JP2016150132A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】指紋認識の精度向上のために指紋認証用の導体回路を有するプリント配線板を提供する。【解決手段】プリント配線板では、上側の保護膜７０Ｆが、第１の保護膜７０Ｆｄと第２の保護膜７０Ｆｕで形成されている。第１の保護膜７０Ｆｄで指紋認証用の第１導体回路間のスペースが充填される。そのため、第２の保護膜７０Ｆｕの平坦度が高くなる。指紋認証の精度が高くなる。【選択図】図１

Description

本発明は、指紋認証用の導体回路を有するプリント配線板に関する。

特許文献１は、静電容量式指紋センサを開示している。特許文献１の図１に示されているように、特許文献１の静電容量式指紋センサは半導体チップとダイパッドとパッケージ部材とワイヤと接地電極とを有する。そして、特許文献１の半導体チップは、静電容量を検出するためのセルを有する。セルは電極を有し、その電極は保護膜で覆われている。保護膜の例は、数μｍの厚みを有するＳｉＮやＳｉＯ2である。

特開２００１−５６２０４号公報

[特許文献１の課題]
特許文献１の静電容量式指紋センサが装置に組み込まれるとき、特許文献１の静電容量式指紋センサはプリント配線板に実装されると考えられる。その場合、静電容量式指紋センサ付きプリント配線板の厚みが厚くなると推察される。静電容量式指紋センサを実装するためのスペースが必要なので、プリント配線板のサイズが大きくなると推察される。
特許文献１の静電容量式指紋センサの保護膜は数μｍの厚みを有するＳｉＮやＳｉＯ2なので、クラック等で保護膜が短時間で劣化すると考えられる。

本発明に係るプリント配線板は、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する絶縁層と、前記絶縁層の前記第１面上に形成されている指紋認証用の第１導体回路を含む最上の導体層と、前記絶縁層の前記第１面と前記最上の導体層上に形成されている上側の保護膜と、前記第２面上に形成されている下側の保護膜とからなる。そして、前記上側の保護膜の上面と前記下側の保護膜の上面は外部に露出していて、前記上側の保護膜は第１の保護膜と前記第１の保護膜上に形成されている第２の保護膜とからなり、前記第１の保護膜は前記指紋認証用の第１導体回路間のスペースを充填し、前記第２の保護膜上に指が置かれる。

本発明の実施形態によれば、指紋を認証するための機能を有するプリント配線板や応用例のサイズが小さくなる。
本発明の実施形態によれば、指紋を認証するための機能を有するプリント配線板や応用例の厚みが薄くなる。
本発明の実施形態によれば、高い精度で指紋を認証することができる。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は指紋を認証するための第１例を説明する図である。 実施形態のプリント配線板の製造工程図 図３（Ａ）は、第１導体回路と指との間に蓄えられる静電容量を模式的に示す図であり、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は指紋認証用の導体回路を模式的に示す平面図である。

本発明の実施形態に係るプリント配線板１０の断面が図１（Ａ）に示されている。
実施形態のプリント配線板１０は、指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬを有するプリント配線板である。指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬを有するプリント配線板１０は、第１面Ｚと第１面Ｚと反対側の第２面Ｗを有する絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆと絶縁層５０Ｆの第１面Ｚ上に形成されている最上の導体層５８Ｆと最上の導体層５８Ｆと絶縁層５０Ｆの第１面Ｚ上に形成されている上側の保護膜（上側のソルダーレジスト層）７０Ｆと絶縁層５０Ｆの第２面Ｗ上に形成されている下側の保護膜（下側のソルダーレジスト層）７０Ｓとを有する。
指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬは最上の導体層５８Ｆに含まれる。
図１（Ａ）に示されるように、上側の保護膜７０Ｆの上面ＦＦと下側の保護膜７０Ｓの上面ＳＳは外部に露出している。上側の保護膜７０Ｆの上面ＦＦはプリント配線板の最上面であり、下側の保護膜７０Ｓの上面７０ＳＳはプリント配線板の最下面である。図１（Ａ）では、上側の保護膜７０Ｆは、絶縁層５０Ｆと最上の導体層５８Ｆを覆っている。図１（Ａ）では、下側の保護膜７０Ｓと絶縁層５０Ｆの第２面Ｗとの間に絶縁基板２０ｚ、絶縁層５０Ｓや導体層３４Ｆ、３４Ｓ、５８Ｓが形成されている。
図１（Ａ）では、上側の保護膜７０Ｆは絶縁層５０Ｆの第１面Ｚ上に形成されている第１の保護膜７０Ｆｄと第１の保護膜７０Ｆｄ上に形成されている第２の保護膜７０Ｆｕで形成されている。そして、第１の保護膜７０Ｆｄは隣接する指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬ間のスペース５８ＦＬＳを充填している。図２（Ｂ）に示されるように、隣接する指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬ間のスペース５８ＦＬＳは第１の保護膜７０Ｆｄで完全に充填されることが好ましい。第１の保護膜７０Ｆｄの上面と指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬの上面が一致する。もしくは、第１の保護膜７０Ｆｄはスペース５８ＦＬＳを充填し、さらに、絶縁層５０Ｆと導体層５８Ｆ上に形成される。第２の保護膜７０Ｆｕがスペース５８ＦＬＳ内に形成されないので、上側の保護膜７０Ｆの平坦度が高くなる。指紋を認証する精度が高くなる。
第２の保護膜７０Ｆｕ上に指が置かれる。

