JP2000009657A - プリント配線板のヴィアホールの検査方法 - Google Patents
プリント配線板のヴィアホールの検査方法Info
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Abstract
ィアホールの接続不良をなくて不良品に発生を抑えるこ
とができるプリント配線板のヴィアホールの検査方法を
提供する。 【解決手段】 プリント配線板1の絶縁層2を介してヴ
ィアホール3にてその下層導体4と上層導体との導通を
とるために、下層導体4上の絶縁層2を除去して下層導
体4の表面を露出させる工程を有する製造方法で製造さ
れるプリント配線板1のヴィアホール3の検査方法であ
る。これにおいて、下層導体4の表面に表面処理層6を
設けると共にヴィアホール3を形成するための絶縁層除
去処理において表面処理層6まで除去して絶縁被膜7の
残存を下層導体4の表面層の状態で判定する。
Description
ィアホールを形成したとき絶縁樹脂の残渣の有無を検査
する方法に関するものである
配線板は、非貫通の経由穴からなるヴィアホールを層間
に形成し、このヴィアホールに導電物質を付与して層間
の電気的接続をとる方式がある。このヴィアホールを形
成する加工方法としては、回路が両面に形成された両面
回路板に樹脂付の金属箔を貼着し、ヴィアホールを形成
する位置の金属箔を除去し、上記熱硬化性樹脂の樹脂層
に炭酸ガスレーザやプラズマによりヴィアホールを形成
する方法や、熱硬化性樹脂を両面回路板に塗工し、ヴィ
アホールを炭酸ガスレーザや紫外線レーザやブラストに
よって形成する方法や、光硬化型樹脂を両面回路板に塗
工し、ヴィアホールを露光現象によって形成する方法が
ある。これらの方法で形成したヴィアホールに導電物質
を付与することによって導通を確保し、多層プリント配
線板を製造するようになっている。
4(a)(a)′に示すように両面に回路を形成した両
面回路板よりなる内装回路板aの両面に熱硬化性樹脂の
樹脂層bを積層し、レーザcを照射することで図24
(b)(b)′(b)″に示すようにヴィアホールdを
穿孔し、次いで図24(c)(c)′(c)″に示すよ
うにヴィアホールd及び樹脂層bの表面にメッキ層eを
形成し、次に図24(d)(d)′(d)″示すように
樹脂層bのメッキ層eにエッチング処理をして回路fを
形成するようになっている。図24(a)′(b)′
(c)′(d)′はヴィアホールdが正常に明けられて
良品が形成される過程を示し、内装回路板aの導電層h
とヴィアホールdのメッキ層eとが確実に接触していて
常に導通が保たれるようになっている。図24(b)″
(c)″(d)″はヴィアホールdが正常に明けられ
ず、不良品が形成される過程を示す。つまり、ヴィアホ
ールdの底部に絶縁被膜の残渣iが残っていて内装回路
板aの導電層hとヴィアホールdのメッキ層eとが確実
に接触していない。このとき絶縁被膜の残渣iの厚さが
薄いと初期は導通するが、プリント配線板の使用による
熱履歴によってヴィアホールdの底部のメッキ層eが剥
離し、図24(d)″に示すように底部に隙間jができ
て導通しなくなる。
ヴィアホールdは、不良品の発生を防止するために導電
層hの上の樹脂が完全に除去されたか否かを判断する必
要があるが、従来にこの判断を正確に行う方法がなかっ
た。特に、上記のように樹脂の残りが少ない場合、メッ
キ後の導通チェックでは導通が確認されたにも拘わら
ず、多層プリント配線板の使用中の熱応力によりヴィア
ホールdのメッキ層eと下層導体としての導電層hとが
剥離する現象が認められる。
を検査する方法としては、例えば特開平4−24844
8号公報に開示される方法が知られている。この方法は
反射光量の差によって膜状の残渣の有無を判断する方法
である。つまり、図25に示すように光源kからの光を
絞りm、レンズnを介してヴィアホールdに照射し、導
電層hで反射する反射光を受光器pで受光し、この受光
量で残渣iの有無を判断している。図25(a)は残渣
iのない良品の場合であり、図25(b)は残渣iが残
っている不良品の場合である。
にあっては、上記のように検査する場合、初期導通に問
題がないが、使用中に断線するような微細な膜の残渣i
を判断することは不可能であり、不良品の発生を充分に
抑えることができるものでなかった。
あり、絶縁被膜の残存の有無を確実に判断でき、ヴィア
ホールの接続不良をなくて不良品に発生を抑えることが
できるプリント配線板のヴィアホールの検査方法を提供
することを課題とする。
に本発明の請求項1のプリント配線板のヴィアホールの
検査方法は、プリント配線板1の絶縁層2を介してヴィ
アホール3にてその下層導体4と上層導体との導通をと
るために、下層導体4上の絶縁層2を除去して下層導体
4の表面を露出させる工程を有する製造方法で製造され
るプリント配線板1のヴィアホール3の検査方法におい
て、下層導体4の表面に表面処理層6を設けると共にヴ
ィアホール3を形成するための絶縁層除去処理において
表面処理層6まで除去して絶縁被膜7の残存を下層導体
4の表面層の状態で判定することを特徴とするものであ
る。この場合、下層導体6の表面に形成される表面処理
層6の有無を判定することで絶縁被膜7の残存に有無を
判断することができ、絶縁被膜7の残存が微小な場合で
も正確な良否判定ができる。これによりヴィアホール3
の接続不良をなくして不良品の発生を抑えることができ
る。
ヴィアホールの検査方法は、請求項1において、下層導
体4の表面の状態を明確にするために、下層導体4の表
面に表面処理層6として酸化被膜やメッキ被膜の表面被
膜6aを形成し、ヴィアホール3を形成するための絶縁
層除去処理において表面被膜6aまで除去することを特
徴とする。この場合、下層導体4の表面に明確に区別さ
れた酸化被膜やメッキ被膜の表面被膜6aを形成し、酸
化被膜やメッキ被膜の表面被膜6aの有無を判定するこ
とで絶縁被膜7の残存の有無を判断するのでより絶縁被
