(57)【要約】  【課題】フィルム状基板等に形成された多数の電極どうしを容易に且つ確実に接続すること。  【解決手段】本発明にかかる電極の接続構造においては、第１の平面に形成された第１電極と、第２の平面に形成された第２電極とを電気的に接続する接続構造であって、前記第１電極の一部に第１微少凹凸構造を形成するとともに、前記第２電極の一部には前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部とに嵌まり合う凸部と凹部とを備えた第２微少凹凸構造を形成することによって、前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部を、前記第２微少凹凸構造の凸部と凹部に嵌め合うことによって、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続し得るように構成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平面に形成された第１電極と、第２の平面に形成された第２電極とを電気的に接続する接続構造であって、
前記第１電極の一部に第１微少凹凸構造を形成するとともに、
前記第２電極の一部には前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部とに嵌まり合う凸部と凹部とを備えた第２微少凹凸構造を形成することによって、
前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部を、前記第２微少凹凸構造の凸部と凹部に嵌め合うことによって、
前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続し得るように構成したことを特徴とする電極の接続構造。
【請求項２】
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方の断面形状は、台形としたことを特徴とする請求項１に記載の電極の接続構造。
【請求項３】
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方の断面形状は、矩形としたことを特徴とする請求項１に記載の電極の接続構造。
【請求項４】
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方は、エッチング法によって形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電極の接続構造。
【請求項５】
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方は、メッキ法によって形成されたことを特徴とする請求項３に記載の電極の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム基板などに形成された電極どうしを電気的に接続する接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィルム基板などに形成された電極どうしを電気的に接続する場合には、接続しようとする両方の電極を互いに重ね合わせて、強く圧迫することによって確実な接続を行うようにしていた。
特に、プリント基板検査装置のように、多数の検査ポイントが形成されている高密度プリント基板等の電気的な導通を検査する場合には、各検査ポイントに押し当てた検査プローブにつながった多数の電極と、検査装置につながった中継基板などの多数の電極とを電気的に接続することが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような場合には、電極の数が多数になると、多数の電極どうしを異方性導電フィルムを間に挟んで重ねて、加熱・圧着するので、接続装置が複雑になるとともに、小型化できないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、多数の電極どうしを容易に且つ確実に接続することのできる接続構造の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる電極の接続構造においては、
第１の平面に形成された第１電極と、第２の平面に形成された第２電極とを電気的に接続する接続構造であって、
前記第１電極の一部に第１微少凹凸構造を形成するとともに、
前記第２電極の一部には前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部とに嵌まり合う凸部と凹部とを備えた第２微少凹凸構造を形成することによって、
前記第１微少凹凸構造の凹部と凸部を、前記第２微少凹凸構造の凸部と凹部に嵌め合うことによって、
