KR20080024216A - 전기 저항 측정용 커넥터 및 회로 기판의 전기 저항 측정장치 및 측정 방법 - Google Patents

전기 저항 측정용 커넥터 및 회로 기판의 전기 저항 측정장치 및 측정 방법 Download PDF

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기요시 기무라
후지오 하라
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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

전기 저항 측정용 커넥터는 제1 전극 시트와, 제1 전극 시트의 이면에 배치된, 피검사 전극에 대응하여 관통 구멍이 형성된 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 배치된 제2 전극 시트를 갖고, 제1 전극 시트는 피검사 전극에 대응하여 관통 구멍이 형성된 절연성 시트와, 절연성 시트의 이면에 관통 구멍을 포위하도록 형성된 복수의 링 형상 전극과, 절연성 시트의 이면에 형성된 중계 전극을 갖고, 제2 전극 시트는 피검사 전극에 대응하여 배치된 복수의 검사용 코어 전극과, 중계 전극에 대응하여 배치된 복수의 접속용 코어 전극을 갖는다.
커넥터, 전극 시트, 이방 도전성 엘라스토머 시트, 중계 전극, 절연성 시트

Description

전기 저항 측정용 커넥터 및 회로 기판의 전기 저항 측정 장치 및 측정 방법 {CONNECTOR FOR MEASURING ELECTRICAL RESISTANCE, AND APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ELECTRICAL RESISTANCE OF CIRCUIT BOARD}
본 발명은 전기 저항 측정용 커넥터 및 회로 기판의 전기 저항 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 부품이나 이를 내장한 전자 기기에 있어서의 신호 전송의 고속화의 요청에 수반하여, BGA나 CSP 등의 LSI 패키지를 구성하는 회로 기판이나 이들 반도체 장치가 탑재되는 회로 기판으로서, 전극 사이에 있어서의 배선의 전기 저항이 낮은 것이 요구되고 있다. 그로 인해, 이와 같은 회로 기판의 전기적 검사에 있어서는, 그 전극 사이에 있어서의 배선의 전기 저항의 측정을 높은 정밀도로 행하는 것이 매우 중요하다.
종래, 회로 기판의 전기 저항의 측정에 있어서는, 예를 들어, 도30에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판(90)의 서로 전기적으로 접속된 2개의 피검사 전극(91, 92)의 각각에 대해, 전류 공급용 프로브(PA, PD) 및 전압 측정용 프로브(PB, PC)를 압박하여 접촉시키고, 이 상태에서 전류 공급용 프로브(PA, PD) 사이에 전원 장치(93)로부터 전류를 공급하고, 이때에 전압 측정용 프로브(PB, PC)에 의해 검출되 는 전압 신호를 전기 신호 처리 장치(94)에 있어서 처리함으로써, 상기 피검사 전극(91, 92) 사이의 전기 저항의 크기를 구하는 4단자법이 채용되고 있다.
그러나, 상기의 방법에 있어서는, 전류 공급용 프로브(PA, PD) 및 전압 측정용 프로브(PB, PC)를 피검사 전극(91, 92)에 대해 상당히 큰 압박력으로 접촉시키는 것이 필요하고, 게다가 상기 프로브는 금속제이며 그 선단부는 머리가 뾰족한 형상으로 되어 있으므로, 프로브가 압박됨으로써 피검사 전극(91, 92)의 표면이 손상되어, 상기 회로 기판은 사용하는 것이 불가능한 것이 된다. 이와 같은 사정으로부터, 전기 저항의 측정은 제품이 되는 모든 회로 기판에 대해 행할 수 없어, 소위 임의 추출 검사가 될 수밖에 없으므로, 결국, 제품의 수율을 크게 할 수는 없다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 종래, 피검사 전극에 접촉하는 접속용 부재가 도전성 엘라스토머에 의해 구성된 전기 저항 측정 장치가 제안되어 있다.
예를 들어, (i) 특허문헌 1에는 엘라스토머에 의해 도전성 입자가 결착된 도전 고무로 이루어지는 탄성 접속용 부재를, 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극의 각각 배치하여 이루어지는 전기 저항 측정 장치가 개시되고, (ii) 특허문헌 2에는 동일한 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극의 양쪽의 표면에 접하도록 설치된, 이방 도전성 엘라스토머로 이루어지는 공통의 탄성 접속용 부재를 갖는 전기 저항 측정 장치가 개시되고, (iii) 특허문헌 3에는 표면에 복수의 검사 전극이 형성된 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 표면에 설치된 도전성 엘라스토머로 이루어지는 탄성 접속용 부재를 갖고, 피검 사 전극이 접속 부재를 통해 복수의 검사 전극에 전기적으로 접속된 상태에서, 이들 검사 전극 중 2개를 선택하여, 그 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 전기 저항을 측정하는 전기 저항 측정 장치가 개시되어 있다.
이와 같은 전기 저항 측정 장치에 따르면, 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 대해 탄성 접속용 부재를 통해, 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 대향 접촉됨으로써 전기적 접속이 달성되므로, 상기 피검사 전극을 손상시키지 않고 전기 저항의 측정을 행할 수 있다.
그러나, 상기 (i) 및 상기 (ii)의 구성의 전기 저항 측정 장치에 의해, 전극 사이에 있어서의 전기 저항의 측정을 행하는 경우에는 이하와 같은 문제가 있다.
최근, 회로 기판에 있어서는, 높은 집적도를 얻기 위해 전극의 사이즈 및 피치 혹은 전극 사이 거리가 작아지는 경향이 있다. 그리고, 상기 (i) 및 상기 (ii)의 구성의 전기 저항 측정 장치에 있어서는, 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 각각에, 탄성 접속용 부재를 통해 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극의 양쪽을 동시에 전기적으로 접속시킬 필요가 있다. 따라서, 작은 사이즈의 피검사 전극이 고밀도로 배치된 피검사 회로 기판에 대한 전기 저항의 측정을 행하기 위한 전기 저항 측정 장치에 있어서는, 작은 사이즈의 피검사 전극의 각각에 대응하여 상기 피검사 전극이 점유하는 영역과 동등하거나 혹은 그 이하의 면적의 영역 내에, 서로 이격된 상태에서 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극을 형성하는 것, 즉 피검사 전극보다도 더 작은 사이즈의 전류 공급용 전 극 및 전압 측정용 전극을 매우 작은 거리로 이격된 상태로 형성하는 것이 필요하다.
또한, 회로 기판의 제조 방법으로서는, 생산성을 향상시키기 위해, 하나의 기판 재료에 의해 복수의 회로 기판이 연결되어 이루어지는 회로 기판 연결체를 제조하고, 그 상태에서 상기 회로 기판 연결체에 있어서의 각 회로 기판에 대한 전기적 검사를 일괄하여 행하고, 그 후, 회로 기판 연결체를 절단함으로써, 분리된 복수의 회로 기판을 제조하는 방법이 채용되어 있다.
그런데, 검사 대상인 회로 기판 연결체는 그 면적이 상당히 크고, 또한 피검사 전극의 수도 매우 많은 것이고, 특히 다층 회로 기판을 제조하는 경우에는 그 제조 프로세스에 있어서의 공정 수가 많고, 가열 처리에 의한 열이력을 받는 횟수가 많기 때문에, 피검사 전극이 소기의 배치 위치로부터 위치 어긋남 상태로 형성되는 경우가 적지 않다. 이와 같이, 대면적이고, 다수의 피검사 전극을 갖고, 상기 피검사 전극이 소기의 배치 위치로부터 위치 어긋남 상태로 형성된 피검사 회로 기판에 대해, 상기 (i) 및 상기 (ii)의 구성의 전기 저항 측정 장치에 의해 전기 저항의 측정을 행하는 경우에는, 피검사 전극의 각각에, 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극의 양쪽을 동시에 전기적으로 접속시키는 것은 매우 곤란하다.
구체적인 일 예를 들어 설명하면, 도31에 도시한 바와 같이 직경(L)이 300 ㎛인 피검사 전극(T)에 관한 전기 저항을 측정하는 경우에는, 상기 피검사 전극(T)에 전기적으로 접속되는 전류 공급용 전극(A) 및 전압 측정용 전극(V)의 이격 거리(D)는 150 ㎛ 정도이지만, 도32의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판의 위치 맞춤에 있어서, 전류 공급용 전극(A) 및 전압 측정용 전극(V)에 대한 피검사 전극(T)의 위치가, 도31에 도시하는 소기의 위치로부터 전류 공급용 전극(A) 및 전압 측정용 전극(V)이 배열되는 방향으로 75 ㎛ 어긋났을 때에는, 전류 공급용 전극(A) 및 전압 측정용 전극(V) 중 어느 한쪽과 피검사 전극(T)과의 전기적 접속이 달성되지 않아, 소요의 전기 저항 측정을 행할 수 없다.
이와 같은 문제를 해결하는 수단으로서, 전류 공급용 전극(A) 및 전압 측정용 전극(V)의 이격 거리(D)를 작게 하는, 예를 들어 100 ㎛ 이하로 하는 것이 고려되지만, 그와 같은 전기 저항 측정 장치를 제작하는 것은 실제상 매우 곤란하다.
한편, 상기 (iii)의 전기 저항 측정 장치에 따르면, 피검사 전극의 각각에 대응하여 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극을 형성하는 것이 불필요하므로, 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판이 대면적이고, 다수의 피검사 전극을 갖고, 또한 작은 사이즈의 피검사 전극이 고밀도로 배치되어 이루어지는 것이라도, 상기 피검사 회로 기판과의 위치 어긋남에 대한 허용도가 크고, 또한 상기 전기 저항 측정 장치의 제작이 용이하다.
그러나, 이와 같은 전기 저항 측정 장치는, 말하자면 의사(擬似) 4단자법에 의한 측정 장치이므로, 측정 오차 범위가 큰 것이고, 따라서, 전극 사이에 있어서의 전기 저항이 낮은 회로 기판에 대해, 그 전기 저항의 측정을 높은 정밀도로 행하는 것은 곤란하다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 절연성 기판의 표면에, 코어 전극 및 이 코어 전극을 포위하도록 설치된 링 형상 전극으로 이루어지는 복수의 접속 전극쌍 이 형성되어 이루어지는 전기 저항 측정용 커넥터가 제안되어 있다(특허문헌 4 참조).
이와 같은 전기 저항 측정용 커넥터에 따르면, 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극 상에 코어 전극 중 적어도 일부가 위치되도록 위치 맞춤을 하면, 상기 피검사 전극 상에는 링 형상 전극 중 적어도 일부가 위치되게 된다. 따라서, 회로 기판이 대면적이고 사이즈가 작은 다수의 피검사 전극을 갖는 것이라도, 피검사 전극에 대한 코어 전극 및 링 형상 전극의 양쪽의 전기적 접속이 확실하게 달성되므로, 코어 전극 및 링 형상 전극 중 어느 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 사용함으로써, 회로 기판의 전기 저항의 측정을 높은 정밀도로 확실하게 행할 수 있다.
