(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電層と、前記導電層と交互に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を貫通し前記導電層同士を電気的に接続する導電体と、各絶縁層にＸ線検査用の検査クーポンとを備え、
前記検査クーポンは導電体と前記導電体の上下両側に位置する導電層に形成したランドからなり、前記導電体の中心と前記ランドの中心は水平位置が略同一位置になるように形成され、前記導電体の上側のランドと下側のランドとは、大きさが異なり、各絶縁層の検査クーポンのランドは、Ｘ線画像においてランドの周辺が互いに重なり合わない位置に形成されることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記導電体の両側に接続された前記ランドは、一方が円形であり他方が正多角形であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
検査クーポンは、各絶縁層の前記検査クーポンによって検査クーポン群をなし、前記検査クーポン群において各絶縁層の前記検査クーポンは、一定エリア内に配列されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】
複数の導電層と、前記導電層と交互に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を貫通し前記導電層同士を電気的に接続する導電体と、各絶縁層にＸ線検査用の検査クーポンとを備え、
前記検査クーポンは導電体と前記導電体の上下両側に位置する導電層に形成したランドからなり、
前記ランドは両端が半円形状となる配線回路からなり、
上側に位置するランドと下側に位置するランドの配線回路は互いに１８０°反対の方向に配線され、
各絶縁層の検査クーポンのランドは、Ｘ線画像においてランドの半円の弧の部分が互いに重なり合わない位置に形成されることを特徴とするプリント配線板。
【請求項５】
複数の導電層と、前記導電層と交互に積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層を貫通し前記導電層同士を電気的に接続する導電体と、各絶縁層に少なくとも２つのＸ線検査用の検査クーポンからなる検査クーポン群とを備え、
前記検査クーポンのうちの一方は導電体と前記導電体の上側に位置するランドの組み合わせであり、他方は導電体と前記導電体の下側に位置するランドの組み合わせであって、
前記導電体の中心と前記ランドの中心は水平位置が略同一位置になるように形成され、各絶縁層の検査クーポンのランドは、Ｘ線画像において互いに重なり合わない位置に形成されることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器に用いられるプリント配線板およびプリント配線板の検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子機器を構成する電子部品は、ますます小型化、高集積化、高速化、高機能化の傾向にあり、これらの要求に対向するために、プリント配線板も様々な形態が提案され、実用化されてきている。
【０００３】
特に、多層化の際に内層基板や銅箔を接着させる接着層に直接、導電性ペーストを充填した後に積層一体化する技術が確立されたことにより、ドリル加工および金属めっきによる貫通スルーホールを必要とすることなく、任意の層間をＩＶＨ（インナースティシャル・バイア・ホール）で電気的に接続することが可能となった。
【０００４】
以下に上記の従来のプリント配線板の製造方法について説明する。図６（ａ）〜（ｊ）は従来のプリント配線板の製造方法を示す断面図である。
【０００５】
はじめに図６（ａ）に示すようにプリプレグ１の両面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのフィルム２をラミネートし、これに図６（ｂ）のようにドリル加工や炭酸ガスレーザ加工によってビア３を形成する。次に図６（ｃ）に示すように印刷などの方法によりビア３内に導電体として導電性ペースト４を充填し、その後、フィルム２をプリプレグ１から剥離することにより図６（ｄ）に示すような、ビア３内に導電性ペースト４が充填されたプリプレグ１を得る。そして図６（ｅ）のようにこれの両面に銅箔５を配置し、熱プレスによって加熱加圧することで図６（ｆ）となり、その後、両面の銅箔５をエッチングなどにより導電パターン６を形成し図６（ｇ）に示す両面基板が完成する。こうして完成した両面基板を内層用のコア基板として用い、図６（ｈ）に示すように内層用のコア基板の外側に別途、上記の図６の（ａ）〜（ｄ）に示す手順と同様の方法で作製したビア３内に導電性ペースト４が充填されたプリプレグ１を配置し、さらにその外側に銅箔５を配置した後に、熱プレスによって加熱加圧し図６（ｉ）となり、両面の銅箔５をエッチングなどにより導電パターンを形成し図６（ｊ）に示す４層基板であるプリント配線板が完成する。また、完成した４層基板をさらにコア基板として用い、図６（ｈ）〜図６（ｊ）の手順を繰り返していくことにより６層以上のプリント配線板を作製することも可能である。
