JP2020088318A - 配線基板の検査方法及び配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の導電路で内層パッドが表層の導体に接続されている場合でも、内層パッドと表層の導体との導通不具合を容易に検出することができる配線基板の検査方法を提供する。【解決手段】配線基板の検査方法は、表裏いずれかの表面に設けられている第１表層パッド２と、第１表層パッド２に電気的に接続されている内層パッド３と、少なくとも部分的に内層パッド３と対向する導体パターン５と、導体パターン５と電気的に接続されている第２表層パッド４と、を備える配線基板１を用意することと、第１表層パッド２と内層パッド３との間の導通状態を、第２表層パッド４を用いて検査することと、を含んでいる。そして、導通状態を検査することは、第１表層パッド２と、内層パッド３と絶縁されている第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することを含んでいる。【選択図】図３

Description

本発明は配線基板の検査方法及び配線基板の製造方法に関する。

特許文献１には、接地導体板と、接地導体板と対向していて給電線路に接続された放射導体素子と、接地導体板及び放射導体素子と絶縁された無給電導体素子と、無給電導体素子と放射導体素子との結合量を調整する結合量調整導体板とを備えるアンテナが開示されている。

国際公開第２０１１／０９２９１８号

特許文献１のアンテナを構成する放射導体素子は、多層基板の内層に設けられ、ビア導体を介して、給電線路に接続されている。給電線路における給電部（外部信号の印加箇所）から放射導体素子までの線路では、製造条件のばらつきによって不具合が生じることがある。例えばビア導体において断線不良が生じることがある。このような不具合を含むアンテナは除去される必要がある。しかし、特許文献１のアンテナでは、放射導体素子は多層基板の内層に設けられていて一つの給電線路にしか接続されていない。そのため、アンテナの外部から、給電線路と放射導体素子との導通検査を実施するのは困難であると推定される。不良品の流出を招く虞がある。

本発明の配線基板の検査方法は、表裏いずれかの表面に設けられている第１表層パッドと、前記第１表層パッドに電気的に接続されている内層パッドと、少なくとも部分的に前記内層パッドと対向する導体パターンと、前記導体パターンと電気的に接続されている第２表層パッドと、を備える配線基板を用意することと、前記第１表層パッドと前記内層パッドとの間の導通状態を、前記第２表層パッドを用いて検査することと、を含んでいる。そして、前記導通状態を検査することは、前記第１表層パッドと、前記内層パッドと絶縁されている前記第２表層パッドとの間の電気的特性を測定することを含んでいる。

本発明の配線基板の製造方法は、導体層及び絶縁層を交互に複数組形成し、且つ前記導体層をパターニングすることによって、表裏いずれかの表面に第１表層パッドを備えると共に前記第１表層パッドに電気的に接続されている内層パッドを備える、導体層と絶縁層との積層体を形成することと、前記第１表層パッドと前記内層パッドとの間の導通状態を検査することと、を含む配線基板の製造方法であって、前記積層体を形成することは、少なくとも部分的に前記内層パッドと対向する導体パターンを形成することと、前記導体パターンに電気的に接続されるように第２表層パッドを形成することと、を含んでいる。そして、前記導通状態を検査することは、前記第１表層パッドと、前記内層パッドと絶縁されている前記第２表層パッドとの間の電気的特性を測定することを含んでいる。

本発明の実施形態によれば、単一の導電路で内層パッドが表層の導体に接続されている場合でも、内層パッドと表層の導体との導通不具合を容易に検出することができるので、配線基板の品質を高めることができる。

本発明の一実施形態の配線基板の検査方法の一例を示すフローチャート。 一実施形態の検査方法及び一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す図。 一実施形態の検査方法の概念を示す模式図。 一実施形態の検査方法が用いられる配線基板の導電路の他の例を示す断面図。 一実施形態の検査方法が用いられる配線基板の他の例を示す断面図。 一実施形態の検査方法が用いられる配線基板の他の例を示す断面図。 一実施形態の検査方法の他の例を配線基板の変形例と共に示す図。 図６Ａに示される配線基板の一部を示す平面図。 一実施形態の検査方法の他の例を図６Ａの配線基板の変形例と共に示す図。 一実施形態の配線基板の検査方法のさらに他の例を示す図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の配線基板の製造方法の一例を示す断面図。

つぎに、本発明の一実施形態の配線基板の検査方法が図面を参照しながら説明される。図１には、一実施形態の配線基板の検査方法のフローチャートが示されている。また、図２には、図２に断面図で示される配線基板１の検査を例に、一実施形態の配線基板の検査方法が示されている。図１及び図２に示されるように、本実施形態の配線基板の検査方法は、検査対象の配線基板１を用意することと（図１のＳ１）、配線基板１にそれぞれ備えられている第１表層パッド２と内層パッド３との間の導通状態を、第２表層パッド４を用いて検査することと（図１のＳ２）、を含んでいる。そして、第１表層パッド２と内層パッド３との間の導通状態を検査することは、第１表層パッド２と、内層パッド３と絶縁されている第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することを含んでいる。そのため、内層パッド３が、図２の例のように導電路Ｐだけで表層の導体層（最も外側の導体層であって図２の例では導体層１１ａ）と電気的に接続されている場合でも、表層の導体層と内層パッド３との間の導通に関する不具合を検出することができる。

