KR101077757B1 - 회로 기판 검사용 어댑터 및 회로 기판 검사 장치 - Google Patents

회로 기판 검사용 어댑터 및 회로 기판 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업이 원활히 수행되어 이방 도전성 엘라스토머 시트 본래의 사용 수명이 얻어지기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 고장나더라도 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있는 회로 기판 검사용 어댑터 및 이를 구비한 회로 기판 검사 장치를 개시하고 있다.
본 발명의 회로 기판 검사용 어댑터는 표면에 복수의 접속 전극이 피검사 전극에 대응하여 형성된 접속용 배선판, 및 접속용 배선판의 표면 상에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하고, 이 때 이방 도전성 엘라스토머 시트는 피검사 회로 기판에 접촉되는 표면의 표면 조도가 0.5 내지 5 ㎛, 접속용 배선판에 접하는 이면의 표면 조도가 0.3 ㎛ 이하이고, 접속용 배선판은 표면에 접속 전극의 각각이 노출되도록 형성된 절연층을 가지며, 절연층 표면의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하이다.
회로 기판 검사용 어댑터, 접속용 배선판, 엘라스토머 시트, 절연층

Description

회로 기판 검사용 어댑터 및 회로 기판 검사 장치{ADAPTER FOR CIRCUIT BOARD EXAMINATION AND DEVICE FOR CIRCUIT BOARD EXAMINATION}
본 발명은 예를 들면 인쇄 회로 기판 등의 회로 기판의 전기적 검사에 이용되는 회로 기판 검사용 어댑터 및 이 회로 기판 검사용 어댑터를 구비한 회로 기판 검사 장치에 관한 것이다.
BGA나 CSP 등의 패키지 LSI, MCM, 그 밖의 집적 회로 장치 등의 전자 부품을 구성 또는 탑재하기 위한 회로 기판은, 전자 부품 등을 조립하기 이전에 또는 전자 부품을 탑재하기 이전에 상기 회로 기판의 배선 패턴이 소기 성능을 가짐을 확인하기 위해 그 전기적 특성을 검사하는 것이 필요하다.
종래, 회로 기판의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치로서는, 다수의 검사 전극이 배치되어 이루어진 검사 전극 장치와 이 검사 전극 장치의 검사 전극에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극을 전기적으로 접속시키는 어댑터를 구비하여 이루어진 것이 알려져 있다. 이러한 검사 장치의 어댑터로서는 피치 변환 보드(pitch converting board)라 칭해지는, 인쇄 배선판으로 이루어지는 접속용 배선판과, 이 접속용 배선판의 표면 상에 배치된 이방 도전성 엘라스토머 시트(elastomer sheet)를 갖는 것이 알려져 있다.
상기 어댑터에 있어서의 접속용 배선판으로서는, 표면에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 접속 전극을 갖고, 그 이면에는 검사 전극 장치에 있어서의 다수의 검사 전극 중에서 선택된 복수의 검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 단자 전극을 갖는 것(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)6-249924호 공보 참조), 표면에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 배치된, 전류 공급용 접속 전극 및 전압 측정용 접속 전극으로 이루어지는 접속 전극쌍을 갖고, 그 이면에는 검사 전극 장치에 있어서의 다수의 검사 전극 중에서 선택된 복수의 검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 단자 전극을 갖는 것(예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-235492호 공보 등 참조) 등이 알려져 있다. 전자의 접속용 배선판을 갖는 어댑터는 예를 들면 회로 기판에 있어서의 각 회로의 오픈 쇼트 시험 등에 이용되고, 후자의 접속용 배선판을 갖는 어댑터는 회로 기판에 있어서의 각 회로의 전기 저항 측정 시험에 이용되고 있다.
한편, 이방 도전성 엘라스토머 시트는 두께 방향으로만 도전성을 나타내거나 또는 가압되었을 때에 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 것으로, 종래에 다양한 구조의 것이 알려져 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 (소)51-93393호 공보에는 금속 입자를 엘라스토머 중에 균일하게 분산시켜 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이를 "분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트"라고도 함)가 개시되어 있고, 일본 특허 공개 (소)53-147772호 공보에는 도전성 자성체 입자를 엘라스토머 중에 불균일하게 분포시킴으로써, 두께 방향으로 신장하는 다수의 도전로 형성부와 이들을 서로 절연시키는 절연부가 형성되어 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이를 "편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트"라고도 함)가 개시되어 있으며, 일본 특허 공개 (소)61-250906호 공보에는 도전로 형성부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트가 개시되어 있다.
이들 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 예를 들면 경화되어 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질용 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 성형 재료를 금형 내에 주입함으로써 필요한 두께를 갖는 성형 재료층을 형성하고, 이 성형 재료층에 그 두께 방향으로 자장을 작용시키는 동시에, 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써 얻어진다는 것이다. 이와 같은 이방 도전성 엘라스토머 시트에는 탄성 고분자 물질로 이루어지는 기재 중에 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향된 상태로 함유되어 있고, 다수의 도전성 입자의 연쇄에 의해 도전로가 형성된다.
이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트 중에서, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 비해 이하의 점에서 유리하다.
(1) 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 특수하고 고가의 금형을 이용하여 제조하는 것이 필요한 데 반해, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 그와 같은 금형을 이용하지 않고 적은 비용으로 제조하는 것이 가능하다는 점,
(2) 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 도전로 형성부를 형성하는 것이 필요하며, 검사 대상인 회로 기판에 맞춰 개별적으로 제조되는 것임에 반해, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 피 검사 전극의 패턴에 상관없이 사용할 수 있어 범용성을 갖는다는 점,
(3) 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 도전로 형성부에서 두께 방향으로 도전성을 나타내고 절연부에서는 도전성을 나타내지 않는 것이기 때문에, 상기 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 사용할 때에 피검사 전극에 대한 도전로 형성부의 위치 정합이 필요한 데 반해, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 그 전체 면에 걸쳐 두께 방향으로 도전성을 나타내기 때문에 피검사 전극에 대한 위치 정합이 불필요하고, 전기적 접속 작업이 용이하다는 점.
한편, 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 인접하는 도전로 형성부 사이에 이들을 서로 절연시키는 절연부가 형성되어 있기 때문에, 피검사 전극이 작은 피치로 배치된 회로 기판에 대해서도 인접하는 피검사 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태로 상기 피검사 전극의 각각에 대한 전기적인 접속을 높은 신뢰성으로 달성할 수 있는 성능, 즉 높은 분해능을 갖는다는 점에서, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 비해 유리하다.
그리하여, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에서는 두께가 작으면 작을수록 두께 방향으로 형성되는 도전로가 짧아지게 되기 때문에 높은 분해능이 얻어진다. 따라서, 피검사 전극의 피치가 작은 회로 기판의 검사를 수행하는 경우에는 어댑터에 있어서의 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 두께가 작은 것이 이용되고 있다.
이상과 같은 어댑터를 구비한 회로 기판 검사 장치에서는, 예를 들면 반송 벨트 및 가이드 레일을 갖는 레일 반송형 반송 기구 등에 의해 검사 대상인 회로 기판(이하, "피검사 회로 기판"이라고도 함)를 검사 영역에 반송하고, 상기 검사 영역으로 반송된 피검사 회로 기판의 전극(이하, "피검사 전극"이라고도 함)에, 어댑터에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트를 접촉시키고, 또한 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트의 두께 방향으로 가압함으로써 피검사 회로 기판의 피검사 전극과 검사 전극 장치의 검사 전극을 전기적으로 접속시키고, 이 상태에서 상기 피검사 회로 기판에 대하여 필요한 전기적 검사를 수행한다. 그리고, 하나의 피검사 회로 기판의 전기적 검사가 이루어진 뒤에 피검사 회로 기판에 대한 가압이 해제되고, 상기 피검사 회로 기판이 검사 영역으로부터 적절한 장소로 반송되는 동시에 상기 검사 영역에 다른 피검사 회로 기판이 반송되고, 이 검사 영역으로 반송된 다른 피검사 회로 기판에 대하여 상기와 동일한 조작을 반복함으로써 전기적 검사가 이루어진다(예를 들면, 일본 특허 공개 (평)7-248350호 공보 참조).
그러나, 이러한 회로 기판 검사 장치에 이용되는 어댑터에는 이하와 같은 문제가 있다.
즉, 이방 도전성 엘라스토머 시트를 형성하는 탄성 고분자 물질, 예를 들면 실리콘 고무는 가압에 의해 접착성을 띠는 것이기 때문에, 피검사 회로 기판에 대한 가압을 해제했을 때에 이방 도전성 엘라스토머 시트가 피검사 회로 기판의 표면에 접착하여 상기 피검사 회로 기판으로부터 용이하게 이탈되지 않을 수 있다. 그리고, 이러한 현상이 발생하면, 검사가 종료된 피검사 회로 기판이 검사 영역으로부터 확실하게 반송되지 않거나, 또는 이방 도전성 엘라스토머 시트가 피검사 회로 기판에 접착한 채로 접속용 배선판으로부터 이탈되며, 이 상태에서 피검사 회로 기판이 반송되어 후속하는 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 실행할 수 없게 된다. 이와 같이, 종래의 어댑터에는 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 수행할 때에 검사 작업을 원활히 수행하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
그리하여, 이러한 문제를 해결하는 수단으로서 고정 기구에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트를 접속용 배선판에 고정하는 수단, 접착제에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트를 접속용 배선판에 고정하는 수단 등을 생각할 수 있다.
그러나, 전자의 수단은 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구성하는 탄성 고분자 물질이 유연하고 강도가 낮은 것이기 때문에, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 고정 기구에 의해 고정된 부분이 파손되어 특히 이방 도전성 엘라스토머 시트의 두께가 작은 경우에는 조기에 파손되어 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트의 사용 수명이 짧아진다는 문제가 있다.
한편, 후자의 수단은 이방 도전성 엘라스토머 시트에 고장이 생겼을 때 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트만을 새로운 것으로 교환하는 것이 곤란하여, 접속용 배선판을 포함하는 어댑터 전체를 새로운 것으로 교환하는 것이 필요하기 때문에 회로 기판의 검사 비용 증대를 초래한다는 문제가 있다.
또한, 피검사 회로 기판에 대한 이방 도전성 엘라스토머 시트의 접착을 억제하는 수단으로서, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 표면에 점착 방지용 필름을 설치하는 수단(예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-185260호 공보 참조), 이방 도전성 엘라스토머 시트의 표면에 코로나(corona) 방전 처리, 글로(glow) 방전 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 오존 처리, 전자파 처리, 방사선 처리 등의 비점착 처리를 실시하는 수단(예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-185258호 공보 참조), 이방 도전성 엘라스토머 시트의 표면을 조면화하는 수단이 제안되었다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2003-77560호 공보 참조).
그러나, 이들 수단이 피검사 회로 기판에 대한 이방 도전성 엘라스토머 시트의 접착을 억제하는 것은 가능하더라도, 접속용 배선판으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이탈을 방지하는 것이 곤란하여 고정 기구 또는 접착제에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트를 접속용 배선판에 고정하는 것이 필요하게 된다.
