專利名稱:測量電阻用的連接器和用于電路板的電阻測量裝置以及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及測量電阻用的連接器和用于電路板的電阻測量裝置以及測量方法。
背景技術(shù):
近年來,由于需要提高電子部件中的信號傳輸速度,已經(jīng)要求電路板的電極之間連線的電阻低,以制造LSI(大規(guī)模集成電路)組件,如BGA和CSP。所以,在電路板的電檢測中以高精度測量這種電路板的電極之間連線的電阻是特別重要的。
如圖22中所示,在電路板的電阻測量方面,先前已采用例如這樣的手段,其中用于供給電流的探針PA和PD以及進行電壓測量的探針PB和PC分別被壓在受檢測的兩個電極91和92上,使之與其接觸,這兩個電極91和92在受檢測的電路板90中已經(jīng)彼此電連接,在這種狀態(tài)下,由電源裝置93在探針PA和PD之間供給電流作為供電電流,在這時由電信號處理器94處理由探針PB和PC檢測到的作為電壓測量的電壓信號,從而計算出受檢測的電極91和92之間的電阻。
然而,在上文描述的方法中,受檢測的電極91和92的表面可能被按壓探針所損壞,因為必須以相當高的壓力使供給電流的探針PA和PD以及測量電壓的探針PB和PC分別與受檢測的電極91和92接觸,而探針是由金屬做成的,而且它們的端部是成針狀的。所以,電路板變成不可能被使用了。在這種情況下,不能對作為產(chǎn)品提供的全部電路板進行電阻測量,于是只得進行所謂抽樣檢測,歸根到底,產(chǎn)品的產(chǎn)量不能提高。
為了解決這樣的問題,訖今已提議過電阻測量裝置,其中與受檢測電極接觸的連接部件是用導(dǎo)電的彈性體制成的。
例如,(i)日本公開專利中請26446/1997號公開說明了一種電阻測量裝置,其中在供給電流電極和電壓測量電極處分別安排了由導(dǎo)電橡膠制成的電連接部件,這種導(dǎo)電橡膠是通過把導(dǎo)體顆粒與彈性體粘結(jié)在一起得到的;(ii)日本公開專利申請2000-74965號公開說明了一種電阻測量裝置,該裝置有由各向異性導(dǎo)電彈性體構(gòu)成的公用彈性連接部件,用于接觸與受檢測的同一電極電連接的電流供給電極和電壓測量電極的兩個表面;以及(iii)日本公開專利申請2000-241485號公開說明了一種電阻測量裝置,該裝置包含一個用于檢測的電路板和一個由導(dǎo)電彈性體構(gòu)成的電連接部件,在該電路板上已構(gòu)成多個用于檢測的電極,該電連接部件是在該用于檢測的電路板上提供的,這里在受檢測的電極已通過該連接部件與用于檢測的多個電極電連接的狀態(tài)下,從用于檢測的電極中選擇兩個電極,這兩個電極中的一個用作電流供給電極,另一個用作電壓測量電極,以測量電阻。
根據(jù)這類電阻測量裝置,電流供給電極和電壓測量電極通過彈性連接部件與受檢測的電路板的受檢測電極接觸,由此實現(xiàn)電連接,從而能進行電阻測量而不損壞受檢測的電極。
另一方面,在用于表面安裝的LSI組件中,例如在BGA和CSP中,作為把半導(dǎo)體芯片安裝到電路板上以構(gòu)成組件的方法,已知引線壓焊(wire bonding)法、TAB法、倒裝芯片(flip chip)安裝法等。從組件微型化和加速信號傳輸?shù)挠^點看,在這些安裝方法中倒裝芯片安裝法有其優(yōu)點,該方法使半導(dǎo)體芯片和電路板之間的引線特別短。
在這種倒裝芯片安裝法中,一塊電路板用作構(gòu)成組件的電路板,在它的一個用于安裝半導(dǎo)體芯片的表面上已經(jīng)根據(jù)對應(yīng)于這些半導(dǎo)體芯片焊盤電極安排圖案的圖案形成了電極,即以精細的間距形成了多個10微米量級的小尺寸電極,另一方面,在這些半導(dǎo)體芯片的焊盤電極上形成了稱作焊珠的凸起電極,這里,通過半導(dǎo)體芯片上形成的凸起電極,使半導(dǎo)體芯片的焊盤電極與電路板上的電極相連,從而實現(xiàn)二者的電連接。
近來,已知一種倒裝芯片安裝法,其中在電路板的用于安裝半導(dǎo)體芯片的表面上形成由焊料構(gòu)成的凸起電極,以此代替在半導(dǎo)體芯片的焊盤電極上形成凸起電極。
然而,在使用上述結(jié)構(gòu)(i)-(iii)的電阻測量裝置對這種倒裝芯片安裝法中使用的電路板進行電極間電阻測量時,涉及到下述問題。
在上述電阻測量裝置(i)和(ii)中,必須使電流供給電極和電壓測量電極二者同時與受檢測電路板中的每個受檢測電極電連接,以此通過彈性連接部件測量電阻。這樣,在受檢測的電路板上已經(jīng)以高密度安排了小尺寸的受檢測電極的情況下,在對這種受檢測的電路板測量電阻的電阻測量裝置中,必須使得所形成的電流供給電極和電壓測量電極在等于或小于受檢測電極占有區(qū)域的一個區(qū)域中彼此分離開,即根據(jù)受檢測的單個小尺寸電極,所形成的電流供給電極和電壓測量電極的尺寸要大大地小于以極短距離彼此分開的受檢測電極的尺寸。
然而,應(yīng)對上述情況是極其困難的,歸根結(jié)底,要產(chǎn)生一種電阻測量裝置以測量具有高密度的小尺寸電極的電路板的電阻,這是很困難的。
另一方面,在上述電阻測量裝置(iii)中,不需要形成對應(yīng)于受檢測的單個電極的電流供給電極和電壓測量電極,于是容易產(chǎn)生一種測量受檢測電路板的電阻的電阻測量裝置,即使在受檢測電路板中以高密度安排受檢測的小尺寸電極時也能進行電阻測量。
然而,這種電阻測量裝置的測量誤差范圍大,所以難于對電極間電阻低的電路板進行高精度的電阻測量。
再有,當利用上述結(jié)構(gòu)(i)-(iii)的電阻測量裝置對具有受檢測的凸起電極的受檢測電路板進行電阻測量時,涉及到下述問題。
在上述電阻測量裝置(i)-(iii)中,通常使用一種壓敏導(dǎo)電型各向異性導(dǎo)電薄片做為彈性連接部件,其中在彈性體中包含表現(xiàn)出磁性的導(dǎo)電顆粒,并使這些導(dǎo)電顆粒的取向沿其厚度方向?qū)R。
另一方面,在具有凸起電極的電路板中,由于生產(chǎn)過程中的原因,控制每個電極凸起的高度是困難的,所以通常凸起高度的離散性大。于是,當對具有受檢測的凸起電極的受檢測電路板進行電阻測量時,使用不規(guī)則性吸收能力高的,具體地說,使用厚度大的各向異性導(dǎo)電彈性體做為彈性連接部件。
然而,厚度大的各向異性導(dǎo)電彈性體的壓敏導(dǎo)電性靈敏度低,所以沿各向異性導(dǎo)電彈性體厚度方向不能達到足夠的導(dǎo)電性,除非對各向異性導(dǎo)電彈性體沿其厚度方向施加相當大的應(yīng)變。所以,要保證對受檢測的電路板中的大量受檢測的電極當中具有小的凸起高度的受檢測電極實現(xiàn)所需要的電連接是困難的,歸根到底,對這樣的受檢測電路板不能以高精度進行所規(guī)定的電阻測量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于前述情況做出的,作為它的第一目的,提供了一個用于電阻測量的連接器,利用該連接器能構(gòu)成一個電阻測量裝置,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測電極的凸起高度離散性大,該電阻測量裝置也能以高精度對受檢測電極有保證地進行所期望的電阻測量,而且該裝置容易生產(chǎn)出來。
本發(fā)明的第二目的是提供一種電路板電阻測量裝置,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測的電極的凸起高度離散性大,該電阻測量裝置也能有保證地以高精度對所述受檢測電極進行所期望的電阻測量,而且該裝置容易生產(chǎn)。
本發(fā)明的第三目的是提供一種電路板電阻測量方法,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測電極的凸起高度離散性大,該方法也能有保證地以高精度對所述受檢測的電極進行所期望的電阻測量。
根據(jù)本發(fā)明,這樣提供的電阻測量連接器包含復(fù)合電極片,它有一絕緣片體,其中在與應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中的多個受檢測電極的分布圖案相對應(yīng)的位置形成沿片的厚度方向延伸的通過孔,在絕緣片體中的通過孔內(nèi)有沿絕緣片體厚度方向分別受到可動支持的可動電極,以及在絕緣片體中的通過孔開口周圍的絕緣片體前表面上形成的靜止電極,這些靜止電極不與可動電極接觸;在復(fù)合電極片的前表面上層疊的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層;在復(fù)合電極片的背表面上層疊的背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層;以及與復(fù)合電極片中的靜止電極電連接的外部引線端子;這里,在復(fù)合電極片中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層同時與它們的相應(yīng)的受檢測電極電連接。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器中,可以在絕緣片體中的通過孔可以被斜削,從而使通過孔從絕緣片體的前表面向背表面變寬闊,每個可動電極的側(cè)壁被斜削從而與絕緣片體中的通過孔符合,而且可動電極沿其厚度方向被可動地支持,其支持方式是使可動電極的側(cè)壁從絕緣片體中的通過孔內(nèi)壁表面分離和與之接觸。
優(yōu)選地,絕緣片體中每個通過孔前側(cè)上的開口可以有直徑小于每個受檢測電極的直徑。
優(yōu)選地,靜止電極可以這樣構(gòu)成在絕緣片體中的包括多個通過孔開口中每個開口周圍區(qū)域的區(qū)域中形成每個靜止電極,而且靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層與受檢測的多個電極電連接。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器中,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和/或背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層可由多個形成導(dǎo)電路徑部分和絕緣部分構(gòu)成,所形成的形成導(dǎo)電路徑部分對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中多個受檢測電極的分布圖案,并沿著厚度方向延伸,而絕緣部分用于使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣。
