JP2008091439A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】多層プリント配線板においてバイアホールやスルーホールの位置ズレによる不良を低減する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。
【解決手段】絶縁層と導体層とが交互に積層された、少なくとも3層以上の導体層を有する多層プリント配線板1の製造方法において、両面が導体12とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体12に内層パターン13を形成する際、この積層基材の外層側に存する導体12の一つ又は複数の所定箇所に指標17を設定する。その後、この積層基材の内層側に順次所定の層を形成して多層積層を完了させ、次いで、この指標17に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する。
【選択図】図2

Description

本発明は、バイアホール又はスルーホールの位置ズレを多層プリント配線板の完成前に判定することができる多層プリント配線板の製造方法、及びバイアホール又はスルーホールの位置ズレを小さくすることができる多層プリント配線板の製造方法に関する。
近年、携帯電話機などの電子機器は、益々高機能化、小型化が進行している。これに伴って、このような電子機器に実装される多層プリント配線板の高密度化、小型化、薄型化が図られている。
多層プリント配線板の高密度化に対応する技術として、各導体層間を接続するための接続方法も、旧来の全層貫通のいわゆるスルーホールによる接続のみの仕様から、特定の層間のみを接続するバイアホールも使用されるようになっている。また、このスルホールやバイアホールの径は小型化が進行し、その径が0.1mmより小さいものも現れている。特に、0.1mmやそれ以下の小径の穴開け加工には、従来のメカニカルドリルで加工するには効率が悪く、また加工も困難であるため、最近ではレーザ加工も併用されるようになっている。
また、多層プリント配線板の小型化、薄型化に対応する技術として、複数の回路基板を一体的に形成して小型化を図った、所謂リジッドフレックス型の多層プリント配線板がある。リジッドフレックス型の多層プリント配線板は、可撓性のあるフレキシブルプリント配線板をベース基板として複数のリジッド型の多層プリント配線板を接続したものであり、リジッド型の多層プリント配線板の配置自由度を向上させ、且つリジッド型の多層プリント配線板をフレキシブルプリント配線板を介して相互に接続することによりコネクタやハーネスなどによる接続を省略化してその全体の配置スペースを小さくしたものである。このようなリジッドフレックス型の多層プリント配線板は、小型化が進行している電子機器やクラムシェルタイプの携帯電話のように可動部をもつ電子機器などに用いられている。
以下、従来のリジッドフレックス型の多層プリント配線板の製造方法について、4層構造のものを例に採り、図17乃至図23に基づいて説明する。尚、ここでは4層のリジッドフレックス型の多層プリント配線板は、リジッド部を構成する第1プリント配線板と、可撓性のベース基板を構成する第2プリント配線板を積層することにより形成され、2つ部分に分離された4層構造のリジッド部とその間を繋ぐ2層構造の可撓部から構成されている。
図17は、従来のリジッドフレックス型の多層プリント配線板における第1プリント配線板の断面図、図18は、内層パターンが形成された第1プリント配線板の断面図、図19は、カバーレイが積層接着された第1プリント配線板の断面図、図20は、第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層したものの断面図、図21は、多層プリント配線板においてバイアホール用の導体除去部を形成したものの断面図、図22は、多層プリント配線板においてバイアホール用の導体除去部に非貫通孔を形成したものの断面図、図23は、多層プリント配線板においてスルーホール用の貫通孔を形成したものの断面図である。
まず、第1プリント配線板110を形成する。具体的には、図17乃至図19に示すように、絶縁樹脂基板(または絶縁樹脂フィルム)111の両面に銅箔112が積層された両面銅箔積層基板102において、内層となる側の面にエッチング法により内層パターン113を形成する(図18参照)。次いで、内層パターン113に接着剤118を介してカバーレイ119を積層接着し、回路基板を形成しない不要部分116を切断除去する。なお、不要部分116が除去されて残された部分は、第1プリント配線板110を第2プリント配線板120に積層したときに、リジッド部106を構成することとなる(図19、図20参照)。
第2プリント配線板120は、第1プリント配線板110の形成と同様に、基板の一方の面のみに内層パターン113を形成し、内層パターン113に接着剤118でカバーレイ119を積層接着することにより形成される。
次いで、第1プリント配線板110と第2プリント配線板120とをそれぞれの内層パターン113,113が互いに向かい合うように配置してプリプレグ121を間に介して積層し、熱プレス装置により加熱加圧して積層状態とする。このとき、第1プリント配線板110と第2プリント配線板120が積層して4層構造を呈するリジッド部106と、第2プリント配線板120のみで2層構造を呈する可撓部105とが形成される。
次に、第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層させた積層基材の外層側に存する銅箔112において、バイアホールを形成する位置にバイアホール径の銅箔112を除去して除去部(以下、導体除去部という。)117を形成する。具体的には、バイアホール径の銅箔112のみが露出するようにエッチングレジストを形成し、この部分の銅箔112をエッチングしてエッチングレジストを除去することにより導体除去部117を形成する。なお、導体除去部117の形成における銅箔112のエッチングにおいては、この部分の銅箔112を厚さ方向に全部除去してもよいし、銅箔112を一部残存させてハーフエッチングとしてもよい。このように、レーザ加工する部分のみの銅箔112を除去するエッチング(或いはハーフエッチング)はウインドウエッチングと呼ばれており、これは、レーザにより容易に加工し易いようにするための前処理として知られている。
上記のようにして外層側の銅箔112に導体除去部117を形成したあと、導体除去部117にレーザを照射して露出している絶縁樹脂基板111を除去し非貫通孔123を形成する(図22参照)。具体的には、炭酸ガスレーザ又はYAGレーザなどのレーザ発生装置から発生させるレーザの強度を、銅箔112が除去されず絶縁樹脂基板111だけが除去されるように調整して、導体除去部117の径よりも若干大きいビーム径のレーザをこの導体除去部117に照射し、バイアホールランド114を底面とする非貫通孔123を形成する。ここで、レーザのビーム径を導体除去部117が十分に含まれる領域に拡げてレーザを照射するようにしてもよい。この場合は、レーザの照射位置を正確に導体除去部117にあわせる必要がない。
なお、このような非貫通孔(又は貫通孔)の形成方法、すなわち、外層側の銅箔112をレーザにより除去する部分以外の領域をレーザ保護マスクとし、レーザを導体除去部117に照射して非貫通孔(又は貫通孔)を形成する方法は、コンフォーマルマスク法と呼ばれている。この方法によれば、導体除去部117から位置ズレのない非貫通孔123を形成することができる。
バイアホール用の非貫通孔123を形成したあと、メカニカルドリルまたはレーザにより多層プリント配線板にスルーホール用の貫通孔124を形成する(図23参照)。
非貫通孔123および貫通孔124を形成したあと、デスミア処理により非貫通孔123および貫通孔124に生じている残渣を取り除き、銅箔表面処理を行ってから無電解メッキおよび金属メッキを行って各層間を導体で接続する。次いで、エッチング法により外層パターン(図示省略)を形成する。さらに、端子ランドなどに金属メッキを行い、ソルダレジストを形成し、次いで、外形を加工して、多層プリント配線板101を完成させる。
ところで、上記したような多層プリント配線板にあっては、内層パターン又は外層パターンの細線化(高密度化)、内層パターンと外層パターンを接続するスルーホール又はバイアホールの小径化に伴って、内層パターンと外層パターンとの位置ズレ、スルーホールの形成位置の位置ズレ、バイアホールの形成位置の位置ズレなどが大きな問題となっている。
例えば、内層パターンとバイアホールやスルーホールとの位置ズレにより、内層パターンと外層パターンとが適切に接続されない場合があった。
また、バイアホールとバイアホールランド114とが接続した場合であっても、バイアホールとバイアホールランド114とが許容範囲以上にずれた状態で接続しているときは、その接続が不完全で強度が不十分であることから、経時的に劣化し断裂が生じてしまう場合があった。また、スルーホールとスルーホールランド115との関係においても同様、許容範囲以上にずれた状態で形成されたときは、その接続が不完全で強度が不十分であることから、経時的に劣化し断裂が生じてしまう場合があった。
従って、多層プリント配線板の生産工程においては、バイアホールが内層側のバイアホールランド114と適切に接続していないものや、スルーホールが内層側のスルーホールランド115と適切に接続していないものは、完成した多層プリント配線板から確実に除去する必要がある。また、生産における製品歩留りの向上のためには、これらのバイアホールやスルーホールの位置ズレを許容範囲内でおさめる必要がある。
しかしながら、このような課題に対しては次のような問題があった。
第1の問題として、スルーホールとスルーホールランド115とが適切に接続していないものを除去するには、外層パターンを形成した後でしか行うことができないという問題があった。そのため、外層パターンを形成する前に、スルーホール用の貫通孔124とスルーホールランド115との位置ズレが生じた不良品を除去することができず、この結果、生産効率が向上しないという問題が生じていた。
第2の問題として、従来の多層プリント配線板の形成方法では、加工工程において積層基材自体が伸縮してしまうために、バイアホール用の導体除去部117とバイアホールランド114との位置ズレが生じてしまうといった問題や、各層のスルーホールランドとスルーホールランドとの位置ズレが生じてしまうといった問題があった。
以下、第1及び第2の問題点について詳述する。
第1の問題における、外層パターンを形成した後でなければスルーホールの位置ズレを確認する方法がないという問題は、スルーホール用の貫通孔124を形成したときには外層が銅箔112で覆われていることから内層を視認することができず、スルーホール用の貫通孔124とスルーホールランド115との位置関係を把握することができないことが原因である。
従来の多層プリント配線板の製造方法の説明で示したように、スルーホール用の貫通孔124は、導体除去部117の部分を除く領域の銅箔112が残存した状態で形成される。従って、スルーホール用の貫通孔124を形成した直後では、内層に形成されたスルーホールランド115の位置を確認することができず、各層のスルーホールランド115を貫通するようにスルーホール用の貫通孔124が形成されているか否かを確認することができなかった。このような理由により、従来では、スルーホール用の貫通孔124にメッキしてスルホールを形成し、次いで、外層パターンを形成してから、スルーホールが各層のスルーホールランド115を許容範囲内に貫通して形成されているか否かの検査を行っていた。例えば、外層パターンの形成後に露出する樹脂層を透かして(例えば、X線照射により内層パターンを撮像する。)、スルーホールランド115とスルーホールとの位置ズレに関して検査を行っていた。
しかしながら、このような製造工程では、許容範囲内にスルーホール用の貫通孔124が許容範囲内でスルーホールランド115を貫通していない不良品であっても外層パターンを形成したあとでしか除去できないため、このような不良品についても外層パターン形成工程に投入する必要があり、結果的に、無駄な製品を生産することとなるので生産効率が向上しないという問題があった。
