を与えることも可能である。この面圧分散作用を与えるためには、支持ピン49の位置と、第2の支持ピン37の位置とが面方向において互いに異なるようにこれらを配置することが好ましい。
[実施例1]
レール搬送型回路基板自動検査機(日本電産リード社製,品名:STARREC V5)の検査部に適合する、図1に示したような、下記の評価用回路基板を検査するための検査装置を作製した。
(1)評価用回路基板1
下記の仕様の評価用回路基板1を用意した。
上面側の被検査電極の数:3600個
上面側の被検査電極の径:0.25mm
上面側の被検査電極の最小配置ピッチ:0.4mm
下面側の被検査電極の数:2600個
下面側の被検査電極の径:0.25mm
下面側の被検査電極の最小配置ピッチ:0.4mm
(2)第1の異方導電性シート22
導電性粒子が厚み方向に配列するとともに面方向に均一に分散された下記の第1の異方導電性シートを作製した。
寸法:110mm×110mm、厚み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;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)
(3)ピッチ変換用基板23
ガラス繊維補強型エポキシ樹脂からなる厚さ0.5mmの絶縁基板の両面全面に、厚みが18μmの銅からなる金属薄層を形成した積層材料(松下電工社製,品名:R−1766)に、数値制御型ドリリング装置によって、それぞれ積層材料の厚み方向に貫通する直径0.1mmの円形の貫通孔を合計で7200個形成した。
定することを意味する)。
ことにより、絶縁基板の表面に、直径が60μmである円形の7200個の接続電極と、各接続電極とバイアホールとを電気的に接続する線幅が100μmのパターン配線部を形成し、次いで、レジストパターンを除去した。
(4)中継基板29
両面に銅箔を備えた厚みが0.1mmのビスマレイミド・トリアジン樹脂よりなる積層
材料(三菱ガス化学:BTレジンプリント配線板用材料 CCL−HL832)の両面全
面に、数値制御型ドリリング装置によって、それぞれ積層材料の厚み方向に貫通する直径0.3mmの円形の貫通孔を合計で3600個形成した。
<レーザー光の照射条件>
・レーザー種:TEA−CO2
・周波数(1秒あたりのパルス数):50Hz
・パターン(ビーム幅):0.9×1.9mm
・走査速度(レーザー加工機におけるステージ移動速度):814mm/min
・電圧(励起電圧):20kV
・エネルギー密度(単位面積当たりのレーザー照射エネルギー):11J/cm2
・スキャン回数:4回
その後、積層したレーザー加工用金属マスクを除去し、貫通孔が絶縁性弾性膜に形成された基板材料に対して、EDTAタイプ銅メッキ液を用いて無電解メッキ処理を施すことにより、各貫通孔の内壁および基板材料の表面に銅メッキ層を形成した積層基板材料を得た。
そして、絶縁性弾性膜に設けられた貫通孔部分に、直径60μmのパターン開口を形成した。
このようにして得られた、電極構造体(剛性導体電極)を備えた中継基板は、以下のようなものであった。
〔中継基板29a〕
絶縁性基板の厚み 100μm
絶縁性弾性膜の直径 300μm
絶縁性弾性膜の厚み 100μm
電極構造体の電極部の寸法 直径60μm×厚み150μm
電極構造体のスルーホール部の寸法 直径60μm×厚み100μm
対をなす電極構造体間の離間距離 60μm
電極構造体数 7200個
〔中継基板29b〕
絶縁性基板の厚み 100μm
絶縁性弾性膜の直径 300μm
絶縁性弾性膜の厚み 100μm
電極構造体の電極部の寸法 直径60μm×厚み150μm
電極構造体のスルーホール部の寸法 直径60μm×厚み100μm
対をなす電極構造体間の離間距離 60μm
電極構造体数 5200個
(5)回路基板側コネクタ21
上記のピッチ変換用基板23の一面側に、一対の上記の第1の異方導電性シート22で上記の中継基板29を挟むようにこれらを配置し、裏面側に、厚み方向に延びる多数の導電路形成部と、これらを互いに絶縁する絶縁部とからなり、片面に導電路形成部が突出した偏在型異方導電性シートからなる第2の異方導電性シート26を配置することにより、回路基板側コネクタ21とした。
〔第2の異方導電性シート26〕
寸法:110mm×150mm
導電路形成部の厚み:0.6mm
導電路形成部の外径:0.35mm
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、導電路形成部における導電性粒子の含有率;30体積%
弾性高分子物質:材質;シリコーンゴム、硬度;30
(W2/D2=17)
(6)中継ピンユニット31
第1の絶縁板34、中間保持板36、第2の絶縁板35の材料として、固有抵抗が1×1010Ω・cm以上の絶縁性材料、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂よりなり、その厚みが1.9mmのものを用いた。
〔導電ピン〕
材質:金メッキ処理を施した真鍮
先端部81aの寸法:外径0.35mm、全長2.1mm
中央部32の寸法外径0.45mm、全長41mm