プリント配線板１０は、さらに、図１（Ａ）に示されるコア基板３０や下側の絶縁層５０Ｓや最下の導体層５８Ｓを有しても良い。
コア基板３０は第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０ｚと絶縁基板の第１面Ｆ上に形成されている第１導体層３４Ｆと絶縁基板の第２面上に形成されている第２導体層３４Ｓを有する。コア基板は、さらに、絶縁基板２０ｚに形成されているスルーホール導体用の貫通孔２８をめっき膜で充填しているスルーホール導体３６を有する。スルーホール導体３６は第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓを接続している。スルーホール導体のランドはスルーホール導体上とスルーホール導体の周りに形成されているめっき膜などの導体で形成されている。プリント配線板１０の最上面ＦＦは、絶縁基板２０ｚの第１面Ｆ上に位置し、プリント配線板１０の最下面ＳＳは第２面Ｓ上に位置する。

プリント配線板１０がコア基板を有する時、上側の樹脂絶縁層（絶縁層）５０Ｆは絶縁基板２０ｚの第１面Ｆと第１導体層３４Ｆ上に形成される。導体層５８Ｆと第１導体層３４Ｆやスルーホール導体は、上側の樹脂絶縁層５０Ｆを貫通するビア導体（上側のビア導体）６０Ｆで接続されている。

プリント配線板１０がコア基板を有する時、下側の樹脂絶縁層５０Ｓは絶縁基板２０ｚの第２面Ｓと第２導体層３４Ｓ上に形成される。樹脂絶縁層５０Ｓ上に最下の導体層５８Ｓが形成されている。導体層５８Ｓと第２導体層３４Ｓやスルーホール導体は、下側の樹脂絶縁層５０Ｓを貫通するビア導体（下側のビア導体）６０Ｓで接続されている。

上側の保護膜７０Ｆは、開口を有していない。上側の樹脂絶縁層５０Ｆと最上の導体層５８Ｆは上側の保護膜７０Ｆで完全に被覆されている。上側の保護膜７０Ｆの上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。第２の保護膜７０Ｆｕの上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。これにより、指紋の凹凸を高い精度で測定することができる。指紋の測定や指紋の認証は、例えば、静電容量を測定することで行われる。なお、指紋認証用の第１導体回路上に形成されている上側の保護膜の上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。それ以外のエリアの上側の保護膜の上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍを超えても良い。なお、最大高さ（Ｒmax）を測定する長さは１mmである。

指紋を認証するための第１例が以下に示される。
図３（Ｂ）は、絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆの第１面Ｚ上に形成されている指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬの平面図を示す。図３（Ｃ）は、絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆの第２面Ｗ上に形成されている指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬの平面図を示す。尚、図３（Ｂ）と図３（Ｃ）は略図である。図３（Ｂ）に示されている第１導体回路５８ＦＬの数はプリント配線板１０に形成されている第１導体回路５８ＦＬの数と異なる。図３（Ｃ）に示されている第２導体回路３４ＦＬの数はプリント配線板１０に形成されている第２導体回路３４ＦＬの数と異なる。指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬと指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬで絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆは挟まれている。尚、図１（Ａ）では、指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬは第１導体層３４Ｆに含まれる。図３（Ｄ）は、上面ＦＦから指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬと指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬと絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆを観察することで得られる図である。図３（Ｄ）では、Ｘ配線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とＹ配線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が重ねられている。図３（Ｄ）の右にＸ軸とＹ軸が描かれている。図３（Ｄ）では、指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬはＸ軸に平行に形成されている。指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬはＸ配線と称される。指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬはＹ軸に平行に形成されている。指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬはＹ配線と称される。図３（Ｄ）では、指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬと指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬは直交している。両者が斜めに交わってもよい。各Ｘ配線の幅は略等しい。各Ｙ配線の幅は略等しい。絶縁層５０Ｆの厚みＴはほぼ均一である。厚みＴは図１（Ｂ）に示されていて、Ｘ配線とＹ配線との間の距離である。

