JPH0772171A - 配線板用電気検査治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 NC穴明け加工や検電ピンの挿入作業など要せ
ずに構成でき、また狭ピッチ・小径パッドを対象とした
印刷配線板の電気検査を精度よく行い得る配線板用電気
検査治具の提供を目的とする。 【構成】 導電性金属層１と、前記導電性金属層１主面
の所定位置に一端がそれぞれ接続して配置された高さが
ほぼ一様な導電性バンプ２群と、前記導電性バンプ２群
の各導電性バンプ２先端部を露出・埋設し、かつ各導電
性バンプ２を互いに離隔・絶縁する絶縁体層３とを具備
して成ることを特徴とする。ここで、導電性金属層１
は、電気検査用リード線部1aおよびコネクター部1bを備
えた形態を採って、構成のコンパクト化ないし簡略化を
図ることも可能であるし、さらに多層配線化構造とする
ことにより多機能化も図り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線板の電気的な
導通試験に用いる電気検査治具に係り、特に高密度配線
板なども信頼性の高い電気検査が可能な配線板用電気検
査治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように印刷配線板は、各種の電子
機器類に広く使用されており、それら電子機器類の小型
化ないし回路部分のコンパクト化などに大きく寄与して
いる。ところで、印刷配線板においては、その印刷配線
板に形成されている回路パタ―ンが、所要の機能を有し
ているか否かは重要な問題である。すなわち、印刷配線
板は煩雑な工程ないし多段的な工程を経て製造されるた
め、回路パタ―ンの破断や回路パタ―ン間の接続不良な
どを起こす場合がある。こうした回路パタ―ンの破断や
接続不良があると、印刷配線板は設計通りの機能に欠け
ることになるため、電子機器類の構成に用いた場合、そ
の電子機器類が所要の機能を発揮し得なくなる。したが
って、上記印刷配線板についても最終的な検査として、
オン．オフグリッド電気検査といわれる電気検査を行っ
ている。つまり、端子ピン挿入孔を所定のピッチで、た
とえばNC穴明け加工で設けたテ―ブルを備えた導通検査
機を用意する一方、検査すべき印刷配線板のスルホ―ル
に対応したリ―ドピン（検電ピン）を備えた電気検査治
具を用意する。そして、この電気検査治具を介して印刷
配線板を前記導通検査機に位置合わせ・装着して所要の
電気検査を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の印
刷配線板の電気検査治具の場合は、導通検査機が具備す
るテ―ブルの所定位置へのNC穴明け加工、検電ピン挿入
などの製造工程が煩雑で、しかも多くが手作業的である
ため、構成に比較的多くの時間を要するばかりでなく、
電気検査治具としての精度・信頼性にも問題がある。特
に、狭ピッチパッド部を備えた印刷配線板の電気検査に
当たっては、小径の検電ピンを使用することになるた
め、前記NC穴明けの小径化および狭ピッチ化が必然とな
って、これらの加工工程が煩雑・長時間化する一方、小
径化かつ狭ピッチ化した穴に対する検電ピンの挿入作業
の困難さも増長され、精度などの点でさらに問題が提起
される。

【０００４】こうした問題に対して、前記検電ピンをス
プリング方式化することも試みられている。すなわち、
テ―ブルの端子ピン挿入孔に、スプリングを装着した検
電ピンを予め配置し、そのスプリングによって検電ピン
の上昇が可能な状態に設定しておき、被検査体としての
印刷配線板の所定箇所に対接させる手段も知られてい
る。しかし、このスプリング方式の場合は、被検査パッ
ド部が 0.5mm以下のピッチてになると、検査治具自体の
構成が困難で実用し得ない。さらに、ブローブ針方式と
いわれる方式も知られているが、ブローブ針の面配置が
困難で実用的といえない。

【０００５】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、NC穴明け加工や検電ピンの挿入作業など要せずに構
成でき、また狭ピッチ・小径パッドを対象とした印刷配
線板の電気検査を精度よく行い得る配線板用電気検査治
具の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気検査治
具は、導電性金属層と、前記導電性金属層主面の所定位
置に一端がそれぞれ接続して配置された高さがほぼ一様
な導電性バンプ群と、前記導電性バンプ群の各導電性バ
ンプ先端部を露出・埋設し、かつ各導電性バンプを互い
に離隔・絶縁する絶縁体層とを具備して成ることを特徴
とする。ここで、導電性金属層は、電気検査用リード線
部およびコネクター部を備えた形態を採って、構成のコ
ンパクト化ないし簡略化を図ることも可能であるし、さ
らに多層配線化構造とすることにより多機能化も図り得
る。

