(57)【要約】【課題】弾性圧縮変形能及び回復能の高い異方性導電フィルムを用いた電子装置検査用積層体を提供する。【解決手段】電子装置２の電極３に対応する電極５を設けた検出回路基板５を含む１又は２以上の回路基板５，８と、厚み方向に導通する複数の導通部が形成されるとともに厚み方向に弾性圧縮変形可能及び回復可能な２以上の異方性導電フィルム４，７とを備え、上記異方性導電フィルムと上記回路基板とを交互に積層して電子装置検査用積層体１を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の電極に対応する電極を設けた検出回路基板を含む１又は２以上の回路基板と、
厚み方向に導通する複数の導通部が形成されるとともに厚み方向に弾性圧縮変形可能及び回復可能な２以上の異方性導電フィルムとを備え、
上記異方性導電フィルムと上記回路基板とを交互に積層して構成される、電子装置検査用積層体。
【請求項２】
少なくとも１以上の上記回路基板において、導通する表面側電極と裏面側電極の間隔が異なるとともに、
上記回路基板に積層される異方性導電フィルムの導通部の間隔が、対接する回路基板の上記電極間隔に応じて異なる、請求項１に記載の電子装置検査用積層体。
【請求項３】
上記異方性導電フィルムは、厚み方向に導通する中空の導通部が複数個形成された導通部領域を備える多孔質樹脂フィルムから形成されている、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電子装置検査用積層体。
【請求項４】
上記異方性導電フィルムは、厚さの約４分の１まで弾性圧縮変形可能及び回復可能な多孔質フッ素樹脂から形成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子装置検査用積層体。
【請求項５】
最外側に配置されて電子装置の電極に接触させられる上記異方性導電フィルムの電極が、５〜４０μｍの間隔で形成されている、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電子装置検査用積層体。
【請求項６】
上記回路基板が変形可能なフレキシブル回路基板である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子装置検査用積層体。
【請求項７】
上記異方性導電フィルムと上記回路基板とは、上記導通部形成領域の外側において一体的に保持されている、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電子装置検査用積層体。
【請求項８】
厚み方向に導通する複数の導通部が形成された異方性導電フィルムを電子装置の電極に接触させて検査を行う電子装置の検査方法であって、
厚み方向に弾性圧縮変形可能及び回復可能な２以上の異方性導電フィルムを、１以上の回路基板を介して交互に積層して電子装置の接点に接触させる、電子装置の検査方法。
【請求項９】
上記１以上の回路基板において上記電極のピッチを変換して検査を行う、請求項８に記載の電子装置の検査方法。
【請求項１０】
１以上の上記回路基板に変形可能なフレキシブル回路基板を採用することにより回路基板を変形させて検査を行う、電子装置の検査方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、電子装置検査用積層体及び電子装置検査方法に関する。詳しくは、電子装置の電極の精度や検査装置の精度に影響されることなく、高い精度で電子装置等の検査を行える電子装置検査用積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩ等の回路基板では、電極間のピッチが狭くなり高密度化・複雑化する傾向が強まっている。このような回路基板等に接続される電子装置の電極間のピッチも狭くなっている。これら電子装置の検査を行う検出回路基板には、上記電子装置の電極に対応したピッチを備える検査用電極や検査用のコネクタ等が用いられることが多い。
【０００３】
ところが、上記電極間のピッチが狭くなると、上記電子装置の電極を上記検査基板の電極に精度高く接触させるのは困難になる。また、電極を直接基板に接触させたりコネクタに接続すると、これら電極が傷みやすい。
【０００４】
