特開 2024-39080 導通検査用治具とプリント配線板の検査方法

(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】P2024039080

(43)【公開日】2024-03-22

(54)【発明の名称】導通検査用治具とプリント配線板の検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20240314BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143360

(22)【出願日】2022-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000158

【氏名又は名称】イビデン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122622

【弁理士】

【氏名又は名称】森 徳久

(72)【発明者】

【氏名】森 隆之

【テーマコード（参考）】

2G011

【Ｆターム（参考）】

2G011AA03

2G011AA15

2G011AB01

2G011AB07

2G011AC21

2G011AE01

(57)【要約】

【課題】長期間正確な結果を提供するための導通検査用治具の提供。
【解決手段】導通検査用治具は、複数の第１開口を有する第１部材と、複数の第２開口を有し、第１部材上に位置する第２部材と、複数の第３開口を有し、第１部材の直下に積層されている第３部材と、第１部材と第２部材間に空間を形成するために第１部材と第２部材間に配置されている支持部材と、複数の第１開口の一つと空間と複数の第２開口の一つと複数の第３開口の一つを通るプローブ、とからなる。第１部材と第２部材で空間は挟まれ、第１部材は、第２部材側の第１面と第１面と反対側の第２面と第１面側に形成されている第１凹部を有し、第１凹部は第１部材のほぼ中央に形成され、第３部材は、第２面と対向する第３面と第３面と反対側の第４面と第４面側に形成されている第３凹部を有し、第３凹部は第３部材のほぼ中央に形成され、第２面と第３面はほぼ平坦である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の第１開口を有する第１部材と、
複数の第２開口を有し、前記第１部材上に位置する第２部材と、
複数の第３開口を有し、前記第１部材の直下に積層されている第３部材と、
前記第１部材と前記第２部材間に空間を形成するために前記第１部材と前記第２部材間に配置されている支持部材と、
前記複数の第１開口の一つと前記空間と前記複数の第２開口の一つと前記複数の第３開口の一つを通るプローブ、とからなる導通検査用治具であって、
前記第１部材と前記第２部材で前記空間は挟まれ、前記第１部材は、前記第２部材側の第１面と前記第１面と反対側の第２面と前記第１面側に形成されている第１凹部を有し、前記第１凹部は前記第１部材のほぼ中央に形成され、前記第３部材は、前記第２面と対向する第３面と前記第３面と反対側の第４面と前記第４面側に形成されている第３凹部を有し、前記第３凹部は前記第３部材のほぼ中央に形成され、前記第２面と前記第３面はほぼ平坦である。

【請求項2】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第２部材は、前記第１部材側の第５面と前記第５面と反対側の第６面と前記第５面側に形成されている第２凹部を有し、前記第２凹部は前記第２部材のほぼ中央に形成されている。

【請求項3】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第１部材は第１中央部と前記第１中央部の外に位置する第１外側部を有し、前記第１中央部と前記第１外側部は繋がっていて、前記第１中央部の厚みは前記第１外側部の厚みより薄く、前記第１中央部が前記第１凹部の底を形成し、前記複数の第１開口は前記第１中央部に形成されている。

【請求項4】

請求項３の導通検査用治具であって、前記第１外側部は前記第１中央部を囲んでいる。

【請求項5】

請求項２の導通検査用治具であって、前記第２部材は第２中央部と前記第２中央部の外に位置する第２外側部を有し、前記第２中央部と前記第２外側部は繋がっていて、前記第２中央部の厚みは前記第２外側部の厚みより薄く、前記第２中央部が前記第２凹部の底を形成し、前記複数の第２開口は前記第２中央部に形成されている。

【請求項6】

請求項５の導通検査用治具であって、前記第２外側部は前記第２中央部を囲んでいる。

【請求項7】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第３部材は第３中央部と前記第３中央部の外に位置する第３外側部を有し、前記第３中央部と前記第３外側部は繋がっていて、前記第３中央部の厚みは前記第３外側部の厚みより薄く、前記第３中央部が前記第３凹部の底を形成し、前記複数の第３開口は前記第３中央部に形成されている。

