(57)【要約】【課題】  二次不良の発生による歩留まり低下のおそれがなく、汎用性にも優れた部品不良箇所マーキング方法を提供すること。【解決手段】  本発明のマーキング方法は、基材１２上に導体部１７を有する部品１１の不良箇所にマーキングを施す方法に関する。具体的には、不良箇所を有する部品１１における導体部１７にエネルギー線を照射し、導体部１７表面を変色させる。エネルギー線としてはレーザ光が好適である。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に導体部を有する部品の不良箇所マーキング方法であって、
不良箇所を有する部品における前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部表面を変色させることを特徴とする部品不良箇所マーキング方法。
【請求項２】
複数の配線基板領域に区画された基材と、前記複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板の製造方法であって、
不良箇所を有する配線基板領域内にある前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部表面を変色させる不良箇所マーキング工程を含むことを特徴とする多数個取り配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記導体部は、前記基材の表面上に形成された主導体層と、前記主導体層の表面上に形成された１層以上の副導体層とによって構成されることを特徴とする請求項２に記載の多数個取り配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記副導体層は金めっき層であることを特徴とする請求項３に記載の多数個取り配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記不良箇所マーキング工程では、前記エネルギー線としてレーザ光を用いることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の多数個取り配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記不良箇所マーキング工程の実施後、前記導体部を外観検査装置で前記配線基板領域ごとに観察し、変色している導体部を含む配線基板領域を不良品と判定する不良品判別工程を実施することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の多数個取り配線基板の製造方法。
【請求項７】
複数の配線基板領域に区画された基材と、前記複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板であって、
不良箇所を有する配線基板領域内にある前記導体部表面が変色していることを特徴とする多数個取り配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材上に複数の導体部を有する部品の不良箇所マーキング方法、複数の配線基板領域に区画された基材と、複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線基板を効率よく製造するための一手法として、いわゆる多数個取りと呼ばれる手法がよく知られている。この手法では、まず、矩形状をした大判の絶縁基材を出発材料として、多数個取り配線基板を製造する。次いで、その多数個取り配線基板を配線基板領域の境界線に沿って分割し、配線基板の個片を複数個同時に得るようにする。なお、個々の配線基板領域内には配線層がそれぞれ形成されるとともに、個々の絶縁基板の表面には、例えば複数のはんだバンプや配線パターン等が配置される。
【０００３】
ところで、この種の多数個取り配線基板においては、製造上のばらつきや不具合により、複数の配線基板領域のうちの１つまたは複数のものに不良箇所が含まれてしまう場合がある。この場合、後工程において良品及び不良品を判別する際の便宜のため、従来では、不良箇所を有する配線基板領域にあらかじめバッドマークを付していた。具体的には、ディスペンサやマジックペンを用い、配線基板領域表面の所定部分（例えば表面にあるキャビティ）にインクを塗布するようにしていた。
【０００４】
しかしながら、例えばキャビティ部分のない多数個取り配線基板にインクを塗布した場合、そのインクが他の配線基板領域にまで流れ出したり、飛び散ったりすることがあった。よって、本来良品であるものにもバッドマークが付される結果となり、このような二次不良が原因となって歩留まりが低下する可能性があった。また、上記のマーキング方法は、特定の構造を有する一部の多数個取り配線基板のみにしか適用できず、汎用性に劣るという欠点があった。
【０００５】