【０００６】
このように構成されたプリント配線板においては、導電パターン６に対してビア３が位置ずれした場合には、異なる層の導電パターン６間に適切な電気導通が得られなかったり、初期状態において問題が無かったとしても長期的な信頼性に劣るといった課題が発生する。そこで導電パターン６とビア３との合致精度を確保することが大変重要であり、この合致精度を正確に検査する検査方法を確立することも同様に重要であると言える。
【０００７】
この合致精度の検査は、従来より、表面部分からプリント配線板を観察し、本来導電パターン６の下層に隠れているべきビア３が導電パターン６からはみ出していないかどうかを確認することによって行っていた。図７に示すように導電パターン６ａの先端に設けられたランドからビア３がはみ出して見えている場合は不良と判定するものである。多層プリント配線板の場合は内層基板に対しても検査を実施しなければならない。観察方法としては拡大鏡や顕微鏡を用いて人によって行う方法も一般的であるが、外観検査装置で外観認識し、予め記憶させておいた良品の図柄と比較して不良箇所を検出する方法も広く用いられている。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２３７５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記の従来のプリント配線板では、ビアと導電パターンとの合致精度の検査は表面からの観察によって行うものであるので、各層毎に検査を実施しなければならず、その結果、検査に時間が掛かり、生産リードタイムを増大させるという問題を有していた。また、ビアの導電パターンからのはみ出しの有無という現象面での判定のみによるものであり、ズレ量を数値化することができないという問題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、多層化後に１度の検査によって内層導電パターン部を含む全層の合致精度を確認することができ、同時に任意の層のズレ量を数値化することが可能なプリント配線板とプリント配線板の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために本発明のプリント配線板は、導電体と、導電体の上下両側に導電体と水平位置が略同一位置になるように形成されたランドからなる検査クーポンを有している。この構成によって、導電体と上下それぞれのランドとの間の合致精度をＸ線検査によって測定することができる。しかもＸ線検査は専用の導電体とランドからなる検査クーポンに対して行うものであるので、ランドの形状や大きさは自由に設計することができる。
【００１２】
また本発明のプリント配線板は、導電体の両側に接続されたランドは、どちらも円形であり、互いに径が異なるという構成を有している。この構成によって、導電体の両側に接続したランドはそのＸ線画像において、その円周部分が互いに重なり合ったり交わったりするということはなく、それぞれのランドの円周部分を認識するときに認識エラーが発生することはなく、導電パターンと導電体との合致精度を正確に高精度で検出することができる。さらにランドの大きさによりどのランドがどの層に形成したものであるかを認識することができる。
【００１３】
また本発明のプリント配線板は、導電体の両側に接続されたランドは、どちらも正多角形であり、互いに大きさが異なりかつ相似形であるという構成を有している。この構成によって、導電体の両側に接続したランドはそのＸ線画像において、その周辺部分が互いに重なり合ったり交わったりするということはなく、それぞれのランドの周辺部分を認識するときに認識エラーが発生することはなく、導電パターンと導電体との合致精度を正確に高精度で検出することができる。さらにランドの大きさによりどのランドがどの層に形成したものであるかを認識することができる。
【００１４】
また本発明のプリント配線板は、一方が円形であり他方が正多角形であるという構成を有している。この構成によって、ランドの形状によりどのランドがどの層に形成したものであるかを認識することができる。
【００１５】
また本発明のプリント配線板は、絶縁層の各々に少なくとも１個配置した導電体と、導電体の各々の上下両側に前記導電体と水平位置が略同一位置になるように形成されたランドからなる複数の検査クーポンによって構成された検査クーポン群を有し、検査クーポンは一定エリア内に配列されているという構成を有している。この構成によって、多層化プリント配線板の完成後に一定のエリア内をＸ線検査することによって、導電体とその上下に隣接するランドの任意の組合せを検査することができ、各層毎に内層基板の状態で検査する必要はない。