【請求項8】

請求項７の導通検査用治具であって、前記第３外側部は前記第３中央部を囲んでいる。

【請求項9】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第１凹部は前記空間に繋がっている。

【請求項10】

請求項２の導通検査用治具であって、前記第２凹部は前記空間に繋がっている。

【請求項11】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第１部材は樹脂製である。

【請求項12】

請求項１の導通検査用治具であって、前記第１部材の曲げ強度は３００ＭＰａ未満である。

【請求項13】

請求項１の導通検査用治具であって、前記支持部材は前記空間をほぼ囲んでいる。

【請求項14】

請求項１の導通検査治具を用いてプリント配線板を検査すること、を含むプリント配線板の検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、導通検査用治具とプリント配線板の検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、検査用プローブと、複数の電極部を有する接続体と、検査用プローブを保持する保持体、とを有する導通検査用治具を開示する。検査用プローブは先端部と後端部を有する。先端部は検査点に接触し、後端部は電極部に接触する。保持体は基礎部を有する。基礎部は検査用プローブの後端部を電極部へ案内するための貫通孔を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１２２９０９号公報

【発明の概要】

【0004】

［特許文献１の課題］
特許文献１の導通検査用治具では、検査用プローブの先端部が検査対象に接触すると検査用プローブが湾曲する。検査用プローブが湾曲すると、検査用プローブは基礎部の貫通孔周辺に当たると考えられる。検査用プローブが当たると、基礎部の貫通孔周辺に大きな負担が加わると考えられる。基礎部が割れやすいと考えられる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の導通検査用治具は、複数の第１開口を有する第１部材と、複数の第２開口を有し、前記第１部材上に位置する第２部材と、複数の第３開口を有し、前記第１部材の直下に積層されている第３部材と、前記第１部材と前記第２部材間に空間を形成するために前記第１部材と前記第２部材間に配置されている支持部材と、前記複数の第１開口の一つと前記空間と前記複数の第２開口の一つと前記複数の第３開口の一つを通るプローブ、とからなる。前記第１部材と前記第２部材で前記空間は挟まれ、前記第１部材は、前記第２部材側の第１面と前記第１面と反対側の第２面と前記第１面側に形成されている第１凹部を有し、前記第１凹部は前記第１部材のほぼ中央に形成され、前記第３部材は、前記第２面と対向する第３面と前記第３面と反対側の第４面と前記第４面側に形成されている第３凹部を有し、前記第３凹部は前記第３部材のほぼ中央に形成され、前記第２面と前記第３面はほぼ平坦である。

【0006】

本発明の実施形態の導通検査用治具では、第１部材の第２面と第３部材の第３面が対向している。すなわちほぼ平坦に形成されている第２面と第３面が重なっている。第１凹部と第３凹部は対向しない。検査時にプローブが湾曲すると、プローブが第１部材の第１開口周辺に当たりやすいと考えられる。しかしながら、本発明の実施形態の導通検査用治具では、第１部材の第２面と第３部材の第３面が重なっているため、プローブが当たる部分の厚みが十分に確保されると考えられる。そのため、検査時に湾曲しているプローブが当たっても第１部材と第３部材が割れがたい。本発明の実施形態によれば、長期間にわたって正確な検査結果を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の検査装置を模式的に示す断面図。

【図2A】検査対象のプリント配線板を模式的に示す断面図。

【図2B】プリント配線板の電極を模式的に示す平面図。

【図3】支持部材の一例を示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［実施形態］
図１は実施形態の検査装置２と検査対象のプリント配線板１２０を示す断面図である。検査装置２は、配線を有するプリント配線板１２０の電気的検査を行う。検査装置２は、導通検査用治具４を有する。導通検査用治具４は、第１部材１０と第２部材２０と第３部材３０と第４部材と支持部材５０と複数のプローブ６０によって形成されている。第３部材３０の数は複数であることが好ましい。第４部材４０の数は複数であることが好ましい。第１部材１０と第２部材２０間に空間ＳＰが形成される。第１部材１０と第２部材２０で空間ＳＰを挟んでいる。第３部材３０は第１部材１０の下に設けられる。第４部材４０は第２部材２０の上に設けられる。第１部材１０と第３部材３０は基板８０側（装置側）に配置されている。第２部材２０と第４部材４０はプリント配線板１２０側（検査対象側）に配置されている。プローブ６０は、第４部材４０と第２部材２０と空間ＳＰと第１部材１０と第３部材３０を貫通する。検査装置２は、さらに、第１部材１０下に端子８２を有する基板８０と端子８２から延びているリード線８４を有する。リード線８４は図示されていないテスターに電気的に繋がっている。