図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）では、Ｘ配線とＹ配線の数は３本である。図３（Ｄ）中、左のＸ配線はＸ１配線であり、真ん中のＸ配線はＸ２配線であり、右のＸ配線はＸ３配線である。図３（Ｄ）中、上のＹ配線はＹ１配線であり、真ん中のＹ配線はＹ２配線であり、下のＹ配線はＹ３配線である。
図１（Ａ）や図３（Ｄ）に示されるように、Ｘ配線とＹ配線は複数の箇所で向かい合っている。向かい合っている部分は交点と称される。交点では、Ｘ配線とＹ配線の間に絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆが存在する。絶縁層５０Ｆは誘電体なので、Ｘ配線とＹ配線との間に電圧が掛けられると、交点はコンデンサの機能を有する。従って、交点に電荷が蓄えられる。
例えば、Ｘ１配線とＹ１配線間に電圧が掛けられると、図３（Ｄ）に示されている交点ＸＹ１１に電荷が蓄えられる。例えば、Ｘ３配線とＹ３配線間に電圧が掛けられると、図３（Ｄ）に示されている交点ＸＹ３３に電荷が蓄えられる。
例えば、各Ｙ配線（Ｙ１配線、Ｙ２配線、Ｙ３配線）がグランドに繋げられ、各Ｘ配線（Ｘ１配線、Ｘ２配線、Ｘ３配線）が所定の正の電位に繋げられる。各交点に形成されるコンデンサの静電容量は略等しい。各交点に略等しい電荷が蓄えられる。

図１（Ｂ）に示されるように、指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬ上に位置する上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に指ＹＢが置かれる。図１（Ｂ）では、Ｙ１配線が含まれるように、プリント配線板１０が切断されている。図１（Ｂ）に、Ｙ１配線と絶縁層５０ＦとＸ１配線とＸ２配線とＸ３配線と上側のソルダーレジスト層７０Ｆと指ＹＢが描かれている。図１（Ｂ）の各Ｘ配線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の下に交点ＸＹ１１，ＸＹ２１、ＸＹ３１が示されている。指紋は凹凸を有するので、指紋の凸部分ＹＢ１、ＹＢ３は上側の保護膜（上側のソルダーレジスト層）７０Ｆに接し、指紋の凹部分ＹＢ２は上側のソルダーレジスト層７０Ｆに接していない。図３（Ｄ）に示される交点ＸＹ１１と交点ＸＹ３１上に位置する上側のソルダーレジスト層に指は触れている。それに対し、図３（Ｄ）に示される交点ＸＹ２１上に位置する上側のソルダーレジスト層に指は触れていない。そして、例えば、指と指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬはグランドに繋げられる。Ｙ１配線はグランドに繋げられる。指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬは所定のプラス電位に繋げられる。Ｘ１配線とＸ２配線とＸ３配線は所定のプラス電位に繋がっている。従って、交点ＸＹ１１上で指ＹＢとＸ１配線でコンデンサＣ１が形成され、Ｘ１配線とＹ１配線でコンデンサＣ２が形成される。コンデンサＣ１の電極は指と第１導体回路５８ＦＬであり、コンデンサＣ１の誘電体は上側の保護膜７０Ｆである。コンデンサＣ２の電極は第１導体回路５８ＦＬと第２導体回路３４ＦＬであり、コンデンサＣ２の誘電体は絶縁層５０Ｆである。この時、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２は、図１（Ｃ）に示されるように、並列で繋げられる。そのため、交点ＸＹ１１上の静電容量ｃ１１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ１１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ１１２の和である。同様に、交点ＸＹ２１上の静電容量ｃ２１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ２１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ２１２の和である。同様に、交点ＸＹ３１上の静電容量ｃ３１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ３１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ３１２の和である。これらは、図１（Ｄ）に描かれている。この時、交点ＸＹ２１上の上側の保護膜７０Ｆに指が触れていない。そのため、静電容量ｃ２１１の値はゼロに近い。それに対し、交点ＸＹ１１上の上側の保護膜７０Ｆに指は触れている。そのため、静電容量ｃ１１１は所定の値を有する。交点ＸＹ３１上の上側の保護膜７０Ｆに指は触れている。そのため、静電容量ｃ３１１は所定の値を有する。そして、前述の通り、静電容量ｃ１１２と静電容量ｃ２１２と静電容量ｃ３１２は略等しい。従って、静電容量ｃ１１と静電容量ｃ３１の値は静電容量ｃ２１の値より大きい。例えば、静電容量ｃ１１と静電容量ｃ２１との間に閾値Ｃｔが存在するとする。そして、閾値Ｃｔより大きな静電容量を有する交点は１と判断され、閾値Ｃｔより小さな静電容量を有する交点は０と判断される。各交点で、１か０の判定が行われる。判定が１であると、その交点上に位置する指紋は凸部分である。判定が０であると、その交点上に位置する指紋は凹部分である。従って、１の交点を結ぶことで、指紋の凸部分の形状を形成することができる。０の交点を結ぶことで、指紋の凹部分の形状を形成することができる。第１例によれば、指紋の認識が可能である。指紋の全体象が測定される。