優(yōu)選地,在這樣的電阻測量連接器中,在前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和/或背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層中的形成導(dǎo)電路徑部分可以包含顯示磁性的導(dǎo)電顆粒,它們在高密度下被定向,從而沿其厚度方向?qū)R,而可動電極可由顯示磁性的金屬材料構(gòu)成。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器中,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的厚度可大于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的厚度。
優(yōu)選地,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的硬度可低于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的硬度。
根據(jù)本發(fā)明,還提供了一種用于電路板的電阻測量裝置,包含上述電阻測量連接器,該連接器被安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的一側(cè)上,這里,在電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層受到受檢測電路板上安排的受檢測的每個一側(cè)電極的壓迫,從而使電阻測量連接器中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層同時與各自的受檢測電極電連接,于是實現(xiàn)一種可測量狀態(tài),而且在這一可測量狀態(tài),與一個被指定的受檢測的一側(cè)電極電連接的可動電極和靜止電極之一用作電流供給電極,而另一個用作電壓測量電極,從而進行對所述被指定的受檢測一側(cè)電極的電阻測量。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置可包含一個用于檢測的一側(cè)電路板,該電路板被安排在電阻測量連接器的背側(cè)并且有多個檢測電極安排在該電路板表面上,這些電極分別對應(yīng)于受檢測電路板的多個受檢測的一側(cè)電極,這里,在可測量狀態(tài),各檢測電極通過電阻測量連接器中的背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層分別與它們的相應(yīng)可動電極電連接。
用于檢測的另一側(cè)電路板最好是安排在受檢測電路板的另一側(cè),這里用于檢測的另一側(cè)電路板有電流供給電極和電壓測量電極,它們被安排成彼此有一間距,對應(yīng)于受檢測電路板的受檢測的另一側(cè)電極中的每一個,并與受檢測電路板的同一個受檢測的另一側(cè)電極電連接。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置可適用于在一個受檢測電路板上進行測量,在此受檢測電路板中,受檢測電路板的受檢測的單側(cè)電極為凸起形式,從受檢測電路板的所述一側(cè)中突出出來。
根據(jù)本發(fā)明,進一步提供了一種電路板電阻測量方法,它包含把上述電阻測量連接器安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的一側(cè)上,這里,在電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層受到受檢測電路板的受檢測的每個一側(cè)電極的壓迫,從而使電阻測量連接器中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性彈性體層同時與各受檢測電極電連接,于是實現(xiàn)一種可測量狀態(tài),而且在這一可測量狀態(tài),與一個被指定的受檢測一側(cè)電極電連接的可動電極和靜止電極之一用作電流供給電極,而另一個用作電壓測量電極,從而進行對被指定的受檢測一側(cè)電極的電阻測量。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電阻測量連接器,當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層受到應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中受檢測的每個電極的壓迫時,在復(fù)合電極片中的可動電極和靜止電極二者與受檢測的一個電極電連接。此外,由于所形成的靜止電極與可動電極不接觸,與受檢測電極電連接的可動電極和靜止電極之一用做電流供給電極,另一個用做電壓測量電極,從而能以高精度測量受檢測電路板的電阻。
在復(fù)合電極片中的可動電極沿絕緣片體的厚度方向被可動地支持,于是當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層被受檢測的每個電極壓迫時,可動電極便根據(jù)受檢測電極的凸起高度沿厚度方向運動,從而能有效地利用復(fù)合電極片的前表面和背表面上形成的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層每個中的不規(guī)則性吸收能力。此外,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層每個的厚度可以是小的,從而在前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層每個當中能實現(xiàn)高靈敏度壓敏導(dǎo)電性。于是,即使受檢測的電路板有受檢測的凸起電極從電路板表面凸出出來,而且所述受檢測電極的凸起高度離散性大,也能實現(xiàn)高連接可靠性,因此能有保證地實現(xiàn)所要求的高精度電阻測量。
由于在復(fù)合電極片中提供了與靜止電極電連接的外部引線端子,靜止電極能通過該外部引線端子與一個測試器電連接,所以只必須提供與可動電極電連接的電極作為檢測電極。因此,由于檢測電極與受檢測電路板的受檢測電極有一對一的對應(yīng)關(guān)系,所以這些電極的尺寸只需要基本上等于受檢測電極的尺寸。因此,即使受檢測電路板中受檢測電極的尺寸小,也能容易地構(gòu)成與受檢測電極對應(yīng)的檢測電極,于是能極其容易地生產(chǎn)電阻測量裝置。
圖1是截面圖,顯示根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器示例的結(jié)構(gòu)。
圖2是平面圖,顯示復(fù)合電極片的主要部分。
圖3是截面圖,以放大的比例顯示圖1所示電阻測量連接器的主要部分。
圖4是截面圖,顯示生產(chǎn)電阻測量連接器所用的疊層材料。
圖5是截面圖,顯示在圖4所示疊層材料中的絕緣片體中已做成通過孔之后的狀態(tài)。
圖6是截面圖,顯示在疊層材料中的絕緣片體中已在通過孔內(nèi)部形成了可動電極導(dǎo)體。
圖7是截面圖,顯示在絕緣片體的前表面上已形成靜止電極后的狀態(tài)。
圖8是截面圖,顯示在絕緣片體背表面上已經(jīng)形成由形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料形成的層之后的狀態(tài)。
圖9是截面圖,顯示在絕緣片體的背表面上已經(jīng)形成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層之后的狀態(tài)。
圖10是截面圖,顯示可動電極導(dǎo)體沿著從絕緣片體前表面向其背表面的方向被壓迫后的狀態(tài)。
圖11是截面圖,顯示可動電極導(dǎo)體已經(jīng)與絕緣片體分離從而形成可動電極后的狀態(tài)。
圖12是截面圖,顯示在復(fù)合電極片的前表面上已經(jīng)形成由形成各向異向異性導(dǎo)電彈性體層的材料形成的層之后的狀態(tài)。
圖13是截面圖,顯示在復(fù)合電極片的前表面上形成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層之后的狀態(tài)。
圖14是截面圖,顯示電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層已被受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極壓迫之后的狀態(tài)。
圖15是截面圖,以放大的比例顯示根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器的另一實施例的主要部分。
圖16是截面圖,示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu),并與受檢測的電路板一起顯示。
圖17是截面圖,以放大的比例顯示圖16所示電路板電阻測量裝置的主要部分。
圖18顯示應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極被安排好的狀態(tài)。
圖19顯示圖18所示受檢測電路板的受檢測的另一側(cè)電極被安排好的狀態(tài)。
圖20是截面圖,以放大的比例顯示較低的一側(cè)的適配器的另一實施例的結(jié)構(gòu)。
圖21是截面圖,示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置另一實施例的結(jié)構(gòu),并與受檢測的電路板一起顯示。
圖22示意性顯示使用電流供給探針和電壓測量探針測量電路板中電極間電阻的裝置。[字符描述]1受檢測電路板,2受檢測的一側(cè)電極,3受檢測的另一側(cè)電極,5用于檢測的電路板,6檢測電極,10電阻測量連接器,11復(fù)合電極片,11A疊層材料,12絕緣片體, 13通過孔,15可動電極15A可動電極導(dǎo)體,16靜止電極, 16A金屬層,17引線部分, 18外部引線端子,20前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層,20A由形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料形成的層,21形成導(dǎo)電路徑部分,22絕緣部分,25背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層,25A由形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料形成的層,26形成導(dǎo)電路徑部分,27絕緣部分,30一磁極板, 31鐵磁性基板,
