JP2007225345A - 接続治具製造方法及び接続治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】 検査用接触子の先端部を検査対象となる基板に接触させて、この基板の良不良を検査する基板検査装置に用いられる接続治具とこの接続治具の製造方法の提供。
【解決手段】 被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、該基板からの電気信号を受信して検査する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具の製造方法であって、粉末状の導電物質により所定厚みの導電物質層を形成し、導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して導電物質を焼結させ、導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し焼結させ、導電部が、基板検査装置と検査点を電気的に接続可能とする導電路として形成されるまで、上記工程が繰り返され、導電路が形成された後、焼結していない導電物質を除去することを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、該基板からの電気信号を受信して検査する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具の製造方法であって、粉末状の導電物質により所定厚みの導電物質層を形成し、導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して導電物質を焼結させ、導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し焼結させ、導電部が、基板検査装置と検査点を電気的に接続可能とする導電路として形成されるまで、上記工程が繰り返され、導電路が形成された後、焼結していない導電物質を除去することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、検査用接触子の先端部を検査対象となる基板に接触させて、この基板の良不良を検査する基板検査装置に用いられる接続治具とこの接続治具の製造方法に関する。
尚、この発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。
尚、この発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。
基板上に形成された各配線パターンの導通や、配線パターン間の短絡不良の有無を検査する基板検査を行うために、配線パターン上に形成されたパッドやランド等の複数の検査点に、多針状に保持された複数の検査用接触子の一端を同時に押し当てて接触させ、それら検査用接触子の他端は、検査信号処理部の対応する電気接点に圧接して、この電気接点を介して検査信号処理部に接続し、検査信号処理部から検査用端子を介して基板の配線に選択的に検査信号を入出力し、基板検査を行う基板検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような基板検査装置において、各検査用接触子と検査信号処理部との間の接続にはワイヤーケーブルが用いられている。
図13は、このような基板検査装置における検査用接触子と検査信号処理部との接続を示した構成図である。図13において、検査用接触子を保持するための検査ユニット100は、検査用接触子101、複数の検査用接触子101を多針状に保持する検査信号処理部102、治具ヘッド部102を保持するピッチ変換ブロック103、検査信号処理部である検査信号処理部104、及び検査用接触子101と検査信号処理部104を接続するワイヤーケーブル105を示している。また、治具ヘッド部102は、検査用接触子101の先端部が、治具ヘッド部102の上面から突出して検査対象基板に形成された検査点の配列に対応するように保持している。ここで、検査用接触子101は、弾性材料からなり、検査点の位置及びピッチ変換ブロック103の接点に応じて、基部から先端部にかけて異なる角度で保持されており、あるものは直立し、あるものは傾斜することにより、基部のピッチを先端部において変換している。
そして、治具ヘッド部102上に検査対象基板が圧接されることにより各検査点に検査用接触子101がそれぞれ弾接(圧接)され、検査信号処理部104によって、検査信号処理部ワイヤーケーブル105と検査用接触子101とを介して所定の検査点との間で検査信号が入出力され、配線パターンの検査が行われる。
そして、治具ヘッド部102上に検査対象基板が圧接されることにより各検査点に検査用接触子101がそれぞれ弾接(圧接)され、検査信号処理部104によって、検査信号処理部ワイヤーケーブル105と検査用接触子101とを介して所定の検査点との間で検査信号が入出力され、配線パターンの検査が行われる。
ところで、近年、被検査基板の検査点のピッチは非常に微細になっており、又、検査点の数も多く、上述のような基板検査装置においては、接触子101は、例えば数千本程度用いられる。しかしながら、検査用接触子101によるピッチの変換量は極めて限られており、基板の検査点に接触する先端部のピッチと、検査信号処理部104に接続されるべき基部のピッチとはあまり変わらない。一方、検査信号処理部接続端子のピッチは比較的に粗いため、微細ピッチの検査用接触子102と検査信号処理部104との接続はワイヤーを使用せざるを得なかった。
