KR101240761B1 - 복합 도전성 시트 및 그 제조 방법, 이방 도전성 커넥터,어댑터 장치 및 회로 장치의 전기적 검사 장치 - Google Patents

복합 도전성 시트 및 그 제조 방법, 이방 도전성 커넥터,어댑터 장치 및 회로 장치의 전기적 검사 장치 Download PDF

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Abstract

절연성 시트의 두께 방향으로 이동 가능한 강성 도체를 갖고, 강성 도체가 절연성 시트로부터 탈락하지 않아도 단독으로도 다루기 쉬운 복합 도전성 시트 및 그 제조 방법, 이 복합 도전성 시트를 구비한 이방 도전성 커넥터, 어댑터 장치 및 회로 장치의 전기적 검사 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 복합 도전성 시트는, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍이 형성된 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 관통 구멍 각각에, 당해 절연성 시트의 양면 각각으로부터 돌출하도록 배치된 강성 도체를 갖고 이루어지며, 상기 강성 도체 각각은, 상기 절연성 시트의 관통 구멍에 삽입 관통된 본체부의 양단에, 당해 절연성 시트의 관통 구멍의 직경보다 큰 직경을 갖는 단자부가 형성되어 이루어지고, 당해 절연성 시트에 대하여 그 두께 방향으로 이동 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.
복합 도전성 시트, 강성 도체, 관통 구멍, 절연성 시트

Description

복합 도전성 시트 및 그 제조 방법, 이방 도전성 커넥터, 어댑터 장치 및 회로 장치의 전기적 검사 장치 {COMPOSITE CONDUCTIVE SHEET, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, ANISOTROPIC CONDUCTIVE CONNECTOR, ADAPTER, AND CIRCUIT DEVICE ELECTRIC INSPECTION DEVICE}
본 발명은, 예를 들어 프린트 회로 기판 등의 회로 장치의 전기적 검사에 적합하게 이용할 수 있는 복합 도전성 시트 및 그 제조 방법, 이방 도전성 커넥터, 이것을 구비한 어댑터 장치, 및 이 어댑터 장치를 구비한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 관한 것이다．
일반적으로, BGA나 CSP 등의 패키지 LSI, MCM, 그 밖의 집적 회로 장치 등의 전자 부품을 구성하기 위한 혹은 탑재하기 위한 회로 기판에 대해서는, 전자 부품을 조립하기 이전에 혹은 전자 부품을 탑재하기 이전에, 당해 회로 기판의 배선 패턴이 소기의 성능을 갖는 것을 확인하기 위하여 그 전기적 특성을 검사하는 것이 필요하다.
종래, 회로 기판의 전기적 검사를 실행하는 방법으로서는, 종횡으로 배열되는 격자점 위치에 따라 복수의 검사 전극이 배치되어 이루어지는 검사 전극 장치와, 이 검사 전극 장치의 검사 전극에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극을 전 기적으로 접속하는 어댑터를 조합하여 이용하는 방법 등이 알려져 있다. 이 방법에 있어서 이용되는 어댑터는, 피치 변환 보드라 불리우는 프린트 배선판으로 이루어지는 것이다.
이 어댑터로서는, 일면에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 접속용 전극을 갖고, 타면에 검사 전극 장치의 검사 전극과 동일한 피치의 격자점 위치에 배치된 복수의 단자 전극을 갖는 것, 일면에 검사 대상인 회로 기판의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 배치된, 전류 공급용 접속용 전극 및 전압 측정용 접속용 전극으로 이루어지는 복수의 접속용 전극쌍을 갖고, 타면에 검사 전극 장치의 검사 전극과 동일한 피치의 격자점 위치에 배치된 복수의 단자 전극을 갖는 것 등이 알려져 있으며, 전자의 어댑터는, 예를 들어 회로 기판에 있어서의 각 회로의 오픈·쇼트 시험 등에 이용되고, 후자의 어댑터는, 회로 기판에 있어서의 각 회로의 전기 저항 측정 시험에 이용되고 있다.
또한, 회로 기판의 전기적 검사에 있어서는, 일반적으로, 검사 대상인 회로 기판과 어댑터와의 안정된 전기적 접속을 달성하기 위하여, 검사 대상인 회로 기판과 어댑터 사이에, 커넥터로서 이방 도전성 엘라스토머 시트를 개재시키는 것이 행해지고 있다.
이 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 것, 혹은 가압되었을 때에 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 다수의 가압 도전성 도전부를 갖는 것이다.
이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트로서는, 종래, 다양한 구조의 것이 알려 져 있으며, 예를 들어 특허문헌 1에는, 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열하도록 배향하여 연쇄를 형성한 상태이고 또한 당해 도전성 입자에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산한 상태로 함유되어 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이것을 「분산형 이방 도전성 시트」라고 함)가 개시되고, 특허문헌 2에는, 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자를 불균일하게 분산시킴으로써, 두께 방향으로 신장하는 다수의 도전로 형성부와, 이들을 서로 절연하는 절연부가 형성되어 이루어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트(이하, 이것을 「편재형 이방 도전성 시트」라고 함)가 개시되며, 특허문헌 3에는, 도전로 형성부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 편재형 이방 도전성 시트가 개시되어 있다.
이들의 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 예를 들어 경화되어 탄성 고분자 물질로 되는 액상의 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 성형 재료층에 대하여, 그 두께 방향으로 자장을 작용시키면서 혹은 자장을 작용시킨 후에 경화 처리를 행함으로써 얻어지는 것이다. 이 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서는, 탄성 고분자 물질로 이루어지는 기재 내에 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로 함유되어 있으며, 두께 방향으로 가압됨으로써 도전성 입자의 연쇄에 의한 도전로가 형성된다.
그리고, 분산형 이방 도전성 시트 및 편재형 이방 도전성 시트를 비교하면, 분산형 이방 도전성 시트는, 특수한 고가의 금형을 이용하지 않고 적은 코스트로 제조하는 것이 가능한 것인 점, 접속해야 할 전극의 패턴에 상관없이 사용할 수 있 어, 범용성을 갖는 것인 점에서, 편재형 이방 도전성 시트에 비교하여 유리하다.
한편, 편재형 이방 도전성 시트는, 인접하는 도전로 형성부 사이에 이들을 상호 절연하는 절연부가 형성되어 있기 때문에, 인접하는 전극 사이의 이격 거리가 작은 접속 대상체에 대해서도, 인접하는 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 달성할 수 있는 성능, 즉 분해능이 높은 점에서, 분산형 이방 도전성 시트에 비교하여 유리하다.
그렇게 하여, 분산형 이방 도전성 시트에 있어서, 분해능을 향상시키기 위해서는, 당해 분산형 이방 도전성 시트의 두께를 작게 하는 것이 중요하다.
그런데, 두께가 작은 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서는, 접속해야 할 전극 각각에 있어서의 높이 레벨의 변동을 흡수하여 당해 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 달성할 수 있는 성능, 즉 요철 흡수능이 낮다는 문제가 있다. 구체적으로는, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 요철 흡수능은, 당해 이방 도전성 엘라스토머 시트의 두께의 20％ 정도이며, 예를 들어 두께가 100㎛인 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서는, 전극의 높이 레벨의 변동이 20㎛ 정도인 접속 대상체에 대해서도 안정된 전기적 접속을 달성할 수 있지만, 두께가 50㎛인 이방 도전성 엘라스토머 시트에 있어서는, 전극의 높이 레벨의 변동이 10㎛을 초과하는 접속 대상체에 대해서는, 안정된 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 절연성 시트에 형성된 테이퍼 형상의 관통 구멍 내에, 당해 관통 구멍에 적합한 테이퍼 형상의 가동 도체가 절연성 시트에 대하여 두께 방향으로 이동 가능하게 형성된 복합 도전성 시트와, 이 복합 도전성 시트 의 일면 및 타면 각각에 배치된 2개의 이방 도전성 엘라스토머 시트로 이루어지는 이방 도전성 커넥터가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 4 등 참조).
이러한 복합 도전성 시트를 갖는 이방 도전성 커넥터에 의하면, 복합 도전성 시트에 있어서의 가동 전극이 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있기 때문에, 두께 방향으로 가압되었을 때에는, 복합 도전성 시트의 일면 및 타면 각각에 배치된 2개의 이방 도전성 엘라스토머 시트가 서로 연동하여 압축 변형되기 때문에, 양자가 갖는 요철 흡수능의 합계가 이방 도전성 커넥터의 요철 흡수능으로서 발현되며, 따라서, 높은 요철 흡수능을 얻을 수 있다.
또한, 소요의 요철 흡수능을 얻기 위하여 필요한 두께는, 2개의 이방 도전성 엘라스토머 시트의 합계의 두께에 의해 확보하면 되며, 개개의 이방 도전성 엘라스토머 시트로서는, 두께가 작은 것을 이용할 수 있으므로, 높은 분해능을 얻을 수 있다.
그러나, 상기한 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 실용상, 이하와 같은 문제가 있다.
상기한 이방 도전성 커넥터에 있어서, 복합 도전성 시트의 가동 도체는, 절연성 시트 및 이방 도전성 엘라스토머 시트의 양방에 지지되고 있으며, 복합 도전성 시트와 이방 도전성 엘라스토머 시트를 분리한 경우에는, 가동 도체가 절연성 시트로부터 탈락할 우려가 있기 때문에, 복합 도전성 시트를 단독으로 취급하는 것은 실제상 매우 곤란하다. 따라서, 이방 도전성 커넥터에 있어서의 복합 도전성 시트 및 이방 도전성 엘라스토머 시트의 어느 한쪽에 고장이 생겼을 때에는, 당해 복합 도전성 시트 또는 당해 이방 도전성 엘라스토머 시트만을 새로운 것으로 교환 할 수 없어, 이방 도전성 커넥터 전체를 새로운 것으로 교환해야 한다．
또한, 복합 도전성 시트의 가동 도체는, 절연성 시트에 형성된 테이퍼 형상의 관통 구멍 내에 도금 처리에 의해 금속을 퇴적시켜 금속체를 형성하고, 이 금속체를 기계적으로 누름으로써, 관통 구멍의 내면에 접착하고 있던 금속체를 분리시킴으로써 얻어진다. 그런데, 다수의 가동 도체를 갖는 이방 도전성 커넥터를 제조할 경우에는, 절연성 시트에 형성된 모든 금속체를 당해 절연성 시트의 내면으로부터 확실하게 분리시키는 것이 곤란하기 때문에, 일부의 가동 도체의 기능에 문제점이 생긴다.