図２に例示される配線基板１は、交互に積層されているそれぞれ複数の導体層（導体層１１ａ〜１１ｎ）及び絶縁層（コア絶縁層２０及び複数の層間絶縁層２１）を含んでいる。配線基板１は、第１面１Ｆ及び第２面１Ｓ（表側及び裏側それぞれの表面）を有し、第１面１Ｆ及び第２面１Ｓのいずれか（図２の例では第１面１Ｆ）に設けられている第１表層パッド２を備えている。また、配線基板１は、第１表層パッド２に電気的に接続されている内層パッド３、及び、少なくとも部分的に内層パッド３と対向する導体パターン５を備えている。図２の例では、内層パッド３は導体層１１ｊに、導体パターン５は導体層１１ｉにそれぞれ設けられている。配線基板１は、導体パターン５と電気的に接続されている第２表層パッド４をさらに備えている。第２表層パッド４は、図２の例では第２面１Ｓ側の表層の導体層である導体層１１ｎに設けられている。内層パッド３と導体パターン５とは、絶縁層の一部（具体的には、導体層１１ｊと導体層１１ｉとの間に介在する層間絶縁層２１の一部）を介して対向している。内層パッド３は導体パターン５と絶縁されており、第２表層パッド４と内層パッド３との間も電気的に接続されずに絶縁されている。

配線基板１は、コア絶縁層２０並びにその両面に設けられた導体層１１ｇ及び導体層１１ｈを含むコア基板と、このコア基板の両面それぞれに形成されたビルドアップ層とを含む、所謂ビルドアップ多層配線板である。各ビルドアップ層は、導体層１１ａ〜１１ｆ又は導体層１１ｉ〜１１ｎと各導体層間に介在する層間絶縁層２１との積層体によって構成されている。配線基板１は、導体層１１ｇと導体層１１ｈとを接続するスルーホール導体２２、及び、各層間絶縁層２１の両側の導体層同士を接続する複数のビア導体２３を含んでいる。導体層１１ａと導体層１１ｆとの間に積み重ねられた複数のビア導体２３（スタックビア導体）、導体層１１ｆ、並びに、導体層１１ｆと導体層１１ｊとの間のスタックビア導体及びスルーホール導体２２によって導電路Ｐが形成されている。また、第２表層パッド４は、導体層１１ｉと導体層１１ｎとの間に形成されたスタックビア導体２３ｓによって、導体パターン５を含む導体層１１ｉに接続されている。

配線基板１は、さらに、第１面１Ｆにソルダーレジスト層２４Ｆ、及び、第２面１Ｓにソルダーレジスト層２４Ｓを備えている。ソルダーレジスト層２４Ｆは、第１表層パッド２及び第１表層パッド２の他に導体層１１ａに設けられた表層パッド１１ａ１を露出させる開口を備え、ソルダーレジスト層２４Ｓは第２表層パッド４を露出させる開口を備えている。ソルダーレジスト層２４Ｆの開口内の第１表層パッド２及び表層パッド１１ａ１上に、例えばはんだなどを用いてバンプ２５が形成されている。

導体層１１ａ〜１１ｎ、各ビア導体２３及びスルーホール導体２２は、好ましくは金属製の導電体、例えば、銅箔などの金属箔、及び／又は、銅の電解若しくは無電解めっき膜によって構成され得る。コア絶縁層２０及び各層間絶縁層２１は、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）又はフェノール樹脂などの絶縁性樹脂を用いて形成され得る。各絶縁層は、ガラス繊維などの補強材及び／又はシリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。ソルダーレジスト層２４Ｆ、２４Ｓは、例えばエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などを用いて形成され得る。

図２の例の配線基板１は、さらに、第２面１Ｓ側の表層の導体層１１ｎに設けられた第３表層パッド６を備えている。第３表層パッド６は、導体層１１ｎ内の他の導体パッド及び配線パターン、並びに他の導体層１１ａ〜１１ｍのいずれとも絶縁されている所謂フローティングパッドである。第３表層パッド６は、内層パッド３と、複数の層間絶縁層２１を介して平面視で重なっており、内層パッド３及び導体パターン５と共に、送信及び／又は受信用のアンテナ３１を形成している。アンテナ３１は、導電路Ｐを介して第１表層パッド２から内層パッド３に信号が送られることによって送信アンテナとして機能し得る。この場合、内層パッド３はアンテナ３１の一部を構成する放射素子である。アンテナ３１は、外来の電波を受信すると、受信した信号を導電路Ｐを介して第１表層パッド２に送り得る。

図２の例では、測定器７０が用いられている。測定器７０に接続された二つの接触子（プローブ）７１の一方が第１表層パッド２上のバンプ２５に、他方が第２表層パッド４に、それぞれ接している。測定器７０によって、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性が測定される。図２に例示される測定器７０は、交流電源７０ａ、電圧計７０ｂ及び電流計７０ｃを備えている。測定器７０は、このように測定用信号の生成機能と任意の電気量の計測機能とを一括して有する、例えばＬＣＲメータのような単一の機器であってもよく、個別に形成された電源と計器とが接続されたものでもよい。測定器７０は、少なくとも内層パッド３と第１表層パッド２との断線を検出し得るように第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定し得るものであれば、特に限定されない。しかし、後述されるように、測定器７０は、交流を第１表層パッド２と第２表層パッド４との間に印加し得るものであることが好ましい。

