(57)【要約】【課題】穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールの半断線等の導通不具合を精度良く検出できるプリント配線板及びその導通検査方法の提供。【解決手段】ビアホールを有する板厚が１．０〜１．６ｍｍのプリント配線板であって、当該ビアホール中、最小のビアホールの穴径が０．２ｍｍ以下であると共に、当該最小のビアホールに４端子導通検査用のプローブピン接触検査部を有することを特徴とするプリント配線板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビアホールを有する板厚が１．０〜１．６ｍｍのプリント配線板であって、当該ビアホール中、最小のビアホールの穴径が０．２ｍｍ以下であると共に、当該最小のビアホールに４端子導通検査用のプローブピン接触検査部を有することを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
当該４端子導通検査用のプローブピン接触検査部が、当該最小のビアホールに形成されたビアホールランドであることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
当該４端子導通検査用のプローブピン接触検査部が、当該ビアホールランドから引き出されたビアホールパッドであることを特徴とする請求項２記載のプリント配線板。
【請求項４】
当該最小のビアホールの１穴あたりの導通抵抗値が１０ｍΩ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のプリント配線板。
【請求項５】
プリント配線板の導通検査方法であって、少なくとも、ビアホールを含む電気的に接続された配線パターン網から、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールを選択するステップと；当該選択したビアホールに、４端子導通検査用のプローブピン接触検査部を設けるステップと；当該プローブピン接触検査部に４端子導通検査用のプローブピンを接触させて、当該選択したビアホールの導通抵抗値を測定するステップと；当該ビアホールの導通抵抗値と予め設定したビアホールの不良識別閾値とを比較して、当該プリント配線板の合否判定を行うステップとを有することを特徴とするプリント配線板の導通検査方法。
【請求項６】
当該４端子導通検査用のプローブピン接触検査部が、当該選択したビアホールに形成されたビアホールランドであることを特徴とする請求項５記載のプリント配線板の導通検査方法。
【請求項７】
当該４端子導通検査用のプローブピン接触検査部が、当該ビアホールランドから引き出されたビアホールパッドであることを特徴とする請求項６記載のプリント配線板の導通検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板及びその導通検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＶやＥＶ等の車両の増加に伴い、自動車１台あたりのプリント配線坂の使用点数は増加傾向にある。自動車へ搭載するプリント配線板のスペースには限りがあるため、プリント配線板、更には車載用の重要保安部品について小型化・高密度化が進んでいる。そんななか、貫通めっきスルーホールも、仕上がり穴径φ０．２５ｍｍからφ０．２０ｍｍへと小径化が要求されるようになってきている。以後、「貫通めっきスルーホール」、「非貫通めっきスルーホール」を総称して「ビアホール」と呼ぶことにする。
【０００３】
ビアホールの穴径（仕上がり穴径φ）が０．２５ｍｍから０．２０ｍｍに小径化すると、めっきの厚みは片側２０〜２５μｍから１５〜２０μｍへと薄膜になる。また、１穴あたりの導通抵抗値は１０ｍΩ以下と低い抵抗値になる。めっきの厚みが薄くなると、配線パターンの半断線等の導通不具合を引き起こす可能性がより高くなるため、検査工程での不具合品のチェックが今まで以上に重要になる。
【０００４】
従来、電気チェッカーによる導通検査としては、２端子法による検査が行われていた。２端子法は、まず、（ｉ）配線パターン網からなる検査ネットを選択し、（ii）当該検査ネット内に複数の検査点を設定した後、（iii）当該複数の検査点を２点ずつ組み合わせて、各検査点間のネット抵抗値を測定して、最後に、(iv）各検査点間のネット抵抗値と予め設定した各検査点間の不良判別閾値とを比較して、プリント配線板の合否判定を行う、というものである。
【０００５】
しかし、従来の方法では、前記(iii）において、ある検査点を基準検査点として、当該基準検査点と他の各検査点との間に位置するネット（例えば、検査点ａを基準にしたａ−ｂ、ａ−ｃ、ａ−ｄ、ａ−ｅのように、一部配線部分が重複するネットであるため、本明細書ではこれを「重複ネット」と呼ぶ）のネット抵抗値を測定していた為、ネット抵抗値が１０００ｍΩを越えるような長い重複ネットが含まれる可能性があり、半断線等の不良モードの検出ができなくなる場合があった。