특허문헌 1 : 일본 특개 소51-93393호 공보
특허문헌 2 : 일본 특개 소53-147772호 공보
특허문헌 3 : 일본 특개 소61-250906호 공보
특허문헌 4 : 일본 특개 제2001-351702호 공보
본 발명은, 이상과 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이며, 그 제1 목적은, 절연성 시트의 두께 방향으로 이동 가능한 강성 도체를 갖고, 당해 강성 도체가 절연성 시트로부터 탈락하지 않아도 단독으로도 다루기 쉬운 복합 도전성 시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제2 목적은, 상기한 복합 도전성 시트를 제조하는 방법이며, 이동 가능한 강성 도체를 확실하게 형성할 수 있는 복합 도전성 시트의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제3 목적은, 인접하는 전극 사이의 이격 거리가 작고, 전극이 높이 레벨에 변동이 있는 접속 대상체에 대해서도, 인접하는 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제4 목적은, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도 인접하는 피검사 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 피검사 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있는 어댑터 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제5 목적은, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 당해 회로 장치에 대하여 소요의 전기적 검사를 확실하게 실행할 수 있는 회로 장치의 전기적 검사 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 복합 도전성 시트는, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍이 형성된 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 관통 구멍 각각에, 당해 절연성 시트의 양면 각각으로부터 돌출하도록 배치된 강성 도체를 갖고 이루어지며,
상기 강성 도체 각각은, 상기 절연성 시트의 관통 구멍에 삽입 관통된 본체부의 양단에, 당해 절연성 시트의 관통 구멍의 직경보다 큰 직경을 갖는 단자부가 형성되어 이루어지고, 당해 절연성 시트에 대하여 그 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 도전성 시트에 있어서는, 절연성 시트의 두께 방향에 있어서의 강성 도체의 이동 가능 거리가 3 내지 150㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합 도전성 시트의 제조 방법은, 상기한 복합 도전성 시트를 제조하는 방법이며,
각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍이 형성된 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 적어도 일면에 적층되고, 각각 절연성 시트의 관통 구멍에 연통하는 복수의 개구를 갖는, 에칭이 용이한 금속층과, 상기 절연성 시트의 관통 구멍의 내벽면 및 상기 금속층의 개구연을 덮도록 형성된, 에칭이 용이한 금속 박층을 갖고 이루어지는 복합 적층 재료를 제조하고, 이 복합 적층 재료에 대하여 포토 도금 처리를 실시함으로써, 당해 복합 적층 재료에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍에 강성 도체를 형성하고, 그 후에 에칭 처리에 의해 복합 적층 재료에 있어서의 금속층 및 금속 박층을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터는, 상기한 복합 도전성 시트와, 이 복합 도전성 시트의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 상기 복합 도전성 시트의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트 각각은, 탄성 고분자 물질 중에, 자성을 나타내는 도전성 입자가, 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로, 또한 당해 도전성 입자에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산한 상태로 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트 각각의 두께가 20 내지 100㎛인 것이 바람직하다.
또한, 도전성 입자의 수평균 입자 직경이 3 내지 20㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 어댑터 장치는, 표면에 검사해야 할 회로 장치에 있어서의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라서 복수의 접속용 전극이 형성된 접속용 전극 영역을 갖는 어댑터 본체와,
이 어댑터 본체의 접속용 전극 영역 위에 배치되고, 당해 어댑터 본체에 있어서의 접속용 전극에 대응하는 패턴에 따라 형성된 복수의 강성 도체를 갖는 상기한 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 어댑터 장치는, 표면에 검사해야 할 회로 장치에 있어서의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 각각 전류 공급용 및 전압 측정용의 2개의 접속용 전극으로 이루어지는 복수의 접속용 전극쌍이 형성된 접속용 전극 영역을 갖는 어댑터 본체와,
이 어댑터 본체의 접속용 전극 영역 위에 배치되고, 당해 어댑터 본체에 있어서의 접속용 전극에 대응하는 패턴에 따라 형성된 복수의 강성 도체를 갖는 상기한 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회로 장치의 전기적 검사 장치는, 상기한 어댑터 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합 도전성 시트는, 절연성 시트의 관통 구멍에, 그 두께 방향으로 이동 가능한 강성 도체를 갖고, 당해 강성 도체는, 그 본체부의 양단에 절연성 시트의 관통 구멍의 직경보다 큰 직경을 갖는 단자부가 형성되어 있기 때문에, 당해 단자부가 스토퍼로서 기능한 결과, 강성 도체가 절연성 시트로부터 탈락하지 않아도, 당해 복합 도전성 시트 단독으로도 다루기 쉽다.
본 발명의 복합 도전성 시트의 제조 방법에 의하면, 절연성 시트의 표면 및 관통 구멍의 내벽면에 각각 에칭이 용이한 금속층 및 금속 박층을 형성한 다음, 당해 절연성 시트의 관통 구멍에 강성 도체를 형성하고, 그 후에 에칭 처리에 의해 금속층 및 금속 박층을 제거하기 때문에, 절연성 시트와 강성 도체 사이에 소요의 갭이 확실하게 형성되고, 그 결과, 이동 가능한 강성 도체를 확실하게 형성할 수 있다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터에 의하면, 복합 도전성 시트에 있어서의 강성 도체 각각은, 절연성 시트에 대하여 그 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있기 때문에, 접속해야 할 전극에 의해 두께 방향으로 가압되었을 때에는, 복합 도전성 시트의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 당해 복합 도전성 시트의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 강성 도체가 절연성 시트의 두께 방향으로 이동함으로써 서로 연동하여 압축 변형되기 때문에, 양자가 갖는 요철 흡수능의 합계가 이방 도전성 커넥터의 요철 흡수능으로서 발현되며, 따라서, 높은 요철 흡수능을 얻을 수 있다.
또한, 소요의 요철 흡수능을 얻기 위하여 필요한 두께는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 합계의 두께에 의해 확보 하면 되고, 개개의 이방 도전성 엘라스토머 시트로서는, 두께가 작은 것을 이용할 수 있으므로, 높은 분해능을 얻을 수 있다.
따라서, 인접하는 전극 사이의 이격 거리가 작고, 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 접속 대상체에 대해서도, 인접하는 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
본 발명의 어댑터 장치에 의하면, 상기한 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지기 때문에, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 인접하는 피검사 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 피검사 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
본 발명의 회로 장치의 전기적 검사 장치에 의하면, 상기한 어댑터 장치를 구비하여 이루어지기 때문에, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 당해 회로 장치에 대하여 소요의 전기적 검사를 확실하게 실행할 수 있다.
도1은 본 발명의 복합 도전성 시트의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도2는 도1에 도시하는 복합 도전성 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명 용 단면도이다.
도3은 복합 도전성 시트를 제조하기 위한 적층 재료의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도4는 적층 재료에 있어서의 금속층에 개구가 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도5는 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 관통 구멍이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도6은 복합 적층 재료의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도7은 복합 적층 재료에 레지스트막이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도8은 복합 적층 재료에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍에 강성 도체가 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도9는 복합 적층 재료로부터 레지스트막이 제거된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도10은 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도11은 도10에 도시하는 이방 도전성 커넥터의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도12는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하기 위한 일면측 성형 부재, 타면측 성형 부재 및 스페이서를 도시하는 설명용 단면도이다.
도13은 타면측 성형 부재의 표면에 도전성 엘라스토머용 재료가 도포된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도14는 일면측 성형 부재와 타면측 성형 부재 사이에 도전성 엘라스토머용 재료층이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도15는 도14에 도시하는 도전성 엘라스토머용 재료층을 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도16은 도14에 도시하는 도전성 엘라스토머용 재료층에 대하여 두께 방향으로 자장을 작용시킨 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도17은 본 발명에 관한 어댑터 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도18은 도17에 도시하는 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도19는 본 발명에 관한 어댑터 장치의 제2 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도20은 도19에 도시하는 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도21은 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다.
도22는 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제2 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다.
도23은 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제3 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다.
도24는 도23에 도시하는 회로 장치의 전기적 검사 장치에 있어서의 상부측 검사 헤드의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도25는 절연성 기판의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도26은 절연성 기판의 관통 구멍 각각에 전선이 삽입된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도27은 절연성 기판의 관통 구멍의 내벽면과 전선의 외주면 사이에 고정 부재가 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도28은 전선의 선단부가 연마된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도29는 전선의 선단면에 검사 전극이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도30은 도23에 도시하는 회로 장치의 전기적 검사 장치에 있어서의 하부측 검사 헤드의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
<부호의 설명>
1a : 상부측 어댑터 장치
1b : 하부측 어댑터 장치
2 : 홀더
3 : 위치 결정 핀
5 : 회로 장치
6, 7 : 피검사 전극
10 : 복합 도전성 시트
10A : 복합 적층 재료
10B : 적층 재료
11 : 절연성 시트
11H : 관통 구멍
12 : 강성 도체
12a : 본체부
12b : 단자부
13A : 금속층
13B : 금속 박층
13K : 개구
14 : 레지스트막
14H : 패턴 구멍
15, 70a, 70b : 이방 도전성 커넥터
16, 71a, 71b : 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트
16A : 도전성 엘라스토머용 재료층
16B : 도전성 엘라스토머용 재료
17, 75a, 75b : 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트
20 : 어댑터 본체
21, 21b, 21c : 접속용 전극
21a : 접속용 전극쌍
22 : 단자 전극
23 : 내부 배선부
25 : 접속용 전극 영역
30 : 일면측 성형 부재
31 : 타면측 성형 부재
32 : 스페이서
32K : 개구
33 : 가압 롤
34 : 지지 롤
35 : 가압 롤 장치
50a, 60a : 상부측 검사 헤드
50b, 60b : 하부측 검사 헤드
51a, 51b, 61a, 61b : 검사 전극 장치
52a, 52b, 66a, 66b : 검사 전극
53a, 53b, 64a, 64b : 전선
54a, 54b : 지주
55a, 55b : 이방 도전성 엘라스토머 시트
56a : 상부측 지지판
56b : 하부측 지지판
57a, 57b : 커넥터
62a, 62b : 절연성 기판
63a, 63b : 관통 구멍
65a, 65b : 고정 부재
72a, 72b, 76a, 76b : 도전로 형성부
73a, 73b, 77a, 77b : 절연부
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<복합 도전성 시트>
도1은, 본 발명의 복합 도전성 시트의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이며, 도2는, 도1에 도시하는 복합 도전성 시트의 강성 도체를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다. 이 복합 도전성 시트(10)는, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(11H)이 접속해야 할 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 형성된 절연성 시트(11)와, 이 절연성 시트(11)의 각 관통 구멍(11H)에 당해 절연성 시트(11)의 양면 각각으로부터 돌출하도록 배치된 복수의 강성 도체(12)에 의하여 구성되어 있다.
강성 도체(12) 각각은, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에 삽입 관통된 원기둥 형상의 본체부(12a)와, 이 본체부(12a)의 양단 각각에 일체로 연결되어 형성되고, 절연성 시트(11)의 표면에 노출되는 단자부(12b)에 의하여 구성되어 있다. 강성 도체(12)에 있어서의 본체부(12a)의 길이(L)는, 절연성 시트(11)의 두께(d)보다 크고, 또한, 당해 본체부(12a)의 직경(r2)은, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경(r1)보다 작은 것으로 되어 있으며, 이에 의해, 당해 강성 도체(12)는, 절연성 시트(11)의 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 강성 도체(12)에 있어서의 단자부(12b)의 직경(r3)은, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경(r1)보다 큰 것으로 되어 있다.
절연성 시트(11)를 구성하는 재료로서는, 액정 폴리머, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지 등의 수지 재료, 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리이미드 수지 등의 섬유 보강형 수지 재료, 에폭시 수지 등에 알루미나, 붕소 나이트라이드 등의 무기 재료를 필러로서 함유한 복합 수지 재료 등을 이용할 수 있다.
또한, 복합 도전성 시트(10)를 고온 환경 하에서 사용할 경우에는, 절연성 시트(11)로서, 선열팽창 계수가 3×10-5/K 이하의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1×10-6 내지 2×10-5/K, 특히 바람직하게는 1×10-6 내지 6×10-6/K이다. 이러한 절연성 시트(11)를 이용함으로써, 당해 절연성 시트(11)의 열팽창에 의한 강성 도체(12)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 절연성 시트(11)의 두께(d)는, 10 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15 내지 100㎛이다.
또한, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경(r1)은, 20 내지 300㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30 내지 150㎛이다.