そこで、外層パターンを形成する前に、スルーホール用の貫通孔が許容範囲内に形成されたか否かを検査可能とする技術が、特許文献1および2に提案されている。
特許文献1に示された方法は、スルーホール用の貫通孔を形成した後、その周壁に現れる各層のスルーホールランド断面の座切れの有無を顕微鏡により視認することにより、外層パターンを形成する前に各層の位置ズレを確認するというものである。位置ズレが生じているか否かは、スルーホールランド断面(銅箔の断面)が、スルーホール用の貫通孔の周壁を一周するように現れて座切れがないときは、貫通孔とスルホールランドとの位置ズレがないもの判定とされ、スルーホールランド断面がスルーホール用の貫通孔の周壁を一周せず途中で分断され座切れがあるときは、貫通孔とスルホールランドとの位置ズレがあると判定される。また、スルーホールランドを必要としない層には、スルーホールランドの代わりに内層パターンから独立した補助ランドを設け、この補助ランドの座切れの有無を視認することにより、この層の位置ズレを確認している。
従って、このような方法によれば、外層パターンを形成する前であっても、各層の座切れを視認することができるので、積層した各プリント配線板の位置ズレを早期に発見することができる。
また、特許文献2に示された方法は、各層の位置ズレを確認する方法として、積層されるプリント配線板の表面が視認できるように各プリント配線板に開口部(プリント配線板の貫通する穴)を形成し、その開口部の周縁に設けられた検査マークを視認することにより、各プリント配線板の位置ズレを確認するというものである。具体的には、多層プリント配線板において、積層される各プリント配線板に開口部が設けられる。各プリント配線板の開口部は、多層プリント配線板を正面から見たときに積層されている順に各プリント配線板の開口部の周縁表面が視認できるように、プリント配線板の積層順に開口径が小さくなるように形成されている。更に、多層プリント配線板の開口部を正面からみたときに各プリント配線板の検査マークが視認できるように、各開口部の周縁には検査マークが形成されている。
すなわち、このような方法によれば、外層パターンを形成する前であっても、外部から各プリント配線板の検査マークを視認することができるので、積層した各プリント配線板の位置ズレを早期に発見することができる。
第2の問題における、バイアホール用の導体除去部17とバイアホール114との位置ズレや、スルーホールとスルーホールランドとの位置ズレは、多層プリント配線板の加工工程において、積層する基板が寸法変化することが原因である。
上記に示したように、多層プリント配線板101を構成するプリント配線板110、120は、絶縁樹脂基板111の両面に銅箔112を積層した両面銅箔積層基板102を母板として形成される。両面銅箔積層基板102は、製造する際に、絶縁樹脂基板111をまず強度を上げるために1軸あるいは2軸方向に延伸させ、次いで、銅箔112を絶縁樹脂基板111に貼り付けることによって形成されている。このとき、積層する銅箔112に皺が生じないように、絶縁樹脂基板111を延伸させるとともに銅箔112を一定の張力で延伸させて貼り付けている。このようにして作成された両面銅箔積層基板102には内部応力が残存する。つまり、絶縁樹脂基板111と銅箔112には延伸状態から定常状態に戻る作用が内部応力として存在している。加えて、絶縁樹脂基板111と銅箔112との伸縮率が異なることから、両者を積層させて形成した両面銅箔積層基板102には不均等に内部応力が存在することとなる。
そして、積層するプリント配線板110、120は、このような状態の両面銅箔積層基板102の一方の銅箔112のみをエッチングして内層パターン113が形成される。この段階では、銅箔112が除去された部分では応力緩和が起こり、又、内層パターン113は基板全面に亘り均一な形状に形成されるものではないので、プリント配線板には、応力緩和が生じる部分と応力が残存した状態の部分とが不均一に存在することとなり、プリント配線板は不均一な歪みをもったものとなる。従って、内層パターン113は設計どおりの寸法に仕上がらず、入力データに基づく寸法からの寸法ズレが生じることとなる。
また、高分子材料により形成される絶縁樹脂基板111や銅箔112を接着させるための接着剤(図示省略)は、温度や湿度によって伸縮し、その変化量は不可逆性をもつ。他方、銅箔112は、湿度に対しては殆ど寸法変化しないものの温度に対して寸法変化するが、その線膨張係数は絶縁樹脂基板111や接着剤とは異なる値をもつ。従って、プリント配線板に残留する内部応力は、絶縁樹脂基板111に銅箔112を貼付したときに生じる内部応力だけでなく、プリント配線板の製造工程における温度や湿度の温湿度履歴によっても影響を受けることとなる。そのため、内層パターン113の寸法は、製造条件によってもばらつきが生じることとなる。
また、プリント配線板110、120を加熱加圧して積層することにより多層プリント配線板を形成することから、さらに、絶縁樹脂基板111、内層パターン113および接着剤118の各層において内部応力が生ずることとなる。特に、リジッドフレックス型の多層プリント配線板は、フレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板とが積層して形成されるものであり、フレキシブルプリント配線板とリジッドプリント配線板の基板の材料が異なり線膨張係数が大きく異なるものであるから、積層に伴う内部応力は大きなものとなる。従って、リジッドフレックス型の多層プリント配線板のように材質が異なるもの基材を積層するものにあっては、更に、内層パターン113の寸法は入力データに基づく寸法からずれることとなる。
また、プリント配線板110、120の積層においては、一般的に、プリント配線板の基板端縁に形成されたガイドマークを基準にしてプリント配線板同士を位置決めして積層して形成されるが、ガイドマーク自体に寸法ズレがあることおよびガイドマークの位置決め操作自体にズレが生じることから、各層のスルーホールランド115の位置がずれてしまうことがあった。加えて、積層は加熱加圧を伴うものであるため、このときの絶縁樹脂基板111の膨張に起因する変形により、各層のスルーホールランド115の位置がずれてしまうことがあった。特に、リジッドフレックス型の多層プリント配線板101のように、線膨張係数が大きく異なる上に加工履歴が異なるプリント配線板を積層して形成されるものにあっては、寸法ズレが著しく異なるので、スルーホールランド115の位置が大きくずれてしまうことがあった。
一方、各プリント配線板を積層して形成した多層プリント配線板101においては、外層において銅箔112が存在するため、内層パターン113の寸法ズレは視認できない状態となっている。そして、このような状態で、加工機に入力したデータに基づいて外層にバイアホール用の導体除去部117を形成することから、導体除去部117は内層パターン113に対して位置ズレして形成されることとなる。また、その後に形成されるスルーホールや外層パターンも同様に内層パターン113に対して位置ズレして形成されることとなる。
そこで、このような位置ズレを考慮してバイアホールやスルーホールを形成する技術が特許文献3及び4に提案されている。
特許文献3には、内層パターンを形成した後、加工機に入力データに基づく寸法と内層パターンとの寸法ズレを測定し、この寸法ズレに基づいて補正を行い、バイアホール用の導体除去部117を形成することにより、バイアホールを適切な位置に形成する方法が提案されている。この方法によれば、内層パターンの寸法ズレが補正されてバイアホール用の導体除去部117が形成されるので、バイアホールの位置ズレが解消される。
特許文献4には、回路を構成するスルーホールを形成する前に、位置ズレを確認するための検査用スルーホールを形成して位置ズレを取得しておき、この位置ズレを補正することにより、スルーホールをスルーホールランドとを正確に接続する技術が提案されている。具体的には、まず、予めプリント配線板に位置ズレ検出用テストクーポンを形成しておき、プリント配線板の積層後に、位置ズレ検出用テストクーポンを貫通するように位置ズレを確認するための検査用スルーホール(貫通孔にメッキを施したもの或いは貫通孔に導電ペーストを充填したものであって、各層を導体で接続したもの)を形成する。次いで、検査用スルーホールと位置ズレ検出用テストクーポンとの導通状態を検出することによって検査用スルーホールの位置ズレを検出する。そして、この位置ズレデータに基づいて位置調整を行ってスルーホールを形成する。
この方法で用いられている位置ズレ検出用テストクーポンは、検査用スルーホールが形成される位置を中心として位置ズレ許容範囲以上離れた周縁に導体パターンを形成したものであり、そして、検査用スルーホールが位置ズレ許容範囲以上ずれて形成されると、検査用スルーホールの側面と導体パターンとが接触し両者が導通状態となる構成となっている。
従って、この方法によれば、位置ズレ検出用テストクーポンに検査用スルーホールを形成することにより、スルーホールと各層との位置ズレを検出することができ、更に、この位置ズレデータに基づいて位置調整をしてスルーホールを形成することから、スルーホールをスルーホールランドに正確に接続することができる。
特開昭61−182299号公報 特開2002−299818号公報 特開2002−223078号公報 特開2005−268318号公報
しかしながら、上記第1の問題にあっては、特許文献1に記載の技術では、外層パターンを形成する前に各プリント配線板に形成したスルーホールランドの位置ズレを確認することができるものの、目視による検査は時間がかかり、特に、薄型化した多層プリント配線板ではその視認自体が困難となっていた。
また、特許文献2に記載の技術では、外層パターンを形成する前に開口部の付近での位置ズレを確認できるものの、スルーホールを形成する付近での位置ズレを把握することができないものであった。特に、薄型化した多層プリント配線板を形成する場合にあっては、その製造工程において複雑に応力が内在しているため内層パターンの寸法ズレはその方向やその量が異なるものであるので、開口部を形成した部分で位置ズレが生じていない場合であっても、スルーホールランド115を形成した部分では位置ズレが生じている場合があり、開口部付近における位置ズレは、必ずしもスルーホールランド115の位置ズレを示すものではなかった。また、積層する各プリント配線板に開口部を形成する必要があり、又、その形成のための面積が必要であり、工程及び材料に無駄が多い方法であった。
また、上記第2の問題にあっては、特許文献3に記載の技術では、内層パターン113を形成したあとにその寸法ズレを測定しこの寸法ズレの補正を行うものであって、プリント配線板を積層したあとに生じる寸法ズレまでは考慮に入れられていないため、積層後に形成されるバイアホール用の導体除去部117と内層パターンとして形成されるバイアホールランド114との位置ズレを必ずしも精度よく補正できるものではなかった。
また、特許文献4に記載の技術では、検査用スルーホールを形成して位置ズレを検査することによってスルーホールの位置を調整することができるものの、その検査用スルーホールを形成するために貫通孔の周壁をメッキするか或いは貫通孔を導電ペーストで充填する必要であるため、非常に手間がかかるものであった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、多層プリント配線板においてバイアホールやスルーホールの位置ズレによる不良を低減する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し、更に具体的には、第1にバイアホール又はスルーホールの位置ズレを多層プリント配線板の完成前に判定することができる多層プリント配線板の製造方法、及び、第2にバイアホール又はスルーホールの位置ズレを小さくする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。
本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、絶縁層と導体層とが交互に積層された、少なくとも3層以上の導体層を有する多層プリント配線板の製造方法において、両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、該積層基材の外層側に存する導体の一つ又は複数の所定箇所に指標を設定しておき、その後、該積層基材の内層側に順次所定の層を形成して多層積層を完了させ、次いで、前記指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成することを特徴とする。
