(57)【要約】【解決手段】標的は、ＰＣＢのレイアウト全体にわたって挿入される。製造後の標的の測定値は、非線形回帰分析が最適なモデルを計算できるように製造前の位置と比較される。このモデルは、ＰＣＢ内、又はＰＣＢ上の特徴の配置がレイアウト上の特徴の位置を与える製品に用いられる。非線形回帰分析から、一組のＸ及びＹ多項式の結果が得られる。これらの多項式は、ＰＣＢの製造における特徴の位置決め不良を最小にするために、レイアウト上の特徴位置を追加して、線形補正を可能にする。製造された製品の特徴の位置についてのモデルは、線形補正が特徴の製造前位置を形成する前後に作られる。そのため、特徴位置補正の効果を評価することができる。ワイアフレームダイアグラム及びカラーコード化されたダイアグラムを使用している図形的表示は、設計に関連する許容範囲の内外にあるために、予測されるパネルの、それらの領域を識別するのを助ける。さらに、本発明は異なる材料の効果をテストするために適用することができる。このように、特定のＰＣＢのための最適な材料は、位置決め条件外になることを最小にすることに関し、確認することができる。【選択図】図６
2004513459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一の基材パネル上に位置する特徴のために角を有するレイアウトを創出し、
前記レイアウト上の所望の位置に多数の標的を配置し、
前記製造前における各標的の名目位置を記録し、
少なくとも一の基材パネルから少なくとも一のＰＣＢを製造し、
前記製造後の各標的の実位置を測定し、
各標的の前記実位置を記録し、
各標的の前記名目位置から各標的の前記実位置までの移動を計算し、
製造における多数の標的の前記移動をモデル化し、
製造における移動を補正するために前記モデルを製造前の特徴の位置に追加すること、
からなるプリント回路基板（ＰＣＢ）パネルにおける特徴の正確な配置及び位置決めのための方法。
【請求項２】
前記レイアウトがアートワークの形状である請求項１の方法。
【請求項３】
前記製造前における各標的の名目位置の記録が、
前記レイアウト内の点として全ての標的のために前記製造前の最初の中心を決め、
前記最初の中心と関連する水平方向及び垂直方向の座標として各標的の名目位置を割り当て、
製造後の移動を続いて計算するために各標的の水平方向及び垂直方向の座標の前記名目位置を格納すること、
からなる請求項１の方法。
【請求項４】
前記製造後の各標的の実位置への移動の計算が、
前記製造前の最初の中心に対する水平方向及び垂直方向の座標として各標的の製造後の前記実位置を測定し、
前記標的の実際の水平方向座標と前記標的の名目の水平方向座標との間の差である、各標的の水平方向座標の移動を計算し、
前記標的の実際の垂直方向座標と前記標的の名目の垂直方向座標との間の差である、各標的の垂直方向座標の移動を計算すること、
からなる請求項３の方法。
【請求項５】
前記製造における標的の前記移動のモデル化が、最適な非線形回帰分析を作るために前記標的の移動を分析することからなる請求項４の方法。
【請求項６】
前記最適な非線形回帰分析の分析は、前記少なくとも一の基材パネル上の任意の特徴のための前記予定された非線形位置が、前記レイアウト上の前記特徴の名目位置の関数である、少なくとも一の多項式を描くことからなる請求項５の方法。
【請求項７】
前記最適な非線形回帰分析の前記分析は、
パネル上の各特徴の製造後の水平方向位置を予測するための多項式を描き、
前記レイアウト上の各特徴の名目の垂直方向及び水平方向座標に基づき、パネル上の各特徴の製造後の垂直方向位置を予測するための異なる多項式を描くこと、
からなる請求項６の方法。
【請求項８】
測定のための前記多数の標的の配置は、前記レイアウトの前記角に標的を配置することを含む請求項１の方法。
【請求項９】
測定のための前記多数の標的の配置は、前記レイアウトの外周の周囲に標的を配置することを含む請求項１の方法。
【請求項１０】
前記多数の標的は、特徴を含む請求項１の方法。
【請求項１１】
アートワークの創出、特徴の配置及び測定のための標的の配置が、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）プログラムを用いて前記アートワークを創出することを含む請求項２の方法。
【請求項１２】
前記製造後の実位置の測定は、非侵入的な測定を含む請求項１の方法。
【請求項１３】
前記非侵入的な測定は、ＰＣＢ外部の特徴と標的の位置のための、非接触ビデオによる座標測定機によって達成される請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記非侵入的な測定は、ＰＣＢ内部の特徴と標的の位置のための、Ｘ線による座標測定機によって達成される請求項１２の方法。
【請求項１５】
前記最初からの相殺及びパネル回転のための相殺のための、水平方向及び垂直方向軸における特徴の線形補正要因を描くために線形回帰分析を追加することをさらに含む請求項５の方法。
【請求項１６】
前記線形回帰分析の追加は、前記製造において導入される前記移動を補正するための線形要因による前記特徴の水平方向及び垂直方向の座標を相殺することにより特徴を配置することによって達成される請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記製造において導入される前記移動を補正するための回転偏差要因を追加することをさらに含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記製造において導入される前記移動を補正するための菱形偏差要因を追加することをさらに含む請求項１６の方法。
【請求項１９】
図表による形状における特徴の予定された実位置を表示することをさらに含む請求項１の方法。
【請求項２０】
前記図表による形状における特徴の予定された実位置の表示が、ワイアフレームダイアグラムを用いた特徴の前記位置を表示することからなる請求項１９の方法。
【請求項２１】
図表による形状における特徴の予定された実位置を表示することをさらに含む請求項５の方法。
【請求項２２】
前記図表による形状における特徴の予定された実位置の表示が、ワイアフレームダイアグラムを用いた特徴の前記位置を表示することからなる請求項２１の方法。
【請求項２３】
ワイアフレームダイアグラムを用いた図表による形状における特徴の、予定された実位置を表示する前に、前記レイアウト上の各特徴の位置の線形補正を追加することをさらに含む請求項２２の方法。
【請求項２４】
