JP4322821B2 - 配線板、及び配線板情報読取システム - Google Patents

Description

本発明は、配線板、読取装置、及び配線板情報読取システムに関する。

昨今、携帯端末等に代表される電子機器の小型化に伴い、電子機器に搭載されるプリント配線板上に実装される電気部品の高密度実装化が要求されている。

図７は、従来例に係るプリント配線板の上面図である。同図に示すように、プリント配線板１０３上には、各種電気部品１０４が搭載されると共に、図中の左下部に示すように製造ロット記号１０５が表示されている。この製造ロット記号１０５は、例えば、レーザによって印字されたり、シルク印刷を用いてプリント配線板１０３上に書き込まれたりされ、これらの情報を生産ライン等において読み込んでいた。プリント配線板１０３上には、製造ロット記号１０５の他、図版や商標等の各種情報も表示されている。
しかしながら、これらプリント１０３の各種情報が書き込まれる領域は、高密度実装化の妨げとなっている。特に製造ロット記号１０５は、生産ラインにおける管理上、必須の情報であり、重要な役割を担っているため、当該表示を省略することはできない。

そこで、配線基板上ではなく、配線基板の端面又は端面近傍に情報部を設ける例が開示されている（特許文献１〜２）。特許文献１には、多層配線基板の端面に、レーザによる直接描画、印刷、エンボス加工、刻印等により、製造ロット記号等の情報部を設ける技術が提案されている。また、特許文献２には、銅張積層板の端部に、銅箔をパターニングすることにより、製造履歴記号や品番を設ける技術が提案されている。
また、製造ロット記号等の情報部を設ける例ではないが、多層配線基板の積層構成が正しく積層されているか等の製造工程チェックを外観から確認できる方法として、配線パターン等の印刷と同時に、多層セラミック基板の端部又は端部近傍に、各積層板の表示等を行う技術が提案されている（特許文献３）。
特開２００３−４６２０８号公報 特開平１−２００６９０号公報 特開昭６１−１１７８８９号公報

ところで、近年の配線基板の高密度実装化に伴い、記載すべき情報量も増加している。しかも、配線基板の小型化のために、表示可能な領域は減少する一方である。このため、高密度に情報を表示し、かつそれを読み取る技術が必要である。

しかしながら、上記特許文献１においては、基板の端面をレーザ等を用いて直接加工する手段であるため、微細な加工には限界がある。このため、高密度に情報を書き込むことは難しい。また、基板の端面に製造ロット記号等の情報部を設ける工程を追加する必要があるため、製造工程の複雑化は避けられない。上記特許文献２及び３においては、基板端部に形成した情報部をどのように読み取るかについては記載されていない。

本発明は、上記背景に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、高密度に情報を表示し、かつその情報を読み取ることが可能な配線基板情報読取システム、並びに、この配線基板情報読取システムに用いられる配線板及び読取装置を提供することである。

本発明の態様に係る配線板情報読取システムは、配線板及び読取装置を備える配線板情報読取システムであって、前記配線板は、その端部に複数の予め定められた位置のいずれか一つ又は複数に設けられた導電性を有する端面パターンからなり、当該端面パターンにより所定の情報を表すマーク部を備え、前記端面パターンは、前記配線板の主面、又は／及び裏面の上に形成された所望の形状にパターン形成された導電層であり、前記読取装置は、前記配線板の予め定められた位置に対応して設けられた複数の導電性を有する読取端子と、前記複数の読取端子に前記端面パターンが接触されているか否かに応じて前記所定の情報を読み取る読取部とを備える。前記マーク部は、前記配線板の端面パターンの幅に応じて情報を有し、前記複数の読取端子に前記端面パターンの幅に応じた電流量に応じて前記所定の情報を読み取るものである。

本発明の態様に係る配線板情報読取システムによれば、配線板の端部にマーク部を設け、当該マーク部の情報を読み取り端子に接触しているか否かに応じて所定の情報を自動で読み取ることが可能なので、高密度に情報を表示して、かつその高密度情報を読み取ることができる。