강성 도체(12)를 구성하는 재료로서는, 강성을 갖는 금속 재료를 적합하게 이용할 수 있고, 특히, 후술하는 제조 방법에 있어서 절연성 시트에 형성되는 금속 박층보다도 에칭되기 어려운 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 재료의 구체예로서는, 니켈, 코발트, 금, 알루미늄 등의 단체 금속 또는 이들 합금 등을 예로 들 수 있다.
강성 도체(12)에 있어서의 본체부(12a)의 직경(r2)은, 18㎛ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25㎛ 이상이다. 이 직경(r2)이 지나치게 작은 경우에는, 당해 강성 도체(12)에 필요한 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경(r1)과 강성 도체(12)에 있어서의 본체부(12a)의 직경(r2)와의 차(r1-r2)는, 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2㎛ 이상이다. 이 차가 지나치게 작은 경우에는, 절연성 시트(11)의 두께 방향에 대하여 강성 도체(12)를 이동시키는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.
강성 도체(12)에 있어서의 단자부(12b)의 직경(r3)은, 접속해야 할 전극, 예를 들어 피검사 전극의 직경의 70 내지 150％인 것이 바람직하다. 또한, 강성 도체(12)에 있어서의 단자부(12b)의 직경(r3)과 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경(r1)과의 차(r3-r1)는, 5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 이 차가 지나치게 작은 경우에는, 강성 도체(12)가 절연성 시트(11)로부터 탈락할 우려가 있다.
강성 도체(12)에 있어서의 단자부(12b)의 두께는, 5 내지 50㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8 내지 40㎛이다.
절연성 시트(11)의 두께 방향에 있어서의 강성 도체(12)의 이동 가능 거리, 즉 강성 도체(12)에 있어서의 본체부(12a)의 길이(L)과 절연성 시트(11)의 두께(d)와의 차(L-d)는, 3 내지 150㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 50㎛이다. 강성 도체(12)의 이동 가능 거리가 지나치게 작은 경우에는, 후술하는 이방 도전성 커넥터에 있어서, 충분한 요철 흡수능을 얻는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 강성 도체(12)의 이동 가능 거리가 지나치게 큰 경우에는, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)으로부터 노출되는 강성 도체(12)의 본체부(12a)의 길이가 커져, 검사에 사용했을 때에, 강성 도체(12)의 본체부(12a)가 비틀리거나 손상될 우려가 있다.
이러한 복합 도전성 시트(10)는, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에, 그 두께 방향으로 이동 가능한 강성 도체(12)를 갖고, 당해 강성 도체(12)는, 그 본체부(12a)의 양단에 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경보다 큰 직경을 갖는 단자부(12b)가 형성되어 있기 때문에, 당해 단자부(12b)가 스토퍼로서 기능한 결과, 강성 도체(12)가 절연성 시트(11)로부터 탈락하지 않아, 당해 복합 도전성 시트(10) 단독으로도 다루기 쉬운 것이다.
상기한 복합 도전성 시트(10)는, 예를 들어 아래와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도3에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 일면에 에칭이 용이한 금 속층(13A)이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(10B)를 준비하고, 이 적층 재료(10B)에 있어서의 금속층(13A)에 대하여 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 도4에 도시한 바와 같이 금속층(13A)에 접속해야 할 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 복수의 개구(13K)를 형성한다. 이어서, 도5에 도시한 바와 같이, 적층 재료(10B)에 있어서의 절연성 시트(11)에, 각각 금속층(13A)의 개구(13K)에 연통하여 두께 방향으로 신장하는 관통 구멍(11H)을 형성한다. 그리고, 도6에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 내벽면 및 금속층(13A)의 개구연을 덮도록, 에칭이 용이한 통 형상의 금속 박층(13B)을 형성한다. 이렇게 하여, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(11H)이 형성된 절연성 시트(11)와, 이 절연성 시트(11)의 일면에 적층된, 각각 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에 연통하는 복수의 개구(13K)를 갖는 에칭이 용이한 금속층(13A)과, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 내벽면 및 금속층(13A)의 개구연을 덮도록 형성된 에칭이 용이한 금속 박층(13B)을 갖고 이루어지는 복합 적층 재료(10A)가 제조된다.
이상에 있어서, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)을 형성하는 방법으로서는, 레이저 가공법, 드릴 가공법, 에칭 가공법 등을 이용할 수 있다.
금속층(13A) 및 금속 박층(13B)을 구성하는 에칭이 용이한 금속 재료로서는, 구리 등을 이용할 수 있다.
또한, 금속층(13A)의 두께는, 목적으로 하는 강성 도체(12)의 이동 가능 거리 등을 고려하여 설정되며, 구체적으로는，3 내지 75㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 8 내지 25㎛이다.
또한, 금속 박층(13B)의 두께는, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)의 직경과, 형성해야 할 강성 도체(12)에 있어서의 본체부(12a)의 직경을 고려하여 설정된다.
또한, 금속 박층(13B)을 형성하는 방법으로서는, 무전해 도금법 등을 이용할 수 있다.
그리고, 이 복합 적층 재료(10A)에 대하여 포토 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H) 각각에 강성 도체(12)를 형성한다. 구체적으로 설명하면 도7에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 일면에 형성된 금속층(13A)의 표면 및 절연성 시트(11)의 타면 각각에, 형성해야 할 강성 도체(12)에 있어서의 단자부(12b)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 각각 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍(14H)이 형성된 레지스트막(14)을 형성한다. 이어서, 금속층(13A)을 공통 전극으로서 전해 도금 처리를 실시하여 당해 금속층(13A)에 있어서의 노출된 부분에 금속을 퇴적시키는 동시에, 금속 박층(13B)의 표면에 금속을 퇴적시켜 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H) 내 및 레지스트막(14)의 패턴 구멍(14H) 내에 금속을 충전함으로써, 도8에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 두께 방향으로 신장하는 강성 도체(12)를 형성한다.
이렇게 하여 강성 도체(12)를 형성한 후, 금속층(13A)의 표면으로부터 레지스트막(14)을 제거함으로써, 도9에 도시한 바와 같이 금속층(13A)을 노출시킨다. 그리고, 에칭 처리를 실시하여 금속층(13A) 및 금속 박층(13B)을 제거함으로써, 도 1에 도시하는 복합 도전성 시트(10)가 얻어진다.
이러한 제조 방법에 의하면, 절연성 시트(11)의 일면 및 관통 구멍(11H)의 내벽면에 각각 에칭이 용이한 금속층(13A) 및 금속 박층(13B)을 형성한 다음, 당해 절연성 시트(11)의 관통 구멍(11H)에 강성 도체(12)를 형성하고, 그 후에 에칭 처리에 의해 금속층(13A) 및 금속 박층(13B)을 제거하기 때문에, 절연성 시트(11)와 강성 도체(12) 사이에 소요의 갭이 확실하게 형성되고, 그 결과, 이동 가능한 강성 도체(12)를 확실하게 형성할 수 있다.
<이방 도전성 커넥터>
도10은, 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 일례에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이며, 도11은 도10에 도시하는 이방 도전성 커넥터의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다. 이 이방 도전성 커넥터(15)는, 도1에 도시하는 구성의 복합 도전성 시트(10)와, 이 복합 도전성 시트(10)의 일면(도10에 있어서 상면)에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)와, 복합 도전성 시트(10)의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)에 의하여 구성되어 있다.
이 예에 있어서의 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)는, 모두 절연성의 탄성 고분자 물질 중에, 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가, 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로, 또한, 당해 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산한 상태로 함유되어 이루어지는 것이다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시 트(17)를 형성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 탄성 고분자 물질을 얻기 위하여 이용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 다양한 것을 이용할 수 있고, 그 구체예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크리로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스틸렌-부타디엔-디엔블록 공중합체 고무, 스틸렌-이소프렌블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로플렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 내구성, 성형 가공성 및 전기 특성의 관점으로부터, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무로서는, 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는, 그 점도가 왜곡 속도 10-1sec에서 105포아즈 이하의 것이 바람직하고, 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등의 어느 것이어도 된다． 구체적으로는, 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 메틸페닐비닐실리콘 생고무 등을 예로 들 수 있다.
또한, 실리콘 고무는, 그 분자량(Mw)(표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량을 말함. 이하 동일함)이지만 10,000 내지 40,000의 것이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트에 양호한 내열성이 얻어지기 때문에, 분자 량분포 지수[표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)과 표준 폴리스틸렌 환산수 평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)의 값을 말함. 이하 동일함]가 2 이하인 것이 바람직하다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)에 함유되는 도전성 입자(P)로서는, 후술하는 방법에 의해 당해 입자를 용이하게 두께 방향으로 배열하도록 배향시킬 수 있기 때문에, 자성을 나타내는 도전성 입자가 이용된다. 이러한 도전성 입자의 구체예로서는, 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 갖는 금속의 입자 혹은 이러한 합금의 입자 또는 이들의 금속을 함유하는 입자, 또는 이들의 입자를 코어 입자로 하여 당해 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성의 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 혹은 비자성 금속 입자혹은 글래스 비즈 등의 무기물질 입자 또는 폴리머 입자를 코어 입자로 하여 당해 코어 입자의 표면에, 니켈, 코발트 등의 도전성 자성 금속의 도금을 실시한 것 등 을 예로 들 수 있다.
이들 중에서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하여 그 표면에 도전성의 양호한 금의 도금을 실시한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
코어 입자의 표면에 도전성 금속을 피복하는 수단으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 화학 도금 또는 전해 도금법, 스퍼터링법, 증착법 등이 이용되고 있다.
도전성 입자(P)로서, 코어 입자의 표면에 도전성 금속이 피복되어 이루어지는 것을 이용할 경우에는, 양호한 도전성이 얻어지기 때문에, 입자 표면에 있어서 의 도전성 금속의 피복율(코어 입자의 표면적에 대한 도전성 금속의 피복 면적의 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 50질량％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 내지 30질량％, 더욱 바람직하게는 3 내지 25질량％, 특히 바람직하게는 4 내지 20질량％이다. 피복되는 도전성 금속이 금인 경우에는, 그 피복량은, 코어 입자의 0.5 내지 30질량％인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 내지 20질량％, 더욱 바람직하게는 3 내지 15질량％이다.
또한, 도전성 입자(P)의 수평균 입자 직경은, 3 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 내지 15㎛이다. 이 수평균 입자 직경이 지나치게 작은 경우에는, 후술하는 제조 방법에 있어서, 도전성 입자(P)를 두께 방향으로 배향시키는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 이 수평균 입자 직경이 지나치게 큰 경우에는, 분해능이 높은 이방 도전성 엘라스토머 시트를 얻는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.
또한, 도전성 입자(P)의 입자 직경 분포(Dw/Dn)는, 1 내지 10인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.01 내지 7, 더욱 바람직하게는 1.05 내지 5, 특히 바람직하게는 1.1 내지 4이다.
또한, 도전성 입자(P)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질 형성 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있는 점에서, 볼 형상의 것, 별 형상의 것 혹은 이들이 응집한 2차 입자인 것이 바람직하다.
또한, 도전성 입자(P)로서, 그 표면이 실란커플링제 등의 커플링제나 윤활제 로 처리된 것을 적당하게 이용할 수 있다. 커플링제나 윤활제로 입자 표면을 처리함으로써, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트의 내구성이 향상된다.
