(57)【要約】    【課題】  非破壊で導体層を正確に測定できるプリント配線板を提供する。    【解決手段】  絶縁層と導体パターンとが交互に積層され、異なる層に形成されている導体パターン同士がビア導体により接続されているビルドアップ層を有するプリント配線板であって、前記導体パターンのうち任意の第１導体パターンは、該第１導体パターンとは異なる層に位置する第２導体パターンとは前記絶縁層の厚み方向において重ならない測定部位を有し、該測定部位をもとに前記第１導体パターンの厚みが測定される。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と導体パターンとが交互に積層され、異なる層に形成されている導体パターン同士がビア導体により接続されているビルドアップ層を有するプリント配線板であって：
前記導体パターンのうち任意の第１導体パターンは、該第１導体パターンとは異なる層に位置する第２導体パターンとは前記絶縁層の厚み方向において重ならない測定部位を有し、該測定部位をもとに前記第１導体パターンの厚みが測定されることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板であって、
前記導体パターンのうち各々の導体パターンは、異なる層に位置する他の導体パターンとは前記絶縁層の厚み方向において重ならない部位を有している。
【請求項３】
請求項１のプリント配線板であって、
前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンの少なくともいずれか一方はアライメントマークである。
【請求項４】
請求項１のプリント配線板であって、
前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンの少なくともいずれか一方はダミーパターンである。
【請求項５】
請求項１のプリント配線板であって、
前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンの少なくともいずれか一方は電源用又はアース用のプレーン層である。
【請求項６】
請求項１のプリント配線板であって、
前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンのいずれか一方は、コア基板の内部に設けられているスルーホール導体のランドである。
【請求項７】
請求項１のプリント配線板であって、
前記測定部位にＸ線を照射し、該Ｘ線の減衰量に基づき前記第１導体パターンの厚みを測定する。
【請求項８】
請求項１のプリント配線板の導体パターンの厚みの測定方法であって、
前記第１導体パターンの前記測定部位にＸ線を照射することと、
該X線が前記測定部位に入射する入射強度と、該Ｘ線が前記測定部位を透過した際の透過強度とから前記第１導体パターンの厚みを測定することと、
を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊で導体層を測定するためのプリント配線板、及び、該プリント配線板の導体層の測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｘ線検査装置を用いることで、外側からでは観察することのできないプリント配線板等の試料の内部構造を透視画像として認識することが可能となっている。
特許文献１においては、真上から見た透視画像（垂直透視画像）としてだけでなく、斜め方向から見た透視画像（傾斜透視画像）として試料の内部構造を観察することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６４２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１においては、プリント配線板の内部構造が複雑になったとしても、その内部構造の画像認識が容易となる。しかしながら、検査装置の煩雑化を招き、好ましくない。そこで、検査装置の煩雑化を抑制しつつ、複雑な内部構造を有するプリント配線板でも容易に導体パターンの厚み等を測定し得ることが要求されている。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、非破壊で導体パターンの厚みを容易に測定できるプリント配線板、及び、該測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、絶縁層と導体パターンとが交互に積層され、異なる層に形成されている導体パターン同士がビア導体により接続されているビルドアップ層を有するプリント配線板であって、前記導体パターンのうち任意の第１導体パターンは、該第１導体パターンとは異なる層に位置する第２導体パターンとは前記絶縁層の厚み方向において重ならない測定部位を有し、該測定部位をもとに前記第１導体パターンの厚みが測定されることを技術的特徴とする。
