JP2008258332A - プリント配線基板、電子装置、プリント配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線基板の部品実装前からの製造履歴を管理することができるプリント配線基板、その製造方法、及びそのプリント配線基板を備えた電子装置を提供する。
【解決手段】このプリント配線基板１は、主面に配線パターンが形成された複数個の単位基板１０と、これら複数個の単位基板を同一平面上に保持する枠体１１と、少なくとも単位基板１０および枠体１１のいずれかの内層であって外部と通信可能な位置に、配線パターンと絶縁されるように配設された、データを格納するＩＣチップとこのＩＣチップに接続されたアンテナとを有する非接触データキャリアとを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線基板、電子装置、及びプリント配線基板の製造方法に関し、特に、製造履歴を管理し得るプリント配線基板、その製造方法、及び電子装置に関する。

従来から、デジタルカメラ、携帯電話、コンピュータなどの電子装置に組み込まれるプリント配線基板の製造履歴を管理するため、管理対象となるプリント配線基板の表面の非配線パターン領域に、目視可能な識別番号や、バーコードや２次元バーコードなど光学式読取装置により読み取り可能な識別符号を設けることが行われている。近年では、プリント配線基板を管理するため、非接触でデータを読み書きする非接触データキャリア（ＩＣタグ、無線タグ、ＲＦＩＤタグなどともいう）を、管理対象のプリント配線基板の表面に設けることが提案されている（例えば特許文献１〜２）。

例えば、特許文献１には、管理対象へ表面実装できるように、非接触データキャリアに接続端子を設けた構造が記載されている。この例では、プリント配線基板の表面に部品を実装すると同時に非接触データキャリアを実装している。また、特許文献２には、管理対象の基板表面に多層構造のアンテナパターンの一部が露出されており、この露出したアンテナパターンにIＣチップを電気的に接続する例が記載されている。この例では、管理対象の基板に回路を印刷する際に同時に基板にアンテナ用コイルの導体パターンを形成し、この基板表面に露出したアンテナ用コイルの両端に非接触データキャリア用のＩＣチップを実装して非接触データキャリアとして機能させている。

しかし、特許文献１や特許文献２に開示されているように、プリント配線基板の表面に部品を実装すると同時に非接触データキャリアを実装したものでは、クリームはんだの印刷工程の履歴情報など部品実装前のプリント配線基板の製造履歴を当該プリント配線基板に関連付けて管理することができないという問題がある。さらに特許文献２に開示のものでは、管理対象のプリント配線基板の表面に露出したアンテナ端子にＩＣチップを実装して非接触データキャリアとする構造のため、アンテナの断線による不良やＩＣの実装不良等が発生する可能性があり、管理対象のプリント配線基板が良品であっても、管理対象のプリント配線基板に製造履歴を書き込むことができないという問題が生じ得る。さらには、プリント配線基板の出荷後も非接触データキャリアが基板の表面に露出しているため、非接触データキャリアの取り外しや脱落により製造履歴を追えなくなるという問題がある。

なお、基板表面に部品を実装する前にＩＣチップを含む非接触データキャリアを基板表面に実装して製造履歴を管理できるようにしてから、基板表面に部品を実装することも考えられる。しかし、それでは基板表面への部品実装が２工程になるため製造工程が煩雑になるほか、部品実装時に基板表面が平坦ではなくなって部品実装時の障害となり得るため、現実的には、プリント配線基板の部品実装前からの製造履歴を管理することができないという問題がある。
特開平４−１６７７１９号公報（図２） 特表平１１−５１５０９４号（図２）

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、プリント配線基板の部品実装前からの製造履歴を管理することができるプリント配線基板、その製造方法、及びそのプリント配線基板を備えた電子装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様によるプリント配線基板は、主面に配線パターンが形成された複数個の単位基板と、前記複数個の単位基板を同一平面上に保持する枠体と、少なくとも前記単位基板および前記枠体のいずれかの内層であって外部と通信可能な位置に、前記配線パターンと絶縁されるように配設された、データを格納するＩＣチップと前記ＩＣチップに接続され電磁波により外部と通信するアンテナとを有する非接触データキャリアとを具備したことを特徴とする。

また、本発明の一態様による電子装置は、請求項２記載のプリント配線基板の表面の所定位置に所要の部品を実装し、前記枠体から切り離してなる前記単位基板を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一態様によるプリント配線基板の製造方法は、両主面に配線パターン層を有し、内層となるコア基板を作製する工程と、前記コア基板の所定位置に、配設する非接触データキャリアの外形に対応した穴を形成する工程と、前記コア基板に形成された前記穴に非接触データキャリアを配設する工程と、前記非接触データキャリアを配設した前記コア基板の両面にそれぞれ絶縁樹脂からなる接着性絶縁層、及び導体層をこの順に積層し、加熱加圧して一体化する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、プリント配線基板の内層に非接触データキャリアを配設しているから、プリント配線基板の表面に部品を実装する前の工程、例えばクリームはんだ印刷工程から製造履歴を管理することができる。非接触データキャリアがプリント配線基板の表面に露出していないから、非接触データキャリアの取り外しや脱落等を防ぐことができる。部品実装時の障害となることもない。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