32鐵磁層部分,33非磁性層部分,35另一磁極板,36鐵磁性基板,37鐵磁層部分,38非磁性層部分,40上側(cè)適配器,41檢測用一側(cè)電路板,42檢測電極,42a端子電極,43連接器, 44引線電路,45壓板,46彈性緩沖板,47各向異性導(dǎo)電片,48電極板,49標準排列電極,50下側(cè)適配器,51檢測用另一側(cè)電路板,52電流供給檢測電極,52a電流供給端子電極,53電壓測量檢測電極,53a電壓測量端子電極,54連接器,55引線電路,56彈性連接部件,56a、56b形成導(dǎo)電路徑部分,56c絕緣部分57支撐部件,58壓板,59測試器, 60電極板,61標準排列電極,62各向異性導(dǎo)電片,90受檢測的電路板,91、92受檢測電極, 93電源設(shè)備,94電信號處理器,PA、PD電流供給探針,
PB和PC電壓測量探針,G絕緣區(qū), P導(dǎo)電顆粒。
具體實施例方式
下文將詳細描述本發(fā)明的實施例。<電阻測量連接器>
圖1是截面圖,顯示根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器的示例的結(jié)構(gòu)。
這個電阻測量連接器10由復(fù)合電極片11、前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20、背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25以及外部引線端子18構(gòu)成,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20集成地附著和層疊在復(fù)合電極片11的前表面(圖1中的下表面)上并沿其厚度方向表現(xiàn)出導(dǎo)電性,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25集成地附著和層疊在復(fù)合電極片11的背表面(圖1中的上表面)上,而外部引線端子18是在這些片和層的疊層的邊緣提供的。
復(fù)合電極片11有一絕緣片體12,其中形成了多個通過孔13,每個沿厚度方向延伸,這些通過孔13所處位置對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的受檢測電極。在這個絕緣片體12中的每個通過孔13內(nèi),可動電極15沿著絕緣片體12的厚度方向受到可動地支持,并與絕緣片體12有一個間距。更具體地說,絕緣片體12中的每個通過孔13被成形為錐形,其直徑從絕緣片體12的前表面向背表面(圖1中的上表面)增大,每個可動電極15被成形為截錐形,它與絕緣片體12中的通過孔13相符合。每個可動電極15被沿著厚度方向可動地支持在前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25之間,其支持方式是使可動電極15的側(cè)壁(截錐體的漸縮表面)與絕緣片體12中的通過孔13的內(nèi)壁表面(漸縮表面)分離和接觸。
在絕緣片體12的前表面(圖1中的下表面)上,在絕緣片體12中包括多個通過孔開口周圍部分的區(qū)域中形成多個不與可動電極15接觸的靜止電極16,這些靜止電極16由例如銅之類金屬層構(gòu)成。在這一實施例中,形成每個靜止電極16,使其通過通過孔13開口附近的絕緣區(qū)G包圍多個(例如3個)通過孔13的前側(cè)開口,如圖2中所示。每個靜止電極16通過絕緣片體12的前表面上形成的引線部分17與外部引線端子18電連接。
作為形成絕緣片體12的材料,可以使用有絕緣性質(zhì)的彈性聚合材料或剛性聚合材料。
作為彈性聚合材料的實例,可以提到共軛二烯橡膠,如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠和丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠以及它們的氫化產(chǎn)物;塊狀共聚物橡膠,如苯乙烯-丁二烯-二烯塊狀共聚物橡膠和苯乙烯-異戊二烯塊狀共聚物橡膠以及它們的氫化產(chǎn)物;此外,還有氯丁二烯橡膠、尿脘橡膠、聚酯橡膠、氯醇橡膠、硅橡膠、乙烯-丙烯共聚物橡膠以及乙烯-丙烯-二烯共聚物橡膠。
作為剛性聚合材料的實例,可以提到熱固樹脂,如聚酰亞胺和環(huán)氧樹脂;聚酯,如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二(醇)酯;熱塑樹脂,如氯乙烯樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂、聚丁二烯、聚(苯醚)、聚(苯硫)、聚酰胺、聚氧化甲烯以及液晶聚合物。
這些當中,優(yōu)選使用剛性聚合材料。再有,優(yōu)選使用熱固樹脂,因為它能實現(xiàn)極好的抗熱性和尺寸穩(wěn)定性,其中特別優(yōu)選的是聚酰亞胺。
絕緣片體12的厚度優(yōu)選值例如20至1000μm,更優(yōu)選值是30至200μm,特別優(yōu)選值是40至150μm。當厚度落入這一范圍時,即使可動電極15與排列間距極小的電極連接時,也能以小的壓迫力使可動電極起作用。
作為形成可動電極15的材料,只要是具有一定硬度的導(dǎo)電體都能使用。例如,鎳、鐵、鈷、銅、金、銀或鋁,它們的合金,它們的疊層,或含有這些金屬粉末的膠糊的凝固產(chǎn)物都可以使用。然而,優(yōu)選使用金屬,因為它能實現(xiàn)高導(dǎo)電性。
當如下文所述構(gòu)成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25時,在它們當中有多個形成導(dǎo)電路徑部分21和26,每個以高密度包含顯示磁性并沿每層厚度方向延伸的導(dǎo)電顆粒,這些形成導(dǎo)電路徑部分彼此相互由絕緣部分22和27絕緣,優(yōu)選地使用鎳、鐵、鈷或它們的合金等顯示磁性的金屬被用做形成可動電極15的材料,這是因為通過施加磁場能使顯示磁性的導(dǎo)電顆粒定向,從而有保證地聚集在可動電極15的前表面和背表面,并沿每層厚度方向排列。
在這一實施例中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20由多個形成導(dǎo)電路徑部分21構(gòu)成,這些形成導(dǎo)電路徑部分21的排列對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中的受檢測電極的分布圖案,并沿其厚度方向延伸,在這些形成導(dǎo)電路徑部分21之間放置絕緣部分22以使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣。
形成導(dǎo)電路徑部分21每個是這樣形成的使構(gòu)成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的基材料的彈性聚合材料中以高密度包含顯示磁性的導(dǎo)電顆粒P并使這些顆粒定向以沿其厚度方向?qū)R,如在圖3中典型地顯示的那樣。導(dǎo)電路徑由導(dǎo)電顆粒P的各個鏈接形成。另一方面,絕緣部分22完全不含有導(dǎo)電顆粒P或極少含有導(dǎo)電顆粒P。
每個形成導(dǎo)電路徑部分21的直徑可以是這樣的使可動電極15和靜止電極16能同時與形成導(dǎo)電路徑部分21所對應(yīng)的受檢測電極電連接,或者具體地說,該直徑大于絕緣片體22中通過孔13在前側(cè)上開口的直徑,當然要有保證地實現(xiàn)相鄰的形成導(dǎo)電路徑部分21之間有所需要的絕緣性質(zhì)。
作為構(gòu)成形成導(dǎo)電路徑部分21的導(dǎo)電顆粒P的實例,可以提到顯示磁性的金屬顆粒,如鎳、鐵和鈷以及它們的合金顆粒和含有這類金屬的顆粒,使用這些顆粒作為核顆粒并對這些核顆粒敷以具有高導(dǎo)電性的金屬,如金、銀、鈀或銠所得到的顆粒;使用非磁性金屬、玻璃銖等無機物顆?;蚓酆衔镱w粒作為核顆粒并對這些核顆粒敷以鎳或鈷等導(dǎo)電磁材料所得到的顆粒。
在這些當中,優(yōu)選采用使用鎳顆粒作為核顆粒并對它們敷以金或銀等具有高導(dǎo)電性的金屬,所得到的顆粒。
導(dǎo)電顆粒P的顆粒直徑優(yōu)選值為3至200μm,特別是10至100μm,以在所造成的形成導(dǎo)電路徑部分21的壓力下容易實現(xiàn)變形,并在形成導(dǎo)電路徑部分21中的導(dǎo)電顆粒P當中實現(xiàn)足夠的電接觸。
在導(dǎo)電顆粒中的水含量的優(yōu)選值為最高5%,更優(yōu)選值為最高3%,更優(yōu)選值為最高2%,特別優(yōu)選值為最高1%。使用滿足這種條件的導(dǎo)電顆粒能防止或禁止在生成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20時在其中發(fā)生氣泡。
按體積分份,導(dǎo)電顆粒P在形成導(dǎo)電路徑部分21中的比例優(yōu)選值為5%至60%,更優(yōu)選值為7%至50%,特別優(yōu)選值為10%至40%。如果這個比例低于5%,在一些情況中可能難于形成有足夠低的電阻值的導(dǎo)電路徑。另一方面,如果該比例超過60%,所造成的形成導(dǎo)電路徑部分21變成脆性的,于是在一些情況中可能達不到形成導(dǎo)電路徑部分所需要的彈性。
構(gòu)成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20基本材料的絕緣彈性聚合材料優(yōu)選為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合材料。有多種材料可以作為聚合材料被用做可得到具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合材料的材料。它們的具體實例包括共軛二烯橡膠,如聚丁二烯橡膠、天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠和丙烯腈-丁二烯共聚物橡膠以及它們的氫化產(chǎn)物;塊狀共聚物橡膠,如苯乙烯-丁二烯塊狀共聚物橡膠以及它們的氫化產(chǎn)物;硅橡膠,碳氟化合物橡膠,硅修正的(silicone-modified)的碳氟化合物橡膠,乙烯-丙烯共聚物橡膠,尿脘橡膠,聚酯橡膠,氯丁二烯橡膠和氯醇橡膠。
這些材料當中,硅橡膠和硅修正的碳氟化合物橡膠為優(yōu)選材料,這在于它們有高的塑造和處理能力以及電絕緣性質(zhì)。
在這一實施例中的背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性層25由多個形成導(dǎo)電路徑部分26構(gòu)成,這些形成導(dǎo)電路徑部分26的排列對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中的受檢測電極的分布圖案,并延其厚度方向延伸,在這些形成導(dǎo)電路徑部分26之間放置絕緣部分27以使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣。