【０００７】
請求項１０の発明は、請求項１のプリント配線板の導体パターンの厚みの測定方法であって、前記第１導体パターンの前記測定部位にＸ線を照射することと、該Ｘ線が前記測定部位に入射する入射強度と、該Ｘ線が前記測定部位を透過した際の透過強度とから前記第１導体パターンの厚みを測定することと、を含むことを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１では、厚みを測定したい任意の導体パターン（第１導体パターン）に、他の任意の導体パターン（第２導体パターン）とは絶縁層の厚み方向において重ならない部位（測定部位）を設けている。これによれば、第１導体パターンの厚みを測定する際、他の導体パターン（第２導体パターン）に緩衝されることなく、該測定部位をもとに第１導体パターンの厚みを容易に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図２】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図３】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図４】第１実施形態のプリント配線板の製造工程図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図６】図６（Ａ）はベタ層の横断面であり、図６（Ｂ）は導体パターンの縦断面であり、図６（Ｃ）はプリント配線板の断面図である。
【図７】図７（Ａ）はベタ層の横断面であり、図７（Ｂ）はダミー導体の縦断面である。
【図８】図８（Ａ）はベタ層の横断面であり、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はスルーホール導体の縦断面である。
【図９】図９（Ａ）はベタ層の横断面であり、図９（Ｂ）はアライメントマークの縦断面である。
【図１０】第１実施形態に係るプリント配線板の測定装置の説明図である。
【図１１】コア基板の第１面側の導体パターン３４Ａ、５８Ａ、１５８Ａ、２５８Ａ、及び、第２面側の導体パターン３４Ｂ、５８Ｂ、１５８Ｂ、２５８Ｂの配置を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は図１１の導体パターンの配置を模式的に示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は側面図である。
【図１３】スルーホール導体のＸ線写真である。
【図１４】スルーホール導体内のボイドの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[第１実施形態]
本願発明の第１実施例に係るプリント配線板について、図５の断面図を参照して説明する。
プリント配線板１０は、第１面（上面）Fとその反対側の第２面（下面）Sとを有するコア基板３０を有している。コア基板３０の第１面（上面）Ｆ側には、層間樹脂絶縁層５０Ａ、１５０Ａ、２５０Ａと導体パターン５８Ａ、１５８Ａ、２５８Ａとを有するビルドアップ層５５Ａが形成されている。コア基板３０の第２面（下面）Ｓ側には、層間樹脂絶縁層５０Ｂ、１５０Ｂ、２５０Ｂと導体パターン５８Ｂ、１５８Ｂ、２５８Ｂとを有するビルドアップ層５５Ｂが形成されている。
【００１１】
コア基板３０は貫通孔２８を有している。貫通孔２８の内部には銅めっきが充填されることでスルーホール導体３６が形成されている。このスルーホール導体３６により、コア基板３０の第１面Ｆ上の導体パターン３４Ａと、第２面Ｓ上の導体パターン３４Ｂとが電気的に接続されている。
【００１２】
コア基板３０の第１面Ｆ側の導体パターン３４Ａは、層間樹脂絶縁層５０Ａに形成されたフィルドビア導体６０Ａを介して導体パターン５８Ａに接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ａ上の導体パターン５８Ａは、層間樹脂絶縁層１５０Ａに形成されたフィルドビア導体１６０Ａを介して導体パターン１５８Ａに接続されている。
層間樹脂絶縁層２５０Ａ上には、導体パターン２５８Ａの少なくとも一部を露出させる開口部７１Ａを有するソルダーレジスト層７０Ａが形成されている。開口部７１Ａの内部にはバンプ７６Ａが形成されている。
【００１３】
