电路基板的检查装置和电路基板的检查方法转让专利

申请号 : CN200580006820.0

文献号 : CN1926437B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 木村洁下田杉郎铃木聪

申请人 : JSR株式会社

摘要 :

提供即使作为检查对象的被检查电路基板具有微细间距的微小电极也能进行可靠性高的电路基板的电检查的电路基板的检查装置,在利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查的电路基板的检查装置中,使用了导电性粒子在厚度方向上排列的同时在面方向上均匀地分散了的各向异性导电性片作为在间距变换用基板的被检查电路基板一侧配置的第1各向异性导电性片。此外,由一对与被检查电路基板的各被检查电极电连接的电流用端子电极和电压用端子电极构成间距变换用基板的连接电极,在连接器基板上配置了分别与间距变换用基板的电流用端子电极和电压用端子电极电连接的电流用销钉侧电极和电压用销钉侧电极。此外,在中继销钉单元中的第1绝缘板与第2绝缘板之间配置中间保持板,在其间在来自表面与背面的接触支撑位置互不相同的位置上配置了支撑销钉。

权利要求 :

1.一种电路基板的检查装置,利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查,其特征在于:上述第1检查夹具和第2检查夹具分别具备电路基板侧连接器、中继销钉单元和测试器侧连接器,上述电路基板侧连接器具备:

间距变换用基板,在基板的一个面与另一个面之间变换电极间距;

第1各向异性导电性片,配置在上述间距变换用基板的被检查电路基板一侧;以及第2各向异性导电性片,配置在上述间距变换用基板的与被检查电路基板相反的一侧,上述中继销钉单元具备:

多个导电销钉,以规定的间距配置;

一对分离的第1绝缘板和第2绝缘板,支撑上述导电销钉,使上述导电销钉可以在轴方向上移动;

中间保持板,配置在上述第1绝缘板与第2绝缘板之间;

第1支撑销钉,配置在上述第1绝缘板与中间保持板之间;以及第2支撑销钉,配置在上述第2绝缘板与中间保持板之间,上述测试器侧连接器具备:

连接器基板,将测试器与上述中继销钉单元电连接;

第3各向异性导电性片,配置在上述连接器基板的中继销钉单元一侧;以及基座板,配置在上述连接器基板的与中继销钉单元相反的一侧,上述第1各向异性导电性片是导电性粒子在厚度方向上排列并且在面方向上均匀地分散了的各向异性导电性片,并且,上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置和上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置在沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面中不同。

2.如权利要求1中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第1各向异性导电性片的厚度W1是0.03~0.5mm,导电性粒子的数目平均粒子直径D1是3~50μm,厚度W1与数目平均粒子直径D1之比W1/D1是1.1~10,构成片基体材料的绝缘性弹性体的杜罗硬度是30~90。

3.如权利要求1或2中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第1各向异性导电性片的与被检查电路基板接触的一侧的表面的表面粗糙度是0.5~5μm,与间距变换用基板接触的一侧的表面的表面粗糙度小于等于0.3μm,上述间距变换用基板的与第1各向异性导电性片接触的一侧的表面中的绝缘部的表面粗糙度小于等于0.2μm。

4.如权利要求3中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第2各向异性导电性片由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和将这些导电路形成部互相绝缘的绝缘部构成,只在导电路形成部中含有导电性粒子,由此,在面方向上不均匀地分散该导电性粒子,并且导电路形成部在片的一个面突出。

5.如权利要求4中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第2各向异性导电性片中的导电路形成部的厚度W2是0.1~2mm,导电性粒子的数目平均粒子直径D2是5~200μm,厚度W2与数目平均粒子直径D2之比W2/D2是1.1~10,构成片基体材料的绝缘性弹性体的杜罗硬度是15~60。

6.如权利要求5中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第3各向异性导电性片由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和将这些导电路形成部互相绝缘的绝缘部构成,只在导电路形成部中含有导电性粒子,由此,在面方向上不均匀地分散该导电性粒子,并且导电路形成部在片的一个面突出。

7.如权利要求6中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:在上述间距变换用基板上设置了由一对电流用端子电极和电压用端子电极构成的连接电极,该连接电极以上述一对电流用端子电极和电压用端子电极与被检查电路基板的各被检查电极电连接的方式配置在间距变换用基板上,并且在上述连接器基板上配置了分别与上述间距变换用基板的电流用端子电极和电压用端子电极电连接的电流用销钉侧电极和电压用销钉侧电极。

8.如权利要求1中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:在利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压时,上述中间保持板以上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置为中心在上述第2绝缘板方向上挠曲,并且上述中间保持板以上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置为中心在上述第1绝缘板方向上挠曲。

9.如权利要求8所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置在上述中间保持板投影面中呈格子状配置,上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置在上述中间保持板投影面中呈格子状配置,在上述中间保持板投影面中,在由相邻的4个第1接触支撑位置构成的单位格子区域中配置1个第2接触支撑位置,同时在上述中间保持板投影面中,在由相邻的4个第2接触支撑位置构成的单位格子区域中配置1个第1接触支撑位置。

10.如权利要求1中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:上述中继销钉单元具备:

多个中间保持板,以规定间隔分离地配置在上述第1绝缘板与第2绝缘板之间;以及保持板支撑销钉,配置在相邻的中间保持板之间,

并且,至少在1个中间保持板中,从一个面接触该中间保持板的保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置和从另一个面接触该中间保持板的第1支撑销钉、第2支撑销钉或保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置在沿该中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面中不同。

11.如权利要求10中所述的电路基板的检查装置,其特征在于:在所有的上述中间保持板中,从一个面接触该中间保持板的保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置和从另一个面接触该中间保持板的第1支撑销钉、第2支撑销钉或保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置在沿该中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面中不同。

12.一种使用了权利要求1~11中所述的电路基板的检查装置的电路基板的检查方法,其特征在于:利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查。

说明书 :

技术领域

本发明涉及通过用上侧检查夹具和下侧检查夹具从两面夹住作为进行电检查的检查对象的电路基板(以下称为「被检查电路基板」)并进行加压成为将在被检查电路基板的两面上形成了的电极与测试器电连接的状态以检查被检查电路基板的电特性的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。

背景技术

在安装集成电路等之前,为了确认电路基板的布线图案具有规定的性能,检查用于安装集成电路等的印刷电路基板的电特性。
在该电检查中,例如在具备电路基板的运送机构的检查用测试器中装入检查头,通过更换检查头部分,进行了不同的电路基板的检查。
例如,如在专利文献1(特开平6-94768号公报)中公开了的那样,提出了使用在基板上嵌入与被检查电路基板的被检查电极接触以进行电导通的金属的检查销钉的结构的检查夹具的方法。
此外,如在专利文献2(特开平5-159821号公报)中公开了的那样,已知使用组合了具有导电销钉的检查头、被称为オフグリツト适配器的间距变换用的电路基板和各向异性导电性片的检查夹具的方法。
但是,在如专利文献1那样使用使金属检查销钉直接与被检查电路基板的被检查电极接触的检查夹具的方法中,由于与由金属构成的导电销钉的接触而存在被检查电路基板的电极受到损伤的可能性。
特别是近年来电路基板中的电路的微细化、高密度化得到了进展,在检查这样的印刷电路基板的情况下,为了使多个导电销钉同时与被检查电路基板的被检查电极导通接触,必须用高的压力对检查夹具进行加压,被检查电极容易损伤。
而且,在用于检查这样的微细化、高密度化了的印刷电路基板的检查夹具中,以高密度在基板上嵌入多个销钉在技术上越来越变得困难。此外,其制造成本也高,在一部分的金属销钉损伤了的情况下,修理、更换是困难的。
另一方面,在如专利文献2那样使用各向异性导电性片的检查夹具中,用于被检查电路基板的被检查电极经各向异性导电性片与间距变换用基板的电极接触,故具有被检查电路基板的被检查电极难以损伤的优点。此外,由于使用了进行间距变换的基板,由于能以比被检查电路基板的被检查电极的间距宽的间距嵌入在基板上嵌入的检查销钉,故没有必要以微细间距嵌入检查销钉,也具有可节约检查夹具的制造成本的优点。
但是,在该检查夹具中,由于有必要对每个作为检查对象的被检查电路基板作成间距变换用基板和嵌入检查销钉的检查夹具,故与作为所检查的被检查电路基板的印刷电路基板数目相同的检查夹具是必要的。
因此,在生产了多个印刷电路基板的情况下,存在与其对应地必须保有多个检查夹具的问题.特别是近年来电子装置的制品循环缩短、在制品所使用的印刷电路基板的生产期间的缩短化得到了进展,但伴随于此,不能在长时间内使用检查夹具,产生了每当转换印刷电路基板的生产时必须生产检查夹具的问题.
作为对这样的问题的对策,例如提出了采用例如专利文献3~5(特开平7-248350号公报、特开平8-271569号公报、特开平8-338858号公报)那样的使用中继销钉单元的所谓的通用类型的检查夹具的检查装置。
图31是采用了这样的通用类型的检查夹具的检查装置的剖面图。
该检查装置具备上侧检查夹具111a和下侧检查夹具111b,这些检查夹具具备电路基板侧连接器121a、121b、中继销钉单元131a、131b和测试器侧连接器141a、141b。
电路基板侧连接器121a、121b具备间距变换用基板123a、123b和在其两面上配置的各向异性导电性片122a、122b、126a、126b。
中继销钉单元131a、131b具备以一定的间距(例如2.54mm间距)在格子点上配置了多个(例如5000销钉)的导电销钉132a、132b以及支撑该导电销钉132a、132b、且使其可以上下移动的一对绝缘板134a、134b和135a、135b。
测试器侧连接器141a、141b具备在用检查夹具111a、111b夹住被检查电路基板101并对其进行加压时电连接测试器与导电销钉132a、132b的连接器基板143a、143b、在连接器基板143a、143b的导电销钉132a、132b一侧配置的各向异性导电性片142a、142b和基座板146a、146b。
使用了该中继销钉单元的检查夹具在检查作为不同的被检查对象的印刷电路基板时,只要将电路基板侧连接器121a、121b更换为与被检查电路基板101对应的电路基板侧连接器即可,可共同地使用中继销钉单元131a、131b和测试器侧连接器141a、141b。
但是,在以前的这样的通用类型的检查夹具中,使用了由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、只在导电路形成部中含有导电性粒子、在面方向上不均匀地分散该导电性粒子、并且导电路形成部在片的一个面突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片122a、122b作为构成电路基板侧连接器121a、121b的各向异性导电性片122a、122b。
偏向一边的类型的各向异性导电性片122a、122b的因在检查中的重复使用引起的导电路形成部的性能恶化快,产生若导电路形成部的性能恶化则电阻值上升等的问题。在更换性能恶化了的各向异性导电性片122a、122b时,每当更换时,必须进行各向异性导电性片122a、122b与间距变换用基板123a、123b的位置重合和电路基板侧连接器121a、121b与中继销钉单元131a、131b的位置重合,更换作业是繁杂的,更换频度高,检查效率下降了。
此外,如果被检查电路基板101的被检查电极例如为小于等于200μm那样的微小间距,则在使用上述那样的偏向一边的类型的各向异性导电性片122a、122b的情况下,各向异性导电性片122a、122b与间距变换用基板123a、123b的位置重合变得困难,再者,在对于多个被检查电路基板101连续地进行检查的情况下,因与被检查电路基板101的重复接触,容易产生各向异性导电性片122a、122b的位置偏移。
由此,由于各向异性导电性片122a、122b的导电路形成部与被检查电路基板101的电极位置变得不一致,不能得到良好的电连接,故测定了过大的电阻值,容易将本来应判断为合格品的印刷电路基板错误地判断为不合格品。
另一方面,例如在使用了专利文献6(特开平6-82531号公报)中记载的那样的各向异性导电性片与间距变换用基板一体化了的连接器的情况下,虽然位置重合是容易的,但在各向异性导电性片部分的性能恶化了时,必须更换每个间距变换用基板,多个间距变换用基板成为必要的,检查成本增大了。
另一方面,作为被检查电路基板101的印刷电路基板逐渐趋向多层高密度化,实际上在厚度方向上产生了例如因BGA等的焊锡球电极等的被检查电极102、103导致的高度偏差或基板本身的翘曲。因此,为了与作为被检查电路基板101上的检查点的被检查电极102、103达到电连接,有必要用高的压力对上侧检查夹具111a和下侧检查夹具111b进行加压,使被检查电路基板101平坦地变形,再者,有必要对于被检查电极102、103的高度偏差使上侧检查夹具111a和下侧检查夹具111b一侧的被检查电极102、103的高度予以调整。
在以前的这样的通用类型的检查夹具中,对于被检查电极102、103的高度偏差利用导电销钉132a、132b的轴方向移动进行了调整,但在该导电销钉132a、132b的轴方向移动量中也存在限度,故有时对于这样的被检查电极102、103的高度偏差的调整性不是良好的,发生导通不良,不能进行准确的检查。
此外,在这样的通用类型的检查夹具中,用检查夹具111a、111b夹住被检查电路基板101并对其进行加压时的加压压力由其上下的各向异性导电性片122a、122b、126a、126b、142a、142b吸收了。
因此,在这样的通用类型的检查夹具中,由于支撑间距变换用基板123a、123b使加压压力分散,故有必要以一定的间隔配置导电销钉132a、132b。
此外,在以前的通用类型的检查夹具中,为了用导电销钉132a、132b接受加压压力,有必要以一定的间隔配置多个导电销钉132a、132b。
因此,在与被检查电路基板101的电极的微细化对应地形成例如以0.75mm间距具有大于等于1万的贯通孔的绝缘板134a、134b的情况下,如果绝缘板134a、134b和135a、135b的基板的厚度薄,则由于强度降低,有时在弯曲时断裂,故有必要加厚绝缘板134a、134b和135a、135b。
专利文献1:特开平6-94768号公报
专利文献2:特开平5-159821号公报
专利文献3:特开平7-248350号公报
专利文献4:特开平8-271569号公报
专利文献5:特开平8-338858号公报
专利文献6:特开平6-82531号公报