各特徴のための予測された実位置をモデル化し、
許容範囲外に予期された特徴の位置を第一色で表し、許容範囲内に予期された特徴の位置を第二色で表した図表による表示により色座標を表すこと、
をさらに含む請求項５の方法。
【請求項２５】
緑色が許容範囲内の特徴の位置表示として用いられ、赤色が許容範囲外の特徴の位置表示として用いられる請求項２４の方法。
【請求項２６】
非線形回帰モデルを用いた各特徴の予期された実位置をモデル化する前に、前記レイアウト上の各特徴の位置の線形補正を追加することをさらに含む請求項２４の方法。
【請求項２７】
緑色が許容範囲内に予測された特徴の位置表示として用いられ、赤色が許容範囲外に予測された特徴の位置表示として用いられる請求項２６の方法。
【請求項２８】
非線形回帰分析を用いて達成される最小限の位置決めエラーを計算し、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造すること、
をさらに含む請求項５の方法。
【請求項２９】
前記非線形回帰分析により予測された位置決め不良を正すための特徴位置の線形補正を追加し、
前記線形補正の後に、前記非線形回帰分析を追加し、
達成される最小限の位置決めエラーを計算し、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造すること、
をさらに含む請求項５の方法。
【請求項３０】
製造された製品の実位置において、製造による材料移動のために補正するよう、前記レイアウトにおいて名目位置が調整された前記標的をモデル化し、
名目位置が調整されている標的の製造された製品の実位置を測定し、
標的の実位置が測定された製造された製品と、モデルの製造後の標的の位置とを比較し、
特徴の配置は、許容範囲条件外と、さらなる補正なしで起こった位置決め不良とを減少させ、多数の標的の移動によって測定されるように、特徴レイアウト位置をさらに補正するように前記レイアウトを調整すること、
をさらに含む請求項５の方法。
【請求項３１】
基材と異なるＰＣＢが製造され、前記非線形回帰分析が、代わりの材料を用いた効果を位置決めの精度に関して評価できる請求項５の方法。
【請求項３２】
レイアウト上の前記標的の位置を測定し、
レイアウト上の決められた位置からの多数の標的の移動を評価すること、
をさらに含む請求項１の方法。
【請求項３３】
設計図からレイアウトを創出することにより歪みの影響を相殺するためにレイアウト上の特徴の位置を補正することをさらに含む請求項３２の方法。
【請求項３４】
レイアウト上の標的の位置の測定は、非侵入的な形態でなされる請求項３２の方法。
【請求項３５】
非侵入的な形態でなされるレイアウト上の標的の位置の測定は、非接触ビデオによる座標測定を含む請求項３４の方法。
【請求項３６】
少なくとも一の基材パネル上に配置する特徴のために角を有するレイアウトを創出する手段と、
標的は少なくとも一の基材パネルの全体にわたって分散しており、前記レイアウト上の所望の位置に多数の標的を配置する手段と、
前記製造前における各標的の名目位置を記録する手段と、
少なくとも一の基材パネルから少なくとも一のＰＣＢを製造する手段と、
前記製造後における各標的の実位置を測定する手段と、
各標的の前記実位置を記録する手段と、
各標的の前記名目位置から各標的の前記実位置への移動を計算する手段と、
製造から導入される多数の標的の前記移動をモデル化する手段と、
少なくとも一のＰＣＢの製造から導入される前記移動のために補正するように前記レイアウトにおける補正された特徴の位置によって特徴の位置を最適化する手段と、
からなるプリント回路基板（ＰＣＢ）パネルにおける正確な配置及び特徴の位置決めのためのシステム。
【請求項３７】
前記レイアウトがアートワークの形状である請求項３６のシステム。
【請求項３８】
前記レイアウト内の点として、全ての標的のために前記製造前の最初の中心を確立する手段と、
前記最初の中心と関連する水平方向及び垂直方向の座標として各標的のために名目位置を割り当てる手段と、
各標的の前記座標を記録する手段と、
前記製造前の最初の中心と関連する水平方向及び垂直方向の座標として各標的の製造後の実位置を測定する手段と、
最初の中心座標からの、水平方向座標の差と垂直方向座標の差、として各標的のための移動を計算する手段と、
一以上の基材パネル上の、各標的の製造後の座標をモデル化するための基礎として、レイアウト上の各標的の名目座標を用いた最適な非線形回帰分析を作るために、移動を分析する手段と、
をさらに含む請求項３６のシステム。
【請求項３９】
前記最適な非線形回帰分析は、前記少なくとも一の基材パネル上の各特徴のために前記予定された非線形位置が、前記レイアウト上の前記特徴の名目位置の関数である、少なくとも一の多項式を含む請求項３８のシステム。
【請求項４０】
前記最適な非線形回帰分析結果は、
パネル上の特徴の水平方向位置を予測するための第一の多項式と、パネル上の特徴の垂直方向位置を予測するための異なる多項式と、
前記レイアウト上の各特徴の垂直方向及び水平方向の名目座標から与えられる特徴の垂直方向位置を予測するための第二の多項式と、
を含む請求項３９のシステム。
【請求項４１】
測定のための前記多数の標的は、前記レイアウトの前記角に配置された標的を含む請求項３６のシステム。
【請求項４２】
測定のための前記多数の標的は、前記レイアウトの外周の周囲に配置された標的を含む請求項３６のシステム。
【請求項４３】
前記多数の標的は、ＰＣＢの特徴を含む請求項３６のシステム。
【請求項４４】
アートワークを創出するため、及び、特徴並びに標的を配置するために、ＣＡＤ／ＣＡＭの指示をさらに含む請求項３７のシステム。
【請求項４５】
前記製造後における標的の実位置を測定する手段は、非侵入的である請求項３６のシステム。
【請求項４６】
非侵入的な形態の前記製造後における標的の実位置を測定する手段は、非接触ビデオによる座標測定機を含む請求項４５のシステム。
【請求項４７】
非侵入的な形態の前記製造後における標的の実位置を測定する手段は、Ｘ線による座標測定機を含む請求項４５のシステム。
【請求項４８】
特徴レイアウト位置の水平方向及び垂直方向座標の線形補正要因を描くために非線形回帰分析を追加する手段をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項４９】
少なくとも一のＰＣＢの製造において導入される移動と歪みを補正するための特徴レイアウト位置のための線形補正要因を追加する手段をさらに含む請求項４８のシステム。
【請求項５０】