指紋の凸部分が確実に上側の保護膜７０Ｆと接し、指紋の凹部分が確実に上側の保護膜７０Ｆから離れると、指紋の認証の精度が高い。精度を高くするため、実施形態のプリント配線板では、上側の保護膜７０Ｆは、指紋認証用の第１導体回路間のスペース５８ＦＬＳを充填している第１の保護膜７０Ｆｄを含む。そのため、第２の保護膜でスペース５８ＦＬＳを充填することと指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬ上に膜を形成することは同時に行われない。平坦な面上に第２の保護膜７０Ｆｕを形成することができる。そのため、実施形態によれば、第２の保護膜Ｆｕの上面ＦＦの平坦度が高くなる。上側の保護膜７０Ｆの上面ＦＦの平坦度が高くなる。

指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬの幅Ｗ２は、指紋認証用の第１導体回路の幅Ｗ１より大きい。第２導体回路３４ＦＬ間のスペースが小さくなるので、第２導体回路３４ＦＬ上の絶縁層５０Ｆの上面の平坦度が高くなる。そのため、上側の保護膜の上面ＦＦの平坦度が高くなる。第２導体回路３４ＦＬの幅Ｗ２と第１導体回路５８ＦＬの幅Ｗ１との比（幅Ｗ２／幅Ｗ１）は、１．２以上、２以下である。

指の接触の有無でコンデンサＣ１の静電容量が変化する。そのため、コンデンサＣ１の静電容量が大きく、コンデンサＣ２の静電容量が小さいと、０と１の判断の精度が高くなる。指紋の認証の精度が高くなる。コンデンサＣ１の静電容量を大きくするために、上側の保護膜の誘電率は高いことが好ましい。
指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬと指の間でコンデンサＣ１が形成されるので、上側の保護膜の内、第２の保護膜７０Ｆｕの誘電率が高いことが好ましい。第２の保護膜７０Ｆｕの誘電率は、５以上である。第２の保護膜７０Ｆｕの誘電率は８以下である。誘電率が大きいと、保護膜内の無機粒子の量が多くなる。上面ＦＦの平坦度が低くなりやすい。
コンデンサＣ２の静電容量を小さくするため、絶縁層５０Ｆの誘電率は低いことが好ましい。絶縁層５０Ｆの誘電率は２以上、４．８以下である。絶縁層の誘電率は上側の保護膜７０Ｆの誘電率より低い。絶縁層５０Ｆの誘電率は第１の保護膜７０Ｆｄの誘電率より低い。絶縁層５０Ｆの誘電率は第２の保護膜７０Ｆｕの誘電率より低い。
第２の保護膜の誘電率を絶縁層の誘電率で割ることで得られる値は、２以上であって５以下である。

第１の保護膜は隣接するＸ配線５８ＦＬ間のスペース５８ＦＬＳを充填する。そのため、第１の保護膜では、粘度や絶縁抵抗が優先される。また、隣接するＸ配線５８ＦＬと隣接するＸ配線５８ＦＬで挟まれる第１の保護膜７０ＦｄでコンデンサＣＲが形成される。第１の保護膜の誘電率が小さいと、コンデンサＣＲの容量が小さくなる。そのため、ノイズが防止される。指紋の認識の精度が向上する。それに対し、第２の保護膜では、誘電率が優先される。実施形態では、上側の保護膜が２つの層で形成されているので、上側の保護膜は複数の特性を容易に持つことができる。例えば、第１の保護膜７０Ｆｄの絶縁抵抗Ｒ１は第２の保護膜７０Ｆｕの絶縁抵抗Ｒ２より高い。例えば、第２の保護膜７０Ｆｕの誘電率ε２は第１の保護膜７０Ｆｄの誘電率ε１より高い。誘電率ε２と誘電率ε１との比（ε２／ε１）は２以上であって５以下である。例えば、誘電率ε２は２．５以上、４．８以下である。
絶縁層や保護膜が粒子と樹脂とからなり、粒子の種類や粒子の量で保護膜７０Ｆｄ、７０Ｆｕや絶縁層５０Ｆの誘電率が調整される場合、第２の保護膜に含まれる粒子の量は第１の保護膜に含まれる粒子の量より多い。高い誘電率と高い絶縁抵抗を有する上側の保護膜を形成することができる。
第２の保護膜に含まれる粒子の比誘電率εｒ２は第１の保護膜に含まれる粒子の比誘電率εｒ１より高い。第２の保護膜の粒子の比誘電率εｒ２と第１の保護膜の粒子の比誘電率εｒ１の比（εｒ２／εｒ１）は１０以上である。比（εｒ２／εｒ１）は２０００以下である。例えば、第１の保護膜はシリカからなる粒子を有する。例えば、第２の保護膜に含まれる粒子はチタン酸バリウムである。例えば、比誘電率εｒ２は５以上、１５００以下であり、比誘電率εｒ１は２以上、４．８以下である。