그러나, 상기한 전기 저항 측정용 커넥터는 전체의 구조가 복잡해 높은 수율로 제조하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평9-26446호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허 출원 공개 제2000-74965호 공보
특허문헌 3 : 일본 특허 출원 공개 제2000-241485호 공보
특허문헌 4 : 일본 특허 출원 공개 제2003-322665호 공보
본 발명은 이상과 같은 사정을 기초로 하여 이루어진 것이며, 그 제1 목적은, 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판이 대면적이고, 사이즈가 작은 다수의 피검사 전극을 갖는 것이라도, 상기 피검사 회로 기판에 대한 소요의 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있고, 게다가 소기의 전기 저항의 측정을 높은 정밀도로 확실하게 행할 수 있고, 또한 적은 비용으로 제조하는 것이 가능한 전기 저항 측정용 커넥터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 상기한 전기 저항 측정용 커넥터를 사용한 회로 기판의 전기 저항 측정 장치 및 전기 저항 측정 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 전기 저항 측정용 커넥터는 제1 전극 시트와, 이 제1 전극 시트의 이면에 배치된 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 이 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 배치된 제2 전극 시트를 갖고 이루어지고,
상기 제1 전극 시트는 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유연한 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 상기 절연성 시트의 관통 구멍을 포위하도록 형성된 복수의 링 형상 전극과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성되고, 상기 링 형상 전극에 전기적으로 접속된 중계 전극을 갖고 이루어지고,
상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖고,
상기 제2 전극 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 검사용 코어 전극과, 상기 제1 전극 시트에 있어서의 중계 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 접속용 코어 전극과, 이들 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극의 각각을 지지하는 절연성 지지 시트를 갖고 이루어지고,
상기 검사용 코어 전극은 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트의 관통 구멍 및 상기 제1 전극 시트에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍으로 진입하여 상기 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전기 저항 측정용 커넥터는 제1 전극 시트와, 이 제1 전극 시트의 표면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 상기 제1 전극 시트의 이면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 이 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 배치된 제2 전극 시트를 갖고 이루어지고,
상기 제1 전극 시트는 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유연한 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 상기 절연성 시트의 관통 구멍을 포위하도록 형성된 복수의 링 형상 전극과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성되고, 상기 링 형상 전극에 전기적으로 접속된 중계 전극을 갖고 이루어지고,
상기 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖고,
상기 제2 전극 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 검사용 코어 전극과, 상기 제1 전극 시트에 있어서의 중계 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 접속용 코어 전극과, 이들 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극의 각각을 지지하는 절연성 지지 시트를 갖고 이루어지고,
상기 검사용 코어 전극은 상기 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 관통 구멍 및 상기 제1 전극 시트에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍으로 진입하여 상기 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트를 통해 상기 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서는, 제2 전극 시트에 있어서의 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극은 절연성 지지 시트의 두께 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 회로 기판의 전기 저항 측정 장치는 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판의 일면측에 배치되는, 상기한 전기 저항 측정용 커넥터를 구비하여 이루어지고,
피검사 회로 기판에 있어서의 일면측 피검사 전극의 각각에, 상기 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 링 형상 전극 및 제2 전극 시트의 검사용 코어 전극이 동시에 전기적으로 접속되어 측정 가능 상태가 되고,
이 측정 가능 상태에 있어서, 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극 중, 그 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 상기 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 관한 전기 저항의 측정이 실행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회로 기판의 전기 저항 측정 장치에 있어서는, 피검사 회로 기판의 다른 면측에 배치되는 다른 면측 검사용 회로 기판을 구비하여 이루어지고,
상기 다른 면측 검사용 회로 기판은 그 표면에 각각 상기 피검사 회로 기판의 다른 면측 피검사 전극의 각각에 대응하여 서로 이격되어 배치된, 각각 동일한 다른 면측 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 회로 기판의 전기 저항 측정 방법은 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판의 일면에 상기한 전기 저항 측정용 커넥터를 배치하고,
상기 피검사 회로 기판의 일면측 피검사 전극의 각각에, 상기 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 링 형상 전극 및 제2 전극 시트의 검사용 코어 전극을 동시에 전기적으로 접속하여 측정 가능 상태로 하고,
이 측정 가능 상태에 있어서, 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극 중, 그 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 상기 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 관한 전기 저항의 측정을 실행하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 전기 저항 측정용 커넥터에 따르면, 제1 전극 시트에 있어서의 절연성 시트에는 제2 전극 시트에 있어서의 검사용 코어 전극이 진입하는 관통 구멍이 형성되고, 이 관통 구멍의 주위에는 상기 관통 구멍을 포위하도록 링 형상 전극이 형성되어 있으므로, 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극 상에 검사용 코어 전극 중 적어도 일부가 위치되도록 위치 맞춤을 하면, 상기 피검사 전극 상에는 링 형상 전극 중 적어도 일부가 위치되게 되고, 따라서, 회로 기판이 대면적이고 사이즈가 작은 다수의 피검사 전극을 갖는 것이라도, 피검사 전극에 대한 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극의 양쪽의 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다. 게다가, 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극은 서로 전기적으로 독립된 것이므로, 피검사 전극에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극 중, 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써 상기 회로 기판에 대한 전기 저항을 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 제1 전극 시트 및 제2 전극 시트는 각각 간단한 구조이므로, 전기 저항 측정용 커넥터 전체를 적은 비용으로 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 회로 기판의 전기 저항 측정에 있어서, 검사 비용의 저감화를 도모할 수 있다.
도1은 본 발명에 관한 전기 저항 측정용 커넥터의 일 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도2는 도1에 도시하는 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도3은 도1에 도시하는 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도4는 제1 전극 시트를 얻기 위한 적층 재료를 도시하는 설명용 단면도이다.
도5는 적층 재료에 관통 구멍이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도6은 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 중계 전극 및 단락부가 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도7은 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 링 형상 전극 및 배선부가 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도8은 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명 용 단면도이다.
도9는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하기 위한 일면측 성형 부재, 다른 면측 성형 부재 및 스페이서를 도시하는 설명용 단면도이다.
도10은 다른 면측 성형 부재의 표면에 도전성 엘라스토머용 재료가 도포된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도11은 일면측 성형 부재와 다른 면측 성형 부재 사이에 도전성 엘라스토머용 재료층이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도12는 도11에 도시하는 도전성 엘라스토머용 재료층을 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도13은 도11에 도시하는 도전성 엘라스토머용 재료층에 대해 두께 방향으로 자장을 작용시킨 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도14는 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도15는 제2 전극 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다.
도16은 제2 전극 시트를 제조하기 위한 적층 재료의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도17은 적층 재료에 있어서의 금속층에 개구가 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도18은 적층 재료에 있어서의 절연성 지지 시트에 관통 구멍이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도19는 복합 적층 재료의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도20은 복합 적층 재료에 레지스트막이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도21은 복합 적층 재료에 있어서의 절연성 지지 시트의 관통 구멍에 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극이 형성된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도22는 복합 적층 재료로부터 레지스트막이 제거된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도23은 본 발명에 관한 전기 저항 측정용 커넥터가 피검사 회로 기판의 일면에 배치된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도24는 전기 저항 측정용 커넥터가 압박된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도25는 피검사 전극과 접속 전극쌍 사이에 위치 어긋남이 생긴 상태를 나타내는 설명도이다.
도26은 피검사 회로 기판의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다.
도27은 본 발명에 관한 회로 기판의 전기 저항 측정 장치의 일 예에 있어서의 구성의 개략을 피검사 회로 기판과 함께 도시하는 설명도이다.
도28은 도27에 도시하는 회로 기판의 전기 저항 측정 장치에 있어서, 피검사 회로 기판의 일면측 피검사 전극이 검사 전극 장치의 전극 핀에 전기적으로 접속된 상태를 나타내는 설명용 단면도이다.
도29는 제1 전극 시트에 있어서의 링 형상 전극의 변형예를 나타내는 평면도 이다.
도30은 전류 공급용 프로브 및 전압 측정용 프로브에 의해, 회로 기판에 있어서의 전극 사이의 전기 저항을 측정하는 장치의 개략도이다.
도31은 종래의 회로 기판의 전기 저항 측정 장치에 있어서, 피검사 전극 상에 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 적절하게 배치된 상태를 나타내는 설명도이다.
도32는 종래의 회로 기판의 전기 저항 측정 장치에 있어서, 피검사 전극 상에 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 위치 어긋남 상태로 배치된 상태를 나타내는 설명도이다.
[부호의 설명]
1 : 전기 저항 측정용 커넥터
2 : 홀더
3 : 위치 결정 핀
5 : 피검사 회로 기판
6 : 일면측 피검사 전극
7 : 다른 면측 피검사 전극
8a, 8b : 회로
10 : 제1 전극 시트
10A : 적층 재료
10H : 관통 구멍
11 : 절연성 시트
12 : 관통 구멍
13 : 링 형상 전극
14 : 중계 전극
15 : 단락부
16 : 배선부
16A : 금속층
17 : 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트
17A : 도전성 엘라스토머용 재료층
17B : 도전성 엘라스토머용 재료
18 : 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트
19 : 관통 구멍
20 : 제2 전극 시트
20A : 복합 적층 재료
20B : 적층 재료
21 : 절연성 지지 시트
22 : 관통 구멍
23A : 금속층
23B : 금속박층
23K : 개구
24 : 레지스트막
24K : 패턴 구멍
25 : 검사용 코어 전극
25a : 본체부
25b : 단자부
26 : 접속용 코어 전극
26a : 본체부
26b : 단자부
30 : 일면측 성형 부재
31 : 다른 면측 성형 부재
32 : 스페이서
32K : 개구
33 : 가압 롤
34 : 지지 롤
35 : 가압 롤 장치
40 : 전기 저항 측정용 커넥터
41 : 검사용 회로 기판
42a : 전류 공급용 전극
42b : 전압 측정용 전극
43 : 단자 전극
45 : 이방 도전성 엘라스토머층
46 : 도전로 형성부
47 : 절연부
50a : 상부측 검사 헤드
50b : 하부측 검사 헤드
51a, 51b : 검사 전극 장치
52a, 52b : 전극 핀
53a, 53b : 전선
54a, 54b : 지주
55a, 55b : 이방 도전성 시트
56a : 상부측 지지판
56b : 하부측 지지판
57a, 57b : 커넥터
90 : 피검사 회로 기판
91, 92 : 피검사 전극
93 : 전원 장치
94 : 전기 신호 처리 장치
PA, PD : 전류 공급용 프로브
PB, PC : 전압 측정용 프로브
A : 전류 공급용 전극
V : 전압 측정용 전극
T : 피검사 전극
P : 도전성 입자
Z : 절입부
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
<전기 저항 측정용 커넥터>
도1은 본 발명에 관한 전기 저항 측정용 커넥터의 일 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명용 단면도이다. 이 전기 저항 측정용 커넥터(1)는 회로 기판에 있어서의 전극 사이의 전기 저항을 측정하기 위해 이용되는 것이며, 제1 전극 시트(10)와, 이 제1 전극 시트(10)의 표면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)와, 제1 전극 시트(10)의 이면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)와, 이 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)의 이면에 배치된 제2 전극 시트(20)에 의해 구성되어 있다.
도2는 제1 전극 시트(10)의 주요부를 확대하여 도시하는 평면도이고, 도3은 제1 전극 시트(10)의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다. 이 제1 전극 시트(10)는 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판(이하, 「피검사 회로 기판」이라고 함)에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수의 관통 구멍(12)이 형성된 유연한 절연성 시트(11)를 갖는다. 이 절연성 시트(11)의 표면에는 상기 절연성 시트(11)의 관통 구멍(12)의 각각을 포위하도록 복수의 링 형상 전극(13)이 형성되어 있다. 또한, 절연성 시트(11)의 이면에는 적절한 패턴에 따라서 복수의 중계 전극(14)이 형성되어 있다. 나타낸 예에서는, 중계 전극(14)의 각각은 절연성 시트(11)의 관통 구멍(12) 사이의 중간에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 중계 전극(14)의 각각은 절연성 시트(11)를 그 두께 방향으로 관통하여 신장하는 단락부(15) 및 절연성 시트(11)의 표면에 형성된 배선부(16)를 통해 링 형상 전극(13)에 전기적으로 접속되어 있다.
