JP2005085776A

JP2005085776A - プリント配線板およびその内層のずれ検出方法

Info

Publication number: JP2005085776A
Application number: JP2003312419A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takahashi; 好一高橋
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】プリント配線板の内層のずれを容易に検出できるようにする。
【解決手段】表層ベタパターン３および内層ベタパターン６は、多数の導通ビア４により導通している。表層ベタパターン３の外側に位置し、内層ベタパターン６に囲まれた範囲内の位置に検査用スルーホール１を設ける。しかも、内層ベタパターン６にスルーホール１と同心の円からなる絶縁層露出部５を設け、絶縁層露出部５の直径は、検査用スルーホール１の直径に内層ベタパターン６のずれ許容量Ａを加えた大きさとなるようにする。内層ベタパターン６が表層ベタパターン３に対し許容量Ａ以上ずれた場合は、内層ベタパターン６がスルーホール１に接続されので、検査用スルーホール１と表層ベタパターン３とが導通していなければ内層の位置ずれはなく、導通していれば内層は位置ずれしていると判定できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント配線板およびプリント配線板の内層のずれ検出方法に関し、特に内層および外層に互いに導通した内層ベタパターンおよび表層ベタパターンが設けられたプリント配線板およびプリント配線板の内層の回路位置ずれ検出方法に関する。

プリント配線板の外層および内層の回路位置ずれの検出方法としては、Ｘ線による透過観察が一般的であるが、板厚や層構成によりＸ線透過率を調整する必要があり、生産性が悪かった。

特許文献１の実開平７−１８４８０号公報には、多層プリント配線板の外層に２つの外部取り出し用のランドを設け、これらの外部取り出し用ランドそれぞれに接続する２つのスルーホールを設け、内層に互いに接続されたリングパターンおよび導通用パターンを設け、一方のスルーホールと導通用パターンとを接続させ、他方のスルーホールをリングパターンとクリアランスをもって、その中心に位置するようにした多層プリント配線板の層間位置ずれ検出構造が示されている。

この特許文献１の多層プリント配線板では、層間ずれが生じると他方のスルーホールとリングパターンが接触導通するので、２つの取り出し用ランド間が導通しているか否かを検査することにより層間ずれを検出できる。

また、特許文献２の特開平９−２０５２８１号公報には、多層プリント配線板の各層の外周部に設けた位置ずれ検出用パターンそれぞれに円形の絶縁部を設け、これらの円形の絶縁部の中心を通る第１のスルーホールと、各層の検出用パターンを接続する第２のスルーホールを設け、第１のスルーホールと第２のスルーホールとが導通しているか否かを検出して内層パターンのずれを検出する多層プリント配線板の内層パターンずれ検査方法が開示されている。

実開平７−１８４８０号公報特開平９−２０５２８１号公報

上述の実開平７−１８４８０号公報の層間位置ずれ検出構造または特開平９−２０５２８１号公報の多層プリント配線板の内層パターンずれ検査方法では、リングパターンおよび導通用パターンまたは検出用パターンというパターンずれ検出用の専用パターンが必要となり、しかもその専用パターン内に各層の専用パターン間を導通させるためのスルーホールと専用パターンに設けた円形の絶縁部の中心を通るように設けるスルーホールという２つのスルーホールを設けなければならず、広い面積を専有してしまうという欠点がある。

請求項１に係る発明のプリント配線板は、内層（図２のＬ２、Ｌ３）に設けられた内層ベタパターン（図３の６）と、この内層ベタパターンに導通する外層（図２のＬ１）に設けられた表層ベタパターン（図１の３）と、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部（図３の５）と、この絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられた検出用スルーホール（図１の１）とを含むことを特徴とする。

請求項２に係る発明のプリント配線板は、内層（図６のＬ２、Ｌ３）に設けられた内層ベタパターン（図７の６）と、この内層ベタパターンに導通する外層（図６のＬ１）に設けられた表層ベタパターン（図５の３）と、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部（図７の５）と、前記外層および前記内層の前記絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられたランド（図５の２）と、この絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられた検出用スルーホール（図５の１）とを含むことを特徴とする。