(第１の実施形態)
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリント配線基板を一方の主面側から見た平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１において破線で示した領域は、表面には露出していないことを示している。

図１に示すように、この実施形態のプリント配線基板１は、同一仕様に基づく同一形状かつ同一サイズの複数個（図示の例では３０個）の単位基板１０と、これら複数個の単位基板１０を同一平面上に一体に保持する枠体（フレームともいう）１１と、非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ１２とを有している。各単位基板１０の主面には所定の配線パターン１３が形成され、その一部は、部品が実装される実装用パターンとして露出している。単位基板１０および枠体１１を含むプリント配線基板１の表面は、配線パターン１３のうちの一部が実装用パターンとして露出しているほかは、例えばソルダーレジストなどの保護層１４で被覆されている。

単位基板１０は、例えば携帯電話やデジタルカメラ等の電子装置（電子機器）に組み込まれる単位となる配線基板である。各単位基板１０の構成は、該単位基板１０が組み込まれる電子装置の仕様等による。各単位基板１０は、例えば４層の配線パターン層１３と各配線パターン層間に挟まれた３層の絶縁層１７を有している。各配線パターン層間は、周知のスルーホールめっきによる層間接続導体１６により接続されている。配線パターン層１３は、例えば銅箔やめっき金属層などの導体層のパターニングにより形成されている。層間接続導体１６としては、加圧により絶縁層を貫通した略円錐形または略円錐台形の導体バンプであってもよい。

このプリント配線基板１の各単位基板１０および枠体１１は、その内層として、共通の絶縁基材からなる絶縁層１７を有している。絶縁層１７は、例えばビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）など耐熱性の高い熱硬化性樹脂にガラス布を含浸させてなるプリプレグの硬化物である。プリント配線基板１は、プリント基板材料として一般的なＦＲ−４基板、熱可塑性樹脂を用いて構成されたものであってもよい。

このプリント配線基板１は、このままの状態で実装機にセットできるように、実装機の仕様に合わせたサイズの矩形状の外形を有する実装用単位基板である。プリント配線基板１の厚さ（全板厚）は、単位基板１０の仕様により適宜定められるが、例えば０．８ｍｍである。１個のプリント配線基板１に含まれる単位基板１０の数は、プリント配線基板１のサイズと単位基板１０のサイズとを考慮して適宜定められる。図１に示す例では、単位基板１０は、プリント配線基板１の短辺方向に３個、長辺方向に１０個、整列して配設されており、その個数は、計３０個である。これら３０個の単位基板１０は、その実装面（主面）が同一平面となるように、枠体１１に保持され、プリント配線基板１として一体化されている。各単位基板１０の周囲の一部には空隙部が設けられている。これにより、各単位基板１０を枠体１１から容易に切り離すことができる。

これら複数個の単位基板１０が配設された領域は、短辺方向には中央に設けられているが、長辺方向には、枠体１１の中央よりは、一方の短辺側（図面右側）に偏って設けられている。枠体１１の他方の短辺側（図面左側）に設けられた、やや幅広の領域の該短辺近傍、かつ、一方の長辺近傍（図面上側）には、図１において破線で示されるように、ＩＣタグパッケージ１２が埋設されている。さらに、枠体１１の、ＩＣタグパッケージ１２が埋設された位置と単位基板１０が配列された領域との間には、切り離し易いように、断面略Ｖ字状の切込みを有する切断用補助線１５が、枠体１１の短辺に略平行に形成されている。

ところで、このプリント配線基板１は、図１および図２に示すように、外層に所定の配線パターンが形成され、ソルダーレジスト等の保護膜で表面が被覆されており、未だ表面に部品が実装されていない状態にある。このプリント配線基板１は、この後、外層面に例えばクリームはんだが印刷され、電子装置に搭載される配線基板としての仕様に合わせて、実装機により、基板表面の所定位置に所要の部品が実装される。所要の部品が実装された後、各単位基板１０が、枠体１１から切り離されて、それぞれ電子装置に組み込まれる。

