JPH11353948A - 異方導電性シ―ト並び電気的検査装置および電気的検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧力の変化に対する抵抗値の変化が小さ
く、各導電部間における加圧力が不均一であっても、導
電性にばらつきが生じない異方導電性シート、構造が簡
単で、軽量化が可能で、被検査点数の多い基板の検査を
高い信頼性で容易に行うことができる電気的検査装置、
複雑な装置を用いずに被検査点数の多い基板の検査を高
い信頼性で容易に行うことができる電気的検査方法の提
供。 【解決手段】 本発明の異方導電性シートは、厚さ方向
に伸びる複数の導電部が絶縁部により相互に絶縁されて
配置され、各導電部は、少なくともシートの一面側にお
いて絶縁部の表面から突出する突出部中に形成され、絶
縁性弾性高分子物質中に導電性粒子が密に充填されてな
る。絶縁部の厚さが０．１〜０．８ｍｍ、導電部の厚さ
が１〜５ｍｍであることが好ましい。本発明の電気的検
査装置は上記異方導電性シートを有する。本発明の電気
的検査方法は上記異方導電性シートを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異方導電性シート並び
にこれを用いた電気的検査装置および電気的検査方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】異方導電性シートは、その構造上の特徴
から、電気的な接続を達成するための部材として種々の
用途において有用である。しかるに、プリント基板等の
基板の電気的検査においては、従来、電気的な接続を達
成するための部材として、ピンプローブが用いられてい
た。しかし、このピンプローブは、その構造上の制約か
ら細形化が困難であり、従って、近年、益々微細化され
る傾向にある基板の電気的検査には不都合である。ま
た、被検査部の電極がパッドである場合には点接触とな
るため接触不良を起こしやすく、特に現在広く使用され
つつある表面実装基板（以下「ＳＭＴ基板」という。）
の電気的検査にはまったく不都合である。これに対し
て、異方導電性シートは、基板の電気的検査においてピ
ンプローブのような構造上の制約がなく、ＳＭＴ基板に
代表されるような微細化されたプリント基板等の導通お
よび絶縁テストにも適用し得る構造のものを作製するこ
とが可能である。

【０００３】従来においては、このような異方導電性シ
ートとして下記の構造のものが知られている。 （１）導電性カーボンを充填した導電性ゴムシートに絶
縁性ゴムシートを積層してなる構造（特公昭５６−４８
９５１号公報参照）。 （２）金属粒子をエラストマーに均一に分散してなる構
造 (特開昭５１−９３３９３号公報参照） 。 （３）導電性磁性体粒子をエラストマーに不均一に分布
させてなる構造 (特開昭５３−１４７７７２号公報、同
５４−１４６８７３号公報参照）。 しかし、上記（１）〜（３）の異方導電性シートはいず
れもシートの表面が平坦であるため、有効な導電路を形
成するために大きな加圧力が要求され、しかも微細化さ
れたプリント基板等においては被検査点数が多いため、
全体として必要な加圧力が相当に大きくなり、検査装置
の負担が増大する問題がある。このような事情から、導
電部の表面と絶縁部の表面との間に段差を形成してなる
構造の異方導電性シートが提案された (特開昭６１−２
５０９０６号公報参照) 。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような段差を形成
してなる構造の異方導電性シートによれば、全体として
必要な加圧力の減少を図ることが可能である。しかし、
このような異方導電性シートにおいては、以下のような
問題がある。 （イ）加圧力の変化に対する抵抗値の変化が大きいた
め、各導電部間における加圧力が不均一である場合に
は、導電性にばらつきが生じる。 （ロ）小さな加圧力で有効な導電性を確実に得るために
は未だ不十分である。 （ハ）加圧力が大きい場合には、導電部を形成する突出
部が厚さ方向に加圧されて変形する際に横方向に変位す
る結果、隣接する突出部同士が誤って電気的に接触する
おそれがあるため、所要の絶縁性を得ることが困難とな
る。

【０００５】一方、異方導電性シートを用いて構成され
た従来の電気的検査装置としては、図７に示すように、
いわゆる仲介ピンシステムを採用したものが知られてい
る。この図において、９１は多数の検査電極９６を備え
た検査ヘッド、９２は仲介ピンシステム、９３はオフグ
リッドアダプター、９４はプリント回路基板、９５は裏
面アダプターである。仲介ピンシステム９２は、一方の
異方導電性シート９２Ａと、仲介ピン９２Ｂと、他方の
異方導電性シート９２Ｃとからなり、プリント回路基板
９４の被検査面に対して垂直方向の寸法の誤差を吸収す
る機能と、仲介ピン９２Ｂ自身によって異方導電性シー
ト９２Ａおよび９２Ｃの内部における電流の横方向への
広がりを防止して検査電極９６と被検査部との間の一対
一対応を維持する機能とを発揮するものである。

