JP2004063560A

JP2004063560A - 配線基板

Info

Publication number: JP2004063560A
Application number: JP2002216628A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kajita; 梶田　智
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】周囲との間の色調差やコントラスト比が大きく、丈夫で認識性に優れるマークを形成可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】配線導体２が被着形成された有機材料系の絶縁基板１の表面に、酸化チタン顔料および無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る第一の樹脂皮膜３ａを被着させるとともにその第一の樹脂皮膜３ａ上にカーボン顔料および樹脂から成る第二の樹脂皮膜３ｂを被着させたレーザマーキング用樹脂皮膜３を設けた。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機材料系の配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子等の電子部品を搭載するための配線基板として、有機材料系の絶縁基板に銅箔から成る配線導体を被着形成して成る配線基板が使用されている。このような配線基板においては、絶縁基板の表面に、その配線基板を使用した製品の製造者名や製品名、製造日、あるいはロット番号等を示すマークが形成されている。
【０００３】
このような配線基板へのマークの形成は、例えば有機材料系の絶縁基板の表面にインクをゴム製のスタンプ等で捺印することによってマークを形成したり、あるいは有機材料系の絶縁基板の表面にレーザビームを所望のパターンに沿って照射することにより有機材料系の絶縁基板の一部を溶融飛散させ、これによって有機材料系の絶縁基板の表面にマークを刻印したりする方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機材料系の絶縁基板の表面にインクでマークを形成する場合、マークが摩擦等により潰れたり、かすれたりし易い。また、有機材料系の絶縁基板の表面にレーザビームを照射してマークを形成する場合には、マークは有機材料系の絶縁基板の一部を溶融飛散させることにより刻印されているだけなので、マークと絶縁基板との色調差やコントラストが小さく、例えばこのマークを肉眼や画像認識装置で識別する際に、その識別が困難であるという欠点を有していた。また、有機材料系の絶縁基板の表面は、内部の配線導体の影響で凹凸が形成されやすく、そのような凹凸のためにマークが歪んで見え、マークを誤認識しやすいという問題点を有していた。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、有機材料系の絶縁基板に形成された製品の製造者名や製品名、製造日、あるいはロット番号等を示すマークと有機材料系の絶縁基板との間の色調差やコントラスト比が大きく、かつ丈夫で歪みがなく、肉眼や画像認識装置による認識性に優れるマークを形成可能な配線基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、配線導体が被着形成された有機材料系の絶縁基板の表面に、酸化チタン顔料および無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る第一の樹脂皮膜を被着させるとともにその第一の樹脂皮膜上にカーボン顔料および樹脂から成る第二の樹脂皮膜を被着させたレーザマーキング用樹脂皮膜を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の配線基板によれば、レーザマーキング用樹脂皮膜は、有機材料系の絶縁基板の表面に、酸化チタン顔料および溶無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る第一の樹脂皮膜を被着させるとともにその第一の樹脂皮膜上にカーボン顔料および樹脂から成る第二の樹脂皮膜を被着させて成ることから、このレーザマーキング用樹脂皮膜にレーザビームを照射してマークを形成すると、上層の第二の樹脂皮膜が容易に溶融飛散されて下層の第一の樹脂皮膜が露出するので、露出した白色である下層の第一の樹脂皮膜とその周りの黒色である上層の第二の樹脂皮膜との間に大きな色調差やコントラスト差が形成され、それにより肉眼や画像認識装置による認識性に優れるマークの形成が可能となる。