JP2005268318A

JP2005268318A - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2005268318A
Application number: JP2004074952A
Authority: JP
Inventors: Sadao Sekiguchi; 貞夫関口; Takashi Okayasu; 孝岡安
Original assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Current assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-09-29

Abstract

【課題】スルーホールの位置ズレデータを、プリント配線板の完成前に入手し、孔明け加工機の孔明けデータの補正に反映させることで、精度の高い孔明け加工を効率良く行なうことができる多層プリント配線板の製造方法の提供。
【解決手段】絶縁層と導体層を交互に積層してなる多層プリント配線板の製造方法であって、孔明け加工前製品にスルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンを形成する工程と、当該テストクーポンを用いて当該スルーホールの位置ズレデータを検出する工程と、当該位置ズレデータを孔明け加工機にフィードバックし、孔明けデータの補正を行なってから連続的な孔明け加工を行なう工程とを含んでなる多層プリント配線板の製造方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、多層プリント配線板の製造方法に関し、特に、高多層のプリント配線板に対して、精度の高い孔明け加工を行なうことができる多層プリント配線板の製造方法に関する。

多層プリント配線板を製造する際の注意事項の一つとして、ブラインドバイアホールや貫通スルーホール（以降これを、単に「スルーホール」と呼ぶことにする）の合わせ精度が挙げられる。

当該ブラインドバイアホールに関しては、隣接する層間での位置合わせとなるので、よほどのファインパターンでない限り、位置合わせにさほど困難を要するものではないが、スルーホール、特に、別々に製造された両面コア基板を複数積層してなる、６層以上の多層プリント配線板に対するスルーホール形成に関しては、スルーホールとランド（スルーホールランド）との位置合わせが非常に困難であった。

このようなスルーホールとランドとの位置ズレ状況を確認する手段として、図１に示したようなテストクーポンＴを用いる方法が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１（ａ）は、各内層毎に設けられたテストクーポンＴの概略平面図で（例示した図は、スルーホールとランドとの位置ズレが発生していない状態のものを示した）、ズレ検出スルーホール１と、当該ズレ検出スルーホール１と同軸で、且つ当該ズレ検出スルーホール１の外径から検出すべきズレ設定値２だけ離間して形成された、互いに絶縁されているズレ検出パターン３と、当該各ズレ検出パターン３から引出された引出しパターン４と、当該各ズレ検出パターン３に対応して形成され、且つ当該引出しパターン４を介して当該ズレ検出パターン３と接続されている引出しスルーホール５とを備えている。

そして、図１（ｂ）に示したように、ズレ検出スルーホール１に位置ズレが発生してズレ検出パターン３の内の３ａと接触した場合には、ズレ検出スルーホール１と引出しスルーホール５の内の５ａに当接した図示しないプローブ間で導通が検出され、これによりズレ量とズレ方向の検出が可能になるというものである。

しかし、上記構成のズレ検出方法においては、多層プリント配線板が完成品の状態でないと利用できない（スルーホールがめっき等で導通され、また、外層が回路形成されている必要がある）ため、以下のような不具合を有していた。

まず第一に、多層プリント配線板が完成品でないと当該検査ができないため、例え位置ズレデータ（ズレ量やズレ方向）を検出できたとしても、結局最終工程である回路検査工程での確認となる。従って、スルーホールに許容量以上のズレが発生していた場合には、１ロットが全数不良になってしまい、位置ズレデータが孔明け加工に反映できないというものであった。

第二に、当該検査用に１ボード（あるいは数ボード）だけ完成品を製造して、位置ズレデータを検出するという方法も考えられるが、最終工程までの製造コストがかかり、また、１ロット分の製造時間に多大な時間を要するため実用的ではなかった。
特開２００２−２５２４７３号公報

本発明は上記不具合を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、スルーホールの位置ズレデータを、プリント配線板の完成前に入手し、孔明け加工機の孔明けデータの補正に反映させることで、精度の高い孔明け加工を効率良く行なうことができる多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１に係る本発明は、絶縁層と導体層を交互に積層してなる多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも１ボードの孔明け加工前製品に、スルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンを形成する工程と、当該テストクーポンを用いて当該スルーホールの位置ズレデータを検出する工程と、当該位置ズレデータを孔明け加工機にフィードバックし、孔明けデータの補正を行なってから連続的な孔明け加工を行なう工程とを含んでなる多層プリント配線板の製造方法である。