【0009】

検査対象のプリント配線板１２０の例が図２Ａに示される。図２Ａはプリント配線板１２０の断面を示す。プリント配線板１２０は複数の樹脂絶縁層１２１と複数の導体層１２２を含む。樹脂絶縁層１２１と導体層１２２は交互に積層されている。隣接する導体層１２２はビア導体１２３で接続される。プリント配線板１２０は表面Ｆと表面Ｆと反対側の裏面Ｓを有する。表面Ｆは複数の電極１２７を有する。図２Ｂは電極１２７の平面図である。図２Ｂには、隣接している２つの電極１２７が描かれている。図２Ａと図２Ｂに隣接する電極１２７間のピッチＰが示されている。ピッチＰは隣接する電極１２７の中心間の距離である。

【0010】

図１に示されるように、第１部材１０は第２部材２０側の第１面１２（図中上面）と第１面１２と反対側の第２面１４（図中下面）を有している。第１面１２は空間ＳＰに面している。第２面１４は第３部材３０と対向している。第１部材１０は第１凹部１６を有する。第１凹部１６は第１部材１０のほぼ中央に形成されている。第１凹部１６は第１面１２側に形成されている。第１凹部１６は空間ＳＰに繋がっている。第２面１４はほぼ平坦に形成されている。

【0011】

第１部材１０は第１中央部１７と第１中央部１７の外に位置する第１外側部１５を有する。第１中央部１７と第１外側部１５は繋がっている。第１中央部１７の厚みは第１外側部１５の厚みより薄い。第１中央部１７が第１凹部１６の底を形成する。第１外側部１５は第１中央部１７を囲んでいる。複数の第１開口１８は第１中央部１７に形成されている。各第１開口１８にはプローブ６０が通る。例えば、第１部材１０は樹脂製である。第１部材１０の曲げ強度は３００ＭＰａ未満である。

【0012】

複数の第３部材３０は第１部材１０の下に積層されている。第３部材３０の数は４である。改変例では第３部材３０の数は１以上である。各第３部材３０は第２部材２０側の第３面３２（図中上面）と第３面３２と反対側の第４面３４（図中下面）を有している。最上の第３部材３０の第３面３２は第１部材１０と対向している。最上の第３部材３０は第１部材１０の直下に配置されている。最下の第３部材３０の第４面３４は基板８０と対向している。各第３部材３０は第３凹部３６を有する。各第３凹部３６は第３部材３０のほぼ中央に形成されている。最上の第３部材３０の第３凹部３６は第４面３４側に形成されている。最上の第３部材３０の第３面３２はほぼ平坦に形成されている。その他の第３部材（最上の第３部材以外の第３部材）３０の第３凹部３６は第３面３２側に形成されている。その他の第３部材（下側の第３部材）３０の第４面３４はほぼ平坦に形成されている。改変例では、下側の第３部材３０の第３凹部３６は第４面３４側に形成されてもよい。

【0013】

各第３部材３０は第３中央部３７と第３中央部３７の外に位置する第３外側部３５を有する。第３中央部３７と第３外側部３５は繋がっている。第３中央部３７の厚みは第３外側部３５の厚みより薄い。第３中央部３７が第３凹部３６の底を形成する。第３外側部３５は第３中央部３７を囲んでいる。複数の第３開口３８は第３中央部３７に形成されている。各第３開口３８にはプローブ６０が通る。例えば、第３部材３０は樹脂製である。第３部材３０の曲げ強度は３００ＭＰａ未満である。

【0014】

第１部材１０の第２面１４と最上の第３部材３０の第３面３２が対向している。すなわちほぼ平坦に形成されている第２面１４と最上の第３部材３０の第３面３２が重なっている。第１凹部１６と最上の第３部材３０の第３凹部３６は対向しない。

