KR20040087316A - 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 회로 장치의 검사장치 - Google Patents

이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 회로 장치의 검사장치 Download PDF

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Abstract

접속 대상 전극이 돌기형인 것이라도, 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되어, 반복하여 가압되어도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 그 이방 도전성 커넥터를 구비한 회로 장치의 검사 장치가 개시되어 있다.
상기 이방 도전성 커넥터는 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부가 절연부에 의해 절연된 상태로 배치된 이방 도전막을 갖고, 이 이방 도전막은 절연성 탄성 고분자 물질에 의해 형성된 적어도 2개의 탄성층이 적층되어 이루어지고, 각 탄성층의 도전로 형성부를 형성하는 부분에는 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되고, 이방 도전막의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽에 있어서의 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H1, 다른 쪽에 있어서의 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H2라 하였을 때, H1≥ 30 및 H1/H2≥ 1.1을 만족하는 것이다.

Description

이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 회로 장치의 검사 장치{ANISOTROPIC CONDUCTIVE CONNECTOR AND ITS PRODUCTION METHOD, AND CIRCUIT DEVICE TEST INSTRUMENT}
이방 도전성 시트는 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 것, 또는 두께 방향으로 압박되었을 때에 두께 방향으로만 도전성을 나타내는 가압 도전성 도전부를 갖는 것이고, 납땜 혹은 기계적 끼워 맞춤 등의 수단을 이용하지 않고 콤팩트한 전기적 접속을 달성하는 것이 가능한 것, 기계적인 충격이나 변형을 흡수하여 소프트한 접속이 가능한 것 등의 특징을 가지므로, 이러한 특징을 이용하여 예를 들어 전자 계산기, 전자식 디지털 시계, 전자 카메라, 컴퓨터 키보드 등의 분야에 있어서 회로 장치 상호간의 전기적 접속, 예를 들어 프린트 회로 기판과, 무선 칩 캐리어, 액정 패널 등과의 전기적 접속을 달성하기 위한 이방 도전성 커넥터로서 널리 이용되고 있다.
또한, 프린트 회로 기판이나 반도체 집적 회로 등의 회로 장치의 전기적 검사에 있어서는, 예를 들어 검사 대상인 회로 장치의 일면에 형성된 피검사 전극과, 검사용 회로 기판의 표면에 형성된 검사용 전극과의 전기적인 접속을 달성하기 위해 회로 장치의 전극 영역과, 검사용 회로 기판의 검사용 전극 영역 사이에 커넥터로서 이방 도전성 시트를 개재시키는 것이 행해지고 있다.
종래, 이러한 이방 도전성 시트로서는 금속 입자를 엘라스토머 중에 균일하게 분산시켜 얻어지는 것(예를 들어, 일본 특허 공개 소51-93393호 공보 참조), 도전성 자성 금속을 엘라스토머 중에 불균일하게 분산시킴으로써 두께 방향으로 신장되는 다수의 도전로 형성부와, 이들을 서로 절연하는 절연부가 형성되어 이루어지는 것(예를 들어, 일본 특허 공개 소53-147772호 공보 참조), 도전로 형성부의 표면과 절연부 사이에 단차가 형성된 것(예를 들어, 일본 특허 공개 소61-250906호 공보 참조) 등, 다양한 구조의 것이 알려져 있다.
이들 이방 도전성 시트에 있어서는, 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향된 상태로 함유되어 있고, 다수의 도전성 입자의 연쇄에 의해 도전로가 형성되어 있다.
이러한 이방 도전성 시트는, 예를 들어 경화되어 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 갖는 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 성형 재료를, 금형의 성형 공간 내에 주입하여 성형 재료층을 형성하고, 이에 자기장을 작용시켜 경화 처리함으로써 제조할 수 있다.
그러나, 예를 들어 땜납 합금으로 이루어지는 돌기형 전극을 갖는 회로 장치의 전기적 검사에 있어서, 종래의 이방 도전성 시트를 커넥터로서 이용하는 경우에는 이하와 같은 문제가 있다.
즉, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극인 돌기형 전극을 이방 도전성 시트에 있어서의 도전로 형성부의 표면에 압접하는 동작이 반복됨으로써, 상기 이방 도전성 시트에 있어서의 도전로 형성부의 표면에는 돌기형 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되기 때문에, 상기 이방 도전성 시트에 있어서의 도전로 형성부의 전기 저항치가 증가하고 각각의 도전로 형성부의 전기 저항치가 변동됨으로써, 후속의 회로 장치의 검사가 곤란해진다고 하는 문제가 있다.
또한, 도전로 형성부를 구성하기 위한 도전성 입자로서는, 양호한 도전성을 얻기 위해 통상 금으로 이루어지는 피복층이 형성되어 이루어지는 것이 이용되고 있지만, 다수의 회로 장치의 전기적 검사를 연속하여 행함으로써 회로 장치에 있어서의 피검사 전극을 구성하는 전극 물질(땜납 합금)이 이방 도전성 시트에 있어서의 도전성 입자의 피복층으로 이행하고, 이에 의해 상기 피복층이 변질되는 결과 도전로 형성부의 도전성이 저하된다고 하는 문제가 있다.
상기의 문제를 해결하기 위해, 회로 장치의 검사에 있어서는 이방 도전성 시트와, 수지 재료로 이루어지는 유연한 절연성 시트에 그 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 금속 전극체가 배열되어 이루어지는 시트형 커넥터에 의해 회로 장치 검사용 지그를 구성하고, 이 회로 장치 검사용 지그에 있어서의 시트형 커넥터의 금속 전극체에 피검사 전극을 접촉시켜 압박함으로써, 검사 대상인 회로 장치와의 전기적 접속을 달성하는 것이 행해지고 있다(예를 들어 일본 특허 공개 평7-231019호 공보 참조).
그러나, 상기의 회로 장치 검사용 지그에 있어서는 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극의 피치가 작은 경우, 즉 시트형 커넥터에 있어서의 금속 전극체의 피치가 작은 경우에는, 상기 회로 장치에 대한 소요의 전기적 접속을 달성하는 것이 곤란하다. 구체적으로 설명하면, 금속 전극체의 피치가 작은 시트형 커넥터에 있어서는 인접하는 금속 전극체끼리가 서로 간섭함으로써, 인접하는 금속 전극체간의 가요성이 저하된다. 그로 인해, 검사 대상인 회로 장치가 그 베이스 부재의 면 정밀도가 낮은 것, 베이스 부재의 두께의 균일성이 낮은 것, 혹은 피검사 전극의 높이의 변동이 큰 것인 경우에는, 상기 회로 장치에 있어서의 모든 피검사 전극에 대해 시트형 커넥터에 있어서의 금속 전극체를 확실하게 접촉시킬 수 없어, 그 결과 상기 회로 장치에 대한 양호한 전기적 접속을 얻을 수 없다.
또한, 모든 피검사 전극에 대해 양호한 전기적 접속 상태를 달성하는 것이 가능해도 상당히 큰 압박력이 필요해져, 따라서 검사 장치 전체가 대형이 되고 또한 검사 장치 전체의 제조 비용이 높아진다.
또한, 회로 장치의 검사를 고온 환경 하에 있어서 행하는 경우에는, 이방 도전성 시트를 형성하는 탄성 고분자 물질의 열팽창율과 시트형 커넥터에 있어서의 절연성 시트를 형성하는 수지 재료의 열팽창율과의 차에 기인하여, 이방 도전성 시트의 도전로 형성부와 시트형 커넥터의 금속 전극체 사이에 위치 어긋남이 발생하는 결과, 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지하는 것이 곤란하다.
또한, 회로 장치 검사용 지그를 구성하는 경우에는, 이방 도전성 시트를 제조하는 것 외에 시트형 커넥터를 제조하는 것이 필요하고, 또한 이들을 위치 맞춤한 상태로 고정하는 것이 필요하므로 검사용 지그의 제조 비용이 높아진다.
또한, 종래의 이방 도전성 시트에 있어서는 이하와 같은 문제가 있다.
즉, 이방 도전성 시트를 형성하는 탄성 고분자 물질, 예를 들어 실리콘 고무는 높은 온도에서 접착성을 띠기 때문에, 상기 이방 도전성 시트는 고온 환경 하에 있어서 회로 장치에 의해 가압된 상태에서 장시간 방치되면 상기 회로 장치에 접착되고, 이에 의해 검사가 종료된 회로 장치를 미검사 회로 장치로 변환하는 작업을 원활히 행할 수 없어, 그 결과 회로 장치의 검사 효율이 저하된다. 특히, 이방 도전성 시트가 큰 강도로 회로 장치에 접착된 경우에는, 상기 이방 도전성 시트를 손상시키는 일 없이 회로 장치로부터 박리하는 것이 곤란해지므로, 상기 이방 도전성 시트를 그 후의 검사에 제공할 수 없다.
본 발명은, 예를 들어 반도체 집적 회로 등의 회로 장치의 검사에 이용되는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 이 이방 도전성 커넥터를 구비한 회로 장치의 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돌기형 전극을 갖는 반도체 집적 회로 등의 회로 장치의 검사에 적합하게 이용할 수 있는 이방 도전성 커넥터 및 그 제조 방법 및 회로 장치의 검사 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 일예를 도시하는 평면도이다.
도2는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터의 A-A 단면도이다.
도3은 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터의 일부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도4는 도1에 도시한 이방 도전성 커넥터에 있어서의 지지 부재의 평면도이다.
도5는 도4에 도시한 지지 부재의 B-B 단면도이다.
도6은 이방 도전막 성형용 금형의 일예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도7은 하부형의 성형면 상에 스페이서 및 지지 부재가 배치된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도8은 상부형의 성형면에 제1 성형 재료층이 형성되고, 하부형의 성형면 상에 제2 성형 재료층이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도9는 제1 성형 재료층에 제2 성형 재료층이 적층된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도10은 이방 도전막이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도11은 본 발명의 회로 장치의 검사 장치의 일예에 있어서의 구성을 회로 장치와 함께 도시하는 설명도이다.
도12는 본 발명의 회로 장치의 검사 장치의 일예에 있어서의 구성을 다른 회로 장치와 함께 도시하는 설명도이다.
도13은 이방 도전막의 제1 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도14는 이방 도전막의 제2 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도15는 이방 도전막의 제3 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도16은 이방 도전막의 제4 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도17은 이방 도전막의 제5 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도18은 이방 도전막의 제6 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도19는 이방 도전막의 제7 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도20은 가압력 완화 프레임을 구비한 검사 장치의 제1 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다.
도21은 가압력 완화 프레임을 도시하는 설명도로, 도21의 (a)는 평면도, 도21의 (b)는 측면도이다.
도22는 도20에 도시한 검사 장치에 있어서, 회로 장치가 가압된 상태를 도시하는 설명도이다.
도23은 가압력 완화 프레임을 구비한 검사 장치의 제2 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다.
도24는 가압력 완화 프레임을 구비한 검사 장치의 제3 예에 있어서의 주요부의 구성을 도시하는 설명도이다.
도25는 가압력 완화 프레임을 구비한 검사 장치의 제4 예에 있어서의 주요부의 구성을 도시하는 설명도이다.
