JP4840559B2 - プリント配線板及びその製造装置並びに製造方法 - Google Patents

Description

本発明はプリント配線板の製造装置及び製造方法に関し、特に、多層プリント配線板にレーザーによる穴あけ加工を行う機能を有する製造装置及び製造方法に関する。

プリント配線板に形成される回路の微細化に伴い、ビアホールを形成するためのプリント配線板への穴あけ、つまりスルーホールの形成にはレーザービームが使用されるようになってきている。例えば、複数の導体パターン層と各導体パターン層間に設けられた絶縁層とから成る多層プリント配線板へ穴あけを行う場合、最外層の導体パターン層に、照射するレーザービームのビーム径に応じた大きさの導体パターン除去部を設ける。そして、この導体パターン除去部を通してレーザービームを照射すると、その直下の導体パターンがストッパーとして作用することにより、最外層からストッパーに至るスルーホールが形成される。この後、必要に応じて、スルーホールの内壁に銅メッキ等の処理を行うことにより、上記ストッパーをランドとするビアホールが形成される（特許文献１参照）。

ところで、このスルーホールの形成に際しては穴あけ位置、つまりレーザービームの照射位置に所定の位置決め精度が要求される。このような要求に対し、ラージウインドウ工法と呼ばれる以下のような製造方法が提案されている。

図２、図３を参照して、ビルドアッププリント配線板による多層プリント配線板を製造する工程のうち、穴あけに関連する工程について説明する。

図２は、多層プリント配線板１００の上層側、つまり最外層の導体パターン層１１０、その下側の絶縁層（樹脂層）１２０及び導体パターン層１３０のみを示している。本例では、絶縁層１２０の下側の導体パターン層１３０はレーザービームのストッパー層として作用するので以下ではストッパー層と呼ぶ。

図３は、多層プリント配線板１００を上方から見た平面図であるが、図２とは必ずしも寸法は一致していない。つまり、図２は、穴あけ加工の過程を理解し易くするための図であり、説明に必要な部分のみを象徴的に示している。

図２、図３において、長方形状の多層プリント配線板１００における最上層の絶縁層１２０にレーザーによる穴あけを行うために、絶縁層１２０の下側のストッパー層１３０には積層の前にあらかじめ測長マーク（アライメントマーク）１３０−１〜１３０−４が形成されている。測長マークは、多層プリント配線板１００のコーナに対応する４箇所に設けられて、ストッパー層１３０における他の導体パターンと区別できるようにされている。

積層後、最外層の導体パターン層１１０に穴あけ用のエッチングウインドウが導体パターンをエッチングにより除去することで形成される。その前に複数個の基準穴（貫通穴）１１０−５がＸ線穴あけ機により形成される。ここでは、多層プリント配線板１００の左辺側に２個、右辺側に１個の基準穴１１０−５が形成されているが、これらは、多層プリント配線板１００の内層各面に形成されている導体パターンをＸ線にて確認したうえで、所定の基準穴加工用マークの箇所に貫通穴として形成される。そして、これら３個の基準穴のうちの１個を原点（０，０）として以降で説明する測長に利用する。併せて、最外層の導体パターン層１１０において測長マーク１３０−１〜１３０−４に対応する領域を含む導体パターンもエッチングにより除去される。つまり、４個の測長マーク１３０−１〜１３０−４を絶縁層１２０を通してＣＣＤカメラ（図示せず）等により透視観測できるように導体パターン層１１０にエッチングウインドウ１１０−１〜１１０−４がエッチングにより形成される。加えて、穴あけされるべき領域の導体パターン１１０もエッチングにより除去され、エッチングウインドウ１１０−６が形成される。特に、エッチングウインドウ１１０−６の形成に際しては、基準穴１１０−５に基づいて位置決めが行われる。

次に、ＣＣＤカメラにより得られた画像を処理してストッパー層１３０にある４個の測長マーク１３０−１〜１３０−４をそれぞれ認識し、認識した４個の測長マーク１３０−１〜１３０−４についてＸ軸方向に関する中心間距離、Ｙ軸方向に関する中心間距離をそれぞれＸ軸方向測長値、Ｙ軸方向測長値として測長する。測長に際しては、基準穴１１０−５が原点（０，０）として用いられる。これら４つの測長マーク１３０−１〜１３０−４については、それぞれの中心間距離について設計された値があらかじめＸ軸方向設計値（理論値）、Ｙ軸方向設計値（理論値）として決められており、上記Ｘ軸方向測長値、Ｙ軸方向測長値との比較のために用いられる。４個の測長マーク１３０−１〜１３０−４に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向の測長結果と設計値との比較を行い、プリント配線板１００内部に生じた伸縮に基づくずれ量を算出する。

