JP2011023613A - プリント配線板とその製造方法、および位置ズレ検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板の配線パターン形成直後に、バイアホールと配線パターン間の位置ズレを全数確認することが可能で、異常を早期発見して連続不良の場合には工程にフィードバックし、是正処置を取ることができるプリント配線板とその製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板に備わるバイアホールと配線パターン間の位置ズレを検出する検査パターンを備え、前記検査パターンが、検出バイアホールおよび前記検出バイアホールに隣接する検出導体からなり、前記検出導体の形状を判定することによりプリント配線板のバイアホールと配線パターンとの位置ズレを検出することを特徴とするプリント配線板。
【選択図】図２

Description

本発明はプリント配線板のバイアホールと導体の位置ズレを検出するための検査パターンに関するものである。

近年、プリント配線板の高密度実装に伴い、導体である配線パターンの高精細化および狭ピッチ化が進んでおり、バイアホール（ＶＩＡホールとも呼ばれる）と配線パターンの位置制度も益々厳しくなっている。
そして、プリント配線板の接続信頼性に関しては、この位置精度が非常に重要であり、適正な精度が確保されていなければ重大な不具合を招くことになるために、製造するプリント配線板の全数を検査することが希求されている。しかし、特に配線パターン（導体）とバイアホールの位置精度は、実際のズレ量を測定し、許容値に対する合否を判定しなければならないが、その判定には工数を要し、生産コストを上昇させるために、その全数検査は困難な状況であった。

この問題に対して、その解決方法として、プリント配線板にテストパターン（検査パターン）を配置し、導通検査によりバイアホールの位置ずれ量を検出する方法が特許文献１で提案されている。

特開２００８−１３５５８５号公報

しかし、このテストパターンを形成するには広い面積が必要で、配線パターンと共にすべてのプリント配線板内に形成することは難しく、その適用が可能なプリント配線板は限られてしまう。また、導通検査は製造工程の最終工程に近くなるため、配線パターン形成後から時間が経過し、異常を発見した際の予防、及び生産工程への是正処置が困難で、したがって不良率の増大を招き、生産効率の低下が余儀なくされる。

そこで、このような状況の中で本発明は、配線パターンの形成直後にバイアホールと配線パターンのズレを全数確認することを可能にし、異常を早期発見して連続不良の場合には工程にフィードバックし、是正処置を取ることができるプリント配線板とその製造方法の提供を目的とする。

本発明に係るプリント配線板は、プリント配線板に検出バイアホールとそれに隣接する検出導体からなる検査パターンを設けることにより、その検出導体の形状を判定し、プリント配線板のバイアホールと配線パターン間の位置ズレを検出するもので、検出バイアホールによる検出導体の欠損を検出することで、その位置ズレの検出を可能としたプリント配線板である。

その検査パターンを構成する検出バイアホールに隣接する検出導体は、検出バイアホールに外接し、かつ少なくとも一対で対向して設けられているものであり、さらに、検出バイアホールに外接し、かつ外囲して設けられているものである。

このプリント配線板のバイアホールと配線パターン間の位置ズレの検出は、プリント配線板に設けられた検査パターンの検出導体の形状を判定することにより行われる。特に、プリント配線板のバイアホール、配線パターンおよび検査パターンが形成された後の外観検査において、配線パターンの欠陥検査と同時に検出導体の形状の判定が行われるものであり、配線パターンの欠損幅許容値と位置ズレの許容値を等しい値とする全数検査によって行われる。

本発明に係るプリント配線板の製造方法は、プリンと配線板に設けられた検査パターンの検出導体の形状を判定することにより行われるプリント配線板のバイアホールと配線パターン間の位置ズレの検出方法を備えるものである。

本発明によれば、プリント配線板のバイアホールと検査パターンの検出バイアホールが同一の製造工程で形成され、さらに配線パターンの作製時に検査パターンの検出導体も同じ製造工程中で形成した後、配線パターンの欠陥を検査する自動外観検査機による外観検査よって配線パターンの欠陥検査を行うと同時に、検査パターンの検出導体も同様に外観検査され、その欠損が検出されることで、プリント配線板のバイアホールと配線パターン間の位置ズレを全数検査することができるようになる。
したがって、位置ズレの異常が発生した場合には、迅速にかつ容易に、その結果をフィードバックし、その異常を連続して発生させないように処置をすることが可能となり、工業上顕著な効果を奏するものである。