本発明によれば、指標は内層パターンを形成する際に外層側に存する導体に形成されることから、指標は内層パターンと位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターンと同じタイミングで形成され内層パターンと同じ加工履歴を経ることから、指標は内層パターンと同方向に移動し内層パターンとの位置ズレが殆どなく、更に、指標は多層プリント配線板の外部から視認できるものであることから、容易に指標に基づいてバイアホール、スルーホールが形成できる上に、バイアホール、スルーホールは内層パターンに対する位置ズレを抑えて形成することができる。この結果、多層プリント配線板の歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標と前記形成後のバイアホール及び/又はスルーホールとの位置関係を以って各ホール及び前記内層パターン相互の位置関係を算出又は判定することを特徴としてもよい。
この場合、内層パターンと指標との間に生じる位置ズレは極めて小さいため、この指標と形成後のバイアホール或いはこの指標と形成後のスルーホールとの位置関係を算出することで、バイアホールと内層パターンとの位置関係、及びスルーホールと内層パターンとの位置関係を算出又は判定することができることから、その算出結果や判定結果を基に各ホールの内層パターンに対する位置ズレを補正することができる。
また、外層パターンを形成する前においてその位置ズレを判定することができるから位置ズレ不良品を外層パターン形成工程の前に除去することができ、この結果、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記算出したバイアホール、スルーホール及び内層パターン相互の位置関係のデータを、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることを特徴としてもよい。
この場合、バイアホール、スルーホール及び内層パターン相互の位置関係のデータを、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることから、次に製造する多層プリント配線板のバイアホール、スルーホールの位置ズレを小さくすることができるので、生産全体として、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標を設定するときの加工基準点を、前記内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることを特徴としてもよい。
この場合、外層側に形成する指標と内層パターンとの位置ズレをさらに小さくすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標の内の少なくとも1つは、多層積層完了後に形成するバイアホール、スルーホールの形成予定位置において前記導体を除去することにより形成される導体除去部であることを特徴としてもよい。
この場合、内層パターンとともに形成される導体除去部に基づいてバイアホール、スルーホールを形成することができることから、内層パターンに対して位置ズレを小さくしてバイアホール、スルーホールを形成することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記導体除去部を、レーザ光によるバイアホール形成時のコンフォーマルマスクとして用いることを特徴としてもよい。
この場合、導体除去部との位置ズレのないバイアホール用の穴を形成することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記導体除去部の内の少なくとも1つは、前記バイアホール及び/又は前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍の値を加算した値を直径とする円形に形成することを特徴としてもよい。
この場合、導体除去部の形状が位置ズレ許容値の範囲を示すものとなっていることから、バイアホール、スルーホールをメカニカルドリルや所定径のレーザ(コンフォーマルマスク法を除く)で形成する場合にあっては、その形成位置の位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、その中心位置が判別できる形状とすることを特徴としてもよい。
この場合、指標(導体除去部)はその中心位置が判別できる形状としていることから、バイアホール、スルーホールの中心位置からの位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、絶縁層と導体層とが交互に積層された、少なくとも3層以上の導体層を有する多層プリント配線板の製造方法において、両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、2つ以上の指標を、前記積層基材の外層側に存する導体上であって最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所に設定しておき、その後、前記積層基材の内層側に順次所定の層を形成して多層積層を行いつつ該多層積層の工程の少なくとも1つ以上の工程において前記指標同士の位置関係の変化状況を計測し、これから各積層基材の寸法変化のデータを収集し、多層積層完了後、前記指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する一方、前記収集したデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることを特徴とする。
本発明によれば、指標は、内層パターンを形成する際に外層側に存する導体に形成されることから、指標は内層パターンと位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターンと同じタイミングで形成され内層パターンと同じ加工履歴を経ることから、指標は内層パターンと同方向に移動し内層パターンとの位置ズレが殆どなく、更に、指標は多層プリント配線板の外部から視認できるものであることから、この指標により基板の寸法変化を容易且つ正確に計測できる。そして、このような指標を用いて、多層積層工程における少なくとも1つ以上の工程において、寸法変化のデータを収集し、多層完了後、その指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する一方、収集したデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることから、バイアホール、スルーホールは内層パターンに対する位置ズレを抑えて形成することができると共に、次に製造する多層プリント配線板のバイアホール、スルーホールなどの内層と外層とを接続するものの位置ズレを小さくすることができ、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標を設定するときの加工基準点を、前記内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることを特徴としてもよい。
この場合、外層側に形成する指標と内層パターンとの位置ズレをさらに小さくすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標が設定される、最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所は、最終的に廃棄される領域内にあることを特徴としてもよい。
この場合、指標が設定される、最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所は、最終的に廃棄される領域内にあることから、多層プリント配線板の回路配線を高密度に形成することができ、この結果、多層プリント配線板を小型にすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とする円形の導体除去部とすることを特徴としてもよい。
この場合、指標は位置ズレ許容値の範囲を示すものとなっていることから、スルーホールの形成位置の位置ズレが許容範囲内であるか否かを容易に判定することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした導体ランドが内部に配置され該導体ランドの周囲の前記導体が除去されたドーナツ形の導体除去部とすることを特徴としてもよい。
この場合、位置ズレ許容値の範囲を示す部分は、その周囲がドーナツ形に除去されたランドとしてあることから、スルーホールの周縁を明確に視認することができ、この結果、位置ズレを確認する作業を効率化することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、その中心位置が視覚により確認できる形状の導体除去部としてもよい。
この場合、指標(導体除去部)はその中心位置が判別できる形状としていることから、バイアホール、スルーホールの中心位置から位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記導体除去部は、その中心位置を交点とする十字状パターンと該交点を中心とする複数の同心円状パターンとから構成することを特徴としてもよい。
この場合、指標の中心位置からのバイアホール、スルーホールの位置ズレ程度を容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形状導体除去部と、該円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンと、該電極パターンそれぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接するプローブパターンとから構成することを特徴としてもよい。
この場合、位置ズレ許容範囲の周縁に電極パターンを設けていることから、スルーホールに挿入可能な導体をそのスルーホールに挿入し、導体と電極パターンとの通電状態を検査することにより、スルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。また、円形状導体除去部の大きさは位置ズレ許容範囲を示すように形成されていることから、位置ズレ許容範囲が明確となり、目視によってもスルーホールの位置ズレを判定することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記位置ズレ検査は、前記スルーホール内に挿入可能な導体棒状の検査ツールを前記スルーホールに挿入し、前記検査ツールと前記電極パターンとの導通状態を検知することにより、前記スルーホールの位置ズレを検査することを特徴としてもよい。
この場合、導体棒状の検査ツールをスルーホールに挿入し、検査ツールと電極パターンとの導通状態を検知することから、目視によらずに電気的にスルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記指標は、前記スルーホールの直径より大きい所定径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形状導体除去部と、該円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンと、該電極パターンそれぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接するプローブパターンとから構成することを特徴としてもよい。