이러한 도전성 입자(P)는, 이방 도전성 엘라스토머 시트 중에 체적분률로 10 내지 40％, 특히 15 내지 35％로 되는 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 이 비율이 지나치게 작은 경우에는, 두께 방향으로 충분히 높은 도전성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 이 비율이 지나치게 큰 경우에는, 얻어지는 이방 도전성 엘라스토머 시트는 취약한 것으로 되기 쉬워, 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 필요한 탄성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
또한, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17) 각각의 두께는, 20 내지 100㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25 내지 7O㎛이다. 이 두께가 지나치게 작은 경우에는, 충분한 요철 흡수능이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 지나치게 큰 경우에는, 높은 분해능이 얻어지지 않는 경우가 있다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)는, 아래와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도12에 도시한 바와 같이 각각 시트 형상의 일면측 성형 부재(30) 및 타면측 성형 부재(31)와, 목적으로 하는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)의 평면 형상에 적합한 형상의 개구(32K)를 갖는 동시에 당해 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)의 두께에 대응하는 두께를 갖는 프레임 형상의 스페이서(32)를 준비하는 동시에, 경화되어 탄성 고분자 물질로 되는 액상의 고분자 물질 형성 재료 중 에 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 도전성 엘라스토머용 재료를 조제한다.
그리고, 도13에 도시한 바와 같이 타면측 성형 부재(31)의 성형면(도13에 있어서 상면) 상에 스페이서(32)를 배치하고, 타면측 성형 부재(31)의 성형면 상에 있어서의 스페이서(32)의 개구(32K) 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료(16B)를 도포하고, 그 후에 이 도전성 엘라스토머용 재료(16B) 상에 일면측 성형 부재(30)를 그 성형면(도13에 있어서 하면)이 도전성 엘라스토머용 재료(16B)에 접하도록 배치한다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재(30) 및 타면측 성형 부재(31)로서는, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 수지 시트를 이용할 수 있다.
또한, 일면측 성형 부재(30) 및 타면측 성형 부재(31)를 구성하는 수지 시트의 두께는, 50 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75 내지 300㎛이다. 이 두께가 50㎛ 미만인 경우에는, 성형 부재로서 필요한 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 500㎛을 초과할 경우에는, 후술하는 도전성 엘라스토머용 재료층에 소요의 강도의 자장을 작용시키는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.
이어서, 도14에 도시한 바와 같이 가압 롤(33) 및 지지 롤(34)로 이루어지는 가압 롤 장치(35)를 이용하여, 일면측 성형 부재(30) 및 타면측 성형 부재(31)에 의해 도전성 엘라스토머용 재료(16B)를 끼워 누름으로써, 당해 일면측 성형 부재(30)과 당해 타면측 성형 부재(31) 사이에, 소요의 두께의 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)을 형성한다. 이 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)에 있어서는, 도15에 확대하여 도시한 바와 같이 도전성 입자(P)가 균일하게 분산된 상태로 함유되어 있다.
그 후에 일면측 성형 부재(30)의 이면 및 타면측 성형 부재(31)의 이면에, 예를 들어 한 쌍의 전자석을 배치하고, 당해 전자석을 작동시킴으로써, 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)의 두께 방향으로 평행 자장을 작용시킨다. 그 결과, 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)에 있어서는, 당해 도전성 엘라스토머용 재료층(16A) 내에 분산되어 있는 도전성 입자(P)가, 도16에 도시한 바와 같이 면 방향으로 분산 된 상태를 유지하면서 두께 방향으로 배열하도록 배향하고, 이에 의해, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가, 면 방향으로 분산한 상태에서 형성된다.
그리고, 이 상태에 있어서, 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)을 경화 처리함으로써, 탄성 고분자 물질 중에, 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열하도록 배향한 상태로, 또한, 당해 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태로 함유되어 이루어지는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)가 제조된다.
이상에 있어서, 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)의 경화 처리는, 평행 자장을 작용시킨 상태 그대로 행할 수도 있지만, 평행 자장의 작용을 정지시킨 후에 행할 수도 있다.
도전성 엘라스토머용 재료층(16A)에 작용되는 평행 자장의 강도는, 평균 0.02 내지 2.5 테슬라로 되는 크기가 바람직하다.
도전성 엘라스토머용 재료층(16A)의 경화 처리는, 사용되는 재료에 의해 적절하게 선정되지만, 통상적으로, 가열 처리에 의해 행해진다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은, 도전성 엘라스토머용 재료층(16A)을 구성하는 고분자 물질용 재료 등의 종류, 도전성 입자(P)의 이동에 필요한 시간 등을 고려하여 적당하게 선정된다.
또한, 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16)와 마찬가지의 방법에 의해 제조할 수 있다.
이러한 이방 도전성 커넥터(15)에 의하면, 복합 도전성 시트(10)에 있어서의 강성 도체(12) 각각은, 절연성 시트(11)에 대하여 그 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있기 때문에, 접속해야 할 전극에 의해 두께 방향으로 가압되었을 때에는, 복합 도전성 시트(10)의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 당해 복합 도전성 시트(10)의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)는, 강성 도체(12)가 이동함으로써 서로 연동하여 압축 변형되기 때문에, 양자가 갖는 요철 흡수능의 합계가 이방 도전성 커넥터(15)의 요철 흡수능으로서 발현되며, 따라서, 높은 요철 흡수능을 얻을 수 있다.
또한, 소요의 요철 흡수능을 얻기 위하여 필요한 두께는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(16) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)의 합계의 두께에 의해 확보하면 되고, 개개의 이방 도전성 엘라스토머 시트로서는, 두께가 작은 것을 이용할 수 있으므로, 높은 분해능을 얻을 수 있다.
따라서, 인접하는 전극 사이의 이격 거리가 작고, 전극의 높이 레벨에 변동 이 있는 접속 대상체에 대해서도, 인접하는 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
<어댑터 장치>
도17은, 본 발명에 관한 어댑터 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이며, 도18은, 도17에 도시하는 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체를 도시하는 설명용 단면도이다. 이 어댑터 장치는, 예를 들어 프린트 회로 기판 등의 회로 장치에 대해서, 예를 들어 오픈·쇼트 시험을 행하기 위해 이용되는 회로 장치 검사용의 것이며, 다층 배선판으로 이루어지는 어댑터 본체(20)를 갖는다.
어댑터 본체(20)의 표면(도17 및 도18에 있어서 상면)에는, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 특정한 패턴에 따라 복수의 접속용 전극(21)이 배치된 접속용 전극 영역(25)이 형성되어 있다.
어댑터 본체(20)의 이면에는, 예를 들어 피치가 0.8㎜, 0.75㎜, 1.5㎜, 1.8㎜, 2.54㎜인 격자점 위치에 따라 복수의 단자 전극(22)이 배치되고, 단자 전극(22) 각각은, 내부 배선부(23)에 의해 접속용 전극(21)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 어댑터 본체(20)의 표면에는, 그 접속용 전극 영역(25) 상에, 기본적으로 도10에 도시하는 구성의 이방 도전성 커넥터(15)가, 그 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)가 어댑터 본체(20)에 접하도록 배치되고, 당해 어댑터 본체(20)에 적당한 수단(도시 생략)에 의해 고정되어 있다.
이 이방 도전성 커넥터(15)에 있어서, 복합 도전성 시트(10)에는, 어댑터 본 체(20)에 있어서의 접속용 전극(21)에 관한 특정한 패턴과 동일한 패턴에 따라 복수의 강성 도체(12)가 배치되어 있으며, 당해 이방 도전성 커넥터(15)는, 복합 도전성 시트(10)에 있어서의 강성 도체(12) 각각이 어댑터 본체(20)의 접속용 전극(21)의 바로 위의 위치에 위치하도록 배치되어 있다.
이러한 어댑터 장치에 의하면, 도10에 도시하는 구성의 이방 도전성 커넥터(15)를 갖기 위해, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 인접하는 피검사 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 피검사 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
도19는, 본 발명에 관한 어댑터 장치의 제2 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이며, 도20은, 도19에 도시하는 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체를 도시하는 설명용 단면도이다. 이 어댑터 장치는, 예를 들어 프린트 회로 기판 등의 회로 장치에 대해서, 각 배선 패턴의 전기 저항 측정 시험을 행하기 위해 이용되는 회로 장치 검사용의 것이며, 다층 배선판으로 이루어지는 어댑터 본체(20)를 갖는다.
어댑터 본체(20)의 표면(도19 및 도20에 있어서 상면)에는, 각각 동일한 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 서로 이격되어 배치된 전류 공급용의 접속용 전극(이하, 「전류 공급용 전극」이라고도 함)(21b) 및 전압 측정용의 접속용 전극(이하, 「전압 측정용 전극」이라고도 함)(21c)으로 이루어지는 복수의 접속용 전극쌍(21a)이 배치된 접속용 전극 영역(25)이 형성되어 있다. 이들의 접속용 전극 쌍(21a)은, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다.
어댑터 본체(20)의 이면에는, 예를 들어 피치가 0.8㎜, 0.75㎜, 1.5㎜, 1.8㎜, 2.54㎜인 격자점 위치에 따라 복수의 단자 전극(22)이 배치되어 있다. 그리고, 전류 공급용 전극(21b) 및 전압 측정용 전극(21c) 각각은, 내부 배선부(23)에 의해 단자 전극(22)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 어댑터 본체(20)의 표면에는, 그 접속용 전극 영역(25) 상에, 기본적으로 도10에 도시하는 구성의 이방 도전성 커넥터(15)가, 그 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)가 어댑터 본체(20)에 접하도록 배치되고, 당해 어댑터 본체(20)에 적당한 수단(도시 생략)에 의해 고정되어 있다.
이 이방 도전성 커넥터(15)에 있어서, 복합 도전성 시트(10)에는, 어댑터 본체(20)에 있어서의 접속용 전극(21b, 21c)에 관한 특정한 패턴과 동일한 패턴에 따라 복수의 강성 도체(12)가 배치되어 있으며, 당해 이방 도전성 커넥터(15)는, 복합 도전성 시트(10)에 있어서의 강성 도체(12) 각각이 어댑터 본체(20)의 접속용 전극(21b, 21c)의 바로 위의 위치에 위치하도록 배치되어 있다.
상기한 어댑터 장치에 의하면, 도10에 도시하는 구성의 이방 도전성 커넥터(15)를 갖기 때문에, 검사 대상인 회로 장치가, 인접하는 피검사 전극의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 인접하는 피검사 전극 사이에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 당해 피검사 전극 각각에 대한 전기적인 접속을 확실하게 달성할 수 있다.
<회로 장치의 전기적 검사 장치>
도21은, 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 전기적 검사 장치는, 양면에 피검사 전극(6, 7)이 형성된 프린트 회로 기판 등의 회로 장치(5)에 대해서, 예를 들어 오픈·쇼트 시험을 행하는 것이며, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 보유하기 위한 홀더(2)를 갖고, 이 홀더(2)에는, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 있어서의 적정한 위치에 배치하기 위한 위치 결정 핀(3)이 형성되어 있다. 검사 실행 영역(E)의 상방에는, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 상부측 검사 헤드(50a)가 아래부터 이 순으로 배치되고, 또한 상부측 검사 헤드(50a)의 상방에는, 상부측 지지판(56a)이 배치되어 있으며, 상부측 검사 헤드(50a)는, 지주(54a)에 의해 상부측 지지판(56a)에 고정되어 있다. 한편, 검사 실행 영역(E)의 하방에는, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 하부측 어댑터 장치(1b) 및 하부측 검사 헤드(50b)가 위부터 이 순으로 배치되고, 또한 하부측 검사 헤드(50b)의 하방에는, 하부측 지지판(56b)이 배치되어 있으며, 하부측 검사 헤드(50b)는, 지주(54b)에 의해 하부측 지지판(56b)에 고정되어 있다.