【０００６】しかし、このような仲介ピンシステムを採
用した電気的検査装置は、構造が複雑であり、製造上の
問題を有し、そのうえ装置が重くなるために取扱いが容
易でなく、また接触により電気的導通を行う箇所が多い
ために信頼性に劣るという問題を有する。また、電気的
検査装置に用いる従来の異方導電性シート自体が、前述
のような問題点を有するため、被検査点数の多い基板の
検査には不都合である。

【０００７】そこで、本発明の第１の目的は、加圧力の
変化に対する抵抗値の変化が小さく、各導電部間におけ
る加圧力が不均一であっても、導電性にばらつきが生じ
ることのない異方導電性シートを提供することにある。
本発明の第２の目的は、小さな加圧力で有効な導電性を
確実に得ることかできる異方導電性シートを提供するこ
とにある。本発明の第３の目的は、加圧力が大きくても
所要の絶縁性を確実に得ることができる異方導電性シー
トを提供することにある。本発明の第４の目的は、構造
が簡単であり、軽量化が可能であり、しかも被検査点数
の多い基板の検査を高い信頼性で容易に行うことができ
る電気的検査装置を提供することにある。本発明の第５
の目的は、複雑な装置を用いることが不要で、被検査点
数の多い基板の検査を高い信頼性で容易に行うことがで
きる電気的検査方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の異方導電性シートは、シートの厚さ方向に
伸びる複数の導電部が、絶縁部により相互に絶縁された
状態で配置されてなり、各導電部は、少なくともシート
の一面側において絶縁部の表面から突出する突出部中に
形成され、かつ、絶縁性で弾性を有する高分子物質中に
導電性粒子が密に充填されてなることを特徴とする。

【０００９】本発明の異方導電性シートにおいては、成
形面が平坦であるかもしくは異方導電性シートの突出部
の突出高さに比べてわずかな凹凸を有する上下一対の金
型を用い、この金型のキャビティ内に、磁性を有する導
電性粒子と高分子材料との混合物からなる成形材料の層
を形成し、前記金型の上型成形面と前記成形材料の層の
上面との間に間隙が形成された状態で、当該成形材料の
層に強度分布を有する磁場を当該層の厚さ方向にかけて
その磁力によって導電性粒子を移動させながら成形材料
を流動させ、かつその磁力によって当該成形材料の外形
を変化させ硬化して得られるものであることが好まし
い。また、本発明の異方導電性シートにおいては、絶縁
部の厚さが０．１〜０．８ｍｍであることが好ましい。
また、導電部の厚さが１〜５ｍｍであることが好まし
い。また、導電部を形成する突出部の外径をＲ、隣接す
る突出部相互間の最短の距離をｒとしたとき、下記式
（１）を満足することが好ましい。

【００１０】

【数２】

【００１１】また、本発明の異方導電性シートにおいて
は、導電部における導電性粒子の充填率が４０体積％以
上であることが好ましい。また、導電部の単位面積当り
の個数が１０〜７０個／ｃｍ² であることが好ましい。

【００１２】本発明の電気的検査装置は、多数の検査電
極と、上記の異方導電性シートとを有し、前記多数の検
査電極と、検査の対象である基板との間に、前記異方導
電性シートを介在させて当該基板の電気的検査を行うこ
とを特徴とする。また、本発明の電気的検査方法は、多
数の検査電極と、検査の対象である基板との間に、上記
の異方導電性シートを介在させて当該基板の電気的検査
を行うことを特徴とする。

【００１３】以下、本発明を具体的に説明する。図１お
よび図２は、本発明の異方導電性シート（以下「ＰＣＲ
シート」という。）の具体的構成例を示すものであっ
て、シートの厚さ方向に伸びる複数の導電部１０が、絶
縁部１５により相互に絶縁された状態でマトリックス状
に密に配置され、各導電部１０は、シートの一面側にお
いて絶縁部１５の表面から突出する突出部１１中に形成
されている。なお、各導電部１０はシートの他面側から
も突出していてもよい。

【００１４】各導電部１０は、絶縁性で弾性を有する高
分子物質１２中に導電性粒子１３が密に充填されて構成
され、通常、加圧により抵抗値が減少する加圧導電性を
有する。導電部１０における導電性粒子１３の充填率は
２０体積％以上であることが好ましく、特に４０体積％
を超えることが好ましい。なお、導電性粒子１３の充填
率が低いときは、ＰＣＲシートにおいて加圧力を大きく
しても抵抗値が減少せず、従って信頼性の高い電気的接
続が困難となる。なお、本発明のＰＣＲシートでは、突
出部中に導電部が形成されるが、突出部における導電部
のまわりに、例えば０．５ｍｍ以下程度の絶縁部が形成
されていてもよい。