【0015】

第２部材２０は、第１部材１０側の第５面２２（図中下面）と第５面２２と反対側の第６面２４（図中上面）を有している。第５面２２は空間ＳＰに面している。第６面２４は第４部材４０と対向している。第２部材２０は第２凹部２６を有する。第２凹部２６は第２部材２０のほぼ中央に形成されている。第２凹部２６は第５面２２側に形成されている。第２凹部２６は空間ＳＰに繋がっている。第６面２４はほぼ平坦に形成されている。

【0016】

第２部材２０は第２中央部２７と第２中央部２７の外に位置する第２外側部２５を有する。第２中央部２７と第２外側部２５は繋がっている。第２中央部２７の厚みは第２外側部２５の厚みより薄い。第２中央部２７が第２凹部２６の底を形成する。第２外側部２５は第２中央部２７を囲んでいる。複数の第２開口２８は第２中央部２７に形成されている。各第２開口２８にはプローブ６０が通る。例えば、例えば、第２部材２０は樹脂製である。第２部材２０の曲げ強度は３００ＭＰａ未満である。

【0017】

複数の第４部材４０は第２部材２０の上に積層されている。第４部材４０の数は２である。改変例では第４部材４０の数は１以上である。各第４部材４０は第２部材２０側の第７面４２（図中下面）と第７面４２と反対側の第８面４４（図中上面）を有している。最下の第４部材４０の第７面４２は第２部材２０の第６面２４と対向している。最下の第４部材４０は第２部材２０の直上に配置されている。最上の第４部材４０の第８面４４はプリント配線板１２０と対向している。各第４部材４０は第４凹部４６を有する。各第４凹部４６は第４部材４０のほぼ中央に形成されている。最下の第４部材４０の第４凹部４６は第８面４４側に形成されている。最下の第４部材４０の第７面４２はほぼ平坦に形成されている。その他の第４部材（最下の第４部材以外の第４部材）４０の第４凹部４６は第７面４２側に形成されている。その他の第４部材（上側の第３部材）４０の第８面４４はほぼ平坦に形成されている。改変例では、上側の第４部材４０の第４凹部４６は第８面４４側に形成されてもよい。

【0018】

各第４部材４０は第４中央部４７と第４中央部４７の外に位置する第４外側部４５を有する。第４中央部４７と第４外側部４５は繋がっている。第４中央部４７の厚みは第４外側部４５の厚みより薄い。第４中央部４７が第４凹部４６の底を形成する。第４外側部４５は第４中央部４７を囲んでいる。複数の第４開口４８は第４中央部４７に形成されている。各第４開口４８にはプローブ６０が通る。例えば、第４部材４０は樹脂製である。第４部材４０の曲げ強度は３００ＭＰａ未満である。

【0019】

第２部材２０の第６面２４と最下の第４部材４０の第７面４２が対向している。すなわちほぼ平坦に形成されている第６面２４と最下の第４部材４０の第７面４２が重なっている。第２凹部２６と最下の第４部材４０の第４凹部４６は対向しない。

【0020】

支持部材５０は第１部材１０と第２部材２０間に配置されている。図１と図３に示されるように、支持部材５０は空間ＳＰをほぼ囲んでいる。図３に示されるように、支持部材５０は、第２部材２０と対向する上面５２と、第１部材１０と対向する下面５４と、空間ＳＰを形成する開口部５６を有する。支持部材５０は一つの部材で形成されている。改変例では支持部材５０は複数の部材の組み合わせで形成されていてもよい。

【0021】

図１に示されるように、プローブ６０は一端６２と一端６２と反対側の他端６４を有する。一端６２は第４部材４０から突出している。他端６４は第３部材３０から突出している。プローブ６０は、導電性ワイヤーと導電性ワイヤーの側面を被覆する絶縁膜で形成されている。プローブ６０は可撓性を有する。一つのプローブ６０は、一つの第３開口３８と一つの第１開口１８と空間ＳＰと一つの第２開口２８と一つの第４開口４８を通る。検査時、プローブ６０の一端６２がプリント配線板１２０の電極１２７と電気的に繋がる。図２Ａに示されるように、プリント配線板１２０が電極１２７上にバンプ１２６を有すると、一端６２はバンプ１２６と接触する。検査時、プローブ６０の他端６４は端子８２に繋がる。