この場合、スルーホールの直径より大きい所定径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形導体除去部の周縁に電極パターンを設けていることから、スルホールに挿入可能な主軸とこの主軸と同軸に設けられた所定径の有する導体部とから構成された検査ツールを用いて、検査ツールの主軸をスルーホールに挿入して検査ツールの導体部と電極パターンとの通電状態を検査することにより、スルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法では、前記位置ズレ検査は、前記スルーホール内に挿入可能な主軸と該主軸と同軸に設けられ所定径を有する導体部とから構成された検査ツールを用意し、該検査ツールの前記主軸を前記スルーホールに挿入し、前記検査ツールの導体部と前記電極パターンとの導通状態を検知することにより、前記スルーホールの位置ズレを検査することを特徴としてもよい。
この場合、検査ツールの主軸をスルーホールに挿入し、検査ツールの導体部と電極パターンとの導通状態を検知することから、目視によらずに電気的にスルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、該積層基材の外層側に存する導体の一つ又は複数の所定箇所に指標を設定することから、指標は内層パターンと位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターンと同じタイミングで形成され内層パターンと同じ加工履歴を経ることから、指標は内層パターンと同方向に移動し内層パターンとの位置ズレが殆どなく、更に、指標は多層プリント配線板の外部から視認できるものであることから、容易に指標に基づいてバイアホール、スルーホールが形成できる上に、形成されるバイアホール、スルーホールは内層パターンに対する位置ズレを抑えて形成することができる。この結果、多層プリント配線板の歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、内層パターンと指標との間に生じる位置ズレは極めて小さいため、この指標と形成後のバイアホール或いはこの指標と形成後のスルーホールとの位置関係を算出することで、バイアホールと内層パターンとの位置関係、及びスルーホールと内層パターンとの位置関係を算出又は判定することができることから、その算出結果や判定結果を基に各ホールの内層パターンに対する位置ズレを補正することができる。また、外層パターンを形成する前においてその位置ズレを判定することができるから、位置ズレ不良品を外層パターン形成工程の前に除去することができ、この結果、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、バイアホール、スルーホール及び内層パターン相互の位置関係のデータを、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることから、次に製造する多層プリント配線板のバイアホール、スルーホールの位置ズレを小さくすることができる、生産全体として、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標を設定するときの加工基準点を、内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることから、外層側に形成する指標と内層パターンとの位置ズレをさらに小さくすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標は、多層積層完了後に形成するバイアホール、スルーホールの形成予定位置において導体を除去することにより形成される導体除去部であるため、内層パターンとともに形成される導体除去部に基づいてバイアホール、スルーホールを形成することができることから、内層パターンに対して位置ズレを小さくしてバイアホール、スルーホールを形成することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、導体除去部を、レーザ光によるバイアホール形成時のコンフォーマルマスクとして用いることから、導体除去部との位置ズレのないバイアホール用の穴を形成することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、導体除去部は、バイアホール及び/又はスルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍の値を加算した値を直径とする円形に形成することにより、導体除去部の形状が位置ズレ許容値の範囲を示すものとなることから、バイアホール、スルーホールをメカニカルドリルや所定径のレーザ(コンフォーマルマスク法を除く)で形成する場合にあっては、その形成位置の位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標(導体除去部)はその中心位置が判別できる形状としていることから、バイアホール、スルーホールの中心位置からの位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、2つ以上の指標を、積層基材の外層側に存する導体上であって最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所に設定することにより、指標は、内層パターンを形成する際に外層側に存する導体に形成されることから、指標は内層パターンと位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターンと同じタイミングで形成され内層パターンと同じ加工履歴を経ることから、指標は内層パターンと同方向に移動し内層パターンとの位置ズレが殆どなく、更に、指標は多層プリント配線板の外部から視認できるものであることから、この指標により基板の寸法変化を容易且つ正確に計測できる。そして、このような指標を用いて、多層積層工程における少なくとも1つ以上の工程において、寸法変化のデータを収集し、多層完了後、その指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する一方、収集したデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることから、バイアホール、スルーホールは内層パターンに対する位置ズレを抑えて形成することができると共に、次に製造する多層プリント配線板のバイアホール、スルーホールなどの内層と外層とを接続するものの位置ズレを小さくすることができ、生産歩留りを向上させることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標を設定するときの加工基準点を、内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることから、外層側に形成する指標と内層パターンとの位置ズレをさらに小さくすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標が設定される、最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所は、最終的に廃棄される領域内にあることから、多層プリント配線板の回路配線を高密度に形成することができ、この結果、多層プリント配線板を小型にすることができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標は、スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とする円形の導体除去部とすることにより、指標は位置ズレ許容値の範囲を示すものとなることから、スルーホールの形成位置の位置ズレが許容範囲内であるか否かを容易に判定することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標は、スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした導体ランドが内部に配置され該導体ランドの周囲の前記導体が除去されたドーナツ形の導体除去部とすることにより、位置ズレ許容値の範囲を示す部分は、その周囲がドーナツ形に除去されたランドとされることから、スルーホールの周縁を明確に視認することができ、この結果、位置ズレを確認する作業を効率化することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標(導体除去部)はその中心位置が判別できる形状としていることから、バイアホール、スルーホールの中心位置から位置ズレを容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、導体除去部は、その中心位置が十字状パターンの交点であり、その交点を中心として複数の同心円状パターンが設けられた構成となっていることから、指標の中心位置からのバイアホール、スルーホールの位置ズレ程度を容易に確認することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標は、位置ズレ許容範囲を示す円形状導体除去部と、円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンとから主要部を構成し、位置ズレ許容範囲の周縁に電極パターンを設けていることから、スルーホールに挿入可能な導体をそのスルーホールに挿入し、導体と電極パターンとの通電状態を検査することにより、スルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。また、円形状導体除去部の大きさは位置ズレ許容範囲を示すように形成されていることから、位置ズレ許容範囲が明確となり、目視によってもスルーホールの位置ズレを判定することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、上記構成の指標に形成したスルホールに導体棒状の検査ツールを挿入し、検査ツールと電極パターンとの導通状態を検知することから、目視によらずに電気的にスルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、指標は、位置ズレ許容範囲よりも大きい所定径の円形状導体除去部と、円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンとから主要部を構成し、その円形導体除去部の周縁に電極パターンを設けていることから、スルホールに挿入可能な主軸とこの主軸と同軸に設けられた所定径の有する導体部とから構成された検査ツールを用いて、検査ツールの主軸をスルーホールに挿入して検査ツールの導体部と電極パターンとの通電状態を検査することにより、スルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法によれば、上記構成の指標に形成したスルホールに検査ツールの主軸を挿入し、検査ツールの導体部と電極パターンとの導通状態を検知することから、目視によらずに電気的にスルーホールの位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
本実施の形態では、バイホールおよびスルーホールを有する4層のリジッドフレックス型プリント配線板の製造方法において、本発明を適用した例を説明する。
4層のリジッドフレックス型プリント配線板は、リジッド部を形成する第1プリント配線板と多層プリント配線板の可撓性のベース基板となる第2プリント配線板とを積層して形成される。
図1は、実施の形態1に係る多層プリント配線の第1プリント配線板の断面図である。図2は、実施の形態1に係る多層プリント配線板の第1プリント配線板において、内層パターンおよびバイアホール用の導体除去部を形成した状態の断面図である。図3は、第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層した状態の斜視図である。図4は、図3に示す多層プリント配線板をIV−IV線に沿った面で切断した断面図である。
まず、図4に示すような第1プリント配線板10を形成する。以下、詳述する。
第1プリント配線板10は、図1に示すように、絶縁樹脂基板11の両面に銅箔12が積層された両面銅箔積層基板2を母材として形成される。例えば、薄型軽量を目的として形成される多層プリント配線板1では、厚さ25μmのポリイミドフィルムの両面に18μmの銅箔12が積層されたものが用いられる。なお、絶縁樹脂基板11の両面に積層されるものは、銅箔12に限定されず、多層プリント配線板1の導体層を形成できる導体であればよい。