ＰＣＢの製造において導入される移動と歪みを補正するための特徴レイアウト位置のための回転偏差要因を追加する手段をさらに含む請求項４９のシステム。
【請求項５１】
ＰＣＢの製造において導入される移動と歪みを補正するための特徴レイアウト位置のための菱形偏差及び移動要因を追加する手段をさらに含む請求項４９のシステム。
【請求項５２】
図表による形状における特徴の予定された実位置を表示する手段をさらに含む請求項３６のシステム。
【請求項５３】
前記図表による形状における特徴の予定された実位置を表示する手段が、ワイアフレームダイアグラムを描く手段からなる請求項５２のシステム。
【請求項５４】
最適な非線形回帰分析を用い、実際の特徴位置を予測する手段と、
図表による形状における特徴の予測された実位置を表示する手段をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項５５】
前記図表による形状における特徴の予測された実位置を表示する手段が、ワイアフレームダイアグラムである請求項５４のシステム。
【請求項５６】
ワイアフレームダイアグラムを用いた図表による形状における特徴の予測された実位置を表示する前に、前記レイアウト上の特徴の位置の線形補正を追加する手段をさらに含む請求項５５のシステム。
【請求項５７】
各特徴のための予測された実位置をモデル化する手段と、
許容範囲外に予測された特徴の位置を第一色で表し、許容範囲内に予測された特徴の位置を第二色で表す、図表による表示による色座標を創出する手段と、
をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項５８】
第二色が緑色であり、第一色が赤色である請求項５７のシステム。
【請求項５９】
非線形回帰モデルを用いた各特徴の予期された実位置の予測の前に、前記レイアウト上の各特徴の位置の線形補正を追加する手段をさらに含む請求項５７のシステム。
【請求項６０】
第二色が緑色であり、第一色が赤色である請求項５９のシステム。
【請求項６１】
非線形回帰分析を用いて達成される最小限の位置決めエラーを計算する手段と、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造する手段と、
をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項６２】
前記非線形回帰分析により予測された位置決め不良を正すための特徴位置の線形補正を追加する手段と、
前記線形補正を追加した後に、前記非線形回帰分析を追加する手段と、
達成される最小限の位置決めエラーを計算する手段と、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造する手段と、
をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項６３】
製造による材料移動のために補正するように、前記レイアウトにおいて名目位置が調整された前記多数の標的の製造された製品の実位置のモデルと、
名目位置が調整されている前記多数の標的の製造された製品の実位置を測定する手段と、
製造された製品について測定された標的の実位置と、モデル化された製造後の標的の位置とを比較する手段と、
特徴の配置は、許容範囲条件外と、さらなる補正なしで起こった位置決め不良とを減少させるよう、不測の材料移動のためにさらに補正するように特徴の前記製品レイアウトをさらに調整する手段と、
をさらに含む請求項３８のシステム。
【請求項６４】
パネル基材は他と異なり、
代わりの材料を用いた効果が位置決めの精度に関して評価できるようなものを用いたパネル基材による最低限の位置決めエラーを評価する手段と、
をさらに含む請求項３６のシステム。
【請求項６５】
位置が決められた多数の標的からレイアウトにおける標的の座標の偏差の評価をするように、レイアウト上の多数の標的の位置を測定する手段をさらに含む請求項３６のシステム。
【請求項６６】
前記レイアウトを創出することに基づいて、歪みの影響を相殺するように前記レイアウト上の特徴の配置を補正する手段をさらに含む請求項６５のシステム。
【請求項６７】
レイアウト上の標的の位置を測定する手段は、非侵入的である請求項６５のシステム。
【請求項６８】
非侵入的な形態でなされるレイアウト上の標的の位置を測定する手段は、非接触ビデオによる座標測定機を含む請求項３２のシステム。
【請求項６９】
少なくとも一の基材パネル上に位置する特徴のために角を有するレイアウトを創出し、
標的が所望の位置における前記少なくとも一のパネル全体に分散され、標的が製造における寸法の変化の測定を用いる目的のために用いられた、レイアウト上の多数の標的を追加し、
前記製造前の各標的の名目位置を記録し、
前記製造後の各標的の実位置を測定し、
各標的の前記実位置を記録し、
各標的の前記名目位置から各標的の前記実位置への移動を計算し、
製造において導入される前記標的の移動を特徴づけるモデルを作り、
前記ＰＣＢの製造において導入される前記移動のように前記レイアウトにおける特徴の位置を補正することにより特徴の位置を最適化する前記モデルを製造前に追加すること、
からなる請求項１の工程から製造されるプリント回路基板（ＰＣＢ）。
【請求項７０】
前記製造工程において用いられる前記レイアウトが、アートワークの形状である請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７１】
前記レイアウト内の点として全ての標的のために前記製造前の最初の中心を確立し、
前記最初の中心と関連する水平方向及び垂直方向の座標として各標的の名目位置を割り当て、
前記各標的の座標を記録し、
前記最初の中心と関連する水平方向及び垂直方向の座標として各標的の製造後の実位置を測定し、
最初の中心座標からの水平方向座標の差と垂直方向座標の差として各標的の移動を計算し、
基材パネル上の標的の製造後の座標をモデル化するための基礎として、レイアウト上の標的の製造前の名目座標を用いた最適な非線形回帰分析を作るために前記移動を分析すること、
をさらに含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７２】
前記最適な非線形回帰分析の分析が、基材パネル上の特徴のために予測された位置がレイアウト上の前記特徴の名目位置の関数である多項式の多数を創出することをさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７３】