また、第一の樹脂皮膜は、酸化チタンおよび無溶剤系の熱硬化性樹脂から成り、無溶剤系の熱硬化性樹脂は熱硬化にともなって殆ど収縮しないことから、例え絶縁基板の表面に凹凸があったとしても、絶縁基板に塗布されたときの厚みおよび平坦度が維持されて表面が平坦なレーザマーキング用樹脂皮膜を形成することができ、その結果、歪みのないマークを形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の配線基板を添付の図面を基に詳細に説明する。図１は、本発明の配線基板を半導体素子等の電子部品を搭載するための配線基板に適用した場合の実施の形態の一例の部分断面図である。
【０００９】
図１において、１は有機材料系の絶縁基板、２は配線導体であり、主にこれらで電子部品（不図示）を搭載するための配線基板が構成される。さらに、本発明の配線基板においては、絶縁基板１の表面にレーザマーキング用樹脂皮膜３が被着形成されている。また、絶縁基板１には貫通孔４が形成されているとともに、貫通孔４の内壁に貫通導体５が被着形成されており、さらに貫通孔４内および絶縁基板１の上下面にはソルダーレジスト６が設けられている。
【００１０】
絶縁基板１は、配線基板のコア部材として機能し、例えばガラスクロスやアラミドクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた有機材料系の絶縁材料から成る厚みが０．１〜２ｍｍ程度の平板であり、その上下両面に銅箔およびその上に施された銅めっきから成る厚みが８〜３０μｍの配線導体２が被着された、いわゆる両面銅張り板を構成している。
【００１１】
なお、このような絶縁基板１は、ガラスクロスやアラミドクロスに未硬化のエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させるとともに、その未硬化の熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより形成される。
【００１２】
また、絶縁基板１の上下面に被着された配線導体２は、本発明の配線基板に搭載される電子部品の電極を外部電気回路基板の配線導体に接続するための導電路の一部として機能し、上面側の配線導体２には、電子部品の電極が半田等の導電性接合部材を介して接続される電子部品接続パッドおよびこの電子部品接続パッドから引き回される配線パターン等が形成されており、下面側の配線導体２には、外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合部材を介して接続される外部接続パッド等が形成されている。
【００１３】
そして、例えば上面側の配線導体２の電子部品接続パッドには、図示しない電子部品の電極が半田等の導電性接合部材を介して接続されるとともに、下面側の配線導体２の外部接続パッドは、図示しない外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合部材を介して接続される。
【００１４】
これらの配線導体２は、その厚みが８μｍ未満であると、配線導体２の電気抵抗が高いものとなり、他方、３０μｍを超えると、配線導体２を高密度に形成することが困難となる。したがって、配線導体２の厚みは、８〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００１５】
また、貫通孔４の内壁に被着形成された貫通導体５は、厚みが８〜２５μｍ程度の銅めっきから成り、絶縁基板１を挟んで上下に位置する配線導体２同士を互いに電気的に接続する接続導体として機能する。
【００１６】
貫通導体５は、その厚みが８μｍ未満では、貫通導体５の電気抵抗が高いものとなりすぎる傾向にあり、他方、３０μｍを超えると、この貫通導体５が被着された貫通孔４の内部に後述するソルダーレジスト６を良好に充填することが困難となる。したがって、貫通導体５の厚みは、８〜３０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１７】
そして、絶縁基板１の表面および貫通孔４の内部には、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂から成るソルダーレジスト６が被着および充填されている。ソルダーレジスト６は、貫通導体５および配線導体２を保護するとともに配線導体２における各パターン同士を電気的に良好に絶縁するための保護層として機能し、配線導体２の一部を露出させるパターンに被着形成されている。
