(57)【要約】【課題】積層電子部品の製造工程において、検査工数の低減と不良の見逃しが無い検査手順を有する積層基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板用シートの表面の縦横方向の複数区画に導体パターンを塗布する導体パターン印刷工程を備え、スルーホールを穿孔した基板用シートの検査は、所定枚数の積層単位層ごとのセラミックスシートの並び順に１枚おきの抜き取りによりその全区画の穿孔に関する特性値を検査すると共に、この並び順に１枚おきの抜き取りは積層単層ごとに異なるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスシートを裁断して所定の寸法を有する基板用シートを製造するシート裁断工程と、前記基板用シートにスルーホールを穿孔するスルーホール穿孔工程と、前記基板用シートを積層する積層単位層ごとにその表面の縦横方向の複数区画に導体パターを塗布するパターン印刷工程と、前記導体パターを塗布した積層単位層ごとの基板用シートを所定の順序で積層した後に焼成する焼成工程を備えた積層基板の製造方法であって、
前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査は、所定枚数の前記積層単位層ごとのセラミックスシートの並び順に１枚おきの抜き取りによりその全区画の穿孔に関する特性値を検査すると共に、前記並び順に１枚おきの抜き取りは前記積層単層ごとに異なるようにし、
前記導体パターンを塗布した基板用シートの検査は、前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査において検査した基板用シートについてその全区画の導体パターンの特性値を検査し、
さらに、前記焼成工程後の積層基板の検査は、前記積層基板の縦または横方向の区画について1区画おきにその回路特性を検査すると共に、検査する積層基板の前後で前記1区画おきに検査する区画を異にすることを特徴とする積層基板の製造方法。
【請求項２】
前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査は、前記基板用シートに穿孔したスルーホールの形状とその位置の１種以上を画像処理により検査することを特徴とする請求項１に記載の積層基板の製造方法。
【請求項３】
前記導体パターンを塗布した基板用シートの検査は、導体パターンの形状を画像処理により検査することを特徴とする請求項１に記載の積層基板の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程後の積層基板検査は、電気抵抗値を含む電気特性値を検査することを特徴とする請求項１に記載の積層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等に用いられるＡ／Ｓモジュール（アンテナ・スイッチモジュール）等の積層電子部品の製造方法、特に、多量生産される積層電子部品の検査工程においてその検査の効率向上と、不良品の見逃しを防止することができる検査手段を採用した積層基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から回路素子を内蔵した積層電子部品は、図４に示すような製造工程Ｋ１〜Ｋ１３の工程を経て製造されている。各工程の概要を説明すると次のようになる。
【０００３】
（スラリー作成工程Ｋ１）
セラミックスの粉体とバインダーを混合してスラリーを作成する工程である。
（グリーンシート成形工程Ｋ２）
ドクターブレード法等を用いて上記スラリーから厚さ５０〜３００μｍ程度のセラミックスのグリーンシートを成形する工程である。
（シート裁断工程Ｋ３）
上記セラミックスグリーンシートを所定の寸法（例えば、２００ｍｍ×２００ｍｍ程度）に裁断して、長方形または正方形状の基板用シートを製作する工程である。
【０００４】
（スルーホール穿孔工程Ｋ４）
基板用シートにスルーホール用の孔を穿孔する工程である。このスルーホールは、複数枚の基板用シートを積層して積層電子部品を製造したときに、各基板に通電を行うための電極部となる。このスルーホールの穿孔は、レーザー光線を利用した穿孔装置により、１００〜３００μｍの径の孔が穿孔される。なお、この工程によりスルーホールを穿孔した基板用シートは、積層する基板用シートの積層単位層ごとにマガジン内に所定の枚数、例えば２００枚のシートが収納される。以下、積層工程Ｈまでは、マガジンに所定の枚数が収納された基板用シートがこのマガジンに収納された並び順に処理または検査される。なお、この積層単位層とは、図１に示すように、積層基板が５層の基板用シートから構成されている場合、１層目、２層目、・・、５層目等、各層の基板用シートを示す。