前記多数の多項式が前記特徴のパネル上の水平方向位置とパネル上の垂直方向位置を予測する請求項７２の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７４】
測定のための多数の標的の挿入は、前記レイアウトの角に位置する標的を挿入することを含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７５】
測定のための多数の標的の挿入は、前記レイアウトの外周の周囲に位置する標的を含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７６】
前記標的は、特徴を含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７７】
前記アートワークの創出及び前記特徴の挿入が、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）プログラムを用いて達成される請求項７０の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７８】
前記製造後における実位置の測定は、非侵入的な測定を含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項７９】
前記非侵入的な測定は、非接触ビデオによる座標測定によって達成される請求項７８の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８０】
前記非侵入的な測定は、Ｘ線による座標測定によって達成される請求項６８の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８１】
前記最初からの相殺及びパネル回転のために相殺のための、水平方向及び垂直方向軸における各特徴の線形補正要因を描くために線形回帰分析を追加することをさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８２】
前記線形回帰分析の追加は、前記ＰＣＢの製造において導入される移動及び歪みを補正するための線形要因により、レイアウトにおける特徴の水平方向及び垂直方向の座標を相殺することにより特徴を配置することを含む請求項８１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８３】
前記ＰＣＢの製造において導入される前記移動を補正するための回転偏差要因を追加することをさらに含む請求項８２の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８４】
前記ＰＣＢの製造において導入される前記移動を補正するための菱形偏差要因を追加することをさらに含む請求項８２の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８５】
非線形回帰分析を用いて達成される最小限の位置決めエラーを計算し、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造すること、
をさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８６】
前記非線形回帰分析により予測された位置決め不良を正すための特徴位置の線形補正を追加し、
前記線形補正を追加した後に、前記非線形回帰分析を追加し、
達成される最小限の位置決めエラーを計算し、
前記最小限の位置決めエラーが所定の許容範囲内であるときに前記ＰＣＢを製造すること、
をさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８７】
製造による材料移動のために補正するように、前記レイアウトにおいて名目位置が調整されている標的の製造された製品の実位置をモデル化し、
名目位置が調整されている標的の製造された製品の実位置を測定し、
標的の実位置が測定された製造された製品と、モデルの製造後の標的位置とを比較し、
特徴の配置は、許容範囲条件外と、さらなる補正なしで起こった位置決め不良とを減少させ、多数の標的の移動によって測定されるように、特徴レイアウト位置をさらに補正するように前記レイアウトを調整すること、
をさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８８】
前記レイアウト上の所望の位置からの多数の標的の位置を測定することをさらに含む請求項６９の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項８９】
前記設計図から前記レイアウトを創出することにより歪みの影響を相殺するようにレイアウト上の特徴の位置を補正することをさらに含む請求項８８の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項９０】
前記レイアウト上の標的の位置の測定は、非侵入的な測定を含む請求項８８の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項９１】
前記非侵入的な測定は、非接触ビデオによる座標ビデオ測定を含む請求項８８の工程から製造されるＰＣＢ。
【請求項９２】
ＰＣＢの製造において異なる基材を使用し、
代わりの材料の効果が位置決めの精度に関して評価できる非線形回帰分析を使用すること、
をさらに含む請求項７１の工程から製造されるＰＣＢ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の技術分野）
本発明は、一般に、プリント回路基板の製造に関する。特に、このシステムは、製造時に発生するプリント回路基板の歪みの測定、分析及びそのような歪みの補正に関する。
【０００２】
（発明の背景）
プリント回路基板（ＰＣＢｓ）の製造は、その後電気的相互接続へと処理される基材（ｂａｓｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ）に写されるイメージ、パターン又は回路を、多層回路設計図に変換する、いくつかの処理ステップの連続を含む。この設計図は、製品媒体上、又は図面や図表による表示媒体上に直接組み付けられる。最も一般的には、この設計図は、デジタルデータ表示に変換される。デジタルデータ表示への変換は、市販のコンピュータ援用設計（ＣＡＤ）ソフトウェアを用いて成される。コンピュータ援用製造（ＣＡＭ）プログラムと協働したＣＡＤプログラムは、設計図データを、基材パネルに位置する回路、相互接続ホール、はんだマスク等のアイテムが連続する”レイアウト（ｌａｙｏｕｔ）”に変換する。レイアウトは、通常、アートワークと呼ばれる媒体に写されるが、このレイアウトは、レーザーによっても直接写される。このアイテムは特徴（ｆｅａｔｕｒｅ）といわれる。最後に、パネルの各断面は、多くの場合に多層であるＰＣＢを作製するために結合される。
