JPH0619403B2 - 導電性パタ−ンに対する電気的接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプリント基板その他の導電性パターンに対する
電気的接続装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の装置について、プリント基板の検査装置
を例にして説明する。

一般にプリント基板においては、これにトランジスタ、
ダイオード、抵抗等の素子が組込まれる前に、所期のパ
ターンのリードが形成されているか否かを検査すること
が必要である。この検査は、プリント基板に形成され
た、素子を実装するための導電部（以下、「被検査導電
部」という。）の相互間の導通状態の有無を調べること
によって行われる。

従来、この種の検査を行うために用いられる汎用の検査
装置としては、検査すべきプリント基板の被検査導電部
の基本的な配列パターン、すなわち例えばピッチ2.54mm
あるいは1.27mmで縦横に規則的に配列される格子点の集
合（以下、単に「基本格子」という。）に対応して金属
製のピン、例えばスプリングプローブよりなる検査用端
子を配置し、この検査用端子とプリント基板の被検査導
電部とを電気的に接触させることにより、かかる被検査
導電部の導通状態あるいは被検査導電部相互間に絶縁状
態の検査を行うものが知られている。しかるに、近年に
おいては、電気、電子機器の小型化に伴ってプリント基
板の被検査導電部が高い密度で形成されるようになり、
当該導電部の一部が基本格子に対して変位した状態で配
置されたプリント基板が多く用いられており、このよう
なタイプのプリント基板に対しては上述の検査装置を用
いて確実な検査を行うことは困難となっている。

そこで、上述のような基本格子と対応して配置されてい
ない被検査導電部を有するプリント基板の導通検査を可
能にする技術として、一方の表面においてプリント基板
の被検査導電部に対応する位置に電極を形成し、他方の
表面において基本格子に対応する位置に前記電極と電気
的に接続された電極を形成してなる位置変換体を、プリ
ント基板と検査用端子と構成するスプリングプローブと
の間に介在させてなる装置が開示されている（特開昭56
−54096 号公報参照）。しかしながら、この装置におい
ては、スプリングプローブと位置変換体の接点が点接
触の状態にあって接触信頼性に欠けること、そのた
め、両者の接触を十分確実なものとするために大きな押
圧力を要し、この過度の押圧力によって位置変換体の電
極あるいはスプリングプローブが損傷しやすく、耐久性
に劣ること、位置変換体を製造するのに比較的多くの
工数を要し、製造が容易でない等の問題点を有する。

これらの点を改善する技術して、基本格子から変位した
被検査導電部を有するプリント基板に対し、厚み方向に
のみ導電機能を有する第１の弾性体と、一方の表面にお
いてプリント基板の各被検査導電部に対応して位置する
表面電極部、およびこの表面電極部と電気的に接続され
かつ他方の表面においてプリント基板の基本格子に対応
して位置する表面電極部を有する中間電極体と、厚み方
向にのみ導電機能を有する第２の弾性体と、プリント基
板の基本格子に対応して位置する検出用端子を有する端
子保持板とを、順次積重ねてなるプリント基板の検査装
置が開示されている（特開昭61−62877 号公報参照）。
しかしながらこの装置においては、中間電極体の両面に
設けられている表面電極部を電気的に接続するためのス
ルーホールをプリント基板の被検査導電部に対応する位
置に設け、プリント基板側の表面電極はスルーホール上
に、端子保持板側の表面電極はスルーホールから配線パ
ターンを延長して基本格子に設けていた。そのためにこ
の装置は被検査導電部の配列パターンの異なるプリン
ト基板毎に配列の異なるスルーホールを穿孔せねばなら
ず生産性が劣ること、被検査導電部の間隔が狭いとス
ルーホールで電気的な導通を生じ短絡し易いこと、中
間電極体の端子保持板側の表面に設けた配線パターンと
検出用端子との距離が接近するので電気的に短絡し易い
欠点がある。さらにそれを防止するため配線パターンを
レジストなどで覆うと面の高さの均一性が失われ、検出
端子を均一な面圧で押しつけられないという欠点があっ
た。