【００１５】導電部１０の厚さＤは、その突出部１１の
突出高さｈおよび絶縁部１５の厚さｄを考慮して定めら
れるが、導電部１０の厚さＤが過大のときには、導電部
１０の導通状態における抵抗値の増大を招くので、その
上限は５ｍｍ程度とするのが好ましく、実用的には、１
〜５ｍｍ、特に２〜４ｍｍであることが好ましい。導電
部１０の厚さＤがこの範囲にあれば、小さな圧力でも有
効な導電性が確実に得られる。

【００１６】また、絶縁部１５の厚さｄは、実用的に
は、０．１〜０．８ｍｍであることが好ましい。絶縁部
１５の厚さｄがこの範囲にあれば、絶縁性が十分に得ら
れると共に、導電部１０の厚さＤを過大にすることな
く、その突出高さｈを適正な値に設定することができ
る。なお、絶縁部１５の厚さｄが過小のときにはシート
としての強度が低下するため取扱いが不便となる問題が
生ずる。逆に、厚さｄが過大のときは導電部１０の突出
高さｈが過大になるため導通状態における抵抗値の増大
を招きやすい。

【００１７】また、突出部１１の外径 (四角形の場合は
その長辺) Ｒと、隣接する突出部１１相互間の最短の離
間距離ｒとの関係においては、下記式（１）を満たすこ
とが好ましい。この関係を満たすことにより、突出部１
１が厚さ方向に加圧されて変形する際に、横方向の変位
が容易に許容されると共に、隣接する突出部１１同士が
誤って電気的に接触するおそれを十分に回避することが
できる。

【００１８】

【数３】

【００１９】また、ＰＣＲシートの電気的接続に有効な
単位面積Ｓにおいて、突出部１１の専有面積の総和Ｓ₁₁
と絶縁部１５の専有面積の総和Ｓ₁₅との関係において
は、実用上考え得る最大の変位をεとした際に、下記式
（２）を満たすことが好ましい。

【００２０】

【数４】

【００２１】また、導電部１０の単位面積当りの個数す
なわち個数密度は、微細化されたプリント基板等に対応
し得るために、１０〜７０個／ｃｍ² が好ましい。な
お、突出部１１の平面形状（突出している面から見た形
状）は、円形のみならず、四角形等のその他の種々の形
状を採用してもよい。

【００２２】導電部１０を構成する導電性粒子として
は、例えばニッケル、鉄、コバルト等の磁性を示す金属
の粒子もしくはこれらの合金の粒子、またはこれらの粒
子に金、銀、パラジウム、ロジウム等のメッキを施した
もの、非磁性金属粒子もしくはガラスビーズ等の無機質
粒子またはポリマー粒子にニッケル、コバルト等の導電
性磁性体のメッキを施したもの等を挙げることができ
る。製造コストの低減化を図る観点からは、特に、ニッ
ケル、鉄、またはこれらの合金の粒子が好ましく、また
接触抵抗が小さい等の電気的特性の点で金メッキされた
粒子を好ましく用いることができる。導電性粒子の粒径
は、導電部１０において導電性粒子間の電気的な接触を
十分なものとし、かつ、導電部１０の加圧変形を容易に
する観点から、１０〜４００μｍが好ましく、特に４０
〜１００μｍが好ましい。

【００２３】導電部１０を構成する絶縁性で弾性を有す
る高分子物質としては、架橋構造の高分子物質が好まし
く、斯かる架橋構造の高分子物質を得るために用いるこ
とができる未架橋の高分子材料としては、シリコーンゴ
ム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、スチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共重合体
ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、クロロプレ
ンゴム、エピクロルヒドリンゴム等を挙げることができ
る。また、絶縁部１５を構成する材料としては、一般的
には導電部１０を構成する高分子物質と同一のものが用
いられる。

【００２４】次に、本発明のＰＣＲシートを製造する方
法の一例について説明する。この例においては、成形面
が平坦であるかもしくはＰＣＲシートの突出部の突出高
さに比べてわずかな凹凸を有する上下一対の金型を用い
る。成形時には、金型のキャビティ内に、磁性を有する
導電性粒子と高分子材料との混合物からなる成形材料の
層 (以下「混合物シート」という。) を形成する。この
混合物シートの厚さは、実用的には０．１〜３ｍｍが好
ましい。次いで、金型の上型成形面と混合物シートの上
面との間に間隙が形成された状態で、当該混合物シート
に強度分布を有する磁場を当該シートの厚さ方向にかけ
てその磁力によって導電性粒子を移動させながら成形材
料を流動させ、かつその磁力によって当該成形材料の外
形を変化させ硬化して、ＰＣＲシートを製造する。この
ときの金型の上型成形面と下型成形面の間隔は、混合物
シートの厚さよりも大きくすることが必要であるが、実
用的には、１〜５ｍｍ、特に２〜４ｍｍが好ましい。こ
のように金型のキャビティ内で、金型の上型成形面と混
合物シートの上面との間に間隙が存在するので、混合物
シートにかけられる強度分布を有する磁場によって磁性
を有する導電性粒子が高分子材料と共に隆起することと
なる。なお、混合物シートの外形を変化させた後に硬化
させるための手段としては、一般的には架橋が用いられ
る。

