JP2010027798A

JP2010027798A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2010027798A
Application number: JP2008186318A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hasegawa; 健治長谷川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-02-04
Also published as: US20100012356A1

Abstract

【課題】フィデューシャルマークの剥離による歩留まり低下を回避したプリント配線板を提供する。
【解決手段】基材１０と、基材１０の外層面１０Ａに設けられたフィデューシャルマーク１６，１７と、基材１０の外層面１０Ａに、フィデューシャルマーク１６，１７から延出して設けられた複数の補強パターン１６Ｐ，１７Ｐとを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィデューシャルマークを備えたプリント配線板に関する。

電子機器に適用されるプリント配線板には、実装工程で位置基準として用いられるフィデューシャルマークと呼ばれる認識マーク（ＥＩＡＪＥＴ−７３０２；表面実装プリント配線板用認識マーク）が備え付けられている。このフィデューシャルマークには、プリント配線板全体の位置合わせ用と個々の部品の位置合わせ用とが存在し、実装時のはんだ印刷や部品搭載の際の位置基準として用いられる。このフィデューシャルマークは、基準点を示す独立した島状の小さなパターンであることから、剥がれ易く、例えばプリント配線板を取り扱う過程でプリント配線板同士の擦れなどによりフィデューシャルマークが剥離すると、はんだ印刷、部品実装等の各工程において支障をきたす。また、フィデューシャルマークは独立した島状のパターンであることから電気的な導通検査で剥がれを検出することが困難であり、外観目視検査に頼らなければならないことから不具合品流出並びに部品実装時における歩留まり低下の一因となっている。

上記したプリント配線板におけるフィデューシャルマークの剥離防止技術として、従来では、位置基準マークを、中心マークと、この中心マークの周囲に配置された、中心マークより高い（厚い）ガードパターンとにより構成する技術が存在した。しかしながら、このフィデューシャルマークの剥離防止技術は、中心マークをその周囲のガードパターンにより保護するもので、中心マーク自体の接着力が改善されるものではなく、従って中心マークの剥離に対して歩留まりのよい防止効果を期待できない。
特開平８−２５０８２５号公報

上述したように従来ではフィデューシャルマークの剥離による歩留まり低下が問題となっていた。

本発明は、フィデューシャルマークの剥離による歩留まり低下を回避したプリント配線板を提供することを目的とする。

本発明は、基材と、前記基材の外層面に設けられたフィデューシャルマークと、前記基材の外層面に、前記フィデューシャルマークから延出して設けられた複数の補強パターンとを具備したプリント配線板を特徴とする。

本発明によれば、フィデューシャルマークの剥離による歩留まり低下を回避できる。

以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の構成を図１および図２（Ａ），（Ｂ）に示し、同プリント配線板におけるフィデューシャルマークの導通試験例を図３に示している。

本発明の第１実施形態に係るプリント配線板は、図１に示すように、基材１０と、この基材１０の外層面１０Ａに設けられたフィデューシャルマーク１６，１７と、上記基材１０の外層面１０Ａに、上記フィデューシャルマーク１６，１７から延出して設けられた複数の補強パターン１６Ｐ，１７Ｐとを具備して構成されている。この複数の補強パターン１６Ｐ，１７Ｐは、フィデューシャルマーク１６，１７の外層面１０Ａに対する接着強度を補強し、この補強によりフィデューシャルマーク１６，１７が外層面１０Ａから剥離する不具合を防止するための線状の導体パターンである。さらに上記補強パターン１６Ｐ，１７Ｐは、上記フィデューシャルマーク１６，１７の剥がれを電気的に検出するための導電路として作用する。

上記フィデューシャルマーク１６，１７のうち、フィデューシャルマーク１６はプリント配線板全体の位置合わせ用であり、フィデューシャルマーク１７は実装部品の位置合わせ用である。ここでは、プリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク１６と、実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７をそれぞれ１つずつ示しているが、実際のパターン構成においては、必要に応じて複数の各フィデューシャルマークが設けられる。また、この実施形態では、製品部となる基材のフィデューシャルマークのみを対象に説明するが、製品部以外の捨て材にフィデューシャルマークを設ける場合についても同様の構成が適用される。これらの各フィデューシャルマークについても上記フィデューシャルマーク１６，１７と同様に複数の補強パターン１６Ｐ，１７Ｐを具備して構成される。例えば実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７を複数の部品実装領域それぞれに対応して複数個ずつ実装領域毎に設けたパターンレイアウトにおいては、その各フィデューシャルマーク１７について、それぞれ複数の補強パターン１７Ｐが設けられる。