さらに、かかる装置によってプリント基板の検査を実
施し、それが不良基板である場合、その不良箇所は基本
格子の位置としてプリンタ等の装置に表示されるが、被
検査基板上の被検査電極の位置とは異なることが大半で
あため、実際上の被検査基板上の不良箇所を見出しにく
いという問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように、従来の装置は生産性が悪く、また信頼
性に欠けるという欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、製造が容易で
生産性に優れ、しかも電気的な短絡を生ずることなく、
均一な面圧で電気的な接続が可能で信頼性が高く、しか
も接続される電極間の位置関係が正確かつ容易に設定で
きる導電性パターンに対する電気的接続装置を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決するために、本発明は加圧または
無加圧時に厚さ方向にのみ電気的導通を有する第１の弾
性体と、一定間隔で格子点をなすように設けられた複数
のスルーホールを有し、第１の弾性体と対向する一方の
表面上には格子点に対応する位置にそれぞれ電極が設け
られ、他方の表面上には被測定導電性パターンの被測定
位置に対応する位置にそれぞれ一方の表面上に電極のひ
とつと導通する複数の電極が設けられている中間電極体
と、中間電極体の他方の表面と対向する、加圧または無
加圧時に厚さ方向にのみ電気的導通を有する第２の弾性
体と積重ねた集合体と、第１の弾性体の中間電極体と反
対側に設けられ、格子点に対応して位置する接続用端子
を有する端子保持板とを具備してなることを特徴とす
る。

［作 用］ 本発明によれば、中間電極体に設けるスルーホールをプ
リント基板の基本格子と対応する間隔で設け、プリント
基板の被検査導電部に対応する電極はスルーホールから
配線層を延長して形成する。従って中間電極体の製造工
程は簡単であり、しかも短絡を生じることなく電気的導
通を確実にとることができ、さらに接続される電極間の
位置関係が正確かつ容易に設定できる。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の電気的接続装置を適用したプリント基
板検査装置の一例を示す模式図である。

本実施例の装置は、加圧または無加圧時に厚さ方向のみ
電気的導通を有する第１の弾性体１と、検査すべきプリ
ント基板５の基本格子に対応する間隔、例えば2.54mm間
隔に設けられたスルーホール2Aを有し、かつ各スルーホ
ールを介して電気的に接続されている電極2B,2C を両面
に有する中間電極体２と、加圧または無加圧時に厚さ方
向にのみ電気的導通を有する第２の弾性体３とを積重ね
た積層体と、基本格子に対応する間隔で配設された接続
端子を有する端子保持板４とを具えている。

第１および第２の弾性体1,3 としては異方導電性ゴム，
感圧異方導電性ゴム等が用いられる。中間電極体２はポ
リイミド樹脂，ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂など、
またはこれらの樹脂をガラス繊維などと補強した樹脂か
らなるスルーホールを有する基板であり、フレキシブル
基板であることが望ましい。中間電極体２には、図示す
るように複数のスルーホール2Aが接続用端子4Aと対応す
る間隔で設けられている。そして第１の弾性体１と接す
る面、すなわち端子保持板４と対向する側の表面には、
スルーホール2Aの位置に電極2Bが設けられ、反対側の表
面、すなわち第２の弾性体３を介して検査すべきプリン
ト基板５と対向する側の表面には、プリント基板５の被
検査導電部5Aと対応する位置に、スルーホール2Aを介し
て電極2Bと電気的に接続されている電極2Cが設けられて
いる。

端子保持板４は、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂等の絶縁性材料より形成され、その表面には検
査すべきプリント基板５の基本格子に対応する間隔、例
えば2.54mmで端子保持孔が縦横に並んで穿設され、その
端子保持孔の各々にはリベット状の接続用端子4Aがこの
頭部を露出させた状態で挿入保持されている。接続用端
子4Aの反対側の端部は測定器６内の検査回路に電気的に
接続されている。