例えば、ワイヤーの代わりにプリント配線基板を使用するとしても、基部のピッチに合わせて高密度で配線することは極めて困難である。ここで、ワイヤーケーブルで接続する場合、検査信号処理部104と接触子101とを接続するワイヤーケーブル105もまた数千本程度用いられる。このため、接触子101と検査信号処理部104とをワイヤーケーブル105によって接続するための工数が増大するという不都合があった。
特に、異なる基板を検査する場合、配線パターン上の検査点の配置もまた異なるため、検査点の配置に対応して接触子107を保持する治具ヘッド部102を変更し、新たに接触子101と検査信号処理部104とをワイヤーケーブル105によって接続し直さなければならないため、ワイヤーケーブル105の接続工数の増大が顕著であった。
例えば、ワイヤーの代わりにプリント配線基板を使用するとしても、基部のピッチに合わせて高密度で配線することは極めて困難である。ここで、ワイヤーケーブルで接続する場合、検査信号処理部104と接触子101とを接続するワイヤーケーブル105もまた数千本程度用いられる。このため、接触子101と検査信号処理部104とをワイヤーケーブル105によって接続するための工数が増大するという不都合があった。
特に、異なる基板を検査する場合、配線パターン上の検査点の配置もまた異なるため、検査点の配置に対応して接触子107を保持する治具ヘッド部102を変更し、新たに接触子101と検査信号処理部104とをワイヤーケーブル105によって接続し直さなければならないため、ワイヤーケーブル105の接続工数の増大が顕著であった。
このような問題を解決するために、光造形技術を用いて接続治具を作成する方法が創出されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2の接続治具は、レーザ光照射装置によって、導電部となる貫通孔を形成すべき部分以外の部分に紫外線レーザ光を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させる。そして、レーザ光が照射されなかった部分が貫通孔として作成されているので、この貫通孔にワイヤー等の導電物質を挿入することにより導電部を形成する。このような工程を経ることによって、接続治具を形成している。
しかしながら、この特許文献2に記載される製造方法よりも更なる製造工程の少ない工程で製造することのできる接続治具やその製造方法の創出が要求されていた。
しかしながら、この特許文献2に記載される製造方法よりも更なる製造工程の少ない工程で製造することのできる接続治具やその製造方法の創出が要求されていた。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、少ない製造工数で製造することができるとともに、検査点のピッチが非常に微細であっても、被検査基板からの電気的信号を検査用接触子と基板検査装置の検査信号処理部へ確実に伝達することができる接続治具及び接続治具の製造方法を提供する。
請求項1記載の発明は、被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具の製造方法であって、粉末状の導電物質により所定厚みの導電物質層を形成し、前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電部が、前記基板検査装置と前記検査点を電気的に接続可能とする導電路として形成されるまで、上記工程が繰り返され、前記導電路が形成された後、焼結していない前記導電物質を除去することにより接続治具を製造する接続治具製造方法を提供する。
請求項2記載の発明は、各層の所定焼結位置は、導電路の夫々が一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを線状に繋げるように決められることを特徴とする請求項1記載の接続治具製造方法を提供する。
請求項3記載の発明は、前記導電物質を除去した後、導電路の間の空間を樹脂材料で充填して所定形状のブロック状に形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の接続冶具製造方法を提供する。
請求項4記載の発明は、一端部が被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子に電気的に接続されるように配置され、他端部が被検査基板から検出される電気信号を受信して該被検査基板の検査を実行する検査信号処理装置に電気的に接続されるよう配置された接続治具であって、前記多針状接触子と前記基板検査装置を電気的に接続する導電路が、導電材料が焼結されることにより形成された線状の導電物質により成ることを特徴とする接続治具を提供する。
請求項5記載の発明は、導電路は、一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とが線状につながることを特徴とする請求項4記載の接続治具を提供する。
請求項6記載の発明は、前記導電路が、前記導電物質の積層構造を有していることを特徴とする請求項4又は5に記載の接続治具を提供する。
請求項7記載の発明は、前記接続治具は、前記導電路の間の空間に絶縁性の樹脂が充填され、所定形状のブロック状に形成されていることを特徴とする請求項4乃至6いずれかに記載の接続治具を提供する。