このように、少なくとも１ボードの孔明け加工前製品から位置ズレデータを検出し、この位置ズレデータから孔明け加工データを補正する構成としたため、従来、多層プリント配線板の完成品により検査を行なっていたときと比較して、１ロット全数が不良品になるということがなく、また、孔明け加工機の孔明けデータを容易に補正することができる。

また、請求項２に係る本発明は、前記テストクーポンが、任意の円周上に設けたズレ検出パターンと、当該円周の直径より検出すべきズレ設定値の２倍相当分小さい直径で、当該ズレ検出パターンの円周内を目標に穿孔されたズレ検出スルーホールとの導通の有無により位置ズレデータを検出するものであることを特徴とする。

これにより、容易に位置ズレデータを得ることができる。

また、請求項３に係る本発明は、前記テストクーポンが、ズレ量とズレ方向が確認できるものであることを特徴とする。

これにより、どの方向にどれだけ位置ズレが発生しているかが確認できるため、精度の高い補正が可能となる。

また、請求項４に係る本発明は、前記テストクーポンとして、ズレ設定値の異なるものが複数形成されることを特徴とする。

これにより、より精度の高い補正が可能となる。

また、請求項５に係る本発明は、前記テストクーポンが、多層プリント配線板の捨て板部に形成されることを特徴とする。

これにより、多層プリント配線板の外形加工と同時に、当該テストクーポンを廃棄することができる。

本発明によれば、位置ズレデータを孔明け加工データに容易に反映させることができるので、精度の高い孔明け加工を効率良く行なうことが可能となる結果、１ロット全数を不良にするような不具合も防止することができる。

本発明の実施の形態を、図２乃至図４に示した６層プリント配線板を用いて簡単に説明する。尚、内層に形成されるズレ検出パターン等は、図１に示したものと同様の構成であるため、図１と同一箇所の説明をする場合には、図１と同じ符号を使用することにした。また、説明の便宜上、テストクーポンＴ以外の配線パターン等については省略することとした。

図２は本発明の孔明け加工方法に利用される、スルーホールの位置ズレデータを検出するテストクーポンＴの概略平面図（外層から見た図）で、当該テストクーポンＴの中心部に形成されるズレ検出スルーホール１と、各層（本実施の形態では、２層目〜５層目に該当し、以降、各層の表記をＬ２〜Ｌ５と表記することにする）に設けられ、且つ引出しパターン４を介してズレ検出パターン３と接続される引出しスルーホール５とからなるものであり、例えば、５ａは３ａ、５ｂは３ｂ、５ｃは３ｃ、５ｄは３ｄに対応し、それぞれに付加した２〜５は、各層数に対応している（例えば、５ａ２はＬ２層の３ａと接続され、５ｂ３はＬ３層の３ｂと接続されていることを意味する）。尚、符号６で示した部位は、金属箔７（例えば銅箔）をレーザやエッチング等で除去したクリアランス６であり、後にズレ検出スルーホール１と引出しスルーホール５にプローブを当接してスルーホールの位置ズレ検査を行なうために除去したものである。

続いて、図３乃至図４（例示した図は、いずれもスルーホールとランドとの位置ズレが発生していない状態のものを示した）に示したスルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンＴの概略断面工程図を用いて、本発明をより詳しく説明する。尚、当該工程図は、図２に示した平面図を、Ａ−Ａ間で切断した際の断面図を示したものであり、便宜上、Ｌ４層のみに引出しパターン４を介してズレ検出パターン３と引出しスルーホール５とが接続されている状態を示した。