ここで、ＩＣタグパッケージ１２は、データを格納するＩＣチップとこのＩＣチップに接続されたアンテナとを備えた非接触データキャリアである。ＩＣタグパッケージ１２は、電磁波により外部（例えばリーダライタ）とデータの授受を可能とし、非接触データキャリアとして機能するように構成されている。ＩＣタグパッケージ１２は、ＩＣチップが樹脂封止されてパッケージ化されたチップ部品であり、動作確認が終了した良品である。すなわち、ＩＣタグパッケージ１２は、ブースターアンテナとなり得る外部の導体パターンなどと協働する必要なく、それ自身で、外部のリーダライタとデータの送受信を行うことができる。なお、この実施形態では、例えば１３．５６ＭＨｚなどのＨＦ帯で外部のリーダライタと通信するものであり、９５３ＭＨｚなどのＵＨＦ帯で外部のリーダライタと通信するものであっても良い。

ＩＣタグパッケージ１２には、外部のリーダライタを介して、プリント配線基板１および／または単位基板１０の製造履歴情報（部品実装履歴、調整履歴、修理履歴を含む）を格納することができる。格納する情報は適宜選択することができるが、例えば、図１に示す状態のプリント配線基板１では、ＩＣタグパッケージ１２には、基板名、製造時刻、ロット番号など、プリント配線基板１及びプリント配線基板１に含まれる単位基板１０の製造履歴を管理するために必要な基板固有の情報が格納されている。格納された情報は、外部のリーダライタを介して適宜読み出すことが可能である。

図２に示すように、ＩＣタグパッケージ１２は、単位基板１０の配線パターンとは接続されていない。すなわち、ＩＣタグパッケージ１２は、枠体１１の内層である絶縁層１７内に、単位基板１０に設けられた配線パターンと絶縁されるように配設されている。これは、このＩＣタグパッケージ１２が、他の導体パターンと接続する必要なく、それ自身で、外部のリーダライタとデータの送受信を行うことができるようパッケージ化されているからである。

また、ＩＣタグパッケージ１２のアンテナは、プリント配線基板１の外部と導体で遮蔽されておらず、電磁的に開放されている。すなわち、電力の供給および／または通信に必要な外部からの電磁波がＩＣタグパッケージ１２のアンテナに届くように構成されている。したがって、プリント配線基板１の内層に配設されたＩＣタグパッケージ１２と外部のリーダライタとの間で磁路が確保されているから、ＩＣタグパッケージ１２は、その起動に必要な電力の供給を外部のリーダライタからの電磁波により受けることができ、データの送受信を行うことができる。ここで、電磁的に開放する方法としては、ＩＣタグのアンテナに対応する位置の導体層（配線パターン層）に開口部を設け磁路が確保されるようにする方法が基本的であるが、配線パターンが有っても磁路が形成される場合は実際上通信が可能である。

この実施形態では、非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ１２は、プリント配線基板１の枠体１１の内層である絶縁層１７内に埋設されている。ＩＣタグパッケージ１２がプリント配線基板１の表面に露出していないから、非接触データキャリアの取り外しや脱落等を防ぐことができる。また、ＩＣタグパッケージ１２がプリント配線基板１の表面に露出していないから、実装面は図２に示すように実質的に平坦であり、実装時の障害となることもない。

したがって、この実施形態によれば、非接触データキャリアの取り外しや脱落等を防ぐことができるとともに、ＩＣタグパッケージ１２が埋設された状態で基板を実装機にセットすることができ、部品実装用のクリームはんだの印刷工程など部品実装前のプリント配線基板１の製造履歴を当該プリント配線基板１に結び付けて管理することが可能となる。

また、この実施形態では、ＩＣタグパッケージ１２が、１つのプリント配線基板１に対して枠体１１に１つ配設されている。これによれば、同一のプリント配線基板１が有するすべての単位基板１０の製造履歴をまとめて一元管理することができる。よって、管理が容易であり、コスト削減にも寄与する。

また、この実施形態によれば、ＩＣタグパッケージ１２は各単位基板１０内に配設されていないから、最終製品である電子装置の利用者や管理者に開示する必要のない情報を開示することなく製造履歴を管理することも可能となる。

また、この実施形態によれば、非接触データキャリアとして、パッケージ化されており、良品であることが確認されたＩＣタグパッケージ１２を配設しているから、管理対象のプリント配線基板は良品であるのに非接触データキャリアが不良のためプリント配線基板の製造履歴を管理することができないという事態を防ぐことができる。

また、枠体１１には、切断用補助線１５が設けられているから、この切断用補助線１５に沿って切断し、該切断用補助線１５から左側の領域（単位基板１０が配列されておらず、ＩＣタグパッケージ１２が埋設されている領域）を回収することができる。そうすることで、ＩＣタグパッケージ１２に格納されているプリント配線基板１の製造履歴を読み出すことができ、部品実装前から部品実装後における製造履歴を管理することが可能となる。