エッチングウインドウ１１０−６に対するレーザービームの照射に際しては、上記の方法で算出されたずれ量に基づいてレーザービーム照射位置の補正を行い、補正された位置にレーザービームを照射することでスルーホール１２０ａが形成される。

ここで、プリント配線板１００の伸縮というのは、例えば積層に際して加えられる圧力や温度差、湿度差に起因するものである。仮に、プリント配線板１００全体がＸ軸方向、Ｙ軸方向に均一に伸縮するのであれば、レーザービームの照射位置データに単純に伸縮率を乗算して補正する通常のオートスケーリング機能による補正が行われる。しかし、場合によっては、プリント配線板１００全体が台形状になるように伸縮することもある。この場合には、台形補正と呼ばれる方法が採用される場合と、台形と長方形との按分で補正をかける方法が採用される場合とがある。いずれにしても、これらの方法は周知であるので、ここでは詳しい説明は省略する。

ところが、上記の提案による方法ではレーザービームで形成されるスルーホールが適切な形状にならない場合がある。これは、例えばエッチングウインドウ１１０−６がずれて形成されてしまった場合や、ストッパー層１３０とエッチングウインドウ１１０−６、つまり導体パターン層１１０の伸縮が大きく異なる場合である。

図４は、エッチングウインドウ１１０−６がずれて形成されてしまった場合を示している。仮に、４個の測長マーク１３０−１〜１３０−４に対するＸ軸方向、Ｙ軸方向の測長結果と設計値との間にずれが無かったとしても、エッチングウインドウ１１０−６がずれて形成されると、レーザービームの一部がエッチングウインドウ１１０−６を形成している導体パターンにかかってしまい、この部分の絶縁層１２０は加工されない。その結果、スルーホールは１２０´ａで示すように適切な形状にならない。

エッチングウインドウ１１０−６がずれて形成されてしまう要因としては、エッチングウインドウを形成する露光機の精度、基準穴１１０−５加工時のずれ、基準穴１１０−５の形状不良（バリの発生等）、スケーリングの不具合等があげられる。一方、ストッパー層１３０と導体パターン層１１０の伸縮が大きく異なる要因としては、構成材料のばらつき、製造ツール（特にパターンフィルム）のばらつき、積層（プレス）時のばらつき、温度・湿度の変化等があげられる。特に、内層（ストッパー層１３０）に伸縮があったとしても、エッチングウインドウ１１０−６は設計値（理論値）に基づいて形成されるので、内層の伸縮が大きいと、内層スケーリングとエッチングウインドウのスケーリングのミスマッチングという不具合が生じることになる。

特開平１１−８７９２９号公報

そこで、本発明の課題は、プリント配線板の伸縮の影響を受けることなく良好な品質の穴あけを行うことのできるプリント配線板の製造装置及び製造方法を提供することにある。

本発明の他の課題は、プリント配線板の最外層の導体パターンにエッチングウインドウがずれて形成された場合でも不良品質の穴あけ加工が行われてしまうことを防止できるプリント配線板の製造装置及び製造方法を提供することにある。

本発明は、プリント配線板に対してレーザーによる穴あけを行う機能を有するプリント配線板の製造装置において、撮像手段から得られるプリント配線板の撮像データを処理してプリント配線板の測長を行う制御手段を備え、該制御手段は、プリント配線板におけるあらかじめ定められた少なくとも３箇所にそれぞれ測長のために形成されている２種類以上の測長マークの形状を認識するとともに、少なくとも６個の測長マークを認識する機能を有し、該制御手段はまた、前記認識機能により前記測長マークを利用して測長を行うことにより得た測長データと前記測長マークに関してあらかじめ設定されている設計値との比較を行って穴あけ位置の補正を行うことを特徴とする。

