(57)【要約】【課題】ビア孔などの微小部分に形成した配線の密着力を、精確に測定可能な密着力評価方法とそれに用いる評価装置を提供する。【解決手段】ビア孔７に形成した配線６ａの密着力評価方法であって、前記ビア孔７と、前記ビア孔７に連続する基材の一面に、このビア孔７を略中心として評価用配線６ｂを形成する第一の工程と、前記評価用配線６ｂを両端からめくり上げて密着力を測定する第二の工程とからなり、前記評価用配線６ｂの幅を、前記ビア孔７の近傍で最も細くした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビア孔を有する基材に形成した配線の密着力評価方法であって、前記ビア孔と、前記ビア孔に連続する基材の一面に、このビア孔を略中心として評価用配線を形成する第一の工程と、前記評価用配線を両端からめくり上げて密着力を測定する第二の工程とからなり、前記評価用配線の幅を、前記ビア孔の近傍で最も細くした配線の密着力評価方法。
【請求項２】
基材の表面粗さを、ビア孔の表面粗さより小さくした請求項１に記載の配線の密着力評価方法。
【請求項３】
ビア孔の断面形状を開口径の異なるすり鉢状とし、評価用配線を、前記ビア孔の開口径の大きい面に形成した請求項２に記載の配線の密着力評価方法。
【請求項４】
ビア孔を有する基材に形成した配線の密着力評価装置であって、前記基材を載置して固定する基台と、前記基材の一面に形成された評価用配線の端部を把持する把持手段と、前記把持手段を一定速度で昇降させる昇降手段と、前記把持手段に接続され、密着力を測定する測定手段とを備え、前記把持手段は、ビア孔を略中心として評価用配線の両端部を把持するとともに、同期して昇降させ密着力を測定する配線の密着力評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層回路基板や、フォトレジストなどを積層してなる電子部品の、特にビア孔部における配線の密着力評価方法と、それに用いる評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビルドアップ基板やＡＬＩＶＨ基板などに代表される多層回路基板では、ビア孔と呼ばれる微小な貫通孔へ電極を形成し、熱圧着などで積層することで、各層間の電気的接続を得ている。ビア孔への配線形成方法としては、めっきや、導電性材料を分散させたペーストを印刷などで埋め込む方法などがある。
【０００３】
ビア孔には、積層工程や、多層回路基板の使用における屈曲などにより、応力が集中しやすく、導通を得る他層の配線との密着力を測定し評価することは、多層回路基板の品質を管理、維持する上で非常に重要な評価項目である。
【０００４】
配線と基材との密着力を評価する方法として、スタッドピンを貼付けてめくり上げる方法や、圧子などを押付け、その圧痕の深さで密着力を相対的に算出する方法がある。
【０００５】
図５は圧子を用いた薄膜の密着力評価装置の正面図である。表面に薄膜１が形成された基板２を傾斜させた状態で、この薄膜１上に圧子３を決められた押圧力で押付け、圧子３の押込み深さを測定する。そして、この押込み深さに基づいて基板２の表面に対する薄膜１の密着力を相対的に評価するものである。
【０００６】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２などが知られている。
【特許文献１】特開平５−１８２２５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０１８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来例は、ビア孔部分の密着力を評価する場合、このビア孔部分のみにスタッドピンを貼付ける必要がある。ビア孔の直径は、１００〜３００ミクロンと小さく、今後さらに小さくなる傾向にある。したがって、ビア孔部分のみにスタッドピンを精確に貼付けることは非常に困難であり、その結果、評価結果がばらつくことになる。また、圧子を用いた評価方法においては、基材に充分な硬さが必要であり、多層回路基板などに用いられるガラスエポキシやアラミドなどの比較的軟質な樹脂基材には適用できないという課題を有していた。
【０００８】
そこで、本発明は、微小なビア孔の密着力を精確に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、ビア孔を有する基材に形成した配線の密着力評価方法であって、前記ビア孔と、前記ビア孔に連続する基材の一面に、このビア孔を略中心として評価用配線を形成する第一の工程と、前記評価用配線を両端からめくり上げて密着力を測定する第二の工程とからなり、前記評価用配線の幅を、前記ビア孔の近傍で最も細くしたので、ビア孔周辺の配線の密着力に影響されず、ビア孔のみの配線の密着力を精確に評価、測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線の密着力評価方法は、ビア孔と、ビア孔に連続する基材の一面に、ビア孔が略中心で、かつビア孔近傍が最も幅が狭くなるように、評価用配線を形成した後、その両端部を同期してめくり上げて、ビア孔に形成した配線の密着力を測定するので、ビア孔周辺の評価用配線の密着力に影響されず、ビア孔のみの密着力を精確に測定することができる。さらに、基材の表面粗さをビア孔の表面粗さより小さくし、断面がすり鉢形状のビア孔の、開口径が大きい一面へ評価用配線を形成することで、ビア孔近傍の評価用配線の密着力をさらに低減することができ、その結果、ビア孔のみの密着力をより精確に測定、評価することができる作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態を、図を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態における密着力を測定、評価する評価用配線の一例である。