図３を参照して、第２表層パッド４を用いた内層パッド３と第１表層パッド２との導通状態の検査の有意性が、さらに詳細に説明される。図３には、層間絶縁層２１に挟まれた内層パッド３と、導電路Ｐを介して内層パッド３と電気的に接続された第１表層パッド２と、内層パッド３と部分的に対向する導体パターン５と、第２表層パッド４とが模式的に示されている。図２におけるスタックビア導体２３ｓは省略されており、第２表層パッド４は導体パターン５と一体的に描かれている。第２表層パッド４及び導体パターン５は、下側の絶縁層２１内に埋まっており、一面だけをこの絶縁層２１の露出面に露出させている。測定器７０を用いて、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性が測定される。

図３及び図２に示されるように、内層パッド３は、配線基板１の表層の導体層（導体層１１ａ又は導体層１１ｎ）へは、単一の導電路で、すなわち導電路Ｐだけで電気的に接続されている。そのため、導電路Ｐ及び内層パッド３を通る経路の通電可否を確認することによる、内層パッド３と第１表層パッド２との導通状態の検査は困難である。さらに、前述したように内層パッド３がアンテナ３１の構成要素である場合、内層パッド３と導体層１１ａ又は導体層１１ｎとの間に検査用の導電路を付加することは好ましくない。その理由は、例えば、付加した導電路が外来ノイズを感知してノイズ源となってしまったり、導電路の付加によってアンテナ３１の特性が変動したりするからである。

そこで、本実施形態の配線基板の検査方法では、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することによって、内層パッド３と第１表層パッド２との間の導通状態が検査される。この電気的特性は、少なくとも内層パッド３と第１表層パッド２との間の断線を検出し得る特性であれば特に限定されない。しかし、第２表層パッド４と内層パッド３とは絶縁されている。そのため、互いに対向する部分を有する導体パターン５と内層パッド３との間の容量的結合又は電磁的結合により生じる特性を、単独で又は他の特性と組み合わせて含む電気的特性が測定される。

例えば、互いに対向する部分を有する内層パッド３と導体パターン５との間には、コンデンサＣが形成され得る。コンデンサＣの静電容量は、第１表層パッド２と内層パッド３とが導通していれば、第１表層パッド２と第２表層パッド４とを用いて測定することができる。コンデンサＣの静電容量は、内層パッド３と導体パターン５との対向している部分の面積並びに両者の間に介在する層間絶縁層２１の誘電率及び厚さから推定することができる。

一方、ビア導体２３（図２参照）の断線などによって内層パッド３と導体パターン５とが断線していると、コンデンサＣが本来有するべき静電容量を含む電気的特性は、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間には表れない。従って、上限値及び／又は下限値を設定したうえで、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することによって、内層パッド３と第１表層パッド２との間の導通状態を検査することができる。また、上限値及び下限値を適切に設定することによって、内層パッド３などの面積の変動となって表れ得る導体層のパターニングの適否の確認が可能なこともある。このように、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することは、内層パッド３と導体パターン５との間の静電容量を測定することを含んでいてもよい。

第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性には、第２表層パッド４から導体パターン５までの導電路及び導電路Ｐそれぞれの抵抗及び自己インダクタンス、並びに、内層パッド３と導体パターン５との間の相互インダクタンスも含まれ得る。従って、本実施形態において測定される電気的特性は、コンデンサＣの静電容量単独ではなく、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間のインピーダンス若しくはアドミタンスであってもよい。

本実施形態では、このように、好ましくはコンデンサＣの静電容量又はその静電容量を含むインピーダンスなどが測定される。そのため、図２などに示される測定器７０には、交流信号を送出可能な機器が適しており、測定器７０としては、前述したＬＣＲメータ、又は、インピーダンスアナライザなどが例示される。前述したように、測定器７０は、個別に形成された電源と計器とを接続することによって構成されてもよい。その場合、例えば、自動平衡ブリッジ法、又は、定電流放電法などの測定法を用い得るように、電源及び計器が接続され得る。

なお、図２の例のように、配線基板１が、内層パッド３を用いて形成されたアンテナ３１を備えている場合、本実施形態の配線基板の検査方法は、第１表層パッド２に試験信号を印加することによって、アンテナ３１の特性を検査することをさらに含んでいてもよい。具体的には、内層パッド３と第１表層パッド２とが適切に導通している場合に得られるべきアンテナ３１の放射特性、例えば、放射パターン、利得、及び偏波などが、一般的なアンテナの特性の測定方法を用いて測定されてもよい。

内層パッド３と対向する導体パターン５は、単純化して図３に示されているように、配線基板１の表層（第１面１Ｆ側又は第２面１Ｓ側の最も外側）の導体層に設けられていてもよい。従って、導体パターン５及び第２表層パッド４は、同一の表層の導体層（図２の例では導体層１１ａ又は導体層１１ｎ）に共に設けられていてもよい。換言すると、導体パターン５は、検査対象となる内層パッド３と少なくとも部分的に対向していれば、任意の内層又は表層の導体層に設けられ得る。導体パターン５が接地されることによって、アンテナ３１としてマイクロストリップアンテナが構成され得る。導体パターン５は、任意の導体層の所定の領域全面に広がる、所謂ベタパターンのようなプレーン状（板状）の導体であってもよい。導体パターン５は、配線基板１の使用時、特にアンテナ３１の使用時にグランド電位に接続されるべき導体であってもよい。