절연성 시트(11)를 구성하는 재료로서는, 높은 기계적 강도를 갖는 수지 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 액정 폴리머, 폴리이미드 등을 들 수 있다.
또한, 링 형상 전극(13), 중계 전극(14), 단락부(15) 및 배선부(16)를 구성하는 재료로서는, 구리, 니켈, 금 또는 이들 금속의 적층체 등을 이용할 수 있다.
절연성 시트(11)의 두께는 상기 절연성 시트(11)가 유연성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 내지 30 ㎛이다.
절연성 시트(11)의 관통 구멍(12)의 직경은 후술하는 제2 전극 시트(20)의 검사용 코어 전극(25)이 이동 가능하게 삽입될 수 있는 크기이면 좋고, 예를 들어 검사용 코어 전극(25)의 직경의 1.05 내지 2배, 바람직하게는 1.1 내지 1.7배이다.
링 형상 전극(13)의 내경은 상기 링 형상 전극(13)에 전기적으로 접속되는 피검사 전극의 직경에 따라서 설정되고, 피검사 전극에 대한 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있는 점에서 피검사 전극의 직경의 50 내지 110 ％인 것이 바람직하 고, 보다 바람직하게는 70 내지 100 ％이다.
또한, 링 형상 전극(13)의 내경은 후술하는 제2 전극 시트(20)에 있어서의 검사용 코어 전극(25)과의 절연성을 확보하는 관점으로부터, 검사용 코어 전극(25)의 직경의 1.1 내지 2배인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 내지 1.7배이다.
이와 같은 제1 전극 시트(10)는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 우선, 도4에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 표면에 금속층(16A)이 형성되어 이루어지는 적층 재료(10A)를 준비하고, 이 적층 재료(10A)에, 도5에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11) 및 금속층(16A)의 각각을 그 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(10H)을, 형성해야 할 제1 전극 시트(10)의 단락부(15)의 패턴에 따라서 형성한다. 계속해서, 관통 구멍(10H)이 형성된 적층 재료(10A)에 대해 포토리소그래피 및 도금 처리를 실시함으로써, 도6에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 이면에 중계 전극(14)을 형성하는 동시에, 상기 중계 전극(14)과 금속층(16A)을 전기적으로 접속하고 상기 절연성 시트(11)의 두께 방향으로 신장하는 단락부(15)를 형성한다. 그 후, 금속층(16)에 대해 포토리소그래피 및 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 도7에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 표면에 링 형상 전극(13) 및 배선부(16)를 형성한다. 그리고, 링 형상 전극(13)을 마스크로 하여 절연성 시트(11)에 레이저 가공을 실시함으로써, 상기 절연성 시트(11)에 관통 구멍(12)을 형성하고, 이로써 제1 전극 시트(10)를 얻을 수 있다.
도8은 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)의 일부를 확대하여 도시하는 설 명용 단면도이다. 이 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)는 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가, 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태이고, 또한 상기 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태에서 함유되어 이루어지는 것이다. 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)를 형성하는 탄성 고분자 물질로서는, 가교 구조를 갖는 고분자 물질이 바람직하다. 이와 같은 탄성 고분자 물질을 얻기 위해 이용할 수 있는 경화성의 고분자 물질 형성 재료로서는, 다양한 것을 이용할 수 있고, 그 구체예로서는, 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 폴리이소플렌 고무, 스틸렌-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 등의 공액 디엔계 고무 및 이들의 수소 첨가물, 스틸렌-부타디엔블럭 공중합체 고무, 스틸렌-이소플렌블록 공중합체 등의 블록 공중합체 고무 및 이들의 수소 첨가물, 클로로플렌, 우레탄 고무, 폴리에스테르계 고무, 에피클로로히드린 고무, 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌 공중합체 고무, 에틸렌-프로필렌디엔 공중합체 고무 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 내구성, 성형 가공성 및 전기 특성의 관점으로부터, 실리콘 고무를 이용하는 것이 바람직하다.
실리콘 고무로서는, 액상 실리콘 고무를 가교 또는 축합한 것이 바람직하다. 액상 실리콘 고무는 그 점도가 전단 속도 10-1 sec에서 105 포아즈 이하인 것이 바람직하고, 축합형의 것, 부가형의 것, 비닐기나 히드록실기를 함유하는 것 등 중, 어느 것이라도 좋다. 구체적으로는, 디메틸 실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 메틸페닐비닐 실리콘 생고무 등을 예로 들 수 있다.
또한, 실리콘 고무는 그 분자량(Mw)(표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량을 말함. 이하 동일함)이 10,000 내지 40,000인 것이 바람직하다. 또한, 얻을 수 있는 이방 도전성 엘라스토머 시트에 양호한 내열성을 얻을 수 있으므로, 분자량 분포 지수[표준 폴리스틸렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)과 표준 폴리스틸렌 환산수 평균 분자량(Mn)과의 비(Mw/Mn)의 값을 말함. 이하 동일함]가 2 이하인 것이 바람직하다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)에 함유되는 도전성 입자(P)로서는, 후술하는 방법에 의해 상기 입자를 용이하게 두께 방향으로 배열하도록 배향시킬 수 있으므로, 자성을 나타내는 도전성 입자가 이용된다. 이와 같은 도전성 입자의 구체예로서는, 철, 코발트, 니켈 등의 자성을 갖는 금속의 입자 혹은 이들의 합금의 입자 또는 이들 금속을 함유하는 입자, 또는 이들 입자를 코어 입자로 하고, 상기 코어 입자의 표면에 금, 은, 팔라듐, 로듐 등의 도전성이 양호한 금속의 도금을 실시한 것, 혹은 비자성 금속 입자 혹은 글래스 비즈 등의 무기 물질 입자 또는 폴리머 입자를 코어 입자로 하여, 상기 코어 입자의 표면에 니켈, 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 입자(P)로서, 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, 더 바람직하게는 45 ％ 이상, 특히 바람직하게는 47 내지 95 ％이다.
또한, 도전성 금속의 피복량은 코어 입자의 0.5 내지 50 질량％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 30 질량％, 더 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％, 더 바람직하게는 3 내지 15 질량％이다.
또한, 도전성 입자(P)의 수 평균 입자 직경은 3 내지 20 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 15 ㎛이다. 이 수 평균 입자 직경이 과소인 경우에는, 후술하는 제조 방법에 있어서, 도전성 입자(P)를 두께 방향으로 배향시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 이 수 평균 입자 직경이 과대인 경우에는, 분해 능력이 높은 이방 도전성 엘라스토머 시트를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
또한, 도전성 입자(P)의 입자 직경 분포(Dw/Dn)는 1 내지 10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.01 내지 7, 더 바람직하게는 1.05 내지 5, 특히 바람직하게는 1.1 내지 4이다.
또한, 도전성 입자(P)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고분자 물 질 형성 재료 중에 용이하게 분산시킬 수 있는 점에서, 구 형상의 것, 별 형상의 것 혹은 이들이 응집한 2차 입자인 것이 바람직하다.
또한, 도전성 입자(P)로서, 그 표면이 실란 커플링제 등의 커플링제나 윤활제로 처리된 것을 적절하게 이용할 수 있다. 커플링제나 윤활제로 입자 표면을 처리함으로써, 얻을 수 있는 이방 도전성 엘라스토머 시트의 내구성이 향상된다.
이와 같은 도전성 입자(P)는 이방 도전성 엘라스토머 시트 중에 체적분률에서 10 내지 40 ％, 특히 15 내지 35 ％가 되는 비율로 함유되어 있는 것이 바람직하다. 이 비율이 과소인 경우에는, 두께 방향으로 충분히 높은 도전성을 갖는 이방 도전성 엘라스토머 시트를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이 비율이 과대인 경우에는, 얻을 수 있는 이방 도전성 엘라스토머 시트는 취약한 것이 되기 쉽고, 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 필요한 탄성을 얻을 수 없는 경우가 있다.
또한, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)의 두께는 10 내지 100 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 70 ㎛이다. 이 두께가 과소인 경우에는 충분한 요철 흡수 능력을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 과대인 경우에는 높은 분해 능력을 얻을 수 없는 경우가 있다.
제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)는 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도9에 도시한 바와 같이 각각 시트 형상의 일면측 성형 부재(30) 및 다른 면측 성형 부재(31)와, 목적으로 하는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)의 평면 형상에 적합한 형상의 개구(32K)를 갖는 동시에 상기 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)의 두께에 대응하는 두께를 갖는 프레임 형상의 스페이서(32)를 준비하는 동시에, 경화되어 탄성 고분자 물질이 되는 액상의 고분자 물질 형성 재료 중에 도전성 입자가 함유되어 이루어지는 도전성 엘라스토머용 재료를 조제한다.
그리고, 도10에 도시한 바와 같이, 다른 면측 성형 부재(31)의 성형면(도10에 있어서 상면) 상에 스페이서(32)를 배치하고, 다른 면측 성형 부재(31)의 성형면 상에 있어서의 스페이서(32)의 개구(32K) 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료(17B)를 도포하고, 그 후, 이 도전성 엘라스토머용 재료(17B) 상에 일면측 성형 부재(30)를 그 성형면(도10에 있어서 하면)이 도전성 엘라스토머용 재료(17B)에 접하도록 배치한다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재(30) 및 다른 면측 성형 부재(31)로서는, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등으로 이루어지는 수지 시트를 이용할 수 있다.
또한, 일면측 성형 부재(30) 및 다른 면측 성형 부재(31)를 구성하는 수지 시트의 두께는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75 내지 300 ㎛이다. 이 두께가 50 ㎛ 미만인 경우에는 성형 부재로서 필요한 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 이 두께가 500 ㎛를 초과하는 경우에는, 후술하는 도전성 엘라스토머용 재료층에 소요의 강도의 자장을 작용시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
계속해서, 도11에 도시한 바와 같이 가압 롤(33) 및 지지 롤(34)로 이루어지는 가압 롤 장치(35)를 이용하여, 일면측 성형 부재(30) 및 다른 면측 성형 부 재(31)에 의해 도전성 엘라스토머용 재료(17B)를 끼움 압박함으로써, 상기 일면측 성형 부재(30)와 상기 다른 면측 성형 부재(31) 사이에 소요의 두께의 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)을 형성한다. 이 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)에 있어서는, 도12에 확대하여 도시한 바와 같이 도전성 입자(P)가 균일하게 분산된 상태로 함유되어 있다.
그 후, 일면측 성형 부재(30)의 이면 및 다른 면측 성형 부재(31)의 이면에, 예를 들어 한 쌍의 전자석을 배치하고, 상기 전자석을 작동시킴으로써, 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)의 두께 방향으로 평행 자장을 작용시킨다. 그 결과, 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)에 있어서는, 상기 도전성 엘라스토머용 재료층(17A) 중에 분산되어 있는 도전성 입자(P)가, 도13에 도시한 바와 같이 면 방향으로 분산된 상태를 유지하면서 두께 방향으로 배열되도록 배향하고, 이에 의해 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가, 면 방향으로 분산된 상태로 형성된다.