【０００５】
（検査工程Ｋ５）
基板用シートに穿孔したスルーホールの位置、大きさ（孔の径）が仕様通りに穿孔されているかどうかの検査を行う工程である。この検査は、基板用シートに透過照明を当てたときの像の濃淡を、画像処理を応用した画像検査装置により行なわれる。
（導体パターン印刷工程Ｋ６）
基板用シートの表面に、スクリーン印刷法によりＡｇ系のメタライズペーストを塗布（印刷）し、電気回路となる導体パターンを形成する工程である。また、このメタライズペーストはスルーホ−ル内にも充填される。この導体パターンの塗布は、図５に示すように、基板用シート１の表面の縦横方向に多数形成された区画２内に塗布される。また、各区画に塗布される導体パターンの形状は、同じ積層単位層では同一の形状であり、各区画の寸法は概略６ｍｍ×５ｍｍ程度である。
【０００６】
（検査工程Ｋ７）
基板用シートに印刷した導体パターンの形状（線幅、パッド面積、短絡、かすれ、にじみ）を検査する工程である。この検査は、光学的に落射照明で導体パターンの像を撮像し、この像を画像処理により解析することが行われている。
（積層工程Ｋ８）
導体パターンを塗布した各積層単位層の基板用シートを、所定の順に位置合せして積み重ね、さらに圧着された状態に保持する工程である。
【０００７】
（焼成工程Ｋ９）
積層工程Ｋ８において、各各積層単位層の基板用シートをその積層順に積み重ねて圧着状態にした積層体を約９００度の焼成温度で焼成して積層基板を製作する工程である。
（検査工程Ｋ１０）
焼成工程Ｋ９により製作された積層基板について、回路検査を行う工程である。この回路検査は、積層基板の縦横方向の区画の全てについて電気回路の特性値である導通、電気抵抗値、短絡等についての検査を行う。
【０００８】
（部品搭載工程Ｋ１１）
積層基板の表面に、他の電気回路と接続するためのの各種の部品等を半田付けする工程である。
（積層基板分割工程Ｋ１２）
積層基板の縦横方向の各区画を、独立した積層電子部品とするため積層基板をカッターにより分割する工程である。
（検査工程Ｋ１３）
積層基板分割工程Ｋ１２で分割した個々の積層電子部品について、その全数の電気特性を検査する工程である。
【０００９】
近年、携帯電話機をはじめ各種の電子機器には積層電子部品が多数使用されている。このため、上記のような製造工程においては、一般に月あたり数百万個の積層電子部品が生産されている。すると、上記製造工程のうち、検査工程Ｋ５、検査工程Ｋ７、検査工程Ｋ１０の工程において、画像処理装置等を用いて検査の自動化を行った場合ても、全積層用シートについて全区画２ついて検査を行うと、その検査工数は膨大になり、また、画像検査装置等に多額の投資が必要になる。この課題を解決する手段としては、製造工程の製品合格率が９０％以上と極めて高い場合には、抜き取り検査等を実施して検査の効率を計ることが考えられる。このよう検査の効率化を計る技術として、例えば、下記の特許文献が提案されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２６９２９４号公報（明細書第２頁〜第７頁、図１）
【特許文献２】特開平１０−２９７０６３号公報（明細書第３頁〜第１０頁、図１、図２）
【００１１】
上記特許文献１には、半導体ウエハ等の製造工程において、性能のことなる複数の検査装置を用いてそれぞれ所定の頻度で抜き取り検査を実施し、この検査結果に基いて検査する検査頻度をそれぞれの検査装置ごとに設定するようにした電子部品の製造方法が記載されている。
【００１２】
上記特許文献２には、複数の印刷区画で分割されている枚葉印刷物を画像処理により検査して印刷区画ごとの品質不良を判定するときに、この印刷区画ごとの品質判定結果を識別表示する。そして、識別表示された不良品の印刷区画の積層束を選別するようにした印刷物の品質検査選別方法が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献１に記載の発明は、積層電子部品のように１枚のセラミックスシートに多数の区画を形成しこの各区画に回路パターンを形成した後、このシートを積層するような製造工程に適用した発明ではない。このような積層電子部品の製造工程において抜き取り検査を実施する場合には、積層単位層のシートの区画の検査を如何に抜き取り検査を実施したら良いかが効率化の課題になる。特許文献１にはこの課題の解決手段については記載されていない。