しかも、間隔の狭い多数の電極を有する電子装置を検査するには、電子装置と検出回路基板とを互いに精度高く位置決めする必要がある。このため、検査装置に高い精度が要求される。また、電子装置によっては電極寸法等にバラツキがあり、これら電極を均等な圧力で検査用電極に接触させるのも困難である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６５８４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の検査装置は、バネ性を有する金属のプローブピンと電極のピッチ（間隔）拡張のための再配線層と裏面引き出し用貫通電極を合わせ持つ構造体をプローブとして用いるものが多い。これら、プローブは、電極ピッチの狭い電子装置に適用可能であり、ピン自体の抵抗値低減と配線引き出しによる抵抗増大を最小限に抑えることができるとしている。
【０００７】
また、上記検査装置では、電子装置の電極に、金属で形成された上記プローブピンを直接接触させるように構成している。このため、精度の低い電子装置を検査する場合に、電極に大きな力が作用して電極を傷める恐れがある。また、上記プローブピンの先端部分が摩耗したり、傷む恐れもある。
【０００８】
しかも、電子装置の電極に対応した貫通スルーホール及びプローブピンを設ける必要がある。このため、プローブピン等に高い精度が要求される。
【０００９】
また、上記貫通スルーホール及びプローブピンを高い精度で形成することができても、電子装置の電極の寸法精度等が低いと、電子装置の電極を上記スルーホールに対応させることができない。したがって、精度の低い電子装置の検査には適用できない。
【００１０】
さらに、異方性導電フィルムを組み合わせて半導体装置の電極のバラツキや検査基板の反り等を吸収することも可能であるが、電子装置の電極を貫通スルーホール及びプローブピンに精度高く位置決めしなければならないことにかわりはない。
【００１１】
本願の発明者らは、膜厚方向に高い弾性変形能を有するとともに高い弾性回復能を有し、しかも、低圧縮荷重で膜厚方向の導通が可能である異方性導電フィルムを開発した（特許文献１）。
【００１２】
本願発明は、弾性圧縮変形能及び回復能の高い異方性導電フィルムを用いた電子装置検査用積層体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の請求項１に記載した発明は、電子装置の電極に対応する電極を設けた検出回路基板を含む１又は２以上の回路基板と、厚み方向に導通する複数の導通部が形成されるとともに厚み方向に弾性圧縮変形可能及び回復可能な２以上の異方性導電フィルムとを備え、上記異方性導電フィルムと上記回路基板とを交互に積層して構成される電子装置検査用積層体に係るものである。
【００１４】
本願発明は、弾性圧縮変形能及び回復能が非常に高い異方性導電フィルムを電子装置の電極に直接押圧して検査を行う。このため、プローブ等の金属材料が直接電極に接触させられることはなく、電子装置の電極が傷む恐れはない。
【００１５】
また、検出回路基板に精度の高い棒状プローブ等を設ける必要もなく、電極の高さ等にバラツキがあっても、上記異方性導電フィルムの弾性圧縮変形によって吸収できる。したがって、形状精度の低い電子装置でも、高い精度で検査を行うことができる。
【００１６】
検査する電子装置の電極の間隔が狭くなると、上記電極に押圧される異方性導電フィルムにおける導通部の配列間隔を狭くする必要がある。ところが、上記導通部の間隔を小さく設定すると、異方性導電フィルムの厚さが小さくなり、また、圧縮変形可能量も小さくなる。このため、本願発明では、２以上の異方性導電フィルムを上記回路基板を挟んで積層し、変形可能量を全体として増大させている。これにより、電子装置の電極の精度や検査装置の精度が低い場合でも、複数の上記異方性導電フィルムが弾性変形して吸収し、精度の高い検査を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載した発明は、少なくとも１以上の上記回路基板において、導通する表面側電極と裏面側電極の間隔が異なるとともに、上記回路基板に積層される異方性導電フィルムの導通部の間隔が対接する回路基板の上記電極間隔に応じて異なるものである。
【００１８】
電極の間隔が狭くなるほど、異方性導電フィルムの導通部の間隔も狭くしなければならず、圧縮変形可能量が小さくなる。一方、電極の間隔が広い場合、圧縮変形能の大きい異方性導電フィルムを採用できる。請求項２に記載した発明は、回路基板の両側の電極の間隔を異ならせることにより、狭い間隔で導通部が形成された異方性導電フィルムと広い間隔で導通部が形成された異方性導電フィルムを組み合わせることにより、狭い間隔の電極を備える電子装置であっても、積層体大きく弾性変形させて検査を行えるように構成したものである。上記構成を採用することにより、検査装置等に精度を要求することなく、ファインピッチの電子装置を精度高く検査することが可能となる。