그리고, 이 상태에 있어서, 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)을 경화 처리함으로써, 탄성 고분자 물질 중에 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향한 상태이고, 또한 상기 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태에서 함유되어 이루어지는 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)가 제조된다.
이상에 있어서, 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)의 경화 처리는 평행 자장을 작용시킨 상태에서 행할 수도 있지만, 평행 자장의 작용을 정지시킨 후에 행할 수도 있다.
도전성 엘라스토머용 재료층(17A)에 작용되는 평행 자장의 강도는 평균에서 0.02 내지 2.5 테슬라가 되는 크기가 바람직하다.
도전성 엘라스토머용 재료층(17A)의 경화 처리는 사용되는 재료에 의해 적절하게 선정되지만, 통상, 가열 처리에 의해 행해지는 구체적인 가열 온도 및 가열 시간은 도전성 엘라스토머용 재료층(17A)을 구성하는 고분자 물질용 재료 등의 종류, 도전성 입자(P)의 이동에 필요로 하는 시간 등을 고려하여 적절하게 선정된다.
도14는 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다. 이 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)는 절연성의 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자(P)가 두께 방향으로 배열되도록 배향하여 연쇄가 형성된 상태이고, 또한 상기 도전성 입자(P)에 의한 연쇄가 면 방향으로 분산된 상태에서 함유되어 이루어지는 것이고, 각각 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍(19)이 형성되어 있는 것을 제외하고, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)와 기본적으로 동일한 구성이다. 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)의 관통 구멍(19)은 피검사 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성되어 있다.
제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)의 관통 구멍(19)의 직경은 후술하는 제2 전극 시트(20)의 검사용 코어 전극(25)이 이동 가능하게 삽입될 수 있는 크기이면 좋고, 예를 들어 검사용 코어 전극(25)의 직경의 1.1 내지 2배, 바람직하게는 1.2 내지 1.7배이다.
이와 같은 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)는 제1 이방 도전성 엘라스 토머 시트(17)와 동일한 방법에 의해 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하고, 그 후, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트에, 예를 들어 레이저 가공을 실시함으로써 관통 구멍(19)을 형성함으로써 얻게 된다.
도15는 제2 전극 시트(20)의 주요부를 확대하여 도시하는 설명용 단면도이다. 이 제2 전극 시트(20)는 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 검사용 코어 전극(25)과, 제1 전극 시트(10)에 있어서의 중계 전극(14)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 접속용 코어 전극(26)과, 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각을 지지하는 절연성 지지 시트(21)에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는, 절연성 지지 시트(21)에는 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(22)이, 피검사 회로 기판의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴 및 제1 전극 시트(10)에 있어서의 중계 전극(14)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성되어 있고, 이 절연성 지지 시트(21)의 각 관통 구멍(22)에 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각이 상기 절연성 지지 시트(21)의 양면의 각각으로부터 돌출되도록 배치되어 있다.
검사용 코어 전극(25)의 각각은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)에 삽입 관통된 원기둥 형상의 본체부(25a)와, 이 본체부(25a)의 양단부의 각각에 일체로 연결되어 형성되고 절연성 지지 시트(21)의 표면으로 노출되는 단자부(25b)에 의해 구성되어 있다. 검사용 코어 전극(25)에 있어서의 본체부(25a)의 길이는 절연성 지지 시트(21)의 두께보다 크고, 또한 상기 본체부(25a)의 직경은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경보다 작은 것으로 되어 있고, 이에 의해 상기 검사용 코어 전극(25)은 절연성 지지 시트(21)의 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 검사용 코어 전극(25)에 있어서의 단자부(25b)의 직경은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경보다 큰 것으로 되어 있다.
접속용 코어 전극(26)의 각각은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)에 삽입 관통된 원기둥 형상의 본체부(26a)와, 이 본체부(26a)의 양단부의 각각에 일체로 연결되어 형성되고 절연성 지지 시트(21)의 표면으로 노출되는 단자부(26b)에 의해 구성되어 있다. 접속용 코어 전극(26)에 있어서의 본체부(26a)의 길이는 절연성 지지 시트(21)의 두께보다 크고, 또한 상기 본체부(26a)의 직경은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경보다 작은 것으로 되어 있고, 이에 의해 상기 접속용 코어 전극(26)은 절연성 지지 시트(21)의 두께 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 접속용 코어 전극(26)에 있어서의 단자부(26b)의 직경은 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경보다 큰 것으로 되어 있다.
절연성 지지 시트(21)를 구성하는 재료로서는, 액정 폴리머, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아라미드 수지, 폴리아미드 수지 등의 수지 재료, 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리에스테르 수지, 글래스 섬유 보강형 폴리이미드 수지 등의 섬유 보강형 수지 재료, 에폭시 수지 등에 알루미나, 보론나이트라이드 등의 무기 재료를 필러로서 함유한 복합 수지 재료 등을 이용할 수 있다.
또한, 절연성 지지 시트(21)의 두께는 10 내지 200 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 내지 100 ㎛이다.
또한, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경은 20 내지 80 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 내지 60 ㎛이다.
검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)을 구성하는 재료로서는, 강성을 갖는 금속 재료를 적절하게 이용할 수 있고, 특히 후술하는 제조 방법에 있어서, 절연성 지지 시트(21)에 형성되는 금속박층보다 에칭되기 어려운 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 금속 재료의 구체예로서는, 니켈, 코발트, 금, 알루미늄 등의 단일 부재 금속 또는 이들의 합금 등을 예로 들 수 있다.
검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 본체부(25a, 26a)의 직경(r2)은 18 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 ㎛ 이상이다. 이 직경이 과소인 경우에는 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)에 필요한 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경과 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 본체부(25a, 26a)의 직경과의 차는 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ㎛ 이상이다. 이 차가 과소인 경우에는 절연성 지지 시트(21)의 두께 방향에 대해 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)을 이동시키는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 단자부(25b, 26b)의 직경은 피검사 전극의 직경의 70 내지 150 ％인 것이 바람직하다. 또한, 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 단자부(25b, 26b)의 직경과 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경과의 차는 5 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 이 차가 과소인 경우에는 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)이 절연성 지지 시트(21)로부터 탈락될 우려가 있다.
절연성 지지 시트(21)의 두께 방향에 있어서의 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각의 이동 가능 거리, 즉 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 본체부(25a, 26a)의 길이와 절연성 지지 시트(21)의 두께와의 차는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 내지 40 ㎛이다. 이들 이동 가능 거리가 과소인 경우에는, 충분한 요철 흡수 능력을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 이들 이동 가능 거리가 과대인 경우에는 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)으로부터 노출되는 검사용 코어 전극(25)의 본체부(25a) 및 접속용 코어 전극(26)의 본체부(26a)의 길이가 커지고, 검사에 사용하였을 때에 검사용 코어 전극(25)의 본체부(25a) 및 접속용 코어 전극(26)의 본체부(26a)가 비틀리거나 또는 손상될 우려가 있다.
상기한 제2 전극 시트(20)는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제조할 수 있다.
우선, 도16에 도시한 바와 같이 절연성 지지 시트(21)의 일면에 에칭 용이성의 금속층(23A)이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(20B)를 준비하고, 이 적층 재료(20B)에 있어서의 금속층(23A)에 대해 에칭 처리를 실시하여 그 일부를 제거함으로써, 도17에 도시한 바와 같이 금속층(23A)에 접속해야 할 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 복수의 개구(23K)를 형성한다. 계속해서, 도18에 도시한 바와 같이 적층 재료(20B)에 있어서의 절연성 지지 시트(21)에, 각각 금속층(23A) 의 개구(23K)에 연통하여 두께 방향으로 신장하는 관통 구멍(22)을 형성한다. 그리고, 도19에 도시한 바와 같이 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 내벽면 및 금속층(23A)의 개구 모서리를 덮도록 에칭 용이성의 통 형상의 금속박층(23B)을 형성한다. 이와 같이 하여, 각각 두께 방향으로 신장하는 복수의 관통 구멍(22)이 형성된 절연성 지지 시트(21)와, 이 절연성 지지 시트(21)의 일면에 적층되고 각각 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)에 연통하는 복수의 개구(23K)를 갖는 에칭 용이성의 금속층(23A)과, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 내벽면 및 금속층(23A)의 개구 모서리를 덮도록 형성된 에칭 용이성의 금속박층(23B)을 갖고 이루어지는 복합 적층 재료(20A)가 제조된다.
이상에 있어서, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)을 형성하는 방법으로서는, 레이저 가공법, 드릴 가공법, 에칭 가공법 등을 이용할 수 있다.
금속층(23A) 및 금속박층(23B)을 구성하는 에칭 용이성의 금속 재료로서는, 구리, 니켈 등을 이용할 수 있다.
또한, 금속층(23A)의 두께는 목적으로 하는 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 이동 가능 거리 등을 고려하여 설정되고, 구체적으로는 5 내지 50 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8 내지 40 ㎛이다.
또한, 금속박층(23B)의 두께는 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 직경과 형성해야 할 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각에 있어서의 본체부(25a, 26a)의 직경을 고려하여 설정된다.
또한, 금속박층(23B)을 형성하는 방법으로서는, 무전해 도금법 등을 이용할 수 있다.
그리고, 이 복합 적층 재료(20A)에 대해 포토 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)의 각각에 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)을 형성한다. 구체적으로 설명하면, 도20에 도시한 바와 같이 절연성 지지 시트(21)의 일면에 형성된 금속층(23A)의 표면 및 절연성 지지 시트(21)의 다른 면의 각각에, 형성해야 할 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)에 있어서의 단자부(25b, 26b)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 각각 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22)에 연통하는 복수의 패턴 구멍(24K)이 형성된 레지스트막(24)을 형성한다. 계속해서, 금속층(23A)을 공통 전극으로 하여 전해 도금 처리를 실시하고 상기 금속층(23A)에 있어서의 노출된 부분 및 금속박층(23B)의 표면에 금속을 퇴적시켜, 절연성 지지 시트(21)의 관통 구멍(22) 내 및 레지스트막(24)의 패턴 구멍(24K) 내에 금속을 충전함으로써, 도21에 도시한 바와 같이 각각 절연성 지지 시트(21)의 두께 방향으로 신장하는 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)을 형성한다.
이와 같이 하여 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)을 형성한 후, 금속층(23A)의 표면으로부터 레지스트막(24)을 제거함으로써, 도22에 도시한 바와 같이 금속층(23A)을 노출시킨다. 그리고, 에칭 처리를 실시하여 금속층(23A)을 제거함으로써 제2 전극 시트(20)를 얻을 수 있다.
상기한 전기 저항 측정용 커넥터(1)에 있어서는, 도23에 도시한 바와 같이 피검사 회로 기판(5)의 일면에, 전기 저항 측정용 커넥터(1)에 있어서의 각 검사용 코어 전극(25)이 상기 피검사 회로 기판(5)의 각 일면측 피검사 전극(6) 상에 위치하도록 배치되고, 또한 적절한 수단에 의해 전기 저항 측정용 커넥터(1)가 압박된다. 그리고, 이 상태에 있어서는, 도24에 도시한 바와 같이 제1 전극 시트(10)에 있어서의 링 형상 전극(13)의 각각은 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)를 통해 피검사 회로 기판(5)의 일면측 피검사 전극(2)의 각각에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 전극 시트(20)에 있어서의 검사용 코어 전극(25)의 각각은 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)의 관통 구멍(19) 및 제1 전극 시트(10)의 관통 구멍(12)으로 진입하고, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)를 통해 피검사 회로 기판(5)의 일면측 피검사 전극(2)의 각각에 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 전극 시트(20)의 접속용 코어 전극(26)의 각각은 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트(18)를 통해 제1 전극 시트(10)에 있어서의 중계 전극(14)에 전기적으로 접속된다.