そこで、本出願人は、先に、前記「重複ネット」に代えて、基準検査点を決めずに、ネットの抵抗値が最小の抵抗値となるように、検査ネット内の複数の検査点から、間に他の検査点が介在しない検査点を２点ずつ選択組み合わせて（即ち、各ネット長が最も短くなるように組み合わせる）、当該２点間に位置するネット（本明細書ではこれを「分岐ネット」と呼ぶ）のネット抵抗値を４端子法により測定することで、半断線等の微小な抵抗値の上昇の検査能力を向上させることを報告している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１０５９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記４端子法「分岐ネット」検査では、各分岐ネットのネット抵抗値を２００ｍΩ以下に設定して検査を行っていた。しかしながら、分岐ネットのネット抵抗値の下限は、ネット中に複数のビアホールと配線回路が含まれる為、数十ｍΩ以上であり、分岐ネットを利用したとしても、１穴あたりの導通抵抗値が１０ｍΩ以下と低い、穴径０．２０ｍｍ以下のビアホールの導通不具合を検査することは難しいという問題が明らかになった。
【０００８】
一方、本発明者が、プリント配線板の板厚と小径のビアホールに掛かる応力との関係について調べたところ、板厚が厚くなる程、ビアホールの中心部に大きな応力が掛かることが判明した。すなわち、図３に示すような、穴径０．２ｍｍ以下で、めっき厚２０μｍのビアホール２４を有する４層のプリント配線板２００の板厚を１．６ｍｍと１．２ｍｍの２種類とし、これらについてシミュレーションによる測定を行ったところ、板厚が１．６ｍｍのプリント配線板の場合は、当該ビアホール２４の中心部２８に２３６ＭＰａの応力が掛かり、板厚が１．２ｍｍのプリント配線板の場合は、当該ビアホール２４の中心部２８に２２９ＭＰａの応力が掛かることが判った。
通常、プリント配線板を車載品として利用する場合は、冷熱衝撃試験を行ってプリント配線板の信頼性を評価している。当該試験の条件は様々であるが、例えば、高温１２５℃３０分、低温−６５℃３０分を１サイクルとして、１０００サイクルから３０００サイクル実施される。高温側では、プリント配線板のビアホール部分は全体的に伸びる方向に、低温側では、縮む方向になる。当該温度サイクルを数千サイクル単位で繰り返すとよりビアホールへの負荷が大きくなり、ビアホール中心部分に大きな応力が掛かる。そのため、例えば、図４に示すような、ビアホール２４の内壁に比較的大きめなピンホール２２が存在すると、ビアホール２４の中心部２８からバレルクラック（図示せず）が発生する恐れがある。因に、プリント配線板のビアホールの欠陥要因としては、貫通穴に銅めっきを析出させる際、エア溜まりができ、貫通穴内に銅めっきがうまく析出しないことが挙げられる。
このように、冷熱衝撃試験によってプリント配線板の信頼性の検証が行われるものの、通常のプリント配線板の製造工程では当該冷熱衝撃試験は無い為、当該試験に拠らずとも、ビアホールの導通不具合を検出できる新たな方法が求められていたのが実状であった。
【０００９】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたものであり、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールの半断線等の導通不具合を精度良く検出できるプリント配線板及びその導通検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決すべく種々研究を重ねた結果、穴径が０．２ｍｍ以下と小径のビアホールに、４端子導通検査用のプローブピンを接触させて導通検査するためのプローブピン接触検査部を設け、当該検査部に４端子導通検査用のプローブピンを接触させて当該ビアホールの導通抵抗値を１穴毎に測定すれば、極めて良い結果が得られることを見出し、本発明を完成した。以後、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールの導通抵抗値を１穴毎に測定することを「個別ネット」と呼ぶことにする。
【００１１】
すなわち、本発明は、ビアホールを有する板厚が１．０〜１．６ｍｍのプリント配線板であって、当該ビアホール中、最小のビアホールの穴径が０．２ｍｍ以下であると共に、当該最小のビアホールに４端子導通検査用のプローブピン接触検査部を有することを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
また、本発明は、プリント配線板の導通検査方法であって、少なくとも、ビアホールを含む電気的に接続された配線パターン網から、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールを選択するステップと；当該選択したビアホールに、４端子導通検査用のプローブピン接触検査部を設けるステップと；当該プローブピン接触検査部に４端子導通検査用のプローブピンを接触させて、当該選択したビアホールの導通抵抗値を測定するステップと；当該ビアホールの導通抵抗値と予め設定したビアホールの不良識別閾値とを比較して、当該プリント配線板の合否判定を行うステップとを有することを特徴とするプリント配線板の導通検査方法により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプリント配線板及びその導通検査方法によれば、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールの導通抵抗値を１穴毎に測定することで、従来の導通検査方法では検出することが難しかった当該ビアホールの半断線等の導通不具合を精度良く検出できる。また、本発明の導通検査方法と、従来の「分岐ネット」検査及び／又は「重複ネット」検査とを併用すれば、より微細の抵抗値の差を検出できるので、より高い接続信頼性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明プリント配線板の実施の形態を示す概略断面説明図。