本発明によれば、高密度に情報を表示し、かつその情報を読み取ることが可能な配線基板情報読取システム、並びに、この配線基板情報読取システムに用いられる配線基板及び読取装置を提供することができるという優れた効果がある。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。なお、以下に説明する図の各部材のサイズ等は、説明の便宜上のものであり実際とは異なったものとなっている。

図１（ａ）は、本実施形態１に係る多層プリント配線基板の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ'切断線における上面図である。図１（ａ）に示すように、多層プリント配線基板１０は、絶縁性の第１の積層基板１、第２の積層基板２、第３の積層基板３、各種電子部品４、導電層から構成される端面パターン５等を備えている。

第１の積層基板１、第２の積層基板２、及び第３の積層基板３は、絶縁性の基板からなる。そして、第１の積層基板１は両面に、第２の積層基板２及び第３の積層基板３は片面に、所望の形状にパターン形成された導電層が形成されている。すなわち、第１の積層基板１の主面（図１（ａ）中の上側）及び裏面（図１（ａ）中の下側）に、所望の形状にパターン形成された導電層が形成されている。また、第２の積層基板２の主面（図１（ａ）中の上側）、及び第３の積層基板３の主面（図１（ａ）中の下側）には、所望の形状にパターン形成された導電層が形成さている。そして、第２の積層基板２の主面には、各種電子部品４が実装されている。

多層プリント配線基板１０には、その内部を貫通する不図示のスルーホールが設けられ、このスルーホールによって各導体層が適宜接続されている。また、多層プリント配線基板１０は、その端部に不図示のパッドを有し、このパッドを介して外部との電気的接続が行われ、入力されてくる信号に対し、電子部品４等からなる回路により所定処理を行い、処理後の信号を出力する。そして、回路の動作のために、外部の電源から電源ライン、及びグランドラインが多層プリント配線基板１０の電源配線及びグランド配線に接続されている。

多層プリント配線基板１０の一側面部１１には、その側面部において露出する端面パターン５が形成されている。この端面パターン５は、第１の積層基板１の主面及び裏面、第２の積層基板２の主面、並びに第３の積層基板３の主面上に形成されている。端面パターン５は、導電層から構成される。例えば、銅箔層、金メッキなどにより形成することができる。また、端面パターン５は、所定の幅を有し、基板上に形成されている位置に応じて所定の情報を有している（図４（ａ）参照）。詳しくは、後述するが、図４（ａ）に示すように、側面部１１の形成位置に応じて、左側から順に数字情報（０、１，２、〜９）、アルファベット情報（Ａ，Ｂ，Ｃ、〜Ｚ）などを定め、表示したい情報に対応する位置に端面パターンを形成する。端面パターンの集合により所定の情報を有するマーク部が形成される。マーク部による情報としては、例えば、製造ロット情報、品名、商標等に適用することができる。

端面パターン５は、図３に示すように、グランド配線７を介してグランド部６に接続されている。グランド部６は、各積層基板毎に設けてもよいし、特定の積層基板上に設けて前述の不図示のスルーホールを介して各層共用としてもよい。

次に、本実施形態１に係る読取装置について説明する。図２は、本実施形態１に係る読取装置２０の斜視図である。読取装置２０の一側面部には、その側面部に、前述の端面パターン５の位置情報を読み取るためのセンサー部２１が形成されている。センサー部２１には、前述した予め定められた位置に対応して設けられた複数の導電性を有する読取端子８を設ける。例えば、図２中の左側から、順に数字情報（０、１、２、〜９）、アルファベット情報（Ａ，Ｂ，Ｃ、〜Ｚ）の位置情報の読取端子８を決める。これを、各積層基板のブロック毎に設け、それぞれの積層基板の情報を読み取ることができるようにする。

続いて、本実施形態１に係る配線板情報読取システムについて説明する。図３は、本実施形態１に係る配線板情報読取システム３０を説明するための図である。図１（ａ）中のＡ−Ａ'切断線における多層プリント配線基板１０及び読取装置２０の上面図を示している。読取装置２０には、別体又は一体的に読取部として機能する読取制御機９を備えている。読取制御機９は、一の接続部がマイナス端子、他の接続部がプラス端子となっている。例えば、図３に示すように、プラス側の端子は、読取装置２０の読取端子８と接続する配線に接続配線を介して接続され、接続端子８を介して配線板に電流を供給する。そして、所定の情報を読み取る。

