KR20070033469A

KR20070033469A - 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법

Info

Publication number: KR20070033469A
Application number: KR1020077003512A
Authority: KR
Inventors: 기요시 기무라; 스기로 시모다; 사또시 스즈끼; 후지오 하라
Original assignee: 제이에스알 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-03-26
Also published as: JP2006053137A; WO2006009070A1; US20080054921A1; JPWO2006009070A1; TW200613736A; JP3775509B2; TWI409461B; EP1767953A1; CN1985180A; CN100549708C; US20090153146A1; US7489147B2

Abstract

피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차를 양호하게 흡수하고, 피검사 전극이 미세 피치라도 인접하는 검사 전극 간의 절연성을 확보할 수 있는 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법을 제공한다.

중계 핀 유닛(31)에 중간 보유 지지판(36)을 설치하고, 제1 절연판(34)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이에 배치된 제1 지지 핀(33)의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치(38A)와, 제2 절연판(35)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이에 배치된 제2 지지 핀(37)의 중간 보유 지지판(36)에 대한 제2 접촉 지지 위치(38B)를, 중간 보유 지지판(36)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치했다. 또한, 피치 변환용 기판(23)의 피검사 회로 기판 측에, 기판을 관통하는 복수의 강성 도체 전극이 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지된 중계 기판(29)을 배치하는 동시에, 그 양면 측에 얇은 분산형 이방 도전성 시트(22, 22)를 배치하고, 피치 변환용 기판(23)과 피검사 회로 기판(1)과의 전기적 접속을 분산형 이방 도전성 시트(22, 22)를 거쳐서 중계 기판(29)으로 중계하도록 했다.

피검사 회로 기판, 지지 핀, 중계 핀 유닛, 중간 보유 지지판, 절연판, 중계 기판, 분산형 이방 도전성 시트

Description

회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법 {INSPECTION EQUIPMENT OF CIRCUIT BOARD AND INSPECTION METHOD OF CIRCUIT BOARD}

본 발명은, 전기 검사를 행하는 검사 대상인 회로 기판(이하,「피검사 회로 기판」이라 함)을, 한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해 양면으로부터 협압함으로써, 피검사 회로 기판의 양면에 형성된 전극을 테스터에 전기적으로 접속된 상태로 하여, 피검사 회로 기판의 전기적 특성을 검사하는 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법에 관한 것이다.

집적 회로 등을 설치하기 위한 프린트 회로 기판은, 집적 회로 등을 설치하기 전에, 회로 기판의 배선 패턴이 소정의 성능을 갖는 것을 확인하기 위해서 전기적 특성이 검사된다.

이 전기 검사에서는, 예를 들어 회로 기판의 반송 기구를 구비한 검사용 테스터에 검사 헤드를 조립하고, 검사 헤드 부분을 교환함으로써 다른 회로 기판의 검사를 행하고 있다.

예를 들어 특허 문헌 1(일본 특허 공개 평6-94768호)에 개시되어 있는 바와 같이, 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 접해서 전기적으로 도통하는 금속의 검사 핀을 기판에 심어 설치한 구조의 검사 지그를 이용하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 평5-159821호)에 개시되어 있는 바와 같이, 도전 핀을 갖는 검사 헤드와, 오프그릿 어뎁터라 불리는 피치 변환용의 회로 기판과, 이방 도전성 시트를 조합한 검사 지그를 이용하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 특허 문헌 1(일본 특허 공개 평6-94768)과 같이 금속 검사 핀을 직접적으로 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 접촉시키는 검사 지그를 이용하는 방법에서는, 금속으로 이루어지는 도전 핀과의 접촉에 의해 피검사 회로 기판의 전극이 손상될 가능성이 있다.

특히, 최근에는 회로 기판에 있어서의 회로의 미세화, 고밀도화가 진행되어, 이러한 프린트 회로 기판을 검사할 경우, 다수의 도전 핀을 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 동시에 도통 접촉시키기 위해서는, 높은 압력으로 검사 지그를 가압하는 것이 필요해져, 피검사 전극이 손상되기 쉬워진다.

그리고 이러한 미세화, 고밀도화된 프린트 회로 기판을 검사하기 위한 검사 지그에서는, 고밀도로 다수의 금속 핀을 기판에 심어 설치하는 것이 기술적으로 곤란해지고 있다. 또한, 그 제조 가격도 고가가 되고, 또한 일부의 금속 핀이 손상된 경우에, 수리, 교환하는 것이 곤란하다.

한편, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 평5-159821호)와 같이 이방 도전성 시트를 사용하는 검사 지그에서는, 피검사 회로 기판의 피검사 전극이, 이방 도전성 시트를 거쳐서 피치 변환용 기판의 전극과 접촉하게 되므로, 피검사 회로 기판의 피검사 전극이 손상되기 어렵다고 하는 이점이 있다. 또한, 피치 변환을 행하는 기판을 사용하고 있으므로, 기판에 심어 설치하는 검사 핀을, 피검사 회로 기판의 피 검사 전극의 피치보다도 넓은 피치로 심어 설치할 수 있으므로, 미세 피치로 검사 핀을 심어 설치할 필요가 없어, 검사 지그의 제조 비용을 절약할 수 있다고 하는 이점도 있다.

그러나, 이 검사 지그에서는 검사 대상인 피검사 회로 기판마다, 피치 변환용 기판과, 검사 핀을 심어 설치하는 검사 지그를 작성할 필요가 있으므로, 검사되는 피검사 회로 기판인 프린트 회로 기판과 동일 수의 검사 지그가 필요해진다.

이로 인해, 복수의 프린트 회로 기판을 생산하고 있는 경우에서는, 그것에 대응해서 복수의 검사 지그를 보유해야만 하는 문제가 있다. 특히, 최근에는 전자기기의 제품 사이클이 단축되어, 제품에 사용되는 프린트 회로 기판의 생산 기간의 단축화가 진행되고 있지만, 이에 수반하여 검사 지그를 장기간 사용할 수 없게 되어, 프린트 회로 기판의 생산이 바뀔 때마다 검사 지그를 생산해야만 하는 문제가 생긴다.

이러한 문제에의 대책으로서, 예를 들어 특허 문헌 3 내지 5(일본 특허 공개 평7-248350호, 일본 특허 공개 평8-271569호, 일본 특허 공개 평8-338858호 공보)와 같은, 중계 핀 유닛을 이용하는, 소위 유니버셜 타입의 검사 지그를 이용한 검사 장치가 제안되어 있다.

도36은 이러한 유니버셜 타입의 검사 지그를 이용한 검사 장치의 단면도이다. 이 검사 장치는 한 쌍의 제1 검사 지그(111a)와 제2 검사 지그(111b)를 구비하고, 이들의 검사 지그는 회로 기판 측 커넥터(121a, 121b)와, 중계 핀 유닛(131a, 131b)과, 테스터 측 커넥터(141a, 141b)를 구비하고 있다.

회로 기판 측 커넥터(121a, 121b)는 피치 변환용 기판(123a, 123b)과, 그 양면 측에 배치되는 이방 도전성 시트(122a, 122b, 126a, 126b)를 구비하고 있다.

중계 핀 유닛(131a, 131b)은, 일정 피치(예를 들어 2.54 ㎜ 피치)로 격자점 위에 다수(예를 들어 5000핀) 배치된 도전 핀(132a, 132b)과, 이 도전 핀(132a, 132b)을 상하로 이동할 수 있게 지지하는 한 쌍의 절연판(134a, 134b)을 구비하고 있다.

테스터 측 커넥터(141a, 141b)는 피검사 회로 기판(101)을 검사 지그(111a, 111b)에 의해 협압하였을 때에, 테스터와 도전 핀(132a, 132b)을 전기적으로 접속하는 커넥터 기판(143a, 143b)과, 커넥터 기판(143a, 143b)의 도전 핀(132a, 132b) 측에 배치되는 이방 도전성 시트(142a, 142b)와, 베이스판(146a, 146b)을 구비하고 있다.

이 중계 핀 유닛을 사용한 검사 지그는, 다른 피검사 대상인 프린트 회로 기판을 검사할 때에, 회로 기판 측 커넥터(121a, 121b)를 피검사 회로 기판(101)에 대응하는 것으로 교환하는 것만으로 좋으며, 중계 핀 유닛(131a, 131b)과 테스터 측 커넥터(141a, 141b)는 공통적으로 사용할 수 있다.

그런데, 피검사 회로 기판(101)인 프린트 배선 기판은, 다층 고밀도화해 오고 있어, 실제로는 두께 방향으로, 예를 들어 BGA 등의 땜납 볼 전극 등의 피검사 전극(102, 103)에 의한 높이 편차나 기판 자체의 휨이 생기고 있다. 그로 인해, 피검사 회로 기판(101) 상의 검사점인 피검사 전극(102, 103)에 전기적 접속을 달성하기 위해서는, 제1 검사 지그(111a)와 제2 검사 지그(111b)를 높은 압력으로 가 압하여, 피검사 회로 기판(101)을 평탄하게 변형하고, 피검사 전극(102, 103)의 높이 편차에 대하여, 제1 검사 지그(111a)와 제2 검사 지그(111b) 측의 피검사 전극(102, 103)의 높이에 대한 추종성이 필요해진다.

종래의 이러한 유니버셜 타입의 검사 지그에서는, 피검사 전극(102, 103)의 높이에 대한 추종성을 확보하기 위해서, 도전 핀(132a, 132b)의 축 방향 이동에 의해 추종하고 있었지만, 이 도전 핀(132a, 132b)의 축 방향 이동량에도 한계가 있으므로, 이러한 피검사 전극(102, 103)의 높이 편차에 대한 추종성이 양호하지 않은 경우가 있어, 도통 불량이 발생해서 정확한 검사를 할 수 없게 된다.

또한, 이러한 유니버셜 타입의 검사 지그에서는, 제1 검사 지그(111a)와 제2 검사 지그(111b)에 의해 피검사 회로 기판(101)을 협압하였을 때의 프레스 압력은, 그 상하의 이방 도전성 시트(122a, 122b, 126a, 126b, 142a, 142b)에 의해 흡수하고 있다.

그로 인해, 이러한 유니버셜 타입의 검사 지그에서는, 피치 변환용 기판(123a, 123b)을 지지하여 프레스압을 분산되게 하기 위해 일정 간격으로, 도전 핀(132a, 132b)을 배치할 필요가 있다.

또한, 종래의 유니버셜 타입의 검사 지그에서는, 프레스 압력은 도전 핀(132a, 132b)으로 받도록 되어 있으므로, 일정한 간격으로 다수의 도전 핀(132a, 132b)을 배치할 필요가 있다.

이로 인해, 피검사 회로 기판(101)의 전극의 미세화에 대응하여, 예를 들어 0.75 ㎜ 피치로 1만 이상의 관통 구멍을 갖는 절연판(134a, 134b)을 형성할 경우, 절연판(134a, 134b)의 기판 두께가 얇으면 강도가 낮아져, 구부렸을 때에 깨지는 경우도 있으므로, 절연판(134a, 134b)의 두께를 두껍게 할 필요가 있었다.

그러나, 형성하는 관통 구멍의 지름이 예를 들어 지름 0.5 ㎜ 정도로 미세해져, 절연판(134a, 134b)의 두께가 5 ㎜ 이상이 되면, 일회의 드릴 가공으로 관통 구멍을 형성하려고 하는 경우에, 드릴 칼날의 강도 관계로, 드릴의 칼날의 결손, 꺽임이 생겨서 절연판의 가공에 실패하는 경우가 많아진다.

이로 인해, 절연판의 한 면으로부터 두께의 절반 정도까지 드릴 가공하고, 또한 다른 면 측으로부터 동일 부분에 드릴 가공을 행함으로써 관통 구멍을 형성함으로써 절연판의 가공을 행하고 있지만, 이 경우, 절연판에 형성하는 관통 구멍수의 2배의 드릴 가공 작업이 필요해져, 가공 공정이 번잡해진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 종래의 이러한 유니버셜 타입의 검사 지그에서는, 회로 기판 측 커넥터를 구성하는 이방 도전성 시트(122a, 122b)로서, 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지고, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어서 면 방향으로 불균일하게 분산되어, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출된 편재형의 이방 도전성 시트를 사용하고 있었다. 이 이방 도전성 시트는 검사에서의 반복 사용에 의해 도전로 형성부가 열화(저항치의 상승)하고, 이방 도전성 시트를 교환할 경우, 교환할 때에 이방 도전성 시트와 피치 변환용 기판과의 얼라인먼트, 및 회로 기판 측 커넥터와 중계 핀 유닛과의 얼라인먼트가 필요하며, 이 얼라인먼트 작업이 번잡해서 검사 효율의 저 하의 요인이 되고 있었다.

또한, 회로 기판의 전극이, 예를 들어 200 ㎛ 이하와 같은 미소 피치가 되면, 상기와 같은 이방 도전성 시트를 이용하여 복수의 회로 기판에 대해서 검사를 연속해 행한 경우, 회로 기판과 반복 접촉함으로써 이방 도전성 시트의 위치 어긋남이 생기기 쉬워진다. 그러면 이방 도전성 시트의 도전로 형성부와 회로 기판의 전극 위치가 일치하지 않게 되어, 양호한 전기적 접속을 얻을 수 없게 되므로 과대한 저항치가 측정되어, 본래는 정상품이라고 판단되어야 할 프린트 회로 기판이 불량품이라 오판단되기 쉬워진다.

또한, 피검사 전극 간의 이격 거리가 100 ㎛ 이하인, 피검사 전극이 협소 피치로 배치된 회로 기판을 검사하기 위한 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 얻을 경우, 인접하는 도전로 형성부 간을 서로 절연하는 절연부의 폭이 100 ㎛ 이하가 되도록 형성할 필요가 있지만, 예를 들어 특허 문헌 6(일본 특허 공개 평3-196416호 공보)에 개시되어 있는 바와 같은, 종래의 금형 성형에 의해 시트를 제조하는 방법에서는, 인접하는 금형 자극과의 자장 작용으로 인해 100 ㎛ 이하의 절연부의 형성이 곤란해진다. 이로 인해, 이 종래의 제법에 의한 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트에서는, 시트의 두께에도 따르지만, 회로 기판의 전극 간 거리의 검사 가능한 하한은 약 80 내지 100 ㎛였다.

이로 인해, 피검사 전극의 이격 거리가 50 ㎛ 이하인 피검사 전극이 소 피치로 배치된 회로 기판을 검사하기 위한 편재형 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 금형법에 의해 형성하는 것이 매우 곤란하므로, 실질적으로는 얻을 수 없다.

한편, 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되는 동시에 면 방향으로 균일하게 분산된, 소위 분산형의 이방 도전성 엘라스토머 시트에서는, 그 두께를 작게 함으로써 높은 분해능을 얻을 수 있으므로, 예를 들어 그 두께를 30 ㎛ 정도로 함으로써, 피검사 전극의 이격 거리가 50 ㎛ 이하인 회로 기판을 검사하는 것이, 그 분해능으로서는 가능해진다.

그러나, 그 두께가 30 ㎛ 정도인 얇은 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에서는, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 특성 중 하나인, 시트 본체의 탄성에 의한 기계적 충격의 흡수나, 전극끼리의 소프트한 접촉에 의한 전기적 접속을 구성하는 능력이 대부분 없어져 버리므로, 다수의 높이 편차를 포함하는 피검사 전극을 갖는 피검사 회로 기판을 검사 장치에 접속할 경우에, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 단차 흡수 능력의 저하에 의해, 다수의 피검사 전극을 동시에 접속하는 것이 곤란해진다. 예를 들어, 도금에 의해 다수의 전극이 형성되는 회로 기판에서는, 그 각각의 전극의 높이 편차가 약 20 ㎛ 정도가 된다.

분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에서는, 두께 방향으로 압축되었을 때에, 안정적으로 전기적인 도통을 달성할 수 있는 압축률은 약 20 ％ 이하이다. 예를 들어 20 ％를 초과하여 압축을 행하면, 가로 방향의 전기적 도통이 커져 도통의 이방성이 손상될 뿐만 아니라, 기재가 되는 엘라스토머의 영구 변형이 생겨서 반복 사용이 곤란해진다. 이로 인해, 약 20 ㎛의 높이 편차를 포함하는 전극을 갖는 회로 기판의 검사를 행할 경우, 두께가 100 ㎛ 이상인 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 사용하는 것이 필요해진다.

그러나 두께가 100 ㎛ 이상인 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 사용하면, 피검사 전극이 50 ㎛ 이하의 작은 피치로 배치된 회로 기판을 검사하는 것이, 분해능이 손상되므로 실질적으로 불가능해져 버리는 문제점이 있었다.

또한, 두께가 작은 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 시트 본체의 탄성이 낮기 때문에 기계적 충격의 흡수 능력이 작고, 회로 기판 검사용 어댑터에 이용하여 회로 기판의 반복 검사를 행한 경우에 이방 도전성 엘라스토머 시트의 열화가 빠르고, 그로 인해 빈번히 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 교환해야만 해, 교환 작업이 번잡해져 회로 기판의 검사 효율이 낮아져 버린다.

이상의 것으로부터, 피검사 전극이 50 ㎛ 이하의 작은 피치로 배치된 회로 기판을 검사하기 위한, 이방 도전성 엘라스토머 시트를 이용한 회로 기판 검사용 어댑터에서는, 분해능, 단차 흡수 능력, 반복 사용 내구성을 모두 만족하는 것을 얻을 수 없었다.