絶縁樹脂基板11の材料としては、多層プリント配線板1の導体層を絶縁するものであればよいが、耐久性などの観点から、剛性強化された樹脂、例えば、ガラス繊維により剛性強化されたガラスエポキシ樹脂、紙繊維により繊維強化された紙フェノール樹脂、アラミド繊維により繊維強化されたアラミド繊維樹脂、液晶ポリマーにより強化された液晶ポリマー樹脂などが用いられる。上記材料の内のいずれを選択するかは、多層プリント配線板1の用途や要求される性能によって適宜決定される。
次に、図2に示すように、両面銅箔積層基板2の一方の面(積層後に内層となる側の面)に内層パターン13を形成するとともに、他方の面(積層後に外層となる側の面)にバイアホール用の導体除去部17を形成する。この導体除去部17は、バイアホールの径と同径の円形に形成され、バイアホールはこれを基点として形成されることとなる。そのため、この導体除去部17はバイアホール形成のための指標となる。また、この導体除去部17は、後述するように基板積層後における加工(例えば、貫通孔の形成など)における指標とされるものでもある。
以下、上記した導体除去部17の形成手順について詳述する。
まず、両面銅箔積層基板2の銅箔12表面を酸により洗浄して研磨をした後、一方の面(積層後に内層となる側の面)に、内層パターン13を反転させたエッチングレジストを形成する。レジストパターンの形成は、感光性のドライフィルムを銅箔12表面全面に貼付した後、フォトマスクを介して露光、現像を行うことによって形成する。
次いで、他方の面(積層後に外層となる側の面)に、バイアホール用の導体除去部17に対応する部分の銅箔12のみを露出させるようにしてエッチングレジストを形成する。
ここで、内層および外層に形成するレジストパターンは、加工基準点を一致させて形成することが好ましい。この構成により、バイアホール用の導体除去部17とバイアホールランド14や内層パターン13との位置ズレを小さくすることができる。
次に、エッチングレジストを形成した両面銅箔積層基板2をエッチングし、これにより、一方の面に内層パターン13を形成し、他方の面にバイアホール用の導体除去部17を形成する。
以上のようにして導体除去部17を形成したならば、内層パターン13が形成されている面に、接着剤18が塗布されたカバーレイ19を熱プレスにより加熱加圧して積層接着する。カバーレイ19の材料としては、例えば、絶縁樹脂基板11の材料と同じ材料から形成された厚さ25μmのポリイミドフィルムが用いられる。次いで、回路基板を形成しない不要部分16を切断除去する。なお、不要部分16が除去されて残された部分は、第1プリント配線板10を第2プリント配線板20に積層したときに、リジッド部6を構成することとなる。
一方、多層プリント配線板1のベース基板となる第2プリント配線板20を、第1プリント配線板10の形成の場合と同様の方法で形成する。すなわち、両面銅箔積層基板2の一方の面に内層パターン13を形成するとともに他方の面にバイアホール用の導体除去部17を形成し、内層パターン13が形成された面に接着剤18を塗布したカバーレイ19を積層接着して、第2プリント配線板20を形成する。
次に、第1プリント配線板10と第2プリント配線板20をそれぞれの内層パターン13,13が互いに向かい合うように配置してプリプレグ21を間に介して積層し、圧着する。このとき、図4に示すように、第1プリント配線板10と第2プリント配線板20が積層して4層構造を呈するリジッド部6と、第2プリント配線板20のみで2層構造を呈する可撓部5とが形成される。
図5は、以上のようにして形成した多層プリント配線板において、バイアホール用の導体除去部に非貫通孔を形成した状態を示した断面図である。
第1プリント配線板10と第2プリント配線板20の積層後、上記に示したコンフォーマルマスク法により、非貫通孔23を形成する。具体的には、バイアホール用の導体除去部17を含む領域に所定強度のレーザを照射することにより、バイアホールランド14を底面とする非貫通孔23を形成する。この方法によれば、導体除去部17との位置ズレのない非貫通孔23を形成することができる。
図6は、多層プリント配線板にスルーホール用の貫通孔を形成した状態を示した断面図である。
バイアホール用の非貫通孔23を形成したあと、メカニカルドリルまたはレーザによりスルーホール用の貫通孔24を形成する。
ここで、貫通孔24の形成位置と導体除去部17との位置関係から、内層パターン13と貫通孔24との位置関係を算出する。
算出した内層パターン13及び貫通孔24相互の位置関係のデータは、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させる。すなわち、次に製造する多層プリント配線板において、スルーホール用の貫通孔24を形成していない状態のものに、先に取得したこの位置関係のデータを反映させて貫通孔24を形成する。更に、この位置関係のデータを、外層パターンの形成やソルダレジストなどの形成に反映させてもよい。
また、この位置関係のデータ(内層パターン13と貫通孔24との位置関係を示すデータ)を用いて、本多層プリント配線板における貫通孔24の形成について、この貫通孔24が許容範囲内に形成されているか否かを判定してもよい。この場合は、貫通孔24が許容範囲内に形成されていないものを工程から不良品として除去する。
次いで、デスミア処理により非貫通孔23および貫通孔24に生じている残渣を取り除き、銅箔表面処理を行ってから無電解メッキおよび金属メッキを行って各層間を導体で接続する。そして、エッチング法により外層パターンを形成する。さらに、端子ランドなどに金属メッキを行い、ソルダレジストを形成し、次いで、外形を加工して多層プリント配線板1を完成させる。
このような多層プリント配線板1の製造方法によれば、バイアホール用の導体除去部17は、内層パターン13を形成する際に外層側に存する銅箔12に形成されることから内層パターン13と位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターン13と同じタイミングで形成され内層パターン13と同じ加工履歴を経ることから導体除去部17は内層パターン13と同方向に移動し内層パターン13との位置ズレが殆どなく、更に、導体除去部17は多層プリント配線板1の外部から視認できるものであることから、容易に導体除去部17に基づいてバイアホール、スルーホールが形成できる上に、形成されるバイアホール(非貫通孔23を含む)、スルーホール(貫通孔24を含む。)は内層パターン13に対する位置ズレを抑えて形成することができる。この結果、多層プリント配線板1の歩留りを向上させることができる。
つまり、内層パターン13を形成するときに外層にバイアホール用の導体除去部17を形成することから、その後の製造工程において基板を加熱したり加圧したりしても内層パターン13とバイアホール用の導体除去部17は基板の伸縮に伴って同じ方向に移動するので、両者の相対的な位置ズレを殆どなくすことができ、そして、このバイアホール用の導体除去部17を基にしてバイアホールを形成することから、バイアホールとバイアホールランド14との位置ズレを殆どなくすことができる。この結果、多層プリント配線板1の歩留りが向上する。
また、多層プリント配線板1のスルーホールの形成において、内層パターン13と導体除去部17との間に生じる位置ズレは極めて小さいため、この導体除去部17と形成後のスルーホールとの位置関係を算出することで、スルーホールと内層パターン13との位置関係を算出又は判定することができることから、その算出結果や判定結果を基にスルーホールの内層パターン13に対する位置ズレを補正することができる。
また、外層パターンを形成する前においてその位置ズレを判定することができるので、位置ズレ不良品を外層パターン形成工程の前に除去することができ、この結果、生産歩留りを向上させることができる。
また、多層プリント配線板1のスルーホールの形成後に取得した、スルーホール用の貫通孔24及び内層パターン13相互の位置関係のデータを、次に製造する多層プリント配線板1の加工に反映させることから、次に製造する多層プリント配線板1のスルーホールの位置ズレを小さくすることができるので、生産全体として、生産歩留りを向上させることができる。
<実施の形態1における変形例1>
上記に示した多層プリント配線板1の製造方法では、内層パターン13を形成する際に、外層側の銅箔12にバイアホール用の導体除去部17を形成し、この導体除去部17を基にしてバイアホールを形成しているが、更に、この導体除去部17をスルーホールの形成位置を補正するための指標として用いてもよい。
具体的には、スルーホールを形成する前に、指標としての導体除去部17の位置ズレを算出しておき、この位置ズレに基づいてスルーホールの形成位置を補正してスルーホールを形成する。
このような方法によれば、内層パターン13から位置ズレが小さい導体除去部17に基づいてスルーホールが形成されることから、内層パターン13に対する位置ズレを抑えてスルーホールを形成することができ、この結果、スルーホールとスルーホールランド15とを位置ズレなく接続することができる。
<実施の形態1における変形例2>
また、上記に示した多層プリント配線板1の製造方法では、内層パターン13を形成する際に、外層側の銅箔12にバイアホール用の導体除去部17を形成し、この導体除去部17を基にしてバイアホールを形成しているが、更に、この導体除去部17とは別に、バイアホールやスルーホールの形成位置を補正するための指標として、導体除去部17を形成してもよい。なお、この場合においては、バイアホールを、コンフォーマルマスク法ではなく、メカニカルドリルやレーザドリルにより形成する場合、すなわち、バイアホールの形成位置を適宜補正することができる場合に適用される。
このような方法によれば、内層パターン13から位置ズレが小さい導体除去部17に基づいてバイアホールやスルーホールが形成されることから、内層パターン13に対する位置ズレを抑えてバイアホールやスルーホールを形成することができる。
<実施の形態1における変形例3>
上記に示した多層プリント配線板1の製造方法では、導体除去部17は内層パターン13から位置ズレが殆どないものとして内層パターン13の位置ズレを示すものとし、この導体除去部17に基づいてバイアホールやスルーホールを形成しているが、これに加えて、実際には生じ得る導体除去部17と内層パターン13との位置ズレを、第1プリント配線板10又は第2プリント配線板20とを積層する前に求めておき、この位置ズレのデータをも考慮にいれてバイアホール(メカニカルドリルにより穿孔した非貫通孔を基にするもの)やスルーホールを形成するようにしてもよい。
具体的には、内層パターン13、バイアホール用の導体除去部17(若しくは指標としての導体除去部17)を形成した後、内層パターン13と導体除去部17との位置ズレを計測して位置ズレデータを取得する。この位置ズレデータを取得するのは次の理由による。
つまり、内層パターン13や導体除去部17を形成するときは、内層および外層に形成されるレジストパターンは加工基準点を同一にして形成するので、内層パターンと導体除去部17との相対的な位置ズレは小さくなる。ところが、内層と外層とではエッチング面積が異なるため内層面と外層面に生じる応力に差異があるので、必ずしも同じ方向に同量位置ズレするとは限らず、そのため相対的な位置ズレが生じる場合がある。そのため、内層パターン13と導体除去部17との位置ズレを更に正確に補正する場合には、両者の位置ズレデータを取得しておくことが好ましい。
そして、この位置ズレデータをも考慮した上で、導体除去部17に基づいてバイアホール(メカニカルドリルにより穿孔した非貫通孔を基にするもの)やスルーホールを形成する。
このような方法によれば、内層パターン13と導体除去部17との位置ズレが考慮されてバイアホールやスルーホールが形成されることから、内層パターン13に対する位置ズレを更に小さくしてバイアホールやスルーホールを形成することができる。
<実施の形態1における変形例4>
上記に示した多層プリント配線板1の製造方法では、導体除去部17は、コンフォーマルマスク法によりバイアホールを形成するための開口部として形成しているが、これとは別に、スルーホールの形成位置を示す指標として導体除去部17を形成してもよく、更に、バイアホールをメカニカルドリルやレーザ(ドリルとして用いるもの)により形成する場合におけるバイアホールの形成位置を示す指標として導体除去部17を形成してもよい。