下側の保護膜（下側のソルダーレジスト層）７０Ｓは第１の保護膜７０Ｆｄと同時に形成されることが好ましい。下側の保護膜を形成する樹脂の主成分と第１の保護膜を形成する樹脂の主成分は同じであることが好ましい。下側の保護膜に含まれる粒子の種類と第１の保護膜に含まれる粒子の種類は同じであることが好ましい。下側の保護膜の材質と第１の保護膜の材質は同じであることが好ましい。第２の保護膜７０Ｆｄに含まれる無機粒子の比誘電率を下側の保護膜に含まれる無機粒子の比誘電率で割ることで得られる値は１０以上であって２０００以下である。
例えば、下側の保護膜の誘電率と第１の保護膜の誘電率はほぼ同じである。例えば、下側の保護膜の誘電率は第２の保護膜の誘電率より低い。例えば、下側の保護膜に含まれる粒子の比誘電率と第１の保護膜に含まれる粒子の比誘電率はほぼ等しい。
例えば、下側の保護膜の絶縁抵抗の値と第１の保護膜の絶縁抵抗の値はほぼ同じである。例えば、下側の保護膜の絶縁抵抗の値は第２の保護膜の絶縁抵抗の値より高い。

最下の導体層５８Ｓは、別の基板や電子部品に接続するためのパッド７３Ｓを有する。そして、下側の保護膜７０Ｓはパッド７３Ｓを露出する開口７１Ｓを有する。パッド７３Ｓ上に半田バンプ７６Ｓを形成することが出来る。半田バンプを介してプリント配線板に電子部品が搭載される。応用例が完成する。電子部品の例は指紋認証用の半導体素子である。

上の保護膜７０Ｆ上に指が置かれる。そのため、図１（Ａ）に示されるように、上側の保護膜７０Ｆは最上の導体層５８Ｆを露出する開口を有していないことが好ましい。

[指紋を認証するための第２例]
第２例の指紋認証用の第１導体回路５８ＦＬと指紋認証用の第２導体回路３４ＦＬは第１例と同様である。
第２例の第１導体回路５８ＦＬの平面図が図３（Ｂ）に示される。図３（Ｂ）中のｙ１とｙ１の間の断面が図１（Ａ）に描かれている。
第２導体回路３４ＦＬの平面図が図３（Ｃ）に示される。図３（Ｃ）中のｙ２とｙ２との間の断面が図１（Ａ）に描かれている。第２例では、第１導体回路５８ＦＬに電圧が印加される。第１導体回路５８ＦＬは、第１導体回路５８ＦＬと指との間の静電容量に対応する電荷を蓄えるための導体回路として用いられる。第２導体回路３４ＦＬが、第１導体回路５８ＦＬに蓄えられている電荷を電圧として検出するための導体回路として用いられる。

図３（Ｄ）では、Ｘ配線（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）とＹ配線（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）が重ねられている。例えば、Ｘ１配線と図示しないアース間にパルス状の電圧が印加される。Ｘ１配線と指と両者間の誘電体でコンデンサが形成される。図３（Ａ）に示されるように測定用のＹ１配線とＸ１配線との交点ＸＹ１１上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側の保護膜（誘電体）でコンデンサＸＹ１１Ｃが形成される。交点ＸＹ１２上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側の保護膜と空気からなる誘電体でコンデンサＸＹ１２Ｃが形成される。交点ＸＹ１３上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側の保護膜（誘電体）でコンデンサＸＹ１３Ｃが形成される。そして、各コンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量が測定される。コンデンサＸＹ１１Ｃは静電容量Ｃ凸を有する。そして、静電容量Ｃ凸に応じて、交点ＸＹ１１上のＸ１配線に電荷が蓄えられる。交点ＸＹ１１上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０Ｆを介して容量結合しているＹ１配線で検出される。同様な方法で、交点ＸＹ１２上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０Ｆを介して容量結合しているＹ２配線で検出される。尚、コンデンサＸＹ１２Ｃの静電容量は静電容量Ｃ凹である。交点ＸＹ１３上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０Ｆを介して容量結合しているＹ３配線で検出される。尚、コンデンサＸＹ１３の静電容量は静電容量Ｃ凸である。各交点上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧の測定が完了すると、Ｘ１配線上の電荷を放電するために、Ｘ１配線がアースに接続される。その後、同様な測定により、各交点上のＸ配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が各Ｙ配線で検出される。