发明内容

本发明的目的在于,鉴于这样的现状,提供即使作为检查对象的被检查电路基板具有以微细间距配置的微小电极也能进行可靠性高的电路基板的电检查的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。
此外,本发明的目的在于提供在对于作为检查对象的被检查电路基板进行重复连续检查时因各向异性导电性片的性能恶化导致的更换频度少、检查效率高的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。
此外,本发明的目的在于提供在对于作为检查对象的被检查电路基板进行重复连续检查时减少校正各向异性导电性片的位置偏移的必要、检查的作业性良好的因各向异性导电性片的性能恶化导致的更换频度少、检查效率高的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。
此外,本发明的目的在于提供在作为检查对象的被检查电路基板的重复连续检查中在各向异性导电性片的性能恶化了时各向异性导电性片的更换作业容易的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。
此外,本发明的目的在于提供即使变更作为检查对象的被检查电路基板也不另外制作检查装置整体(检查夹具整体)、只通过变更检查用电路基板就可对于所有的被检查电路基板进行检查的对应的电路基板的检查装置和电路基板的检查方法。
此外,本发明的目的在于提供对于检查对象的被检查电路基板的高度偏差的调整性良好的、不发生导通不良、可实施准确的检查的检查装置和电路基板的检查方法。
本发明的电路基板的检查装置是利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查的电路基板的检查装置,其特征在于:
上述第1检查夹具和第2检查夹具分别具备电路基板侧连接器、中继销钉单元和测试器侧连接器,
上述电路基板侧连接器具备:
间距变换用基板,在基板的一个面与另一个面之间变换电极间距;
第1各向异性导电性片,配置在上述间距变换用基板的被检查电路基板一侧;以及
第2各向异性导电性片,配置在上述间距变换用基板的与被检查电路基板相反的一侧,
上述中继销钉单元具备:
多个导电销钉,以规定的间距来配置;以及
一对分离的第1绝缘板和第2绝缘板,在轴方向上以可移动的方式支撑上述导电销钉,
上述测试器侧连接器具备:
连接器基板,电连接测试器与上述中继销钉单元;
第3各向异性导电性片,配置在上述连接器基板的中继销钉单元一侧;以及
基座板,配置在上述连接器基板的与中继销钉单元相反的一侧,
上述第1各向异性导电性片是导电性粒子在厚度方向上排列并且在面方向上均匀地分散了的各向异性导电性片。
此外,本发明的电路基板的检查方法是使用了上述电路基板的检查装置的电路基板的检查方法,其特征在于:
利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查。
在上述发明中,较为理想的是,上述第1各向异性导电性片的厚度W1是0.03~0.5mm,导电性粒子的数目平均粒子直径D1是3~50μm,厚度W1与数目平均粒子直径D1之比W1/D1是1.1~10,构成片基体材料的绝缘性弹性体的杜罗硬度是30~90。
按照本发明的电路基板的检查装置,使用了导电性粒子在厚度方向上排列并且在面方向上均匀地分散了的各向异性导电性片作为在作为检查对象的被检查电路基板与间距变换用基板之间配置的第1各向异性导电性片。
因此,在对于被检查电路基板进行重复连续检查时因各向异性导电性片的性能恶化导致的更换频度少、检查效率高。
此外,即使是具备例如以小于等于200μm的微细间距配置的、电极宽度小于等于100μm的微小的电极的被检查电路基板,也能一边保持被检查电路基板的各被检查电极之间的绝缘状态、一边达到被检查电极与电路基板侧连接器的检查电极的电连接。而且,由于没有被绝缘部隔开的导电路形成部,故在被检查电路基板的重复检查时,由于即使产生各向异性导电性片的朝向横方向的位置偏移也能常时地达到被检查电路基板的被检查电极与电路基板侧连接器的检查电极的电连接,故可抑制起因于各向异性导电性片的位置偏移将合格品的被检查电路基板错误地判定为不合格品的情况。
此外,由于第1各向异性导电性片与检查用的电路基板是分开的,故在第1各向异性导电性片中产生了性能恶化的情况下,由于只更换第1各向异性导电性片即可,故更换是容易的。由于检查用的电路基板在第1各向异性导电性片的更换时没有必要更换,可再次使用,故可减少被检查电路基板的检查成本。
这样,按照本发明的电路基板的检查装置,即使作为检查对象的被检查电路基板具有以微细间距配置的微小电极也能进行可靠性高的电检查。
本发明的电路基板的检查装置的特征在于:上述第1各向异性导电性片的与被检查电路基板接触的一侧的表面的表面粗糙度是0.5~5μm,与间距变换用基板接触的一侧的表面的表面粗糙度小于等于0.3μm,
上述间距变换用基板的与第1各向异性导电性片接触的一侧的表面中的绝缘部的表面粗糙度小于等于0.2μm。
这样,由于将上述第1各向异性导电性片的朝向被检查电路基板的接触面作成了具有特定的表面粗糙度的粗糙面,故在解除了对于被检查电路基板的加压时的被检查电路基板与第1各向异性导电性片的接触面积减小。因而,可抑制作为片基体材料的绝缘性弹性体的粘接性,可防止或抑制被检查电路基板粘接到第1各向异性导电性片上。
再者,由于将上述第1各向异性导电性片的朝向间距变换用基板的接触面作成了表面粗糙度小的平坦面,减小了间距变换用基板的表面的绝缘部中的表面粗糙度,故间距变换用基板与第1各向异性导电性片的接触面积变大。因而,即使在解除了对于被检查电路基板的加压后,两者的密接性也高,利用作为片基体材料的绝缘性弹性体的粘接性,能可靠地将第1各向异性导电性片保持在间距变换用基板上。因此,可防止第1各向异性导电性片的从间距变换用基板的脱离,即使是连续地进行多个被检查电路基板的电检查的情况,也能平稳地进行检查作业。
本发明的检查装置的特征在于:上述第2各向异性导电性片由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成,只在导电路形成部中含有导电性粒子,由此,在面方向上不均匀地分散该导电性粒子,并且导电路形成部在片的一个面突出。
在上述的发明中,较为理想的是,上述第2各向异性导电性片中的导电路形成部的厚度W2是0.1~2mm,导电性粒子的数目平均粒子直径D2是5~200μm,厚度W2与数目平均粒子直径D2之比W2/D2是1.1~10,构成片基体材料的绝缘性弹性体的杜罗硬度是15~60。
本发明的检查装置的特征在于:上述第3各向异性导电性片由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成,只在导电路形成部中含有导电性粒子,由此,在面方向上不均匀地分散该导电性粒子,并且导电路形成部在片的一个面突出。
这样,通过使用由导电路形成部和绝缘部构成、只在导电路形成部中含有导电性粒子、在面方向上不均匀地分散该导电性粒子、导电路形成部在片的一个面突出偏向一边的类型的各向异性导电性片作为第2各向异性导电性片和第3各向异性导电性片,可用这些片吸收因检查夹具的按压引起的施加压力或冲击,由此可抑制第1各向异性导电性片的性能恶化。即,由于该偏向一边的类型的各向异性导电性片的弹力性大,由于吸收检查时的检查夹具的施加压力,在冲击缓和能力方面优良,故可缓和对弹力性比较小的第1各向异性导电性片的压力集中或冲击,抑制第1各向异性导电性片的性能恶化。因而,对于重复检查的第1各向异性导电性片的使用寿命延长了,作为结果,在被检查电路基板的电检查中可减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查效率提高了。
本发明的检查装置的特征在于:在上述间距变换用基板上设置了由一对电流用端子电极和电压用端子电极构成的连接电极,在间距变换用基板上配置了该连接电极,以便对于被检查电路基板的各被检查电极电连接上述一对电流用端子电极和电压用端子电极,
在上述连接器基板上配置了电流用销钉侧电极和电压用销钉侧电极,使其分别与上述间距变换用基板的电流用端子电极和电压用端子电极电连接。
通过这样来构成,在第1检查夹具和第2检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查时,对于被检查电路基板的各被检查电极分别经第1各向异性导电性片电连接间距变换用基板的连接电极的电流用端子电极和电压用端子电极这两者。
而且,经第2各向异性导电性片、中继销钉单元的导电销钉和第3各向异性导电性片将间距变换用基板的电流用端子电极与连接器基板的电流用销钉侧电极电连接,同时将间距变换用基板的电压用端子电极与连接器基板的电压用端子电极电连接。
由此,对于被检查电路基板的各被检查用电极分别经上下的间距变换用基板的电流用端子电极构成电流供给路径。另一方面,对于被检查电路基板的各被检查用电极分别经上下的间距变换用基板的电压用端子电极构成电压检测路径。
因而,一边对于被检查电路基板的各被检查用电极经上下的间距变换用基板的电流用端子电极例如使用恒定电流供给装置对电流供给路径供给恒定的电流,一边经上下的间距变换用基板的电压用端子电极通过利用电压检测路径用电压计测定来自被检查电路基板的各被检查用电极的电压,可进行关于被检查电路基板的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验。
相反,一边对于被检查电路基板的各被检查用电极经上下的间距变换用基板的电压用端子电极例如使用恒定电压供给装置对电压检测路径施加恒定的电压,一边经上下的间距变换用基板的电流用端子电极通过利用电流供给路径用电流计测定来自被检查电路基板的各被检查用电极的电流,也可进行关于被检查电路基板的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验.
这样,由于对于被检查电路基板的各被检查用电极经分开的电压检测路径、电流供给路径可分开地测定电压和电流,故关于被检查电路基板的布线图案是否具有规定的性能的电特性可进行准确的确认试验,而且,可在短时间内实施确认试验。
本发明的检查装置的特征在于:上述中继销钉单元具备:
中间保持板,配置在上述第1绝缘板与第2绝缘板之间;
第1支撑销钉,配置在上述第1绝缘板与中间保持板之间;以及
第2支撑销钉,配置在上述第2绝缘板与中间保持板之间,
同时,将上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置和上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置配置在沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
通过这样来构成,在第1检查夹具和第2检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压以进行电检查时,在加压的初始阶段中,利用中继销钉单元的导电销钉的移动、第1各向异性导电性片、第2各向异性导电性片和第3各向异性导电性片的橡胶弹性压缩吸收压力,可在某种程度上吸收被检查电路基板的被检查电极的高度偏差。
而且,由于将上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置和上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置配置在沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上,故在第1检查夹具和第2检查夹具之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板的进行了加压时,除了第1各向异性导电性片、第2各向异性导电性片和第3各向异性导电性片的橡胶弹性压缩外,利用中继销钉单元的第1绝缘板、第2绝缘板和在第1绝缘板与第2绝缘板之间配置的中间保持板的橡胶弹性,对于被检查电路基板的被检查电极的高度偏差、例如焊锡球电极的高度偏差,使压力集中分散,可避免局部的应力集中。
由此,分别对于具有高度偏差的被检查电路基板的被检查电极可确保稳定的电接触。再者,由于可减少朝向第1各向异性导电性片的应力集中,故可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损。其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了。
此外,由于没有必要以一定的间隔配置导电销钉,故可减少在绝缘板上形成的贯通孔的数目。因而,可减薄绝缘板。再者,由对保持导电销钉的绝缘板的贯通孔的钻孔加工引起的穿透作业少,可减少在检查装置的制作中需要的成本。
本发明的检查装置的特征在于:在利用一对第1检查夹具和第2检查夹具在两检查夹具之间夹住作为检查对象的被检查电路基板的两面并进行加压时,构成为以上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置为中心,上述中间保持板在上述第2绝缘板方向上挠曲,同时以上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置为中心,上述中间保持板在上述第1绝缘板方向上挠曲。
通过这样来构成,由于中间保持板以第1接触支撑位置、第2接触支撑位置为中心,在彼此相反的方向上挠曲,故在第1检查夹具和第2检查夹具之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板的进行了加压时,进一步发挥中间保持板的弹簧弹性力,对于被检查电路基板的被检查电极的高度偏差,使压力集中分散,可避免局部的应力集中,可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损.其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了.
本发明的检查装置的特征在于:构成为在上述中间保持板投影面中,呈格子状配置了上述第1支撑销钉的对于中间保持板的第1接触支撑位置,
在上述中间保持板投影面中,呈格子状配置了上述第2支撑销钉的对于中间保持板的第2接触支撑位置,
在上述中间保持板投影面中,在由相邻的4个第1接触支撑位置构成的单位格子区域中配置1个第2接触支撑位置,同时在上述中间保持板投影面中,在由相邻的4个第2接触支撑位置构成的单位格子区域中配置1个第1接触支撑位置。
通过这样来构成,呈格子状配置第1接触支撑位置和第2接触支撑位置,在呈格子状全部偏移了的位置上配置第1接触支撑位置和第2接触支撑位置。
因而,中间保持板以第1接触支撑位置、第2接触支撑位置为中心,在彼此相反的方向上挠曲,在第1检查夹具和第2检查夹具之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板的进行了加压时,进一步发挥中间保持板的弹簧弹性力,对于被检查电路基板的被检查电极的高度偏差,使压力集中分散,可进一步避免局部的应力集中,可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损。其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了。
本发明的检查装置的特征在于:
上述中继销钉单元具备:
多个中间保持板,以规定间隔分离地配置在上述第1绝缘板与第2绝缘板之间;以及
保持板支撑销钉,配置在相邻的中间保持板相互间,
同时,在至少1个中间保持板中,从一个面接触该中间保持板的保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置和从另一个面接触该中间保持板的第1支撑销钉、第2支撑销钉或保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置配置在沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
通过这样来构成,利用这些多个中间保持板进一步发挥弹簧弹性,对于被检查电路基板的被检查电极的高度偏差,使压力集中分散,可进一步避免局部的应力集中,可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损。其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了。
本发明的检查装置的特征在于:将在全部的上述中间保持板中对于该中间保持板从一个面接触的保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置和对于该中间保持板从另一个面接触的第1支撑销钉、第2支撑销钉或保持板支撑销钉的对于该中间保持板的接触支撑位置配置在沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
由此,由于在全部的中间保持板中,在互相偏移了的位置上配置来自其表面背面一侧的支撑销钉的接触支撑位置,故进一步发挥这些多个中间保持板的弹簧弹性,对于被检查电路基板的被检查电极的高度偏差,使压力集中分散,可进一步避免局部的应力集中,可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损.其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了.
按照本发明,即使作为检查对象的被检查电路基板具有以微细间距配置了的微小电极,也能进行可靠性高的电检查。

附图说明

图1是示出了本发明的电路基板的检查装置中的一实施形态的剖面图。
图2是示出了图1的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图。
图3是示出了间距变换用基板的被检查电路基板一侧的表面的图。
图4是示出了间距变换用基板的中继销钉单元一侧的表面的图。
图5是第1各向异性导电性片的部分剖面图。
图6是第2各向异性导电性片的部分剖面图。
图7是示出了在间距变换用基板上层叠了第1各向异性导电性片的状态的剖面图。
图8(a)是将单面作成了粗糙面的第1各向异性导电性片的部分剖面图,图8(b)是示出了在间距变换用基板上层叠了第1各向异性导电性片的状态的剖面图。
图9是说明第1各向异性导电性片的的制作工序的图。
图10是示出了成形构件内部的导电性粒子的分布状态的图。
图11是说明第1各向异性导电性片的的制作工序的图。
图12是示出了作用了磁场后的导电性粒子的分布状态的图。
图13是示出了中继销钉单元的导电销钉和绝缘板的一部分的剖面图。
图14是示出了本发明的电路基板的检查装置中的另一实施形态的剖面图。
图15是示出了图14的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图。
图16是示出了间距变换用基板的被检查电路基板一侧的表面的图。
图17是示出了间距变换用基板的中继销钉单元一侧的表面的图。
图18是示出了在间距变换用基板上层叠了第1各向异性导电性片的状态的剖面图。
图19是说明图14的检查装置的使用状态的部分放大剖面图。
图20是示出了本发明的电路基板的检查装置中的又一实施形态的剖面图。
图21是示出了图20的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图。
图22是示出了中继销钉单元的导电销钉和绝缘板的一部分的剖面图。
图23是沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面的部分放大图。
图24是图20的检查装置的部分放大剖面图。
图25是说明图20的检查装置的使用状态的部分放大剖面图。
图26是图20的检查装置中的中继销钉单元的部分放大剖面图。
图27是说明图20的检查装置的使用状态的部分放大剖面图。
图28是与示出了本发明的检查装置中的又一实施形态的图24同样的部分放大剖面图.
图29是图28的检查装置中的中继销钉单元的部分放大剖面图。
图30是说明本发明的又一实施形态中的检查装置的使用状态的部分放大剖面图。
图31是以前的电路基板的检查装置的剖面图。
符号的说明
1 被检查电路基板
2 被检查电极
3 被检查电极
11a 第1检查夹具
11b 第2检查夹具
21a、21b 电路基板侧连接器
22a、22b 第1各向异性导电性片
23a、23b 间距变换用基板
24 端子电极
25 连接电极
26a、26b 第2各向异性导电性片
27a、27b 电流用端子电极
28a、28b 电压用端子电极
31a、31b 中继销钉单元
32a、32b 导电销钉
33a、33b 第1支撑销钉(支撑销钉)
34a、34b 第1绝缘板
35a、35b 第2绝缘板
36a 中间保持板
37a、37b 第2支撑销钉
38A 第1接触支撑位置
38B 第2接触支撑位置
39a、39b 保持板支撑销钉
39A 接触支撑位置
41a、41b 测试器侧连接器
42a、42b 第3各向异性导电性片
43a、43b 连接器基板
44a、44b 测试器侧电极
45a、45b 销钉侧电极
46a、46b 基座板
47a、47b 电流用销钉侧电极
48a、48b 电压用销钉侧电极
49a、49b 支撑销钉
51 绝缘基板
52 布线
53 内部布线
54 绝缘层
55 绝缘层
61 片基体材料
62 导电性粒子
63 表面
64 背面
71 绝缘部
72 导电路形成部
73 突出部
81a、81b 端部
82 中央部
83 贯通孔
91 加压滚筒
92 支撑滚筒
93a、b 成形构件
94 衬垫
95 成形材料
96 上部表面
97 下部表面
98a、b 电磁铁
99a 凹部
99b 凸部
101 被检查电路基板
102 被检查电极
103 被检查电极
111a 上侧检查夹具
111b 下侧检查夹具
121a、121b 电路基板侧连接器
121a、121b 电路基板侧连接器
122a、122b 各向异性导电性片
123a、123b 间距变换用基板
126a、126b 各向异性导电性片
131a、131b 中继销钉单元
132a、132b 导电销钉
133a、133b 支撑销钉
134a、134b 第1绝缘板
135a、135b 第2绝缘板
141a、141b 测试器侧连接器
142a、142b 各向异性导电性片
143a、143b 连接器基板
144a、144b 测试器侧电极
145a、145b 销钉侧电极
146a、146b 基座板
A 中间保持板投影面
L1 距离
L2 距离
Q1 对角线
Q2 对角线
R1 单位格子区域
R2 单位格子区域

