特開 2023-96615 電気的接続装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023096615

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】電気的接続装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20230630BHJP

   G01R 1/06 20060101ALI20230630BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 F

G01R1/06 F

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021212495

(22)【出願日】2021-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000153018

【氏名又は名称】株式会社日本マイクロニクス

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】久我 智昭

【テーマコード（参考）】

2G011

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G011AA15

2G011AC14

2G011AE03

4M106DD03

4M106DD10

(57)【要約】

【課題】被検査体の電極端子と回路パターンの接触不良を抑制できる電気的接続装置を提供する。
【解決手段】電気的接続装置は、剛体の絶縁性の支持基板と剛体の導電性の回路パターンを備える。支持基板は、相互に対向する第１主面と第２主面、および第１主面から第２主面にそれぞれ向かう相互に対向する第１側面と第２側面を有する。回路パターンは、第１主面に配置されている。回路パターンは、第１主面と第１側面が接続する支持基板の第１辺から、第１主面と第２側面が接続する支持基板の第２辺に向かって延伸する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検査体の検査に使用される電気的接続装置であって、
相互に対向する第１主面と第２主面、および前記第１主面から前記第２主面にそれぞれ向かう相互に対向する第１側面と第２側面を有する剛体の絶縁性の支持基板と、
前記第１主面に配置され、前記第１主面と前記第１側面が接続する前記支持基板の第１辺から前記第１主面と前記第２側面が接続する前記支持基板の第２辺に向かって延伸する剛体の導電性の回路パターンと
を備える電気的接続装置。

【請求項2】

前記被検査体に配列された複数の電極端子の位置に対応させて、複数の前記回路パターンの第１端部が前記第１辺に配列されている、請求項１に記載の電気的接続装置。

【請求項3】

前記複数の第１端部が前記複数の電極端子のそれぞれと接続するように、前記支持基板を前記被検査体に対して所定の角度で保持するプローブブロックを更に備える、請求項２に記載の電気的接続装置。

【請求項4】

前記プローブブロックに配置され、前記第２辺において前記回路パターンの第２端部と電気的に接続する接続端子を有する配線基板を更に備える、請求項３に記載の電気的接続装置。

【請求項5】

前記支持基板の前記第１主面が、前記回路パターンが配置された配置領域が凸部、前記配置領域に隣接する分離領域が凹部の凹凸形状である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【請求項6】

前記回路パターンが、前記第１辺から前記第２辺に向かって延伸するストライプ状パターンを含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【請求項7】

前記回路パターンの表面に、前記回路パターンよりも導電性の高い被覆材が形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【請求項8】

前記支持基板が絶縁性セラミックスの基板である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【請求項9】

前記回路パターンが導電性セラミックスからなる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【請求項10】

前記第１側面と前記第１主面とのなす角が鋭角であり、前記第１側面と前記第２主面とのなす角が鈍角である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検査体の特性の検査に使用される電気的接続装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルなどの被検査体の電気的特性の検査に、被検査体に配置された電極端子と検査装置とを電気的に接続する回路パターンを有する電気的接続装置が使用されている。被検査体の電気的特性の検査では、電気的接続装置の回路パターンを介して、被検査体とテスタなどの検査装置の間で電気信号が送信される。検査では、電気的接続装置の回路パターンの一方の端部が被検査体に配置された電極端子が接触し、回路パターンの他方の端部が検査装置と電気的に接続する。被検査体の複数の電極端子の配列に対応させて、電気的接続装置に複数の回路パターンが配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２８４６８５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

樹脂フィルムに形成した導電性リードを回路パターンとする電気的接続装置が使用されている。異物の混入などにより樹脂フィルムは撓みやすいため、回路パターンと被検査体の電極端子の接触不良が生じる問題がある。

【0005】

上記問題点に鑑み、本発明は、被検査体の電極端子と回路パターンの接触不良を抑制できる電気的接続装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、剛体の絶縁性の支持基板と剛体の導電性の回路パターンを備える電気的接続装置が提供される。支持基板は、相互に対向する第１主面と第２主面、および第１主面から第２主面にそれぞれ向かう相互に対向する第１側面と第２側面を有する。回路パターンは、第１主面に配置されている。回路パターンは、第１主面と第１側面が接続する支持基板の第１辺から、第１主面と第２側面が接続する支持基板の第２辺に向かって延伸する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、被検査体の電極端子と回路パターンの接触不良を抑制できる電気的接続装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式的な正面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式的な側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式的な上面図である。