【００１９】
請求項３に記載した発明のように、上記異方性導電フィルムを、厚み方向に導通する中空の導通部が複数個形成された導通部領域を備える多孔質樹脂フィムルから形成するのが好ましい。
【００２０】
上記異方性導電フィルムは、基材が中空に形成されているため、圧縮変形能が高い。しかも、基材だけでなく、導通部も中空かつ多孔質に形成されているため、非常に高い弾性変形能及び回復能を有している。このため、異方性導電フィルムを状電子装置と検出回路基板との間で大きく弾性変形させて検査を行うことができる。
【００２１】
さらに、請求項４に記載した発明のように、上記異方性導電フィルムを、厚さの約４分の１まで弾性圧縮変形可能及び回復可能な多孔質フッ素樹脂から形成するのが好ましい。
【００２２】
厚さの４分の１まで圧縮線型可能な異方性導電フィルム採用することにより、この異方性導電フィルムが、上記電極の凸部形状に対応して弾性変形させられる。このため、従来の棒状のプローブピンが必要なくなる。また、電子部品を異方性導電フィルムが大きく圧縮変形するまで押し込んで検査を行うことができるため、電子部品の電極の寸法精度や形状精度が低い場合でも、検出回路基板と電子部品との間に確実な導通を確保することができる。また、検査装置に対しても高い精度が要求されることがなくなり、装置を簡単化することも可能となる。また、フッ素樹脂製のフィルムを基材として採用することにより、高温等の種々の環境下で検査を行っても、弾性変形能等が低下することはない。
【００２３】
なお、上記電子装置検査用積層体を、厚さ方向に少なくとも１５０μｍ以上の弾性圧縮変形及び回復能を備えるように構成するのが好ましい。
【００２４】
１５０μｍ以上弾性圧縮変形可能に構成することにより、電極の凹凸のばらつきを吸収できるとともに、検出回路基板の歪みや、検査装置の精度に対応可能となり、高い精度で検査を行うことが可能となる。
【００２５】
請求項５に記載した発明は、最外側に配置されて電子装置の電極に接触させられる上記異方性導電フィルムの電極を、５〜４０μｍの間隔で配列形成したものである。
【００２６】
本願発明に係る積層体では、電子装置の電極に押圧接触させられる異方性導電フィルムの導電部を非常に狭い間隔で形成することにより弾性圧縮可能量が小さくなっても、他の異方性導電フィルムが弾性変形することができる。このため、全体として大きな弾性変形能を確保することができる。
【００２７】
異方性導電フィルムに５μｍ以下の間隔で導電部を形成することは基本的に困難である。一方、ファインピッチの電極を備える電子装置に対応するには、４０μ以下の間隔で導通部を形成する必要がある。
【００２８】
弾性変形は、電子装置側の精度と検査装置の精度から要求されるものである。したがって、回路基板として変形不可能なものを採用しても効果を期待できる。一方、上記回路基板において弾性変形が連続しない場合、異方性導電フィルムの一部に過度な変形が生じる場合がある。この問題を解消するため、請求項６に記載した発明のように、上記回路基板に変形可能なフレキシブル回路基板を採用することができる。
【００２９】
変形可能な回路基板を採用することにより、回路基板によって弾性変形が制限されることがなくなる。このため、一部の異方性導電フィルムに変形量が集中することがなくなり、全体を弾性変形させて検査を行うことが可能となる。また、異方性導電フィルムの一部が過圧縮されて傷む恐れがなくなる。
【００３０】
請求項７に記載した発明は、上記異方性導電フィルムと上記回路基板とを、上記導通部形成領域の外側において一体的に保持したものである。
【００３１】
上記保持する手段は特に限定されることはなく、ねじ部材等の機械的な手段を採用することができる。また、上記異方性導電フィルムと上記回路基板とを、接着によって一体的に接合することができる。
【００３２】
請求項８に記載した発明は、厚み方向に導通する複数の導通部が形成された異方性導電フィルムを電子装置の電極に接触させて検査を行う電子装置の検査方法であって、厚み方向に弾性圧縮変形可能及び回復可能な２以上の異方性導電フィルムを、１以上の回路基板を介して交互に積層して電子装置の接点に接触させる電子装置の検査方法に関するものである。
【００３３】
弾性圧縮変形能及び回復能の高い異方導電フィルムを積層することにより、狭い間隔の電極を備える電子装置に適用する場合でも、装置全体として大きな弾性変形量を確保することが可能となる。これにより、電子装置の形状精度や、検査装置の精度が低い場合じあっても、精度の高い検査を行うことが可能となる。
【００３４】