具体实施方式

以下,一边参照附图,一边说明本发明的实施形态。再有,在以后的记述中,在对第1检查夹具和第2检查夹具中的一对同一构成要素(例如,电路基板侧连接器21a和电路基板侧连接器21b、第1各向异性导电性片22a和第1各向异性导电性片22b等)进行总称的情况下,有时省略记号「a」、「b」(例如,有时对第1各向异性导电性片22a和第1各向异性导电性片22b进行总称,有时记述为「第1各向异性导电性片22」)。
图1是示出了本发明的一实施形态中的检查装置的剖面图,图2是示出了图1的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图,图3是示出了间距变换用基板的被检查电路基板一侧的表面的图,图4是示出了间距变换用基板的中继销钉单元一侧的表面的图。
本实施形态的检查装置对于用于安装集成电路等的印刷电路基板等的作为检查对象的被检查电路基板1,通过测定被检查电极间的电阻来进行电检查。
该检查装置,如图1和图2中所示,配置成使在被检查电路基板1的上面一侧配置的第1检查夹具11a和在下面一侧配置的第2检查夹具11b在上下互相对置。
第1检查夹具11a具备电路基板侧连接器21a、中继销钉单元31a和测试器侧连接器41a。电路基板侧连接器21a由间距变换用基板23a、在其两侧配置了的第1各向异性导电性片22a和第2各向异性导电性片26a构成。测试器侧连接器41a由在中继销钉单元31a一侧配置了的第3各向异性导电性片242a、连接器基板43a和基座板46a构成。
第2检查夹具11b也与第1检查夹具11a同样地构成,具备电路基板侧连接器21b、中继销钉单元31b和测试器侧连接器41b。电路基板侧连接器21b由间距变换用基板23b、在其两侧配置了的第1各向异性导电性片22b和第2各向异性导电性片26b构成。测试器侧连接器41b由在中继销钉单元31b一侧配置了的第3各向异性导电性片242b、连接器基板43b和基座板46b构成。
在被检查电路基板1的上面形成了被检查用的电极2,在其下面也形成了被检查用的电极3,互相电连接了这些电极。
(1)电路基板侧连接器
电路基板侧连接器21a、21b具备间距变换用基板23a、23b、在其两侧配置的第1各向异性导电性片22a、22b和第2各向异性导电性片26a、26b。
(1-a)间距变换用基板
图3是示出了间距变换用基板23的被检查电路基板1一侧的表面的图,图4是示出了其中继销钉单元31一侧的表面的图。
在间距变换用基板23的一个表面、即被检查电路基板1一侧,如图3中所示,形成了与被检查电路基板1的电极2、3电连接的多个连接电极25。将这些连接电极25配置成与被检查电路基板1的被检查电极2、3的图案相对应。
在间距变换用基板23的另一个表面、即被检查电路基板1的相反的一侧,如图4中所示,形成了与中继销钉单元31的导电销钉32a、32b电连接的多个端子电极24。例如在间距为2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的一定间距的格子点上配置了这些端子电极24,这些间距与中继销钉单元的导电销钉32a、32b的配置间距是相同的。
利用布线52和在图7中在绝缘基板51的厚度方向上贯通的内部布线53将图3的各自的连接电极25与对应的图4的端子电极24电连接。
间距变换用基板23的表面中的绝缘部,例如如图7中所示,由在绝缘基板51的表面上以各自的连接电极25露出的方式形成了的绝缘层54构成,该绝缘层54的厚度较为理想的是5~100μm,更为理想的是10~60μm。在该厚度过小的情况下,有时难以形成表面粗糙度小的绝缘层。另一方面,在该厚度过大的情况下,有时连接电极25与第1各向异性导电性片22的电连接变得困难。
作为形成间距变换用基板的绝缘基板51的材料,一般可使用作为印刷电路基板的基体材料使用的材料。具体地说,例如可举出聚酰亚胺树脂、玻璃纤维增强型聚酰亚胺树脂、玻璃纤维增强型环氧树脂、玻璃纤维增强型二聚顺丁烯二酰亚胺三吖嗪树脂等。
作为图7的绝缘层54、55的形成材料,可使用能成形为薄膜状的高分子材料,具体地说,例如可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、上述树脂的混合物、抗蚀剂材料等。
例如,如下述那样可制造间距变换用基板23。首先,准备在平板状的绝缘基板的两面上层叠了金属薄层的层叠材料,对于该层叠材料,利用数值控制型钻孔装置、光刻处理、激光加工处理等,与应形成的端子电极对应的图案对应地形成在层叠材料的厚度方向上贯通的多个贯通孔。
其次,通过在层叠材料上形成了的贯通孔内进行无电解电镀或电解电镀,形成与基板两面的金属薄层连结的通路孔。其后,通过对金属薄层进行光刻处理,在绝缘基板上形成布线图案和连接电极,同时在相反的一侧的表面上形成端子电极。
然后,如图7中所示,通过在绝缘基板51的表面上以各自的连接电极25露出的方式形成绝缘层54,同时在相反的一侧的表面上以各自的端子电极24露出的方式形成绝缘层55,可得到间距变换用基板23。再有,绝缘层55的厚度较为理想的是5~100μm,更为理想的是10~60μm。
(1-b)第1各向异性导电性片
构成电路基板侧连接器21并与间距变换用基板23层叠的第1各向异性导电性片22,如图5中所示,在由绝缘性的弹性高分子构成的片基体材料61中在面方向上分散多个导电性粒子62,同时在厚度方向上排列了的状态下含有这些导电性粒子。
第1各向异性导电性片22的厚度较为理想的是0.03~0.5mm,更为理想的是0.05~0.2mm。再有,如图8中所示,在将第1各向异性导电性片22的表面作成了粗糙面的情况下,所谓「第1各向异性导电性片22的厚度」,是从作成了粗糙面的表面63的凹部到背面64(平坦面)的厚度(最小厚度)。
在第1各向异性导电性片22的厚度不到0.03mm的情况下,第1各向异性导电性片22的机械强度容易降低,有时不能得到必要的耐久性。另一方面,在第1各向异性导电性片22的厚度超过了0.5mm的情况下,厚度方向的电阻容易变大,此外,在应连接的电极的间距小的情况下,在利用加压形成的各自的导电路间不能得到所需要的绝缘性,在被检查电极间产生电短路,有时难以进行被检查电路基板的电检查。
构成第1各向异性导电性片22的片基体材料61的弹性高分子物质的杜罗硬度较为理想的是30~90,更为理想的是35~80,再更为理想的是40~70。
在本说明书中,所谓「杜罗硬度」,指的是根据JIS K6253的杜罗硬度试验利用类型A杜罗计测定了的硬度。在弹性高分子物质的杜罗硬度不到30的情况下,在厚度方向上被按压了时,由于各向异性导电性片的压缩、变形大,产生大的永久变形,故各向异性导电性片的性能在早期恶化,检查使用变得困难,耐久性容易降低。
另一方面,在弹性高分子物质的杜罗硬度超过了90的情况下,在厚度方向上按压了各向异性导电性片时,由于在厚度方向的变形量变得不充分,故不能得到良好的连接可靠性,容易发生连接不良。
通常使用磁性导电性粒子作为第1各向异性导电性片22的导电性粒子62。磁性导电性粒子的数目平均粒子直径D1较为理想的是3~50μm,更为理想的是5~30μm,再更为理想的是8~20μm。
在本说明书中,所谓「磁性导电性粒子的数目平均粒子直径」,指的是利用激光器衍射散射法测定了的粒子直径。
通过使磁性导电性粒子的数目平均粒子直径D1大于等于3μm,所得到的各向异性导电性片中的含有磁性导电性粒子的部分的加压变形变得容易,此外,在其制造工序中利用磁场取向处理使磁性导电性粒子取向的情况下,磁性导电性粒子的取向变得容易,因此,所得到的各向异性导电性片成为各向异性高的各向异性导电性片,各向异性导电性片的分辨率(对各向异性导电性片进行加压、既达到与厚度方向对置的电极间的电导通、又保持在横方向上相邻的电极间的电绝缘的能力)变得良好。
另一方面,通过使磁性导电性粒子的数目平均粒子直径D1小于等于50μm,所得到的各向异性导电性片成为其弹性良好且加压变形容易的各向异性导电性片,成为即使对于微细且微小间距的电极其分辨率也良好的各向异性导电性片。
第1各向异性导电性片22中的厚度W1(μm)与磁性导电性粒子的数目平均粒子直径D1(μm)的比率W1/D1最好是1.1~10。
在比率W1/D1不到1.1的情况下,由于磁性导电性粒子的直径与各向异性导电性片的厚度为同等或比其大,故各向异性导电性片的弹性降低,因此,在面对印刷布线基板等的被检查电路基板1的被检查电极配置各向异性导电性片并进行加压以达到接触导通状态时,被检查电路基板1容易受到损伤.
另一方面,在比率W1/D1超过了10的情况下,在面对印刷布线基板等的被检查电路基板1的被检查电极配置各向异性导电性片并进行加压以达到接触导通状态时,在被检查电路基板1与间距变换用基板23之间排列多个导电性粒子,形成连锁。因此,存在多个导电性粒子相互间的接点,电阻值容易变高,使用于电检查容易变得困难。
在本发明中较为理想的一个形态中,如图8(a)、图8(b)中所示,将各向异性导电性片22中的与被检查电路基板1接触的一侧的表面63作成具有凹凸的粗糙面。另一方面,将与该间距变换用基板23接触的一侧的表面64作成平坦面。再有,与各向异性导电性片22的表面63一侧的粗糙面的凸部和凹部无关,在各向异性导电性片22的面方向上分散了的状态下形成了导电性粒子62的连锁。
与被检查电路基板1接触的一侧的表面63(粗糙面)中的表面粗糙度较为理想的是0.5~5μm,更为理想的是1~2μm。再有,在本说明书中所谓「表面粗糙度」,指的是根据JIS B0601得到的中心线粗糙度Ra。在该表面粗糙度过小的情况下,充分地抑制该面中的粘接性变得困难,有时在检查时引向被检查电路基板1,各向异性导电性片22的位置发生了偏移,或各向异性导电性片22粘贴在被检查电路基板1上,从间距变换用基板23脱离了。另一方面,在该表面粗糙度过大的情况下,对被检查电路基板1进行稳定的电连接变得困难。
与间距变换用基板23接触的一侧的表面64中的表面粗糙度较为理想的是小于等于0.3μm,更为理想的是0.005~0.2μm,再更为理想的是0.01~0.1μm。此外,间距变换用基板23的与各向异性导电性片22接触的一侧的表面中的绝缘部54(图3、图7)的表面粗糙度较为理想的是小于等于0.2μm,更为理想的是0.001~0.1μm,再更为理想的是0.01~0.03μm。这些面中的表面粗糙度过大的情况下,由于各向异性导电性片22与间距变换用基板23的密接性是不充分的,故在电检查时难以防止各向异性导电性片22从间距变换用基板23的脱离。
作为构成第1各向异性导电性片22的基体材料的弹性高分子物质,只要是在上述的杜罗硬度的范围内,就不作特别的限定,但从成形加工性和电特性的方面来看,最好使用硅酮橡胶。
除此以外,作为为了得到构成第1各向异性导电性片22的基体材料的弹性高分子物质而较为理想地可使用的硬化性的高分子材料,例如,可举出聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶等的共轭二烯类橡胶和这些橡胶的氢添加物、苯乙烯-丁二烯-二烯块共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯块共聚物等的块共聚物橡胶和这些橡胶的氢添加物、氯丁二烯橡胶、聚氨脂橡胶、聚酯类橡胶、表氯醇橡胶、硅酮橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶等。
在对各向异性导电性片要求耐气候性的情况下,最好使用共轭二烯类橡胶以外的材料,如上所述,从成形加工性和电特性的方面来看,最好使用硅酮橡胶。作为硅酮橡胶,最好是对液状硅酮橡胶进行了架桥或缩合的材料。液状硅酮橡胶的粘度最好是在变形速度10-1sec时小于等于105泊,可以是缩合型的橡胶、附加型的橡胶、含有乙烯基或羟基的橡胶.具体地说,例如可举出二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯硅酮生橡胶、甲基苯基乙烯硅酮生橡胶等.
其中,例如在二甲基乙烯氯硅烷或二甲基烷氧基硅烷的存在下,使二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷水解和缩合反应,其后,通过进行溶解-沉淀的重复的过程,可得到含有乙烯基的液状硅酮橡胶(含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷)。
在催化剂的存在下,对八甲基环四硅氧烷那样的环状硅氧烷进行阴离子聚合,作为聚合停止剂,例如使用二甲基二乙烯硅氧烷,通过适当地调节其它的反应条件(例如,环状硅氧烷的量和聚合停止剂的量),可得到在两末端含有乙烯基的液状硅酮橡胶。在此,作为阴离子聚合的催化剂,可使用氢氧化四甲基铵和氢氧化正-丁基鏻等的碱或这些硅烷醇盐溶液等,反应温度例如是80~130℃。
例如在二甲基氢化氯硅烷或二甲基氢化烷氧基硅烷的存在下,使二甲基二氯硅烷或二甲基二烷氧基硅烷水解和缩合反应,其后,通过进行溶解-沉淀的重复的过程,可得到含有羟基的液状硅酮橡胶(含有羟基的聚二甲基硅氧烷)。此外,在催化剂的存在下,对环状硅氧烷进行阴离子聚合,作为聚合停止剂,例如使用二甲基氢化硅氧烷、甲基二氢化硅氧烷或二甲基氢化烷氧基硅烷等,通过适当地调节其它的反应条件(例如,环状硅氧烷的量和聚合停止剂的量),也可得到上述材料。在此,作为阴离子聚合的催化剂,可使用氢氧化四甲基铵和氢氧化正-丁基鏻等的碱或这些硅烷醇盐溶液等,反应温度例如是80~130℃。
作为液状硅酮橡胶使用其硬化物的150℃下的压缩永久变形小于等于35%的材料这一点,从在各向异性导电性片的厚度方向上使其重复压缩时的耐久性为良好这一点来看,是较为理想的,该压缩永久变形小于等于20%更为理想。
此外,使用其硬化物的23℃下的撕裂强度大于等于7kN/m的液状硅酮橡胶这一点,从在各向异性导电性片的厚度方向上使其重复压缩时的耐久性为良好这一点来看,是较为理想的,该撕裂强度大于等于7kN/m更为理想。
在此,利用依据了JIS K6249的方法,可测定液状硅酮橡胶硬化物的压缩永久变形。
在使用硅酮橡胶作为各向异性导电性片22的基体材料的情况下,其分子量Mw(指的是标准聚苯乙烯换算重量平均分子量)最好是10000~40000。此外,从耐热性方面来看,分子量分布指数(指的是标准聚苯乙烯换算重量平均分子量Mw与标准聚苯乙烯换算数平均分子量Mn之比Mw/Mn)最好小于等于2。
在用于得到成为各向异性导电性片22的基体材料的弹性高分子物质的高分子材料中,可含有用于使其硬化的硬化催化剂。作为这样的硬化催化剂,例如可举出有机过氧化物、脂肪酸偶氮化合物、氢化甲硅烷基化催化剂等。
作为用作硬化催化剂的有机过氧化物,例如可举出过氧化苯甲酰基、过氧化二-2环苯甲酰基、过氧化二枯基、过氧化二特丁基等。
作为用作硬化催化剂的脂肪酸偶氮化合物,例如可举出偶氮二异丁腈等。
作为可使用作为氢化甲硅烷基化反应的催化剂,例如可举出氯化铂酸及其盐、铂-含有不饱和基的硅氧烷配合物、乙烯硅氧烷与铂的配合物、铂与1,3二乙烯四甲基二硅氧烷的配合物、三有机磷化氢或磷化物与铂的配合物、乙酰乙酸盐铂螯合物、环状二烯与铂的配合物等。
考虑添加硬化催化剂的高分子材料的种类、硬化催化剂的种类、其它的硬化处理条件适当地选择硬化催化剂的使用量,但通常对于100重量份的高分子材料,是3~15重量份.
在用于得到成为各向异性导电性片22的基体材料的弹性高分子物质的高分子材料中,根据需要,可含有通常的氧化硅粉、胶态氧化硅、气凝胶氧化硅、氧化铝等的无机充填材料。通过含有这样的无机充填材料,确保用于得到各向异性导电性片22的的高分子材料(成形用材料)的摇溶性,其粘度提高了。在提高导电性粒子的分散稳定性的同时,所得到的各向异性导电性片的强度提高了。
这样的无机充填材料的使用量不作特别的限定,但如果使用的量较多,则由于不能利用磁场使导电性粒子充分地取向,故是不理想的。
此外,片成形用材料的粘度在温度25℃下最好在100000~1000000cp的范围内。
作为在各向异性导电性片22的基体材料中含有的导电性粒子,从可通过作用磁场容易地使之取向为在片的厚度方向上并排这一点来看,通常可使用显示出磁性的导电性粒子。作为磁性导电性粒子,在用于利用后述的制造方法形成各向异性导电性片的片成形用材料中,从可利用磁场的作用容易地使磁性导电性粒子移动这一点来看,其饱和磁化大于等于0.1Wb/m2的材料是较为理想的,大于等于0.3Wb/m2的材料则更为理想,大于等于0.5Wb/m2的材料则特别理想。
通过使饱和磁化大于等于0.1Wb/m2,由于在其制造工序中能利用磁场的作用可靠地使磁性导电性粒子移动以成为所希望的取向状态,故在使用各向异性导电性片时可形成磁性导电性粒子的连锁。
作为磁性导电性粒子的具体例,可举出铁、镍、钴等的显示出磁性的金属的粒子或这些合金的粒子或含有这些金属的粒子、或以这些粒子为芯粒子并在该芯粒子的表面上覆盖高导电性金属的复合粒子、或以非磁性金属粒子或玻璃珠等的无机物质粒子或聚合物粒子为芯粒子并在该芯粒子的表面上进行了高导电性金属的电镀的复合粒子、或在芯粒子上覆盖了铁氧体、金属间化合物等的导电性磁性体和高导电性金属这两者的复合粒子等。
在此,所谓「高导电性金属」,指的是在0℃下的导电率大于等于5×106Ω-1m-1的金属。
作为这样的高导电性金属,具体地说,可使用金、银、铑、铂、铬等,在这些金属中,从在化学方面具有稳定且高的导电率这一点来看,使用金是较为理想的。
在上述的磁性导电性粒子中,最好使用以镍粒子为芯粒子并在其表面上进行了金或银等的高导电性金属的电镀的复合粒子等。
作为在芯粒子的表面上覆盖高导电性金属的方法,不作特别限定,但例如可使用无电解电镀法。
磁性导电性粒子的数目平均粒子直径的变动系数小于等于50%是较为理想的,小于等于40%则更为理想、小于等于30%则再更为理想、小于等于20%则特别理想。
在此,所谓「数目平均粒子直径的变动系数」,是利用式:(σ/Dn)×100(其中,σ表示粒子直径的标准偏差的值,Dn表示粒子的数目平均粒子直径)求出的系数。
通过使磁性导电性粒子的数目平均粒子直径的变动系数小于等于50%,由于粒子直径的不一致的程度减小了,故可减小所得到的各向异性导电性片中的部分的导电性的偏差。
利用常规方法使金属材料粒子化或准备市场上出售的金属粒子,通过对该粒子进行分级处理,可得到这样的磁性导电性粒子。
例如利用空气分级装置、音波筛选装置等的分级装置,可进行粒子的分级处理。
此外,根据作为目的的导电性金属粒子的数目平均粒子直径、分级装置的种类等适当地设定分级处理的具体的条件。
在使用在芯粒子的表面上覆盖了高导电性金属作为磁性导电性粒子的情况下,从可得到良好的导电性这一点来看,粒子表面中的高导电性金属的覆盖率(导电性金属对于芯粒子的表面积的覆盖面积的比例)大于等于40%是较为理想的,大于等于45%则更为理想、大于等于47~95%则再更为理想。
高导电性金属的覆盖量对于芯粒子为0.5~50重量%是较为理想的,1~30%则更为理想、3~25%则再更为理想、4~20%则特别理想。在所覆盖的高导电性金属是金的情况下,其覆盖量为芯粒子为2~30重量%是较为理想的,3~20%则更为理想、3.5~17%则再更为理想。
磁性导电性粒子的具体的形状不作特别限定,从容易分散在用于形成作为各向异性导电性片22的基体材料的弹性高分子物质的高分子材料中这一点来看,最好是球状、星形状或由一次粒子凝集了的二次粒子形成的块状。
作为磁性导电性粒子,可使用用硅烷偶合剂等的偶合剂处理了其表面的粒子。通过用偶合剂处理磁性导电性粒子的表面,磁性导电性粒子与弹性高分子基体材料的粘接性提高了,其结果,所得到的各向异性导电性片22的重复使用中的耐久性提高了。
在不损害弹性高分子物质的绝缘性的范围内,在各向异性导电性片22中可含有带电防止剂。通过在各向异性导电性片22中含有带电防止剂,由于防止或抑制在片表面上蓄积电荷,故在被检查电路基板1的电检查时可防止因从各向异性导电性片22放出电荷产生的不良情况,同时在更小的施加压力下可得到良好的导电性。
例如,如下述那样可制造各向异性导电性片22。首先,配制在被硬化而成为弹性高分子物质的液状的高分子材料中分散了磁性导电性粒子的流动性的成形材料。此外,如图9中所示,准备由非磁性片构成的一对成形构件93a、93b。然后,在一方的成形构件93b的成形面上配置具有适合于作为目的的各向异性导电性片22的平面形状的形状的开口并具有与其厚度对应的厚度的框状的衬垫94。在衬垫94的开口内涂敷已配制的成形材料95,在该成形材料95上将另一方的成形构件93a配置成其成形面与成形材料95接触。
作为使用作为成形构件93a、93b的非磁性片,可使用由聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂等构成的树脂片。
在如图8(a)、图8(b)那样制作在各向异性导电性片22的单面上进行了粗糙面处理的材料的情况下,如图10中所示,对一方的成形构件93a的成形面进行与作为目的的各向异性导电性片22的表面63中的表面粗糙度对应的粗糙面化处理。例如,利用喷砂法、刻蚀法等的方法,在成形面上形成凹部99a和凸部99b。可使用其成形面是平坦面的构件作为另一方的成形构件93b。
成形构件93a、93b的片厚度较为理想的是50~500μm,更为理想的是75~300μm.在其厚度不到50μm的情况下,有时不能得到作为成形构件必要的强度.在该厚度超过了500μm的情况下,有时在排列导电性粒子时对成形材料作用所希望的强度的磁场变得困难.
其次,如图9中所示,通过利用加压滚筒91和支撑滚筒92夹住夹住了成形材料95的成形构件93a、93b并对其进行加压,使成形材料的厚度成为规定的厚度。在该状态下,如图10中所示,在成形材料95的内部,导电性粒子62均匀地分散了。
其次,如图11中所示,在成形构件93a、93b的背面一侧配置例如一对电磁铁98a、98b,在成形材料95的的厚度方向上作用平行磁场。由此,在成形材料中分散了的导电性粒子62,如图12中所示,一边维持在面方向上分散了的状态,一边取向为在厚度方向上并排,在面方向上分散了的状态下形成由在厚度方向上延伸的多个导电性粒子62形成的连锁。
通过在该状态下硬化成形材料,制造在弹性高分子基体材料中导电性粒子取向为在厚度方向上并排且在面方向上分散了的状态下含有导电性粒子的各向异性导电性片22。
关于成形材料的硬化处理,可在作用平行磁场的原有状态下进行,也可在停止了平行磁场的作用后进行。对成形材料作用的平行磁场的强度最好是平均为0.02~1.5特斯拉的大小。
作为对成形材料作用平行磁场的方法,可使用永久磁铁来代替电磁铁。作为永久磁铁,在可得到上述的范围的平行磁场强度这一点上看,最好是由铝钴镍合金(Fe-Al-Ni-Co合金)、铁氧体等构成的磁铁。
根据所使用的材料来决定成形材料的硬化处理,但通常利用加热处理来进行。考虑高分子材料等的种类、导电性粒子的移动中需要的时间等适当地设定具体的加热温度和加热时间。
按照以上说明了的方法,没有必要对进行了硬化处理的各向异性导电性片本身进行粗糙面化处理,可用简易的工序制造各向异性导电性片,再者,可避免因进行后处理产生的对各向异性导电性片的不良影响。
此外,由于使用了对成形面进行了粗糙面化处理的非磁性片作为成形构件,故可对成形材料在面方向上作用均匀的强度的磁场。即,由于不会在进行了粗糙面化处理的成形面的凸部的位置上形成比凹部的位置大的强度的磁场,故不会在凸部的位置上有选择地形成导电性粒子的连锁,而是在各向异性导电性片的面方向上分散了的状态下形成导电性粒子的连锁,由此,就在各向异性导电性片的粗糙面中的凸部的位置上形成也形成导电性粒子的连锁。因此,即使是只加压了各向异性导电性片的粗糙面中的凸部的状态,也可在其厚度方向上得到导电性。因而,用小的加压压力可得到显示出高的导电性的各向异性导电性片。此外,通过使用树脂片等的非磁性片作为成形构件,与使用金属模等的高价的成形构件的情况相比,可减少制造成本。
(1-c)第2各向异性导电性片
在间距变换用基板23的中继销钉单元31一侧配置的第2各向异性导电性片26,如图6中所示,由在绝缘性的弹性高分子材料中多个导电性粒子62在厚度方向上排列形成的导电路形成部72和分离各自的导电路形成部72的绝缘部71构成。这样,导电性粒子62只在导电路形成部72中在面方向上不均匀地分散了。
导电路形成部72的厚度W2较为理想的是0.1~2mm,更为理想的是0.2~1.5mm。在该厚度W2不到0.1mm的情况下,对于厚度方向的加压的吸收能力低,检查时由检查夹具施加的施加压力的吸收减小,缓和对电路基板侧连接器的冲击的效果减少了.因此,难以抑制第1各向异性导电性片22的性能恶化,作为结果,被检查电路基板1的重复检查时的第1各向异性导电性片22的更换次数增加,检查的效率下降.另一方面,在该厚度W2超过了2mm的情况下,厚度方向的电阻容易变大,有时电检查变得困难。