第１表層パッド２及び第２表層パッド４としては、外部との接続用の導体パッド、任意の電気部品又は機構部品の実装用の導体パッド、又は、任意の試験用のテストパッドなどが例示される。また、図２の例のように、バンプ２５などの外部との接続に用いられる部材又は防食用の保護膜などが第１表層パッド２及び第２表層パッド４の露出面に形成されていてもよい。さらに、第１表層パッド２及び第２表層パッド４は、配線パターン又はベタパターンの一部であってもよい。また、第１表層パッド２及び第２表層パッド４は、共に、第１面１Ｆ又は第２面１Ｓのいずれか一方に設けられていてもよい。第１表層パッド２及び第２表層パッド４は、外部から電気的特性の測定用の接触子と導通させ得るものであれば特に限定されない。

内層パッド３も、配線基板１の内層に形成される導体層に設けられるパッドであれば、その平面形状、大きさ、厚さなどについて、何ら限定されない。図２の例のようにビア導体２３を介して、他の導体層と接続されていてもよく、自身が設けられている導体層（図２における導体層１１ｊ）において他の導体パターンと接続されていてもよい。

本実施形態では、前述したように、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することによって、単一の導電路Ｐだけで接続されている表層の導体層（第１表層パッド２）と内層パッド３との導通状態を検査することができる。「単一の導電路」は、内層パッド３から表層の導体層までの経路の少なくとも一部において、電気的に並列接続状態の迂回路を有していない導電路を意味している。

例えば図２の例では、内層パッド３は、導体層１１ｄ及びスタックビア導体２３ｔを介して、表層パッド１１ａ１にも電気的に接続されている。しかし、内層パッド３から導体層１１ｄまでの間は、単一の導電路Ｐの一部を介して接続されている。従って、表層パッド１１ａ１を用いても、第１表層パッド２と内層パッド３との導通状態を確認することはできない。従って本実施形態の検査方法が有益である。

さらに、図４には、配線基板１の変形例が部分的に示されており、この例では、内層パッド３と第１表層パッド２とは、導電路Ｐに加えて、スタックビア導体２３ｕを介する導電路でも部分的に接続されている。しかし、導体層１１ａと導体層１１ｄとの間、及び、導体層１１ｆと導体層１１ｊとの間は、単一の導電路Ｐの一部を介して接続されている。従って、第１表層パッド２と内層パッド３との導通状態を、内層パッド３を通る導電路への外部からの通電の可否によって確認することは困難である。このような場合も本実施形態の検査方法は有益である。

換言すると、図２及び図４の例の内層パッド３は、電気的に分離された別個の導電路を介して第１面１Ｆ側の表層の導体層及び第２面１Ｓ側の表層の導体層それぞれと接続されていない。加えて、内層パッド３は、電気的に分離された別個の導電路で別個の表層パッドそれぞれに接続されていない。本実施形態の検査方法は、そのように形成された内層パッド３と、表層の導体層（第１表層パッド２）との導通状態の検査に有益である。特に、配線基板１の使用時の性能への影響などの観点から、検査用の付加的な導電路を設け難い場合に、本実施形態の検査方法が有効に用いられ得る。

図５Ａ及び図５Ｂには、配線基板１が備えるアンテナ３１の他の例が示されている。本実施形態の検査方法は、前述したようにアンテナ３１の性能などへの影響を回避すべく付加的な導電路を内層パッド３に設けられない場合に特に有益であり、図５Ａ及び図５Ｂにそれぞれ示される配線基板の検査にも有効に適用され得る。なお、図５Ａ及び図５Ｂでは、配線基板１の第１面１Ｆ側のビルドアップ層の構造は、図２の例と同様なので、その大半の図示は省略されている。また、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、アンテナ３１以外の構造は、図２に示される配線基板１の構造と同様なので、同様の構成要素については、図２と同じ符号が付され、その説明は適宜省略される。

図５Ａに例示される配線基板１は、図２の例における第３表層パッド６が備えられていない点で、図２に示される配線基板１と異なっている。図５Ａの配線基板１においてアンテナ３１は、内層パッド３と、例えばグランドに接続される導体パターン５だけで構成されている。アンテナ３１の広帯域化の観点では図２の例の構造が有利であるが、図５Ａの例では、より単純な構造でアンテナを構成することができる。

図５Ｂに示される配線基板１は、導体層１１ｋ、導体層１１ｌ、導体層１１ｍにも、内層パッド３１ｋ、内層パッド３１ｌ、内層パッド３１ｍがそれぞれ設けられている点で、図２に示される配線基板１と異なっている。導体パターン５、内層パッド３、内層パッド３１ｋ〜３１ｍ及び第３表層パッド６によって多層構造のマイクロストリップパッチアンテナが形成されている。内層パッド３１ｋ〜３１ｍを設けることによって、内層パッド３と第３表層パッド６との間の磁界結合が強くなり、さらに広帯域化を実現できることがある。

図６Ａには、一実施形態の検査方法の他の例が、配線基板１の変形例である配線基板１ａと共に示されている。図６Ｂには、図６Ａに示される配線基板１ａの導体層１１ｊよりも第２面１Ｓ側の構成要素が省略された状態で、配線基板１ａの部分的な平面図が示されている。図６Ａに示される配線基板１ａの断面図は、図６Ｂに示されるVIB−VIB線での断面を含んでいる。配線基板１ａは、図６Ｂに示されるように、互いに絶縁された複数の内層パッド３ａ〜３ｉを備えている。図６Ｂには示されていないが、第１表層パッドも内層パッド３ａ〜３ｉの数と同じ数で複数個設けられている。図６Ａに示されるように、内層パッド３ａは単一の導電路Ｐ１で第１表層パッド２ａに、内層パッド３ｂは単一の導電路Ｐ２で第１表層パッド２ｂに、そして、内層パッド３ｃは単一の導電路Ｐ３で第１表層パッド２ｃに、それぞれ電気的に接続されている。図示されていないが、他の内層パッド３ｄ〜３ｉも同様の方法で対応する第１表層パッドに電気的に接続されている。