前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続し得るように構成した。
請求項２では、
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方の断面形状は、台形とした。
請求項３では、
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方の断面形状は、矩形とした。
請求項４では、
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方は、エッチング法によって形成されている。
請求項５では、
前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方は、メッキ法によって形成されている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明にかかる電極の接続構造によれば、
第１の平面に形成された第１電極と、第２の平面に形成された第２電極とを電気的に接続するときに、第１微少凹凸構造の凹部と凸部を、第２微少凹凸構造の凸部と凹部に嵌め合うことによって、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続するので、導電フィルム等を用いたり加熱・圧着したりしなくても、確実な接続を得ることができる。
そのための接続装置は、位置合わせをする機能を備えているだけでよいので、簡単な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明にかかる電極の接続構造を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、
Ａ１は第１の平面を持つ第１の基板、Ａ２は第２の平面を持つ第２の基板、Ｂ１は第１の平面に形成された第１電極、Ｂ２は第２の平面に形成された第２電極である。
Ｃ１は前記第１電極の一部に形成された第１微少凹凸構造、Ｃ２は前記第２電極の一部に形成された第２微少凹凸構造であり、前記第２微少凹凸構造Ｃ２を構成する一条の凸部は、前記第１微少凹凸構造Ｃ１を構成する２つの凸部の間の凹部に嵌まり合う形状および大きさに形成されている。
【０００８】
図２には、第１の基板Ａ１と第２の基板Ａ２とを向かい合わせて、前記第１微少凹凸構造Ｃ１と、第２微少凹凸構造Ｃ２とを嵌め合わせて電気的に接続した状態の斜視図を示した。
図３には、前記第１微少凹凸構造Ｃ１と、第２微少凹凸構造Ｃ２とを向かい合わせた状態の断面図（図３の（ａ））と、互いに嵌め合わせて電気的に接続した状態の断面図（図３の（ｂ））を示した。
【０００９】
図３の（ｂ）に示したように、前記第１微少凹凸構造Ｃ１と、第２微少凹凸構造Ｃ２とを、互いに嵌め合わせて電気的に接続した状態では、前記第１微少凹凸構造Ｃ１の側面と、前記第２微少凹凸構造Ｃ２の側面とが、少なくとも点Ｐ、Ｐ'か、点Ｑ、Ｑ'の何れか一方で接触している必要がある。
【００１０】
なお、前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方、即ち、両方もしくは片方の断面形状は、図示したように、台形とするとよい。また、前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の何れか一方を台形とした場合には、他方は矩形としてもよい。
また、前記第１微少凹凸構造もしくは前記第２微少凹凸構造の少なくとも何れか一方は、エッチング法もしくはメッキ（アディティブ法）法によって形成しても良い。
図１〜９に示したように、断面形状が台形の凸部はエッチング法で形成され、矩形の凸部は（セミ）アディティブ法で形成されている。
【００１１】
図4〜9を参照して、確実な電気的接続を得るための微少凹凸構造の寸法的な条件を示す。
図３〜９において、
寸法ａは、第１微細凹凸構造の凸部のボトム部間の距離、
寸法ｂは、第１微細凹凸構造の凸部のトップ部間の距離、
寸法ｃは、第２微細凹凸構造の凸部のトップ部の幅、
寸法ｄは、第２微細凹凸構造の凸部のボトム部の幅、
寸法ｅは、第１微細凹凸構造の凸部の厚さ、
寸法ｆは、第２微細凹凸構造の凸部の厚さである。
図４のように、ｅ≦ｆの場合の必要条件は、ａ≦ｃ≦ｂである。
図５のように、ｅ＞ｆの場合の必要条件は、ｃ≦ｂ≦ｄである。
図６のように、ｅ≦ｆの場合の必要条件は、ａ≦ｃ≦ｂである。
図７のように、ｅ＞ｆの場合の必要条件は、ｇ≦ｃ≦ｂである。
但し、寸法ｇは図７に示したように、第２微少凹凸構造の凸部の厚さに対応した位置での、第１微少凹凸構造の凸部間の図上の水平距離ＲＲ'とする。
図８のように、ｅ≦ｆの場合の必要条件は、ｃ≦ｂ≦ｇである。
但し、寸法ｇは図８に示したように、第１微少凹凸構造の凸部の厚さに対応した位置での、第２微少凹凸構造の凸部の幅ＲＲ'とする。