이때, 제1 전극 시트(10)에 있어서의 링 형상 전극(13)은 절연성 시트(11)의 관통 구멍(12)을 포위하도록 형성되어 있으므로, 도25에 도시한 바와 같이 절연성 시트(11)의 관통 구멍(12)으로 진입하는 검사용 코어 전극(25)의 중심 위치가 일면측 피검사 전극(6)의 중심 위치로부터 위치 어긋난 경우라도, 일면측 피검사 전극(2)에 검사용 코어 전극(25)이 전기적으로 접속되어 있으면, 링 형상 전극(13)도 반드시 일면측 피검사 전극(6)에 전기적으로 접속된다.
이와 같은 상태에 있어서, 피검사 회로 기판(5)에 있어서의 복수의 일면측 피검사 전극(6) 중 1개의 일면측 피검사 전극(6)을 지정하고, 이 지정된 일면측 피검사 전극(6)에 전기적으로 접속되어 있는 검사용 코어 전극(25) 및 링 형상 전 극(13) 중, 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 지정된 일면측 피검사 전극(6)에 관한 전기 저항의 측정이 행해진다.
여기서, 피검사 회로 기판(5)으로서는, 도26의 (a)에 도시한 바와 같이 일면에 형성된 일면측 피검사 전극(6)만을 갖고, 상기 일면측 피검사 전극(6) 사이에 형성된 회로(8a)만을 갖는 것, 도26의 (b)에 도시한 바와 같이 일면에 형성된 일면측 피검사 전극(6) 및 다른 면에 형성된 다른 면측 피검사 전극(7)을 갖고, 일면측 피검사 전극(6)과 다른 면측 피검사 전극(7) 사이에 형성된 회로(8b)만을 갖는 것, 도26의 (c)에 도시한 바와 같이 일면에 형성된 일면측 피검사 전극(6) 및 다른 면에 형성된 다른 면측 피검사 전극(7)을 갖고, 일면측 피검사 전극(6) 사이에 형성된 회로(8a) 및 일면측 피검사 전극(6)과 다른 면측 피검사 전극(7) 사이에 형성된 회로(8b)의 양쪽을 갖는 것 중 어느 것이라도 좋다.
상기한 구성의 전기 저항 측정용 커넥터(11)에 따르면, 제1 전극 시트(10)에 있어서의 절연성 시트(11)에는 제2 전극 시트(20)에 있어서의 검사용 코어 전극(25)이 진입하는 관통 구멍(12)이 형성되고, 이 관통 구멍(12)의 주위에는 상기 관통 구멍(12)을 포위하도록 링 형상 전극(13)이 형성되어 있으므로, 피검사 회로 기판(5)에 있어서의 일면측 피검사 전극(6) 상에 검사용 코어 전극(25) 중 적어도 일부가 위치되도록 위치 맞춤을 하면, 상기 일면측 피검사 전극(6) 상에는 링 형상 전극(13) 중 적어도 일부가 위치되게 되고, 따라서, 피검사 회로 기판(5)이 대면적이고 사이즈가 작은 다수의 일면측 피검사 전극(6)을 갖는 것이라도, 일면측 피검 사 전극(6)에 대한 검사용 코어 전극(25) 및 링 형상 전극(13)의 양쪽의 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있다. 게다가, 검사용 코어 전극(25) 및 링 형상 전극(13)은 서로 전기적으로 독립되어 있으므로, 상기 일면측 피검사 전극(6)에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극(25) 및 링 형상 전극(13) 중, 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 상기 피검사 회로 기판(5)에 관한 전기 저항을 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 제1 전극 시트(10) 및 제2 전극 시트(20)는 각각 간단한 구조이므로, 전기 저항 측정용 커넥터(1) 전체를 적은 비용으로 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 검사 비용의 저감화를 도모할 수 있다.
<회로 기판의 전기 저항 측정 장치>
도27은 본 발명에 관한 회로 기판의 전기 저항 측정 장치의 일 예에 있어서의 구성을 도시하는 설명도이다. 이 전기 저항 측정 장치는 일면에 일면측 피검사 전극(6)을 갖는 동시에, 다른 면에 다른 면측 피검사 전극(7)을 갖는 피검사 회로 기판(5)에 대해, 각 배선 패턴의 전기 저항 측정 시험을 행하기 위한 것이며, 피검사 회로 기판(5)을 검사 실행 영역(E)에 유지하기 위한 홀더(2)를 갖고, 이 홀더(2)에는 피검사 회로 기판(5)을 검사 실행 영역(E)에 있어서의 적절한 위치에 배치하기 위한 위치 결정 핀(3)이 설치되어 있다.
검사 실행 영역(E)의 상방에는 도1에 도시하는 구성의 전기 저항 측정용 커넥터(1) 및 상부측 검사 헤드(50a)가 하방으로부터 이 순서로 배치되고, 또한 상부측 검사 헤드(50a)의 상방에는 상부측 지지판(56a)이 배치되어 있고, 상부측 검사 헤드(50a)는 지주(54a)에 의해 상부측 지지판(56a)에 고정되어 있다. 한편, 검사 실행 영역(E)의 하방에는 전기 저항 측정용 커넥터(40) 및 하부측 검사 헤드(50b)가 상방으로부터 이 순서로 배치되고, 또한 하부측 검사 헤드(50b)의 하방에는 하부측 지지판(56b)이 배치되어 있고, 하부측 검사 헤드(50b)는 지주(54b)에 의해 하부측 지지판(56b)에 고정되어 있다.
전기 저항 측정용 커넥터(40)는 검사용 회로 기판(41) 상에 이방 도전성 엘라스토머층(45)이 일체적으로 형성되어 구성되어 있다.
검사용 회로 기판(41)의 표면(도27에 있어서 상면)에는 서로 이격되어 배치된 전류 공급용 전극(42a) 및 전압 측정용 검사 전극(42b)으로 이루어지는 검사 전극쌍이, 피검사 회로 기판(5)의 다른 면측 피검사 전극(7)의 배치 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치되어 있다. 검사용 회로 기판(41)의 이면에는 적절한 패턴에 따라서 단자 전극(43)이 배치되어 있고, 이들 단자 전극(43)의 각각은 전류 공급용 전극(42a) 및 전압 측정용 검사 전극(42b) 중 어느 하나에 전기적으로 접속되어 있다.
검사용 회로 기판(41)에 있어서의 전류 공급용 전극(42a)과 전압 측정용 검사 전극(42b) 사이의 이격 거리는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이 이격 거리가 10 ㎛ 미만인 경우에는, 이방 도전성 엘라스토머층(45)을 통해 전류 공급용 전극(42a)과 전압 측정용 검사 전극(42b) 사이에 흐르는 전류가 커지기 때문에, 높은 정밀도로 전기 저항을 측정하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
한편, 이 이격 거리의 상한은 각 검사 전극의 사이즈와, 관련되는 다른 면측 피검사 전극(7)의 치수 및 피치에 의해 정해지고, 통상은 500 ㎛ 이하이다. 이 이격 거리가 과대인 경우에는 다른 면측 피검사 전극(7)의 1개에 대해 양 검사 전극을 적절하게 배치하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
이방 도전성 엘라스토머층(45)은 검사용 회로 기판(41)의 검사용 전극쌍의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 도전로 형성부(46)와, 이들을 서로 절연하는 절연부(47)에 의해 구성되어 있고, 도전로 형성부(46)는 검사용 회로 기판(41)의 검사 전극쌍에 있어서의 전류 공급용 전극(42a) 및 전압 측정용 검사 전극(42b)의 양쪽의 전체면에 접하도록 배치되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머층(45)에 있어서의 도전로 형성부(46)는 탄성 고분자 물질 중에 자성을 나타내는 도전성 입자가 두께 방향으로 배열되도록 배향된 상태에서 함유되어 이루어지는 것이다. 한편, 절연부(47)는 탄성 고분자 물질로 이루어지고, 도전성 입자가 전혀 혹은 거의 함유되어 있지 않은 것이다.
도전로 형성부(46)는 그 두께 방향에 있어서의 도전성이, 두께 방향과 직각인 면 방향에 있어서의 도전성보다 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 면 방향의 전기 저항값에 대한 두께 방향의 전기 저항값의 비가 1 이하, 특히 0.5 이하인 전기적 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이 비가 1을 초과하는 경우에는, 도전로 형성부(46)를 통해 전류 공급용 전극(42a)과 전압 측정용 검사 전극(42b) 사이에 흐르는 전류가 커지기 때문에, 높은 정밀도로 전기 저항을 측정하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
이방 도전성 엘라스토머층(45)을 구성하는 탄성 고분자 물질 및 도전성 입자 로서는, 단 하나의 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)를 구성하는 탄성 고분자 물질 및 도전성 입자로서 예시한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
이와 같은 이방 도전성 엘라스토머층(45)은 적절한 방법, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2000-74965호 공보에 기재된 방법에 의해 형성할 수 있다.
상부측 검사 헤드(50a)는 판 형상의 검사 전극 장치(51a)와, 이 검사 전극 장치(51a)의 하면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 시트(55a)에 의해 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51a)는 전기 저항 측정용 커넥터(1)에 있어서의 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배열된 복수의 전극 핀(52a)을 갖고, 이들 전극 핀(52a)의 각각은 전선(53a)에 의해, 상부측 지지판(56a)에 설치된 커넥터(57a)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57a)를 통해 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
하부측 검사 헤드(50b)는 판 형상의 검사 전극 장치(51b)와, 이 검사 전극 장치(51b)의 상면에 고정되어 배치된 탄성을 갖는 이방 도전성 시트(55b)에 의해 구성되어 있다. 검사 전극 장치(51b)는 전기 저항 측정용 커넥터(40)에 있어서의 단자 전극(43)의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배열된 복수의 전극 핀(52b)을 갖고, 이들 전극 핀(52b)의 각각은 전선(53b)에 의해 하부측 지지판(56b)에 설치된 커넥터(57b)에 전기적으로 접속되고, 또한 이 커넥터(57b)를 통해 테스터의 검사 회로(도시 생략)에 전기적으로 접속되어 있다.
상부측 검사 헤드(50a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 이방 도전성 시트(55a, 55b)는 모두 그 두께 방향에만 도전로를 형성하는 도전로 형성부가 형성 되어 이루어지는 것이다. 이와 같은 이방 도전성 시트(55a, 55b)로서는, 각 도전로 형성부가 적어도 일면에 있어서 두께 방향으로 돌출되도록 형성되어 있는 것이, 높은 전기적인 접촉 안정성을 발휘하는 점에서 바람직하다.
이와 같은 회로 기판의 전기 저항 측정값에 있어서는, 피검사 회로 기판(5)이 홀더(2)에 의해 검사 실행 영역(E)에 유지되고, 이 상태에서 상부측 지지판(56a) 및 하부측 지지판(56b)의 각각이 피검사 회로 기판(5)에 접근하는 방향으로 이동함으로써, 상기 피검사 회로 기판(5)이 전기 저항 측정용 커넥터(1) 및 전기 저항 측정용 커넥터(40)에 의해 끼움 압박된다.