そして、位置合わせ用テーブル７上の固定具８に被検査
プリント基板５を固定し、第１の弾性体１，中間電極体
２および第２の弾性体３からなる集合体をプリント基板
５上に位置させ、図示しない加圧機構によって位置合わ
せ用テーブル７を前記重合体に押しつけ、同時に接続用
端子4Aで第１の弾性体１の表面を押圧することによって
接続用端子4Aとプリント基板５の被検査導電部5Aとの導
通をとることにより、プリント基板５の被検査導電部5A
間の導通状態あるいは絶縁状態を検査することができ
る。

第２図は中間電極体２の電極の形態を示すため拡大断面
であり、４個のスルーホールいついてのみ示す。先に述
べたように、スルーホール2A1 〜2A4 はプリント基板５
の基本格子に対応して規則的に配設されている。そして
第１の弾性体１と接する面、すなわち端子保持板４と対
向する面上では各スルーホールの直上に実質的にほぼ同
じ大きさの電極2B1 〜2B4 が設けられている。一方、中
間電極体２のプリント基板５の対向する表面上の電極2C
1 〜2C4 はプリント基板５の被検査導電部5A1 〜5A4 と
対応するように設けられている。第２図の例ではプリン
ト基板５の検査すべき電極のうち、パッド電極5A3 のみ
が基本格子に対応する位置にあり、スルーホール5B上の
ランド電極5A1 ，パッド電極5A2 および5A4 は基本格子
の位置からずれた点にある。これらの電極に対応して、
中間電極体２の電極のうち、2C3 はスルーホール2A3 の
直下に設けられ、電極2C1,2C2および2C4 は、それぞれ
スルーホール2A1,2A2および2A2 から配線層2Dを延長し
てプリント基板５の各電極5A1,5A2および5A4 に対応す
る位置に設けられている。電極2C1 〜2C4 の大きさもプ
リント基板５の電極5A1 〜5A4 の大きさに対応して変化
している。さらに電極2C1 〜2C4 の高さはそれらの電極
とスルーホール2A1 〜2A4 とを接続する配線層2Dの高さ
より高く形成してある。

中間電極体２のスルーホール2A1 〜2A4 および電極2B1
〜2B4 および2C1 〜2C4 が上述したように構成されてい
るので、中間電極体２を厚さ方向にのみ電気的導通を有
する２枚の弾性体１および３で挾んだ積層体をプリント
基板５上に位置を合せて設置し、端子保持板４を弾性体
１に押しつけると、接続端子4Aは電極2Bの直上から一様
な面圧力で弾性体１に接し、接続端子4Aと電極2Bとは正
確に電気的な導通をとることができる。また中間電極体
２の電極2C1 〜2C4 は厚さ方向にのみ電気的導通を有す
る弾性体３を介してプリント基板５の電極5Aの直上に位
置してあり、電極2C1 〜2C4 は配線層2Dより高く形成さ
れているために、プリント基板５の導体層5Cを覆うソル
ダーレジスト5D上にさらに印刷インク5Eが処されること
によって、その高さが電極5Aの高さを越えても、中間電
極体２の電極2Cとプリント基板５の電極5Aの弾性体３を
介した導通の妨げにならず、正確で信頼性の高い電気的
導通を得ることができる。

なお、プリント基板５の導体層5Cにソルダーレジスト5D
が施されていない場合や、施されているレジストの欠陥
により導体層5Cの一部が露出している場合、またはプリ
ント基板５の電極5Aが中間電極体２の配線層2Dに近接し
ているような場合は、プリント基板５の位置合せのずれ
などによっても不正確な導通状態を生ずるおそれがあ
る。このようなことを防ぐためには、第２図のように、
中間電極体２の電極部2Cの高さを配線層2Dより高くし、
さらに配線層2Dを覆ってレジスト2Eを設けることが有効
である。

かかる装置によれば、中間電極体２とプリント基板５と
の間に第２の弾性体３を配置し、さらに中間電極体２と
端子保持板４との間に第１の弾性体１を介在させている
ので、プリント基板５と中間電極体２における電極相互
の接触、ならびに中間電極体２の電極と接続用端子4Aと
の接触が点接触でなく面接触の状態となり、したがって
小さい圧接力によって十分な電気的接続を達成すること
ができ、信頼性の高い検査が可能となる。さらに上述の
ように、プリント基板５ならびに中間電極体２における
電極、接続用端子4Aなどの電極はそれぞれ弾性体を介し
て接触していることから、接触による損傷を生じにく
く、したがって多数回にわたる検査においても高い信頼
性を維持することができる。

