(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面に、基板配線部およびこの基板配線部から上方に突出するメタルポストを形成する第１工程と、
基板配線部およびメタルポストを含む基板上に、絶縁層を形成する第２工程と、
絶縁層におけるメタルポストが形成された位置に、当該メタルポストに到達する深さの穴を形成し、この穴の内部に仲介用導電体を形成することにより、基板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
を経由することを特徴とする積層型コネクターの製造方法。
【請求項２】
絶縁層の上面に、基板配線部に電気的に接続された状態の接続用電極が形成されると共に、基板の下面に、基板配線部に電気的に接続された状態の端子電極が形成される第４工程を経由することを特徴とする請求項１に記載の積層型コネクターの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法によって得られる積層型コネクターよりなるアダプター本体の表面に異方導電性エラストマー層を一体的に形成することを特徴とする回路基板検査用アダプター装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型コネクターの製造方法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の製造方法に関する。
【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、図２１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スルーホールを形成した上で、当該スルー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、このような手段では、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。
一方、絶縁層の短絡部の形成において、スルーホールを形成せずに、例えば数値制御型ドリリング装置によって、前記コネクター用積層体における絶縁層のみにドリル穴を形成し、このドリル穴に金属の堆積物を充填する手段も考えられる。然るに、このドリル穴は、絶縁層の上面から基板の配線部に到達しかつ当該配線部を貫通しない範囲の深さで形成されることが必要であり、しかも、基板の配線部の厚みは１０μｍ程度であるので、所要のドリル穴を確実に形成することは極めて困難である。
【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の製造方法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の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型コネクターの製造方法は、基板の上面に、基板配線部およびこの基板配線部から上方に突出するメタルポストを形成する第１工程と、
基板配線部およびメタルポストを含む基板上に、絶縁層を形成する第２工程と、
絶縁層におけるメタルポストが形成された位置に、当該メタルポストに到達する深さの穴を形成し、この穴の内部に仲介用導電体を形成することにより、基板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
を経由することを特徴とする。
【００１３】
上記の製造方法は、更に、絶縁層の上面に、基板配線部に電気的に接続された状態の接続用電極が形成されると共に、基板の下面に、基板配線部に電気的に接続された状態の端子電極が形成される第４工程を経由することを特徴とする。
【００１４】
本発明の回路基板検査用アダプター装置の製造方法は、上記の方法によって得られる積層型コネクターよりなるアダプター本体の表面に異方導電性エラストマー層を一体的に形成す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、本発明の製造方法によって得られる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の上面に積重して設けられた絶縁層３０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基板２０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２１が格子点上に配置されて設けられると共に、基板２０の上面には適宜のパターンの基板配線部２２が形成され、端子電極２１と基板配線部２２とは、基板２０をその厚み方向に貫通して伸びる基板短絡部２３により電気的に接続されている。
端子電極２１に係る格子点間の距離、すなわち端子電極２１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１．２７ｍｍである。
【００１７】
基板配線部２２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、基板配線部２２から上方に突出するよう形成された微小柱状のメタルポスト３４と、このメタルポスト３４上に設けられた仲介用導電体３５とが接合されて構成されており、この仲介用導電体３５が、接続用電極３１に直接または上面配線部（図示省略）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（仲介用導電体３５およびメタルポスト３４）、基板配線部２２および基板短絡部２３を介して端子電極２１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２１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２１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３２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２２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、
（１）基板２０の上面に、基板配線部２２およびこの基板配線部２２から上方に突出するメタルポスト３４を形成する第１工程と、
（２）基板配線部２２およびメタルポスト３４を含む基板２０上に、絶縁層３０を形成する第２工程と、
（３）絶縁層３０におけるメタルポスト３４が形成された位置に、当該メタルポスト３４に到達する深さの穴を形成し、この穴の内部に仲介用導電体３５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を形成する第３工程と