(第２の実施形態)
図３および図４を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係るプリント配線基板２を一方の主面側から概略的に示す平面図であり、図４は、図３のプリント配線基板２に含まれる単位基板２０の一例を一方の主面側から具体的に示した平面図である。図３および図４において破線で示した領域は、内層に配設されており、表面には露出していないことを示している。

図３に示すように、この実施形態では、実装用基板であるプリント配線基板２は、電子装置に組み込まれる単位である単位基板２０を複数個（例えば２個）と、これらの単位基板２０を実装面が同一平面となるように一体に保持する枠体２１と、非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ２２とを有している。各単位基板２０の主面には、所要の配線パターンが形成されており、その表面は、配線パターンの一部が、部品が実装される実装用パターンとして露出しているほかは、ソルダーレジスト等の保護層２４により被覆されている。

さらに、図４に示すように、この実施形態の各単位基板２０の一方の長辺近傍、かつ該長辺の略中央の位置、かつ配線パターンが形成されていない非配線パターン領域の表面には、例えば単位基板２０に関する識別情報を示す基板識別情報表示領域２３が設けられている。この基板識別情報表示領域２３には、例えば、単位基板２０の基板名として「ＡＢＣＤＥＦＧ１２３４５６７」などの文字列、および、単位基板２０の固有識別情報を表すバーコードが、例えば非磁性かつ非導電性インクの印刷などにより表示されている。

図３および図４に破線で示すように、この実施形態では、ＩＣタグパッケージ２２は、枠体２１に保持されたすべての単位基板２０に、それぞれ１個ずつ埋設されている。ＩＣタグパッケージ２２は、基板識別情報表示領域２３に対応する位置に埋設されている。ＩＣタグパッケージ２２は、単位基板２０の内層である絶縁層内に配設され、該単位基板２０に形成された配線パターンとは接続されていない。

なお、この実施形態では、各単位基板２０にそれぞれ非接触データキャリアが配設されており、枠体２１には非接触データキャリアが配設されていない。他の構成は第１の実施形態と同様である。例えば、ＩＣタグパッケージ２２としては、第１の実施形態におけるＩＣタグパッケージ１２と同様の構成のものを用いることができる。

この実施形態でも、第１の実施形態と同様、ＩＣタグパッケージ２２が基板表面に露出していないから、ＩＣタグパッケージ２２の取り外しや脱落等を防ぐことができる。

また、非接触データキャリアとして、パッケージ化されており、良品であることが確認されたＩＣタグパッケージ２２を配設しているから、管理対象のプリント配線基板は良品であるのに非接触データキャリアが不良のためプリント配線基板の製造履歴を管理することができないという事態を防ぐことができる。

さらに、ＩＣタグパッケージ２２は、配線パターン領域を避けて、基板識別情報表示領域２３の内層に配設しているから、単位基板２０の回路設計への影響を少なくすることができる。

よって、この実施形態によれば、単位基板２０毎にＩＣタグパッケージ２１が絶縁層内に埋設されているから、各単位基板２０の表面に部品を実装する前の工程（例えばクリームはんだ印刷工程）から、部品実装工程、ファームウェアの書込み工程、個片化して電子装置に組み込まれた後に至るまで、一貫して製造履歴を管理することができる。さらに電子装置に搭載された後の修理情報等の履歴もトレースすることができる。

(第３の実施形態)
図５を参照して、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係るプリント配線基板３を一方の主面側から見た平面図である。図５において破線で示した領域は、内層に配設されており、表面には露出していないことを示している。

図５に示すように、この実施形態では、実装用基板であるプリント配線基板３は、電子装置に組み込まれる単位である単位基板３０を複数個（例えば３個）と、これらの単位基板３０を実装面が同一平面となるように一体に保持する枠体３１と、非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ３２，３３を有している。各単位基板３０の主面には、所要の配線パターンが形成されている。

さらに、この実施形態では各単位基板３０の一方の長辺近傍（図面左側）、かつ一方の短辺近傍（図面上側）の位置であり、かつ主面に配線パターンが形成されていない非配線パターン領域には、単位基板３０に関する識別情報を示す基板識別情報表示領域３５が設けられている。見易くするために図示を省略しているが、この基板識別情報表示領域３５にも、第２の実施形態の図４で示したものと同様に、例えば、基板名を表す「ＡＢＣＤＥＦＧ１２３４５６７」などの文字列が、例えば非磁性かつ非導電性インクの印刷などにより表示されている。

ＩＣタグパッケージ３２は、この基板識別情報表示領域３５に対応する位置の内層に埋設されている。ＩＣタグパッケージ３２は、単位基板３０の内層である絶縁層内に配設され、該単位基板３０に形成された配線パターンとは接続されていない。その他の事項は、第１の実施形態と同様である。