上記基材１０の外層面１０Ａは表面部品実装領域を形成している。図１に示すパターンレイアウトの例では、複数の端子接続用パッド１１を矩形枠状に配置した部品実装領域Ａ１、外部接続用の複数の電極パッド１２、電源グランド等のパターン（ベタパターンと称す）１４、配線パターン１５等がパターンレイアウトされている。端子接続用パッド１１、電極パッド１２、ベタパターン１４、配線パターン１５、フィデューシャルマーク１６，１７、および補強パターン１６Ｐ，１７Ｐはそれぞれ銅箔により導体パターンを形成している。この各導体パターンは、補強パターン１６Ｐ，１７Ｐの一部、およびフィデューシャルマーク１６，１７と、はんだ接合部分を除いて、ソルダーレジスト被膜（ＳＲ）に覆われている。

また、図１に示すパターンレイアウトでは、プリント配線板を構成する基材１０の角部近傍にプリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク１６が設けられ、部品実装領域Ａ１の近傍に実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７が設けられている。

この各フィデューシャルマーク１６，１７は、それぞれ、ベタパターン１４で囲われた領域内に島状に形成されている。この実施形態形態ではフィデューシャルマーク１６，１７をそれぞれ円形の銅箔パターンにより形成している。各フィデューシャルマーク１６，１７の形状は任意であるが、ここでは、プリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク１６を実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７より径大としている。

フィデューシャルマーク１６，１７は、それぞれ、四方に延びた補強パターン１６Ｐ，１７Ｐによりベタパターン１４に導電接続されている。フィデューシャルマーク１６，１７の周囲は、ベタパターン１４のエッジに沿うようにソルダーレジスト被膜（ＳＲ）で覆われている。

プリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク１６の構造を、図２（Ａ），（Ｂ）に拡大して示している。図２（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａに沿う側断面を示している。フィデューシャルマーク１６には、複数の補強パターン１６Ｐが、マーク外周縁の異なる位置から放射方向に延出して設けられている。上記図２に示す構成例は、フィデューシャルマーク１６に対して、マーク外周縁の異なる位置から４本の直線状の補強パターン１６Ｐが十字状に延出して設けられている。この４本の各補強パターン１６Ｐは、フィデューシャルマーク１６の近傍部分を除いて一部がソルダーレジスト被膜（ＳＲ）で覆われている。この被覆部分を含んで４本の各補強パターン１６Ｐにより、フィデューシャルマーク１６が外層面１０Ａから剥離しないよう、フィデューシャルマーク１６の外層面１０Ａに対する接着強度を補強している（フィデューシャルマーク１６の密着力を向上させている）。さらに４本の各補強パターン１６Ｐは、フィデューシャルマーク１６を他の導体パターンに接続する導電路を形成している。ここではフィデューシャルマーク１６をベタパターン１４に接続する導電路を形成している。実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７についても、上記したフィデューシャルマーク１６と同様に複数の補強パターン１７Ｐが設けられている。上記各補強パターン１６Ｐ，１７Ｐは、フィデューシャルマーク１６，１７のマーク認識機能を損なわない範囲で延出部のパターン（線幅）を選定する。

上記したように、外層面１０Ａ上のフィデューシャルマーク１６，１７に対して、マーク外周縁の異なる位置から放射方向に延出した複数の補強パターン１６Ｐ，１７Ｐにより、フィデューシャルマーク１６，１７の外層面１０Ａに対する接着強度をマークの周囲で均等に補強したことにより、外層面１０Ａ上の全方位に対して偏りのないマークの補強が可能となる。