【００１３】
図１（ａ）は評価用配線の上面図、図１（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−ＡＡ断面図をそれぞれ示している。本実施の形態では、基材４および基材５とからなる二層の多層配線基板の例である。評価用配線６は、密着力を評価するビア孔７を略中心に形成され、基材４上の回路配線４ａと接続する評価用配線６ａと、この評価用配線６ａと密着、一体化して基材５上に形成された評価用配線６ｂとからなる。後述するが、密着力を評価する際、この評価用配線６ｂをめくり上げて、ビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を測定するものである。
【００１４】
基材４、５は、例えば、ガラスエポキシやアラミドなどの繊維にエポキシなどの熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグなどである。ビア孔７は、その直径が１００ミクロン前後であり、レーザなどを用いて加工することで、上下の開口径が異なる、その断面形状をすり鉢状とすることができる。
【００１５】
本実施の形態では、評価用配線６ｂを必ずビア孔７の開口径が大きい面に形成する。こうすることで、評価中にビア孔７内で評価用配線６ａが断線するのを防止することができ、その密着力を精確に測定することが可能となる。
【００１６】
ここで、評価用配線６の形成方法について簡単に説明する。ＡＬＩＶＨなどの多層配線基板においては、ビア孔７に形成する評価用配線６ａと、基材５上に形成する評価用配線６ｂとを別の工程で形成する。すなわち、基材５に形成したビア孔７へ導電性材料を分散させたペーストを充填して評価用配線６ａを形成した後、一面を、回路配線４ａを有する基材４と、他面を銅箔などで熱圧着する。そしてこの銅箔をエッチングなどにより所望の形状として、評価用配線６ｂを形成する。評価用配線６ａ、６ｂは、この熱圧着時に一体となるものである。また、ビルドアップ法などによる多層回路基板においては、ビア孔７を形成した後、めっき法などを用いて、評価用配線６ａ、６ｂを同時に一体形成することも可能である。
【００１７】
また、この基材５上に形成した評価用配線６ｂは、ビア孔７を略中心として形成し、密着力を評価するビア孔７の近傍でその幅が最も細くなるパターンとする。本実施の形態では、評価用配線６ｂの両端から、略中心のビア孔７にいくにつれて徐々にその幅が細くなるように形成したが、階段状に細くなるように形成してもよい。また、ビア孔７近傍の評価用配線６ｂの幅は、ビア孔７の外径と略等しく、または若干大きく設計する。このように、密着力を評価するビア孔７近傍の幅を、最も細く、かつビア孔７の外径と略等しくすることで、評価用配線６ｂの密着力に影響されず、ビア孔７に形成した評価用配線６ａのみの密着力を評価することができる。基材５と評価用配線６ｂとの密着力が均一な場合、測定される密着力の大きさは、評価用配線６ｂの幅に比例する。したがって、ビア孔７近傍の幅を、その外径と略等しく、あるいは若干大きくすることで、ビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を精確に測定することができる。
【００１８】
さらに、ビア孔７の表面粗さを、評価用配線６ｂを形成する基材５の表面粗さより大きくすることで、単位面積当たりの密着力を、評価用配線６ｂよりも大きくすることができる。したがって、ビア孔７近傍での評価用配線６ｂの密着力と、評価用配線６ａとの密着力の差を大きくすることができるので、ビア孔７近傍で評価用配線６ｂの幅を、強度を考慮して若干大きくした場合であっても、その測定結果から容易にビア孔７の密着力を特定することが可能となる。
【００１９】
さらに、評価用配線６ｂの両端部には、把持するための貫通孔６ｃがビア孔７を中心として対称な位置に設けられている。後述する密着力評価装置では、この貫通孔６ｃにピンを通すことで、評価用配線６ｂの両端を同時に持ち上げてめくり上げることができる。
【００２０】
次に、上記評価用配線６ａ、６ｂの密着力評価装置について説明する。
【００２１】
図２は、密着力評価装置の全体斜視図である。ベースプレート８上には、密着力を評価する多層回路基板９を保持、固定する基台１０を水平方向（ｘ、ｙ方向）自在に駆動するＸＹ駆動ユニット１１と、多層回路基板９の表面に形成した、評価用配線６ｂの両端を把持する把持手段１２を、上下方向（ｚ方向）に昇降させる昇降手段であるＺ軸駆動ユニット１３とを備えている。尚、把持手段１２は、コントローラ１４に接続された、ロードセルなどからなる密着力測定手段１５に接続されている。多層回路基板９は、基台１０にその一面を吸着保持した状態で、もう一方の面に形成した評価用配線６ｂの両端部を把持手段１２で把持しながら上昇させることで、連続する評価用配線６ａの密着力を測定する。この測定結果は、コントローラ１４に時系列に保存される。
【００２２】
次に把持手段１２の詳細を、図３を用いて説明する。
【００２３】