導体パターン３４Ｂは、層間樹脂絶縁層５０Ｂに形成されたフィルドビア導体６０Ｂを介して導体パターン５８Ｂに接続されている。層間樹脂絶縁層５０Ｂ上の導体パターン５８Ｂは、層間樹脂絶縁層１５０Ｂに形成されたフィルドビア導体１６０Ｂを介して導体パターン１５８Ｂに接続されている。層間樹脂絶縁層１５０Ｂ上の導体パターン１５８Ｂは、層間樹脂絶縁層２５０Ｂに形成されたフィルドビア導体２６０Ｂを介して導体パターン２５８Ｂに接続されている。
層間樹脂絶縁層２５０Ｂ上には、導体パターン２５８Ｂの少なくとも一部を露出させる開口部７１Ｂを有するソルダーレジスト層７０Ｂが形成されている。開口部７１Ｂの内部にはバンプ７６Ｂが形成されている。
【００１４】
図１１は、コア基板の第１面側の導体パターン３４Ａ、５８Ａ、１５８Ａ、２５８Ａ、及び、第２面側の導体パターン３４Ｂ、５８Ｂ、１５８Ｂ、２５８Ｂの配置を模式的に示す平明図であり、図１２（Ａ）は斜視図であり、図１２（Ｂ）は側面図である。
【００１５】
各導体パターン３４Ａ、５８Ａ、１５８Ａ、２５８Ａ、及び、第２面側の導体パターン３４Ｂ、５８Ｂ、１５８Ｂ、２５８Ｂの各々には、厚み方向において互いに重ならない測定部位が設けられている。即ち、図１１中に示すように、第１面側の最外層の導体パターン２５８Ａは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位２５８ＡＰを有している。
第２面側の最外層の導体パターン２５８Ｂは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位２５８ＢＰを備える。
同様に、導体パターン１５８Ａは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位１５８ＡＰを備え、導体パターン１５８Ｂは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位１５８ＢＰを備える。導体パターン５８Ａも、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位５８ＡＰを備え、導体パターン５８Ｂも、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位５８ＢＰを備える。導体パターン３４Ａは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位３４ＡＰを備え、導体パターン３４Ｂも同様に、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない測定部位３４ＢＰを備える。
【００１６】
更に、導体パターンの配置についての説明が詳細になされる。
図６（Ｂ）はプリント配線板の所定部位の縦断面であり、図６（Ａ）はコア基板３０の第２面Ｓ側に形成される導体パターン３４Ｂのａ１−ａ１横断面であり、該ａ１−ａ１横断面は、図６（Ａ）中のｂ１−ｂ１断面に対応する。
【００１７】
導体パターン３４Ｂは、ベタ状に形成されている。この導体パターン３４Ｂは、
スルーホールランド３７Ｂ、ビア接続用ランド３７からなる瓢箪型のランドを配置するための瓢箪型開口３４ｂと、コア基板３０第２面Ｓを露出させる開口３４ａとを備える。そして、開口３４ａと対応する位置には、導体パターン５８Ａの測定部位５８ＡＰが配置されている。これにより、後述するように、他の導体パターンのいずれとも重ならない導体パターン５８Ａの測定部位５８ＡＰにＸ線を照射することで導体パターン５８Ａの厚みが容易且つ正確に測定される。ここで、測定部位の少なくとも一部は、導体層の導体パターンである。このため、測定用のダミーパターンを設ける必要がない。
【００１８】
第１実施形態では、ベタ状の導体パターン３４Ｂに開口３４ａを設けており、その開口３４ａに対向する箇所に、任意の導体パターン５８Ａの測定部位を配置している。このため、コア基板３０の全面に配置されるベタ状の導体パターン３４Ｂを備えながら、そうした導体パターン３４Ｂに干渉されることなく導体パターン５８Ａの厚みを容易且つ正確に測定することが可能となる。
【００１９】
図７（Ｂ）はプリント配線板の図６とは異なる部位の縦断面であり、図７（Ａ）はコア基板３０の第２面Ｓ側に形成される導体パターン（ベタ層）３４Ｂのａ２−ａ２横断面であり、該ａ２−ａ２横断面は、図６（Ａ）中のｂ２−ｂ２断面に対応する。
【００２０】
図７の例では、ベタ状の導体パターン３４Ｂに開口３４ａを設けており、その開口３４ａに対向する箇所に、導体パターン１５８Ａの測定部位１５８ＡＤが配置されている。この測定部位１５８ＡＤはダミーパターンであり、同じ層の導体パターン１５８Ａから隔絶されている。第１実施形態では、測定部位の少なくとも一部は、導体層のダミーパターンである。このため、導体パターンの設計自由度が向上する。
【００２１】