【０００３】
特徴は、アートワーク又は例えばレーザーイメージングのような直接イメージされるものを用いた、基材パネル上の写真的なプロセスにより追加される。製造において、基材の寸法の変化は、特徴の予期する位置とその特徴の実際の位置（実位置；ａｃｔｕａｌ　ｌｏｃａｔｉｏｎ）との間の相違により生じる。ショートしないよう、また、近くの回路を妨害しないように、特徴の間隔をあけることは、特に重要である。さらに、特徴が多層回路基板上の相互接続ホールであるとき、これらのホールが上層又は下層における特徴に沿って正確に並んでいることは、特に重要である。他と関連した特徴やホールの位置は、”位置決め（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）”として知られている。回路基板上に位置決め不良があると、穴開け及びイメージング操作等のその後の工程は、それらの次の特徴において、調整不良という潜在的な結果をもたらす。一般の、位置決め不良の例において、生産結果物は許容範囲を超えており、廃棄されるだろう。通常、要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）は、製造工程において起きる移動を容易に測定するように、特別に記される情報、又は、容易に認識できる設計図（ｄｅｓｉｇｎ）を伴うパネル上に位置している。これらの要素は、”標的（ｔａｒｇｅｔ）”といわれる。
【０００４】
製造におけるエラーの補正は、大きな開発における課題であった。例えば、アウシュニットらの特許＃４８９０２３９は、“平版印刷の（ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ）工程分析と制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）システム”を発行している。このシステムは、特に寸法の特徴のイメージ化に要求される、必要な焦点と露光のモデル化のためのシステムと方法である。このシステムは、ＰＣＢ製造のための効果を有するが、ＰＣＢ材料の歪みの測定方法及びその歪みの補正方法については扱われていない。
【０００５】
サノらの特許＃４７９９１７５は、“プリント配線基板のパターン欠陥の検査システム”を発行している。この発明は、ＰＣＢ上の標的を用いたＰＣＢの結果物の質に特徴づけられたＰＣＢ欠陥の測定装置からなる。これは、現在のエラーを補正する方法には言及されていない。
【０００６】
特許＃４９６７３８１は、レインらにより発行された“測定データを処理するための工程制御インターフェイスシステム”である。この発明は、工程制御及び傾向分析の目的のために測定データを得るためのシステムである。データがこの発明に用いられている間における、要求された補正の実行については明らかにされていない。
【０００７】
アマンらの特許＃５２０６８２０は、“パネル製造工程におけるパネル位置決め不良の分析、及び、パネル製造工程を調整するための適切な情報の提供、のための測定システム”を発行する。この特許は、ガラス原版上の“基準（ｆｉｄｕｃｉａｌｓ）”として知られる標的を創出する工程について記述している。標的は、原版（ｍａｓｔｅｒ）の角（かど；ｃｏｒｎｅｒ）に配置され、その後測定される。エラーは、製造工程の特殊段階に特徴づけられ、種々のエラーの寄与が可能な限り低減されるよう監視される。標的は、ＰＣＢパネルの全てに渡り配置されず、それゆえ、標的は、歪みの確かな型を把握しかねる。さらに、補正の実行については記述されていない。
【０００８】
スミランスキーらの特許＃５４９５５３５は、“アーティクルの検査方法”を発行する。このシステムはアーティクルを検査する目的と、ＰＣＢ製造も含む工程の、次の監視におけるエラーを検出する目的を有する。このシステムは、点を記憶し、記憶した点を実際の点と比較する。しかし、補正の実行については、記述されていない。
【０００９】
特許＃５５１９６３３は、チャンらにより“多層プリント回路基板の横断面設計の装置及び方法”を発行する。この発明は、回路基板の設計と製造に関するものであり、製造と関連するエラーの極小化を試みている。異なるタイプの標的に関するそのようなエラーの追跡については記述されていない。
【００１０】
特許＃５４９７３３１は、イリキらにより“半導体集積回路デバイスの製造方法及びその製造装置”を発行する。この発明は、集積回路デバイスの収率を高めるように設計されている。この特殊な発明の過程やそれらに関する装置において、標的は用いられない。
【００１１】
プレインの特許＃６０７０００４は、“半導体ウエハのチップ収率の向上方法”を発行する。また、これは集積回路設計図に関する発明である。ウエハ全体に関してチップ収率の向上が設計（ｄｅｓｉｇｎ）されている。しかし、標的はこの工程に含まれておらず、製造工程から導入される系統的なエラーをモデル化することも試みられていない。
【００１２】
特許＃５９６０１８５は、ヌイェンにより“系統的なエラーのモデル化に基づいたウエハ配列方法及び装置”を発行する。このシステムは、集積回路に関連し、系統的で、集積回路製造の過程において導入されるエラーのモデル化に関連する。しかし、このシステムは、マスクの位置決めに関するものであり、材料そのもののマイグレーションに関与しない種々のエラー源（ｓｏｕｒｃｅ）をモデル化するものである。それゆえ、この特許は、まず、マスクアライメントと、マスクアライメントとともに生ずるエラーのライブラリとして知られるものに基づくエラーに関連する。その工程において標的は含まれておらず、各傾向における材料のマイグレーションの扱いがない。
【００１３】
特許＃６０３０１５４は、ウィットコムらにより“最低限のエラーのアルゴリズムとプログラム”を発行する。この特許は、多層プリント回路基板と、一層と他の層との回路を接続するためのホールを開けることに関連したエラーを低減させること、に関する。このシステムは、様々な層のＸ線の使用と、層間の穴あけの最適な位置の決定とを含む。この工程が材料移動におけるエラーの補正の試みを含む場合に、続く製造においてエラーを低減させる目的による系統的な手段における材料の移動の測定は試みていない。
【００１４】