상부측 검사 헤드(50a)는, 판 형상의 검사 전극 장치(51a)와, 이 검사 전극 장치(51a)의 하면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a)에 의하여 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51a)는, 그 하면에 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 배열된 복수의 핀 형상의 검사 전극(52a)을 갖고, 이러한 검사 전극(52a) 각각은, 전선(53a)에 의해, 상부측 지지판(56a)에 형성된 커넥터(57a)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57a)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
하부측 검사 헤드(50b)는, 판 형상의 검사 전극 장치(51b)와, 이 검사 전극 장치(51b)의 상면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트(55b)에 의하여 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51b)는, 그 상면에 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 배열된 복수의 핀 형상의 검사 전극(52b)을 갖고, 이러한 검사 전극(52b) 각각은, 전선(53b)에 의해, 하부측 지지판(56b)에 형성된 커넥터(57b)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57b)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
상부측 검사 헤드(50a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a, 55b)는, 모두 그 두께 방향으로만 도전로를 형성하는 도전로 형성부가 형성되어 이루어지는 것이다. 이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a, 55b)로서는, 각 도전로 형성부가 적어도 일면에 있어서 두께 방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 것이, 높은 전기적인 접촉 안정성을 발휘하는 점에서 바람직하다.
이러한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 있어서는, 검사 대상인 회로 장치(5)가 홀더(2)에 의해 검사 실행 영역(E)에 보유되고, 이 상태에서, 상부측 지지판(56a) 및 하부측 지지판(56b) 각각이 회로 장치(5)에 접근하는 방향으로 이동함으로써, 당해 회로 장치(5)가 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)에 의해 끼워 눌러진다.
이 상태에 있어서는, 회로 장치(5)의 상면에 있어서의 피검사 전극(6)은, 상 부측 어댑터 장치(1a)에 있어서의 접속용 전극(21)에, 당해 이방 도전성 커넥터(10)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a)를 통하여 검사 전극 장치(51a)의 검사 전극(52a)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 회로 장치(5)의 하면에 있어서의 피검사 전극(7)은, 하부측 어댑터 장치(1b)에 있어서의 접속용 전극(21)에, 당해 이방 도전성 커넥터(10)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55b)를 통하여 검사 전극 장치(51b)의 검사 전극(52b)에 전기적으로 접속되어 있다.
이렇게 하여, 회로 장치(5)의 상면 및 하면의 양방의 피검사 전극(6, 7) 각각이, 상부측 검사 헤드(50a)에 있어서의 검사 전극 장치(51a)의 검사 전극(52a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 검사 전극 장치(51b)의 검사 전극(52b) 각각에 전기적으로 접속됨으로써, 테스터의 검사 회로에 전기적으로 접속된 상태가 달성되며, 이 상태에서 소요의 전기적 검사가 행해진다.
상기한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 의하면, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)를 갖기 때문에, 검사 대상인 회로 장치(5)가, 인접하는 피검사 전극(6, 7)의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극(6, 7)의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 당해 회로 장치(5)에 대하여 소요의 전기적 검사를 확실하게 실행할 수 있다.
도22는, 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제2 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 전기적 검사 장치는, 양면에 피검사 전극(6, 7) 이 형성된 프린트 회로 기판 등의 회로 장치(5)에 대해서, 각 배선 패턴의 전기 저항 측정 시험을 행하기 위한 것이며, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 보유하기 위한 홀더(2)를 갖고, 이 홀더(2)에는, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 있어서의 적정한 위치에 배치하기 위한 위치 결정 핀(3)이 형성되어 있다.
검사 실행 영역(E)의 상방에는, 도19에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 상부측 검사 헤드(50a)가 아래부터 이 순서로 배치되고, 또한 상부측 검사 헤드(50a)의 상방에는, 상부측 지지판(56a)이 배치되어 있으며, 상부측 검사 헤드(50a)는, 지주(54a)에 의해 상부측 지지판(56a)에 고정되어 있다. 한편, 검사 실행 영역(E)의 하방에는, 도19에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 하부측 어댑터 장치(1b) 및 하부측 검사 헤드(50b)가 위부터 이 순서로 배치되고, 또한 하부측 검사 헤드(50b)의 하방에는, 하부측 지지판(56b)이 배치되어 있으며, 하부측 검사 헤드(50b)는, 지주(54b)에 의해 하부측 지지판(56b)에 고정되어 있다.
상부측 검사 헤드(50a)는, 판 형상의 검사 전극 장치(51a)와, 이 검사 전극 장치(51a)의 하면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a)에 의하여 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51a)는, 그 하면에 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 배열된 복수의 핀 형상의 검사 전극(52a)을 갖고, 이러한 검사 전극(52a) 각각은, 전선(53a)에 의해, 상부측 지지판(56a)에 형성된 커넥터(57a)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57a)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
하부측 검사 헤드(50b)는, 판 형상의 검사 전극 장치(51b)와, 이 검사 전극 장치(51b)의 상면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트(55b)에 의하여 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51b)는, 그 상면에 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 배열된 복수의 핀 형상의 검사 전극(52b)을 갖고, 이러한 검사 전극(52b) 각각은, 전선(53b)에 의해, 하부측 지지판(56b)에 형성된 커넥터(57b)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57b)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
상부측 검사 헤드(50a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a, 55b)는, 제1 예의 전기적 검사 장치와 기본적으로 마찬가지의 구성이다.
이러한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 있어서는, 검사 대상인 회로 장치(5)가 홀더(2)에 의해 검사 실행 영역(E)에 보유되며, 이 상태에서, 상부측 지지판(56a) 및 하부측 지지판(56b) 각각이 회로 장치(5)에 접근하는 방향으로 이동함으로써, 당해 회로 장치(5)가 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)에 의해 끼워 눌러진다.
이 상태에 있어서는, 회로 장치(5)의 상면에 있어서의 피검사 전극(6)은, 상부측 어댑터 장치(1a)의 접속용 전극쌍(21a)에 있어서의 전류 공급용 전극(21b) 및 전압 측정용 전극(21c)의 양방에, 이방 도전성 커넥터(15)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55a)를 통하여 검사 전극 장치(51a)의 검사 전극(52a)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 회로 장치(5)의 하면에 있어서의 피검사 전극(7)은, 하부측 어댑터 장치(1b)의 접속용 전극쌍(21a)에 있어서의 전류 공급용 전극(21b) 및 전압 측정용 전극(21c)의 양방에, 이방 도전성 커넥터(15)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 엘라스토머 시트(55b)를 통하여 검사 전극 장치(51b)의 검사 전극(52b)에 전기적으로 접속되어 있다.
이렇게 하여, 회로 장치(5)의 상면 및 하면의 양방의 피검사 전극(6, 7) 각각이, 상부측 검사 헤드(50a)에 있어서의 검사 전극 장치(51a)의 검사 전극(52a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 검사 전극 장치(51b)의 검사 전극(52b) 각각에 전기적으로 접속됨으로써, 테스터의 검사 회로에 전기적으로 접속된 상태가 달성되며, 이 상태에서 소요의 전기적 검사가 행해진다. 구체적으로는, 상부측 어댑터 장치(1a)에 있어서의 전류 공급용 전극(21b)과 하부측 어댑터 장치(1b)에 있어서의 전류 공급용 전극(21b) 사이에 일정한 값의 전류가 공급되는 동시에, 상부측의 어댑터 장치(1a)에 있어서의 복수의 전압 측정용 전극(21c) 중에서 1개를 지정하고, 당해 지정된 1개의 전압 측정용 전극(21c)과, 당해 전압 측정용 전극(21c)에 전기적으로 접속된 상면측의 피검사 전극(5)에 대응하는 하면측의 피검사 전극(6)에 전기적으로 접속되어, 하부측 어댑터 장치(1b)에 있어서의 전압 측정용 전극(21c) 사이의 전압이 측정되며, 얻어진 전압값에 기초하여, 당해 지정된 1개의 전압 측정용 전극(21c)에 전기적으로 접속된 상면측의 피검사 전극(5)과 이것에 대응하는 타면측의 피검사 전극(6) 사이에 형성된 배선 패턴의 전기 저항값이 취득된다. 그리고, 지정하는 전압 측정용 전극(21c)을 순차적으로 변경함으로써, 모든 배선 패턴의 전기 저항의 측정이 행해진다.
상기한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 의하면, 도19에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)를 갖기 때문에, 검사 대상인 회로 장치(5)가, 인접하는 피검사 전극(6, 7)의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극(6, 7)의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 당해 회로 장치(5)에 대하여 소요의 전기적 검사를 확실하게 실행할 수 있다.
도23은, 본 발명에 관한 회로 장치의 전기적 검사 장치의 제3 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 전기적 검사 장치는, 양면에 피검사 전극(6, 7)이 형성된 프린트 회로 기판 등의 회로 장치(5)에 대해서, 예를 들어 오픈·쇼트 시험을 행하는 것이며, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 보유하기 위한 홀더(2)를 갖고, 이 홀더(2)에는, 회로 장치(5)를 검사 실행 영역(E)에 있어서의 적정한 위치에 배치하기 위한 위치 결정 핀(3)이 형성되어 있다. 검사 실행 영역(E)의 상방에는, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 상부측 검사 헤드(60a)가 아래부터 이 순서로 배치되고, 또한 상부측 검사 헤드(60a)의 상방에는, 상부측 지지판(56a)이 배치되어 있으며, 상부측 검사 헤드(60a)는, 지주(54a)에 의해 상부측 지지판(56a)에 고정되어 있다. 한편, 검사 실행 영역(E)의 하방에는, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 하부측 어댑터 장치(1b) 및 하부측 검사 헤드(60b)가 위부터 이 순서로 배치되고, 또한 하부측 검사 헤드(60b)의 하방에는, 하부측 지지판(56b)이 배치되어 있으며, 하부측 검사 헤드(60b)는, 지주(54b)에 의해 하부측 지지판(56b)에 고정되어 있다.
상부측 검사 헤드(60a)는, 판 형상의 검사 전극 장치(61a)와, 이 검사 전극 장치(61a)의 하면에 고정되어 배치된 이방 도전성 커넥터(70a)에 의하여 구성되어 있다.
한편, 하부측 검사 헤드(60b)는, 판 형상의 검사 전극 장치(61b)와, 이 검사 전극 장치(61b)의 상면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 커넥터(70b)에 의하여 구성되어 있다.
상부측 검사 헤드(60a)에 있어서의 검사 전극 장치(61a)는, 도24에 확대하여 도시하고 있는 바와 같이 상부측 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체(20)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 따라, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(63a)이 형성된 평판 형상의 절연성 기판(62a)을 갖는다. 이 절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a) 각각에는, 전선(64a)이, 그 선단면이 절연성 기판(62a)의 표면과 동일 레벨로 되도록 삽입되어 배치되고, 절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a) 각각의 내벽면과 전선(64a) 각각의 외주면 사이에는, 전선(64a)을 고정하는, 예를 들어 액상 밀봉재가 경화되어 이루어지는 고정 부재(65a)가 형성되어 있다. 그리고, 전선(64a) 각각의 선단면에는, 원형의 막 형상의 검사 전극(66a)이 형성되어 있으며, 이들의 검사 전극(66a) 각각은, 전선(64a)에 의해, 상부측 지지판(56a)에 형성된 커넥터(57a)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57a)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
절연성 기판(62a)을 구성하는 재료로서는, 고유 저항이 예를 들어 1×10mΩ·㎝ 이상의 절연성 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 예를 들어 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 신디오택틱·폴리스틸렌 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리에테르에틸케톤 수지, 불소 수지, 폴리에테르니트릴 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아미드이미드 수지 등의 기계적 강도가 높은 수지 재료, 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 글래스 섬유 보강 페놀 수지, 글래스 섬유 보강형 불소 수지 등의 글래스 섬유형 복합 수지 재료, 카본 섬유 보강형 에폭시 수지, 카본 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 카본 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 카본 섬유 보강형 페놀 수지, 카본 섬유 보강형 불소 수지 등의 카본 섬유형 복합 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등에 실리카, 알루미나, 붕소 나이트라이드 등의 무기 재료를 충전한 복합 수지 재료, 에폭시 수지, 페놀 수지 등에 메쉬를 함유한 복합 수지 재료 등을 예를 들 수 있다. 또한, 이들 재료로 이루어지는 판재를 복수 적층하여 구성된 복합 판재 등도 이용할 수 있다.