<특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)6-249924호 공보>
<특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2001-235492호 공보>
<특허 문헌 3: 일본 특허 공개 (소)51-93393호 공보>
<특허 문헌 4: 일본 특허 공개 (소)53-147772호 공보>
<특허 문헌 5: 일본 특허 공개 (소)61-250906호 공보>
<특허 문헌 6: 일본 특허 공개 (평)7-248350호 공보>
<특허 문헌 7: 일본 특허 공개 제2001-185260호 공보>
<특허 문헌 8: 일본 특허 공개 제2001-185258호 공보>
<특허 문헌 9: 일본 특허 공개 제2003-77560호 공보 >
본 발명은 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로서, 그 제1 목적은 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있고, 이방 도전성 엘라스토머 시트 본래의 사용 수명이 얻어지며, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있는 회로 기판 검사용 어댑터를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제2 목적은 상기한 회로 기판 검사용 어댑터를 구비한 회로 기판 검사 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 회로 기판 검사용 어댑터는 표면에 복수의 접속 전극이 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 접속용 배선판, 및 이 접속용 배선판의 표면 상에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지며,
상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 회로 기판에 접촉되는 표면에 있어서의 표면 조도가 0.5 내지 5 ㎛이고, 상기 접속용 배선판에 접하는 이면에 있어서의 표면 조도가 0.3 ㎛ 이하이고,
상기 접속용 배선판은 그 표면에 접속 전극이 각각 노출되도록 형성된 절연층을 포함하여 이루어지고, 상기 절연층 표면에 있어서의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 회로 기판 검사용 어댑터는 표면에 각각 전류 공급용 접속 전극 및 전압 측정용 접속 전극으로 이루어지는 복수의 접속 전극쌍이 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 접속용 배선판과, 이 접속용 배선판의 표면 상에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지며,
상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 회로 기판에 접촉되는 표면에 있어서의 표면 조도가 0.5 내지 5 ㎛이고, 상기 접속용 배선판에 접하는 이면에 있어서의 표면 조도가 0.3 ㎛ 이하이고,
상기 접속용 배선판은 그 표면에 접속 전극쌍이 각각 노출되도록 형성된 절연층을 포함하여 이루어지고, 상기 절연층 표면에 있어서의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회로 기판 검사용 어댑터에서 이방 도전성 엘라스토머 시트는 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 다수의 도전성 입자를 함유하여 이루어지고, 상기 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향됨으로써 복수의 도전성 입자에 의한 연쇄가 형성된 것이 바람직하다.
이러한 회로 기판 검사용 어댑터에서 이방 도전성 엘라스토머 시트는 도전성 입자에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 회로 기판 검사 장치는 상기한 회로 기판 검사용 어댑터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터에 따르면, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 피검사 회로 기판에 접촉되는 일면이 그 표면 조도가 특정 범위에 있는 조면으로 되어 있음에 따라, 피검사 회로 기판에 대한 가압이 해제되었을 때에는 피검사 회로 기판과 이방 도전성 엘라스토머 시트의 접촉 면적이 작기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트를 형성하는 탄성 고분자 물질이 갖는 점착성이 억제되고, 이에 따라, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트가 피검사 회로 기판에 접착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
게다가, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서의 접속용 배선판에 접하는 다른 면이 그 표면 조도가 작은 평탄면으로 되어 있으며, 접속용 배선판은 그 표면에 표면 조도가 작은 절연층을 갖기 때문에, 피검사 회로 기판에 대한 가압이 해제되었을 때에도 접속용 배선판과 이방 도전성 엘라스토머 시트의 접촉 면적이 크고 양자의 밀착성이 높게 되어 이방 도전성 엘라스토머 시트를 형성하는 탄성 고분자 물질이 갖는 점착성이 충분히 발휘되므로, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 접속용 배선판에 확실히 유지되고, 이에 따라, 접속용 배선판으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이탈을 방지할 수 있다.
따라서, 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트는 접속용 배선판에 대하여 착탈 가능하게 설치되기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있다.
또한, 고정 기구에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트를 접속용 배선판에 기계적으로 고정하는 것이 불필요하기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 고정 수단에 의한 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라, 이방 도전성 엘라스토머 시트 본래의 사용 수명을 얻을 수 있다.
본 발명의 회로 기판 검사 장치에 따르면, 상기한 회로 기판 검사용 어댑터를 구비하여 이루어지기 때문에, 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있고, 이방 도전성 엘라스토머 시트에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있으며, 이방 도전성 엘라스토머 시트 본래의 사용 수명을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터의 제1 예의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.
도 2는 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 접속용 배선판 표면을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 3은 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 접속용 배선판을 얻기 위한 적층 재료의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 적층 재료에 관통 구멍이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 5는 적층 재료에 형성된 관통 구멍 내에 비어홀(via hole)이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 6은 절연성 기판의 표면에 접속 전극 및 패턴 배선부가 형성되고, 이면에 단자 전극이 형성된 상태를 나타내는 설명도이다.
도 7은 절연성 기판의 양면에 절연층이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 8은 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 이방 도전성 엘라스토 머 시트의 일부를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.
도 9는 타면측(other surface-side) 성형 부재의 성형면에 도포된 성형 재료 상에 일면측(one surface-side) 성형 부재가 중첩된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 10은 일면측 성형 부재의 일부를 확대하여 나타내는 설명용 단면도이다.
도 11은 일면측 성형 부재와 타면측 성형 부재 사이에 필요한 두께 성형 재료층이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 12는 성형 재료층 중의 도전성 입자의 분포 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 13은 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하기 위한 장치를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 14는 성형 재료층의 두께 방향으로 자장을 작용시켜 연쇄가 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 15는 자성체로 이루어진 일면측 성형 부재를 사용한 경우, 성형 재료층의 두께 방향으로 자장을 작용시켰을 때의 도전성 입자에 의한 연쇄의 분포 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 16은 자성체로 이루어지는 일면측 성형 부재를 사용하여 제조된 이방 도전성 엘라스토머 시트 중의 도전성 입자에 의한 연쇄의 분포 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터의 제2 예의 구성을 나타내 는 설명용 단면도이다.
도 18은 제2 예의 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 표면을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 19는 본 발명에 따른 회로 기판 검사 장치의 제1 예의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 20은 본 발명에 따른 회로 기판 검사 장치의 제2 예의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 21은 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터의 다른 예의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다.
도 22는 도 21에 나타낸 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 제조 공정에 있어서, 절연성 기판의 표면에 접속 전극 기층 및 패턴 배선부가 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 23은 절연성 기판의 표면에 절연층이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 24는 절연층의 표면으로부터 돌출된 접속 전극이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 25는 절연성 기판의 이면에 단자 전극이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도 26은 절연성 기판의 이면에 절연층이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
<부호의 설명>
1: 피검사 회로 기판 2: 피검사 전극
3: 피검사 전극 10: 회로 기판 검사용 어댑터
11: 접속용 배선판 12: 절연성 기판
13: 접속 전극 13A: 금속박층
13B: 접속 전극 기층 14: 접속 전극쌍
14a: 전류 공급용 접속 전극 14b: 전압 측정용 접속 전극
15: 단자 전극 15A: 금속박층
16: 내부 배선 16a: 패턴 배선부
16b: 비어홀 16c: 층간 패턴 배선부
16H: 관통 구멍 17: 절연층
18: 절연층 19: 보호 시일(seal)
20: 이방 도전성 엘라스토머 시트 20A: 성형 재료층
20B: 성형 재료 21: 일면측 성형 부재
21S: 성형면 22: 타면측 성형 부재
23: 스페이서(spacer) 24: 가압 롤(roll)
25: 지지 롤 26: 가압 롤 장치
27, 28: 전자석 30: 상부측 검사용 지그(jig)
35: 이방 도전성 엘라스토머 시트 40: 검사 전극 장치
41: 검사 전극 42: 검사 전극 지지판
45: 상부측 지지 기구 46: 베이스 테이블(Base table)
47: 지지 핀(pin) 48: 커넥터(connector)
50: 하부측 검사용 지그 55: 이방 도전성 엘라스토머 시트
60: 검사 전극 장치 61: 검사 전극
62: 검사 전극 지지판 65: 하부측 지지 기구
66: 베이스 테이블 67: 지지 핀
68: 커넥터 P: 도전성 입자
C: 도전성 입자에 의한 연쇄
D: 이방 도전성 엘라스토머 시트의 볼록부
V: 이방 도전성 엘라스토머 시트의 오목부
T: 일면측 성형 부재의 볼록부
H: 일면측 성형 부재의 오목부
R: 검사 실행 영역 W: 전선
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터의 제1 예의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다. 이 회로 기판 검사용 어댑터(10)는 피검사 회로 기판에 대하여, 예를 들면 오픈 쇼트(open short) 시험을 행하기 위해 사용되는 것이며, 접속용 배선판(11)과 이 접속용 배선판(11)의 표면(도 1에 있어서 상면)에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 갖는다.
접속용 배선판(11)은 절연성 기판(12)을 가지며, 이 절연성 기판(12)의 표면(도 1에 있어서 상면)에는, 도 2에도 나타낸 바와 같이, 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 복수의 접속 전극(13)이 형성되어 있다. 이들 접속 전극(13)은 피검사 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 또한, 절연성 기판(12)의 표면에는 접속 전극(13)이 각각 노출되도록 절연층(17)이 형성되어 있다. 한편, 절연성 기판(12)의 이면(도 1에 있어서 하면)에는 검사 전극 장치에 있어서의 검사 전극에 전기적으로 접속되는 복수의 단자 전극(15)이 형성되어 있다. 이들 단자 전극(15)은 검사 전극 장치에 있어서의 다수의 검사 전극 중에서 선택된 복수의 검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있고, 예를 들면 피치가 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 격자점 위치에 배치되어 있다. 또한, 절연성 기판(12)의 이면에는 단자 전극(15)이 각각 노출되도록 절연층(18)이 형성되어 있다. 그리고, 접속 전극(13)은 각각 절연성 기판(12)의 표면에 형성된 패턴 배선부(16a) 및 절연성 기판(12)의 두께 방향으로 관통하여 신장하는 비어홀(16b)로 이루어지는 내부 배선(16)에 의해 적절한 단자 전극(15)에 전기적으로 접속되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 접하는 절연층(17)은 그 표면에 있어서의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하가 되고, 바람직하게는 0.001 내지 0.1 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.03 ㎛가 된다.
본 발명에 있어서, "표면 조도"란 JIS B0601에 의한 중심선 조도(Ra)를 말한 다.
절연층(17) 표면에 있어서의 표면 조도가 너무 큰 경우에는, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 대한 밀착성이 불충분하게 되기 때문에, 접속용 배선판(11)으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 이탈을 방지하는 것이 곤란해진다.
절연층(17)의 두께는 5 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 60 ㎛이다. 이 두께가 너무 작은 경우에는 표면 조도가 작은 절연층(17)을 형성하는 것이 곤란해질 수 있다. 한편, 이 두께가 너무 큰 경우에는 접속 전극(13)과 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란해질 수 있다.
또한, 절연층(18)의 두께는, 예를 들면 5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 10 내지 60 ㎛이다.
절연성 기판(12)을 구성하는 재료로는 일반적으로 인쇄 배선판의 기재로서 사용되는 것을 사용할 수 있고, 바람직한 구체예로서는 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 비스말레이미드트리아진 수지 등을 들 수 있다.
절연층(17, 18)을 구성하는 재료로는 박막형으로 성형하는 것이 가능한 고분자 재료를 사용할 수 있고, 그 구체예로서는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 이들의 혼합물, 레지스트 재료 등을 들 수 있다.
접속용 배선판(11)은 예를 들면 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 평판형 절연성 기판(12)의 양면에 금속박층(13A, 15A)이 적층되어 이루어지는 적층 재료를 준비하고, 이 적층 재료에 대하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 형성해야 할 단자 전극(15)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 상기 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(16H)을 형성한다. 여기서, 관통 구멍(16H)을 형성하는 수단으로는 수치 제어형 드릴링 장치에 의한 수단, 포토에칭(photo-etching) 처리 및 레이저 가공 처리에 의한 수단을 이용할 수 있다.
이어서, 적층 재료에 형성된 관통 구멍(16H) 내에 무전해 도금 처리 및 전해 도금 처리를 실시함으로써, 도 5에 나타낸 바와 같이 금속박층(13A, 15A) 각각에 연결된 비어홀(16b)을 형성한다. 그 후, 금속박층(13A, 15A) 각각에 대하여 포토에칭 처리를 실시함으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이 절연성 기판(12)의 표면에 패턴 배선부(16a) 및 접속 전극(13)을 형성하는 동시에, 절연성 기판(12)의 이면에 단자 전극(15)을 형성한다.
그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 절연성 기판(12)의 표면에 접속 전극(13)이 각각 노출되도록 절연층(17)을 형성하는 동시에, 절연성 기판(12)의 이면에 단자 전극(15)이 각각 노출되도록 절연층(18)을 형성하여 접속용 배선판(11)을 얻는다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는, 도 8에도 확대하여 나타낸 바와 같이, 절연성 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 다수의 도전성 입자(P)가 함유되어 이루어진 것이다.