導体パターン５は、複数の内層パッド３ａ〜３ｉの形成領域と対向する領域においてベタパターンであり、スタックビア導体２３ｓを介して第２表層パッド４に電気的に接続されている。導体パターン５は、内層パッド３ａ〜３ｉそれぞれと導体層１１ｈとを接続するビア導体２３が形成される領域において開口５ａを有している。また、複数の内層パッド３ａ〜３ｉに平面視で重なるように、導体層１１ｋ〜導体層１１ｍに、それぞれ複数の内層パッド３１ｋ〜３１ｍが設けられている。そして複数の内層パッド３ａ〜３ｉに平面視で重なるように、導体層１１ｎに第３表層パッド６が複数設けられている。導体パターン５、内層パッド３ａ〜３ｉ、それぞれ複数の内層パッド３１ｋ〜３１ｍ、及び複数の第３表層パッド６によって、複数のストリップパッチアンテナが形成されている。複数の内層パッド３ａ〜３ｉと平面視で重なる領域以外の部分の構造は図２に示される配線基板１と同様である。

図６Ａ及び図６Ｂに例示される配線基板１ａにおいても、各内層パッド３ａ〜３ｉは、それぞれ、開口５ａを通る単一の導電路（例えば導電路Ｐ１〜Ｐ３）で、表層の第１導体層１１ａ（例えば第１表層パッド２ａ〜２ｃ）に電気的に接続されている。また、第２表層パッド４に接続された導体パターン５は、図６Ｂにおいてハッチングを付された領域によって示されるように、開口５ａの周囲に各内層パッド３ａ〜３ｉと対向する部分を有している。そのため、この対向する部分それぞれにおいてコンデンサが形成され得る。従って、本実施形態の検査方法を用いて、内層パッド３ａ〜３ｉそれぞれと第１表層パッド（例えば第１表層パッド３ａ〜３ｃ）それぞれとの導通状態を検査することができる。

図６Ａに示されるように、測定器７０に接続された二つの接触子７１の一方が例えば第１表層パッド２ａ〜２ｃと接触させられ、他方が第２表層パッド４と接触させられる。そして、各第１表層パッドと第２表層パッド４との間の電気的特性の測定を通じて、内層パッド３ａ〜３ｉそれぞれと第１表層パッド（例えば第１表層パッド２ａ〜２ｃ）それぞれとの間の導通状態が検査され得る。この検査は、例えば、各第１表層パッドに順に接触子７１の一方を接触させることによって、内層パッド３ａ〜３ｉそれぞれに関して順に実施される。導通状態の良否の判定が容易であると考えられる。

しかし、この検査において、複数の第１表層パッドそれぞれ（例えば第１表層パッド２ａ〜２ｃ）に、図６Ａに二点鎖線で示されるように複数の接触部７１ａを有する一方の接触子７１の各接触部７１ａを同時に接触させてもよい。そして、複数の第１表層パッド２ａ〜２ｃと複数の内層パッド３ａ〜３ｃそれぞれとの導通状態の検査が略同時に行われてもよい。複数の内層パッドに関して効率的に導通状態の検査を行うことができる。

図６Ａから理解されるように、複数の第１表層パッド２ａ〜２ｃに一方の接触子７１の接触部７１ａを同時に接触させた場合、二つの接触子７１の間は、各内層パッド３ａ〜３ｃによって形成されるコンデンサが並列接続された状態となる。そのため、いずれか又は全部の内層パッド３ａ〜３ｃにおいて第１表層パッド２ａ〜２ｃとの間で断線が生じた場合は、測定される電気的特性が変動する。従って、少なくともいずれかの内層パッド３ａ〜３ｃに関して断線が生じていることを検出することができる。従ってその配線基板１ａを不良品として除去することができる。また、そのような同時測定にて導通不良を検出した場合、その後に、内層パッド３ａ〜３ｃそれぞれについて検査することによって断線箇所を特定することもできる。同時に検査される複数の内層パッドの数は特に限定されず、３個より少なくても多くてもよい。複数の内層パッドの数も９個より少なくても多くてもよい。

図６Ｃには、図６Ａに示される配線基板１ａの変形例が示されている。図６Ｃの例では、内層パッド３ｃの導電路Ｐ３は内層パッド３ｂの導電路Ｐ２と導体層１１ｅを介して接続されており、図６Ａの例における第１表層パッド２ｃは設けられていない。内層パッド３ｃは第１表層パッド２ｂと電気的に接続されている。この例においても内層パッド３ｃと第１表層パッド２ｂとの間は、単一の導電路（導電路Ｐ３及び導電路Ｐ２の一部）で電気的に接続されている。内層の導体パッド３ｃの導電路Ｐ３に関する点を除いて、図６Ｃの配線基板１ａの構造は図６Ａに示される構造と同じであり、同一の構成要素についての説明は適宜省略される。

