JP2000307220A - プリント配線基板 - Google Patents
プリント配線基板Info
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Abstract
が容易であり、基板の位置決めや位置合わせ処理時に、
金属目印層の検出失敗や誤検出等のトラブルを生じにく
い構造を有するプリント配線基板を提供する。 【解決手段】 配線パターン領域27の色調及び/又は
明度に対し、その配線パターン領域27を除いた残余の
部分である配線背景領域28の色調及び/又は明度がこ
れに近づくように、樹脂ソルダーレジスト層に着色を施
す。配線パターン領域27と配線背景領域28とのコン
トラストが小さくなって、それら両領域の境界を金属目
印層領域29のエッジ線と誤認する不具合が生じにくく
なり、ひいては金属目印層領域29の検出を精度よく行
うことができるようになる。
Description
I等のチップ接続用として使用される多層パッケージ基
板等のプリント配線基板に関し、特にオーガニックパッ
ケージ基板など、コア材上に一層又は多層に配線パター
ン層を絶縁樹脂ビルドアップ層を介して形成し、さらに
その表面を樹脂ソルダーレジスト層で覆った構造を有す
るプリント配線基板に関する。
は、その樹脂ソルダーレジスト層上に、検査装置への基
板の位置決めや、チップ接続時の基板へのチップ位置合
わせ等を行うためのアライメントマークをはじめとする
各種金属目印層が、Auメッキ層等により形成されてい
る。例えば、基板の自動位置決め処理においては、基板
表面の撮影を行い、その画像解析により金属目印層の領
域を特定することが通常行われている。ここで、上記金
属目印層は、樹脂ソルダーレジスト層に覆われずに表面
に露出して形成される。具体的には、樹脂ソルダーレジ
スト層表面上に、その一部を覆う形で金属目印層を形成
したり、あるいは基板最表面側の配線パターン層と同一
の層またはそれよりも下層(内層)位置に金属目印層
を、その表面が露出する形で樹脂ソルダーレジスト層中
に埋設形成されている。
脂ソルダーレジスト層の材質としては、比較的透明度が
高く、かつ無色あるいは無色に近い樹脂が使用されてお
り、その下側に埋設されている配線パターンの少なくと
も最上層に位置するものは、ソルダーレジスト層を介し
て透視可能になっている(すなわち、透けて見える)の
が通常である。
リント配線基板には、次のような問題がある。すなわ
ち、金属目印層が、例えば金メッキ層等の光沢度の大き
い外観を呈する場合、樹脂ソルダーレジスト層による背
景領域の色調が明るいと、撮影画像上にて金属目印層の
識別が困難となり、位置決めや位置合わせ処理時に金属
目印層を検出できなかったり、誤検出してしまうことが
ある。また、金属目印層の背景部分に、下側の配線パタ
ーンが比較的暗い色調で透けて見えている場合は、配線
パターンのエッジを金属目印層のエッジと誤認してしま
う不具合をとりわけ生じやすくなる。特に、配線パター
ン領域の周囲の領域(配線背景領域)の色調が明るすぎ
ると、配線パターン領域とのコントラストが大きくなっ
て、それら両領域の境界を金属目印層領域のエッジ線と
誤認しやすくなる。
て金属目印層の識別が容易であり、基板の位置決めや位
置合わせ処理時に、金属目印層の検出失敗や誤検出等の
トラブルを生じにくい構造を有するプリント配線基板を
提供することにある。
題を解決するために、本発明に係るプリント配線基板
は、コア材の片面又は両面に、一層又は絶縁樹脂ビルド
アップ層を介して複数層に形成された配線パターン層
と、配線パターンのうち、基板最表層側に位置する配線
パターン層を覆って形成された樹脂ソルダーレジスト層
と、樹脂ソルダーレジスト層上に形成されるか、又は表
面が露出する形態で樹脂ソルダーレジスト層中に埋設形
成される金属目印層とを備え、樹脂ソルダーレジスト層
の形成された基板面を見たときに、金属目印層の背景領
域には、該背景領域中に透視形態で表れている配線パタ
ーン領域と、背景領域中の配線パターン領域を除いた残
余の部分である配線背景領域とが存在し、背景領域にお
いて、配線背景領域の色調及び/又は明度が配線パター
ン領域の色調及び/又は明度に近づくように、樹脂ソル
ダーレジスト層に着色が施されていることを特徴とす
る。
パターン領域の色調及び/又は明度に対し、その配線パ
ターン領域を除いた残余の部分である配線背景領域の色
調及び/又は明度がこれに近づくように、樹脂ソルダー
レジスト層に着色を施している。その結果、配線パター