상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 있어서의 피검사 회로 기판에 접촉되는 일면(도 8에 있어서 상면)은 조면으로 되어 있고, 이에 따라, 상기 일면에는 볼록부(D) 및 오목부(V)가 형성되어 있다. 한편, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 있어서의 접속용 배선판에 접하는 다른 면은 평탄면으로 되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 표면 조도는 0.5 내지 5 ㎛이고, 바람직하게는 1 내지 2 ㎛이다. 이 표면 조도가 너무 작은 경우에는 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 점착성을 충분히 억제하는 것이 곤란해진다. 한편, 표면 조도가 너무 큰 경우에는 피검사 회로 기판에 대한 안정한 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란해진다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 다른 면에 있어서의 표면 조도는 0.3 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.005 내지 0.2 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1 ㎛이다. 이 표면 조도가 너무 큰 경우에는, 접속용 배선판(11)에 대한 밀착성이 불충분하게 되기 때문에, 접속용 배선판(11)으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 이탈을 방지하는 것이 곤란해진다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 함유된 도전성 입자(P)는 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 두께 방향으로 배열되도록 배향되어 있고, 이에 따라, 복수의 도전성 입자(P)에 의한 연쇄(C)가 두께 방향으로 신장되도록 형성되어 있다. 또한, 도전성 입자(P)에 의한 연쇄(C)는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D) 및 오목부(V)의 위치와는 관계없이 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 면 방향으로 분산된 상태로 형성되어 있다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 최소 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.03 내지 0.3 ㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.2 ㎜이다. 이 최소 두께가 0.03 ㎜ 미만인 경우에는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 기계적 강도가 낮아지기 쉬워 필요한 내구성이 얻어지지 않을 수 있다. 한편, 이 최소 두께가 0.3 ㎜을 초과하는 경우에는 두께 방향의 전기 저항이 커지기 쉽고, 또한, 접속해야 할 전극의 피치가 작은 경우에는 가압에 의해 형성되는 도전로 사이에 필요한 절연성이 얻어지지 않을 수 있다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 구성하는 탄성 고분자 물질로는 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 가교 고분자 물질을 얻기 위해 상용가능한 경화성 고분자 물질용 재료로는 다양한 것을 사용할 수 있고, 그 구체예로서는 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔 블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌 블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.
이상에 있어서, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 내후성이 요구되는 경우에는 공액 디엔계 고무 이외의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 성형 가공성 및 전기 특성 측면에서 실리콘 고무를 사용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무는 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액 상 실리콘 고무는 그 점도가 변형 속도 10-1 초에서 105 푸아즈(poise) 이하의 것이 바람직하고, 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 중 어느 하나일 수 있다. 구체적으로는, 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐 실리콘 생고무, 메틸페닐비닐 실리콘 생고무 등을 들 수 있다.
이들 중에서, 비닐기를 함유하는 액상 실리콘 고무(비닐기 함유 폴리디메틸실록산)는 통상적으로 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을 디메틸비닐클로로실란 또는 디메틸비닐알콕시실란의 존재하에서 가수 분해 및 축합 반응시키고, 예를 들면 계속해서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻어진다.
또한, 비닐기를 양쪽 말단에 함유하는 액상 실리콘 고무는 옥타메틸시클로테트라실록산과 같은 환상 실록산을 촉매의 존재하에서 음이온성 중합시키고, 중합 정지제로서 예를 들면 디메틸디비닐실록산을 이용하고, 그 밖의 반응 조건(예를 들면, 환상 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절히 선택함으로써 얻어진다. 여기서, 음이온성 중합 촉매로서는 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화 n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실라놀레이트 용액 등을 사용할 수 있고, 반응 온도는 예를 들면 80 내지 130 ℃이다.
한편, 히드록실기를 함유하는 액상 실리콘 고무(히드록실기 함유 폴리디메틸실록산)는 통상적으로 디메틸디클로로실란 또는 디메틸디알콕시실란을, 디메틸히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란의 존재하에서 가수 분해 및 축합 반응시키고, 예를 들면 계속해서 용해-침전의 반복에 의한 분별을 행함으로써 얻어진 다.
또한, 환상 실록산을 촉매의 존재하에서 음이온성 중합시키고, 중합 정지제로서, 예를 들면 디메틸히드로클로로실란, 메틸디히드로클로로실란 또는 디메틸히드로알콕시실란 등을 이용하고, 그 밖의 반응 조건(예를 들면, 환상 실록산의 양 및 중합 정지제의 양)을 적절히 선택함으로써 얻어진다. 여기서, 음이온성 중합 촉매로서는 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화 n-부틸포스포늄 등의 알칼리 또는 이들의 실라놀레이트 용액 등을 사용할 수 있고, 반응 온도는 예를 들면 80 내지 130 ℃이다.
액상 실리콘 고무로는 그 경화물의 150 ℃에서의 압축 영구 변형이 35 ％ 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ％ 이하이다. 이 압축 영구 변형이 35 ％ 이하인 경우, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 그 두께 방향으로 반복 압축시켰을 때의 내구성이 양호하게 되어 바람직하다.
또한, 액상 실리콘 고무로는 그 경화물의 23 ℃에서의 인열 강도가 7 kN/m 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 kN/m 이상이다. 이 인열 강도가 7 kN/m 이상인 경우, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 그 두께 방향으로 반복 압축시켰을 때의 내구성이 양호하게 되어 바람직하다.
여기서, 액상 실리콘 고무 경화물의 압축 영구 변형 및 인열 강도는 JIS K6249에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.
이러한 탄성 고분자 물질은 그 분자량(Mw)(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말함)이 10000 내지 40000인 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방 도 전성 엘라스토머 시트(20)의 내열성 측면에서, 분자량 분포 지수(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)과 표준 폴리스티렌 환산 수 평균 분자량 (Mn)의 비(Mw/Mn)의 값을 말함)가 2 이하인 것이 바람직하다.
이상에 있어서, 고분자 물질용 재료 중에 상기 고분자 물질용 재료를 경화시키기 위한 경화 촉매를 함유시킬 수 있다. 이러한 경화 촉매로는 유기 과산화물, 지방산 아조 화합물, 히드로실릴화 촉매 등을 사용할 수 있다.
경화 촉매로서 사용되는 유기 과산화물의 구체예로는, 과산화벤조일, 과산화비스디시클로벤조일, 과산화디쿠밀, 과산화디3급부틸 등을 들 수 있다.
경화 촉매로서 사용되는 지방산 아조 화합물의 구체예로는, 아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다.
히드로실릴화 반응의 촉매로서 사용 가능한 것의 구체예로는, 염화백금산 및 그의 염, 백금-불포화기 함유 실록산 착제, 비닐실록산과 백금의 착제, 백금과 1,3-디비닐테트라메틸디실록산의 착제, 트리오르가노포스핀 또는 포스파이트와 백금의 착제, 아세틸 아세테이트 백금 킬레이트, 환상 디엔과 백금의 착제 등의 공지된 것을 들 수 있다.
경화 촉매의 사용량은 고분자 물질용 재료의 종류, 경화 촉매의 종류, 그 밖의 경화 처리 조건을 고려하여 적절히 선택되지만, 통상적으로 고분자 물질용 재료 100 중량부에 대하여 3 내지 15 중량부이다.
또한, 탄성 고분자 물질 중에는 필요에 따라 통상적인 실리카 분말, 콜로이드 실리카, 에어로겔(aerogel) 실리카, 알루미나 등의 무기 충전재를 함유시킬 수 있다. 이러한 무기 충전재를 함유시킴으로써, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 얻기 위한 성형 재료의 틱소트로피성(thixotropic property)이 확보되어 그 점도가 높아지고, 게다가, 도전성 입자의 분산 안정성이 향상되는 동시에, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 강도가 높아진다.
이러한 무기 충전재의 사용량은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 다량으로 사용하면 자장에 의한 도전성 입자의 배향을 충분히 달성할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 시트 성형 재료의 점도는 온도 25 ℃에서 100000 내지 1000000 cp의 범위인 것이 바람직하다.
기재 중에 함유되는 도전성 입자(P)로는, 자장을 작용시킴으로써 용이하게 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 두께 방향으로 배열되도록 배향시킬 수 있다는 측면에서, 자성을 나타내는 도전성 입자가 이용된다. 이러한 도전성 입자(P)의 구체예로는, 니켈, 철, 코발트 등의 자성을 나타내는 금속 입자 또는 이들의 합금 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속을 도금한 것, 또는 비자성 금속 입자 또는 유리 비드 등의 무기물질 입자 또는 중합체 입자를 코어 입자로 하고 상기 코어 입자의 표면에 니켈, 코발트 등의 도전성 자성체를 도금한 것, 또는 코어 입자에 도전성 자성체 및 도전성이 양호한 금속 둘 다를 피복한 것 등을 들 수 있다.
이 중에서 강자성체로 이루어진 입자, 예를 들면 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 그 표면에 도전성이 양호한 금속, 특히 금을 도금한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
코어 입자의 표면에 도전성 금속을 피복하는 수단은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 화학 도금 또는 전해 도금에 의해 수행할 수 있다.
도전성 입자(P)로서 코어 입자의 표면에 도전성 금속이 피복되어 이루어진 것을 이용하는 경우에는, 양호한 도전성이 얻어진다는 측면에서, 입자 표면에 있어서의 도전성 금속 피복률(코어 입자의 표면적에 대한 도전성 금속의 피복 면적 비율)이 40 ％ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 45 ％ 이상, 특히 바람직하게는 47 내지 95 ％이다.
또한, 도전성 금속의 피복량은 코어 입자의 0.5 내지 50 중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 30 중량％, 더욱 바람직하게는 3 내지 25 중량％, 특히 바람직하게는 4 내지 20 중량％이다. 피복되는 도전성 금속이 금인 경우에 그 피복량은 코어 입자의 2 내지 30 중량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 20 중량％, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 17 중량％이다.
또한, 도전성 입자(P)의 입경은 1 내지 1000 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 300 ㎛, 특히 바람직하게는 10 내지 200 ㎛이다.
또한, 도전성 입자(P)의 입경 분포(Dw/Dn)는 1 내지 10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.01 내지 7, 더욱 바람직하게는 1.05 내지 5, 특히 바람직하게는 1.1 내지 4이다.
이러한 조건을 만족시키는 도전성 입자(P)를 이용함으로써 상기 도전성 입자 사이에는 충분한 전기적 접촉이 얻어진다.
또한, 도전성 입자(P)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질용 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있다는 점에서, 구형, 별 모양 또는 이들이 응집된 2차 입자에 의한 괴상이 바람직하다.
또한, 도전성 입자(P)의 함수율은 5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 2 ％ 이하, 특히 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 이러한 조건을 만족시키는 도전성 입자를 이용함으로써 고분자 물질용 재료를 경화 처리할 때 기포가 발생하는 것이 방지 또는 억제된다.
또한, 도전성 입자(P)로서 그 표면이 실란 커플링제 등의 커플링제로 처리된 것을 적절히 사용할 수 있다. 도전성 입자의 표면이 커플링제로 처리됨으로써 상기 도전성 입자와 탄성 고분자 물질의 접착성이 높아지고, 그 결과, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 반복 사용시에 내구성이 높아지게 된다.