請求項３に係る発明のプリント配線板は、内層（図２のＬ２、Ｌ３）に設けられた内層ベタパターン（図３の６）と、この内層ベタパターンに導通する外層（図２のＬ１）に設けられた表層ベタパターン（図１の３）と、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた複数の絶縁層露出部（図３の５）と、この複数の絶縁層露出部それぞれの中心に対応する位置に設けられた複数の検出用スルーホール（図１の１）とを含むことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１、２または３のいずれかに記載のプリント配線板において、前記絶縁層露出部は、円であることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１、２または３のいずれかに記載のプリント配線板において、前記絶縁層露出部は、四角形であることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項３に記載のプリント配線板において、前記複数の絶縁層露出部の１のものの外径と当該絶縁層露出部に対応する前記スルーホールの外径との差が前記複数の絶縁層露出部の他のものの外径と該絶縁層露出部に対応する前記スルーホールの外径との差と異なることを特徴とする。

請求項７に係る発明のプリント配線板の内層のずれ検出方法は、内層（図２のＬ２、Ｌ３）に設けられた内層ベタパターン（図３の６）と、この内層ベタパターンに導通する外層（図２のＬ１）に設けられた表層ベタパターン（図１の３）と、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部（図３の５）とを含むプリント基板の前記絶縁層露出部の中心に対応する位置に検出用スルーホール（図１の１）を設け、前記表層ベタパターンと前記スルーホールとの導通を検査することを特徴とする。

本発明のプリント配線板は、表層ベタパターンと導通する内層ベタパターン内に、表層ベタパターンに対応する領域の外側に絶縁層露出部を設け、この絶縁層露出部の中心に対応する位置に検出用スルーホールを設けることにより、表層ベタパターンと検査用スルーホールとの導通を調べて、簡単に各層のずれを検査することができる。

また、プリント配線板の外層および内層に設けられている電気シールド用のベタパターン等を表層ベタパターンおよび内層ベタパターンとして利用することにより、ずれ量の検査用の専用パターンを設ける必要がない。また、もともと互いに導通している外層および内層のベタパターンを用いることにより、表層ベタパターンおよび内層ベタパターンを導通させるためのスルーホール等を新たに設ける必要がなく、検査用スルーホールのみを設けるだけでよい。従って、実開平７−１８４８０号公報や特開平９−２０５２８１号公報に開示されたもののように、ずれ検出のために多くの面積が必要となることはなく、ずれ検出に使用する面積を最小に抑えることができる。

次に、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て詳細に説明する。

図１および図２は、それぞれ本発明の実施の形態のプリント配線板の平面図および断面図である。

図１のプリント配線板は、外層Ｌ１およびＬ４ならびに内層Ｌ２およびＬ３からなり、図３は、プリント配線板を透視して示す図２の内層Ｌ２およびＬ３の平面図である。

外層Ｌ１には、表層ベタパターン３が設けられ、内層Ｌ２およびＬ３それぞれに内層ベタパターン６が設けられている。表層ベタパターン３および内層ベタパターン６は、多数の導通ビア４により導通している。ここで、「ベタパターン」とは、線状の配線パターンとは異なる広い幅の大きな面積のパターンを意味する。

表層ベタパターン３の外側に位置し、内層ベタパターン６に囲まれた範囲内に設けられるような検査用スルーホール１の位置を定める。しかも、内層ベタパターン６にスルーホール１と同心の円からなる絶縁層露出部５を設け、絶縁層露出部５の直径は、検査用スルーホール１の直径に内層パターンのずれ許容量Ａを加えた大きさとなるようにする。このような関係となる外層Ｌ１における検査用スルーホール１の位置、すなわち表層ベタパターン３に対するスルーホール１の相対的な位置の設計値を決定しておく。

また、検査用スルーホール１が設計上の位置から表層ベタパターン３の側へずれても、ずれ許容量Ａ以下ならば検査用スルーホール１と表層ベタパターン３とが繋がらないように、設計上の検査用スルーホール１の位置は表層ベタパターン３からずれ許容量Ａ以上離しておく。