【００１４】
上記特許文献２に記載の発明は、複数の印刷区画に分割されて印刷された枚葉印刷物について、印刷区画ごとに画像処理により印刷の品質不良を判定して識別表示できるようにそのデータを記憶する。そして、この検査データに基いて不良品が発生した印刷区画の積層束を選別することにより、検査の効率化を図るものである。従って、印刷区画の全てについて検査を行っており、抜き取り検査を採用して、さらに検査の効率化を図ることについては記載されていない。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、多量生産される積層電子部品について、抜き取り検査技術を採用しても、製造工程で発生した不良の見逃しを防止することができ、かつ検査工程における検査効率化を図ることができる積層基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、セラミックスシートを裁断して所定の寸法を有する基板用シートを製造するシート裁断工程と、前記基板用シートにスルーホールを穿孔するスルーホール穿孔工程と、前記基板用シートを積層する積層単位層ごとにその表面の縦横方向の複数区画に導体パターを塗布するパターン印刷工程と、前記導体パターを塗布した積層単位層ごとの基板用シートを所定の順序で積層した後に焼成する焼成工程を備えた積層基板の製造方法であって、前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査は、所定枚数の前記積層単位層ごとのセラミックスシートの並び順に１枚おきの抜き取りによりその全区画の穿孔に関する特性値を検査すると共に、前記並び順に１枚おきの抜き取りは前記積層単層ごとに異なるようにし、前記導体パターンを塗布した基板用シートの検査は、前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査において検査した基板用シートについてその全区画の導体パターンの特性値を検査し、さらに、前記焼成工程後の積層基板の検査は、前記積層基板の縦または横方向の区画について１区画おきにその回路特性を検査すると共に、検査する積層基板の前後で前記１区画おきに検査する区画を異にするようにした積層基板の製造方法である。
【００１７】
さらに、本発明は、前記スルーホールを穿孔した基板用シートの検査は、前記基板用シートに穿孔したスルーホールの形状とその位置の１種以上を画像処理により検査するようにした積層基板の製造方法である。
【００１８】
さらに、本発明は、前記導体パターンを塗布した基板用シートの検査は、導体パターンの形状を画像処理により検査するようにした積層基板の製造方法である。
【００１９】
さらに、本発明は、前記焼成工程後の積層基板の検査は、電気抵抗値を含む電気特性値を検査する積層基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、次の効果を有している。基板用シートの各区画の検査は１区画おきに抜き取りで検査を行うが、スルーホールの穿孔に関する検査で実施した区画は、導体パターンの形状検査においても検査を実施するようにしている。これにより、１区画おきの抜き取り検査であるが、検査した区画はこれら主要な２検査工程の検査を実施したことになり、検査したこの区画について不良を見逃すことは無くなる。さらに、製造工程が極めて安定し不良の発生が少ない場合には、この２検査工程で検査しなかった区画についても、この検査した直前または直後の区画が合格区画であれば、合格区画である確率は極め高いと推定される。また、この２検査工程で検査しなかった区画が不良区画であった場合には、次の検査工程Ｋ１０、すなわち、焼成して得た積層基板の回路特性の検査において、不良区画として選別される確率が極めて高くなる。
以上のことから、本発明は、不良品を見逃すことがなく、かつ、全区画を検査する全数検査方式と比較して、検査工数を１／２に低減することができる積層基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。本発明が適用される製造工程は前記した図４に示す製造工程と同一である。