膜7の残存の有無を正確に判断することができる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項1において、下層導
体4の表面の状態を明確にするために、下層導体4の表
面に表面処理層6として表面を粗面化した粗面層6bを
形成し、ヴィアホール3を形成するための絶縁層除去処
理において粗面層6bまで除去してこの部分の表面を平
滑化させることを特徴とする。この場合、下層導体4の
表面に明確に区別された粗面層6bを形成し、粗面層6
bの有無を判定することで絶縁被膜7の有無を判断する
のでより絶縁被膜7の残存の有無を正確に判断すること
ができる。また下層導体4の表面に粗面層6bを形成す
ることで絶縁層2と下層導体4との密着性を向上させる
ことができる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項2または請求項3に
おいて、表面処理層6として形成された表面被膜6aを
除去する手段、あるいは表面処理層6として形成された
粗面層6bを除去して平滑化する手段として、紫外線レ
ーザを用いることを特徴とする。この場合、絶縁層2の
除去と表面被膜6aの除去、あるいは絶縁層2の除去と
粗面層6bを除去して平滑化することを紫外線レーザで
同時に行うことができる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項2または請求項3に
おいて、表面処理層6として形成された表面被膜6aを
除去する手段、あるいは表面処理層6として形成された
粗面層6bを除去して平滑化する手段として、化学処理
を用いることを特徴とする。この場合、複数個のヴィア
ホール3を同時に処理することが可能となる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項2または請求項3に
おいて、表面処理層6として形成された表面被膜6aを
除去する手段、あるいは表面処理層6として形成された
粗面層6bを除去して平滑化する手段として、ブラスト
を用いることを特徴とする。この場合、絶縁層2の除去
と表面被膜6aの除去、あるいは絶縁層2の除去と粗面
層6bを除去して平滑化することをブラストで同時に行
うことができる。複数個のヴィアホール3を同時にする
ことが可能となる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項2または請求項3に
おいて、表面処理層6として形成された表面被膜6aを
除去する手段、あるいは表面処理層6として形成された
粗面層6bを除去して平滑化する手段として、プラズマ
を用いることを特徴とする。この場合、ヴィアホール3
に親水性を持たせることができる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項5において、検査時
にヴィアホール3の壁面及び底面が乾いた場合、検査終
了後に界面活性剤を含む液に浸すことよって親水性を持
たせることを特徴とする。この場合、検査中にヴィアホ
ール3の壁面及び底面が乾いても後工程であるメッキの
つきまわり性、及び密着性をよくすることができる。
ヴィアホールの検査方法は、請求項5において、検査時
にヴィアホール3の壁面及び底面が乾いた場合、その部
分に蒸気を吹き付けることにより親水性を持たせること
を特徴とする。この場合、検査中にヴィアホール3の壁
面及び底面が乾いても後工程であるメッキのつきまわり
性、及び密着性をよくすることができる。ヴィアホール
3の壁面及び底部に気泡が付着する不良を低減できる。
のヴィアホールの検査方法は、請求項5において、検査
時にヴィアホール3の壁面及び底部が乾くことがないよ
うに常に親水性を持たせるため、検査を化学処理後の水
洗槽8にて行うことを特徴とする。この場合、常に親水
性を持たせることにより、後工程であるメッキのつきま
わり性、及び密着性をよくすることができる。
のヴィアホールの検査方法は、請求項5において、プリ
ント配線板1をガラス9により挟み込んで固定した状態
で検査することを特徴とする。この場合、プリント配線
板1をガラス9により挟み込んで固定することによりプ
リント配線板1の反りが改善される。これにより検査用
カメラ10の焦点が合わせやすくなる。
する。
た両面板の上に樹脂等の絶縁層2を一体に設け、絶縁層
2の上に回路を形成し、絶縁層2の上面から下面に亙る
径由穴であるヴィアホール3を形成し、ヴィアホール3
の内面にメッキ等の処理をして内部回路である下層導体
4と絶縁層2の上の回路である上層導体とを導通させる
ものである。そして本発明はプリント配線板1を製造す
るとき絶縁層2に穿孔したヴィアホール3の貫通状態を
検査する方法であり、以下、その検査する方法の実施の
形態について述べる。
体4の表面には表面処理層6を設けてあり、この表面処
理層6の上には絶縁層2を一体に設けてある。下層導体
4は銅のような導体層である。下層導体4の表面に形成
する表面処理層6は変色層6′であり、この変色層6′
は例えば酸化被膜やメッキ層の表面被膜6aである。絶
縁層2は例えばエポキシ系樹脂である。そしてプリント
配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層導体4
の表面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔され、
ヴィアホール3が表面処理層6である変色層6′まで穿
孔されたか、否かを図1(b)(c)のように検査用カ
メラ10にて検査して良品であるか不良品であるかを判
定する。図1(b)は検査用カメラ10が変色層6′の
除去された下層導体4を認識した場合であり、絶縁被膜
7が完全に除去されたとみなし、良品とする。図1
(c)は検査用カメラ10が変色層6′を認識した場合
であり、絶縁被膜7が完全に除去されていないとみな
し、不良品とする。エポキシ系の絶縁被膜7は検査用カ
メラ10でモニタリングが不可能であり、変色層6′の