【図２】本発明導通検査方法を説明するための概略フローチャート。
【図３】ビアホールに掛かる応力について説明するための概略断面図。
【図４】ビアホールに発生するピンホールについて説明するための概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、先ず、図１を用いて本発明プリント配線板の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１において、１００は４層プリント配線板で、コア基板１０と、当該コア基板１０の表裏面に形成された内層回路１１と、当該コア基板１０の表裏面に１層ずつ積層された絶縁樹脂層１２と、当該絶縁樹脂層１２のそれぞれの外層側に形成された外層回路１３と、当該コア基板１０を貫通し、且つ、当該コア基板１０に形成されている内層回路１１及び外層回路１３を上下方向で接続するビアホール１４と、当該外層回路１３を保護するためのソルダーレジスト１７とから構成されている。
【００１６】
斯かる４層プリント配線板１００において、ビアホール１４は、銅めっきが形成され、その厚さ（銅めっき厚）は１５〜２０μｍであり、また、穴径は０．２ｍｍ以下、且つ１穴あたりの導通抵抗値は１０ｍΩ以下である。また、４層プリント配線板１００の板厚は１．０〜１．６ｍｍである。
絶縁樹脂層１２表面には、ビアホール１４のビアホールランド１５から引き出されたφ０．５ｍｍ以下のビアホールパッド１６が形設され、当該ビアホールパッド１６は、４端子導通検査用のプローブピンを接触させて導通検査するためのプローブピン接触検査部として利用される。ビアホールパッド１６はφ０．２３ｍｍまで小さくしてもよい。
この実施の形態では、ビアホールパッド１６の形状は、円形状であるが、その形状自体は、プローブピンの形状に合わせて楕円形状等任意に選択することができる。円形に近い形状であることが、ビアホールパッドを配置する上で望ましい。
また、プリント配線板の小型化・高密度化の為、ビアホールパッド１６を形設することが難しい場合は、ビアホール１４に形成されたビアホールランド１５を４端子導通検査用のプローブピンを接触させるプローブピン接触検査部として利用してもよい。
【００１７】
この図１では、４層プリント配線板を例示しているが、少なくとも、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールを有する、板厚が１．０〜１．６ｍｍのプリント配線板であれば、コア基板１０の表裏に内層回路１１を備えた両面基板や、６層基板、８層基板、ビルドアップ基板の何れの仕様でも実施可能なことは言うまでもない。
【００１８】
次に、図１に示したプリント配線板１００を例にとって、プリント配線板の導通検査方法を、図２に基いて説明する。
まず、プリント配線板１００において、ビアホールを含む電気的に接続された配線パターン網から、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホール１４を選択する。
次いで、当該選択したビアホール１４に、４端子導通検査用のプローブピンを接触させて導通検査するためのプローブピン接触検査部を設ける。当該プローブピン接触検査部は、ビアホール１４に形成されたビアホールランド１５であってもよく、また、当該ビアホールランド１５から引き出されたビアホールパッド１６であってもよい。
次いで、当該プローブピン接触検査部に４端子導通検査用のプローブピンを接触させて、ビアホール１４の導通抵抗値を測定する。
そして、最後に、当該ビアホール１４の導通抵抗値と予め設定したビアホールの不良識別閾値とを比較して、当該プリント配線板１００の合否判定を行う。
【００１９】
このように、ビアホール中、穴径が０．２ｍｍ以下のビアホールについてその導通抵抗値を１穴毎に測定することで、すなわち、「個別ネット」検査を行うことで、ビアホールの正常品と不具合品との間に生じる抵抗値の微差を検出できるので、斯かる小径のビアホールの半断線等の導通不具合を精度良く検出できる。
例えば、本発明「個別ネット」検査と、前記４端子法「分岐ネット」検査及び「重複ネット」検査を利用して、６層プリント配線板の導通検査を行ったところ、全体の５９％が「個別ネット」導通抵抗値閾値１０ｍΩ以下、全体の３３％が「分岐ネット」導通抵抗値閾値２００ｍΩ以下、全体の８％が「重複ネット」導通抵抗値閾値３００ｍΩ以上であった。
よって、本発明「個別ネット」検査と、従来の「分岐ネット」検査及び／又は「重複ネット」検査とを併用すれば、より微細の抵抗値の差を検出できるので、車載品としてより高い接続信頼性が得られる。
【符号の説明】
【００２０】
１０：コア基板
１１：内層回路
１２：絶縁樹脂層
１３：外層回路
１４、２４：ビアホール
１５：ビアホールランド
１６：ビアホールパッド
１７：ソルダーレジスト
２２：ピンホール
２８：ビアホール中心部
１００、２００：４層プリント配線板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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