請求項8記載の発明は、被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具であって、一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを有する導電路を有し、前記導電路は、所定厚みの粉末状の導電物質により導電物質層を形成し、前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電部が、積層されて導電路として形成されることを特徴とする接続治具を提供する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。
請求項1記載の発明によれば、被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具の製造方法であって、粉末状の導電物質により所定厚みの導電物質層を形成し、前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電部が、前記基板検査装置と前記検査点を電気的に接続可能とする導電路として形成されるまで、上記工程が繰り返され、前記導電路が形成された後、焼結していない前記導電物質を除去するので、基板検査装置(検査信号処理装置)の電極部と検査点に接触する多針状接触子の他端を電気的接続する接続治具を、レーザ光照射による光造形技術により形成することができる。特に、電極部と接触子の他端を電気的に接続する導電路が、粉末状の導電物質の焼結により導電部が形成される光造形技術により形成されることになるので、微細な配線パターンに応じ且つ微細な電極部に応じることのできる接続治具を作成する。
更に、導電路が形成された後、焼結していない導電物質(未焼結導電物質)が除去されるので、不必要な導電物質を除去することができる。尚、除去された不必要な導電物質を再度用いることができる。
また、従来の接続治具製造方法と比して少ない製造工数で製造することを可能とする。特に、従来は手作業で行われていた接続治具の配線を設ける作業を自動的に行うことが可能となり、接続治具の製造効率を向上させることができる。
更に、導電路が形成された後、焼結していない導電物質(未焼結導電物質)が除去されるので、不必要な導電物質を除去することができる。尚、除去された不必要な導電物質を再度用いることができる。
また、従来の接続治具製造方法と比して少ない製造工数で製造することを可能とする。特に、従来は手作業で行われていた接続治具の配線を設ける作業を自動的に行うことが可能となり、接続治具の製造効率を向上させることができる。
請求項2記載の発明によれば、各層の所定焼結位置は、導電路の夫々が一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを線状に繋げるように決められるので、導電路が各層の導電部の積層構造により繋げられて線状に形成される。
このため、この接続治具が有する導電路が、接触子と電極部を確実に電気的に接続することができる。
このため、この接続治具が有する導電路が、接触子と電極部を確実に電気的に接続することができる。
請求項3記載の発明によれば、前記導電物質を除去した後、導電路の間の空間を樹脂材料で充填して所定形状のブロック状に形成するので、導電路の補強を行うことができる。
このため、本製造方法を用いて製造された接続治具は、導電路の強度の高い接続治具を製造することができる。
このため、本製造方法を用いて製造された接続治具は、導電路の強度の高い接続治具を製造することができる。
請求項4記載の発明によれば、一端部が被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子に電気的に接続されるように配置され、他端部が被検査基板から検出される電気信号を受信して該被検査基板の検査を実行する検査信号処理装置に電気的に接続されるよう配置された接続治具であって、前記多針状接触子と前記基板検査装置を電気的に接続する導電路が、導電材料が焼結されることにより形成された線状の導電物質により成るので、検査点のピッチが非常に微細であっても、被検査基板からの電気的信号を検査信号処理装置へ確実に伝達することができる接続治具を提供する。
請求項5記載の発明によれば、導電路は、一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とが線状につながるので、導電路により多針状接触子の一本の接触子と電極部を確実に接続することができる。
請求項6記載の発明によれば、前記導電路が、前記導電物質の積層構造を有しているので、導電路が複数の導電物質の積み重ねにより形成されることになり、導電路が微細な形状を有していても効率良く作成することができる。
請求項7記載の発明によれば、前記接続治具は、前記導電路の間の空間に絶縁性の樹脂が充填され、所定形状のブロック状に形成されているので、導電路の補強を行うことができ、耐久性の優れた接続治具を提供できる。
請求項8記載の発明は、被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具であって、一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを有する導電路を有し、前記導電路は、所定厚みの粉末状の導電物質により導電物質層を形成し、前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、前記導電部が、積層されて導電路として形成されるので、微細な配線パターンに応じ且つ微細な電極部に応じることのできる接続治具を提供する。