このような事情の下、配線基板領域内にあらかじめ位置合わせマークを形成しておき、不良箇所のある配線基板領域がある場合には、その配線基板領域内にある位置合わせマークをレーザ加工により除去する、といったマーキング方法が従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。このマーキング方法では、外観検査装置で配線基板領域を観察することにより、位置合わせマークがあるものを良品と判断し、位置合わせマークがないものを不良品として判断する。そして、このマーキング方法は、異物であるインクの塗布を伴わないため、ディスペンサやマジックペンを用いる方法に比べて、基本的に汎用性が高いということができる。
【特許文献１】特開２００１−１２７３９９号公報（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１記載のマーキング方法では、位置合わせマークを完全に除去するためには、レーザを高出力に設定する必要がある。
【０００７】
しかし、位置合わせマークを狙って高出力のレーザを照射した場合、レーザが当該位置合わせマークまたはその近傍で反射され、配線基板における別の箇所に当たってしまう可能性がある。すると、本来良品であったものがマーキング工程を経ることで不良品化し、かえって歩留まりが低下するおそれがある。また、このような二次不良の発生を避けるためにレーザの出力を低く抑えると、位置合わせマークを完全に除去できなくなり、後工程において不良品が不良品として判別されなくなるおそれがある。
【０００８】
さらに、配線基板の導体パターン等は今度ますますファイン化する傾向にあり、それに伴ってレーザの照射位置精度を向上させる必要がある。しかし、レーザの高出力化は照射位置精度の低下につながるため、ファイン化が進んだ場合にこの方法では対応できなくなる可能性がある。また、レーザの照射位置精度の向上及びレーザの高出力化を同時に実現しようとすれば、設備の複雑化や高コスト化が避けられない。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次不良の発生による歩留まり低下のおそれがなく、汎用性にも優れた部品不良箇所マーキング方法、多数個取り配線基板の製造方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、不良箇所を有する配線基板領域を容易に判別可能な多数個取り配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして上記課題を解決するための手段としては、基材上に導体部を有する部品の不良箇所マーキング方法であって、不良箇所を有する部品における前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部表面を変色させることを特徴とする部品不良箇所マーキング方法がある。
【００１１】
そして、このマーキング方法では、導体部を完全に除去する必要はなくその表面を変色させる程度でよいため、従来技術に比べて低出力のエネルギー線であっても、確実にバッドマークを付すことができる。よって、高出力エネルギー線の反射に起因する問題が解消され、二次不良の発生による歩留まりの低下が防止される。また、このマーキング方法は、キャビティの有無に関係なく実施可能であるため、インク等のような異物を塗布する従来の手法に比べて汎用性に優れている。しかも、部品の小型化、さらには導体部のファインパターン化が進んだ場合であっても、このマーキング方法によれば比較的簡単にかつ確実にバッドマークを付すことができる。
【００１２】
ここで、マーキング対象となる前記部品は特に限定されるべきではない。基材上に１つまたは２つ以上の導体部を有する部品であれば、その種類を問わずにマーキング対象として選択可能である。
【００１３】
また「導体部表面を変色させる」とは、例えば、エネルギー線の照射により導体部の表面温度を上昇させ、これにより導体部の表面を焦がして変色させること等をいう。なお、導体部の表面を焦がすには至らないが、何らかの化学変化を起こさせて、結果的に導体部の表面を変色させるような場合も含まれる。
【００１４】
前記エネルギー線としては、金属等からなる導体部の表面を変色させる性質を有するもの、例えば、レーザ光、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線、イオンクラスタービームなどが使用可能である。これらの中でもレーザ光が最適である。即ち、レーザ光は他のエネルギー線に比べて小型かつ低価格な装置によって得られるからである。また、レーザ光であれば、微細なエリアに対して精度よく確実に照射することができるからである。なお、レーザ光は、赤外線域、可視光域、紫外線域のいずれのものであってもよい。レーザ光の照射に用いられる手段としては、例えば、従来周知のレーザマーカが好適である。レーザマーカの具体例としては、ＣＯ２レーザマーカ、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザマーカ、ＹＶＯ４（四酸化バナジウム）レーザマーカなどがあり、用途に応じて適宜これらの中から選択することができる。