形成導(dǎo)電路徑部分26每個是這樣形成的使構(gòu)成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的基材料的彈性聚合物材料中以高密度包含顯示磁性的導(dǎo)電顆粒P并使這些顆粒定向以沿其厚度方向?qū)R,如在圖3中典型地顯示的那樣。導(dǎo)電路徑由導(dǎo)電顆粒的各個鏈接形成。另一方面,絕緣部分27完全不含有導(dǎo)電顆粒P或極少含有導(dǎo)電顆粒P。
作為構(gòu)成形成導(dǎo)電路徑部分26的導(dǎo)電顆粒P以及構(gòu)成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25基材料的絕緣彈性聚合材料,可以使用如前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20中使用的同樣顆粒和材料。
優(yōu)選地,在根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器中,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背向各向異性導(dǎo)電彈性體層25應(yīng)滿足下述關(guān)系(a)和(b)二者之一或滿足二者。
(a)背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的厚度大于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的厚度。具體地說,假定前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的厚度為T1,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的厚度為T2,則滿足關(guān)系1<(T2/T1)≤3。
(b)背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的硬度低于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的硬度。具體地說,假定前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的硬度為D1,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的硬度為D2,則滿足關(guān)系0.5≤(D2/D1)<1。
前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25滿足關(guān)系(a)和(b)二者之一或滿足二者,從而當應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中的受檢測電極壓迫前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20時,能使可動電極15有保證地沿著從絕緣片體的前表面向背表面的方向運動,即壓向背側(cè)各向異性導(dǎo)電體層25的方向。于是,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25二者的彈性能被充分地利用,這樣,即使受檢測的電路板中受檢測電極的凸起高度的離散程度大,也能在受檢測電極和檢測電極之間更有保證地實現(xiàn)所需要的連接。
前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的總厚度(T1+T2)為例如0.15至3mm。
前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的厚度(T1)為例如0.05至1mm,而后側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的厚度為例如0.1至2mm。
能以例如下述方式生產(chǎn)上述電阻測量連接器。
如圖4中所述,首先提供疊層材料11A,這是通過在絕緣片體12的前表面(圖4中的下表面)上形成金屬層16A得到的。然后,如圖5中所示,根據(jù)對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中受檢測電極分布圖案的圖案,在這一疊層材料11A中在絕緣片體12中形成多個通過孔13,這些通過孔是漸縮的,從而從絕緣片體的前表面向背表面變寬,或者具體地說,具有截錐體的形狀并沿絕緣片體的厚度方向延伸。
然后,如圖6中所示,形成可動電極的截錐形導(dǎo)體15A,以裝進疊層材料11A的絕緣片體12中的各個通過孔13。然后,如圖7中所示,使金屬層16A受蝕刻處理以去掉它的一些部分,從而形成所需圖案的靜止電極16和引線部分(未畫出)。在這里形成的每個靜止電極16和每個可動電極導(dǎo)體15A之間存在絕緣區(qū)G。因此,靜止電極16處于不與可動電極導(dǎo)體15A接觸的狀態(tài)。
作為上述過程中在絕緣片體12中制作通過孔13的手段,可以使用激光處理法、干蝕刻法等。然而,優(yōu)選的是激光處理法,這在于能容易地形成漸縮形通過孔13。
作為形成可動電極導(dǎo)體15A的方法,可以采用(1)把金屬層16A用作公共陰極通過電鍍使金屬沉積和填充到絕緣片體12的通過孔13;(2)以含有金屬粉末的導(dǎo)電糊填入絕緣片體12中的通過孔13中,然后使導(dǎo)電糊受到硬化處理;或者采用其他方法。然而,優(yōu)選采用方法(1),這在于利用方法(1)能形成只由高導(dǎo)電性金屬組成的可動電極導(dǎo)體15A。
背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體25是在絕緣片體12的背表面(圖中的上表面)上形成的,在絕緣片體12的通過孔13內(nèi)已經(jīng)形成了可動電極導(dǎo)體15A。
具體地說,如圖8中所示,在絕緣片體12的背表面上形成一個層25A(下文中稱作“形成彈性體材料層),該層是由形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料形成的,該材料具有顯示磁性的導(dǎo)電顆粒包含于用做聚合物的液體材料中,該液體材料將通過固化變?yōu)榻^緣彈性聚合物,而且該層有所需要的厚度;在通過孔13內(nèi)形成的可動電極導(dǎo)體15A和用于形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的一個磁極板30和另一個磁極板35分別被安排在形成彈性體形25A的上表面上和絕緣片體12的下表面上。
在所述一個磁極板30中,根據(jù)符合于鐵磁基板31的下表面上要形成的形成導(dǎo)電路徑部分的圖案的一個圖案形成鐵磁層部分32,在已形成鐵磁層部分32的地方之外的其他地方形成非磁性層部分33。
在另一磁極板35中,根據(jù)與鐵磁基片36的上表面上要形成的形成導(dǎo)電路徑部分的圖案相同的圖案形成鐵磁層部分37,在已形成鐵磁層部分37的地方之外的其他地方形成非磁性層部分38。
然后,例如在所述一個磁極板30的上表面和另一磁極板35的下表面上安排電磁鐵并操作電磁鐵,從而沿其厚度方向通過所述一個磁極板30和另一磁極板35對形成彈性體材料層25A施加平行磁場。結(jié)果,分散在形成彈性體材料層25A中的顯示磁性的導(dǎo)電顆粒被聚集在位于所述一個磁極板30的鐵磁層部分32和另一磁極板35的鐵磁層部分37之間的部分,而且與此同時被定向從而沿形成彈性體材料層的厚度方向?qū)R。在這一狀態(tài),形成彈性體材料層受到固化處理,從而在絕緣片體12的背表面上以集成層疊狀態(tài)形成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25,它包含多個在其中以高密度填充導(dǎo)電顆粒的形成導(dǎo)電路徑部分26和使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣的絕緣部分27,如圖9中所示。
在上文描述的過程中,可以在形成各向異性導(dǎo)電彈性體的材料中包含固化催化劑,用于固化聚合物材料。作為這種固化催化劑,可以使用有機過氧化物、脂肪酸偶氮復(fù)合物、氫化硅酸鹽催化劑等。
用作固化催化劑的有機過氧化物的具體實例包括過氧化苯酰、bisdicyclobenzoyl過氧化物、過氧化異丙苯和二叔丁基過氧化物。
用作固化催化劑的脂肪酸偶氮復(fù)合物的具體實例包括azobisisobutyronitrile。
用作硅氫化反應(yīng)催化劑的具體實例包括公眾已知的催化劑,如氯鉑酸鹽以及它的鹽類、含有鉑不飽和組的硅氧烷合成物、乙烯基硅氧烷-鉑合成物、鉑-1,3-丁二烯四甲基二硅氧烷(3-divinyltetramethyldisiloxane)合成物、三有機磷化氫或磷化氫與鉑的合成物、乙酰醋酸鹽鉑螯合物以及環(huán)二烯-鉑合成物。
考慮用于聚合物的材料種類、固化催化劑的種類以及固化處理的其他條件,適當選擇所用固化催化劑的量。然而通常按重量計每100份用于聚合物的材料使用按重量計3至15份固化催化劑。
在形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料中,可以按需要包含一般的無機添加劑,如硅石粉末、膠態(tài)硅石、氣凝膠硅石或礬土。通過包含這種無機添加劑,形成材料的觸變性能得到保證,它的粘滯性變高,導(dǎo)電顆粒的彌散穩(wěn)定性得到改善,而且所造成的各向異性導(dǎo)電彈性體層能有高強度。
對這種無機添加劑的用量沒有加以具體限制。然而,大量使用是不可取的,因為不能充分實現(xiàn)由磁場對導(dǎo)電顆粒的定向。
形成各向異性導(dǎo)電彈性體層的材料的粘滯性的優(yōu)選范圍是在溫度25℃時從100,000至1,000,000cP。
對形成形成彈性體材料層25A的方法沒有加以具體限制。然而,可以使用例如滾涂法、刮涂法或印刷法,如篩網(wǎng)印刷法。
可以在已經(jīng)施加平行磁場的狀態(tài)下進行對形成彈性體材料層25A的固化處理。然而,也可以在停止應(yīng)用平行磁場之后進行固化處理。應(yīng)用于形成彈性體材料層25A上的平行磁場強度的優(yōu)選值平均在0.02至1T。
作為施加平行磁場的手段,還可使用永久磁體以代替電磁體。作為這種永久磁體,優(yōu)選由alunico(Fe-Al-Ni-Co合金)、鐵氧體或類似材料構(gòu)成的永久磁體,因為能達到上述范圍內(nèi)的平行磁場強度。
當使用顯示磁性的金屬材料作為形成可動電極導(dǎo)體15A的材料時,能有保證地在可動電極導(dǎo)體15A所在位置形成形成導(dǎo)電路徑部分21,因為可動電極導(dǎo)體15A起到一個磁極的作用。
根據(jù)使用的材料,適當選擇形成彈性體的材料層25A的固化處理條件。然而,這種處理通常以熱處理來進行??紤]構(gòu)成形成彈性體材料層25A的聚合物材料種類和導(dǎo)電顆粒運動所需時間等,適當選擇具體加熱溫度和加熱時間。例如,當聚合物是室溫固化類硅橡膠時,可在室溫下進行固化處理24小時左右,或在40℃處理2小時左右或在80℃處理30分鐘左右。