절연성 기판(62a)의 두께는, 그 관통 구멍(63a)을, 예를 들어 드릴 가공에 의해 용이하게 형성할 수 있는 점에서, 예를 들어 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 내지 5㎜이다.
절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a)의 개구경은, 당해 관통 구멍(63a)의 피치, 전선(64a)의 직경을 고려하여 적절히 설정되지만, 예를 들어 전선(64a)의 직경이 200㎛일 경우에는, 관통 구멍(63a)의 직경은 0.25 내지 0.35㎜이다.
전선(64a)으로서는, 예를 들어 에나멜선이나 니크롬선 등의 종래부터 적합하 게 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 전선(64a)의 직경은 예를 들어 50 내지 400㎛이다.
고정 부재(65a)를 형성하기 위한 액상 밀봉재로서는, 절연성 기판(62a)에 대하여 충분히 높은 접착성이 얻어지는 것이 이용되고, 그 구체예로서는, 예를 들어에폭시 수지계 밀봉재, 폴리이미드 수지계 밀봉재, 폴리아미드 수지계 밀봉재 등을 예로 들 수 있다.
검사 전극(66a)을 구성하는 재료로서는, 구리, 니켈, 금 또는 이들의 합금 등을 이용할 수 있고, 검사 전극(66a)으로서는, 이들의 금속의 적층체에 의해 형성되어 있어도 된다．
검사 전극(66a)의 직경은, 전선(64a)의 직경 및 상부측 어댑터 장치에 있어서의 어댑터 본체(20)의 단자 전극(22)의 직경에 따라 적절히 설정된다. 또한, 검사 전극(66a)의 두께는, 예를 들어 0.1 내지 20㎛이다.
이러한 구성의 검사 전극 장치(61a)는, 예를 들어 아래와 같이 하여 제조할 수 있다．
우선, 평판 형상의 절연성 기판 형성재를 준비하고, 이 절연성 기판 형성재에 예를 들어 드릴 가공을 실시함으로써, 도25에 도시한 바와 같이 상부측 어댑터(1a)에 있어서의 어댑터 본체(20)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(63a)이 형성된 절연성 기판(62a)을 제작한다.
그 후에 도26에 도시한 바와 같이 절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a) 각각 에, 전선(64a)을 그 선단부가 절연성 기판(62a)의 표면으로부터 돌출하도록 삽입하고, 이 상태에서, 절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a) 내에 액상 밀봉재를 주입하여 경화시킴으로써, 도27에 도시한 바와 같이 절연성 기판(62a)의 관통 구멍(63a)의 내벽면과 전선(64a)의 외주면 사이에 고정 부재(65a)를 형성한다.
이어서, 도28에 도시한 바와 같이 전선(64a) 각각의 선단면을 절연성 기판(62a)의 표면과 동일 레벨로 될 때까지 연마한다.
그리고, 전선(64a) 각각의 선단면에 전해 도금 처리를 실시함으로써, 도29에 도시한 바와 같이 막 형상의 검사 전극(66a)을 형성함으로써, 검사 전극 장치(61a)가 얻어진다.
상부측 검사 헤드(60a)에 있어서의 이방 도전성 커넥터(70a)는, 강성 도체(12)의 배치 패턴 및 각 부재의 치수를 제외하고 기본적으로 도1에 도시하는 복합 도전성 시트(10)와 마찬가지의 구성의 복합 도전성 시트(10)와, 이 복합 도전성 시트(10)의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71a)와, 복합 도전성 시트(10)의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75a)에 의해 구성되어 있다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71a) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75a) 각각은, 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 따라 배치되고, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부(72a, 76a)와, 이들을 상호 절연하는 절연부(73a, 77a)에 의하여 구성되어 있다. 도전로 형성부(72a, 76a) 각각은, 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전 성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로 함유되어 이루어지는 것이다. 이에 대하여 절연부(73a, 77a)는 탄성 고분자 물질로 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 거의 함유되지 않은 것이다. 또한, 도시한 예에서는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71a) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75a) 각각에 있어서의 도전로 형성부(72a, 76a)는 일면에 있어서 두께 방향으로 돌출하도록 형성되고, 한편, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71a) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75a) 각각의 타면은 평탄면으로 되어 있으며, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71a) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75a) 각각은, 평탄면인 타면이 복합 도전성 시트(10)에 접하도록 배치되어 있다. 이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 종래 공지한 방법에 의해 제조할 수 있다．
하부측 검사 헤드(60b)에 있어서의 검사 전극 장치(61b)는, 도30에 확대하여 도시하고 있는 바와 같이 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 따라, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 복수의 관통 구멍(63b)이 형성된 평판 형상의 절연성 기판(62b)을 갖는다. 이 절연성 기판(62b)의 관통 구멍(63b) 각각에는, 전선(64b)이, 그 선단면이 절연성 기판(62b)의 표면과 동일 레벨로 되도록 삽입되어 배치되고, 절연성 기판(62b)의 관통 구멍(63b) 각각의 내벽면과 전선(64b) 각각의 외주면 사이에는, 전선(64b)을 고정하는, 예를 들어 액상 밀봉재가 경화되어 이루어지는 고정 부재(65b)가 형성되어 있다. 그리고, 전선(64b) 각각의 선단면에는, 원형의 막 형상의 검사 전극(66b)이 형성되어 있으며, 이들의 검사 전극(66b) 각각은, 전선(64b)에 의해, 하부측 지지판(56b)에 형성 된 커넥터(57b)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57b)를 통하여 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다. 검사 전극 장치(61b)에 있어서의 기타 구체적인 구성은, 상부측 검사 헤드(60a)에 있어서의 검사 전극 장치(61a)와 마찬가지이다.
하부측 검사 헤드(60b)에 있어서의 이방 도전성 커넥터(70b)는, 강성 도체(12)의 배치 패턴 및 각 부재의 치수를 제외하고 기본적으로 도1에 도시하는 복합 도전성 시트(10)와 마찬가지의 구성의 복합 도전성 시트(10)와, 이 복합 도전성 시트(10)의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71b)와, 복합 도전성 시트(10)의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75b)에 의하여 구성되어 있다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71b) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75b) 각각은, 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)과 동일한 피치의 격자점 위치에 따라 배치되고, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 도전로 형성부(72b, 76b)와, 이들을 서로 절연하는 절연부(73b, 77b)에 의하여 구성되어 있다. 도전로 형성부(72b, 76b) 각각은, 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로 함유되어 이루어지는 것이다. 이에 대하여 절연부(73b, 77b)는 탄성 고분자 물질로 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 거의 함유되지 않은 것이다. 또한, 도시한 예에서는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71b) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75b) 각각에 있어서의 도전로 형성부(72b, 76b)는 일면에 있어서 두께 방향으로 돌출하도록 형성되고, 한편, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71b) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75b) 각각의 타면과 평탄면으로 되어 있으며, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(71b) 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(75b) 각각은, 평탄면인 타면이 복합 도전성 시트(10)에 접하도록 배치되어 있다. 이러한 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 종래 공지한 방법에 의해 제조할 수 있다.
이러한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 있어서는, 검사 대상인 회로 장치(5)가 홀더(2)에 의해 검사 실행 영역(E)에 보유되며, 이 상태에서, 상부측 지지판(56a) 및 하부측 지지판(56b) 각각이 회로 장치(5)에 접근하는 방향으로 이동함으로써, 당해 회로 장치(5)가 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)에 의해 끼워 눌러진다.
이 상태에 있어서는, 회로 장치(5)의 상면에 있어서의 피검사 전극(6)은, 상부측 어댑터 장치(1a)에 있어서의 접속용 전극(21)에, 당해 이방 도전성 커넥터(15)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 상부측 어댑터 장치(1a)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 커넥터(70a)를 통하여 검사 전극 장치(61a)의 검사 전극(66a)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 회로 장치(5)의 하면에 있어서의 피검사 전극(7)은, 하부측 어댑터 장치(1b)에 있어서의 접속용 전극(21)에, 당해 이방 도전성 커넥터(15)를 통하여 전기적으로 접속되고, 이 하부측 어댑터 장치(1b)의 단자 전극(22)은, 이방 도전성 커넥터(70b)를 통하여 검사 전극 장치(61b)의 검사 전극(66b)에 전기적으로 접속되어 있다.
이렇게 하여, 회로 장치(5)의 상면 및 하면의 양방의 피검사 전극(6, 7) 각 각이, 상부측 검사 헤드(60a)에 있어서의 검사 전극 장치(61a)의 검사 전극(66a) 및 하부측 검사 헤드(60b)에 있어서의 검사 전극 장치(61b)의 검사 전극(66b) 각각에 전기적으로 접속됨으로써, 테스터의 검사 회로에 전기적으로 접속된 상태가 달성되며, 이 상태에서 소요의 전기적 검사가 행해진다.
상기한 회로 장치의 전기적 검사 장치에 의하면, 도17에 도시하고 있는 바와 같은 구성의 상부측 어댑터 장치(1a) 및 하부측 어댑터 장치(1b)를 갖기 때문에, 검사 대상인 회로 장치(5)가, 인접하는 피검사 전극(6, 7)의 사이의 이격 거리가 작고, 피검사 전극(6, 7)의 높이 레벨에 변동이 있는 것이어도, 당해 회로 장치(5)에 대하여 소요의 전기적 검사를 확실하게 실행할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 이하와 같은 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.
복합 도전성 시트(10)에 있어서, 강성 도체(12)를 구성하는 재료로서는, 강성을 갖는 도체이면 금속 재료에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 강성 수지 중에 금속 등의 도전성 분말이 함유되어 이루어지는 것 등을 이용할 수 있다.
복합 도전성 시트(10)의 제조 방법에 있어서, 적층 재료 및 복합 적층 재료는, 절연성 시트의 양면에 금속층이 형성되어 이루어지는 것이어도 된다.
이방 도전성 커넥터(15)에 있어서, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 어느 한쪽 또는 양쪽으로 하여, 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 이용할 수 있다.
또한, 전기적 검사 장치에 있어서, 검사 대상인 회로 장치는, 프린트 회로 기판에 한정되지 않고, 패키지 IC, MCM 등의 반도체 집적 회로 장치이어도 된다．
실시예
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 관하여 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<평가용 회로 장치의 제작>
하기의 사양의 평가용 회로 장치를 제작했다.