또한, 높은 정밀도로 회로 기판의 잠재적인 전기적 결함을 검출하기 위해서 4단자 검사를 행할 경우, 피검사용 회로 기판의 피검사 전극 1개에 대하여 검사용 회로 기판의 2개의 검사 전극(전압용 및 전류용)을 접속하게 되어, 그로 인해 검사용 회로 기판의 쌍이 되는 검사 전극 간의 이격 거리가 작아진다. 예를 들어, 피검사 회로 기판의 피검사 전극 간 피치가 200 ㎛일 경우, 피검사 전극의 지름이 약 100 ㎛가 되고, 이 지름 약 100 ㎛의 피검사 전극에 대하여 2개의 검사용 회로 기판의 검사 전극이 접속되므로, 검사용 회로 기판의 검사 전극 간의 이격 거리는 30 내지 40 ㎛ 정도밖에 설치할 수 없다.

이상과 같이, 종래의 편재형 이방 도전성 시트나 분산형 이방 도전성 시트에서는, 다수의 피검사 전극을 갖는 회로 기판을 검사하는 검사 장치에 대해서는, 분해능이나 단차 흡수 능력, 쿠션성, 내구성에서 그 성능이 충분한 것은 얻을 수 없었다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평6-94768호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평5-159821호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 평7-248350호 공보

특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 평8-271569호 공보

특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 평8-338858호 공보

특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 평3-196416호 공보

본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검사 대상인 피검사 회로 기판이 미세 피치의 미소 전극을 갖는 것이라도, 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 있는 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 검사 대상인 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대해서도, 높이에 대한 추종성이 양호해 도통 불량이 발생하지 않아, 정확한 검사를 실시하는 것이 가능한 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 이방 도전성 시트에 대한 검사 시의 응력 집중이 양호하게 분산되어, 반복 사용 내구성이 우수한 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일정 간격으로 도전 핀을 배치할 필요가 없으며, 그로 인해 도전 핀을 보유 지지하는 절연판에의 관통 구멍의 드릴 가공에 의한 천공 작업이 적어, 비용을 줄이는 것이 가능한 회로 기판의 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 높은 분해능으로 검사가 가능하며, 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 의한 단차를 양호하게 흡수하는 동시에, 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성에도 우수한 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하여 전기 검사를 행하는 회로 기판의 검사 장치이며,

상기 제1 검사 지그와 제2 검사 지그가 각각,

기판의 일면 측과 다른 면 측과의 사이에서 전극 피치를 변환하는 피치 변환용 기판과,

상기 피치 변환용 기판의 피검사 회로 기판 측에 배치되어, 기판을 관통하는 복수의 강성 도체 전극이 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어, 상기 피치 변환용 기판의 검사 전극과 상기 피검사 회로 기판의 피검사 전극과의 전기적 접속을 상기 강성 도체 전극에 의해 중계하는 중계 기판과,

상기 중계 기판의 일면 측 및 다른 면 측에 배치되어, 도전성 입자가 두께 방향으로 배열하는 동시에 면 방향으로 균일하게 분산된 한 쌍의 제1 이방 도전성 시트와,

상기 피치 변환용 기판의 피검사 회로 기판과는 반대 측에 배치된 제2 이방 도전성 시트를 구비한 회로 기판 측 커넥터와,

소정의 피치로 배치된 복수의 도전 핀과,

상기 도전 핀을 축 방향으로 이동할 수 있게 지지하는, 한 쌍의 이격된 제1 절연판과 제2 절연판을 구비한 중계 핀 유닛과,

테스터와 상기 중계 핀 유닛을 전기적으로 접속하는 커넥터 기판과,

상기 커넥터 기판의 중계 핀 유닛 측에 배치되는 제3 이방 도전성 시트와,

상기 커넥터 기판의 중계 핀 유닛과는 반대 측에 배치되는 베이스판을 구비한 테스터 측 커넥터를 구비하고,

상기 중계 핀 유닛이,

상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에 배치된 중간 보유 지지판과,

상기 제1 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이에 배치된 제1 지지 핀과,

상기 제2 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이에 배치된 제2 지지 핀을 구비하는 동시에,

상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치와, 상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 발명에 있어서의 바람직한 일 형태에서는, 상기 중계 기판에 있어서의 상기 기판에 복수의 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통 구멍 내에 고분자 탄성체로 이루어지는 절연부가 형성되고, 상기 강성 도체 전극은 상기 절연부를 관통하고, 상기 절연부에 의해 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있다.

상기 발명에 있어서의 바람직한 다른 형태에서는, 상기 중계 기판에 있어서의 상기 기판은 절연성을 갖고, 상기 기판에 복수의 관통 구멍이 형성되고,

상기 강성 도체 전극은 상기 관통 구멍에 삽입된 몸통부와, 상기 몸통부의 양단부에 형성되어 상기 관통 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 단자부를 구비하고,

상기 강성 도체 전극은 상기 기판의 관통 구멍에, 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있다.

상기 발명에서는, 제1 검사 지그와 제2 검사 지그와의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하여 전기 검사를 행할 때에, 가압의 초기 단계에서는, 중계 핀 유닛의 도전 핀에 의한 두께 방향으로의 이동과, 제1 이방 도전성 시트와, 제2 이방 도전성 시트와, 제3 이방 도전성 시트의 고무 탄성 압축으로 압력을 흡수하여, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차를 어느 정도 흡수할 수 있다.

그리고 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치와, 상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서, 다른 위치에 배치되어 있으므로, 제1 검사 지그와 제2 검사 지그 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판을 더욱 가압했을 때에, 제1 이방 도전성 시트와, 제2 이방 도전성 시트와, 제3 이방 도전성 시트의 고무 탄성 압축에다가, 중계 핀 유닛의 제1 절연판과, 제2 절연판과, 제1 절연판과 제2 절연판 사이에 배치된 중간 보유 지지판의 스프링 탄성에 의해, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차, 예를 들어 땜납 볼 전극의 높이 편차에 대하여, 압력 집중을 분산되게 하여 국부적인 응력 집중을 회피할 수 있다.

이로써 높이 편차를 갖는 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 각각에 대해서도, 안정적인 전기적 접촉이 확보되어, 더욱 응력 집중이 저감되므로, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제된다. 그 결과, 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어 검사 작업 효율이 향상된다.

또한, 일정한 간격으로 도전 핀을 배치할 필요가 없으므로, 도전 핀을 보유 지지하는 절연판에의 관통 구멍의 드릴 가공에 의한 천공 작업이 적어, 비용을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에서는, 피검사 회로 기판과 피치 변환용 기판과의 사이에, 기판을 관통하는 복수의 강성 도체 전극이 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지된 중계 기판을 배치하고, 이 중계 기판의 양측에, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 배치하고 있다.

이로 인해, 미세 피치의 피검사 전극에 대응한 충분한 분해능을 얻기 위해 각각의 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트의 두께를 작게 해도, 이들 2장의 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에 의해, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 단차를 충분히 흡수하여, 다수의 피검사 전극을 안정적으로 접속할 수 있다. 또한, 기계적 충격이 충분히 흡수되므로, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트의 반복 내구성이 높아, 빈번히 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 교환하는 것을 필요로 하지 않으므로, 피검사 회로 기판의 검사 효율이 향상된다.

또한, 강성 도체 전극이, 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있으므로, 중계 기판에 의해서도 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 단차가 흡수되어, 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트에의 국부적인 응력 집중을 완화할 수 있다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치는,

한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하였을 때에,

상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 상기 중간 보유 지지판이, 상기 제2 절연판의 방향으로 휘는 동시에,

상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 상기 중간 보유 지지판이, 상기 제1 절연판의 방향으로 휘도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이렇게 구성함으로써, 중간 보유 지지판이 제1 접촉 지지 위치, 제2 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 서로 반대 방향으로 휘므로, 제1 검사 지그와 제2 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판을 더 가압했을 때에, 중간 보유 지지판의 스프링 탄성력이 더욱 발휘되게 되어, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대하여, 압력 집중을 분산되게 해서 국부적인 응력 집중을 회피할 수 있어, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제된다. 그 결과, 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어 검사 작업 효율이 향상된다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 격자형으로 배치되고,

상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 격자형으로 배치되어 있고,

상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서, 인접하는 4개의 제1 접촉 지지 위치로 이루어지는 단위 격자 영역에, 1개의 제2 접촉 지지 위치가 배치되는 동시에,

상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서, 인접하는 4개의 제2 접촉 지지 위치로 이루어지는 단위 격자 영역에, 1개의 제1 접촉 지지 위치가 배치되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이렇게 구성함으로써, 제1 접촉 지지 위치와 제2 접촉 지지 위치가 격자형으로 배치되고, 게다가 제1 접촉 지지 위치와 제2 접촉 지지 위치의 격자점 위치가 모두 어긋난 위치에 배치되게 된다.

따라서 중간 보유 지지판이 제1 접촉 지지 위치, 제2 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 서로 반대 방향에 의해 휘게 되어, 제1 검사 지그와 제2 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판을 가압했을 때에, 중간 보유 지지판의 스프링 탄성력이 더욱 발휘되게 되어, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대하여 압력 집중을 분산되게 해서, 국부적인 응력 집중을 더욱 회피할 수 있다. 따라서 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제되고, 그 결과 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상된다.

또한, 본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 상기 중계 핀 유닛이,

상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에 소정 간격 이격해서 배치된 복수 개의 중간 보유 지지판과,

인접하는 중간 보유 지지판끼리의 사이에 배치된 보유 지지판 지지 핀을 구비하는 동시에,

적어도 1개의 중간 보유 지지판에 있어서, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치와, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀, 제2 지지 핀, 또는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이렇게 구성함으로써, 이들의 복수 개의 중간 보유 지지판에 의해 스프링 탄성이 더욱 발휘되게 되어, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대하여, 압력 집중을 분산되게 해서 국부적인 응력 집중을 더욱 회피할 수 있어, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제된다. 그 결과, 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상된다.

또한, 본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 모든 상기 중간 보유 지지판에 있어서, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치와, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀, 제2 지지 핀, 또는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 인접하는 중간 보유 지지판 사이에서, 보유 지지판 지지 핀의 중간 보유 지지판과의 접촉 지지 위치가 어긋난 위치에 배치되므로, 이들 복수 개의 중간 보유 지지판의 스프링 탄성이 더욱 발휘되게 되어, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대하여 압력 집중을 분산되게 해서, 국부적인 응력 집중을 더욱 회피할 수 있어, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제된다. 그 결과, 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상된다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 상기 제2 이방 도전성 시트가 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지고, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되고, 이에 의해 상기 도전성 입자는 면 방향으로 불균일하게 분산되는 동시에, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 회로 기판의 검사 장치는, 상기 제3 이방 도전성 시트가 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지며, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어, 이에 의해 상기 도전성 입자는 면 방향으로 불균일하게 분산되는 동시에, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 제2 이방 도전성 시트 및 제3 이방 도전성 시트로서, 도전로 형성부와 절연부로 이루어지며, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어서 면 방향으로 불균일하게 분산되고, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출한 편재형의 이방 도전성 시트를 사용함으로써, 검사 지그의 가압에 의한 가압력이나 충격이 이들의 시트에 의해 흡수되고, 이에 의해 제1 이방 도전성 시트의 열화가 억제된다.

본 발명에 있어서의 하나의 형태에서는, 상기 복수의 도전 핀은 상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이의 간격보다도 짧은 막대 형상의 중앙부와, 상기 중앙부의 양단부 측에 형성되어 상기 중앙부보다도 지름이 작은 한 쌍의 단부로 이루어지고,

상기 한 쌍의 단부가 각각, 상기 제1 절연판과 제2 절연판에 형성된 상기 중앙부보다도 지름이 작고 상기 한 쌍의 단부보다도 지름이 큰 관통 구멍에 삽입되고, 이로써 상기 도전 핀이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지된다.

이와 같이 구성함으로써, 도전 핀이 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에, 축 방향으로 이동할 수 있게, 또한 탈락하지 않도록 보유 지지할 수 있다.

본 발명에 있어서의 다른 형태에서는, 상기 제1 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이, 상기 제2 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이, 또는 중간 보유 지지판끼리의 사이에, 상기 도전 핀이 삽입되는 관통 구멍이 형성된 굴곡 보유 지지판이 설치되고,

상기 복수의 도전 핀은 상기 제1 및 제2 절연판에 형성된 관통 구멍과, 상기굴곡 보유 지지판에 형성된 관통 구멍을 지지점으로 하여 서로 반대 방향으로 가로 방향으로 압박되어서 상기 굴곡 보유 지지판의 관통 구멍의 위치에서 굴곡되고, 이에 의해 상기 도전 핀이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지된다.

이렇게 구성함으로써, 도전 핀이 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에, 축 방향으로 이동할 수 있게, 또한 탈락하지 않도록 보유 지지할 수 있다. 또한, 도전 핀으로서 원기둥 모양인 간이한 구조의 핀을 사용할 수 있으므로, 도전 핀 및 그것을 보유 지지하는 부재의 전체적인 비용을 억제할 수 있다.

본 발명의 회로 기판의 검사 방법은, 전술한 회로 기판의 검사 장치를 이용한 회로 기판의 검사 방법이며,

한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하여 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성함으로써, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제되고, 그 결과 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상된다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법에 의하면, 검사 대상인 피검사 회로 기판이 미세 피치의 미소 전극을 갖는 것이라도, 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 있다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법에 의하면, 검사 대상인 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 대해서도, 높이에 대한 추종성이 양호해 도통 불량이 발생하지 않아, 정확한 검사를 실시하는 것이 가능하다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법에 의하면, 이방 도전성 시트에 대한 검사 시의 응력 집중이 양호하게 분산되어, 그 반복 사용 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치에 의하면, 도전 핀을 보유 지지하는 절연판에의 관통 구멍의 드릴 가공에 의한 천공 작업이 적어, 비용을 줄이는 것이 가능하다.

본 발명의 회로 기판의 검사 장치 및 회로 기판의 검사 방법에 의하면, 중계 기판의 양면에 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트를 배치하는 구성으로 하였으므로, 배치하는 분산형 이방 도전성 엘라스토머시트의 두께를 작게 함으로써, 고분해 능력으로 피검사 회로 기판의 검사가 가능하며, 또한 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 높이 편차에 의한 단차를 양호하게 흡수할 수 있는 동시에, 반복 사용 내구성도 높다.

도1은 본 발명의 검사 장치의 실시예를 설명하는 단면도이다.

도2는 도1의 검사 장치의 검사 사용 시에 있어서의 적층 상태를 도시한 단면도이다.

도3은 피치 변환용 기판의 회로 기판 측의 표면을 도시한 도면이다.

도4는 피치 변환용 기판의 핀 측 표면을 도시한 도면이다.

도5의 (a)는 중계 기판의 부분 단면도, 도5의 (b)는 중계 기판의 부분 평면도이다.

도6은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도7은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도8은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도9는 제1 이방 도전성 시트의 부분 단면도이다.

도10은 피치 변환용 기판, 중계 기판 및 피검사 회로 기판을, 제1 이방 도전성 시트를 거쳐서 적층한 상태를 도시한 부분 단면도이다.

도11은 제2 이방 도전성 시트의 부분 단면도이다.

도12는 중계 기판의 다른 예를 게시한 단면도이다.

도13은 도12에 도시한 중계 기판에 있어서의 강성 도체 전극의 확대도이다.

도14는 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도15는 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도16은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도17은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도18은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도19는 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도20은 중계 기판의 제조 공정을 설명하는 단면도이다.

도21은 도12의 중계 기판의 양면에 제1 이방 도전성 시트를 적층한 상태를 도시한 단면도이다.

도22는 그 일부 확대도이다.

도23은 도21의 중계 기판 및 제1 이방 도전성 시트를, 피치 변환용 기판에 적층한 상태를 도시한 단면도이다.

도24는 중계 핀 유닛의 단면도이다.

도25는 중계 핀 유닛의 도전 핀, 중간 보유 지지판 및 절연판의 일부를 도시한 단면도이다.

도26은 중계 핀 유닛의 구성에 있어서의 다른 예를 게시한 도25와 같은 단면도이다.

도27은 도26의 구성에 있어서 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에 도전 핀을 배치할 때까지의 공정을 도시한 단면도이다.

도28은 굴곡 보유 지지판을 배치한 중계 핀 유닛의 단면도이다.

도29는 중계 핀 유닛 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면의 부분 확대도이다.

도30은 본 발명의 검사 장치의 실시 형태를 설명하는 부분 확대 단면도이다.

도31은 본 발명의 일실시 형태에 있어서의 검사 장치의 사용 상태를 설명하는 부분 확대 단면도이다.

도32는 본 발명의 검사 장치에 있어서의 중계 핀 유닛의 사용 상태를 설명하는 부분 확대 단면도이다.

도33은 본 발명의 일실시 형태에 있어서의 검사 장치의 사용 상태를 설명하는 부분 확대 단면도이다.

도34는 본 발명의 검사 장치에 있어서의 다른 실시 형태를 설명하는 도30과 같은 단면도이다.

도35는 도34의 중계 핀 유닛의 확대 단면도이다.

도36은 종래에 있어서의 회로 기판의 검사 장치의 단면도이다.