도26은 가압력 완화 프레임을 구비한 검사 장치의 제5 예에 있어서의 주요부의 구성을 도시하는 설명도이다.
도27은 제6 실시예에 있어서 상부형의 성형면에 제1 성형 재료층이 형성되고, 하부형의 성형면 상에 제2 성형 재료가 도포된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도28은 제6 실시예에 있어서 하부형의 성형면 상에 제2 성형 재료층이 형성된 상태를 도시하는 설명용 단면도이다.
도29는 실시예에서 사용한 테스트용 회로 장치의 평면도이다.
도30은 실시예에서 사용한 테스트용 회로 장치의 측면도이다.
도31은 실시예에서 사용한 다른 테스트용 회로 장치의 평면도이다.
도32는 실시예에서 사용한 다른 테스트용 회로 장치의 측면도이다.
도33은 실시예에서 사용한 반복 내구성의 시험 장치의 개략의 구성을 도시하는 설명도이다.
도34는 이방 도전막의 제8 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도35는 이방 도전막의 제9 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
도36은 이방 도전막의 제10 변형예를 도시하는 설명용 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 회로 장치
2 : 땜납 볼 전극
3 : 테스트용 회로 장치
5 : 검사용 회로 기판
6 : 검사용 전극
7 : 항온조
8 : 배선
9 : 가이드 핀
10 : 이방 도전성 커넥터
10A : 이방 도전막
10B : 한 쪽 탄성층
10C : 다른 쪽 탄성층
10D : 중간 탄성층
11 : 도전로 형성부
11a : 돌출 부분
12 : 유효 도전로 형성부
13 : 무효 도전로 형성부
15 : 절연부
16, 60 : 오목부
17 : 관통 구멍
50 : 상부형
51, 56 : 강자성체 기판
52, 57 : 강자성체층
53, 58 : 비자성체층
54a, 54b, 54c, 54d : 스페이서
55 : 하부형
57a : 오목부 공간
59 : 성형 공간
61a : 제1 성형 재료층
61b : 제2 성형 재료층
65 : 가압력 완화 프레임
66, 73 : 개구부
67 : 판 스프링부
68, 72 : 위치 결정 구멍
71 : 지지 부재
80B, 80C, 80D : 보강재
110 : 전압계
115 : 직류 전원
116 : 정전류 제어 장치
본 발명은 이상과 같은 사정을 기초로 하여 이루어진 것이며, 그 제1 목적은 접속 대상 전극이 돌기형인 것이라도 상기 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되어, 반복하여 압박해도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 회로 장치의 전기적 검사에 적합하게 이용되는 이방 도전성 커넥터이며, 회로 장치에 있어서의 피검사 전극이 돌기형인 것이라도 상기피검사 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되어, 반복하여 압박해도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은, 상기의 제2 목적에다가 피검사 전극의 전극 물질이 도전성 입자로 이행하는 것이 방지 또는 억제되어 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있고, 게다가 고온 환경 하에 있어서 회로 장치에 압접된 상태에서 사용한 경우에도, 상기 회로 장치에 접착하는 것을 방지 또는 억제할 수 있는 이방 도전성 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제4 목적은, 상기의 이방 도전성 커넥터를 유리하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제5 목적은, 상기의 이방 도전성 커넥터를 구비한 회로 장치의 검사 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터는, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부가 절연부에 의해 서로 절연된 상태로 배치되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터이며,
상기 이방 도전막은 각각 절연성 탄성 고분자 물질에 의해 형성된 적어도 2개의 탄성층이 일체적으로 적층되어 이루어지고, 이들 탄성층 각각에 있어서의 도전로 형성부를 형성하는 부분에는 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 있고, 상기 이방 도전막의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H1로 하고, 다른 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H2로 하였을 때, 하기의 조건 (1) 및 조건 (2)를 만족하는 것을 특징으로 한다.
조건 (1) : H1≥ 30
조건 (2) : H1/H2≥ 1.1
본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 하기 조건 (3)을 만족하는 것이 바람직하다.
조건 (3) : 15 ≤ H2≤ 55
또한, 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는 이방 도전막의 주연부를 지지하는 지지 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터는, 검사 대상인 회로 장치와 검사용 회로 기판 사이에 개재되고 상기 회로 장치의 피검사 전극과 상기 회로 기판의 검사 전극과의 전기적 접속을 행하기 위한 이방 도전성 커넥터로서 적합하며, 이러한 이방 도전성 커넥터에 있어서는 이방 도전막에 있어서의 회로 장치에 접촉하는 탄성층을 형성하는 탄성 고분자 물질은, 그 듀로미터 경도가 상기의 조건 (1) 및 조건 (2)에 있어서의 H1을 만족하는 것인 것이 바람직하다.
또한 상기의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 이방 도전막에 있어서의 피검사 전극에 접촉하는 탄성층에는 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 함유되어있는 것이 바람직하고, 이 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 다이아몬드 파우더인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 이방 도전막에는 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 도전로 형성부 외에, 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않는 도전로 형성부가 형성되어 있어도 좋고, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않는 도전로 형성부가 적어도 지지 부재에 의해 지지된 이방 도전막의 주연부에 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기의 이방 도전성 커넥터에 있어서는 도전로 형성부가 일정한 피치로 배치되어 있어도 좋다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법은, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부가 절연부에 의해 서로 절연된 상태로 배치되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
한 쌍의 형에 의해 성형 공간이 형성되는 이방 도전막 성형용 금형을 준비하고,
한 쪽 형의 성형면 상에, 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 페이스트형 성형 재료층을 형성하는 동시에, 다른 쪽 형의 성형면 상에, 고분자 물질 형성 재료 중에 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 적어도 1층 이상의 페이스트형 성형 재료층을 형성하고,
상기 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층과 상기 다른 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층을 적층하고, 그 후 각 성형 재료층의 두께 방향으로 강도분포를 갖는 자기장을 작용시키는 동시에, 각 성형 재료층을 경화 처리함으로써 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖고,
상기 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층에 있어서의 고분자 물질 형성 재료를 경화하여 얻을 수 있는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H1로 하고, 상기 다른 쪽 형의 성형면 상에 형성된 성형 재료층에 있어서의 고분자 물질 형성 재료를 경화하여 얻을 수 있는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H2로 하였을 때, 하기의 조건 (1) 및 조건 (2)를 만족하는 것을 특징으로 한다.
조건 (1) : H1≥ 30
조건 (2) : H1/H2≥ 1.1
본 발명의 회로 장치의 검사 장치는, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 배치된 검사용 전극을 갖는 검사용 회로 기판과,
이 검사용 회로 기판 상에 배치된 상기의 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 있어서는, 이방 도전성 커넥터의 이방 도전막에 대한 피검사 전극의 가압력을 완화하는 가압력 완화 프레임이 검사 대상인 회로 장치와 이방 도전성 커넥터 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하고, 이 가압력 완화 프레임이 스프링 탄성 또는 고무 탄성을 갖는 것이 바람직하다.
상기한 구성의 이방 도전성 커넥터에 따르면, 이방 도전막의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 30 이상이기 때문에, 접속 대상 전극이 돌기형인 것이라도 상기 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제된다. 게다가, 다른 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 상기 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질보다도 충분히 낮으므로, 도전로 형성부가 가압됨으로써 소요 도전성을 확실하게 얻을 수 있다. 따라서, 접속 대상 전극에 의해 반복하여 압박되어도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 한 쪽 탄성층에 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 함유된 구성에 따르면, 상기 한 쪽 탄성층의 경도가 증가함으로써 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 한층 억제되는 동시에, 전극 물질이 이방 도전막에 있어서의 도전성 입자로 이행하는 것이 방지 또는 억제되기 때문에 장기간에 걸쳐 한층 안정된 도전성을 얻을 수 있고, 게다가 고온 환경 하에 있어서 회로 장치에 압접된 상태로 사용한 경우에도, 상기 회로 장치에 접착되는 것이 방지 또는 억제된다.
상기의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 따르면, 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층과, 다른 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층을 적층하고, 이 상태에서 각 성형 재료층을 경화 처리하기 위해 각각 경도가 다른 2개 이상의 탄성층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터를 유리하고 또한 확실하게 제조할 수 있다.
상기의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기의 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지므로, 피검사 전극이 돌기형인 것이라도 상기 피검사 전극의 압접에의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되기 때문에, 다수의 회로 장치에 대해 연속하여 검사를 행한 경우라도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 검사 장치에 있어서는 상기의 이방 도전성 커넥터 외에 시트형 커넥터를 이용하는 것이 불필요해지므로, 이방 도전성 커넥터와 시트형 커넥터와의 위치 맞춤이 불필요하고, 온도 변화에 의한 시트형 커넥터와 이방 도전성 커넥터와의 위치 어긋남의 문제를 회피할 수 있고, 게다가 검사 장치의 구성이 용이하다.
또한, 검사 대상인 회로 장치와 이방 도전성 커넥터 사이에 가압력 완화 프레임을 설치함으로써, 이방 도전성 커넥터의 이방 도전막에 대한 피검사 전극의 가압력이 완화되므로 보다 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 가압력 완화 프레임으로서 스프링 탄성 또는 고무 탄성을 갖는 것을 이용함으로써, 피검사 전극에 의해 이방 도전막에 가해지는 충격의 크기를 저하시킬 수 있으므로, 이방 도전막의 파손 또는 그 밖의 고장을 방지 또는 억제할 수 있는 동시에, 이방 도전막에 대한 가압력이 해제되었을 때에는 상기 가압력 완화 프레임의 스프링 탄성에 의해 회로 장치가 이방 도전성막으로부터 용이하게 이탈되기 때문에, 검사가 종료된 회로 장치를 미검사 회로 장치로 교환하는 작업을 원활하게 행할 수 있어, 그 결과 회로 장치의 검사 효율의 향상을 도모할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도1, 도2 및 도3은 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 일예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도로, 도1은 평면도, 도2는 도1의 A-A 단면도, 도3은 부분 확대 단면도이다. 이 이방 도전성 커넥터(10)는, 직사각형의 이방 도전막(10A)과 이 이방 도전막(10A)을 지지하는 직사각형의 판형의 지지 부재(71)에 의해 구성되고, 전체적으로 시트 형상으로 형성되어 있다.
도4 및 도5에도 도시한 바와 같이, 지지 부재(71)의 중앙 위치에는 이방 도전막(10A)보다 작은 치수의 직사각형의 개구부(73)가 형성되고, 네 구석의 위치 각각에는 위치 결정 구멍(72)이 형성되어 있다. 그리고, 이방 도전막(10A)은 지지 부재(71)의 개구부(73)에 배치되고, 상기 이방 도전막(10A)의 주연부가 지지 부재(71)에 고정됨으로써 상기 지지 부재(71)에 지지되어 있다.
이 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)은, 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 원주형의 도전로 형성부(11)와 이들 도전로 형성부(11)를 서로 절연하는 절연성 탄성 고분자 물질로 이루어지는 절연부(15)에 의해 구성되어 있다.
