JPH1140293A - 積層型コネクターおよび回路基板検査用アダプター装置 - Google Patents

積層型コネクターおよび回路基板検査用アダプター装置

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JPH1140293A
JPH1140293A JP9212599A JP21259997A JPH1140293A JP H1140293 A JPH1140293 A JP H1140293A JP 9212599 A JP9212599 A JP 9212599A JP 21259997 A JP21259997 A JP 21259997A JP H1140293 A JPH1140293 A JP H1140293A
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JP
Japan
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substrate
circuit board
layer
electrode
short
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JP9212599A
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English (en)
Inventor
Kazumi Hanawa
一美 塙
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Original Assignee
JSR Corp
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Publication date
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細なバイアホールで層間を接続すること
ができ、ランドが小さくできるため、配線部を大きい自
由度でかつ容易に形成することができる本発明の積層型
コネクターの提供。 【解決手段】 上下面に配線部を有し、厚さ方向に
バイアホールを有する基板と、この配線部を含む基板上
下に積重して設けられた少なくとも2つの絶縁層とを有
してなり、前記絶縁層には、前記基板の配線部に接続さ
れた、当該絶縁層をその厚み方向に貫通して伸びる導電
体からなる短絡部が形成されており、当該短絡部の少な
くとも1つは、前記基板のバイアホール部の導電体に接
合されていることを特徴とする積層型コネクター、なら
びにそれと一体的に設けられた異方導電性エラストマー
層とからなる回路基板検査用アダプター装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型コネクター
およびこの積層型コネクターを具えた回路基板検査用ア
ダプター装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にプリント回路基板などの回路基板
においては、第19図に示すように、回路基板90の中
央部に機能素子が高度の集積度で形成された機能素子領
域91が設けられると共に、その周縁部に機能素子領域
91のための多数のリード電極92が配列されてなるリ
ード電極領域93が形成される。そして、現在において
は、機能素子領域91の集積度の増大に伴ってリード電
極領域93のリード電極数が増加し高密度化する傾向に
ある。
【0003】このような回路基板のリード電極と、これ
に接続すべき他の回路端子などとの電気的な接続を達成
するために、従来、各リード電極領域上に異方導電性シ
ートを介在させることが行われている。この異方導電性
シートは、厚さ方向にのみ導電性を示すもの、あるいは
加圧されたときに厚さ方向にのみ導電性を示す多数の加
圧導電性導電部を有するものであり、種々の構造のもの
が例えば特公昭56−48951号公報、特開昭51−
93393号公報、特開昭53−147772号公報、
特開昭54−146873号公報などにより、知られて
いる。
【0004】然るに、上記の異方導電性シートは、それ
自体が単独の製品として製造され、また単独で取り扱わ
れるものであって、電気的接続作業においては回路基板
に対して特定の位置関係をもって保持固定することが必
要である。しかしながら、独立した異方導電性シートを
利用して回路基板の電気的接続を達成する手段において
は、検査対象である回路基板におけるリード電極の配列
ピッチ(以下「電極ピッチ」という。) 、すなわち互い
に隣接するリード電極の中心間距離が小さくなるに従っ
て異方導電性シートの位置合わせおよび保持固定が困難
となる、という問題点がある。
【0005】また、一旦は所望の位置合わせおよび保持
固定が実現された場合においても、温度変化による熱履
歴を受けた場合などには、熱膨張および熱収縮による応
力の程度が、検査対象である回路基板を構成する材料と
異方導電性シートを構成する材料との間で異なるため、
電気的接続状態が変化して安定な接続状態が維持されな
い、という問題点がある。
【0006】更に、検査対象である回路基板に対して安
定な接続状態が維持され得るとしても、例えば実装密度
の高いプリント回路基板のように、複雑で微細なパター
ンの被検査電極群を有する回路基板に対しては、当該被
検査電極の各々との電気的な接続を確実に達成すること
が困難であるため、所要の検査を十分に行うことができ
ない、という問題点がある。
【0007】そして、従来、以上のような問題を解決す
るために、下面に規格化された標準格子点上に配置され
た端子電極を有し、上面には検査対象回路基板の被検査
電極に対応する接続用電極が設けられたアダプター本体
を形成し、このアダプター本体の上面上に一体的に異方
導電性エラストマー層を設けることにより、回路基板検
査用アダプター装置を構成することが提案されている。
【0008】このような構成によれば、検査対象である
回路基板におけるリード電極などの被検査電極が、電極
ピッチが微小であり、かつ微細で高密度の複雑なパター
ンのものである場合にも、当該回路基板について所要の
電気的接続を確実に達成することができ、また温度変化
による熱履歴などの環境の変化に対しても良好な電気的
接続状態が安定に維持され、従って接続信頼性が高い、
という点においてきわめて有利な回路基板検査用アダプ
ター装置が提供される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】而して、このような回
路基板検査用アダプター装置においては、検査対象であ
る回路基板の被検査電極に対応したパターンすなわち電
極ピッチが微小で複雑なパターンの接続用電極と、例え
ば電極ピッチが2.54mm、1.80mmまたは1.