【００１８】
なお、ソルダーレジスト６は、配線導体２上における厚みが１０μｍ未満であると、配線導体２を良好に保護することができなくなるとともに、配線導体２におけるパターン同士を電気的に良好に絶縁することができなくなる傾向にあり、他方、４０μｍを超えると、ソルダーレジスト６を所定のパターンに形成することが困難となる傾向にある。したがって、ソルダーレジスト６の配線導体２上における厚みは、１０〜４０μｍの範囲が好ましい。
【００１９】
さらに、絶縁基板１の上面には、ソルダーレジスト６の上にレーザマーキング用樹脂皮膜３が被着されている。なお、この例ではレーザマーキング用樹脂皮膜３はソルダーレジスト６の上に被着されているが、レーザマーキング用樹脂皮膜３は絶縁基板１の表面に直接被着されていてもよい。このレーザマーキング用樹脂皮膜３は、絶縁基板１上に被着された酸化チタン顔料および無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る白色の第一の樹脂皮膜３ａと、その上に被着されたカーボン顔料および樹脂から成る黒色の第二の樹脂皮膜３ｂとの２層構造になっている。第一の樹脂皮膜３ａ用の無溶剤系熱硬化性樹脂としては、例えば酸無水物系硬化型エポキシ樹脂が使用され、他方、第二の樹脂皮膜３ｂ用の樹脂としては例えば酸無水物系硬化型エポキシ樹脂等の無溶剤系熱硬化性樹脂や溶剤を含有するエポキシ樹脂等の溶剤系熱硬化性樹脂が使用される。そして、その上面からレーザビームをコンピュータ制御により所定のパターンに照射し、第二の樹脂皮膜３ｂの一部を溶融飛散させて下地の第一の樹脂皮膜３ａを露出させることによって、例えば図２に要部上面図で示すようなマーク７を形成するためのものである。なお、マーク７は、例えば本発明の配線基板を使用した製品の製造者名やシンボルマークや品名や製造日あるいはロット番号等を示すものである。
【００２０】
このようなレーザマーキング用樹脂皮膜３は、例えば酸化チタン顔料および酸無水物系硬化型エポキシ樹脂から成る無溶剤系の熱硬化性樹脂ペーストを絶縁基板１の上面にその表面が平坦となるように塗布した後、それを熱硬化させて第一の樹脂皮膜３ａを被着し、次に、その上にカーボン顔料および溶剤系あるいは無溶剤系のエポキシ樹脂等の樹脂から成る樹脂ペーストをその表面が平坦となるように塗布した後、それを熱硬化させて第二の樹脂皮膜３ｂを被着することによって絶縁基板１の上面に形成される。このとき、第一の樹脂皮膜３ａは、酸化チタンおよび無溶剤系の熱硬化性樹脂から成り、無溶剤系の熱硬化性樹脂はその熱硬化時に殆ど収縮することがないことから、絶縁基体１の上面に凹凸があったとしても、塗布されたときの厚みおよび平坦度が維持されて硬化後の表面が平坦なものとなる。したがって、その上に第二の樹脂皮膜３ｂを被着して形成したレーザマーキング用樹脂皮膜３の表面も平坦なものとなる。さらに、レーザマーキング用樹脂皮膜３と絶縁樹脂板１とはともに有機材料系から成り化学的構成が近いことから、化学的に強固に接合して両者が剥離するようなことはない。
【００２１】
そして、マーク７は、カーボン顔料を含有する黒色系の第二の樹脂皮膜３ｂをレーザビームにより溶融飛散させて下地の酸化チタン顔料を含有する白色系の第一の樹脂皮膜３ａを露出させることにより形成されることから、第一の樹脂皮膜３ａが白色のチタン顔料を含有しておりレーザビームにより分解されにくいのに対して、第二の樹脂皮膜３ｂが黒色のカーボン顔料を含有しておりレーザビームにより分解されやすいことから、レーザマーキング用樹脂皮膜３にレーザビームを照射してマーク７を形成する際に、黒色のカーボン顔料を含有している第二の樹脂皮膜３ｂがレーザビームの照射により容易に溶融飛散されて下地の第一の樹脂皮膜３ａが極めて良好に露出し、第一の樹脂皮膜３ａが露出した部分とその周りの第二の樹脂皮膜３ｂとの間に色調やコントラストの大きな差が形成される。また、マーク７はレーザにより刻印されているので摩擦等により滲んだり、かすれたり、あるいは熱等により変質したり消失したりするようなことはない。さらに、レーザマーキング用樹脂皮膜３は第一の樹脂皮膜３ａが酸化チタンおよび無溶剤系の熱硬化性樹脂から成り、その表面が平坦であるので、マーク７が歪んで見えることはない。したがって、本発明の配線基板によれば、肉眼や画像認識装置によりマーク７を容易かつ正確に認識することが可能となる。さらにまた、レーザビームはコンピュータ制御により所定のパターンに照射されるので、文字や図形あるいはバーコード等のさまざまな形状およびパターンのマーク７を容易に形成することができる。