ＰＣＢの製造においては、製造における位置的なエラーの構築を低減するために、製品イメージの位置決めを要求される各工程には、材料移動を方向付けるよう、特徴のイメージ位置補正を追加しなければならない。補正は、類似する製品に要求された補正の歴史的なデータか、要求される補正を決定するための基板の試運転による製造により、決定される。製造工程の監視と制御において、測定には、製品における標的の位置と特徴が用いられる。これらの測定値は、設計値と比較される。
【００１５】
上述のように、従来の測定方法は、パネルかアートワークの角に置かれた標的を用い、測定された標的と、要求される分岐点（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）又はピッチとの間のピッチの違いに補正計算の基礎をおく。
【００１６】
材料の移動は、温度、湿気、材料内のストレスの緩和、及び、工程の相互作用から導入される、ストレスはじまりの変化により起こる。移動の範囲は、用いられる材料や製作されている回路図の設計図に従って変化する。プリント回路基板の製造には、例えば熱硬化又は化学的処理等の、温度及び湿気の変化が生じる多数の工程が必要である。材料の移動は、製品が接合するか又はブラシでこする（ｂｒｕｓｈｉｎｇ）ような機械的工程によっても起こる。
【００１７】
最終的な製品が顧客の要求に沿うことを確実にするために、イメージ補正は、生じる寸法変化を相殺（ｏｆｆｓｅｔ）するために追加される。これは、内側と外側の層の製造のために用いられるアートワークを描くために用いるデータを伸ばし、又は収縮させる形状においてなされる。最初の穴あけ（ｄｒｉｌｌ）プログラムもまた、補正できる。
【００１８】
イメージング工程のために用いられる写真ツールは、位置決め、すなわち多層ＰＣＢの他の層に対する一の層の関係、を維持することの手がかりである。この理由により、ＰＣＢが製造に置かれる前に、アートワーク又は他のイメージ転送媒体に正しい補正が追加されたことを確実にするために、各標的間のピッチが測定される。
【００１９】
一度、線形歪みと材料マイグレーションが説明されると、製造において補正が機能したことを確認するため、また、量産へ応用する補正を決定するため、試作する場合にＰＣＢは要所において検査される。
【００２０】
現在のシステムは、パネルの四隅（角）に位置する標的間のピッチを測定するために非接触測定機を用い、補正値を計算するために、これらを名目（ｎｏｍｉｎａｌ）値と比較する。新しい設計図の最初の補正は、類似の材料及び以前に製作されたパネルの設計図に基づいて決定される。
【００２１】
このシステムの問題は、非線形歪みを考慮に入れないことである。角における標的の測定は、寸法的に正確なパネル／アートワークを表示するかもしれないが、実際、非線形歪みは、パネル内の各角の間における特徴の、著しい移動を引き起こしているかも知れない。同じ工程や代わりの工程が同じ材料に異なる影響を与えるように、異なる材料は異なる振る舞いをする。
【００２２】
プリント回路設計図が、より小さな特徴の、より高い密度の方へ移動するように、材料歪み及び位置決め精度は、最終的な収率において、より顕著な影響を及ぼす。製造者は、位置決め精度に対してより大きく制御ができる新しい材料及び方法に目を向けている。
【００２３】
それゆえ、要求されていることは、異なる材料及び設計図の寸法的な安定性、及び、ＰＣＢ製造工程により引き起こされる材料移動を、測定し、特徴づけるシステムである。そのようなシステムは、非線形材料移動のインデックスを創出するために、ＰＣＢ製造パネル全体の多数の標的を用いるだろう。これらの標的の移動は数学的にモデル化され、アートワークの基となる最初のデータにおいて逆歪みを創出できる。
【００２４】
（発明の概要）
そのため、本発明の目的は、多層プリント回路基板の製造において位置決め能力を向上させることにある。
【００２５】
そのため、本発明の目的は、プリント回路基板の製造において位置決め能力を向上させることにある。
【００２６】
さらに、この方法の目的は、製品と製造工程により引き起こされるレイアウトに関連する、材料移動及び歪みの両方の特徴を決定することにある。
【００２７】
さらに、本発明の別の目的は、ＰＣＢ製造工程の間の材料移動に関連する歪みを見ること、及び、その特徴を決定すること、を可能にすることにある。
【００２８】
さらに、本発明の目的は、製造工程により導入されるエラーを補正するように特徴の位置を修正することにある。
【００２９】
さらに本発明の目的は、製造工程により導入されるエラーを補正するように特徴の位置のデジタル表示を修正することにある。
【００３０】
さらに本発明の別の目的は、ＰＣＢ製造における材料移動と関連する歪みを、数学的に特徴づけることを可能にすることにある。
【００３１】
さらに本発明の別の目的は、測定された歪みを、その後ＰＣＢ製造パネルに写すレイアウト設計図に標的を挿入することにある。
【００３２】
さらに本発明の目的は、測定された歪みを、その後製造パネルの外周に沿って、ＰＣＢ製造パネルに写すレイアウト設計図に標的を挿入することにある。
【００３３】
さらに本発明の別の目的は、製造におけるＰＣＢ材料の移動をモデル化することにある。
【００３４】
さらに本発明の別の目的は、ＰＣＢの境界内で起こる材料移動を測定することにある。
【００３５】
さらに本発明の目的は、ＰＣＢの外周の周りのＰＣＢ材料移動を測定することにある。
【００３６】
さらに本発明の目的は、ＰＣＢ製造の間における廃棄物を減少させることにある。
【００３７】
さらに本発明の別の目的は、ＰＣＢ製造能力を高めることにある。
【００３８】
さらに本発明の別の目的は、ＰＣＢの境界内で起こる材料移動を測定することにある。
【００３９】
さらに本発明の別の目的は、多層材料の大きな断片全体の制限された許容範囲内でＰＣＢを製造することにある。
【００４０】
本発明の方法を用いることにより、標的は、製造パネル上のＰＣＢ特徴の各層におけるＣＡＤ／ＣＡＭデータに加えられる。ＣＡＤ／ＣＡＭや、これと同等のツールは、ＰＣＢ製造パネルを生産する各層のレイアウトに、簡単に認識できる標的を挿入する。ＰＣＢ製造パネルの外周の周り、内側全体、又はその双方を、標的位置とすることができる。標的は、あらゆる要求される製造段階において、所定の位置（指定された最初の中心）からの二次元の実際の位置を決定するために、非接触で、非侵入的なビデオやＸ線による座標測定機を用いて検査される。普遍的な最初の中心の選択は、任意であり、例えば二つの標的の中心点であってもよい。
【００４１】