커플링제의 사용량은 도전성 입자(P)의 도전성에 영향을 주지 않는 범위에서 적절히 선택되지만, 도전성 입자 표면에 있어서의 커플링제 피복률(도전성 코어 입자의 표면적에 대한 커플링제의 피복 면적 비율)이 5 ％ 이상이 되는 양이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 피복률이 7 내지 100 ％, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ％, 특히 바람직하게는 20 내지 100 ％가 되는 양이다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에는, 도전성 입자(P)가 부피 분율로 5 내지 30 ％, 바람직하게는 7 내지 27 ％, 특히 바람직하게는 10 내지 25 ％가 되는 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 이 비율이 5 ％ 이상인 경우에는 두께 방향으로 충분히 전기 저항치가 작은 도전로가 형성되기 때문에 바람직하다. 한편, 이 비율이 30 ％ 이하인 경우에 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 필요한 탄성을 갖게 되므로 바람직하다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에서 그 두께 방향으로 배열되는 도전성 입자(P)의 수(두께 방향으로 도전로를 형성하기 위한 도전성 입자(P)의 수. 이하, "도전로 형성 입자수"라고도 함)는 3 내지 20개가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 15개이다. 이 도전로 형성 입자수가 3개 이상인 경우에는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 저항치의 변동이 작아져 바람직하다. 한편, 도전로 형성 입자수가 20개 이하인 경우에는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 압축시에 도전성 입자(P)의 연쇄에 의한 도전로 변형이 커지지 않고, 저항치의 상승을 초래하는 경우가 적어 바람직하다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에는 탄성 고분자 물질의 절연성을 손상시키지 않는 범위에서 대전 방지제를 함유시킬 수 있다.
이러한 대전 방지제로는 N,N-비스(2-히드록시에틸)알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아민의 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방 알코올 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르 등의 비이온계 대전 방지제;
알킬술폰산염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬 술페이트, 알킬 포스페이트 등의 음 이온계 대전 방지제;
테트라알킬암모늄염, 트리알킬벤질암모늄염 등의 양이온계 대전 방지제;
알킬베타인, 이미다졸린형 양성 화합물 등의 양성 대전 방지제 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 대전 방지제를 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 중에 함유시키면 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 표면에 전하가 축적되는 것이 방지 또는 억제되기 때문에, 예를 들면 이방 도전성 엘라스토머 시트를 회로 기판의 전기적 검사에 사용하는 경우, 검사시에 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)로부터 전하가 방전됨에 따른 불편을 방지할 수 있는 동시에, 한층 작은 가압력으로 양호한 도전성을 얻을 수 있다.
이상과 같은 효과를 확실하게 발휘시키기 위해서는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 형성하는 탄성 고분자 물질로 이루어진 기재의 부피 고유 저항이 1×109 내지 1×1013Ω·㎝가 되도록 대전 방지제를 함유시키는 것이 바람직하다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 예를 들면 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 경화되어 탄성 고분자 물질이 되는 액상 고분자 물질용 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 분산되어 이루어지는 유동성 성형 재료를 제조하는 동시에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각 비자성 시트로 이루어지는 일면측 성형 부재(21) 및 타면측 성형 부재(22)를 준비한다. 그리고, 타면측 성형 부재(22)의 성 형면(도 9에 있어서 상면) 상에 목적하는 이방 도전성 엘라스토머 시트의 평면 형상에 적합한 형상의 개구를 갖는 동시에 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트의 두께에 대응하는 두께를 갖는 프레임형의 스페이서(23)를 배치하고, 타면측 성형 부재(22)의 성형면에 있어서의 스페이서(23) 개구 내에 제조한 성형 재료(20B)를 도포하고, 이 성형 재료(20B) 상에 일면측 성형 부재(21)를 그 성형면(도 9에 있어서 하면)이 성형 재료(20B)에 접하도록 배치한다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재(21) 및 타면측 성형 부재(22)를 형성하는 비자성 시트로서는 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 수지 시트를 사용할 수 있다.
또한, 일면측 성형 부재(21)로는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 그 성형면(21S)이 조면화 처리되어 상기 성형면(21S)에 볼록부(T) 및 오목부(H)가 형성된 것이 이용된다. 여기서, 일면측 성형 부재(21)의 성형면을 조면화 처리하기 위한 구체적인 방법으로서는 샌드 블라스트법(sandblasting), 에칭법 등을 들 수 있다. 한편, 타면측 성형 부재(22)로는 그 성형면이 평탄면인 것이 이용된다.
일면측 성형 부재(21)의 성형면(21S)에 있어서의 표면 조도는 목적하는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 표면 조도에 맞춰 설정되고, 구체적으로는 0.5 내지 5 ㎛이고, 바람직하게는 1 내지 2 ㎛이다.
또한, 타면측 성형 부재(22)의 성형면에 있어서의 표면 조도는 목적으로 하는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 다른 면에 있어서의 표면 조도에 맞춰 설정되고, 구체적으로는 0.3 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 0.1 내지 0.2 ㎛이다.
또한, 일면측 성형 부재(21) 및 타면측 성형 부재(22)를 구성하는 비자성 시트의 두께는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75 내지 300 ㎛이다. 이 두께가 50 ㎛ 미만인 경우에는 성형 부재로서 필요한 강도가 얻어지지 않을 수 있다. 한편, 이 두께가 500 ㎛를 초과하는 경우에는 후술하는 성형 재료층에 필요한 강도의 자장을 작용시키는 것이 곤란해질 수 있다.
이어서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 가압 롤(24) 및 지지 롤(25)로 이루어지는 가압 롤 장치(26)를 이용하여 일면측 성형 부재(21) 및 타면측 성형 부재(22)에 의해 성형 재료를 협압(pinching)함으로써, 상기 일면측 성형 부재(21)와 상기 타면측 성형 부재(22) 사이에 필요한 두께의 성형 재료층(20A)을 형성한다. 이 성형 재료층(20A)에는, 도 12에 확대하여 나타낸 바와 같이, 도전성 입자(P)가 균일하게 분산된 상태이다.
그 후, 도 13에 나타낸 바와 같이, 일면측 성형 부재(21)의 이면(도면에 있어서 상면) 및 타면측 성형 부재(22)의 이면(도면에 있어서 하면)에, 예를 들면 한 쌍의 전자석(27, 28)을 배치하고, 상기 전자석(27, 28)을 작동시킴으로써 성형 재료층(20A)의 두께 방향으로 평행 자장을 작용시킨다. 그 결과, 성형 재료층(20A)에서는 상기 성형 재료층(20A) 중에 분산되어 있는 도전성 입자(P)가, 도 14에 나타낸 바와 같이 면 방향으로 분산된 상태를 유지하면서 두께 방향으로 배열되도록 배향되어 있고, 이에 따라, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 도전성 입자(P)에 의한 연쇄(C)가 면 방향으로 분산된 상태로 형성된다.
그리고, 이 상태에서 성형 재료층(20A)을 경화 처리함으로써, 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향된 상태이면서 면 방향으로 분산된 상태로 함유되어 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 제조된다.
이상에 있어서, 성형 재료층(20A)의 경화 처리는 평행 자장을 작용시킨 그대로의 상태에서 행할 수도 있지만, 평행 자장의 작용을 정지시킨 후에 행할 수도 있다.
성형 재료(20A)에 작용되는 평행 자장의 강도는 평균적으로 0.02 내지 1.5 테슬라가 되는 크기가 바람직하다.
또한, 성형 재료층(20A)에 평행 자장을 작용시키는 수단으로는 전자석 대신에 영구 자석을 이용할 수도 있다. 영구 자석으로는, 상기 범위의 평행 자장의 강도가 얻어진다는 점에서, 알루니코(alunico; Fe-Al-Ni-Co계 합금), 페라이트(ferrite) 등으로 이루어진 것이 바람직하다.
성형 재료층(20A)의 경화 처리는 사용되는 재료에 따라 적절히 선정되지만, 통상적으로 가열 처리에 의해 수행된다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은 성형 재료층(20A)을 구성하는 고분자 물질용 재료 등의 종류, 도전성 입자(P)의 이동에 요구되는 시간 등을 고려하여 적절히 선정된다.
이러한 방법에 따르면, 일면측 성형 부재(21)에 있어서의 성형 재료층(20A)에 접하는 성형면(21S)이, 제조해야 할 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 표면 조도에 대응하여 조면화 처리되는 동시에, 타면측 성형 부재(22)에 있어서의 성형 재료층(20A)에 접하는 성형면이, 제조해야 할 이방 도전성 엘라스토 머 시트(20)의 다른 면에 있어서의 표면 조도에 대응하여 평탄면으로 되어 있기 때문에, 경화 처리에 의해 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 조면으로 된 일면을 가지며, 평탄면으로 된 다른 면을 갖게 된다. 따라서, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 자체에 조면화 처리를 실시하는 것, 즉 이방 도전성 엘라스토머 시트에 후처리를 실시하는 것이 불필요해지기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 간단한 공정에 의해 용이하게 제조할 수 있으며, 후처리를 실시함에 따른 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)로의 악영향을 방지할 수 있다.
또한, 일면측 성형 부재(21)로서 성형면(21S)이 조면화 처리된 비자성체로 형성되어 이루어진 것을 이용함으로써, 성형 재료층(20A)에 면 방향으로 균일한 강도의 자장을 작용시킬 수 있다. 즉, 일면측 성형 부재(21)에 있어서의 조면화 처리된 성형면(21S)의 볼록부(T) 위치에 오목부(H) 위치보다 큰 강도의 자장이 형성되는 일이 없기 때문에, 성형 재료층(20A)에 자장을 작용시켰을 때에는 일면측 성형 부재(21)에 있어서의 성형면(21S) 볼록부(T) 위치에 도전성 입자(P)의 연쇄(C)가 선택적으로 형성되는 것이 방지된다. 그 결과, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에서 도전성 입자(P)의 연쇄(C)가 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 조면으로 된 일면에 있어서의 오목부(V) 위치에 선택적으로 형성되는 일이 없고, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 면 방향으로 분산된 상태로 형성되며, 이에 따라, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D) 위치에도 도전성 입자(P)의 연쇄(C)가 확실히 존재하게 된다. 그 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D)만이 가압된 상태이더라도 상 기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 두께 방향으로 도전성이 얻어진다. 따라서, 작은 가압력으로 높은 도전성을 나타내는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 얻어진다.
또한, 일면측 성형 부재(21) 및 타면측 성형 부재(22)로서 수지 필름 등의 비자성 필름으로 이루어진 것을 이용함으로써, 금형 등의 고가의 성형 부재을 이용하는 경우에 비해 제조 비용의 감소를 도모할 수 있다.
이상에서, 일면측 성형 부재(20)로서 자성체로 이루어진 것을 이용하는 경우, 도 15에 나타낸 바와 같이, 성형 재료층(20A)에 그 두께 방향으로 자장을 작용시켰을 때, 일면측 성형 부재(21)의 성형면(21S)에 있어서의 볼록부(T)가 위치하는 부분에, 그 이외의 부분, 특히 오목부(H)가 위치하는 부분보다 큰 강도를 갖는 자장이 형성되기 때문에, 상기 볼록부(T)가 위치하는 부분에 도전성 입자(P)가 집합하여 상기 도전성 입자(P)의 연쇄(C)가 형성된다. 그리고, 도 16에 나타낸 바와 같이, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 도전성 입자(P)의 연쇄(C)가 조면으로 된 일면에 있어서의 오목부(V) 위치에 선택적으로 형성된 상태가 된다. 그 결과, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D) 위치에는 도전성 입자(P)가 전혀 또는 거의 존재하지 않기 때문에, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D)만이 가압된 상태에서는 그 두께 방향으로 도전성이 얻어지지 않고, 따라서, 충분한 도전성을 얻기 위해 큰 가압력이 필요하게 된다.
상기한 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에서는 적절한 반송 기구에 의 해 검사 장치에 있어서의 검사 실행 영역으로 반송된 피검사 회로 기판을 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 의해 가압함으로써, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판과 접속용 배선판(11)에 의해 협압된 상태가 되고, 그 결과, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에는 피검사 회로 기판의 피검사 전극과 접속용 배선판(11)의 접속 전극(13) 사이에 도전성 입자(P)의 연쇄에 의한 도전로가 형성되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판의 피검사 전극과 접속용 배선판(11)의 접속 전극(13)의 전기적 접속이 달성되고, 이 상태에서 상기 피검사 회로 기판에 대하여 필요한 전기적 검사가 이루어진다.
그리고, 피검사 회로 기판의 전기적 검사가 종료된 후, 이 피검사 회로 기판이 검사 실행 영역으로부터 적절한 장소로 반송되는 동시에 다른 피검사 회로 기판이 검사 실행 영역으로 반송되고, 상기 피검사 회로 기판에 대하여 상기 조작을 반복함으로써 전기적 검사가 이루어진다.