図８（Ｂ）はプリント配線板の図６、図７とは異なる部位の縦断面であり、図８（Ａ）はコア基板３０に形成されるベタ状の導体パターン３４Ｂのａ３−ａ３横断面であり、該ａ３−ａ３横断面は、図８（Ａ）中のｂ３−ｂ３断面に対応する。
【００２２】
図８の例では、ベタ状の導体パターン３４Ｂに開口３４ａを設けており、その開口３４ａに対向する箇所に、測定用のスルーホール導体３６Ｄが配置されている。
【００２３】
図８（Ｂ）には、測定用のスルーホール導体３６Ｄにボイドが無い場合が示され、図８（Ｃ）には、測定用のスルーホール導体３６Ｄに大きなボイドＢ１が入っている場合が示され、図８（Ｄ）には、測定用のスルーホール導体３６Ｄに小さなボイドＢ２が複数入っている場合が示されている。図８（Ｃ）、図８（Ｄ）のようにボイドが入っている場合には、図８（Ｂ）に示すボイドが入っていない場合との比較で、Ｘ線の減衰量が小さくなるので、ボイドの有無が正確に判断することができる。ここで、Ｘ線を用いることで、スルーホール導体内の状態を正確に測定することができる。
【００２４】
第１実施形態では、測定用のスルーホール導体３６Ｄと、ビルドアップ層の導体パターンとが重ならないため、スルーホール導体内にボイドが有るか否かを正確に判断することができる。完成したプリント配線板の測定用のスルーホール導体にボイドが入っている場合に、欠陥品と判断して、出荷前に除去することができる。
【００２５】
引き続き、図５を参照して上述したプリント配線板１０の製造方法について図１〜図４を参照して説明する。
（１）ガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる、厚さ約４００μｍの基板２０と、基板２０の両面にラミネートされている厚み１８μｍの銅箔２２とを有する銅張積層板２０Ａを用意する。銅箔２２の表面には、黒化処理が施される（図１（Ａ））。
【００２６】
（２）第１面（上面）Ｆ側及び第１面（下面）Ｓ側からレーザが照射され、スルーホール導体用の貫通孔２８が形成される（図１（Ｂ））。
【００２７】
（３）貫通孔にデスミア処理が行われた後、無電解めっき処理により無電解めっき膜３１が形成される（図１（Ｃ））。
【００２８】
（４）電解めっき処理が施され、基板表面の無電解めっき膜３１上に電解めっき膜３２を形成する。このとき、貫通孔２８の内部が電解めっき膜３２により充填される（図１（Ｄ））。
【００２９】
（５）電解めっき膜３２上にエッチングレジスト４０を形成した後、エッチングレジスト４０が形成されていない箇所の電解めっき膜３２、無電解めっき膜３１及び銅箔２２を除去する。（図１（Ｅ））。
【００３０】
（６）エッチングレジスト４０を剥離する。これにより、導体パターン３４Ａ、３４Ｂ及びスルーホール導体３６が形成され、コア基板３０が完成される（図２（Ａ））。
【００３１】
（７）コア基板３０の両面上に、コア基板より少し大きめで厚さ約３０μｍの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルム（味の素社製：商品名；ＡＢＦ−４５ＳＨ）を昇温しながら真空圧着し、層間樹脂絶縁層５０Ａ、５０Ｂが設けられる（図２（Ｂ））。
【００３２】
（８）ＣＯ２ガスレーザにて層間樹脂絶縁層５０Ａ、５０Ｂに直径約６０μｍのバイアホール用開口５１Ａ、５１Ｂが設けられる（図２（Ｃ））。酸化剤等によって、層間樹脂絶縁層５０の表面を粗化する（図示せず）。
【００３３】
（９）予め層間樹脂絶縁層５０Ａ、５０Ｂの表層にパラジウムなどの触媒が付与され、無電解めっき液に５〜６０分間浸漬され、無電解めっき膜５２が設けられる（図２（Ｄ））。
【００３４】
（１０）上記処理を終えた基板３０に、所定パターンのめっきレジスト５４が設けられる（図３（Ａ））。
【００３５】
（１１）次に、電解めっき処理により電解めっき膜５６が形成される（図３（Ｂ））。
【００３６】
（１２）めっきレジスト５４が剥離除去され、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜５２が溶解除去され、無電解めっき膜５２と電解めっき膜５６からなる厚さ６μｍの導体パターン５８Ａ、５８Ｂ及びバイアホール６０Ａ、６０Ｂが形成される（図３（Ｃ））。エッチング液によって、導体パターン５８Ａ、５８Ｂの表面を粗化する（図示せず）。
【００３７】
（１３）上記（７）〜（１２）と同様にして導体パターン１５８Ａ、１５８Ｂ及びバイアホール１６０Ａ、１６０Ｂを備える層間樹脂絶縁層１５０Ａ、１５０Ｂが形成され、更に導体パターン２５８Ａ、２５８Ｂ及びバイアホール２６０Ａ、２６０Ｂを備える層間樹脂絶縁層２５０Ａ、２５０Ｂが形成される（図４（Ａ））。
【００３８】
（１４）市販のソルダーレジスト組成物が塗布され、露光・現像により、開口７１Ａ、７１Ｂを備えるソルダーレジスト層７０Ａ、７０Ｂが形成される（図４（Ｂ））。