부호의 설명

1 : 피검사 회로 기판

2 : 피검사 전극

3 : 피검사 전극

11a : 제1 검사 지그

11b : 제2 검사 지그

21a, 21b : 회로 기판 측 커넥터

22a, 22b : 제1 이방 도전성 시트

23a, 23b : 피치 변환용 기판

24a, 24b : 단자 전극

25a, 25b : 접속 전극

26a, 26b : 제2 이방 도전성 시트

27 : 전류용 단자 전극

28 : 전압용 단자 전극

29a, 29b : 중계 기판

31a, 31b : 중계 핀 유닛

32a, 32b : 도전 핀

33a, 33b : 제1 지지 핀

34a, 34b : 제1 절연판

35a, 35b : 제2 절연판

36a, 36b : 중간 보유 지지판

37a, 37b : 제2 지지 핀

38A : 제1 접촉 지지 위치

38B : 제2 접촉 지지 위치

39 : 보유 지지판 지지 핀

39A : 접촉 지지 위치

41a, 41b : 테스터 측 커넥터

42a, 42b : 제3 이방 도전성 시트

43a, 43b : 커넥터 기판

44a, 44b : 테스터 측 전극

45a, 45b : 핀 측 전극

46a, 46b : 베이스판

49a, 49b : 지지 핀

51 : 절연 기판

52 : 배선

53 : 내부 배선

54 : 절연층

55 : 절연층

61 : 시트 기재

62 : 도전성 입자

63 : 관통 구멍

64 : 관통 구멍

65 : 도금층

66 : 레지스트층

71 : 절연부

72 : 도전로 형성부

73 : 돌출부

75 : 강성 도체 전극

75a : 돌출부

76 : 절연부

77 : 기판

81a, 81b : 단부

82 : 중앙부

83, 83a, 83b : 관통 구멍

84 : 굴곡 보유 지지판

85 : 관통 구멍

86 : 관통 구멍

90A : 적층 재료

90B : 복합 적층 재료

91 : 절연 기판

91H : 관통 구멍

92 : 강성 도체 전극

92a : 몸통부

92b : 단자부

93A : 금속층

93B : 금속박층

93K : 개구

94 : 레지스트막

94H : 패턴 구멍

101 : 피검사 회로 기판

102 : 피검사 전극

103 : 피검사 전극

111a : 제1 검사 지그

111b : 제2 검사 지그

121a, 121b : 회로 기판 측 커넥터

122a, 122b : 제1 이방 도전성 시트

123a, 123b : 피치 변환용 기판

124a, 124b : 단자 전극

125a, 125b : 접속 전극

126a, 126b : 제2 이방 도전성 시트

131a, 131b : 중계 핀 유닛

132a, 132b : 도전 핀

133a, 133b : 지지 핀

134a, 134b : 절연판

141a, 141b : 테스터 측 커넥터

142a, 142b : 제3 이방 도전성 시트

143a, 143b : 커넥터 기판

144a, 144b : 테스터 측 전극

145a, 145b : 핀 측 전극

146a, 146b : 베이스판

A : 중간 보유 지지판 투영면

L1 : 거리

L2 : 거리

Q1 : 대각선

Q2 : 대각선

R1 : 단위 격자 영역

R2 : 단위 격자 영역

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또, 이후의 기술에 있어서, 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 있어서의 한 쌍의 동일한 구성 요소[예를 들어 회로 기판 측 커넥터(21a)와 회로 기판 측 커넥터(21b), 제1 이방 도전성 시트(22a)와 제1 이방 도전성 시트(22b)] 등을 총칭할 경우에는, 기호「a」,「b」를 생략하는 경우가 있다[예를 들어 제1 이방 도전성 시트(22a)와 제1 이방 도전성 시트(22b)를 총칭해서「제1 이방 도전성 시트(22)」라 기술하는 경우가 있음].

도1은 본 발명의 하나의 실시예에 있어서의 검사 장치를 도시한 단면도, 도2는 도1의 검사 장치의 검사 사용 시에 있어서의 적층 상태를 도시한 단면도이다.

이 검사 장치는 집적 회로 등을 설치하기 위한 프린트 회로 기판 등의 검사 대상인 피검사 회로 기판(1)에 대하여, 피검사 전극 간의 전기 저항을 측정함으로써 피검사 회로 기판의 전기 검사를 행하는 것이다.

그리고 이 검사 장치는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 피검사 회로 기판(1)의 상면 측에 배치되는 제1 검사 지그(11a)와, 하면 측에 배치되는 제2 검사 지그(11b)가, 상하에 서로 대향하도록 배치되어 있다.

제1 검사 지그(11a)는, 그 양측에 한 쌍의 제1 이방 도전성 시트(분산형 이방 도전성 시트)(22a)를 배치한 중계 기판(29a)과, 그 피검사 회로 기판(1)과는 반대 측에 배치된 피치 변환용 기판(23)과, 피치 변환용 기판(23)의 다른 면 측에 배치된 제2 이방 도전성 시트(편재형 이방 도전성 시트)(26a)를 구비한 회로 기판 측 커넥터(21a)를 구비하고 있다. 또한, 제1 검사 지그(11a)는 중계 핀 유닛(31a)을 구비하고 있다. 또한, 제1 검사 지그(11a)는 그 중계 핀 유닛(31a) 측에 제3 이방 도전성 시트(42a)가 배치된 커넥터 기판(43a)과, 베이스 판(46a)을 구비한 테스터 측 커넥터(41a)를 구비하고 있다.

제2 검사 지그(11b)도, 제1 검사 지그(11a)와 마찬가지로 구성되어, 회로 기판 측 커넥터(21b)와, 중계 핀 유닛(31b)과, 테스터 측 커넥터(41b)를 구비하고 있다.

피검사 회로 기판(1)의 상면에는, 피검사용의 전극(2)이 형성되고, 그 하면에도 피검사용의 전극(3)이 형성되어 있고, 이들은 서로 전기적으로 접속되어 있다.

도3은 피치 변환용 기판(23)의 피검사 회로 기판(1) 측의 표면을 도시한 도면이고, 도4는 그 중계 핀 유닛(31) 측의 표면을 도시한 도면, 도10은 피치 변환용 기판(23), 중계 기판(29) 및 피검사 회로 기판(1)을, 제1 이방 도전성 시트(22)를 거쳐서 적층한 상태를 도시한 부분 단면도이다.

피치 변환용 기판(23)의 한쪽 표면, 즉 피검사 회로 기판(1) 측에는, 도3에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판(1)의 전극(2, 3)에 전기적으로 접속되는 복수의 접속 전극(검사 전극)(25)이 형성되어 있다. 이들의 접속 전극(25)은, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극(2, 3)의 패턴에 대응하도록 배치되어 있다.

또, 이 접속 전극(25)은 도3에 도시한 바와 같이, 피검사 회로 기판(1)에 있어서의 한 개의 피검사 전극(2)[피검사 전극(3)]에 대하여 접속되는, 한 쌍의 이격된 전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)으로 구성되어 있다.

한편, 피치 변환용 기판(23)의 다른 쪽의 표면, 즉 피검사 회로 기판(1)과 반대 측에는, 도4에 도시한 바와 같이 중계 핀 유닛(31)의 도전 핀(32)에 전기적으로 접속되는 복수의 단자 전극(24)이 형성되어 있다. 이들의 단자 전극(24)은, 예를 들어 피치가 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 일정 피치의 격자점 위에 배치되어 있고, 그 피치는 중계 핀 유닛의 도전 핀(32a, 32b)의 배치 피치와 동일하다.

도10에 도시한 바와 같이, 도3의 각각의 접속 전극(25)은 도3의 배선(52)과, 절연 기판(51)의 두께 방향으로 관통하는 도10의 내부 배선(53)에 의해, 대응하는 도4의 단자 전극(24)에 전기적으로 접속되어 있다.

피치 변환용 기판(23)의 표면에 있어서의 절연부는, 예를 들어 절연 기판의 표면에, 각각의 접속 전극(25)이 노출되도록 형성된 절연층(54)으로 구성되고, 이 절연층(54)의 두께는, 바람직하게는 5 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 60 ㎛이다. 이 두께가 지나치게 클 경우, 접속 전극(25)과 이방 도전성 시트와의 전기적 접속이 곤란해지는 경우가 있다.

피치 변환용 기판의 절연 기판을 형성하는 재료로서는, 일반적으로 프린트 회로 기판의 기재로서 사용되는 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 비스말레이미드 트리아진 수지 등을 들 수 있다.

절연층(54, 55)의 형성 재료로서는, 박막 형상으로 성형 가능한 고분자 재료를 이용할 수 있고, 구체적으로는 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 이들의 혼합물, 레지스트 재료 등을 들 수 있다.

피치 변환용 기판(23)은, 예를 들어 다음과 같이 해서 제조할 수 있다. 우선, 평판형의 절연 기판의 양면에 금속박층을 적층한 적층 재료를 준비하여, 이 적층 재료에 대하여, 형성해야 할 단자 전극에 대응하는 패턴에 대응해서 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍을, 수치 제어형 드릴링 장치, 포토 에칭 처리, 레이저 가공 처리 등에 의해 형성한다.

계속해서, 적층 재료에 형성된 관통 구멍 내에 무전해 도금 및 전해 도금을 행함으로써, 기판 양면의 금속박층에 연결된 바이아홀을 형성한다. 그 후에 금속 박층에 대하여 포토 에칭 처리를 행함으로써, 절연 기판의 표면에 배선 패턴 및 접속 전극을 형성하는 동시에, 반대 측의 표면에 단자 전극을 형성한다.

그리고 절연 기판(51)의 표면에, 각각의 접속 전극(25)이 노출되도록 절연층(54)을 형성하는 동시에, 반대 측의 표면에, 각각의 단자 전극(24)이 노출되도록 절연층(55)을 형성함으로써, 피치 변환용 기판(23)을 얻을 수 있다. 또, 절연층(55)의 두께는, 바람직하게는 5 내지 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 60 ㎛이다.

도5의 (a)는 중계 기판의 단면도, 도5의 (b)는 그 부분 평면도, 도8의 (c)는 중계 기판의 확대 단면도이다. 이 중계 기판(29)의 기판(77)에는, 피치 변환용 기판(23)의 전극 패턴을 따라서 강성 도체 전극(75)이 배치되는 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍 내에는, 고분자 탄성체를 매설함으로써 절연부(76)가 형성되고, 강성 도체 전극(75)이, 이 절연부(76)에 둘러싸이도록 관통 형성되어 있다.

예를 들어, 이 기판(77)에 형성된 다수의 관통 구멍의 각각에, 4단자 검사에 이용되는 도3의 전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)에 대응한 강성 도체 전극(75)의 쌍이 배치된다. 1개의 관통 구멍에 배치되는 강성 도체 전극(75)의 수는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 내지 4개이다. 피치 변환용 기판(23)의 접속 전극에 대응하여, 기판(77)의 각 관통 구멍마다 강성 도체 전극(75)의 수가 달라도 된다.

도8의 (c)에 도시한 바와 같이, 강성 도체 전극(75)의 양단부 측에, 절연 부(76)의 표면으로부터 돌출된 돌출부(75a)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 돌출부(75a)를 형성함으로써, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극과 피치 변환용 기판(23)의 접속 전극을 낮은 저항치로 확실하게 도통시킬 수 있다.

절연부(76)는 가교 구조를 갖는 탄성 고분자 물질에 의해 형성할 수 있다. 이러한 탄성 고분자 물질을 얻기 위해서 이용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 구체적으로는 예를 들어 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공역 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스티렌-부타디엔-디엔블록 공중합체 고무, 스티렌-이소프렌블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로프렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피크롤히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다.

이상에 있어서, 내후성이 요구될 경우에는 공역 디엔계 고무 이외의 것을 이용하는 것이 바람직하며, 특히 성형 가공성 및 전기 특성의 관점에서, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.

실리콘 고무로서는, 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는, 그 점도가 왜곡 속도 10^-1scc로 10⁵ 포아즈 이하의 것이 바람직하며, 축합형인 것, 부가형인 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 중 어느 하나라도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 디메틸 실리콘 미가공 고무, 메틸비 닐 실리콘 미가공 고무, 메틸페닐비닐실리콘 미가공 고무 등을 들 수 있다.

또한, 실리콘 고무는 그 분자량 Mw(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량을 말한다. 이하 동일함)가 10,000 내지 40,000인 것이 바람직하다. 또한, 양호한 내열성을 얻을 수 있으므로, 분자량 분포 지수(표준 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량 Mw와 표준 폴리스티렌 환산수 평균 분자량 Mn과의 비 Mw/Mn의 값을 말한다. 이하 동일함)가 2 이하인 것이 바람직하다.

중계 기판에 있어서의 기판(77)의 재료로서는, 구체적으로는, 예를 들어 유리 섬유 보강형 폴리 이미드 수지, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 비스말레이미드 트리아진 수지 등의 복합 수지 재료, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지, 비스말레이미드·트리아진 수지, 액정 폴리머 등의 기계적 강도가 높은 수지 재료, 스테인레스 등의 금속 재료, 불소 수지 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 액정 폴리머 섬유 등의 유기 섬유로 이루어지는 메쉬, 부직포, 금속 메쉬 등을 들 수 있다. 기판(77)의 두께는, 형성 재료에도 따르지만, 바람직하게는 20 내지 500 ㎛이다.

이하, 중계 기판(29)의 제조 방법을 구체적으로 설명한다. 우선, 도6의 (a)에 도시한 바와 같이, 평판형의 기판(77)을 준비한다. 이 기판(77)에 대하여, 예를 들어 수치 제어형 드릴링 장치, 포토 에칭 처리, 레이저 가공 처리, 펀칭 가공 등에 의해, 강성 도체 전극(75)을 배치하는 위치에, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이 관통 구멍(63)을 형성한다.

계속해서, 관통 구멍(63) 안에, 예를 들어 스크린 인쇄 등의 인쇄법, 롤 도포법, 블레이드 도포법 등을 이용해서 절연부용 재료를 도포하고, 경화 처리를 행한다. 이로써 도6의 (c)에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(63) 내 전체에 걸쳐, 고분자 탄성체로 이루어지는 절연부(76)를 형성한다. 절연부용 재료의 경화 처리는, 통상 가열 처리에 의해 행해진다. 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은, 절연부용 재료의 종류 등을 고려해서 적절하게 설정된다.

계속해서, 도7의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 절연부(76)에 강성 도체 전극(75)을 형성하기 위한 관통 구멍(64)을 천공한다. 이 관통 구멍(64)은, 다음과 같이 해서 형성할 수 있다. 우선, 기판(77)의 일면 측의 표면에, 무전해 도금법, 스퍼터법 등을 이용하여, 구리, 금, 알루미늄, 로듐 등으로 도금 전극용의 금속박층을 형성한다.

이 금속박층 위에, 포토리소그래피의 수법에 의해, 관통 구멍(64)의 형성 패턴에 대응하는 특정한 패턴을 따라서 복수의 개구가 형성된 레지스트층을 형성한 후, 금속박층을 도금 전극으로 하여 전해 도금 처리를 행함으로써, 레지스트층의 개구 내에 구리, 철, 알루미늄, 금, 로듐 등의 금속 마스크를 형성한다.

계속해서, 레지스트층, 금속박층 및 절연부(76)에 대하여 탄산 가스 레이저 등을 이용하여 레이저 가공을 행함으로써, 레지스트층, 금속박층 및 절연부(76)를 관통하도록 관통 구멍을 형성한다. 그 후에 절연부(76)의 표면에서 잔존하는 금속박층 및 금속 마스크를 제거함으로써, 절연부(76)에 관통 구멍(64)이 형성된 도7의 (a)의 기판을 얻을 수 있다.

이렇게 하여 얻게 된 도7의 (a)의 기판(77)에 대하여, 기판 표면 전체에 걸쳐 구리의 무전해 도금을 실시한다. 이로써 도7의 (b)에 도시한 바와 같이, 전해 도금용의 구리 도금층(65)을 형성한다.

계속해서, 도7의 (c)에 도시한 바와 같이, 포토리소그래피의 수법에 의해, 관통 구멍(64)의 위치에 개구가 형성된 레지스트층(66)을 기판(77)의 양측 표면에 형성한다. 이 레지스트층(66)의 두께는, 형성해야 할 강성 도체 전극(75)에 있어서의 절연부(76)로부터의 돌출 폭에 따라 설정된다.

레지스트층(66)을 형성한 후, 도8의 (a)에 도시한 바와 같이, 구리 도금층(65)을 공통 전극으로서 전해 구리 도금(관통 구멍 도금)을 행함으로써, 각 관통 구멍(64)에 강성 도체 전극(75)을 형성한다.

계속해서, 도8의 (b)에 도시한 바와 같이 레지스트층(66)을 제거한다. 그 후에 산에 의한 에칭을 단시간 행함으로써, 강성 도체 전극(75)의 양단부 측의 돌출부를 남겨서 도금층(65)을 선택적으로 세정 제거하고, 도8의 (c)에 도시한 중계 기판(29)을 얻을 수 있다.

회로 기판 측 커넥터(21)를 구성하고, 중계 기판(29)의 양면 측에 배치되는 제1 이방 도전성 시트(22)는, 도9에 도시한 바와 같이 절연성의 탄성 고분자로 이루어지는 시트 기재(61) 중에 다수의 도전성 입자(62)가 면 방향으로 분산되는 동시에 두께 방향으로 배열한 상태로 함유되어 있다.

제1 이방 도전성 시트(22)의 두께는, 바람직하게는 20 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 100 ㎛이다. 이 최소 두께가 20 ㎛ 미만일 경우에는, 제1 이 방 도전성 시트(22)의 기계적 강도가 낮아지기 쉬워, 필요한 내구성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이 제1 이방 도전성 시트(22)의 두께가 200 ㎛를 넘을 경우에는, 접속해야 할 전극의 피치가 작을 경우에, 가압에 의해 형성되는 도전로 간에 있어서 소요의 절연성을 얻을 수 없어, 피검사 전극 간에서 전기적인 단락이 생겨서 검사 대상 회로 기판의 전기적 검사가 곤란해지기 쉽다.

제1 이방 도전성 시트(22)의 시트 지재(61)를 구성하는 탄성 고분자 물질은 그 듀로미터 경도가 바람직하게는 30 내지 90이며, 더욱 바람직하게는 35 내지 80, 더욱 바람직하게는 40 내지 70이다. 또, 본 명세서에 있어서,「듀로미터 경도」라 함은 JIS K6253의 듀로미터 경도 시험에 의거하여 타입 A 듀로미터에 의해 측정된 것을 말한다. 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 30 미만일 경우에는, 두께 방향으로 가압되었을 때에, 이방 도전성 시트의 압축, 변형이 크고, 큰 영구 왜곡이 생기기 때문에 이방 도전성 시트가 조기에 열화해서 검사 사용이 곤란해져 내구성이 낮아지기 쉽다.