27mmの標準格子点上に配置された端子電極とを電気
的に接続することが必要であるため、アダプター本体と
して、上面に適宜の配線部を有する基板上に、当該基板
の配線部に接続された短絡部を有する絶縁層が積重され
てなる積層型コネクターが用いられている。そして、か
かる積層型コネクターのうち、絶縁層の短絡部の形成に
は、基板と絶縁層とのコネクター用積層体を形成し、こ
のコネクター用積層体に対して例えばドリリング装置に
よってその厚み方向に貫通するバイアホールを形成した
上で、当該バイアホールの内部に例えば銅メッキ法によ
って銅の堆積物を充填する手段が採用されている。
【0010】しかしながら、このように厚み方向に貫通
するバイアホールという手段のみで絶縁層の短絡部の形
成を行う場合、基板の配線部を大きい自由度で形成する
ことができず、検査対象である回路基板の被検査電極が
極めて高密度のものである場合において、これに対応す
る積層型コネクターを製造するめたには、絶縁層の数を
増やすことが必要となり、配線設計に要する時間および
費用、アダプター本体の製造に要する時間および費用が
多大なものとなる、という問題がある。
【0011】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、その第1の目的は、回路基板の検
査に用いられる積層型コネクターであって、検査対象で
ある回路基板におけるリード電極などの被検査電極が、
電極ピッチが微小であり、かつ微細で高密度の複雑なパ
ターンのものである場合にも、配線部を大きい自由度で
かつ容易に形成することができ、しかも、絶縁層に、基
板の配線部に接続された短絡部を確実に形成することが
できる積層型コネクターを提供することにある。本発明
の第2の目的は、検査対象である回路基板におけるリー
ド電極などの被検査電極が、電極ピッチが微小であり、
かつ微細で高密度の複雑なパターンのものである場合に
も、当該回路基板について所要の電気的接続を確実に達
成することができ、また温度変化による熱履歴などの環
境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に維持
され、従って接続信頼性が高く、しかも有利にかつ確実
に製造することのできる回路基板検査用アダプター装置
を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下面に配線
部を有し、厚さ方向にバイアホールを有する基板と、こ
の配線部を含む基板上下に積重して設けられた少なくと
も2つの絶縁層とを有してなり、前記絶縁層には、前記
基板の配線部に接続された、当該絶縁層をその厚み方向
に貫通して伸びる導電体からなる短絡部が形成されてお
り、当該短絡部の少なくとも1つは、前記基板のバイア
ホール部の導電体に接合されていることを特徴とする積
層型コネクターを提供するものである。
【0013】そして、上記の積層型コネクターは、たと
えば基板にバイアホールを形成し、次いで基板の表面
に、配線部とバイアホールランド部を形成する第1工程
と、前記配線部・バイアホール部を含む基板上下に、絶
縁層を形成する第2工程と、前記絶縁層におけるバイア
ホールおよびまたは配線部が形成された位置に、当該バ
イアホール部および/または配線部に到達する深さの穴
を形成し、この穴の内部に導電体を形成することによ
り、前記バイアホール部および/または配線部に接続さ
れた、絶縁層をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部を
形成する第3工程とにより製造することができる。
【0014】本発明の回路基板検査用アダプター装置
は、検査対象回路基板と電気的検査装置との間に介在さ
れて当該回路基板の被検査電極と電気的検査装置との電
気的接続を行う回路基板検査用アダプター装置であっ
て、下面に格子点上に配置された端子電極を有すると共
に、上面に検査対象回路基板の被検査電極に対応する接
続用電極を有するアダプター本体と、このアダプター本
体の上面上に一体的に設けられた異方導電性エラストマ
ー層とよりなり、 前記アダプター本体は、請求項1に
記載の積層型コネクターを具えてなり、当該絶縁層に形
成された短絡部は、前記接続用電極および端子電極に電
気的に接続されていることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図1は、本発明の積層型コネクターの一例におけ
る構成を示す説明用断面図であり、図2は積層型コネク
ターの各部の配置の状態を示す説明用部分破断平面図で
あり、図3はアダプター本体の一部を拡大して示す説明
用断面図である。この積層型コネクターは、図1に示す
ように、基板20と、この基板20の上下面に積重して
設けられた絶縁層30と60との積層体によって構成さ
れている。基板20の材質は寸法安定性の高い耐熱性材
料よりなる板状体であることが好ましく、各種の絶縁性
樹脂を使用することができるが、特にガラス繊維補強型
エポキシ樹脂が最適である。絶縁層30と60は、例え
ば熱圧着により設けられた熱硬化性樹脂シートにより形
成されている。この熱硬化性樹脂シートは寸法安定性の
高い耐熱性樹脂よりなることが好ましく、各種の樹脂シ
ートを使用することができるが、ガラス繊維補強型エポ
キシプリプレグ樹脂シート、ポリイミドプリプレグ樹脂
シート、エポキシプリプレグ樹脂シートが好ましい。
【0016】積層型コネクターの下面を形成する絶縁層
60の下面には、電気的検査装置すなわち検査用テスタ
ーに適宜の手段によって電気的に接続される端子電極6
1が格子点上に配置されて設けられると共に、基板20
の上面と下面には適宜のパターンの基板配線部22と6
2が形成され、端子電極61と基板配線部62と22と
は、絶縁層60と基板20をその厚み方向に貫通して伸
びる基板短絡部63と23により電気的に接続されてい
る。端子電極61に係る格子点間の距離、すなわち端子
電極61の電極ピッチは、特に限定されるものではな
く、種々の条件に応じて適宜の大きさとすることができ
るが、例えば2.54mm、1.8mmまたは1.27
mmである。
【0017】基板配線部22と62を含む基板20の上
面には絶縁層30が形成されている。この絶縁層30の
上面には、検査対象である回路基板の被検査電極(図示
せず)のパターンに対応した位置に、接続用電極31
が、当該上面から突出する状態に形成されると共に、適