이러한 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에 따르면, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 있어서의 피검사 회로 기판에 접촉되는 일면이 그 표면 조도가 특정 범위에 있는 조면으로 되어 있음에 따라, 피검사 회로 기판에 대한 가압이 해제되었을 때 피검사 회로 기판과 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 접촉 면적이 작기 때문에 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 형성하는 탄성 고분자 물질이 갖는 점착성이 억제되고, 이에 따라, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판에 접착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
게다가, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 있어서의 접속용 배선판(11)에 접하는 다른 면이 그 표면 조도가 작은 평탄면으로 되어 있으면서, 접속용 배선판(11)은 그 표면에 표면 조도가 작은 절연층(17)을 갖기 때문에, 피검사 회로 기판에 대한 가압이 해제되었을 때에도 접속용 배선판(11)과 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 접촉 면적이 크고 양자의 밀착성이 높게 되어 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 형성하는 탄성 고분자 물질이 갖는 점착성이 충분히 발휘되므로, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 접속용 배선판(11)에 확실하게 유지되고, 이에 따라, 접속용 배선판(11)으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 이탈을 방지할 수 있다.
따라서, 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 접속용 배선판(11)에 대하여 착탈 가능하게 설치되어 있기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있다.
또한, 고정 기구에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 접속용 배선판(11)에 기계적으로 고정하는 것이 불필요하기 때문에, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 고정 수단에 의한 손상이 생기는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 본래의 사용 수명을 얻을 수 있다.
또한, 도전성 입자(P)에 의한 연쇄(C)는 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 면 방향으로 분산된 상태로 형성되어 있고, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 의 일면에 있어서의 볼록부의 위치에도 확실히 존재하기 때문에, 피접속체에 있어서의 피접속 전극에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 일면에 있어서의 볼록부(D)만이 가압된 상태이더라도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에는 그 두께 방향으로 도전성이 얻어지고, 따라서, 작은 가압력으로 높은 도전성이 얻어진다.
도 17은 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터의 제2 예의 구성을 나타내는 설명용 단면도이다. 이 회로 기판 검사용 어댑터(10)는 피검사 회로 기판에 대하여 각 배선 패턴의 전기 저항 측정 시험을 행하기 위해 사용되는 것이며, 접속용 배선판(11)과 이 접속용 배선판(11)의 표면(도 17에 있어서 상면)에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 갖는다.
접속용 배선판(11)은 다층 구조의 절연성 기판(12)을 갖고, 이 절연성 기판(12)의 표면(도 17에 있어서 상면)에는, 도 18에도 나타낸 바와 같이, 각각 동일한 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 서로 이격되어 배치된 한쌍의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b)으로 이루어지는 복수의 접속 전극쌍(14)이 형성되어 있다. 이들 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b)으로 이루어지는 접속 전극쌍(14)은 피검사 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 또한, 절연성 기판(12)의 표면에는 각 접속 전극쌍(14)에 있어서의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b)이 노출되도록 절연층(17)이 형성되어 있다. 한편, 절연성 기판(12)의 이면(도 17에 있어서 하면)에는 검사 전극 장치에 있어서의 검사 전극에 전기적으로 접속되는 복수의 단자 전극(15)이 형성되어 있다. 이들 단자 전극(15)은 검사 전극 장치에 있어서의 다수의 검사 전극 중에서 선택된 복수의 검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있고, 예를 들면 피치가 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 격자점 위치에 배치되어 있다. 또한, 절연성 기판(12)의 이면에는 단자 전극(15)이 각각 노출되도록 절연층(18)이 형성되어 있다. 그리고, 전류 공급용 접속 전극(14a) 각각 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 각각은 절연성 기판(12)의 표면에 형성된 패턴 배선부(16a), 절연성 기판(12)의 두께 방향으로 관통하여 신장하는 비어홀(16b), 및 절연성 기판(12)의 층간에 형성된 층간 패턴 배선부(16c)로 이루어지는 내부 배선(16)에 의해 적절한 단자 전극(15)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 그 밖에는 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에 있어서의 접속용 배선판(11)과 기본적으로 동일한 구성이다.
또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)와 기본적으로 동일한 구성이다.
상기한 제2 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에서는, 적절한 반송 기구에 의해 검사 장치에 있어서의 검사 실행 영역으로 반송된 피검사 회로 기판을 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 의해 가압함으로써 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판과 접속용 배선판(11)에 의해 협압된 상태가 되도록 하고, 그 결과, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에서는 피검사 회로 기판의 피검사 전극과 접속용 배선판(11)의 접속 전극쌍(14)에 있어서의 각 전류 공급용 전극(14a) 및 전압 측정용 전극(14b) 사이에 도전성 입자(P)의 연쇄에 의한 도전로가 형성되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판에 있어서의 하나의 피검사 전극에 대하여 하나의 접속 전극쌍(14)에 있어서의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 양쪽이 동시에 전기적으로 접속되고, 이 상태에서 상기 피검사 회로 기판에 대하여 필요한 전기적 검사, 즉 각 배선 패턴의 전기 저항 측정이 이루어진다.
그리고, 피검사 회로 기판의 전기적 검사가 종료된 후, 이 피검사 회로 기판이 검사 실행 영역(R)으로부터 적절한 장소로 반송되는 동시에 다른 피검사 회로 기판이 검사 실행 영역(R)으로 반송되고, 상기 피검사 회로 기판에 대하여 상기한 조작을 반복함으로써 전기적 검사가 이루어진다.
이러한 제2 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)에 따르면, 제1 예의 회로 기판 검사용 어댑터(10)와 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판에 접착하는 것을 방지 또는 억제할 수 있고, 접속용 배선판(11)으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 이탈을 방지할 수 있어 다수의 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있다. 또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있고, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 본래의 사용 수명을 얻을 수 있으며, 나아가 작은 가압력으로 높은 도전성이 얻어진다.
도 19는 본 발명에 따른 회로 기판 검사 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 나타내는 설명도이다. 이 회로 기판 검사 장치는 양면에 피검사 전극(2, 3)을 갖는 피검사 회로 기판(1)에 대하여, 예를 들면 오픈 쇼트 시험을 수행하기 위한 것이다.
이 회로 기판 검사 장치에서는 피검사 회로 기판(1)이 수평으로 배치되는 검사 실행 영역(R)의 상측에 상부측 검사용 지그(30)가 설치되고, 이 상부측 검사용 지그(30)의 상측에는 상기 상부측 검사용 지그(30)를 지지하는 상부측 지지 기구(45)가 설치된다. 한편, 검사 실행 영역(R)의 하측에는 하부측 검사용 지그(50)가 설치되고, 이 하부측 검사용 지그(50)의 하측에는 상기 하부측 검사용 지그(50)를 지지하는 하부측 지지 기구(65)가 설치된다.
상부측 지지 기구(45)는 직사각형의 판상 베이스 테이블(46)과 이 베이스 테이블(46)의 표면(도 19에 있어서 하면)으로부터 하측으로 신장하는 복수의 지지 핀(47)으로 구성되고, 지지 핀(47) 각각의 선단에 상부측 검사용 지그(30)가 지지되어 있다. 또한, 베이스 테이블(46)에는 테스터(도시 생략)에 접속된 커넥터(48)가 설치된다.
하부측 지지 기구(65)는 직사각형의 판상 베이스 테이블(66)과 이 베이스 테이블(66)의 표면(도 19에 있어서 상면)으로부터 상측으로 신장하는 복수의 지지 핀(67)으로 구성되고, 지지 핀(67) 각각의 선단에 하부측 검사용 지그(50)가 지지되어 있다. 또한 베이스 테이블(66)에는 테스터(도시 생략)에 접속된 커넥터(68)가 설치된다.
상부측 검사용 지그(30)는 검사 전극 장치(40)의 표면(도 19에 있어서 하면) 상에 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)를 개재한, 도 1에 나타낸 구성의 회로 기판 검사용 어댑터(이하, 단순히 "어댑터"라고도 함)(10)가 배치되어 구성되어 있다. 이 어댑터(10)의 접속용 배선판(11)에 있어서, 접속 전극(13)은 피검사 회로 기판(1) 일면측의 피검사 전극(이하, "일면측 검사용 전극"이라고도 함)(2) 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 한편, 도 19에서는 절연층(17, 18)을 투시하여 접속 전극(13) 및 단자 전극(15)을 도시하고 있다.
검사 전극 장치(40)는 각각 금속으로 이루어지는 다수의 핀형 검사 전극(41)과 이들 검사 전극(41)을 수직으로 지지하는 검사 전극 지지판(42)으로 구성되어 있고, 검사 전극(41)은 예를 들면 피치가 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 격자점 위치에 따라 배열되어 있다. 검사 전극(41)은 각각 그 기단(도 19에 있어서 상단)에 설치된 전선(W)을 통해 상부측 지지 기구(45)의 베이스 테이블(46)에 설치된 커넥터(48)에 전기적으로 접속되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(35)로서는 어댑터(10)에 있어서 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)과 검사 전극 장치(40)의 검사 전극(41)의 필요한 전기적 접속이 달성되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트 또는 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 사용할 수 있다. 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)의 두께는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 300 ㎛이다.
하부측 검사용 지그(50)는 검사 전극 장치(60)의 표면(도 19에 있어서 상면) 상에 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)를 개재한, 도 1에 나타낸 구성의 어댑터(10)가 배치되어 구성되어 있다. 이 어댑터(10)의 접속용 배선판(11)에 있어서, 접속 전극(13)은 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(이하, "타면측 피검사 전극"이라고도 함)(3) 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 한편, 도 19에서는 절연층(17, 18)을 투시하여 접속 전극(13) 및 단자 전극(15)을 도시하고 있다.
검사 전극 장치(60)는 각각 금속으로 이루어지는 다수의 핀형 검사 전극(61)과 이들 검사 전극(61)을 수직으로 지지하는 검사 전극 지지판(62)으로 구성되어 있고, 검사 전극(61)은 예를 들면 피치가 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 격자점 위치에 따라 배열되어 있다. 검사 전극(61)은 각각 그 기단(도 19에 있어서 하단)에 설치된 전선(W)을 통해 하부측 지지 기구(65)의 베이스 테이블(66)에 설치된 커넥터(68)에 전기적으로 접속되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(55)로서는 어댑터(10)에 있어서 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)과 검사 전극 장치(60)의 검사 전극(61)과의 필요한 전기적 접속이 달성되는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트 또는 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 사용할 수 있다. 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)의 두께는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 300 ㎛이다.
이와 같은 회로 기판 검사 장치에서는 다음과 같이 하여 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사가 이루어진다.
우선, 적절한 반송 기구(도시 생략)에 의해 피검사 회로 기판(1)이 검사 실행 영역(R)에 위치 정합되어 배치된다. 구체적으로는, 피검사 회로 기판(1)은 그 일면측 피검사 전극(2)이 각각 상부측 검사용 지그(30)에 있어서의 접속용 회로 기판(11) 접속 전극(13) 각각의 바로 아래의 위치에 위치하며, 기타면측 피검사 전극(3) 각각이 하부측 검사용 지그(50)에 있어서의 접속용 회로 기판(11) 접속 전극(13) 각각의 바로 위의 위치에 위치하도록 배치된다. 여기서, 반송 기구로서는 반송 벨트 및 가이드 레일을 갖는 레일 반송형의 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이어서, 예를 들면 하부측 지지 기구(65)를 상측으로 이동시켜 하부측 검사용 지그(50)를 상부측 검사용 지그(30)에 접근하는 방향(도시한 예에서는 상측)으로 이동시킴으로써, 피검사 회로 기판(1)에 상부측 검사용 지그(30)의 어댑터(10) 및 하부측 검사용 지그(50)의 어댑터(10)를 각각 압접시킨다. 그 결과, 상부측 검사용 지그(30)에서는 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판(1)과 접속용 배선판(11)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판(1)의 일면측 피검사 전극(2)에 접속용 배선판(11)의 접속 전극(13)이 전기적으로 접속된다. 또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)가 접속용 배선판(11)과 검사 전극 장치(40)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)에 검사 전극 장치(40)의 검사 전극(41)이 전기적으로 접속된다. 한편, 하부측 검사용 지그(50)에서는 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토 머 시트(20)가 피검사 회로 기판(1)과 접속용 배선판(11)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(3)에 접속용 배선판(11)의 접속 전극(13)이 전기적으로 접속된다. 또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)가 접속용 배선판(11)과 검사 전극 장치(60)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)에 검사 전극 장치(60)의 검사 전극(61)이 전기적으로 접속된다.