【００２２】
図１は、上記検査工程Ｋ５において、スルーホールを穿孔した基板用シート１の検査手順を説明するための図である。このスルーホールを穿孔した基板用シート１の検査は、前記した画像処理を応用した画像検査装置を利用して、基板用シート１の各区画に穿孔したスルーホールの位置、大きさ（孔の径）が仕様通りに穿孔されているかどうかの検査を行って、その合格あるいは不良の判定を行う工程である。この画像処理による検査は、基板用シート１に透過照明を当てたときの像の濃淡を解析することにより行なわれる。
【００２３】
図１において、各平行四辺形は基板用シート１の１枚を示し、縦方向は各積層単位層（１層目、２層目、・・、５層目）の積層順を示している。従って、図１に示す例では、５枚の積層単位層が積層されることを示している。また、図１の横方向は、マガジン内に収納された所定枚数の積層単位層の基板用シート１の並び順、すなわち、基板用シート１が検査工程Ｋ５に払い出される順を示している。例えば、各積層単位層の基板用シート１を収納したマガジンには、２００枚のシートが収納され、最上部のシートから順に検査工程Ｋ５に払い出される。
【００２４】
そして、図１に示すように、積層単位層が１層目の基板用シート１については、マガジン内の並び順の１枚目、３枚目、５枚目、・・と、１枚おきに奇数枚目のシートの全区画２内のスルーホールの位置と径の大きさを検査する。続いて、積層単位層が２層目の基板用シート１については、同様にマガジン内の並び順の２枚目、４枚目、・・と、１枚おきに偶数枚目のシートの全区画２内のスルーホールの位置と径の大きさを検査する。続いて、積層単位層が３層目の基板用シート１については、同様に１枚目、３枚目、５枚目、・・と、１枚おきに奇数枚目のシートの全区画２内のスルーホールの位置と径の大きさを検査する。以下、同様の手順により、各積層単位層の基板用シート１について１枚おきに抜き取り検査を行うが、各積層単位層の順にこの抜き取り検査を行う枚数目を異にした（ずらした）検査を行うことに特徴がある。このような抜き取り検査方式を採用することにより、検査工程Ｋ５における検査工程は、全ての基板用シート１の全区画を検査する場合と比較してその検査工数は、１／２にすることができる。なお、検査が終了した基板用シート１は、積層単位層ごとに、検査した順にマガジンに収納する。また、検査工程Ｋ５で検査した合否の判定データは、各積層単位層のその枚数目ごとに、全区画のデータが画像検査装置に記憶するようにする。
【００２５】
図２は、上記検査工程Ｋ７において、基板用シート１に印刷した導体パターンの形状を検査する手順を説明するための図である。この導体パターンの形状の検査は、基板用シート１に落射照明をあてて導体パターンの像を撮像し、この像を画像処理により解析することにより、区画２内に塗布された導体パターンの線幅、パッド面積、短絡、かすれ、にじみ、等を解析し、区画２ごとに合否の判定を行う。
【００２６】
図２に示す検査手順は、図１に示した検査工程Ｋ５におけるスルーホールを穿孔した基板用シート１の検査手順と同一である。すなわち、積層単位層が１層目の基板用シート１については、マガジン内の並び順の１枚目、３枚目、５枚目、・・と、１枚おきに奇数枚目のシートの全区画２内の導体パターンの形状を検査する。続いて、積層単位層が２層目の基板用シート１については、マガジン内の並び順の２枚目、４枚目、・・と、１枚おきに偶数枚目のシートの全区画２内の導体パターンの形状を検査する。続いて、積層単位層が３層目の基板用シート１については、同様に１枚目、３枚目、５枚目、・・と、１枚おきに奇数枚目のシートの全区画２内の導体パターンの形状を検査する。以下、同様の手順により、各積層単位層の基板用シート１について１枚おきに抜き取り検査を行うが、各積層単位層の順にこの抜き取り検査を行う枚数目を異にした（ずらした）検査を行うことに特徴がある。このような検査方式を採用することにより、検査工程Ｋ７における検査工程は、全ての基板用シート１の全区画を検査する場合と比較してその検査工数は、１／２にすることができる。なお、検査が終了した基板用シート１は、積層単位層ごとに、検査した順にマガジンに収納する。また、検査工程Ｋ７で検査した合否の判定データは、各積層単位層のその枚数目ごとに、全区画のデータが画像検査装置に記憶するようにする。