當以上述方式在絕緣片體12的背表面上形成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25之后,當沿著從前表面向背表面的方向按壓可動電極導(dǎo)體15A時,如圖10中所示,可動電極導(dǎo)體15A便容易地與絕緣片體12分離,因為可動電極導(dǎo)體15A與絕緣片體12的粘著性低。結(jié)果,如圖11所示,形成了沿厚度方向可動的可動電極15,它可與絕緣片體12中的相應(yīng)通過孔13的內(nèi)壁表面分離和與其接觸,從而形成復(fù)合電極片11。
然后,如圖12中所示,在復(fù)合電極片11的前表面(絕緣片體12的前表面和可動電極15的前表面)上形成形成彈性體材料層20A,并在背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的上表面和形成彈性體材料層20A的下表面上分別安排一個磁極板30和另一磁極板35。
然后,例如在所述一個磁極板30的上表面和另一磁極板35的下表面上安排電磁鐵并操作電磁鐵,從而沿其厚度方向通過所述一個磁極板30和另一磁極板35對形成彈性體材料層20A施加平行磁場。結(jié)果,分散在形成彈性體材料層20A中的顯示磁性的導(dǎo)電顆粒被聚在位于所述一個磁極板30的鐵磁層部分32和另一磁極板35的鐵磁層部分37之間的部分,而且與此同時被定向,從而沿形成彈性體材料層的厚度方向?qū)R。在這一狀態(tài),形成彈性體材料層受到固化處理,從而在復(fù)合電極片11的前表面上以集成層疊狀態(tài)形成前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20,它包含多個在其中以高密度填充導(dǎo)電顆粒的形成導(dǎo)電路徑部分21和使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣的絕緣部分22,如圖13中所示。
在上文描述的過程中,對形成彈性體材料層20A施加的平行磁場以及對形成彈性體材料層20A進行硬化處理的條件,都與形成背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25A時相同。
然后,在一疊層的邊緣提供與復(fù)合電極片11的引線部分相連的外部引線端子,該疊層有前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25分別形成于復(fù)合電極片11的前表面和背表面,于是產(chǎn)生出如圖1所示的電阻測量連接器10。
如圖14中所示,使用上述電阻測量連接器10時,它被安排在多個受檢測的一側(cè)電極2和檢測電極6之間,這些受檢測的一側(cè)電極2是安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電極板的一側(cè)上,而檢測電極6是根據(jù)與受檢測的一側(cè)電極2的排列圖案對應(yīng)的圖案安排在檢測用電路板5的表面上。在所示實施例中,在受檢測電路板1上的受檢測的一側(cè)電極2是半圓形的,從所述受檢測電路板1的一側(cè)凸出出來。
當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的形成導(dǎo)電路徑部分21和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的形成導(dǎo)電路徑部分26受到受檢測的一側(cè)電極2以及檢測極6的壓迫時,可動電極15和靜止電極16通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的形成導(dǎo)電路徑部分21同時與它們所對應(yīng)的一側(cè)電極2電連接,而且檢測電極6通過背側(cè)各向異導(dǎo)電彈性體層25的形成導(dǎo)電路徑部分26與它們所對應(yīng)的可動電極15電連接。在此時,在經(jīng)由前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的形成導(dǎo)電路徑部分21傳送的壓力作用下,根據(jù)受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度,可動電極15沿著從絕緣片體12的前表面向背表面的方向運動。
在這種狀態(tài)下,在受檢測的電路板中受檢測的多個一側(cè)電極2之一被指定,與這個被指定的受檢測的一側(cè)電極2電連接的可動電極15和靜止電極16二者之一被用作電流供給電極,而另一個被用作電壓測量電極,從而對被指定的受檢測電極進行電阻測量。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電阻測量連接器10,當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20受到應(yīng)測量電阻的受檢測電路板1的受檢測的單個一側(cè)電極2的壓迫時,在復(fù)合電極片11中的可動電極15和靜止電極16二者同時與受檢測的單側(cè)電極之一電連接。此外,由于有絕緣區(qū)G,使靜止電極16不與可動電極15接觸,所以,通過使用與受檢測的一側(cè)電極2電連接的可動電極15和靜止電極16二者之一作為電流供給電極和使用另一個作為電壓測量電極,能以高精度測量受檢測電路板1的電阻。
在復(fù)合電極片11中的可動電極15受到沿厚度方向可動地支持,于是當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20受到受檢測的一側(cè)電極2的壓迫時,可動電極15根據(jù)它們所對應(yīng)的受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度沿其厚度方向運動,于是,分別在復(fù)合電極片11的前表面和背表面上形成的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25對不規(guī)則性的吸收能力能得到有效的利用。此外,由于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的厚度可以是小的,因而在前側(cè)中向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25每個當中能實現(xiàn)高靈敏性的壓敏導(dǎo)電性。于是,即使受檢測的電路板1有從電路板表面凸出出來的受檢測的凸起一側(cè)電極2,而且所述受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度的離散性大,也能實現(xiàn)高連接可靠性,所以能有保證地進行所需要的電阻測量。
由于向復(fù)合電極片11提供了與靜止電極16電連接的外部引線端子18,靜止電極16能通過外部引線端子18與一測試器電連接,于是只有通過背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25與可動電極15電連接的那些電極可用作檢測電極6。于是,只需要檢測電極6與受檢測電路板1的受檢測的受檢測的一側(cè)電極2有一對一的對應(yīng)關(guān)系,于是只需要這些電極的尺寸基本上等于受檢測的一側(cè)電極2。所以,即使當受檢測電路板1中的受檢測的一側(cè)電極2的尺寸小,也能容易地形成與受檢測的一側(cè)電極2相對應(yīng)的檢測電極6,于是能極其容易地生產(chǎn)該電阻測量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電阻測量連接器不限于上述實施例,下文描述的各種修改可以加到它的上面。
(1)絕緣片體12中的通過孔13可動電極15的形狀可以是非截錐形的任何其他形狀,只要可動電極15可以沿片體厚度方向被可動地支持。
(2)前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25被集成地層疊于絕緣片體12上,這并不是至關(guān)重要的,可與絕緣片體12分離的其他實體(body)也能以適當手段固定于絕緣片體12。
(3)前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25不限于所謂非均勻分布型層,在這類層中多個形成導(dǎo)電路徑部分21、26處于被絕緣部分22、27相互絕緣的狀態(tài),而是可以為所謂彌散型層,即如圖15中典型地顯示的那樣,在形成各向異性導(dǎo)電彈性體層基材料的彈性聚合物中包含導(dǎo)電顆粒P,這些導(dǎo)電顆粒被定向,使得沿彈性體層厚度方向按行排列,而在其平面方向是彌散的。
(4)靜止電極16也可以對應(yīng)于受檢測的各個一側(cè)電極來形成,從而只包圍絕緣體層12中一個通過孔13的前側(cè)上的一個開口。在這種結(jié)構(gòu)中,每個靜止電極可以由獨立的引線部分17電連接于外部引線端子18,或者也可以由公共引線部分17將多個靜止電極16電連接于外部引線端子18。一個靜止電極16也可以形成為包圍全部通過孔13前側(cè)上的開口。<電路板電阻測量裝置>
圖16顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電路板電阻測量裝置的結(jié)構(gòu),圖17是一個解釋圖,以放大的比例顯示圖16所示電路板電阻測量裝置的主要部分。
這個用于電路板的電阻測量裝置是彼此相對地豎直排列上側(cè)適配器40和下側(cè)適配器50構(gòu)成的,上側(cè)適配器被安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電路板1的一側(cè)(圖16中的上表面),下側(cè)適配器50被安排在受檢測電路板1的另一側(cè)(圖16中的下表面)。
在這一實施例中的受檢測電路板1是用于LSI組件(如BGA或CSP)中的印刷電路板,如圖18中所示,在其表面1A的中央部分有大量受檢測的半球形一側(cè)電極2,根據(jù)與該印刷電路板上要安裝的半導(dǎo)體芯片表面電極的分布圖案對應(yīng)的圖案,這些電極2以正方形框架(frame)形式高密度地排列并從表面1A中凸出出來,而在該印刷電路板的另一表面1B上,如圖19中所示,有大量受檢測的盤狀另一側(cè)電極3,它們被安排在例如間距為0.5mm的網(wǎng)格點位置。這些受檢測的另一側(cè)電極3分別與它們所對應(yīng)的受檢測的一側(cè)電極2電連接。
在上側(cè)適配器40中,提供一個有如圖1中所示結(jié)構(gòu)的電阻測量連接器10,它在壓力下與所述受檢測電路板1的一個表面接觸。該電阻測量連接器10的外部引線端子18與測試器59電連接。