绝缘部71的厚度最好与导电路形成部72的厚度实质上相同或比其小。如图6中所示,通过使绝缘部71的厚度比导电路形成部72的厚度小而形成导电路形成部72从绝缘部71突出的突出部73,由于对于厚度方向的加压,导电路形成部72的变形变得容易,施加压力的吸收能力增大,故在检查时可吸收检查夹具的施加压力,可缓和对电路基板侧连接器21的冲击。
在使用磁性导电性粒子作为构成第2各向异性导电性片26的导电性粒子62的情况下,其数目平均粒子直径较为理想的是5~200μm,更为理想的是5~150μm,再更为理想的是10~100μm。在此,所谓「磁性导电性粒子的数目平均粒子直径」,指的是利用激光器衍射散射法测定了的粒子直径。如果磁性导电性粒子的数目平均粒子直径大于等于5μm,则各向异性导电性片的导电路形成部的加压变形变得容易。此外,在其制造工序中利用磁场取向处理使磁性导电性粒子取向的情况下,磁性导电性粒子的取向是容易的。如果磁性导电性粒子的数目平均粒子直径小于等于200μm,则各向异性导电性片的导电路形成部72的弹性是良好的,加压变形变得容易。
导电路形成部72的厚度W2(μm)与磁性导电性粒子的数目平均粒子直径D2(μm)的比率W2/D2最好是1.1~10。
在比率W2/D2不到1.1的情况下,由于对于导电路形成部72的厚度来说,磁性导电性粒子的直径与其为同等的或比其大,故导电路形成部72的弹性降低,其厚度方向的施加压力的吸收能力减小。因此,由于在检查时缓和对电路基板侧连接器21的冲击的效果减少,故难以抑制第1各向异性导电性片22的性能恶化,作为结果,被检查电路基板1的重复检查时的第1各向异性导电性片22的更换次数增加,检查的效率容易下降。
另一方面,在比率W2/D2超过了10的情况下,由于在导电路形成部72中排列多个导电性粒子形成连锁,存在多个导电性粒子相互间的接点,电阻值容易变高。
作为导电路形成部72的基体材料的弹性高分子物质的利用其类型A杜罗计测定了的杜罗硬度较为理想的是15~60,更为理想的是20~50,再更为理想的是25~45。
在弹性高分子物质的杜罗硬度比15小的情况下,由于在厚度方向上被按压了时的片的压缩、变形大,产生大的永久变形,故片形状在早期变形,检查时的电连接容易变得困难。在弹性高分子物质的杜罗硬度比60大的情况下,由于在厚度方向上被按压了时的变形减小,故其厚度方向的施加压力的吸收能力减小。因此,由于在检查时缓和对电路基板侧连接器21的冲击的效果减少,故难以抑制第1各向异性导电性片22的性能恶化,作为结果,被检查电路基板1的重复检查时的第1各向异性导电性片22的更换次数增加,检查的效率容易下降。
作为成为导电路形成部72的基体材料的弹性高分子物质,只要是显示出上述的杜罗硬度的物质,则不作特别限定,但从加工性和电特性方面来看,最好使用硅酮橡胶。
第2各向异性导电性片26的绝缘部71由实质上不含有导电性粒子的绝缘材料形成.作为绝缘材料,例如可使用绝缘性的高分子材料、无机材料、对表面进行了绝缘化处理的金属材料等,但如果使用与在导电路形成部中使用了的弹性高分子为同一的材料,则生产是容易的.在使用弹性高分子物质作为绝缘部的材料的情况下,最好使用杜罗硬度为上述的范围的物质.
作为磁性导电性粒子,可使用用作上述的第1各向异性导电性片22的磁性导电性粒子。
例如用依据图9~图12中示出的方法的方法可制造第2各向异性导电性片26。首先,准备整体的形状分别是大致平板状、由互相对应的上模和下模构成、一边可对在上模与下模之间的成形空间内充填了的材料层作用磁场、一边可加热硬化该材料层的结构的各向异性导电性片成形用金属模。
关于该各向异性导电性片成形用金属模,为了对材料层作用磁场以在适当的位置上形成具有导电性的部分,上模和下模这两者具有在由铁、镍等的强磁性体构成的基板上交替地配置了由用于在金属模内的磁场中产生强度分布的铁、镍等构成的强磁性体部分和由铜等的非磁性金属或树脂构成的非磁性体部分使其互相相邻的马赛克状的层的结构,按照与应形成的导电路形成部的图案对应的图案排列了强磁性体部分。
在此,上模的成形面是平坦的,下模的成形面与应形成的各向异性导电性片的导电路形成部对应地稍微具有凹凸。
在该各向异性导电性片成形用金属模的成形空间内注入含有在被硬化而成为弹性高分子物质的高分子物质材料中显示出磁性的导电性粒子的成形材料,形成成形材料层。
其次,利用上模和下模的各自的强磁性体部分和非磁性体部分,通过对所形成的成形材料层作用在其面方向上具有强度分布的磁场,使导电性粒子在上模中的强磁性体部分与位于其正下方的下模中的强磁性体部分之间集合,使导电性粒子取向为在厚度方向上并排。然后,通过在该状态下对该成形材料层进行硬化处理,制造具有利用绝缘部互相绝缘了多个柱状的导电路形成部的结构的各向异性导电性片。
(2)中继销钉单元
中继销钉单元31a、31b,如图1、图2中所示,具备并列成朝向上下方向以规定的间距设置了的多个导电销钉32a、32b。中继销钉单元31a、31b具备:在这些导电销钉32a、32b的两端设置的、在插通支撑导电销钉32a、32b的被检查电路基板1一侧配置了的绝缘板34a、34b;以及在与被检查电路基板1相反的一侧配置了的绝缘板35a、35b这2片(一对)绝缘板。
导电销钉32,例如如图13中所示,由直径大的中央部82和直径比其小的端部81a、81b构成。
在该一对绝缘板34和绝缘板35上形成了插入导电销钉32的端部81a、81b的贯通孔83。而且,将贯通孔83的直径形成得比导电销钉32的端部81的直径大且比中央部82的直径小,由此,保持成导电销钉32不脱落。
利用支撑销钉33将2片绝缘板34、35固定成其间隔比导电销钉32的中央部82的长度长,由此,保持成导电销钉32在上下可动。
将导电销钉32的端部81的长度形成得比绝缘板34、35的厚度长,由此,导电销钉32从绝缘板34、35中至少一方突出。
对于中继销钉单元来说,以一定的间距、例如2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的间距的格子点上配置了多个导电销钉.
通过使中继销钉单元31的导电销钉32的配置间距与间距变换用基板23上设置了的端子电极24的配置间距相同,经导电销钉32在测试器一侧电连接间距变换用基板23。
再有,作为绝缘板34与绝缘板35之间的距离,不作特别限定,但希望是大于等于20mm、较为理想的是大于等于40mm。根据构成这些绝缘板34、35的材料的种类适当地选择绝缘板34和绝缘板35的各自的厚度,但例如希望是1~10mm。
作为绝缘板34、35的具体例,可举出固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料、例如聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、聚丁烯对苯二甲酸盐、聚乙烯对苯二甲酸盐、间规聚苯乙烯树脂、聚苯撑硫树脂、聚醚乙基酮树脂、氟树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚丙烯酸树脂、聚烯丙基树脂、聚酰胺亚胺树脂等的机械强度高的树脂材料、玻璃纤维增强型环氧树脂、玻璃纤维增强型聚酯树脂、玻璃纤维增强型聚酰亚胺树脂、玻璃纤维增强型酚醛树脂、玻璃纤维增强型氟树脂等的玻璃纤维增强型复合树脂材料、碳纤维增强型环氧树脂、碳纤维增强型聚酯树脂、碳纤维增强型聚酰亚胺树脂、碳纤维增强型酚醛树脂、碳纤维增强型氟树脂等的碳纤维增强型复合树脂、在环氧树脂、酚醛树脂等中充填了氧化硅、氧化铝、氮化硼等的无机材料的复合树脂材料、在环氧树脂、酚醛树脂等中含有网格的复合树脂材料等。此外,也可使用层叠多个由这些材料构成的板材构成的复合板材等。
(3)测试器侧连接器
测试器侧连接器41a、41b如图1、图2中所示,具备第3各向异性导电性片42a、42b、连接器基板43a、43b和基座板46a、46b。第3各向异性导电性片42a、42b可使用与上述的第2各向异性导电性片26同样的材料,如图6中所示,由在绝缘性的弹性高分子材料中多个导电性粒子在厚度方向上排列形成的导电路形成部和分离各自的导电路形成部的绝缘部构成。
连接器基板43a、43b将绝缘基板作为基体材料来构成,在其表面的中继销钉单元31一侧,如图1、图2中所示,形成了销钉侧电极45a、45b。例如在间距为2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的一定间距的格子点上配置了这些销钉侧电极45a、45b,该配置间距与中继销钉单元的导电销钉的配置间距是相同的。
利用在绝缘基板的表面上形成了的布线图案和在其内部形成的内部布线,将各自的销钉侧电极45a、45b与测试器侧电极44a、44b电连接。
在以上已说明的本实施形态的检查装置中,如图2中所示,通过由测试器的加压机构用规定的压力按压在最外侧配置了的基座板46a、46b,经第1各向异性导电性片22a、22b、间距变换用基板23a、23b、第2各向异性导电性片26a、26b、导电销钉32a、32b、第3各向异性导电性片42a、42b、连接器基板43a、43b,将被检查电路基板1的电极2和电极3与测试器(未图示)电连接,进行被检查电路基板1的电极间的电阻测定等的电检查。
利用上侧的第1检查夹具11a和下侧的第2检查夹具11b按压被检查电路基板1的压力例如为100~250kgf。
图14是示出了本发明的检查装置的另一实施形态的剖面图,图15是示出了图14的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图,图16是示出了间距变换用基板的被检查电路基板一侧的表面的图,图17是示出了间距变换用基板的中继销钉单元一侧的表面的图.再有,用同一符号示出与上述的实施形态中的构成要素对应的构成要素,省略其详细的说明.
本实施形态的检查装置的结构基本上与上述的实施形态是同样的,但成为进行对于被检查用电极的电流检测和电压检测方面更合适的结构。具体地说,如图16、图18和图19中所示,在间距变换用基板23a、23b上配置了由电流用端子电极27a、27b和电压用端子电极28a、28b构成的连接电极25a、25b,在连接器基板43a、43b上配置了电流用销钉侧电极47a、47b和电压用销钉侧电极48a、48b。
将间距变换用基板23a的连接电极25a配置成分别对于被检查电路基板1的被检查电极2电连接间距变换用基板23a的电流用端子电极27a与电压用端子电极28a。将间距变换用基板23b的连接电极25b配置成分别对于被检查电路基板1的被检查电极2电连接电流用端子电极27b与电压用端子电极28b。
将连接器基板43a的电流用销钉侧电极47a配置成与间距变换用基板23a的电流用端子电极27a电连接,将电压用销钉侧电极48a配置成与间距变换用基板23a的电压用端子电极28a电连接。将连接器基板43b的电流用销钉侧电极47b配置成与间距变换用基板23b的电流用端子电极27b电连接,将电压用销钉侧电极48b配置成与间距变换用基板23b的电压用端子电极28b电连接。
在间距变换用基板23的一个表面上、即被检查电路基板1一侧,如图16中所示,形成了与被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3)电连接的多个连接电极25。将这些连接电极25配置成与被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3)的图案相对应。
此外,该连接电极25,如图16、图18和图19中所示,对于被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3),由一对相互以规定间隔分离了的电流用端子电极27和电压用端子电极28构成。
电流用端子电极27和电压用端子电极28的形状可定为矩形、圆形、三角形等各种形状。此外,在与被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3)所占的区域大致相同的区域中配置该一对电流用端子电极27和电压用端子电极28所占的区域这一点是为了减少测定误差所希望的。
此外,在间距变换用基板23中,电流用端子电极27与电压用端子电极28之间的分离距离最好大于等于10μm。在该分离距离比10μm小的情况下,由于经第1各向异性导电性片22a、22b在电流用端子电极27与电压用端子电极28之间流动的电流变大,故有时以高的精度测定电阻变得困难,有时不能实施准确的电特性检查。
另一方面,由被检查电路基板1的被检查用的电极2、3的尺寸和间距以及电流用端子电极27和电压用端子电极28的尺寸来决定电流用端子电极27与电压用端子电极28之间的分离距离的上限,虽然不作特别限定,但通常小于等于500μm。在该分离距离过大的情况下,对于尺寸小的被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3),难以适当地配置电流用端子电极27和电压用端子电极28这两者。
另一方面,在间距变换用基板23的另一个表面上、即被检查电路基板1的相反的一侧,如图17中所示,形成了与中继销钉单元31的导电销钉32电连接的多个端子电极24.例如在间距为2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的一定间距的格子点上配置了这些端子电极24,该间距与中继销钉单元31的导电销钉32的配置间距是相同的.
如图18中所示,图16的各自的连接电极25、即电流用端子电极27和电压用端子电极28分别利用各自的布线52和在绝缘基板51的厚度方向上贯通的内部布线53与对应的图17的端子电极24电连接。
另一方面,在测试器侧连接器41的连接器基板43上,在其表面的中继销钉单元31一侧,如图14、图15和图19中所示,形成了形成了销钉侧电极45。这些销钉侧电极45,如图19中所示,由电流用销钉侧电极47和电压用销钉侧电极48构成,以便分别与间距变换用基板23的连接电极25、即电流用端子电极27和电压用端子电极28电连接,被配置在与中继销钉单元31的导电销钉32对应的位置上。
在该情况下,以一定的间距、例如在2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的一定间距的格子点上配置了这些销钉侧电极45,该配置间距与中继销钉单元31的导电销钉32的配置间距是相同的。
利用在绝缘基板的表面上形成了的布线图案和在其内部形成的内部布线,将各自的销钉侧电极45与测试器侧电极44电连接。
再有,在该实施形态中,将销钉侧电极45作成了销钉形状,但销钉侧电极45不限于销钉形状,例如可进行作成平坦的电极等各种变更。
在这样构成的本实施形态的检查装置10中,如图14中所示,通过由测试器的加压机构用规定的压力按压在最外侧配置了的基座板46a、46b,经第1各向异性导电性片22a、22b、间距变换用基板23a、23b、第2各向异性导电性片26a、26b、导电销钉32a、32b、第3各向异性导电性片42a、42b、连接器基板43a、43b,将被检查电路基板1的电极2和电极3与测试器(未图示)电连接,进行被检查电路基板1的电极间的电阻测定等的电检查。
在该情况下,如图19中所示,对于被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3),经第1各向异性导电性片22电连接间距变换用基板23的被检查电路基板1一侧的一对电流用端子电极27与电压用端子电极28。
然后,从间距变换用基板23的被检查电路基板1一侧的一对电流用端子电极27与电压用端子电极28经间距变换用基板23的与被检查电路基板1相反的一侧的端子电极24、第2各向异性导电性片26、中继销钉单元31的导电销钉32、第3各向异性导电性片42,将间距变换用基板23的电流用端子电极27与连接器基板43的电流用销钉侧电极47电连接,同时将间距变换用基板23的电压用端子电极28与连接器基板43的电压用销钉侧电极48电连接。
由此,如图19中所示,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b,构成电流计检测路径I。另一方面,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b,构成电压计检测路径V。
因而,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,一边经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b对电压计检测路径V施加电压,一边经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b,利用电流计检测路径I测定流过被检查电路基板1的各被检查用电极2、3的电流,由此,可进行关于被检查电路基板1的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验。
相反,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,一边经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b对电流计检测路径I供给电流,一边经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b,利用电压计检测路径V对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3测定电压,由此,可进行关于被检查电路基板1的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验。
这样,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,由于经分开的电压计检测路径V、电流计检测路径I分开地测定电压和电流,故关于被检查电路基板的布线图案是否具有规定的性能的电特性,可进行准确的确认试验,而且,可在短时间内实施确认试验。
此外,对于被检查电路基板1的被检查电路,由于可一边供给电流一边测定电压,故可在比以前的检查装置中的导通电阻值的是否合格判断的设定电压低的设定电压下稳定地测定被检查电路基板1的被检查电路的导通电阻值。
即,作为高精度的检查的要点,必须进行在低的设定电压下的电路的是否合格判断,但按照本实施形态的检查装置,由于能以高的概率将具有潜在的电缺陷的被检查电路基板作为不合格品来判断并将其除去,故可实施可靠性高的电路基板的确认试验。
再有,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,一边经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b,例如使用恒定电压装置对电压计检测路径V施加恒定的电压,一边经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b,对电流计检测路径I供给电流,通过测定来自被检查电路基板1的各被检查用电极2、3的电流,也可进行关于被检查电路基板1的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验。
图20是示出了本发明的电路基板的检查装置中的又一实施形态的剖面图,图21是示出了图20的检查装置的检查时的层叠状态的剖面图。再有,用同一符号示出与上述的实施形态中的构成要素对应的构成要素,省略其详细的说明。
本实施形态的检查装置的结构基本上与上述的实施形态是同样的,但成为中继销钉单元对于具有高度偏差的被检查电路基板的被检查电极可确保更稳定的电接触的结构。
本实施形态中的中继销钉单元31,如图20、图21和图22中所示,具备并列成朝向上下方向以规定的间距设置了的多个导电销钉32a、32b。此外,中继销钉单元31具备:在这些导电销钉32a、32b的两端设置的、在插通支撑导电销钉32a、32b的被检查电路基板1一侧配置了的第1绝缘板34a、34b;以及在与被检查电路基板1相反的一侧配置了的第2绝缘板35a、35b这2片绝缘板。
导电销钉32,例如如图22中所示,由直径大的中央部82和直径比其小的端部81a、81b构成。
在第1绝缘板34和第2绝缘板35上形成了插入导电销钉32的端部81的贯通孔83。而且,将贯通孔83的直径形成得比导电销钉32的端部81的直径大且比中央部82的直径小,由此,保持成导电销钉32不脱落。
利用第1支撑销钉33和第2支撑销钉37将第1绝缘板34和第2绝缘板35固定成其间隔比导电销钉32的中央部82的长度长,由此,保持成导电销钉32在上下可动。
将导电销钉32的端部81a、81b形成得比绝缘板34、35的厚度长,由此,使导电销钉32从绝缘板34、35中至少一方突出。
以一定的间距、例如在2.54mm、1.8mm、1.27mm、1.06mm、0.8mm、0.75mm、0.5mm、0.45mm、0.3mm或0.2mm的一定间距的格子点上配置了中继销钉单元的多个导电销钉.
通过使中继销钉单元31的导电销钉32的配置间距与在间距变换用基板23上设置了的端子电极24的配置间距相同,使间距变换用基板23经导电销钉32与测试器一侧电连接。
此外,如图20~图22中所示,在中继销钉单元31中在第1绝缘板34a、34b与第2绝缘板35a、35b之间配置了中间保持板36a、36b。
而且,在第1绝缘板34a、34b与中间保持板36a、36b之间配置了第1支撑销钉33a、33b,由此,使第1绝缘板34a、34b与中间保持板36a、36b之间固定。
同样,在第2绝缘板35a、35b与中间保持板36a、36b之间配置了第2支撑销钉37a、37b,由此,使第2绝缘板35a、35b与中间保持板36a、36b之间固定。
在该情况下,作为第1支撑销钉33和第2支撑销钉37的材质不作特别限定,例如是黄铜、不锈钢等的金属制。
再有,作为第1绝缘板34与中间保持板36之间的距离和第2绝缘板35与中间保持板36之间的距离不作特别限定,但如果考虑如后述那样考虑由第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35的弹性产生的被检查电路基板1的被检查电极2、3的高度偏差的吸收性,则较为理想的是大于等于2mm,更为理想的是大于等于2.5mm。
然后,如图23中所示,将第1支撑销钉33的对于中间保持板36的第1接触支撑位置38A和第2支撑销钉37的对于中间保持板36的第2接触支撑位置38B配置在将检查装置沿中间保持板36的厚度方向(在图20中从上方朝向下方的方向)投影的中间保持板投影面A中不同的位置上。
在该情况下,作为不同的位置,不作特别限定,但如图23中所示,最好在中间保持板投影面A上在格子上形成了第1接触支撑位置38A和第2接触支撑位置38B。
具体地说,如图23中所示,在中间保持板投影面A上,由相邻的4个第1接触支撑位置38A构成的单位格子区域R1中配置1个第2接触支撑位置38B。此外,构成为在中间保持板投影面A上,由相邻的4个第2接触支撑位置38B构成的单位格子区域R2中配置1个第1接触支撑位置38A。再有,在图23中,用黑圆示出了第1接触支撑位置38A,用白圆示出了第2接触支撑位置38B。
再有,在本实施形态中,在第1接触支撑位置38A的单位格子区域R1的对角线Q1的中央配置1个第2接触支撑位置38B,同时在第2接触支撑位置38B的单位格子区域R2的对角线Q2的中央配置1个第1接触支撑位置38A,但这些相对位置不作特别限定,配置在将检查装置沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面A中不同的位置上即可。即,在不呈格子状配置的情况下,不受这样的相对位置的束缚,如上所述,配置在将检查装置沿中间保持板的厚度方向投影的中间保持板投影面A中不同的位置上即可。
此外,在该情况下,互相相邻的第1接触支撑位置38A之间的分离距离、第2接触支撑位置38B之间的分离距离不作特别限定,较为理想的是10~100mm,更为理想的是12~70mm,特别理想的是15~50mm。
再有,作为第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35,可使用具有可挠性的材料.对第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35要求的可挠性的程度最好是下述的程度:在分别以10mm间隔支撑了第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35的两端部的状态下水平地配置了的情况下,通过从上方用50kgf的压力加压产生的挠曲小于等于这些绝缘板的宽度的0.02%,而且即使通过从上方用200kgf的压力加压也不产生破坏和永久变形.