基端部81bの寸法:外径0.35mm、全長2.1mm
なお、この場合、第1の支持ピン33の中間保持板36との第1の当接支持位置38Aと、第2の支持ピン37の中間保持板36との第2の当接支持位置38Bは、図29に示
したように、格子状に配置した。なお、互いに隣接する第1の当接支持位置38Aの間の離間距離、第2の当接支持位置38Bの間の離間距離を、17.5mmとした。
(7)テスター側コネクタ41
テスター側コネクタ41を、図1に示したように、第3の異方導電性シート42と、コネクタ基板43と、ベース板46とから構成した。なお、第3の異方導電性シート42には、前述した第2の異方導電性シート26と同様のものを用いた。
性能試験
1.最低プレス圧力の測定
作成した検査装置をレール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」の検査部にセットし、検査装置に対して用意した評価用回路基板1をセットして、レール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」のプレス圧力を100〜210kgfの範囲内において段階的に変化させ、各プレス圧力条件毎に各10回づつ、評価用回路基板1の被検査電極について、電流供給用電極を通じて1ミリアンペアの電流を印加したときの導通抵抗値を電圧測定用電極で測定した。
2.異方導電性シートの耐久性の測定
作成した検査装置をレール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」の検査部にセットし、当該検査装置に対して用意した評価用回路基板1をセットして、レール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」のプレス圧力条件を130kgfとし、所定回数の加圧を行った後、評価用回路基板1の被検査電極について、プレス圧力130kgfの条件下にて、電流供給用電極を通じて1ミリアンペアの電流を印加したときの導通抵抗値を10回測定し、次いで、所定回数の加圧を行い同様に導通抵抗値を電圧測定用電極にて10回測定する作業を繰り返した。
次いで、検査装置における異方導電性シートを新しいものに交換し、プレス圧力条件を
150kgfに変更したこと以外は上記と同様の条件によって所定回数の加圧を行い、上記と同様の手法でNG検査点割合を算出した。
3.絶縁性の評価
以下のようにして、回路基板側コネクタ21におけるピッチ変換用基板23の対をなす接続電極25(電流用端子電極27および電圧用端子電極28)の間の絶縁抵抗を評価した。
作成した検査装置をレール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」の検査部にセットし、検査装置に対して上記のガラスエポキシ基板をセットして、レール搬送型回路基板自動検査機「STARREC V5」のプレス圧力を100〜210kgfの範囲内において段階的に変化させ、各プレス圧力条件毎に10回づつ、第1の検査治具11a用のピッチ変換用基板23aに設けられた各々の対をなす接続電極25の間の絶縁抵抗を測定した。
[実施例2]
実施例1の検査装置における中継基板29を、図12に示したものに変更した。先ず、
電極構造体を7200個有する第1の検査治具11a用の中継基板29aを次のようにして製造した。
の開口93Kに連通する貫通孔91Hを形成した。
得られた中継基板29bについて説明すると、中継基板29bは、材質が液晶ポリマーで、縦横の寸法が190mm×130mm、厚みdが50μm、貫通孔91Hの直径r1
が40μm、剛性導体電極92は、総数が7200で、胴部92aの径r2が30μm、端子部92bの径r3が50μm、胴部92aの長さLが73μm、剛性導体電極92の移動距離(L−d)が23μmで、対をなす剛性導体電極92間の離間距離は70μmである。
[比較例1]
上記の中継ピンユニット31の代わりに、図36に示したような従来の中継ピンユニット131a、131bを用いた。すなわち、一定ピッチ(2.54mmピッチ)で格子点上に多数(8000ピン)配置された導電ピン132a、132bと、この導電ピン132a、132bを上下へ移動可能に支持する絶縁板134a、134bと、を有する中継ピンユニットを備えている以外は実施例1と同様の構成である検査装置を作製した。
最低プレス圧の測定結果を表1に、異方導電性シートの耐久性の測定結果を表2に示す。
[比較例2]
実施例1の検査装置において、回路基板側コネクタ21における中継基板29と、これを挟むように配置した厚み50μmの一対の第1の異方導電性シート22の代わりに、厚み100μmの分散型異方導電性エラストマーシートよりなる第1の異方導電性シート22を配置し、対をなす接続電極25間の絶縁抵抗を上述した方法にて評価した。
そして、表3の結果から明らかなように、実施例1の検査装置は接続電極間のリーク電流の発生がほとんど無い。したがって、信頼性の高い回路基板の電気的検査を行うことができる。
29a,b 中継基板
31a,31b 中継ピンユニット
32a,32b 導電ピン