在電阻測量連接器10的背表面(圖16中的上表面)上,即在背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層上,安排用于檢測的一側(cè)電路板41。根據(jù)與受檢測電路板1的受檢測一側(cè)電極2的分布圖案對應(yīng)的圖案,有多個檢測電極42被排列在用于檢測的這個一側(cè)電路板41的前表面(圖16中的下表面)上。每個檢測電極42,通過用于檢測的一側(cè)電路板41的引線電路44以及一個連接器43,與測試器59電連接。
在檢測用一側(cè)電路板41的背表面(圖16中的上表面)上安排一個壓板45,用于通過一個彈性緩沖板46向下按壓上側(cè)適配器40以使其降低,該彈性緩沖板46由例如泡沫聚氨基甲酸酯、海綿橡膠等做成。
在下側(cè)適配器50中安排檢測用另一側(cè)電路板51,并根據(jù)與受檢測電路板1的受檢測的另一側(cè)電極3的安排列圖案對應(yīng)的圖案,為每個受檢測的另一側(cè)電極3在檢測用另一側(cè)電路板51的前表面(圖16中的上表面)上安排一對檢測電極,它們由一個電流供給檢測電極52和一個電壓測量檢測電極53構(gòu)成,這兩個電極52和53彼此相距一個間隔排列,從而位于等效于受檢測的另一側(cè)電極3所占據(jù)區(qū)域的區(qū)域內(nèi)。這對檢測電極中的電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53每個通過檢測用另一側(cè)電路板51的相應(yīng)引線電路55以及連接器54與測試器59電連接。
在檢測用另一側(cè)電路板51的前表面上提供公共彈性連接部件56,它們與構(gòu)成檢測電極對的電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53二者的表面(圖16中的上表面1)接觸。彈性連接部件56由檢測用另一側(cè)電路板51前表面上提供的片狀支撐部件57支撐,其狀態(tài)是彈性連接部件56已從支撐部件57的表面凸出出來。在圖16中所示的實施例中彼此獨立地提供多個彈性連接部件56,對應(yīng)于受檢測電路板1中的每個受檢測的另一側(cè)電極3。
在檢測用另一側(cè)電路板51的背表面(圖16中的下表面)上安排壓板58,用于向上壓下側(cè)適配器50以使其上升。
彈性連接部件56優(yōu)選地由例如在其厚度方向顯示高導(dǎo)電性的各向異性導(dǎo)電彈性體構(gòu)成。例如,在這種各向異性導(dǎo)電彈性體中,導(dǎo)電顆粒填充在絕緣彈性聚合物中,被定向為沿厚度方向(圖中的豎直方向)對齊,從而在厚度方向表現(xiàn)出高導(dǎo)電性。特別是優(yōu)選一種壓敏各向異性導(dǎo)電彈性體,當它沿厚度方向受壓時便形成沿厚度方向延伸的導(dǎo)電路徑。
可根據(jù)任何已有的過程,例如在日本公開專利申請2000-74965號中描述的過程,來形成這種彈性連接部件56。
彈性連接部件56優(yōu)選地沿其厚度方向的導(dǎo)電性高于沿垂直于厚度方向的平面方向的導(dǎo)電性。具體地說,彈性連接部件56優(yōu)選地具有這樣的電學(xué)性質(zhì),即沿厚度方向的電阻值與沿平面方向的電阻值之比為1或小于1,特別是0.5或小于0.5。
如果該比值超過1,則在電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53之間流經(jīng)彈性連接部件56的電流變高,于是在一些情況中可能難于以高精度測量電阻。
由這一觀點來看,當通過在絕緣彈性聚合物中包含導(dǎo)電顆粒來形成彈性連接部件56時,導(dǎo)電顆粒的填充比例按體積計的優(yōu)選值為5%至50%。
在檢測用另一側(cè)電路板51中,電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53之間的間隙優(yōu)選值至少為10μm。如果這個間隙小于10μm,則在電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53之間流經(jīng)彈性連接部件56的電流變高,于是在一些情況中可能難于以高精度測量電阻。
另一方面,該間隙的上限決定于各檢測電極的尺寸以及與它們相關(guān)的受檢測的另一側(cè)電極3的大小和尺寸,通常最大為500μm。如果這一間隙太大,在一些情況中可能難于針對受檢測的另一側(cè)電極3的一個電極安排兩個檢測電極。
在如上述的電路板電阻測量裝置中,以下述方式測量受檢測電路板1中一個適當?shù)氖軝z測的一側(cè)電極2與和它對應(yīng)的受檢測的另一側(cè)電極3之間的電阻。
受檢測電路板1被安排在上側(cè)適配器40和下側(cè)適配器50之間的必須位置,在這種狀態(tài)下,上側(cè)適配器40被壓板45通過彈性緩沖板46壓迫使其降低,而下側(cè)適配器50被壓板58壓迫使其抬升,于是使上側(cè)適配器40的電阻測量連接器10在壓力下與受檢測電路板1的一個表面接觸,同時使下側(cè)適配器50的彈性連接部件56在壓力下與受檢測電路板1的另一表面接觸。在這時,電阻測量連接器10中的可動電極15受到通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的形成導(dǎo)電路徑部分21傳送的壓力,根據(jù)受檢測電路板1的受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度,沿著從絕緣片體12的前表面向背表面的方向運動。這一狀態(tài)是可測量狀態(tài)。
參考圖17進行具體描述,在這一可測量狀態(tài)中,可動電極15和靜止電極16,通過受到受檢測的一側(cè)電極2壓迫的電阻測量連接器10中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20的形成導(dǎo)電路徑部分21,同時與它們所對應(yīng)的受檢測電路板1的受檢測的一側(cè)電極2電連接。再有,檢測用一側(cè)電路板41的檢測電極42通過背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25的形成導(dǎo)電路徑部分26與它們所對應(yīng)的可動電極15電連接??蓜与姌O15和靜止電極16彼此電絕緣。
另一方面,由電流供給檢測電極52和電壓測量電極53構(gòu)成的每對檢測電極通過彈性連接部件56與它們所對應(yīng)的受檢測電路板1的受檢測的另一側(cè)電極3電連接。
在這種狀態(tài),受檢測電路板1中的多個一側(cè)電極2之一被指定,與這一被指定的受檢測的一側(cè)電極2電連接的可動電極15和靜止電極16之一用作電流供給電極,另一個用作電壓測量電極,于是在用作電流供給電極的可動電極15或靜止電極16與檢測電極對的電流供給檢測電極52之間供給電流,而測量電極53與被指定的受檢測的一側(cè)電極2所對應(yīng)的受檢測的另一側(cè)電極3電連接,與此同時,在用作電壓測量電極的可動電極15或靜止電極16與檢測電極對的電壓測量電極53之間進行電壓測量,而測量電極53與被指定的受檢測的一側(cè)電極2所對應(yīng)的受檢測的另一側(cè)電極3電連接,從而允許測量指定的受檢測的一側(cè)電極2和與其相應(yīng)的受檢測的另一側(cè)電極3之間的電阻。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電路板電阻測量裝置,當電阻測量連接器10中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20被應(yīng)測量電阻的受檢測電路板1中的每個受檢測的一側(cè)電極2壓迫時,在電阻測量連接器10中的復(fù)合電極片11中的可動電極15和靜止電極16二者同時與受檢測的一側(cè)電極2之一電連接。此外,由于可動電極15和靜止電極16彼此電絕緣,與受檢測的一側(cè)電極2電連接的可動電極15和靜止電極16之一用作電流供給電極,另一個用作電壓測量電極,從而能高精度地測量受檢測的電路板1的電阻。
在電阻測量連接器10中的復(fù)合電極片11中的可動電極15受到沿絕緣片體12厚度方向的可動支持,于是當前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20受到全部受檢測的一側(cè)電極2的壓迫時,可動電極15根據(jù)受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度沿厚度方向運動,因而能有效地利用電阻測量連接器10中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25每個之中的不規(guī)則性吸收能力。此外,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25每個的厚度可以是小的,因此在前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層20和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25每個中能實現(xiàn)高靈敏性的壓敏導(dǎo)電性。于是,即使受檢測的電路板1有從電路板表面凸出出來的受檢測的凸起一側(cè)電極2,而且所述受檢測的一側(cè)電極2的凸起高度的離散性大,也能實現(xiàn)高連接可靠性,所以能有保證地進行所需要的電阻測量。
由于電阻測量連接器10中的復(fù)合片11上的靜止電極16通過外部引線端子18與測試器59電連接,而在檢測用一側(cè)電路板41上只提供檢測電極42,檢測電極42通過背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層25與可動電極15電連接,檢測用的一側(cè)電路板40的檢測電極42與受檢測的電路板1的受檢測的一側(cè)電極2有一對一的對應(yīng)關(guān)系。所以,只需要這些電極的尺寸基本上等于受檢測的一側(cè)電極2,這樣,即使當受檢測電路板1中的受檢測的一側(cè)電極2的尺寸小,也能容易地形成與受檢測的一側(cè)電極2相對應(yīng)的檢測電極42。結(jié)果,能極其容易地生產(chǎn)該電阻測量裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置不限于上述實施例,下文描述的各種修改可以加到它的上面。
(1)所提到的電阻測量連接器10的那些修改例可用作電阻測量連接器10以代替圖1中所示結(jié)構(gòu)的連接器。
(2)作為下側(cè)適配器的檢測用另一側(cè)電路板,可以使用它的各種類型,只要構(gòu)成一個檢測電極對的電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53能實現(xiàn)已與受檢測的一個另一側(cè)電極3電連接就可以了。