図３（ａ）は、把持手段１２で密着力の評価用配線６ｂの両端を把持した正面断面図を、図３（ｂ）はその側面断面図を示している。
【００２４】
把持手段１２の先端部には、着脱自在なピンホルダー１６を備えており、評価用配線６ｂの両端部を少しめくり上げ、貫通孔６ｃへピン１６ａを挿通した後その両端をピンホルダー１６に保持し、把持手段１２へ固定するものである。このピンホルダー１６により、評価用配線６ｂの両端部の高さをほぼ同一に保持しながら、評価用配線６ａに対して、評価用配線６ｂの両端部を略垂直に上昇させてめくり上げることができる。尚、本実施の形態では、評価用配線６ｂの両端部に設けた貫通孔６ｃを利用して、一つの把持手段１２で密着力を評価したが、複数の把持手段１２で評価用配線の端部をそれぞれ把持して上昇させてめくり上げても良い。このように、複数の把持手段１２を用いて密着力を評価する場合、必ず把持手段１２を同期させて上昇させるようにする。
【００２５】
上記の評価装置を用いて、評価用配線６ｂを把持してめくり上げることで、ビア孔７の評価用配線６ａの密着力を評価する。
【００２６】
まず密着力を評価する多層回路基板９を、基台１０に取付け固定する。次に、多層回路基板９に形成した評価用配線６ｂの両端の一部を剥離し、貫通孔６ｃにピン１６ａを挿通し、その両端をピンホルダー１６で保持する。そしてこのピンホルダー１６を、その両端が水平になるように把持手段１２に固定した後、Ｚ軸駆動ユニット１３を駆動して一定速度で上昇させることにより、評価用配線６ｂをその両端からゆっくりとめくり上げる。最後に、ビア孔７近傍まで評価用配線６ｂをめくり上げ、さらに、把持手段１２を上昇させることにより、評価用配線６ｂを介してビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を、図４に示すごとく測定する。
【００２７】
図４は、ビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を測定した一例である。
【００２８】
図４において、横軸は把持手段１２を上昇させた時間を、縦軸は、密着力測定手段１５から出力された評価用配線６ｂおよび６ａの密着力を示している。先ず初めに範囲ａでは、評価用配線６ｂの両端の一部をめくり上げ、Ｚ軸駆動ユニット１３の上昇を開始した状態である。次に、範囲ｂに示すように一定速度で、Ｚ軸駆動ユニット１３を上昇させる。前述したように、評価用配線６ｂは、その両端部から略中心のビア孔７にいくにつれて、その幅を細くしているため、密着力測定手段１５から出力される密着力の数値は、幅に比例して小さくなる。最後に、評価用配線６ｂを介して、ビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を、ピーク値として測定し、特定する。評価用配線６ｂの幅を、ビア孔７の近傍で最も細くすることで、評価用配線６ｂで生じる密着力を極力排除し、ビア孔７の密着力、すなわち評価用配線６ａのみの密着力を精確に測定することができる。
【００２９】
さらに、ビア孔７の表面粗さを、基材５の表面粗さより大きくすることで、範囲ｃで生じる密着力のピークを高くすることができ、ビア孔７に形成した評価用配線６ａの密着力を特定しやすくすることができる。
【００３０】
上述した実施の形態は、二層の多層配線基板の例であるが、二層以上の多層配線基板に適用する場合は、最上層の二層に評価用配線を形成して密着力を評価すればよく、また、二層毎に密着力を評価して積層してもよい。
【００３１】
さらに、上述した実施の形態は、多層配線基板のみでなく、感光性レジストを多数積層して構成されるチップ部品や、ＭＥＭＳセンサなどのビア孔部、例えばその直径が２０〜３０ミクロンであっても適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の配線の密着力評価方法は、ビア孔と、ビア孔に連続する基材の一面に、ビア孔が略中心で、かつビア孔近傍が最も幅が狭くなるように、評価用配線を形成した後、その両端部を同期してめくり上げて、ビア孔に形成した配線の密着力を測定するので、ビア孔周辺の評価用配線の密着力に影響されず、ビア孔のみの密着力を測定することができる。さらに、基材の表面粗さをビア孔の表面粗さより小さくし、断面がすり鉢形状のビア孔の、開口径が大きい一面へ評価用配線を形成することで、ビア孔近傍の評価用配線の密着力を低減することができ、その結果、ビア孔のみの密着力をより精確に測定、評価することができる作用効果を奏するものであり、多層回路基板や、フォトレジストなどを積層してなる電子部品の、特にビア孔部における配線の密着力評価方法と、それに用いる評価装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）本発明の一実施の形態における評価用配線の上面図、（ｂ）同図（ａ）のＡ−ＡＡ断面図
【図２】本実施の形態における密着力評価装置の全体斜視図
【図３】(ａ)同装置の把持手段の正面断面図、（ｂ）同装置の把持手段の側面断面図
【図４】同装置による密着力評価結果の一例を示す特性図
【図５】従来の密着力評価装置を示す正面図
【符号の説明】
【００３４】
４  基材
５  基材
６  評価用配線
７  ビア孔
１２  把持手段
１３  昇降手段
１５  測定手段
【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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