또한, 이방 도전막(10A)은 각각 절연성 탄성 고분자 물질에 의해 형성된 2개의 탄성층(10B, 10C)이 일체적으로 적층되어 구성되어 있고, 탄성층(10B, 10C) 각각에 있어서의 도전로 형성부(11)를 형성하는 부분에는 자성을 나타내는 도전성 입자(도시 생략)가 함유되어 있다.
도시한 예에서는, 복수의 도전로 형성부(11) 중 상기 이방 도전막(10A)에 있어서의 주연부 이외의 영역에 형성된 것이 접속 대상 전극, 예를 들어 검사 대상인 회로 장치(1)에 있어서의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 유효 도전로 형성부(12)가 되고, 상기 이방 도전부(10A)에 있어서의 주연부에 형성된 것이 접속 대상 전극에 전기적으로 접속되지 않는 무효 도전로 형성부(13)가 되어 있고, 유효 도전로 형성부(12)는 접속 대상 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치되어 있다.
한편, 절연부(15)는 개개의 도전로 형성부(11)의 주위를 둘러싸도록 일체적으로 형성되어 있고, 이에 의해 모든 도전로 형성부(11)는 절연부(15)에 의해 서로 절연된 상태로 되어 있다.
또한, 이방 도전막(10A)의 표면을 형성하는 탄성층(10B, 10C) 중 한 쪽 탄성층(10B)의 표면은 평면으로 되어 있고, 다른 쪽 탄성층(10C)에는 그 도전로 형성부(11)를 형성하는 부분의 표면이 절연부(15)를 형성하는 부분의 표면으로부터 돌출되는 돌출 부분(11a)이 형성되어 있다.
또한, 이방 도전막(10A)의 표면을 형성하는 탄성층(10B, 10C) 중 한 쪽 탄성층(10B)에는 자성 및 도전성을 나타내지 않는 입자(이하,「비자성 절연성 입자」라 함)가 함유되어 있다.
그리고, 이방 도전막(10A)의 표면을 형성하는 탄성층(10B, 10C) 중 한 쪽 탄성층(10B)을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도 H1(이하,「경도 H1」라 함)이 30 이상, 바람직하게는 40 이상이 되고, 다른 쪽 탄성층[도시한 예에서는 탄성층(10C)]을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도 H2(이하,「경도 H2」라 함)에 대한 경도 H1의 비 H1/H2(이하, 단순히「비 H1/H2」라 함)가 1.1 이상, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.3 이상이 된다.
경도 H1이 지나치게 작은 경우에는, 반복하여 사용하면 도전로 형성부의 전기 저항치가 조기에 증가하기 때문에 높은 반복 내구성을 얻을 수 없다.
또한, 비 H1/H2가 지나치게 작은 경우에는 전기 저항치가 낮은 도전로 형성부를 형성하는 것이 곤란해진다.
또한, 경도 H1은 70 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65 이하이다. 경도 H1이 지나치게 큰 경우에는, 높은 도전성을 갖는 도전로 형성부를 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 비 H1/H2는 3.5 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 이하이다. 비 H1/H2가 지나치게 큰 경우에는, 경도 H1및 경도 H2의 양방을 최적의 값으로 설정하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
또한, 경도 H2는 15 내지 55인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 50이다. 경도 H2가 지나치게 작은 경우에는, 높은 반복 내구성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 경도 H2가 지나치게 큰 경우에는 높은 도전성을 갖는 도전로 형성부를 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 한 쪽 탄성층(10B)의 두께를 α라 하고, 다른 쪽 탄성층(10C)의 두께를 β라 할 때, 비 α/β의 값은 0.05 내지 1인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.7이다. 한 쪽 탄성층(10B)의 두께가 지나치게 큰 경우에는, 높은 도전성을 갖는 도전로 형성부를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 한 쪽 탄성층(10B)의 두께가 지나치게 작은 경우에는, 높은 반복 내구성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
이방 도전막(10A)에 있어서의 탄성층(10B, 10C) 각각을 형성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 이러한 탄성 고분자 물질을 얻기 위해 이용할 수 있는 경화성 고분자 물질 형성 재료로서는 다양한 것을 이용할 수 있고, 그 구체예로서는 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴부타디엔 공중합체 고무 등의 공역디엔계 고무 및 이들 수소 첨가물, 스틸렌부타디엔디엔블록 공중합체 고무, 스틸렌이소플렌블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들 수소 첨가물, 클로로플렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌프로필렌디엔 공중합체 고무 등을 예로 들 수 있다.
이상에 있어서, 이와 같이 얻어지는 이방 도전성 커넥터(10)에 내후성이 요구되는 경우에는, 공역디엔계 고무 이외의 것을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 성형 가공성 및 전기 특성의 관점으로부터 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무로서는, 액형 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액형 실리콘 고무는, 그 점도가 왜곡 속도 10-1초에서 105프와즈 이하인 것이 바람직하고, 축합형인 것, 부가형인 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 어떠한 것이라도 좋다. 구체적으로는, 디메틸실리콘 미가공 고무, 메틸비닐실리콘 미가공 고무, 메틸페닐비닐실리콘 미가공 고무 등을 예로 들 수 있다.
또한, 실리콘 고무는 그 분자량(Mw)(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말함. 이하 동일)이 10,000 내지 40,000인 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 얻어지는 도전로 형성부(11)에 양호한 내열성을 얻을 수 있으므로, 분자량 분포 지수[표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)과 표준 폴리스티렌 환산수 평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)의 값을 말함. 이하 동일]가 2 이하인 것이 바람직하다.
이방 도전막(10A)에 있어서의 도전로 형성부(11)에 함유되는 도전성 입자로서는, 후술하는 방법에 의해 상기 입자를 용이하게 배향시킬 수 있으므로 자성을 나타내는 도전성 입자가 이용된다. 이러한 도전성 입자의 구체예로서는 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 갖는 금속의 입자 또는 이들의 합금 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하여, 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 혹은 비자성 금속 입자 혹은 유리 비드 등의 무기 물질 입자 또는 폴리머 입자를 코어 입자로 하고 상기 코어 입자의 표면에 니켈 및 코발트 등의 도전성 자성 금속의 도금을 실시한 것 등을 들 수 있다.
이들 중에서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 그 표면에 도전성이 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, 스패터링법, 증착법 등이 이용되고 있다.
도전성 입자로서 코어 입자의 표면에 도전성 금속이 피복되어 이루어지는 것을 이용하는 경우에는, 양호한 도전성을 얻을 수 있으므로 입자 표면에 있어서의 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 입자가 0.5 내지 50 질량 ％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 30 질량 ％, 더욱 바람직하게는 3 내지 25 질량 ％, 특히 바람직하게는 4 내지 20 질량 ％이다. 피복되는 도전성 금속이 금인 경우에는, 그 피복량은 코어 입자의 0.5 내지 30 질량 ％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 20 질량 ％, 더욱 바람직하게는 3 내지 15 질량 ％이다.
또한, 도전성 입자의 입자 직경은 1 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 내지 30 ㎛, 특히 바람직하게는 4 내지 20 ㎛이다.
또한, 도전성 입자의 입자 직경 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 만족하는 도전성 입자를 이용함으로써 얻을 수 있는 도전로 형성부(11)는 가압 변형이 용이해지고, 또한 상기 도전로 형성부(11)에 있어서 도전성 입자 사이에 충분한 전기적 접촉을 얻을 수 있다.
또한, 도전성 입자의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물질 형성 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있다는 점에서, 구형인 것, 별 형상인 것,혹은 이들이 응집된 2차 입자인 것이 바람직하다.
또한, 도전성 입자의 표면이 실란 커플링제 등의 커플링제 및 윤활제로 처리된 것을 적절하게 이용할 수 있다. 커플링제나 윤활제로 입자 표면을 처리함으로써, 이방 도전성성 커넥터의 내구성이 향상된다.
이러한 도전성 입자는, 고분자 물질 형성 재료에 대해 체적분율로 5 내지 60 ％, 바람직하게는 7 내지 50 ％가 되는 비율로 이용되는 것이 바람직하다. 이 비율이 5 ％ 미만인 경우에는, 충분히 전기 저항치가 작은 도전로 형성부(11)를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이 비율이 60 ％를 넘는 경우에는, 얻어지는 도전로 형성부(11)는 취약한 것이 되기 쉬워, 도전로 형성부(11)로서 필요한 탄성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
도전로 형성부(11)에 이용되는 도전성 입자로서는 금에 의해 피복된 표면을 갖는 것이 바람직하지만, 접속 대상 전극, 예를 들어 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극이 납을 포함하는 땜납 합금으로 이루어지는 것인 경우에는, 상기 땜납 합금으로 이루어지는 피검사 전극에 접촉하는 한 쪽 탄성층(10B)에 함유되는 도전성 입자는 로듐, 팔라듐, 루테늄, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 이리듐, 은 및 이들을 포함하는 합금으로부터 선택되는 내확산성 금속에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하고, 이에 의해 도전성 입자에 있어서의 피복층에 대해 납 성분이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
내확산성 금속이 피복된 표면을 갖는 도전성 입자는, 예를 들어 니켈, 철, 코발트 혹은 이들의 합금 등으로 이루어지는 코어 입자의 표면에 대해, 예를 들어화학 도금 또는 전해 도금법, 스패터링법, 증착법 등에 의해 내확산성 금속을 피복시킴으로써 형성할 수 있다.
또한, 내확산성 금속의 피복량은 도전성 입자에 대해 질량분율로 5 내지 40 ％, 바람직하게는 10 내지 30 ％가 되는 비율인 것이 바람직하다.
한 쪽 탄성층(10B)에 함유되는 비자성 절연성 입자로서는 다이아몬드 파우더, 유리 분말, 세라믹 분말, 통상의 실리카 분말, 코로이달 실리카, 에어로겔 실리카, 알루미나 등을 이용할 수 있고, 이들 중에서는 다이아몬드 파우더가 바람직하다.
이러한 비자성 절연성 입자를 한 쪽 탄성층(10B)에 함유시킴으로써, 상기 한 쪽 탄성층(10B)의 경도가 한층 높아져 높은 반복 내구성을 얻을 수 있는 동시에, 피검사 전극을 구성하는 납 성분이 도전성 입자에 있어서의 피복층에 대해 확산되는 것을 억제할 수 있고, 또한 검사 대상인 회로 장치에 대한 이방 도전막(10A)의 부착을 억제할 수 있다.
비자성 절연성 입자의 입자 직경은 0.1 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 ㎛이다. 이 입자 직경이 지나치게 작은 경우에는, 얻어지는 한 쪽 탄성층(10B)에 대해 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형을 억제하는 효과를 충분히 부여하는 것이 곤란해진다. 또한, 입자 직경이 지나치게 작은 비자성 절연성 입자를 다량으로 이용하면, 상기 한 쪽 탄성층(10B)을 얻기 위한 성형 재료의 유동성이 저하되기 때문에, 상기 성형 재료 중의 도전성 입자를 자기장에 의해 배향시키기 곤란해지는 경우가 있다.
