(57)【要約】  【課題】  多層回路基板製造において、各層の位置合わせを精度良く行うためのアライメントマークを効率的に形成するマーキング装置を提供する。  【解決手段】  基板５のコア基板６０に形成された基準マーク５０、５１をＸ線発生器１１からのＸ線照射により蛍光板１２上に像を結び、これを可視光ＣＣＤカメラ１３で撮像して基準マーク５０、５１の位置を同時に検出する。該基準マーク５０、５１の検出位置を基準として、ミラー２２、２３から紫外線をドライフィルムレジスト層５５上に照射し、フォトマスク２４、２５に描かれたマークをドライフィルムレジスト層５５上に焼き付ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア基板の表面側と裏面側の両面側に、複数の絶縁層と複数の導電層とを有する多層回路基板におけるマーキング装置であって、
所定の範囲内に配置され、前記多層の中の少なくとも２つの層にそれぞれ形成された、少なくとも２つの基準マークと、
前記多層回路基板の厚さ方向にＸ線を照射して、前記所定の範囲内にある少なくとも２つの基準マークを同時に撮像し、該基準マークの平面方向の位置を、同時に検出する位置検出手段と、
該基準マークの中の１の基準マークの検出位置に基づいて、該多層回路基板の表層に１の新規のマークを形成するマーキング手段と、
該基準マークの中の他の１の基準マークの検出位置に基づいて、該多層回路基板の表層に更に他の１の新規のマークを形成するマーキング手段と、
を備えたことを特徴とする多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの基準マークが、その形状と大きさの中の少なくとも１つが互いに異なる、
請求項１の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの基準マークが、前記所定の範囲内において平面方向に所定の間隔を空けて配置されている、
請求項１又は２の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの基準マークの中に１の基準マークが、穴あき形状であり、
他の基準マークが平面方向該穴あき部分に入るように配置され、該基準マーク間に所定の間隔を設けている、
請求項１の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項５】
前記所定の間隔が、前記基準マークが形成される層の平面方向位置の公差範囲以上である、
請求項３又は４の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの基準マークの少なくとも一部が、前記所定の範囲内において平面方向に重なり、
前記位置検出手段は基準マークを撮像した像の濃淡により位置検出を行う、
請求項１の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項７】
前記基準マークは、前記コア基板の表面側と裏面側の両面側に設けられている、
請求項１又は２又は３又は４又は５又は６の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【請求項８】
前記位置検出手段は；
多層回路基板の一面側に配置され、該多層回路基板の厚さ方向にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
多層回路基板の他面側に配置され、該多層回路基板を透過したＸ線を受光して可視光に変換し、前記基準マークの像を映し出す蛍光体と、
該蛍光体の該基準マークの像を撮像する撮像手段と、を有する、
請求項１又は２又は３又は４又は５又は６又は７の多層回路基板製造におけるマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多層回路基板製造におけるマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に代表されるように製品の小型化と高機能化に伴い、プリント配線板はより高精細化の一途をたどっている。特に基板上に搭載される電子部品の数を増やす目的から、従来スルーホールと呼ばれる基板全面に形成された穴を無くした、ビルドアップと呼ばれる製法のプリント配線基板が普及しつつある。
これは、コア基板と呼ばれる内層板の表面側と裏面側の両方に、樹脂絶縁層と銅等の導電パターンを交互に順次形成して行く方法である。層間の導通はビアホールと呼ばれる穴を形成し銅メッキ等により導通させるようになっている。
ここで、コア基板表裏に形成されるビルドアップ層のパターンを形成する際に、コア基板上の形成済みパターンとビルドアップ層のパターンの相互の位置関係を確保するために、コア基板上の基準となるアライメントマーク（以下基準マークとする）とビルドアップ層用のフォトマスクに設けられたマスクマークとの位置合わせが必要である。また、ビアホールを形成する際にも表側から見えない下層の導電パターンとの正確な位置合わせが必要となる。