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
まず、本発明に係る接続治具の一実施形態について説明する。
図1は本発明に係る一実施形態の接続治具が用いられ、接触子と電極部が電気的に接続された様子を示す部分断面図である。図2は、本発明に係る一実施形態の接続治具を示しており、(a)は断面図であり、(b)は平面図であり、(c)は底面図である。
本発明に係る接続治具1は、図1に示す如く、多針状に配置される接触子2と、検出される電気信号から基板の導通/短絡を判断する検査信号処理部3(信号処理部)を電気的に接続する部材である。また、この接続治具1は、図1で示す如く、接触子2側の狭ピッチを検査信号処理部3側の広ピッチに変換する役割を担っている。
まず、本発明に係る接続治具の一実施形態について説明する。
図1は本発明に係る一実施形態の接続治具が用いられ、接触子と電極部が電気的に接続された様子を示す部分断面図である。図2は、本発明に係る一実施形態の接続治具を示しており、(a)は断面図であり、(b)は平面図であり、(c)は底面図である。
本発明に係る接続治具1は、図1に示す如く、多針状に配置される接触子2と、検出される電気信号から基板の導通/短絡を判断する検査信号処理部3(信号処理部)を電気的に接続する部材である。また、この接続治具1は、図1で示す如く、接触子2側の狭ピッチを検査信号処理部3側の広ピッチに変換する役割を担っている。
接触子2は、治具ヘッド21により保持されており、図1で示される治具ヘッド21は、接触子2を拘束して保持する3枚の板状のガイドプレート22と、これらのガイドプレート22を平行に支持する支柱23を備える。
これらのガイドプレート22には、接触子2を所望の位置へ案内するための略円形状の第一挿通孔221が形成されている。最上部(基板に最も近い側)のガイドプレート22が有する第一挿通孔221は、基板の検査点位置と対応する位置に形成されている。
また一方で、最下部(接続治具に最も近い側)のガイドプレート22が有する第三挿通孔223は、後述する接続治具1の上面に形成される上面電極部の位置と対応する位置に形成されている。
これらのガイドプレート22には、接触子2を所望の位置へ案内するための略円形状の第一挿通孔221が形成されている。最上部(基板に最も近い側)のガイドプレート22が有する第一挿通孔221は、基板の検査点位置と対応する位置に形成されている。
また一方で、最下部(接続治具に最も近い側)のガイドプレート22が有する第三挿通孔223は、後述する接続治具1の上面に形成される上面電極部の位置と対応する位置に形成されている。
3枚のガイドプレート22が有する第一及び第三挿通孔221、223に、接触子2が挿通されることにより、これらの挿通孔によって接触子2が拘束されるとともに、接触子2の先端部位が基板の検査点位置と対応する位置に導かれ、接触子2の基端部位が上面電極部の位置と対応する位置に導かれることになる。
また、ガイドプレート22の第三挿通孔223によって、接触子2の基端部位がそれぞれ上面電極部と接触する一方、接触子2の先端が、最上部のガイドプレート22の上面からわずかに突出する。そして、基板が治具ヘッド21へ載置されると、基板の検査点が接触子2に圧接される。
また、ガイドプレート22の第三挿通孔223によって、接触子2の基端部位がそれぞれ上面電極部と接触する一方、接触子2の先端が、最上部のガイドプレート22の上面からわずかに突出する。そして、基板が治具ヘッド21へ載置されると、基板の検査点が接触子2に圧接される。
接続治具1の上面部には、接触子2の基端部とそれぞれ接触する上面電極部11が設けられており、接続治具1の下面部には、後述する検査信号処理部3の電極部31と接続するための下面電極部12が形成される。上面電極部11と下面電極部12の間には、それ等電気的に接続する導電物質で形成される導電路13が形成されている。この導電路13は、上面電極部11と下面電極部12を電気的に接続し、電気信号の伝送路を形成する。
また、この導電路13の保護及び強度を向上させるために、導電路13の周縁を覆うように補強部材14が形成される。尚、この実施形態を示す図1では、この補強部材14により接続治具1が直方体が形成されている。
上面電極部11及び下面電極部12の表面には、金属メッキ処理が施されている。
また、この導電路13の保護及び強度を向上させるために、導電路13の周縁を覆うように補強部材14が形成される。尚、この実施形態を示す図1では、この補強部材14により接続治具1が直方体が形成されている。
上面電極部11及び下面電極部12の表面には、金属メッキ処理が施されている。
上面電極部11は、接触子2の基端部位と電気的に接続される(接触される)第一電極部111が複数設けられることにより形成されている。この第一電極部111の直径d1は、接触する接触子2の径よりも大きいことが好ましく、例えば、上面電極部11の直径と略同じ90μmに形成され、より好ましくはこの直径より大きい110μmに形成される。また、上面電極部11が設けられるピッチp1は、基板の検査点に応じて変化するが、例えば、ピッチ150μmに形成される。
この第一電極部111は、後述する導電路13の一端部により形成される。
この第一電極部111は、後述する導電路13の一端部により形成される。