즉, 이 평가용 회로 장치는, 치수가 200㎜(세로)×140㎜(가로)×0.8㎜(두께)이고, 상면측 피검사 전극 및 하면측 피검사 전극은 각각 땜납 범프에 의해 구성되어 있다. 상면측 피검사 전극은, 그 총 수가 2400개이고, 각각의 직경이 약 200㎛, 돌출 높이가 약 50㎛, 최소 피치가 400㎛이다. 하면측 피검사 전극은, 그 총 수가 2400개이고, 상면측 피검사 전극과 동일한 패턴으로 형성되어 있으며, 각각의 직경이 약 150㎛, 돌출 높이가 약 50㎛, 최소 피치는 400㎛이다. 또한, 상면측 피검사 전극과 하면측 피검사 전극은, 내부 배선에 의해 서로 1대1의 관계로 전기적으로 접속되어 있다.
<실시예1>
이하와 같이 하여, 상기한 평가용 회로 장치의 전기적 검사를 행하기 위한 상부측 어댑터 장치 및 하부측 어댑터 장치를 제조하고, 도22에 도시하는 회로 장치의 검사 장치를 구성했다.
〔상부측 어댑터 장치〕
(1) 복합 도전성 시트의 제조:
두께가 50㎛인 액정 폴리머로 이루어지는 절연성 시트의 일면에 두께가 18㎛인 구리로 이루어지는 금속층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(신일철화학 제조의 「에스파넥스 LC18-50-00NE」)를 준비하고, 이 적층 재료에 있어서의 금속층 상에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트함으로써 레지스트막을 형성했다.
이어서, 형성된 레지스트막에 대하여 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 당해 레지스트막에 상기한 평가용 회로 장치에 있어서의 상면측 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 직경이 40㎛인 원형의 패턴 구멍을 형성하고, 또한 에칭 처리를 행함으로써, 금속층에 레지스트막의 패턴 구멍과 동일한 패턴의 개구를 형성하고, 그 후에 레지스트막을 제거했다.
그 후에 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 대하여, 금속층에 형성된 개구를 통하여 CO2 레이저 가공기를 이용하여 레이저 가공을 실시함으로써, 금속층의 개구에 연통하는 관통 구멍을 형성했다.
그리고, 절연성 시트의 관통 구멍의 내벽면에 무전해 구리 도금 처리를 실시하고, 또한 금속층을 공통 전극으로 하여 전해 구리 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 시트의 관통 구멍의 내벽면 및 금속층의 개구연을 덮도록, 두께가 5㎛인 구리로 이루어지는 통 형상의 금속 박층을 형성함으로써, 복합 적층 재료를 제조했다. 여기서, 금속 박층을 형성한 후의 관통 구멍의 직경은 약 30㎛이었다.
이어서, 복합 적층 재료의 양면(절연성 시트의 일면에 형성된 금속층의 표면 및 절연성 시트의 타면) 각각에, 두께가 25㎛인 드라이 필름 레지스트를 라미네이 트하여 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 형성해야 할 강성 도체에 있어서의 단자부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 직경 50㎛인 원형의 패턴 구멍이 형성된 레지스트막을 형성했다. 그 후에 금속층을 공통 전극으로 하여 설파민산 니켈이 용해된 도금액을 이용하여 전해 도금 처리를 실시함으로써, 니켈로 이루어지는 강성 도체를 형성했다.
그리고, 강성 도체의 단자부의 표면을 연마함으로써, 당해 강성 도체의 단자부의 표면을 평탄화하는 동시에 당해 단자부의 두께를 레지스트막의 두께로 일치시켰다. 이어서, 복합 적층 재료의 양면으로부터 레지스트막을 제거한 후, 당해 복합 적층 재료에 대하여, 염화제2철이 용해된 에칭액을 이용하여, 60℃, 3시간의 에칭 처리를 실시함으로써, 금속층 및 금속 박층을 제거함으로써, 복합 도전성 시트를 제조했다.
얻어진 복합 도전성 시트에 관하여 설명하면, 절연성 시트는, 재질이 액정 폴리머이고, 종횡의 치수가 190㎜×130㎜, 두께(d)가 50㎛, 관통 구멍의 직경(r1)이 40㎛, 강성 도체는, 총 수가 2400이고, 본체부의 직경(r2)이 30㎛, 단자부의 직경(r3)이 50㎛, 본체부의 길이(L)가 73㎛, 강성 도체의 이동 거리(L-d)가 23㎛이다.
(2) 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조:
부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 수평균 입자 직경이 12㎛인 도전성 입자 400중량부를 첨가하여 혼합한 후, 감압에 의한 탈포 처리를 행함으로써, 도전성 엘라스토머용 재료를 조제했다.
이상에 있어서, 도전성 입자로서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 이 코어 입자에 무전해 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량:코어 입자의 중량의 2중량％로 되는 양)을 이용했다.
타면측 성형 부재의 성형면 상에, 120㎜×120㎜의 사각형의 개구를 갖고, 두께가 50㎛인 프레임 형상의 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료를 도포하고, 이 도전성 엘라스토머용 재료 상에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 도전성 엘라스토머용 재료에 접하도록 배치했다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재로서는, 두께가 0.1㎜인 폴리에스테르 수지 시트를 이용했다.
그 후에 가압 롤 및 지지 롤로 이루어지는 가압 롤 장치를 이용하여, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재에 의해 도전성 엘라스토머용 재료를 끼워 누름으로써, 당해 일면측 성형 부재와 당해 타면측 성형 부재 사이에 두께가 30㎛인 도전성 엘라스토머용 재료층을 형성했다.
그리고, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 도전성 엘라스토머용 재료층에 대하여 그 두께 방향으로 0.3T의 평행 자장을 작용시키면서, 120℃, 0.5 시간의 조건에서 도전성 엘라스토머용 재료층의 경화 처리를 행함으로써, 두께가 30㎛인 사각형의 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조했다.
이상과 같이 하여, 분산형 이방 도전성 시트를 2매 제조하고, 그 한쪽을 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 복합 도전성 시트의 일면에 배치하고, 다른 쪽을 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 복합 도전성 시트의 타면에 배치함으로써, 상부측 어댑터 장치용의 이방 도전성 커넥터를 제조했다.
(3) 어댑터 본체의 제조:
도19에 도시하는 구성에 따라, 하기의 사양의 어댑터 본체를 제조했다.
즉, 이 어댑터 본체는, 종횡의 치수가 200㎜×140㎜이고, 기판 재질이 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지이며, 당해 어댑터 본체의 표면에 있어서의 접속용 전극 영역에는, 각각 치수가 120㎛×60㎛인 사각형의 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 60㎛의 이격 거리(중심간 거리가 120㎛)로 배치되어 이루어지는 2400쌍의 접속용 전극쌍이 상기한 평가용 회로 장치의 상면측 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라 배치되어 있다. 또한, 어댑터 본체의 이면에는, 각각 직경이 400㎛인 원형의 4800개의 단자 전극이, 750㎛의 피치의 격자점 위치에 따라 배치되어 있으며, 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극 각각과 단자 전극 각각은, 내부 배선에 의해 서로 1대1의 관계로 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 이 어댑터 본체의 표면에 있어서의 접속용 전극 영역 상에, 상기한 이방 도전성 커넥터를 위치 맞춤하여 배치하여 고정함으로써, 상부측 어댑터 장치를 제조했다.
〔하부측 어댑터 장치〕
상기한 상부측 어댑터 장치와 마찬가지로 하여 하부측 어댑터 장치를 제조했다.
〔검사 장치의 제작〕
상기한 상부측 어댑터 장치 및 하부측 어댑터 장치를 이용하여, 도22에 도시하는 구성에 따라, 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기(일본 전산 리드사 제조, 품명:STARREC V5)의 검사부에 적합한 검사 장치를 제작했다.
이 검사 장치의 상부측 검사 헤드 및 하부측 검사 헤드에 있어서, 각각의 검사 전극판 장치에는 4800개의 핀 형상의 검사 전극이 750㎛의 피치의 격자점 위치에 따라 배열되어 있다.
또한, 상부측 검사 헤드 및 하부측 검사 헤드에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트 각각은, 각각 두께 방향으로 신장하는 4800개의 도전로 형성부가 절연부에 의해 상호 절연되어 이루어지는 편재형 이방 도전성 시트이다. 구체적으로 설명하면 도전로 형성부 각각은, 실리콘 고무 중에, 금 도금 처리를 실시한 니켈 입자(평균 입자 직경이 35㎛)가 체적분률로 25％로 되는 비율로 함유되어 이루어지며, 0.75㎜의 피치의 격자점 위치에 따라 배치되어 있다. 또한, 도전로 형성부 각각은, 절연부의 양면 각각으로부터 돌출하도록 형성되어 있으며, 그 직경이 0.4㎜, 두께가 0.6㎜이며, 절연부의 양면으로부터의 돌출 높이는 각각 0.05㎜이다. 한편, 절연부는, 실리콘 고무에 의해 형성되어 있으며, 그 두께는 0.5㎜이다.
〔평가〕
(1) 접속 안정성 시험:
상기한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 「STARREC V5」의 검사부에 장착하고, 당해 검사 장치의 검사 영역에 평가용 회로 장치를 위치 맞춤하여 배치했다. 이어서, 소정의 프레스 하중으로, 평가용 회로 장치에 대하여 가 압 조작을 행하고, 이 상태에서, 당해 평가용 회로 장치에 대해서, 상부측, 어댑터 장치에 있어서의 전류 공급용 전극과 하부측 어댑터 장치에 있어서의 전류 공급용 전극 사이에 있어서 1㎃의 전류를 인가하면서, 상부측 어댑터 장치에 있어서의 전압 측정용 전극과 하부측 어댑터 장치에 있어서의 전압 측정용 전극 사이의 전압을 측정하여 전기 저항값을 측정했다. 그리고, 측정된 전기 저항값이 10Ω 이상으로 된 검사점(이하, 「NG 검사점」이라고 함)의 수를 측정했다. 이 NG 검사점수를 측정하는 조작을 합계 10회 행한 후, 총 검사점수(2400×10=24000)에 있어서의 NG 검사점의 비율(이하, 「NG 검사점 비율」이라고 함)을 산출했다. 그리고, 이러한 NG 검사점 비율을 구하는 공정을, 프레스 하중을 100 내지 210kgf의 범위에서 단계적으로 변경하여 행함으로써, NG 검사점이 0.01％ 이하로 되는 최소의 프레스 하중(이하, 「접속 가능 하중」이라고 함)을 구했다. 실제의 회로 기판의 검사에 있어서는, NG 검사점 비율이 0.01％ 이하인 것이 필요하게 되어 있으며, NG 검사점 비율이 0.01％를 초과할 경우에는, 양품의 피검사 회로 기판을 불량품이라고 판정할 우려가 있기 때문에, 회로 기판에 대하여 신뢰성이 높은 전기적 검사를 행하는 것이 곤란하다.
상기한 NG 검사점 비율을 구하는 공정에 있어서는, NG 검사점수를 측정하는 조작이 1회 종료할 때마다, 평가용 회로 장치에 대한 가압을 해제하여 무가압 상태로 하고, 그 후에 다음 NG 검사점수를 측정하는 조작을 행한다. 그 결과를 하기 표1에 나타낸다.