図９のように、ｅ＞ｆの場合の必要条件は、ｃ≦ｂ≦ｄである。
【実施例１】
【００１２】
次に、本発明の電極の接続構造を中継基板の接続に応用した場合の実施例を説明する。
実施例１
（Ａ）第１微細凹凸構造として２股構造を有する中継基板を形成するにあたっては、まず、例えば宇部興産株式会社製のポリイミド銅張積層板「ユピセルＮ  ＳＥ１４１０（ポリイミド２５μｍ、銅箔９μｍ）」に、例えばニチゴー・モートン社製紫外線硬化型感光性樹脂である厚さが１５μｍのドライフィルムフォトレジスト「ＮＩＴ２１５」を、ロール式ラミネータ等の装置を用いて貼り付け、紫外線による露光、現像後にドライフィルム除去部をエッチング法により回路形成した。
次いで、ドライフィルム除去後、所定の部分が開口された例えば新日鐵化学株式会社製ポリイミド系カバーレイフィルム「エスパネックスＳＰＣ―３５Ａ−２５Ａ」を、ホットプレス装置等で加熱圧着後、銅回路露出部に電気ニッケルメッキ３μｍ、電気金メッキ０．５μｍを行い、接続端子側両サイドにエッチング時に形成されたターゲットマークを径１ｍｍのドリルで貫通穴２ヶを明けることにより、接続位置合わせ用のガイド穴を設け、外形加工をして中継基板を形成した。
中継基板の所定の位置に例えばオムロン社製のコネクタ「ＸＧ４Ａ―６４３１」８ヶを半田付けした。
この回路に形成された中継基板の接続側にはピッチ２１０μｍの間隔で５１２本の配線が形成され、さらにその先端部８ｍｍはカバーフィルムが開口加工され、各回路先端部６ｍｍは２股状に分岐して、第１微細凹凸構造が形成されている。
この２股状部分を測定したところ、第１微細凹凸構造の２つの凸部間のスペース寸法ａは６５μｍ、トップ部間寸法ｂは８０μｍであった。
【００１３】
（Ｂ）第２微細凹凸構造が形成されたプローブ基板の形成にあたっては、まず、例えば宇部興産株式会社製のポリイミド銅張積層板「ユピセルＮ  ＳＥ１４１０（ポリイミド２５μｍ、銅箔９μｍ）」に、例えばニチゴー・モートン社製紫外線硬化型感光性樹脂である厚さが７μｍのドライフィルムフォトレジスト「ＮＩＴ７０７Ｕ」を、ロール式ラミネータ等で貼り付け、紫外線による露光、現像後にドライフィルム除去部をエッチング法により回路形成した。
プローブコンタクト部にはピッチ５０μｍの回路が５１２本形成されている。さらにドライフィルム除去後、再度、例えばニチゴー・モートン社製紫外線硬化型感光性樹脂である厚さが１５μｍのドライフィルムフォトレジスト「ＮＩＴ２１５」をロール式ラミネータで貼り付け、紫外線による露光、現像後にドライフィルム除去し、硫酸銅メッキを４０分行って、ピッチ５０μｍ部先端に径２５μｍ、高さ１５μｍ銅バンプを形成した。
次いで、ドライフィルム除去後、所定の部分が開口された例えば新日鐵化学株式会社製ポリイミド系カバーレイフィルム「エスパネックスＳＰＣ―３５Ａ−２５Ａ」をホットプレス装置等で加熱圧着後、銅回路露出部及び銅バンプ表面に電気ニッケルメッキ３μｍ、電気金メッキ０．５μｍを行い、接続端子側両サイドにエッチング時に形成されたターゲットマークを径１ｍｍのドリルで貫通穴２ヶを明けることにより、接続位置合わせ用ガイド穴を設け、外形加工を行ってプローブ基板を形成した。
プローブ基板の接続側にはピッチ０．２１の間隔で５１２本の配線が形成され、さらにその先端部８ｍｍはカバーフィルムが開口加工されている。この部分に形成された第２微細凹凸構造を測定したところ、第２微細凹凸構造の凸部のトップ部寸法ｃは７３μｍ、ボトム寸法ｄは８８μｍであった。
【００１４】
（Ｃ）基板の接続
アルミ製のＦＰＣ接続プレートにはアルミに幅２．３ｍｍ、深さ溝加工が行われ、径３ｍｍのシリコンゴムがはめ込まれている。
プローブ基板と中継基板を接続させたときにその接続部をシリコンゴムが加圧するように配置されている。
さらに両基板の位置合わせ用ガイド穴の位置には径１ｍｍのピンが２本立てられている。接続プレートの２本のピンに中継基板のガイド穴が合うように、絶縁層を接続プレート側にして取り付けた。
ついでプローブ基板も同様に２本のピンにガイド穴が合うように回路側をプレート側にして取り付けた。位置関係を確認後、さらにプラスチック製の押さえ板で両回路を挟み、接続プレートに押さえ板をネジで固定した。このときの回路接続部の重複は約４ｍｍであった。
プローブ基板先端裏面に０．５ｍｍ厚のシリコンゴムを挟み込むようにしてアルミ製のヘッド治具に固定し、接続プレートをプローバーユニットに取り付けた。
中継基板側のコネクタを用いて検査装置と接続し、プローブ部を金メッキされた銅箔に押しつけてバンプ先端から中継基板間の抵抗値を測定した。
５１２本のバンププローブに対して、接続部での接触抵抗は全て０．１Ω以下であった。このような確実な接続が得られている。
【００１５】
実施例２
（Ａ）２股構造を有する中継基板の形成