例如,作為彈性連接部件56,可以使用具有形成導(dǎo)電路徑部分56a和56b以及絕緣部分56c的各向異性導(dǎo)電彈性體,這里的形成導(dǎo)電路徑部分56a和56b彼此獨立地沿厚度方向延伸,它們的所在位置對應(yīng)于電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53,而絕緣部分56c用于使形成導(dǎo)電路徑部分56a和56b彼此電絕緣,如圖20中所示。
如果允許的話,在其尖端提供導(dǎo)電彈性體的檢測電極,甚至探針,也可用作檢測電極。
(3)作為下側(cè)適配器,可以使用由檢測用另一側(cè)電路板和例如圖1中所示電阻測量連接器構(gòu)成的適配器,在檢測用另一側(cè)電路板的表面上根據(jù)與受檢測電路板1中的受檢測的另一側(cè)電極3對應(yīng)的圖案安排檢測電極,并在檢測用另一側(cè)電路板的表面上提供該電阻測量連接器。這樣構(gòu)造的電阻測量裝置適用于測量這樣的受檢測電路板的電阻,該電路板上已形成了從其另一側(cè)凸出出來的受檢測的另一側(cè)電極。
(4)根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置還可以有如圖21中所示的結(jié)構(gòu)。
具體描述,在這個用于電路板的電阻測量裝置中,以彼此相對的關(guān)系豎直安排上側(cè)適配器40和下側(cè)適配器50,上側(cè)適配器40安排在受檢測電路板1的一側(cè)表面(圖21中的上表面)上,而下側(cè)適配器50安排在受檢測電路板1的另一側(cè)表面(圖21中的下表面)上。
在上側(cè)適配器40中提供有例如如圖1中所示結(jié)構(gòu)的電阻測量連接器10,它在壓力下與所述受檢測電路板1的一個表面接觸。這個電阻測量連接器10的外部引線端子18與測試器59電連接。
在電阻測量連接器10的背表面(圖21中的上表面)上,即在背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層上,安排受檢測的一側(cè)電路板41。在這一受檢測的一側(cè)電路板41的前表面(圖21中的下表面)上,根據(jù)與受檢測電路板1的受檢的一側(cè)電極2的分布圖案對應(yīng)的圖案,安排多個檢測電極42,而在受檢測的一側(cè)電路板41的背表面(圖21中的上表面)上,根據(jù)與電極板48(下文中描述)的標準排列電極49的排列圖案對應(yīng)的圖案,安排端子電極42a。端子電極42a與它們所對應(yīng)的檢測電極42電連接。
所提供的電極板48通過各向異性導(dǎo)電片47放在檢測用一側(cè)電路板41的背表面上。電極板48在其表面(圖21中的下表面)上有標準排列電極49排列在標準網(wǎng)絡(luò)點上,該網(wǎng)絡(luò)的間距是例如2.54mm、1.8mm或1.27mm。標準排列電極49分別通過各向異性導(dǎo)電片47與檢測用一側(cè)電路板41的端子電極42a電連接和通過電極板48的內(nèi)部引線(未畫出)與測試器59電連接。
在各向異性導(dǎo)電片47中,形成只沿厚度方向形成導(dǎo)電路徑的形成導(dǎo)電路徑部分,作為這樣的各向異性導(dǎo)電片47,優(yōu)選的是,所形成的每個形成導(dǎo)電路徑部分在至少一個表面上沿厚度方向凸出出來,以表現(xiàn)出高的電接觸穩(wěn)定性。
在下側(cè)適配器50中,安排一個檢測用另一側(cè)電路板51,并在檢測用另一側(cè)電路板51的前表面(圖21中的上表面)上彼此相距一個距離安排構(gòu)成檢測電極對的電流供給電極52和電壓測量電極53,這些電極根據(jù)受檢測電路板1的另一側(cè)電極3的排列圖案對應(yīng)于受檢測的一個另一側(cè)電極3,從而位于與受檢測的另一側(cè)電極3所占據(jù)的區(qū)域等效的區(qū)域內(nèi)。另一方面,在檢測用的另一側(cè)電路板51的背表面上,根據(jù)與電極板60(下文中描述)的標準排列電極61的排列圖案對應(yīng)的圖案,安排電流供給端子電極52a和電壓測量端子電極53a。這些電流供給端子電極52a和電壓測量端子電極53a與它們所對應(yīng)的電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53電連接。
在檢測用另一側(cè)印刷電路板的前表面上提供公共彈性連接部件56,它們每個與構(gòu)成檢測電極對的電流供給檢測電極52和電壓測量檢測電極53二者的表面接觸。彈性連接部件56由檢測用另一側(cè)電路板51前表面上提供的片狀支撐部件57支撐,其表面從支撐部件57的表面凸出出來。在圖21中所示的實施例中,對應(yīng)于受檢測電路板1中的每個受檢測的另一側(cè)電極3,提供彼此獨立的多個彈性連接部件56。
通過一各向異性導(dǎo)電片62,在檢測用另一側(cè)電路板51的背表面(圖21中的下表面)上提供電極板60。
電極板60和各向異性導(dǎo)電片62分別對應(yīng)于上側(cè)適配器40中的電極板48和各向異性導(dǎo)電片47。電極板60在其表面(圖21中的上表面)上有安排在標準網(wǎng)格點上的標準排列電極61,其網(wǎng)格間距為例如2.54mm、1.8mm或1.27mm。標準排列電極61分別通過各向異性導(dǎo)電片62與檢測用另一側(cè)電路板的電流供給端子電極52a或電壓測量端子電極53a電連接以及通過電極板60的內(nèi)部引線(未畫出)與測試器59電連接。
在上述電路板電阻測量裝置中,以與圖16中所示電阻測量裝置中相同的方式,測量受檢測電路板1中一個適當?shù)氖軝z測的一側(cè)電極2和與其對應(yīng)的受檢測的另一側(cè)電極3之間的電阻。
根據(jù)這樣的電路板電阻測量裝置,達到了與圖16中所示電阻測量裝置相同的效果,再有,檢測成本能被降下來,因為即使當被測電阻的受檢測電路板的受檢測一側(cè)電極2與受檢測的另一側(cè)電極3有不同的排列圖案,上側(cè)適配器40中的各向異性導(dǎo)電片47和電極板48以及下側(cè)適配器50中的各向異性導(dǎo)電片62和電極板60也能被共同使用。
現(xiàn)在將通過下述實例具體描述根據(jù)本發(fā)明的電路板電阻測量裝置。
在下述實際中,在下列條件下生產(chǎn)的電路板被用作受檢測的電路板。[受檢測的一側(cè)電極]電極形狀半球形;電極尺寸直徑0.12mm;凸起高度0.1mm;排列間距0.25mm;電極數(shù)500。[受檢測的另一側(cè)電極]電極形狀盤狀;電極尺寸直徑0.5mm;排列間距1mm;電極數(shù)500。<例1>
根據(jù)圖16和17中所示結(jié)構(gòu),在下列條件下生產(chǎn)出電路板電阻測量裝置。(1)上側(cè)適配置[在一側(cè)上的檢測用一側(cè)電路板]檢測電極的形狀和尺寸圓形,直徑0.12mm。
檢測電極之間的間距0.25mm。[電阻測量連接器]復(fù)合電極片絕緣片體材料聚酰亞胺;絕緣片體厚度0.05mm;通過孔形狀截錐形;前側(cè)開口直徑0.08mm;背側(cè)開口直徑0.12mm;可動電極材料鎳;靜止電極材料銅;一個靜止電極包圍的通過孔開口個數(shù);最少一個,最多40個。
前側(cè)各向異性導(dǎo)電材料層彈性體材料;硅橡膠;厚度0.05mm;形成導(dǎo)電路徑部分直徑0.1mm;導(dǎo)電顆粒在其表面鍍金的鎳顆粒(按個數(shù)平均的顆粒直徑15μm);導(dǎo)電顆粒在形成導(dǎo)電路徑部分中的比例按體積為35%。
背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層彈性體材料硅橡膠;厚度0.1mm;形成導(dǎo)電路徑部分直徑0.12mm;導(dǎo)電顆粒在其表面鍍金的鎳顆粒(按個數(shù)平均顆粒直徑25μm);導(dǎo)電顆粒在形成導(dǎo)電路徑部分中的比例按體積為30%。(2)下側(cè)適配器[檢測用電路板]電流供給檢測電極尺寸0.2mm×0.5mm。
電壓測量檢測電極尺寸0.2mm×0.5mm。
電流供給檢測電極和電壓測量檢測電極之間的間距0.3mm[彈性連接部件]尺寸直徑1.0mm;厚度0.22mm,導(dǎo)電顆粒在其表面鍍金的鎳顆粒(按個數(shù)平均顆粒直徑30μm),導(dǎo)電顆粒比例按體積為25%,彈性聚合物硅橡膠。[支撐部件]材料硅橡膠;厚度0.1mm。(3)測試器“OPEN/LEAK Tester R-5600(開/泄測試器R-5600)”。(電阻測量范圍10mΩ至100Ω,Nidec-Read公司制造)。
上述電路板電阻測量裝置用于使上側(cè)適配器的電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和下側(cè)適配器的彈性連接部件分別與受檢測電路板的受檢測一側(cè)電極和受檢測另一側(cè)電極接觸。在這種狀態(tài)中,受檢測的一側(cè)電極之一被指定,2個電極被選定為一對檢測電極一個檢測電極對應(yīng)于被指定的受檢測的一側(cè)電極,另一個檢測電極與其鄰近。被選定的檢測電極之一用作電流供給電極,另一個檢測電極用作電壓測量電極,從而測量受檢測電路板中的受檢測的一側(cè)電極和受檢測的另一側(cè)電極之間的電阻,以找出其誤差范圍。結(jié)果示于表1。<比較例1>
以與例1中相同的方式生產(chǎn)出一個電阻測量裝置,只是以由下述導(dǎo)電彈性體片構(gòu)成的彈性連接部件代替電阻測量連接器。在通過該彈性連接部件與受檢測電路板中的受檢測的一側(cè)電極電連接的多個檢測電極當中選擇兩個電極,這兩個選定的檢測電極之一用作電流供給電極,另一個電極用作電壓測量電極,由此測量受檢測電路板中一個受檢測的一側(cè)電極和一個受檢測的另一側(cè)電極之間的電阻。結(jié)果示于表1。[導(dǎo)電彈性體片]一個彈性體片,在硅橡膠中含有顯示磁性的導(dǎo)電顆粒,它們被定向,從而在該片的厚度方向?qū)R。導(dǎo)電顆粒在其表面鍍金的鎳顆粒(按個數(shù)平均顆粒直徑25μm),導(dǎo)電顆粒比例按體積為40%,片厚度0.2mm。<參考例1>
使用電阻計“TR6143”(ADVANTEST公司制造),采用以探針測量電阻的四探針法,測量受檢測電路板中的受檢測的一側(cè)電極和受檢測的另一側(cè)電極之間的電阻,由此找出其誤差范圍。結(jié)果示于表1。<參考例2>
使用例1中所用相同的測試器,采用測量電阻的雙探針法,測量受檢測電路板中的受檢測的一側(cè)電極和受檢測的另一側(cè)電極之間的電阻,由此找出其誤差范圍。結(jié)果示于表1。[表1]
從表1中所示結(jié)果清楚看出,根據(jù)按照例1的電阻測量裝置,能以小的誤差范圍(±10mΩ)測量電阻,等效于以探針測量電阻的四探針法測量的電阻,而從實際使用的觀點看,這達到了足夠高的精度。