検査パターンの設定位置を示す図で、（ａ）はプリント配線板内に検査パターンを設けたプリント配線板シートを示し、（ｂ）はプリント配線板外に検査パターンを設けたプリント配線板シートを示している。 本発明に係るプリント配線板に設けられた検査パターンを示す図で、（ａ）は検出バイアホールに外接して外囲する矩形状の検出導体を設けた検査パターンの例で、（ｂ）は検出バイアホールに外接した一対の矩形状の検出導体を設けた検査パターンの例で、（ｃ）は検出バイアホールに外接した二対の矩形状の検出導体を設けた検査パターンの例である。 図２（ａ）に示す検査パターンにおいて、位置ズレを起こした場合の検査パターンを示す図である。

本発明に係るプリント配線板は、配線パターンとバイアホールを有し、さらに配線パターンとバイアホールとの位置ズレを判定する検査パターンを備えているものである。
この検査パターンが設けられる場所は、図１（ａ）に示すように、プリント配線板の内側に設ける場合、あるいは図１（ｂ）に示すように、プリント配線板の外側（複数個のプリント配線板が設けられているプリント配線板シート上）に設けられる場合がある。図１において、１０は検査パターン、２０はプリント配線板シート、３０はプリント配線板である。

次に、本発明で用いる検査パターンは、検出バイアホールと検出導体を組み合わせたもので、検出バイアホールに外接し、外囲する検出導体を有する形態、あるいは検出バイアホールに外接し、対向する１対の検出導体を有する形態を採るものである。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、その一例を示す。図２において、１は検出バイアホール、２は検査パターンの検出導体、１０ａ、１０ｂ、１０ｃは検査パターンを示す。

図２（ａ）に示す検査パターン１０ａは、検出バイアホール１と、その検出バイアホール１に外接し、検出バイアホール１を外囲する検出導体２から構成されている。この検査パターンの１０ａは、ｘ、ｙ両方向の位置ズレの検出が可能である。

図２（ｂ）に示す検査パターン１０ｂは、検出バイアホール１と、その検出バイアホール１に外接して対向する１対の検出導体２から構成されている。この検査パターン１０ｂは、一対の対向する検出導体２の向きにより、ｘ方向あるいはｙ方向の一方向の位置ズレの検出ができる。さらに、図２（ｃ）に示す検査パターン１０ｃのように対向する検出導体２を２組用いることで、ｘ、ｙ両方向の位置ズレの検出が可能である。

このような検査パターンは、プリント配線板にバイアホールを設ける工程で、同時に検査パターンの検出バイアホール１も作製され、次に所定の配線パターン、および検出バイアホール１に対応する検出導体２を、配線パターンの作製時に同じ製造工程内で作製することで形成される。

次に、プリント配線板の位置ズレ検出方法について説明する。
まず、プリント配線板の製造工程では、形成された配線パターンの欠陥を検査するために、配線パターンの欠損許容値を設定し、その製造工程中に行う外観検査である自動外観検査機による配線パターンの全数検査を行うが、その時に、検査パターンの検出導体を区別することなく同じように全数検査して合否判定を行うことで、プリント配線板のバイアホールと配線パターン間の位置ズレを、検出導体の形状の変化、通常は欠損量として検出するものである。

その検出導体の形状の変化は、正常な状態である図２（ａ）の検査パターン１０ａでは、このように検出導体２の形状には欠損が見られないが、位置ズレが発生している場合には、図３に示す検査パターン１０ｄのように、検出導体２が検出バイアホール１によって欠損した形状となる。この欠損量の許容量（ここでは、最大欠損長さＬとする）を配線パターンの欠損許容量と等しい値とすると、外観検査では位置ズレの欠損量、および配線パターンの欠損量を同時に測定することになり、配線パターンの欠損許容値を超える場合には異常を知らせ、連続した異常が発生しないように修正の処置をすることが可能となる。