【図4】図４は、回路パターンの構成の例を示す模式的な断面図である。

【図5A】図５Ａは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な正面図である（その１）。

【図5B】図５Ｂは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な側面図である（その１）。

【図6A】図６Ａは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な正面図である（その２）。

【図6B】図６Ｂは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な側面図である（その２）。

【図7A】図７Ａは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な正面図である（その３）。

【図7B】図７Ｂは、実施形態に係る電気的接続装置の製造方法を説明するための模式的な側面図である（その３）。

【図8】図８は、実施形態に係る電気的接続装置を用いた検査の例を示す模式的な正面図である。

【図9】図９は、実施形態に係る電気的接続装置を用いた検査の例を示す模式的な側面図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る電気的接続装置の回路パターンと配線基板との接続状態の例を示す模式図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る電気的接続装置の回路パターンと配線基板との接続状態の他の例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の長さや厚みの比率などは現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

【0010】

図１に示す本発明の実施形態に係る電気的接続装置１は、被検査体の電気的な特性の検査に使用される。電気的接続装置１は、剛体の絶縁性の支持基板１０と、支持基板１０に配置された回路パターン２０を備える。ここで、「剛体」は、被検査体の電気的な特性の検査において電気的接続装置１を被検査体に接触させた場合に、撓みや歪みが略生じない程度の硬度を有する。

【0011】

図１に示すように、支持基板１０の厚さ方向をＺ方向とする。図１において、Ｚ方向は紙面の上下方向であり、Ｘ方向は紙面の左右方向、Ｙ方向は紙面の奥行方向である。図１は、Ｙ方向から見た電気的接続装置１の正面図である。図２は、Ｘ方向から見た電気的接続装置１の側面図である。図３は、電気的接続装置１をＺ方向から見た上面図である。

【0012】

支持基板１０は絶縁性の基板である。支持基板１０は、相互に対向する第１主面１１と第２主面１２、および、第１主面１１から第２主面１２にそれぞれ向かう相互に対向する第１側面１３と第２側面１４を有する。支持基板１０は剛体の基板であり、例えば、支持基板１０は絶縁性セラミックスの基板である。

【0013】

図２に示すように、第１側面１３と第１主面１１とのなす角が鋭角であり、第１側面１３と第２主面１２とのなす角が鈍角である。更に、第２側面１４と第１主面１１とのなす角が鋭角であり、第２側面１４と第２主面１２とのなす角が鈍角である。言い換えると、支持基板１０は、Ｘ方向から見て、第１主面１１および第２主面１２に対して第１側面１３と第２側面１４が斜めに配置されたテーパー形状である。なお、図１に示すように、第１側面１３と第２側面１４を除いた他の側面は、第１主面１１および第２主面１２とのなす角が直角であってもよい。

【0014】

回路パターン２０は、支持基板１０の第１主面１１に配置されている。回路パターン２０は、支持基板１０の第１辺１５から支持基板の第２辺１６に向かって延伸する。支持基板１０の第１辺１５は、第１主面１１と第１側面１３が接続する辺である。支持基板１０の第２辺１６は、第１主面１１と第２側面１４が接続する辺である。回路パターン２０は導電性を有しかつ剛体である。回路パターン２０の材料は、支持基板１０と同程度の硬度を有する材料である。例えば、回路パターン２０は導電性セラミックスからなる。

【0015】

なお、図１に示す電気的接続装置１では、支持基板１０の第１主面１１が、回路パターン２０が配置された領域（以下、「配置領域」とも称する。）が凸部の凹凸形状である。第１主面１１の配置領域に隣接し、回路パターン２０が配置されていない領域（以下、「分離領域」とも称する。）は、第２主面１２に向かって後退している凹部である。