【０００７】そして、この電気検査治具は、たとえば導
電性金属箔面の所定位置に、所要のピッチで、かつ所要
形状・高さの導電性バンプ群を選択的に配置・形成し、
前記導電性バンプ群形成面に、たとえばプリプレグ絶縁
シートを重ね合わせ、加圧・積層一体化することによ
り、導電性バンプ群がプリプレグ絶縁シートを貫通し
て、先端部を露出させた構成が容易に形成される。ここ
で、導電性バンプ群の支持体として機能した導電性金属
箔を、たとえばエッチング除去することにより、あるい
はフォトエッチング処理によりパターニングし、電気検
査用リード線やコネクター部を形成することによって、
上記構成の配線板用の電気検査治具が得られる。 な
お、前記構成において、絶縁体層面に露出した導電性バ
ンプ群の先端部を、たとえば金，銀，ロジウムなど接触
抵抗の小さい金属で、メッキ処理して補強しておくと、
磨耗などによる損傷が防止され長寿命化を図り得る。

【０００８】本発明に係る配線板用電気検査治具の製造
において、導体バンプ群を形設具備する導電性金属層
（導電性シートもしくは箔）は、１枚のシートであって
もよいし、予めパターン化されたものでもよく、その形
状はとくに限定されない。また、貫挿した導電性のバン
プ２（導体配線部）の支持基体を成す導電性金属層は、
共通的な導電層として利用してもよいし、前記例示のよ
うにパターニングして電気検査リード部やコネクター部
として利用してもよい。

【０００９】本発明において、導体バンプ（導体バンプ
群）は、たとえば銀，金，銅，半田粉などの導電性粉
末、これらの合金粉末もしくは複合（混合）金属粉末
と、たとえばポリカーボネート樹脂，ポリスルホン樹
脂，ポリエステル樹脂，フェノキシ樹脂，フェノール樹
脂，ポリイミド樹脂などのバインダー成分とを混合して
調製された導電性組成物、あるいは導電性金属などで構
成される。そして、前記バンプ群の形設は、導電性組成
物で形成する場合、たとえば比較的厚いメタルマスクを
用いた印刷法により、アスペクト比の高い導電性バンプ
を形成でき、その導電性バンプ群の高さは一般的に、 1
00〜 400μm 程度が望ましい。

【００１０】一方、導電性金属でバンプ群を形成する手
段としては、 (a)ある程度形状もしくは寸法が一定な微
小金属魂を、粘着剤層を予め設けておいた導電性金属層
面に散布し、選択的に固着させるか（このときマスクを
配置して行ってもよい）、 (b)銅箔を導電性金属層とし
た場合は、メッキレジストを印刷・パターニングして、
銅，錫，金，銀，半田などメッキして選択的に微小な金
属柱（バンプ）群の形成、 (c)導電性金属層面に半田レ
ジストの塗布・パターニングして、半田浴に浸漬して選
択的に微小な金属柱（バンプ）群の形成などが挙げられ
る。ここで、バンプに相当する微小金属魂ない微小な金
属柱は、異種金属を組合わせて成る多層構造、多層シェ
ル構造でもよい。なお、本発明において、バンプ群を導
電性組成物で形成する場合は、メッキ法などの手段で行
う場合に較べて、さらに工程など簡略化し得るので、低
コスト化の点で有効である。