이와 같이 하여, 피검사 회로 기판(1)의 일면측 피검사 전극(2)이 각각 상부측 검사용 지그(30)에 있어서의 어댑터(10), 이방 도전성 엘라스토머 시트(35) 및 검사 전극 장치(40)를 통해 테스터에 전기적으로 접속되고, 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(3)이 각각 하부측 검사용 지그(50)에 있어서의 어댑터(10), 이방 도전성 엘라스토머 시트(35) 및 검사 전극 장치(40)를 통해 테스터에 전기적으로 접속된다. 이 상태가 검사 가능한 상태이다.
그리고, 이 검사 가능한 상태에서 피검사 회로 기판(1)에 대하여 필요한 전기적 검사가 이루어진다. 이 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사가 종료된 후, 예를 들면 하부측 지지 기구(65)를 하측으로 이동시켜 하부측 검사용 지그(50)를 상부측 검사용 지그(30)로부터 이격하는 방향(도시한 예에서는 하측)으로 이동시킴으로써 검사 가능한 상태를 해제하고, 반송 기구에 의해 상기 피검사 회로 기판(1)을 검사 실행 영역(R)으로부터 적절한 장소로 반송하는 동시에 다른 피검사 회로 기판을 검사 실행 영역(R)으로 반송하고, 상기 피검사 회로 기판에 대하여 상기 조작을 반복함으로써 전기적 검사가 이루어진다.
이러한 회로 기판 검사 장치에 따르면, 다수의 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있고, 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있으며, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 본래의 사용 수명을 얻을 수 있다.
도 20은 본 발명에 따른 회로 기판 검사 장치의 제2 예의 구성을 나타내는 설명도이다. 이 회로 기판 검사 장치는 양면에 피검사 전극(2, 3)을 갖는 피검사 회로 기판(1)에 대하여 각 배선 패턴의 전기 저항 측정 시험을 행하기 위한 것이다.
이 회로 기판 검사 장치에서는 피검사 회로 기판(1)이 수평으로 배치되는 검사 실행 영역(R)의 상측에 상부측 검사용 지그(30)가 설치되고, 이 상부측 검사용 지그(30)의 상측에는 상기 상부측 검사용 지그(30)를 지지하는 상부측 지지 기구(45)가 설치된다. 한편, 검사 실행 영역(R)의 하측에는 하부측 검사용 지그(50)가 설치되고, 이 하부측 검사용 지그(50)의 하측에는 상기 하부측 검사용 지그(50)를 지지하는 하부측 지지 기구(65)가 설치된다. 상부측 지지 기구(45) 및 하부측 지지 기구(65)는 제1 예의 회로 기판 검사 장치에 있어서의 상부측 지지 기구(45) 및 하부측 지지 기구(65)와 기본적으로 동일한 구성이다.
상부측 검사용 지그(30)는 검사 전극 장치(40)의 표면(도 20에 있어서 하면) 상에 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)를 개재한, 도 17에 나타낸 구성의 어댑터(10)가 배치되어 구성되어 있다. 이 어댑터(10)의 접속용 배선판(11)에 있어서의 접속 전극쌍(14)은 피검사 회로 기판(1)의 일면측 피검사 전극(2)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 한편, 도 20에서는 절연층(17, 18)을 투시하여 접속 전극쌍(14)의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 및 단자 전극(15)을 도시하고 있다. 검사 전극 장치(40) 및 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)는 제1 예의 회로 기판 검사 장치의 상부측 검사용 지그(30)에 있어서의 검사 전극 장치(40) 및 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)와 기본적으로 동일한 구성이다.
하부측 검사용 지그(50)는 검사 전극 장치(60)의 표면(도 20에 있어서 상면) 상에 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)를 개재한, 도 17에 나타낸 구성의 어댑터(10)가 배치되어 구성되어 있다. 이 어댑터(10)의 접속용 배선판(11)에 있어서의 접속 전극쌍(14)은 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(3) 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 또한, 도 20에서는 절연층(17, 18)을 투시하여 접속 전극쌍(14)의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 및 단자 전극(15)을 도시하고 있다. 검사 전극 장치(60) 및 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)는 제1 예의 회로 기판 검사 장치의 하부측 검사용 지그(50)에 있어서의 검사 전극 장치(60) 및 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)와 기본적으로 동일한 구성이다.
이러한 회로 기판 검사 장치에서는 다음과 같이 하여 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사가 이루어진다.
우선, 적절한 반송 기구(도시 생략)에 의해 피검사 회로 기판(1)이 검사 실 행 영역(R)에 위치 정합되어 배치된다. 구체적으로, 피검사 회로 기판(1)은 그 일면측 피검사 전극(2)이 각각 상부측 검사용 지그(30)에 있어서의 접속용 회로 기판(11) 접속 전극쌍(14) 각각의 바로 아래의 위치에 위치하고, 기타면측 피검사 전극(3)이 각각 하부측 검사용 지그(50)에 있어서의 접속용 회로 기판(11) 접속 전극쌍(14) 각각의 바로 위의 위치에 위치하도록 배치된다. 여기서, 반송 기구로서는 반송 벨트 및 가이드 레일을 갖는 레일 반송형의 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이어서, 예를 들면 하부측 지지 기구(65)를 상측으로 이동시켜 하부측 검사용 지그(50)를 상부측 검사용 지그(30)에 접근하는 방향(도시한 예에서는 상측)으로 이동시킴으로써, 피검사 회로 기판(1)에 상부측 검사용 지그(30)의 어댑터(10) 및 하부측 검사용 지그(50)의 어댑터(10)를 각각 압접시킨다. 그 결과, 상부측 검사용 지그(30)에서는 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판(1)과 접속용 배선판(11)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판(1)의 일면측 피검사 전극(2)이 접속용 배선판(11)의 접속 전극쌍(14)에 있어서의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 양쪽에 전기적으로 접속된다. 또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(35)가 접속용 배선판(11)과 검사 전극 장치(40)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)이 검사 전극 장치(40)의 검사 전극(41)에 전기적으로 접속된다. 한편, 하부측 검사용 지그(50)에서는 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)가 피검사 회로 기판(1)과 접속용 배선판(11)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(3)이 접속용 배선판(11)의 접속 전극(14)에 있어서의 전류 공급용 접속 전극(14a) 및 전압 측정용 접속 전극(14b) 양쪽에 전기적으로 접속된다. 또한, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55)가 접속용 배선판(11)과 검사 전극 장치(60)에 협압된 상태가 되고, 이에 따라, 접속용 배선판(11)의 단자 전극(15)이 검사 전극 장치(60)의 검사 전극(61)에 전기적으로 접속된다.
이와 같이 하여, 피검사 회로 기판(1)의 일면측 피검사 전극(2)이 각각 상부측 검사용 지그(30)에 있어서의 어댑터(10), 이방 도전성 엘라스토머 시트(35) 및 검사 전극 장치(40)를 통해 테스터에 전기적으로 접속되고, 피검사 회로 기판(1)의 타면측 피검사 전극(3)이 각각 하부측 검사용 지그(50)에 있어서의 어댑터(10), 이방 도전성 엘라스토머 시트(35) 및 검사 전극 장치(40)를 통해 테스터에 전기적으로 접속된다. 이 상태가 검사 가능한 상태이다.
그리고, 이 검사 가능한 상태에서 피검사 회로 기판(1)에 대하여 필요한 전기적 검사가 이루어진다. 구체적으로는, 상부측 검사용 지그(30)의 어댑터(10)에 있어서의 접속용 배선판(11)의 전류 공급용 전극(14a)과 하부측 검사용 지그(50)의 어댑터(10)에 있어서의 접속용 배선판(11)의 전류 공급용 전극(14a) 사이에 일정한 값의 전류가 공급되는 동시에, 상부측 검사용 지그(30)의 어댑터(10)에 있어서의 접속용 배선판(11)의 복수의 전압 측정용 전극(14b) 중에서 1개를 지정하고, 상기 지정된 1개의 전압 측정용 접속 전극(14b)과 상기 전압 측정용 접속 전극(14b)에 전기적으로 접속된 일면측 피검사 전극(2)에 대응하는 타면측 피검사 전극(3)에 전기적으로 접속된, 하부측 검사용 지그(50)의 어댑터(10)에 있어서의 접속용 배선판 (11)의 전압 측정용 접속 전극(14b) 사이의 전압이 측정되고, 얻어진 전압치에 기초하여 상기 지정된 1개의 전압 측정용 접속 전극(14b)에 전기적으로 접속된 일면측 피검사 전극(2)과 이에 대응하는 타면측 피검사 전극(3) 사이에 형성된 배선 패턴의 전기 저항치가 취득된다. 그리고, 지정하는 전압 측정용 접속 전극(14b)을 차례로 변경함으로써, 모든 일면측 피검사 전극(2)과 이들에 대응하는 타면측 피검사 전극(3) 사이에 형성된 배선 패턴의 전기 저항 측정이 이루어진다.
이와 같이 하여 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사가 종료된 후, 예를 들면 하부측 지지 기구(65)를 하측으로 이동시켜 하부측 검사용 지그(50)를 상부측 검사용 지그(30)로부터 이격하는 방향(도시의 예로서는 하측)으로 이동시킴으로써 검사 가능한 상태를 해제하고, 반송 기구에 의해 상기 피검사 회로 기판(1)을 검사 실행 영역(R)으로부터 적절한 장소로 반송하는 동시에 다른 피검사 회로 기판을 검사 실행 영역(R)으로 반송하고, 상기 피검사 회로 기판에 대하여 상기한 조작을 반복함으로써 전기적 검사가 이루어진다.
이러한 회로 기판 검사 장치에 따르면, 다수의 피검사 회로 기판(1)의 전기적 검사를 연속적으로 행하는 경우라도 검사 작업을 원활히 수행할 수 있고, 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)에 고장이 생겼을 때에도 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)를 새로운 것으로 용이하게 교환할 수 있으며, 이방 도전성 엘라스토머 시트(20) 본래의 사용 수명을 얻을 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 이하와 같은 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
예를 들면, 회로 기판 검사용 어댑터(10)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)는 도 1에 나타낸 바와 같은 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 한정되지 않고, 도전성 입자(P)가 조밀하게 충전된, 두께 방향으로 신장하는 다수의 도전로 형성부와, 이들을 서로 절연시키는 도전성 입자(P)가 전혀 또는 거의 존재하지 않는 절연부가 형성되어 이루어진, 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트일 수도 있다.
또한, 회로 기판 검사 장치는 본 발명에 따른 회로 기판 검사용 어댑터를 갖는 것이면 다양한 구성을 채용할 수 있다.
또한, 도 21에 나타낸 바와 같이, 접속용 배선판(11)에 있어서의 접속 전극(13)은 절연층(17)의 표면으로부터 돌출되도록 형성되어 있을 수 있다.
이러한 구성에서 접속 전극(13)에 있어서의 절연층(17)으로부터의 돌출 높이는 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 ㎛ 이하이다. 이 돌출 높이가 너무 큰 경우에는, 상기 접속 전극(13)이 장해가 되어 접속용 배선판(11)에 대한 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 밀착성이 불충분해지기 때문에, 접속용 배선판(11)으로부터의 이방 도전성 엘라스토머 시트(20)의 이탈을 방지하는 것이 곤란해지며, 반복 사용했을 때에 상기 접속 전극(13)에 손상이 생기기 쉬워 긴 사용 수명을 얻는 것이 곤란해진다.