한편, 탄성 고분자 물질의 듀로미터 경도가 90을 초과할 경우에는, 이방 도전성 시트가 두께 방향으로 가압되었을 때에, 두께 방향의 변형량이 불충분해지므로, 양호한 접속 신뢰성을 얻을 수 없어, 접속 불량이 발생하기 쉬워진다.

제1 이방 도전성 시트(22)의 기재를 구성하는 탄성 고분자 물질로서는, 상기의 듀로미터 경도를 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 형성 가공성 및 전기 특성의 관점에서, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.

제1 이방 도전성 시트(22)는, 그 두께 W₁(㎛)과 자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름 D₁(㎛)과의 비율 W₁/D₁이 1.1 내지 10인 것이 바람직하다. 여기에서,「자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름」이란, 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 것을 말한다. 비율 W₁/D₁이 1.1 미만일 경우, 이방 도전성 시트의 두께에 대하여 자성 도전성 입자의 지름이 동등 혹은 그것보다도 커지므로, 이 이방 도전성 시트는 그 탄성이 낮아져, 이로 인해 이 이방 도전성 시트를 프린트 배선 기판 등의 피검사물[피검사 회로 기판(1)]과 검사 전극과의 사이에 배치해서 가압을 행해 접촉 도통 상태를 달성할 때에, 피검사물이 흠집이 나기 쉬워진다.

한편, 비율 W₁/D₁이 10을 초과할 경우에는, 이방 도전성 시트를 프린트 배선 기판 등의 피검사물과 검사 전극과의 사이에 배치해서 가압을 행해 접촉 도통 상태를 달성할 때에, 피검사물과 검사 전극과의 사이에 다수의 도전성 입자가 배열해서 연쇄가 형성되고, 다수의 도전성 입자끼리의 접점이 존재하므로, 전기적 저항치가 높아지기 쉬워, 전기적 검사에의 사용이 곤란해지기 쉽다.

자성 도전성 입자로서는, 이방 도전성 시트를 형성하기 위한 시트 성형 재료 중에 있어서, 자성 도전성 입자를 자장의 작용에 의해 쉽게 이동시킬 수 있는 점으로부터, 그 포화자화가 바람직하게는 0.1 Wb/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 0.3 Wb/㎡ 이상, 특히 바람직하게는 0.5 Wb/㎡ 이상인 것이 사용된다.

포화자화가 0.1 Wb/㎡ 이상인 것에 의해, 그 제조 공정에 있어서 자성 도전성 입자를 자장의 작용에 의해 확실하게 이동시켜서 원하는 배향 상태로 할 수 있 으므로, 이방 도전성 시트를 사용할 때에 자성 도전성 입자의 연쇄를 형성할 수 있다.

자성 도전성 입자의 구체예로서는, 철, 니켈, 코발트 등의 자성을 띠는 금속 입자 혹은 이들의 합금 입자 또는 이들의 금속을 함유하는 입자, 또는 이들의 입자를 중심 입자라 하고, 이 중심 입자의 표면에 고도전성 금속을 피복한 복합 입자, 혹은 비자성 금속 입자 혹은 글라스 비드(Glass Bead) 등의 무기물질 입자 또는 폴리머 입자를 중심 입자라 하고, 이 중심 입자의 표면에, 고도전성 금속의 도금을 실시한 복합 입자, 혹은 중심 입자에, 페라이트, 금속 간 화합물 등의 도전성 자성체 및 고도전성 금속의 양쪽을 피복한 복합 입자 등을 들 수 있다.

여기에서,「고도전성 금속」이라 함은 0 ℃에 있어서의 도전율이 5 × 10⁶ Ω^-1m^-1 이상인 금속을 말한다. 이러한 고도전성 금속으로서는, 구체적으로 금, 은, 로듐, 백금, 크롬 등을 이용할 수 있고, 이들 중에서는 화학적으로 안정되고 또한 높은 도전율을 갖는 점에서 금을 이용하는 것이 바람직하다.

상기한 자성 도전성 입자 중에서는, 니켈 입자를 코어 입자라 하고, 그 표면에 금이나 은 등의 고도전성 금속의 도금을 한 복합 입자가 바람직하다.

코어 입자의 표면에 고도전성 금속을 피복하는 수단으로서는, 특별히 한정 되는 것은 아니지만, 예를 들어 무전해 도금법을 이용할 수 있다.

자성 도전성 입자는, 그 수평균 입자 지름의 변동 계수가 50 ％ 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ％ 이하, 특히 바람직하게는 20 ％ 이하이다. 여기에서,「수평균 입자 지름의 변동 계수」라 함은 식 : (σ/Dn) × 100(단, σ는 입자 지름의 표준 편차의 값을 나타내고, Dn은 입자의 수평균 입자 지름을 나타냄)에 의해 구해지는 것이다.

자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름의 변동 계수가 50 ％ 이하임으로써, 입자 지름의 불일치의 정도가 작아지므로, 얻을 수 있는 이방 도전성 시트에 있어서의 부분적인 도전성의 편차를 작게 할 수 있다.

이러한 자성 도전성 입자는, 금속 재료를 보통의 방법에 의해 입자화하고, 혹은 시판되고 있는 금속 입자를 준비하고, 이 입자에 대하여 분급 처리를 행함으로써 얻을 수 있다. 입자의 분급 처리는, 예를 들어 공기 분급 장치, 음파 진동 장치 등의 분급 장치에 의해 행할 수 있다. 분급 처리의 구체적인 조건은, 목적으로 하는 도전성 금속 입자의 수평균 입자 지름, 분급 장치의 종류 등에 따라서 적당하게 설정된다.

자성 도전성 입자의 구체적인 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 복수의 구형의 1차 입자가 일체로 연결된 2차 입자가 바람직하게 이용된다.

자성 도전성 입자로서, 중심 입자의 표면에 고도전성 금속이 피복된 복합 입자(이하,「도전성 복합 금속 입자」라고 함)를 이용할 경우, 양호한 도전성을 얻을 수 있는 점에서, 도전성 복합 금속 입자의 표면에 있어서의 고도전성 금속의 피복률(중심 입자의 표면적에 대한 고도전성 금속의 피복 면적의 비율)이 40 ％ 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 45 ％ 이상, 특히 바람직하게는 47 내지 95 ％이다.

또한, 고도전성 금속의 피복량은 중심 입자의 질량의 2.5 내지 50 질량％인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3 내지 45 질량％, 더욱 바람직하게는 3.5 내지 40 질량％, 특히 바람직하게는 5 내지 30 질량％이다.

이러한, 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 다수의 도전성 입자(62)가 면 방향으로 분산되어 두께 방향으로 배열한 상태로 함유된 이방 도전성 시트는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2003-77560호 공보에 개시된 바와 같이, 경화되어서 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질용 재료 중에, 자성을 띠는 도전성 입자가 함유된 유동성의 성형 재료를 조제하고, 이 성형 재료로 이루어지는 성형 재료층을, 상기 성형 재료층에 있어서의 한면에 접하는 일면 측 성형 부재와, 상기 성형 재료층에 있어서의 다른 면에 접하는 다른 면 측 성형 부재와의 사이에 형성하고, 이 성형 재료층에 대하여 그 두께 방향으로 자장을 작용시키는 동시에, 상기 성형 재료층을 경화 처리하는 법 등에 의해 제조할 수 있다.

도10은 피치 변환용 기판, 중계 기판 및 피검사 회로 기판을, 제1 이방 도전성 시트를 거쳐서 적층한 상태를 도시한 부분 단면도이다. 이 도면에서는, 4단자 검사를 행할 경우의 예를 게시하고 있다. 도시한 바와 같이, 피검사 회로 기판(1)과 피치 변환용 기판(23)과의 사이에, 제1 이방 도전성 시트(22)를 거쳐서 중계 기판(29)이 배치되고, 피치 변환용 기판(23)의 전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)에 대응하여, 중계 기판(29)의 1개의 관통 구멍 내에는, 한 쌍의 강성 도체 전극(75, 75)이 형성되어 있다. 전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)과, 한 쌍의 강성 도체 전극(75, 75)은 제1 이방 도전성 시트(22)를 거쳐서 전기적으로 접속된다. 한편, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극(2)과, 상기 한 쌍의 강성 도체 전극(75, 75)이 제1 이방 도전성 시트(22)를 거쳐서 전기적으로 접속되어, 이 상태에서 전기 검사가 행해진다.

피치 변환용 기판(23)의 중계 핀 유닛(31) 측에 배치되는 제2 이방 도전성 시트(26)는, 도11에 도시한 바와 같이 절연성의 탄성 고분자 재료 중에 다수의 도전성 입자(62)가 두께 방향으로 배열해서 형성된 도전로 형성부(72)와, 각각의 도전로 형성부(72)를 이격하는 절연부(71)로 구성되어 있다. 이와 같이, 도전성 입자(62)는 도전로 형성부(72) 중에만, 면 방향으로 불균일하게 분산되어 있다.

도전로 형성부(72)의 두께 W₂는, 바람직하게는 0.1 내지 2 ㎜, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1.5 ㎜이다. 이 두께 W₂가 0.1 ㎜ 미만일 경우, 두께 방향의 가압에 대한 흡수 능력이 낮으며, 검사 시에 있어서 검사 지그에 의한 가압력의 흡수가 작아져, 회로 기판 측 커넥터(21)에의 충격을 완화하는 효과가 감소된다. 이로 인해, 제1 이방 도전성 시트(22)의 열화를 억제하기 어려워져, 결과적으로 피검사 회로 기판(1)의 반복 검사 시에 있어서의 제1 이방 도전성 시트(22)의 교환 횟수가 증가하여, 검사의 효율이 저하된다. 한편, 이 두께 W₂가 2 ㎜를 넘을 경우, 두께 방향의 전기 저항이 커지기 쉬워 전기 검사가 곤란해지는 경우가 있다.

절연부(71)의 두께는, 도전로 형성부(72)의 두께와 실질적으로 동일하거나, 그것보다도 작은 것이 바람직하다. 도11에 도시한 바와 같이, 절연부(7l)의 두께를 도전로 형성부(72)의 두께보다도 작게 하여 도전로 형성부(72)가 절연부(71)보 다 돌출된 돌출부(73)를 형성함으로써, 두께 방향의 가압에 대하여 도전로 형성부(72)의 변형이 용이해져, 가압력의 흡수 능력이 증대하므로, 검사 시에 있어서 검사 지그의 가압력을 흡수하여, 회로 기판 측 커넥터(21)에의 충격을 완화할 수 있다.

제2 이방 도전성 시트(26)를 구성하는 도전성 입자(62)에, 자성 도전성 입자를 사용할 경우, 그 수평균 입자 지름은 바람직하게는 5 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ㎛이다. 여기에서,「자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름」이란, 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 것을 말한다. 자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름이 5 ㎛ 이상이면, 이방 도전성 시트의 도전로 형성부의 가압 변형이 용이해진다. 또한, 그 제조 공정에 있어서 자장 배향 처리에 의해 자성 도전성 입자를 배향시킬 경우, 자성 도전성 입자의 배향이 용이하다. 자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름이 200 ㎛ 이하이면, 이방 도전성 시트의 도전로 형성부(72)의 탄성이 양호해서 가압 변형이 용이해진다.

도전로 형성부(72)의 두께 W₂(㎛)와, 자성 도전성 입자의 수평균 입자 지름D₂(㎛)와의 비율 W₂/D₂는 1.1 내지 10인 것이 바람직하다. 비율 W₂/D₂가 1.1 미만일 경우, 도전로 형성부(72)의 두께에 대하여 자성 도전성 입자의 지름이 동등 혹은 그것보다도 커지기 때문에, 도전로 형성부(72)의 탄성이 낮아져, 그 두께 방향의 가압력의 흡수 능력이 작아진다. 이로 인해, 검사 시에 있어서의 검사 지그의 가압력을 흡수하는 능력이 낮아져, 회로 기판 측 커넥터(21)에의 충격을 완화하는 효 과가 감소하므로, 제1 이방 도전성 시트(22)의 열화를 억제하기 어려워져, 결과적으로 피검사 회로 기판(1)의 반복 검사 시에 있어서 제1 이방 도전성 시트(22)의 교환 횟수가 증가해, 검사의 효율이 저하되기 쉬워진다.

한편, 비율 W₂/D₂가 10을 초과할 경우, 도전로 형성부(72)에 다수의 도전성 입자가 배열해서 연쇄를 형성하고, 도전성 입자끼리의 접점이 다수 존재하게 되므로, 전기적 저항치가 높아지기 쉽다.

도전로 형성부(72)의 기재인 탄성 고분자는, 그 타입 A 듀로미터에 의해 측정된 듀로미터 경도가 바람직하게는 15 내지 60, 더욱 바람직하게는 20 내지 50, 더욱 바람직하게는 25 내지 45이다.

탄성 고분자의 듀로미터 경도가 15보다도 작을 경우, 두께 방향으로 가압되었을 때의 시트의 압축, 변형이 크고, 큰 영구 왜곡이 생기므로 시트 형상이 조기에 변형되어 검사 시의 전기적 접속이 곤란해지기 쉽다. 탄성 고분자의 듀로미터 경도가 60보다도 클 경우, 두께 방향으로 가압되었을 때의 변형이 작아지므로, 그 두께 방향으로의 가압력에 대한 흡수 능력이 작아진다. 이로 인해, 제1 이방 도전성 시트(22)의 열화를 억제하기 어려워져, 결과적으로 피검사 회로 기판(1)의 반복 검사 시에 있어서, 제1 이방 도전성 시트(22)의 교환 횟수가 증가하여, 검사의 효율이 저하하기 쉬워진다.

도전로 형성부(72)의 기재가 되는 탄성 고분자로서는, 상기 듀로미터 경도를 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 가공성 및 전기 특성의 점에서, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.

제2 이방 도전성 시트(26)의 절연부(71)는, 실질적으로 도전성 입자를 함유하지 않는 절연 재료에 의해 형성된다. 절연 재료로서는, 예를 들어 절연성의 고분자 재료, 무기 재료, 표면을 절연화 처리한 금속 재료 등을 이용할 수 있지만, 도전로 형성부에 사용한 탄성 고분자와 동일한 재료를 이용하면 생산이 용이하다. 절연부의 재료로서 탄성 고분자를 사용할 경우, 듀로미터 경도가 상기 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

자성 도전성 입자로서는, 전술한 제1 이방 도전성 시트에 이용되는 도전성 입자를 이용할 수 있다.

제2 이방 도전성 시트(26)는, 예를 들어 다음의 방법으로 제조할 수 있다. 우선, 각각 전체 형상이 대략 평판형이며, 서로 대응하는 상부형과 하부형으로 이루어지고, 상부형과 하부형 사이의 성형 공간 내에 충전된 재료층에 자장을 작용시키면서 상기 재료층을 가열 경화할 수 있는 구성의 이방 도전성 시트 성형용 금형을 준비한다.

이 이방 도전성 시트 성형용 금형으로는, 재료층에 자장을 작용시켜서 적정한 위치에 도전성을 갖는 부분을 형성하기 위해, 금형 내의 자장에 강도 분포를 발생시키기 위한 철, 니켈 등으로 이루어지는 강자성체 부분과, 구리 등의 비자성 금속 혹은 수지로 이루어지는 비자성체 부분이 서로 인접하도록 교대로 배치된 모자이크형의 층을 갖는 기판이 이용된다. 강자성체 부분은, 형성해야 할 도전로 형성부의 패턴에 대응해서 배열되어 있다. 상부형의 성형면은 평탄하며, 하부형의 성 형면은 형성해야 할 이방 도전성 시트의 도전로 형성부에 대응해서 약간 요철을 갖고 있다.

계속해서, 이방 도전성 시트 성형용 금형의 성형 공간 내에, 경화되어서 탄성 고분자 물질이 되는 고분자 물질 재료 중에 자성을 띠는 도전성 입자가 함유된 성형 재료를 주입해서 성형 재료층을 형성한다. 그리고 상부형 및 하부형의 강자성체 부분 및 비자성체 부분을 이용하고, 형성된 성형 재료층에 대하여 그 두께 방향으로 강도 분포를 갖는 자장을 작용시킴으로써, 도전성 입자를, 상부형에 있어서의 강자성체 부분과, 그 바로 아래에 위치하는 하부형에 있어서의 강자성체 부분과의 사이에 집합시켜, 도전성 입자를 두께 방향으로 늘어서도록 배향시킨다. 그리고, 그 상태에서 상기 성형 재료층을 경화 처리함으로써, 복수의 기둥 형상의 도전로 형성부가, 절연부에 의해 피차 절연된 이방 도전성 시트가 제조된다.

도12는 중계 기판의 다른 예를 게시한 단면도, 도13은 도12에 도시한 중계 기판에 있어서의 강성 도체 전극의 확대도이다. 이 중계 기판(29)은, 각각 두께 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍(91H)이 접속해야 할 피검사 전극의 패턴을 따라서 형성된 절연 기판(91)과, 이 절연 기판(91)의 각 관통 구멍(91H)에 절연 기판(91)의 양면으로부터 돌출하도록 배치된 복수의 강성 도체 전극(92)을 구비하고 있다.

각각의 강성 도체 전극(92)에는, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)에 삽입된 원기둥 모양의 몸통부(92a)와, 이 몸통부(92a)의 양단부에 일체로 연결된 단자부(92b)가 설치되어 있다. 단자부(92b)는 절연 기판(91)의 양측 표면으로부터 노 출되어 있다.

강성 도체 전극(92)에 있어서의 몸통부(92a)의 길이 L은, 절연 기판(91)의 두께 d보다도 크고, 몸통부(92a)의 지름 r2는 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름 r1보다도 작다. 한편, 강성 도체 전극(92)에 있어서의 단자부(92b)의 지름 r3은, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름보다도 크다. 이로써 강성 도체 전극(92)은, 절연 기판(91)의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있다.