【００１１】本発明において、前記導体バンプ群が貫挿
され、貫通型の導体配線部を形成する合成樹脂系シート
としては、たとえば熱可塑性樹脂フイルム（シート）が
挙げられ、またその厚さは導体バンプの高さにより決ま
る。つまり、互いに対向配置される導体バンプの先端部
が塑性変形して十分な電気的な接続を構成する必要があ
るので、前記対を成す導体バンプの高さの和より薄く選
択・設定され、一般的に50〜 800μm 程度が好ましい。
ここで、熱可塑性樹脂シートとしては、たとえばポリカ
ーボネート樹脂，ポリスルホン樹脂，熱可塑性ポリイミ
ド樹脂，４フッ化ポリエチレン樹脂，６フッ化ポリプロ
ピレン樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などのシ
ート類が挙げられる。また、硬化前状態に保持される熱
硬化性樹脂シートとしては、エポキシ樹脂，ビスマレイ
ミドトリアジン樹脂，ポリイミド樹脂，フェノール樹
脂，ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，あるいはブタジ
ェンゴム，ブチルゴム，天然ゴム，ネオプレンゴム，シ
リコーンゴムなどの生ゴムのシート類が挙げられる。こ
れら合成樹脂は、単独でもよいが絶縁性無機物や有機物
系の充填物を含有してもよく、さらにガラスクロスやマ
ット、有機合成繊維布やマット、あるいは紙などの補強
材と組み合わせて成るシートであってもよい。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、いわゆる検電ピンは、高さ
がほぼ一定な導電性バンプ群で形成されており、かつこ
の導電性バンプ群は互いに絶縁・離隔し、先端部を露出
した形で絶縁体層に埋め込れている。そして、前記導電
性バンプ群は、位置・形状ともに精度よく形成し得ると
ともに、加圧成型の際も、形崩れや位置ずれなど起こさ
ずに、容易に絶縁シート層を貫通（貫挿）して、先端部
を絶縁シート層面に露出した構成を採る。つまり、狭ピ
ッチ・小径の検電ピンを高精度に、かつ確実に備えてい
るため、狭ピッチ・小径パッドを対象とした印刷配線板
でも、高精度に所要の電気検査を行い得ることが可能と
なる。

【００１３】

【実施例】以下図１〜図５を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１４】実施例１ 図１ (a)， (b)は、本発明に係る配線板用電気検査治具
の要部構成例を示したもので、 (a)は断面図、また (b)
は平面図である。図１ (a)， (b)において、１は導電性
金属層、２は前記導電性金属層１主面の所定位置にそれ
ぞれ一端が接続して配置された高さがほぼ一様な導電性
バンプである。ここで、導電性バンプ２は、検電ピンと
しての機能を成すものであり、その先端部は予め金メッ
キ処理されている。また、３は前記各導電性バンプ２先
端部を露出・埋設し、かつ各導電性バンプ２を互いに離
隔・絶縁する絶縁体層である。そして、この構成例にお
いては、前記導電性金属層１をいわゆるパターニング処
理して、電気検査リード部1a化、およびコネクタ部1b化
してある。

【００１５】図２は、上記構成の配線板用電気検査治具
の使用態様を模式的に示したもので、導通検査機の載置
台４面に、たとえばゴムシート５を介して、前記配線板
用電気検査治具６を配置し、この配線板用電気検査治具
６のコネクター部1bを導通検査機の載置台４のコネクタ
ーに接続する一方、検電ピンとしての機能する導電性バ
ンプ２先端部を、被検査体としての印刷配線板の被検査
部、たとえば小径パッド部に、位置合わせ・対接させ
て、所要の電気検査を行い得るように構成されている。

【００１６】次に、上記構成の配線板用電気検査治具の
製造例を説明する。

【００１７】図３ (a)， (b)， (c)は製造工程の態様を
模式的に示したもので、先ず、厚さ35μm の電解銅箔を
導電性金属層、ポリマータイプの銀系の導電性ペースト
（商品名，熱硬化性導電性ペーストMS-7，東芝ケミカル
ＫＫ）、および板厚 300μmのアルミ板の所定箇所に 0.
3mm径の穴を明けたメタルマスクをそれぞれ用意した。
そして、前記電解銅箔１面に、前記メタルマスクを位置
決め配置して、導電性ペーストを印刷し、この印刷され
た導電性ペーストが乾燥後、同一マスクを用い同一位置
に再度印刷する方法で３回印刷を繰り返し、高さ 200〜
300μm の山形の導電性パンブ２を形成（形設）した。