有無で判定することにより正確に判定できる。
る。
層導体4の表面に設ける表面処理層6は本例の場合、粗
面化処理をした粗面層6bである。そしてプリント配線
板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層導体4の表
面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔され、ヴィ
アホール3が表面処理層6である粗面層6bまで穿孔さ
れて表面が平滑にされたか、否かを図2(b)(c)の
ように検査用カメラ10にて検査して良品であるか不良
品であるかを判定する。図2(b)は検査用カメラ10
が粗面層6bの除去されて平滑にされた下層導体4を認
識した場合であり、絶縁被膜7が完全に除去されたとみ
なし、良品とする。図2(c)は検査用カメラ10が平
滑されていない粗面層6bを認識した場合であり、絶縁
被膜7が完全に除去されていないとみなし、不良品とす
る。このようにして検査することで残った絶縁被膜7の
厚さがサブミクロンオーダーの薄さの場合でも、正確な
良否判定が可能である。
る。
3(b)に示すように表面処理層6として酸化被膜のよ
うな表面被膜6aを形成してあり、酸化被膜のような表
面被膜6aの上には図3(c)に示すように絶縁層2を
形成してある。銅のような導体層からなる下層導体4の
表面に表面被膜6aとして酸化被膜を形成する場合、例
えば具体的処理として酸素雰囲気中での加熱処理、酸素
雰囲気中でのプラズマ処理等がある。そしてプリント配
線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層導体4の
表面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔され、酸
化被膜のような表面被膜6aまで穿孔されて表面被膜6
aが除去されたか、否かを図3(d)(e)のように検
査用カメラ10にて検査して良品であるか不良品である
かを判定する。図3(d)は検査用カメラ10が表面被
膜6aの除去された下層導体4を認識した場合であり、
絶縁被膜7が完全に除去されたとみなし、良品とする。
図3(e)は検査用カメラ10が表面被膜6aを認識し
た場合であり、絶縁被膜7が完全に除去されていないと
みなし、不良品とする。このように検査することで導体
表面層の状態変化が明確化されるため、モニタリングに
よる識別がしやすくなり、正確な検査が可能となる。
る。
4(b)に示すように表面処理層6として粗面化した粗
面層6bを形成してあり、粗面層6bの上には図4
(c)に示すように絶縁層2を形成してある。銅のよう
な導体層からなる下層導体6の表面に粗面化した粗面層
6bを形成する場合、例えば、薬液によるCZ処理やブ
ラウン処理等がある。そしてプリント配線板1の絶縁層
2には絶縁層2の上面から下層導体4の表面まで貫通す
るようにヴィアホール3が穿孔され、粗面層6bまで穿
孔されて表面が平滑にされたか、否かを図4(d)
(e)のように検査用カメラ10にて検査して良品であ
るか不良品であるかを判定する。図4(d)は検査用カ
メラ10が表面の平滑にされた下層導体4を認識した場
合であり、絶縁被膜7が完全に除去されたとみなし、良
品とする。図4(e)は検査用カメラ10が粗面層6b
を認識した場合であり、絶縁被膜7が完全に除去されて
いないとみなし、不良品とする。このように検査するこ
とで導体表面層の状態変化が明確にされるため、モニタ
リングによる識別がしやすくなり、正確な検査が可能と
なる。下層導体4の表面を粗面化することにより、下層
導体4と絶縁層2の密着性が向上する。
る。
5(b)に示すように黒化処理して表面処理層6を形成
してあり、表面処理層6の上には図5(c)に示すよう
に絶縁層2を形成してある。上記黒化処理は、例えば亜
塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリ
ウムの3種の混液(強アルカリ)を用いる。この黒化処
理された表面処理層6は微細な凹凸の酸化銅被膜で覆わ
れた状態であり、酸化被膜のような表面被膜6aと粗面
層6bとの両方が形成された状態である。そしてプリン
ト配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層導体
4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔さ
れ、表面処理層6まで穿孔されて表面が平滑にされた
か、否かを図5(d)(e)のように検査用カメラ10
にて検査して良品であるか不良品であるかを判定する。
図5(d)は検査用カメラ10が表面が平滑にされた下
層導体4を認識した場合であり、絶縁被膜7が完全に除
去されたとみなし、良品とする。図5(e)は検査用カ
メラ10が酸化被膜のような表面皮膜6aや粗面層6b
を認識した場合であり、絶縁被膜7が完全に除去されて
いないとみなし、不良品とする。この場合、下層導体4
の表面処理層6として酸化被膜のような変色した表面被
膜6a及び粗面化された粗面層6bの両方を同時に形成
でき、検査の正確さが一層図れる。
る。
る下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜や
メッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを設
けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキシ
樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。図6では表
面処理層6が粗面層6bである場合を示している。そし
てプリント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から
下層導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が