【００２５】さらに、詳しく説明すると、金型として
は、全体の形状がほぼ平板状の対応する上型と下型の２
枚一組で構成されたものであって、上型および下型が電
磁石に装着可能に構成されるか、もしくは電磁石と一体
的に構成されて、混合物シートに磁場をかけながら当該
混合物シートを加熱硬化することができる構造のものが
よい。また、混合物シートに磁場をかけて適正な位置に
導電部となる突出部を形成するために、少なくとも金型
の上型、好ましくは上型および下型は、鉄、ニッケル等
の強磁性体からなる基盤上に、金型内の磁場に強度分布
を生じさせるための鉄、ニッケル等からなる強磁性体部
分と、銅等の非磁性金属、ポリイミド等の耐熱性樹脂、
空気等からなる非磁性体部分とをモザイク状に配列した
層（以下「モザイク層」という。）を有する構成がよ
い。

【００２６】上型および下型の成形面は、平坦である
か、もしくは突出部の突出高さに比べてわずかな、例え
ば０．５ｍｍ以下の凹凸が形成されていてもよく、下型
に凹凸が形成されている場合には、ＰＣＲシートの下面
に該凹凸に対応した凹凸が形成される。上型および下型
の厚さは、それぞれ３ｍｍ〜５ｃｍが好ましく、特に５
ｍｍ〜１ｃｍが好ましい。上型および下型が薄いときは
金型の強度が不足するために取扱い中に金型自体が変形
する問題が生ずる。逆に、上型および下型が厚いときは
重くなるために金型の取扱いが困難になる。上型および
下型の面積、外形等については特に制限はないが、少な
くとも混合物シートの成形面の全体に電磁石によって強
度分布を有する磁場を形成できるものであることが必要
である。金型のモザイク層の厚さは、実用的には、０．
１〜１ｍｍが好ましい。モザイク層が薄いときは磁場の
強度分布が不十分となり、ＰＣＲシートを製造すること
が困難となる。逆に、モザイク層が厚いときは金型の作
製に手間や時間がかかりすぎる問題がある。モザイク層
における強磁性体部分と非磁性体部分の配置、形状等
は、作製しようとするＰＣＲシートに基づいて決定され
る。すなわち、ＰＣＲシートの導電部に相当する箇所に
強磁性体部分を配置し、その強磁性体部分の形状は導電
部の断面形状に適合させることが肝要である。

【００２７】以上の金型は、例えば下記の方法で製造す
ることができる。 （１）強磁性体の板を用い、この板から非磁性体部分を
構成すべき部分を切削、エッチング等の方法により除去
した後、除去した部分に樹脂を流し込む、銅をメッキす
る等の方法で非磁性体を充填してモザイク層を形成し、
金型を製造する。 （２）非磁性体の板を用い、この板の強磁性体部分を構
成すべき部分に穴をあけて、この穴に必要な形状に加工
した強磁性体を埋め込んでモザイク層を形成し、このモ
ザイク層を強磁性体の基盤に張り付けて金型を製造す
る。金型において、強磁性体部分と非磁性体部分のモザ
イク層を構成する強磁性体と、基盤となる強磁性体の板
とは、必ずしも同一の材質である必要はない。また、こ
の二者の強磁性体の間には薄い非磁性体層が介在してい
てもよい。すなわち、二者の強磁性体が磁気的に密に結
合して一連の磁気的な回路を形成して金型内に十分な磁
場の分布を形成することができればよく、二者の強磁性
体が必ずしも直接接触している必要はない。また、金型
の成形面においては、強磁性体部分と非磁性体部分のモ
ザイク層が必ずしもむき出しになっている必要はなく、
十分薄いものであれば、例えば非磁性の樹脂の層が存在
していてもよい。強磁性体部分と非磁性体部分のモザイ
ク層において、非磁性体部分は必ずしも埋められている
必要はなく、金型の強度不足等の問題が生じなければ、
例えば空気のような気体であってもよい。この場合は、
強磁性体部分の表面に沿って樹脂等のシートを張り付け
ることにより、金型の成形面を平坦化することもでき
る。