まず、図３（ａ）に示したように、両面が回路形成されたコア基板８と外層の金属箔７を、プリプレグ等の絶縁接着剤層９を介して積層する。

次に、図３（ｂ）に示したように、孔明け加工用の基準孔（図示省略）を基準にしてドリル加工を行ない、Ｌ２〜Ｌ５に形成されたズレ検出パターン３（図中に示されているものは３ｂと３ｄ）の中心を目標に、当該ズレ検出パターン３の内径１４ａ（図１（ｂ）参照）より検出すべき予め定めたズレ設定値２（図１（ａ）参照）の２倍相当分小さい直径１６の第一貫通孔１０を穿孔するとともに、当該ズレ検出パターン３から引出された引出しパターン４と交差する所望の位置に第二貫通孔１１を穿孔する。

次に、スルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンＴを形成するが、第一の実施の形態としては、図３（ｂ）の状態の多層プリント配線板に、図示しない無電解めっき（例えば、無電解銅めっき）を形成した後、上記した理由により、図３（ｃ）に示したように、第一貫通孔１０と第二貫通孔１１の周囲の金属箔７（例えば銅箔）をレーザやエッチング処理等で除去してクリアランス６を形成することによって、図４（ａ）に示したように、Ｌ１層からＬ６層が無電解めっき１２で接続されたズレ検出スルーホール１と引出しスルーホール５（図中に示されているものは５ｂ４と５ｄ４）とを備えた、スルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンＴを得る方法が挙げられる。

また、第二の実施の形態としては、第一の実施の形態で実施した無電解めっきを行なわず、図３（ｃ）の多層プリント配線板の第一貫通孔１０と第二貫通孔１１に導電ペースト１３を充填することによって、図４（ｂ）に示したように、Ｌ１層からＬ６層が当該導電ペースト１３で接続されたズレ検出スルーホール１と引出しスルーホール５（図中に示されているものは５ｂ４と５ｄ４）とを備えた、スルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンＴを得る方法が挙げられる。

このようにして得られたテストクーポンＴのズレ検出スルーホール１と各引出しスルーホール５（図中のものは５ｂ４、５ｄ４）の間の導通検査を行なうことによって、スルーホールの位置ズレデータを検出し、次いで、当該位置ズレデータを基に孔明け加工機の孔明けデータを補正した後、連続的な孔明け加工（量産）を開始する。

このように、少なくとも１ボード（あるいは数ボード）の中間製品（孔明け加工前製品）からスルーホールの位置ズレデータを検出するようにしたため、当該位置ズレデータを容易に孔明けデータの補正に反映することができる。

ここで、当該テストクーポンＴは、多層プリント配線板の捨て板部に形成するのが好ましい。

その理由として、テストクーポンＴは、特別な指定がない限り最終製品には不要となるため、外形加工と同時に容易に廃棄することができるからである。

また、当該テストクーポンＴは、少なくとも多層プリント配線板の４角に設けるのが好ましい。

その理由として、スルーホールの位置ズレデータ（ズレ量及びズレ方向）をほぼ平均的に検出できるからである。

本発明の実施の形態では、検出すべきズレ設定値２が１種類のテストクーポンＴを設ける例を示したが、当該ズレ設定値２が異なったテストクーポンＴを複数設けるようにすれば（例えば、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ等）、どの方向にどれだけ位置ズレが発生しているかが確認できるため、より細かい補正が可能となる。

また、本発明の実施の形態では、導通検査を利用してスルーホールの位置ズレデータを検出する例を示したが、図５（ａ）、（ｂ）に示したような断面観察や、図６（ａ）、（ｂ）に示したような座グリによっても位置ズレデータを検出することができる。

上記図５、図６（例示した図は、いずれもスルーホールとランドとの位置ズレが発生していない状態のものを示した）の例を簡単に説明すると、まず図５（ａ）は、上記実施の形態と同様に各内層にズレ検出パターン３を形成し、当該ズレ検出パターン３の内径１４ａ（図１（ｂ）参照）より検出すべき予め定めたズレ設定値２（図１（ａ）参照）の２倍相当分小さい直径１６のズレ検出貫通孔１５を、当該ズレ検出パターン３の中心軸を目標に穿孔する。次いで、当該ズレ検出貫通孔１５を中心軸上で切断した面の断面観察を行ない、各層のズレ検出パターン３と、これに対応して穿孔されたズレ検出貫通孔１５との位置ズレ状況を確認することによって、スルーホールの位置ズレデータを検出するというものである。