多層プリント配線基板１０の側面部１１に形成された端面パターン５の情報を読み取る方法としては、まず、同図に示すように、多層プリント配線基板１０上の端面パターン５が形成された側面部１１と、読取装置２０のセンサー部２１が形成された面とを接触させる。また、多層プリント配線基板１０のグランド部６と接続される不図示のパッド部を、読取制御機９と接続配線を介して接続する。次に、読取制御機９の電源をオンにし、多層プリント配線基板１０の側面部１１に形成された端面パターン５の位置を、流れた電流の位置により読取装置２０のセンサー部２１で検知する。具体的には、各読取端子８に接続される配線上にそれぞれスイッチ部を備え、例えば図中の左側から順に読取端子８に配線板上の端面パターン５が接触されているか否かをスキャンすることにより端面パターンの有無を検知する。あるいは、各読取端子に接続される配線を、それぞれ独立に複数設け、各読取端子を同時にスキャンしてもよい。このようにして、多層プリント配線基板１０の側面部１１に表示された情報を、センサー部２１の検知結果に基づいて読み取る。

続いて、本実施形態１に係る多層プリント配線基板１０の製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態１に係る多層プリント配線基板１０の製造方法を説明するための説明図である。まず、端面パターン５の形成位置と位置に対応する情報を決定する。例えば、図４（ａ）に示すように、左側から数字情報（０、１、２、〜９）、アルファベット情報（Ａ，Ｂ，Ｃ，〜Ｚ）などとする。

次に、所定の位置にスルーホール等を形成した第１の積層基板１の両面に形成された導電薄膜層を、フォトリソグラフィー工程により所望の形状にパターニングする。第２の積層基板２の主面、第３の積層基板３の主面についても同様である。これにより、図４（ｂ）に示すように、端面パターン５が各種積層基板上に形成される。また、これと同時に、例えば、電子部品４と電気的に接続を行う配線パターン、電源配線、グランド部、グランド配線等が各種積層基板上に形成される。
次いで、図４（ｃ）に示すように、各種積層基板を一体的に積層する。そして、切削などの機械的加工により、端面パターン５が多層プリント配線基板１０の端面に露出するように加工する。

本実施形態１によれば、フォトリソグラフィー工程等によりパターンを形成するので、微細加工が可能である。このため、多層プリント配線基板１０の側面部１１に高密度に情報を表示することが出来る。また、各種配線等のパターン形成と同時に、端面パターン５を形成可能であるので、端面パターン５を形成するための工程を別に設ける必要がない。そのため、既存の製造プロセスにおいて、簡易に端面パターン５を形成することができる。また、読取装置２０により、電流が流れた位置情報を検知して、多層プリント配線基板１０の側面部１１の情報を読み出す方法を採用しているので、高速にかつ正確に情報を読み出すことができる。

なお、本実施形態１においては、積層基板の数を３つ（第１の積層基板１、第２の積層基板２、第３の積層基板３）、各積層基板上の一面に形成される端面パターン５の数を４つとした例について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、第２の積層基板２より上側、及び第３の積層基板３より下側にも積層基板が形成されていてもよい。また、一の基板のみから構成されていてもよい。基板としては、プリント配線板のほか、フレキシブルプリント配線板等を用いてもよい。

また、端面パターン５の数は、多層プリント配線基板１０上に表示したい情報量に応じて任意の数を選択することができる。また、必ずしも各積層基板の主面等に端面パターン５を形成する必要はなく、情報量に応じて任意の積層基板上に形成すればよい。さらに、端面パターン５の情報として、数字情報（０、１、２、〜９）、アルファベット情報（Ａ，Ｂ，Ｃ，〜Ｚ）とした例について説明したが、これに限定されるものではない。