한편, 이 입자 직경이 지나치게 큰 경우에는 상기 비자성 절연성 입자가 도전로 형성부(11)에 존재함으로써, 전기 저항치가 낮은 도전로 형성부(11)를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
비자성 절연성 입자의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 비자성 절연성 입자의 사용량이 적으면 얻어지는 한 쪽 탄성층(10B)의 경도의 증가가 없기 때문에 바람직하지 않고, 상기 비자성 절연성 입자의 사용량이 많으면 후술하는 제조 방법에 있어서 자기장에 의한 도전성 입자의 배향을 충분히 달성할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 비자성 절연성 입자의 실용적인 사용량은, 한 쪽 탄성층(10B)을 구성하는 탄성 고분자 물질(100) 중량부에 대해 5 내지 90 중량 ％이다.
지지 부재(71)를 구성하는 재료로서는, 선 열팽창 계수가 3 × 10-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 × 10-5내지 1 × 10-6/K, 특히 바람직하게는 6 × 10-6내지 1 × 10-6/K이다.
구체적인 재료로서는, 금속 재료나 비금속 재료가 이용된다.
금속 재료로서는 금, 은, 구리, 철, 니켈, 코발트 혹은 이들의 합금 등을 이용할 수 있다.
비금속 재료로서는 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지 등의 기계적 강도가 높은 수지 재료, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지등의 복합 수지 재료, 에폭시 수지 등에 실리카, 알루미나, 붕소 나이트라이드 등의 무기 재료를 필러로서 혼입한 복합 수지 재료 등을 이용할 수 있지만, 열팽창 계수가 작다는 점에서 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지 등의 복합 수지 재료, 붕소 나이트 라이드를 필러로서 혼입한 에폭시 수지 등의 복합 수지 재료가 바람직하다.
상기의 이방 도전성 커넥터(10)에 따르면, 이방 도전막(10A)의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽 탄성층(10B)을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 30 이상이므로, 접속 대상 전극이 돌기형인 것이라도 상기 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 다른 쪽 탄성층(10C)을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 한 쪽 탄성층(10B)을 구성하는 탄성 고분자 물질보다도 충분히 낮으므로, 도전로 형성부(11)가 가압됨으로써 소요 도전성을 확실하게 얻을 수 있다. 따라서, 접속 대상 전극에 의해 반복하여 가압되어도, 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 한 쪽 탄성층(10B)에는 비자성 절연성 입자가 함유되어 있으므로, 상기 한 쪽 탄성층(10B)의 경도가 증가함으로써 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나, 마모에 의한 변형이 발생되는 것을 한층 억제할 수 있고, 또한 전극 물질이 도전성 입자로 이행하는 것이 방지 또는 억제되기 때문에 장기간에 걸쳐 한층 안정된 도전성을 얻을 수 있고, 게다가 고온 환경 하에 있어서 회로 장치에 압접된 상태로 사용한 경우에도 상기 회로 장치에 접착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
이러한 이방 도전성 커넥터(10)는, 예를 들어 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.
도6은 본 발명의 이방 도전성 커넥터를 제조하기 위해 이용되는 금형의 일예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다. 이 금형은 상부형(50) 및 이와 쌍을 이루는 하부형(55)이 서로 대향하도록 배치되어 구성되고, 상부형(50)의 성형면(도6에 있어서 하면)과 하부형(55)의 성형면(도6에 있어서 상면) 사이에 성형 공간(59)이 형성되어 있다.
상부형(50)에 있어서는, 강자성체 기판(51)의 표면(도6에 있어서 하면)에 목적으로 하는 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 도전로 형성부(11)의 패턴에 대응하는 배치 패턴에 따라서 강자성체층(52)이 형성되고, 이 강자성체층(52) 이외의 부위에는 상기 강자성체층(52)의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 부분(53b)(이하, 단순히「부분(53b)」이라 함)과 상기 강자성체층(52)의 두께보다 큰 두께를 갖는 부분(53a)(이하, 단순히「부분(53a)」이라 함)으로 이루어지는 비자성체층(53)이 형성되어 있고, 비자성체층(53)에 있어서의 부분(53a)과 부분(53b) 사이에 단차가 형성됨으로써 상기 상부형(50)의 표면에는 오목부(60)가 형성되어 있다.
한편, 하부형(55)에 있어서는 강자성체 기판(56)의 표면(도6에 있어서 상면)에 목적으로 하는 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 도전로 형성부(11)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 강자성체층(57)이 형성되고, 이 강자성체층(57) 이외의 부위에는 상기 강자성체층(57)의 두께보다 큰 두께를 갖는 비자성체층(58)이 형성되어 있고, 비자성체층(58)과 강자성체층(57) 사이에 단차가 형성됨으로써 상기 하부형(55)의 성형면에는 돌출 부분(11a)을 형성하기 위한 오목부 공간(57a)이 형성되어 있다.
상부형(50) 및 하부형(55) 각각에 있어서의 강자성체 기판(51, 56)을 구성하는 재료로서는 철, 철 - 니켈 합금, 철 - 코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 이용할 수 있다. 이 강자성체 기판(51, 56)은, 그 두께가 0.1 내지 50 ㎜인 것이 바람직하고, 표면이 평활하고 화학적으로 탈지 처리되고 또한 기계적으로 연마 처리된 것인 것이 바람직하다.
또한, 상부형(50) 및 하부형(55) 각각에 있어서의 강자성체층(52, 57)을 구성하는 재료로서는, 철, 철 - 니켈 합금, 철 - 코발트 합금, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 이용할 수 있다. 이 강자성체층(52, 57)은 그 두께가 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이 두께가 10 ㎛ 미만인 경우에는, 금형 내에 형성되는 성형 재료층에 대해 충분한 강도 분포를 갖는 자기장을 작용시키는 것이 곤란해지고, 이 결과 상기 성형 재료층에 있어서의 도전로 형성부(11)가 되어야 할 부분에 도전성 입자를 높은 밀도로 집합시키는 것이 곤란해지므로, 양호한 이방 도전성 커넥터를 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 상부형(50) 및 하부형(55) 각각에 있어서의 비자성체층(53, 58)을 구성하는 재료로서는, 구리 등의 비자성 금속 및 내열성을 갖는 고분자 물질 등을 이용할 수 있지만, 포토리소그래피의 방법에 의해 용이하게 비자성체층(53, 58)을 형성할 수 있다는 점에서, 방사선에 의해 경화된 고분자 물질을 이용하는 것이 바람직하고, 그 재료로서는 예를 들어 아크릴계의 드라이 필름 레지스트, 에폭시계의 액형 레지스트, 폴리이미드계의 액형 레지스트 등의 포토 레지스트를 이용할 수 있다.
또한, 하부형(55)에 있어서의 비자성체층(58)의 두께는, 형성해야 할 돌출 부분(11a)의 돌출 높이 및 강자성체층(57)의 두께에 따라서 설정된다.
상기의 금형을 이용하여, 예를 들어 다음과 같이 하여 이방 도전성 커넥터(10)가 제조된다.
우선, 도7에 도시한 바와 같이 프레임형 스페이서(54a, 54b)와, 도4 및 도5에 도시한 바와 같은 개구부(73) 및 위치 결정 구멍(72)을 갖는 지지 부재(71)를 준비하고, 이 지지 부재(71)를 프레임형 스페이서(54b)를 거쳐서 하부형(55)의 소정 위치에 고정하여 배치하고, 또한 지지 부재(71) 상에 프레임형 스페이서(54a)를 배치한다.
한편, 경화성의 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자 및 비자성 절연성 입자를 분산시킴으로써 탄성층(10B)을 형성하기 위한 페이스트형의 제1 성형 재료를 제조하는 동시에, 경화성의 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자를 분산시킴으로써, 탄성층(10C)을 형성하기 위한 페이스트형의 제2 성형 재료를 제조한다. 여기서, 제1 성형 재료에 이용되는 고분자 물질 형성 재료는, 경화되어 얻어지는 탄성 고분자 물질이 전술한 경도 H1의 조건을 만족하는 것이고, 제2 성형 재료에 이용되는 고분자 물질 형성 재료는 경화되어 얻어지는 탄성 고분자 물질이 전술한 경도 H2의 조건을 만족하는 것이다.
계속해서, 도8에 도시한 바와 같이 제1 성형 재료를 상부형(50)의 성형면 상의 오목부(60)(도6 참조) 내에 충전함으로써 제1 성형 재료층(61a)을 형성하는 한편, 제2 성형 재료를 하부형(55), 스페이서(54a, 54b) 및 지지 부재(71)에 의해 형성되는 공간 내에 충전함으로써 제2 성형 재료층(61b)을 형성한다.
그리고, 도9에 도시한 바와 같이 상부형(50)을 스페이서(54a) 상에 위치 맞춤하여 배치함으로써, 제2 성형 재료층(61b) 상에 제1 성형 재료층(61a)을 적층한다.
계속해서, 상부형(50)에 있어서의 강자성체 기판(51)의 상면 및 하부형(55)에 있어서의 강자성체 기판(56)의 하면에 배치된 전자석(도시하지 않음)을 작동시킴으로써 강도 분포를 갖는 평행 자기장, 즉 상부형(50)의 강자성체층(52)과 이에 대응하는 하부형(55)의 강자성체층(57) 사이에 있어서 큰 강도를 갖는 평행 자기장을 제1 성형 재료층(61a) 및 제2 성형 재료층(61b)의 두께 방향으로 작용시킨다. 그 결과, 제1 성형 재료층(61a) 및 제2 성형 재료층(61b)에 있어서는, 각 성형 재료층 중에 분산되어 있던 도전성 입자가 상부형(50) 각각의 강자성체층(52)과 이에 대응하는 하부형(55)의 강자성체층(57) 사이에 위치하는 도전로 형성부(11)가 되어야 할 부분에 집합되는 동시에, 각 성형 재료층의 두께 방향으로 배열되도록 배향한다.
그리고, 이 상태에 있어서 각 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 도10에 도시한 바와 같이 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자가 두께 방향으로 나란히 배열되도록 배향한 상태에서 밀(密)하게 충전된 도전로 형성부(11)와, 이들 도전로 형성부(11)의 주위를 포위하도록 형성된, 도전성 입자가 전혀 혹은 거의 존재하지 않는 절연성 탄성 고분자 물질로 이루어지는 절연부(15)를 갖고, 각각 절연성의 탄성 고분자 물질에 의해 형성된 2개의 탄성층(10B, 10C)이 일체적으로 적층되어 이루어지는 이방 도전막(10A)이 형성되고, 그에 의해 도1 내지 도3에 도시한 구성의 이방 도전성 커넥터(10)가 제조된다.
이상에 있어서, 각 성형 재료층의 경화 처리는 평행 자기장을 작용시킨 채의 상태로 행할 수도 있지만, 평행 자기장의 작용을 정지시킨 후에 행할 수도 있다.
각 성형 재료층에 작용되는 평행 자기장의 강도는, 평균적으로 20,000 내지 1,000,000 μT가 되는 크기가 바람직하다.
