(57)【要約】 【課題】  基板上に搭載される電子部品の実装不良を確実に判定でき、かつ基板電極と部品電極とのハンダ付け信頼性を得ることが出来る基板の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】  紫外線感光性樹脂４を供給した基板部材１２をスピンナ８などで高速回転させることによって基板部材１２上で均一にコーティングし、基板電極２における導電極部の部分３のみ紫外線１９が照射されるような開口部を具備したマスク１０を搭載して紫外線１９を照射させ、照射させた部分のみを溶解させることで基板電極２における導電極部３が挟む紫外線感光性樹脂４でできた分離部分５を精度良く形成できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載部品に設けられる１つの電極に共通に接続される分離した複数の電極が形成され基板部材上に紫外線感光性樹脂を均一にコーティングする工程と、
紫外線を選択的に照射することによって、導電極を覆う部分と導電極を覆う部分以外の部分とが異なる性質を有する状態にする工程と、
紫外線感光性樹脂の前記導電極部分を覆う部分を除去する工程を含むことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
搭載部品に設けられる１つの電極に共通に接続される分離した複数の電極と、
各電極の間に設けられ、各電極と略同面一に形成される紫外線感光性樹脂から成る分離部分を含むことを特徴とする基板。
【請求項３】
前記紫外線感光性樹脂の膜厚が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に搭載される電子部品の検査を容易にする基板の製造方法に関し、特に電子部品の実装不良を判別する基板の製造方法および基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板上に搭載された部品の未実装を判別するために、基板全体に光を照射し、照射した光の反射光の輝度を読み取り、輝度のレベルを検出することで基板電極上の部品の有無および基板電極上に搭載された部品の位置ずれの有無を判定している。
【０００３】
図７は、部品１３の搭載の有無を検出する方法を示す図である。
図７（１）のように通常、基板電極２上に部品１３が搭載されているか否かを確認するために、予め光の輝度レベルを検出する領域１７を基板電極２間の基板レジスト７上に設ける。部品１３が基板電極２に搭載されている場合、照射された光は基板電極２上に搭載した部品１３のボディから反射する。図７（２）のように部品１３が搭載されていない場合には照射された光は基板レジスト７から反射する。反射された光の輝度を読み取り、各輝度のレベルの違いにより基板電極２上へ部品が搭載されているか否かを判別する。
【０００４】
しかし、上記において基板レジスト７の輝度と部品１３のボディの輝度が近似しているため、基板電極２上に部品１３が搭載されているか否かを感知することは難しい。したがって、部品１３が搭載されていない基板を後工程に流出させる懸念がある。
【０００５】
それを解決するために、特許文献１には、基板電極２の一部を所要の間隔Ｌを隔ててシルク印刷による分離帯であるシルク印刷部１８を設ける技術が開示されている。図８は、シルク印刷によって基板電極２に間隔Ｌのスリットを設けた場合の基板電極近傍を示す図である。部品が正常にハンダ付けされているときは反射光が少なく、ハンダ付けが不良であるときはシルク印刷部１８が露出することにより反射光が多くなることを利用して、ハンダ付けが不良であるか否かを判定するものである。
【特許文献１】特開平２−３０５４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
携帯電話、ＰＤＡなどの商品分野では軽薄短小化が図られ、それに伴い基板および部品の小型化が図られている。これらの商品に使用される部品には、０６０３サイズと呼ばれる縦方向の長さが０．６ｍｍ、横方向の長さが０．３ｍｍの形状の物が増加している。０６０３サイズの部品を実装したビルドアップの多層基板のライン／スペースは５０μｍ程度であり、０６０３の基板電極サイズは□３００μｍ以下であり、基板電極の高さも３０μｍ以下である。これを外観検査するためにシルク印刷により、電極を２分割するシルク印刷部１８を設けようとするとその幅は１００μｍ以下であり、厚さは３０μｍ以下であることが要求される。シルク印刷においては、印刷条件を最適化しても開口径が１００μｍ以下のスリットを有するマスクを用いて、シルク印刷部１８を形成することは困難である。シルク印刷でこの幅のシルク印刷部を形成するためにはマスク厚を薄くすることが考えられる。しかし、シルク印刷により厚さが３０μｍ以下のシルク印刷部１８を形成するのはマスクの取扱いが難しくなり困難である。
