JP2012039091A - 基板のコイニング電気検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板のコイニング工程と電気検査工程とを一つの装置で実現する基板のコイニング電気検査装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る基板のコイニング電気検査装置は、基板１３０に形成されたバンプ１３１をコイニングし、貫通孔１１１を有するヘッド部１１０と、貫通孔１１１に挿入されてヘッド部１１０と共にバンプ１３１をコイニングし、バンプ１３１に接触して基板１３０を電気検査するピン部１２０とを含んでなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板のコイニング電気検査装置に関する。

一般に、プリント基板（ＰＣＢ）は、様々な電子製品素子を一定の型に沿って簡便に連結させる役割を果たし、デジタルＴＶを始めとした家電製品から先端通信機器まで全ての電子製品に広範囲に使用される部品であって、用途に応じて汎用プリント基板やモジュール用プリント基板、パッケージ用プリント基板などに分類される。

最近では、半導体チップの高密度化および信号伝達速度の高速化に対応するための技術であって、半導体チップをプリント基板に直接実装する技術に対する要求が大きくなっており、これにより半導体チップの高密度化に対応できる高密度および高信頼性のプリント基板に対する開発が要求されている。このような仕様に対応して微細回路パターンおよびマイクロビアホールを形成することが可能なプリント基板技術が要求されており、プリント基板製造の生産性を向上させるために、プリント基板を自動製造する装置に関する研究が行われている。

一般に、プリント基板は、多数の絶縁層と回路層を含み、最外層には半田レジスト層が形成される。この際、半田レジスト層には最外層回路層のパッド部を露出させる開口部が形成され、開口部には半田ボールが形成されることにより、基板と外部素子とを連結する。この際、半田ボールの高さを平坦化するためにコイニング（ｃｏｉｎｉｎｇ）工程を行い、プリント基板の回路連結に対する電気検査を行うことにより、プリント基板を製品化している。

図１は、従来の技術に係る基板のコイニング装置１０を示す断面図、図２は、従来の技術に係る基板の電気検査装置２０を示す断面図である。

以下、これらの図面を参照して、従来の技術に係る基板のコイニング装置１０および基板の電気検査装置２０を説明する。

図１に示すように、従来の基板のコイニング装置１０は、コインヘッド１１を含む。ここで、コインヘッド１１は、圧力が加えられ、基板３０に形成された半田ボール３１を平坦化させる。

一方、基板のコイニング装置１０によって半田ボール３１のコイニング工程が完了すると、基板３０を基板の電気検査装置２０に投入する。

図２に示すように、従来の基板の電気検査装置２０はピン２１と治具２２を含む。ここで、ピン２１は、半田ボール３１に直接接触して基板３０に対する電気検査を行い、治具２２は、多数のピン２１を連結し支持する役割を行う。

ところが、従来の技術に係る基板のコイニング装置１０および基板の電気検査装置２０は、それぞれ別個の装置からなり、互いに異なる工程を行うので、装置間の基板３０の移送などにより、生産性が低下し且つ製造時間が長くなるという問題点があった。また、２種の装置を共に備えなければならないので、基板３０の製造の際に、製造コストが高いという問題点があった。

また、基板の電気検査装置２０において、ピン２１が半田ボール３１に接触する場合、相対的に強度の弱い半田ボール３１にピン２１の接触圧力によるピン押痕部３２が発生するという問題点があった。これにより、半田ボール３１に外部素子（図示せず）が連結される場合、ピン押痕部３２によって接続不良が発生するという問題点があった。

本発明は、上述した従来の技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、基板のコイニング工程と電気検査工程を一つの装置で実現する基板のコイニング電気検査装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、基板の電気検査の際にピンの接触圧力によるピン押痕部の発生現象を防止する基板のコイニング電気検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好適な実施例に係る基板のコイニング電気検査装置は、基板に形成されたバンプをコイニングする貫通孔付きヘッド部と、前記貫通孔に挿入されて前記ヘッド部と共に前記バンプをコイニングし、前記バンプに接触して前記基板を電気検査するピン部とを含んでなることを特徴とする。

ここで、前記ヘッド部が前記バンプに接触する面と、前記ピン部が前記バンプに接触する面とは同じ平面上にあることを特徴とする。

また、前記ヘッド部には、多数の前記貫通孔が互いに離隔して設けられたことを特徴とする。

また、前記ヘッド部および前記ピン部は、前記基板の両面に位置したことを特徴とする。

また、前記ヘッド部は不導体であり、前記ピン部は導体であることを特徴とする。

また、前記ヘッド部は、前記バンプに接触して前記バンプをコイニングするコイニング部、および前記コイニング部同士を連結する連結部を含むことを特徴とする。

また、前記コイニング部が前記バンプに接触する面と、前記連結部の一面とは、同じ平面上にあることを特徴とする。

また、前記ヘッド部および前記ピン部による前記バンプのコイニングと、前記ピン部による前記基板の電気検査とは、同時に行われることを特徴とする。

本発明に係る基板のコイニング電気検査装置は、ヘッド部、およびヘッド部の貫通孔に挿入されたピン部を基板のバンプに接触させてコイニング工程を行うと同時に、バンプに接触したピン部を介して基板の電気検査を行うことにより、コイニング工程と電気検査工程を一つの装置で同時に行うことができるため、基板の生産性が向上し且つ基板の製造時間および製造コストが節減されるという利点がある。