穿孔されるのであるが、絶縁層2の部分では図6(b)
に示すように赤外線レーザ12にて穿孔され、底部に残
った絶縁被膜7と表面処理層6の部分では図6(c)に
示すように紫外線レーザ13にて絶縁被膜7や表面処理
層6の除去、下層導体4の平滑化がされる。このように
絶縁被膜7と表面処理層6の部分では紫外線レーザ13
にて処理するので、絶縁層2の絶縁被膜7の除去と酸化
被膜のような表面被膜6aの除去、あるいは絶縁層2の
絶縁被膜7の除去と、粗面層6bの除去や平滑化が同時
にできる。また絶縁層2にヴィアホール3を穿孔すると
きは赤外線レーザ12に行うが、赤外線レーザ12は熱
加工であり、エッチングレートは高い。それ故、生産性
が高い。赤外線レーザ12としては炭酸ガスレーザが一
般的である。
る。
る下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜や
メッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを設
けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキシ
樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。図7では表
面処理層6が酸化被膜のような表面被膜6aである場合
を示している。そしてプリント配線板1の絶縁層2には
絶縁層2の上面から下層導体4の表面まで貫通するよう
にヴィアホール3が穿孔されるのであるが、絶縁層2の
部分では図7(b)に示すように赤外線レーザ12にて
穿孔され、底部に残った絶縁被膜7と表面処理層6の部
分では図7(c)に示すように化学処理により絶縁被膜
7の除去と表面被膜6aの除去、あるいは絶縁被膜7の
除去と粗面層6bの除去や平滑化が行われる。この化学
処理は化学処理液35に浸漬されることにより行われ
る。この化学処理を行う薬品としては過マンガン酸カリ
ウムが好ましい。この処理条件としては、温度60〜1
00℃、時間5〜20分程度が好ましい。下層導体4の
粗面層6bの平滑化をする場合は、過マンガン酸カリウ
ムのみでは困難なため、後工程として、導体層のエッチ
ング処理にて平滑化を行う。その場合、処理液は導体層
を溶解させることができるものであればいかなるもので
もかまわないが、エッチングレートは多くても5μm程
度に抑えた方がよい。このように化学処理することで多
数個のヴィアホール3を同時に処理することが可能にな
り、低コスト化が可能になる。また化学処理の特徴とし
ては、多数個のヴィアホール3を同時に処理することが
可能であるため、ヴィアホール3の穴数が多くなる程、
低いランニングコスト化が図れるメリットがある。
る。
る下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜や
メッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを設
けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキシ
樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。図8では表
面処理層6が粗面層6bである場合を示している。そし
てプリント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から
下層導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が
穿孔されるのであるが、絶縁層2の部分では図8(b)
に示すように炭酸ガスレーザ12aにて穿孔され、底部
に残った絶縁被膜7と表面処理層6の部分では図8
(c)に示すようにブラスト用粉末14を吹き付けるブ
ラスト加工で行われる。このブラスト加工は例えば、ブ
ラスト用粉末14としての粒径5μmのアルミナ粉末を
エア圧5Kg/cm2で数秒吹き付けることで行われ
る。このブラスト加工により、絶縁被膜7の除去と表面
被膜6aの除去、あるいは絶縁被膜7の除去と粗面層6
bの除去や平滑化が同時に行われる。またブラスト加工
することで多数個のヴィアホール3を同時に加工するこ
とが可能である。
る。
る下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜や
メッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを設
けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキシ
樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。図9では表
面処理層6が粗面層6bである場合を示している。そし
てプリント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から
下層導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が
穿孔されるのであるが、絶縁層2の部分では図9(b)
に示すように炭酸ガスレーザ12aにて穿孔され、底部
に残った表面処理層6の部分では図9(c)に示すよう
にプラズマ15をあてて表面被膜6aの除去、あるいは
粗面層6bの除去や平滑化が行われる。プラズマ15で
処理するときは真空槽を0.0001Torrまで排気
した後、Arガス(流量50cc/min)とO2ガス
(流量50cc/min)の混合ガス若しくはCF
4(流量50cc/min)を追加投入し、0.1To
rrとする。そしてこの槽にプリント配線板1を投入
し、プラズマ印加電力60Wを数分間付与する。このよ
うにプラスマ15をあてて処理するとヴィアホール3に
親水性を持たせることが可能となる。
る。
なる下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜
やメッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを
設けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキ
シ樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。図10で
は表面処理層6が粗面層6bである場合を示している。
そしてプリント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面
から下層導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール
3が穿孔されるのであるが、絶縁層2の部分では図10
(b)に示すように炭酸ガスレーザ12aにて穿孔さ
れ、底部に残った表面処理層6の部分では上述せるよう
に表面被膜6aの除去、あるいは粗面層6bの除去や平
滑化が行われる。そして図10(c)に示すようにヴィ
アホール3の穿孔状態が光源25からの光の反射を受光
器26で検知したりして検査されて良品か不良品か判定
される。このように検査されたプリント配線板1は図1
0(d)に示すように界面活性剤を含む液16に浸漬さ
れて親水性が持たせられ、このように親水性を持たせた
状態で図10(e)に示すようにメッキ槽17に入れら
れてメッキ処理される。このように界面活性剤を含む液
に浸漬させて親水性を持たせることにより、検査中にヴ
ィアホール3の壁面や底面が乾いても後工程であるメッ
キのつきまわり性、及び密着性をよくすることができ
る。
る。
なる下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜
やメッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを
設けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキ
シ樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。そしてプ
リント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層
導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔
されるのであるが、絶縁層2の部分では図11(b)に
示すように炭酸ガスレーザ12aにて穿孔され、底部に
残った表面処理層6の部分では上述せるように表面被膜
6aの除去、あるいは粗面層6bの除去や平滑化が行わ
れる。そして図11(c)に示すようにヴィアホール3
の穿孔状態が光源25からの光の反射を受光器26で検
知したりして検査されて良品か不良品か判定される。こ
のように検査されたプリント配線板1は図11(d)に
示すように蒸気18を吹き付けることにより親水性が持
たせられ、このように親水性を持たせた状態で図11
(e)に示すようにメッキ槽17に入れられてメッキ処
理される。このように蒸気18を吹き付けて親水性を持
たせることにより、検査中にヴィアホール3の壁面や底
面が乾いても後工程であるメッキのつきまわり性、及び
密着性をよくすることができる。またヴィアホール3の
壁面、底部に気泡が付着する不良が低減できる。つま
り、親水性を持たせないないとメッキするとき図11
(f)に示すように気泡19ができるおそれがある。
する。
なる下層導体4の表面には表面処理層6として酸化被膜
やメッキ被膜のような表面被膜6aまたは粗面層6bを
設けてあり、表面被膜6aや粗面層6bの上にはエポキ
シ樹脂のような絶縁層2を一体に設けてある。そしてプ
リント配線板1の絶縁層2には絶縁層2の上面から下層
導体4の表面まで貫通するようにヴィアホール3が穿孔
されるのであるが、絶縁層2の部分では図12(b)に
示すように炭酸ガスレーザ12aにて穿孔され、底部に
残った表面処理層6の部分では上述せるように表面被膜
6aの除去、あるいは粗面層6bの除去や平滑化が行わ
れる。そして図12(c)に示すようにヴィアホール3
の穿孔状態が光源25からの光の反射を受光器26で検
知したりして検査されて良品か不良品か判定されるが、
この検査が化学処理後の水洗槽8にて行われる。そして
水洗槽8に浸漬させて検査することでプリント配線板1
に親水性を持たせた状態でメッキ槽17に入れられてメ
ッキ処理される。このように水洗槽8に浸漬させて親水
性を持たせることにより、後加工であるメッキのつきま
わり性、及び密着性をよくすることができる。またヴィ
アホール3の壁面、底部に気泡が付着する不良が低減で
きる。
する。
板1を検査するとき純水21を入れた水槽22内にプリ
ント配線板1を入れ、この状態で検査用カメラ10にて
行うが、本例の場合、図13(a)に示すように挟み込
み治具23の2枚のガラス9間にプリント配線板1を挟
み込んで行われる。このようにガラス9間に挟み込んで
固定することによりプリント配線板1の反りが改善さ
れ、検査用カメラ10の焦点が合わせやすくなる。つま
り、ガラス9で挟み込んでいないと、図13(b)に示
すようにプリント配線板1が反って検査用カメラ10の
焦点が合わせにくく、正確な検査ができない。
いて述べる。
板1を検査するとき、光源25からの光の反射を受光器
26で検知することで行われるが、図14(a)に示す
ように下層導体4に至るまで穿孔されて反射光量が大き
い場合は良品と判断され、図14(b)に示すように下
層導体4に至るまで穿孔されなくて反射光量が少ないと
きは絶縁被膜7が残っていると判断される。そして絶縁
被膜7が残っていると判断されると、図14(c)に示
すように紫外線レーザ13が当てられて下層導体4の表
面まで穿孔され、図14(d)に示すようにヴィアホー
ル3の検査が行われ、反射光量が多いときは良品と判断
される。つまり、図15(a)のように検査して不良箇