【００１５】
上記課題を解決するための別の手段としては、複数の配線基板領域に区画された基材と、前記複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板の製造方法であって、不良箇所を有する配線基板領域内にある前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部表面を変色させる不良箇所マーキング工程を含むことを特徴とする多数個取り配線基板の製造方法がある。
【００１６】
従って、この製造方法におけるマーキング工程によると、導体部を完全に除去する必要はなくその表面を変色させる程度でよいため、従来技術に比べて低出力のエネルギー線であっても、確実にバッドマークを付すことができる。よって、高出力エネルギー線の反射に起因する問題が解消され、二次不良の発生による歩留まりの低下が防止される。また、このマーキング工程は、キャビティの有無に関係なく実施可能であるため、インク等のような異物を塗布する従来の手法に比べて汎用性に優れている。しかも、部品の小型化、さらには導体部のファインパターン化が進んだ場合であっても、このマーキング工程によれば比較的簡単にかつ確実にバッドマークを付すことができる。
【００１７】
以下、上記の多数個取り配線基板の製造方法を詳細に説明する。
【００１８】
この製造方法では新規な不良箇所マーキング工程が行われる。同工程におけるマーキング対象は、複数の配線基板領域に区画された基材と、複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板である。基材の種類は特に限定されるべきではなく、例えば、樹脂、セラミック、ガラス等を材料とする略板状の絶縁基材が用いられる。なお、金属をコアとする略板状の基材や、シリコン等の半導体製の基材を用いることも可能である。複数の配線基板領域は平面視で例えば矩形状に設定されるとともに、導体部は個々の配線基板領域内において１つまたは複数形成されている。導体部の具体例としては、例えば、基材の表面上に形成された配線パターン、バンプ、パッド、抵抗体、キャパシタ、放熱体などが挙げられる。これらの導体部は、めっきや、導電性ペーストの印刷・焼成等の手法によって形成可能である。導体部を構成する導電性金属材料としては、例えば、銅、銅合金、銅−ニッケル合金、銀、金、タングステン、モリブデン、はんだなどが挙げられる。導体部を構成する導電性金属材料は、１種類のみであってもよいほか、２種類以上であってもよい。
【００１９】
前記導体部は、前記基材の表面上に形成された主導体層と、前記主導体層の表面上に形成された１層以上の副導体層とによって構成されていてもよい。この場合には、エネルギー線の照射により主として副導体層を変色させればよく、これによりバッドマークを付すことができる。また、副導体層の色及び主導体層の色は同一でないことがよい。その理由は、仮に副導体層が除去されてしまったとしても、色の異なる主導体層が露出することで、実質的に導体部表面が変色した状態となるからである。
【００２０】
主導体層が銅層、銅合金層、銅−ニッケル合金層、銀層、タングステン層、モリブデン層、はんだ層である場合、副導体層を金めっき層またはニッケル−金めっき層とすることが好適である。その理由は、一般的に導体部はこの種の保護層を有していることが多いからである。
【００２１】
上記の多数個取り配線基板の製造方法においては、前記不良箇所マーキング工程の実施後、前記複数の導体部を外観検査装置で前記配線基板領域ごとに観察し、変色している導体部を含む配線基板領域を不良品と判定する不良品判別工程を実施するようにしてもよい。
【００２２】
この方法によれば、変色している導体部を含まない配線基板領域については良品として判定され、変色している導体部を含む配線基板領域については不良品として判定される。また、外観検査装置は配線基板製造プロセスの最終段階において通常よく用いられる装置であり、このような既存の設備を利用して不良品判別を行うことができれば、設備コストを低く抑えることができる。
【００２３】
さらに、上記の別の課題を解決する手段としては、複数の配線基板領域に区画された基材と、前記複数の配線基板領域内にそれぞれ配置された導体部とを備える多数個取り配線基板であって、不良箇所を有する配線基板領域内にある前記導体部表面が変色していることを特徴とする多数個取り配線基板がある。そして、この多数個取り配線基板によれば、導体部表面の色を見ることによって、不良箇所を有する配線基板領域を容易に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施形態の多数個取り配線基板の製造方法を、図１〜図５に基づき詳細に説明する。図１は、検査工程前の多数個取り配線基板１１を示す概略平面図である。図２は、検査工程前の多数個取り配線基板１１を示す概略断面図である。図３は、多数個取り配線基板１１の製造方法を説明するためのフローチャートである。図４は、不良箇所マーキング工程において使用するレーザマーカ３１と、マーキング対象である多数個取り配線基板１１とを示す概略正面図である。図５は、不良品判別工程において使用する外観検査装置６１と、検査対象である多数個取り配線基板１１とを示す概略正面図である。