図６Ｃの例において、図示されるように、第１表層パッド２ａ、２ｂと第２表層パッド４とを用いて各内層パッドと各第１表層パッドとの導通状態が検査される。この際、一つの第１表層パッド（図６Ｃの例では第１表層パッド２ｂ）だけを用いて、複数の内層パッド３ｂ、３ｃに関する導通状態の検査が行われ得る。図６Ａを参照して前述したように、内層パッド３ｂ及び内層パッド３ｃのいずれか又は両方に関して断線が生じた場合は、第１表層パッド２ｂと第２表層パッド４との間の電気的特性が変動する。従って、少なくとも内層パッド３ｂ及び内層パッド３ｃのいずれかに関して断線が生じたことを検出することができる。理解されるように、内層パッド３ｂ及び内層パッド３ｃの検査と同時に他の内層パッド３ａなどに関する導通検査が行われてもよい。

図６Ａ〜図６Ｃを参照して説明された、複数の内層パッド１１ａ〜１１ｉに対する同時の導通検査は、良否判定の限界値を適切に設定することによって可能となる。例えば、同時に検査される内層パッドの数がｎ個と仮定され、製造条件のばらつきによるコンデンサＣ（図３参照）の静電容量のばらつきが±ｄ％と仮定される。さらに、導通状態が正常な場合にｎ個の内層パッドに関して測定される静電容量の標準値がＣ０と仮定される。その場合、導通状態が良品と判定される下限値ＳＬを、（Ｃ０×（ｎ−１）／ｎ×（１＋（ｄ／１００）））以上、（Ｃ０×（１−（ｄ／１００）））以下の値に設定することによって、誤判定の確率を少なくすることができる。

本実施形態の検査方法が用いられる配線基板としては、図２の例において、内層パッド３と導体パターン５とが対向する領域の面積が０．１ｍｍ²以上、９．０ｍｍ²以下であり、導体層１１ｉと導体層１１ｊとの間に介在する層間絶縁層２１の比誘電率及び厚さがそれぞれ３．０以上、４．０以下、及び、１００μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。このような条件が満たされた配線基板では、例えば静電容量が測定される場合に、配線基板への印加電圧などの測定条件に対する制約が少なく、しかも導通不良に関して高い検出性能が得られると考えられる。

図７には、本実施形態の配線基板の検査方法のさらに他の例が示されている。図７の例では、互いに連結された複数の配線基板１が用意されている。複数の配線基板１が効率良く用意されると考えられる。本実施形態の配線基板の検査方法は、このように連結された複数の配線基板１を有する編集基板１０に対して用いられてもよい。図７の例では、４行２列に配列された全部で８個の配線基板１が編集基板１０において互いに連結されている。なお、連結される配線基板１の数は任意であり、８個より多くても少なくてもよい。

図７の配線基板１は、図２及び図６Ａなどの各図面を参照して先に説明された構造と同様の構造を有し得る。すなわち、一部しか図示されていないが、少なくとも、第１表層パッド２と、第２表層パッド４と、第１表層パッド２に電気的に接続されている内層パッドと、内層パッドに対向する部分を有していて第２表層パッド４に接続されている導体パターンとが備えられている。第１表層パッド２と第２表層パッド４との電気的特性の測定が測定器７０を用いて行われる。

図７に示されるように、連結された複数の配線基板１が用意される場合、本実施形態の配線基板の検査方法は、複数の配線基板１それぞれが備える内層パッドと第１表層パッド２との導通状態の検査を少なくとも２つの配線基板１において略同時に行うことを含んでいてもよい。すなわち、測定器７０に接続された二つの接触子７１の一方及び他方のそれぞれが、複数（図７の例では二つ）の接触部を有し、各接触部が、複数の配線基板１それぞれの第１表層パッド２及び第２表層パッド４に接触させられる。

そして、同時に複数の第１表層パッド２と複数の第２表層パッド４との間に測定用の信号が印加され、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の静電容量などの電気的特性が測定される。二つの接触子７１同士の間は、図６Ａを参照して先に説明されたように、複数のコンデンサＣ（図３参照）が並列接続された状態となる。従って、複数の配線基板１のいずれかにおいて内層パッドと第１表層パッド２との間に生じた断線を検出することができる。編集状態で形成された複数の配線基板１を効率よく検査することができる。

なお、本実施形態の検査方法が適用される配線基板は、図２などに例示されるコア基板を有するビルドアップ配線基板に限定されない。本実施形態の検査方法は、複数の配線板が一括して積層された配線基板、及び、コア基板を有さないビルドアップ配線基板などを含む、任意の製法で形成された任意の構造を有する配線基板に対して適用され得る。

つぎに、図２に示される配線基板１を例に、一実施形態の配線基板の製造方法が、図８Ａ及び図８Ｂ、並びに、適宜、図２〜図７を参照して説明される。

本実施形態の配線基板の製造方法は、表裏いずれかの表面に第１表層パッド２を備えると共に第１表層パッド２に電気的に接続されている内層パッド３を備える、導体層と絶縁層との積層体１００（図８Ｂ参照）を形成することを含んでいる。積層体１００は、導体層（例えば導体層１１ａ〜１１ｎ）及び絶縁層（コア絶縁層２０及び層間絶縁層２１）を交互に複数組形成し、且つ、導体層１１ａ〜１１ｎを適切にパターニングすることによって形成される。図８Ｂに示されるように、積層体１００を形成することは、少なくとも部分的に内層パッド３と対向する導体パターン５を形成することと、導体パターン５に電気的に接続されるように第２表層パッド４を形成することと、を含んでいる。本実施形態の配線基板の製造方法は、さらに、第１表層パッド２と内層パッド３との間の導通状態を検査することを含んでいる。そして、第１表層パッド２と内層パッド３との間の導通状態を検査することは、第１表層パッド２と、内層パッド３と絶縁されている第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することを含んでいる（図２参照）。