上記した構成によるフィデューシャルマーク１６の電気的導通試験による剥離検出手段の一例を図３に示している。補強パターン１６Ｐは、フィデューシャルマーク１６に対する導通試験路を形成している。フィデューシャルマーク１６は補強パターン１６Ｐを介して他の導体パターン１８に導電接続されている。この導体パターン１８はソルダーレジスト被膜（ＳＲ）が被覆されていない露出面を有し、この露出面を剥離検査用接触部としている。以下、この剥離検査用接触部を形成している導体パターン１８を検査用パッドと称す。

電気的導通試験によるフィデューシャルマーク１６の剥離検出は、検査対象となるプリント配線板の外層面１０Ａのパターンレイアウトに従う、テストパターン位置それぞれに、接触ピン（導通検査プローブ）を設けた検査用の治具を用いて行う。この実施形態では、フィデューシャルマーク１６と検査用パッド１８の各形成位置に、それぞれ導通検査プローブ５を設けた検査用の治具を用意する。この治具に、検査対象となるプリント配線板を載せ、フィデューシャルマーク１６の形成位置に設けた導通検査プローブ５と、検査用パッド１８の形成位置に設けた導通検査プローブ５との間の電気的な導通状態をチェックすることにより、フィデューシャルマーク１６の剥がれを電気的に検出することができる。上記導通検査プローブ５−５相互の間が通電状態にあれば、フィデューシャルマーク１６が正しい位置に設けられている、すなわち、フィデューシャルマーク１６が外層面１０Ａから剥離していないことを確認することができる。また、上記導通検査プローブ５−５相互の間が通電状態にないときは、フィデューシャルマーク１６若しくは検査用パッド１８が正しい位置に設けられておらず、フィデューシャルマーク１６が外層面１０Ａから剥離していると推定できる。この導通検査プローブ５−５相互の間が通電状態にないときは、フィデューシャルマーク１６が剥離状態にあるか否かに拘わらず、当該検査対象を不良判定する。上記した電気的導通試験は、フィデューシャルマーク１６と検査用パッド１８との間の導通チェックであったが、例えばフィデューシャルマーク１６がグランド電極を形成するベタパターン１７に接続されているとき、このグランド電極パターン１７の一部に、ソルダーレジスト被膜（ＳＲ）が形成されない導体（銅箔）露出部１７ａを設け、この導体露出部１７ａを検査用パッドとすることで上記同様の電気的導通試験によるフィデューシャルマーク１６の剥離検出が可能である。実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７についても上記フィデューシャルマーク１６と同様の電気的導通試験による剥離検出手段が実施可能である。

上記した電気的導通試験は、基材１０の外層面１０Ａのみのパターンを用いたフィデューシャルマークの剥離検出であったが、基材１０の外層面１０Ａと内層のパターン、若しくは両外層面のパターンを用いた電気的導通試験による剥離検出も可能である。この一例を図４に示している。この図４に示す構成例は、プリント配線板となる基材１０の一方の外層面１０Ａに形成されたフィデューシャルマーク１６の補強パターン１６ＰにスルーホールランドＰａを設け、フィデューシャルマーク１６の導電路を、スルーホールランドＰａ、スルーホールＴｈ、スルーホールランドＰｂを介して上記基材１０の他方の外層面１０Ｂに設けた配線パターンＬ１に導いている。さらに、この導電路を、配線パターンＬ１、スルーホールランドＰｃ、スルーホールＴｈ、スルーホールランドＰｄを介して、基材１０の一方の外層面１０Ａに形成された導体パターンＬ２に導いている。補強パターン１６Ｐと、検査用パッドＬ２に、それぞれ検査用治具の導通検査プローブ５−５を当接させ、同プローブ５−５相互の導通状態をテスタ（ＴＳ）２０で確認することにより、上記同様の電気的導通試験によるフィデューシャルマーク１６の剥離検出が可能となる。上記導体パターン（検査用パッド）Ｌ２を、他のフィデューシャルマークとすることによって、複数のフィデューシャルマークを対象とした、電気的導通試験によるフィデューシャルの剥離検出が可能となる。また、この図４に示した構成例は、フィデューシャルマーク１６の補強パターン１６Ｐに、スルーホールランドＰａおよびスルーホールＴｈを設けたパターン構造であることから、フィデューシャルマーク１６の外層面１０Ａに対する接着強度を補強する補強パターン１６Ｐの補強強度をより高めることができる。