また、本発明によれば、ピン部がバンプに当接する面と、ヘッド部がバンプに当接する面とを面一にすることにより、バンプに現れるピン押痕部の発生現象を防止するという利点がある。

更に、本発明によれば、コイニング部および連結部を含むヘッド部において、コイニング部がバンプに当接する面を連結部の一面と面一にすることにより、アラインメントがずれてもバンプが接触する面に段差がないため、バンプへの段差による押痕現象を防止しないという利点がある。

従来の技術に係る基板のコイニング装置を示す断面図である。 従来の技術に係る基板の電気検査装置を示す断面図である。 本発明の好適な実施例に係る基板のコイニング電気検査装置を示す断面図である。 図３に示した基板のコイニング電気検査装置の作動方式を説明するための断面図（１）である。 図３に示した基板のコイニング電気検査装置の作動方式を説明するための断面図（２）である。 図３に示した基板のコイニング電気検査装置の作動方式を説明するための断面図（３）である。

本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は、添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。

これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。

本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

（基板のコイニング電気検査装置）
図３は、本発明の好適な実施例に係る基板のコイニング電気検査装置１００を示す断面図である。

以下、図３を参照して、本実施例に係る基板のコイニング電気検査装置１００を説明する。

図３に示すように、本実施例に係る基板のコイニング電気検査装置１００は、バンプ１３１をコイニングするヘッド部１１０、およびバンプ１３１をコイニングし且つ基板１３０を電気検査するピン部１２０を含む。

一方、本実施例では、ヘッド部１１０およびピン部１２０が基板１３０の一面に形成されたと説明するが、本発明は、これに限定されず、基板１３０の両面に位置する場合も含むことを予め明かしておく。

ヘッド部１１０は、基板１３０に形成されたバンプ１３１をコイニングする部材である。

ここで、ヘッド部１１０は、基板１３０の一面または両面に形成されたバンプ１３１をコイニングする部分であって、バンプ１３１に接触しているヘッド部１１０に圧力が加えられると、バンプ１３１の上面が平坦になり、多数のバンプ１３１の高さが均一になれる。この際、ヘッド部１１０には、圧力を加える別途の駆動部（図示せず）が設置できる。

また、ヘッド部１１０は、コイニング部１１２および連結部１１３を含むことができる。

ここで、コイニング部１１２は、バンプ１３１に直接接触してバンプ１３１をコイニングするヘッド部１１０の部分であり、連結部１１３は、多数のコイニング部１１２を連結するヘッド部１１０の部分である。また、コイニング部１１２がバンプ１３１に接触する面は、連結部１１３の一面と面一にすることができる。すなわち、コイニング部１１２と連結部１１３とは同一の高さを有するため、ヘッド部１１０がバンプ１３１に接触する面には段差が形成されない。よって、バンプ１３１に接触する面に段差が形成されないため、段差による押痕部の発生現象が防止できる。

具体的に、バンプ１３１のコイニング工程および電気検査工程を行うとき、アラインメントの誤りによるヘッド部１１０のコイニング部１１２の一部分のみがバンプ１３１上に位置でき、このような場合、ヘッド部１１０に段差が形成されると、段差によるバンプ１３１が損傷するおそれがある。ところが、本実施例のように、コイニング部１１２と連結部１１３が同じ平面上にあるため段差が形成されない場合には、アラインメントがずれてもバンプ１３１の損傷を防止することができる。

一方、ヘッド部１１０のコイニング部１１２には、両面を貫通する貫通孔１１１が設けられる。貫通孔１１１には、ピン部１２０が挿入され、貫通孔１１１は、多数が離隔して設けられてもよい。

ピン部１２０は、ヘッド部１１０と共にバンプ１３１のコイニング工程を行い、同時に基板１３０の電気検査工程を行う部材である。

ここで、ピン部１２０は、ヘッド部１１０に設けられた貫通孔１１１に挿入できる。この際、ピン部１２０が貫通孔１１１に挿入されてバンプ１３１と接触する面は、ヘッド部１１０がバンプ１３１に接触する面と面一にすることができる。よって、ピン部１２０が挿入されたヘッド部１１０は、一体としてバンプ１３１と接触してバンプ１３１のコイニングを行うことができ、バンプ１３１と接触する面には段差が形成されないため、バンプ１３１に現れるピン押痕部の発生現象を防止することができる。したがって、後でバンプ１３１が外部素子（図示せず）と接続しても、バンプ１３１の押痕部による接続不良現象が減少できる。