【0022】

第１開口１８の直上に第２開口２８は位置しない。第１開口１８の直下に第３開口３８は位置しない。第２開口２８の直上に第４開口４８は位置しない。第１開口１８と第２開口２８と第３開口３８と第４開口４８は、プローブ６０が斜めに配列されるように配置されている。各プローブ６０は同様に傾いている。検査の間、一端６２がプリント配線板１２０の電極１２７、あるいは、バンプ１２６に当たり、他端６４が端子８２に当たる。その時、各プローブ６０が同様に傾いているので、各プローブ６０が同方向に撓む。全プローブ６０は空間ＳＰ内で同方向に湾曲する。

【0023】

検査中にプローブ６０が湾曲すると、プローブ６０が第１部材１０の第１開口１８により露出される第１部材１０の壁面（第１壁面）を押す。あるいは、プローブ６０は第１壁面と第１面１２との間の角を押す。あるいは、プローブ６０は第１壁面と第２面１４との間の角を押す。ほぼ全てのプローブ６０が同様に第１部材１０にストレスを与える。そのため、第１部材１０は大きなストレスを受けやすい。しかしながら、実施形態では、第１部材１０の第２面１４と第３部材３０の第３面３２が対向している。すなわちほぼ平坦に形成されている第２面１４と第３面３２が重なっている。第１中央部１７は第３中央部３７で補強される。そのため、検査中、薄い厚みを有する第１中央部１７がストレスを受けたとしても、第１中央部１７が壊れ難い。第１部材１０が壊れ難い。同様に、第３中央部３７は第１中央部１７で補強される。第３中央部３７と第３部材３０は壊れ難い。

【0024】

検査中にプローブ６０が第１中央部１７を押す。あるいは、第１中央部１７と第３中央部３７が押される。あるいは、第１中央部１７を介して第３中央部３７が押される。プローブ６０から受けるストレスは第１中央部１７と第３中央部３７の両方に働くと考えられる。そのため、第１中央部１７の厚みが薄くても、第１中央部１７の厚みに第３中央部３７の厚みが加わるので、第１中央部１７は壊れ難い。第１部材１０は壊れ難い。第３中央部３７の厚みが薄くても、第３中央部３７の厚みに第１中央部１７の厚みが加わるので、第３中央部３７は壊れ難い。第３部材３０は壊れ難い。実施形態の導通検査用治具４は長期間にわたって正確な検査結果を提供することができる。

【0025】

検査中、第１部材１０と同様に第２中央部２７はプローブ６０によって押される。最下の第４部材４０の第４中央部４７はプローブ６０によって押される。しかしながら、第２部材２０の第６面２４と最下の第４部材４０の第７面４２が対向している。すなわちほぼ平坦に形成されている第６面２４と最下の第４部材４０の第７面４２が重なっている。第２中央部２７が最下の第４部材４０の第４中央部４７の割れを防止することに貢献する。最下の第４部材４０の第４中央部４７が第２中央部２７の割れを防止することに貢献する。第２部材２０と第４部材４０が割れがたい。

【0026】

［実施形態の改変例１］
改変例１の導通検査用治具４は、空間ＳＰをほぼ囲む支持部材５０を有していない。その代わりに、第１部材１０と第２部材２０間に支柱が配置される。第１部材１０と第２部材２０間に支柱を配置することで第１部材１０と第２部材２０間に空間ＳＰが形成される。支柱が支持部材の一例である。

【0027】

［実施形態の改変例２］
改変例２の導通検査用治具４では、第４部材４０が省略される。空間ＳＰの上には第２部材２０のみが配置される。

【符号の説明】

【0028】

２：検査装置
４：導通検査用治具
１０：第１部材
１２：第１面
１４：第２面
１５：第１外側部
１６：第１凹部
１７：第１中央部
１８：第１開口
２０：第２部材
２２：第５面
２４：第６面
２５：第２外側部
２６：第２凹部
２７：第２中央部
２８：第２開口
３０：第３部材
３２：第３面
３４：第４面
３５：第３外側部
３６：第３凹部
３７：第３中央部
３８：第３開口
５０：支持部材
６０：プローブ
１２０：プリント配線板
ＳＰ：空間

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】