さらに中間電極体２は、好ましくはフレキシブルスルー
ホールプリント基板によって構成されているので、中間
電極体２を柔軟で小型かつ軽量なものとすることができ
る。

また、中間電極体は、スルーホールがプリント基板の基
本格子に対応する間隔で設けられており、一方の表面上
の電極はスルーホール上に設けられているために、プリ
ント基板の配線パターンに関係なく、予めスルーホール
を穿孔し、スルーホールのメッキを行い、一方の表面上
に電極を予め形成して置くことができる。そしてプリン
ト基板の他方の表面上の電極および配線は、検査すべき
プリント基板と同一パターンフィウムからこれを修正し
て得たマスクを使用して簡単に形成できる。従って、微
細な間隔に電極を形成しても短絡のおそれがなく、しか
も中間電極体の作製工程が簡易化される。特にスルーホ
ールのメッキと一方の表面上の電極形成までを行った中
間製品を予め準備しておけるので、検査すべきプリント
基板に応じた中間電極体を作製する時間を大幅に短縮す
ることができる。

さらに、本装置の中間電極体は、基本格子に配置された
スルーオールと、被検査プリント基板の電極に対向する
中間電極体の電極と両者の接続する配線層とが同一面上
に形成されているため、被検査プリント基板が不良品で
ある場合に具体的な不良箇所を容易に見出すことができ
る。

以上はプリント基板の検査装置への適用例であるが、本
発明にかかる導電性パターンに対する電気的接続装置
は、集積回路その他の検査のための電気的接続を必要と
する装置に広く適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば耐久性に優れ、長
期にわたって信頼性の高い電気的導通を得ることがで
き、しかも製造が容易で接続される電極間の位置関係が
正確かつ容易に設定できる導電性パターンに対する電気
的接続装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要を示す模式図、 第２図は本発明の一実施例の要部を拡大して示す断面図
である。 １……第１の弾性体、 ２……中間電極体、 2A,2A1〜2A4 ……スルーホール、 2B,2B1〜2B4 ……電極、 2C,2C1〜2C4 ……電極、 2D……配線層、 2E……レジスト、 ３……第２の弾性体、 ４……端子保持板、 4A……接続用端子、 ５……プリント基板、 5A,5A1〜5A4 ……電極、 5B……スルーホール、 ６……測定器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 正樹 東京都中央区築地２丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−71970（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−22564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−72565（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧または無加圧時に厚さ方向にのみ電気
   的導通を有する第１の弾性体と、 一定間隔で格子点をなすように設けられた複数のスルー
   ホールを有し、前記第１の弾性体と対向する一方の表面
   上には前記格子点に対応する位置にそれぞれ電極が設け
   られ、他方の表面上には被測定導電性パターンの被測定
   位置に対応する位置にそれぞれ前記一方の表面上に電極
   のひとつと導通する複数の電極が設けられている中間電
   極体と、 前記中間電極体の他方の表面と対向する、加圧または無
   加圧時に厚さ方向にのみ電気的導通を有する第２の弾性
   体とを積重ねた集合体と、 前記第１の弾性体の前記中間電極体と反対側に設けら
   れ、前記格子点に対応して位置する接続用端子を有する
   端子保持板と を具備してなることを特徴とする導電性パターンに対す
   る電気的接続装置。
2. 【請求項２】前記中間電極体がフレキシブル基板である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導電性パ
   ターンに対する電気的接続装置。
3. 【請求項３】前記他方の表面上の電極の高さが、前記ス
   ルーホールから該電極に導く導体層の高さより高いこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の導電性パターンに対する電気的接続装置。
4. 【請求項４】前記導体層がレジスト膜によって覆われて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の導電
   性パターンに対する電気的接続装置。