積層体１００の形成には、多層基板に対する任意の形成方法が用いられ得る。例えば、絶縁層と導体層との積層に関して、絶縁層と導体層とを含む複数の配線板が一括して積層されてもよく、ビルドアップ工法が用いられてもよい。また、各導体層の導体パターンの形成も、サブトラクティブ法、フルアディティブ法、又は、セミアディティブ法などが任意に用いられ得る。ビア導体２３及びスルーホール導体２２（図８Ｂ参照）の形成方法も任意である。例えば、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー加工、又はドリル加工などによって層間絶縁層２１などに貫通孔が形成され、その貫通孔の側壁に又は貫通孔内全体に、電解めっきなどによって導体膜が形成される。本実施形態の配線基板の製造方法では、図６Ａに示される配線基板１ａを構成する、導体層と絶縁層との積層体が形成されてもよい。本実施形態の配線基板の製造方法で形成される導体層と絶縁層との積層体は、内層パッドに電気的に接続された第１表層パッド、及び、この内層パッドと対向する部分を有する導体パターンに接続された第２表層パッドを有していれば、その層数及び構造について全く限定されない。

単なる一例として、図２の配線基板１が製造される場合の積層体１００の形成方法が以下に説明される。図８Ａに示されるように、コア絶縁層２０及び導体層１１ｇ及び導体層１１ｈを含むコア基板２００が形成される。例えば両面銅張積層板が用意され、スルーホール導体２２のための貫通孔が形成される。そして、例えばセミアディティブ法を用いて、例えば銅のめっき膜を含み、所望の導体パターンを有する導体層１１ｇ及び導体層１１ｈ、並びにスルーホール導体２２が形成される。

図８Ｂに示されるように、コア基板２００の両面にビルドアップ層１０１、１０２が形成される。例えば一般的なビルドアップ工法が用いられる。例えば層間絶縁層２１となるべきフィルム状のエポキシ樹脂がコア基板２００の両面に積層され、ビア導体２３用の開口が形成され、セミアディティブ法を用いて、所望の導体パターンを有する導体層１１ｆ及び導体層１１ｉ、並びにビア導体２３が形成される。同様の工程がコア基板２００の両面において６回ずつ行われ、導体層１１ａ〜１１ｆ及び複数の層間絶縁層２１を含むビルドアップ層１０１、並びに、導体層１１ｉ〜１１ｎ及び複数の層間絶縁層２１を含むビルドアップ層１０２が形成される。その結果、導体層と絶縁層との積層体１００が形成される。

積層体１００の形成における導体層１１ｉの形成では、例えばセミアディティブ法で用いるめっきレジストパターンを適切に形成することによって、後に形成される内層パッド３と少なくとも部分的に対向するように導体パターン５が形成される。例えば、導体パターン５は、所謂ベタパターンのようなプレーン状（板状）となるように形成される。また、導体層１１ｊの形成では、導体パターン５と対向する部分を有し、且つ、導体パターン５と絶縁されるように内層パッド３が形成される。さらに、表層の導体層（導体層１１ａ及び導体層１１ｎ）の形成では、第１表層パッド２及び第２表層パッド４が形成される。ビア導体２３を適切に形成し、且つ、各導体層を適切にパターニングすることによって、第１表層パッド２は内層パターン３と電気的に接続される。また、第２表層パッド４は、導体パターン５と電気的に接続され、且つ、内層パッド３とは絶縁される。

また、導体層１１ｋ〜１１ｍの形成において、先に参照した図６Ａの例のように、フローティングパッドである内層パッド３１ｋ〜３１ｍが形成されてもよい。すなわち、積層体１００を形成することは、一つ又は複数の電気的に独立した導体パッドを、内層パッド３に関して導体パターン５の反対側に内層パッド３と重なるように形成することを含んでいてもよい。前述したように、内層パッド３と第３表層パッド６との間にアンテナ３１が形成される場合、広帯域の特性が得られることがある。

このようにして、図２の配線基板１を構成し得る積層体１００の形成が完了する。必要により、第１面１Ｆ側にソルダーレジスト層２４Ｆが形成され、第２面１Ｓ側にソルダーレジスト層２４Ｓが、例えば、感光性のエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などを用いて形成される。ソルダーレジスト層２４Ｆ、２４Ｓには、露光及び現像によって、第１表層パッド２及び第２表層パッド４を露出させる開口が形成される。また、必要に応じて、バンプ２５が、はんだボールの搭載及びリフローなどによって形成される。

積層体１００の形成方法から理解されるように、本実施形態の製造方法では、内層パッド３の形成後、内層パッド３と第１表層パッド２との導通状態の検査の前に、層間絶縁層２１が内層パッド３の上に積層される。図６Ａに示される配線基板１ａが製造される場合は、さらに、内層パッド３１ｋ〜３１ｍも形成される。そのため、内層パッド３に検査用のプローブなどを接触させることは極めて困難である。また、内層パッド３は、表層の導体層と単一の導電路で電気的に接続されているため、内層パッド３を通る経路への通電の可否によって内層パッド３と第１表層パッド２との導通状態を検査することは困難である。