ここで、「表層ベタパターン３の外側」とは、表層ベタパターン３と重なっていないこと、別言すれば表層ベタパターン３の導体パターンと検査用スルーホール１が繋がっていないことを意味し、表層ベタパターン３に囲まれた絶縁層が露出する大きな領域が設けられていると仮定した場合に、その領域内に表層ベタパターン３との間にずれ許容量Ａ以上の余裕をもって検査用スルーホール１を設けることができた場合は、その検査用スルーホール１は、表層ベタパターン３に囲まれてはいても表層ベタパターン３と繋がっていないので、「表層ベタパターン３の外側」に位置することとなる。

図１のプリント配線板の製造は、マスクを用いて表層ベタパターン３や内層ベタパターン６を形成した積層板を積層して行う。積層されたプリント配線板の外層に表層ベタパターン３に対して設計上の位置に貫通孔を開け、その貫通孔の内面に導体層を形成して検査用スルーホール１を設ける。

プリント配線板の製造時に各層が正確に位置合わせされていた場合は、検査用スルーホール１が絶縁層露出部５の中心に位置し、検査用スルーホール１と内層ベタパターン６とが電気的に接続されることはない。

しかし、プリント配線板の製造時に各層の位置合わせが不正確で、内層ベタパターン６が表層ベタパターン３に対し許容量Ａ以上ずれた場合は、内層ベタパターン６がスルーホール１に接続され、互いに導通し、検査用スルーホール１と表層ベタパターン３とも導通することとなる。

従って、検査用スルーホール１と表層ベタパターン３との導通を調べ、導通していなければ内層の位置ずれはなく、導通していれば内層は位置ずれしていると判定できる。

なお、プリント配線板の外層および内層に電気シールド用に互いに導通して設けられるベタパターンを表層ベタパターン３および内層ベタパターン６として用いることができる。

図４は、内層Ｌ２の内層ベタパターン６がずれ量Ｂ（Ｂ≧Ａ）だけ位置ずれした場合の断面図である。

図５および図６は、それぞれ本発明の他の実施の形態のプリント配線板の平面図および断面図である。本実施の形態のプリント配線板は、検査用スルーホール１が設けられる位置にランド２を設けたほかは、図１〜４に示したプリント配線板と同じである。

図５のプリント配線板は、外層Ｌ１およびＬ４ならびに内層Ｌ２およびＬ３からなり、図７は、プリント配線板を透視して示す図６の内層Ｌ２およびＬ３の平面図である。

外層Ｌ１には、表層ベタパターン３が設けられ、内層Ｌ２およびＬ３それぞれに内層ベタパターン７が設けられている。表層ベタパターン３および内層ベタパターン７は、多数の導通ビア４により導通している。

表層ベタパターン３の外側に位置し、内層ベタパターン７に囲まれた範囲内に設けられるような検査用スルーホール１の位置を定める。しかも、内層ベタパターン７にスルーホール１と同心の円からなる絶縁層露出部５を設け、絶縁層露出部５の直径は、検査用スルーホール１の直径に内層ベタパターン６のずれ許容量Ａを加えた大きさとなるようにする。このような関係となる外層Ｌ１における検査用スルーホール１の位置、すなわち表層ベタパターン３に対するスルーホール１の相対的な位置の設計値を決定しておく。

外層Ｌ１およびＬ４ならびに内層Ｌ２およびＬ３それぞれには、検査用スルーホール１が設けられるべき位置を中心とする円形のランド２が設けてある。内層Ｌ２およびＬ３のランド２は、絶縁層露出部５の中心にも位置し、ランド２と内層ベタパターン７との間に絶縁層の露出部分が残るようにする。従って、ランド２の直径は、絶縁層露出部５の直径より小さく、検査用スルーホール１の直径よりも大きくしておく。

検査用スルーホール１と表層ベタパターン３とをずれ許容量Ａ以上離しておくので、設計上は、表層ベタパターン３が外層Ｌ１のランド２と接続することはない。

図５のプリント配線板の製造は、マスクを用いて表層ベタパターン３や内層ベタパターン７およびランド２を形成した積層板を積層して行う。積層されたプリント配線板の表層ベタパターン３の設計上の位置、すなわち外層Ｌ１のランド２の中心に貫通孔を開け、その貫通孔の内面に導体層を形成して検査用スルーホール１を設ける。

プリント配線板の製造時に各層が正確に位置合わせされていた場合は、検査用スルーホール１が絶縁層露出部５の中心に位置し、検査用スルーホール１と内層ベタパターン７とが電気的に接続されることはない。