を経由して製造される。
【００２１】
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５に示すように、下面に端子電極形成材層である金属薄層２１Ａを有すると共に、上面に基板配線部２２およびこの基板配線部２２から上方に突出するメタルポスト３４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２１Ａおよび２２Ａ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の上面の金属薄層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が形成される。
【００２２】
次に、図６にも拡大して示すように、上記の基板２０の上面の基板配線部２２における適宜の個所において、フォトリソグラフィーおよび電解銅メッキの手法により、微小柱状の金属堆積体が形成されてメタルポスト３４が形成される。
このメタルポスト３４の高さは、後述する熱硬化性樹脂シートの厚みと同等以下のものとされ、具体的には、２０〜１００μｍであって、かつ、基板配線部２２の厚みより１０μｍ以上大きいものあることが好ましい。メタルポスト３４の高さが基板配線部２２の厚みより１０μｍ以上のものでない場合には、後述する所要の導電体用ドリル穴を確実に形成することが困難となることがある。一方、メタルポスト３４の高さが１００μｍを超える場合には、熱硬化性樹脂シートとして相当に厚みの大きいものを用いることが必要となり、従って、形成される絶縁層の厚みが大きくなる結果、アダプター本体全体が大型のものとなるため、好ましくない。
【００２３】
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およびメタルポスト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が形成される工程である。
具体的には、図７に示すように、予めメタルポスト３４と適合する径の貫通孔３３Ａをそれぞれ対応する位置に形成した熱硬化性樹脂シート３０Ａが、基板２０の上面上に重ねられてメタルポスト３４が貫通孔３３Ａ内に挿入された状態とされ、更に、この熱硬化性樹脂シート３０Ａの上面上に金属箔３１Ｂが重ねられ、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が硬化して、基板配線部２２を含む基板２０の上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が一体的に被着され、これにより、図８に示すように、基板２０の上面に絶縁層３０および金属薄層３１Ａがこの順で積層された圧着積層体１０Ａが形成される。このとき、熱硬化性樹脂シート３０Ａに形成された貫通孔３３Ａは、図９にも拡大して示すように、熱圧着によって塞がれることとなり、これにより、メタルポスト３４の上端面が絶縁層３０により被覆された状態となる。
【００２４】
以上において、絶縁層３０を形成するための手段として、熱硬化性樹脂シート３０Ａ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。
熱硬化性樹脂シート３０Ａとしては、その熱圧着時にメタルポスト３４が当該シートを突き抜けない程度の十分な厚みを有するものを用いることが必要であり、具体的には、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９〜３５μｍであることが好ましい。
【００２５】
熱硬化性樹脂シート３０Ａは、これに形成された貫通孔３３Ａとメタルポスト３４とが位置合わせされた状態で重ねられることが必要であるが、この位置合わせは、例えばガイドピンなどによる位置調整手段により、容易に達成することができる。
また、適当な材質の熱硬化性樹脂シートを用いる場合には、メタルポスト３４に対応する貫通孔を予め形成しておくことは必須のことではない。
【００２６】
熱硬化性樹脂シート３０Ａおよび金属箔３１Ｂを熱圧着するための温度は、当該熱硬化性樹脂シート３０Ａ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２０〜４０ｋｇ／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１３に示すように、メタルポスト３４の上端に仲介用導電体３５を形成することにより、絶縁層３０の上面に形成された金属薄層３１Ａおよび基板配線部２２に電気的に接続された状態の短絡部３３を形成する共に、基板２０の下面に形成された金属薄層２１Ａおよび基板配線部２２に電気的に接続された状態の基板短絡部２３を形成する工程である。
具体的には、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、図１０に示すように、メタルポスト３４が形成された位置において、当該圧着積層体１０Ａの上面から当該メタルポスト３４に到達する導電体形成用ドリル穴３５Ｈが形成されると共に、基板配線部２２に関連した位置において、当該圧着積層体１０Ａをその厚み方向に貫通するスルーホール用ドリル穴１０Ｈが形成される。
【００２８】
以上において、導電体形成用ドリル穴３５Ｈは、メタルポスト３４に到達し、かつ、基板配線部２２を貫通しない深さのものであればよく、従って、形成すべき導電体形成用ドリル穴３５Ｈの深さの許容範囲が大きいので、数値制御型ドリリング装置により形成される穴の深さの誤差範囲を十分にカバーすることができ、その結果、所要の導電体形成用ドリル穴３５Ｈを確実に形成することができる。
また、導電体形成用ドリル穴３５Ｈ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、例えば０．０３〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１ｍｍ程度である。
また、スルーホール用ドリル穴１０Ｈの内径は例えば０．２ｍｍ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、導電体形成用ドリル穴３５Ｈの内面に銅メッキ層３５Ａが形成され、更に、導電体形成用ドリル穴３５Ｈに例えばペースト状の硬化性導電材料を充填して硬化することにより、図１２に示すように、仲介用導電体３５が形成され、以てポストメタル３４と仲介用導電体３５とが接合されてなる短絡部３３が形成される。
一方、上記のメッキ処理により、図１３に示すように、スルーホール用ドリル穴１０Ｈの内部が銅の堆積体によって充填され、これにより、基板短絡部２３が形成される。
【００３０】
第４工程：