作为第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35的具体的材料,可使用与上述的实施形态中的中继销钉单元的绝缘板同样的材料,例如最好是固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料。
根据构成第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35的材料的种类适当地选择第1绝缘板34、中间保持板36和第2绝缘板35各自的厚度,但最好是1~10mm。
在这样构成的本实施形态的检查装置中,如图21中所示,通过由测试器的加压机构用规定的压力按压在最外侧配置了的基座板46a、46b,经第1各向异性导电性片22a、22b、间距变换用基板23a、23b、第2各向异性导电性片26a、26b、导电销钉32a、32b、第3各向异性导电性片42a、42b、连接器基板43a、43b,将被检查电路基板1的电极2和电极3与测试器(未图示)电连接,进行被检查电路基板1的电极间的电阻测定等的电检查。以下,一边参照图24~图27(为了方便起见,只示出第2检查夹具11b),一边说明在第1检查夹具11a与第2检查夹具11b之间夹住被检查电路基板1的两面并对其进行加压时的压力吸收作用和压力分散作用。
在第1检查夹具11a与第2检查夹具11b之间夹住作为检查对象的被检查电路基板1的两面并对其进行加压以进行电检查时,在从图24的状态起层叠各构成要素开始了加压的初始阶段中(图25),利用中继销钉单元31b的导电销钉32b的移动、第1各向异性导电性片22b、第2各向异性导电性片26b和第3各向异性导电性片42b的橡胶弹性压缩吸收压力,可在某种程度上吸收被检查电路基板1的被检查电极的高度偏差。
然后,由于将第1支撑销钉33b的对于中间保持板36b的第1接触支撑位置38A和第2支撑销钉37b的对于中间保持板36b的第2接触支撑位置38B配置在沿中间保持板36的厚度方向投影的中间保持板投影面A中不同的位置上,故如图26的箭头中所示,通过在上下方向上作用力,如图27中所示,在第1检查夹具11a与第2检查夹具11b之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板1进行了加压时,除了第1各向异性导电性片22b、第2各向异性导电性片26b和第3各向异性导电性片42b的橡胶弹性压缩外,利用中继销钉单元31b的第1绝缘板34b、第2绝缘板35b、在第1绝缘板34b与第2绝缘板35b之间配置了的中间保持板36b的弹簧弹性,对于被检查电路基板1的被检查电极3的高度偏差、例如焊锡球的高度偏差,使压力集中分散,可避免局部的应力集中。
即,如图26和图27中所示,以第1支撑销钉33b的与中间保持板36b的第1接触支撑位置38A为中心,中间保持板36b在第2绝缘板35b的方向上挠曲(参照用图27的一点划线包围了的E的部分),同时以第2支撑销钉37b的与中间保持板36b的第2接触支撑位置38B为中心,中间保持板36b在第1绝缘板34b的方向上挠曲(参照用图27的一点划线包围了的D的部分)。再有,以下,在本说明书中所谓「挠曲」和「挠曲方向」,指的是以在中间保持板36呈凸状的方向上突出的方式挠曲和其突出方向。
这样,由于中间保持板36b以第1接触支撑位置38A和第2接触支撑位置38B为中心在彼此相反的方向上挠曲,故在第1检查夹具11a与第2检查夹具11b之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板1进行了加压时,进一步发挥中间保持板36b的弹簧弹性力.
此外,如用图27的一点划线包围了的B的部分中所示,利用第2各向异性导电性片26b的导电路形成部的突出部的压缩来吸收导电销钉32b的高度,但对第1绝缘板34b施加未由该突出部的压缩吸收完的应力。
由此,如用图27的一点划线包围了的C的部分中所示,由于第1绝缘板34b和第2绝缘板35b也分别在某种程度上在与第1支撑销钉33b、第2支撑销钉37b的接触位置上在彼此相反的方向上挠曲,故在第1检查夹具11a与第2检查夹具11b之间进一步对作为检查对象的被检查电路基板1进行了加压时,进一步发挥第1绝缘板34b和第2绝缘板35b的弹簧弹性力。
由此,由于分别对于具有高度偏差的被检查电路基板1的被检查电极确保稳定的电接触,进一步减少应力集中,故可抑制各向异性导电性片的局部的破损。其结果,由于各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了。
图28是与示出了本发明的检查装置中的又一实施形态的图24同样的剖面图(为了方便起见,只示出了第2检查夹具),图29是其中继销钉单元的部分放大剖面图。再有,用同一符号示出与上述的实施形态中的构成要素对应的构成要素,省略其详细的说明。
在本实施形态的检查装置中,在第1绝缘板34b与第2绝缘板35b之间以规定的间隔分离地配置多个(在该实施形态中是3个)中间保持板36b,同时在这些中间保持板36b相互间配置了保持板支撑销钉39b。
在该情况下,必须在至少一个中间保持板36b中,使从一个面接触中间保持板36b的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置和从另一个面接触中间保持板36b的第1支撑销钉33b、第2支撑销钉37b或保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置配置在沿中间保持板36b的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
最为理想的是,将在全部的中间保持板36b中对于中间保持板36b从一个面接触的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置和对于中间保持板36b从另一个面接触的第1支撑销钉33b、第2支撑销钉37b或保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置配置在沿中间保持板36b的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
在本实施形态中,将在3个中间保持板36b中上侧的中间保持板36b中对于中间保持板36b从一个面接触的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置39A和对于中间保持板36b从另一个面接触的第1支撑销钉33b的对于中间保持板36b的接触支撑位置38A配置在沿中间保持板36b的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
此外,将在3个中间保持板36b中中央的中间保持板36b中对于中间保持板36b从一个面接触的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置39A和对于中间保持板36b从另一个面接触的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置39A配置在沿中间保持板36b的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上。
此外,将在3个中间保持板36b中下侧的中间保持板36b中对于中间保持板36b从一个面接触的保持板支撑销钉39b的对于中间保持板36b的接触支撑位置39A和对于中间保持板36b从另一个面接触的第2支撑销钉37b的对于中间保持板36b的接触支撑位置38B配置在沿中间保持板36b的厚度方向投影的中间保持板投影面上的不同位置上.
通过这样来构成,利用这些多个中间保持板36b进一步发挥弹簧弹性,对于被检查电路基板1的被检查电极3的高度偏差,使压力集中分散,可避免局部的应力集中,可抑制第1各向异性导电性片的局部的破损。其结果,由于第1各向异性导电性片的重复使用耐久性提高,故减少第1各向异性导电性片的更换次数,检查作业效率提高了。
再有,中间保持板36的个数可以是多个,不作特别限定。
此外,在配置了中间保持板36的上述2个实施形态中,如图20、图21、图24、图25、图27和图28中所示,也可在测试器侧连接器41中的连接器基板43与基座板46之间配置支撑销钉49。利用这些支撑销钉49,与第1支撑销钉33、第2支撑销钉37(在图28中,是第1支撑销钉33、第2支撑销钉37和保持板支撑销钉39)给出的作用同样,也可给出分散面压力的作用。
以上说明了使用了配置中间保持板的中继销钉单元的2个实施形态,关于使用了配置该中间保持板的中继销钉单元的检查装置,也可适用于在图14~图19中已说明的实施形态的结构、即适合于对于被检查电路基板进行电流检测和电压检测的结构。在图30中示出这样的检查装置的部分放大剖面图。
如图示那样,对于被检查电路基板1的被检查电极2(被检查电极3),经第1各向异性导电性片22电连接间距变换用基板23的被检查电路基板一侧的一对电流用端子电极27与电压用端子电极28。再有,在图30中,为了说明的方便,在省略了支撑销钉33、37的状态下示出了图面。
然后,从间距变换用基板23的被检查电路基板1一侧的一对电流用端子电极27与电压用端子电极28经间距变换用基板23的与被检查电路基板1相反的一侧的端子电极24、第2各向异性导电性片26、中继销钉单元31的导电销钉32、第3各向异性导电性片42使间距变换用基板23的电流用端子电极27与连接器基板43的电流用销钉侧电极47电连接,同时使间距变换用基板23的电压用端子电极28与连接器基板43的电压用销钉侧电极48电连接。
由此,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b构成电流检测路径I,另一方面,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b构成电压检测路径V。
因而,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,一边经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b对电压检测路径V施加电压,一边经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b利用电流检测路径I测定流过被检查电路基板1的各被检查用电极2、3的电流,由此,可进行关于被检查电路基板1的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验。
相反,对于被检查电路基板1的各被检查用电极2、3,一边经间距变换用基板23a、23b的电流用端子电极27a、27b对电流检测路径I供给电流,一边经间距变换用基板23a、23b的电压用端子电极28a、28b利用电压检测路径V对被检查电路基板1的各被检查用电极2、3测定电压,由此,可进行关于被检查电路基板1的布线图案是否具有规定的性能的电特性的确认试验.
以上说明了本发明的实施形态,但本发明不限定于这些实施形态,在不脱离其要旨的范围内,可作各种变形、变更和修正。
例如,被检查电路基板1除了印刷电路基板外,可以是封装IC、MCM、CSP等的半导体集成电路、在晶片上形成的电路装置。此外,印刷电路基板可以是两面印刷电路基板,也可以是单面印刷电路基板。
第1检查夹具11a和第2检查夹具11b在使用材料、构件结构等中不一定需要是相同的,第1检查夹具11a和第2检查夹具11b可以是不同的。此外,不一定需要将第1检查夹具11a和第2检查夹具11b配置在上下。
此外,可层叠多层连接器基板那样的电路基板与各向异性导电性片来构成测试器侧连接器。
实施例
以下,根据实施例说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
〔实施例1〕
(评价用电路基板)
准备了下述的规格的评价用电路基板。
尺寸:100mm(纵)×100mm(横)×0.8mm(厚度)
上面一侧的被检查电极的数目:7312个
上面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
上面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
下面一侧的被检查电极的数目:3784个
下面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
下面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
制作了适合于轨道运送型电路基板自动检查机(日本电产リ-ド公司制,品名:STARREC V5)的检查部的用于检查上述的评价用电路基板的电路基板检查装置(图20)。
(1)第1各向异性导电性片22
制作了导电性粒子在厚度方向上排列、并且在面方向上均匀地分散了的第1各向异性导电性片。
尺寸:110mm×110mm,厚度0.1mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;20μm,含有率;18体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;40
(2)间距变换用基板23
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.2mm的圆形的合计7312个圆形的贯通孔。
其次,通过对于形成了贯通孔的层叠材料使用EDTA类型的铜电镀液进行无电解电镀处理,在各贯通孔的内壁上形成铜电镀层,再者,通过使用硫酸铜电镀液进行电解铜电镀处理,在各贯通孔内形成了互相电连接层叠材料表面的各金属薄层的厚度约10μm的圆筒状的通路孔.
其次,在层叠材料表面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,同时在该层叠材料的另一面的金属薄层上配置了保护密封层。在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。然后,通过对于形成了抗蚀剂图案的面的金属薄层进行刻蚀处理,在绝缘基板的表面上形成了直径200μm的7312个连接电极和电连接各连接电极与通路孔的线宽为100μm的图案布线部,其次,除去了抗蚀剂图案。
在形成了连接电极和图案布线部的绝缘基板的表面上层压厚度25μm的干膜焊料抗蚀剂(日立化成制,品名:SR-2300G)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出各自的连接电极的直径200μm的7312个开口。使用硫酸铜电镀液,将层叠材料的另一面的金属薄层用作共同电极,通过对于各自的连接电极进行电解铜电镀处理,形成了从绝缘层的表面突出的7312个连接电极。
其次,除去层叠材料的另一面的金属薄层上的保护密封层,在该面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层。其后,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,在层叠材料中的金属薄层上形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。其次,通过进行刻蚀处理,在绝缘性基板的背面上形成了7312个端子电极和电连接各端子电极与通路孔的图案布线部,除去了抗蚀剂图案。
其次,在形成了端子电极和图案布线部的绝缘基板的背面上层压厚度38μm的干膜焊料抗蚀剂(ニチゴ-モ-トン制,品名:コンフオマスク2015)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,其次,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出电极的直径0.4mm的7312个开口。
如上所述,制作了第1检查夹具11a用的间距变换用基板23a。该间距变换用基板23a的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极的从绝缘层表面露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,形成了连接电极的面一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
此外,与上述同样地,制作了在表面上具有3784个连接电极、在背面上具有3784个端子电极的第2检查夹具11b用的间距变换用基板23b。该间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极中的在绝缘层表面上露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
(3)电路基板侧连接器21
通过在该间距变换用基板23的表面一侧配置上述的第1各向异性导电性片22,在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、由导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片构成的第2各向异性导电性片26,作成了电路基板侧连接器21.
再有,在间距变换用基板23与中继销钉单元31之间配置的第2各向异性导电性片26是图6中示出的形状,具体地说,使用了以下的结构的各向异性导电性片。
〔第2各向异性导电性片26〕
尺寸:110mm×150mm
导电路形成部的厚度:0.6mm
导电路形成部的外径:0.35mm
导电路形成部的突出高度:0.05mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;35μm,导电路形成部72中的导电性粒子的含有率;30体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;30
(W2/D2=17)
(4)中继销钉单元31
作为第1绝缘板34、中间保持板36、第2绝缘板35的材料,使用了固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料,由玻璃纤维增强型环氧树脂构成,其厚度为1.9mm。
利用第1支撑销钉33(直径2mm,长度36.3mm)和第2支撑销钉37(直径2mm,长度3mm)进行固定支撑,使得第1绝缘板34与中间保持板36之间的距离L1为36.3mm,第2绝缘板35与中间保持板36之间的距离L2为3mm,同时在第1绝缘板34与第2绝缘板35之间配置贯通孔83(直径0.4mm),使得由下述的结构构成的导电销钉32自由地移动,这样地进行了制作。
〔导电销钉〕
材质:进行了镀金的黄铜
前端部81a的尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
中央部82的尺寸:外径0.45mm,全长41mm
基端部81b的尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
再有,如图23中所示,呈格子状配置了第1支撑销钉33的对于中间保持板36的第1接触支撑位置38A和第2支撑销钉37的对于中间保持板36的第2接触支撑位置38B。再有,将互相相邻的第1接触支撑位置38A之间的分离距离和第2接触支撑位置38B之间的分离距离定为17.5mm。
(5)测试器侧连接器41
如图20中所示,由第3各向异性导电性片42、连接器基板43、基座板46构成了测试器侧连接器41。再有,第3各向异性导电性片42使用了与上述的第2各向异性导电性片26同样的材料。
〔性能试验〕
1.最低加压压力的测定
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力在100~210kgf的范围内以阶梯状变化,在每个加压压力条件下,对于评价用电路基板1的被检查电极各测定了10次对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(以下称为「NG检查点」)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(以下称为「NG检查点比例」),将NG检查点比例小于等于0.01%的最低加压压力定为.最低加压压力。
在该导通电阻值的测定中,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,通过再次作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是7312点、下面被检查电极数是3784点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(7312+3784)×10=110960计算的110960点的检查点中所占的NG检查点的比例。
在该情况下,所谓「最低加压压力小」,意味着用低的加压压力可进行被检查电路基板的电检查。在检查装置中,如果能将检查时的加压压力设定得低,则因为不仅可抑制因检查时的加压压力产生的被检查电路基板和各向异性导电性片以及检查用电路基板的性能恶化,而且可使用耐久性强度低的部件作为检查装置的构成构件,故可将检查装置的结构作成小的紧凑的结构,其结果,可达到检查装置的耐久性的提高和检查装置的制造的成本削减,故是较为理想的。
2.各向异性导电性片的耐久性的测定
将已作成的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力定为130kgf,在进行了规定的次数的加压后,对于评价用电路基板1的被检查电极在加压压力130kgf的条件下测定10次对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值,重复了进行规定的次数的加压同样地测定10次导通电阻值的作业。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(NG检查点)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(NG检查点比例)。
其次,将检查装置的各向异性导电性片更换为新的各向异性导电性片,除了将加压压力条件变更为150kgf外,利用与上述同样的条件进行规定次数的加压,之后除了将加压压力条件变更为150kgf外,利用与上述同样的方法计算了NG检查点比例。
在测定与该各向异性导电性片的耐久性有关的导通电阻值时,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,再次通过作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
此外,具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是7312点、下面被检查电极数是3784点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(7312+3784)×10=110960计算的110960点的检查点中所占的NG检查点的比例。
在该情况下,在检查装置中,实用上有必要使NG检查点比例小于等于0.01%,因为在NG检查点比例超过了0.01%的情况下,有时可得到对于作为合格品的被检查电路基板误认为不合格品的检查结果的情况,存在不能进行可靠性高的电路基板的电检查的危险。
在表1中示出最低加压压力的测定结果,在表2中示出各向异性导电性片的耐久性的测定结果。
〔实施例2〕
使用了图1的中继销钉单元31a、31b来代替上述的中继销钉单元31。即,使用由以一定的间距(2.54mm间距)在格子点上配置了多个(8000销钉)的导电销钉32a、32b以及支撑该导电销钉32a、32b使其能朝向上下移动的绝缘板34a、34b和35a、35b构成的中继销钉单元,除此以外作成与实施例1同样的结构制作了检查装置。
关于该检查装置,利用与实施例1同样的方法,测定了最低加压压力和各向异性导电性片的耐久性。在表1中示出最低加压压力的测定结果,在表2中示出各向异性导电性片的耐久性的测定结果。
〔表1〕