宜のパターンの上面配線部32が形成されている。そし
て、当該絶縁層30をその厚み方向に貫通して伸びる短
絡部33が設けられ、この短絡部33は、直接または上
面配線部32を介して接続用電極31に連結され、これ
により接続用電極31が基板配線部22に電気的に接続
されている。なお、基板配線部22と62および上面配
線部32は、図1において、いずれも紙面と交わる方向
に伸びる状態に形成され得ることは勿論であって、図2
にはそのような状態が示されている。
【0018】図3に示すように、短絡部33は、基板2
0のバイアホール部23および/または配線部22に接
合されて構成されており、この短絡部33は、接続用電
極31に直接または上面配線部32を介して連結されて
いる。そして、接続用電極31の各々は、短絡部33、
基板配線部22と62および基板短絡部23を介して端
子電極61と電気的に接続されている。
【0019】実際の構成において、接続用電極31と端
子電極61との電気的な接続は回路基板の検査目的に応
じた態様で達成されればよい。従って、すべての接続用
電極31と端子電極61とが必ず1対1の対応関係で接
続される必要はなく、端子電極31、基板配線部22と
62および接続用電極31について種々の要請される接
続状態を実現することができる。例えば、上面配線部3
2を利用して接続用電極31同士を接続すること、複数
の接続用電極31を1つの基板配線部32に共通に接続
すること、1つの接続用電極31を複数の基板配線部3
2に同時に接続すること、その他が可能である。
【0020】このような構成の積層型コネクターは、た
とえば次のような工程で製造することができる。 (1)基板20の厚さ方向にバイアホールを形成し、基
板20の上面に、基板配線部22とバイアホールランド
64、基板20の下面に、基板配線部62とバイアホー
ルランド21を形成する第1工程(図4〜図6参照)
と、 (2)基板20上下に、絶縁層30金属薄層31Aと絶
縁層60金属薄層61Aを形成する第2工程(図7、図
8参照)と、 (3)絶縁層30金属薄層31Aにおける配線部22お
よびまたはバイアホール34が形成された位置に、当該
配線部22および/またはバイアホール34に到達する
深さの穴を形成し、次いで絶縁層60における配線部6
2および/またはバイアホール34が形成された位置に
当該バイアホールに到達する深さの穴を形成し、この穴
の内部に導電体を形成することにより、基板配線部22
に接続された、絶縁層30をその厚み方向に貫通して伸
びる短絡部33と端子電極61に接続された絶縁層60
をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部63を形成する
第3工程(図10、図11参照)とを経由して製造され
る。
【0021】これらの第1工程〜第3工程の詳細は次の
とおりである。 第1工程:この第1工程は、最終的には図6に示すよう
に、バイアホール部23と上面に基板配線部22および
バイアホールランド部64が形成され、下面に基板配線
部62およびバイアホールランド部21が形成された基
板20を製作する工程である。具体的には、図4に示す
ように、例えば銅などよりなる金属薄層62Aおよび2
2Aが両面に積層して設けられた硬質樹脂よりなる平板
状の絶縁性の基板20が用意され、この基板20を厚さ
方向に貫通するバイアホールが形成され、上下面の金属
薄層62Aと22Aに対してフォトリソグラフィーおよ
びエッチング処理を施してその一部を除去することよ
り、図5に示すように、残存する金属薄層により所望の
態様に応じたパターンに従う基板配線部22と62が形
成されここで、バイアホールの内径は、形成される仲介
用導電体の所要の電気的な接続が達成されるものであれ
ば特に制限されるものではないが、好ましくは0.02
〜0.5mm、さらに好ましくは0.03〜0.3mm
である。
【0022】第2工程:この第2工程は、最終的には図
8に示すように、基板配線部22およびバイアホール部
34を含む基板20の上面に、絶縁層30が形成される
と共に、この絶縁層30の上面に接続用電極および上面
配線部を形成するための金属薄層31Aが形成され、基
板配線部62とバイアホール部34を含む基板20の下
面に、絶縁層60が形成されると共に、この絶縁層60
の下面に接続用電極および下面配線部を形成するための
金属薄層61Aが形成される工程である。
【0023】具体的には、図7に示すように、熱硬化性
樹脂シート30Aの上面上に金属箔31Cが重ねられ、
同時に熱硬化性樹脂シート60Aが、基板20の下面下
に配置され、さらにこの熱硬化性樹脂シート60Aの下
面に金属箔61Cが配置され、この状態で、例えば真空
プレス法によって熱圧着処理することにより、当該熱硬
化性樹脂シート30Aと60Aが硬化して、基板配線部
22・62バイアホールランド64・21等(図示省
略)を含む基板20の上下面を被着面として一体的に被
着されると共に、当該熱硬化性樹脂シート30Aの上面
に金属箔31Bがさらに、熱硬化性樹脂シート60Aの
下面に金属箔61Bが一体的に被着され、これにより、
図8に示すように、金属薄層31A、絶縁層30、基板
20、絶縁層60、及び金属薄層61Aがこの順で積層
された圧着積層体10Aが形成される。
【0024】以上において、絶縁層30絶縁層60を形
成するための手段として、熱硬化性樹脂シート30A熱
硬化性樹脂シート60Aを、被着面に対し、加熱下にお
いて圧着する熱圧着手段が利用されるが、これにより、
例えば絶縁性樹脂層形成液を塗布し乾燥させる方法に比
して、きわめて容易に均一な厚みを有する所要の絶縁層
を確実に形成することができる。
【0025】熱硬化性樹脂シート30A・60Aとして
は、形成される絶縁層の厚みが例えば20〜100μm
となる厚みのものが好ましく用いられる。また、熱圧着
により金属薄層31Aを形成するための金属箔31Bの
厚みは、例えば5〜35μmであることが好ましい。ま
た、熱硬化性樹脂シートと金属箔をあらかじめ一体化し
てあるものを用いることも可能である。
【0026】熱硬化性樹脂シート30A・60Aおよび
金属箔31B・61Bを熱圧着するための温度は、当該
熱硬化性樹脂シート30A・60Aの材質にもよるが、
当該熱硬化性樹脂シートが軟化して接着性を帯びる温度
以上であることが必要であり、通常、80〜250℃、
好ましくは140〜200℃程度とすることができる。