また、請求項９に記載した発明のように、上記１以上の回路基板において上記電極のピッチを変換することにより、弾性圧縮変形能の大きい異方性導電フィルムを採用することが可能となり、弾性変形可能量がさらに大きくなる。
【００３５】
さらに、請求項１０に記載した発明のように、１以上の上記回路基板に変形可能なフレキシブル回路基板を採用することにより、積層体全体を一体として変形させることが可能となり、変形能をさらに高めることができる。また、一部の異方導電フィルムが集中して変形させられることもなくなるため過圧縮か防止され、異方性導電フィルムが傷む恐れもなくなる。
【発明の効果】
【００３６】
本願発明に係る電子装置用積層体は弾性圧縮変形能及び回復能が非常に高いため、電子装置の電極が傷む恐れがなく、また、形状精度の低い電子装置でも、高い精度で検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１に、本願発明に係る電子装置検査用積層体の実施例を示す。この実施例は、２枚の回路基板と２枚の異方性導電フィルムとを積層することにより、電子部品検査用積層体を構成したものである。
【００３８】
電子装置検査用積層体１は、電子装置２の電極３に押圧接触させられる第１の異方性導電フィルム４と、上記第１の異方性導電フィルム４が積層される側に上記電子装置２の電極３に対応した電極５が形成された検出回路基板６と、上記検出回路基板６の上記第１の異方性導電フィルム４と反対側に積層される第２の異方性導電フィルム７と、上記第２の異方性導電フィルム７の上記検出回路基板６と反対側に積層される出力回路基板８とを備えて構成されている。
【００３９】
上記第１の異方性導電フィルム４及び第２の異方性導電フィルム７の概略構造を図３に示す。本実施例に係る異方性導電フィルム４，７は、絶縁性の多孔質樹脂フィルム９の複数箇所に、表面から裏面に貫通する貫通穴１０を多数配列形成し、この貫通穴１０の内壁周囲の樹脂に導電性金属１１を付着させることにより、厚み方向に導電性を有する導通部１２が形成されている。上記導通部１２が配列形成された導通部配列領域１３は、電子部品等の電極が設けられた領域に対応して設けられている。
【００４０】
上記異方性導電フィルム４，７は、たとえば、気孔率が２０〜８０％のポリテトラフルオロエチレン膜（多孔質ＰＴＦＥ膜）を基膜として形成することができる。基材が多孔質であり、しかも、内壁周囲の樹脂に導電性をもたせた上記貫通孔１０を多数有する構造であるため、弾性変形能及び回復能が非常に高い。特に、本実施例では、上記異方性導電フィルム４，７は、厚さの約４分の１まで弾性圧縮変形可能及び回復可能なものを採用している。たとえば、約６００μｍの厚さの異方性導電フィルムを採用する場合には、厚さが４５０μｍになるまで圧縮して検査を行うことも可能となる。なお、確実な接触を行うため、異方性導電フィルムを２０μｍ以上圧縮変形させて検査を行うのが好ましい。
【００４１】
上記第１の異方性導電フィルム４と、上記第２の異方性導電フィルム７の基本的構造は図３に示すものと同一である。一方、図２に示すように、第１の異方性導電フィルム４の上記導通部１２ａの配列間隔は上記第２の異方性導電フィルム７の導通部１２ｂの配列間隔より小さく設定されている。
【００４２】
実施例では、電極の配列間隔が狭いファインピッチの電子装置の検査を行うため、第１の異方性導電フィルム４の上記導通部１２ａの配列間隔を４０μｍ以下に設定している。一方、上記第２の異方性導電フィルム７の導通部１２ｂの配列間隔は、上記第１の異方性導電フィルム４の導通部１２ａの約２倍の間隔に設定している。導通部の配列間隔を狭く設定すると、フィルムの厚さもそれに応じて小さくなり、圧縮変形可能量も小さくなる。
【００４３】
上記検出回路基板６は、柔軟性のある多層フレキシブル回路基板から形成されており、上記第１の異方性導電フィルム４側に、上記電子装置２の電極３に対応した検出電極５が形成されている。本実施例では、上記検出回路基板６内で上記検出電極５の間隔を変更して、上記第２の異方性導電フィルム７側に、上記検出電極の約２倍の間隔でピッチ変換電極１３が形成されている。上記検出電極５と上記ピッチ変換電極１３とは、１対１に対応して導通させられている。
【００４４】
上記出力回路基板８の上記第２の異方性導電フィルム７側の電極１４は、上記ピッチ変換電極１３と同一の間隔で形成されている。また、上記出力回路基板８の上記第２の異方性導電フィルム７と反対側には、出力電極１５が上記電極１４と同一の間隔で形成されている。上記電極１４と上記出力電極１５は、１対１で導通させられている。
【００４５】