【００２７】
上記したように、本発明においては、検査工程Ｋ５および検査工程Ｋ７において基板用シート１の検査は抜き取りによりその特性値を検査するが、検査工程Ｋ５で検査した基板用シート１については検査工程Ｋ７でも検査を行うようにしている。このような検査手順を行うことにより、抜き取り検査ではあるが、工程内合格率が９０％以上と安定した製造工程である場合には、不良品を見逃す確立をほとんど無くすることが可能になる。この理由は、検査工程Ｋ５および検査工程Ｋ７において、ある積層単層の検査において、例えば、不良と判定された基板用シート１が２枚連続（例えば、図１に示す１層目の３枚目と５枚目の基板用シート）して発生した場合には、画像検査装置からアラームを出し、穿孔装置あるいは導体パターン印刷装置をチェックして不良発生の原因を解明することが可能になるからである。
【００２８】
続いて、検査工程Ｋ１０、すなわち、焼成して得た積層基板の回路特性について検査を行う手順を図３に基いて説明する。なお、この回路特性の検査は、積層基板Ｓの縦横方向の複数の区画に形成されている電気回路について、その導通、電気抵抗値、短絡等について検査を行う。図３に示すように、検査工程Ｋ１０においては、検査する区画２の位置を縦方向、または横方向に１区画ほどおいた抜き取り検査を行うと共に、回路特性検査装置に流れてくる積層基板Ｓの順に、この抜き取り検査を行う区画の位置を異にする（位相を１区画ずらす）検査を行うようにする。例えば、図３に示すように、最初に回路特性の検査を行う積層基板Ｓ（積層基板１）は、「Ａ」印を付した区画２の検査を行う。続いて、２番目に回路特性の検査を行う積層基板Ｓ（積層基板２）は、「Ｂ」印を付した区画２の検査を行う。さらに、３番目に回路特性の検査を行う積層基板Ｓ（積層基板３）は、「Ａ」印を付した区画２の検査を行う。以下、同様に、回路特性検査装置で検査を行う積層基板Ｓの順に、検査する区画の位置を１区画ほどずらすようにする。
【００２９】
検査工程Ｋ１０の検査手順を上記のようにすることにより、検査工程Ｋ１０における検査工程は、全積層基板の全区画を検査する場合と比較してその検査工数は、確実に１／２にすることができる。さらに、不良と判定された区画およびその隣の区画（図３の右または下方の区画）にマーキングを施し、積層基板の分割工程Ｋ１２で分割したとき、このマーキングを施した積層電子部品は不良として廃却する処理を施せば、検査工程Ｋ５、Ｋ７、Ｋ１０、Ｋ１３において不良品を見逃すことはほとんど無くなる。
【００３０】
さらに、検査工程Ｋ１０において区画２の検査を行うとき、前記した検査工程Ｋ５、Ｋ７の検査結果のデータを利用して、この検査する区画２について、検査工程Ｋ５、Ｋ７で検査した結果の不良区画が含まれている場合には、この区画の検査は実施せずに不良である旨のマーキングを施すようにすれば、検査工数をさらに削減することができる。
【００３１】
以上に説明した実施の形態においては、基板用シートの１枚おき、あるいは区画２の１区画おきの抜き取り検査について説明したが、工程内合格率が９９％以上と極めて高い場合には、２枚おき、２区画おきの抜き取り検査を実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明において、スルーホールを穿孔した基板用シートについて、その検査手順を説明するための図である。
【図２】同じく、本発明において、導体パターンを印刷した基板用シートについて、その導体パターンの形状を検査する手順を説明するための図である。
【図３】同じく、本発明において、焼成して得た積層基板の回路特性について検査を行う手順を説明するための図である。
【図４】積層電子部品の製造工程の概要を示す図である。
【図５】基板用シート１の表面の縦横方向に導体パターンが印刷される区画の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：基板用シート、２：区画、Ｓ：積層基板
Ｋ４：スルーホール穿孔工程、Ｋ５：スルーホール検査工程、Ｋ６：導体パターン印刷工程
Ｋ７：導体パターンの検査工程、Ｋ１０：積層基板の回路特性の検査工程
Ｋ１２：積層基板の分割工程
【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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