(57)【要約】【課題】かしめ処理の異常状態を簡易に検出するのに好適な回路基板及び回路基板の異常状態検出方法を提供する。【解決手段】回路基板１の、表面側１１に形成された第１の表面配線パターン１００ａの一方の端部に形成されたかしめ用の第１のパッド部１００ｂが、これと対面する裏面側１２に形成された第１の裏面配線パターン２００ａの一方の端部に形成されたかしめ用の第４のパッド部２００ｂと導通用裏面配線パターン２００ｄとに重なる位置関係とした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体により、基板の一方の面に形成された第１の配線パターンと前記基板の他方の面に形成された第２の配線パターンとをかしめ処理により導通させることが可能な回路基板であって、
前記第１の配線パターンの前記かしめ処理用の第１のパッド部と前記第２の配線パターンの前記かしめ処理用の第２のパッド部とを前記基板を挟んで対面して設け、
更に、前記第１のパッド部の一部を、前記第２のパッド部と同一面上にあり且つ当該第２のパッド部の近傍にある第３の配線パターンと重なるように設け、
前記かしめ処理により前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが導通したときの前記回路基板の所定出力特性と前記かしめ処理により前記第１の配線パターンと前記第３の配線パターンとが導通したときの前記回路基板の所定出力特性とが異なる特性となるように、前記第１の配線パターン及び前記第３の配線パターンを設けたことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
請求項１において、
前記かしめ処理により導通させる箇所が複数ある場合に、これら複数箇所にそれぞれ対応した前記第１のパッド部のうち特定の一つのみを、当該特定の第１のパッド部に対面する前記第２のパッド部と同一面上にあり且つ当該第２のパッド部の近傍にある前記第３の配線パターンと重なるように設けたことを特徴とする回路基板。
【請求項３】
請求項２において、
前記特定の第１のパッド部に対面する第２のパッド部と、その近傍にある第３の配線パターンとの距離を、
前記特定の第１のパッド部以外の第１のパッド部にそれぞれ対面する第２のパッド部と、そのそれぞれ近傍にある前記第３の配線パターンとの距離よりも短くしたことを特徴とする回路基板。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記第１〜第３の配線パターンを用いて共振回路を形成したことを特徴とする回路基板。
【請求項５】
請求項４記載の回路基板の前記かしめ処理の異常時の前記共振回路の共振周波数を予め測定して、比較用の第１の共振周波数を決定しておき、
複数の前記回路基板に対して電磁波を照射し、
前記電磁波に対する前記複数の回路基板の共振回路の共振周波数である第２の共振周波数を測定し、
前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数とを比較し、
前記比較結果に基づき前記複数の回路基板の中に、前記かしめ処理の異常のあるものが存在するか否かを検出することを特徴とする回路基板の異常状態検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の一方の面にある配線パターンと他方の面にある配線パターンとをかしめ処理により導通させることが可能な回路基板に係り、特に、かしめ処理の異常状態による位置ずれを簡易に検出するのに好適な回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）等の非接触型ＩＣタグは、導体によりループアンテナを基板上に形成するとともにＩＣチップを基板に実装し、ループアンテナとＩＣチップの両アンテナ接続部とを接続してなるものが広く知られている。ここで、基板の配線パターンは、基板の一方の面と他方の面とにそれぞれ形成された配線パターンを、基板の種類に応じてスルーホールやかしめ処理等により導通させることで、基板面積を有効利用したパターンの引き回しを行ったり、ループアンテナのループ数を増やしたりしている。
【０００３】
また、従来、非接触型ＩＣタグは、▲１▼パターンのマスク、エッチング、▲２▼かしめ処理（内外パターンをまたぐブリッジ構造）、▲３▼回路部品の実装、▲４▼カード化、抜き、の流れで製造されている。しかし、基板は１シートの基板材料において複数取りしているので、ある数の不良が出るとそのシート全体を廃却する。これは、加工テーブルへのセットの手間や不良個所だけ未加工にする手間を省き、歩留まりを向上させるためである。