この熱圧着工程におけるプレス圧力は、例えば最高5〜
50kg/cm2 程度であり、好ましくは20〜40k
g/cm2 程度である。この熱圧着工程は、常圧雰囲気
下で熱圧着することも可能であるが、実際上、例えば5
〜100Pa、好ましくは10〜50Pa程度の減圧雰
囲気によるいわゆる真空プレス法によることが好まし
く、この場合には、当該熱硬化性樹脂シートと被着面と
の間に気泡が閉じ込められることが有効に防止される。
【0027】第3工程:この第3工程は、最終的には図
11に示すように、絶縁層30と60を厚さ方向に貫通
する短絡部33と63を形成することにより、絶縁層3
0の上面に形成された金属薄層31Aおよび基板配線部
22に電気的に接続すると共に、基板20の下面に形成
されたおよび基板配線部62と金属薄層61Aに電気的
に接続する工程である。具体的には、図10に示すよう
に、上記の圧着積層体10Aに対し、例えば数値制御型
ドリリング装置により、配線部22および/またはバイ
アホール部23が形成された位置に、当該配線部22お
よび/またはバイアホール部23に到達する深さの穴を
形成し、次いで絶縁層60における配線部62および/
またはバイアホール部23が形成された位置に当該ラン
ドに到達する深さの短絡部形成用ドリル穴33H・63
Hが形成される。
【0028】以上において、導電体形成用ドリル穴33
H・63Hは、絶縁層30における配線部22および/
またはバイアホール部23および絶縁層60における配
線部62および/またはバイアホール部23に到達し、
かつ、基板20を貫通しない深さで、かつ接続してはな
らない他のバイアホール部に到達しない深さのものであ
ればよく、かつバイアホール部に到達する穴の径はバイ
アホール23の穴径より大きい径であればよい。その結
果、短絡部33・63による層間の電気的接続を確実に
形成することができる。また、短絡部形成用ドリル穴3
5Hの内径は、形成される短絡部の所要の電気的な接続
が達成されるものであれば特に制限されるものではない
が、例えば0.02〜0.5mm、好ましくは0.03
〜0.3mm程度である。また、短絡部形成用ドリル穴
63Hの内径は例えば0.1〜0.15mmである。
【0029】次に、上記の圧着積層体10Aに、無電解
銅メッキ法、電解銅メッキ法などのメッキ処理を行うこ
とにより、図11に示すように、短絡部形成用ドリル穴
33Hの内面と短絡部形成用ドリル穴63Hの内面に銅
メッキ層33A・63A(図示省略)が形成される。
【0030】なお、本発明の積層型コネクターを実用に
供するには、上記第1〜第3工程に、次のような第4工
程を加えることが好ましい。 第4工程:この第4工程は、最終的には図13に示すよ
うに、絶縁層30の上面に、基板配線部22および/ま
たは基板短絡部23に電気的に接続された状態の接続用
電極31が形成されると共に、基板20の下面に基板配
線部62および/またはバイアホール部23に電気的に
接続された状態の端子電極61が形成されて積層型コネ
クターが製造される工程である。具体的には、図12に
示すように、圧着積層体10Aの上面の金属薄層31A
に対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理を
施してその一部を除去することより、検査対象である回
路基板の被検査電極に対応したパターンの接続用電極基
層31Bおよび上面配線部(図示省略)が形成される。
この接続用電極基層31Bは、短絡部33またはこれと
上面配線部32とを介して基板配線部22に電気的に接
続された状態である。そして、図13に示すように、上
記の接続用電極基層31Bの上面に、例えばメッキ法に
より金属を堆積させることにより、金属層としての厚み
を大きくして所要の接続用電極31が形成される。
【0031】また、基板20の下面の金属薄層61Aに
対してフォトリソグラフィーおよびエッチング処理が施
されることにより、格子点上に配置された端子電極61
が各々基板短絡部63に連結された状態で形成される。
この端子電極61の電極ピッチは、例えば2.54m
m、1.8mm、1.27mmなどである。
【0032】以上において、接続用電極31を形成する
金属層の厚みを個別的に大きくすることが望まれる場合
がある。例えば接続用電極31は、後述するエラストマ
ー層40の機能との関係から、表面の配線層から更に2
0μm以上突出していることが好ましい。このような場
合には、例えば増加させるべき厚みに対応する膜厚のフ
ォトレジスト膜を形成してこれに同一のパターニングを
行うことにより、当該金属層の表面を露出させる孔を形
成し、この孔を介して当該金属層の表面上にメッキ法な
どによって金属を充填して堆積させ、その後にフォトレ
ジスト膜を除去すればよい。このような方法により、例
えば接続用電極31を表面から突出した所期の状態に形
成することが容易である。
【0033】また、第4工程、すなわち絶縁層30の上
面に接続用電極31を形成すると共に、基板20の下面
に端子電極61を形成する工程は独立して設けられる必
要はなく、その一部または全部を第1工程〜第3工程の
うちの適宜の工程において行うことができる。
【0034】このようにして、基板20と、この基板2
0上下に積重して設けられた絶縁層30と60との積層
体よりなり、上面および下面にそれぞれ接続用電極31
および端子電極61を有すると共に、当該接続用電極3
1が、短絡部33、基板配線部22・62および基板短
絡部23と63を介して端子電極61に電気的に接続さ
れた積層型コネクターが製造される。
【0035】このような積層型コネクターによれば、絶
縁層30と60の短絡部33・63は、基板20のバイ
アホール部および/または配線部に接合て構成されてお
り、基板配線部22を大きい自由度でかつ容易に形成す
ることができる。しかも、短絡部33・63は、絶縁層
30・60に短絡部用ドリル穴33H・63Hを形成し
てその内部に導電体を形成して設けることができ、この
短絡部用ドリル穴33H・63Hは、基板20のバイア
ホール部および/または配線部に到達し、かつ、基板2
0を貫通しない深さ、または接続してはならない他のバ
イアホールに到達しない深さのものであればよく、かつ
目的のバイアホールに到達する穴の径はバイアホール2
3の穴径より大きい径であればよい。その結果、短絡部
33・63による層間の電気的接続を確実に形成するこ
とができる。