このような方法によれば、内層パターン13との位置ズレが殆どない導体除去部17に基づいてバイアホール、スルーホールを形成するので、これらを内層パターン13に対する位置ズレを抑えてバイアホール、スルーホールを形成することができる。
そして、このような場合にあっては、導体除去部17をバイアホールやスルーホールの位置ズレ許容範囲を示す形状にすることが好ましい。
図7は、実施の形態1に係る多層プリント配線板に形成した、位置ズレ許容範囲を示す導体除去部の概略図である。
具体的には、導体除去部17は、バイアホールやスルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍の値を加算した値を直径とする円形に形成される。この場合、導体除去部17の形状が位置ズレ許容値の範囲を示すものとなっていることから、バイアホール、スルーホールの形成位置の位置ズレを容易に確認することができる。
また、バイアホールやスルーホールの形成位置を示す指標としての導体除去部17は、その中心位置が簡単に判別できる形状としてもよい。
図8は、実施の形態1に係る多層プリント配線板に形成した、中心位置が示された導体除去部の概略図である。
具体的には、中心位置を交点とする十字パターンの銅箔12が除去されるようにエッチングすることにより、導体除去部17を形成する。この場合、導体除去部17はその中心位置が判別できる形状とされることから、バイアホール、スルーホールの中心位置から位置ズレを容易に確認することができる。
なお、本実施の形態では4層プリント配線板の製造方法について説明したが、製造工程において両面銅箔積層基板2にバイアホールやスルーホールを形成する工程を含むものであれば、本発明は4層の多層プリント配線板1の製造に限定されずに適用される。
また、本実施の形態ではリジッドフレックス型の多層プリント配線板1の製造方法について説明したが、本発明はリジッドフレックス型に限定されず、リジッド型の多層プリント配線板1或いはフレキシブル型の多層プリント配線1の製造方法にも適用される。
<実施の形態2>
本実施の形態では、バイホールおよびスルーホールを有する4層のリジッドフレックス型プリント配線板の製造方法において、本発明を適用した他の例を説明する。
4層のリジッドフレックス型プリント配線板は、リジッド部を形成する第1プリント配線板と多層プリント配線板のベース基板となる第2プリント配線板とを積層して形成される。
第1プリント配線板10の形成においては、絶縁樹脂基板11の両面に銅箔12が積層された両面銅箔積層基板2が母材として用いられる。両面銅箔積層基板2の構成は、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図9は、実施の形態2に係る多層プリント配線板の第1プリント配線板において、内層パターン、バイアホール用の導体除去部および寸法変化を計測するための指標を形成した状態の断面図である。
本実施の形態に係る第1プリント配線板においては、両面銅箔積層基板2の一方の面(積層後に内層となる面)に内層パターン13を形成する際に、他方の面(積層後に外層となる面)にバイアホール用の導体除去部17および寸法変化を計測するための指標31を形成する。
バイアホール用の導体除去部17は、バイアホールを形成予定位置に形成する。一方、寸法変化を計測するための指標31は、最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所に2つ以上、円形の導体除去部として形成される。例えば、両面銅箔積層基板2の端縁付近や回路パターンが形成されない部分に、指標31を形成する。特に、指標31は、最終的に多層プリント配線板1から廃棄される領域内、例えば、基板の端縁付近に形成することが好ましい。この場合、指標31が多層プリント配線板の外部に形成されることから、多層プリント配線板1の回路パターンを高密度に形成することができるので、多層プリント配線板1を小型にすることができる。
この指標31は、基板の伸縮、変形などにより生じる各積層基材の寸法変化を測定するためのものである。寸法変化は、多層積層の工程において指標同士の位置関係の変化状況を計測することにより取得され、また、各工程のおいて各積層基材の寸法変化がデータとして収集される。
なお、寸法変化の計測として、多層積層の工程のみならず、第1プリント配線板10又は第2プリント配線板20に内層パターン13を形成した後や、第1プリント配線板10と第2プリント配線板20とを積層した基板に外層パターンを形成した後など、基板の寸法変化が生じ得る各工程において計測をしてもよい。これにより、各工程において収集したデータをバイアホールやスルーホールの位置ズレ補正に反映させることができる。
また、指標31は、その中心位置が簡単に判別できる形状として形成することが好ましい。具体的には、その中心位置が明確となるように形成位置の中心位置が交点となる十字パターンの銅箔12が残存するようにして導体除去部17を形成する。この場合、導体除去部17はその中心位置が判別できる形状としていることから、寸法変化の計測を迅速に行うことができる。
両面銅箔積層基板2の銅箔12に形成する指標31、バイアホール用の導体除去部17及び内層パターン13は、実施の形態1と同様、エッチング法により形成する。ここで、内層および外層に形成するレジストパターンは、加工基準点を一致させて形成することが好ましい。この構成により、バイアホール用の導体除去部17とバイアホールランド14との位置ズレ、指標31と内層パターン13との位置ズレを小さくすることができる。
ここで、内層パターン13と指標31との位置ズレを測定して、位置ズレデータを取得しておくことが好ましい。この場合、内層パターン13と指標31との位置ズレデータを考慮して、バイアホールやスルーホールを形成することができることから、内層パターン13とバイアホールやスルーホールとの位置ズレを更に小さくすることができる。
次に、内層パターン13が形成されている面に接着剤18を塗布したカバーレイ19を積層接着し(図10参照)、さらに、回路基板を形成しない不要部分16を切断除去する。
一方、多層プリント配線板1のベース基板となる第2プリント配線板20(図10参照)は、第1プリント配線板10と同様、一方の面に内層パターン13を形成するとともに他方の面にバイアホール用の導体除去部17および指標31を形成し、内層パターン13を形成した面にカバーレイ19を積層接着して、形成される。
次に、第1プリント配線板10と第2プリント配線板20をそれぞれの内層パターン13が互いに向かい合うように配置してプリプレグ21を間に介して積層し、加熱圧着する。このとき、第1プリント配線板10と第2プリント配線板20が積層して4層構造を呈するリジッド部6と、第2プリント配線板20のみで2層構造を呈する可撓部5とが形成される。
基板積層後、指標31同士の位置関係を計測する。具体的には、指標31同士の位置関係から基材の寸法変化を計測し各積層基材の寸法変化のデータを収集する。
図10は、第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層して形成した多層プリント配線板において、バイアホール用の非貫通孔およびスルーホール用貫通孔を形成したときの状態の断面図である。
次に、実施の形態1と同様の方法で、バイアホール用の導体除去部17にレーザを照射してバイアホールランド14を底面とする非貫通孔23を形成する。なお、本実施の形態では予め内層パターン13の形成の際に外層側の銅箔12に導体除去部17を形成している方法について説明しているが、予め導体除去部17を形成しない方法もあり、このような場合にあっては、メカニカルドリルやレーザドリルにより指標31に基づいてバイアホール用の非貫通孔を形成する。
次に、指標31に基づいて、メカニカルドリルまたはレーザによりスルーホール用の貫通孔24を形成する。内層パターン13との位置ズレが小さい指標31に基づいて貫通孔24を形成することから、貫通孔24はスルーホールランド15との位置ズレを小さくして形成することができる。
次いで、デスミア処理により非貫通孔23および貫通孔24に生じている残渣を取り除き、銅箔表面処理を行ってから無電解メッキおよび金属メッキを行って各層間を導体で接続する。そして、エッチング法により外層パターンを形成する。さらに、端子ランドなどに金属メッキを行い、ソルダレジストを形成し、次いで、外形を加工して多層プリント配線板1を完成させる。
このように完成させた多層プリント配線板の製造工程において収集した寸法変化のデータは、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させる。
例えば、次に製造する多層プリント配線板のスルーホール用の貫通孔24を形成する工程において、基板積層後の寸法変化のデータを反映させて貫通孔24を形成する。具体的には、2つ以上の指標31の位置関係により基板の寸法変化を求めることにより内層パターンの位置(例えば、スルーホールランドの位置)を算出し、この算出した位置に基づいてスルーホール用の貫通孔24を形成する。
ここで、スルーホール用の貫通孔24の補正した位置を算出するとき、内層パターン位置ズレデータ(内層パターン13と指標31との位置ズレ)を考慮にいれることが好ましい。この方法によれば、更に正確に、内層パターン(スルーホールランド15など)の位置を求めることができる。
なお、寸法変化のデータは、貫通孔24の形成にのみ用いることに限定されない。例えば、外層パターンやソルダレジストを形成する際にも、寸法変化のデータを用いてもよく、又、多層プリント配線板の外形加工において寸法変化のデータを用いてもよい。
このような多層プリント配線板1の製造方法によれば、指標31は、内層パターン13を形成する際に外層側に存する銅箔12に形成されることから指標31は内層パターン13と位置ズレが殆どなく非常に高い位置精度で形成されることとなり、且つ、内層パターン13と同じタイミングで形成され内層パターン13と同じ加工履歴を経ることから指標31は内層パターン13と同方向に移動し内層パターン13との位置ズレが殆どなく、更に、指標31は多層プリント配線板1の外部から視認できるものであることから、この指標31により基板の寸法変化を容易に且つ正確に計測できる。そして、このような指標31を用いて、多層積層工程における少なくとも1つ以上の工程において、寸法変化のデータを収集し、多層完了後、その指標31に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する一方、収集したデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることから、バイアホール、スルーホールは内層パターン13に対する位置ズレを抑えて形成することができると共に、次に製造する多層プリント配線板1のバイアホール、スルーホールなどの内層と外層とを接続するものの位置ズレを小さくすることができ、生産歩留りを向上させることができる。
<実施の形態2における変形例>
上記に示した多層プリント配線板1の製造方法では、指標31同士の位置関係(互いの距離関係、座標位置関係など)を計測して基板の寸法変化を求め、この寸法変化を反映させて次に製造する多層プリント配線板1のスルーホールの形成位置を算出しているが、スルーホールの形成位置を算出する方法として、寸法変化の計測に係る多層プリント配線板1において指標31の位置にスルーホールを実際に形成して、この指標31とスルーホールとの位置ズレを求め、この位置ズレを基にして次に製造する多層プリント配線板1のスルーホールの形成位置を算出するようにしてもよい。
具体的には、上記に示したスルーホール用の貫通孔24を形成する工程において、貫通孔24を形成するときに指標31にも貫通孔49を形成する。そして、この指標31と貫通孔49との位置ズレを計測し、この位置ズレデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させるようにする。
また、位置ズレデータを計測する多層プリント配線板のみならず、他の全ての多層プリント配線板において、スルーホール用の貫通孔24を形成する工程で、貫通孔24を形成するときに指標31に貫通孔49を形成してもよい。この方法によれば、個々の多層プリント配線板1について、外層パターンを形成する前に、指標31と貫通孔49との位置ズレを確認することができる。従って、貫通孔49の位置ズレにより不良と判定したものを、外層パターン形成前に生産工程から除去することができ、この結果、生産歩留りを向上させることができる。