【０００４】
更に、複数のシートはロット管理されており、所定の枚数（１００枚とか１ロール等）毎検査を加工初回と最終、または所定枚数の抜き取りで所定個所のＤＣ抵抗またはコイルアンテナの共振周波数測定などで良否を判定する。
また、従来、共振周波数の測定は、各回路基板毎にプローブを所定のループアンテナの端子に接触させて測定したりしていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１９８４８１号公報
【特許文献２】
特開平１１−３２８３４３号公報
【特許文献３】
特開２０００−５７２８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のかしめ処理の異常状態の検出方法では、異常の有無を個々のタグごとに検出することは出来るが、検査には非常に手間がかかる。また、上記プローブによる検出方法ではかしめ等による表裏導通の位置ずれのために起きた不良か、それ以前のパターン形成時の不良であるかがわからない。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、かしめ処理の異常状態を簡易に検出するのに好適な回路基板及び回路基板の異常状態検出方法を提供し、かしめ処理の工程での検査精度を上げることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〔発明１〕
上記目的を達成するために、発明１の回路基板は、導体により、基板の一方の面に形成された第１の配線パターンと前記基板の他方の面に形成された第２の配線パターンとをかしめ処理により導通させることが可能な回路基板であって、
前記第１の配線パターンの前記かしめ処理用の第１のパッド部と前記第２の配線パターンの前記かしめ処理用の第２のパッド部とを前記基板を挟んで対面して設け、
更に、前記第１のパッド部の一部を、前記第２のパッド部と同一面上にあり且つ当該第２のパッド部の近傍にある第３の配線パターンと重なるように設け、
前記かしめ処理により前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンとが導通したときの前記回路基板の所定出力特性と前記かしめ処理により前記第１の配線パターンと前記第３の配線パターンとが導通したときの前記回路基板の所定出力特性とが異なる特性となるように、前記第１の配線パターン及び前記第３の配線パターンを設けたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成であれば、第１のパッド部の一部を、前記第２のパッド部と同一面上にあり且つ当該第２のパッド部の近傍にある第３の配線パターンと重なるように設けたので、第１のパッド部に対するかしめ処理において、かしめ位置がずれた場合に、第１の配線パターンと第３の配線パターンとが導通し易くなる。更に、第１の配線パターンと第３の配線パターンが導通することで、回路基板の所定出力特性が、第１の配線パターンと第２の配線パターンが導通したときの所定出力特性と異なるようになっているので、製造段階などで、かしめ処理による異常の発生を簡易に検出できるといった効果が得られる。
【００１０】
ここで、かしめ処理とは、一般に接着材等を使用せずに、接合部分にはめこまれた爪や金具を工具で打ったり締めたりして接合部を固くとめることである。ここでは、基板の一方の面のパッド部にかしめピンを押し当ててパッド部を抜き、基板の一方の面のパターンと他方の面のパターンとを導通させる。
また、かしめ処理は、例えば、レーザによる加熱後、加圧により表裏のパターンの導通を取る方法も含まれる。
【００１１】
また、所定出力特性とあるが、これは、かしめ処理により第１の配線パターンと第３の配線パターンとが導通したときの、回路基板の出力信号の波形や共振周波数等の変化などのことである。
〔発明２〕
さらに、発明２の回路基板は、発明１の回路基板において、
前記かしめ処理により導通させる箇所が複数ある場合に、これら複数箇所にそれぞれ対応した前記第１のパッド部のうち特定の一つのみを、当該特定の第１のパッド部に対面する前記第２のパッド部と同一面上にあり且つ当該第２のパッド部の近傍にある前記第３の配線パターンと重なるように設けたことを特徴としている。
【００１２】