ポリイミド銅張積層板（ポリイミド２５μｍ、銅箔９μｍ）」に紫外線硬化型感光性樹脂である厚さが１５μｍのドライフィルムフォトレジストをロール式ラミネータで貼り付け、紫外線による露光、現像後にドライフィルム除去部をエッチング法により回路形成した。
次いでドライフィルム除去後、所定の部分が開口されたポリイミド系カバーレイフィルムをホットプレス装置で加熱圧着後、銅回路露出部に電気ニッケルメッキ３μｍ、電気金メッキ０．５μｍを行い、接続端子側両サイドにエッチング時に形成されたターゲットマークを径１ｍｍのドリルで貫通穴２ヶを明けることにより、接続位置合わせ用ガイド穴を設けた。
さらに０．５ｍｍピッチのかん合型のコネクタ端子仕様裏面に１７５μｍ厚のポリイミド補強板を添付し、外形加工をして中継基板を形成した。この回路に形成された中継基板の接続側にはピッチ１６０μｍの間隔で７９８本の配線が形成され、さらにその先端部８ｍｍはカバーフィルムが開口加工され、各回路先端部６ｍｍは２股状に分岐している。
この２股状部分を測定したところ、回路間のスペース寸法ａは４８μｍ、トップ部間寸法ｂは６５μｍであった。
【００１６】
（Ｂ）セミアディティブ法によるプローブ基板の形成
例えば東レ・デュポン株式会社製の２５μｍ厚ポリイミドフィルム表面を粗化後、スパッタ膜を０．２μｍ形成した。このスパッタ膜面に紫外線硬化型感光性樹脂である厚さが１５μｍのドライフィルムフォトレジストをロール式ラミネータで貼り付け、紫外線による露光、現像し、硫酸銅メッキを２０分行った。
メッキ終了後、ドライフィルムを剥離し、硫酸・過酸化水素水系の薬品でフラッシュエッチングして露出しているスパッタ膜を除去した。形成された回路全体に無電解ニッケルメッキを２μｍ行った。
接続端子側両サイドに硫酸銅メッキ時に形成されたターゲットマークを径１ｍｍのドリルで貫通穴２ヶを明けることにより、接続位置合わせ用ガイド穴を設け、外形加工を行ってコンタクト部ピッチ３０μｍのプローブ基板を形成した。
プローブ基板の接続側にはピッチ１６０μｍの間隔で７９８本の配線が形成され、この部分の回路を測定したところ、回路トップ部寸法ｃは６０μｍ、回路厚ｅは１０μｍであった。
【００１７】
（Ｃ）基板の接続
アルミ製のＦＰＣ接続プレートにはアルミに幅２．３ｍｍ、深さ溝加工が行われ、径３ｍｍのシリコンゴムがはめ込まれている。
プローブ基板と中継基板を接続させたときにその接続部をシリコンゴムが加圧するように配置されている。さらに両基板の位置合わせ用ガイド穴の位置には径１ｍｍのピンが２本立てられている。
接続プレートの２本のピンに中継基板のガイド穴が合うように、絶縁層を接続プレート側にして取り付けた。
ついでプローブ基板も同様に２本のピンにガイド穴が合うように回路側をプレート側にして取り付けた。
位置関係を確認後、さらにプラスチック製の押さえ板で両回路を挟み、接続プレートに押さえ板をネジで固定した。このときの回路接続部の重複は約４ｍｍであった。
プローブ基板先端裏面に０．５ｍｍ厚のシリコンゴムを挟み込むようにしてアルミ製のヘッド治具に固定し、接続プレートをプローバーユニットに取り付けた。中継基板側のコネクタを用いて検査装置と接続し、プローブ部先端を金メッキされた銅箔に押しつけてバンプ先端から中継基板間の抵抗値を測定した。
７９８本のプローブに対して、接続部での接触抵抗は全て０．１Ω以下であった。このような確実な接続が得られた。
【００１８】
なお、以上の実施例にて用いた素材や部品は、上述したものに限らず同等のものであれば他の素材や部品を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明による接続構造は、検査装置だけでなく、種々の回路間の電気的な接続を容易にすることができるので、ひろい利用範囲が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる電極の接続構造の実施の形態の平面図である。
【図２】前記接続構造の斜視図である。
【図３】前記接続構造の断面図である。
【図４】前記接続構造の変形例の断面図である。
【図５】前記接続構造の変形例の断面図である。
【図６】前記接続構造の変形例の断面図である。
【図７】前記接続構造の変形例の断面図である。
【図８】前記接続構造の変形例の断面図である。
【図９】前記接続構造の変形例の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
Ａ１  第１平面（第１の基板）
Ｂ１  第１電極
Ｃ１  第１微少凹凸構造
Ａ２  第２平面（第２の基板）
Ｂ２  第２電極
Ｃ２  第２微少凹凸構造
【図１】
2006222276.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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