33a,33b 第1の支持ピン
34a,34b 第1の絶縁板
35a,35b 第2の絶縁板
36a,36b 中間保持板
37a,37b 第2の支持ピン
38A 第1の当接支持位置
38B 第2の当接支持位置
39 保持板支持ピン
39A 当接支持位置
41a,41b テスター側コネクタ
42a,42b 第3の異方導電性シート
43a,43b コネクタ基板
44a,44b テスター側電極
45a,45b ピン側電極
46a,46b ベース板
49a,49b 支持ピン
51 絶縁基板
52 配線
53 内部配線
54 絶縁層
55 絶縁層
61 シート基材
62 導電性粒子
63 貫通孔
64 貫通孔
65 メッキ層
66 レジスト層
71 絶縁部
72 導電路形成部
73 突出部
75 剛性導体電極
75a 突出部
76 絶縁部
77 基板
81a,81b 端部
82 中央部
83,83a,83b貫通孔
84 屈曲保持板
85 貫通孔
86 貫通孔
90A 積層材料
90B 複合積層材料
91 絶縁基板
91H 貫通孔
92 剛性導体電極
92a 胴部
92b 端子部
93A 金属層
93B 金属薄層
93K 開口
94 レジスト膜
94Hパターン孔
101 被検査回路基板
102 被検査電極
103 被検査電極
111a 第1の検査治具
111b 第2の検査治具
121a、121b 回路基板側コネクタ
122a,122b 第1の異方導電性シート
123a,123b ピッチ変換用基板
124a,124b 端子電極
125a,125b 接続電極
126a,126b 第2の異方導電性シート
131a,131b 中継ピンユニット
132a,132b 導電ピン
133a,133b 支持ピン
134a,134b 絶縁板
141a,141b テスター側コネクタ
142a,142b 第3の異方導電性シート
143a,143b コネクタ基板
144a,144b テスター側電極
145a,145b ピン側電極
146a,146b ベース板
A 中間保持板投影面
L1 距離
L2 距離
Q1 対角線
Q2 対角線
R1 単位格子領域
R2 単位格子領域
Claims (12)
- 一対の第1の検査治具と第2の検査治具によって、両検査治具の間で検査対象である被検査回路基板の両面を挟圧して電気検査を行う回路基板の検査装置であって、
前記第1の検査治具と第2の検査治具がそれぞれ、
基板の一面側と他面側との間で電極ピッチを変換するピッチ変換用基板と、
前記ピッチ変換用基板の被検査回路基板側に配置され、基板を貫通する複数の剛性導体電極が該基板の厚み方向へ移動可能に保持され、前記ピッチ変換用基板の検査電極と前記被検査回路基板の被検査電極との電気的接続を前記剛性導体電極によって中継する中継基板と、
前記中継基板の一面側および他面側に配置され、導電性粒子が厚み方向に配列するとともに面方向に均一に分散された一対の第1の異方導電性シートと、
前記ピッチ変換用基板の被検査回路基板とは逆側に配置された第2の異方導電性シートと、
を備えた回路基板側コネクタと、
所定のピッチで配置された複数の導電ピンと、
前記導電ピンを軸方向へ移動可能に支持する、一対の離間した第1の絶縁板と第2の絶縁板と、
を備えた中継ピンユニットと、
テスターと前記中継ピンユニットとを電気的に接続するコネクタ基板と、
前記コネクタ基板の中継ピンユニット側に配置される第3の異方導電性シートと、
前記コネクタ基板の中継ピンユニットとは逆側に配置されるベース板と、
を備えたテスター側コネクタとを備え、
前記中継ピンユニットが、
前記第1の絶縁板と第2の絶縁板との間に配置された中間保持板と、
前記第1の絶縁板と中間保持板との間に配置された第1の支持ピンと、
前記第2の絶縁板と中間保持板との間に配置された第2の支持ピンと、
を備えるとともに、
前記第1の支持ピンの中間保持板に対する第1の当接支持位置と、前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置とが、中間保持板の厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されていることを特徴とする回路基板の検査装置。 - 前記中継基板における前記基板に複数の貫通孔が形成され、該貫通孔内に高分子弾性体からなる絶縁部が形成され、前記剛性導体電極は該絶縁部を貫通し、該絶縁部によって前記基板の厚み方向へ移動可能に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の回路基板の検査装置。
- 前記中継基板における前記基板は絶縁性を有し、該基板に複数の貫通孔が形成され、
前記剛性導体電極は、該貫通孔に挿通された胴部と、該胴部の両端に形成され前記貫通孔の径よりも大きい径を有する端子部と、を備え、
前記剛性導体電極は、該基板の貫通孔に、該基板の厚み方向へ移動可能に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の回路基板の検査装置。 - 一対の第1の検査治具と第2の検査治具によって、両検査治具の間で検査対象である被検査回路基板の両面を挟圧した際に、