ン領域と配線背景領域とのコントラストが小さくなっ
て、それら両領域の境界を金属目印層領域のエッジ線と
誤認する不具合が生じにくくなり、ひいては金属目印層
領域の検出を精度よく行うことができるようになる。
金からなるAu系金属層(例えばAuメッキ層)のよう
に強い金属光沢を呈するものであり、下側の配線パター
ンが比較的暗い色調で表れている場合、樹脂ソルダーレ
ジスト層には、上記の配線背景領域の明度が小さくなる
ように着色を施すことで、配線パターン領域とその周囲
の領域(配線背景領域)とのコントラストが縮小される
一方、配線背景領域と金属目印層との間のコントラスト
は高められ、金属目印層領域の検出をさらに精度よく行
うことができる。
リント配線基板1の一例を示しており、図2はその断面
構造を示している。プリント配線基板1は、例えば約2
5mm角、板厚約1mmであり、以下のような構造をな
す。すなわち、耐熱性樹脂板(例えばビスマレイミド−
トリアジン樹脂板)や、繊維強化樹脂板(例えばガラス
繊維強化エポキシ樹脂)等で構成された板状のコア材2
の両表面に、所定のパターンにコア配線パターン層3,
13がそれぞれ形成される。これらコア配線パターン層
3,13はコア材2の表面の大部分を被覆するように形
成され、電源層又は接地層として用いられるものであ
る。他方、コア材2には、ドリル等により穿設されたス
ルーホール12が形成され、その内壁面にはコア配線パ
ターン層3,13を互いに導通させるスルーホール導体
30が形成されている。また、スルーホール12は、エ
ポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材31により充填されてい
る。
には、感光性エポキシ樹脂等の樹脂により第一ビルドア
ップ層4,14がそれぞれ形成されている。さらに、そ
の表面にはそれぞれ第一配線パターン層5,15がCu
メッキにより形成されている。なお、コア配線パターン
層3,13と第一配線パターン層5,15とは、それぞ
れビア導体32,33により層間接続がなされている。
同様に、第一配線パターン層5,15の上層には、感光
性エポキシ樹脂等の樹脂により第二樹脂ビルドアップ層
6,16がそれぞれ形成されている。さらに、その表面
にはそれぞれ第二配線パターン層7,17がCuメッキ
により形成されている。これら第一配線パターン層5,
15と第二配線パターン層7,17とも、それぞれビア
導体34,35により層間接続がなされている。なお、
コア配線パターン3,13、第一配線パターン層5,1
5及び第二配線パターン層7,17の各表面は、上層の
樹脂層との密着強度を上げるために表面粗化処理(例え
ば化学的な処理に基づくもの)が施されている。
金属目印層9が形成されている。金属目印層9は、例え
ば最表面部が金メッキ層(例えば厚さ0.04μm)と
して形成され、例えば、図1に示すように、チップ実装
時の基板へのチップ位置合わせ用に使用されるアライメ
ントマーク9aや、基板位置決め用に使用されるフィデ
ィシャルマーク9b等を含むものである。これらはいず
れも表面が平滑で、比較的強い金属光沢外観を示すもの
となっている。さらに、第二樹脂ビルドアップ層6上に
は、第二配線パターン層7と導通する下地導電性パッド
10が多数設けられている。これら下地導電性パッド1
0は、無電解Ni−PメッキおよびAuメッキにより基
板のほぼ中央部分に正方形状に配列し、各々その上に形
成された半田バンプ11とともにチップ搭載部40を形
成している。
いる側、及び第二配線パターン層17が形成されている
側には、それら配線パターン層7,17を覆う樹脂ソル
ダーレジスト層8,18がそれぞれ形成されている。な
お、配線パターン層7側においては、金属目印層9は樹
脂ソルダーレジスト層8中に埋設され、かつ表面が露出
している。このような構造は、例えば金属目印層を一旦
全て覆う形で樹脂ソルダーレジスト層を形成し、その
後、その樹脂ソルダーレジスト層の、金属目印層に対す
る被覆部分を除去すれば得ることができる。
は、層の主体となる樹脂材料が、例えば感光性エポキシ
樹脂(例えば紫外線(UV)硬化性エポキシ樹脂)等の
絶縁性プラスチック材料で構成される。また、樹脂ソル
ダーレジスト層8は、層の主体となる樹脂材料が、エポ
キシ系樹脂、アクリル系樹脂等の絶縁性プラスチック材
料で構成される。この場合、紫外線硬化性兼加熱硬化性
樹脂を使用すれば、同時に多数のビアホールを形成でき
ることから生産性向上を図る上で望ましく、具体例とし
ては、エポキシアクリレート樹脂、エポキシ樹脂の部分