所を発見した場合、その不良箇所を図15(b)に示す
ようにコンピュータ27に記憶保存し、不良箇所のみを
図15(c)に示すように加工する。このようにするこ
とで検査しながら不良品の再生ができる。上記紫外線レ
ーザ13は例えば、エキシマレーザで2J/cm2、1
0ショット程度照射する。
る。
ように光源25からの光を絞り27、レンズ28を通し
てプリント配線板1のヴィアホール3の底面に当てて反
射光を受光器26に受光して図16(b)のような良品
であるか、図16(c)のような不良品であるかを判断
しているが、このような検査方法では高速検査ができな
いという問題がある。そこで本発明では、図16(a)
に示すように光源25としてリング照明5aを用いてプ
リント配線板1の全面に光を当て、複数のヴィアホール
3からの反射光をfθレンズ29、ガルバノ光学系36
を介して受光器26で受光することで検査するようにな
っている。このように検査することで複数のヴィアーホ
ール3を同時に検査できて高速検査が可能である。
る。
ール3の底面の状態を検査用カメラ10により撮像し、
この光量分布によって判定することで絶縁被膜7の残存
状態を評価するようになっている。従来例のような光源
25からの光を絞り27、レンズ28を通してプリント
配線板1のヴィアホール3の底面に当てて反射光を受光
器26に受光して良品であるか、不良品であるかを判断
する方法では微小な導体の表面の分布変化を判別するこ
とができないが、本発明では光量分布を2値処理あるい
は濃淡処理することよって2次元の画像として表現でき
るために下層導体4の表面の変化を2次元の画像から判
別でき、正確な検査が可能となる。図17(a)は良品
を検査した場合で図17(a)′は良品のときの画像3
0aであり、図17(b)は不良品を検査したときであ
り、図17(b)′は不良品のときの画像30bであ
る。
る。
を通してプリント配線板1のヴィアホール3の底面に当
てて反射光を受光器26で受光して良品であるか、不良
品であるかを判定するが、本例の場合、反射光を受光器
26で受光するとき特定の波長の光だけを抽出し、その
光量あるいは光量分布によって絶縁被膜7の残存状態を
評価するようになっている。例えば、図に示すように受
光器26で受光する手前にバンドパスフィルター31を
設けて特定波長域だけを抽出できるようになっている。
図18(a)は良品を検査した状態であり、図18
(a)′のように良品である特定波長域32の所定量以
上の光量を検出しており、図18(b)は不良品を検査
した状態であり、図18(b)′のように特定波長域3
2の所定量以下の光量しか検出していない。つまり、全
部の波長域の光量を検出するようにすると光量だけでは
良品と不良品に差が認められないことが起こることがあ
るが、上記のように特定な領域だけを抽出するようにす
ると微小な下層導体4の表面を変化を判別することがで
きる。
る。
ィアホール3の底面の状態を検査用カメラ10により撮
像し、この光量分布によって判定することで絶縁被膜7
の残存状態を評価するようになっており、光量分布を2
値処理あるいは濃淡処理することによって2次元の画像
として表現して下層導体4の表面の変化を2次元の画像
から判定するようになっているが、本例の場合、下層導
体4の表面の変化面積にて判定するようになっている。
図19(a)では検査用カメラ10にて画像を取り込
み、これを画像処理して変化面積を算出し、この面積が
一定面積以上か否かを判定し、一定面積以上なら良品と
判定し、一定面積以下なら不良品と判定する。図19
(b)では検査用カメラ10にて画像を取り込み、これ
を画像処理して変化面積を算出し、ヴィアホール3の開
口径に対する変化域の割合が一定以上か否かを判定し、
一定以上なら良品と判定し、一定以下なら不良品と判定
する。
いて述べる。
ィアホール3の底面の状態を検査用カメラ10により撮
像し、この光量分布によって判定することで絶縁被膜7
の残存状態を評価するようになっており、光量分布を2
値処理あるいは濃淡処理することによって2次元の画像
として表現して下層導体4の表面の変化を2次元の画像
から判定するようになっているが、本例の場合、下層導
体4の表面の変化面積とその形状により判定するように
なっている。図20(a)は良品を検査した場合で図2
0(a)′は変化面積が一定以上で良好な形状の良品の
ときの画像30aであり、図20(b)は不良品を検査
したときであり、図20(b)′は変化面積が一定以上
であるが、形状が良好な形状でない不良品のときの画像
30bである。つまり、図21に示すように検査用カメ
ラ10にて画像を取り込み、これを画像処理して変化面
積を算出し、変化面積が一定以上か否かを判定し、変化
変化面積が一定以下なら不良品と判定し、変化面積が一
定以上なら形状が良好であるか否かを判定し、形状が良
好なら良品と判定し、形状が良好でないなら不良品と判
定する。
明する。
タイプの両面銅張積層板の両面に図22(b)に示すよ
うに両面に配線パターンを形成し、エッチング粗面(3
0℃の塩化銅2%、塩酸7%の溶液に30分浸漬)と呼
ばれる表面処理をした。図22(a)は両面銅張積層板
で、Aはコア材、Bは下層導体となる銅箔である。図2
2(b)は銅箔Bをエッチングして内層回路を形成した
状態であり、Cは内層回路である。
樹脂とジシアンジアミドを主成分とする、FR−4タイ
プの積層板の製造に一般的に使用されるエポキシ樹脂ワ
ニスを、コンマコーターを用いて、18μm厚さの銅張
り積層板用銅箔の接着面(マット)に乾燥後の厚さが7
0μmとなるように塗工して150℃、20分乾燥して
半硬化(Bステージ)化した、樹脂付き銅箔を準備し
た。図22(a)′は上層導体となる銅張り積層板用の
銅箔Dを示し、図22(b)′は銅箔Dに上記樹脂より
なる絶縁層を塗工した状態であり、Eは絶縁層である。
施した配線パターン済内層用基板の両面に(2)のよう
な樹脂付き銅箔を図22(c)に示すように積層し、3
0kg/cm2、170℃、120分間加熱加圧成形し