【００１６】
また本発明のプリント配線板は、導電体と、導電体の上下の一方に導電体と水平位置が略同一位置になるように形成されたランドからなる検査クーポンを有している。この構成によって、導電体と上下の一方のランドとの間の合致精度をＸ線検査によって測定することができる。しかもＸ線検査は専用の導電体とランドからなる検査クーポンに対して行うものであるので、ランドの形状や大きさは自由に設計することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプリント配線板およびプリント配線板の検査方法によれば、多層化後に１度の検査によって内層導電パターン部を含む全層の合致精度を確認することができ、同時に任意の層のズレ量とズレの向きを数値化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像であり、ランドと導電体との合致精度を検査するための検査クーポンを示すものである。本発明のプリント配線板を製造する工程フローの概略は、図６を用いて説明した従来のプリント配線板の製造方法と同じである。図１（ａ）において本発明のプリント配線板に付与した検査クーポン１４は、絶縁層１３に形成した導電体１２ａ〜１２ｃと、その絶縁層の上下に隣接する導電層に形成したランド１１ａ〜１１ｆによって構成されている。導電体１２ａ〜１２ｃは絶縁層１３に形成した貫通孔に対して導電性ペーストを充填し、加熱加圧して硬化したものである。また、ランド１１ａ〜１１ｆは導電層をエッチングすることにより所定の形状に形成したものであり、ここでは円形の例を示した。導電体１２ａおよびこれの上下に隣接するランド１１ａ、１１ｂの中心は、水平位置が同一になるように設計されており、これらの導電体１２ａ、ランド１１ａ、１１ｂによって１対の検査クーポン１４を構成している。同様に導電体１２ｂ、ランド１１ｃ、１１ｄおよび導電体１２ｃ、ランド１１ｅ、１１ｆはそれぞれ別の検査クーポン１４を構成している。
【００２０】
この検査クーポン１４にＸ線を照射すると図１（ｂ）に示す透過画像が得られる。導電体１２ａおよびランド１１ａ、１１ｂは中心が同一の位置になるように設計されているので、それぞれの円の中心位置を求めることで合致精度を数値化して検査することができる。この一対の検査クーポン１４から、導電体１２ａと上側のランド１１ａとの合致精度および導電体１２ａと下側のランド１１ｂとの合致精度という２つの合致精度を確認することができる。ランド１１ａとランド１１ｂは互いに円周部分が重なったり交わったりすることがないようにするために径が異なるように設計するのが有効である。これによりどちらのランドがどの層のものかを容易に知ることも可能となる。それぞれの径は合致精度の実力値を考慮して適宜設計すれば良い。本実施の形態１では最大ズレ量を０．０５ｍｍと想定して、導電体１２ａの径を０．１ｍｍ、ランド１１ａ、１１ｂの径をそれぞれ０．２ｍｍ、０．３ｍｍとした。この構成により、ランドの周囲を鮮明に画像認識することが可能となり、認識エラーが発生することなく、導電体とランドとの合致精度を高精度に検査することができるようになった。
【００２１】
また図１に示すように各絶縁層１３に１個ずつ配置した導電体１２ａ〜１２ｃとそのそれぞれの上下に設けたランド１１ａ〜１１ｆからなる検査クーポン１４の集合を１つの検査クーポン群として一定エリア内に配列しておくのも有効である。これにより導電体とそれに隣接するランドとの全ての組合せがこの検査クーポン群内に網羅されることになる。この検査クーポン群を多層化後に検査することにより、１度の検査によって内層導電パターン部を含む全層の合致精度を確認することが可能となる。そして一定エリアの大きさを調整することにより、Ｘ線検査において図１（ｂ）のように上記の全ての組合せを１視野内に撮像し画像処理することもできる。
【００２２】
検査クーポン１４の設置箇所に関しては、製品の大きさ、形態によって適宜選択すれば良い。一般にプリント配線板は、部品をはんだ付け実装する際の実装ラインを流すために、製品領域とその周囲または周囲の一部に設けられた補強用の捨て基板部とによって構成されている。この捨て基板部に検査クーポン１４を設置することにより、製品領域の邪魔になることなく、製品１枚毎に合致精度を保証するための検査に使用することができる。製品領域内のスペースに余裕があれば、製品領域内に設置しても良い。
【００２３】
尚、本実施の形態１では、ランド１１ａ〜１１ｆは円形としたが正三角形、正方形に代表されるような正多角形としても同様に合致精度を検査することができる。このときも導電体の上下のランドの大きさが異なるように設計しておくことで、Ｘ線画像において上下のランドの周囲が重なったり交わったりすることのないようにできる。さらに、上下のランドの一方を円形とし他方を正多角形とすることや、一方を正三角形とし他方を正方形とすることも可能である。
【００２４】