アクリル化樹脂、エポキシアクリレート樹脂への酸無水
物付加物、無水マレイン酸共重合体等のアクリル系ポリ
マーとオリゴマーとの組み合わせ等を例示することがで
きる。
基板1は、例えば下記に示す公知のサブトラクティブ法
により製造することができる。まず、板状の耐熱性樹脂
板(例えばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)また
は、繊維強化樹脂板(例えばガラス繊維強化エポキシ樹
脂)の両表面にCu箔を張り付けたコア材2を用意す
る。次に、Cu箔およびコア材を貫通するスルーホール
12をドリル等で穴開けし、Cu箔の表面およびスルー
ホール12の内壁面に無電解Cuメッキおよび電解Cu
メッキをし、Cuメッキ層を形成する。そして、スルー
ホール12をエポキシ樹脂等の樹脂製穴埋め材により充
填し、コア材2表面に所定のパターンのエッチングレジ
ストを形成する。さらに、上記エッチングレジストから
露出したCuメッキ層の不要部分をエッチングにより除
去し、コア配線パターン層3およびスルーホール導体3
0を形成する。なお、コア配線パターン層3は電源層ま
たは接地層として機能するものである。
に感光性エポキシ樹脂をフィルム化したものを貼り付け
て、第一樹脂絶縁ビルドアップ層4,14を形成する。
そして、露光・現像工程により、ビア導体32,33が
形成される位置にビアホール36,37を形成する。次
に、第一ビルドアップ層4,14上及びビアホール3
6,37の内壁面に無電解Cuメッキ層を形成する。そ
して、この無電解Cuメッキ層のうち所望の部分のみを
露出させるメッキレジストを形成し、メッキレジストよ
り露出した無電解メッキ層上に電解メッキを施す。その
後、メッキレジストを剥離し、さらに不要な無電解メッ
キ層をエッチングにより除去することにより、第一配線
パターン層5,15およびビア導体32,33を形成す
る。同様にして、順次第二樹脂絶縁ビルドアップ層6,
16、第二配線パターン層7,17及び、ビア導体3
4,35を形成する。
と同時にCuメッキにより形成した後、その表面にニッ
ケルメッキ及び金メッキ(例えば厚さ0.04μm)を
この順序で施して形成する。上記金属目印層9と第二配
線パターン層7、及び第二配線パターン層17上にそれ
ぞれ、着色済みの感光性エポキシ樹脂をフィルム化した
ものを貼り付け、樹脂ソルダーレジスト層8,18を形
成する。そして、金属目印層9は、ソルダーレジスト層
8により覆い、露光現像工程により露出するように形成
される。なお、裏面側において、樹脂ソルダーレジスト
層17から露出した第二配線パターン層17は、マザー
ボード等の他のプリント配線板と接続するための外部接
続端子(ランド)として用いられる。
ーレジスト層8の形成された基板面(図1)を見たとき
の、金属目印層9(9a,9b)の背景領域において、
図4に示すように、該背景領域中に透視形態で表れてい
る配線パターン領域27の色調及び/又は明度に対し、
その配線パターン領域27を除いた残余の部分である配
線背景領域28の色調及び/又は明度がこれに近づくよ
うに、樹脂ソルダーレジスト層8(図2)に着色が施さ
れている。
(a)に示すように、樹脂材料8a中に染料や顔料等の
着色剤8bを配合することによりなされる。例えば、樹
脂材料8aが無色である場合には、着色剤8bの配合に
より当該着色剤8bと同じ色相を有するものとなるよう
に着色がなされる。また、図3(b)に示すように、樹
脂材料8a自体が固有の色調を呈するものである場合に
は、着色剤8bの色相と樹脂材料固有色の色相とが混合
された色相を呈するものとなる。この場合、その色相は
着色剤8bの樹脂材料に対する配合比率に応じて異なる
ものとなる。他方、いずれの場合も、着色の彩度(いわ
ば、色の濃さ)と明度(色の明るさ)とは、着色剤の配
合量に応じて定まることとなる。
レジスト層8の形成された基板面に、照明強度がほぼ3
100ルクスとなるように白色光を照射して、その基板
面からの反射光輝度分布を測定したときに、図4におい
て、金属目印層領域29からの平均的な反射光輝度IA
と、配線パターン領域27からの平均的な反射光輝度I
Bと、配線背景領域28からの平均的な反射光輝度ICと
の間に、 IA>IB、 IA>IC、 0.8<IB/IC<1.2、 の関係が成り立つように、樹脂ソルダーレジスト層8
(図2)に着色が施されていることが望ましい。
金属目印層9の表面が何らかの原因により粗化あるいは
汚染されて、光沢を失ったときに発生することが考えら