【００１８】一方、厚さ 160μm の合成樹脂系シート
３、たとえばポリエーテルイミド樹脂フィルム（商品
名，スミライト FS-1400，住友ベークライトＫＫ）を用
意し、図３ (a)に断面的に示すごとく、前記導電性パン
ブ２群を形成（形設）した電解銅箔１に対して、合成樹
脂系シート３を、前記導電性のバンプ２対向させて位置
決め配置し、積層体化した。その後、前記積層体化した
合成樹脂系シート３面に、アルミ箔やゴムシートなどを
当て板として積層・配置し（図示せず）、 170℃に保持
した熱プレスの熱板の間に配置し（図示せず）、合成樹
脂系シート３のガラス点移転以上の温度、好ましくは熱
可塑化した状態のとき、樹脂圧として 1 MPaで約30分
間，加圧保持し、導電性パンブ２および合成樹脂系シー
ト３の樹脂分を硬化させ、冷却後取りだし、アルミ箔や
ゴムシートなどをを剥離したところ、図３ (b)に断面的
に示すごとく、前記各導電性のバンプ２先端が、合成樹
脂系シート３中に圧入し、さらに合成樹脂系シート３の
裏面側に先端部が貫通して、互いに絶縁離隔する導体配
線部を備えた積層体を形成した。

【００１９】次いで、前記導体配線部を備えた積層体
の、合成樹脂系シート３面に貫通・露出した導電性のバ
ンプ２先端部に、前記電解銅箔１を電極として、金メッ
キ処理を施して、図３ (c)に断面的に示すごとく、導電
性のバンプ２先端部を金で被覆2aした。その後、前記電
解銅箔１の露出面にエッチングレジストを印刷し、銅箔
１を選択的にエッチング除去してから、エッチングレジ
ストをアルカリ水溶液で剥離することにより、前記図１
(a)， (b)に示すような、各導電性バンプ２に電気的に
接続する電気検査リード部1aおよびコネクター部1bを一
体的に備えた配線板用電気検査治具を得た。

【００２０】実施例２ 図４は、電気検査リード部を高密度化して、高機能化な
どを図った配線板用電気検査治具の要部構成例を示す断
面図であり、前記実施例１の構成において、検電ピンを
成す先端部に金メッキ層2aが被覆された導電性のバンプ
２群を絶縁埋設する絶縁体層３と、電気検査リード部1a
およびコネクター部1bを形成した電解銅箔１との間に、
所要の層間接続がなされて電気検査リード部1aを形成す
る配線層を多層的に配置した構成を成している。

【００２１】そして、このよう配線層を多層的に備えた
配線板用電気検査治具配置は、前記実施例１の場合に準
じた手段で製造し得る。すなわち、先ず、複数枚の厚さ
35μm の電解銅箔を導電性金属層、ポリマータイプの銀
系の導電性ペースト（商品名，熱硬化性導電性ペースト
MS-7，東芝ケミカルＫＫ）、および板厚 300μm のアル
ミ板の所定箇所に 0.3mm径の穴を明けた所要のメタルマ
スク（複数種の）をそれぞれ用意した。そして、前記各
電解銅箔１面に、前記所要のメタルマスクを位置決め配
置して、導電性ペーストを印刷し、この印刷された導電
性ペーストが乾燥後、同一マスクを用い同一位置に再度
印刷する方法で３回印刷を繰り返し、高さ 200〜 300μ
m の山形の導電性パンブ２を形成（形設）した。

【００２２】一方、厚さ 160μm の合成樹脂系シート
３、たとえばポリエーテルイミド樹脂フィルム（商品
名，スミライト FS-1400，住友ベークライトＫＫ）を用
意し、前記導電性パンブ２群を形成（形設）した第１の
電解銅箔１に対して、合成樹脂系シート３を、前記導電
性のバンプ２対向させて位置決め配置し、積層体化し
た。その後、前記積層体面に、アルミ箔やゴムシートな
どを当て板として積層・配置し、 120℃に保持した熱プ
レスの熱板の間に配置し、合成樹脂系シート３のガラス
点移転以上の温度、好ましくは熱可塑化した状態のと
き、樹脂圧として 1 MPaで加圧保持し、各導電性のバン
プ２先端が、合成樹脂系シート３中に圧入し、さらに合
成樹脂系シート３の裏面側に先端部が貫通して、互いに
絶縁離隔する導体配線部を備えた積層体を形成した。

【００２３】次いで、前記導体配線部を備えた積層体
の、合成樹脂系シート３面に貫通・露出した導電性のバ
ンプ２先端部に、前記電解銅箔１を電極として、金メッ
キ処理を施して、図３ (c)に断面的に示すごとく、導電
性のバンプ２先端部を金で被覆2aした。その後、前記電
解銅箔１の露出面にエッチングレジストを印刷し、銅箔
１を選択的にエッチング除去してから、エッチングレジ
ストをアルカリ水溶液で剥離することにより、前記各導
電性バンプ２に電気的に接続する電気検査リード部1aを
備えた素板を得る。