このように、この実施形態では、第２の実施形態と同様に、枠体３１に保持されるすべての単位基板３０に、ＩＣタグパッケージ３２がそれぞれ１個ずつ埋設されている。さらに、第１の実施形態と同様に、フレーム３１の一方の短辺近傍（図面左側）には、ＩＣタグパッケージ３３が１個埋設されている。よって、第１の実施形態で得られる効果と第２の実施形態で得られる効果の両方を得ることができる。

すなわち、この実施形態によれば、非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ３２、３３がプリント配線基板３の表面に露出していないから、非接触データキャリアの取り外しや脱落等を防ぐことができる。また、ＩＣタグパッケージ３２、３３がプリント配線基板３の表面に露出していないから、実装面は実質的に平坦であり、実装時の障害となることもない。よって、部品実装用のクリームはんだの印刷工程など部品実装前のプリント配線基板３の製造履歴を当該プリント配線基板３に結び付けて管理することが可能となる。また、ＩＣタグパッケージ３２は、配線パターン領域を避けて、基板識別情報表示領域３５の内層に埋設しているから、単位基板３０の回路設計への影響を少なくすることができる。

また、非接触データキャリアとして、パッケージ化されており、良品であることが確認されたＩＣタグパッケージ３２、３３を配設しているから、管理対象のプリント配線基板は良品であるのに非接触データキャリアが不良のためプリント配線基板の製造履歴を管理することができないという事態を防ぐことができる。よって、上記従来技術で説明した問題点を解決することができる。

さらに、この実施形態によれば、個々の単位基板３０にそれぞれ１個ずつ埋設したＩＣタグパッケージ３２と、単位基板３０とならない領域である枠体３１に埋設したＩＣタグパッケージ３３とで、格納する製造履歴情報を区別して適宜使い分けるようにしてもよい。そうすることで、製造履歴情報をその用途に合わせて柔軟に管理することができる。

また、この実施形態では、プリント配線基板３の枠体３１には、ＩＣタグパッケージ３３のほか、単位基板３０の電気的検査をするためのパターン（ＴＥＧパターンと称される）が形成された基板検査用パターン領域３４（テストクーポン領域とも称される）が設けられている。例えば、基板表面に部品を実装して検査が終了した後、この基板検査用パターン領域３４をＩＣタグパッケージ３３と共に回収することで、部品実装やテストに関する製造履歴情報を含めて管理することができる。さらに、ＩＣタグが付された枠体として再利用することも可能である。

（非接触データキャリアの構成及びその製造方法について）
次に、図６を参照して、本発明のプリント配線基板に埋設する非接触データキャリアの構成及びその製造方法の一例を説明する。図６は、本発明の第１の実施形態で用いた非接触データキャリアであるＩＣタグパッケージ１２の構成の一例を、斜め方向から透視して模式的に示す斜視図である。図６において、平行斜線によるハッチングを付した領域は、断面を示すものではなく、導体からなる配線パターンであることを示している。

図６に示すとおり、このＩＣタグパッケージ１２は、ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ帯）の電磁波により通信を行うアンテナ４２を備えたアンテナ基板４０と、記憶回路、演算回路、通信制御回路などを備えたＩＣチップ４１を具備している。ＩＣチップ４１の主面には一対の電極パッド４３、４４が設けられている。

アンテナ基板４０のアンテナ４２は、渦巻き状の導体パターン（アンテナパターン）が４層の多層構造に形成され、スルーホールを介して各層のアンテナパターンが直列に接続されている。アンテナ４２は、１つのコイル状のアンテナとして機能するように構成され、その両端４２ａ、４２ｂがアンテナ基板４０の最上層に露出している。最上層に形成されたアンテナパターンは、接続端子部分を除いてソルダーレジスト等の保護膜により被覆されている。

アンテナ４２の一端４２ａは、ボンディングワイヤ４５により、ＩＣチップ４１の主面の電極パッド４３に接続されている。アンテナ４２の他端４２ｂは、ボンディングワイヤ４６により、ＩＣチップ４１の主面の電極パッド４４に接続されている。ＩＣチップ４１は封止樹脂４７によりモールドされている。このように、ＩＣチップ４１をワイヤボンディングによりアンテナ基板４０の電極パッド４３，４４に接続して樹脂で封止しているから、非接触データキャリアとしての信頼性を向上させることができる。

アンテナ基板４０は、耐熱性の高い絶縁層を有する基板、例えばＦＲ−４基板やビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）等からなる熱硬化性樹脂の絶縁基板など、プリント配線基板材料として一般的な材料から構成することができる。耐熱性の高い熱硬化性樹脂による絶縁基板を用いて構成することで、非接触式データキャリアを埋設した後のプリント配線基板１に電子部品を表面実装する際、はんだリフローなどの熱処理に耐えることができる。