【0036】次に、本発明の回路基板検査用アダプター
装置について説明する。図14は、本発明の回路基板検
査用アダプター装置の一例における構成を示す説明用断
面図である。この回路基板検査用アダプター装置は、ア
ダプター本体10と、このアダプター本体10の上面上
に設けられた異方導電性エラストマー層(以下、単に
「エラストマー層」という)40とにより構成されてい
る。
【0037】具体的に説明すると、アダプター本体10
は、図1に示す構成の積層型コネクターよりなり、この
アダプター本体10の表面には、エラストマー層40が
一体的に接着乃至密着した状態で形成されている。この
エラストマー層40は、図15に示すように、絶縁性の
弾性高分子物質E中に導電性粒子Pが密に充填されてな
る多数の導電部41が接続用電極31上に位置された状
態で、かつ、隣接する導電部41が相互に絶縁部42に
よって絶縁された状態とされている。各導電部41にお
いては、導電性粒子Pが厚さ方向に並ぶよう配向されて
おり、厚さ方向に伸びる導電路が形成されている。この
導電部41は、厚さ方向に加圧されて圧縮されたときに
抵抗値が減少して導電路が形成される、加圧導電部であ
ってもよい。これに対して、絶縁部42は、加圧された
ときにも厚さ方向に導電路が形成されないものである。
【0038】上記エラストマー層40の導電部41にお
いては、導電性粒子Pの充填率が10体積%以上、特に
15体積%以上であることが好ましい。導電部を加圧導
電部とする場合において、導電性粒子の充填率が高いと
きには、加圧力が小さいときにも確実に所期の電気的接
続を達成することができる点では好ましい。しかし、接
続用電極31の電極ピッチが小さくなると、隣接する導
電部間に十分な絶縁性が確保されなくなるおそれがあ
り、このため、導電部41における導電性粒子Pの充填
率は40体積%以下であることが好ましい。
【0039】このような構成の回路基板検査用アダプタ
ー装置においては、その上面にエラストマー層40が一
体的に形成されており、しかも当該上面の接続用電極3
1上にエラストマー層40の導電部41が配置されてい
るため、電気的接続作業時にエラストマー層40の位置
合わせおよび保持固定を行うことが全く不要であり、従
ってリード電極領域の電極ピッチが微小である場合に
も、所要の電気的接続を確実に達成することができる。
また、エラストマー層40はアダプター本体10と一体
であるため、温度変化による熱履歴などの環境の変化に
対しても、良好な電気的接続状態が安定に維持され、従
って常に高い接続信頼性を得ることができる。
【0040】図示の例においては、エラストマー層40
の外面において、導電部41が絶縁部42の表面から突
出する突出部を形成している。このような例によれば、
加圧による圧縮の程度が絶縁部42より導電部41にお
いて大きいために十分に抵抗値の低い導電路が確実に導
電部41に形成され、これにより、加圧力の変化乃至変
動に対して抵抗値の変化を小さくすることができ、その
結果、エラストマー層40に作用される加圧力が不均一
であっても、各導電部41間における導電性のバラツキ
の発生を防止することができる。
【0041】このように導電部41が突出部を形成する
場合には、当該突出部の突出高さhは、エラストマー層
40の全厚t(t=h+d、dは絶縁部42の厚さであ
る。)の8%以上であることが好ましい。また、エラス
トマー層40の全厚tは、接続用電極31の中心間距離
として定義される電極ピッチpの300%以下、すなわ
ちt≦3pであることが好ましい。このような条件が充
足されることにより、エラストマー層40に作用される
加圧力が変化した場合にも、それによる導電部41の導
電性の変化が十分に小さく抑制されるからである。
【0042】導電部41が突出部を形成する場合におい
ては、突出部の平面における全体が導電性を有すること
は必ずしも必要ではなく、例えば突出部の周縁には、電
極ピッチの20%以下の導電路非形成部分が存在してい
てもよい。また、隣接する導電部41間の離間距離rの
最小値は、当該導電部41の幅Rの10%以上であるこ
とが好ましい。このような条件が満足されることによ
り、加圧されて突出部が変形したときの横方向の変位が
原因となって隣接する導電部41同士が電気的に接触す
るおそれを十分に回避することができる。以上の例にお
いて、導電部41の平面形状は接続用電極31と等しい
幅の矩形状とすることができるが、必要な面積を有する
円形、その他の適宜の形状とすることができる。
【0043】導電部41の導電性粒子としては、例えば
ニッケル、鉄、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子も
しくはこれらの合金の粒子、またはこれらの粒子に金、
銀、パラジウム、ロジウムなどのメッキを施したもの、
非磁性金属粒子もしくはガラスビーズなどの無機質粒子
またはポリマー粒子にニッケル、コバルトなどの導電性
磁性体のメッキを施したものなどを挙げることができ
る。後述する方法においては、ニッケル、鉄、またはこ
れらの合金などよりなる導電性磁性体粒子が用いられ、
また接触抵抗が小さいなどの電気的特性の点で金メッキ
された粒子を好ましく用いることができる。また、磁気
ヒステリシスを示さない点から、導電性超常磁性体より
なる粒子も好ましく用いることができる。
【0044】導電性粒子の粒径は、導電部41の加圧変
形を容易にし、かつ導電部41において導電性粒子間に
十分な電気的な接触が得られるよう、3〜200μmで
あることが好ましく、特に10〜100μmであること
が好ましい。
【0045】導電部41を構成する絶縁性で弾性を有す
る高分子物質としては、架橋構造を有する高分子物質が
好ましい。架橋高分子物質を得るために用いることがで
きる硬化性の高分子物質用材料としては、例えばシリコ
ーンゴム、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン
共重合体ゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、ク
ロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、軟質液状エ
ポキシ樹脂などを挙げることができる。具体的には、硬
化処理前には液状であって、硬化処理後にアダプター本
体10の上面と密着状態または接着状態を保持して一体