一方、ピン部１２０は、ヘッド部１１０の貫通孔１１１に挿入されてバンプ１３１のコイニングを行うと同時に、バンプ１３１に接触した状態で基板１３０に対する電気検査を行う。この際、ピン部１２０は、バンプ１３１に直接接触してバンプ１３１に電気的信号を送信し、これを受信して、基板１３０の回路層１３２およびビア１３３に電気的欠陥がないか否かを検査することができる。また、ピン部１２０が多数の貫通孔１１１にそれぞれ挿入されることにより、基板１３０に設けられた多数のバンプ１３１に対して同時的に電気検査を行うことが可能である。この際、多数のピン部１２０は、それぞれのバンプ１３１上に接触するので、どの回路的ラインに異常があるかその位置を判別することができる。また、ピン部１２０に制御部（図示せず）を連結することにより、制御部（図示せず）は基板１３０に対して正常的に電気的に導通したか否かを判断することができる。

また、基板１３０の両面にピン部１２０およびヘッド部１１０が設置された場合には、基板１３０の一面に位置したピン部１２０が電気的信号を送信し、基板１３の他面に位置したピン部１２０が電気的信号を受信することにより、基板１３０の両面に対する電気的導通検査を行うことも可能である。

一方、ピン部１２０による電気検査が行われるとき、電気的信号がヘッド部１１０に伝達されないように、ヘッド部１１０は不導体、ピン部１２０は導体で形成することが好ましい。

基板１３０は、基板のコイニング電気検査装置１００の対象となる部材である。

ここで、基板１３０は、例えば、絶縁層１３４および回路層１３２からなる多層または単層のプリント基板であってもよい。絶縁層１３４は、例えば、プリプレグまたはエポキシ樹脂などで構成されてもよく、回路層１３２は、金、銀、銅、ニッケルなどの電気伝導性金属で構成されてもよい。

また、基板１３０の両面の最外層には、最外層回路層１３２のパッド部１３５を露出させる開口部１３７を有する半田レジスト層１３６が形成され、半田レジスト層１３６の開口部１３７を介して外部に突出するバンプ１３１が形成されてもよい。ここで、バンプ１３１は、例えば、半田ボールの形態を有することができ、後で外部素子（図示せず）と基板１３０とを電気的に連結する役割を果たすことができる。

図４〜図６は、図３に示した基板のコイニング電気検査装置１００の作動方式を説明するための断面図である。

以下、図４〜図６を参照して、本実施例に係る基板のコイニング電気検査装置１００の作動方式を説明する。

まず、図４に示すように、基板のコイニング電気検査装置１００を基板１３０のバンプ１３１が形成された面に準備する。この際、バンプ１３１は、コイニング工程を経る前なので、円形に近い形状を持つことができる。

次に、図５に示すように、ピン部１２０の挿入されたヘッド部１１０に圧力を印加して、バンプ１３１のコイニング工程を行うと同時に、ピン部１２０を介して基板１３０の電気検査工程を行う。

その後、図６に示すように、基板のコイニング電気検査装置１００から基板１３０を搬出すると、基板１３０のバンプ１３１は、コイニングされて平坦な上面を有し、多数のバンプ１３１は、高さが一定になる。また、基板１３０に対する電気検査をコイニング工程と同時に行うことにより、基板１３０を直ちに製品として出庫することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものに過ぎず、本発明による基板のコイニング電気検査装置は、これに限定されないのは言うまでもない。本発明の技術的思想内で、当該分野における通常の知識を有する者によって多様な変形及び改良が可能であることは明白であろう。本発明の単純な変形ないし変更は、いずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は、特許請求の範囲によって明らかになるであろう。

本発明は、基板のコイニング工程と電気検査工程とを一つの装置で実現する基板のコイニング電気検査装置に適用可能である。

１１０ ヘッド部
１１１ 貫通孔
１１２ コイニング部
１１３ 連結部
１２０ ピン部
１３０ 基板
１３１ バンプ

Claims (8)

1. 基板に形成されたバンプをコイニングし、貫通孔を有するヘッド部と、
   前記貫通孔に挿入されて前記ヘッド部と共に前記バンプをコイニングし、前記バンプに接触して前記基板を電気検査するピン部とを含んでなることを特徴とする基板のコイニング電気検査装置。
2. 前記ヘッド部が前記バンプに接触する面と、前記ピン部が前記バンプに接触する面とは同じ平面上にあることを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。
3. 前記ヘッド部には、多数の前記貫通孔が互いに離隔して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。
4. 前記ヘッド部および前記ピン部は前記基板の両面に位置したことを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。
5. 前記ヘッド部は不導体であり、前記ピン部は導体であることを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。
6. 前記ヘッド部は、
   前記バンプに接触して前記バンプをコイニングするコイニング部と、
   前記コイニング部同士を連結する連結部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。
7. 前記コイニング部が前記バンプに接触する面と、前記連結部の一面とは同じ平面上にあることを特徴とする請求項６に記載の基板のコイニング電気検査装置。
8. 前記ヘッド部および前記ピン部による前記バンプのコイニングと、前記ピン部による前記基板の電気検査とは同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の基板のコイニング電気検査装置。