また、多層プリント配線基板１０の側面部に形成したい情報量が少ない場合には、一の積層基板上にのみ端面パターン５を形成してもよい。一の積層基板上の端面パターン５の数、端面パターン５を形成する積層基板の数等は、多層プリント配線基板１０の一辺の長さ、積層数等に応じて適宜選定する。また、本実施形態１においては、一の側面部にのみマークを形成する例について記載したが、これに限定されるものではなく、複数の側面部にマークを形成し、同時に、順次、若しくは、必要とされるタイミングに、読取装置によりマークを読み出せばよい。

また、製造工程の際の外形加工の切断場所に応じて、読取装置２０に伝達したい情報を選択可能なように、切断場所によって所定の情報を有するマーク部が端部に露出するように端面パターンを予め形成しておいてもよい。この場合には、図１（ｂ）に示す端面パターン５及びグランド配線７の積層基板１の内側に、さらに、異なるマーク及びグランド配線を設ければよい。このようにすることにより、別の製造ロットの情報を同一の工程で製造することができ、汎用性の高い多層プリント配線基板を提供することができる。

［実施形態２］
次に、上記実施形態１とは異なる実施形態について説明する。図５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態２に係る多層プリント配線基板１０ａの製造法を説明するための図であり、図６は、本実施形態２に係る読取装置２０ａの斜視図である。なお、以降の説明において、上記実施形態と同一の要素部材は、適宜その説明を省略する。

本実施形態２に係る多層プリント配線基板１０ａは、以下の点を除く基本的な構成は上記実施形態１と同じである。すなわち、上記実施形態１に係る端面パターン５は、多層プリント配線基板１０の側面部１１に露出している線幅がすべて同じであり、その形成位置に応じて文字情報等を割り当て、端面パターン５が形成されている位置を読取装置２０により検知して情報を読み取っていたが、本実施形態２の係る端面パターン５ａは、多層プリント配線基板１０aの側面部１１に露出している線幅を、個々の文字情報等に応じて変え、その線幅に応じて端面パターン５ａを形成し、端面パターン５ａが形成されている位置と線幅を読取装置２０ａにより検知して情報を読み取る点が異なる。

本実施形態２に係る多層プリント配線基板１０ａは、まず、端面パターン５ａの線幅と線幅に対応する情報を決定する。例えば、図５（ａ）に示すように、線幅が小さい順に、数字情報（０、１、２、〜９）、アルファベット情報（Ａ，Ｂ，Ｃ，〜Ｚ）などとする。そして、図５（ｂ）に示すように、多層プリント配線基板１０ａの各積層板の側面部１１を４つのブロックに分け、各積層基板上の各ブロックの略中心部に、端面パターン５ａが形成されるように、導電薄膜層をフォトリソグラフィー工程によりパターニングする。その他の工程は、上記実施形態１と同様である。

本実施形態２に係る読取装置２０ａのセンサー部２１ａは、図６に示すように、横方向に４つのブロック（ブロックａ、ブロックｂ、ブロックｃ、ブロックｄ）に分けて形成されている。そして、各ブロックの略中心部近傍であって、各積層基板の端面パターン５ａが形成されている位置に端面パターン５ａの読取端子８ａを設ける。そして、各ブロック毎に独立して予め設定された線幅に応じた電流量に応じて所定の情報を読み取れるように読取装置２０ａを構成する。

情報の読み取りは、上記実施形態１で述べたように、読取制御機９の電源をオンにし、多層プリント配線基板１０ａの側面部１１に形成された端面パターン５ａの位置を、読取装置２０ａのセンサー部２１ａを用いて流れた電流量により検知する。そして、多層プリント配線基板１０ａの側面部１１に表示された情報を、センサー部２１ａの検知結果に基づいて読み取る。

本実施形態２によれば、上記実施形態１に比して、各ブロックに端面パターン５ａを形成できるので、より高密度に情報を表示することができる。
なお、本実施形態２においては、ブロック部が４つの例について説明したが、これに限定されるものではなく、表示したい情報量に応じて適宜選択することができる。