또한, 각 성형 재료층에 평행 자기장을 작용시키는 수단으로서는, 전자석 대신에 영구 자석을 이용할 수도 있다. 영구 자석으로서는, 상기한 범위의 평행 자기장의 강도를 얻을 수 있다는 점에서 알니코(Fe - Al - Ni - Co계 합금), 페라이트 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
각 성형 재료층의 경화 처리는 사용되는 재료에 의해 적절하게 선정되지만, 통상 가열 처리에 의해 행해진다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은, 성형 재료층을 구성하는 고분자 물질 형성 재료 등의 종류, 도전성 입자의 이동에 필요로 하는 시간 등을 고려하여 적절하게 선정된다.
이러한 제조 방법에 따르면, 상부형(50)의 성형면에 형성된 제1 성형 재료층(61a)과, 하부형(55)의 성형면에 형성된 제2 성형 재료층(61b)을 적층하여 이 상태에서 각 성형 재료층을 경화 처리하기 때문에, 각각 경도가 다른 2개 이상의 탄성층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 이방 도전막(10A)을 갖는 이방 도전성 커넥터(10)를 유리하고 또한 확실하게 제조할 수 있다.
도11은 본 발명에 관한 회로 장치의 검사 장치의 일예에 있어서의 구성의 개략을 도시하는 설명도이다.
이 회로 장치의 검사 장치에는, 가이드 핀(9)을 갖는 검사용 회로 기판(5)이 설치되어 있다. 이 검사용 회로 기판(9)의 표면(도1에 있어서 상면)에는, 검사 대상인 회로 장치(1)의 반구 형상의 땜납 볼 전극(2)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 검사용 전극(6)이 형성되어 있다.
검사용 회로 기판(5)의 표면 상에는, 도1 내지 도3에 도시한 구성의 이방 도전성 커넥터(10)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 지지 부재(71)에 형성된 위치 결정 구멍(72)(도1 내지 도3 참조)에 가이드 핀(9)이 삽입됨으로써, 이방 도전막(10A)에 있어서의 도전로 형성부(11)가 검사용 전극(6) 상에 위치하도록 위치 결정된 상태에서, 상기 이방 도전성 커넥터(10)가 검사용 회로 기판(5)의 표면 상에 고정되어 있다.
이러한 회로 장치의 검사 장치에 있어서는, 이방 도전성 커넥터(10) 상에 땜납 볼 전극(2)이 도전로 형성부(11) 상에 위치되도록 회로 장치(1)가 배치되고, 이 상태에서 예를 들어 회로 장치(1)를 검사용 회로 기판(5)에 접근하는 방향으로 압박함으로써, 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 도전로 형성부(11) 각각이 땜납볼 전극(2)과 검사용 전극(6)에 의해 협압(狹壓)된 상태가 되고, 그 결과 회로 장치(1)의 각 땜납 볼 전극(2)과 검사용 회로 기판(5)의 각 검사용 전극(6) 사이의 전기적 접속이 달성되어 이 검사 상태에서 회로 장치(1)의 검사가 행해진다.
상기한 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기의 이방 도전성 커넥터(10)를 구비하여 이루어지므로, 피검사 전극이 돌기형의 땜납 볼 전극(2)이라도 상기 피검사 전극의 압접에 의해, 이방 도전막(10A)에 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되기 때문에, 다수의 회로 장치(1)에 대해 연속하여 검사를 행한 경우라도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)의 한 쪽 탄성층(10B)에 비자성 절연성 입자가 함유되어 있음으로써, 땜납 볼 전극(2)의 전극 물질이 도전성 입자로 이행하는 것이 방지 또는 억제되기 때문에, 장기간에 걸쳐 한층 안정된 도전성을 얻을 수 있고, 게다가 고온 환경 하에 있어서 회로 장치(1)에 압접된 상태에서 사용된 경우에도 상기 회로 장치(1)에 접착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
또한, 이방 도전성 커넥터(10)는 피검사 전극과의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되는 것이므로, 상기 이방 도전성 커넥터(10) 외에 시트형 커넥터를 이용하는 일 없이 회로 장치의 전기적 검사를 행할 수 있다.
그리고, 시트형 커넥터를 이용하지 않는 경우에는 이방 도전성 커넥터(10)와 시트형 커넥터의 위치 맞춤이 불필요하고, 온도 변화에 의한 시트형 커넥터와 이방도전성 커넥터(10)와의 위치 어긋남의 문제를 회피할 수 있고, 게다가 검사 장치의 구성이 용이하다.
본 발명에 있어서는, 상기한 실시 형태에 한정되지 않고 다양한 변경을 추가하는 것이 가능하다.
(1) 본 발명의 이방 도전성 커넥터(10)를 회로 장치의 전기적 검사에 이용하는 경우에 있어서, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극은 반구 형상의 땜납 볼 전극에 한정되지 않고, 예를 들어 리드 전극이나 평판형 전극이라도 좋다.
(2) 지지 부재를 설치하는 것은 필수가 아니며, 이방 도전막으로만 이루어지는 것이라도 좋다.
(3) 본 발명의 이방 도전성 커넥터(10)를 회로 장치의 전기적 검사에 이용하는 경우에 있어서, 이방 도전막은 검사용 회로 기판에 일체적으로 접착되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 이방 도전막과 검사용 회로 기판 사이의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있다.
이러한 이방 도전성 커넥터는, 이방 도전성 커넥터를 제조하기 위한 금형으로서 성형 공간 내에 검사용 회로 기판(5)을 배치할 수 있는 기판 배치용 공간 영역을 갖는 것을 이용하여, 상기 금형의 성형 공간 내에 있어서의 기판 배치용 공간 영역에 검사용 회로 기판을 배치하고, 이 상태에서 예를 들어 성형 공간 내에 성형 재료를 주입하여 경화 처리함으로써 제조할 수 있다.
(4) 본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 있어서는, 도전로 형성부를 서로 다른 특성을 갖는 층 부분의 적층체에 의해 형성할 수 있으므로, 이용되는실제의 상태에 대응한 특성을 갖는 이방 도전성 커넥터를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 이미 상술한 바와 같이 도전성 입자의 종류가 다른 층 부분을 적층시키는 구성 외에, 예를 들어 도전성 입자의 입자 직경 혹은 도전성 입자의 함유 비율이 다른 층 부분을 적층시킨 구성에 의해, 도전성의 정도가 제어된 도전로 형성부를 형성할 수 있고, 또한 탄성 고분자 물질의 종류가 다른 층 부분을 적층시킨 구성에 의해, 돌출부에 있어서의 탄성 특성이 제어된 도전로 형성부를 형성하는 것 가능하다.
또한, 일본 특허 출원 제2001-262550호 명세서 및 일본 특허 출원 제2001-313324호 명세서에 기재되어 있는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 의해서도, 본 발명의 이방 도전성 커넥터를 제조할 수 있다.
(5) 본 발명의 이방 도전성 커넥터는 도전로 형성부가 일정한 피치로 배치되고, 일부의 도전로 형성부가 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 유효 도전로 형성부가 되어, 그 밖의 도전로 형성부가 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않는 무효 도전로 형성부가 되어 있어도 좋다.
구체적으로 설명하면, 도12에 도시한 바와 같이 검사 대상인 회로 장치(1)로서는, 예를 들어 CSP(Chip Scale Package)나 TSOP(Thin Small 0utline Package) 등과 같이 일정한 피치의 격자점 위치 중 일부의 위치에만 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)이 배치된 구성의 것이 있고, 이러한 회로 장치(1)를 검사하기 위한 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서는 도전로 형성부(11)가 피검사 전극과 실질적으로 동일한 피치의 격자점 위치에 따라서 배치되고, 피검사 전극에 대응하는 위치에 있는도전로 형성부(11)가 유효 도전로 형성부가 되어, 그들 이외의 도전로 형성부(11)가 무효 도전로 형성부가 되어 있어도 좋다.
이러한 구성의 이방 도전성 커넥터(10)에 따르면, 상기 이방 도전성 커넥터(10)의 제조에 있어서 금형의 강자성체층이 일정한 피치로 배치됨으로써, 성형 재료층에 자기장을 작용시켰을 때에 도전성 입자를 소정의 위치에 효율적으로 집합시켜 배향시킬 수 있고, 이에 의해 얻어지는 도전로 형성부 각각에 있어서 도전성 입자의 밀도가 균일해지기 때문에, 각 도전로 형성부의 저항치의 차가 작은 이방 도전성 커넥터를 얻을 수 있다.
(6) 이방 도전막의 구체적 형상 및 구조는, 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 도13에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 그 중심부에 있어서 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극과 접하는 면에 오목부(16)를 갖는 것이라도 좋다.
또한, 도14에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 그 중심부에 있어서 관통 구멍(17)을 갖는 것이라도 좋다.
또한, 도15에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 지지 부재(71)에 의해 지지되는 주연부에 도전로 형성부(11)가 형성되어 있지 않고, 상기 주연부 이외의 영역에만 도전로 형성부(11)가 형성된 것이라도 좋고, 이들 모든 도전로 형성부(11)가 유효 도전로 형성부로 되어 있어도 좋다.
또한, 도16에 도시한 바와 같이 이방 도전성막(10A)은 유효 도전로 형성부(12)와 주연부 사이에 무효 도전로 형성부(13)가 형성된 것이라도 좋다.
또한, 도17에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층(10B)과 다른 쪽 탄성층(10C) 사이에, 중간 탄성층(10D)을 갖는 3층 구성인 것이라도 좋고 혹은 4층 이상의 구성인 것이라도 좋다.
또한, 도18에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 그 양면이 평면으로 된 것이라도 좋다.
또한, 도19에 도시한 바와 같이 이방 도전막(10A)은 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층(10B) 및 다른 쪽 탄성층(10C)의 양방에 그 도전로 형성부(11)를 형성하는 부분의 표면이 절연부(15)를 형성하는 부분의 표면으로부터 돌출하는 돌출 부분(11a)이 형성된 것이라도 좋다.
(7) 본 발명의 이방 도전성 커넥터에 있어서는, 이방 도전막을 형성하는 각 탄성층 중 적어도 1층에 보강재를 함유시킬 수 있다. 이러한 보강재로서는, 메쉬 혹은 부직포로 이루어지는 것을 적합하게 이용할 수 있다.
이러한 보강재를, 이방 도전막을 형성하는 각 탄성층 중 적어도 1층에 함유시킴으로써, 접속 대상 전극에 의해 반복하여 압박되어도 도전로 형성부의 변형이 한층 억제되기 때문에, 장기간에 걸쳐 한층 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
여기서, 보강재를 구성하는 메쉬 혹은 부직포로서는 유기 섬유에 의해 형성된 것을 적합하게 이용할 수 있다. 이러한 유기 섬유로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌 섬유 등의 불소 수지 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유 등을 예로 들 수 있다.
또한, 유기 섬유로서 그 선 열팽창 계수가 접속 대상체를 형성하는 재료의선 열팽창 계수와 동등 혹은 근사한 것, 구체적으로는 선 열팽창 계수가 30 × 10-6내지 - 5 × 10-6/K, 특히 10 × 10-6내지 - 3 × 10-6/K인 것을 이용함으로써 상기 이방 도전막의 열팽창이 억제되기 때문에, 온도 변화에 의한 열이력을 받은 경우에도 접속 대상체에 대한 양호한 전기적 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 유기 섬유로서는 그 직경이 10 내지 200 ㎛인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 이방 도전성 커넥터의 구체예를 도34, 도35 및 도36에 도시한다.