【００２８】図３はＰＣＲシートの製造装置の一例を示
すものであって、１Ａ，１Ｂは電磁石、２０および３０
はそれぞれ金型を構成する上型および下型、４０は成形
材料すなわち磁性を有する導電性粒子と未架橋の高分子
材料からなる混合物シートである。金型の上型２０およ
び下型３０において、２１，３１は強磁性体からなる基
盤、２２，３２は導電部を形成するための強磁性体部
分、２３，３３は非磁性体部分であり、強磁性体部分２
２と非磁性体部分２３とにより上型２０のモザイク層が
構成され、強磁性体部分３２と非磁性体部分３３とによ
り下型３０のモザイク層が構成されている。図３の例で
は、上型２０および下型３０が電磁石１Ａおよび１Ｂか
ら分離できる構造となっているが、電磁石の磁極板をそ
のまま金型に兼用する構造であってもよい。図４は上型
２０の成形面の一例を示し、強磁性体からなる板２４の
一面側に縦横に多数の溝が形成され、この溝によって空
気層からなる非磁性体部分２３が構成され、この溝の周
囲の強磁性体によって強磁性体部分２２が構成されてい
る。

【００２９】次に、ＰＣＲシートの具体的な製造プロセ
スについて説明する。まず、水平においた下型３０の上
面すなわち成形面上に、磁性を有する導電性粒子と未架
橋の高分子材料の混合物を均一な厚さで塗り広げて混合
物シート４０を形成する。この混合物シート４０の厚さ
は、前記のように好ましくは０．１〜３ｍｍであり、導
電性粒子の体積分率は、好ましくは５〜５０体積％程度
である。ただし、ＰＣＲシートの性能をさらに高める観
点からは、ＰＣＲシートの導電部の形状、導電性粒子の
体積分率、全体の形状等を総合的に勘案して、最適化す
ることが肝要である。

【００３０】次いで、この混合物シート４０の上側に、
間隙５０を介して上型２０を対向配置する。この間隙５
０は、混合物シート４０に磁場をかけたときに、磁力に
よって混合物シート４０中の導電性粒子が移動でき、か
つ、当該混合物シート４０を形成する成形材料が流動し
てその外形を変化させて導電部と絶縁部とが形成される
のを可能にするためのものである。なお、実質上、下型
３０の成形面から上型２０の成形面までの間隔が完成後
のＰＣＲシートの厚さＤとなる。そして、以上の状態の
上型２０および下型３０をそれぞれ電磁石１Ａおよび１
Ｂにセットし、電磁石１Ａ，１Ｂを作動させて上型２０
および下型３０を介して強度分布を有する磁場を混合物
シート４０の厚さ方向にかけて導電部を隆起させた後、
または磁場をかけながら未架橋の高分子材料を架橋させ
ることにより、導電部１０と絶縁部１５の形成を一挙に
行う。磁場をかけた状態で上型２０と下型３０の間隔を
変更できる構造のものである場合には、始めは上型２０
を未架橋の混合物シート４０のすぐ上に配置し、磁場を
かけながら上型２０と下型３０の間隔を除々に広げ、必
要な間隔に達してから架橋を行うようにしてもよい。

【００３１】混合物シート４０にかける磁場の大きさ
は、通常、金型のキャビティ内の平均で２００〜２０，
０００ガウスである。また、架橋反応における架橋温度
および架橋時間は未架橋の高分子材料の種類、導電性粒
子が導電部へ集中移動し得る時間等を考慮して適宜選定
されるが、室温硬化型シリコーンゴムを用いる場合に
は、室温で２４時間程度、４０℃で２時間程度、８０℃
で３０分間程度である。また、導電性粒子が導電部へ容
易に集中移動し得るようにするために、架橋反応が開始
される前の混合物シート４０の粘度は、温度２５℃で１
０¹ ｓｅｃ^-1の歪速度の条件下において１０⁴ 〜１０⁷
ポアズ程度が好ましい。

【００３２】このような方法によれば、成形面が平坦で
あるかもしくはわずかな凹凸を有する上下一対の金型の
キャビティ内に、金型の上型成形面との間に間隙が形成
されるように混合物シートを形成し、この状態で当該混
合物シートに特定の磁場をかけてその磁力を利用して特
定形状に変化させてＰＣＲシートを製造するので、ＰＣ
Ｒシートにおける突出部の突出高さは実質上金型の上型
成形面と混合物シートの上面との間の間隙の大きさによ
って規定することができ、従って、簡単な構造の金型を
用いて突出高さを容易に制御することができる。これに
対して、金型のキャビティ内に間隙が生じないように成
形材料を充満させてプレス成形する場合には、金型に設
けられる溝の深さにより突出部の突出高さが一義的に定
まってしまうので、一つの金型によって突出高さを自由
に制御することが困難である。