절연 기판(91)의 재료의 구체적인 예로서는, 액정 폴리머, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지 등의 수지 재료, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지 등의 섬유 보강형 수지 재료, 에폭시 수지에 알루미나, 보론나이트라이드 등의 무기 재료를 필러로서 함유시킨 복합 수지 재료 등을 들 수 있다.

중계 기판(29)을 구비한 본 발명의 검사 장치를 고온 환경하에서 사용할 경우에는, 절연 기판(91)으로서 선팽창 계수가 3 × 10^-5/K 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 × 10^-6/K 내지 2 × 10^-5/K, 특히 바람직하게는 1 × 10^-6/K 내지 6 × 10^-6/K이다. 선팽창 계수가 상기 범위 내인 절연 기판(91)을 사용함으로써, 절연 기판(91)의 열팽창에 의한 강성 도체 전극(92)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.

절연 기판(91)의 두께 d는, 바람직하게는 10 내지 200 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 100 ㎛이다. 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름 r1은, 바람직하 게는 20 내지 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 150 ㎛이다.

강성 도체 전극(92)의 재료로서는, 강성을 갖는 금속 재료가 적합하다. 특히, 후술하는 중계 기판(29)의 제조 방법에 있어서, 절연 기판(91)에 형성되는 금속박층보다도 에칭되기 어려운 것이 바람직하다. 이러한 금속 재료의 구체적인 예로서는, 니켈, 코발트, 금, 알루미늄 등의 금속 단일 부재 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다.

강성 도체 전극(92)에 있어서의 몸통부(92a)의 지름 r2는, 바람직하게는 18 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ 이상이다. 이 지름 r2가 지나치게 작을 경우, 강성 도체(92)에 필요한 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다.

절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름 r1과 강성 도체 전극(92)에 있어서의 몸통부(92a)의 지름 r2와의 차이(R1 - r2)는, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 2 ㎛ 이상이다. 이 차이가 지나치게 작을 경우, 강성 도체 전극(92)을 절연 기판(91)의 두께 방향으로 이동시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다.

강성 도체 전극(92)에 있어서의 단자부(92b)의 지름 r3은, 피검사 회로 기판(1)에 있어서의 피검사 전극(2, 3)의 지름의 70 내지 150 ％인 것이 바람직하다. 강성 도체 전극(92)에 있어서의 단자부(92b)의 지름 r3과, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름 r1과의 차이(r3 - rl)는, 바람직하게는 5 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 이 차이가 지나치게 작을 경우, 강성 도체 전극(92)이 절연 기판(91)으로부터 탈락하게 될 우려가 있다.

절연 기판(91)의 두께 방향으로의 강성 도체 전극(92)의 이동 가능 거리, 즉 강성 도체 전극(92)에 있어서의 몸통부(92a)의 길이 L과 절연 기판(91)의 두께 d와의 차이(L - d)는, 바람직하게는 5 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 ㎛이다. 강성 도체 전극(92)의 이동 가능 거리가 지나치게 작을 경우, 피검사 전극(2, 3)의 요철 흡수 능력이 충분하지 않을 경우가 있다. 강성 도체 전극(92)의 이동 가능 거리가 지나치게 클 경우, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)으로부터 노출되는 강성 도체 전극(92)의 몸통부(92a)의 길이가 커지므로, 검사 시에 몸통부(92a)가 좌굴 또는 손상될 우려가 있다.

이상에 설명한 중계 기판(29)에서는, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)에, 강성 도체 전극(92)이 두께 방향으로 이동할 수 있게 배치되어 있고, 이 강성 도체 전극(92)은 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)보다도 큰 지름을 갖는 단자부(92b)를 몸통부(92a)의 양단부에 구비하고 있다. 이로 인해, 단자부(92b)가 스톱퍼로서 기능하고, 강성 도체 전극(92)이 절연 기판(91)으로부터 탈락하는 일이 없다. 따라서 중계 기판(29) 단독으로 취급할 경우에도, 그 취급이 용이하다.

이하, 도14 내지 도20을 참조하면서 상기한 중계 기판의 제조 방법에 관하여 설명한다. 최초에, 도14에 도시한 바와 같이, 절연 기판(91)의 한 면에 역에칭성의 금속층(93A)이 일체로 적층된 적층 재료(90A)를 준비한다.

이 적층 재료(90A)에 있어서의 금속층(93A)에 대하여 에칭 처리를 실시해 그 일부를 제거함으로써, 도15에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극(2, 3)의 패턴을 따라서 복수의 개구(93K)를 형성한다.

다음에, 도16에 도시한 바와 같이 적층 재료(90A)에 있어서의 절연 기판(91) 에, 각각 금속층(93A)의 개구(93K)에 연통해서 두께 방향으로 연장되는 관통 구멍(91H)을 형성한다.

그 후에 도17에 도시한 바와 같이, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 내벽면 및 금속층(93A)의 개구 모서리를 덮도록 역에칭성의 통 형상의 금속박층(93B)을 형성한다.

이와 같이 하여, 각각 두께 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍(91H)이 형성된 절연 기판(91)과, 이 절연 기판(91)의 한 면에 적층되어, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)에 관통하는 복수의 개구(93K)가 형성된 역에칭성의 금속층(93A)과, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 내벽면 및 금속층(93A)의 개구 모서리를 덮도록 형성된 역에칭성의 금속박층(93B)을 구비한 복합 적층 재료(90B)를 얻을 수 있다.

이상의 제조 공정에 있어서, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 레이저 가공법, 드릴 가공법, 에칭 가공법 등을 들 수 있다.

금속층(93A) 및 금속박층(93B)을 구성하는 역에칭성의 금속 재료로서는, 예를 들어, 구리 등을 들 수 있다.

금속층(93A)의 두께는, 목적으로 하는 강성 도체(92)의 이동 가능한 거리 등을 고려해서 설정되지만, 바람직하게는 5 내지 25 ㎛, 더욱 바람직하게는 8 내지 20 ㎛이다.

금속박층(93B)의 두께는, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 지름과, 형성해야 할 강성 도체 전극(92)에 있어서의 몸통부(92a)의 지름을 고려해서 설정된다.

금속박층(93B)을 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 무전해 도금법 등을 들 수 있다.

상기 제조 공정을 거쳐 얻게 된 복합 적층 재료(90B)에 대하여 포토 도금 처리를 행함으로써, 절연 기판(91)에 있어서의 각각의 관통 구멍(91H)에 강성 도체 전극(92)을 형성한다. 구체적으로는, 도18에 도시한 바와 같이 절연 기판(91)의 한 면에 형성된 금속층(93A)의 표면 및 절연 기판(91)의 다른 쪽의 표면에 레지스트 막(94)을 형성하고, 그 후에 이 레지스트 막(94)에, 형성해야 할 강성 도체 전극(92)에 있어서의 단자부(92b)의 패턴에 따라서, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)에 연통하는 복수의 패턴 구멍(94H)을 형성한다.

다음에, 도19에 도시한 바와 같이 금속층(93A)을 공통 전극으로서 금속 박층(93B)의 표면에 금속을 퇴적시켜, 이에 의해 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H) 안 및 레지스트 막(94)의 패턴 구멍(94H) 안에 금속을 충전함으로써, 절연 기판(91)의 두께 방향으로 연장되는 강성 도체 전극(92)을 형성한다.

이와 같이 하여 강성 도체 전극(92)을 형성한 후, 금속층(93A)의 표면에서 레지스트 막(94)을 제거함으로써, 도20에 도시한 바와 같이 금속층(93A)을 노출시킨다. 그 후에 에칭 처리를 실시해서 금속층(93A) 및 금속박층(93B)을 제거함으로써, 도12에 도시한 중계 기판(29)을 얻을 수 있다.

이상에 설명한 제조 방법에 의하면, 절연 기판(91)의 한 면 및 관통 구멍(91H)의 내벽면에, 각각 역에칭성의 금속층(93A) 및 금속박층(93B)을 미리 형성하고 있다. 다음에, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)에 강성 도체 전극(92)을 형 성하고, 그 후에 에칭 처리에 의해 금속층(93A) 및 금속박층(93B)이 제거된다. 따라서 절연 기판(91)과 강성 도체 전극(92)과의 사이에 원하는 갭이 확실하게 형성되므로, 이동 가능한 강성 도체 전극(92)을 확실하게 형성할 수 있다.

도21은 도12의 중계 기판의 양면에 제1 이방 도전성 시트를 적층한 상태를 도시한 단면도, 도22는 그 일부 확대도이다.

제1 이방 도전성 시트(22)에는, 전술한 분산형의 이방 도전성 시트가 사용된다. 그 절연 기재의 재료, 시트 두께, 도전성 입자 P의 재료 및 입자 지름 등은, 전술한 바와 같다.

도23은 도21의 중계 기판 및 제1 이방 도전성 시트를, 피치 변환용 기판에 적층한 상태를 도시한 단면도이다. 본 예에서는, 피치 변환용 기판(23)에, 각각이 동일한 피검사 전극(2)[피검사 전극(3)]에 접속되는 서로 이격해서 배치된 한 쌍의 전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)으로 이루어지는 접속 전극(25)이 설치되어 있다. 이들의 접속 전극(25)은, 피검사 전극(2, 3)의 패턴을 따라서 배치되어 있다.

전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전극(28)은 각각, 내부 배선(53)에 의해 단자 전극(24)으로 전기적으로 접속되어 있다. 접속 전극(25)의 특정한 패턴을 따라서 강성 도체 전극(92)이 배치되고, 접속 전극(25)의 바로 위에 강성 도체 전극(92)이 위치하고 있다.

이러한 중계 기판을 사용함으로써, 검사 대상인 회로 기판이, 인접하는 피검사 전극 간의 거리가 작고, 피검사 전극의 높이에 편차가 있는 것이라도, 인접하는 피검사 전극 간에 필요한 절연성이 확보된 상태에서 각각의 피검사 전극에 대한 전기적인 접속을 달성할 수 있다.

본 발명의 검사 장치에 있어서, 테스터 측 커넥터(41a, 41b)는 도1에 도시한 바와 같이, 제3 이방 도전성 시트(42a, 42b)와, 커넥터 기판(43a, 43b)과, 베이스판(46a, 46b)을 구비하고 있다. 제3 이방 도전성 시트(42a, 42b)에는, 전술한 제2 이방 도전성 시트(26)와 같은 것이 사용된다. 즉 제3 이방 도전성 시트(42a, 42b)는, 도11에 도시한 바와 같이 절연성의 탄성 고분자 재료 중에 다수의 도전성 입자가 두께 방향으로 배열해서 형성된 도전로 형성부와, 각각의 도전로 형성부를 이격하는 절연부로 구성되어 있다.

커넥터 기판(43a, 43b)은 절연 기판을 구비하고 있으며, 그 표면의 중계 핀 유닛(31) 측에는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 핀 측 전극(45a, 45b)이 형성되어 있다.

이들의 핀 측 전극(45)은, 일정 피치, 예를 들어 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 일정 피치의 격자점 위에 배치되어 있고, 그 배치 피치는 중계 핀 유닛(31)의 도전 핀(32)의 배치 피치와 동일하다.

각각의 핀 측 전극(45)은, 절연 기판의 표면에 형성된 배선 패턴 및 그 내부에 형성된 내부 배선에 의해, 테스터 측 전극(44a, 44b)에 전기적으로 접속되어 있다.

또, 4단자 검사를 행하는 검사 장치의 경우에는, 이들의 핀 측 전극(45)은 피치 변환용 기판(23)의 전류용 단자 전극(27)과 전압용 단자 전극(28)에 개별적으로 각각 전기적으로 접속하도록, 한 쌍의 전류용 핀 측 전극과 전압용 핀 측 전극으로 구성된다. 이들의 전류용 핀 측 전극과 전압용 핀 측 전극은 각각, 후술하는 중계 핀 유닛(31)의 도전 핀(32)에 대응하는 위치에 배치된다.

중계 핀 유닛(31)은, 도1, 도2, 도24[도24는 설명의 편의상, 중계 핀 유닛(31a)에 대해서 도시하고 있음], 및 도30 내지 도33에 도시한 바와 같이, 상하 방향을 향하도록 병렬로, 소정의 피치로 설치된 다수의 도전 핀(32a, 32b)을 구비하고 있다. 또한, 중계 핀 유닛(31)은, 이들의 도전 핀(32a, 32b)의 양단부 측에 설치되고, 도전 핀(32a, 32b)을 삽입 통과 지지하는 피검사 회로 기판(1) 측에 배치된 제1 절연판(34a, 34b)과, 피검사 회로 기판(1) 측과는 반대 측에 배치된 제2 절연판(35a, 35b)의 2장의 절연판을 구비하고 있다.

도전 핀(32)은, 예를 들어 도25에 도시한 바와 같이, 지름이 큰 중앙부(82)와, 이것보다도 지름이 작은 단부(81a, 81b)로 이루어진다. 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)에는, 도전 핀(32)의 단부(81)가 삽입되는 관통 구멍(83)이 형성되어 있다. 그리고 관통 구멍(83)의 지름이, 도전 핀(32)의 단부(81a, 81b)의 지름보다도 크고, 또한 중앙부(82)의 지름보다도 작게 형성되어, 이에 의해 도전 핀(32)이 탈락하지 않도록 보유 지지되어 있다.

제1 절연판(34) 및 제2 절연판(35)은, 도1의 제1 지지 핀(33) 및 제2 지지 핀(37)에 의해, 이들의 간격이 도전 핀(32)의 중앙부(82)의 길이보다도 길어지도록 고정되고, 이에 의해 도전 핀(32)이 상하로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있다. 도전 핀(32)의 단부(81)의 길이는 제1 절연판(34) 및 제2 절연판(35)의 두께보다도 길어지도록 형성되고, 이에 의해 제1 절연판(34) 및 제2 절연판(35) 중 적어도 한쪽으로부터 도전 핀(32)이 돌출되도록 되어 있다.

중계 핀 유닛은, 다수의 도전 핀이, 예를 들어 2.54 ㎜, 1.8 ㎜, 1.27 ㎜, 1.06 ㎜, 0.8 ㎜, 0.75 ㎜, 0.5 ㎜, 0.45 ㎜, 0.3 ㎜ 또는 0.2 ㎜의 피치의 격자점 위에 배치되어 있다.

중계 핀 유닛(31)의 도전 핀(32)의 배치 피치와, 피치 변환용 기판(23)에 설치된 단자 전극(24)의 배치 피치를 동일하게 함으로써, 도전 핀(32)을 거쳐서 피치 변환용 기판(23)이 테스터 측에 전기적으로 접속되도록 되어 있다.

또한, 도1 및 도24에 도시한 바와 같이, 중계 핀 유닛(31)에는 제1 절연판(34a, 34b)과, 제2 절연판(35a, 35b)과의 사이에, 중간 보유 지지판(36a, 36b)이 배치되어 있다.

그리고 제1 절연판(34a, 34b)과 중간 보유 지지판(36a, 36b)과의 사이에는, 제1 지지 핀(33a, 33b)이 배치되고, 이에 의해 제1 절연판(34a, 34b)과 중간 보유 지지판(36a, 36b)과의 사이를 고정하고 있다.

마찬가지로, 제2 절연판(35a, 35b)과 중간 보유 지지판(36a, 36b)과의 사이에는, 제2 지지 핀(37a, 37b)이 배치되고, 이에 의해 제2 절연판(35a, 35b)과 중간 보유 지지판(36a, 36b)과의 사이를 고정하고 있다.

제1 지지 핀(33)과, 제2 지지 핀(37)의 재질로서는, 예를 들어 놋쇠, 스테인레스 등의 금속이 사용된다.

또, 도24에 있어서의 제1 절연판(34)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이의 거리 L1과, 제2 절연판(35)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이의 거리 L2로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 후술하는 바와 같이 제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 탄성에 의한, 피검사 회로 기판(1)에 있어서의 피검사 전극(2, 3)의 높이 편차의 흡수성을 고려하면, 2 ㎜ 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.5 ㎜ 이상이다.

그리고 도24에 도시한 바와 같이, 제1 지지 핀(33)의 중간 보유 지지판(36)에 대한 제1 접촉 지지 위치(38A)와, 제2 지지 핀(37)의 중간 보유 지지판(36)에 대한 제2 접촉 지지 위치(38B)는 검사 장치를 중간 보유 지지판의 두께 방향으로(도1에 있어서 상방으로부터 하방을 향해) 투영한 중간 보유 지지판 투영면 A 위에 있어서 다른 위치에 배치되어 있다.

이 경우, 다른 위치로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 제1 접촉 지지 위치(38A)와 제2 접촉 지지 위치(38B)는, 도29에 도시한 바와 같이 중간 보유 지지판 투영면 A 위에 있어서 격자 위에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 도29에 도시한 바와 같이 중간 보유 지지판 투영면 A 위에 있어서, 인접하는 4개의 제1 접촉 지지 위치(38A)로 이루어지는 단위 격자 영역 R1에, 1개의 제2 접촉 지지 위치(38B)가 배치된다. 또한, 중간 보유 지지판 투영면 A에 있어서, 인접하는 4개의 제2 접촉 지지 위치(38B)로 이루어지는 단위 격자 영역 R2에, 1개의 제1 접촉 지지 위치(38A)가 배치된다. 또, 도29에서는 제1 접촉 지지 위치(38A)를 검은 동그라미, 제2 접촉 지지 위치군(38B)을 흰 동그라미로 나 타내고 있다.

또, 여기에서는 제1 접촉 지지 위치(38A)에 있어서의 단위 격자 영역 R1의 대각선 Q1의 중앙에, 1개의 제2 접촉 지지 위치(38B)를 배치하는 동시에, 제2 접촉 지지 위치(38B)에 있어서의 단위 격자 영역 R2의 대각선 Q2의 중앙에, 1개의 제1 접촉 지지 위치(38A)를 배치하고 있다. 그러나 이들의 상대적인 위치는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기한 바와 같이 검사 장치를 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면 A 위에 있어서 다른 위치에 배치되어 있으면 좋다. 즉, 격자형으로 배치되지 않을 경우에는, 이러한 상대 위치 관계에 구속되는 것은 아니며, 상기한 바와 같이 검사 장치를 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면 A 위에 있어서 다른 위치에 배치되어 있으면 좋다.