となる高分子物質用材料が好ましい。このような観点か
ら、本発明に好適な高分子物質用材料としては、液状シ
リコーンゴム、液状ウレタンゴム、軟質液状エポキシ樹
脂などを挙げることができる。高分子物質用材料には、
アダプター本体10の上面に対する接着性を向上させる
ために、シランカップリング剤、チタンカップリング剤
などの添加剤を添加することができる。
【0046】絶縁部42を構成する材料としては、導電
部41を構成する高分子物質と同一のものまたは異なる
ものを用いることができるが、同様に硬化処理後にアダ
プター本体10の上面と密着状態または接着状態を保持
してアダプター本体10と一体となるものが用いられ
る。
【0047】このような絶縁部を形成することにより、
エラストマー層それ自体の一体性並びにそのアダプター
本体に対する一体性が確実に高くなるため、アダプター
装置全体としての強度が大きくなり、従って繰り返し圧
縮に対して優れた耐久性を得ることができる。
【0048】以上のような構成の回路基板検査用アダプ
ター装置は、その上面に検査対象である回路基板が配置
されて接続用電極31に回路基板の被検査電極が対接さ
れると共に、下面の端子電極21が適宜の接続手段を介
してテスターに接続され、更に全体が厚み方向に圧縮す
るよう加圧された状態とされる。この状態においては、
アダプター装置のエラストマー層40の導電部41が導
電状態となり、これにより、被検査電極とテスターとの
所要の電気的な接続が達成される。
【0049】上記の回路基板検査用アダプター装置は、
例えば次のようにしてアダプター本体10の上面にエラ
ストマー層40が設けられて製造される。先ず、硬化処
理によって絶縁性の弾性高分子物質となる高分子物質用
材料中に導電性磁性体粒子を分散させて流動性の混合物
よりなるエラストマー材料が調製され、図16に示すよ
うに、このエラストマー材料がアダプター本体10の上
面に塗布されることによりエラストマー材料層50が形
成され、これが金型のキャビティ内に配置される。
【0050】この金型は、各々電磁石を構成する上型5
1と下型52とよりなり、上型51には、接続用電極3
1に対応するパターンの強磁性体部分(斜線を付して示
す)Mと、それ以外の非磁性体部分Nとよりなる、下面
が平坦面である磁極板53が設けられており、当該磁極
板53の平坦な下面がエラストマー材料層50の表面か
ら離間されて間隙Gが形成された状態とされる。なお、
図16および図17においては、接続用電極31を除
き、アダプター本体10の詳細は省略されている。
【0051】この状態で上型51と下型52の電磁石を
動作させ、これにより、アダプター本体10の厚さ方向
の平行磁場を作用させる。その結果、エラストマー材料
層50においては接続用電極31上に位置する部分にお
いて、それ以外の部分より強い平行磁場が厚さ方向に作
用されることとなり、この分布を有する平行磁場によ
り、図17に示すように、エラストマー材料層50内の
導電性磁性体粒子が、強磁性体部分Mによる磁力により
接続用電極31上に位置する部分に集合して更に厚さ方
向に配向する。
【0052】然るに、このとき、エラストマー材料層5
0の表面側には間隙Gが存在するため、導電性磁性体粒
子の移動集合によって高分子物質用材料も同様に移動す
る結果、接続用電極31上に位置する部分の高分子物質
用材料表面が隆起し、突出した導電部41が形成され
る。従って、形成される絶縁部42の厚さt1 は、初期
のエラストマー材料層50の厚さt0 より小さいものと
なる。そして、平行磁場を作用させたまま、あるいは平
行磁場を除いた後、硬化処理を行うことにより、突出部
を形成する導電部41と絶縁部42とよりなるエラスト
マー層40をアダプター本体10上に一体的に設けるこ
とができ、以てアダプター装置が製造される。
【0053】磁極板53としては、図18に示すよう
に、上型51が接続用電極31に対応するパターンの強
磁性体部分Mとそれ以外の非磁性体部分Nよりなり、当
該上型51の下面において強磁性体部分Mが非磁性体部
分Nより下方に突出した状態の磁極板55を使用するこ
ともできる。更に、全体が強磁性体よりなる磁極板であ
って、接続用電極31に対応するパターンの部分が、そ
れ以外の部分より下方に突出した状態の磁極板を用いる
こともできる。これらの場合にも、エラストマー材料層
50に対しては接続用電極31の領域において、より強
い平行磁場が作用されることとなる。
【0054】また、平行磁場を作用させたままで上型5
1と下型52の間隔が可変の金型を用い、始めは上型5
1をエラストマー材料層50のすぐ上に配置し、平行磁
場を作用させながら上型51と下型52の間隔を徐々に
広げ、これによってエラストマー材料層50の隆起を生
じさせ、その後に硬化処理を行うこともできる。
【0055】本発明においては、エラストマー層40の
導電部41が絶縁部42より突出していることは必須の
ことではなく、平坦な表面を有するものとすることもで
きる。このような場合には、間隙Gを形成せずに処理す
ればよい。
【0056】エラストマー材料層50の厚さは例えば
0.1〜3mmとされる。このエラストマー材料層50
のための高分子物質用材料は、導電性磁性体粒子の移動
が容易に行われるよう、その温度25℃における粘度が
101 sec-1の歪速度の条件下において104 〜10
7 センチポアズ程度であることが好ましい。エラストマ
ー材料層50の硬化処理は、平行磁場を作用させたまま
の状態で行うことが好ましいが、平行磁場の作用を停止
させた後に行うこともできる。
【0057】また、磁極板53の強磁性体部分Mは鉄、
ニッケルなどの強磁性体により、また非磁性体部分N
は、銅などの非磁性金属、ポリイミドなどの耐熱性樹脂
または空気層などにより形成することができる。エラス
トマー材料層50に作用される平行磁場の強度は、金型
のキャビティの平均で200〜20,000ガウスとな
る大きさが好ましい。
【0058】硬化処理は、使用される材料によって適宜
選定されるが、通常、熱処理によって行われる。具体的
な加熱温度および加熱時間は、エラストマー材料層50
の高分子物質用材料の種類、導電性磁性体粒子の移動に
要する時間などを考慮して適宜選定される。例えば、高
分子物質用材料が室温硬化型シリコーンゴムである場合
に、硬化処理は、室温で24時間程度、40℃で10時
間程度、80℃で30分間程度で行われる。
【0059】以上、本発明の一例に従って説明したが、