【００３３】また、上記のように金型のキャビティ内の
混合物シートの上面と金型の上型成形面との間に間隙を
形成した状態で、すなわち混合物シートに直接圧力をか
けないで成形するので、金型に要求される耐圧が小さく
なって金型の構造が簡単となり、また軽量化が可能とな
って取扱いが容易となる。これに対して、金型のキャビ
ティ内に成形材料を充満させるプレス成形法では、金型
に要求される耐圧が大きくなるため、金型の構造が複雑
化し、また重量が増加して取扱いが不便になる。また、
上記のように金型内の混合物シートの上面と上型の成形
面との間に間隙を形成しているので、成形品すなわちＰ
ＣＲシートの脱型がきわめて容易となる。これに対し
て、金型のキャビティ内に成形材料を充満させるプレス
成形法では、金型の成形面に突出部に対応する凹凸を形
成する必要があるため、突出部の脱型が困難となってＰ
ＣＲシートが損傷するおそれがある。また、金型の成形
面が平坦もしくは平坦に近いので構造が簡単となり、ま
た下型の成形面の形態は自由であって導電部に該当する
部分が突出していても陥没していてもよいので構造がさ
らに簡単となる。なお、プレス成形法では金型の成形面
にはＰＣＲシートの突出しない絶縁部を形成するための
突部を設けることが必要であり、構造が複雑となる。

【００３４】次に、本発明の電気的検査装置について説
明する。図５は本発明の電気的検査装置の一例を分解し
て示す概略図であり、６１は検査ヘッド、６２はＰＣＲ
シート、６３はオフグリッドアダプター、６４はプリン
ト回路基板である。この例の装置は、プリント回路基板
６４の両面を同時に検査できるいわば両面検査型の装置
であり、検査ヘッド６１、ＰＣＲシート６２、オフグリ
ッドアダプター６３は、プリント回路基板６４の両面側
にそれぞれ配置されている。なお、ＰＣＲシート６２
は、ＰＣＲシートの突出部に該当する箇所が穿孔された
キャリアボード (図示省略) によって保持されている。
検査ヘッド６１には、ＰＣＲシート６２の各導電部１０
に対応する位置にそれぞれピン状の検査電極６５が配置
されている。オフグリッドアダプター６３は、プリント
回路基板６４の各被検査部６４Ａの配置パターンを、検
査電極６５の配置パターンに対応させるためのものであ
る。なお、このオフグリッドアダプター６３は、プリン
ト回路基板６４の各被検査部６４Ａの配置パターンによ
って選択的に用いられるものであり、各被検査部６４Ａ
の配置パターンが検査電極６５の配置パターンに一致し
ている場合には省略することができる。

【００３５】この装置においては、多数の検査電極６５
と、検査の対象であるプリント回路基板６４との間に、
ＰＣＲシート６２を介在させて当該プリント回路基板６
４の電気的検査が行われる。すなわち、加圧手段 (図示
省略) によって、プリント回路基板６４の両側に配置さ
れた、検査電極６５と、ＰＣＲシート６２と、オフグリ
ッドアダプター６３とを、プリント回路基板６４を挟圧
するように加圧すると、ＰＣＲシート６２の導電部１０
が加圧されて有効な導電性が発揮され、プリント回路基
板６４の各被検査部６４Ａの導通または絶縁の良否を検
査することができる。加圧手段は、通常、検査ヘッド６
１の背後側に設けられるが、この検査ヘッド６１の背後
には、検査に必要な電気回路が配設されるので、この電
気回路に力学的な負担をかけないようにすることが肝要
である。

【００３６】

【作用】本発明のＰＣＲシートによれば、導電部を絶縁
部の表面から突出する突出部中に形成し、しかもこの突
出部中には、導電性粒子を密に充填しているので、導電
性粒子間の接触を十分なものとして導電部の導通状態に
おける抵抗値を小さくし、かつ加圧力の変化に対する抵
抗値の変化を小さく抑え、加圧力の不均一に起因する導
電性のばらつきを防止することができる。また、導電部
の厚みを１〜５ｍｍの範囲に規定することにより、小さ
な圧力でも有効な導電性を確実に得ることができる。ま
た、絶縁部の厚みを０．１〜０．８ｍｍの範囲に規定す
ることにより、絶縁性が十分に得られると共に、導電部
の厚さを過大にすることなく、その突出高さを適正な値
に設定することができる。また、導電部を形成する突出
部の外径に対する隣接する突出部相互間の最短の距離の
比を０．１以上に規定することにより、突出部が厚さ方
向に加圧されて変形する際に、横方向の変位が容易に許
容されると共に、隣接する突出部同士が誤って電気的に
接触するおそれを十分に回避することができ、その結
果、所要の絶縁性を確実に得ることができる。