이러한 접속용 배선판(11)은 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 평판형의 절연성 기판(12)의 양면에 금속박층(13A, 15A)이 적층되어 이루어지는 적층 재료를 준비하고, 이 적층 재료에 대하 여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 형성해야 할 단자 전극(15) 패턴에 대응하는 패턴에 따라 상기 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(16H)을 형성하고, 적층 재료에 형성된 관통 구멍(16H) 내에 무전해 도금 처리 및 전해 도금 처리를 실시함으로써, 도 5에 나타낸 바와 같이 금속박층(13A, 15A) 각각에 연결된 비어홀(16b)을 형성한다.
이어서, 절연성 기판(12)의 표면에 형성된 금속박층(13A)에 대하여 포토에칭 처리를 실시함으로써, 도 22에 나타낸 바와 같이, 절연성 기판(12)의 표면에 복수의 접속 전극 기층(13B) 및 상기 접속 전극 기층(13B)과 비어홀(16b)을 전기적으로 접속하는 패턴 배선부(16a)를 형성한다. 여기서, 포토에칭 처리를 수행할 때에는 미리 절연성 기판(12)의 이면에 형성된 금속박층(15A)을 덮도록 보호 시일(19)이 배치된다. 그 후, 도 23에 나타낸 바와 같이, 절연성 기판(12)의 표면에 접속 전극 기층(13B)이 각각 노출되도록 절연층(17)을 형성한다. 그리고, 절연성 기판(12)의 이면에 형성된 금속박층(15A)을 공통 전극으로서 이용하여 접속 전극 기층(13B) 각각에 대하여 전해 도금 처리를 실시함으로써, 도 24에 나타낸 바와 같이 절연층(17)의 표면으로부터 돌출된 접속 전극(13)을 형성한다.
이어서, 금속박층(15A) 상에서 보호 시일(19)을 제거하고, 그 후 상기 금속박층(15A)에 대하여 포토에칭 처리를 실시함으로써, 도 25에 나타낸 바와 같이 절연성 기판(12)의 이면에 각각 비어홀(16b)에 전기적으로 접속된 복수의 단자 전극(15)을 형성한다. 그리고, 도 26에 나타낸 바와 같이, 절연성 기판(12)의 이면에 단자 전극(15)이 각각 노출되도록 절연층(18)을 형성하여 접속용 배선판(11)을 얻 는다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 표면 조도의 값은 자이고사(Zygo Co.) 제조의 3차원 표면 구조 해석 현미경 "New View 200"을 이용하여 JIS B0601에 의한 중심 평균 조도(Ra)를 차단치 0.8 ㎜, 측정 길이 0.25 ㎜의 조건으로 측정한 값을 나타낸다.
〔평가용 회로 기판〕
하기 사양의 평가용 회로 기판을 준비하였다.
치수: 100 ㎜(세로)×100 ㎜(가로)×0.8 ㎜(두께),
상면측의 피검사 전극의 수: 7312개,
상면측의 피검사 전극의 직경: 0.3 ㎜,
상면측의 피검사 전극의 최소 배치 피치: 0.4 ㎜,
하면측의 피검사 전극의 수: 3784,
하면측의 피검사 전극의 직경: 0.3 ㎜,
하면측의 피검사 전극의 최소 배치 피치: 0.4 ㎜
<실시예 1>
도 19 및 도 21에 나타낸 구성에 따라, 이하와 같이 하여 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기(닛본 덴산 리드사(NIDEC-READ CORPORATION) 제조, 품명: STARREC V5)의 검사부에 적합한, 상기 평가용 회로 기판을 검사하기 위한 회로 기판 검사 장치를 제조하였다.
[회로 기판 검사용 어댑터(10)]
(1) 이방 도전성 엘라스토머 시트(20):
이액형 부가형 액상 실리콘 고무의 A액과 B액을 등량이 되는 비율로 혼합하였다. 이 혼합물 100 중량부에 평균 입경이 20 ㎛인 도전성 입자 100 중량부를 첨가하여 혼합한 후, 감압에 의한 탈포 처리를 행함으로써 성형 재료를 제조하였다.
이상에서, 부가형 액상 실리콘 고무로서는 A액 및 B액의 점도가 각각 500P이고, 그 경화물의 150 ℃에서의 압축 영구 변형(JIS K 6249에 준거한 측정 방법)이 6 ％, 23 ℃에서의 인열 강도(JIS K 6249에 준거한 측정 방법)가 25 kN/m인 것을 이용하였다.
또한, 도전성 입자로서는 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 이 코어 입자에 무전해 금 도금이 실시되어 이루어진 것(평균 피복량: 코어 입자 중량의 5 중량％가 되는 양)을 이용하였다.
타면측 성형 부재의 성형면 상에 120 ㎜×200 ㎜의 직사각형 개구를 갖는 두께 0.08 ㎜의 프레임형(frame-like) 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에 제조한 성형 재료를 도포하고, 이 성형 재료 상에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 성형 재료에 접하도록 배치하였다.
이상에서, 일면측 성형 부재로서는 두께가 0.1 ㎜인 폴리에스테르 수지 시트(도레이사(Toray Industries) 제조, 품명 "매트 루미러 S10(Mat Lumirror S10)")의 비광택면(표면 조도가 1 ㎛)을 성형면으로 사용하고, 타면측 성형 부재로서는 두께가 0.1 ㎜인 폴리에스테르 수지 시트(도레이사 제조, 품명 "매트 루미러 S10")의 광택면(표면 조도가 0.04 ㎛)을 성형면으로 사용하였다.
그 후, 가압 롤 및 지지 롤로 이루어진 가압 롤 장치를 이용하여 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재에 의해 성형 재료를 협압함으로써, 상기 일면측 성형 부재와 상기 타면측 성형 부재 사이에 두께 0.08 ㎜의 성형 재료층을 형성하였다.
그리고, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 성형 재료층에 그 두께 방향으로 0.3T의 평행 자장을 작용시키면서 120 ℃, 30분간의 조건으로 성형 재료층의 경화 처리함으로써 두께 0.1 ㎜의 직사각형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하였다.
얻어진 이방 도전성 엘라스토머 시트는 그 일면에 있어서의 표면 조도가 1.4 ㎛이고, 기타 면에 있어서의 표면 조도가 0.12 ㎛이며, 도전성 입자의 비율이 부피 분율로 12 ％였다. 이 이방 도전성 엘라스토머 시트를 "이방 도전성 엘라스토머 시트(a)"로 한다.
(2) 접속용 배선판(11):
유리 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어진 절연성 기판의 양면 전체에 두께 18 ㎛의 구리로 이루어진 금속박층이 형성되어 이루어진 적층 재료(마쓰시타덴코사(Matsushita Electric Works Ltd.) 제조, 품명: R-1766)에, 수치 제어형 드릴링 장치에 의해 각각 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 직경 0.2 ㎜의 원형 관통 구멍을 총 7312개 형성하였다. 그 후, 관통 구멍이 형성된 적층 재료에 대하여 EDTA 타입의 구리 도금액을 이용하여 무전해 도금 처리를 실시함으로써 각 관통 구멍의 내벽에 구리 도금층을 형성하고, 황산 구리 도금액을 이용하여 전해 구리 도금 처리를 실시함으로써, 각 관통 구멍 내에 상기 적층 재료에 있어서의 각 금속박층을 서로 전기적으로 접속시키는, 두께 약 10 ㎛의 원통형 비어홀을 형성하였다.
이어서, 적층 재료에 있어서의 일면측 금속박층 상에 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트(도쿄 오우카사(Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) 제조, 품명: FP-225)를 적층하여 레지스트층을 형성하는 동시에, 상기 적층 재료에 있어서의 타면측 금속박층 상에 보호 시일을 배치하였다. 그 후, 이 레지스트층 상에 포토마스크(photo-mask) 필름을 배치하고, 상기 레지스트층에 대하여 평행광 노광기(오크 세이사쿠쇼사(ORC Manufacturing) 제조)를 이용하여 노광 처리를 실시한 후에 현상 처리를 실시함으로써, 적층 재료에 있어서의 일면측 금속박층 상에 에칭용 레지스트 패턴을 형성하였다. 그리고, 적층 재료에 있어서의 일면측 금속박층에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 기판의 표면에 상기 평가용 회로 기판의 상면측 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치된, 각각 직경이 200 ㎛인 7312개의 접속 전극 기층 및 각 접속 전극 기층과 비어홀을 전기적으로 접속시키는 선폭 100 ㎛의 패턴 배선부를 형성하고, 그 후 레지스트 패턴을 제거하였다.
이어서, 접속 전극용 기층 및 패턴 배선부가 형성된 절연성 기판의 표면에 두께 25 ㎛의 드라이 필름 솔더(solder) 레지스트(히타치 가세이사(Hitachi Chemical Co., Ltd.) 제조, 품명: SR-2300G)를 적층하여 절연층을 형성하고, 이 절연층 상에 포토마스크 필름을 배치하고, 그 후, 상기 절연층에 대하여 평행광 노광 기(오크 세이사쿠쇼사 제조)를 이용하여 노광 처리를 실시한 후에 현상 처리를 실시함으로써, 접속 전극 기층 각각을 노출시키는, 각각 직경이 200 ㎛인 7312개의 개구를 형성하였다. 그리고, 황산 구리 도금액을 이용하고, 적층 재료에 있어서의 타면측 금속박층을 공통 전극으로 이용하여 접속 전극 기층 각각에 대하여 전해 구리 도금 처리를 실시함으로써, 각각 절연층의 표면으로부터 돌출된 7312개의 접속 전극을 형성하였다.
이어서, 적층 재료에 있어서의 타면측 금속박층 상에 형성된 보호 시일을 제거하고, 상기 타면측 금속박층 상에 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트(도쿄 오우카사 제조, 품명: FP-225)를 적층하여 레지스트층을 형성하였다. 그 후, 이 레지스트층 상에 포토마스크 필름을 배치하고, 상기 레지스트층에 대하여 평행광 노광기(오크 세이사쿠쇼사 제조)를 이용하여 노광 처리를 실시한 후에 현상 처리를 실시함으로써, 적층 재료에 있어서의 일면측 금속박층 상에 에칭용 레지스트 패턴을 형성하였다. 그리고, 적층 재료에 있어서의 타면측 금속박층에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 기판의 이면에 격자점 위치에 따라 배치된 7312개의 단자 전극 및 각 단자 전극과 비어홀을 전기적으로 접속시키는 패턴 배선부를 형성하고, 그 후에 레지스트 패턴을 제거하였다.
이어서, 단자 전극 및 패턴 배선부가 형성된 절연성 기판의 이면에 두께 38 ㎛의 드라이 필름 솔더 레지스트(니치고 모르톤사(Nichigo-Marton Co., Ltd.) 제조, 품명: 콘포마스크(Conformask) 2015)를 적층하여 절연층을 형성하고, 이 절연층 상에 포토마스크 필름을 배치하고, 그 후, 상기 절연층에 대하여 평행광 노광기 (오크 세이사쿠쇼사 제조)를 이용하여 노광 처리를 실시한 후에 현상 처리를 실시함으로써, 접속 전극 기층 각각을 노출시키는, 각각 직경이 0.4 ㎜인 7312개의 개구를 형성하였다.
이상과 같이 하여 상부측 검사용 지그에 이용되는 접속용 배선판을 제조하였다. 이 접속용 배선판은 종횡의 치수가 120 ㎜×160 ㎜, 두께가 0.5 ㎜, 접속 전극에 있어서의 절연층의 표면에 노출된 부분의 직경이 약 300 ㎛, 접속 전극에 있어서의 절연층의 표면으로부터의 돌출 높이가 약 25 ㎛, 접속 전극의 최소 배치 피치가 0.4 ㎜, 단자 전극의 직경이 0.4 ㎜, 단자 전극의 배치 피치가 0.45 ㎜이고, 표면(접속 전극이 형성된 면)측 절연층의 표면 조도가 0.02 ㎛인 것이다.
그리고, 이 접속용 배선판의 표면에 상기한 이방 도전성 엘라스토머 시트(a)를 배치함으로써 상부측의 회로 기판 검사용 어댑터(이하, "상부측 어댑터"라고도 함)를 구성하였다.