また、図１は４層プリント配線板の例を示したが、５層以上のプリント配線板に対しても各層に検査クーポン１４を形成することにより同様の方法で対応することができる。
【００２５】
また、導電体１２ａ〜１２ｃは絶縁層１３に形成した貫通穴に対して導電性ペーストを充填し、加熱加圧して硬化したものとしたが、これ以外の方法、例えば貫通穴に固体の導電体を圧入する方法や、絶縁層の所定の箇所に貫通穴を加工することなく導電体を圧入する方法によって作製されたものであっても本実施の形態１と同様の構成にすることにより同様の効果を得ることができる。
【００２６】
（実施の形態２）
また実施の形態１において同一層に形成されたランドを配線回路で接続するのも有効である。図２は図１において同一層に形成されたランド１１ｂとランド１１ｃ、およびランド１１ｄとランド１１ｅをそれぞれ配線回路１７で接続したものである。これにより、実施の形態１で説明したのと同様の方法によってＸ線で合致精度を確認することができ、さらに検査クーポン群を導通確認パターンとして用い、電気検査によって検査クーポン群全体の電気的導通を確認することもできる。
【００２７】
本実施の形態２を採用することにより、通常、断線や短絡の有無の確認を行う電気検査工程において、合わせて検査クーポン群の電気抵抗値の異常の有無を確認することでズレ不良を検出することができる。電気検査で異常があった製品のみをＸ線検査でさらに詳しく検査するという運用方法を用いても良い。
【００２８】
ランドの形状は実施の形態１と同じく、円形、正多角形などを用いることができる。図２（ｂ）に示すように、ランド１１ｂ〜１１ｅはその周囲の配線回路１７が接続された箇所において一部欠ける形状となるが、画像認識によりランドの中心位置を求めることができる。
【００２９】
尚、最外層のランド１１ａ、１１ｆは、電気検査において検査プローブを接触させるための引き出しランドを設けるなどの方法を用いることも可能である。
【００３０】
（実施の形態３）
図３は実施の形態２を更に発展させたものである。ここでは、導電体１２ａ〜１２ｃの上下のランド１１ａ〜１１ｆを全て同径の円とし、配線回路１７の幅をランド１１ａ〜１１ｆの径と同一とし、導電体の一方に設置されたランドに接続された配線回路１７と、他方に設置されたランドに接続された配線回路１７は、各導電体から略１８０°の方向に接続されている。これにより、各配線回路１７の両端のランドは半円形状となる。ビアの上下のランドは、元々は同径で水平位置が同位置の円形であるが、配線回路１７を接続して半円形状となり、さらにこの２つの半円は向きが１８０°反対であるので、Ｘ線画像においてこの２つの半円の弧の部分は重ならない位置関係になる。その結果、それぞれの弧を鮮明に認識することができ、元々の円の中心を高精度で求めることができる。
【００３１】
上下のランドを同径の円形とすることにより、必要以上にランドを大きくするのを避けることができる。その結果、検査クーポン群全体の面積を小さくすることができるという効果も有する。
【００３２】
（実施の形態４）
次に検査クーポンとして別なる形態を説明する。図４は本発明の実施の形態４におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像であり、ランドと導電体との合致精度を検査するための別なる検査クーポンを示すものである。本実施の形態４では図４（ａ）に示すように、検査クーポン１４は、絶縁層１３に形成した導電体１２ａ〜１２ｆと、その絶縁層の上下の一方のみに形成したランド１１ａ〜１１ｆによって構成されている。実施の形態１と同様に、導電体１２ａ〜１２ｆは絶縁層１３に形成した貫通穴に対して導電性ペーストを充填し、加熱加圧して硬化したものである。また、ランド１１ａ〜１１ｆは導電層をエッチングすることにより所定の形状に形成したものである。導電体１２ａ〜１２ｆおよびこれの上下の一方に形成したランド１１ａ〜１１ｆの中心は、水平位置が同一になるように設計されており、導電体とランドの各１個の組によって１対の検査クーポン１４を構成している。
【００３３】
実施の形態１では径が異なる２つのランドが重なった状態のＸ線画像が得られるので、内側に位置する小さいほうのランドは微妙な濃淡の差によって円周部分を認識していたが、本実施の形態４では図４（ｂ）のようにランドが重なることはなく個々に別々に配置されることになり、画像処理の調整が容易になるという利点がある。
【００３４】
この検査クーポン１４を用いた合致精度の検査も実施の形態１と同様の方法で行えばよい。すなわち、検査クーポン１４にＸ線を照射して得られた図４（ｂ）に示す透過画像から、ランド１１ａ〜１１ｆと導電体１２ａ〜１２ｆのそれぞれの円の中心位置を求めその差によって合致精度を検査することができる。
【００３５】