【００３９】
（１５）無電解ニッケルめっき処理により、開口７１Ａ、７１Ｂにニッケルめっき層７２が形成される。さらに、無電解金めっき処理により、ニッケルめっき層７２上に金めっき層７４が形成される（図４（Ｃ））。ニッケル−金層以外にも、ニッケル−パラジウム−金層を形成してもよい。
【００４０】
（１６）この後、開口７１Ａ、７１Ｂに半田ボールが搭載され、リフローにより、第１面（上面）側に半田バンプ７６Ａを、第２面（裏面）側に半田バンプ７６Ｂが形成され、プリント配線板１０が完成される（図５）。
【００４１】
引き続き、第１実施形態に係るプリント配線板の導体パターンの測定方法について説明する。
図１０は、測定に用いる測定装置の説明図である。測定装置は、Ｘ線源３０２と、撮像エリア７３×５５mmのカメラ３０４から成り、Ｘ線源３０２から照射されたＸ線がプリント配線板１０を透過し、カメラ３０４で撮像される。カメラの画像は、ピクセル単位で、２５５階調でＸ線強度が測定される。
【００４２】
ここで、
導体パターンに入射させるＸ線の強度：Ｉ０
導体パターンを透過した際のＸ線の強度：Ｉ
導体パターンを形成する銅層１μｍあたりのＸ線の減衰量：Ｃ
導体パターンの厚み： Ｘ
としたとき、下記式１が成立する。
＜式１＞
Ｉ／Ｉ０＝（Ｃ）Ｘ  
ここで、Ｃは既知の値であり、約０．９８である。
【００４３】
例えば、導体パターン５８Ａの測定部位５８ＡＰにＸ線を照射し、その際のＸ線の入射強度Ｉ０及び透過強度Ｉから導体パターン５８Ａの厚みが測定される。このとき、導体パターン５８Ａの測定部位５８ＡＰは、異なる層に位置する他の導体パターンのいずれとも重ならない。このため、異なる層に位置する他の導体パターンに干渉されることなく、容易且つ正確に導体パターン５８Ａの厚みを測定することが可能となる。
本実施形態では、厚み方向に位置するいずれの導体パターンにも、他の導体パターンとは重ならない部位が設けられている。このため、各層の導体パターンの厚みを容易且つ正確に測定することが可能となる。
さらに、Ｘ線の照射方向を相対的に傾ける（即ち、プリント配線板側を傾ける）ことで、スルーホール導体、フィルドビア導体内のボイドの状態（ボイドのサイズと位置）を測定することができる。
【００４４】
図１３（Ａ１）は、垂直方向からスルーホール導体を撮影した写真である。図１３（Ａ２）は、該スルーホール導体を５度傾斜させて撮像した写真である。これにより、図１４（Ａ）に示すように、球形のボイドと、該球形ボイド上方に楕円形状のボイドとが存在していることが分かる。
【００４５】
図１３（Ｂ１）は、垂直方向から別のスルーホール導体を撮影した写真である。図１３（Ｂ２）は、該スルーホール導体を５度傾斜させて撮像した写真である。これにより、図１４（Ｂ）に示すように、球形のボイドと、図１４（Ａ）よりも大きな楕円形状のボイドとが存在していることが分かる。
【００４６】
[第２実施形態]
【００４７】
図９（Ｂ）は第２実施形態に係るプリント配線板の縦断面であり、図９（Ａ）はコア基板３０の第２面Ｓ側に形成される導体パターン３４Ｂのａ５−ａ５横断面であり、該ａ５−ａ５横断面は、図９（Ａ）中のｂ５−ｂ５断面に対応する。
【００４８】
第２実施形態では、導体パターン形成、フィルドビア導体用開口形成の際に位置決めに用いるアライメントマークを、導体パターンの厚み測定の際に用いる。導体パターン３４Ｂに設けられた開口３４ａに対応する位置に、アライメントマーク３４ＢＭが形成されている。
【００４９】
コア基板の第１面Ｆ側に形成されるアライメントマーク３４ＡＭに対応させて導体パターン３４Ｂに開口３４ａが設けられている。同様に、第１面Ｆ側の層間樹脂絶縁層５０上に形成されるアライメントマーク５８ＡＭに対応させて導体パターン３４Ｂに開口３４ａが形成されている。各層のアライメントマークはズラして配置されている。なお、図９（Ｂ）においては、アライメントマーク３４ＡＭ、５８ＡＭの図示は省略している。従来においては、位置合わせが容易なように、各層のアライメントマークを重なるように配置していたが、第２実施形態では、アライメントマークが重ならないようにすることで、１層のアライメントマーク（導体層）のみをＸ線で測定できる。
【符号の説明】
【００５０】
１０  プリント配線板
３４Ａ、３４Ｂ  導体パターン
３６  スルーホール導体
５８Ａ、５８Ｂ  導体パターン
６０Ａ、６０Ｂ  フィルドビア導体
１５８Ａ、１５８Ｂ  導体パターン
１５８Ａ、１５８Ｂ  導体パターン
３０２  Ｘ線源
３０４  カメラ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１３】
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