しかし、ビルドアップ層のパターン形成前には全面が銅箔の導電層に覆われており、通常コア基板上のアライメントマークは見えない状態にある。
そのため、多層プリント配線基板の内層の導電層に形成された1つの基準マークにＸ線を照射して該基準マークの位置を検出し、該基準マークの検出位置に基づいて、該多層プリント配線基板の外層に新規マークを形成するマーキング装置が本願出願人により特開２００３―１３１４０１号にて提案されている。この装置によれば、銅箔の導電層を剥がしたり、或いはアライメント用の穴を形成したりする必要がない、等の利点がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―１３１４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、該提案済みのマーキング装置では、表裏両面に形成される新規マークは、１つの基準マークに基づいて同一の平面方向位置（板厚方向に透視した位置）にしか形成できない問題があった。
多層回路基板において、基板の表裏に形成される層は製造工程において、種々の原因により誤差が生じ、その平面方向位置にずれが生ずることがある。
従来のマーキング装置では、１つの基準マークにより同一の平面位置に表裏の新規マークを形成するため、基板の表裏の層が該誤差などにより平面方向にずれている場合には、該表又は裏の新規マークの一方の位置が基板の下層に対しずれる問題が生じていた。
本発明は上記従来技術の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、コア基板の表面側と裏面側の両面側に、複数の絶縁層と複数の導電層とを有する多層回路基板におけるマーキング装置であって、所定の範囲内に配置され、前記多層の中の少なくとも２つの層にそれぞれ形成された、少なくとも２つの基準マークと、前記多層回路基板の厚さ方向にＸ線を照射して、前記所定の範囲内にある少なくとも２つの基準マークを同時に撮像し、該基準マークの平面方向の位置を、同時に検出する位置検出手段と、該基準マークの中の１の基準マークの検出位置に基づいて、該多層回路基板の表層に１の新規のマークを形成するマーキング手段と、該基準マークの中の他の１の基準マークの検出位置に基づいて、該多層回路基板の表層に更に他の１の新規のマークを形成するマーキング手段と、を備える。
上記構成において、少なくとも２つの基準マークを同時に撮像して、該基準マークの位置を検出するため、短時間で少なくとも２つの基準マーク位置を検出できる。該基準マークはその形状と大きさの中の少なくとも１つが異なるように構成すれば、識別が容易である。
該基準マークを前記コア基板の表面側と裏面側の両面側とに設けておけば、表裏の新規のマーキングを簡単に且つ短時間に行うことが可能である。
好適な実施形態においては、前記少なくとも２つの基準マークは、前記所定の範囲内において平面方向に所定の間隔を空けて配置されている。この構成により、複数の基準マークの識別が更に容易になる。ここで平面方向とは、一般的にＸ線の照射による基準マークの投影面におけるＸＹ方向を意味する。また、該所定の範囲は、たとえば位置検出手段において撮像するための視野範囲であり、これが最も狭い範囲である。
１の基準マークを穴あき形状とし、他の基準マークを平面方向該穴あき部分に入るように配置し、該基準マーク間に所定の間隔を設けるように構成しても良い。
前記所定の間隔を、前記基準マークが形成される層の平面方向位置の公差範囲以上としておけば、層形成の際に誤差が生じても、基準マーク同士の重なりが生じることがない利点がある。
但し、基準マークの重なりが生じても、条件によっては、基準マークを撮像した像の濃淡により識別可能であり、この場合位置検出を行うことも可能である。
なお、前記位置検出手段は、好適な実施形態においては、多層回路基板の一面側に配置され、該多層回路基板の厚さ方向にＸ線を照射するＸ線照射手段と、多層回路基板の他面側に配置され、該多層回路基板を透過したＸ線を受光して可視光に変換し、前記基準マークの像を映し出す蛍光体と、該蛍光体の該基準マークの像を撮像する撮像手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の多層回路基板製造におけるマーキング装置、少なくとも２つの基準マークを同時に撮像して、該基準マークの位置を検出するため、短時間で少なくとも２つの基準マーク位置を検出でき、これに基づいて少なくとも２つの新規のマーキングを短時間で行うことができる効果がある。従って、該基準マークをコア基板の表面側と裏面側の両面側とに設けておけば、表裏の新規のマーキングを簡単に且つ短時間に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す実施形態を説明する。この実施形態では、次に形成しようとするパターン形成用のドライフィルム上に紫外線で露光し、新規マークを焼き付けている。
前の工程から送られてきたプリント配線基板５は、コア基板６０の上に既に回路パターン５２が形成され、この上に更に絶縁層５３を設け、更に次の回路パターンを形成する導電層５４が設けられ、更にその上にドライフィルムレジスト層５５が形成されている。これらの多層構造は基板５の表面側と裏面側とに形成されている。