このような構成であれば、かしめ位置のずれが生じたときに、複数あるかしめ処理用の第１のパッド部のうち特定のひとつのみが第３の配線パターンと導通するので、異常の検出が明確化できるといった効果が得られる。
〔発明３〕
さらに、発明３の回路基板は、発明２の回路基板において、
前記特定の第１のパッド部に対面する第２のパッド部と、その近傍にある第３の配線パターンとの距離を、
前記特定の第１のパッド部以外の第１のパッド部にそれぞれ対面する第２のパッド部と、そのそれぞれ近傍にある前記第３の配線パターンとの距離よりも短くしたことを特徴としている。
【００１３】
このような構成であれば、特定の第１のパッド部に対面する第２のパッド部と、その近傍にある第３の配線パターンとの距離が、特定の第１のパッド部以外の第１のパッド部にそれぞれ対面する第２のパッド部と、そのそれぞれ近傍にある前記第３の配線パターンとの距離よりも短いので、かしめ位置がある程度ずれたときに、例えば、特定の第１のパッド部以外の第１のパッド部に対応したかしめ処理用のかしめピンが、その近傍にある第３の配線パターンの方にずれてパターンがオープンする前に、特定の第１のパッド部と第３の配線パターンとが導通するので、かしめ位置のずれ幅が大きくなる前にかしめ処理の異常の検出ができるといった効果が得られる。
〔発明４〕
さらに、発明４の回路基板は、発明１ないし３のいずれかの回路基板において、
前記第１〜第３の配線パターンを用いて共振回路を形成したことを特徴としている。
【００１４】
このような構成であれば、第１〜第３の配線パターンを用いて共振回路を形成しているので、前記所定出力として前記共振回路の共振周波数を測定し、この共振周波数によってかしめ処理の異常を検出することが可能である。従って、ＩＣ等の主要な部品を実装する前に、かしめ処理の異常の検出を行うことができるといった効果が得られる。
〔発明５〕
さらに、発明５の回路基板の異常状態検出方法は、発明４記載の回路基板の前記かしめ処理の異常時の前記共振回路の共振周波数を予め測定して、比較用の第１の共振周波数を決定しておき、
複数の前記回路基板に対して電磁波を照射し、
前記電磁波に対する前記複数の回路基板の共振回路の共振周波数である第２の共振周波数を測定し、
前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数とを比較し、
前記比較結果に基づき前記複数の回路基板の中に、前記かしめ処理の異常のあるものが存在するか否かを検出することを特徴としている。
【００１５】
つまり、発明４の回路基板であれば、異常時の共振周波数を予め測定しておくことで、ＩＣ等の主要な部品を実装する前に、例えば、複数の回路基板の形成された基板材料の１シート毎などに電磁波を照射することで、この電磁波に対する回路基板の共振周波数と前記異常時の共振周波数とを比較することで、かしめ処理による異常が検出できるので、簡易に複数の回路基板の中に、かしめ処理による異常のある回路基板が存在するか否かを検出することができるといった効果が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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ないし図７は、本発明に係る回路基板を非接触型ＩＣタグの回路基板に適用した場合の実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る回路基板の構成を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は、本発明に係る回路基板の表面側の構成を示す平面図であり、図２は本発明に係る回路基板の裏面側の構成を表面側から見た透視平面図であり、図３は、本発明に係る回路基板の表面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された配線パターンとの位置関係を示す透視平面図であり、図４は、回路基板１のかしめ処理を行う部分を拡大した斜視図であり、図５は、図４におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００１７】
図１に示すように、回路基板１の基板１０の表面側１１の構成は、ループアンテナを形成する第１の表面配線パターン１００ａと、当該第１の表面配線パターン１００ａの一方の端部に形成されたかしめ用の第１のパッド部１００ｂと、前記第１の表面配線パターン１００ａの他方の端部に形成されたＩＣ実装用のパッド部１００ｃと、ループアンテナを形成する第２の表面配線パターン１０１ａと、当該第２の表面配線パターン１０１ａの両端部に形成されたかしめ用の第２のパッド部１０１ｂと、ループアンテナを形成する第３の表面配線パターン１０２ａと、当該第３の表面配線パターン１０２ａの一方の端部に形成されたかしめ用の第３のパッド部１０２ｂと、第３の表面配線パターン１０２ａの他方の端部に形成されたＩＣ実装用のパッド部１０２ｃと、から構成されている。