て図22(d)のように一体化した。図22(c)
(d)はこの加熱加圧成形を行う真空プレス成形の状態
を示し、図22(c)でFは(1)で表面処理した黒化
処理部である。
表層の銅箔Dに対して、エッチングレジストフィルム
(ドライフィルム)を貼着し、露光した後、銅箔をエッ
チングして、図22(e)に示すようにφ100μmの
ヴィアホールを形成する位置の銅箔を除去した。なお、
ヴィアホールを形成する位置は内層用基板の配線パター
ンが存在する部分に設定した。
2(f)に示すようにヴィアホールを形成した。このと
きの炭酸ガスレーザは、出力60W、400mJ/pu
lsのビームを加工面でもエネルギー密度が300mJ
/mm2、且つ予め除去した銅箔のエッチング径より大
きくなるように銅箔除去部分(樹脂の露出部分)に照射
する。図22(f)でGはレーザである。 (6)次いで、形成されたヴィアホール内部の導体層上
に残存した絶縁物の除去を実施する。シプレイ社のML
B211液に80℃、5分間浸漬する膨潤処理の後、図
22(g)に示すように過マンガン酸含有液であるシプ
レイ社のMLB213液を80℃に加温した液中に5分
間浸漬させて酸化分解処理を行い、次いで水洗し、その
後10%硫酸水溶液に5分間浸漬して処理液残渣を中和
後、さらに水洗を行った。さらに図22(h)に示すよ
うにエッチング粗化処理(30℃の塩化銅2%、塩酸7
%の溶液に30分浸漬)を行い、中和後、水洗した。図
22(g)は過マンガン酸処理の状態で、Hは過マンガ
ン酸液である。図22(h)はエッチング処理の状態で
あり、Iはエッチング液である。
る実施の形態で述べているように検査用カメラで行っ
た。図23(a)は所定の状態までヴィアホールが穿孔
された良品の状態のものであり、黒化処理されて黒色で
あった穴底の銅箔が、エッチングによって黒化処理面が
除去された銅色となっている。図23(b)は所定の状
態までヴィアホールが穿孔されていない不良品の状態の
ものであり、樹脂が残存していると黒化処理面がエッチ
ング処理されないために穴底は黒色となっている。図2
2でJはヴィアホール、Kは黒色部分、Lは銅色に変色
した部分を示す。 (8)ヴィアホールの穴の親水性を確保した。
付与するため、図22(i)に示すように無電解メッ
キ、電気メッキを行い、エッチングレジストフィルム
(ドライフィルム)を貼着し、露光した後、銅箔を図2
2(j)に示すようにエッチングすることによって、上
層の回路を形成すると共に、導体層間の導通を確保し
た。図22(i)でMはヴィアホールのメッキ部、図2
2(j)でNはエッチングにより形成した回路である。
アップ多層配線板について述べているが、樹脂を塗工す
ることによって絶縁層を形成するビルドアップ多層配線
板にも適用可能である。またヴィアホールの形成方法と
しては、炭酸ガスレーザだけでなく、紫外線レーザ、ブ
ラスト、露光現象によるフォト法などのヴィアホールイ
の加工方法の検査にも適用可能である。
線板の絶縁層を介してヴィアホールにてその下層導体と
上層導体との導通をとるために、下層導体上の絶縁層を
除去して下層導体の表面を露出させる工程を有する製造
方法で製造されるプリント配線板のヴィアホールの検査
方法において、下層導体の表面に表面処理層を設けると
共にヴィアホールを形成するための絶縁層除去処理にお
いて表面処理層まで除去して絶縁被膜の残存を下層導体
の表面層の状態で判定するので、下層導体の表面に形成
される表面処理層の有無を判定することで絶縁被膜の残
存に有無を判断することができるものであって、絶縁被
膜の残存が微小な場合でも正確な良否判定ができるもの
であり、従って、ヴィアホールの接続不良をなくして不
良品の発生を抑えることができるものである。
において、下層導体の表面の状態を明確にするために、
下層導体の表面に表面処理層として酸化被膜やメッキ被
膜の表面被膜を形成し、ヴィアホールを形成するための
絶縁層除去処理において表面被膜まで除去するので、下
層導体の表面に明確に区別された酸化被膜やメッキ被膜
の表面被膜を形成し、酸化被膜やメッキ被膜の表面被膜
の有無を判定することで絶縁被膜の残存の有無を判断す
ることとなり、より絶縁被膜の残存の有無を正確に判断
することができるものである。
において、下層導体の表面の状態を明確にするために、
下層導体の表面に表面処理層として表面を粗面化した粗
面層を形成し、ヴィアホールを形成するための絶縁層除
去処理において粗面層まで除去してこの部分の表面を平
滑化させるので、下層導体の表面に明確に区別された粗
面層を形成し、粗面層の有無を判定することで絶縁被膜
の有無を判断することとなり、より絶縁被膜の残存の有
無を正確に判断することができるものであり、また下層
導体の表面に粗面層を形成することで絶縁層と下層導体
との密着性を向上させることができるものである。
または請求項3において、表面処理層として形成された
表面被膜を除去する手段、あるいは表面処理層として形
成された粗面層を除去して平滑化する手段として、紫外
線レーザを用いるので、絶縁層の除去と表面被膜の除
去、あるいは絶縁層の除去と粗面層を除去して平滑化す
ることを紫外線レーザで同時に行うことができるもので
ある。
または請求項3において、表面処理層として形成された
表面被膜を除去する手段、あるいは表面処理層として形
成された粗面層を除去して平滑化する手段として、化学
処理を用いるので、複数個のヴィアホールを同時に処理
することが可能となるものである。
または請求項3において、表面処理層として形成された
表面被膜を除去する手段、あるいは表面処理層として形
成された粗面層を除去して平滑化する手段として、ブラ
ストを用いるので、絶縁層の除去と表面被膜の除去、あ
るいは絶縁層の除去と粗面層を除去して平滑化すること
をブラストで同時に行うことができるものであり、また
複数個のヴィアホールを同時にすることが可能となるも
のである。
または請求項3において、表面処理層として形成された
表面被膜を除去する手段、あるいは表面処理層として形