另一方面,與以探針測量電阻的四探針法測量的電阻值相比,根據(jù)按照比較例1的電阻測量裝置造成了大的誤差。
本發(fā)明的效果根據(jù)按照本發(fā)明的電阻測量連接器,能構(gòu)成一個電阻測量裝置,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測電極的凸起高度離散性大,該電阻測量裝置也能以高精度對受檢測電極進行所期望的電阻測量,而且該裝置容易生產(chǎn)。
根據(jù)按照本發(fā)明的電阻測量裝置,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測的電極的凸起高度離散性大,該電阻測量裝置也能有保證地以高精度對所述受檢測電極進行所期望的電阻測量,而且該裝置容易生產(chǎn)。
根據(jù)按照本發(fā)明的電阻測量方法,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述受檢測電極的凸起高度離散性大,該方法也能有保證地以高精度對所述受檢測的電極進行所期望的電阻測量。
權(quán)利要求
1.一種電阻測量連接器,包含復(fù)合電極片,它有一絕緣片體,其中在與應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中的多個受檢測電極的分布圖案相對應(yīng)的位置形成沿片的厚度方向延伸的通過孔,在絕緣片體中的通過孔內(nèi)有沿絕緣片體厚度方向分別受到可動支持的可動電極,以及在絕緣片體中的通過孔開口周圍的絕緣片體前表面上形成的靜止電極,這些靜止電極不與可動電極接觸;在復(fù)合電極片體的前表面上層疊的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層;在復(fù)合電極片體的背表面上層疊的背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層;以及與復(fù)合電極片中的靜止電極電連接的外部引線端子;這里,在復(fù)合電極片中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層同時與它們的相應(yīng)的受檢測電極電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,在絕緣片體中的通過孔可以被斜削,從而使通過孔從絕緣片體的前表面向背表面變寬闊,每個可動電極的側(cè)壁被斜削從而與絕緣片體中的通過孔符合,而且可動電極沿其厚度方向被可動地支持,其支持方式是使可動電極的側(cè)壁從絕緣片體中的通過孔內(nèi)壁表面分離和與之接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,絕緣片體中每個通過孔前側(cè)上的開口有直徑小于每個受檢測電極的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,在絕緣片體中的包括多個通過孔開口中每個開口周圍區(qū)域的區(qū)域中形成每個電極,而且靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層與受檢測的多個電極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和/或背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層由多個形成導(dǎo)電路徑部分和絕緣部分構(gòu)成,所形成的形成導(dǎo)電路徑部分對應(yīng)于應(yīng)測量電阻的受檢測電路板中多個受檢測電極的分布圖案,并沿著厚度方向延伸,而絕緣部分用于使這些形成導(dǎo)電路徑部分相互絕緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電阻測量連接器,這里,在前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層和/或背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層中的形成導(dǎo)電路徑部分包含顯示磁性的導(dǎo)電顆粒,它們在高密度下被定向,從而沿其厚度方向?qū)R。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電阻測量連接器,這里,可動電極由顯示磁性的金屬材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的厚度大于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電阻測量連接器,這里,背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的硬度低于前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層的硬度。
10.一種用于電路板的電阻測量裝置,包含根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一個的電阻測量連接器,該連接器被安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的一側(cè)上,這里,在電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層受到受檢測電路板上安排的受檢測的每個一側(cè)電極的壓迫,從而使電阻測量連接器中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層同時與各自的受檢測電極電連接,于是實現(xiàn)一種可測量狀態(tài),而且在這一可測量狀態(tài),與一個被指定的受檢測的一側(cè)電極電連接的可動電極和靜止電極之一用作電流供給電極,而另一個用作電壓測量電極,從而進行對所述被指定的受檢測一側(cè)電極的電阻測量。
11.電路板電阻測量裝置,包含一個用于檢測的一側(cè)電路板,該電路板被安排在電阻測量連接器的背側(cè)并有多個檢測電極安排在該電路板上,這些電極分別對應(yīng)于受檢測電路板的多個受檢測的一側(cè)電極,這里,在可測量狀態(tài),各檢測電極通過電阻測量連接器中的背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層分別與它們的相應(yīng)可動電極電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的電路板電阻測量裝置,它包含一個用于檢測的另一側(cè)電路板,被安排在受檢測電路板的另一側(cè),這里,用于檢測的另一側(cè)電路板有電流供給電極和電壓測量電極,它們被安排成彼此有一間距,對應(yīng)于受檢測電路板的受檢測的另一側(cè)電極中的每一個,并與受檢測電路板的同一個受檢測的另一側(cè)電極電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的電路板電阻測量裝置,它包含一個用于檢測的另一側(cè)電路板,被安排在受檢測電路板的另一側(cè),這里,用于檢測的另一側(cè)電路板有電流供給電極和電壓測量電極,它們被安排成彼此有一間距,對應(yīng)于受檢測電路板的受檢測的另一側(cè)電極中的每一個,并與受檢測電路板的同一個受檢測的另一側(cè)電極電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的電路板電阻測量裝置,其中受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極為凸起形式,從受檢測電路板的這一側(cè)中凸出出來。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的電路板電阻測量裝置,其中受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極為凸起形式,從受檢測電路板的這一側(cè)中凸出出來。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的電路板電阻測量裝置,其中受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極為凸起形式,從受檢測電路板的這一側(cè)中凸出出來。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的電路板電阻測量裝置,其中受檢測電路板的受檢測的一側(cè)電極為凸起形式,從受檢測電路板的這一側(cè)中凸出出來。
18.一種用于電路板的電阻測量方法,它包含把根據(jù)權(quán)利要求1至9中任何一個的電阻測量連接器安排在應(yīng)測量電阻的受檢測電路板的一側(cè)上,這里,在電阻測量連接器中的前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層受到受檢測電路板的受檢測的每個一側(cè)電極的壓迫,從而使電阻測量連接器中的可動電極和靜止電極通過前側(cè)各向異性彈性體層同時與各受檢測電極電連接,于是實現(xiàn)一種可測量狀態(tài),而且在這一可測量狀態(tài),與一個被指定的受檢測一側(cè)電極電連接的可動電極和靜止電極之一用作電流供給電極,而另一個用作電壓測量電極,從而進行對所述被指定的受檢測一側(cè)電極的電阻測量。
全文摘要
這里公開的是一種電阻測量連接器,以及使用這一連接器的電阻測量裝置和測量方法,即使一個電路板有小尺寸的受檢測的凸起電極從該電路板的表面凸出出來,而且所述電極的凸起高度離散性大,利用這一連接器構(gòu)成的電阻測量裝置也能以高精度對受檢測電極有效地進行所期望的電阻測量,而且該裝置容易生產(chǎn)出來。該連接器有一個復(fù)合電極片,它有一絕緣片體,其中已形成與受檢測電極對應(yīng)的通過孔,在通過孔內(nèi)沿厚度方向受到可動支持的可動電極以及每個在絕緣片體前表面上通過孔開口周圍形成的不與可動電極接觸的靜止電極,該連接器還有前側(cè)和背側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層分別層疊在復(fù)合電極片的前表面和背表面上,以及與靜止電極電連接的外部引線端子??蓜与姌O和靜止電極通過前側(cè)各向異性導(dǎo)電彈性體層同時與相應(yīng)的受檢測電極電連接。
文檔編號G01R1/04GK1473378SQ01818255
公開日2004年2月4日 申請日期2001年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月1日
發(fā)明者木村潔 申請人:Jsr株式會社