また、上記のスルーホール用の貫通孔24の形成においては、回路形成に必要な貫通孔24の形成と同時に指標31にも貫通孔49を形成しているが、指標31に形成する貫通孔49を貫通孔24の形成よりも前に形成しておいてもよい。この場合、指標31と貫通孔49との位置ズレを反映させて、貫通孔24を形成することができる。
このような多層プリント配線板1の製造方法によれば、指標31同士の位置関係の計測を行わなくても、実際に貫通孔49を形成することにより指標31と貫通孔49の位置ズレを確認することができ、これにより、内層パターン13と貫通孔49との位置ズレを算出又は判定することができるので、スルーホール用の貫通孔24とスルーホールランド15との位置ズレを判定することができる。また、実際に加工機により貫通孔49を形成して指標31との位置ズレを確認することから、加工機自体に存在する固有の加工ズレを含めて位置ズレを判定することができるので、加工機自体に存在する固有の加工ズレを考慮する必要がない。
ここで、具体的に、貫通孔49の位置ズレを確認するための指標31として、外層側の銅箔12に形成される位置ズレ確認マーク41の具体的な例を挙げる。更に、この指標31を用いて貫通孔49の位置ズレを判定する方法を説明する。
図11は、位置ズレ確認マークの一例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。
位置ズレ確認マーク41は、貫通孔49の位置ズレ許容範囲が明確になるようにパターンを形成する。具体的には、位置ズレ確認マーク41は、貫通孔49の位置ズレ許容範囲を示すパターンとして円形の導体除去部として形成される。例えば、形成する貫通孔49の直径が0.5mmであって位置ズレの許容できる範囲が+/−0.2mmである場合には、導体除去部の直径は、0.9mmとされる。
この構成により、位置ズレ確認マーク41は、位置ズレ許容値の範囲を示すものとなっていることから、貫通孔49の位置ズレが許容範囲であるか否か簡単に判定することができる。例えば、位置ズレ確認マーク41に形成した貫通孔49が位置ズレ確認マーク41の周縁に当接する場合には、貫通孔49の形成位置が許容範囲より外れていると容易に判定できる。そして、その多層プリント配線板1は不良として、工程から除去することができる。或いは、その位置ズレを測定し、この位置ズレに基づいてスルーホール用の貫通孔24の形成位置を調整することができる。
図12は、位置ズレ確認マークの他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。
位置ズレ確認マーク141は、円形のランド142が貫通孔49の位置ズレ許容範囲を示すようにそのランド142の周囲にドーナツ状の導体除去部143を形成する。具体的には、形成する貫通孔49の直径が0.5mmであって位置ズレ許容範囲が+/−0.2mmである場合、ランド142の直径は0.9mmとされ、その周囲の銅箔12はドーナツ状にエッチングされる。
この構成により、位置ズレ確認マーク141は、位置ズレ許容範囲を示すものとなっていることから、貫通孔49の位置ズレが許容範囲であるか否か簡単に判定することができる。また、位置ズレ許容範囲を示す部分は、その周囲がドーナツ形に除去されたランド142としてあることから、貫通孔49の周縁を明確に視認することができ、この結果、位置ズレを確認する作業を効率化することができる。
すなわち、貫通孔49の位置ズレ許容範囲を示すランド142は、その表面が銅箔12であることから、貫通孔49とのコントラストが向上し貫通孔49の周縁を明確に把握することができ、位置ズレを確認する作業効率が向上する。特に、CCD(Charged Coupled Device)カメラなどの撮像素子により位置ズレ確認マーク141を撮像してモニターで位置ズレを判定する場合に有効である。
図13は、位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。
位置ズレ確認マーク241は、貫通孔49の位置ズレ量および方向が簡単に判定できるように、位置ズレ確認マーク241の中心位置を交点とする十字状パターン242とその中心位置に同心円に形成された複数の同心円状パターン243とから構成されている。十字状パターン242や同心円状パターン243は、銅箔12をエッチングすることにより形成される。或いは、十字状パターン242や同心円状パターン243が銅箔12として残存するように、その周囲をエッチング又はハーフエッチングして形成してもよい。
この構成により、位置ズレ確認マーク241の中心位置からの貫通孔49の位置ズレ程度を容易に確認することができる。
図14は、位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。
位置ズレ確認マーク341は、貫通孔49の位置ズレを電気的に検査できるように構成したものである。まず、位置ズレ確認マーク341の構成について説明する。
位置ズレ確認マーク341は、貫通孔49の直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形導体除去部343と、この円形導体除去部343の周縁に相互に独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターン344と、この電極パターン344それぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接させるためのプローブパターン345とから構成されている。
つまり、位置ズレ確認マーク341は、円形導体除去部343により貫通孔49の位置ズレ許容範囲を示すように形成され、その周囲には貫通孔49の位置ズレ検査のために用いられる電極パターン344が配置された構成となっている。具体的には、位置ズレ確認マーク341は、貫通孔49の直径が0.5mmであって位置ズレの許容できる範囲が+/−0.2mmとした場合、円形導体除去部343の直径は0.9mmとされ、この円形導体除去部343の周囲に扇状の電極パターン344が電気的に独立させて4方向に配置され、さらに、その電極パターン344それぞれには検査の際に使用される検査用プローブピンを当接するためのプローブパターン345が設けられ、形成されている。
このような構成、つまり、位置ズレ許容範囲の周縁に電極パターン344を設けていることから、貫通孔49に挿入可能な導体をその貫通孔49に挿入し、導体と電極パターン344との通電状態を検査することにより、貫通孔49の位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。また、円形導体除去部343の大きさは位置ズレ許容範囲を示すように形成されていることから、位置ズレ許容範囲が明確となり、目視によっても貫通孔49の位置ズレを判定することができる。
具体的には、位置ズレ確認マーク341に形成された貫通孔49の位置ズレは、次のようにして確認される。
まず、貫通孔49に挿入する検査用ツール(図示省略)を準備する。この検査用ツールは、貫通孔49の内径と略同径であり挿通可能な外径を有した導体棒状の主軸と、主軸を支持するための支持部とから構成されている。支持部は、プラスチックなどの非導電体で形成されている。
次いで、通電状態を検査するテスタのプラス側を検査用ツールの主軸に接続し且つマイナス側をプローブパターン345に接続する。なお、プラス側とマイナス側を逆にして接続してもよい。このテスタは、検査用ツールの主軸とプローブパターン345との間での通電状態を確認できるものであればよく、例えば、抵抗値測定器や電流計などがテスタとして用いられる。
次いで、検査用ツールを貫通孔49に挿入して、検査用ツールの導体棒状の主軸とプローブパターン345との間の通電状態を確認する。
貫通孔49が許容範囲を超えて形成されている場合には、貫通孔49に挿入した検査ツールの主軸の外周面が電極パターン344と接触するので、テスタにより通電状態が確認される。そして、通電状態となっているプローブパターン345を特定することにより、位置ズレの方向が確認されることとなる。具体的には、図14において右上のプローブパターン345で通電状態が確認された場合には、貫通孔49は同図中において右上方向に位置ズレが生じていると判定され、また、同図中において右上および左上のプローブパターン345で通電状態が確認された場合には、同図中において上方向に位置ズレが生じていると判定される。
このような検査方法によれば、導体棒状の検査ツールを貫通孔49に挿入し、検査ツールと電極パターン344との導通状態を検知することから、目視によらずに電気的に貫通孔49の位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
図15は、位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。図16は、位置ズレ確認マークに形成した貫通孔の位置を検査するための検査用ツールの一例を示す側面図である。
位置ズレ確認マーク441は、貫通孔49の位置ズレを電気的に検査できるように構成した、上記とは異なるものである。まず、位置ズレ確認マーク441の構成について説明する。
位置ズレ確認マーク441は、貫通孔49の直径より大きい所定径Dに位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形導体除去部443と、この円形導体除去部443の周縁に相互に独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターン444と、この電極パターン444それぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接させるプローブパターン445とから構成されるパターンとして形成されている。
具体的には、位置ズレ確認マーク441は、貫通孔49の直径が0.5mmに対して上記所定径Dを0.9mmとし、貫通孔49の位置ズレが許容できる範囲を+/−0.2mmとした場合、円形導体除去部443の直径は1.3mmとされ、この円形導体除去部443の周囲に扇状の電極パターン444が電気的に独立させて4方向に配置され、さらに、その電極パターン444それぞれには検査の際に使用される検査用プローブピンを当接するためのプローブパターン445が設けられ、形成されている。
このような構成、つまり、位置ズレ確認マーク441には、貫通孔49の直径より大きい所定径Dに位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形導体除去部443の周縁に電極パターン444を設けていることから、貫通孔49に挿入可能な主軸とこの主軸51と同軸に設けられた所定径の有する導体部52とから構成された検査ツール50(図16参照)を用いて、この検査ツール50の主軸51を貫通孔49に挿入して検査ツール50の導体部52と電極パターン444との通電状態を検査することにより、貫通孔49の位置ズレが位置ズレ許容範囲内であるか否かを電気的に検査することができる。
具体的には、位置ズレ確認マーク441に形成された貫通孔49の位置ズレは、次のようにして確認される。
まず、貫通孔49に挿入する検査用ツール50を準備する。検査用ツール50は、貫通孔49の径と略同径であり挿通可能な主軸51とこの主軸51と同軸に設けられ直径が所定径Dである円柱状の導体部52とから構成されている。
次いで、通電状態を検査するテスタのプラス側を検査用ツールの導体部52に接続し且つマイナス側をプローブパターン445に接続しておく。なお、プラス側とマイナス側を逆にして接続してもよい。
次いで、導体部52の底面が基板表面に当接するまで検査用ツール50の主軸51を貫通孔49に挿入し、検査用ツール50の導体部52とプローブパターン445と間の通電状態を確認する。
貫通孔49が許容範囲を超えて形成されている場合には、検査ツール50の導体部52の底面が電極パターン444と接触するので、テスタにより通電状態が確認される。そして、通電状態となっているプローブパターン445を特定することにより、位置ズレの方向が確認されることとなる。具体的には、図15において右上のプローブパターン445で通電状態が確認された場合には、貫通孔49は同図中において右上方向に位置ズレが生じていると判定され、また、同図中において右上および左上のプローブパターン445で通電状態が確認された場合には、同図中において上方向に位置ズレが生じていると判定される。