또한, 상기와 동일하게 하여, 표면에 3784개의 접속 전극을 갖는 동시에 이면에 3784개의 단자 전극을 갖는, 하부측 검사용 지그에 이용되는 접속용 배선판을 제조하였다. 이 접속용 배선판은 종횡의 치수가 120 ㎜×160 ㎜, 두께가 0.5 ㎜, 접속 전극에 있어서의 절연층의 표면에 노출된 부분의 직경이 약 300 ㎛, 접속 전극에 있어서의 절연층 표면으로부터의 돌출 높이가 약 25 ㎛, 접속 전극의 최소 배치 피치가 0.4 ㎜, 단자 전극의 직경이 0.4 ㎜, 단자 전극의 배치 피치가 0.45 ㎜이고, 표면(접속 전극이 형성된 면)측의 절연층의 표면 조도가 0.02 ㎛인 것이다.
그리고, 이 접속용 배선판의 표면에 상기한 이방 도전성 엘라스토머 시트(a) 를 배치함으로써 하부측의 회로 기판 검사용 어댑터(이하, "하부측 어댑터"라고도 함)를 구성하였다.
[이방 도전성 엘라스토머 시트(35, 55)]
회로 기판 검사용 어댑터와 검사 전극 장치 사이에 배치되는 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 하기 사양의 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 이용하였다.
이 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는 경도 30의 실리콘 고무에 의해 형성되고, 종횡의 치수가 110 ㎜×110 ㎜, 도전로 형성부의 두께가 0.6 ㎜, 도전로 형성부의 외경이 0.25 ㎜, 도전로 형성부의 절연부로부터의 돌출 높이가 각각 0.05 ㎜이다. 도전로 형성부 중에는 도전성 입자가 13 부피％가 되는 비율로 함유되어 있으며, 이 도전성 입자는 니켈 입자의 표면에 금 도금되어 이루어지고, 평균 입경이 35 ㎛인 것이다.
[검사 전극 장치(40, 60)]
하기 사양의 상부측 검사 전극 장치 및 하부측 검사 전극 장치를 제조하였다.
상부측 검사 전극 장치는 유리 섬유 보강형 에폭시 수지(닛코 가세이사(Nikko Kasei Co., Ltd.) 제조, 품명 니코라이트(NIKOLYTE))로 이루어지고, 종횡의 치수가 200 ㎜×346 ㎜, 두께가 10 ㎜인 검사 전극 지지판과 각각 직경이 0.35 ㎜인 7312개의 검사 전극을 가지며, 이들 검사 전극은 피치가 0.45 ㎜인 격자점 위치에 따라 배열된 것으로 검사 전극 지지판에 지지되어 있다. 검사 전극은 각각 전 선에 의해 하기 상부측 지지 기구에 있어서의 베이스 테이블에 설치된 커넥터에 전기적으로 접속되어 있다.
하부측 검사 전극 장치는 유리 섬유 보강형 에폭시 수지(닛코 가세이사 제조, 품명 니코라이트)로 이루어지고, 종횡의 치수가 200 ㎜×346 ㎜, 두께가 10 ㎜인 검사 전극 지지판과 각각 직경이 0.35 ㎜인 3784개의 검사 전극을 가지며, 이들 검사 전극은 피치가 0.45 ㎜인 격자점 위치에 따라 배열된 것으로 검사 전극 지지판에 지지되어 있다. 검사 전극은 각각 전선에 의해 하기 하부측 지지 기구에 있어서의 베이스 테이블에 설치된 커넥터에 전기적으로 접속되어 있다.
[상부측 지지 기구(45) 및 하부측 지지 기구(65)]
상부측 지지 기구는 두께 10 ㎜의 세사포를 함유하는 페놀 수지의 적층판(스미토모 베이클라이트사(Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) 제조, 상품명: 스미라이트(SUMILITE))으로 이루어진 베이스 테이블 및 외경이 10 ㎜이고 전장이 67 ㎜인 10개의 지지 핀으로 구성되어 있다.
하부측 지지 기구는 두께 10 ㎜의 세사포를 함유하는 페놀 수지의 적층판(스미토모 베이클라이트사 제조, 상품명: 스미라이트)으로 이루어진 베이스 테이블 및 외경이 10 ㎜이고 전장이 67 ㎜인 10개의 지지 핀으로 구성되어 있다.
〔성능 평가〕
상기한 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 "STARREC V5"(닛본 덴산 리드사 제조)의 검사부에 장착하여 하기 방법에 의해 접속 안정성 시험 및 회로 기판 검사용 어댑터에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트의 박리성 시험을 행하였다.
(1) 접속 안정성 시험:
회로 기판 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 "STARREC V5"(닛본 덴산 리드사 제조)에 장착하고, 상기 회로 기판 검사 장치의 검사 영역에 상기한 평가용 회로 기판을 세팅하였다. 이어서, 소정의 프레스 하중으로 평가용 회로 기판에 대하여 가압 조작을 행하고, 이 상태에서 상기 평가용 회로 기판에 대하여 상부측 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 접속 전극과 하부측 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 접속 전극 사이에 1 밀리암페어의 전류를 인가했을 때의 전기 저항치를 측정하고, 그 후, 평가용 회로 기판에 대한 가압을 해제하였다. 이 전기 저항치를 측정하는 조작을 총 10회 수행하였다. 측정된 전기 저항치가 100Ω 이상이 된 검사점(이하, "NG 검사점"이라고도 함)을 보통 불량으로 판정하고, 총 검사점 수(평가용 회로 기판의 상면측 피검사 전극의 총수)에 대한 NG 검사점 수의 비율(이하, "NG 검사점 비율"이라고도 함)을 산출하였다. 그리고, 이러한 NG 검사점 비율을 구하는 공정을, 프레스 하중을 100 내지 250 kgf의 범위에서 단계적으로 변경하여 행함으로써, NG 검사점 비율이 0.01 ％ 미만이 되는 최소의 프레스 하중을 측정하였다.
회로 기판 검사 장치에서는 실용상 NG 검사점 비율이 0.01 ％ 미만인 것이 필요하다고 여겨지고 있다. NG 검사점 비율이 0.01 ％ 이상인 경우에는 양호한 품질의 피검사 회로 기판을 불량품으로 판정할 우려가 있기 때문에, 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행하는 것이 곤란해진다.
이와 같이 하여 측정된 최소의 프레스 하중을 "접속 가능 하중"으로 한다. 이 접속 가능 하중은 그 값이 작으면 작을수록 접속 안정성이 높음을 나타내고 있다.
그리고, 접속 가능 하중이 작을수록 작은 가압력으로 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 행하는 것이 가능하기 때문에, 검사시의 가압력에 의한 피검사 회로 기판, 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 접속용 배선판 등의 구성 부재의 열화를 억제할 수 있는 동시에, 검사 장치의 구성 부재로서 가압 내구 강도가 작은 부품을 사용하는 것이 가능해져 검사 장치의 소형화 및 구조의 간략화를 도모할 수 있고, 그 결과, 검사 장치 자체의 내구성 향상 및 검사 장치의 제조 비용의 감소화를 달성할 수 있다는 이점이 있다.
이상의 결과를 표 1에 나타내었다.
(2) 박리성 시험:
상기한 회로 기판 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 "STARREC V5"의 검사부에 장착하였다. 이어서, 평가용 회로 기판을 상기 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 "STARREC V5"에 의해 상기 회로 기판 검사 장치의 검사 영역으로 반송하고, 평가용 회로 기판에 대하여 프레스 하중 150 kgf의 조건으로 가압 조작을 행하고, 이 상태에서 상기 평가용 회로 기판에 대하여 상부측 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 접속 전극과 하부측 어댑터에 있어서의 접속용 배선판의 접속 전극 사이에 1 밀리암페어의 전류를 인가했을 때의 전기 저항치를 측정하고, 그 후에 평가용 회로 기판에 대한 가압을 해제하였다. 이 전기 저항치를 측정하는 조작을 총 10회 수행하고, 그 후에 평가용 회로 기판을 회로 기판 검사 장치의 검사 영 역으로부터 반송하였다. 그리고, 이 공정을 100장의 평가용 회로 기판에 대하여 실시하여, 상기 평가용 회로 기판을 회로 기판 검사 장치의 검사 영역으로부터 반송했을 때에 이방 도전성 엘라스토머 시트(a)가 접속용 배선판으로부터 이탈하여 평가용 회로 기판에 접착한 횟수(이하, "반송 에러 회수"라 함)를 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타내었다.
<비교예 1>
실시예 1에서 제조한 회로 기판 검사 장치에 있어서, 이방 도전성 엘라스토머 시트(a) 대신에 하기 이방 도전성 엘라스토머 시트(b)를 이용하여 회로 기판 검사 장치를 구성하고, 실시예 1과 동일하게 하여 접속 안정성 시험 및 박리성 시험을 수행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
이방 도전성 엘라스토머 시트(b):
타면측 성형 부재의 성형면 상에 120 ㎜×200 ㎜의 직사각형 개구를 갖는 두께 0.08 ㎜의 프레임형 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에 실시예 1과 동일하게 하여 제조한 성형 재료를 도포하고, 이 성형 재료 상에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 성형 재료에 접하도록 배치하였다.
이상에서, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재로서는 두께가 0.1 ㎜인 폴리에스테르 수지 시트(도레이사 제조, 품명 "매트 루미러 S10")의 광택면(표면 조도가 0.04 ㎛)을 성형면으로 사용하였다.
그 후, 감압 롤 및 지지 롤로 이루어지는 가압 롤 장치를 이용하여 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재에 의해 성형 재료를 협압함으로써, 상기 일면측 성 형 부재와 상기 타면측 성형 부재 사이에 두께 0.08 ㎜의 성형 재료층을 형성하였다.
그리고, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 성형 재료층에 그 두께 방향으로 0.3T의 평행 자장을 작용시키면서 120 ℃, 30분간의 조건으로 성형 재료층의 경화 처리를 행함으로써, 두께 0.1 ㎜의 직사각형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하였다.
얻어진 이방 도전성 엘라스토머 시트는 그 일면에 있어서의 표면 조도가 0.13 ㎛이고, 기타 면에 있어서의 표면 조도가 0.12 ㎛이며, 도전성 입자의 비율이 부피 분율로 12 ％였다. 이 이방 도전성 엘라스토머 시트를 "이방 도전성 엘라스토머 시트(b)"로 한다.
Figure 112006056292161-pct00001

Claims (5)

  1. 표면에 복수의 접속 전극이 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 접속용 배선판, 및 이 접속용 배선판의 표면 상에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지며,
    상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 회로 기판에 접촉되는 표면에 있어서의 표면 조도가 0.5 내지 5 ㎛이고, 상기 접속용 배선판에 접하는 이면에 있어서의 표면 조도가 0.3 ㎛ 이하이고,
    상기 접속용 배선판은 그 표면에 접속 전극이 각각 노출되도록 형성된 절연층을 포함하여 이루어지고, 상기 절연층 표면에 있어서의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 회로 기판 검사용 어댑터.
  2. 표면에 각각 전류 공급용 접속 전극 및 전압 측정용 접속 전극을 포함하는 복수의 접속 전극쌍이 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 접속용 배선판, 및 이 접속용 배선판의 표면 상에 착탈 가능하게 설치된 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지며,
    상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 회로 기판에 접촉되는 표면에 있어서의 표면 조도가 0.5 내지 5 ㎛이고, 상기 접속용 배선판에 접하는 이면에 있어서의 표면 조도가 0.3 ㎛ 이하이고,
    상기 접속용 배선판은 그 표면에 접속 전극쌍이 각각 노출되도록 형성된 절연층을 포함하여 이루어지고, 상기 절연층 표면에 있어서의 표면 조도가 0.2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 회로 기판 검사용 어댑터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 다수의 도전성 입자를 함유하여 이루어지고, 상기 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향됨으로써 복수의, 도전성 입자에 의한 연쇄가 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판 검사용 어댑터.
  4. 제3항에 있어서, 이방 도전성 엘라스토머 시트가 도전성 입자에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 기판 검사용 어댑터.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 회로 기판 검사용 어댑터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 기판 검사 장치.
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