【０００７】
シルク印刷により電極を２分割する分離部分を設ける場合には、印刷の斑により基板電極２よりシルク印刷部１８が高くなる場合、印刷の滲みにより基板電極２上をシルク印刷部１８が覆う場合がある。
【０００８】
図９は、印刷の斑が生じたためシルク印刷部１８が高い場合の問題を示す図である。部品電極１５と基板電極２は、ハンダ１４を溶融させることにより接続される。基板電極２へシルク印刷すると、印刷の斑により基板電極２よりもシルク印刷部１８の高さが高くなる場合がある。ハンダ１４の表面張力によって部品電極１５と基板電極２を接続するハンダ１４の接続表面積よりも、各電極に濡れたハンダ１４の表面積の方が小さければ、ハンダ１４が分離する。シルク印刷部１８の高さが高くなると、部品電極１５と基板電極２を接続するハンダ１４の接続表面積よりも、各電極に濡れたハンダ１４の表面積の方が小さくなりやすくなり、ハンダ１４が分離し、導通不良になる懸念が生じる。
【０００９】
図１０は、基板電極２を、シルク印刷部１８を構成する樹脂が覆う場合の問題を示す図である。印刷の滲みが生じると基板電極２上をシルク印刷部１８が覆う場合がある。この場合、基板電極２と部品電極１５を接続するハンダ付けの強度が低下し破断する危険性がある。
【００１０】
本発明の目的は、部品が搭載されているかどうかの判別を容易にし、ハンダ付けの長期の信頼性が得られる基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、搭載部品に設けられる１つの電極に共通に接続される分離した複数の電極が形成され基板部材上に紫外線感光性樹脂を均一にコーティングする工程と、
紫外線を選択的に照射することによって、導電極を覆う部分と導電極を覆う部分以外の部分とが異なる性質を有する状態にする工程と、
紫外線感光性樹脂の前記導電極部分を覆う部分を除去する工程を含むことを特徴とする基板の製造方法である。
【００１２】
本発明に従えば、均一にコーティングする工程を有するので、厚さが一定の分離部分を製造できる。また、紫外線を選択的に照射して導電極を覆う部分と導電極を覆う部分以外の部分とが異なる性質を有することを利用して導電極部分を覆う部分の紫外線感光性樹脂を正確に除去できる。したがって搭載部品の１つの電極に対応する基板部材上にある複数の導電極部分の間に紫外線感光性樹脂から形成される分離部分を高精度で製造することができる。さらに、分離部分の形成のみならず、導電極を覆う部分以外の部分をも紫外線感光性樹脂からなる部材で覆うことができるので、同時にソルダーレジスト部分をも形成することができる。したがって、工程の簡略化を図ることができる。
【００１３】
また本発明は、搭載部品に設けられる１つの電極に共通に接続される分離した複数の電極と、
各電極の間に設けられ、各電極と略同面一に形成される紫外線感光性樹脂から成る分離部分を含むことを特徴とする基板である。
【００１４】
本発明に従えば、分離部分を有するので、外観検査をすることが容易になる。また分離部分は紫外線感光性樹脂からなるので、シルク印刷で生じていた滲みや斑のない高精度な分離部分を有する基板を提供できる。さらに、分離部分は各電極と略同面一に形成されるので、ハンダの分離による導通不良を抑制することができる。したがって、ハンダ付けの長期信頼性を得ることができる。
【００１５】
また本発明は、前記紫外線感光性樹脂の膜厚が３０μｍ以下であることを特徴とする。
本発明に従えば、分離部分の高さが３０μｍ以下であるので、基板電極の高さを３０μｍ以下にすることができる。したがって、０６０３サイズなどの微小部品を実装でき、かつ、外観検査が容易である基板を実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、厚さが一定でかつ高精度の分離部分を形成することができる。搭載部品の１つの電極に対応する基板部材上にある複数の導電極部分の間に紫外線感光性樹脂からなる分離部分を高精度で製造することができる。さらに、同時にソルダーレジスト部分をも形成することができ、工程の簡略化を図ることができる。
【００１７】
本発明によれば、外観検査をすることが容易になる。またシルク印刷で生じていた滲みや斑のない高精度な分離部分を有する基板を提供できる。さらに、ハンダ付けの長期信頼性を得ることができる。
【００１８】
本発明によれば、基板電極の高さを３０μｍ以下にすることができるので、外観検査が容易で、かつ、０６０３サイズなどの微小部品を実装できる基板を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施の一形態としての基板１の製造方法の概略図である。基板電極２における導電極部分３および基板配線１１の形成方法までは一般的な基板１の形成方法と同じである。