本発明においては、上下面に配線部を有し、厚さ方向に
バイアホールを有する基板と、この配線部を含む基板上
下に積重して設けられた少なくとも2つの絶縁層とを有
してなり、前記絶縁層には、前記基板の配線部に接続さ
れた、当該絶縁層をその厚み方向に貫通して伸びる短絡
部が形成されており、当該短絡部は、前記基板のバイア
ホール部および/または配線部に接合された導電体によ
り構成されていることを特徴とするものである。従っ
て、上記の図示の例は、アダプター本体を構成する基板
上下に2つの絶縁層が設けられる場合であるが、本発明
においては、当該絶縁層が3つ以上設けられていてもよ
く、この場合には、前述の第1工程〜第3工程を絶縁層
の数に対応する回数繰り返して行うことにより、当該ア
ダプター本体を製造することができる。
【0060】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0061】実施例1 (1)積層型コネクターの製造 第1工程:各々の厚みが9μmの銅金属薄層(62A,
22A)を厚さ0.5mmのガラス繊維補強型エポキシ
樹脂よりなる基板(20)の両面に積層してなる材料を
用意し、これを縦330mm、横500mmの矩形状に
裁断して、2軸ドリリング装置「ND−2J−18」
(日立精工社製)を用いて、各々の内径が0.15mm
のバイアホール用穴(23H)(図示省略)を形成した
(図4および図5参照)。次いで、銅メッキにより、バ
イアホール用穴(23H)(図示省略)内に短絡部(2
3)を形成すると共に、基板20の上下面の金属薄層
(22A・62A)に対してフォトリソグラフィーおよ
びエッチング処理を施すことにより、配線部22・62
とバイアホールランド部21・64を形成した(図4〜
図6参照)。
【0062】第2工程:厚さ30μmの熱硬化性樹脂シ
ート(ガラス繊維補強プリプレグ「GEPLー170」
三菱ガス化学社製)(30A)を、配線部(22)を含
む基板(20)の表面に重ね、この熱硬化性樹脂シート
(30A)の上面に、厚さ70μmの支持銅箔上に形成
された、厚さ9μmの剥離性電解銅箔「ピーラブル銅
箔」(古河電工社製)(31C)を配置した。次に、厚
さ30μmの熱硬化性樹脂シート(ガラス繊維補強プリ
プレグ「GEPLー170」三菱ガス化学社製)(60
A)を、基板配線部(62)を含む基板(20)の下面
に重ね、この熱硬化性樹脂シート(60A)の下面に、
厚さ70μmの支持銅箔上に形成された、厚さ9μmの
剥離性電解銅箔「ピーラブル銅箔」(古河電工社製)
(61C)を配置した。これらを真空プレス機「MHP
CV−200−750」(名機製作所社製)により、1
0Paの減圧雰囲気下において、最高プレス圧力40K
g/cm2、最高温度180℃で2時間プレスし、熱圧
着することにより、基板(20)の上下面に絶縁層(3
0・60)および金属薄層(31Aと61A)が積層さ
れた圧着積層体(10A)を形成した(図7〜図9参
照)。
【0063】第3工程:上記の圧着積層体(10A)対
して、2軸ドリリング装置「ND−2J−18」(日立
精工社製)を用いて、絶縁層(30)金属薄層(31
A)における基板20のバイアホール部23および/ま
たは配線部22が形成された位置において、深さ120
μmで内径が150μmの短絡部形成用ドリル穴(33
H)を形成すると共に、絶縁層(60)金属薄層(61
A)における基板20のバイアホール部および/または
基板配線部(62)に関連した位置において、ピッチが
1.27mmの格子点上に配置された状態となるよう、
当該圧着積層体10Aの絶縁層(60)を厚み方向に深
さ170μmで内径が200μmの短絡部形成用ドリル
穴(63H)を形成した(図10参照)。
【0064】次いで、上記の圧着積層体10Aに、無電
解銅メッキを行った後更に電解銅メッキを行うことによ
り、短絡部形成用ドリル穴33Hと63Hの内面に銅メ
ッキ層を形成し、短絡部33と63を形成した。(図1
1参照)。
【0065】第4工程:圧着積層体(10A)の上面の
金属薄層(31A)に対してフォトリソグラフィーおよ
びエッチング処理を施してその一部を除去することよ
り、上面に検査対象である回路基板の被検査電極に対応
したパターンの接続用電極基層(31B)および上面配
線部を形成した(図12参照)。
【0066】更に、圧着積層体(10A)の上面上に厚
み50μmのフォトレジスト膜「HK350」(日立化
成工業社製)を設け、これをフォトリソグラフィー法に
より処理して検査対象回路基板の被検査電極に対応する
パターンに従って除去し、斯くして形成された穴部に銅
メッキ法により金属銅を充填し、その後フォトレジスト
膜を剥離することにより、突出高さが50μmの接続用
電極(31)を形成し、更に各接続用電極には厚み2μ
mの金メッキを施した。一方、圧着積層体(10A)の
下面の金属薄層(61A)に対してフォトリソグラフィ
ーおよびエッチング処理を施すことにより、1.27m
mの格子点上に配置された端子電極61を形成し、以て
アダプター本体(10)を製造した(図13参照)。
【0067】以上の方法によって得られた積層型コネク
ターの接続用電極は、各電極の寸法が直径0.25mm
及び直径0.35mmの円形で部分的に電極ピッチが
0.3mmの電極群と、各電極の寸法が直径0.45m
mで電極ピッチが0.6mmの電極群とを有するもので
あった。
【0068】(2)アダプター装置の製造 上記の積層型コネクターをアダプター本体として用い、
このアダプター本体の上面に、次のようにしてエラスト
マーを形成した。室温硬化型ウレタンゴムに平均粒径2
6μmのニッケルよりなる導電性磁性体粒子を15体積
%となる割合で混合してなるエラストマー材料を調製
し、これを上記のアダプター本体の表面に塗布したもの
を、基本的に図20に示した金型を用いる方法に従って
処理した。すなわち、下面において強磁性体部分Mが非
磁性体部分Nより0.1mm突出する磁極板55を用
い、強磁性体部分Mの下面とエラストマー材料層との間
に0.03mmの間隙を形成して平行磁場を作用させて
エラストマー材料層を隆起させ、この状態で室温で24
時間放置して硬化させ、これにより、導電部の厚さtが
0.3mm、絶縁部の厚さdが0.27mm、導電部の
突出割合(t−d)/tが10%のエラストマー層を形
成し、もって回路基板検査用アダプター装置を製造し
た。
【0069】実験例1 以上のアダプター装置について、抵抗測定器「ミリオー