下面電極部12は、後述する検査信号処理部3の検査信号処理部電極部31に電気的に接続される(接触される)第二電極部121が複数設けられることにより形成されている。この第二電極部121は、この検査信号処理部電極部31と確実に且つ安定して接触するために、第一電極部111よりも接触面積が大きくなるように形成されている。
この第二電極部121は、図1又は図2で示される如く、第一電極部111よりも大きな接触面積を有するように、拡大電極部131を有していることが好ましい。この拡大電極部131を形成することによって、接触面積を大きくすることができるからであり、このように形成することによって、第二電極部121が拡大電極部131の他端部により形成され、第一電極部111よりも接触面積を大きくすることができる。
この第二電極部121は検査信号処理部電極部31に応じて接触面積を設定すれば構わないが、検査信号処理部電極部31は多針状の接触子2に比して、接触面積や配置されるピッチが第一電極部111に比して大きいため、第二電極部121は第一電極部111に比して接触面積やそのピッチを大きくすることができる。
この第二電極部121は、図1又は図2で示される如く、第一電極部111よりも大きな接触面積を有するように、拡大電極部131を有していることが好ましい。この拡大電極部131を形成することによって、接触面積を大きくすることができるからであり、このように形成することによって、第二電極部121が拡大電極部131の他端部により形成され、第一電極部111よりも接触面積を大きくすることができる。
この第二電極部121は検査信号処理部電極部31に応じて接触面積を設定すれば構わないが、検査信号処理部電極部31は多針状の接触子2に比して、接触面積や配置されるピッチが第一電極部111に比して大きいため、第二電極部121は第一電極部111に比して接触面積やそのピッチを大きくすることができる。
第二電極部121の形状や大きさは、上記の如き検査信号処理部電極部31に応じて設定されるが、例えば、この第二電極部121の直径d2は、900μmに形成され、また、ピッチp2は1270μmに形成される。
尚、検査信号処理部電極部31は、スプリングプローブ等から成る突状電極に形成されている。
尚、検査信号処理部電極部31は、スプリングプローブ等から成る突状電極に形成されている。
導電路13は、上面電極部11の第一電極部111から下面電極部12の第二電極部121への電気信号の伝送路である。この導電路13は、図2又は3で示される如く、上面電極部11から下面電極部12へ広がるように傾斜している。このように形成することによって、上面電極部11から下面電極部12へ夫々の電極部のピッチ変換が可能となる。
この導電路13は、上記の第二電極部121を形成する拡大電極部131が下端に設けられている。また、導電路13は、上端が第一電極部111を形成し、下端が第二電極部121を形成するように、上端から下端に沿って徐々に広がるテーパ形状に形成されてもよい。
この導電路13は、上記の第二電極部121を形成する拡大電極部131が下端に設けられている。また、導電路13は、上端が第一電極部111を形成し、下端が第二電極部121を形成するように、上端から下端に沿って徐々に広がるテーパ形状に形成されてもよい。
導電路13は、照射されるレーザ光によって焼結される粉末状の導電物質で形成されていれば特に限定されず、例えば、銅(Cu)、タングステン(W)やモリブデン(Mo)等の粉末状物質を用いる。
また、この導電路13は、所定厚みの積層構造を有して形成されている。これは、本接続治具1が、所定厚みを有する金属粉末の層にレーザ光を照射して、そのレーザ光が照射された箇所が焼結(粉末状の金属粉(粒子)を溶着)して導電部を形成し、この導電部が堆積することにより、導電路13が形成されるためである。
このため、導電路13は、複数の導電部が積層されて形成されていることになる。この導電部は、後述する所定厚みの導電物質層にレーザ光を照射して形成される。このため、導電部の形状はレーザ光の照射のスポット形状、角度、強さや照射時間等により決定されるが、角柱、円柱、四角錐台や円錐台に形成される。
また、この導電路13は、所定厚みの積層構造を有して形成されている。これは、本接続治具1が、所定厚みを有する金属粉末の層にレーザ光を照射して、そのレーザ光が照射された箇所が焼結(粉末状の金属粉(粒子)を溶着)して導電部を形成し、この導電部が堆積することにより、導電路13が形成されるためである。
このため、導電路13は、複数の導電部が積層されて形成されていることになる。この導電部は、後述する所定厚みの導電物質層にレーザ光を照射して形成される。このため、導電部の形状はレーザ光の照射のスポット形状、角度、強さや照射時間等により決定されるが、角柱、円柱、四角錐台や円錐台に形成される。
図1では、更に、接続治具1と治具ヘッド21を位置決めに用いられる第一孔部15と、接続治具1と検査信号処理部3を位置決めに用いられる第二孔部16が形成される。これらの第一孔部15及び第二孔部16に対して夫々嵌入することのできる固定具(第一固定具32及び第二固定具33)を用いて、接続治具1と治具ヘッド21並びに検査信号処理部3とを固定することができる。尚、この固定具には、例えば、ネジを採用することができる。
また、このように本発明に係る接続治具1では、上面電極部11の第一電極部111のピッチが、多針状の接触子2のピッチと略同じに設計されることが可能となる。
また、このように本発明に係る接続治具1では、上面電極部11の第一電極部111のピッチが、多針状の接触子2のピッチと略同じに設計されることが可能となる。