구체적으로 설명하면, 도34에 도시한 이방 도전성 커넥터는 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층(10B)과 다른 쪽 탄성층(10C) 사이에 중간 탄성층(10D)이 형성되어 이루어지는 3층 구성의 이방 도전막(10A)을 갖고, 상기 이방 도전막(10A)에 있어서의 한 쪽 탄성층(10B)에 메쉬 혹은 부직포로 이루어지는 보강재(80B)가 함유되어 이루어지는 것이다.
또한, 도35에 도시한 이방 도전성 커넥터는 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층(10B)과 다른 쪽 탄성층(10C) 사이에 중간 탄성층(10D)이 형성되어 이루어지는 3층 구성의 이방 도전막(10A)을 갖고 상기 이방 도전막(10A)에 있어서의 중간 탄성층(10D)에, 메쉬 혹은 부직포로 이루어지는 보강재(80D)가 함유되어 이루어지는 것이다.
또한, 도36에 도시한 이방 도전성 커넥터는 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층(10B)과 다른 쪽 탄성층(10C) 사이에 중간 탄성층(10D)이 형성되어 이루어지는3층 구성의 이방 도전막(10A)을 갖고, 상기 이방 도전막(10A)에 있어서의 다른 쪽 탄성층(10C)에 메쉬 혹은 부직포로 이루어지는 보강재(80C)가 함유되어 이루어지는 것이다.
(8) 본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 있어서는, 도20에 도시한 바와 같이 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)의 가압력을 완화시키는 가압력 완화 프레임(65)이 검사 대상인 회로 장치(1)와 이방 도전성 커넥터(10) 사이에 배치되어 있어도 좋다.
이 가압력 완화 프레임(65)은, 도21에도 도시한 바와 같이 전체가 직사각형의 판형이며, 그 중앙부에 검사 대상인 회로 장치(1)의 피검사 전극과 이방 도전성 커넥터(10)의 도전로 형성부(11)를 접촉하기 위한 대략 직사각형의 개구부(66)가 형성되고, 개구부(66)의 4개의 주연부 각각에는 판 스프링부(67)가 상기 개구부(66)의 주연부로부터 내측으로 비스듬히 상방으로 돌출하도록 일체적으로 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 가압력 완화 프레임(65)은 개구부(66)의 치수가 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)의 치수보다 큰 것이 되고, 판 스프링부(67)의 선단부 부분만이 이방 도전막(10A)의 주연부의 상방 위치에 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 판 스프링부(67)의 선단부의 높이는 상기 판 스프링부(67)의 선단부가 회로 장치(1)에 접촉되었을 때에, 상기 회로 장치(1)의 피검사 전극이 이방 도전막(10A)에 접촉하지 않도록 설정되어 있다. 또한, 가압력 완화 프레임(65)의 네 구석의 위치 각각에는, 검사용 회로 기판(5)의 가이드 핀이 삽입 관통되는 위치 결정 구멍(68)이 형성되어 있다.
이러한 구성의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 예를 들어 회로 장치(1)를 검사용 회로 기판(5)에 접근하는 방향으로 압박함으로써, 가압력 완화 프레임(65)의 판 스프링부(67)에 회로 장치(1)가 압접되면, 상기 판 스프링부(67)의 스프링 탄성에 의해 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)의 가압력이 완화된다. 또한, 도22에 도시한 바와 같이 가압력 완화 프레임(65)의 판 스프링부(67)가 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)의 주연부에 압접된 상태에 있어서는, 상기 이방 도전막(10A)의 고무 탄성에 의해 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극의 가압력이 한층 완화된다. 따라서, 이방 도전막(10A)의 도전로 형성부(11)에는 보다 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 가압력 완화 프레임(65)의 판 스프링부(67)에 의한 스프링 탄성에 의해, 피검사 전극에 의해 이방 도전막(10A)에 가해지는 충격의 크기를 저하시킬 수 있으므로, 이방 도전막(10A)의 파손 또는 그 밖의 고장을 방지 또는 억제할 수 있는 동시에, 이방 도전막(10A)에 대한 가압력이 해제되었을 때에는 상기 가압력 완화 프레임(65)의 판 스프링부(67)에 의한 스프링 탄성에 의해, 회로 장치(1)가 이방 도전성막(10A)으로부터 용이하게 이탈되기 때문에, 검사가 종료된 회로 장치(1)를 미검사 회로 장치로 변환하는 작업을 원활히 행할 수 있고, 그 결과 회로 장치의 검사 효율의 향상을 도모할 수 있다.
(9) 가압력 완화 프레임으로서는, 도20에 도시한 것에 한정되지 않는다.
예를 들어, 도23에 도시한 바와 같이 가압력 완화 프레임(65)은 개구부(66)의 치수가 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)의 치수보다 큰 것이라도 좋다.
또한, 도24에 도시한 바와 같이 가압력 완화 프레임(65)은 개구부(66)의 치수가 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)의 치수보다 크고, 또한 판 스프링부(67)의 선단부가 지지 부재(71)에 있어서의 노출된 부분의 상측 위치에 위치하도록 배치되는 것이라도 좋고, 판 스프링부(67)의 스프링 탄성에 의해서만 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)의 가압력이 완화된다.
또한, 도25에 도시한 바와 같이 가압력 완화 프레임(65)은 고무 시트로 이루어지는 것이라도 좋고, 이러한 구성에 의하면 가압력 완화 프레임(65)의 고무 탄성에 의해, 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)의 가압력이 완화된다.
또한, 도26에 도시한 바와 같이 가압력 완화 프레임(65)은 스프링 탄성 및 고무 탄성 중 어느 하나도 갖지 않는 판형의 것이라도 좋고, 이러한 구성에 의하면 가압력 완화 프레임(65)으로서 적절한 두께의 것을 선택함으로써, 이방 도전성 커넥터(10)의 이방 도전막(10A)에 대한 피검사 전극인 땜납 볼 전극(2)의 가압력을 조정할 수 있다.
(10) 본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 있어서는, 이방 도전성 커넥터(10)와 검사 대상인 회로 장치(1) 사이에 수지 재료로 이루어지는 유연한 절연성 시트에 그 두께 방향으로 관통하여 신장되는 복수의 금속 전극체가 배열되어 이루어지는 시트형 커넥터가 배치되어 있어도 좋다.
이러한 구성에 따르면, 시트형 커넥터의 금속 전극체를 거쳐서 이방 도전막(10A)의 도전로 형성부(11)와 회로 장치의 피검사 전극과의 전기적 접속이 달성되고, 상기 피검사 전극이 도전로 형성부(11)에 접촉되지 않기 때문에 피검사 전극의 전극 물질이 도전로 형성부의 도전성 입자로 이행하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 시트형 커넥터를 갖는 구성에 있어서는 상기 시트형 커넥터를 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)에 일체적으로 설치할 수 있다.
시트형 커넥터를 이방 도전막(10A)에 일체적으로 설치하는 방법으로서는, 이방 도전막(10A)을 형성할 때에 금형 내에 시트형 커넥터를 배치하여 성형 재료층을 경화 처리하는 방법, 이방 도전막(10A)과 시트형 커넥터를 접착제 등에 의해 접착하는 방법 등을 예로 들 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
〔부가형 액형 실리콘 고무〕
이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무로서는 하기 표 1에 나타내는 특성을 갖는 2액형인 것을 사용하였다.
점도(Pa · s) 경화물
A액 B액 압축 영구 왜곡(％) 듀로미터 경도 파열 강도(kN/m)
실리콘 고무 (1) 180 180 5 23 8.5
실리콘 고무 (2) 250 250 5 32 25
실리콘 고무 (3) 500 500 6 42 30
실리콘 고무 (4) 1,000 1,000 6 52 35
실리콘 고무 (5) 600 600 8 60 35
실리콘 고무 (6) 60 60 12 13 10
상기 표 1에 나타낸 부가형 액형 실리콘 고무의 특성은, 다음과 같이 하여 측정한 것이다.
(1) 부가형 액형 실리콘 고무의 점도 :
B형 점도계에 의해, 23 ± 2 ℃에 있어서의 점도를 측정하였다.
(2) 실리콘 고무 경화물의 압축 영구 왜곡 :
2액형의 부가형 액형 실리콘 고무에 있어서의 A액과 B액을 같은 양이 되는 비율로 교반 혼합하였다. 계속해서, 이 혼합물을 금형에 유입시키고 상기 혼합물에 대해 감압에 의한 탈포 처리를 행한 후, 120 ℃, 30분간의 조건으로 경화 처리를 행함으로써, 두께가 12.7 ㎜, 직경이 29 ㎜인 실리콘 고무 경화물로 이루어지는 원기둥 부재를 제작하고, 이 원기둥 부재에 대해 200 ℃, 4시간의 조건으로 포스트 경화를 행하였다. 이와 같이 하여 얻어진 원기둥 부재를 시험 부재로서 이용하고, JIS K 6249에 준거하여 150 ± 2 ℃에 있어서의 압축 영구 왜곡을 측정하였다.
(3) 실리콘 고무 경화물의 파열 강도 :
상기 (2)와 동일한 조건으로 부가형 액형 실리콘 고무의 경화 처리 및 포스트 경화를 행함으로써, 두께가 2.5 ㎜인 시트를 제작하였다. 이 시트로부터 펀칭에 의해 초승달형의 시험 부재를 제작하고, JIS K 6249에 준거하여 23 ± 2 ℃에 있어서의 파열 강도를 측정하였다.
(4) 실리콘 고무 경화물의 듀로미터 경도 :
상기 (3)과 마찬가지로 하여 제작된 시트를 5매 포개고, 이와 같이 얻어진 적층 부재를 시험 부재로서 이용하고 JIS K 6249에 준거하여 23 ± 2 ℃에 있어서의 듀로미터(A) 경도를 측정하였다.
<제1 실시예>
(a) 지지 부재 및 금형의 제작 :
하기의 조건에 따라서, 도4에 도시한 구성의 지지 부재 및 도6에 도시한 구성의 이방 도전막 성형용 금형을 제작하였다.
[지지 부재]
지지 부재(71)는 재질이 SUS 304, 두께가 0.1 ㎜, 개구부(73)의 치수가 17 ㎜ × 10 ㎜이고, 네 구석에 위치 결정 구멍(72)을 갖는다.
[금형]
강자성체 기판(51, 56)은 재질이 철이고, 두께가 6 ㎜이다.
강자성체층(52, 57)은 재질이 니켈이고, 직경이 0.45 ㎜(원형), 두께가 0.1 ㎜, 배치 피치(중심간 거리)가 0.8 ㎜, 강자성체층의 수는 288개(12개 × 24개)이다.
비자성체층(53, 58)은 재질이 드라이 필름 레지스트를 경화 처리한 것이고,상부형(50)의 비자성체층(53)에 있어서 부분(53a)의 두께가 0.2 ㎜, 부분(53b)의 두께가 0.1 ㎜, 하부형(55)의 비자성체층(58)의 두께가 0.15 ㎜이다.