成された粗面層を除去して平滑化する手段として、プラ
ズマを用いるので、ヴィアホールに親水性を持たせるこ
とができるものである。
において、検査時にヴィアホールの壁面及び底面が乾い
た場合、検査終了後に界面活性剤を含む液に浸すことよ
って親水性を持たせるので、検査中にヴィアホールの壁
面及び底面が乾いても後工程であるメッキのつきまわり
性、及び密着性をよくすることができるものである。
において、検査時にヴィアホールの壁面及び底面が乾い
た場合、その部分に蒸気を吹き付けることにより親水性
を持たせるので、検査中にヴィアホールの壁面及び底面
が乾いても後工程であるメッキのつきまわり性、及び密
着性をよくすることができるものであり、またヴィアホ
ールの壁面及び底部に気泡が付着する不良を低減できる
ものである。
5において、検査時にヴィアホールの壁面及び底部が乾
くことがないように常に親水性を持たせるため、検査を
化学処理後の水洗槽にて行うので、常に親水性を持たせ
ることにより、後工程であるメッキのつきまわり性、及
び密着性をよくすることができるものである。
5において、プリント配線板をガラスにより挟み込んで
固定した状態で検査するので、プリント配線板をガラス
により挟み込んで固定することによりプリント配線板の
反りが改善されるものであって、検査用カメラの焦点が
合わせやすくなるものである。
図である。
図、(b)はこれに対応する従来例の概略断面図であ
る。
図、(b)(c)はこれに対応する従来例の概略断面図
である。
断面図、(a)′(b)′は画像を説明する説明図であ
る。
断面図、(a)′(b)′は光量と波長を示すグラフで
抽出する特定の領域を示す。
ーチャートである。
断面図、(a)′(b)′は画像を説明する説明図であ
る。
示す説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 プリント配線板の絶縁層を介してヴィア
ホールにてその下層導体と上層導体との導通をとるため
に、下層導体上の絶縁層を除去して下層導体の表面を露
出させる工程を有する製造方法で製造されるプリント配
線板のヴィアホールの検査方法において、下層導体の表
面に表面処理層を設けると共にヴィアホールを形成する
ための絶縁層除去処理において表面処理層まで除去して
絶縁被膜の残存を下層導体の表面層の状態で判定するこ
とを特徴とするプリント配線板のヴィアホールの検査方
法。 - 【請求項2】 下層導体の表面の状態を明確にするため
に、下層導体の表面に表面処理層として酸化被膜やメッ
キ被膜の表面被膜を形成し、ヴィアホールを形成するた
めの絶縁層除去処理において被膜まで除去することを特
徴とする請求項1記載のプリント配線板のヴィアホール
の検査方法。 - 【請求項3】 下層導体の表面の状態を明確にするため
に、下層導体の表面に表面処理層として表面を粗面化し
た粗面層を形成し、ヴィアホールを形成するための絶縁
層除去処理において粗面層まで除去してこの部分の表面
を平滑化させることを特徴とする請求項1記載のプリン
ト配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項4】 表面処理層として形成された表面被膜を
除去する手段、あるいは表面処理層として形成された粗
面層を除去して平滑化する手段として、紫外線レーザを
用いることを特徴とする請求項2または請求項3記載の
プリント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項5】 表面処理層として形成された表面被膜を
除去する手段、あるいは表面処理層として形成された粗
面層を除去して平滑化する手段として、化学処理を用い
ることを特徴とする請求項2または請求項3記載のプリ
ント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項6】 表面処理層として形成された表面被膜を
除去する手段、あるいは表面処理層として形成された粗
面層を除去して平滑化する手段として、ブラストを用い
ることを特徴とする請求項2または請求項3記載のプリ
ント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項7】 表面処理層として形成された表面被膜を
除去する手段、あるいは表面処理層として形成された粗
面層を除去して平滑化する手段として、プラズマを用い
ることを特徴とする請求項2または請求項3記載のプリ
ント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項8】 検査時にヴィアホールの壁面及び底面が
乾いた場合、検査終了後に界面活性剤を含む液に浸すこ
とよって親水性を持たせることを特徴とする請求項5記
載のプリント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項9】 検査時にヴィアホールの壁面及び底面が
乾いた場合、その部分に蒸気を吹き付けることにより親
水性を持たせることを特徴とする請求項5記載のプリン
ト配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項10】 検査時にヴィアホールの壁面及び底部
が乾くことがないように常に親水性を持たせるため、検
査を化学処理後の水洗槽にて行うことを特徴とする請求
項5記載のプリント配線板のヴィアホールの検査方法。 - 【請求項11】 プリント配線板をガラスにより挟み込
んで固定した状態で検査することを特徴とする請求項5
記載のプリント配線板のヴィアホールの検査方法。
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- 1998-06-25 JP JP17905898A patent/JP3551025B2/ja not_active Expired - Fee Related
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