れる。このような状態になると、画像による金属目印層
検出の際に支障を来たすことがあるので、IA>IBある
いはIA>ICとすることが望ましいのである。他方、I
B/ICが上記の範囲(0.8<IB/IC<1.2)を外
れた場合、配線パターン領域27と配線背景領域28と
の間にコントラストが付き過ぎて、両者の境界が金属目
印層9のエッジと誤認される恐れが生ずる。
て透視される(すなわち、透けて見える)配線パターン
は、例えば図2において、最も上層に位置する第二配線
パターン層7のものであり、図4に示すように、表面粗
化処理が施されている関係上、配線パターン領域27は
比較的暗い色調で表れ、周囲の配線背景領域28はそれ
よりも明るく表れる(すなわち、IB<IC)。この場
合、樹脂ソルダーレジスト層8には、配線背景領域28
の部分の明度が小さくなるように着色を施して、基板最
表層側に位置する配線パターンに対応する配線パターン
領域27と配線背景領域28との間のコントラストを小
さくするようにする。結果として、配線背景領域28と
金属目印層領域29との間のコントラストは大きくな
る。
示すように、基板面撮影画像における反射光輝度分布に
おいて、配線パターン領域27と配線背景領域28との
間の平均的な輝度レベルの差I2が小さくなり、配線背
景領域28と金属目印層領域29との間の平均的な輝度
レベルの差I1が大きくなることを意味する。その結
果、例えば乱反射や色むら等による局所的な輝度変動が
生じても、金属目印層領域29のエッジ確定に使用する
輝度閾値レベルSHLが、配線パターン領域27と配線
背景領域28との中間の輝度レベルに入りにくくなり、
ひいては金属目印層領域29のエッジ誤検出が生じにく
くなる。具体的には、配線パターン領域27と配線背景
領域28との間の平均的な輝度レベルIC,IBは、(I
C−IB)/IC<0.2を満たしているのがよい。ま
た、樹脂ソルダーレジスト層8は、IA>3ICの関係が
成り立つものとなるように、着色されていることがさら
に望ましい。IA>3ICとすることにより、金属目印層
領域29と配線背景領域28とのコントラストが一層明
快となり、金属目印層領域29のより正確な検出が可能
となる。
00では(比較例)、固有色が明るい色調の樹脂材料を
使用し、樹脂ソルダーレジスト層は本件発明の条件のよ
うに着色がされていないため、配線背景領域128が明
るく表れ過ぎてしまう(図5参照)。すると、配線背景
領域128と金属目印層領域129との間のコントラス
トが小さくなり、配線パターン領域127と配線背景領
域128との間のコントラストは大きくなる。従って、
上記の輝度閾値レベルSHLは、配線背景領域128と
金属目印層領域129との間の比較的狭い輝度レベル区
間I1に入る必要が生じ、乱反射や色むら等による局所
的な輝度変動を生じたときに誤検出を生じやすくなる。
21に規定された方法により測定・表示したときに、そ
の明度Vが6以下となるように着色しておくことが望ま
しい。明度Vが6を超えると、金属目印層領域29との
間のコントラストが小さくなり、ひいては金属目印層領
域29のエッジ検出が困難になる場合がある。
実験を行った。まず、図1及び図2に示すプリント配線
基板として、第一配線パターン層5及び第二配線パター
ン層7を、幅約35μm、厚さ約16μmの無電解+電
解Cuメッキ層として、また第一絶縁樹脂ビルドアップ
層4及び第二絶縁樹脂ビルドアップ層6を、それぞれ厚
さ30μmの無着色の層間絶縁エポキシ樹脂層として形
成した。さらに、樹脂ソルダーレジスト層8は、紫外線
硬化型エポキシ樹脂であるプロビコート5000(商品
名:日本ペイント(株))を樹脂材料として用い、これ
にフタロシアニン系染料により着色したもの(実施例:
JISZ8721による測定結果によれば、明度Vは5
である)、及び無着色のもの(比較例:JISZ872
1による測定結果によれば、配線背景領域において明度
Vは8である)を用いて、それぞれ厚さ20μmに形成
した。
樹脂ソルダーレジスト層8が上側となるように定板上に
配置し、図6に示すようにリング照明で照らしながら、
接写リングを介してレンズを取り付けたCCDカメラに
より撮影した。CCDカメラからの画像信号出力は、コ
ンピュータにて構成された画像処理装置により取り込
み、各ピクセルの輝度分布を求めた。なお、使用した機
器及び条件は以下の通りである: 画像処理装置:HITACHI IP−200 カメラ:HITACHI KP−140 レンズ:COSMICAR (焦点距離:50mm、絞