実際の位置と名目位置は、偏差を計算するために用いられる。一態様において、各層上の名目の各位置からの最適な偏差により決定される二の多項式をこの態様により導出するため、回帰分析を偏差値に追加する。
【００４２】
線形補正値は、名目に対して全ての点の最適なものが計算される。これらの補正を追加する効果の図表の（ｇｒａｐｈｉｃａｌ）表示は、計算された多項式を用いて描かれる。モデルも、計算された補正のアプリケーションに伴い、又は伴わず、要求された位置決め許容範囲を達成できるパネルの領域を示して描かれる。
【００４３】
計算された補正に伴い、又は伴わずに、達成される特徴位置の位置決めに対する最適特徴が決定される。値は、全体の回転、二次元における相殺、パネルの軸に対する平行歪みと菱形歪みとの相互作因、のために描かれる。
【００４４】
この方法は、異なる材料の比較を可能にする、材料移動の図表的な、及び数値的な解釈を与える。それは、用いられるＰＣＢ材料における製造工程の効果の理解を可能にする。それゆえ、本発明のシステムと方法は、特徴的な新しい工程を可能にする。さらに本発明の方法は、製造における可能な限り早い段階において、許容範囲外の製品や廃棄製品を出さないようにし、製品に合うツールの再調整を可能にするために、リアルタイムの次元分析を提供する。モデル化された非線形歪みを補正し、許容範囲外の製品の結果を検査するように、特徴位置をモデル化するため、ここに図案化し、クレームされた方法の使用は、位置決め不良や廃棄品を最小限にすることを確実にする。
【００４５】
（発明の実施の形態）
図１は、製造工程において生じ得るＰＣＢ基板の典型的な非線形歪みを示す。ＰＣＢ材料の名目かつ所望の位置は、格子１０で表される。この格子は、ＰＣＢ材料の所望の位置を表し、製造前製品の相互接続の特徴と関連している。しかし、上述のように、ＰＣＢ材料は、製造工程における位置と歪みの変化を受ける。そのため、位置１４，１６，１８，２０，２２，２４，２６，２８にあるＰＣＢ上のホールのような相互接続の特徴は、全て、エラーの低い許容範囲内のＰＣＢ製造物のための設計図レイアウトに関連する所望の位置設計内に収まる。しかし、ＰＣＢの位置３０，３２，３４，３６，３８，４０に位置する同様の特徴は、設計図レイアウト（イメージ）に関連する許容範囲外であり、そのため、ＰＣＢは低い生産率の結果として廃棄される。
【００４６】
そのため、全体の図１の非線形歪みは、格子１２のように示される。しかし、ＰＣＢ材料の角にのみ標的を置いて測定する場合に、実際に他の格子１０の多数においてホールのような相互接続の特徴の位置が許容範囲を超えているときは、ＰＣＢが設計内に現れることの記述は重要である。単にＰＣＢ材料上の多くの位置を測定することにより、本来の歪みは評価でき、それゆえ補正できる。
【００４７】
図２では他の形態の歪みが示される。この例においては、菱形歪みが示されている。格子１０は最後のＰＣＢ材料と関連する回路の所望の位置を示す。この場合において、製造におけるＰＣＢ材料の収縮と歪みは、位置４２，４４，４６，４８及び５０におけるようなスペック内の位置となる。しかし、現歪みが与えられると、ＰＣＢの大多数はスペック外となるであろう。また、大量の廃棄品と、工程に対する低い収率が得られる。
【００４８】
この例において、格子５２は、製造後の製品のＰＣＢ材料を示す。歪みの測定が位置４４及び４６のみで行われると、実際ほとんどのＰＣＢ材料がスペック外であるとき、歪みは除去（ｄｅｆｅｃｔ）されるだろう。
【００４９】
それゆえ、ＰＣＢ製造工程において存在し得る、様々な線形及び非線形歪みを除去するシステム及び方法を有することが重要である。
【００５０】
測定される点の数を増やすことは、ＰＣＢ材料移動と考えられる、より多くの情報を与えることができる。このアプリケーションの目的のためには、“基準（ｆｉｄｕｃｉａｌｓ）”の語は、所望の実際の回路設計図における特徴の、外側に加えられた標的を示すのに用いられる。特徴が、区別（測定の正確性のため）を必要としているように、また、基準としての同じ形態における測定点として十分に役立つ製造前の位置として知られているように、回路設計図における特徴もまた、本発明の分析のための標的として役立つ。図３及び４は、測定される部分に特徴がどの程度加えられるかを示す。上述のように、特徴は標的として役立ち、基準も標的として役立つ。例えば、パネルの境界内にある図４の標的は、最初の回路設計図におけるよい特徴となるだろう。ところが、周辺部の標的又は基準は、歪み測定を容易にする以外の何の機能も役立たない。それゆえ、この記述の目的は、“標的”が、設計図における特徴又は基準のどちらかを含むことを意味する。
【００５１】
一般に、標的をより多く用いれば、精度が高くなる。しかし、返却を減少させる他、標的の最適な数又は密度がある。その最適値は、用いられる材料、ＰＣＢの複雑さと密度、製造のみならず他の条件においても生じる、機械的、熱的、化学的及び周囲の条件の関数である。
【００５２】
この標的の最適な数は、最初に実験的に決定することができる。最初に、分析における多数の標的が用いられる。次に、実験的に精度が悪くなるまで、標的が一度に分析から除去される。標的の数の減少は、分析時間を向上させる。
【００５３】
ＰＣＢパネル材料と特徴の材料移動の特徴付けは、標的の名目位置からの偏差の測定を要求する。ＰＣＢパネル上の標的の名目位置から実際の位置までの偏差は、回帰分析のために入力する。この好ましい態様は、二の多項式を導くための最適に適合する曲線を使用する。
【００５４】
これらの式は、ＰＣＢ上のいろいろな位置のための各軸（Ｘ，Ｙ）における材料移動と偏差のモデルが用いられる。
【００５５】
図３に関し、最初のアートワークの外周の周りの標的の位置が、示される。この例において、一連の標的５６，５８，６０及び６２を含むアートワーク５４は、ＰＣＢが作製されるであろうアートワークの外周の周りに位置する。外周の周りに標的を有することにより、材料の角が正確な位置にあるときでも、図１に描かれるようなタイプのエラーが検出できる。図３に示唆される標的の構成（ｓｃｈｅｍｅ）を用いることにより、角に位置する標的を用いては検出できない非線形歪みが検出される。そのため、一方で作製されない補正が可能になる。さらに、標的の追加がされれば、最後のＰＣＢが製造されたときに、設計条件外のものを製造サイクルの早い段階で検出することができ、そのため、廃棄品の量を制限できる。
【００５６】
ここで、図４に関して、ＰＣＢ全体にわたる標的の代わりの位置おいて、アートワークと外側の回路特徴の測定には、非接触座標測定機に基づいたビデオが用いられる。基板内の標的のためには、非接触座標測定機に基づいたＸ線が用いられる。
【００５７】