이상에 있어서, 접속 가능 하중이 작은 값인 것은, 이방 도전성 커넥터에 있 어서의 요철 흡수능이 높은 것을 의미한다. 그리고, 요철 흡수능이 높은 이방 도전성 커넥터를 이용함으로써, 회로 장치에 대한 안정된 전기적 접속이 작은 하중으로 달성되므로, 당해 이방 도전성 커넥터 및 기타 검사 장치에 있어서의 구성 부재 및 피검사 회로 기판 각각에, 가압에 의한 열화가 생기는 것이 억제된다. 그 결과, 검사 장치에 있어서의 각 구성 부재의 사용 수명이 길어지고, 또한, 검사 장치의 구성 부재로서, 비교적 내구성이 낮은 것을 사용하는 것이 가능하게 되기 때문에, 검사 장치 전체의 제조 코스트의 저감화를 도모할 수 있으므로, 바람직하다.
(2) 내구성 시험:
상기한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사 기판「STARREC V5」의 검사부에 장착하고, 당해 검사 장치의 검사 영역에 평가용 회로 장치를 위치 맞춤하여 배치했다. 이어서, 130kgf 및 150kgf의 프레스 하중으로, 평가용 회로 장치에 대하여 가압 조작을 행하고, 이 상태에서, 당해 평가용 회로 장치에 대해서, 상부측 어댑터 장치에 있어서의 전류 공급용 전극과 하부측 어댑터 장치에 있어서의 전류 공급용 전극 사이에 있어서 1㎃의 전류를 인가하면서, 상부측 어댑터 장치에 있어서의 전압 측정용 전극과 하부측 어댑터 장치에 있어서의 전압 측정용 전극 사이의 전압을 측정하여 전기 저항값을 측정함으로써, NG 검사점의 수를 측정하여, NG 검사점 비율을 산출했다. 그리고, 이 NG 검사점 비율을 구하는 공정을 1 사이클로 하여, 합계 30000 사이클 행하였다． 이 시험에 있어서는, NG 검사점 비율을 구하는 공정이 1회 종료할 때마다, 평가용 회로 장치에 대한 가압을 해제하여 무가압 상태로 하고, 그 후에 NG 검사점 비율을 구하는 공정을 행하였다． 결과를 하기 표2에 나타낸다.
〔절연성 시험〕
상기한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 「STARREC V5」의 검사부에 장착하고, 당해 검사 장치의 검사 영역에, 종횡의 치수가 각각 100㎜이고 두께가 0.8㎜인 표면에 절연성 코팅 처리를 실시한 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지는 기판을 배치했다. 이어서, 소정의 프레스 하중으로 기판에 대하여 가압 조작을 행하고, 상부측 어댑터 장치의 접속용 전극쌍 각각에 있어서의 전류 공급용 전극과 전압 측정용 전극 사이의 전기 저항값을 측정했다. 그리고, 측정된 전기 저항값이 10kΩ 이상으로 된 접속용 전극쌍(이하, 「절연 양호 전극쌍」이라고 함)의 수를 측정했다. 이 절연 양호 전극쌍의 수를 측정하는 조작을 합계 10회 행한 후, 총 전극쌍수(2400×10=24000)에 있어서의 절연 양호 전극쌍의 비율(이하, 「절연 양호 전극쌍 비율」이라고 함)을 산출했다. 실제의 회로 기판의 검사에 있어서는, 절연 양호 전극쌍 비율이 99％ 이상인 것이 필요하게 되어 있으며, 절연 양호 전극쌍 비율이 99％미만인 경우에는, 전류 공급용 전극에 공급되는 전류가 전압 측정용 전극에서 리크하여 불량품의 피검사 회로 기판을 양품으로 판정할 우려가 있기 때문에, 회로 기판에 대하여 신뢰성이 높은 전기적 검사를 행하는 것이 곤란하다. 그리고, 이러한 절연 양호 전극쌍 비율을 구하는 공정을, 프레스 하중을 100 내지 210kgf의 범위에서 단계적으로 변경하여 행하였다. 결과를 표3에 나타낸다.
<비교예1>
부가형 액상 실리콘 고무 100중량부에 수평균 입자 직경이 12㎛인 도전성 입자 400중량부를 첨가하여 혼합한 후, 감압에 의한 탈포 처리를 행함으로써, 도전성 엘라스토머용 재료를 조제했다.
이상에 있어서, 도전성 입자로서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 이 코어 입자에 무전해 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량:코어 입자의 중량의 2중량％로 되는 양)을 이용했다.
이어서, 타면측 성형 부재의 성형면 상에, 120㎜×120㎜의 사각형의 개구를 갖고, 두께가 60㎛인 프레임 형상의 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료를 도포하고, 이 도전성 엘라스토머용 재료 위에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 도전성 엘라스토머용 재료에 접하도록 배치했다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재로서는, 두께가 0.1㎜인 폴리에스테르 수지 시트를 이용했다.
그 후에 가압 롤 및 지지 롤로 이루어지는 가압 롤 장치를 이용하여, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재에 의해 도전성 엘라스토머용 재료를 끼워 누름으로써, 당해 일면측 성형 부재와 당해 타면측 성형 부재 사이에 두께가 100㎛인 도전성 엘라스토머용 재료층을 형성했다.
이어서, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 도전성 엘라스토머용 재료층에 대하여 그 두께 방향으로 0.3T의 평행 자장을 작용시키면서, 120℃, 0.5시간의 조건에서 도전성 엘라스토머용 재료층의 경화 처리를 행함으로써, 두께가 60㎛인 사각형의 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조 했다.
그리고, 이방 도전성 커넥터 대신에 상기한 이방 도전성 엘라스토머 시트를 이용한 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 하여 상부측 어댑터 장치 및 하부측 어댑터 장치를 제조하여 검사 장치를 제작하고, 이 검사 장치에 대해서, 접속 안정성 시험, 내구성 시험 및 절연성 시험을 행하였다． 결과를 표1 내지 표3에 나타낸다.
<비교예2>
부가형 액상 실리콘 고무 100 중량부에 수평균 입자 직경이 12㎛인 도전성 입자 400중량부를 첨가하여 혼합한 후, 감압에 의한 탈포 처리를 행함으로써, 도전성 엘라스토머용 재료를 조제했다.
이상에 있어서, 도전성 입자로서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 이 코어 입자에 무전해 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량:코어 입자의 중량의 2중량％로 되는 양)을 이용했다.
타면측 성형 부재의 성형면 상에, 120㎜×120㎜의 사각형의 개구를 갖고, 두께가 40㎛인 프레임 형상의 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료를 도포하고, 이 도전성 엘라스토머용 재료 위에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 도전성 엘라스토머용 재료에 접하도록 배치했다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재로서는, 두께가 0.1㎜인 폴리에스테르 수지 시트를 이용했다.
그 후에 가압 롤 및 지지 롤로 이루어지는 가압 롤 장치를 이용하여, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재에 의해 도전성 엘라스토머용 재료를 끼워 누름으로 써, 당해 일면측 성형 부재와 당해 타면측 성형 부재 사이에 두께가 50㎛인 도전성 엘라스토머용 재료층을 형성했다.
그리고, 일면측 성형 부재 및 타면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 도전성 엘라스토머용 재료층에 대하여 그 두께 방향으로 0.3T의 평행 자장을 작용시키면서, 120℃, 0.5 시간의 조건에서 도전성 엘라스토머용 재료층의 경화 처리를 행함으로써, 두께가 40㎛인 사각형의 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조했다.
그리고, 이방 도전성 커넥터 대신에 상기한 이방 도전성 엘라스토머 시트를 이용한 것 이외에는, 실시예1과 마찬가지로 하여 상부측 어댑터 장치 및 하부측 어댑터 장치를 제조하여 검사 장치를 제작하고, 이 검사 장치에 대해서, 접속 안정성 시험, 내구성 시험 및 절연성 시험을 행하였다． 단, 내구성 시험에 대해서는, 150kgf 및 180kgf의 프레스 하중으로 행하였다． 결과를 표1 내지 표3에 나타낸다.
NG 검사점 비율(％) 접속 가능 하중(kgf)
프레스 하중(kgf) 100 110 130 150 180 210
실시예1 0.3 0 0 0 0 0 110
비교예1 4.5 0.5 0 0 0 0 130
비교예2 8.3 3.1 0.8 0 0 0 150

프레스하중(kgf) NG 검사점 비율(％)
1회째 1000회째 5000회째 10000회째 30000회째
실시예1
 130 0 0 0 0 0
150 0 0 0 0 0.13
비교예1
 130 0 0 0.1 1.6 측정하지 않음
150 0 0 0.2 1.1 측정하지 않음
비교예2
 150 0 0 1.8 측정하지 않음 측정하지 않음
180 0 0.3 3.2 측정하지 않음 측정하지 않음
절연 양호 전극쌍 비율(％)
프레스 하중(kgf) 100 110 130 150 180 210
실시예1 100 100 100 100 100 100
비교예1 99.5 99.3 99.3 99.4 98.1 94.2
비교예2 100 100 100 99.5 99.2 98.3
표1 내지 표3의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예1에 관한 이방 도전성 커넥터에 의하면, 두께가 100㎛인 이방 도전성 엘라스토머 시트(비교예1)와 동등한 높은 요철 흡수능이 얻어지는 동시에, 두께가 50㎛인 이방 도전성 엘라스토머 시트(비교예2)와 동등한 높은 분해능이 얻어지고, 또한 작은 하중으로 안정된 전기적 접속이 얻어지기 때문에, 검사 장치에 사용했을 때에, 긴 사용 수명이 얻어지는 것이 확인되었다.

Claims (10)

  1. 복합 도전성 시트와, 이 복합 도전성 시트의 일면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 상기 복합 도전성 시트의 타면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트를 구비하여 이루어지는 이방 도전성 커넥터이며,
    상기 복합 도전성 시트는, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍이 형성된 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 관통 구멍 각각에, 당해 절연성 시트의 양면 각각으로부터 돌출하도록 배치된 강성 도체를 갖고 이루어지며, 상기 강성 도체 각각은, 상기 절연성 시트의 관통 구멍에 삽입 관통된 본체부의 양단에, 당해 절연성 시트의 관통 구멍의 직경보다 큰 직경을 갖는 단자부가 형성되어 이루어지고, 당해 절연성 시트에 대하여 그 두께 방향으로 이동 가능하게 되고,
    상기 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트 각각은, 탄성 고분자 물질 중에, 자성을 나타내는 도전성 입자가, 두께 방향으로 배열하도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태로, 또한, 당해 도전성 입자에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산한 상태로 함유되어 이루어지는 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트 및 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트 각각의 두께가 20 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 커넥터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 도전성 입자의 수평균 입자 직경이 3 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 절연성 시트의 두께 방향에 있어서의 강성 도체의 이동 가능 거리가 3 내지 150㎛인 것을 특징으로 하는
    이방 도전성 커넥터.
  5. 표면에 검사해야 할 회로 장치에 있어서의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 복수의 접속용 전극이 형성된 접속용 전극 영역을 갖는 어댑터 본체와,
    이 어댑터 본체의 접속용 전극 영역 위에 배치되고, 당해 어댑터 본체에 있어서의 접속용 전극에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 강성 도체를 갖는 제1항 또는 제2항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    어댑터 장치.
  6. 표면에 검사해야 할 회로 장치에 있어서의 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라 각각 전류 공급용 및 전압 측정용의 2개의 접속용 전극으로 이루어지는 복수의 접속용 전극쌍이 형성된 접속용 전극 영역을 갖는 어댑터 본체와,
    이 어댑터 본체의 접속용 전극 영역 위에 배치되고, 당해 어댑터 본체에 있어서의 접속용 전극에 대응하는 패턴에 따라 배치된 복수의 강성 도체를 갖는 제1항 또는 제2항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    어댑터 장치.
  7. 제5항에 기재된 어댑터 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
    회로 장치의 전기적 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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