또한, 이 경우, 서로 인접하는 제1 접촉 지지 위치(38A) 사이의 이격 거리, 제2 접촉 지지 위치(38B) 사이의 이격 거리는, 바람직하게는 10 내지 100 ㎜, 더욱 바람직하게는 12 내지 70 ㎜, 특히 바람직하게는 15 내지 50 ㎜이다.

제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 형성 재료에는, 가요성을 갖는 것이 이용된다. 이들 판의 가요성은, 제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 양단부를, 각각 10 ㎝ 간격으로 지지한 상태에서 수평하게 배치한 경우에 있어서, 상방으로부터 50 kgf의 압력으로 가압함으로써 발생하는 휨이, 이들의 절연판의 폭의 0.02 ％ 이하이며, 또한 상방으로부터 200 kgf의 압력으로 가압함으로써도 파괴 및 영구 변형이 생기지 않을 정도인 것이 바람직하 다.

제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 재료로서는, 구체적으로는, 고유 저항이 1 × 10¹⁰ Ωㆍcm 이상의 절연성 재료, 예를 들어 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 페놀 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 포티에틸렌테레프탈레이트 수지, 신디오타크틱·폴리스티렌 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르에틸케톤 수지, 불소 수지, 폴리에테르니트릴 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리아미드이미드 수지 등의 기계적 강도가 높은 수지 재료, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지, 유리 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 유리 섬유 보강형 폴리이미드 수지, 유리 섬유 보강 페놀 수지, 유리 섬유 보강형 불소 수지 등의 유리 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, 보론나이트라이드 등의 무기 재료를 충전한 복합 수지 재료, 에폭시 수지, 페놀 수지 등에 메쉬를 함유한 복합 수지 재료 등이 이용된다. 또한, 이들의 재료로 이루어지는 판재를 복수 적층해서 구성된 복합 판재 등도 이용할 수 있다.

제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 각각의 두께는, 제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)을 구성하는 재료의 종류에 따라서 적당하게 선택되지만, 바람직하게는 1 내지 10 ㎜이다. 예를 들어, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지고, 그 두께가 2 내지 5 ㎜인 것을 사용할 수 있다.

제1 절연판(34) 및 제2 절연판(35)에 도전 핀(32)을 이동할 수 있게 지지하는 방법으로서는, 도25에 도시한 방법 외에, 도26 내지 도28에 도시한 방법을 들 수 있다. 도시한 바와 같이, 본 예에서는 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)과의 사이에, 굴곡 보유 지지판(84)이 설치되어 있다.

또, 도전 핀(32)으로서, 원기둥 형상인 금속 핀을 이용하고 있다.

도26에 도시한 바와 같이, 굴곡 보유 지지판(84)에는 도전 핀(32)이 삽입되는 관통 구멍(85)이 형성되어 있다. 도전 핀(32)은, 제1 절연판(34)에 형성된 관통 구멍(83a) 및 제2 절연판(35)에 형성된 관통 구멍(83b)과, 굴곡 보유 지지판(84)에 형성된 관통 구멍(85)을 지지점으로 하여, 서로 반대 방향으로 가로 방향으로 가압되어서, 굴곡 보유 지지판(84)의 관통 구멍(85)의 위치에서 굴곡되고, 이에 의해 도전 핀(32)이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지되어 있다.

또, 중간 보유 지지판(36)에는, 도전 핀(32)과 접촉하지 않는 정도로 지름을 크게 한 관통 구멍(86)이 형성되고, 이 관통 구멍(86)에 도전 핀(32)이 삽입되어 있다.

도전 핀(32)은, 도27의 (a) 내지 도27의 (c)에 도시한 순서로 제1 절연판(34) 및 제2 절연판(35)에 지지된다. 도27의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 절연판(34)의 관통 구멍(83a) 및 제2 절연판(35)에 형성된 관통 구멍(83b)과, 굴곡 보유 지지판(84)의 관통 구멍(85)이 축 방향으로 위치 맞춤된 위치에 굴곡 보유 지지 판(84)을 배치한다.

다음에 도27의 (b)에 도시한 바와 같이, 도전 핀(32)을, 제1 절연판(34)의 관통 구멍(83a)으로부터 굴곡 보유 지지판(84)의 관통 구멍(85)을 통과시켜서 제2 절연판(35)의 관통 구멍(83b)까지 삽입한다.

다음에 도27의 (c)에 도시한 바와 같이, 굴곡 보유 지지판(84)을, 도전 핀(32)의 축 방향에 수직인 가로 방향(수평 방향)으로 이동하고, 적당한 수단에 의해 굴곡 보유 지지판(84)의 위치를 고정한다. 이에 의해, 도전 핀(32)은 제1 절연판(34)의 관통 구멍(83a) 및 제2 절연판(35)에 형성된 관통 구멍(83b)과, 굴곡 보유 지지판(84)의 관통 구멍(85)을 지지점으로 하여 서로 반대 방향으로 가로 방향으로 가압되어서, 굴곡 보유 지지판(84)의 관통 구멍(85)의 위치에서 굴곡되고, 이에 의해 도전 핀(32)이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지된다.

이렇게 구성함으로써, 도전 핀(32)이, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)과의 사이에, 축 방향으로 이동할 수 있고, 또한 탈락하지 않도록 보유 지지할 수 있는 동시에, 도전 핀(32)으로서 원기둥 모양인 간이한 구조의 핀을 사용할 수 있으므로, 도전 핀(32) 및 그것을 보유 지지하는 부재의 전체적인 비용을 억제할 수 있다.

또, 굴곡 보유 지지판(84)이 배치되는 위치는, 제1 절선판(34)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이라도 좋다.

이렇게 구성된 본 실시 형태의 검사 장치에서는, 도2에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판(1)의 전극(2) 및 전극(3)이, 제1 이방 도전성 시트(22a, 22b), 피 치 변환용 기판(23a, 23b), 제2 이방 도전성 시트(26a, 26b), 도전 핀(32a, 32b), 제3 이방 도전성 시트(42a, 42b), 커넥터 기판(43a, 43b)을 거쳐서, 최외측에 배치된 베이스판(46a, 46b)을 테스터의 가압 기구에 의해 규정된 압력으로 가압함으로써 테스터(도시 생략)에 전기적으로 접속되어, 피검사 회로 기판(1)의 전극 간에 있어서의 전기 저항 측정 등의 전기 검사가 행해진다.

측정 시에 피검사 회로 기판에 대하여 상측 및 하측의 제1 검사 지그(11a),제2 검사 지그(11b)로부터 가압하는 압력은, 예를 들어 100 내지 250 kgf이다.

이하, 도30 내지 도33을 참조하면서[편의적으로, 제2 검사 지그(11b)만 도시함], 제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)와의 사이에서 피검사 회로 기판(1)의 양면을 협압하였을 때에 있어서의 압력 흡수 작용 및 압력 분산 작용에 대해 설명한다.

도31에 도시한 바와 같이, 제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)와의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판(1)의 양면을 협압하여 전기 검사를 행할 때에, 가압의 초기 단계에서는 중계 핀 유닛(31)의 도전 핀(32)의 두께 방향으로의 이동과, 제1 이방 도전성 시트(22)와, 제2 이방 도전성 시트(26)와, 제3 이방 도전성 시트(42)의 고무 탄성 압축에 의해 압력을 흡수하여, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극의 높이 편차를 어느 정도 흡수할 수 있다.

그리고 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치와, 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있으 므로, 도32의 화살표로 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 힘이 작용하여, 도33에 도시한 바와 같이 제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판(1)을 더욱 가압했을 때에, 제1 이방 도전성 시트(22)와, 제2 이방 도전성 시트(26)와, 제3 이방 도전성 시트(42)의 고무 탄성 압축에다가, 중계 핀 유닛(31)에 있어서의 제1 절연판(34)과, 제2 절연판(35)과, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35) 사이에 배치된 중간 보유 지지판(36)의 스프링 탄성에 의해, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극의 높이 편차, 예를 들어 땜납 볼 전극의 높이 편차에 대하여, 압력 집중을 분산되게 해서, 국부적인 응력 집중을 회피할 수 있다.

즉, 도32 및 도33에 도시한 바와 같이, 제1 지지 핀(33)의 중간 보유 지지판(36)에 대한 제1 접촉 지지 위치(38A)를 중심으로 하여, 중간 보유 지지판(36)이, 제2 절연판(35)의 방향으로 휘는 동시에(도33의 일점 쇄선으로 둘러싼 E의 부분 참조), 제2 지지 핀(37)의 중간 보유 지지판(36)에 대한 제2 접촉 지지 위치(38B)를 중심으로 하여, 중간 보유 지지판(36)이 제1 절연판(34)의 방향으로 휘게 된다(도33의 일점 쇄선으로 둘러싼 D의 부분 참조). 또, 여기에서「휘는」및「휨 방향」이란 중간 보유 지지판(36)이 볼록한 모양이 되는 방향으로 돌출하도록 휘는 것 및 그 돌출 방향을 말한다.

이와 같이, 중간 보유 지지판(36)이 제1 접촉 지지 위치(38A), 제2 접촉 지지 위치(38B)를 중심으로 하여, 서로 반대 방향으로 휘므로, 제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)와의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판(1)을 다시 가압했을 때에, 중간 보유 지지판(36)의 스프링 탄성력이 발휘되게 된다.

또한, 도33의 일점 쇄선으로 둘러싼 B 부분으로 도시한 바와 같이, 제2 이방 도전성 시트(26)에 있어서의 도전로 형성부의 돌출부의 압축에 의해, 도전 핀(32)의 높이가 흡수되지만, 이 돌출부의 압축에 의해 완전히 흡수할 수 없는 압력이, 제1 절연판(34)에 가해지게 된다.

따라서 도33의 일점 쇄선으로 둘러싼 C 부분으로 도시한 바와 같이, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)도, 제1 지지 핀(33), 제2 지지 핀(37)과의 접촉 위치에서, 서로 반대 방향으로 휘므로, 제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)와의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판(1)을 더 가압했을 때에, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)의 스프링 탄성력이 발휘되게 된다.

이로써, 높이 편차를 갖는 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극의 각각에 대하여 안정적인 전기적 접촉이 확보되어, 더욱 응력 집중이 저감되므로, 제1 이방 도전성 시트(22)의 국부적인 파손이 억제된다. 그 결과, 제1 이방 도전성 시트(22)의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 그 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상되게 된다.

도34는 본 발명의 검사 장치에 있어서의 다른 실시 형태를 설명하는 도30과 같은 단면도(편의적으로 제2 검사 지그만 도시하고 있음), 도35는 그 중계 핀 유닛의 확대 단면도이다. 이 검사 장치는, 도1에 도시한 검사 장치와 기본적으로는 같은 구성이며, 동일한 구성 부재에는 동일한 참조 번호를 부여하고 있다. 이 검사 장치에서는, 도34 및 도35에 도시한 바와 같이, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)과의 사이에, 복수 개(본 실시예에서는 3개)의 중간 보유 지지판(36)이 소정 간격 이격해서 배치되는 동시에, 이들의 인접하는 중간 보유 지지판(36)끼리의 사이에, 보유 지지판 지지 핀(39)이 배치되어 있다.

이 경우, 적어도 1개의 중간 보유 지지판(36b)에 있어서, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치와, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀(33b), 제2 지지 핀(37b), 또는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판(36b)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것이 필요하다.

가장 바람직하게는, 모든 중간 보유 지지판(36b)에 있어서, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치와, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀(33b), 제2 지지 핀(37b), 또는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판(36b)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치된다.

이 경우, 상세한 설명을 하지 않지만,「다른 위치」라 함은 전술한 실시 형태에 있어서, 제1 지지 핀(33)과 중간 보유 지지판(36)과의 제1 접촉 지지 위치(38A)와, 제2 지지 핀(37)과 중간 보유 지지판(36)과의 제2 접촉 지지 위치(38B)와의 사이의 관계로 설명한 상대 위치와 같은 배치로 하는 것이 가능하다.

본 실시예에서는, 3개의 중간 보유 지지판(36b) 중 상측의 중간 보유 지지판(36b)에 있어서, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(39A)와, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀(33b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(38A)가, 중간 보유 지지판(36b)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있다.

또한, 3개의 중간 보유 지지판(36b) 중 중앙의 중간 보유 지지판(36b)에 있어서, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(39A)와, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(39A)가, 중간 보유 지지판(36b)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있다.

또한, 3개의 중간 보유 지지판(36b) 중 하측의 중간 보유 지지판(36b)에 있어서, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀(39b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(39A)와, 중간 보유 지지판(36b)에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제2 지지 핀(37b)의 중간 보유 지지판(36b)에 대한 접촉 지지 위치(38B)가, 중간 보유 지지판(36b)의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있다.

이렇게 구성함으로써, 이들의 복수 개의 중간 보유 지지판(36)에 의해 스프링 탄성이 더욱 발휘되게 되어, 피검사 회로 기판(1)의 피검사 전극의 높이 편차에 대하여, 압력 집중을 분산되게 해서, 국부적인 응력 집중을 더욱 회피할 수 있어, 이방 도전성 시트의 국부적인 파손이 억제되고, 그 결과 이방 도전성 시트의 반복 사용 내구성이 향상되므로, 이방 도전성 시트의 교환 횟수가 줄어, 검사 작업 효율이 향상된다.

또, 중간 보유 지지판(36)의 개수로서는, 복수 개이면 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 도전 핀(32)을 보유 지지하기 위한 전술한 굴곡 보유 지지판(84)을 이용할 경우, 경우에 따라서 제2 절연판(35)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이, 제1 절연판(34)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이, 혹은 2장의 중간 보유 지지판(36) 사이에 배치할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 각종 변형, 변경이 가능하다.

예를 들어, 피검사 회로 기판(1)은, 프린트 회로 기판 이외에, 패키지 IC, MCM, CSP 등의 반도체 집적 회로 장치, 웨이퍼에 형성된 회로 장치라도 좋다. 또한, 프린트 회로 기판은 양면 프린트 회로 기판뿐만 아니라 한 면 프린트 회로 기판이라도 좋다.

제1 검사 지그(11a)와 제2 검사 지그(11b)는, 사용 재료, 부재 구조 등에 있 어서 반드시 동일할 필요는 없으며, 이들이 다른 것이라도 좋다.

테스터 측 커넥터는, 커넥터 기판과 같은 회로 기판과 이방 도전성 시트를 복수 적층해서 구성해도 좋다.

상기 실시예에서는, 제2 이방 도전성 시트(26) 및 제3 이방 도전성 시트(42)로서, 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지고, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어, 이에 의해 상기 도전성 입자는 면 방향으로 불균일하게 분산되는 동시에, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출되어 있는 것을 이용했지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또, 도1, 도2, 도30, 도31, 도33 및 도34에 도시한 바와 같이, 테스터 측 커넥터(41)에 있어서의 커넥터 기판(43)과 베이스판(46)과의 사이에, 지지 핀(49)을 배치해도 좋다. 이들의 지지 핀(49)에 의해, 제1 지지 핀(33), 제2 지지 핀(37)[도18에서는 제1 지지 핀(33), 제2 지지 핀(37) 및 보유 지지판 지지 핀(39)]이 주는 작용과 같은 방법으로, 면압을 분산되게 하는 작용을 부여하는 것도 가능하다. 이 면압 분산 작용을 부여하기 위해서는, 지지 핀(49)의 위치와, 제2 지지 핀(37)의 위치가 면 방향에 있어서 서로 다르도록 이들을 배치하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예를 나타낸다.

[제1 실시예]

레일 반송형 회로 기판 자동 검사기(니뽄덴산리드샤제, 품명 : STARREC V5) 의 검사부에 적합한, 도1에 도시한 바와 같은 하기의 평가용 회로 기판을 검사하기 위한 회로 기판검사 장치를 제작했다.

(1) 평가용 회로 기판(1)

하기 사양의 평가용 회로 기판(1)을 준비했다.

치수 : 100 ㎜(세로) × 100 ㎜(가로) × 0.8 ㎜(두께)

상면 측의 피검사 전극의 수 : 3600개

상면 측의 피검사 전극의 지름 : 0.25 ㎜

상면 측의 피검사 전극의 최소 배치 피치 : 0.4 ㎜

하면 측의 피검사 전극의 수 : 2600개

하면 측의 피검사 전극의 지름 : 0.25 ㎜

하면 측의 피검사 전극의 최소 배치 피치 : 0.4 ㎜

(2) 제1 이방 도전성 시트(22)

도전성 입자가 두께 방향으로 배열되는 동시에 면 방향으로 균일하게 분산된 하기의 제1 이방 도전성 시트를 제작했다.

치수 : 110 ㎜ × 110 ㎜, 두께 0.05 ㎜

도전성 입자 : 재질 ; 금 도금 처리를 실시한 니켈 입자, 평균 입자 지름 : 20 ㎛, 함유율 : 18 체적 ％

탄성 고분자 물질 : 재질 ; 실리콘 고무(경도 40)

(3) 피치 변환용 기판(23)

유리 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지는 절연 기판의 양면 전면에, 두께 가 18 ㎛인 구리로 이루어지는 금속박층을 형성한 적층 재료(마쯔시따덴꼬샤제, 품명 : R-1766)에, 수치 제어형 드릴링 장치에 의해, 각각 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 지름 0.1 ㎜인 원형의 관통 구멍을 합계 7200개 형성했다.