この場合、一つのテストクーポンＴでは、Ｘ−Ｙ方向の一方の確認しかできないため、少なくとも二つのテストクーポンＴを隣接して形成し、Ｘ−Ｙ方向の確認を行なう必要がある。

次に図５（ｂ）であるが、同一径の円盤状のズレ検出パターン３を各層に設けておき、当該ズレ検出パターン３の外径１４ｂより検出すべき予め定めたズレ設定値２の２倍相当分小さい直径１６のズレ検出貫通孔１５を、当該ズレ検出パターン３の中心軸を目標に穿孔する（この形態は丸いランド３に孔１５を明けたものである）。次いで、当該ズレ検出貫通孔１５を中心軸上で切断した面の断面観察を行ない、各層のズレ検出パターン３と、これに対応して穿孔されたズレ検出貫通孔１５との位置ズレ状況を確認することによって、スルーホールの位置ズレデータを検出するというものである。

次に図６であるが、図５（ａ）、（ｂ）と同じズレ検出パターン３を各層に位置をずらして形成し、それぞれのズレ検出パターン３の中心軸を目標にズレ検出貫通孔１５を穿孔する（図中には、Ｌ２層のテストクーポンＴのみ示したが、実際には、隣接して他層のテストクーポンも形成される）。次に、各層に形成されたズレ検出パターン３を露出させる座グリ部１７を形成し、次いで、座グリした面側から各層のズレ検出パターン３と、これに対応して穿孔されたズレ検出貫通孔１５との位置ズレ状況を確認することによって、スルーホールの位置ズレデータを検出するというものである（図６（ａ）は、図５（ａ）のズレ検出パターン３と同形状のものを用いた例で、図６（ｂ）は、図５（ｂ）のズレ検出パターン３と同形状のものを用いた例である）。

本発明を説明するに当って、別々に製造した両面コア基板を複数積層してなる、６層プリント配線板を用いて説明したが、層数及び構成はこの限りでない。

内層に設けられるテストクーポンの概略平面図。外層から見た、本発明の孔明け加工に用いられるテストクーポンの概略平面図。テストクーポンを形成するための概略断面工程図。図３に続くテストクーポンを形成するための概略断面工程図。断面観察による位置ズレデータの検出方法を説明するための概略断面図。座グリによる位置ズレデータの検出方法を説明するための概略断面図。

符号の説明

１：ズレ検出スルーホール
２：ズレ設定値
３：ズレ検出パターン
４：引出しパターン
５：引出しスルーホール
６：クリアランス
７：金属箔
８：コア基板
９：絶縁接着剤層
10：第一貫通孔
11：第二貫通孔
12：無電解めっき
13：導電ペースト
14a：ズレ検出パターンの内径
14b：ズレ検出パターンの外径
15：ズレ検出貫通孔
16：ズレ検出貫通孔の直径
17：座グリ部

Claims

絶縁層と導体層を交互に積層してなる多層プリント配線板の製造方法であって、孔明け加工前製品にスルーホールの位置ズレ検出用のテストクーポンを形成する工程と、当該テストクーポンを用いて当該スルーホールの位置ズレデータを検出する工程と、当該位置ズレデータを孔明け加工機にフィードバックし、孔明けデータの補正を行なってから連続的な孔明け加工を行なう工程とを含んでなる多層プリント配線板の製造方法。
当該テストクーポンは、任意の円周上に設けたズレ検出パターンと、当該円周の直径より検出すべきズレ設定値の２倍相当分小さい直径で、当該ズレ検出パターンの円周内を目標に穿孔されたズレ検出スルーホールとの導通の有無により位置ズレデータを検出するものであることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板の製造方法。
当該テストクーポンは、ズレ量とズレ方向が確認できるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の多層プリント配線板の製造方法。
当該テストクーポンは、ズレ設定値の異なるものが複数形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の多層プリント配線板の製造方法。
当該テストクーポンは、多層プリント配線板の捨て板部に形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の多層プリント配線板の製造方法。