ムハイテスター」(日置電機社製)を用い、基板の下面
側に共通の導電板を配置してすべての端子電極を短絡状
態とし、この導電板と各接続用電極との間の電気抵抗値
をプローブピンを利用して測定した。その結果、すべて
の接続用電極について、電気抵抗値は100mΩ以下と
非常に小さく、接続されるべき端子電極と接続用電極と
の間の電気的な接続が十分に達成されていることが確認
された。
【0070】実験例2 更に当該アダプター装置について、上記と同様の抵抗測
定器を用い、互いに絶縁状態とされるべき隣接する接続
用電極の間の電気抵抗値をプローブピンを利用して測定
したところ、電気抵抗値はいずれも2MΩ以上と非常に
大きく、十分な絶縁状態が達成されていることが確認さ
れた。
【0071】
【発明の効果】本発明の積層型コネクターは、微細なバ
イアホールで層間を接続することができ、ランドが小さ
くできるため、配線部を大きい自由度でかつ容易に形成
することができる。
【0072】本発明の回路基板検査用アダプター装置
は、その基本的構成において、アダプター本体の上面
に、検査対象回路基板の被検査電極に対応して配置され
た接続用電極が形成されると共に、下面には格子点に配
置された端子電極が形成されており、かつアダプター本
体は、上記の積層型コネクターを具えてなり、しかもア
ダプター本体の上面上には異方導電性エラストマー層が
一体的に設けられているため、検査対象である回路基板
の被検査電極が、電極ピッチが微小であり、かつ微細で
高密度の複雑なパターンのパターンのものである場合に
も、当該回路基板について所要の電気的接続を確実に達
成することができ、また温度変化による熱履歴などの環
境の変化に対しても良好な電気的接続状態が安定に維持
され、従って高い接続信頼性を得ることができ、しか
も、所望の配線構成を有するアダプター本体の形成がき
わめて容易であり、従ってきわめて有利にかつ確実に製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層型コネクターの一例における構成
を示す説明用断面図である。
【図2】本発明の積層型コネクターの一例における各部
の配置の状態を示す説明用部分破断平面図である。
【図3】図1における積層型コネクターの説明用拡大断
面図である。
【図4】本発明の積層型コネクターを製造する方法に用
いられる基板材料の説明用断面図である。
【図5】基板の厚さ方向にバイアホール、上面に基板配
線部および下面に基板配線部が形成された状態を示す説
明用断面図である。
【図6】図5における基板の説明用拡大断面図である。
【図7】圧着積層体を形成する部材の配置状態を示す説
明用断面図である。
【図8】圧着積層体が形成された状態を示す説明用断面
図である。。
【図9】図8における圧着積層体の説明用拡大断面図で
ある。
【図10】圧着積層体に短絡部用ドリル穴が形成された
状態を示す説明用断面図である。
【図11】短絡部用ドリル穴の内面にメッキ層が形成さ
れた状態を示す説明用断面図である。
【図12】圧着積層体の上面に接続用電極基層が形成さ
れた状態を示す説明用断面図である。
【図13】接続用電極が形成され、端子電極が形成され
て完成した積層型コネクターの説明用断面図である。
【図14】本発明の回路基板検査用アダプター装置の一
例における構成を示す説明用断面図である。
【図15】本発明の回路基板検査用アダプター装置の一
例におけるエラストマー層部分の説明用拡大断面図であ
る。
【図16】エラストマー材料層が形成されたアダプター
本体が金型にセットされた状態を示す説明用断面図であ
る。
【図17】図18において、平行磁場が作用された状態
を示す説明用断面図である。
【図18】エラストマー層を形成するために用いられる
金型の他の例を示す説明用断面図である。
【図19】プリント回路基板の一例の配置を示す説明図
である。
【符号の説明】
10 アダプター本体 10A 圧着積
層体 20 基板 21 バイアホ
ールランド部 22 基板配線部 23 基板短絡部 23H バイア
ホール用穴 30 絶縁層 30A 熱硬化
性樹脂シート 31 接続用電極 31A 金属薄
層 31B 接続用電極基層 31C 金属箔 32 上面配線部 33 短絡部 33A メッキ層 33H 短絡部
用ドリル穴 40 異方導電性エラストマー層 41 導電部 42 絶縁部 E 弾性高分
子物質 P 導電性粒子 50 エラストマ
ー材料層 51 上型 52 下型 M 強磁性体部分 N 非磁性体部
分 53 磁極板 G 間隙 55 磁極板 60 絶縁層 60A 熱硬化
性樹脂シート 61 端子電極 61A 金属薄
層 61C 金属箔 62 下面配線部 63 短絡部 64 バイア
ホールランド部 63A メッキ層 63H 短絡部
用ドリル穴 90 回路基板 91 機能素子領域 92 リード電
極 93 リード電極領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下面に配線部を有し、厚さ方向にバイ
    アホールを有する基板と、この配線部を含む基板上下に
    積重して設けられた少なくとも2つの絶縁層とを有して
    なり、前記絶縁層には、前記基板の配線部に接続され
    た、当該絶縁層をその厚み方向に貫通して伸びる導電体
    からなる短絡部が形成されており、当該短絡部の少なく
    とも1つは、前記基板のバイアホール部の導電体に接合
    されていることを特徴とする積層型コネクター。
  2. 【請求項2】 検査対象回路基板と電気的検査装置との
    間に介在されて当該回路基板の被検査電極と電気的検査
    装置との電気的接続を行う回路基板検査用アダプター装
    置であって、下面に格子点上に配置された端子電極を有
    すると共に、上面に検査対象回路基板の被検査電極に対
    応する接続用電極を有するアダプター本体と、このアダ
    プター本体の上面上に一体的に設けられた異方導電性エ
    ラストマー層とよりなり、前記アダプター本体は、請求
    項1に記載の積層型コネクターを具えてなり、当該絶縁
    層に形成された短絡部は、前記接続用電極および端子電
    極に電気的に接続されていることを特徴とする回路基板
    検査用アダプター装置。
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