【００１８】
更に、図２に示すように、回路基板１の基板１０の裏面側１２の構成は、ループアンテナを形成する第１の裏面配線パターン２００ａと、当該第１の裏面配線パターン２００ａの一方の端部に形成されたかしめ用の第４のパッド部２００ｂと、第１の裏面配線パターン２００ａの他方の端部に形成されたかしめ用の第５のパッド部２００ｃと、かしめ位置がずれたときに上記第１のパッド部１００ｂと導通させる第１の裏面配線パターン２００ａの一部である導通用裏面配線パターン２００ｄと、ループアンテナを形成する第２の裏面配線パターン２０１ａと、当該第２の裏面配線パターン２０１ａの両端部に形成されたかしめ用の第６のパッド部２０１ｂと、から構成されている。そして、第４のパッド部２００ｂと導通用裏面配線パターン２００ｄとの距離１３は、第５及び第６のパッド部２００ｃ及び２０１ｂとその近傍にそれぞれある第２の裏面配線パターン２０１ａとの距離１４よりも短くなっている。
【００１９】
更に、表面側１１に形成された配線パターンと裏面側１２に形成された配線パターンとの位置関係は、図３及び図４に示すように、表面側１１に形成された第１のパッド部１００ｂが、これと対面する裏面側１２に形成された第４のパッド部２００ｂと導通用裏面配線パターン２００ｄとに重なる位置関係となっている。
【００２０】
つまり、図５に示すように、第１のパッド部１００ｂが、導通用裏面配線パターン２００ｄにその一部が重なるように形成されている。また、第１〜第３の表面配線パターン１００ａ〜１０２ａと、第１の裏面配線パターン２００ａ及び第２の裏面配線パターン２０１ａとは、表面側１１から見て、それぞれがなるべく重なり合わないように形成されている。
【００２１】
更に、図６及び図７に基づき、かしめ処理により表裏面の配線パターンを導通させる一例を説明する。図６は、通常のかしめ処理の一例を示す図であり、図７は、かしめ処理におけるかしめ位置がずれた場合の一例を示す図である。
図６（ａ）に示すように、かしめ処理は、まず、かしめ処理用のパッド部（本実施の形態では４つのパッド部）のそれぞれの位置に合わせて、かしめ用治具の備える複数のかしめピン６０の位置決めを行っておく。そして、位置決めが完了した複数のかしめピン６０を回路基板１の複数のパッド部に対して同時に押しつけることで一度に複数のかしめ処理を行うようになっている。
【００２２】
ここで、かしめピン６０は、図６（ｂ）に示すように、先端が尖った形状をしており、且つ、その直径は上記した距離１４より長くなっている。従って、かしめピン６０は、第４のパッド部２００ｂと導通用裏面配線パターン２００ｄとの丁度間の位置に収まることなく、必ず、第１のパッド部と、第４のパッド部２００ｂ又は導通用裏面配線パターン２００ｄと、をかしめることとなる。
【００２３】
そして、かしめ処理用のパッド部に上記かしめピン６０の先端部を押しつけることで当該パッド部分の一部を抜く。この抜きにより回路基板１の表面側１１のパッド部の一部が対応する裏面側１２のパッド部に到達することで導通が成される。
または、レーザなどにより熱処理を行うことで表裏面の各パッド部分の導体が溶融し、その部分を加圧して結合することで導通を行う方法もある。
【００２４】
更に、かしめ処理を続けることによりかしめピン６０の位置がずれたり、かしめピン６０の位置決め等を失敗したりするなどして、図７（ａ）に示すように、かしめ位置がずれた状態となった場合について説明する。このように、かしめ位置がずれて第１のパッド部１００ｂの端の方をかしめると、かしめピン６０は、図７（ｂ）に示すように、第１のパッド部１００ｂの端の方とこの部分の対面にある導通用裏面配線パターン２００ｄとを抜くことになる。これ以外のかしめ部分（第２パッド部１０１ｂ及び第５パッド部２００ｃと第３パッド部１０２ｂ及び第６パッド部２０１ｂ）については、図７（ａ）に示すように、かしめピン６０は、そのかしめ位置はずれるものの、各パッド部の端同士をかしめることとなる。ここで、かしめピン６０が各パッド部の外をかしめて、それぞれ対面するパッド部同士が導通せずにこの部分がオープンになると共振回路自体が形成されないことになる。
【００２５】