上記した電気的導通試験による剥離検出手段により、プリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク１６および実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク１７の剥離検出が可能となり、外観目視検査にによる不具合品流出、並びに部品実装時の歩留まり低下を抑制できる。

上記した実施形態では、フィデューシャルマーク１６に対して、マーク外周縁の異なる位置から４本の直線状の補強パターン１６Ｐが十字状に延出して設けられたパターン構造を例に示したが、例えば図５に示すように、フィデューシャルマーク１６に対して、マーク外周縁の異なる位置から３本の直線状の補強パターン１６ＰがＹ字状に延出して設けられ、それぞれベタパターン１９に接続されたパターン構造、若しくは図６に示すように、フィデューシャルマーク１６に対して、マーク外周縁の異なる位置から、細線と太線を組み合わせた２本の補強パターン１６ＰがＩ字状に延出して設けられ、それぞれベタパターン１９に接続されたパターン構造、若しくは、図示しないが、フィデューシャルマーク１６に対して、マーク外周縁の異なる位置から、複数の曲線パターンが延出して設けられたパターン構造等、フィデューシャルマーク１１６のマーク認識機能を損なわない範囲で任意に種々変形して適用可能である。例えば図５に示したパターン構造では、フィデューシャルマーク１６を３本の補強パターン１６Ｐで均等に補強したことにより、外層面１０Ａ上の全方位に対して偏りのないマークの補強が可能となる。また図６に示したパターン構造では、フィデューシャルマーク１６を２本の補強パターン１６Ｐで均等に補強したことにより、外層面１０Ａ上の全方位に対して偏りのないマークの補強が可能となる。またフィデューシャルマーク１６についても円形に限らず、例えば矩形、多角形等、所期の機能が損なわれない範囲で種々変形可能である。

本発明の実施形態に係るプリント配線板の構成を示す図。上記実施形態に係るプリント配線板のフィデューシャルマーク構成例を示す図。上記実施形態に係るプリント配線板のフィデューシャルマーク剥離検出手段を説明するための図。上記実施形態に係るプリント配線板のフィデューシャルマーク剥離検出手段を説明するための図。上記実施形態に係るプリント配線板の他のフィデューシャルマーク構成例を示す図。上記実施形態に係るプリント配線板の他のフィデューシャルマーク構成例を示す図。

符号の説明

５…接触ピン（導通検査プローブ）、１０…基材、１０Ａ…外層面、１１…端子接続用パッド、Ａ１…部品実装領域、１２…外部接続用の複数の電極パッド、１４…電源グランド等のパターン（ベタパターン）、１５…配線パターン、１６…プリント配線板全体の位置合わせ用フィデューシャルマーク、１６Ｐ…補強パターン、１７…実装部品の位置合わせ用フィデューシャルマーク、１７Ｐ…補強パターン、１７ａ…導体露出部（検査用パッド）、１８…導体パターン（検査用パッド）、１９…ベタパターン、２０…テスタ（ＴＳ）、ＳＲ…ソルダーレジスト被膜、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ…スルーホールランド、Ｔｈ…スルーホール。

Claims

基材と、
前記基材の外層面に設けられたフィデューシャルマークと、
前記基材の外層面に、前記フィデューシャルマークから延出して設けられた複数の補強パターンと、
を具備したことを特徴とするプリント配線板。
前記複数の補強パターンは、それぞれ線状のパターンにより形成され、このパターンのそれぞれが前記フィデューシャルマークの周縁の異なる位置から放射方向に延出して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記補強パターンは、ソルダーレジスト被膜で覆われた被覆部を有し、この被覆部を含んで前記フィデューシャルマークの前記外層面に対する接着強度を補強していることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
前記補強パターンは、前記フィデューシャルマークを他の導体パターンに接続する導電路を形成していることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
前記補強パターンは、前記フィデューシャルマークに対する導通試験路を形成していることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
前記補強パターンは、前記他の導体パターンにスルーホールを介して導電接続されていることを特徴とする請求項５に記載のプリント配線板。
前記補強パターンは、スルーホールランドを有していることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。