【００２０】
図２は、本発明の実施の一形態としての基板の製造工程を示すフローチャートである。ステップＡ０から製造を開始する。基板電極２における導電極部分３および基板配線１１の形成方法までは一般的な基板１の形成方法と同じである。ステップＡ１では、紫外線感光性樹脂４を基板部材１２上に均一にコーティングする。またステップＡ２では、硬化炉などによって熱を供給して紫外線感光性樹脂４を硬化させる。さらにステップＡ３では、紫外線１９を選択的に照射することによって、導電極を覆う部分と導電極を覆う部分以外の部分とが異なる性質を有する状態にする。またさらにステップＡ４では、ステップＡ３で異なる性質を有する状態にしたことを利用して導電極を覆う部分の紫外線感光性樹脂４を除去する。そしてステップＡ５では、残った紫外線感光性樹脂４を本硬化させて図３の基板１を得る。
【００２１】
図３は、本発明の実施の一形態としての基板１の概略図である。搭載部品に設けられる１つの電極に共通に接続される分離した電極である導電極部分３が２つ基板に設けられている。この導電極部分３は２つに限られず、複数設けることができる。本実施の形態においては、導電極部分３を覆う部分以外の部分を紫外線感光性樹脂４によってハンダ付けが成功しているか否かを検査するために設けられる分離部分５と溶融したハンダが流れることを防止するソルダーレジスト部分６を一体的に形成して基板レジスト７としている。
【００２２】
図１（１）は基板配線１１および導電極部分３までを形成した基板部材１２上に紫外線感光性樹脂４を供給した図を示す。紫外線感光性樹脂４は、ポジ型であってもネガ型であってもよいが、ネガ型にすると基板の大部分を紫外線１９で照射することになるのでプロセスを管理するのが難しいことからポジ型が好ましい。本実施の形態においてはポジ型の紫外線感光性樹脂４を用いる。前述の紫外線感光性樹脂４には、たとえばポリイミド樹脂およびエポキシ樹脂などを用いることができる。
【００２３】
次に、供給された紫外線感光性樹脂４を基板部材１２上に均一にコーティングする。この工程には、スピンコート法、印刷法、ロールコート法などを用いることができるが、好ましくはスピンコート法を用いる。
【００２４】
スピンコート法によれば、スピンナ８などで基板部材１２を高速回転させることによって紫外線感光性樹脂４を基板部材１２上に均一に塗布することができる。図１（２）から図１（５）は、図１（１）のＡ部を拡大した図である。図１（２）は、スピンナ８などで基板部材１２を高速回転させることによって基板部材１２上に紫外線感光性樹脂４が均一にコーティングされてプリベークさせた状態を示す図である。均一にコーティングされた紫外線感光性樹脂４を硬化炉などによって熱を供給しプリベークさせる。
【００２５】
その時、紫外線感光性樹脂４の表面と導電極部分３の表面を略同面一にする。紫外線感光樹脂４の表面と導電極部分３の表面が略同面一であるので、ハンダの分離による導通不良およびハンダの破断を抑制することができる。したがって、ハンダ付けの長期信頼性を得ることができる。紫外線感光性樹脂４の表面と導電極部分３の表面を略同面一にするため、コーティングする膜厚を基板電極２における導電極部分３の高さ（たとえば０６０３サイズの部品を実装するためのビルドアップ多層基板においては約３０μｍ）と略同じにすることが望ましい。そのため、コーティングに必要な条件（たとえばコーティングする紫外線硬化樹脂４の粘度を鑑みたスピンナの回転数と膜厚の関係）を明確にしなければならない。本実施の形態では先ず使用する紫外線感光性樹脂４の粘度を９００ｍＰａ・ｓとして回転数と膜厚の関係を図３に示すように明確にした。このグラフによって、たとえば求める膜厚が３０μｍであれば回転数を５００ｒｐｍにすることで、コーティングする紫外線感光性樹脂４の膜厚を基板電極２における導電極部分３と略同等の高さに形成することが可能となる。
【００２６】
図１（３）は、基板電極２における導電極部分３を覆う部分の紫外線感光性樹脂４に紫外線１９が照射されるための開口部９を具備したマスク１０を基板上に搭載し、導電極部分３を覆う部分の紫外線感光性樹脂４に紫外線１９を照射させていることを示す図である。ポジ型の紫外線感光性樹脂４に紫外線１９を照射すると、紫外線が照射される部分１６の紫外線感光性樹脂４が解重合するか、現像液に対して可溶性の構造に変わる。ソルダーレジスト部分６を同時に形成する場合において、配線部を紫外線感光性樹脂４が覆うことによって部品の搭載を阻害する場合などには、その部分の紫外線感光性樹脂４に紫外線１９が照射されるための開口部９をマスク１０に設けておく。