この第４工程は、最終的には図１５に示すように、絶縁層３０の上面に、基板配線部２２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２２に電気的に接続された状態の端子電極２１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、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、図１４に示すように、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３１Ｃ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３１Ｃ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１５に示すように、上記の接続用電極基層３１Ｃ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２１Ａ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２１が各々基板短絡部２２に連結された状態で形成される。この端子電極２１の電極ピッチは基板短絡部２２と同様であり、例えば２．５４ｍｍ、１．８ｍｍまたは１．２７ｍｍである。
【００３２】
以上において、基板配線部２２または接続用電極３１または上面配線部３２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２０μｍ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２１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２０上に積重して設けられた絶縁層３０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２１を有すると共に、当該接続用電極３１が、短絡部３３（仲介用導電体３５およびメタルポスト３４）、基板配線部２２および基板短絡部２３を介して端子電極２１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の短絡部３３は、基板配線部２２から上方に突出するメタルポスト３４と、このメタルポスト３４の上端に接合された仲介用導電体３５とにより構成されており、当該積層型コネクター全体を貫通するスルーホールによるものではないので、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、仲介用導電体３５は、絶縁層３０に導電体用ドリル穴３５Ｈを形成してその内部に設けることができ、この導電体用ドリル穴３５Ｈは、メタルポスト１２に到達し、かつ、基板配線部２２を貫通しない深さのものであればよく、従って、形成すべき導電体形成用ドリル穴３５Ｈの深さの許容範囲が大きいため、数値制御型ドリリング装置により形成される穴の深さの誤差範囲を十分にカバーすることができ、その結果、所要の導電体形成用ドリル穴３５Ｈが確実に形成されるので、基板配線部２２に接続された短絡部３３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１６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１７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３１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１８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５１と下型５２とよりなり、上型５１には、接続用電極３１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１８および図１９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１９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５０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２０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５１と下型５２の間隔が可変の金型を用い、始めは上型５１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、例えば図１８に示した構成の金型を用い、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 〜１０7 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２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、基板上に設けられた少なくとも１つの絶縁層に、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、この短絡部が、メタルポストとこの上端に接合された仲介用導電体と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に１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２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（２１Ａ，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、この基板（２０）の片面の金属薄層（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すことにより、上面に基板配線部（２２）を形成した。
上記の基板配線部（２２）の上面にフォトリソグラフィーおよび電解銅メッキの手法により、直径０．１３ｍｍ、高さ５０μｍの円柱状のメタルポスト（３４）を形成した（図４〜図６参照）。
【００６２】
第２工程：