금형에 의해 형성되는 성형 공간(59)의 종횡의 치수는 20 ㎜ × 13 ㎜이다.
(b) 성형 재료의 조제 :
부가형 액형 실리콘 고무 (5) 100 중량 ％에, 평균 입자 직경이 30 ㎛인 도전성 입자 60 중량 ％를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써 제1 성형 재료를 조제하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
또한, 부가형 액형 실리콘 고무 (2) 100 중량 ％로, 평균 입자 직경이 30 ㎛인 도전성 입자 60 중량 ％를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써 제2 성형 재료를 제조하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
(c) 이방 도전막의 형성 :
상기한 금형의 상부형(50)의 성형면에 조제한 제1 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 두께가 0.1 ㎜인 제1 성형 재료층(61a)을 형성하였다.
또한, 상기한 금형의 하부형(55)의 성형면 상에, 두께가 0.1 ㎜인 스페이서(54b)를 위치 맞춤하여 배치하고, 이 스페이서(54b) 상에 상기한 지지 부재(71)를 위치 맞춤하여 배치하고, 또한 이 지지 부재(71) 상에 두께가 0.1 ㎜인 스페이서(54a)를 위치 맞춤하여 배치하고, 조제한 제3 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써 하부형(55), 스페이서(54a, 54b) 및 지지 부재(71)에 의해 형성되는 공간 내에, 두께가 0.4 ㎜인 제2 성형 재료층(61b)을 형성하였다.
그리고, 상부형(50)에 형성된 제1 성형 재료층(61a)과 하부형(55)에 형성된 제2 성형 재료층(61b)을 위치 맞춤하여 포개었다.
그리고, 상부형(50)과 하부형(55) 사이에 형성된 각 성형 재료층에 대해, 강자성체층(52, 57) 사이에 위치하는 부분에 전자석에 의해 두께 방향으로 2T의 자기장을 작용시키면서, 100 ℃, 1시간의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써 이방 도전막(10A)을 형성하였다.
이상과 같이 하여, 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터(10)를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B1)」라 한다.
<제2 실시예>
제1 성형 재료의 조제에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (4)를 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B2)」라 한다.
<제3 실시예>
제2 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (1)을 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B3)」라 한다.
<제4 실시예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (3)을 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를「이방 도전성 커넥터(B4)」라 한다.
<제5 실시예>
제2 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (3)을 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B5)」라 한다.
<제1 비교예>
제2 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (5)를 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B6)」라 한다.
<제2 비교예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (4)를 이용하여, 제2 성형 재료의 조제에 있어서 부가형 액형 실리콘 고무(2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무(4)를 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B7)」라 한다.
<제3 비교예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (1)을 이용하고, 제2 성형 재료의 조제에 있어서 부가형 액형 실리콘 고무 (2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (6)을 이용한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(B8)」라 한다.
<제6 실시예>
부가형 액형 실리콘 고무 (5) 100 중량 ％에, 평균 입자 직경이 30 ㎛인 도전성 입자 60 중량 ％를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써 제1 성형 재료를 조제하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
부가형 액형 실리콘 고무 (2) 100 중량 ％에, 평균 입자 직경이 30 ㎛인 도전성 입자 60 중량 ％를 첨가하여 혼합하고, 그 후 감압에 의한 탈포 처리를 실시함으로써 제2 성형 재료를 제조하였다. 이상에 있어서, 도전성 입자로서는 니켈로 이루어지는 코어 입자에 금 도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자 중량의 20 중량 ％)을 이용하였다.
제1 실시예에서 제작한 금형을 이용하여, 도27에 도시한 바와 같이 상부형(50)의 오목부(60) 내에 치수가 13 ㎜ × 13 ㎜ × 0.1 ㎜이고, 중앙에 9.5 ㎜ × 9.5 ㎜의 개구부를 갖는 스페이서(54c)를 배치하고, 상부형(50)의 표면에 제조한 제1 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 두께가 0.1 ㎜인 제1 성형 재료층(61a)을 형성하였다.
또한, 상기한 금형의 하부형(55)의 성형면 상에 두께가 0.1 ㎜인 스페이서(54b)를 위치 맞춤하여 배치하고, 이 스페이서(54b) 상에 상기한 지지 부재(71)를 위치 맞춤하여 배치하고, 또한 이 지지 부재(71) 상에 두께가 0.1 ㎜인 스페이서(54a)를 위치 맞춤하여 배치하여 조제한 제2 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 하부형(55), 스페이서(54a, 54b) 및 지지 부재(71)에 의해 형성되는 공간 내에 제2 성형 재료를 충전하고, 또한 도28에 도시한 바와 같이 스페이서(54a) 상에 치수가 18 ㎜ × 18 ㎜ × 5 ㎜이고, 중앙에 9.5 ㎜ × 9.5 ㎜인 개구부를 갖는 스페이서(54d)를 배치하여 제2 성형 재료를 스크린 인쇄에 의해 스페이서(54d)의 개구부 내에 제2 성형 재료를 충전함으로써, 최대 두께가 0.85 ㎜인 제2 성형 재료층(61b)을 형성하였다.
그리고, 상부형(50)에 형성된 제1 성형 재료층(61a)과 하부형(55)에 형성된 제2 성형 재료층(61b)을 위치 맞춤하여 포개고, 상부형(50)과 하부형(55) 사이에 형성된 각 성형 재료층에 대해 강자성체층(52, 57) 사이에 위치하는 부분에 전자석에 의해 두께 방향으로 2T의 자기장을 작용시키면서, 100 ℃, 1시간의 조건으로 경화 처리를 실시함으로써 이방 도전막(10A)을 형성하였다.
이상과 같이 하여, 본 발명에 관한 이방 도전성 커넥터(10)를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(C1)」라 한다.
<제7 실시예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5)에 도전성 입자와 함께 평균 입자 직경이 16.2 ㎛인 다이아몬드 파우더 30 중량 ％를 첨가한 것 이외에는, 제6 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(C2)」라 한다.
<제8 실시예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (3)을 이용한 것 이외에는, 제6 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(C3)」라 한다.
<제9 실시예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (3)을 이용하고, 이 부가형 액형 실리콘 고무 (3)에 도전성 입자와 함께 평균 입자 직경이 16.2 ㎛인 다이아몬드 파우더 30 중량 ％를 첨가한 것 이외에는, 제6 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(C4)」라 한다.
<제4 비교예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (1)을 이용하고, 제2 성형 재료의 제조에 있어서 부가형 액형실리콘 고무 (2) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (6)을 이용한 것 이외에는, 제6 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 「이방 도전성 커넥터(C5)」라 한다.
<제5 비교예>
제1 성형 재료의 제조에 있어서, 부가형 액형 실리콘 고무 (5) 대신에 부가형 액형 실리콘 고무 (1)을 이용하고, 또한 이 부가형 액형 실리콘 고무(3)에 도전성 입자와 함께 평균 입자 직경이 16.2 ㎛인 다이아몬드 파우더 30 중량 ％를 첨가하고, 제2 성형 재료의 조제에 있어서 부가형 액형 실리콘 고무(2) 대신에 부가형 액형 실리콘 (6)을 이용한 것 이외에는, 제6 실시예와 마찬가지로 하여 이방 도전성 커넥터를 제조하였다.
이하, 이 이방 도전성 커넥터를 이방 도전성 커넥터(C6)」라 한다.
[이방 도전성 커넥터의 평가]
제1 실시예 내지 제9 실시예 및 제1 비교예 내지 제5 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터에 대해, 그 성능 평가를 이하와 같이 하여 행하였다.
제1 실시예 내지 제5 실시예 및 제1 비교예 내지 제3 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터(B1 내지 B8)를 평가하기 위해, 도29 및 도30에 도시한 바와 같은 테스트용 회로 장치(3)를 준비하였다.
이 테스트용 회로 장치(3)는, 직경이 0.4 ㎜이고 높이가 0.3 ㎜인 땜납 볼 전극(2)(재질 : 64 땜납)을 합계 72개 갖는 것으로, 각각 36개의 땜납 볼 전극(2)이 배치되어 이루어지는 2개의 전극군이 형성되고, 각 전극군에 있어서는 18개의땜납 볼 전극(2)이 0.8 ㎜의 피치로 직선형으로 배열되는 열이 합계 2열 형성되어 있고, 이들 땜납 볼 전극 중 2개씩이 회로 장치(3) 내의 배선(8)에 의해 서로 전기적 접속되어 있다. 회로 장치(3) 내의 배선 수는 합계 36이다.
또한, 제6 실시예 내지 제9 실시예 및 제4 비교예 내지 제5 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터(C1 내지 C6)를 평가하기 위해, 도31 및 도32에 도시한 바와 같은 테스트용 회로 장치(3)를 준비하였다.
이 테스트용 회로 장치(3)는, 직경이 0.4 ㎜이고 높이가 0.3 ㎜인 땜납 볼 전극(2)(재질 : 64 땜납)을 합계 32개 갖는 것으로, 각각 16개의 땜납 볼 전극(2)이 배치되어 이루어지는 2개의 전극군이 형성되고, 각 전극군에 있어서는 8개의 땜납 볼 전극(2)이 0.8 ㎜의 피치로 직선형으로 배열되는 열이 합계 2열 형성되어 있고, 이들 땜납 볼 전극 중 2개씩이, 회로 장치(3) 내의 배선(8)에 의해 서로 전기적 접속되어 있다. 회로 장치(3) 내의 배선 수는 합계 16이다.
그리고, 테스트용 회로 장치 각각을 이용하여 제1 실시예 내지 제9 실시예 및 제1 비교예 내지 제5 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터의 평가를 이하와 같이 하여 행하였다.
[반복 내구성]
도33에 도시한 바와 같이, 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 지지 부재(71)의 위치 결정 구멍에 검사용 회로 기판(5)의 가이드 핀(9)을 삽입 관통시킴으로써, 상기 이방 도전성 커넥터(10)를 검사용 회로 기판(5) 상에 위치 결정하여 배치하고, 이 이방 도전성 커넥터(10) 상에 테스트용 회로 장치(3)를 배치하여 이들을 가압 지그(도시하지 않음)에 의해 고정하고, 이 상태로 항온조(7) 내에 배치하였다.
계속해서, 항온조(7) 내의 온도를 100 ℃로 설정하고, 갑압 지그에 의해 이방 도전성 커넥터(10)에 있어서의 이방 도전막(10A)의 도전로 형성부(11)의 왜곡 율이 30 ％(가압시에 있어서의 도전로 형성부의 두께가 0.35 ㎜)가 되도록 5초/스트로크의 가압 사이클로 가압을 반복하면서, 이방 도전성 커넥터(10), 테스트용 회로 장치(3) 및 검사용 회로 기판(5)의 검사용 전극(6) 및 그 배선(도시 생략)을 거쳐서 서로 전기적으로 접속된 검사용 회로 기판(5)의 외부 단자(도시 생략) 사이에, 직류 전원(115) 및 정전류 제어 장치(116)에 의해 10 ㎃의 직류 전류를 항상 인가하고, 전압계(110)에 의해 가압시에 있어서의 검사용 회로 기판(5)의 외부 단자 사이의 전압을 측정하였다.