次に、本発明に係る接続治具の製造方法について説明する。
図3は、本発明に係る接続治具を製造するための製造装置の一例を示す構成図である。
図4乃至図11は、接続治具が製造される各工程における接続治具の断面図を示す。図12は、本発明の接続治具製造方法を示すフローチャートである。
図3は、本発明に係る接続治具を製造するための製造装置の一例を示す構成図である。
図4乃至図11は、接続治具が製造される各工程における接続治具の断面図を示す。図12は、本発明の接続治具製造方法を示すフローチャートである。
まず、製造される接続治具1の設計情報(接続治具、導電路、第一電極部や第二電極部の寸法)を決定する。このとき、各導電物質層のどの座標位置に導電部を形成するのかを決定しておく(S1)。
図3で示される如く、粉末状の導電物質が所定厚みt1を有するように配置し、導電物質層4を形成する(S2)。
図3では、載置台6に導電物質層4が配置され、この導電物質層4(又は載置台6)の上方よりレーザ光を照射するレーザ光照射手段5が配置され、更に、このレーザ光照射手段5の動作を制御するための制御手段7が接続されている。
この実施形態では、導電物質としてタングステンを用いている。また、この導電物質が有する粒径は、50〜100nmに形成されてある。
また、この実施形態では、所定厚みt1を1μm程度の厚みに設定しているが、特に限定されるものではなく、レーザ光による粉末状の導電物質を、十分に強度を有する導電部を形成することができれば構わない。
図3で示される如く、粉末状の導電物質が所定厚みt1を有するように配置し、導電物質層4を形成する(S2)。
図3では、載置台6に導電物質層4が配置され、この導電物質層4(又は載置台6)の上方よりレーザ光を照射するレーザ光照射手段5が配置され、更に、このレーザ光照射手段5の動作を制御するための制御手段7が接続されている。
この実施形態では、導電物質としてタングステンを用いている。また、この導電物質が有する粒径は、50〜100nmに形成されてある。
また、この実施形態では、所定厚みt1を1μm程度の厚みに設定しているが、特に限定されるものではなく、レーザ光による粉末状の導電物質を、十分に強度を有する導電部を形成することができれば構わない。
導電物質層4が準備されると、予め決定されている導電物質層4へレーザ光を照射する座標位置が決定される(S3)。
そして、この決定されている座標位置に基づいて、導電物質層4の表面層に向かってレーザ光照射手段5からレーザ光が照射される。このとき、レーザ光が照射された箇所は、レーザ光のエネルギにより焼結されることになる(図4参照)。尚、図4では、まず最下部をレーザ光で一様に照射を行い、下部の土台部41を形成し、端部に支柱42を形成している。
また、このレーザ光の出力は、所定厚みt1分の粉末状の導電物質を焼結することのできる出力であれば適宜調整されて使用される。
このレーザ光照射された座標位置の導電物質は焼結して導電部を形成することになる(S4)。
このとき、レーザ光が導電物質層4に対して略直角をなして照射された場合には、導電物質は直立した略円柱状の導電部が形成される。
そして、この決定されている座標位置に基づいて、導電物質層4の表面層に向かってレーザ光照射手段5からレーザ光が照射される。このとき、レーザ光が照射された箇所は、レーザ光のエネルギにより焼結されることになる(図4参照)。尚、図4では、まず最下部をレーザ光で一様に照射を行い、下部の土台部41を形成し、端部に支柱42を形成している。
また、このレーザ光の出力は、所定厚みt1分の粉末状の導電物質を焼結することのできる出力であれば適宜調整されて使用される。
このレーザ光照射された座標位置の導電物質は焼結して導電部を形成することになる(S4)。
このとき、レーザ光が導電物質層4に対して略直角をなして照射された場合には、導電物質は直立した略円柱状の導電部が形成される。
このレーザ光照射手段5は、予め制御手段7によりその動作が制御されている。この制御手段7の具体的な制御方法は、例えば、所望する接続治具1の三次元データが記憶される記憶手段(図示せず)が設けられ、この記憶手段から三次元データを基に、焼結成形すべき導電物質の座標位置が特定され、この特定される座標位置情報に、レーザ光が照射されるように制御される。
より具体的には、導電物質層4が配置された後に、この導電物質層4上に設定される座標位置が設定され、この座標位置に対してレーザ光が照射される。
より具体的には、導電物質層4が配置された後に、この導電物質層4上に設定される座標位置が設定され、この座標位置に対してレーザ光が照射される。
レーザ光が照射された導電物質層4の照射箇所では焼結が起こり、レーザ光が照射された箇所の粒子状の導電物質が焼結し、導電部132が形成される(S4)。図4乃至11では、斜線箇所が焼結していない導電物質の箇所を示しており、黒塗箇所が焼結された導電物質の箇所(導電部)を示している。
図4で示される焼結部を有する導電物質層4を形成する場合には、例えば、紙面に向かって左端部分Aから順番に、B部分、C部分、・・・・、J部分、右端部分Kと照射することにより、効率良くレーザ光の照射を行うことができる。尚、左及び右端部分A、Kは、支柱42として形成されるので、他の部分B・・・Jよりも太さを有して形成される。
尚、この図4で示される実施形態では、下面電極部12が有する拡大電極部131の部分は形成されていないが、例えば、照射時間を長くしてこの拡大電極部131を形成しておいてもよい。