【0016】

図４に示すように、回路パターン２０の表面に、回路パターン２０の材料よりも導電性の高い被覆材２５を形成してもよい。被覆材２５は、例えば金属材などである。回路パターン２０の表面に被覆材２５を形成することにより、回路パターン２０を伝搬する電気信号に対する電気抵抗を下げることができる。なお、被覆材２５がなくても回路パターン２０の電気抵抗が被検査体の検査が可能な値であれば、回路パターン２０の表面に被覆材２５を形成しなくてもよい。被覆材２５を形成しないことにより、電気的接続装置１の製造コストの低下や製造期間の短縮を実現できる。

【0017】

被検査体の検査では、支持基板１０の第１辺１５に配置された回路パターン２０の第１端部２１が、被検査体に配置された電極端子に接触する。支持基板１０の第２辺１６に配置された回路パターン２０の第２端部２２は、テスタなどの検査装置と電気的に接続する。図３に示すように、回路パターン２０は、支持基板１０の第１辺１５から第２辺１６に向かって延伸するストライプ状パターンを含む。したがって、図１に示す正面図において、回路パターン２０は櫛歯状である。

【0018】

図３に示すように、支持基板１０の第１辺１５および第２辺１６において、支持基板１０の回路パターン２０と積層した配置領域の端面が、支持基板１０の回路パターン２０と積層されていない分離領域よりも外側に延在している。回路パターンが樹脂フィルムの場合では、１つの回路パターンが被測定体の電極端子の凹凸に追従することにより、その回路パターンの周りの回路パターンが、凹凸に追従した回路パターンに引っ張られて変形してしまう。その結果、回路パターンと電極端子のコンタクト不良が生じる。電気的接続装置１によれば、特定の第１端部２１と電極端子との接触状態が、その他の第１端部２１と電極端子の接触状態に影響しない為、上記の回路パターンと電極端子のコンタクト不良の発生を抑制できる。

【0019】

被検査体に配列された複数の電極端子の位置に対応させて、複数の回路パターン２０の第１端部２１が第１辺１５に固定して配列されている。例えば、第１辺１５における回路パターン２０の第１端部２１の間隔は、被検査体の電極端子の間隔に対応している。被検査体の電極端子が等ピッチで配置されている場合、回路パターン２０の第１端部２１も同様に等ピッチで配置される。

【0020】

以下に、図面を参照して図１～図３に示した電気的接続装置１の製造方法を説明する。なお、以下に述べる電気的接続装置１の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により電気的接続装置１が製造可能であることはもちろんである。以下の説明で、図５Ａ～図７Ａは正面図、図５Ｂ～図７Ｂは側面図である。

【0021】

まず、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、Ｘ方向から見てテーパー形状に加工された支持基板１０の第１主面１１に、導電性の剛体の回路パターン基板２００を接合する。例えば、支持基板１０は絶縁性セラミックスの基板であり、回路パターン基板２００は導電性セラミックスの基板である。例えば拡散接合により、支持基板１０と回路パターン基板２００を接合する。

【0022】

次いで、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、回路パターン基板２００を加工して所定の回路パターン２０を形成する。例えば、ダイサーまたはレーザーによる切断加工により、回路パターン基板２００を複数の回路パターン２０に分割する。

【0023】

回路パターン基板２００の切断加工では、隣接する回路パターン２０が電気的に接続しないように、支持基板１０の第１主面１１に達するまで回路パターン基板２００を分割して、回路パターン２０を形成する。例えば図６Ａに示すように、回路パターン２０を形成した配置領域に挟まれた第１主面１１の分離領域の上部を削除してもよい。つまり、第１主面１１は、配置領域が凸部であり分離領域が凹部である凹凸形状であってもよい。

【0024】

その後、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、回路パターン２０の表面に被覆材２５を形成してもよい。被覆材２５は、例えば硬質金、パラジウム合金、ロジウムなどである。回路パターン基板２００が導電性セラミックスである場合、導電性セラミックスは金属よりも導電率が劣る。このため、被覆材２５を回路パターン２０の表面に形成することによって、回路パターン２０を伝搬する電気信号に対する電気抵抗を下げてもよい。