本製造装置においては、前記プリント配線板は最外層が導体パターン層である矩形状の多層プリント配線板であって、前記最外層の導体パターン層に対して絶縁層を介して形成された内層導体パターン層には４つのコーナ部にそれぞれ所定形状の第１の測長マークが前記測長マークとして形成されているとともに、前記最外層の導体パターン層には前記４つのコーナ部における第１の測長マークに対応する領域を含む導体パターンを除去することにより前記第１の測長マークを包含することが可能な大きさであって前記絶縁層を通して前記第１の測長マークを透視可能な第２の測長マークが前記測長マークとして形成されている。前記制御手段は、４個の第１の測長マークの中心位置と４個の第２の測長マークの中心位置をそれぞれＸ軸座標、Ｙ軸座標に関して検出し、４個の第１の測長マークのうちＸ軸方向に並ぶ２つの第１の測長マーク、Ｙ軸方向に並ぶ２つの第１の測長マークの中心間距離をそれぞれ第１のＸ軸方向測長値、第１のＹ軸方向測長値として算出する一方、４個の第２の測長マークのうちＸ軸方向に並ぶ２つの第２の測長マーク、Ｙ軸方向に並ぶ２つの第２の測長マークの中心間距離をそれぞれ第２のＸ軸方向測長値、第２のＹ軸方向測長値として算出する。

本製造装置においてはまた、前記制御手段が更に、前記第１のＸ軸方向測長値及び第１のＹ軸方向測長値とあらかじめ知られている第１のＸ軸方向設計値及び第１のＹ軸方向設計値とを比較するとともに、前記第２のＸ軸方向測長値及び第２のＹ軸方向測長値とあらかじめ知られている第２のＸ軸方向設計値及び第２のＹ軸方向設計値とを比較する。

本製造装置においては更に、前記制御手段が更に、前記第２の測長マークの中心を中心とする任意の所定半径の範囲を管理範囲として設定可能である。

本製造装置においては更に、前記制御手段が更に、前記第２の測長マークとこれに対応する第１の測長マークの４組の組み合わせそれぞれについて、該第１の測長マークの中心が前記管理範囲内にあるかどうかの判別を行い、４組すべてについて管理範囲内にある時のみ穴あけ位置の補正を行ったうえで当該プリント配線板に対する穴あけを行わせる。

本製造装置においては更に、前記制御手段が更に、第１の測長マークの中心とこれに対応する第２の測長マークの中心を結ぶ線分の距離をずれ量Ｒとして算出するとともに、該ずれ量ＲのＸ軸方向成分ｘ、Ｙ軸方向成分ｙ、及び前記線分のＸ軸方向に対する角度θを算出して記憶する。

本発明によればまた、プリント配線板にレーザーによる穴あけを行う製造方法において、前記プリント配線板は最外層が導体パターン層である矩形状の多層プリント配線板であって、前記最外層の導体パターン層に対して絶縁層を介して形成された内層導体パターン層には少なくとも３つのコーナ部にそれぞれ所定形状の第１の測長マークが形成されているとともに、前記最外層の導体パターン層には前記少なくとも３つのコーナ部における第１の測長マークに対応する領域を含む導体パターンを除去することにより前記第１の測長マークを包含することが可能な大きさであって前記絶縁層を通して前記第１の測長マークを透視可能な第２の測長マークが形成されており、前記プリント配線板の撮像データを得るとともに、撮像データを処理して当該プリント配線板における第１、第２の測長マークの形状を認識するとともに、少なくとも６個の測長マークを認識し、認識した第１の測長マーク、第２の測長マークのそれぞれについてＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する測長を行い、得られた測長データと第１、第２の測長マークに関してあらかじめ設定されている設計値との比較を行って穴あけ位置の補正を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法が提供される。

本発明によれば更に、上記製造方法により製造されたプリント配線板が提供される。

本発明によれば、レーザー加工用測長マーク（アライメントマーク）がストッパー層にあり、かつプリント配線板を、ビルドアッププリント配線板を作製する、いわゆるラージウインドウ工法にて作成する場合に、問題点の１つであるエッチングウインドウがずれて形成された場合、あるいはストッパー層とエッチングウインドウの伸縮が大きく異なった場合に生じるスルーホールの品質不良が解消される。これは、レーザー加工開始前にストッパー層（内層）とエッチングウインドウの両方について測長を行って設計値（理論値）との比較を行うからである。その結果、加工品質不良のプリント配線板が次工程に流出したり、顧客に流出することを防止でき、高信頼性のプリント配線板を提供できる。