【００２５】
図１，図２には、本実施形態の多数個取り配線基板１１が示されている。この多数個取り配線基板１１を構成するセラミック基材１２（基材）は、アルミナ焼結体からなる長方形状の板材であって、上面１３（第１主面）及び下面１４（第２主面）を有している。セラミック基材１２は、正方形状をした複数の配線基板領域１５に区画されている。図１，図２にて描かれた一点鎖線は切断予定線１６を示す。個々の配線基板領域１５においてその上面１３には、複数の配線パターン１７（導体部）が配置されている。本実施形態において前記配線パターン１７は、タングステン層２１（主導体層）とニッケル−金めっき層２２（副導体層）とによって構成されている。図示しないが、同様の配線パターン１７は下面１４側にも配置されている。配線基板領域１５においてその内部には、タングステンからなる複数のスルーホール導体（図示略）が形成されている。これらのスルーホール導体は、上面１３及び下面１４の配線パターン１７同士を導通させている。なお、タングステンの代わりに銀を主材料として用いることで、主導体層やスルーホール導体を形成してもよい。
【００２６】
このような多数個取り配線基板１１は例えば以下の手順で作製される。まず、従来周知の方法（例えばドクターブレード法）により大判のアルミナグリーンシートを作製し、そのアルミナグリーンシートに穴あけ加工して貫通孔を形成する。次に、あらかじめ調製しておいたタングステンまたは銀のペーストをスクリーン印刷法により印刷する。これにより、貫通孔内にまたは銀のタングステンペーストを充填するとともに、グリーンシートの表面及び裏面に所定パターン状のペースト印刷層を形成する。次に、このグリーンシートを所定温度条件（例えば１６５０℃〜１９５０℃）で加熱し、メタライズ用ペーストとグリーンシートとを同時に焼結させる。次に、焼結したタングステン層２１（または銀層）の表面上に従来周知の手法に従ってニッケルめっき及び金めっきを行い、ニッケル−金めっき層２２を形成することにより、多数個取り配線基板１１を完成させる。なお、この時点では、各配線パターン１７は光沢のある金色を呈している。
【００２７】
ここで、多数個取り配線基板１１における配線基板領域１５には、製造上のばらつきや不具合により、不良箇所が含まれてしまう場合がある。不良の具体例としては、スルーホール導体の充填不良やボイド、配線パターン１７の断線やショート、はんだバンプのブリッジ（連結）、基板表面の汚れや基板のクラック・カケ等が挙げられる。従って、次の各種検査工程では、電気的検査や、目視検査などを行って、多数個取り配線基板１１における不良箇所を発見しておく（図３のＳ１０１参照）。
【００２８】
次に、先の各種検査工程で発見した不良箇所を、配線基板領域１５ごとに多数個取り配線基板１１にマーキングする工程を実施する（図３のＳ１０２参照）。本実施形態では、図４にて概略的に示すようなレーザマーカ３１を用いている。このレーザマーカ３１は、市販のＹＶＯ４レーザマーカであって、レーザ媒体中で光を励起してレーザ光３３を発生させるレーザ光発生手段（図示略）、発生したレーザ光３３をターゲットに向けて照射するヘッド部３２、レーザ光３３の出力や照射エリア等を調整するためのコントローラ部（図示略）等を備えている。
【００２９】
そして、本マーキング工程では、まず、不良箇所を有する配線基板領域１５を特定する。本実施形態では、図１において最上列かつ最右列の位置にある配線基板領域１５のみに不良箇所があり、それ以外のものについては特に不良箇所がないものと仮定して説明する。図１中、ターゲットとなる配線パターン１７を、他のものと区別するために、敢えて黒色で塗り潰している。次に、ターゲットとなる配線パターン１７を狙ってレーザ光３３を照射する。
【００３０】
すると、ターゲットとなる配線パターン１７表層のニッケル−金めっき層２２が、レーザ光３３の照射により焦げて変色する。つまり、光沢のある金色を呈していた当該配線パターン１７が、熱で焦げて光沢を失い、黒色または茶色がかった色に変化する。以上のようにして、不良箇所を有する配線基板領域１５内にある配線パターン１７にバッドマークが付される。このような変色をもたらすために、本実施形態では、レーザ出力を５Ｗ〜１５Ｗに設定し、０．１秒〜５秒照射を行うようにした。
【００３１】