이 경우, 관통 구멍의 형성은 2개를 1세트로 하여, 평가용 회로 기판의 상면 측의 피검사 전극에 대응하는 위치에 형성하고, 1세트의 관통 구멍은 0.1 ㎜의 간극을 마련해서 형성하였다(즉, 관통 구멍 A = 0.1 ㎜와 관통 구멍 B = 0.1 ㎜ 사이의 간극 = 0.1 ㎜가 되도록 설정하는 것을 의미함).

그 후, 관통 구멍이 형성된 적층 재료에 대하여, EDTA 타입 구리 도금액을 이용하여 무전해 도금 처리를 행함으로써, 각 관통 구멍의 내벽에 구리 도금층을 형성하고, 또한 황산구리 도금액을 이용하여 전해 구리 도금 처리를 행함으로써, 각 관통 구멍 내에, 적층 재료 표면의 각 금속박층을 서로 전기적으로 접속하는, 두께 약 10 ㎛의 원통형의 바이아홀을 형성했다.

계속해서, 적층 재료 표면의 금속박층 위에, 두께가 25 ㎛인 드라이 필름 레지스트(도꾜오까제, 품명 : FP-225)를 라미네이트하여 레지스트층을 형성하는 동시에, 이 적층 재료의 다른 면 측의 금속박층 위에 보호 씰을 배치했다. 이 레지스트층 위에 포토마스크 필름을 배치하고, 레지스트층에 대하여 평행광 노광기(오크 세이사꾸쇼제)를 이용해서 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리를 행함으로써, 에칭용의 레지스트 패턴을 형성했다. 그리고 레지스트 패턴을 형성한 면의 금속박층에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 절연 기판의 표면에, 지름 60 ㎛인 원형의 7200개의 접속 전극과, 각 접속 전극과 바이아 홀을 전기적으로 접속하는 선 폭이 100 ㎛인 패턴 배선부를 형성하고, 계속해서 레지스트 패턴을 제거했다.

다음에, 적층 재료의 접속 전극과 패턴 배선부를 형성한 측의 면에, 두께가 25 ㎛인 드라이 필름 레지스트(도꾜오까제, 품명 : FP-225)를 라미네이트해서 레지스트층을 형성하고, 이 레지스트층 위에 포토마스크 필름을 배치하여, 레지스트층에 대하여 평행광 노광기(오크세이사꾸쇼제)를 이용해서 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리를 함으로써, 각각의 접속 전극을 노출하는 지름이 60 ㎛인 원형의 7200개의 개구를 형성했다.

그리고 황산구리 도금액을 이용하고, 적층 재료의 다른 면 측의 금속박층을 공통 전극으로서 이용하는, 각각의 접속 전극에 대하여 전해 구리 도금 처리를 행함으로써 7200개의 접속 전극을 형성했다. 계속해서 레지스트 패턴을 제거했다.

계속해서, 적층 재료의 다른 면 측의 금속박층 상의 보호 씰을 제거하고, 이 면의 금속박층 위에, 두께가 25 ㎛인 드라이 필름 레지스트(도꾜오까제, 품명 : FP-225)를 라미네이트하여 레지스트층을 형성했다. 그 후에 이 레지스트층 위에 포토마스크 필름을 배치하고, 레지스트층에 대하여 평행광 노광기(오크세이사꾸쇼제)를 이용해서 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리를 함으로써, 적층 재료에 있어서의 금속박층 위에 에칭용의 레지스트 패턴을 형성했다.

계속해서, 적층 재료의 접속 전극을 형성한 측의 면에 보호 씰을 실시한 후에,에칭 처리를 행함으로써, 절연성 기판의 이면에 7200개의 단자 전극과, 각 단자 전극과 바이아홀을 전기적으로 접속하는 패턴 배선부를 형성하고, 레지스트 패턴을 제거했다.

계속해서, 단자 전극 및 패턴 배선부가 형성된 절연 기판의 이면에, 두께가 38 ㎛인 드라이 필름 솔더 레지스트(니치고모톤제, 품명 : 콘포마스크 2015)를 라미네이트하여 절연층을 형성하고, 이 절연층 위에 포토마스크 필름을 배치하고, 계속해서 절연층에 대하여, 평행광 노광기(오크세이사꾸쇼제)를 이용해서 노광 처리를 실시한 후, 현상 처리함으로써, 전극을 노출하는 지름 0.4 ㎜의 통로를 7200개 형성했다.

이상과 같이 하여, 피치 변환용 기판(23)을 제작했다. 이 피치 변환용 기판(23)은, 종횡의 치수가 120 ㎜ × 160 ㎜, 두께가 0.5 ㎜, 접속 전극의 절연층 표면에서 노출된 부분의 치수가 지름이 약 60 ㎛, 접속 전극(25)의 절연층 표면으로부터의 돌출 높이가 약 30 ㎛, 쌍을 이루는 접속 전극(25) 사이의 이격 거리가 60 ㎛, 단자 전극의 지름이 0.4 ㎜, 단자 전극(24)의 배치 피치가 0.75 ㎜였다.

또한, 상기와 같은 방법으로, 표면에 5200개의 접속 전극(25)을 갖는 동시에 이면에 5200개의 단자 전극(24)을 갖는 제2 검사 지그(11b)용의 피치 변환용 기판(23b)을 제작했다.

이 피치 변환용 기판(23b)은, 종횡의 치수가 120 ㎜ × 160 ㎜, 두께가 0.5 ㎜, 접속 전극에 있어서의 절연층의 표면에 노출된 부분의 지름이 약 60 ㎛, 접속 전극에 있어서의 절연층의 표면으로부터의 돌출 높이가 약 30 ㎛, 쌍을 이루는 접속 전극 간의 이격 거리가 60 ㎛, 단자 전극의 지름이 0.4 ㎜, 단자 전극(24)의 배치 피치가 0.75 ㎜인 것이다.

(4) 중계 기판(29)

양면에 동박을 구비한 두께가 0.1 ㎜의 비스말레이미드·트리아진 수지로 이루어지는 적층 재료(미쓰비시가스가가꾸 : BT 레진 프린트 배선판용 재료 CCL-HL832)의 양면 전면에, 수치 제어형 드릴링 장치에 의해, 각각 적층 재료의 두께 방향으로 관통하는 지름 0.3 ㎜인 원형의 관통 구멍을 합계 3600개 형성했다.

관통 구멍 내에 부가형 액상 실리콘 고무를 스퀴지를 이용하여 충전하고, 다음에 이 관통 구멍 내에 부가형 액상 실리콘 고무가 배치된 수지로 된 기판에 대하여 100 ℃의 온도로 90분간의 가열 처리를 행함으로써, 관통 구멍 내에 실리콘 고무로 이루어지는 절연성 탄성막을 구비한 기판 재료를 형성했다.

다음에, 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 대응하는 위치에 지름 60 ㎛의 개구 패턴을 갖는 레이저 가공용 금속 마스크를, 상기한 절연성 탄성막을 구비한 기판 재료의 일면 측에 적층하고, 이 적층체를 CO₂ 레이저 가공기「Impact L-500」(스미또모쥬기까이고교 가부시끼가이샤제)의 가공 스테이지 위에 배치하고, 레이저 가공용 금속 마스크를 적층한 측으로부터, 하기의 조건으로 레이저광을 조사함으로써 절연성 탄성막에 지름 약 60 ㎛의 관통 구멍을 형성했다.

<레이저광의 조사 조건>

·레이저 종류 : TEA-CO₂

·주파수(1초당의 펄스수) : 50 Hz

·패턴(빔 폭) : 0.9 × 1.9 ㎜

·주사 속도(레이저 가공기에 있어서의 스테이지 이동 속도 : 814 ㎜/분

·전압(여기 전압) : 20 kV

·에너지 밀도(단위 면적당의 레이저 조사 에너지 : 11J/㎠

·스캔 회수 : 4회

그 후에 적층한 레이저 가공용 금속 마스크를 제거하고, 관통 구멍이 절연성 탄성막에 형성된 기판 재료에 대하여, EDTA 타입 구리 도금액을 이용하여 무전해 도금 처리를 행함으로써, 각 관통 구멍의 내벽 및 기판 재료의 표면에 구리 도금층을 형성한 적층 기판 재료를 얻었다.

다음에 구리 도금층을 실시한 적층 기판 재료의 양면에 두께 25 ㎛의 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여 레지스트층을 형성했다.

그리고 절연성 탄성막에 설치된 관통 구멍 부분에, 지름 60 ㎛의 패턴 개구를 형성했다.

또한, 황산구리 도금액을 이용하여 전해 구리 도금 처리를 행함으로써, 각 관통 구멍 내에, 상기 적층 재료에 있어서의 각 금속박층을 서로 전기적으로 접속하는 지름 약 60 ㎛인 원통 모양의 바이아홀과, 드라이 필름 패턴 개구 내에 있으며, 바이아홀과 연속하는 지름 60 ㎛이고 두께 약 25 ㎛인 전극부를 형성했다.

계속해서, 이 전극부를 형성한 적층 재료를 45 ℃의 수산화 나트륨액에 2분간 침지시킴으로써 드라이 필름층을 제거하고, 다음에 염화 제2 철계 에칭액을 이용하고, 50 ℃에서 30초간의 에칭 처리를 행함으로써, 적층 재료의 표면의 구리층을 제거하고, 각각의 전극부가 관통 구멍으로 이루어지는 인접하는 전극 구조체끼리를 전기적으로 절연하고, 제1 검사 지그(11a)용의 중계 기판(29a)을 얻었다.

또한, 상기와 같은 방법으로, 전극 구조체를 5200개 갖는 제2 검사 지그(11b)용의 중계 기판(29b)을 작성했다.

이와 같이 하여 얻게 된, 전극 구조체(강성 도체 전극)를 구비한 중계 기판은, 이하와 같은 것이었다.

[중계 기판(29a)]

절연성 기판의 두께 100 ㎛

절연성 탄성막의 지름 300 ㎛

절연성 탄성막의 두께 100 ㎛

전극 구조체의 전극부의 치수 지름 60 ㎛ × 두께 150 ㎛

전극 구조체의 관통 구멍부의 치수 지름 60 ㎛ × 두께 100 ㎛

쌍을 이루는 전극 구조체 사이의 이격 거리 60 ㎛

전극 구조체수 7200개

[중계 기판(29b)]

절연성 기판의 두께 100 ㎛

절연성 탄성막의 지름 300 ㎛

절연성 탄성막의 두께 100 ㎛

전극 구조체의 전극부의 치수 지름 60 ㎛ × 두께 150 ㎛

전극 구조체의 관통 구멍부의 치수 지름 60 ㎛ × 두께 100 ㎛

쌍을 이루는 전극 구조체 사이의 이격 거리 60 ㎛

전극 구조체수 5200개

(5) 회로 기판 측 커넥터(21)

상기 피치 변환용 기판(23)의 일면 측에, 한 쌍의 상기 제1 이방 도전성 시트(22)로 상기의 중계 기판(29)을 협지하도록 이들을 배치하고, 이면 측에 두께 방향으로 연장되는 다수의 도전로 형성부와, 이들을 절연하는 절연부로 이루어지며, 한 면에 도전로 형성부가 돌출된 편재형 이방 도전성 시트로 이루어지는 제2 이방 도전성 시트(26)를 배치함으로써, 회로 기판 측 커넥터(21)로 했다.

또, 제2 이방 도전성 시트(26)는, 도11에 도시되는 형상이며, 구체적으로는 이하의 구성의 것을 사용했다.

[제2 이방 도전성 시트(26)]

치수 : 110 ㎜ × 150 ㎜

도전로 형성부의 두께 : 0.6 ㎜

도전로 형성부의 외경 : 0.35 ㎜

도전로 형성부의 돌출 높이 : 0.05 ㎜

도전성 입자 : 재질 ; 금 도금 처리를 실시한 니켈 입자, 평균 입자 지름 ; 35 ㎛, 도전로 형성부에 있어서의 도전성 입자의 함유율 ; 30 체적％

탄성 고분자 물질 : 재질 ; 실리콘 고무, 경도 ; 30

(W₂/D₂ = 17)

(6) 중계 핀 유닛(31)

제1 절연판(34), 중간 보유 지지판(36), 제2 절연판(35)의 재료로서, 고유 저항이 1 × 10¹⁰Ω·cm 이상의 절연성 재료, 유리 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지며, 그 두께가 1.9 ㎜인 것을 이용했다.

그리고 제1 절연판(34)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이의 거리 L1이 36.3 ㎜, 제2 절연판(35)과 중간 보유 지지판(36)과의 사이의 거리 L2가 3 ㎜가 되도록, 제1 지지 핀(33)(지름 2 ㎜, 길이 36.3 ㎜)과, 제2 지지 핀(37)(지름 2 ㎜, 길이 3 ㎜)에 의해 고정 지지하도록 하는 동시에, 제1 절연판(34)과 제2 절연판(35)과의 사이에, 하기의 구성으로 이루어지는 도25의 도전 핀(32)을 이동 가능해지도록 관통 구멍(83)(지름 0.4 ㎜)으로 배치해서 제작했다.

[도전 핀]

재질 : 금 도금 처리를 실시한 놋쇠

선단부(81a)의 치수 : 외경 0.35 ㎜, 전체 길이 2.1 ㎜

중앙부(32)의 치수 외경 0.45 ㎜, 전체 길이 41 ㎜

기단부(81b)의 치수 : 외경 0.35 ㎜, 전체 길이 2.1 ㎜

또, 이 경우, 제1 지지 핀(33) 중간 보유 지지판(36)과의 제1 접촉 지지 위치(38A)와, 제2 지지 핀(37) 중간 보유 지지판(36)과의 제2 접촉 지지 위치(38B)는, 도29에 도시한 바와 같이 격자형으로 배치했다. 또, 서로 인접하는 제1 접촉 지지 위치(38A) 사이의 이격 거리, 제2 접촉 지지 위치(38B) 사이의 이격 거리를, 17.5 ㎜로 했다.

(7) 테스터 측 커넥터(41)

테스터 측 커넥터(41)를, 도1에 도시한 바와 같이 제3 이방 도전성 시트(42)와, 커넥터 기판(43)과, 베이스판(46)으로 구성했다. 또, 제3 이방 도전성 시트(42)에는, 전술한 제2 이방 도전성 시트(26)와 같은 것을 이용했다.

성능 시험

1. 최저 프레스 압력의 측정

작성한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARREC V5」의 검사부에 세트하고, 검사 장치에 대하여 준비한 평가용 회로 기판(1)을 세트하여, 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARRECV5」의 프레스 압력을 100 내지 210 kgf의 범위 내에 있어서 단계적으로 변화시키고, 각 프레스 압력 조건마다 각 10회씩, 평가용 회로 기판(1)의 피검사 전극에 대해서, 전류 공급용 전극을 통해서 1 밀리 암페어의 전류를 인가했을 때의 도통 저항치를 전압 측정용 전극으로 측정했다.

측정된 도통 저항치가 10 Ω 이상이 된 검사점(이하,「NG 검사점」이라 함)을 도통 불량이라 판정하고, 총 검사점에 있어서의 NG 검사점의 비율(이하,「NC 검사점 비율」이라고 함)을 산출하고, NG 검사점 비율이 0.01％ 이하가 된 가장 낮은 프레스 압력을 최저 프레스 압력으로 했다.

이 도통 저항치의 측정에 있어서는, 하나의 도통 저항치의 측정이 종료된 후에, 상기 측정에 관련된 프레스 압력을 개방해서 검사 장치를 무가압 상태로 복귀시키고, 다음의 도통 저항치의 측정은, 다시 소정의 크기의 프레스 압력을 작용시킴으로써 행했다.

NC 검사점 비율은, 평가용 회로 기판(1)의 상면 피검사 전극수는 3600점, 하 면 피검사 전극수는 2600점이며, 각 프레스 압력 조건에 있어서 10회의 측정을 행하였으므로, 식(3600 + 2600) × 10 = 62000에 의해 산출되는 62000점의 검사점이 차지하는 NG 검사점의 비율을 나타낸다.

이 경우,「최저 프레스압이 작음」이란, 낮은 프레스 압력으로 피검사 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 있는 것을 뜻하고 있다. 검사 장치에 있어서는, 검사 시의 가압 압력을 낮게 설정할 수 있으면, 검사 시의 가압 압력에 의한 피검사 회로 기판 및 이방 도전성 및 검사용 회로 기판의 열화를 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 검사 장치의 구성 부재로서, 내구 강도가 낮은 부품을 사용하는 것이 가능해지므로, 검사 장치의 구조를 작고 콤팩트하게 할 수 있다. 그 결과, 검사 장치의 내구성의 향상 및 검사 장치의 제조의 가격 삭감이 달성되므로, 최저 프레스압은 작은 것이 바람직하다.

최저 프레스 압의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

2. 이방 도전성 시트의 내구성의 측정

작성한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARREC V5」의 검사부에 세트하고, 상기 검사 장치에 대하여 준비한 평가용 회로 기판(1)을 세트하여, 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARREC V5」의 프레스 압력 조건을 130 kgf라 하여 소정 횟수의 가압을 행한 후, 평가용 회로 기판(1)의 피검사 전극에 대해서, 프레스 압력 130 kgf의 조건 하에서, 전류 공급용 전극을 통해서 1 밀리 암페어의 전류를 인가했을 때의 도통 저항치를 10회 측정하고, 계속해서 소정 횟수의 가압을 행해 마찬가지로 도통 저항치를 전압 측정용 전극에 의해 10회 측정하는 작 업을 반복했다.

측정된 도통 저항치가 10 Ω 이상이 된 검사점(NG 검사점)을 도통 불량이라고 판정하고, 총 검사점에 있어서의 NG 검사점의 비율(NG 검사점 비율)을 산출했다.

계속해서, 검사 장치에 있어서의 이방 도전성 시트를 새 것으로 교환하고, 프레스 압력 조건을 150 kgf로 변경한 것 이외는 상기와 같은 조건에 의해 소정 횟수의 가압을 행하고, 상기와 같은 수법으로 NG 검사점 비율을 산출했다.