이 상태에 있어서는, 피검사 회로 기판(5)의 일면측 피검사 전극(6)의 각각은, 도28에 도시한 바와 같이 전기 저항 측정용 커넥터(1)에 있어서의 링 형상 전극(13) 및 검사용 코어 전극(25)의 양쪽에 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트(17)를 통해 전기적으로 접속되고, 이 전기 저항 측정용 커넥터(1)에 있어서의 검사용 코어 전극(25) 및 접속용 코어 전극(26)의 각각은 이방 도전성 시트(55a)를 통해 검사 전극 장치(51a)의 전극 핀(52a)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 피검사 회로 기판(5)의 다른 면측 피검사 전극(7)은 전기 저항 측정용 커넥터(40)의 검사용 회로 기판(41)의 검사용 전극쌍에 있어서의 전류 공급용 전극(42a) 및 전압 측정용 전극(42b)의 양쪽에 이방 도전성 엘라스토머층(45)을 통해 전기적으로 접속되고, 이 전기 저항 측정용 커넥터(40)의 단자 전극(43)의 각각은 이방 도전성 시트(55b)를 통해 검사 전극 장치(51b)의 전극 핀(52b)에 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이 하여, 피검사 회로 기판(5)의 피검사 전극(6, 7)의 각각이, 상부 측 검사 헤드(50a)에 있어서의 검사 전극 장치(51a)의 검사 전극(52a) 및 하부측 검사 헤드(50b)에 있어서의 검사 전극 장치(51b)의 검사 전극(52b)의 각각에 전기적으로 접속됨으로써, 테스터(1)의 검사 회로에 전기적으로 접속된 상태가 달성된다. 이 상태가 측정 가능 상태이다. 그리고, 이 측정 가능 상태에 있어서, 피검사 회로 기판(5)에 있어서의 복수의 일면측 피검사 전극(6) 중 1개의 일면측 피검사 전극(6)을 지정하고, 이 지정된 일면측 피검사 전극(6)에 전기적으로 접속되어 있는 검사용 코어 전극(25) 및 링 형상 전극(13) 중 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 전류 공급용 전극으로 한 검사용 코어 전극(25) 또는 링 형상 전극(13)과, 지정된 일면측 피검사 전극(6)에 대응하는 다른 면측 피검사 전극(7)에 전기적으로 접속된 검사 전극쌍에 있어서의 전류 공급용 전극(42a)과의 사이에 전류를 공급하는 동시에, 전압 측정용 전극이 된 검사용 코어 전극(25) 또는 링 형상 전극(13)과, 지정된 일면측 피검사 전극(6)에 대응하는 다른 면측 피검사 전극(7)에 전기적으로 접속된 검사 전극쌍에 있어서의 전압 측정용 검사 전극(42b)과의 사이의 전압을 측정하고, 이렇게 하여 얻게 된 전압값을 기초로 하여, 상기 지정된 일면측 피검사 전극(6)과 이것에 대응하는 다른 면측 피검사 전극(7) 사이에 형성된 배선 패턴의 전기 저항값이 취득된다. 그리고, 지정하는 일면측 피검사 전극(6)을 순차적으로 변경함으로써, 모든 배선 패턴의 전기 저항의 측정이 행해진다.
상기한 회로 기판의 전기적 검사 장치에 따르면, 도1에 도시하는 구성의 전기 저항 측정용 커넥터(1)를 갖기 때문에, 피검사 회로 기판(5)이 대면적이고 사이 즈가 작은 다수의 일면측 피검사 전극(6)을 갖는 것이라도, 일면측 피검사 전극(6)에 대한 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있어, 상기 피검사 회로 기판(5)에 대한 전기 저항을 높은 정밀도로 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기한 실시 형태로 한정되지 않고, 다양한 변경을 추가하는 것이 가능하다.
예를 들어, 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서는, 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트는 필수적인 것은 아니고, 링 형상 전극 및 검사용 코어 전극이 피검사 회로 기판의 피검사 전극에 직접적으로 접촉하는 구성의 것이라도 좋다.
또한, 도29에 도시한 바와 같이 제1 전극 시트(10)에 있어서의 링 형상 전극(13)은 그 내측 모서리부에 절입부가 형성되어 있어도 좋다. 이와 같은 구성에 따르면, 링 형상 전극(13)의 가요성이 향상되고, 피검사 전극이 땜납 볼 등의 돌기 형상의 것인 경우에, 상기 피검사 전극과 링 형상 전극(13)과의 접촉성이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.
(실시예)
<평가용 회로 장치의 제작>
하기의 사양의 평가용 회로 기판을 제작하였다.
즉, 이 평가용 회로 기판은 치수가 30 ㎜(세로) × 30 ㎜(가로) × 0.8 ㎜(두께)이고, 상면측 피검사 전극은 각각 땜납 범프에 의해 구성되어 있다. 상면측 피검사 전극은 그 총수가 900개이고, 각각의 직경이 약 100 ㎛, 돌출 높이가 약 80 ㎛, 최소 피치가 225 ㎛이다. 하면측 피검사 전극은 원형의 플레이트 형상의 것이 고, 그 총수가 900개이고, 각각의 직경이 500 ㎛, 최소 피치가 800 ㎛로 배치되어 있다. 또한, 상면측 피검사 전극과 하면측 피검사 전극은 내부 배선에 의해 서로 1대 1의 관계로 전기적으로 접속되어 있다.
<제1 실시예>
이하와 같이 하여, 상기한 평가용 회로 기판의 전기 저항을 측정하기 위한 전기 저항 측정용 커넥터를 제조하였다.
[상부측의 전기 저항 측정용 커넥터]
(1) 제1 전극 시트의 제조 :
두께가 25 ㎛인 액정 폴리머로 이루어지는 절연성 시트의 표면에 두께가 9 ㎛인 구리로 이루어지는 금속층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(신일철 화학제의 「에스파넥스 LC09-25-00NE」)를 준비하고, 이 적층 재료에 있어서의 금속층 상에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트함으로써 레지스트막을 형성하였다.
계속해서, 형성된 레지스트막에 대해 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 상기 레지스트막에 형성해야 할 단락부의 패턴에 따라서 직경이 50 ㎛인 원형의 패턴 구멍을 형성하고, 또한 에칭 처리를 행함으로써 금속층에 레지스트막의 패턴 구멍과 동일한 패턴의 개구를 형성하고, 그 후, 레지스트막을 제거하였다.
그 후, 적층 재료에 있어서의 절연성 시트에 대해, 금속층에 형성된 개구를 통해 CO2 레이저 가공기를 이용하여 레이저 가공을 실시함으로써, 금속층의 개구에 연통하는 관통 구멍을 형성하였다.
계속해서, 적층 재료에 있어서의 절연성 시트의 이면에 두께 15 ㎛인 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 절연성 시트의 관통 구멍에 대응하는 위치에 직경 60 ㎛인 원형의 패턴 구멍이 형성된 레지스트막을 형성하고, 또한 이 적층 재료에 있어서의 금속층 상에 보호 필름을 배치하였다.
그리고, 적층 재료에 금속층을 공통 전극으로 하고 설파민산 니켈이 용해된 도금액을 이용하여 전해 도금 처리를 실시함으로써, 금속층의 개구, 절연성 시트의 관통 구멍 및 레지스트막의 패턴 구멍 각각의 내부에 금속을 충전함으로써, 상기 절연성 시트의 이면에 중계 전극을 형성하는 동시에, 이 중계 전극과 금속층을 전기적으로 접속하는 단락부를 형성하였다. 그 후, 레지스트막의 표면을 연마 처리하여 평탄화한 후, 금속층 상에 배치된 보호 필름 및 절연성 시트의 표면에 형성된 레지스트막을 제거하였다.
계속해서, 금속층 상에 레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막에 대해 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 형성해야 할 링 형상 전극 및 배선부에 대응하는 패턴의 레지스트 패턴을 형성하고, 또한 금속층에 대해 에칭 처리를 실시함으로써, 절연성 시트의 표면에 원형의 링 형상 전극 및 배선부를 형성하고, 그 후, 레지스트 패턴을 제거하였다.
그리고, 링 형상 전극을 마스크로 하여 절연성 시트에 자외선 레이저 가공을 실시함으로써, 상기 절연성 시트에 관통 구멍을 형성하고, 이로써 제1 전극 시트를 제조하였다.
이렇게 하여 얻게 된 제1 전극 시트에 대해 설명하면 이하와 같다.
절연성 시트는 재질이 액정 폴리머이고, 종횡의 치수가 30 ㎜ × 30 ㎜, 두께가 25 ㎛이고, 관통 구멍의 직경이 80 ㎛, 관통 구멍의 피치가 225 ㎛이다.
링 형상 전극은 재질이 구리이고, 외경이 160 ㎛, 내경이 80 ㎛, 두께가 9 ㎛이고, 피치가 225 ㎛이다.
중계 전극은 재질이 니켈이고, 직경이 60 ㎛, 두께가 약 15 ㎛이고, 피치가 225 ㎛이다.
단락부는 재질이 니켈이고, 직경이 50 ㎛이다.
배선부는 재질이 구리이고 두께가 9 ㎛이고, 단락부에 연결된, 외경이 96 ㎛인 원형의 랜드와, 선 폭이 60 ㎛인 라인으로 이루어진다.
또한, 절연성 시트의 관통 구멍과 그것에 인접하는 중계 전극과의 중심간 거리는 160 ㎛이다.
(2) 제2 전극 시트의 제조 :
두께가 25 ㎛인 액정 폴리머로 이루어지는 절연성 지지 시트의 일면에 두께가 18 ㎛인 구리로 이루어지는 금속층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 적층 재료(신일철 화학제의 「에스파넥스 LC18-25-00NE」)를 준비하고, 이 적층 재료에 있어서의 금속층 상에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트함으로써 레지스트막을 형성하였다.
계속해서, 형성된 레지스트막에 대해 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로 써, 상기 레지스트막에 제1 전극 시트의 관통 구멍 및 중계 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 직경이 40 ㎛인 원형의 패턴 구멍을 형성하고, 또한 금속층에 에칭 처리를 실시함으로써, 상기 금속층에 레지스트막의 패턴 구멍과 동일한 패턴의 개구를 형성하고, 그 후, 레지스트막을 제거하였다.
계속해서, 적층 재료에 있어서의 절연성 지지 시트에, 금속층에 형성된 개구를 통해 CO2 레이저 가공기를 이용하여 레이저 가공을 실시함으로써, 금속층의 개구에 연통하는 관통 구멍을 형성하였다.
그리고, 절연성 지지 시트의 관통 구멍의 내벽면에 무전해 구리 도금 처리를 실시하고, 또한 금속층을 공통 전극으로 하여 전해 구리 도금 처리를 실시함으로써, 절연성 지지 시트의 관통 구멍의 내벽면 및 금속층의 개구 모서리를 덮도록, 두께가 5 ㎛인 구리로 이루어지는 통 형상의 금속박층을 형성하고, 이로써 복합 적층 재료를 제조하였다. 여기서, 금속박층을 형성한 후의 관통 구멍의 직경은 약 30 ㎛였다.