図３（Ａ）は、第１導体回路５８ＦＬと指との間に形成されるコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量を示す模式図である。コンデンサの静電容量はＣ＝ε（ｓ／ｄ）で表される。εは誘電体の誘電率εであり、ｓは電極の面積ｓであり、ｄは電極間の距離ｄである。従って、静電容量Ｃは距離ｄによって変化する。指はコンデンサの電極を形成していて、指紋の凸部分での距離ｄは指紋の凹部分での距離ｄより小さい。指紋の凹凸によりコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量は異なる。また、コンデンサの電極に蓄えられる電荷Ｑは、Ｑ＝ＣＶで表される。ここで、Ｖは電圧である。電圧ＶはＸ配線と指との間の電圧である。電圧ＶはＸ配線を介して印加され、一定の値を持つ。従って、各交点上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃに蓄えられる電荷Ｑは、各交点上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量Ｃに依存する。つまり、プリント配線板の第１導体回路５８ＦＬ（Ｘ配線）と指との間に形成されるコンデンサに蓄えられる電荷が、指紋の凹凸によって異なる。第２例では、その差を検出することで指紋認識が行われる。指紋の凸部での距離ｄは指紋の凹部での距離ｄより小さい。従って、交点ＸＹ１１，ＸＹ１３上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量Ｃ凸は、交点ＸＹ１２上のコンデンサＸＹ１２Ｃの静電容量Ｃ凹より大きい。そのため、誘電体を介して指紋の凸部分と対向しているＸ配線に蓄えられる電荷は、誘電体を介して指紋の凹部分と対向しているＸ配線に蓄えられる電荷より大きい。指紋の凹凸に依存する電荷に対応する電圧がＸ配線と容量結合しているＹ配線で検出される。従って、第２例によれば、指紋の凹凸を測定することができる。指紋の凹凸が認識される。指紋の全体象が測定される。

第１導体回路（Ｘ配線）５８ＦＬと指との間に形成されている誘電体は上側の保護膜７０Ｆであるので、上側の保護膜７０Ｆの誘電率を上げることで、静電容量Ｃ凸と静電容量Ｃ凹との差を大きくすることができる。第２例の上側の保護膜と第１例の上側の保護膜は同様である。第２例の下側の保護膜と第１例の下側の保護膜は同様である。これにより、指紋認証の認識性を改善することができる。

[実施形態のプリント配線板の製造方法]
実施形態のプリント配線板１０の製造方法が図２に示される。
第１面Ｆと第１面Ｆと反対側の第２面Ｓとを有する絶縁基板２０ｚと絶縁基板２０ｚの第１面上の第１導体層３４Ｆと絶縁基板２０ｚの第２面上の第２導体層３４Ｓと第１導体層３４Ｆと第２導体層３４Ｓを接続するスルーホール導体３６とを有するコア基板３０が準備される。なお、第１導体層はＹ配線を含む。例えば、コア基板３０は、ＵＳ７７８６３９０に開示されている方法で製造される。ＵＳ７７８６３９０の内容は本明細書に取り込まれる。
絶縁基板の第１面Ｆと第１導体層上に絶縁層（上側の樹脂絶縁層）５０Ｆが形成される。絶縁層５０Ｆは第１面Ｚと第１面Ｚと反対側の第２面Ｗを有する。絶縁層５０Ｆの第２面Ｗと絶縁基板２０ｚの第１面Ｆが対向している。
絶縁基板の第２面Ｓと第２導体層上に下側の樹脂絶縁層５０Ｓが形成される。
上側の樹脂絶縁層に第１導体層に到るビア導体６０Ｆ用の開口６１Ｆが形成される。セミアディティブ法で、絶縁層５０の第１面Ｚ上に最上の導体層５８Ｆが形成される。なお、導体層５８ＦはＸ配線を含む。同時に、開口６１Ｆに、第１導体層と最上の導体層を接続するビア導体６０Ｆが形成される。
下側の樹脂絶縁層に第２導体層に到るビア導体６０Ｓ用の開口６１Ｓが形成される。セミアディティブ法で、下側の樹脂絶縁層５０Ｓ上に最下の導体層５８Ｓが形成される。同時に、開口６１Ｓに、第２導体層と最下の導体層を接続するビア導体６０Ｓが形成される。
図２（Ａ）に示される途中基板１００が形成される。