厚さ１００μｍの熱硬化性樹脂シート（ガラス繊維補強プリプレグ「ナショナルマルチＲ１６６１」松下電工社製）におけるメタルポスト（３４）に対応する位置に、ＮＣドリリリング装置により直径０．２ｍｍの貫通孔（３３Ａ）を形成し、この熱硬化性樹脂シート（３０Ａ）を、当該貫通孔（３３Ａ）とメタルポスト（３４）とを位置合わせした後基板配線部（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）を配置し、真空プレス機「ＭＨＰＣＶ−２００−７５０」（名機製作所社製）により、１０Ｐａの減圧雰囲気下において、最高プレス圧力４０Ｋｇ／ｃｍ2 、最高温度１７０℃で２時間プレスし、熱圧着することにより、基板（２０）の上面に絶縁層（３０）および金属薄層（３１Ａ）がこの順で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、メタルポスト（３４）が形成された位置において、深さ１００μｍで内径が１００μｍの導電体形成用ドリル穴（３５Ｈ）を形成すると共に、基板配線部（２２）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、各々の内径が０．２ｍｍの当該圧着積層体１０Ａを厚み方向に貫通するスルーホール用ドリル穴（１０Ｈ）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、導電体形成用ドリル穴３５Ｈの内面に銅メッキ層（３５Ａ）を形成すると共に、スルーホール用ドリル穴（１０Ｈ）の内部を銅の堆積体によって充填して基板短絡部（２３）を形成した。その後、導電体形成用ドリル穴（３５Ｈ）に銀ペースト「ＬＳ−１０１」（アサヒ化研社製）を充填して１５０℃で３０分間硬化処理することにより、仲介用導電体（３５）を形成し、以てポストメタル（３４）と仲介用導電体（３５）とが接合されてなる短絡部（３３）を形成した（図１１〜図１３参照）。その後、＃６００のサンドペーパーを用いて研磨処理することにより、不要の銀ペーストを除去した。
【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（３１Ｃ）および上面配線部を形成した（図１４参照）。
【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２μｍの金メッキを施した。
一方、圧着積層体（１０Ａ）における基板（２０）の下面の金属薄層（２１Ａ）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、１．２７ｍｍの格子点上に配置された端子電極２１を形成し、以てアダプター本体（１０）を製造した（図１５参照）。
【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０．１５ｍｍの円形で電極ピッチが０．２５ｍｍの電極群と、各電極の寸法が０．２５ｍｍ×０．２５ｍｍの矩形で電極ピッチが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２６μｍ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３０ｍΩ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の製造方法によれば、絶縁層の短絡部は、基板配線部から上方に突出するメタルポストと、このメタルポストの上端に接合された仲介用導電体とにより構成されており、当該積層型コネクター全体を貫通するスルーホールによるものではないので、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。しかも、仲介用導電体は、絶縁層に穴部を形成してその内部に設けることができ、この穴部は、メタルポストに到達し、かつ、基板の配線部を貫通しない深さのものであればよく、従って、形成すべき穴部の深さの許容範囲が大きいため、数値制御型ドリリング装置により形成される穴の深さの誤差範囲を十分にカバーすることができ、その結果、所要の穴部が確実に形成されるので、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。
【００７２】
本発明の回路基板検査用アダプター装置の製造方法によれば、上記の積層型コネクターよりなる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るアダプター装置を得ることができ、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】基板の上面に基板配線部およびメタルポスト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】圧着積層体に導電体用ドリル穴およびスルーホール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】導電体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】導電体用ドリル穴に仲介用導電体が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】圧着積層体に基板短絡部および短絡部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１４】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１５】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１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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２１】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
１０Ｈ  スルーホール用ドリル穴
２０  基板                          ２１  端子電極
２１Ａ，２２Ａ  金属薄層            ２２  基板配線部
２３  基板短絡部                    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  金属箔
３１Ｃ  接続用電極基層              ３２  上面配線部
３３  短絡部                        ３４  メタルポスト
３４Ａ  貫通孔                      ３５  仲介用導電体
３５Ａ  メッキ層                    ３５Ｈ  導電体形成用ドリル穴
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                        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
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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