また図４に示すように各絶縁層に２個ずつ配置した導電体とその上下の一方に設けたランドからなり、各絶縁層に配置した２個の導電体に対して、一方を導電体とその上側に形成したランドの組合せとし、他方を導電体とその下側に形成したランドの組合せとする検査クーポン１４の集合を１つの検査クーポン群として一定エリア内に配列しておくのも有効である。これにより導電体とそれに隣接するランドとの全ての組合せがこの検査クーポン群内に網羅されることになる。そして一定エリアの大きさを調整することにより、Ｘ線検査において図４（ｂ）のように上記の全ての組合せを１視野内に撮像し画像処理することを可能にすることができる。この配列方法としては設計事項として適宜選択することができる。図４（ｂ）では説明の簡便のために横一列の例を示したが、これに限定されるものではなく、２行３列等の他の配列にすることも可能である。
【００３６】
（実施の形態５）
本実施の形態５のプリント配線板は、複数の個別プリント配線板によって構成された集合プリント配線板である。ＩＣチップ等の部品をはんだ付けする実装工程においては、集合プリント配線板を切断によって分割した後の個々の個別プリント配線板を用いるのが一般的であるが、プリント配線板の製造工程では、効率的に生産するために集合プリント配線板の状態で加工されていくのが一般的である。実施の形態１で説明した製品領域および捨て基板部のどちらにも検査クーポンを設置することができない場合は、集合プリント配線板の状態において、個別プリント配線板の間および周囲の余白部に設置することができる。最近の取引形態の多様化により集合プリント配線板のある段階までを自社で製造しその後他社に販売するという場合を想定すると、上記の構成を用いたうえでＸ線検査を行い、各々の個別プリント配線板を保証するということも有効である。
【００３７】
図５は本発明の実施の形態５におけるプリント配線板の平面図であり、複数の個別プリント配線板１６の集合プリント配線板において、個別プリント配線板１６の間および周囲の余白部に設けた検査クーポン領域１５に検査クーポンを設置した場合を示すものである。
【００３８】
本実施の形態５のプリント配線板に対する検査は、個々の個別プリント配線板１６に切断した後は検査クーポン領域１５も余白部と一緒に除去されることに留意して、切断前の集合プリント配線板の状態で行わなければならない。個別プリント配線板１６の４隅に設置した検査クーポンを検査することによって、４隅の検査クーポンの検査結果がＯＫの場合にのみこれに囲まれた個別プリント配線板１６を良品と判定するなどの運用方法で対応することができる。
【００３９】
また、本発明の実施の形態５におけるプリント配線板を用いると、適宜選択した途中の加工工程にて集合プリント配線板の状態で検査を行い、不良と判定した集合プリント配線板の全体もしくは一部を後の加工工程で加工を行わないという運用方法を採用することによって無駄な加工費を節約することも可能である。
【００４０】
また連続生産が行われるプリント配線板の製造工程の途中において先行検査を行って、この検査結果を製造工程にフィードバックさせることにより生産品の合致精度を向上させることも可能である。表層のランドの形成位置はエッチングレジストとして用いるドライフィルムを露光する時の露光フィルムの合せ位置によって決定される。そこで、露光工程からエッチングまで先行品を作製した後に検査クーポンを検査することにより、導電体に対するランドのずれ量を二次元平面上のＸ成分、Ｙ成分でそれぞれ求め、この結果を露光工程にフィードバックし、露光フィルムの合せ位置を補正すれば高精度な合致精度を有する製品を生産することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明のプリント配線板およびプリント配線板の検査方法によれば、多層化後に１度の検査によって内層導電パターン部を含む全層の合致精度を数値化して確認することができるので、パソコン、移動体通信用電話機、ビデオカメラ等の各種電子機器用として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像を示す図
【図２】本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像を示す図
【図３】本発明の実施の形態３におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像を示す図
【図４】本発明の実施の形態４におけるプリント配線板の断面図およびＸ線画像を示す図
【図５】本発明の実施の形態５におけるプリント配線板の平面図
【図６】従来のプリント配線板の製造方法を示す断面図
【図７】従来のプリント配線板の検査方法を示す図
【符号の説明】
【００４３】
１１ａ〜１１ｆ  ランド
１２ａ〜１２ｆ  導電体
１３  絶縁層
１４  検査クーポン
１５  検査クーポン領域
１６  個別プリント配線板
１７  配線回路
【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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