계속해서, 복합 적층 재료의 양면(절연성 지지 시트의 일면에 형성된 금속층의 표면 및 절연성 지지 시트의 다른 면)의 각각에 두께가 15 ㎛인 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여 노광 처리 및 현상 처리를 실시함으로써, 형성해야 할 강성 도체에 있어서의 단자부의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 직경 50 ㎛인 원형의 패턴 구멍이 형성된 레지스트막을 형성하였다. 그 후, 금속층을 공통 전극으로 하여 설파민산 니켈이 용해된 도금액을 이용하여 전해 도금 처리를 실시함으로써, 각 각 니켈로 이루어지는 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극을 형성하였다.
그리고, 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극 각각의 단자부의 표면을 연마함으로써, 각각의 단자부의 표면을 평탄화하는 동시에 상기 단자부의 두께를 레지스트막의 두께에 일치시켰다. 계속해서, 복합 적층 재료의 양면으로부터 레지스트막을 제거한 후, 상기 복합 적층 재료에 대해 염화 제2철이 용해된 에칭액을 이용하여, 60 ℃, 3시간의 에칭 처리를 실시함으로써, 금속층 및 금속박층을 제거하고, 이로써 복합 도전성 시트를 제조하였다.
이렇게 하여 얻게 된 복합 도전성 시트에 대해 설명하면, 절연성 지지 시트는 재질이 액정 폴리머이고, 종횡의 치수가 30 ㎜ × 30 ㎜, 두께(d)가 25 ㎛, 관통 구멍의 직경이 40 ㎛, 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극은 총수가 2400이고, 본체부의 직경이 30 ㎛, 단자부의 직경이 50 ㎛, 본체부의 길이가 48 ㎛, 이동 거리가 23 ㎛이다.
(3) 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조 :
부가형 액상 실리콘 고무 100 중량부에 수 평균 입자 직경이 8 ㎛인 도전성 입자 400 중량부를 첨가하여 혼합한 후, 감압에 의한 탈포 처리를 행함으로써 도전성 엘라스토머용 재료를 조제하였다.
이상에 있어서, 도전성 입자로서는, 니켈 입자를 코어 입자로 하고, 이 코어 입자에 무전해 금도금이 실시되어 이루어지는 것(평균 피복량 : 코어 입자의 중량의 2 중량％가 되는 양)을 이용하였다.
다른 면측 성형 부재의 성형면 상에 90 ㎜ ×90 ㎜인 직사각형의 개구를 갖 고, 두께가 20 ㎛인 프레임 형상의 스페이서를 배치한 후, 스페이서의 개구 내에, 조제한 도전성 엘라스토머용 재료를 도포하고, 이 도전성 엘라스토머용 재료 상에 일면측 성형 부재를 그 성형면이 도전성 엘라스토머용 재료에 접하도록 배치하였다.
이상에 있어서, 일면측 성형 부재 및 다른 면측 성형 부재로서는, 두께가 0.1 ㎜인 폴리에스테르 수지 시트를 이용하였다.
그 후, 가압 롤 및 지지 롤로 이루어지는 가압 롤 장치를 이용하여 일면측 성형 부재 및 다른 면측 성형 부재에 의해 도전성 엘라스토머용 재료를 끼움 압박함으로써, 상기 일면측 성형 부재와 상기 다른 면측 성형 부재 사이에 두께가 20 ㎛인 도전성 엘라스토머용 재료층을 형성하였다.
그리고, 일면측 성형 부재 및 다른 면측 성형 부재 각각의 이면에 전자석을 배치하고, 도전성 엘라스토머용 재료층에 대해 그 두께 방향으로 0.3 T인 평행 자장을 작용시키면서 120 ℃, 0.5 시간의 조건으로 도전성 엘라스토머용 재료층의 경화 처리를 행함으로써, 두께가 20 ㎛인 직사각형의 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하였다.
그리고, 이렇게 하여 얻게 된 이방 도전성 엘라스토머 시트를, 종횡의 치수를 30 ㎜ × 30 ㎜로 절단한 것을 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트로 하였다.
(4) 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조 :
상기 (3)의 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트의 제조에 있어서, 프레임 형상의 스페이서로서 두께를 20 ㎛인 것으로부터 30 ㎛인 것으로 변경한 것 이외는 마 찬가지로 하여 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하였다.
그리고, 이렇게 하여 얻게 된 이방 도전성 엘라스토머 시트에 자외선 레이저 가공을 실시함으로써, 평가용 회로 기판에 있어서의 상면측 피검사 전극에 대응하는 패턴에 따라서 직경이 100 ㎛인 관통 구멍을 형성하고, 그 후, 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트를, 종횡의 치수를 30 ㎜ × 30 ㎜로 절단함으로써 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트를 제조하였다.
(5) 전기 저항 측정용 커넥터의 제작 :
제1 전극 시트의 표면에 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트를 배치하고, 이 제1 전극 시트의 이면에 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트를, 그 관통 구멍의 위치가 상기 제1 전극 시트의 관통 구멍의 위치와 일치하도록 위치 맞춤하여 배치하고, 이 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 제2 전극 시트를, 그 검사용 코어 전극의 위치가 상기 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 관통 구멍의 위치와 일치하도록 위치 맞춤 배치하고, 이들을 고정함으로써 전기 저항 측정용 커넥터를 제작하였다.
[하부측의 전기 저항 측정용 커넥터]
도27에 도시하는 구성에 따라서, 검사용 회로 기판 상에 이방 도전성 엘라스토머층이 일체적으로 적층되어 이루어지는 하기의 사양의 전기 저항 측정용 커넥터를 제조하였다.
검사용 회로 기판은, 그 표면에는 종횡의 치수가 0.15 ㎜ × 0.5 ㎜인 직사각형의 전류 공급용 검사 전극 및 종횡의 사이즈가 0.15 ㎜ × 0.5 ㎜인 직사각형 의 전압 측정용 검사 전극으로 이루어지는 검사 전극쌍이, 평가용 회로 기판의 하면측 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성되고, 검사 전극쌍의 각각에 있어서의 전류 공급용 검사 전극과 전압 측정용 검사 전극과의 이격 거리는 0.2 ㎜이다. 검사용 회로 기판의 이면에는 직경이 0.4 ㎜인 원형의 단자 전극이 0.75 ㎜의 피치로 형성되어 있다.
이방 도전성 엘라스토머층에 있어서의 도전로 형성부는 실리콘 고무 중에, 표면에 금도금이 실시된 니켈 입자(수 평균 입자 직경 30 ㎛)로 이루어지는 도전성 입자가 25 체적％의 비율로 함유되어 이루어지고, 그 치수는 직경이 0.6 ㎜, 두께 0.1 ㎜이다. 이방 도전성 엘라스토머층에 있어서의 절연부는 실리콘 고무로 이루어지고, 그 두께가 0.8 ㎜이다.
[검사 장치의 제작]
상기한 전기 저항 측정용 커넥터를 이용하여 도27에 도시하는 구성에 따라서, 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기(일본 전산 리드사제, 품명 : STARREC V5)의 검사부에 적합한 검사 장치를 제작하였다.
이 검사 장치의 상부측 검사 헤드에 있어서, 검사 전극 장치에는 900개의 검사 핀이 160 ㎛인 피치의 격자점 위치에 따라서 배열되어 있다.
또한, 상부측 검사 헤드에 있어서의 이방 도전성 시트의 각각은 각각 두께 방향으로 신장하는 도전로 형성부가 절연부에 의해 상호 절연되어 이루어지는 편재형 이방 도전성 시트이다. 구체적으로 설명하면, 도전로 형성부의 각각은 실리콘 고무 중에 금도금 처리를 실시한 니켈 입자(평균 입자 직경이 12 ㎛)가 체적분률에 서 25 ％가 되는 비율로 함유되어 이루어지고, 160 ㎛인 피치의 격자점 위치에 따라서 배치되어 있다. 또한, 도전로 형성부의 각각은 절연부의 양면의 각각으로부터 돌출되도록 형성되어 있고, 그 직경이 0.1 ㎜, 두께가 0.12 ㎜이고, 절연부의 양면으로부터의 돌출 높이는 각각 0.01 ㎜이다. 또한, 절연부는 실리콘 고무로 이루어지고, 그 두께는 0.1 ㎜이다.
한편, 하부측 검사 헤드에 있어서, 검사 전극 장치에는 900개의 검사 핀이 750 ㎛인 피치의 격자점 위치를 따라서 배열되어 있다
또한, 하부측 검사 헤드에 있어서의 이방 도전성 시트의 각각은 각각 두께 방향으로 신장하는 도전로 형성부가 절연부에 의해 상호 절연되어 이루어지는 편재형 이방 도전성 시트이다. 구체적으로 설명하면, 도전로 형성부의 각각은 실리콘 고무 중에 금도금 처리를 실시한 니켈 입자(평균 입자 직경이 35 ㎛)가 체적분률에서 25 ％가 되는 비율로 함유되어 이루어지고, 0.75 ㎜인 피치의 격자점 위치를 따라서 배치되어 있다. 또한, 도전로 형성부의 각각은 절연부의 양면의 각각으로부터 돌출되도록 형성되어 있고, 그 직경이 0.4 ㎜, 두께가 0.55 ㎜이고, 절연부의 양면으로부터의 돌출 높이는 각각 0.05 ㎜이다. 한편, 절연부는 BT 레진으로 이루어지는 보강판의 양면에 실리콘 고무로 이루어지는 탄성층이 형성되어 구성되어 있다. 보강판의 두께는 0.1 ㎜, 2개의 탄성층의 두께는 각각 0.175 ㎜이고, 절연부 전체의 두께는 0.45 ㎜이다.
[평가]
(1) 접속 안정성 시험 :
상기한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 「STARREC V5」의 검사부에 장착하고, 상기 검사 장치의 검사 영역에 평가용 회로 기판을 위치 맞춤하여 배치하였다. 계속해서, 소정의 프레스 하중으로 평가용 회로 기판에 대해 가압 조작을 행하고, 이 상태에서 상기 평가용 회로 기판에 대해 상부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 링 형상 전극과 하부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 전류 공급용 전극과의 사이에 있어서 1 ㎃의 전류를 인가하면서, 상부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 검사용 코어 전극과 하부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 전압 측정용 전극과의 사이의 전압을 측정하여 전기 저항값을 측정하였다. 그리고, 측정된 전기 저항값이 10 Ω 이상이 된 검사점(이하, 「NG 검사점」이라고 함)의 수를 측정하였다. 이 NG 검사 개수를 측정하는 조작을 합계 10회 행한 후, 총 검사 개수(900 × 10 ＝ 9000)에 있어서의 NG 검사점의 비율(이하, 「NG 검사점 비율」이라고 함)을 산출하였다. 그리고, 이와 같은 NG 검사점 비율을 구하는 공정을, 프레스 하중을 100 내지 210 ㎏f의 범위에서 단계적으로 변경하여 행함으로써, NG 검사점이 0.01 ％ 이하가 되는 최소의 프레스 하중(이하, 「접속 가능 하중」이라고 함)을 구하였다. 실제의 회로 기판의 검사에 있어서는, NG 검사점 비율이 0.01 ％ 이하인 것이 필요하게 되어 있고, NG 검사점 비율이 0.01 ％를 초과하는 경우에는 양품의 피검사 회로 기판을 불량품이라고 판정할 우려가 있으므로, 회로 기판에 대해 신뢰성이 높은 전기적 검사를 행하는 것이 곤란하다.