【００３７】このようなＰＣＲシートを基板の電気的検
査に用いる場合には、当該ＰＣＲシートの導電部の導通
状態における抵抗値が小さく、かつ加圧力の変化に対す
る抵抗値の変化が小さいため、各導電部の加圧力につい
ては高い均一性が要求されず、加圧手段に要求される条
件が相当に緩和される。また、ＰＣＲシートにおける突
出部中の導電部自体が電流の横方向への広がりを防止し
て従来の仲介ピンシステムの仲介ピンの機能をも発揮す
るようになるため、複雑な仲介ピンシステムを採用せず
に簡単な構成によって、被検査点数の多い基板に対して
も信頼性の高い電気的検査が可能となる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００３９】〔実施例１〕厚さが８ｍｍで１辺が１２ｃ
ｍの正方形の鉄板の一面側に、深さ０．４６ｍｍ、幅
１．７ｍｍの溝を２．６ｍｍのピッチで縦横に５１本ず
つ形成して、この溝に銅を充填することによって形成さ
れた非磁性体部分と、溝の周囲の鉄からなる強磁性体部
分とを有する上型および下型を作製した。これらの上型
および下型を用いて、図３と同様の製造装置を作製し、
上型と下型の間隔を表１のとおりに設定し、表１に示す
組成の混合物シートを、表１に示す製造条件で架橋反応
させて、表２に示す構成のＰＣＲシート１を製造した。

【００４０】〔実施例２〜３および比較例１〕製造装置
の構成、混合物シートの組成、製造条件を表１のとおり
にしたほかは、実施例１と同様にして、表２に示す構成
のＰＣＲシート２，３および比較用のＰＣＲシートａを
製造した。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】以上の表１および表２から明らかなよう
に、製造されたＰＣＲシート１〜３は、シートの厚さ方
向に伸びる複数の導電部が、絶縁部により相互に絶縁さ
れた状態で配置されており、各導電部は、シートの一面
側において絶縁部の表面から突出する突出部中に形成さ
れており、絶縁性で弾性を有する高分子物質中に導電性
粒子が密に充填されているものである。これに対して比
較用のＰＣＲシートａは、上型と下型の間隔と混合物シ
ートの厚さとを同じに設定して製造されているため、突
出部が形成されない平坦なものであった。

【００４４】〔実施例４〜６〕実施例１〜３により得ら
れたＰＣＲシート１〜３をそれぞれ用いて、図５に示し
た構成と同様の電気的検査装置を作製した。これらの電
気的検査装置をそれぞれ駆動して、加圧手段により、導
電部をその自然長から徐々に圧縮することにより、 検査電極の１本あたりにおいて、導電部の圧縮変位
が０．１〜０．５ｍｍの範囲における検査電極と基板の
被検査部との間の合計の抵抗値の最大変化量と、 検査電極の１本あたりにおいて、導電部の圧縮変位
が０．３ｍｍでの導通状態における検査電極と基板の被
検査部との間の合計の抵抗値とを調べるテストを行っ
た。結果を表３に示す。なお、実施例４については、図
６に曲線Ｉで実測値を示す。

【００４５】〔比較例２〕比較例１により得られた両面
が平坦なＰＣＲシートａを用いて、図７に示した構成の
仲介ピンシステムを採用した従来の電気的検査装置を作
製した。この電気的検査装置を駆動して、実施例４と同
様にしてテストを行った。結果を表３および図６に曲線
IIで実測値を示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】以上の表３および図６の結果からも理解さ
れるように、ＰＣＲシート１〜３によれば、高密度で配
置された導電部の導通状態における抵抗値が小さくて検
査精度の向上を図ることができるうえ、各導電部の加圧
力にばらつきがあっても同様の導電性が得られるため、
加圧手段に要求される条件が相当に緩和され、さらに被
検査点数の多い基板に対しても信頼性の高い電気的検査
が可能となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の異方導電性シートによれば、導
電部の導通状態における抵抗値が小さくて良好な導電性
が発揮されるうえ、加圧力の変化に対する導電部の抵抗
値の変化が小さくて各導電部における加圧力に不均一が
あっても一定のレベルの導電性が確実に得られる。ま
た、導電部の厚みを１〜５ｍｍの範囲に規定することに
より、小さな圧力でも有効な導電性を確実に得ることが
できる。また、絶縁部の厚みを０．１〜０．８ｍｍの範
囲に規定することにより、絶縁性が十分に得られると共
に、導電部の厚さを過大にすることなく、その突出高さ
を適正な値に設定することができる。また、導電部を形
成する突出部の外径に対する隣接する突出部相互間の最
短の距離の比を０．１以上に規定することにより、突出
部が厚さ方向に加圧されて変形する際に、横方向の変位
が容易に許容されると共に、隣接する突出部同士が誤っ
て電気的に接触するおそれを十分に回避することがで
き、その結果、所要の絶縁性を確実に得ることができ
る。