〔表2〕

〔实施例3〕
以下,表面粗糙度是使用ザイゴ公司制的三维表面结构解析显微镜「New View 200」在截止值0.8mm、测定长度0.25mm的条件下测定了依据JIS B0601的中心平均粗糙度Ra的值。
(评价用电路基板)
准备了下述的规格的评价用电路基板。
尺寸:100mm(纵)×100mm(横)×0.8mm(厚度)
上面一侧的被检查电极的数目:7312个
上面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
上面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
下面一侧的被检查电极的数目:3784个
下面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
下面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
制作了适合于轨道运送型电路基板自动检查机(日本电产リ-ド公司制,品名:STARREC V5)的检查部的用于检查上述的评价用电路基板的电路基板检查装置(图1)。
(1)第1各向异性导电性片22
以成为等量的比例混合了二液型的附加型硅酮橡胶的A液和B液。在100重量份的该化合物中添加100重量份的平均粒子直径20μm的导电性粒子并进行了混合后,通过进行由减压产生的脱泡处理,配制了成形材料。
作为附加型硅酮橡胶,使用了A液和B液的粘度分别是500P、其硬化物的在150℃下的压缩永久变形(依据了JIS K 6249的测定方法)为6%、23℃下的撕裂强度(依据了JIS K 6249的测定方法)为25kN/m的材料。
作为导电性粒子,使用了以镍粒子为芯粒子、对该芯粒子进行了无电解镀金的导电性粒子(平均覆盖量:为芯粒子的重量的5重量%的量)。
在一个成形构件的成形面上配置了具有120mm×200mm的矩形的开口的厚度为0.08mm的框状的衬垫后,在衬垫的开口内涂敷已配制的成形材料,在该成形材料上将另一个成形构件配置成其成形面与成形材料接触。
在一个成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的非光泽面(表面粗糙度为1μm)作为成形面来使用,在另一个成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的光泽面(表面粗糙度为0.04μm)作为成形面来使用。
其次,使用由加压滚筒和支撑滚筒构成的加压滚筒装置,利用这些成形构件夹住成形材料并对其进行加压,将成形材料的厚度定为0.08mm。
在各成形构件的背面上配置电磁铁,通过一边对成形材料在其厚度方向上作用0.3T的平行磁场,一边在120℃、30分的条件下进行成形材料层的硬化处理,制造了厚度为0.1mm的矩形的各向异性导电性片。
所得到的各向异性导电性片的其一面中的表面粗糙度为1.4μm,另一面中的表面粗糙度为0.12μm,导电性粒子的比例按体积分率为12%。将该各向异性导电性弹性体片定为「各向异性导电性片(a)」。
(2)间距变换用基板23
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.2mm的圆形的合计7312个圆形的贯通孔。其次,通过对于形成了贯通孔的层叠材料使用EDTA类型的铜电镀液进行无电解电镀处理,在各贯通孔的内壁上形成铜电镀层,再者,通过使用硫酸铜电镀液进行电解铜电镀处理,在各贯通孔内形成了互相电连接层叠材料表面的各金属薄层的厚度约10μm的圆筒状的通路孔。
其次,在层叠材料表面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,同时在该层叠材料的另一面的金属薄层上配置了保护密封层。在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。然后,通过对于形成了抗蚀剂图案的面的金属薄层进行刻蚀处理,在绝缘基板的表面上形成了直径200μm的7312个连接电极和电连接各连接电极与通路孔的线宽为100μm的图案布线部,其次,除去了抗蚀剂图案。
在形成了连接电极和图案布线部的绝缘基板的表面上层压厚度25μm的干膜焊料抗蚀剂(日立化成制,品名:SR-2300G)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出各自的连接电极的直径200μm的7312个开口。使用硫酸铜电镀液,将层叠材料的另一面的金属薄层用作共同电极,通过对于各自的连接电极进行电解铜电镀处理,形成了从绝缘层的表面突出的7312个连接电极。
其次,除去层叠材料的另一面的金属薄层上的保护密封层,在该面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层。其后,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,在层叠材料中的金属薄层上形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。其次,通过进行刻蚀处理,在绝缘性基板的背面上形成了7312个端子电极和电连接各端子电极与通路孔的图案布线部,除去了抗蚀剂图案。
其次,在形成了端子电极和图案布线部的绝缘基板的背面上层压厚度38μm的干膜焊料抗蚀剂(ニチゴ-モ-トン制,品名:コンフオマスク2015)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,其次,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出电极的直径0.4mm的7312个开口。
如上所述,制作了间距变换用基板23a。该间距变换用基板23a的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极的从绝缘层表面露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,形成了连接电极的面一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
通过在该间距变换用基板的表面一侧配置上述的各向异性导电性片(a),在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片,作成了电路基板侧连接器21a。
再有,在间距变换用基板23与中继销钉单元31之间配置的第2各向异性导电性片26是图6中示出的形状,具体地说,使用了以下的结构的各向异性导电性片。
〔第2各向异性导电性片26〕
尺寸:110mm×150mm
导电路形成部72的厚度:0.6mm
导电路形成部72的外径:0.35mm
导电路形成部72的突出高度:0.05mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;35μm,导电路形成部72中的导电性粒子的含有率;30体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;30
(W2/D2=17)
与上述同样,制作了在表面上具有3784个连接电极、在背面上具有3784个端子电极的下部一侧检查夹具用的间距变换用基板23b。该间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极中的在绝缘层表面上露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
通过在该间距变换用基板的表面一侧配置上述的各向异性导电性片(a),在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片,作成了下部一侧的电路基板侧连接器21b。
通过使用该上部一侧和下部一侧的电路基板侧连接器21a、21b,如图1中示出的那样配置中继销钉单元31a、31b和测试器侧连接器41a、41b,构成了检查装置。
〔性能试验〕
将检查装置安装在轨道运送型电路基板自动检查机「STARRECV5」(日本电产リ-ド公司制)上,利用下述的方法,进行了连接稳定性试验(最低加压压力的测定)和各向异性导电性片的剥离试验。
1.最低加压压力的测定
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力在100~250kgf的范围内以阶梯状变化,在每个加压压力条件下,对于评价用电路基板1的被检查电极各测定了10次对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(以下称为「NG检查点」)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(以下称为「NG检查点比例」),将NG检查点比例小于等于0.01%的最低加压压力定为.最低加压压力。
在该导通电阻值的测定中,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,通过再次作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是7312点、下面被检查电极数是3784点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(7312+3784)×10=110960计算的110960点的检查点中所占的NG检查点的比例。在表3中示出了测定结果。
2.剥离性试验
使上述的评价用电路基板运送并放置在检查装置上,用150kgf的加压负载对评价用电路基板进行了加压.在该状态下,测定对与2个连接器的连接电极电连接了的评价用电路基板施加了1毫安的电流时的电阻值,其次解除对于评价用电路基板的加压.在进行了10次该操作后,从检查装置的检查区域运送了评价用电路基板.
对于100片评价用电路基板进行上述的工序,在从检查装置的检查区域运送了评价用电路基板时,测定了各向异性导电性片(a)从间距变换用基板脱离并粘接到评价用电路基板上的次数(运送错误次数)。在表3中示出了测定结果。
〔实施例4〕
在实施例3中已制作的检查装置中,使用下述的各向异性导电性弹性体片(b)代替各向异性导电性弹性体片(a)构成检查装置,与实施例3同样地进行了连接稳定性试验和剥离性试验。在表3中示出了测定结果。
在一个成形构件的成形面上配置了具有120mm×200mm的矩形的开口、厚度为0.08mm的框状的衬垫后,在衬垫的开口内与实施例1同样地涂敷已配制的成形材料,在该成形材料上将另一个成形构件配置成其成形面与成形材料接触。
在两者的成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的光泽面(表面粗糙度为0.04μm)作为成形面来使用。
其次,使用由加压滚筒和支撑滚筒构成的加压滚筒装置,通过利用这些成形构件夹住成形材料并对其进行加压,形成了厚度为0.08mm的成形材料层。在各成形构件的背面上配置电磁铁,通过一边对成形材料在其厚度方向上作用0.3T的平行磁场,一边在120℃、30分间进行成形材料层的硬化处理,制造了厚度为0.1mm的矩形的各向异性导电性片。
所得到的各向异性导电性片(b)的一个表面的表面粗糙度为0.13μm,另一个表面的表面粗糙度为0.12μm,导电性粒子的比例按体积分率为12%。
〔表3〕