이 이방 도전성 시트의 내구성에 관한 도통 저항치의 측정에서는, 하나의 도통 저항치의 측정이 종료된 후에, 상기 측정에 관련된 프레스 압력을 개방해서 검사 장치를 무가압 상태로 복귀시키고, 다음의 도통 저항치의 측정은, 다시 소정 크기의 프레스 압력을 작용시킴으로써 행했다.

이 검사 장치에 있어서는, 실용상은 NG 검사점 비율이 0.01％ 이하인 것이 필요하게 되어 있다. 즉, NG 검사점 비율이 0.01％를 초과할 경우에는, 정상품인 피검사 회로 기판에 대하여 불량품이라고 하는 잘못된 검사 결과를 얻을 수 있는 경우가 있으므로, 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 없게 될 우려가 있다.

이방 도전성 시트의 내구성의 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

3. 절연성의 평가

이하와 같이 하여, 회로 기판 측 커넥터(21)에 있어서의 피치 변환용 기판(23)의 쌍을 이루는 접속 전극(25)[전류용 단자 전극(27) 및 전압용 단자 전 극(28)] 사이의 절연 저항을 평가했다.

접속 전극 간의 절연성의 평가에는, 세로 방향의 길이 100 ㎜, 가로 방향의 길이 100 ㎜, 두께 0.8 ㎜인, 표면에 절연성 코트를 실시한 유리 에폭시 기판을 사용했다.

작성한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARREC V5」의 검사부에 세트하고, 검사 장치에 대하여 상기 유리 에폭시 기판을 세트하여, 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기「STARREC V5」의 프레스 압력을 100 내지 210 kgf의 범위 내에 있어서 단계적으로 변화시키고, 각 프레스 압력 조건 마다 10회씩, 제1 검사 지그(11a)용의 피치 변환용 기판(23)에 설치된 각각의 쌍을 이루는 접속 전극(25)의 사이의 절연 저항을 측정했다.

구체적으로는, 쌍을 이루는 접속 전극(25)에 대응하는 단자 전극(24)을 통해서 1 밀리 암페어의 전류를 인가하면서, 쌍을 이루는 접속 전극(25)의 도통 저항치를 측정함으로써, 절연 저항값을 얻었다. 측정된 절연 저항값이 100 Ω 이상이 된 접속 전극의 쌍을 절연 양호라고 판정하고, 총 검사 개수에 대한 절연 양호라고 판정된 점의 비율(이하「절연성 합격점 비율」이라고 함)을 산출했다.

제1 검사 지그(11a)에 있어서의 피치 변환용 기판(23)의 접속 전극(25)은, 7200개가 3600개의 쌍으로 되어 있다. 즉, 3600개의 접속 전극의 쌍이 존재하고, 각 프레스 압력 조건에 있어서 10회의 측정을 행하였으므로, 절연성 합격점 비율은, 구체적으로는 식 (3600) × 10 = 36000에 의해 산출되는 36000점의 검사점이 차지하는 NG 검사점의 비율을 나타낸다.

이 검사 장치에 있어서는, 실용상은 절연성 합격점 비율이 99.9 ％ 이상인 것이 필요하게 되어 있다. 즉, 절연성 합격점 비율이 99.9 ％ 미만인 경우에는, 검사 시에 있어서, 전류 공급용 전극으로서 사용하는 접속 전극으로 전압 측정용 전극으로서 사용하는 접속 전극에 리크 전류가 흐름으로써, 정상품인 피검사 회로 기판에 대하여 불량품이라는 잘못된 검사 결과를 얻을 수 있는 경우가 있다. 이로 인해, 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 없게 될 우려가 있다.

절연성 평가의 결과를 표 3에 나타낸다.

[제2 실시예]

제1 실시예의 검사 장치에 있어서의 중계 기판(29)을, 도12에 도시한 것으로 변경했다. 우선, 전극 구조체를 7200개 갖는 제1 검사 지그(11a)용의 중계 기판(29a)을 다음과 같이 해서 제조했다.

두께가 50 ㎛인 액정 폴리머로 이루어지는 절연 기판(91)의 일면에 두께가 18 ㎛인 구리로 이루어지는 금속층(93A)이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(90A)(신닛데쯔가가꾸샤제「에스파넥스 LC18-50-00NE」)를 준비하고(도14), 이 적층 재료에 있어서의 금속층 위에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트함으로써 레지스트 막을 형성했다.

계속해서, 형성된 레지스트 막에 대하여 노광 처리 및 현상 처리를 행함으로써, 상기 평가용 회로 장치에 있어서의 상면 측 피검사 전극에 대응하는 패턴을 따라서 상기 레지스트 막에 지름이 40 ㎛인 원형의 패턴 구멍을 형성했다. 그리고 금속층(93A)에 대하여 에칭 처리를 행함으로써, 금속층(93A)에 레지스트 막의 패턴 구멍과 동일 패턴의 개구(93K)를 형성하고, 그 후에 레지스트 막을 제거했다(도15).

그 후에 적층 재료에 있어서의 절연 기판(91)에 대하여, 금속층(93A)에 형성된 개구(93K)를 거쳐서 CO₂ 레이저 가공기를 이용해서 레이저 가공을 행함으로써, 금속층(93A)의 개구(93K)에 연통하는 관통 구멍(91H)을 형성했다.

그리고 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 내벽면에 무전해 구리 도금 처리를 실시하고, 또한 금속층(93A)을 공통 전극으로서 전해 구리 도금 처리를 행함으로써, 절연 기판(91)의 관통 구멍(91H)의 내벽면 및 금속층(93A)의 개구 모서리를 덮도록, 두께가 5 ㎛인 구리로 이루어지는 통 형상의 금속 박층(93B)을 형성하고, 이로써 도17에 도시한 바와 같은 복합 적층 재료(90B)를 제조했다. 여기에서, 금속 박층을 형성한 후의 관통 구멍(91H)의 지름은 약 30 ㎛였다.

계속해서, 복합 적층 재료(90B)의 양면[절연 기판(91)의 한 면에 형성된 금속층(93A)의 표면 및 절연 기판(91)의 다른 면]의 각각에, 두께가 25 ㎛인 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여 노광 처리 및 현상 처리를 행함으로써, 도18에 도시한 바와 같은, 형성해야 할 강성 도체 전극(92)에 있어서의 단자부(92b)의 패턴을 따라서 지름 50 ㎛인 원형의 패턴 구멍(94H)이 형성된 레지스트 막(94)을 형성했다. 그 후에 금속층(93A)을 공통 전극으로서 설파민산 니켈이 용해된 도금액을 이용하여 전해 도금 처리를 행함으로써, 도19에 도시한 바와 같이 니켈로 이루어지는 강성 도체 전극(92)을 형성했다.

그리고 강성 도체 전극(92)의 단자부(92b)의 표면을 연마함으로써, 강성 도체 전극(92)의 단자부(92b)의 표면을 평탄화하는 동시에 상기 단자부(92b)의 두께를 레지스트 막(94)의 두께에 일치시켰다. 계속해서, 복합 적층 재료(90B)의 양면으로부터 레지스트 막(94)을 제거한 후, 상기 복합 적층 재료(90B)에 대하여, 염화 제2 철이 용해된 에칭액을 이용하여, 60 ℃에서 3시간의 에칭 처리를 행함으로써, 금속층(93A) 및 금속박층(93B)을 제거하고, 이로써 중계 기판(29a)을 제조했다.

이와 같이 하여 얻게 된 중계 기판(29a)에 대해서 설명하면, 중계 기판(29a)은 재질이 액정 폴리머로, 종횡의 치수가 190 ㎜ × 130 ㎜, 두께 d가 50 ㎛, 관통 구멍(91H)의 지름 r1이 40 ㎛, 강성 도체 전극(92)은 총수가 7200이고, 몸통부(92a)의 지름 r2이 30 ㎛, 단자부(92b)의 지름 r3이 50 ㎛, 몸통부(92a)의 길이 L이 73 ㎛, 강성 도체 전극(92)의 이동 거리(L-d)가 23 ㎛이고, 쌍을 이루는 강성 도체 전극(92) 사이의 이격 거리는 70 ㎛이다.

또한, 상기와 같은 방법으로, 강성 도체 전극(92)을 5200개 갖는 제2 검사 지그(11b)용의 중계 기판(29b)을 제조했다.

이와 같이 하여 얻게 된 중계 기판(29b)에 대해서 설명하면, 중계 기판(29b)은 재질이 액정 폴리머이고, 종횡의 치수가 190 ㎜ × 130 ㎜, 두께 d가 50 ㎛, 관통 구멍(91H)의 지름 r1이 40 ㎛, 강성 도체 전극(92)은 총수가 7200이고, 몸통부(92a)의 지름 r2가 30 ㎛, 단자부(92b)의 지름 r3이 50 ㎛, 몸통부(92a)의 길이 L이 73 ㎛, 강성 도체 전극(92)의 이동 거리(L-d)가 23 ㎛이고, 쌍을 이루는 강성 도체 전극(92) 사이의 이격 거리는 70 ㎛이다.

상기 중계 기판(29a, 29b)을, 제1 실시예의 중계 기판(29a, 29b) 대신에 이용한 것 외는, 제1 실시예와 같은 방법으로 검사 장치를 구성했다. 이 검사 장치에 대해, 상기한 최저 프레스압의 측정, 이방 도전성 시트의 내구성의 측정, 및 절연성의 평가를 행하였다.

그 결과를 표 1 내지 표 3에 나타낸다.

[제1 비교예]

상기 중계 핀 유닛(31) 대신에, 도36에 도시한 바와 같은 종래의 중계 핀 유닛(131a, 131b)을 이용했다. 즉, 일정 피치(2.54 ㎜피치)로 격자점 위에 다수(8000핀) 배치된 도전 핀(132a, 132b)과, 이 도전 핀(132a, 132b)을 상하로 이동할 수 있게 지지하는 절연판(134a, 134b)을 갖는 중계 핀 유닛을 구비하고 있는 이외는 제1 실시예와 동일한 구성인 검사 장치를 제작했다.

제작한 비교용 검사 장치에 대해서, 제1 실시예와 같은 방법에 의해, 최저 프레스압 및 이방 도전성 시트의 내구성을 측정했다.

최저 프레스압의 측정 결과를 표 1에, 이방 도전성 시트의 내구성의 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

[제2 비교예]

제1 실시예의 검사 장치에 있어서, 회로 기판 측 커넥터(21)에 있어서의 중계 기판(29)과, 이것을 협지하도록 배치한 두께 50 ㎛인 한 쌍의 제1 이방 도전성 시트(22) 대신에, 두께 100 ㎛인 분산형 이방 도전성 엘라스토머 시트로 이루어지는 제1 이방 도전성 시트(22)를 배치하고, 쌍을 이루는 접속 전극(25) 사이의 절연 저항을 상기한 방법에 의해 평가했다.

절연성 평가의 결과를 표 3에 나타낸다.

표 1 및 표 2로부터 명백한 바와 같이, 비교예의 검사 장치와 비교하여, 제1 실시예 및 제2 실시예의 검사 장치는 최저 프레스압이 낮고, 또한 이방 도전성 시트의 내구성도 각별히 향상되었다.

그리고 표 3의 결과로부터 명백한 바와 같이, 제1 실시예 및 제2 실시예의 검사 장치는 접속 전극 간의 리크 전류의 발생이 거의 없다. 따라서 신뢰성이 높은 회로 기판의 전기적 검사를 행할 수 있다.

Claims

한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하여 전기 검사를 행하는 회로 기판의 검사 장치이며,

상기 제1 검사 지그와 제2 검사 지그가 각각,

기판의 일면 측과 다른 면 측과의 사이에서 전극 피치를 변환하는 피치 변환용 기판과,

상기 피치 변환용 기판의 피검사 회로 기판 측에 배치되어, 기판을 관통하는 복수의 강성 도체 전극이 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되고, 상기 피치 변환용 기판의 검사 전극과 상기 피검사 회로 기판의 피검사 전극과의 전기적 접속을 상기 강성 도체 전극에 의해 중계하는 중계 기판과,

상기 중계 기판의 일면 측 및 다른 면 측에 배치되어, 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되는 동시에 면 방향으로 균일하게 분산된 한 쌍의 제1 이방 도전성 시트와,

상기 피치 변환용 기판의 피검사 회로 기판과는 반대 측에 배치된 제2 이방 도전성 시트를 구비한 회로 기판 측 커넥터와,

소정의 피치로 배치된 복수의 도전 핀과,

상기 도전 핀을 축 방향으로 이동할 수 있게 지지하는, 한 쌍의 이격된 제1 절연판과 제2 절연판을 구비한 중계 핀 유닛과,

테스터와 상기 중계 핀 유닛을 전기적으로 접속하는 커넥터 기판과,

상기 커넥터 기판의 중계 핀 유닛 측에 배치되는 제3 이방 도전성 시트와,

상기 커넥터 기판의 중계 핀 유닛과는 반대 측에 배치되는 베이스판을 구비한 테스터 측 커넥터를 구비하고,

상기 중계 핀 유닛이,

상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에 배치된 중간 보유 지지판과,

상기 제1 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이에 배치된 제1 지지 핀과,

상기 제2 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이에 배치된 제2 지지 핀을 구비하는 동시에,

상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치와, 상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 중계 기판에 있어서의 상기 기판에 복수의 관통 구멍이 형성되고, 상기 관통 구멍 내에 고분자 탄성체로 이루어지는 절연부가 형성되고, 상기 강성 도체 전극은 상기 절연부를 관통하고, 상기 절연부에 의해 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 중계 기판에 있어서의 상기 기판은 절연성을 갖고, 상기 기판에 복수의 관통 구멍이 형성되고,

상기 강성 도체 전극은 상기 관통 구멍에 삽입된 몸통부와, 상기 몸통부의 양단부에 형성되어 상기 관통 구멍의 지름보다도 큰 지름을 갖는 단자부를 구비하고,

상기 강성 도체 전극은 상기 기판의 관통 구멍에, 상기 기판의 두께 방향으로 이동할 수 있게 보유 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하였을 때에,

상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 상기 중간 보유 지지판이, 상기 제2 절연판의 방향으로 휘는 동시에,

상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치를 중심으로 하여, 상기 중간 보유 지지판이, 상기 제1 절연판의 방향으로 휘도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제1 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 격 자형으로 배치되고,

상기 제2 지지 핀의 중간 보유 지지판에 대한 제2 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 격자형으로 배치되어 있고,

상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서, 인접하는 4개의 제1 접촉 지지 위치로 이루어지는 단위 격자 영역에, 1개의 제2 접촉 지지 위치가 배치되는 동시에,

상기 중간 보유 지지판 투영면에 있어서, 인접하는 4개의 제2 접촉 지지 위치로 이루어지는 단위 격자 영역에, 1개의 제1 접촉 지지 위치가 배치되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중계 핀 유닛이,

상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이에 소정 간격 이격해서 배치된 복수 개의 중간 보유 지지판과,

인접하는 중간 보유 지지판끼리의 사이에 배치된 보유 지지판 지지 핀을 구비하는 동시에,

적어도 1개의 중간 보유 지지판에 있어서, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치와, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀, 제2 지지 핀, 또는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판 의 검사 장치.
제6항에 있어서, 모든 상기 중간 보유 지지판에 있어서, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 일면 측으로부터 접촉하는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치와, 상기 중간 보유 지지판에 대하여 다른 면 측으로부터 접촉하는 제1 지지 핀, 제2 지지 핀, 또는 보유 지지판 지지 핀의 상기 중간 보유 지지판에 대한 접촉 지지 위치가, 상기 중간 보유 지지판의 두께 방향으로 투영한 중간 보유 지지판 투영면에 있어서 다른 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 이방 도전성 시트가, 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지며, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어, 이에 의해 상기 도전성 입자는 면 방향으로 불균일하게 분산되는 동시에, 시트 한 면 측에 도전로 형성부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 이방 도전성 시트가, 두께 방향으로 연장되는 복수의 도전로 형성부와, 이들의 도전로 형성부를 서로 절연하는 절연부로 이루어지며, 도전성 입자가 도전로 형성부 중에만 함유되어, 이에 의해 상기 도전성 입자는 면 방향으로 불균일하게 분산되는 동시에, 시트 한 면 측 에 도전로 형성부가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 도전 핀은 상기 제1 절연판과 제2 절연판과의 사이의 간격보다도 짧은 막대 형상의 중앙부와, 상기 중앙부의 양단부 측에 형성되어 상기 중앙부보다도 지름이 작은 한 쌍의 단부로 이루어지고,

상기 한 쌍의 단부가 각각, 상기 제1 절연판과 제2 절연판에 형성된 상기 중앙부보다도 지름이 작고 상기 한 쌍의 단부보다도 지름이 큰 관통 구멍에 삽입되고, 이에 의해 상기 도전 핀이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이, 상기 제2 절연판과 중간 보유 지지판과의 사이, 또는 중간 보유 지지판끼리의 사이에, 상기 도전 핀이 삽입 통과되는 관통 구멍이 형성된 굴곡 보유 지지판이 설치되고,

상기 복수의 도전 핀은, 상기 제1 및 제2 절연판에 형성된 관통 구멍과, 상기 굴곡 보유 지지판에 형성된 관통 구멍을 지지점으로 하여 서로 반대 방향으로 가로 방향으로 가압되어서 상기 굴곡 보유 지지판의 관통 구멍의 위치에서 굴곡되고, 이에 의해 상기 도전 핀이 축 방향으로 이동할 수 있게 지지 되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 회로 기판의 검사 장치를 이용한 회로 기판의 검사 방법이며,

한 쌍의 제1 검사 지그와 제2 검사 지그에 의해, 양 검사 지그의 사이에서 검사 대상인 피검사 회로 기판의 양면을 협압하여 전기 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 검사 방법.