【００４９】本発明の電気的検査装置によれば、構造が
簡単であって、軽量化が可能であり、しかも、上記のＰ
ＣＲシートを有するため、各検査電極による加圧力にば
らつきがあっても良好で一定レベルの導電性が確実に得
られ、検査精度が高くて信頼性の高い検査を行うことが
できる。また、ＰＣＲシートにおける突出部中に形成さ
れた導電部自体が、電流の横方向への広がりを防止して
検査電極と被検査部との間の一対一対応を確実にする機
能をも発揮するため、従来のような仲介ピンシステムを
用いずに簡単な構成によって、被検査点数の多い基板の
電気的検査を確実に行うことができる。

【００５０】本発明の電気的検査方法によれば、上記の
ＰＣＲシートを用いるため、複雑な装置を用いることな
しに、被検査点数の多い基板の検査を高い信頼性で容易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の異方導電性シートの一部を示す縦断正
面図である。

【図２】本発明の異方導電性シートの一部を示す平面図
である。

【図３】本発明の異方導電性シートを製造するための製
造装置の一例を示す概略図である。

【図４】上型の成形面の一例を示す斜視図である。

【図５】本発明の電気的検査装置を分解して示す分解図
である。

【図６】実施例４および比較例２における実験結果を示
すグラフである。

【図７】従来の仲介ピンシステムを採用した電気的検査
装置を分解して示す分解図である。

【符号の説明】

１０ 導電部 １１ 突出部 １２ 高分子物質 １３ 導電性粒子 １５ 絶縁部 ２０ 金型の上型 ３０ 金型の下型 ２１，３１ 基盤 ２２，３２ 強磁性体部分 ２３，３３ 非磁性体部分 ２４ 強磁性体の板 ４０ 混合物シート ５０ 間隙 ６１ 検査ヘッド ６２ ＰＣＲシート ６３ オフグリッドアダプ
ター ６４ プリント回路基板 ６５ 検査電極 ６４Ａ 被検査部 ９１ 検査ヘッド ９２ 仲介ピンシステム ９３ オフグリッドアダプ
ター ９４ プリント回路基板 ９５ 裏面アダプター ９６ 検査電極 ９２Ａ，９２Ｃ 異方導電
性シート ９２Ｂ 仲介ピン

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートの厚さ方向に伸びる複数の導電部
   が、絶縁部により相互に絶縁された状態で配置されてな
   り、 各導電部は、少なくともシートの一面側において絶縁部
   の表面から突出する突出部中に形成され、かつ、絶縁性
   で弾性を有する高分子物質中に導電性粒子が密に充填さ
   れてなることを特徴とする異方導電性シート。
2. 【請求項２】 成形面が平坦であるかもしくは異方導電
   性シートの突出部の突出高さに比べてわずかな凹凸を有
   する上下一対の金型を用い、 この金型のキャビティ内に、磁性を有する導電性粒子と
   高分子材料との混合物からなる成形材料の層を形成し、 前記金型の上型成形面と前記成形材料の層の上面との間
   に間隙が形成された状態で、当該成形材料の層に強度分
   布を有する磁場を当該層の厚さ方向にかけてその磁力に
   よって導電性粒子を移動させながら成形材料を流動さ
   せ、かつその磁力によって当該成形材料の外形を変化さ
   せ硬化して得られることを特徴とする請求項１に記載の
   異方導電性シート。
3. 【請求項３】 絶縁部の厚さが０．１〜０．８ｍｍであ
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異
   方導電性シート。
4. 【請求項４】 導電部の厚さが１〜５ｍｍであることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の異
   方導電性シート。
5. 【請求項５】 導電部を形成する突出部の外径をＲ、隣
   接する突出部相互間の最短の距離をｒとしたとき、下記
   式（１）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求
   項４のいずれかに記載の異方導電性シート。 【数１】
6. 【請求項６】 導電部における導電性粒子の充填率が４
   ０体積％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求
   項５のいずれかに記載の異方導電性シート。
7. 【請求項７】 導電部の単位面積当りの個数が１０〜７
   ０個／ｃｍ² であることを特徴とする請求項１乃至請求
   項６のいずれかに記載の異方導電性シート。
8. 【請求項８】 多数の検査電極と、請求項１乃至請求項
   ７のいずれかに記載の異方導電性シートとを有し、前記
   多数の検査電極と、検査の対象である基板との間に、前
   記異方導電性シートを介在させて当該基板の電気的検査
   を行うことを特徴とする電気的検査装置。
9. 【請求項９】 多数の検査電極と、検査の対象である基
   板との間に、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の
   異方導電性シートを介在させて当該基板の電気的検査を
   行うことを特徴とする電気的検査方法。