図５は、本発明の一態様のための測定手順のフローチャートを示す。ＣＡＭファイルは、始めに、標的及び／又は標的特徴を含むように描かれる。その後、このＣＡＭファイルは、測定プログラム７２に変換される。その後、パネル及び／又はアートワークは、標的位置７４を決定するために測定機に導出される。二つの標的は、選択され、測定７６される。最初の点（最初の中心）は、例えば、二つの標的間の中間点に描かれる。軸系統は、測定７８のために配列される。最初の点は、設計８０される。各標的は、最初の中心に対する名目位置と関連したＸＹ座標を与えられる。標的の名目及び実際の位置は、それから、データファイル８４に移される。製造後、最初の位置からの標的の実際の位置が測定され、その結果は名目の座標とともにデータファイルに蓄積される。この分析ソフトウェアは、このデータファイルにアクセスする。パネルのサンプルが測定されると、その後、工程は各パネルについて繰り返され、結果はデータファイルに追加される。
【００５８】
図６は、本発明の一態様の分析方法のフローチャートを示す。データファイルからの結果（すなわち、名目の標的座標８６と実際の標的座標８８）は、分析ソフトウェアから入力される。ＸＹ軸における偏差は、各測定点９０のために計算される。パネル上の各点の位置に従い、Ｘ偏差とＹ偏差についての二の多項式を決定するために、これらの結果９２について非線形分析を実行する。
【００５９】
一度非線形回帰モデルが決定されると、線形回帰は、最初から及びパネル回転のために相殺した各軸における線形補正要因を描くために実行される。線形回帰補正が製造前のレイアウトに追加されると仮定すると、多項式を用いた製造後の位置の歪みモデルが作製される９６。線形回帰補正がなされると仮定されたモデル、及び、補正が追加されないモデルから、最適に達成される位置決めが決定される１００。要求される位置決め許容範囲を達成することが可能なパネルの領域は、モデル１０２から得られる。
【００６０】
パネルのワイアフレームダイアグラムの形状（ｆｏｒｍ）における図表の表示は、非線形回帰から得られる多項式を用いて描かれる。二番目のワイアフレームダイアグラムは、計算された線形補正の追加の効果を表示するため、非線形分析を用いて描かれる。使用者は、測定された相殺と回転の効果を除去するために、このダイアグラムを調整できる。
【００６１】
図７は、そのようなワイアフレームダイアグラムを示す。例えば、図７は、軸歪み要因の計算のための要求を図形的に例示する。図７と図１とを比較する。実線のワイアフレーム１０４は、理論的に正確な点線入りのワイアフレーム１０６と「良く適合」している。補正をもたらすために非線形回帰モデルを用いた図７における適合は、図１における適合よりも優れていることが認められる。
【００６２】
図８は、菱形歪み要因の計算のための要求を示す概略図を示す。
【００６３】
パネルの図表による表示は、測定されたパネルの領域を示す。そのパネルは、使用者が、非線形多項式により計算された偏差が要求された許容範囲よりも小さいときに、最初のＸＹ軸に基づいて、達成されうる最低限の位置決め許容範囲に入れたものである。許容範囲Ｌ１及びＬ２を達成可能なこの領域は、さらに許容範囲が接触できる区域１０８、１１０及び１１２を有する。他のエリアは、許容範囲外である。許容範囲条件の内外に図表的に描写する二番目のダイアグラムは、相殺と回転の影響が無視されて、描かれるかも知れない。
【００６４】
一態様は、許容範囲内を達成する重要点（緑）と許容範囲外（赤）をコードする色を用いる。緑と赤の使用は、これに限定されるものではない。他の許容できる、及び許容できない色の組合せが用いられうる。
【００６５】
これらの測定と観察に基づいて、最初の測定工程の間に助長されるエラーの逆を含む、ＣＡＭ／ＣＡＤデータ、及び／又は、最初の原版（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｍａｓｔｅｒ）アートワークを創出することが可能となる。そのようにするとき、ＰＣＢ製造工程の間に生じるであろう歪みは、まだ生じるだろうが、代わりに、材料と特徴のマイグレーションが正確な許容範囲内の位置となるであろう。
【００６６】
さらに、このシステムと方法は、製品において使用することができる。標的は監視され、標的位置は図表化される。それから、製品位置は、回帰モデルの予測された位置と比較できる。実際の位置が、期待される一定の境界を超えた位置からずれると、回帰分析は再計算される。補正はモデル化され、それゆえ、予測した材料移動からの変化を調整するように、作製ツールをモデル化する。
【００６７】
本発明の装置は、ハードウェアとソフトウェアの集合を含んでいる。例えば、製造（ＣＡＭ）現場を援助するコンピュータの描写は、フロントライン、インク．から入手できるジェネシス（登録商標）ＣＡＭソフトウェア製品を用いて達成されるかも知れない。ルーターソリューションのＣＡＤＣＡＭソフトウェアは、ＣＡＭファイルを本発明の測定関数に変換するのに用いられるかも知れない。本発明に用いられる測定装置のための出所は、ビデオミック、オプテック、インク、インナーヴィジョン、オプテック、インク．、及びスマーツコープ、オプティカルガウジングプロダクツ、インク．を含む。
【００６８】
多層ＰＣＢ製造の寸法的な安定性と位置決め精度を監視し、向上させるシステム及び方法は、現に示されている。以上開示したように、本発明の範囲内において、標的位置や数学的分析の他の態様（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が実行可能であることは、当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
非線形歪みの概略を示す。
【図２】
菱形歪みの概略を示す。
【図３】
一態様に従った、パネルの外周周囲に位置する標的の測定の概略を示す。
【図４】
一態様に従った、パネル全体にわたって分散された標的の測定の概略を示す。
【図５】
本発明の測定手順の流れ図を示す。
【図６】
本発明の分析方法の流れ図を示す。
【図７】
軸歪み要因の補正の概略を示す。
【図８】
菱形歪み要因の補正の概略を示す。
【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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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004513459.tif 000058