【００２２】
なお、第一の樹脂皮膜３ａと第二の樹脂皮膜３ｂとのコントラスト比が２０％未満であると、肉眼や画像認識装置でマーク７を認識する際、マーク７を良好に認識することができず、誤認識してしまう危険性が大きなものとなる。したがって、第一の樹脂皮膜３ａと第二の樹脂皮膜３ｂとのコントラスト比は２０％以上あることが好ましい。このように第一の樹脂皮膜３ａと第二の樹脂皮膜３ｂとのコントラスト比を２０％以上とするには、第一の樹脂皮膜３ａおよび第二の樹脂皮膜３ｂに含有される顔料の添加量を０．５〜２５質量％程度とするとともに第一の樹脂皮膜３ａおよび第二の樹脂皮膜３ｂの厚みをそれぞれ５〜３０μｍ程度とすればよい。
【００２３】
また、第一の樹脂皮膜３ａは、その厚みが５μｍ未満であると、レーザマーキング用樹脂皮膜３にレーザビームを照射してマーク７を形成する際に、下地の絶縁基板１が露出したり、透けて見えたりしやすく、そのためマーク７を肉眼や画像認識装置で良好に認識することが困難となる危険性が大きくなり、他方、３０μｍを超えると、レーザマーキング用樹脂皮膜３の厚みが不要に厚いものとなる。したがって、第一の樹脂皮膜３ａの厚みは５〜３０μｍの範囲が好ましい。また、第二の樹脂皮膜３ｂは、その厚みが５μｍ未満であると、下地の第一の樹脂皮膜３ａが透けて見えて両者間のコントラストが低くなりレーザマーキング用樹脂皮膜３にマーク７を形成した場合に、マーク７を肉眼や画像認識装置で良好に認識することが困難となる危険性が大きくなり、他方、３０μｍを超えると、レーザマーキング用樹脂皮膜３にレーザビームを照射してマーク７を形成する際に、下地の第一の樹脂皮膜３ａを良好に露出させることが困難となる傾向にある。したがって、第二の樹脂皮膜３ｂの厚みは５〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００２４】
かくして、本発明の配線基板によれば、絶縁基板１の表面に形成したレーザマーキング用樹脂皮膜３上にレーザビームを所定パターンに照射して第二の樹脂皮膜３ｂの一部を下地の第一の樹脂皮膜３ａが露出するように溶融飛散させることにより肉眼や画像認識装置により良好に認識可能なマーク７が形成される。
【００２５】
なお、本発明は上述の実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、レーザマーキング用樹脂皮膜は、有機材料系の絶縁基板の表面に、酸化チタン顔料および溶無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る第一の樹脂皮膜を被着させるとともにその第一の樹脂皮膜上にカーボン顔料および樹脂から成る第二の樹脂皮膜を被着させて成ることから、このレーザマーキング用樹脂皮膜にレーザビームを照射してマークを形成すると、上層の第二の樹脂皮膜が容易に溶融飛散されて下層の第一の樹脂皮膜が露出するので、露出した白色である下層の第一の樹脂皮膜とその周りの黒色である上層の第二の樹脂皮膜との間に大きな色調差やコントラスト差が形成される。また、第一の樹脂皮膜は、酸化チタンおよび無溶剤系の熱硬化性樹脂から成り、無溶剤系の熱硬化性樹脂はその熱硬化時に殆ど収縮しないことから、例え絶縁基板の表面に凹凸があったとしても、絶縁基板に塗布されたときの厚みおよび平坦度が維持されて表面が平坦なレーザマーキング用樹脂皮膜を形成することができる。したがって、肉眼や画像認識装置による認識性に優れ、丈夫でかつ歪みのないマークの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施形態の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明の配線基板にマーク７を形成した例を示す要部上面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・絶縁基板
２・・・・・・・導体配線
３・・・・・・・レーザマーキング用樹脂皮膜
３ａ・・・・・・第一の樹脂皮膜
３ｂ・・・・・・第二の樹脂皮膜

Claims

配線導体が被着形成された有機材料系の絶縁基板の表面に、酸化チタン顔料および無溶剤系の熱硬化性樹脂から成る第一の樹脂皮膜を被着させるとともに該第一の樹脂皮膜上にカーボン顔料および樹脂から成る第二の樹脂皮膜を被着させたレーザマーキング用樹脂皮膜を設けたことを特徴とする配線基板。