またコア基板６０の表面と裏面には回路パターン５２、５２を形成する際に同時に形成された銅箔の基準マーク５０、５１が端部に設けられている。
この状態で、前工程から送られ、基板ステージ３上に載置されるようになっている。基板ステージ３はＸＹＺ及びθ方向に移動可能であり、基板５を任意方向に移動させることができるようになっている。
【０００８】
このマーキング装置は基準マーク検出装置１とマーキング装置２及び前記基板ステージ３と制御装置９とから構成されている。
基準マーク検出装置１はＸ線電源１０とＸ線発生器１１及び蛍光板１２と可視光ＣＣＤカメラ１３を備えている。
Ｘ線発生器１１は基板５方向にＸ線を照射するように設置されており、蛍光板１２は基板５の裏側に配置され、基板５を透過してきたＸ線を受光するように構成されている。
蛍光板１２はＸ線を可視光に変換し、Ｘ線により捉えられた像をその裏面側に映し出すように構成されている。可視光ＣＣＤカメラ１３は蛍光板１２の更に下方に配置されており、蛍光板１２の裏側に表れる像を撮像し、制御装置９に画像信号を送りここで所定の画像処理が行われるようになっている。
蛍光板１２の大きさは、通常可視光ＣＣＤカメラ１３の視野範囲よりも大きく設定されるため、該光学系の視野範囲（基準マーク検出装置１の視野範囲）は、ＣＣＤカメラ１３の視野範囲により規定される。
【０００９】
図２乃至図５により、基準マーク５０と基準マーク５１の構成を説明する。
図２に示すように、基準マーク５０と基準マーク５１はコア基板６０の表面側と裏面側に回路パターン５２、５２の一部として形成されており、夫々図３と図４に示す形状を有している。即ち、基準マーク５０は円形となっており、基準マーク５１は４角形状をなし、その中心部に円形穴５９が形成されている。
該円形穴５９は基準マーク５０よりも径大であり、両者が重なった場合、図５に示すように基準マーク５０と基準マーク５１の両方を可視光ＣＣＤカメラ１３により１回で撮像できる形状になっている。
基準マーク５０と基準マーク５１の位置が検出できたら、それぞれに対応する位置のドライフィルムレジスト層５５上に新規マーク４０と新規マーク４１を形成する。
【００１０】
マーク５０と５１は投影面において、所定の間隔Ｇを設けてある。また視野範囲１５内に収まる大きさになっている。
該間隔Ｇは、マーク５０と５１を形成する際の、誤差範囲分になっている。図５の状態は理論的な位置であるが、マーク形成の誤差により例えば図６のように重なり部Ｄが生じることがある。このような重なり部Ｄの発生を避けるために間隔Ｇを誤差範囲（公差）分として設けてある。
また、同じ理由から、マーク５１が視野範囲１５外にはみ出ることがあり得るから、図５に示すようにマーク５１と視野範囲１５との間に間隔Ｇを設けてある。
【００１１】
図７に他のマーク５０、５１の例を示す。この例では、単純な丸形状と四角形状になっている。
マーク５０と５１は、その形状又は大きさが相違するか、或いは形状と大きさが共に相違するように構成することが望ましい。これにより両者の識別が容易になる。
図７においても、マーク５０、５１間及びマーク５０、５１と視野範囲１５との間に間隔Ｇを設けてある。
【００１２】
図８により、視野範囲１５の説明をしておく。基準マーク検出装置１の視野範囲１５はその光学系により規定される。図８に示すようにＸ線の照射範囲、蛍光板１２の大きさ、カメラ１３の視野の中の最も狭いものにより限定される。Ｘ線の照射範囲は安全性の観点から蛍光板１２の大きさとほぼ同じに規制されており、また蛍光板１２はカメラ１３の視野よりも通常は大きいから、一般的には視野範囲１５はカメラ１３の視野と等しくなる。
【００１３】
前記マーク５０、５１の形状としては、上記実施形態において示したもの以外にも種々のものが採用可能であり、たとえば図９の（Ａ）〜（Ｅ）に示す形状のマークなどが採用可能である。
【００１４】
図１０に他の実施形態を示す。上記実施形態では、マーク５０、５１の平面方向位置をずらして配置し、別々の像を得るように構成しているが、種々の条件によっては、マーク５０、５１の像が重なっても、その像の濃淡により２つのマークの識別が可能である。
図１０においては、基準マーク７０として四角形のマークを採用し、基準マーク７１として、それより大きな円形のマークを使用している。図１０の下側に、蛍光体１２の平面図（１２ｐ）を図示する。この蛍光体１２ｐには、マーク７０ｐとマーク７１ｐとが重なって投影される。しかし、マーク７０ｐと７１ｐの像はＸ線透過量の差により生じた濃淡があり、この濃淡により両マークの識別が可能であり、その位置検出が可能になる。
なお、マーク７０ｐと７１ｐの識別性能は、Ｘ線出力、レジストの厚み、基材の厚み、マーク自体の厚み、或いは蛍光板１２の特性、カメラ１３の特性などにより異なってくるので、適正な条件の選択が必要である。
【００１５】