【００２７】
図１（４）は、紫外線１９が照射された導電極部分３を覆う部分の紫外線感光性樹脂４が化学的に変化した図である。そして現像液である溶媒の浴槽で紫外線１９を照射させた部分の紫外線感光性樹脂４のみを溶解させる。その後本硬化を行うことによって基板１を完成させる。
【００２８】
図１（５）は、本実施の形態によって製造された基板１を示す図である。一連の製造工程によって基板電極２における導電極部分３によって挟まれた分離部分５を精度良く形成できる。また、分離部分５の形成と同時にソルダーレジスト部分６を形成することができる。また従来技術においてシルク印刷によって分離部分５を設けることによって生じていた滲みおよび斑の問題を回避することができる。したがってハンダ付けの長期の信頼性を得ることができる。
【００２９】
この分離部分５の形状は、たとえば、正方形、長方形などの矩形にできる。本実施の形態では、０６０３サイズの部品を実装するためのビルドアップ多層基板において基板電極２を二分割する矩形の分離部分５を形成したが、この形状に限定されるものではない。
【００３０】
図５は、導電極部分３に挟まれた分離部分５を有する基板電極２に部品１３が正常にハンダ付けされている状態を示す図である。図５（１）は、部品１３の短手方向から見た基板１の断面図である。図５（２）は、部品１３の長手方向から見た基板１の断面図である。正常にハンダ付けされている場合には、導電極部分３および分離部分５をハンダ１４が覆い、かつ、導電極部分３および分離部分５からなる基板電極２と部品電極１５との間をアーチ状に形成する。検査のために基板電極２に光を照射するとハンダ１４の表面がアーチ状であることから入射光Ｉに対して一定の角度をもった方向に反射光Ｊは進む。
【００３１】
図６は、導電極部分３に挟まれた分離部分５を有する基板電極２への部品１３のハンダ付けが失敗している状態を示す図である。図６（１）は、部品１３の短手方向から見た基板１の断面図である。図６（２）は、部品１３の長手方向から見た基板１の断面図である。検査のために基板電極２に光を照射すると、分離部分３がハンダ１４で覆われず、分離部分３で入射光Ｑに対して反対方向に反射光Ｒは進む。
【００３２】
したがって、反射光を測定することによってハンダ付けが成功しているか否かを知ることができるので部品１３が正常に搭載されているか否か検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の一形態としての基板１の製造方法の概略図である。
【図２】本発明の実施の一形態としての基板１の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の一形態としての基板１の概略図である。
【図４】紫外線感光性樹脂４の膜厚と回転数の関係を示す図である。
【図５】導電極部分３に挟まれた分離部分５を有する基板電極２に部品１３が正常にハンダ付けされている状態を示す図である。
【図６】導電極部分３に挟まれた分離部分５を有する基板電極２への部品１３のハンダ付けが失敗している状態を示す図である。
【図７】部品１３の搭載の有無を検出する方法を示す図である。
【図８】シルク印刷によって基板電極２に間隔Ｌのスリットを設けた場合の基板電極２近傍を示す図である。
【図９】印刷の斑が生じたためシルク印刷部１８が高い場合の問題を示す図である。
【図１０】印刷の滲みが生じた場合の問題を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板
２  基板電極
３  導電極部分
４  紫外線感光性樹脂
５  分離部分
６  ソルダーレジスト部分
７  基板レジスト
８  スピンナ
９  開口部
１０  マスク
１１  基板配線
１２  基板部材
１３  部品
１４  ハンダ
１５  部品電極
１６  紫外線が照射される部分
１７  光の輝度を検出する領域
１８  シルク印刷部
１９  紫外線
【図１】
2005229067.tif 000003
【図２】
2005229067.tif 000004
【図３】
2005229067.tif 000005
【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】
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【図９】
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【図１０】
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