このように、本発明のプリント配線基板の内層に配設する非接触データキャリアは、耐熱性の高い熱硬化性樹脂を用いた絶縁基板にアンテナパターンを形成してアンテナ基板とし、該アンテナ基板の表面にＩＣチップを実装し、該ＩＣチップ実装面を封止樹脂でモールドしてパッケージ化したものが好ましい。パッケージ化したものが好ましいのは、単独で動作確認が可能であり、信頼性を向上させることができると共に扱いが容易になるからである。

ところで、このＩＣタグパッケージ１２の外形寸法は、アンテナ形成面と直交する方向からみた外形が、５．５ｍｍ×５．５ｍｍの矩形または略矩形である。その最大厚さは、例えば０．６ｍｍ（基板厚：０．２ｍｍ、封止樹脂厚：０．４ｍｍ）である。本発明のプリント配線基板が具備する非接触データキャリアの外形寸法は、これに限定されないが、アンテナ面と直交する方向からみた外形寸法が１０ｍｍ×１０ｍｍ以下で厚さが１．５ｍｍ以下であることが好ましい。１．５ｍｍより厚くなると一般的な配線基板の厚さ内にＩＣタグを収納することが困難であり、通常は厚さ１ｍｍ以下が特に好ましい。ここで、非接触式データャリアの主面の形状としては、例えば、正方形、略正方形、長方形、略長方形、円形、楕円など、種々の形状が例示され、また、それ以外の形状で構成されていてもよい。

このような外形寸法の非接触データキャリアは、プリント配線基板の回路設計の妨げとならずに内層に配設することが可能となる。このような小形の非接触データキャリアは、図６に例示したように、アンテナ基板に形成するアンテナパターンを２層以上の構造とすることで製造することができる。このような複数層構造のアンテナ基板は、公知の多層プリント配線基板の製造方法を用いて製造することが可能である。また、ＩＣチップ内に小形のアンテナが設けられた公知の非接触データキャリア用ＩＣチップを用いて非接触データキャリアを小形化することもできる。また、通信に用いる周波数帯によっては、アンテナを多層構造にしなくても小形化することができる。

なお、プリント配線基板に埋設する非接触データキャリアとしては、図６に示した例に限られない。例えば、ＩＣチップを異方性導電ペースト（ＡＣＰ）または異方性導電フィルム（ＡＣＦ）でアンテナ基板にフリップチップ実装してもよい。これは、薄形化を優先する場合に効果的である。また、樹脂封止の形態としては、図６に示したようにＩＣチップ部分のみを部分的に封止してもよいが、一般的なＩＣパッケージと同様にＩＣ実装面全体をモールドしてもよい。そうすることで、モールドされた非接触データキャリアの表面を平坦にすることができるから、例えば識別情報を印字することが容易になるという効果が得られる。

（プリント配線基板の製造方法）
本発明の実施形態に係るプリント配線基板は、例えば、次のような製造方法により製造することができる。

まず、内層となるコア基板を、多数個取りの基板として作製する。これは、公知の方法により作製できる。コア基板の両面にはプリント配線基板として必要な配線パターン層を例えばエッチングなどの公知のパターニング方法により形成しておく。続いて、このコア基板の所定位置に、すなわち、非接触データキャリアを埋設したい位置に、埋設する非接触データキャリアの外形に対応し、かつ、コア基板をその厚さ方向に貫通する穴（貫通穴）を形成する。この穴は、非接触データキャリアが抜け落ちない程度の大きさであることが好ましいが、多少大きくてもかまわない。この穴は、例えばドリリング、ルータ加工などの公知の方法により形成することができる。続いて、このコア基板に形成した穴に嵌合するように非接触データキャリアを配設する。このとき、非接触データキャリアが抜け落ちないようにその下面に補助材を設けてから非接触データキャリアを載置してもよい。

続いて、非接触データキャリアを配設したコア基板の両面に、それぞれプリプレグ（ガラス布にＢＴレジンやエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた未硬化の接着性絶縁層）及び導体層（例えば銅箔）を板厚さ方向に積層プレスする。すなわち、積層し、加熱しながら板厚さ方向に加圧する。この積層プレスにより、これらが加熱加圧されて一体化され、非接触データキャリアは絶縁基材内に埋設(内蔵)される。このとき、コア基板に設けられた貫通穴と該貫通穴に配設された非接触データキャリアとの間に形成されていた僅かな空隙は、積層プレスされたプリプレグから浸出した含浸樹脂により埋められるため、空隙はなくなる。なお、積層するプリプレグには、あらかじめ、埋設する非接触データキャリアの外形に対応した貫通穴を設けておいてもよい。そうすることで、非接触データキャリアを複数の絶縁層にまたがって埋設することができる。