り:8、フォーカス:無限遠) 接写リング:高さ10mm 照明:HAYASHI(径75mm) 光源:HAYASHI LA−100SAE ワーク表面での照明強度:3100LUX ワークディスタンス:310mm 照明高さ:140mm。
ライメントマーク9aの位置における金属目印層領域2
9の位置(IA)と、その近傍に表れている配線背景領
域28(IC)及び配線パターン領域27(IB)の各位
置に、2×2=4ピクセルのマトリックス状の検出領域
を定め、その4つのピクセルの輝度の平均値として、各
領域の輝度レベルを測定した。なお、輝度値は、画像処
理装置にて256階調グレースケール表示したときの相
対値のみを表しており、絶対値を表すものではない。ま
た、金属目印層領域29の輝度IAは、高輝度のためス
ケールアウトしている。以上の結果を表1に示す。ま
た、実際に得られた金属目印層領域29の周辺の画像を
図7に示す((a)が実施例、(b)が比較例)。
く、図7(a)に示すように、配線背景領域28と配線
パターン領域27とのコントラストも低く抑さえられて
いる。また、着色により配線背景領域28が暗くなって
いるので、金属目印層領域29との境界が非常に明確に
識別される。これに対し、比較例の基板ではIBとICと
の差が大きく、図7(b)に示すように、配線背景領域
128と配線パターン領域127とのコントラストが強
められ、両者の境界がくっきり表れている。他方、配線
背景領域128が明るい色を呈しているため、金属目印
層領域129との境界は非常に識別しにくくなっている
ことがわかる。
面図。
図。
観察したときの、各領域の表れ方、及びその輝度分布を
模式的に説明する図。
観察したときの、各領域の表れ方、及びその輝度分布を
模式的に説明する図。
板の、金属目印層領域周辺の輝度分布画像出力。
Claims (5)
- 【請求項1】 コア材の片面又は両面に、一層又は絶縁
樹脂ビルドアップ層を介して複数層に形成された配線パ
ターン層と、 前記配線パターンのうち、基板最表層側に位置する配線
パターン層を覆って形成された樹脂ソルダーレジスト層
と、 前記樹脂ソルダーレジスト層上に形成されるか、又は表
面が露出する形態で前記樹脂ソルダーレジスト層中に埋
設形成される金属目印層とを備え、 前記樹脂ソルダーレジスト層の形成された基板面を見た
ときに、前記金属目印層の背景領域には、該背景領域中
に透視形態で表れている配線パターン領域と、前記背景
領域中の前記配線パターン領域を除いた残余の部分であ
る配線背景領域とが存在し、前記背景領域において、前
記配線背景領域の色調及び/又は明度が前記配線パター
ン領域の色調及び/又は明度に近づくように、前記樹脂
ソルダーレジスト層に着色が施されていることを特徴と
するプリント配線基板。 - 【請求項2】 前記樹脂ソルダーレジスト層には、前記
背景領域において、前記配線背景領域の部分の明度が小
さくなるように着色が施されている請求項1記載のプリ
ント配線基板。 - 【請求項3】 前記樹脂ソルダーレジスト層の形成され
た基板面に、照明強度がほぼ3100ルクスとなるよう
に白色光を照射して、その基板面からの反射光輝度分布
を測定したときに、金属目印層領域からの平均的な反射
光輝度IAと、前記配線パターン領域からの平均的な反
射光輝度IBと、前記配線背景領域からの平均的な反射
光輝度ICとの間に、 IA>IB、 IA>IC、 0.8<IB/IC<1.2、 の関係が成り立つように、前記樹脂ソルダーレジスト層
に着色が施されている請求項1又は2に記載のプリント
配線基板。 - 【請求項4】 前記樹脂ソルダーレジスト層は、前記I
A、前記IB及び前記ICの間に、 IA>3IC、 IB<IC、 (IC−IB)/IC<0.2 の関係が成り立つものとなるように、着色が施されてい
る請求項3記載のプリント配線基板。 - 【請求項5】 前記樹脂ソルダーレジスト層は、前記配
線背景領域の色調をJISZ8721に規定された方法
により測定・表示したときに、その明度Vが6以下とな
るように着色されている請求項1ないし4のいずれかに
記載のプリント配線基板。
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---|---|---|---|
JP11007199A JP3689587B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | プリント配線基板 |
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