上記の不良箇所マーキング工程を経た多数個取り配線基板１１は、最終製品として出荷することができる。そして、出荷先においては、この多数個取り配線基板１１について下記の要領で不良品判別工程を実施する（図３のＳ１０３参照）。本工程では、例えば、ＣＣＤカメラ６２を有する従来周知の外観検査装置６１を利用する（図５参照）。この外観検査装置６１では、同じ配線基板領域１５内にある複数の配線パターン１７をＣＣＤカメラ６２で撮像して、画像解析を行うことにより、配線パターン１７の色を判別する。従って本工程では、変色した配線パターン１７を有しない配線基板領域１５については、全ての配線パターン１７が本来の色であると把握され、この場合には良品であると判定される。一方、変色した配線パターン１７を有する配線基板領域１５については、本来の色ではない配線パターン１７が含まれていると把握され、この場合には不良品であると判定される。従って、出荷元において不良箇所にマーキングが付された配線基板領域１５を、出荷先においても確実に把握することができる。
【００３２】
そして最後に基板分割工程を実施することにより、多数個取り配線基板１１を切断予定線１６に沿って分割し、個片化する（図３のＳ１０４参照）。その結果、複数の配線基板の個片を同時に得ることができ、それらのうちから不良品のみを除去することができる。
【００３３】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００３４】
（１）この製造方法におけるマーキング工程によると、配線パターン１７を完全に除去する必要はなくその表面を変色させる程度でよいため、従来技術に比べて低出力のレーザ光３３であっても、確実にバッドマークを付すことができる。よって、高出力レーザ光の反射に起因する問題が解消され、二次不良の発生による歩留まりの低下が防止される。また、このマーキング工程は、キャビティの有無に関係なく実施可能であるため、インク等のような異物を塗布する従来の手法に比べて汎用性に優れている。しかも、部品のファイン化が進んだ場合であっても、このマーキング工程によれば比較的簡単にかつ確実にバッドマークを付すことができる。
【００３５】
（２）また本実施形態では、配線基板製造プロセスの最終段階において通常よく用いられる既存の外観検査装置６１を用いて、不良品判別工程を行っている。従って、新規に設備を追加する必要がなく、設備コストを低く抑えることができる。
【００３６】
なお、本発明の実施形態は発明の趣旨を逸脱しない範囲内において変更することができる。例えば、前記実施形態では、不良箇所を有する配線基板領域内の１つの配線パターン１７のみにレーザ光３３を照射したが、配線基板領域内の２つ以上の配線パターン１７にレーザ光３３を照射してもよい。また、前記実施形態では、ニッケル−金めっき層２２を焦がして変色させる程度のレーザ出力を設定して照射を行った。これに代えて、例えば、ニッケル−金めっき層２２を完全に除去し、タングステン層２１を露出させる程度のレーザ出力を設定して照射を行ってもよい。この場合であっても、結果的に配線パターン１７の表面を変色させることができる。
【００３７】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００３８】
（１）基材上に導体部を有する部品の不良箇所マーキング方法であって、不良箇所を有する部品における前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部表面を焦がして変色させることを特徴とする部品不良箇所マーキング方法。
【００３９】
（２）基材上に導体部を有する部品の不良箇所マーキング方法であって、前記導体部は光沢を有するとともに、不良箇所を有する部品における前記導体部へのエネルギー線の照射により、前記導体部の光沢を喪失させることを特徴とする部品不良箇所マーキング方法。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の多数個取り配線基板の製造方法において、検査工程前の多数個取り配線基板を示す概略平面図。
【図２】検査工程前の多数個取り配線基板を示す概略正面図。
【図３】多数個取り配線基板の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図４】不良箇所マーキング工程において使用するレーザマーカと、多数個取り配線基板とを示す概略正面図。
【図５】不良品判別工程において使用する外観検査装置と、多数個取り配線基板とを示す概略正面図。
【符号の説明】
【００４１】
１１…部品としての多数個取り配線基板
１２…基材としてのセラミック基材
１５…配線基板領域
１７…導体部としての配線パターン
２１…主導体層としてのタングステン層
２２…副導体層としてのニッケル−金層
６１…外観検査装置
【図１】
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【図２】
2005317571.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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