続いて、各配線パターン層間を電気的に接続するため、積層プレスされて一体化された基板に貫通孔を形成し、該貫通孔内をめっきしてスルーホールとする。続いて、外層の導体層を、例えばエッチングなどにより外層の配線パターンを形成し、ソルダーレジストなどの保護膜を塗布形成する。なお、層間接続の方法としては、周知のスルーホールめっきに限らず、絶縁層を貫通した略円錐形または略円錐台形の導電ペーストバンプによるビルドアップ接続等の周知の方法を用いることができる。

以上のようにして、上記各実施形態で示したような、内層の絶縁層に非接触データキャリアが埋設された多層プリント配線基板を製造することができる。

なお、あらかじめ、コア基板に設けた貫通穴と非接触データキャリアとの間の空隙に熱硬化性樹脂、熱可塑樹脂等を充填して、コア基板と非接触データキャリアを一体化しておいてから積層プレスしても良い。また、非接触データキャリアをコア基板に設けた貫通穴内にちょうどよく配設できるように、非接触データキャリアの周囲を熱硬化性樹脂、熱可塑樹脂等であらかじめ被覆してから穴内に配設してもよい。

また、コア基板を板厚さ方向に貫通する穴を形成する代わりに、コア基板を貫通しない穴（キャビティ、凹部などともいう）を設け、その穴内に非接触データキャリアを嵌合させて配設し、絶縁樹脂ペースト（ＮＣＰ）、絶縁樹脂フィルム（ＮＣＦ）等の接着剤で固定し、熱硬化性樹脂で封止して、基板の絶縁基材内に埋設させてもよい。

本発明の一実施形態に係るプリント配線基板に部品を実装する実装プロセスとしては、工程順に、例えば、部品実装前のプリント配線基板としての受け入れ、部品実装用のクリームはんだの印刷、マウント、はんだリフロー（部品実装）、個片化、ファームウェアの書込み、部品実装され個片化された後のプリント配線基板としての外観や機能などの検査、修正、プリント配線基板が組み込まれた電子装置として調整、保管（ストック）、出荷、などの各工程が挙げられる。

これら実装プロセスの各工程、及び実装前のプリント配線基板の製造の各工程のいずれか一つ以上の工程において、必要に応じて当該基板の製造履歴に関する情報を書き込み、または参照することで、部品実装前から、プリント配線基板の製造履歴を管理することができる。必要に応じて非接触データキャリアに書き込まれ保存される情報としては、（各工程の）時刻（年月日を含む）、ロット番号、プロセス条件、バージョン情報、検査結果、修正履歴などが挙げられるが、これらに限定されない。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもかまわない。

例えば、プリント配線基板の構造として、上記実施形態では、４層の配線パターン層を有する多層配線基板を例に挙げたが、配線パターン層は、４層に限られることなく、２層や３層であってもよく、例えば６層など、４層より多くてもかまわない。非接触データキャリアを埋設できる厚さであればよい。上記説明した方法と同様の方法で、非接触データキャリアを埋設することができる。基板全体の厚さから最外層の導体層（配線パターン層）及びソルダーレジスト等の保護膜の厚さを引いた厚さが、非接触データキャリアの厚さより大きければ（厚ければ）非接触データキャリアを埋設することができる。

埋設される非接触データキャリアの、プリント配線基板の平面内での配置としては、上記説明したとおり、単位基板内、単位基板外、両方、のいずれにすることもできる。単位基板内に埋設する場合、上記実施形態では非配線パターン領域に埋設したが、配線パターン領域に埋設しても良い。すなわち、埋設した非接触データキャリアの位置に対応する基板表面に電極パッドを設けて部品を実装することも可能である。その場合、プリント配線基板の小形化に寄与することができる。

埋設される非接触データキャリアの、プリント配線基板内の板厚さ方向での配置としては、基板表面に露出せずに埋設できる絶縁基材内であれば何層目に配設されていてもよい。３層以上の配線パターン層を有する場合すなわち２層以上の絶縁層を有する場合は、それら複数の絶縁層を合わせた絶縁基材内に非接触データキャリアを埋設すればよい。

また、上記実施形態では、プリント配線基板は、最外層の配線パターンが形成され、部品が実装される前の状態を示していたが、最外層は、ベタな導体層（導体箔またはメッキによる導体層）であってもよい。その場合でも、非接触データキャリアを動作させる際には、非接触データキャリアのアンテナに対応する領域は導体層に開口部を設けるなどして、プリント配線基板の外部と導体で遮蔽されないようにすることが必要である。磁路を確保し、リーダライタとの通信を可能とするためである。