エポキシ樹脂と第１の粒子とを含む第１の樹脂組成物が準備される。第１の粒子は有機粒子や無機粒子である。保護膜の熱膨張係数を小さくするため、無機粒子が好ましい。第１の粒子の比誘電率は４以下であることが好ましい。第１の粒子の例は、溶融シリカからなる無機粒子である。
第１の樹脂組成物から第１の保護膜７０Ｆｄと下側の保護膜７０Ｓが形成される（図２（Ｂ））。図２（Ｂ）では、第１の保護膜７０Ｆｄは最上の導体層５８Ｆから露出する絶縁層５０Ｆと最上の導体層５８Ｆ上に形成されている。第１の保護膜７０Ｆｄの上面と最上の導体層５８Ｆの上面が同じ平面上に位置しても良い。その場合、第１の保護膜７０Ｆｄはスペース５８ＦＬＳのみを充填している。下側の保護膜７０Ｓは最下の導体層５８Ｓから露出する下側の樹脂絶縁層５０Ｓと最下の導体層５８Ｓ上に形成されている。
第１の保護膜７０Ｆｄと下側の保護膜７０Ｓは同じ材料で形成されている。第１の保護膜７０Ｆｄの厚みｂが図２（Ｂ）に示されている。図２（Ｂ）に示されるように、厚みｂは最上の導体層５８Ｆの上面と第１の保護膜７０Ｆｄの上面ＦＦとの間の距離である。隣接する第１導体回路５８ＦＬ間の絶縁抵抗を確保するため、厚みｂは０より大きい。ノイズが減少する。上側の保護膜７０Ｆの上面ＦＦの平坦度を高くするため、厚みｂは５μｍ以上、１０μｍ以下であることが望ましい。
下側の保護膜７０Ｓの厚みｃが図２（Ｂ）に示されている。図２（Ｂ）に示されるように、厚みｃは最下の導体層５８Ｓの上面と下側の保護膜７０Ｓの上面ＳＳとの間の距離である。厚みｃは１５μｍ以上、２５μｍ以下である。下側の保護膜７０Ｓが剥がれない。

エポキシ樹脂と第２の粒子とを含む第２の樹脂組成物が準備される。第２の粒子は有機粒子や無機粒子である。保護膜の熱膨張係数を小さくするため、無機粒子が好ましい。第２の粒子の比誘電率は１０を超えることが好ましい。第２の粒子の比誘電率が５０を超えると、指紋の認識精度が高くなる。第２の粒子の例は、酸化チタンからなる無機粒子である。
第１の保護膜７０Ｆｄと最上の導体層５８Ｆ上に、第２の樹脂組成物から第２の保護膜７０Ｆｕが形成される（図３（Ｃ））。第２の保護膜の粒子の種類と第１の保護膜の粒子の種類は異なる。粒子以外、第２の保護膜の成分と第１の保護膜の成分は同じである。両者の樹脂の種類は同じである。第２の保護膜７０Ｆｕと第１の保護膜７０Ｆｄとの密着性が高くなる。
図２（Ｃ）に第２の保護膜７０Ｆｕの厚みａが示されている。図に示されるように、厚みａは第１の保護膜７０Ｆｄの上面と第２の保護膜７０Ｆｕの上面との間の距離である。上側の保護膜７０Ｆの平坦度を高くするため、厚みａは１５〜２０μｍであることが望ましい。
図２（Ｃ）に示されるように、厚みａと厚みｂの合計が上側の保護膜７０Ｆの厚みＤである。厚みＤは最上の導体層５８Ｆの上面と上側の保護膜７０Ｆの上面との間の距離である。上側の保護膜７０Ｆの平坦度を高くするため、厚みＤと厚みｃとの差は５μｍ以下であることが好ましい。

下側の保護膜７０Ｓにレーザで開口７１Ｓが形成される（図３（Ｃ））。開口７１Ｓから露出する導体層５８Ｓやビア導体６０Ｓの上面はパッド７３Ｓとして機能する。尚、下側の保護膜７０Ｓの形成後、開口７１Ｓが形成され、その後、第２の保護膜７０Ｆｕが形成されても良い。
上側の保護膜７０Ｆに開口は形成されない。上側の保護膜７０Ｆで最上の導体層５８Ｆから露出する絶縁層５０Ｆと最上の導体層５８Ｆは覆われている。