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

プリント配線板シートにガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板を使用し、プリント配線板の所定のバイアホールと検査パターンの検出バイアホールを形成し、次に所定の配線パターン、および検出導体を図２（ａ）に示すように設けて作製した検査パターン１０ａを有するプリント配線板を作製した。

図２（ａ）に示す検査パターン１０ａは、直径０．１５ｍｍの検出バイアホール１とそれに外接、外囲する幅０．１ｍｍの中抜きの正方形をした検出導体２を有し、図１（ａ）で示されるようなプリント配線板３０の配線パターンにおける空きエリアとなっている中央付近に作製した。
プリント配線板シート２０は、１枚のシートに複数のプリント配線板３０が設けられており、その全数のプリント配線板３０に検査パターン１０ａを作製した。

また、予め配線パターンの欠損幅許容値を０．０３ｍｍ、および位置ズレの許容値を等しく０．０３ｍｍと設定し、自動外観検査機に記憶させた。

図１（ａ）に示すようなプリント配線板３０と検査パターン１０ａが形成されたプリント配線板シート２０を全数、自動外観検査機を使用して欠陥（欠け、ブリッジ等）の検査を行った。
位置ズレによって検出導体２が、０．０３ｍｍを越えて欠けていたプリント配線板シート２０は、欠損不良として検出されて不合格判定となった。また確認のために良品と判定されたプリント配線板シート２０を全数目視検査したところ不良品は含まれておらず、次工程へは良品のみが投入できた。

実施例１と同様のガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板に図２（ｂ）に示す検査パターン１０ｂを設けた。
この検査パターン１０ｂは、直径０．１５ｍｍの検出バイアホール１と、検出バイアホール１に外接し、対向する１対の大きさが０．３ｍｍ×０．１ｍｍの検出導体２で構成されている。

実施例２では、この検査パターン１０ｂを、図１（ｂ）に示すようにプリント配線板の外側の４箇所に作製して、実施例１と同様に欠損許容値を０．０３ｍｍに設定して自動外観検査機で検査を行った。
検出バイアホール１と検出導体２のズレが０．０３ｍｍを超えたプリント配線板シート２０は、欠損幅も０．０３ｍｍ以上となり欠損許容値を超えるため、不合格判定された。確認のため良品と判定されたプリント配線板シートを全数目視検査したところ不良品は含まれていなかった。

１ 検出バイアホール
２ 検出導体
３ 検出導体の欠損部
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 検査パターン
２０ プリント配線板シート
３０ プリント配線板

Claims (7)

1. プリント配線板に備わるバイアホールと配線パターン間の位置ズレを検出する検査パターンを備え、
   前記検査パターンが、検出バイアホールおよび前記検出バイアホールに隣接する検出導体からなり、
   前記検出導体の形状を判定することによりプリント配線板のバイアホールと配線パターンとの位置ズレを検出することを特徴とするプリント配線板。
2. 前記検出導体が、前記検出バイアホールと外接し、かつ少なくとも一対が対向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。
3. 前記検出導体が、前記検出バイアホールに外接し、かつ外囲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。
4. バイアホールおよび配線パターンを備え、かつ検出バイアホールおよび検出導体からなる検査パターンを有するプリント配線板の前記検出導体の形状を判定することにより、前記バイアホールと配線パターンの位置ズレを検出することを特徴とするプリント配線板の位置ズレ検出方法。
5. バイアホールおよび配線パターンを備え、かつ検出バイアホールおよび検出導体からなる検査パターンを有するプリント配線板の前記バイアホール、前記配線パターン、および検査パターンの形成後に行う外観検査により、前記配線パターンの欠陥の検出と同時に、前記検出導体の形状を判定することにより、前記バイアホールと配線パターンの位置ズレを検出することを特徴とするプリント配線板の位置ズレ検出方法。
6. 前記外観検査が、
   前記配線パターンの欠陥の検出における欠損幅許容値および前記検出導体の形状の判定における位置ズレの許容値を等しいとした全数検査であることを特徴とする請求項５に記載のプリント配線板の位置ズレ検出方法。
7. プリント配線板の製造方法において、
   請求項４乃至６のいずれかに記載の位置ズレ検出方法を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法。

Images