【００２４】前記手法に準じて、各導電性バンプ２′
（層間接続用の導体配線部を成す）を備えた積層体を製
造し、前記電解銅箔１をパターニングして所要の電気検
査リード部1aのみ、もしくは所要の電気検査リード部1a
およびコネクタヘ部1bを備えた素板をそれぞれ得る。そ
の後、これらの各素板を図５に断面的に示すように、積
層・配置し、この積層体面にアルミ箔やゴムシートなど
を当て板として積層・配置して、 170℃に保持した熱プ
レスの熱板の間に配置し、樹脂圧として 1 MPaで加圧保
持し、絶縁体層３および導電性のバンプ２，２′樹脂分
を硬化させてから、冷却後取りだしてからアルミ箔やゴ
ムシートなどをを剥離したところ、図４に断面的に示す
ごとく、前記層間の接続に寄与する導電性バンプ２′
が、塑性変形し対向する被接続面に電気的に良好な状態
で接続した構成の、多層配線型の配線板用電気検査治具
が得られた。

【００２５】

【発明の効果】上記の如く、本発明に係る配線板用検査
治具によれば、いわゆる検電ピンは検査治具の一体化成
型工程における加圧で、互いに絶縁離隔した形で絶縁体
層を貫通（貫挿）しており、高精度かつ確実に配置され
た構成を容易に採り得る。つまり、印刷法やメッキ法な
どにより微小径の検電ピンを、また狭ピッチに形設配置
も可能なため、高密度配線ないし微細な接続パッドを備
えた配線板などについて、信頼性の高い電気検査を行い
得る。しかも、従来の配線板用検査治具の場合と異な
り、穴明け工程および検電ピンの挿入操作なども不要と
なること、さらに検査の信頼性の向上も図り得ること、
加えて設計変更など繰り返えされ配線板の電気検査にも
対応し得ることから、実用上多くの利点をもたらすもの
といえる。

【００２６】き、前記電気検査の能率向上（工数削減）
に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る配線板用電気検査治具の要部構成
例を示すもので、 (a)は断面図、 (b)は平面図。

【図２】本発明に係る配線板用電気検査治具を通電検査
機に装着した状態例を示す断面図。

【図３】本発明に係る配線板用電気検査治具の製造工程
例を模式的に示すもので、 (a)は導電性バンプ群を設け
た導電性金属層を絶縁体層に位置合わせ・積層する状態
の断面図、 (b)は加圧一体化により導電性バンプ群を絶
縁体層に貫挿させた状態の断面図、 (c)は絶縁体層を貫
挿した導電性バンプ先端部にメッキ層を被覆した状態の
断面図。

【図４】本発明に係る配線板用電気検査治具の他の要部
構成例を示す断面図。

【図５】本発明に係る配線板用電気検査治具の他の製造
工程例を模式的に示すもので、各構成素板の位置合わせ
・積層状態の断面図。 １…導電性金属層 1a…電気検査リード部 1b…コ
ネクター部 ２…導電性バンプ（電検ピンを成す）
２′…導電性バンプ（層間接続導体を成す） 2a…メッキ被覆層 ３…絶縁体層（絶縁樹脂系シー
ト） ４…通電検査機の載置台 ５…ゴムシート
６…配線板用電気検査治具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性金属層と、前記導電性金属層主面
   の所定位置に一端が接続して配置された高さがほぼ一様
   な導電性バンプ群と、前記導電性バンプ群の各導電性バ
   ンプ先端部を露出・埋設し、かつ各導電性バンプを互い
   に離隔・絶縁する絶縁体層とを具備して成ることを特徴
   とする配線板用電気検査治具。
2. 【請求項２】 電気検査用リード線部およびコネクター
   部を備えた導電性金属層と、前記導電性金属層主面の所
   定位置に一端が接続して配置された高さがほぼ一様な導
   電性バンプ群と、前記導電性バンプ群の各導電性バンプ
   先端部を露出・埋設し、かつ各導電性バンプを互いに離
   隔・絶縁する絶縁体層とを具備して成ることを特徴とす
   る配線板用電気検査治具。