図１及び図２に示すように、上記回路基板６、８と上記第１及び第２の異方性導電フィルム４，７は、各異方性導電シート４，７の導通部配列領域１３ａ，１３ｂの周囲を囲むように設定された接着部１６，１７を介して一体性に接合されている。また、上記回路基板６、８の４隅には、図示しない検査装置に装着するための貫通穴１９，２０が設けられており、この貫通穴１９，２０に連結棒２１が通挿されている。
【００４６】
上記連結棒２１は、先端部２２が上記検出回路基板６に固定的に連結されており、上記検出回路基板６を上記電子装置２に対して位置決めできるよう構成されている。一方、上記連結棒２１は、上記出力回路基板８に設けた貫通穴２０に相対移動可能に通挿されており、上記出力回路基板８の厚さ方向の変位が許容されるように構成されている。
【００４７】
図２に示すように、上記電子装置２の電極３に対して、小さい間隔で導通部１２ａが形成された第１の異方性導電フィルム４が押圧される。このため、狭い間隔で電極が形成されたファインピッチ製品の検査を行うことができる。一方、上記第１の異方性導電フィルム４は、導通部１２ａの間隔を小さく設定した結果、厚さが小さくなるとともに、圧縮変形可能量が制限される。
【００４８】
本実施例では、上記不都合を回避するため、上記検出回路基板６を変形可能なフレキシブル回路基板で形成するとともに、上記第１の異方性導電フィルム４と反対側に第２の異方性導電フィルム７を積層している。これにより、２つの異方性導電フィルム４，７を弾性変形させることが可能となる。また、上記検出回路基板６を変形可能に構成することにより、２つの異方性導電フィルム４，７の弾性変形を連続させることが可能となり、上記第１の異方性導電フィルム４あるいは上記第２の異方性導電フィルム７の一方が集中して変形させられることもなくなる。この結果、異方性導電フィルムの過圧縮等を防止することが可能となり、異方性導電フィルムが傷むのを防止できる。
【００４９】
さらに、本実施例では、上記検出回路基板６を多層構造のピッチ変換基板として構成している。これにより、上記第２の異方性導電フィルム７の導通部１２ｂの間隔を大きく設定している。上記構成を採用することにより、厚さが大きく弾性変形能の高い異方性導電フィルムを上記第２の異方性導電フィルム７として採用することが可能となり、弾性変形可能量をさらに大きく設定することができる。
【００５０】
上記構成の電子装置検査用積層体１は、弾性圧縮変形能及び回復能が非常に大きい。このため、電子装置側の電極のバラツキや検出回路基板の歪み等を上記圧縮変形によって吸収しながら検査を行うことができる。このため、形状精度や寸法精度の低い電子装置を精度高く検査することが可能となる。また、検査装置側の押し付け手段の精度が低い場合であっても、上記弾性変形によって吸収できるため、検査装置に高い精度を要求されることもなくなる。これにより、検査装置を簡単化して安価に製作することも可能となる。
【００５１】
上述の実施例では、２つの異方性導電フィルムと２つの回路基板とを積層したが、１枚の検出回路基板の両側に異方性導電フィルムを積層した３層構造の積層体でも同様の効果を期待できる。また、３以上の異方性導電フィルムと３以上の回路基板を積層して積層体を構成することもできる。
【００５２】
また、実施例では、異方性導電フィルムと回路基板とを接着によって接合したが、ネジ手段等の他の手段によって接合することもできる。
【００５３】
本願発明は、上述の実施例に限定されることはない。今回開示された実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本願発明に係る電子装置検査用積層体を利用して検査を行うことにより、電子装置を傷めることなく精度の高い検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本願発明に係る電子装置検査用積層体の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す電子装置検査用積層体の分解斜視図である。
【図３】図１に示す異方性導電フィルムの断面構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  電子装置検査用積層体
２  電子装置
３  電子装置の電極
４  第１の異方性導電フィルム
５  回路基板の電極
６  検出回路基板
７  第２の異方性導電フィルム
８  回路基板
【図１】
2008096184.tif 000003
【図２】
2008096184.tif 000004
【図３】
2008096184.tif 000005