상기한 NG 검사점 비율을 구하는 공정에 있어서는, NG 검사 개수를 측정하는 조작이 1회 종료될 때마다 평가용 회로 기판에 대한 가압을 해제하여 무가압 상태로 하고, 그 후, 다음의 NG 검사 개수를 측정하는 조작을 행하였다. 그 결과를 하기 표1에 나타낸다.
이상에 있어서, 접속 가능 하중이 작은 값인 것은 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 요철 흡수 능력이 높은 것을 의미한다. 그리고, 요철 흡수 능력이 높은 전기 저항 측정용 커넥터를 이용함으로써, 회로 기판에 대한 안정된 전기적 접속이 작은 하중으로 달성되므로, 상기 전기 저항 측정용 커넥터 및 그 밖의 검사 장치에 있어서의 구성 부재 및 피검사 회로 기판의 각각에, 가압에 의한 열화가 생기는 것이 억제된다. 그 결과, 검사 장치에 있어서의 각 구성 부재의 사용 수명이 길어지고, 또한 검사 장치의 구성 부재로서, 비교적 내구성이 낮은 것을 사용하는 것이 가능해지므로, 검사 장치 전체의 제조 비용의 저감화를 도모할 수 있으므로, 바람직하다.
[절연성 시험]
상기한 검사 장치를 레일 반송형 회로 기판 자동 검사기 「STARREC V5]의 검사부에 장착하고, 상기 검사 장치의 검사 영역에, 종횡의 치수가 각각 100 ㎜이고 두께가 0.8 ㎜인 표면에 절연성 코팅 처리를 실시한 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지는 기판을 배치하였다. 계속해서, 소정의 프레스 하중으로 기판에 대해 가압 조작을 행하고, 상부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 링 형상 전극과 검사용 코어 전극 사이의 전기 저항값을 측정하였다. 그리고, 측정된 전기 저항값이 10 ㏀ 이상이 된 것(이하, 「절연 양호 전극쌍」이라고 함)의 수를 측정 하였다. 이 절연 양호 전극쌍의 수를 측정하는 조작을 합계 10회 행한 후, 총 전극쌍 수(900 × 10 ＝ 9000)에 있어서의 절연 양호 전극쌍의 비율(이하, 「절연 양호 전극쌍 비율」이라고 함)을 산출하였다. 실제의 회로 기판의 검사에 있어서는, 절연 양호 전극쌍 비율이 99 ％ 이상인 것이 필요하게 되어 있고, 절연 양호 전극쌍 비율이 99 ％ 미만인 경우에는 링 형상 전극에 공급되는 전류가 검사용 코어 전극으로 리크하여 불량품인 피검사 회로 기판을 양품이라고 판정할 우려가 있으므로, 회로 기판에 대해 신뢰성이 높은 전기적 검사를 행하는 것이 곤란하다. 그리고, 이와 같은 절연 양호 전극쌍 비율을 구하는 공정을, 프레스 하중을 100 내지 210 ㎏f의 범위에서 단계적으로 변경하여 행하였다. 결과를 표2에 나타낸다.
<제1 비교예>
상부측의 전기 저항 측정용 커넥터로서, 이하의 것을 사용한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 검사 장치를 구성하고, 그 평가를 행하였다.
이 전기 저항 측정용 커넥터는 검사용 회로 기판과, 이 검사용 회로 기판의 표면 상에 배치된 이방 도전성 엘라스토머 시트에 의해 구성되어 있다.
검사용 회로 기판은 종횡의 치수가 30 ㎜ × 30 ㎜인 글래스 섬유 보강형 에폭시 수지로 이루어지고, 그 표면에는 종횡의 치수가 120 ㎛ × 60 ㎛인 직사각형의 전류 공급용 검사 전극 및 종횡의 치수가 120 ㎛ × 60 ㎛인 직사각형의 전압 측정용 검사 전극으로 이루어지는 검사 전극쌍이, 평가용 회로 기판의 상면측 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성되고, 검사 전극쌍의 각각에 있어서의 전류 공급용 검사 전극과 전압 측정용 검사 전극과의 이격 거리는 30 ㎛이다. 검사용 회로 기판의 이면에는 직경이 0.4 ㎜인 원형의 단자 전극이 0.75 ㎜인 피치로 900개 형성되어 있다.
한편, 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 제1 실시예에 관한 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와 동일한 구성(두께가 20 ㎛인 것)이다.
이상, 결과를 표1 및 표2에 나타낸다.
<제2 비교예>
제1 비교예에 있어서, 상부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 두께가 50 ㎛인 것을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 검사 장치를 구성하고, 그 평가를 행하였다.
이상, 결과를 표1 및 표2에 나타낸다.
<제3 비교예>
제1 비교예에 있어서, 상부측의 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 이방 도전성 엘라스토머 시트로서 이하의 것을 이용한 것 이외에는 마찬가지로 하여 검사 장치를 구성하고, 그 평가를 행하였다.
이 이방 도전성 엘라스토머 시트는, 소위 편재형의 것이며, 종횡의 치수가 120 ㎛ × 60 ㎛이고 두께 120 ㎛인 도전로 형성부가, 검사용 회로 기판에 있어서의 전류 공급용 검사 전극 및 전압 측정용 검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치되고, 이들 도전로 형성부의 각각은 두께 80 ㎛인 절연부에 의해 격리되어 있다. 또한, 도전로 형성부는 절연부의 양면의 각각으로부터 돌출된 상태로 형 성되어 있고, 그 돌출 높이는 각각 20 ㎛이다.
도전로 형성부는 실리콘 고무 중에 도전성 입자가 30 체적％가 되는 비율로 함유되어 이루어지고, 한편, 절연부는 실리콘 고무에 의해 구성되어 있다. 도전로 형성부 및 절연부를 형성하는 실리콘 고무 및 도전로 형성부를 구성하는 도전성 입자는 제1 실시예에 관한 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와 동일한 것이다.
이상, 결과를 표1 및 표2에 나타낸다.
[표1]
NG 검사점 비율(％) 접속 가능 하중 (㎏f)
프레스 하중(㎏f) 100 110 130 150 180 210
제1 실시예 0.2 0 0 0 0 0 110
제1 비교예 20≤ 20≤ 20≤ 18 18 16 측정 불가
제2 비교예 7.6 3.3 0 0 0 0 130
제3 비교예 0 0 0 0 0 0 100
[표2]
절연 양호 전극쌍 비율(％)
프레스 하중(㎏f) 100 110 130 150 180 210
제1 실시예 100 100 100 100 100 100
제1 비교예 100 100 100 100 100 100
제2 비교예 100 100 100 99.8 99.5 99.2
제3 비교예 80≥ 80≥ 80≥ 80≥ 80≥ 80≥
표1 및 표2의 결과로부터 명백한 바와 같이, 제1 실시예에 관한 검사 장치에 따르면, 평가용 회로 기판에 대해 소요의 전기적 접속을 확실하게 달성할 수 있고, 게다가 소기의 전기 저항의 측정을 높은 정밀도로 확실하게 행할 수 있는 것이 확인되었다.

Claims (6)

  1. 제1 전극 시트와, 이 제1 전극 시트의 이면에 배치된 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 이 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 배치된 제2 전극 시트를 갖고 이루어지고,
    상기 제1 전극 시트는 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유연한 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 상기 절연성 시트의 관통 구멍을 포위하도록 형성된 복수의 링 형상 전극과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성되고, 상기 링 형상 전극에 전기적으로 접속된 중계 전극을 갖고 이루어지고,
    상기 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖고,
    상기 제2 전극 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 검사용 코어 전극과, 상기 제1 전극 시트에 있어서의 중계 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 접속용 코어 전극과, 이들 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극의 각각을 지지하는 절연성 지지 시트를 갖고 이루어지고,
    상기 검사용 코어 전극은 상기 이방 도전성 엘라스토머 시트의 관통 구멍 및 상기 제1 전극 시트에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍으로 진입하고, 상기 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 저항 측정용 커넥터.
  2. 제1 전극 시트와, 이 제1 전극 시트의 표면에 배치된 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 상기 제1 전극 시트의 이면에 배치된 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트와, 이 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 이면에 배치된 제2 전극 시트를 갖고 이루어지고,
    상기 제1 전극 시트는 전기 저항을 측정해야 할 회로 기판에 있어서의 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유연한 절연성 시트와, 이 절연성 시트의 표면에 상기 절연성 시트의 관통 구멍을 포위하도록 형성된 복수의 링 형상 전극과, 상기 절연성 시트의 이면에 형성되고, 상기 링 형상 전극에 전기적으로 접속된 중계 전극을 갖고 이루어지고,
    상기 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖고,
    상기 제2 전극 시트는 상기 피검사 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 검사용 코어 전극과, 상기 제1 전극 시트에 있어서의 중계 전극의 패턴에 대응하는 패턴에 따라서 배치된 복수의 접속용 코어 전극과, 이들 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극의 각각을 지지하는 절연성 지지 시트를 갖고 이루어지고,
    상기 검사용 코어 전극은 상기 제2 이방 도전성 엘라스토머 시트의 관통 구멍 및 상기 제1 전극 시트에 있어서의 절연성 시트의 관통 구멍으로 진입하고, 상기 제1 이방 도전성 엘라스토머 시트를 통해 상기 피검사 전극에 전기적으로 접속 되는 것을 특징으로 하는 전기 저항 측정용 커넥터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 전극 시트에 있어서의 검사용 코어 전극 및 접속용 코어 전극은 절연성 지지 시트의 두께 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 저항 측정용 커넥터.
  4. 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판의 일면측에 배치되는, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전기 저항 측정용 커넥터를 구비하여 이루어지고,
    피검사 회로 기판에 있어서의 일면측 피검사 전극의 각각에, 상기 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 링 형상 전극 및 제2 전극 시트의 검사용 코어 전극이 동시에 전기적으로 접속되어 측정 가능 상태가 되고,
    이 측정 가능 상태에 있어서, 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극 중, 그 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 상기 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 관한 전기 저항의 측정이 실행되는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 전기 저항 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 피검사 회로 기판의 다른 면측에 배치되는 다른 면측 검사용 회로 기판을 구비하여 이루어지고,
    상기 다른 면측 검사용 회로 기판은 그 표면에 각각 상기 피검사 회로 기판의 다른 면측 피검사 전극의 각각에 대응하여 서로 이격되어 배치된, 각각 동일한 다른 면측 피검사 전극에 전기적으로 접속되는 전류 공급용 전극 및 전압 측정용 전극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 전기 저항 측정 장치.
  6. 전기 저항을 측정해야 할 피검사 회로 기판의 일면에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전기 저항 측정용 커넥터를 배치하고,
    상기 피검사 회로 기판의 일면측 피검사 전극의 각각에, 상기 전기 저항 측정용 커넥터에 있어서의 제1 전극 시트의 링 형상 전극 및 제2 전극 시트의 검사용 코어 전극을 동시에 전기적으로 접속하여 측정 가능 상태로 하고,
    이 측정 가능 상태에 있어서, 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 전기적으로 접속된 검사용 코어 전극 및 링 형상 전극 중, 그 한쪽을 전류 공급용 전극으로 하고, 다른 쪽을 전압 측정용 전극으로 하여 이용함으로써, 상기 지정된 1개의 일면측 피검사 전극에 관한 전기 저항의 측정을 실행하는 것을 특징으로 하는 회로 기판의 전기 저항 측정 방법.
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