また、上記実施形態では、プリント配線基板に含まれる単位基板は、それぞれ同一形状かつ同一サイズとしていたが、必ずしもその必要はなく、複数種類の形状及びサイズを有する単位基板が混在していてもかまわない。その場合であっても、基板の製造履歴を格納する非接触データキャリアをプリント配線基板の内層に配設することは可能であるから、部品実装前からプリント配線基板の製造履歴を管理することができ、本発明の効果を得ることは可能である。

また、上記実施形態では、プリント配線基板は、複数個の単位基板を枠体に保持した、いわゆる多数個取り（多面取り）基板として説明したが、１個取りの基板であってもよい。すなわち、プラントシステムを制御するコンピュータに内蔵されるマザーボードのように単位基板が大きい場合には、１個の単位基板のみを有するプリント配線基板としてもよい。その場合であっても、基板の製造履歴を格納する非接触データキャリアをプリント配線基板の内層に配設することは可能であるから、部品実装前からプリント配線基板の製造履歴を管理することができ、本発明の効果を得ることは可能である。

本発明の第１の実施形態に係るプリント配線基板を一方の主面側から表した平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るプリント配線基板を一方の主面側から表した平面図である。 図３のプリント配線基板に含まれる単位基板の具体的構成を一方の主面側から表した平面図である 本発明の第３の実施形態に係るプリント配線基板を一方の主面側から表した平面図である。 本発明の実施形態に係る多層プリント配線基板に埋設される非接触式データキャリアの一例を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１，２，３…プリント配線基板、１０，２０，３０…単位基板、１１，２１，３１…枠体、１２，２２，３２，３３…非接触データキャリア（ＩＣタグパッケージ）、１３…配線パターン、１４，２４…保護層（ソルダーレジスト）、１５…切断補助線、１６…層間接続導体（スルーホール）、２５，３５…基板識別情報表示領域、３４…基板検査用パターン領域、４０…アンテナ基板、４１…ＩＣチップ、４２…アンテナ、４３，４４…電極パッド、４５，４６…ボンディングワイヤ、４７…封止樹脂。

Claims (14)

1. 主面に配線パターンが形成された複数個の単位基板と、
   前記複数個の単位基板を同一平面上に保持する枠体と、
   少なくとも前記単位基板および前記枠体のいずれかの内層であって外部と通信可能な位置に、前記配線パターンと絶縁されるように配設された、データを格納するＩＣチップと前記ＩＣチップに接続され電磁波により外部と通信するアンテナとを有する非接触データキャリアと
   を具備したことを特徴とするプリント配線基板。
2. 前記非接触データキャリアが、前記枠体に保持されたすべての単位基板の内層にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
3. 前記非接触データキャリアが、前記単位基板および前記枠体の両方の内層にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
4. 前記非接触データキャリアが、前記枠体の内層に配設され、前記単位基板には配設されていないことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
5. 前記枠体は、矩形状の外形を有し、前記非接触データキャリアは、前記枠体のいずれかの辺の近傍の内層に配設されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
6. 前記枠体は、前記単位基板の電気的特性を検査するためのパターンが形成された基板検査用パターン領域を有し、前記非接触データキャリアは、前記基板検査用パターン領域の近傍の内層に配設されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
7. 前記各単位基板は、該単位基板の識別情報を示す基板識別情報表示領域を有し、前記非接触データキャリアは、前記基板識別情報表示領域の内層に配設されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
8. 前記非接触データキャリアは、前記アンテナを備えた耐熱性樹脂基板上に前記ＩＣチップを搭載して樹脂封止しパッケージ化した後に前記内層に配設されたことを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
9. 前記非接触データキャリアは、その外形寸法が、１０ｍｍ×１０ｍｍ×１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
10. 製造履歴に関する情報が、前記非接触データキャリアに格納されることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
11. 請求項２記載のプリント配線基板の表面の所定位置に所要の部品を実装し、前記枠体から切り離してなる前記単位基板を備えたことを特徴とする電子装置。
12. 両主面に配線パターン層を有し、内層となるコア基板を作製する工程と、
    前記コア基板の所定位置に、配設する非接触データキャリアの外形に対応した穴を形成する工程と、
    前記コア基板に形成された前記穴に非接触データキャリアを配設する工程と、
    前記非接触データキャリアを配設した前記コア基板の両面にそれぞれ絶縁樹脂からなる接着性絶縁層、及び導体層をこの順に積層し、加熱加圧して一体化する工程と、
    を有することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
13. 前記コア基板に形成する穴は、前記コア基板を厚さ方向に貫通する穴であることを特徴とする請求項１２記載のプリント配線基板の製造方法。
14. 前記コア基板に形成する穴は、前記コア基板を厚さ方向に貫通しない凹部であることを特徴とする請求項１２記載のプリント配線基板の製造方法。

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