이와 같이 하여 측정된 전압의 값(V)을 V1이라 하고, 인가한 직류 전류를 I1(- 10 ㎃)로 하여 하기의 수학식에 의해 전기 저항치 R1을 구하였다.
R1＝ V1/I1
여기서 전기 저항치 R1에는, 2개의 도전로 형성부의 전기 저항치 외에 테스트용 회로 장치(3)의 전극 사이의 전기 저항치 및 검사용 회로 기판의 외부 단자 사이의 전기 저항치가 포함되어 있다.
그리고, 전기 저항치 R1이 2Ω보다 커지면, 실제상 회로 장치의 전기적 검사가 곤란해지므로, 전기 저항치 R1이 2Ω보다 커질 때까지 전압의 측정을 계속하였다. 단, 감압 동작은 합계 10만회 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
또한, 제6 실시예 내지 제9 실시예 및 제4 비교예 내지 제5 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터에 관해서는, 이방 도전성 커넥터와 테스트용 회로 기판 사이에 하기의 조건에 따라서 제작된 도20에 도시한 구성의 가압력 완화 프레임을 배치한 것 이외에는, 상기와 마찬가지로 하여 전기 저항치 R1을 구하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
감압 완화 프레임은 치수가 24 ㎜ × 30 ㎜ × 1 ㎜인 직사각형의 판형이며, 개구부(73)의 치수가 20 ㎜ × 20 ㎜이고, 판 스프링부(67)의 치수가 5 ㎜ × 9 ㎜ × 1 ㎜이고, 판 스프링부(67) 선단부의 돌출 높이가 3 ㎜이며 네 구석에 위치 결정 구멍(72)을 갖는다.
이들의 시험이 종료된 후, 각 이방 도전성 커넥터에 대해 도전로 형성부의 변형 상태 및 도전성 입자로의 전극 물질의 이행 상태를 하기의 기준에 따라 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
도전로 형성부의 변형 상태 :
도전로 형성부의 표면을 눈으로 확인하면서 관찰하여, 거의 변형이 발생되지 않는 경우를 ○, 미세한 변형이 확인되는 경우를 △, 큰 변형이 확인되는 경우를 ×로 하여 평가하였다.
도전성 입자로의 전극 물질의 이행 상태 :
도전로 형성부 중의 도전성 입자의 색을 눈으로 확인하면서 관찰하여, 변색이 거의 없는 경우를 ○, 약간 회색으로 변색된 경우를 △, 거의 회색 또는 흑색으로 변색된 경우를 ×로 하여 평가하였다.
<<회로 기판으로의 접착성>>
제1 실시예 내지 제9 실시예 및 제1 비교예 내지 제5 비교예에 관한 이방 도전성 커넥터를 각각 100개 준비하고, 이들 이방 도전성 커넥터에 대해 상기의 반복 내구성 시험과 마찬가지로 하여 감압 시험을 행하고, 그 후 테스트용 회로 장치에 대한 이방 도전막의 접착 상태를 조사하고 접착한 것의 수가 30 ％ 미만인 경우를 ○, 30 내지 70 ％인 경우를 △, 70 ％를 넘는 경우를 ×로 하여 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터에 따르면, 이방 도전막의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 30 이상이므로, 접속 대상 전극이 돌기형인 것이라도 상기 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나, 마모에 의한 변형이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 다른 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 상기 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질보다도 충분히 낮으므로, 도전로 형성부가 가압됨으로써 소요 도전성을 확실하게 얻을 수 있다. 따라서, 접속 대상 전극에 의해 반복하여 가압되어도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 한 쪽 탄성층에 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 함유됨으로써, 상기 한 쪽 탄성층의 경도가 증가하기 때문에 접속 대상 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것을 한층 억제할 수 있고, 전극 물질이 이방 도전막에 있어서의 도전성 입자로 이행하는 것이 방지 또는 억제되기 때문에 장기간에 걸쳐 한층 안정된 도전성을 얻을 수 있고, 게다가 고온 환경 하에 있어서 회로 장치에 압접된 상태에서 사용한 경우에도 상기 회로 장치에 접착되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
본 발명의 이방 도전성 커넥터의 제조 방법에 따르면, 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층과 다른 쪽의 형의 성형면에 형성된 성형 재료층을 적층하고, 이 상태에서 각 성형 재료층을 경화 처리하기 위해 각각 경도가 다른 2개 이상의 탄성층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터를 유리하고 또한 확실하게 제조할 수 있다.
본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기한 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지므로, 피검사 전극이 돌기형인 것이라도 상기 피검사 전극의 압접에 의한 영구적인 변형이나 마모에 의한 변형이 발생되는 것이 억제되기 때문에, 다수의 회로 장치에 대해 연속하여 검사를 행한 경우라도 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 회로 장치의 검사 장치에 따르면, 상기의 이방 도전성 커넥터 외에 시트형 커넥터를 이용하는 일 없이 회로 장치의 전기적 검사를 행할 수 있고, 시트형 커넥터를 이용하지 않는 경우에는 이방 도전성 커넥터와 시트형 커넥터의 위치 맞춤이 불필요해지기 때문에, 온도 변화에 의한 시트형 커넥터와 이방 도전성 커넥터의 위치 어긋남의 문제를 회피할 수 있고, 게다가 검사 장치의 구성이 용이하다.
또한, 검사 대상인 회로 장치와 이방 도전성 커넥터 사이에 가압력 완화 프레임을 설치함으로써, 이방 도전성 커넥터의 이방 도전성에 대한 피검사 전극의 가압력이 완화되기 때문에, 보다 장기간에 걸쳐 안정된 도전성을 얻을 수 있다.
또한, 가압력 완화 프레임으로서 스프링 탄성 또는 고무 탄성을 갖는 것을 이용함으로써, 피검사 전극에 의해 이방 도전막에 가해지는 충격의 크기를 저하시킬 수 있으므로, 이방 도전막의 파손 또는 그 밖의 고장을 방지 또는 억제할 수 있는 동시에, 이방 도전막에 대한 가압력이 해제되었을 때에는 상기 가압력 완화 프레임의 스프링 탄성에 의해 회로 장치가 이방 도전성막으로부터 용이하게 이탈되기 때문에, 검사가 종료된 회로 장치를 미검사 회로 장치로 변환하는 작업을 원활히 행할 수 있어, 그 결과 회로 장치의 검사 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (19)

  1. 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부가 절연부에 의해 서로 절연된 상태로 배치되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터이며,
    상기 이방 도전막은 각각 절연성 탄성 고분자 물질에 의해 형성된 적어도 2개의 탄성층이 일체적으로 적층되어 이루어지고, 이들 탄성층 각각에 있어서의 도전로 형성부를 형성하는 부분에는 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 있고, 상기 이방 도전막의 표면을 형성하는 탄성층 중 한 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H1로 하고, 다른 쪽 탄성층을 구성하는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H2로 하였을 때, 하기의 조건 (1) 및 조건 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
    조건 (1) : H1≥ 30
    조건 (2) : H1/H2≥ 1.1
  2. 제1항에 있어서, 하기 조건 (3)을 만족하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
    조건 (3) : 15 ≤ H2≤ 55
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이방 도전막의 주연부를 지지하는 지지 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치와 검사용 회로 기판 사이에 개재되어 상기 회로 장치의 피검사 전극과 상기 회로 기판의 검사 전극의 전기적 접속을 행하기 위한 이방 도전성 커넥터이며,
    이방 도전막에 있어서의 회로 장치에 접촉하는 탄성층을 형성하는 탄성 고분자 물질은, 그 듀로미터 경도가 조건 (1) 및 조건 (2)에 있어서의 H1을 만족하는 것인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  5. 제4항에 있어서, 이방 도전막에 있어서의 피검사 전극에 접촉하는 탄성층에는 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 도전성 및 자성을 나타내지 않는 입자가 다이아몬드 파우더인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 이방 도전막에는 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 도전로 형성부 외에, 피검사 전극에전기적으로 접속되지 않는 도전로 형성부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 전기적으로 접속되지 않은 도전로 형성부가, 적어도 지지 부재에 의해 지지된 이방 도전막의 주연부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 도전로 형성부가 일정한 피치로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  10. 각각 두께 방향으로 신장되는 복수의 도전로 형성부가 절연부에 의해 서로 절연된 상태로 배치되어 이루어지는 이방 도전막을 갖는 이방 도전성 커넥터를 제조하는 방법이며,
    한 쌍의 형에 의해 성형 공간이 형성되는 이방 도전막 성형용의 금형을 준비하고,
    한 쪽 형의 성형면 상에, 고분자 물질 형성 재료 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 페이스트형의 성형 재료층을 형성하는 동시에, 다른 쪽 형의 성형면 상에, 고분자 물질 형성 재료 중에 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 적어도 1층 이상의 페이스트형의 성형 재료층을 형성하고,
    상기 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층과 상기 다른 쪽의 형의 성형면에 형성된 성형 재료층을 적층하고, 그 후 각 성형 재료층의 두께 방향으로 강도 분포를 갖는 자기장을 작용시키는 동시에, 각 성형 재료층을 경화 처리함으로써 이방 도전막을 형성하는 공정을 갖고,
    상기 한 쪽 형의 성형면에 형성된 성형 재료층에 있어서의 고분자 물질 형성 재료를 경화하여 얻어지는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H1로 하고, 상기 다른 쪽 형의 성형면 상에 형성된 성형 재료층에 있어서의 고분자 물질 형성 재료를 경화하여 얻어지는 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도를 H2로 하였을 때, 하기의 조건 (1) 및 조건 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터의 제조 방법.
    조건 (1) : H1≥ 30
    조건 (2) : H1/H2≥ 1.1
  11. 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 배치된 검사용 전극을 갖는 검사용 회로 기판과,
    이 검사용 회로 기판 상에 배치된 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서, 이방 도전성 커넥터의 이방 도전막에 대한 피검사 전극의가압력을 완화하는 가압력 완화 프레임이, 검사 대상인 회로 장치와 이방 도전성 커넥터 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
  13. 제12항에 있어서, 가압력 완화 프레임이 스프링 탄성 또는 고무 탄성을 갖는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이방 도전막을 형성하는 각 탄성층 중 적어도 1층에 보강재가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 이방 도전막에는 각각 표면을 형성하는 한 쪽 탄성층과 다른 쪽 탄성층 사이에 중간 탄성층이 형성되어 있고, 상기 한 쪽 탄성층, 상기 다른 쪽 탄성층 및 상기 중간 탄성층 중 어느 1층에 보강재가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 보강재는 메쉬 또는 부직포로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  17. 제16항에 있어서, 메쉬 혹은 부직포는 유기 섬유에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  18. 제17항에 있어서, 유기 섬유의 선 열팽창 계수가 30 × 10-6내지 - 5 × 10-6/K인 것을 특징으로 하는 이방 도전성 커넥터.
  19. 검사 대상인 회로 장치의 피검사 전극에 대응하여 배치된 검사용 전극을 갖는 검사용 회로 기판과,
    이 검사용 회로 기판 상에 배치된 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 이방 도전성 커넥터를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 장치의 검사 장치.
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