〔实施例5〕
以下,表面粗糙度是使用ザイゴ公司制的三维表面结构解析显微镜「New View 200」在截止值0.8mm、测定长度0.25mm的条件下测定了依据JIS B0601的中心平均粗糙度Ra的值。
(评价用电路基板)
准备了下述的规格的评价用电路基板。
尺寸:100mm(纵)×100mm(横)×0.8mm(厚度)
上面一侧的被检查电极的数目:7312个
上面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
上面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
下面一侧的被检查电极的数目:3784个
下面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
下面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
制作了适合于轨道运送型电路基板自动检查机(日本电产リ-ド公司制,品名:STARREC V5)的检查部的用于检查上述的评价用电路基板的电路基板检查装置(图20)。
(1)第1各向异性导电性片22
以成为等量的比例混合了二液型的附加型硅酮橡胶的A液和B液。在100重量份的该化合物中添加100重量份的平均粒子直径20μm的导电性粒子并进行了混合后,通过进行由减压产生的脱泡处理,配制了成形材料。
作为附加型硅酮橡胶,使用了A液和B液的粘度分别是500P、其硬化物的在150℃下的压缩永久变形(依据了JIS K 6249的测定方法)为6%、23℃下的撕裂强度(依据了JIS K 6249的测定方法)为25kN/m的材料。
作为导电性粒子,使用了以镍粒子为芯粒子、对该芯粒子进行了无电解镀金的导电性粒子(平均覆盖量:为芯粒子的重量的5重量%的量)。
在一个成形构件的成形面上配置了具有120mm×200mm的矩形的开口的厚度为0.08mm的框状的衬垫后,在衬垫的开口内涂敷已配制的成形材料,在该成形材料上将另一个成形构件配置成其成形面与成形材料接触。
在一个成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的非光泽面(表面粗糙度为1μm)作为成形面来使用,在另一个成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的光泽面(表面粗糙度为0.04μm)作为成形面来使用。
其次,使用由加压滚筒和支撑滚筒构成的加压滚筒装置,利用这些成形构件夹住成形材料并对其进行加压,将成形材料的厚度定为0.08mm。
在各成形构件的背面上配置电磁铁,通过一边对成形材料在其厚度方向上作用0.3T的平行磁场,一边在120℃、30分间进行成形材料层的硬化处理,制造了厚度为0.1mm的矩形的各向异性导电性片。
所得到的各向异性导电性片的其一面中的表面粗糙度为1.4μm,另一面中的表面粗糙度为0.12μm,导电性粒子的比例按体积分率为12%。将该各向异性导电性弹性体片定为「各向异性导电性片(a)」。
(2)间距变换用基板23
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.2mm的圆形的合计7312个圆形的贯通孔。
其次,通过对于形成了贯通孔的层叠材料使用EDTA类型的铜电镀液进行无电解电镀处理,在各贯通孔的内壁上形成铜电镀层,再者,通过使用硫酸铜电镀液进行电解铜电镀处理,在各贯通孔内形成了互相电连接层叠材料表面的各金属薄层的厚度约10μm的圆筒状的通路孔。
其次,在层叠材料表面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,同时在该层叠材料的另一面的金属薄层上配置了保护密封层.在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了刻蚀用的抗蚀剂图案.然后,通过对于形成了抗蚀剂图案的面的金属薄层进行刻蚀处理,在绝缘基板的表面上形成了直径200μm的7312个连接电极和电连接各连接电极与通路孔的线宽为100μm的图案布线部,其次,除去了抗蚀剂图案.
在形成了连接电极和图案布线部的绝缘基板的表面上层压厚度25μm的干膜焊料抗蚀剂(日立化成制,品名:SR-2300G)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出各自的连接电极的直径200μm的7312个开口。使用硫酸铜电镀液,将层叠材料的另一面的金属薄层用作共同电极,通过对于各自的连接电极进行电解铜电镀处理,形成了从绝缘层的表面突出的7312个连接电极。
其次,除去层叠材料的另一面的金属薄层上的保护密封层,在该面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层。其后,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,在层叠材料中的金属薄层上形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。其次,通过进行刻蚀处理,在绝缘性基板的背面上形成了7312个端子电极和电连接各端子电极与通路孔的图案布线部,除去了抗蚀剂图案。
其次,在形成了端子电极和图案布线部的绝缘基板的背面上层压厚度38μm的干膜焊料抗蚀剂(ニチゴ-モ-トン制,品名:コンフオマスク2015)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,其次,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出电极的直径0.4mm的7312个开口。
如上所述,制作了第1检查夹具11a用的间距变换用基板23a。该间距变换用基板23a的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极的从绝缘层表面露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,形成了连接电极的面一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
此外,与上述同样地,制作了在表面上具有3784个连接电极、在背面上具有3784个端子电极的第2检查夹具11b用的间距变换用基板23b。该间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极中的在绝缘层表面上露出的部分的直径约为300μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为25μm,连接电极的最小配置间距是0.4mm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
(3)电路基板侧连接器21
通过在该间距变换用基板23的表面一侧配置上述的第1各向异性导电性片22,在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、由导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片构成的第2各向异性导电性片26,作成了电路基板侧连接器21。
再有,在间距变换用基板23与中继销钉单元31之间配置的第2各向异性导电性片26是图6中示出的形状,具体地说,使用了以下的结构的各向异性导电性片.
〔第2各向异性导电性片26〕
尺寸:110mm×150mm
导电路形成部72的厚度:0.6mm
导电路形成部72的外径:0.35mm
导电路形成部72的突出高度:0.05mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;35μm,导电路形成部72中的导电性粒子的含有率;30体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;30
(W2/D2=17)
(4)中继销钉单元31
作为第1绝缘板34、中间保持板36、第2绝缘板35的材料,使用了固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料,由玻璃纤维增强型环氧树脂构成,其厚度为1.9mm。
而且,利用第1支撑销钉33(直径2mm,长度36.3mm)和第2支撑销钉37(直径2mm,长度3mm)进行固定支撑,使得第1绝缘板34与中间保持板36之间的距离L1为36.3mm,第2绝缘板35与中间保持板36之间的距离L2为3mm,同时在第1绝缘板34与第2绝缘板35之间配置贯通孔83(直径0.4mm),使得由下述的结构构成的导电销钉32自由地移动,这样地进行了制作。
〔导电销钉〕
材质:进行了镀金的黄铜
前端部81a的尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
中央部82的尺寸:外径0.45mm,全长41mm
基端部81b的尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
再有,如图23中所示,呈格子状配置了第1支撑销钉33的对于中间保持板36的第1接触支撑位置38A和第2支撑销钉37的对于中间保持板36的第2接触支撑位置38B。再有,将互相相邻的第1接触支撑位置38A之间的分离距离和第2接触支撑位置38B之间的分离距离定为17.5mm。
(5)测试器侧连接器41
如图20中所示,由第3各向异性导电性片42、连接器基板43、基座板46构成了测试器侧连接器41。再有,第3各向异性导电性片42使用了与上述的第2各向异性导电性片26同样的材料。
〔性能试验〕
将检查装置安装在轨道运送型电路基板自动检查机「STARRECV5」(日本电产リ-ド公司制)上,利用下述的方法,进行了连接稳定性试验(最低加压压力的测定)和各向异性导电性片的剥离试验。
1.最低加压压力的测定
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力在100~210kgf的范围内以阶梯状变化,在每个加压压力条件下,对于评价用电路基板1的被检查电极各测定了10次对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值.
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(以下称为「NG检查点」)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(以下称为「NG检查点比例」),将NG检查点比例小于等于0.01%的最低加压压力定为.最低加压压力。
在该导通电阻值的测定中,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,通过再次作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是7312点、下面被检查电极数是3784点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(7312+3784)×10=110960计算的110960点的检查点中所占的NG检查点的比例。在表4中示出了测定结果。
2.剥离性试验
使上述的评价用电路基板运送并放置在检查装置上,用130kgf的加压负载对评价用电路基板进行了加压。在该状态下,测定对与2个连接器的连接电极电连接了的评价用电路基板施加了1毫安的电流时的电阻值,其次解除对于评价用电路基板的加压。在进行了10次该操作后,从检查装置的检查区域运送了评价用电路基板。
对于100片评价用电路基板进行上述的工序,在从检查装置的检查区域运送了评价用电路基板时,测定了各向异性导电性片(a)从间距变换用基板脱离并粘接到评价用电路基板上的次数(运送错误次数)。在表4中示出了测定结果。
〔实施例6〕
在实施例5中已制作的检查装置中,使用下述的各向异性导电性弹性体片(b)代替各向异性导电性弹性体片(a)构成检查装置,与实施例5同样地进行了连接稳定性试验和剥离性试验。在表4中示出了测定结果。
在一个成形构件的成形面上配置了具有120mm×200mm的矩形的开口、厚度为0.08mm的框状的衬垫后,在衬垫的开口内与实施例1同样地涂敷已配制的成形材料,在该成形材料上将另一个成形构件配置成其成形面与成形材料接触。
在两者的成形构件中,将厚度为0.1mm的聚酯树脂片(东レ公司制,品名「マツトルミラ-S10」)的光泽面(表面粗糙度为0.04μm)作为成形面来使用。
其次,使用由加压滚筒和支撑滚筒构成的加压滚筒装置,通过利用这些成形构件夹住成形材料并对其进行加压,形成了厚度为0.08mm的成形材料层。在各成形构件的背面上配置电磁铁,通过一边对成形材料在其厚度方向上作用0.3T的平行磁场,一边在120℃、30分间进行成形材料层的硬化处理,制造了厚度为0.1mm的矩形的各向异性导电性片。
所得到的各向异性导电性片(b)的一个表面的表面粗糙度为0.13μm,另一个表面的表面粗糙度为0.12μm,导电性粒子的比例按体积分率为12%。
〔表4〕