図4で示される焼結部を有する導電物質層4を形成する場合には、例えば、紙面に向かって左端部分Aから順番に、B部分、C部分、・・・・、J部分、右端部分Kと照射することにより、効率良くレーザ光の照射を行うことができる。尚、左及び右端部分A、Kは、支柱42として形成されるので、他の部分B・・・Jよりも太さを有して形成される。
尚、この図4で示される実施形態では、下面電極部12が有する拡大電極部131の部分は形成されていないが、例えば、照射時間を長くしてこの拡大電極部131を形成しておいてもよい。
図1で示される第一孔部15及び第二孔部16も、所定の座標位置が情報として入力されており、図1で示される如き形状を有するように形成されることになる。尚、この孔部の内側の導電物質は、未焼結状態であり、土台部又は天井部が取り除かれた際に、この未焼結な導電物質が取り除かれることになる。
導電物質層4に対するレーザ光の照射が完了すると、図5(a)で示される如く、新しい導電物質層4aが導電物質層4に重ねるように形成される(図12で示される(S4)の後(S2)へ戻る場合)。
新しい導電物質層4aが形成されると、次にレーザ光が照射される箇所が制御手段7により決定される。図5(b)では、点線A1乃至A11で示された部分が次にレーザ光が照射される箇所であることを示している。
レーザ光が照射される場所(座標位置)が決定されると、上記の如く、レーザ光照射手段5によりレーザ光がこの座標位置に照射され、導電部132が形成されることになる。
新しい導電物質層4aが形成されると、次にレーザ光が照射される箇所が制御手段7により決定される。図5(b)では、点線A1乃至A11で示された部分が次にレーザ光が照射される箇所であることを示している。
レーザ光が照射される場所(座標位置)が決定されると、上記の如く、レーザ光照射手段5によりレーザ光がこの座標位置に照射され、導電部132が形成されることになる。
上記の如き工程が繰り返されて、図6で示される如き導電物質層4、4a乃至4gが形成されることになる。このため、導電路13は、複数の導電部132により形成されることになる。
尚、レーザ光照射手段5が、導電物質層(又は載置台6)の上方に位置し、導電物質層(又は載置台6)に対して略直角なレーザ光を照射する場合には、この導電路13は、略円柱形状の導電部132が積層されて形成されることになる。この場合も、導電路13の傾斜を形成するために、導電部132が少しずつずれて配置されることにより、ピッチ変換を可能とする導電路13の傾斜を形成することになる。
尚、レーザ光照射手段5が、導電物質層(又は載置台6)の上方に位置し、導電物質層(又は載置台6)に対して略直角なレーザ光を照射する場合には、この導電路13は、略円柱形状の導電部132が積層されて形成されることになる。この場合も、導電路13の傾斜を形成するために、導電部132が少しずつずれて配置されることにより、ピッチ変換を可能とする導電路13の傾斜を形成することになる。
図7は、レーザ光による導電物質への焼結が完了した状態を示している。この図7で示される如く、導電路13により下面電極部12から上面電極部11へ電気信号の伝送路が形成されていることになる。また、この接続治具1の強度を高める支柱42も同時に形成されていることになる。
尚、図7では、最上部(上側表面部全面)にレーザ光を照射して天井部43を形成している。
尚、図7では、最上部(上側表面部全面)にレーザ光を照射して天井部43を形成している。
次いで、レーザ光による光造形が終了すると、焼結していない粉末状の導電物質を除去する(S5)。
このとき、図8でしめされる如く、焼結している箇所のみが残存することになり、この残存部1’が接続治具1の導電部分となる。
このとき、図8でしめされる如く、焼結している箇所のみが残存することになり、この残存部1’が接続治具1の導電部分となる。
焼結していない粉末状の導電物質を取り除いた後、図8で示される残存部分1’の強度を向上させるために補強部材14を充填する(図9参照、図12の(S6))。この補強部材14には、絶縁性の合成樹脂が用いられる。この補強部材14を、残存部分1’に充填して硬化させる。
このように補強部材14を用いることによって、導電路13を補強することができるとともに、各導電路13を絶縁状態に保つことが可能となる。
この図9では、補強部材14を硬化させて、直方体を形成するようにしている。
このように補強部材14を用いることによって、導電路13を補強することができるとともに、各導電路13を絶縁状態に保つことが可能となる。
この図9では、補強部材14を硬化させて、直方体を形成するようにしている。
補強部材14が充填されると、土台部41及び天井部43を削り取り上面電極部11及び下面電極部12が形成する(S7)。
図10では、土台部41を除去した様子を示している。この図10で示される製造工程では、土台部41を下面電極部12に形成するために、土台部41を研磨している。この研磨された土台部41は、下面電極部12として形成される。尚、拡大電極部131が設けられる場合には、この拡大電極部131が下面電極部12として形成される。
この土台部41が研磨された後に、表面に配置される導電路13に対して鍍金処理が施される。この場合、天井部43を共通電極として用いることができるので、下面電極部12の拡大電極部131の表面を容易に鍍金処理することができる。
この図10では、支柱41も取り除かれているが、接続治具1の導電路13が十分な強度を有している場合には支柱を取り除いてもよく、導電路13の強度が十分でない場合には取り除かなくてもよい。