以上の構成において、ステージ３上に搭載された基板５の位置を調整し、基準マーク５０、５１の位置をＸ線発生器１１から照射されるＸ線の領域に入る位置にセットし、蛍光板１２の範囲内（可視光ＣＣＤカメラ１３の視野内）に設定する。そしてＸ線発生器１１からＸ線を照射し、基準マーク５０、５１の像を蛍光板１２上に写し、可視光ＣＣＤカメラ１３でその投影像を受光し、制御装置９において画像処理を行い、該基準マーク５０、５１の位置を検出するようになっている。図５に示すように、基準マーク５０、５１の両方を同時に１回で撮影可能である。
検出後蛍光板１２は所定の位置に待避するように構成されている。なお、可視光ＣＣＤカメラ１３に代えて通常使用されるＩＩカメラを用いることも可能である。
【００１６】
マーキング装置２は、ＸＹステージ２９、２９によりＸＹ方向に移動可能に構成されており、制御装置９に制御されて基準マーク検出装置１で検出された基準マーク５０、５１の位置にそれぞれ移動できるように構成されている。
マーキング装置２は紫外線ランプ２０と光ファイバー２１及びミラー２２、２３及びフォトマスク２４、２５及びＸＹステージ２９、２９とから構成されており、ミラー２２とミラー２３が基板５の表裏に位置して、フォトマスク２４、２５に描かれた所定のアライメントマークをドライフィルムレジスト層５５上に焼き付けるように構成されている。
この実施形態では、検出した基準マーク５０、５１と同じ位置にアライメントマークを焼き付けるようになっているが、基準マーク５０、５１を基準とした他の位置であっても良い。
【００１７】
紫外線ランプ２０より光ファイバー２１、２１で分岐された紫外線は、ミラー２２、２３で基板５に向かい、上下同時にドライフィルムレジスト層５５、５５上に照射される。この際、紫外線はフォトマスク２４、２５を介して照射され、ここに描かれたパターンがドライフィルムレジスト層５５、５５上に焼き付けられる。照射された紫外線により、ドライフィルムレジストは青色に変色する。これは、後に露光装置で露光をする際にＣＣＤが読み取るのに十分なコントラストを有する。このパターンが、導電層５４のパターニングのために行われる露光時に使用するフォトマスクのアライメントマークと位置合わせをするために用いられるアライメントマークとなる。
紫外線照射が終了するとマーキング装置２は元の位置に待避する。
【００１８】
なお、ドライフィルムレジスト層５５に代えて液状レジスト層とすることも可能である。
【００１９】
また上記した紫外線によるパターンの焼き付けの他に、レーザーやインクジェットによるマーキングも可能であるし、あるいはスタンプ等で直接マークを描くマーキングであっても良い。
【００２０】
なお、図１の実施形態では、基準マーク検出装置１とマーキング装置２は基板５に対して上下方向に配設されているが、これに限定されるものではなく、基準マーク検出装置１及びマーキング装置２と基板５を垂直に立てて配設する構造も可能である。
【００２１】
また、基準マーク検出装置１、マーキング装置２を移動させるのではなく基板５を移動させることも可能であり、更に両者を移動させるように構成することも可能である。
【００２２】
以上説明したように、本発明のマーキング装置によれば、基準マーク５０、５１を同時に１回の検出処理で検出できるため、処理時間が短い。
【００２３】
また、基準マーク５０、５１に基づいて表面側と裏面側の表層にそれぞれ新規マーク４０，４１を別個に形成するため、内層と外層で位置ずれがない高精度なマーキングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図２】本発明の一実施形態における基準マーク５０、５１の構成を示す部分拡大図。
【図３】基準マーク５０の形状を示す説明図。
【図４】基準マーク５１の形状を示す説明図。
【図５】基準マーク５０と５１の投影状態を示す説明図。
【図６】基準マーク５０と５１の重なり状態を示す説明図。
【図７】他の基準マーク５０と５１の投影状態を示す説明図。
【図８】視野範囲の説明図。
【図９】基準マーク５０、５１の他の形状を示す説明図。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す部分概略図。
【符号の説明】
【００２５】
１：基準マーク検出装置、２：マーキング装置、３：基板ステージ、５：基板、９：制御装置、１０：Ｘ線電源、１１：Ｘ線発生器、１２：蛍光板、１３：可視光ＣＣＤカメラ、１５：視野範囲、２０：紫外線ランプ、２１：光ファイバー、２２：ミラー、２３：ミラー、２４：フォトマスク、２５：フォトマスク、２６：インクジェットヘッド、２７：インクジェットヘッド、２９：ＸＹステージ、４０：新規マーク、４１：新規マーク、５０：基準マーク、５１：基準マーク、５２：回路パターン、５３：絶縁層、５４：導電層、５５：ドライフィルムレジスト層、５９：円形穴、６０：コア基板、７０：基準マーク、７１：基準マーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008016758.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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