従って、図７（ａ）に示す例では、第１の表面配線パターン１００ａ及び第１の裏面配線パターン２００ａと、第２及び第３の表面配線パターン１０１ａ及び１０２ａと、第２の裏面配線パターン２０１ａとがそれぞれ導通することで、ループアンテナを形成している。
なお、一般に、かしめ処理を行うためのかしめ用治具は、長時間使用することなどによって、かしめピン６０の位置がずれたり、シートの設置位置がずれたりする。このかしめピン６０のずれる方向は、使用しているかしめ用治具の固定構造などによりある程度解る。従って、回路基板１の設計時に、かしめピン６０のずれる方向に導通用裏面配線パターン２００ｄが位置するように回路設計を行う。
【００２６】
以上、かしめ処理において、かしめ位置がずれたときに、第１の表面配線パターン１００ａ及び第１の裏面配線パターン２００ａのみを導通させることが可能である。従って、ループアンテナの長さは正常にかしめ処理をした場合に比べて短くなり、ループアンテナにより構成される共振回路の共振周波数も正常時とは異なったものとなる。
【００２７】
更に、上記したように、第１の表面配線パターン１００ａ及び第１の裏面配線パターン２００ａのみが導通した状態の回路基板１の共振周波数を予め測定しておき、回路基板１の製造時などにおいて、複数の回路基板１の形成された基板材料１シートに対して電磁波を照射し、この電磁波により発生する回路基板１の共振回路の共振周波数を測定し、前記異常時の共振周波数と比較を行うことで、かしめ処理の失敗した回路基板１の存在を検出するチェックを行うことが可能である。つまり、上記比較処理を行うことで、異常時の共振周波数と同じ共振周波数が測定されたときに、その共振周波数の測定された回路基板１は、かしめ処理の失敗による異常があると判断することができる。従って、複数の回路基板１の中にかしめ処理の失敗による異常状態のものが存在するか否かを簡易に検出することができる。
【００２８】
上記実施の形態において、第１〜第３の表面配線パターン１００ａ〜１０２ａは、発明１および発明４の第１の配線パターンに対応し、第１〜第３のパッド部１００ｂ〜１０２ｂは、発明１ないし３の第１のパッド部に対応し、第４のパッド部２００ｂ、第５のパッド部２００ｃおよび第６のパッド部２０１ｂは、発明１ないし３の第２のパッド部に対応し、第１のパッド部１００ｂは、発明２および３の特定の第１のパッド部に対応し、導通用裏面配線パターン２００ｄは、発明１ないし４の第３の配線パターンに対応している。
【００２９】
なお、上記実施の形態においては、回路基板１を非接触型ＩＣタグの回路基板に適用しているが、これに限らず、他のものに適用しても良い。
また、かしめ処理の失敗時に、回路基板１の形成する共振回路の共振周波数が変わるように配線パターン及びパッド部を構成しているが、これに限らず、回路基板１の用途に応じて、他の出力特性が変化するように回路を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回路基板の表面側の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る回路基板の裏面側の構成を表面側から見た透視平面図である。
【図３】本発明に係る回路基板の表面側に形成された配線パターンと裏面側に形成された配線パターンとの位置関係を示す透視平面図である。
【図４】回路基板１のかしめ処理を行う部分を拡大した斜視図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図６】通常のかしめ処理の一例を示す図である。
【図７】かしめ処理におけるかしめ位置がずれた場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…回路基板、１０…基板、１１…表面側、１２…裏面側、１００ａ…第１の表面配線パターン、１０１ａ…第２の表面配線パターン、１０２ａ…第１の表面配線パターン、１００ｂ…第１のパッド部、１０１ｂ…第２のパッド部、１０２ｂ…第３のパッド部、１００ｃ、１０２ｃ…ＩＣ実装用のパッド部、２００ａ…第１の裏面配線パターン、２０１ａ…第２の裏面配線パターン、２００ｂ…第４のパッド部、２００ｃ…第５のパッド部、２００ｄ…導通用裏面配線パターン、２０１ｂ…第６のパッド部
【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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