前記第1の支持ピンの中間保持板に対する第1の当接支持位置を中心として、前記中間保持板が、前記第2の絶縁板の方向に撓むとともに、
前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置を中心として、前記中間保持板が、前記第1の絶縁板の方向に撓むように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の回路基板の検査装置。 - 前記第1の支持ピンの中間保持板に対する第1の当接支持位置が、前記中間保持板投影面において格子状に配置され、
前記第2の支持ピンの中間保持板に対する第2の当接支持位置が、前記中間保持板投影面において格子状に配置されており、
前記中間保持板投影面において、隣接する4個の第1の当接支持位置からなる単位格子領域に、1個の第2の当接支持位置が配置されるとともに、
前記中間保持板投影面において、隣接する4個の第2の当接支持位置からなる単位格子領域に、1個の第1の当接支持位置が配置されるように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の回路基板の検査装置。 - 前記中継ピンユニットが、
前記第1の絶縁板と第2の絶縁板との間に所定間隔離間して配置された複数個の中間保持板と、
隣接する中間保持板同士の間に配置された保持板支持ピンと、
を備えるとともに、
少なくとも1つの中間保持板において、該中間保持板に対して一面側から当接する保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置と、該中間保持板に対して他面側から当接する第1の支持ピン、第2の支持ピン、または保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置とが、該中間保持板の厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の回路基板の検査装置。 - 全ての前記中間保持板において、該中間保持板に対して一面側から当接する保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置と、該中間保持板に対して他面側から当接する第1の支持ピン、第2の支持ピン、または保持板支持ピンの該中間保持板に対する当接支持位置とが、該中間保持板の厚さ方向に投影した中間保持板投影面において異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の回路基板の検査装置。
- 前記第2の異方導電性シートが、厚み方向に延びる複数の導電路形成部と、これらの導電路形成部を互いに絶縁する絶縁部とからなり、導電性粒子が導電路形成部中にのみ含有され、これにより該導電性粒子は面方向に不均一に分散されるとともに、シート片面側に導電路形成部が突出していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の回路基板の検査装置。
- 前記第3の異方導電性シートが、厚み方向に延びる複数の導電路形成部と、これらの導電路形成部を互いに絶縁する絶縁部とからなり、導電性粒子が導電路形成部中にのみ含有され、これにより該導電性粒子は面方向に不均一に分散されるとともに、シート片面側に導電路形成部が突出していることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の回路基板の検査装置。
- 前記複数の導電ピンは、前記第1の絶縁板と第2の絶縁板との間の間隔よりも短い棒状の中央部と、該中央部の両端側に形成され該中央部よりも径が小さい一対の端部とからなり、
前記一対の端部がそれぞれ、前記第1の絶縁板と第2の絶縁板とに形成された前記中央部よりも径が小さく前記一対の端部よりも径が大きい貫通孔に挿通され、これにより前記導電ピンが軸方向へ移動可能に支持されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の回路基板の検査装置。 - 前記第1の絶縁板と中間保持板との間、前記第2の絶縁板と中間保持板との間、または
中間保持板同士の間に、前記導電ピンが挿通される貫通孔が形成された屈曲保持板が設けられ、
前記複数の導電ピンは、前記第1および第2の絶縁板に形成された貫通孔と、前記屈曲保持板に形成された貫通孔とを支点として互いに逆方向に横方向へ押圧されて前記屈曲保持板の貫通孔の位置で屈曲され、これにより前記導電ピンが軸方向へ移動可能に支持されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の回路基板の検査装置。 - 請求項1〜11のいずれかに記載の回路基板の検査装置を用いた回路基板の検査方法であって、
一対の第1の検査治具と第2の検査治具によって、両検査治具の間で検査対象である被検査回路基板の両面を挟圧して電気検査を行うことを特徴とする回路基板の検査方法。
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