しかし、プリント配線板の製造時に各層の位置合わせが不正確で、内層ベタパターン７が表層ベタパターン３に対し許容量Ａ以上ずれた場合は、内層ベタパターン７がスルーホール１に接続され、互いに導通し、検査用スルーホール１と表層ベタパターン３とも導通することとなる。

図８は、内層Ｌ２の内層ベタパターン７がずれ量Ｂ（Ｂ≧Ａ）だけ位置ずれした場合の断面図である。

なお、本実施の形態のプリント配線板では、外層Ｌ１のランド２の中心に貫通孔を開けて検査用スルーホール１を設け、検査用スルーホール１と表層ベタパターン３との導通を検査すればよく、外層Ｌ１のランド２を目印にして検査用スルーホール１を設けることができる。

また、内層ベタパターン６に囲まれた領域内に位置し、表層ベタパターン３の外側に位置する検査用スルーホール１を２個以上設け、各検査用スルーホール１に対応して絶縁層露出部５を設け、各検査用スルーホール１と表層ベタパターン３との導通を調べれば、内層の外層に対する回転ずれや伸縮も検出することができる。また、２個以上の検査用スルーホール１を設け、各検査用スルーホール１と対応絶縁層露出部５との直径の差を少しずつ変えておくことにより、ずれ量の大きさの程度を調べることもできる。

また、絶縁層露出部５は、円形に限ることはない。例えば、各辺がプリント配線板の縦横と平行な正方形の絶縁層露出部とすることにより、内層が外層に対しプリント配線板の縦方向または横方向に所定量以上ずれたことを検出するようにすることができる。

ベタパターンを有する多層のプリント配線板に適用でき、プリント配線板の各層のずれの有無の検出に適用できる。

本発明の実施の形態のプリント配線板の平面図である。図１に示すプリント配線板の断面図である。図１に示すプリント配線板の内層を透視して示す平面図である。図１に示すプリント配線板の内層がずれている場合の断面図である。本発明の他の実施の形態のプリント配線板の平面図である。図５に示すプリント配線板の断面図である。図５に示すプリント配線板の内層を透視して示す平面図である。図５に示すプリント配線板の内層がずれている場合の断面図である。

符号の説明

１スルーホール
２ランド
３表層ベタパターン
４導通ビア
５絶縁層露出部
６内層ベタパターン
７内層ベタパターン
Ａずれ許容量
Ｂずれ量
Ｌ１外層
Ｌ２内層
Ｌ３内層
Ｌ４外層

Claims

内層に設けられた内層ベタパターンと、この内層ベタパターンに導通する外層に設けられた表層ベタパターンと、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部と、この絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられた検出用スルーホールとを含むことを特徴とするプリント配線板。
内層に設けられた内層ベタパターンと、この内層ベタパターンに導通する外層に設けられた表層ベタパターンと、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部と、前記外層および前記内層の前記絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられたランドと、この絶縁層露出部の中心に対応する位置に設けられた検出用スルーホールとを含むことを特徴とするプリント配線板。
内層に設けられた内層ベタパターンと、この内層ベタパターンに導通する外層に設けられた表層ベタパターンと、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた複数の絶縁層露出部と、この複数の絶縁層露出部それぞれの中心に対応する位置に設けられた複数の検出用スルーホールとを含むことを特徴とするプリント配線板。
前記絶縁層露出部は、円であることを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のプリント配線板。
前記絶縁層露出部は、四角形であることを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のプリント配線板。
前記複数の絶縁層露出部の１のものの外径と当該絶縁層露出部に対応する前記スルーホールの外径との差が前記複数の絶縁層露出部の他のものの外径と該絶縁層露出部に対応する前記スルーホールの外径との差と異なることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
内層に設けられた内層ベタパターンと、この内層ベタパターンに導通する外層に設けられた表層ベタパターンと、この表層ベタパターンに対応する領域の外側に位置するようにして前記内層ベタパターン内に設けられた絶縁層露出部とを含むプリント基板の前記絶縁層露出部の中心に対応する位置に検出用スルーホールを設け、前記表層ベタパターンと前記スルーホールとの導通を検査することを特徴とするプリント配線板の内層のずれ検出方法。