〔实施例7〕
(评价用电路基板)
准备了下述的规格的评价用电路基板。
尺寸:100mm(纵)×100mm(横)×0.8mm(厚度)
上面一侧的被检查电极的数目:3400个
上面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
上面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
下面一侧的被检查电极的数目:2500个
下面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
下面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
制作了适合于轨道运送型电路基板自动检查机(日本电产リ-ド公司制,品名:STARREC V5)的检查部的用于检查上述的评价用电路基板的电路基板检查装置(图14)。
(1)第1各向异性导电性片22
制作了导电性粒子在厚度方向上排列并且在面方向上均匀地分散了的第1各向异性导电性片。
尺寸:110mm×110mm,厚度0.1mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;20μm,含有率;18体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;40
(2)间距变换用基板23
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的0.5mm的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.1mm的合计6800个圆形的贯通孔。
在该情况下,贯通孔的形成以2个为一组,在与评价用电路基板的上面一侧的被检查电极对应的位置上形成,设置0.1mm的间隙形成了一组的贯通孔(即,意味着设定为贯通孔A=0.1mm与贯通孔B=0.1mm之间的间隙=0.1mm)。
其后,通过对于形成了贯通孔的层叠材料使用EDTA类型的铜电镀液进行无电解电镀处理,在各贯通孔的内壁上形成铜电镀层,再者,通过使用硫酸铜电镀液进行电解铜电镀处理,在各贯通孔内形成了互相电连接层叠材料表面的各金属薄层的厚度约10μm的圆筒状的通路孔。
其次,在层叠材料表面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,同时在该层叠材料的另一面的金属薄层上配置了保护密封层.在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了刻蚀用的抗蚀剂图案.然后,通过对于形成了抗蚀剂图案的面的金属薄层进行刻蚀处理,在绝缘基板的表面上形成了横60μm、纵150μm的6800个连接电极和电连接各连接电极与通路孔的线宽为100μm的图案布线部,其次,除去了抗蚀剂图案.
其次,在层叠材料的形成了连接电极和图案布线部的一侧的面上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出各自的连接电极的横60μm、纵150μm的矩形的6800个开口。
然后,使用硫酸铜电镀液,将层叠材料的另一面的金属薄层用作共同电极,通过对于各自的连接电极进行电解铜电镀处理,形成了从绝缘层的表面突出的6800个连接电极。其次,除去了抗蚀剂图案。
其次,除去层叠材料的另一面的金属薄层上的保护密封层,在该面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层。其后,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,在层叠材料中的金属薄层上形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。
其次,在层叠材料的形成了连接电极的一侧的面上施加了保护密封层后,通过进行刻蚀处理,在绝缘性基板的背面上形成了6800个端子电极和电连接各端子电极与通路孔的图案布线部,除去了抗蚀剂图案。
其次,在形成了端子电极和图案布线部的绝缘基板的背面上层压厚度38μm的干膜焊料抗蚀剂(ニチゴ-モ-トン制,品名:コンフオマスク2015)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,其次,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出电极的直径0.4mm的6800个开口。
如上所述,制作了间距变换用基板23a。该间距变换用基板23a的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极的从绝缘层表面露出的部分的尺寸,横方向约60μm、纵方向约150μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为60μm,构成对的连接电极25间的分离距离是100μm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,形成了连接电极的面一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
此外,与上述同样地,制作了在表面上具有5000个连接电极25、在背面上具有5000个端子电极24的第2检查夹具11b用的间距变换用基板23b。
该间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极中的在绝缘层表面上露出的部分的横方向约60μm、纵方向约150μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为60μm,构成对的连接电极25间的分离距离是100μm,端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
(3)电路基板侧连接器21
通过在该间距变换用基板23的表面一侧配置上述的第1各向异性导电性片22,在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、由导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片构成的第2各向异性导电性片26,作成了电路基板侧连接器21.
再有,在间距变换用基板23与中继销钉单元31之间配置的第2各向异性导电性片26是图6中示出的形状,具体地说,使用了以下的结构的各向异性导电性片。
〔第2各向异性导电性片26〕
尺寸:110mm×150mm
导电路形成部72的厚度:0.6mm
导电路形成部72的外径:0.35mm
导电路形成部72的突出高度:0.05mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;35μm,导电路形成部72中的导电性粒子的含有率;30体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;30
(W2/D2=17)
(4)中继销钉单元31
作为绝缘板34、35的材料,使用了固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料,由玻璃纤维增强型环氧树脂构成,其厚度为6mm。
在支撑销钉33上安装绝缘板34、35,使绝缘板34与绝缘板35之间的距离为52mm,配置了贯通孔83,使得由下述的结构构成的导电销钉32自由地移动。
〔导电销钉〕
材质:进行了镀金的黄铜
前端部的尺寸:外径0.35mm,全长6.7mm
中央部的尺寸:外径0.45mm,全长51mm
基端部的尺寸:外径0.35mm,全长6.7mm
(5)测试器侧连接器41
如图14中所示,由第3各向异性导电性片42、连接器基板43、基座板46构成了测试器侧连接器41。再有,第3各向异性导电性片42使用了与上述的第2各向异性导电性片26同样的材料。
〔性能试验〕
1.最低加压压力的测定
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力在100~250kgf的范围内以阶梯状变化,在每个加压压力条件下,对于评价用电路基板1的被检查电极用电压测定电极各测定了10次从电流供给用电极对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(以下称为「NG检查点」)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(以下称为「NG检查点比例」),将NG检查点比例小于等于0.01%的最低加压压力定为最低加压压力。
在该导通电阻值的测定中,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,通过再次作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定.
具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是3400点、下面被检查电极数是2500点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(3400+2500)×10=59000计算的59000点的检查点中所占的NG检查点的比例。在表5中示出测定结果。
2.各向异性导电性片的耐久性的测定
将已作成的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置已准备的评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力定为150kgf,在进行了规定的次数的加压后,对于评价用电路基板1的被检查电极在加压压力150kgf的条件下测定了10次对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(NG检查点)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(NG检查点比例)。
其次,将检查装置的各向异性导电性片更换为新的各向异性导电性片,除了将加压压力条件变更为180kgf外,利用与上述同样的条件进行规定的次数的加压,其后,除了将加压压力条件定为180kgf外,利用与上述同样的方法计算了NG检查点比例。
在测定与该各向异性导电性片的耐久性有关的导通电阻值时,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,再次通过作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
此外,具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是3400点、下面被检查电极数是2500点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(3400+2500)×10=59000计算的59000点的检查点中所占的NG检查点的比例。
在该情况下,在检查装置中,实用上有必要使NG检查点比例小于等于0.01%,因为在NG检查点比例超过了0.01%的情况下,有时可得到对于作为合格品的被检查电路基板误认为不合格品的检查结果的情况,存在不能进行可靠性高的电路基板的电检查的危险。在表6中示出测定结果。
3.被检查电路基板的导通不良的评价
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置已准备的评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力定为150kgf,对于评价用电路基板1的被检查电极,在加压压力150kgf的条件下用电压测定电极测定了10次从电流供给用电极对检查用电极供给了1毫安的电流时的导通电阻值,将检测了大于等于已设定的导通电阻值(100Ω)的检查点判断为NG检查点,计算了总检查点中的NG检查点的比例(NG检查点比例)。
然后,对于同一评价用电路基板1,使判断为NG检查点的导通电阻值的设定变化为比100Ω低的电阻值,进行了评价用电路基板1的评价。在表7中示出测定结果。
〔实施例8〕
在实施例7的检查装置中,将间距变换用基板变更为下述的基板。
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的0.5mm的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.2mm的合计3400个圆形的贯通孔.
除了在实施例7的间距变换用基板的制造方法中将连接电极用的抗蚀剂的开口图案变化为直径200μm的圆形外,同样地制造了上侧用的间距变换用基板23a。
所得到的上侧用的间距变换用基板23a的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极25的从绝缘层表面上露出的部分的尺寸的直径约250μm,连接电极的从绝缘层表面的突出高度约为60μm,这样来配置连接电极25,使得1个连接电极与被检查电路基板的一个被检查电极连接。端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,形成了连接电极25的面的一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
此外,与上述同样地作成了在表面上具有2500个连接电极25、在背面上具有2500个端子电极24的下侧用的间距变换用基板23b。
该下侧用的间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极25中的在绝缘层表面上露出的部分的直径约250μm,连接电极25的从绝缘层表面突出高度约为60μm,这样来配置连接电极25,使得1个连接电极与被检查电路基板的一个被检查电极连接,端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
对于已制作的检查装置,利用与实施例7同样的方法,测定了最低加压压力、各向异性导电性片的耐久性和被检查电路基板的导通不良的评价。在表5中示出最低加压压力的测定结果,在表6中示出各向异性导电性片的耐久性的测定结果,在表7中示出被检查电路基板的导通不良的评价。
〔表5〕

〔表6〕

〔表7〕

〔实施例9〕
(评价用电路基板)
准备了下述的规格的评价用电路基板1。
尺寸:100mm(纵)×100mm(横)×0.8mm(厚度)
上面一侧的被检查电极的数目:3600个
上面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
上面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
下面一侧的被检查电极的数目:2600个
下面一侧的被检查电极的直径:0.3mm
下面一侧的被检查电极的最小配置间距:0.4mm
制作了适合于轨道运送型电路基板自动检查机(日本电产リ-ド公司制,品名:STARREC V5)的检查部的用于检查上述的评价用电路基板的电路基板检查装置(图30)。
(1)第1各向异性导电性片22
制作了导电性粒子在厚度方向上排列并且在面方向上均匀地分散了的第1各向异性导电性片。
尺寸:110mm×110mm,厚度0.1mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;20μm,含有率;18体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;40
(2)间距变换用基板23
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的0.5mm的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.1mm的合计7200个圆形的贯通孔。
在该情况下,贯通孔的形成以2个为一组,在与评价用电路基板的上面一侧的被检查电极对应的位置上形成,设置0.1mm的间隙形成了一组的贯通孔(即,意味着设定为贯通孔A=0.1mm与贯通孔B=0.1mm之间的间隙=0.1mm)。
其后,通过对于形成了贯通孔的层叠材料使用EDTA类型的铜电镀液进行无电解电镀处理,在各贯通孔的内壁上形成铜电镀层,再者,通过使用硫酸铜电镀液进行电解铜电镀处理,在各贯通孔内形成了互相电连接层叠材料表面的各金属薄层的厚度约10μm的圆筒状的通路孔。
其次,在层叠材料表面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成抗蚀剂层,同时在该层叠材料的另一面的金属薄层上配置了保护密封层。在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。然后,通过对于形成了抗蚀剂图案的面的金属薄层进行刻蚀处理,在绝缘基板的表面上形成了横60μm、纵150μm的7200个连接电极和电连接各连接电极与通路孔的线宽为100μm的图案布线部,其次,除去了抗蚀剂图案。
其次,在层叠材料的形成了连接电极和图案布线部的一侧的面上层压厚度50μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出各自的连接电极的横方向60μm、纵方向150μm的矩形的7200个开口。
然后,使用硫酸铜电镀液,将层叠材料的另一面的金属薄层用作共同电极,通过对于各自的连接电极进行电解铜电镀处理,形成了从绝缘层的表面突出的7200个连接电极。其次,除去了抗蚀剂图案。
其次,除去层叠材料的另一面的金属薄层上的保护密封层,在该面的金属薄层上层压厚度25μm的干膜抗蚀剂(东京应化制,品名:FP-225)形成了抗蚀剂层。其后,在该抗蚀剂层上配置了光掩模膜,在对于抗蚀剂层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,在层叠材料中的金属薄层上形成了刻蚀用的抗蚀剂图案。
其次,在层叠材料的形成了连接电极的一侧的面上施加了保护密封层后,通过进行刻蚀处理,在绝缘性基板的背面上形成了7200个端子电极和电连接各端子电极与通路孔的图案布线部,除去了抗蚀剂图案。
其次,在形成了端子电极和图案布线部的绝缘基板的背面上层压厚度38μm的干膜焊料抗蚀剂(ニチゴ-モ-トン制,品名:コンフオマスク2015)形成绝缘层,在该绝缘层上配置了光掩模膜,其次,在对于绝缘层使用平行光曝光机(オ-ク制作所制)进行了曝光处理后,通过进行显影处理,形成了露出电极的直径0.4mm的7200个开口。
如上所述,制作了间距变换用基板23.该间距变换用基板23的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极的从绝缘层表面露出的部分的尺寸,横方向约60μm、纵方向约150μm,连接电极的从绝缘层表面突出高度约为60μm,构成对的连接电极25间的分离距离是100μm,端子电极的直径是0.4mm,端子电极的配置间距是0.75mm,形成了连接电极的面一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm.
此外,与上述同样地,制作了在表面上具有5200个连接电极25、在背面上具有5200个端子电极24的第2检查夹具11b用的间距变换用基板23b。
该间距变换用基板23b的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极25中的在绝缘层表面上露出的部分的横方向约60μm、纵方向约150μm,连接电极25中的从绝缘层表面突出高度约为60μm,构成对的连接电极25间的分离距离是100μm,端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
(3)电路基板侧连接器21
通过在该间距变换用基板23的表面一侧配置上述的第1各向异性导电性片22,在背面一侧配置由在厚度方向上延伸的多个导电路形成部和互相绝缘这些导电路形成部的绝缘部构成、由导电路形成部72在一个面上突出的偏向一边的类型的各向异性导电性片构成的第2各向异性导电性片26,作成了电路基板侧连接器21。
再有,在间距变换用基板23与中继销钉单元31之间配置的第2各向异性导电性片26是图6中示出的形状,具体地说,使用了以下的结构的各向异性导电性片。
〔第2各向异性导电性片26〕
尺寸:110mm×150mm
导电路形成部72的厚度:0.6mm
导电路形成部72的外径:0.35mm
导电路形成部72的突出高度:0.05mm
导电性粒子:材质;进行了镀金的镍粒子,平均粒子直径;35μm,导电路形成部72中的导电性粒子的含有率;30体积%
弹性高分子物质:材质;硅酮橡胶,硬度;30
(W2/D2=17)
(4)中继销钉单元31
作为第1绝缘板34、中间保持板36、第2绝缘板35的材料,使用了固有电阻大于等于1×1010Ω·cm的绝缘性材料,由玻璃纤维增强型环氧树脂构成,其厚度为1.9mm。
利用第1支撑销钉33(直径2mm,长度36.3mm)和第2支撑销钉37(直径2mm,长度3mm)进行固定支撑,使得第1绝缘板34与中间保持板36之间的距离L1为36.3mm,第2绝缘板35与中间保持板36之间的距离L2为3mm,同时在第1绝缘板34与第2绝缘板35之间配置贯通孔83(直径0.4mm),使得由下述的结构构成的导电销钉32自由地移动,这样地进行了制作。
〔导电销钉〕
材质:进行了镀金的黄铜
前端部的81a尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
中央部82的尺寸:外径0.45mm,全长41mm
基端部81b的尺寸:外径0.35mm,全长2.1mm
再有,呈格子状配置了第1支撑销钉33的对于中间保持板36的第1接触支撑位置38A和第2支撑销钉37的对于中间保持板36的第2接触支撑位置38B。再有,将互相相邻的第1接触支撑位置38A之间的分离距离和第2接触支撑位置38B之间的分离距离定为17.5mm。
(5)测试器侧连接器41
由第3各向异性导电性片42、连接器基板43、基座板46构成了测试器侧连接器41。再有,第3各向异性导电性片42使用了与上述的第2各向异性导电性片26同样的材料。
〔性能试验〕
1.最低加压压力的测定
将已作成的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力在100~210kgf的范围内以阶梯状变化,在每个加压压力条件下,对于评价用电路基板1的被检查电极用电压测定电极各测定了10次从电流供给用电极对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值。
将所测定的导通电阻值为大于等于100Ω的检查点(以下称为「NG检查点」)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(以下称为「NG检查点比例」),将NG检查点比例小于等于0.01%的最低加压压力定为最低加压压力。
在该导通电阻值的测定中,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,通过再次作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定。
具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是3600点、下面被检查电极数是2600点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(3600+2600)×10=62000计算的62000点的检查点中所占的NG检查点的比例。在表8中示出测定结果。
2.各向异性导电性片的耐久性的测定
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置已准备的评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力定为130kgf,在进行了规定的次数的加压后,对于评价用电路基板1的被检查电极在加压压力130kgf的条件下测定了10次从电流供给用电极对检查用电极施加了1毫安的电流时的导通电阻值,重复了进行规定的次数的加压同样地用电压测定电极测定10次的作业。
将所测定的导通电阻值为大于等于10Ω的检查点(NG检查点)判定为导通不良,计算总检查点中的NG检查点的比例(NG检查点比例)。
其次,将检查装置的各向异性导电性片更换为新的各向异性导电性片,除了将加压压力条件变更为150kgf外,利用与上述同样的条件进行规定的次数的加压,其后,除了将加压压力条件定为150kgf外,利用与上述同样的方法计算了NG检查点比例。
在测定与该各向异性导电性片的耐久性有关的导通电阻值时,在一个导通电阻值的测定结束了后,释放与该测定有关的加压压力,将检查装置返回到未加压状态,再次通过作用规定的大小的加压压力,进行了下一个导通电阻值的测定.
此外,具体地说,因为评价用电路基板1的上面被检查电极数是3600点、下面被检查电极数是2600点,在各加压压力条件下进行了10次的测定,故NG检查点比例表示利用式(3600+2600)×10=62000计算的62000点的检查点中所占的NG检查点的比例。
在该情况下,在检查装置中,实用上有必要使NG检查点比例小于等于0.01%,因为在NG检查点比例超过了0.01%的情况下,有时可得到对于作为合格品的被检查电路基板误认为不合格品的检查结果的情况,存在不能进行可靠性高的电路基板的电检查的危险。在表9中示出测定结果。
3.被检查电路基板的导通不良的评价
将已制作的检查装置放置在轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的检查部上,对于检查装置放置已准备的评价用电路基板1,使轨道运送型电路基板自动检查机(STARREC V5)的加压压力定为150kgf,对于评价用电路基板1的被检查电极,在加压压力150kgf的条件下用电压测定电极测定了10次从电流供给用电极对检查用电极供给了1毫安的电流时的导通电阻值,将检测了大于等于已设定的导通电阻值(100Ω)的检查点判断为NG检查点,计算了总检查点中的NG检查点的比例(NG检查点比例)。
然后,对于同一评价用电路基板1,使判断为NG检查点的导通电阻值的设定变化为比100Ω低的电阻值,进行了评价用电路基板1的评价。在表10中示出测定结果。
〔实施例10〕
使用了图1中示出的中继销钉单元31a、31b来代替实施例9的中继销钉单元31。即,使用了由以一定的间距(2.54mm间距)在格子点上配置了多个(8000销钉)的导电销钉32a、32b以及支撑该导电销钉32a、32b使其能朝向上下移动的绝缘板34a、34b和35a、35b构成的中继销钉单元。
关于已制作的检查装置,利用与实施例9同样的方法,测定了最低加压压力和各向异性导电性片的耐久性。在表8中示出最低加压压力的测定结果,在表9中示出各向异性导电性片的耐久性的测定结果。
〔实施例11〕
在实施例9的检查装置中,将间距变换用基板变更为下述的基板。
在由玻璃纤维增强型环氧树脂构成的0.5mm的绝缘基板的两面的整个面上形成了由厚度18μm的铜构成的金属薄层的层叠材料(松下电工公司制,品名:R-1766)上利用数值控制型钻孔装置形成了分别在层叠材料的厚度方向上贯通的直径0.2mm的合计3600个圆形的贯通孔。
除了在实施例9的间距变换用基板的制造方法中将连接电极用的抗蚀剂的开口图案变化为直径200μm的圆形外,与实施例9同样地制造了上侧用的间距变换用基板。
所得到的上侧用的间距变换用基板在表面上具有3600个连接电极25,纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极25的从绝缘层表面上露出的部分的尺寸的直径约250μm,连接电极的从绝缘层表面的突出高度约为60μm,这样来配置连接电极25,使得1个连接电极与被检查电路基板的一个被检查电极连接。端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,形成了连接电极25的面的一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
此外,与上述同样地作成了在表面上具有2600个连接电极25、在背面上具有2600个端子电极24的下侧用的间距变换用基板。
该下侧用的间距变换用基板的纵横的尺寸是120mm×160mm,厚度是0.5mm,连接电极25中的在绝缘层表面上露出的部分的直径约250μm,连接电极25中的从绝缘层表面突出高度约为60μm,这样来配置连接电极25,使得1个连接电极与被检查电路基板的一个被检查电极连接,端子电极24的直径是0.4mm,端子电极24的配置间距是0.75mm,表面(形成了连接电极的面)一侧的绝缘层的表面粗糙度是0.02μm。
对于已制作的检查装置,利用与实施例9同样的方法,测定了最低加压压力和各向异性导电性片的耐久性。在表10中示出各向异性导电性片的耐久性的测定结果,在表11中示出使判断为被检查电路基板的导通不良的NG检查点的导通电阻值变化为比100Ω低的电阻值进行了的评价的结果。
再有,在表8和表9的情况下,由于是4端子检查的情况,故将设定电阻设定为10Ω,在在表10和表11的情况下,由于包含2端子检查的情况(实施例11),故将设定电阻设定为100Ω进行了试验。
〔表8〕

〔表9〕

〔表10〕

〔表11〕