パッド７３Ｓ上に保護膜７４が形成される（図１（Ａ））。保護膜７４でパッド７３Ｓの酸化が防止される。保護膜７４の例は、Ｎｉ／Ａｕである。プリント配線板１０が完成する（図１（Ａ））。

厚みｂは、厚みｃより薄いことが好ましい。厚みｂは、厚みａより薄いことが好ましい。厚みａは厚みｃより薄いことが好ましい。厚みｂは２μｍ以上であって、５μｍ以下であることが好ましい。厚みａを薄くすることができる。指と第１の導体回路５８ＦＬ間の静電容量が大きくなる。指紋認証の精度が高くなる。

上側の保護膜７０Ｆの物性と下側の保護膜７０Ｓの保護膜の物性が異なる。もしくは、上側の保護膜７０Ｆの厚みと下側の保護膜７０Ｓの厚みが異なる。物性や厚みの差の影響を小さくするため、厚みＤと厚みｃの比（ｃ／Ｄ）が０．７より大きく１．２未満であることが好ましい。

第１例と第２例、実施形態では、指は第２の保護膜Ｆｕ上に置かれている。指は上側の保護膜７０Ｆ上に置かれている。指は第２の保護膜Ｆｕに接している。指は上側の保護膜７０Ｆに接している。第２の保護膜Ｆｕや上側の保護膜７０Ｆを保護するため、第２の保護膜Ｆｕ上に保護シートが積層されても良い。上側の保護膜７０Ｆ上に保護シートが積層されても良い。その場合、保護シート上に指が置かれる。保護シートに指が接する。プリント配線板１０が保護シートを有しても、第１例と同様な方法で指紋の認証が行われる。第２例と同様な方法で指紋の認証が行われる。

上側の保護膜７０Ｆは開口を有しないので、実施形態のプリント配線板の上側の保護膜７０Ｆは熱硬化性樹脂で形成されている。上面ＦＦの平坦度が高くなる。下側の保護膜は開口を備えるので、実施形態の下側の保護膜７０Ｓは光硬化性樹脂で形成されている。

３０ コア基板
３４Ｆ 第１導体層
５０Ｆ 上側の樹脂絶縁層
５８Ｆ 最上の導体層
７０Ｆ 上側の保護膜
７０Ｆｄ 第１の保護膜
７０Ｆｕ 第２の保護膜
７０Ｓ 下側の保護膜

Claims (10)

1. 第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する絶縁層と、
   前記絶縁層の前記第１面上に形成されている指紋認証用の第１導体回路を含む最上の導体層と、
   前記絶縁層の前記第１面と前記最上の導体層上に形成されている上側の保護膜と、
   前記第２面上に形成されている下側の保護膜とからなるプリント配線板であって、
   前記上側の保護膜の上面と前記下側の保護膜の上面は外部に露出していて、前記上側の保護膜は第１の保護膜と前記第１の保護膜上に形成されている第２の保護膜とからなり、前記第１の保護膜は前記指紋認証用の第１導体回路間のスペースを充填し、前記第２の保護膜上に指が置かれる。
2. 請求項１のプリント配線板であって、前記上側の保護膜は開口を有しておらず、前記下側の保護膜は開口を有している。
3. 請求項１のプリント配線板であって、前記第２の保護膜の誘電率は前記下側の保護膜の誘電率より高い。
4. 請求項３のプリント配線板であって、前記第２の保護膜の誘電率は５以上であって、前記下側の保護膜の誘電率は４．８以下である。
5. 請求項３のプリント配線板であって、前記第１の保護膜の材質と前記下側の保護膜の材質は同じである。
6. 請求項３のプリント配線板であって、前記第２の保護膜と前記下側の保護膜は無機粒子を有し、前記第２の保護膜の無機粒子の比誘電率は前記下側の保護膜の無機粒子の比誘電率の１０倍以上である。
7. 請求項１のプリント配線板であって、前記上側の保護膜の前記上面の最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。
8. 請求項１のプリント配線板であって、前記第１の保護膜の絶縁抵抗は前記第２の保護膜の絶縁抵抗より高い。
9. 請求項１のプリント配線板であって、前記第２の保護膜の厚み（ａ）は前記第１の保護膜（ｂ）の厚みより厚く、前記第１の保護膜の厚みは前記下側の保護膜（ｃ）の厚みより薄い。
10. 請求項９のプリント配線板であって、前記第２の保護膜の厚み（ａ）と前記第１の保護膜（ｂ）と前記下側の保護膜（ｃ）は、下の関係式（１）を満足する。
    関係式（１）：０．７＜ｃ／（ａ＋ｂ）＜１．２

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