図10では、土台部41を除去した様子を示している。この図10で示される製造工程では、土台部41を下面電極部12に形成するために、土台部41を研磨している。この研磨された土台部41は、下面電極部12として形成される。尚、拡大電極部131が設けられる場合には、この拡大電極部131が下面電極部12として形成される。
この土台部41が研磨された後に、表面に配置される導電路13に対して鍍金処理が施される。この場合、天井部43を共通電極として用いることができるので、下面電極部12の拡大電極部131の表面を容易に鍍金処理することができる。
この図10では、支柱41も取り除かれているが、接続治具1の導電路13が十分な強度を有している場合には支柱を取り除いてもよく、導電路13の強度が十分でない場合には取り除かなくてもよい。
図11は、天井部43が取り除かれた様子を示している。この図11で示される製造工程では、天井部43を上面電極部11(又は第一電極部111)に形成するために、天井部43を研磨している。この研磨された天井部43は、上面電極部11(又は第一電極部111)として形成される。この天井部43が研磨された後に、表面に配置される導電路13に対して鍍金処理が施される。この場合、下面電極部12を検査装置(検査信号処理部)に接続して、上面電極部11(又は第一電極部111)の鍍金処理を行うことができる。
このようにして本接続治具1が製造されることになる。
このようにして本接続治具1が製造されることになる。
1・・・・・接続治具
11・・・・上面電極部
12・・・・下面電極部
13・・・・導電路
131・・・導電部
2・・・・・接触子(多針状接触子)
3・・・・・検査信号処理部(基板検査装置)
11・・・・上面電極部
12・・・・下面電極部
13・・・・導電路
131・・・導電部
2・・・・・接触子(多針状接触子)
3・・・・・検査信号処理部(基板検査装置)
Claims (8)
- 被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具の製造方法であって、
粉末状の導電物質により所定厚みの導電物質層を形成し、
前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、
前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、
前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、
前記導電部が、前記基板検査装置と前記検査点を電気的に接続可能とする導電路として形成されるまで、上記工程が繰り返され、
前記導電路が形成された後、焼結していない前記導電物質を除去することにより接続治具を製造する接続治具製造方法。 - 各層の所定焼結位置は、導電路の夫々が一本の前記接触子に接触するにように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを線状に繋げるように決められることを特徴とする請求項1記載の接続治具製造方法。
- 前記導電物質を除去した後、導電路の間の空間を樹脂材料で充填して所定形状のブロック状に形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の接続冶具製造方法。
- 一端部が被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子に電気的に接続されるように配置され、他端部が被検査基板から検出される電気信号を受信して該被検査基板の検査を実行する検査信号処理装置に電気的に接続されるよう配置された接続治具であって、
前記多針状接触子と前記基板検査装置を電気的に接続する導電路が、導電材料が焼結されることにより形成された線状の導電物質により成ることを特徴とする接続治具。 - 導電路は、一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とが線状につながることを特徴とする請求項4記載の接続治具。
- 前記導電路が、前記導電物質の積層構造を有していることを特徴とする請求項4又は5に記載の接続治具。
- 前記接続治具は、前記導電路の間の空間に絶縁性の樹脂が充填され、所定形状のブロック状に形成されていることを特徴とする請求項4乃至6いずれかに記載の接続治具。
- 被検査基板の配線パターン上に設定された複数の検査点に夫々圧接される多針状接触子と、被検査基板から検出される電気信号を受信して検査を実行する検査信号処理装置とを電気的に接続する接続治具であって、
一本の前記接触子に接触するように配置された一端部と、前記検査信号処理装置の電極部に接触するように配置された他端部とを有する導電路を有し、
前記導電路は、
所定厚みの粉末状の導電物質により導電物質層を形成し、
前記導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射して、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、
前記導電物質層に新たなる導電物質層を重置し、
前記新たなる導電物質層における所定の位置にレーザ光を照射し、該位置の導電物質を焼結させて導電部を形成し、
前記導電部が、積層されて導電路として形成されることを特徴とする接続治具。
Priority Applications (3)
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