符号の説明

１ 第１の積層基板
２ 第２の積層基板
３ 第３の積層基板
４ 各種電子部品
５、５ａ 端面パターン
６ グランド部
７ グランド配線
８、８ａ 読取端子
９ 読取制御機
１０、１０ａ 多層プリント配線基板
１１ 側面部
２０、２０ａ 読取装置
２１ センサー部
３０ 配線板情報読取システム

（ａ）は実施形態１に係る多層プリント配線基板の斜視図、（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ'切断線における上面図。 実施形態１に係る読取装置２０の斜視図。 実施形態１に係る配線板情報読取システム３０を説明するための図。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態１に係る多層プリント配線基板１０の製造方法を説明するための説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態２に係る多層プリント配線基板１０ａの製造法を説明するための図。 実施形態２に係る読取装置２０ａの斜視図。 従来例に係るプリント配線板の上面図。

Claims (9)

1. 配線板及び読取装置を備える配線板情報読取システムであって、
   前記配線板は、その端部に複数の予め定められた位置のいずれか一つ又は複数に設けられた導電性を有する端面パターンからなり、当該端面パターンにより所定の情報を表すマーク部を備え、
   前記端面パターンは、前記配線板の主面、又は／及び裏面の上に形成され、かつ所望の形状にパターン形成された導電層であり、
   前記読取装置は、前記配線板の予め定められた位置に対応して設けられた複数の導電性を有する読取端子と、
   前記複数の読取端子に前記端面パターンが接触されているか否かに応じて前記所定の情報を読み取る読取部とを備え、
   前記マーク部は、前記配線板の端面パターンの幅に応じて情報を有し、
   前記複数の読取端子に前記端面パターンの幅に応じた電流量に応じて前記所定の情報を読み取る配線板情報読取システム。
2. 請求項１に記載の配線板情報読み取りシステムにおいて、
   前記端面パターンは、前記配線板上に形成された配線パターン、グランド部の少なくとも１つと同時に形成されたものであることを特徴とする配線板情報読み取りシステム。
3. 請求項１又は２に記載の配線板情報読取システムにおいて、
   前記配線板の端面パターンの全てはグランド部に接続され、
   前記読取装置は、前記配線板のグランド部の端子と接続し、
   前記読取部は、前記読取端子を介して前記配線板に対して電流を供給することにより、前記所定の情報を読み取ることを特徴とする配線板情報読取システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線板情報読取システムにおいて、
   前記配線板は、多数の積層板により構成され、前記積層板上の端部に前記マーク部が形成されていることを特徴とする配線板情報読取システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線板情報読取システムにおいて、
   前記配線板は、プリント配線板、又はフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする配線板情報読取システム。
6. 請求項1〜５のいずれか１項に記載の配線板情報読取システムにおいて、
   前記所定の情報は、製造ロット情報、品名、又は／及び商標のいずれかであることを特徴とする配線板情報読取システム。
7. 請求項1〜６のいずれか１項に記載の配線板情報読取システムにおいて、
   前記端面パターンは、銅箔又は金メッキにより形成されていることを特徴とする配線板情報読取システム。
8. 配線板及び読取装置を備える配線板情報読取システムに用いられる配線板であって、
   複数の予め定められた位置のいずれか一つ又は複数に設けられた導電性を有する端面パターンからなり、当該端面パターンにより所定の情報を表すマーク部を端部に備え、
   前記端面パターンは、前記配線板の主面、又は／及び裏面の上に形成された所望の形状にパターン形成された導電層であり、
   前記端面パターンが、前記読取装置における前記予め定められた位置に対応して設けられた複数の導電性を有する読取端子と接触しているか否かに応じて、前記所定の情報を前記読取装置に伝達するものであり、
   製造工程の際の外形加工の切断場所に応じて前記読取装置に伝達したい情報を選択可能なように、前記切断場所によって前記所定の情報を有するマーク部が端部に露出するように端面パターンが形成されている配線板。
9. 請求項８に記載の配線板において、
   前記端面パターンは、前記配線板上に形成された配線パターン、グランド部の少なくとも１つと同時に形成されたものであることを特徴とする配線板。

Images