このような検査方法によれば、検査ツール50の主軸51を貫通孔49に挿入し、検査ツール50の導体部52と電極パターン444との導通状態を検知することから、目視によらずに電気的に貫通孔49の位置ズレが位置ズレ許容範囲内にあるか否かを検査することができる。
また、貫通孔49の径が小さいために、上記した方法、すなわち導体棒状の検査ツールを貫通孔49に挿入する方法では、その導体棒状の検査ツールと位置ズレ確認マーク341の電極パターン344とを当接させることが困難であり適切に通電状態を検知することができない場合であっても、本方法によれば、この主軸51より大きい径の導体部52を位置ズレ確認マーク441に当接させる構成としていることから、主軸51より大きい径の導体部52を位置ズレ確認マーク441の電極パターン444に確実に当接させることができるので通電状態を確実に検知することができる。
なお、本実施の形態ではリジッドフレックス型の多層プリント配線板1の製造方法について説明したが、本発明はリジッドフレックス型に限定されず、リジッド型の多層プリント配線板1或いはフレキシブル型の多層プリント配線1の製造方法にも適用される。
実施の形態1に係る多層プリント配線の第1プリント配線板の断面図である。 実施の形態1に係る多層プリント配線板の第1プリント配線板において、内層パターンおよびバイアホール用の導体除去部を形成した状態の断面図である。 第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層した状態の斜視図である。 図3に示す多層プリント配線板をIV−IV線に沿った面で切断した断面図である。 多層プリント配線板においてバイアホール用の導体除去部に非貫通孔を形成した状態を示した断面図である。 多層プリント配線板にスルーホール用の貫通孔を形成した状態を示した断面図である。 実施の形態1に係る多層プリント配線板に形成した、位置ズレ許容範囲を示す導体除去部の概略図である。 実施の形態1に係る多層プリント配線板に形成した、中心位置が示された導体除去部の概略図である。 実施の形態2に係る多層プリント配線板の第1プリント配線板において、内層パターン、バイアホール用の導体除去部および寸法変化を計測するための指標を形成した状態の断面図である。 第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層して形成した多層プリント配線板において、バイアホール用の非貫通孔およびスルーホール用貫通孔を形成した状態の断面図である。 位置ズレ確認マークの一例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。 位置ズレ確認マークの他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。 位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。 位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。 位置ズレ確認マークの更に他の例を説明した説明図であり、この位置ズレ確認マークに貫通孔を形成した状態を上方からみた概略図である。 位置ズレ確認マークに形成した貫通孔の位置を検査するための検査用ツールの一例を示す側面図である。 従来のリジッドフレックス型の多層プリント配線板における第1プリント配線板の断面図である。 内層パターンが形成された第1プリント配線板の断面図である。 カバーレイが積層接着された第1プリント配線板の断面図である。 第1プリント配線板と第2プリント配線板を積層したものの断面図である。 多層プリント配線板においてバイアホール用の導体除去部を形成したものの断面図である。 多層プリント配線板においてバイアホール用の導体除去部に非貫通孔を形成したものの断面図である。 多層プリント配線板においてスルーホール用の貫通孔を形成したものの断面図である。
符号の説明
1 多層プリント配線板
2 両面銅箔積層基板
5 可撓部
6 リジッド部
10 第1プリント配線板
11 絶縁樹脂基板
12 銅箔
13 内層パターン
14 バイアホールランド
15 スルーホールランド
17 導体除去部
18 接着剤
19 カバーレイ
20 第2プリント配線板
21 プリプレグ
23 非貫通孔
24 スルーホール用の貫通孔
31 指標
41、141、241、341、441 位置ズレ確認マーク
343、443 円形導体除去部
344、444 電極パターン
345、445 プローブパターン
49 指標に形成する貫通孔
50 検査ツール
51 主軸
52 導体部

Claims (19)

  1. 絶縁層と導体層とが交互に積層された、少なくとも3層以上の導体層を有する多層プリント配線板の製造方法において、
    両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、該積層基材の外層側に存する導体の一つ又は複数の所定箇所に指標を設定しておき、その後、該積層基材の内層側に順次所定の層を形成して多層積層を完了させ、次いで、前記指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  2. 前記指標と前記形成後のバイアホール及び/又はスルーホールとの位置関係を以って各ホール及び前記内層パターン相互の位置関係を算出又は判定することを特徴とする請求項1に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  3. 前記算出したバイアホール、スルーホール及び内層パターン相互の位置関係のデータを、次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることを特徴とする請求項2に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  4. 前記指標を設定するときの加工基準点を、前記内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  5. 前記指標の内の少なくとも1つは、多層積層完了後に形成するバイアホール及び/又はスルーホールの形成予定位置において前記導体を除去することにより形成される導体除去部であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  6. 前記導体除去部を、レーザ光によるバイアホール形成時のコンフォーマルマスクとして用いることを特徴とする請求項5に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  7. 前記導体除去部の内の少なくとも1つは、前記バイアホール及び/又は前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍の値を加算した値を直径とする円形に形成することを特徴とする請求項5に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  8. 前記指標は、その中心位置が判別できる形状とすることを特徴とする請求項7に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  9. 絶縁層と導体層とが交互に積層された、少なくとも3層以上の導体層を有する多層プリント配線板の製造方法において、
    両面が導体とされた最も外側に配される積層基材に対してその内層側に存する導体に内層パターンを形成する際、2つ以上の指標を、前記積層基材の外層側に存する導体上であって最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所に設定しておき、その後、前記積層基材の内層側に順次所定の層を形成して多層積層を行いつつ該多層積層の工程の少なくとも1つ以上の工程において前記指標同士の位置関係の変化状況を計測し、これから各積層基材の寸法変化のデータを収集し、多層積層完了後、前記指標に基づいてバイアホール及び/又はスルーホールを形成する一方、前記収集したデータを次に製造する多層プリント配線板の加工に反映させることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
  10. 前記指標を設定するときの加工基準点を、前記内層パターンを形成するときの加工基準点と一致させることを特徴とする請求項9に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  11. 前記指標が設定される、最終加工工程まで判別可能な状態で存在し得る箇所は、最終的に廃棄される領域内にあることを特徴とする請求項9又は10に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  12. 前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とする円形の導体除去部とすることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  13. 前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした導体ランドが内部に配置され該導体ランドの周囲の前記導体が除去されたドーナツ形の導体除去部とすることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  14. 前記指標は、その中心位置が視覚により確認できる形状の導体除去部とすることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  15. 前記導体除去部は、その中心位置を交点とする十字状パターンと該交点を中心とする複数の同心円状パターンとから構成することを特徴とする請求項14に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  16. 前記指標は、前記スルーホールの直径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形状導体除去部と、該円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンと、該電極パターンそれぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接するプローブパターンとから構成することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  17. 前記位置ズレ検査は、前記スルーホール内に挿入可能な導体棒状の検査ツールを前記スルーホールに挿入し、前記検査ツールと前記電極パターンとの導通状態を検知することにより、前記スルーホールの位置ズレを検査することを特徴とする請求項16に記載の多層プリント配線板の製造方法。
  18. 前記指標は、前記スルーホールの直径より大きい所定径に位置ズレ許容値の2倍値を加算した値を直径とした円形状導体除去部と、該円形状導体除去部の周縁に互いに独立して設けられ位置ズレ検査時の電極として用いられる複数の電極パターンと、該電極パターンそれぞれに接続され位置ズレ検査時に検査用プローブピンを当接するプローブパターンとから構成することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
  19. 前記位置ズレ検査は、前記スルーホール内に挿入可能な主軸と該主軸と同軸に設けられ所定径を有する導体部とから構成された検査ツールを用意し、該検査ツールの前記主軸を前記スルーホールに挿入し、前記検査ツールの導体部と前記電極パターンとの導通状態を検知することにより、前記スルーホールの位置ズレを検査することを特徴とする請求項18に記載の多層プリント配線板の製造方法。
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