【0025】

以上により、図１～図３に示した電気的接続装置１が完成する。

【0026】

図８および図９に、電極端子１０１が主面に配置された被検査体１００の検査に電気的接続装置１を使用した例を示す。電気的接続装置１は、支持基板１０を被検査体１００に対して一定の角度で保持するプローブブロック３０を有する。プローブブロック３０は、第１主面１１が被検査体１００の主面に対して一定の角度をなして斜めに配置されるように、支持基板１０を保持する。被検査体１００の主面に対して支持基板１０の第１主面１１が斜めに配置されることにより、複数の回路パターン２０の第１端部２１が被検査体１００の複数の電極端子１０１のそれぞれと接続する。

【0027】

支持基板１０がテーパー形状であるため、Ｚ方向から回路パターン２０の第１端部２１が被検査体１００の電極端子１０１と接続する状態を容易に観察できる。したがって、電気的接続装置１によれば、回路パターン２０と被検査体１００を確実に位置合わせすることができる。

【0028】

図９に示すように、回路パターン２０の第２端部２２は、プローブブロック３０に配置された配線基板４０の接続端子４１に接続する。図９は、検査装置５０がプローブブロック３０に配置された例を示す。検査装置５０は、配線基板４０に配置されている。検査装置５０は、配線基板４０の回路配線（図示略）を介して接続端子４１と電気的に接続する。検査装置５０は、配線基板４０および回路パターン２０を介して、被検査体１００の電極端子１０１との間で電気信号を送受信する。

【0029】

上記では、検査装置５０がプローブブロック３０に配置された例を示した。しかし、電気的接続装置１の外部に配置した検査装置と回路パターン２０とを配線などによって接続してもよい。

【0030】

なお、図９に示すように、支持基板１０の第２側面１４と配線基板４０の接続端子４１を配置した主面とが略平行になるように、支持基板１０のテーパー形状を設定してもよい。第２側面１４と接続端子４１を配置した主面とを略平行にすることにより、プローブブロック３０の配線基板４０を配置した面と第２辺１６との間隔を狭くできる。その結果、配線基板４０の厚みを薄くするなどして、電気的接続装置１を小型化できる。

【0031】

第２端部２２と接続端子４１の接点部形状は、プローブブロック３０に対する支持基板１０の取り付け角度などに応じて、第２端部２２と接続端子４１が接触しやすいように適宜設定することができる。

【0032】

例えば、図１０に示すように、支持基板１０と同様に回路パターン２０をテーパー形状に加工して、支持基板１０よりも外側に張り出した回路パターン２０の端部を配線基板４０の回路配線と接触させてもよい。図１０に示した回路パターン２０の端部のテーパー角と支持基板１０のテーパー角は略同じである。或いは、図１１に示すように、回路パターン２０の端部が露出するように支持基板１０の端部を後退させ、支持基板１０の端部と回路パターン２０の端部を階段状に形成してもよい。

【0033】

以上に説明したように、電気的接続装置１は、剛体の支持基板１０の第１主面１１に剛体の回路パターン２０を配置した構成を有する。支持基板１０および回路パターン２０が剛体である電気的接続装置１では、回路パターン２０の撓みが抑制される。したがって、電気的接続装置１によれば、被検査体１００の電極端子１０１と回路パターン２０の接触不良を抑制できる。例えば、支持基板１０が撓むことにより回路パターン２０の一部が電極端子１０１と接触不良になることを防止できる。

【0034】

（その他の実施形態）
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0035】

例えば、上記では複数の回路パターン２０が第１辺１５から第２辺１６まで平行に延伸するストライプ状パターンである例を示した。しかし、回路パターン２０のストライプ状パターンの相互の間隔が、第１辺１５から第２辺１６に向かうにしたがって次第に広がるようにしてもよい。或いは、回路パターン２０がストライプ状以外の形状であってもよい。

【0036】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

【符号の説明】

【0037】

１…電気的接続装置
１０…支持基板
１１…第１主面
１２…第２主面
１３…第１側面
１４…第２側面
１５…第１辺
１６…第２辺
２０…回路パターン
２１…第１端部
２２…第２端部
２５…被覆材
３０…プローブブロック
４０…配線基板
５０…検査装置
２００…回路パターン基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】