しかし、本実施形態の配線基板の製造方法では、内層パッド３と対向する部分を有する導体パターン５に電気的に接続された第２表層パッド４と第１表層パッド２との間の電気的特性が測定されるので、内層パッド３と第１表層パッド２との導通状態を検査することができる。例えば、内層パッド３と第１表層パッド２との間の導電路Ｐ（図２参照）の断線を検出することができる。図２の例では、前述したように、内層パッド３及び導体パターン５は第３表層パッド６と共にアンテナ３１を構成し得る。内層パッド３は放射素子としてアンテナ３１の一部を構成し得る。導体パターン５は、例えばアンテナ３１の使用時にグランド電位に接続され得る。本実施形態では、このようにアンテナ３１を構成し得る内層パッド３と導体パターン５との電気的特性の測定を通じて、アンテナ３１の形成の適否を検査することができる。

第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性の測定には、図１〜図７を参照して説明された、一実施形態の配線基板の検査方法における電気的特性の測定方法が用いられる。従って、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間の電気的特性を測定することは、内層パッド３と導体パターン５との間の静電容量を測定することを含んでいてもよい。或いは、測定される電気的特性は、第１表層パッド２と第２表層パッド４との間のインピーダンス又はアドミタンスであってもよい。そのような電気的特性を測定することによって、内層パッド３と第１表層パッド２との間の導通状態を、内層パッド３と絶縁されている第２表層パッド４を用いて適切に検査することができる。

また、本実施形態の配線基板の製造方法において、図６Ａに示される配線基板１ａのように、複数の内層パッド３が形成される場合、各内層パッド３に関する導通状態の検査が略同時に行われてもよい。さらに、本実施形態の配線基板の製造方法において、先に参照した図７に示されるように、配線基板１が連結状態で形成されてもよい。その場合、複数の配線基板１それぞれが備える内層パッド３に関する導通状態の検査が少なくとも２つの配線基板１において略同時に行われてもよい。

１、１ａ、１ｂ 配線基板
１００ 積層体
２、２ａ、２ｂ、２ｃ 第１表層パッド
３、３ａ、３ｂ、３ｃ 内層パッド
３１ アンテナ
４ 第２表層パッド
５ 導体パターン
１０ 編集基板
１１ａ〜１１ｎ 導体層
２１ 層間絶縁層
２３ ビア導体
２３ｓ、２３ｔ、２３ｕ スタックビア導体
７０ 測定器
Ｃ コンデンサ
Ｐ、Ｐ１〜Ｐ３ 導電路

Claims (9)

1. 表裏いずれかの表面に設けられている第１表層パッドと、前記第１表層パッドに電気的に接続されている内層パッドと、少なくとも部分的に前記内層パッドと対向する導体パターンと、前記導体パターンと電気的に接続されている第２表層パッドと、を備える配線基板を用意することと、
   前記第１表層パッドと前記内層パッドとの間の導通状態を、前記第２表層パッドを用いて検査することと、
   を含む配線基板の検査方法であって、
   前記導通状態を検査することは、前記第１表層パッドと、前記内層パッドと絶縁されている前記第２表層パッドとの間の電気的特性を測定することを含んでいる。
2. 請求項１記載の配線基板の検査方法であって、前記電気的特性を測定することは、前記内層パッドと前記導体パターンとの間の静電容量を測定することを含んでいる。
3. 請求項１記載の配線基板の検査方法であって、前記配線基板は、互いに絶縁された複数の前記内層パッドを備えており、前記導通状態を検査することは、前記第１表層パッドと複数の前記内層パッドのそれぞれとの導通状態の検査を略同時に行うことを含んでいる。
4. 請求項１記載の配線基板の検査方法であって、
   前記配線基板を用意することは、互いに連結された複数の前記配線基板を用意することを含み、
   前記導通状態を検査することは、複数の前記配線基板それぞれが備える前記内層パッドと前記第１表層パッドとの導通状態の検査を少なくとも２つの前記配線基板において略同時に行うことを含んでいる。
5. 導体層及び絶縁層を交互に複数組形成し、且つ前記導体層をパターニングすることによって、表裏いずれかの表面に第１表層パッドを備えると共に前記第１表層パッドに電気的に接続されている内層パッドを備える、導体層と絶縁層との積層体を形成することと、
   前記第１表層パッドと前記内層パッドとの間の導通状態を検査することと、
   を含む配線基板の製造方法であって、
   前記積層体を形成することは、
   少なくとも部分的に前記内層パッドと対向する導体パターンを形成することと、前記導体パターンに電気的に接続されるように第２表層パッドを形成することと、を含み、
   前記導通状態を検査することは、前記第１表層パッドと、前記内層パッドと絶縁されている前記第２表層パッドとの間の電気的特性を測定することを含んでいる。
6. 請求項５記載の配線基板の製造方法であって、前記電気的特性を測定することは、前記内層パッドと前記導体パターンとの間の静電容量を測定することを含んでいる。
7. 請求項５記載の配線基板の製造方法であって、
   前記積層体を形成することは、前記導通状態の検査の前に、前記内層パッドに関して前記導体パターンの反対側に、一つ又は複数の電気的に独立した導体パッドを前記内層パッドと重なるように形成することを、さらに含んでいる。
8. 請求項５記載の配線基板の製造方法であって、前記内層パッドは、アンテナを構成する放射素子である。
9. 請求項５記載の配線基板の製造方法であって、前記導体パターンは、配線基板の使用時にグランド電位に接続されるべきプレーン状の導体である。

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