以下に、本発明によるプリント配線板の製造装置及び製造方法の好ましい実施の形態について説明する。

本発明によるプリント配線板の製造装置は、図示を省略しているが、レーザー発振器からのレーザービームをワークとしてのプリント配線板に照射するレーザービーム照射部、加工テーブル上に置かれたプリント配線板を撮像するためのＣＣＤカメラ等による撮像部、撮像部からの撮像データを処理する画像処理部、画像処理部による処理結果に基づいてレーザービーム照射部を制御する制御部を含む。なお、画像処理部と制御部は、まとめて制御装置として実現されても良く、以下では制御装置として実現した場合について説明する。

また、本発明による製造装置の対象となるプリント配線板は、絶縁層の両面に導体パターン層が形成された構造を少なくとも一層有するプリント配線板であり、特に、下側となる導体パターン層にはあらかじめ定められた少なくとも３箇所にそれぞれ所定形状の第１の測長マーク（アライメントマーク）が測長マークとして形成され、上側となる導体パターン層には前記少なくとも３箇所の第１の測長マークに対応する領域を含む導体パターンを除去することにより前記第１の測長マークを包含することの可能な大きさであって前記第１の測長マークを透視可能な第２の測長マーク（エッチングウインドウ）が形成されて成るものである。

図１（ａ），（ｂ）は、プリント配線板の具体的な例を平面図、断面図で示しており、ビルドアッププリント配線板を作製するラージウインドウ工法が適用される多層プリント配線板を示している。

本例による多層プリント配線板１は、図２、図３で説明したように、平面形状が長方形で最外層が導体パターン層１０である。

最外層の導体パターン層１０に対して絶縁層２０を介して形成された内層の導体パターン層３０には４つのコーナ部にそれぞれ測長マークとしてドット形状（形状Ａと呼ぶ）の第１の測長マーク（アライメントマーク）３０−１〜３０−４が形成されている。勿論、これら第１の測長マーク３０−１〜３０−４は積層の前に導体パターンに対するエッチング等により形成される。

積層後、最外層の導体パターン層１０にはその４つのコーナ部に第１の測長マーク３０−１〜３０−４を包含することが可能な大きさの円形（形状Ｂと呼ぶ）の第２の測長マーク１０−１〜１０−４が形成される。第２の測長マーク１０−１〜１０−４は、第１の測長マーク３０−１〜３０−４に対応する領域を含む領域の導体パターンをエッチング等によって除去することにより形成される。このことから、第２の測長マーク１０−１〜１０−４は、エッチングウインドウと呼ばれても良い。

図２、図３で説明したように、本例でも多層プリント配線板１の左辺側に２個、右辺側に１個の基準穴１−１が貫通穴として形成されるが、基準穴は１個以上あれば良い。本例でも、これら３個の基準穴のうちの１個を原点（０，０）として測長に利用する。また、図示していないが、導体パターン層１０において穴あけされるべき領域の導体パターンもエッチング等により除去され、エッチングウインドウとなる。第２の測長マーク１０−１〜１０−４を含むエッチングウインドウの形成に際しては、基準穴１−１に基づいて位置決めが行われる。

制御装置における画像処理、測長、判別等の動作は以下の通りであるが、以下では、プリント配線板１はＸ軸方向、Ｙ軸方向に均一に伸縮するものとする。

１．撮像部からのプリント配線板１の画像に対して第１の測長マーク３０−１〜３０−４を形状Ａとして４点認識し、それらの中心座標を求める。なお、第１の測長マーク３０−１〜３０−４は絶縁層２０の下側にあるが、絶縁層２０が薄いので第１の測長マーク３０−１〜３０−４が透けて見える。

２．次に、画像処理で認識するマーク条件を切り替えて、第２の測長マーク（エッチングウインドウ）１０−１〜１０−４を形状Ｂとして４点認識し、それらの中心座標を求める。

図１の右方には、第１の測長マーク３０−２とこれに対応する第２の測長マーク１０−２について拡大して示している。

３．第１の測長マーク３０−１と３０−２の中心座標間の距離（第１の測長マーク３０−３と３０−４の中心座標間の距離でも良い）を第１のＸ軸方向測長値として求め、第１の測長マーク３０−１と３０−３の中心座標間の距離（第１の測長マーク３０−２と３０−４の中心座標間の距離でも良い）を第１のＹ軸方向測長値として求める。

同様にして、第２の測長マーク１０−１と１０−２の中心座標間の距離（第２の測長マーク１０−３と１０−４の中心座標間の距離でも良い）を第２のＸ軸方向測長値として求め、第２の測長マーク１０−１と１０−３の中心座標間の距離（第２の測長マーク１０−２と１０−４の中心座標間の距離でも良い）を第２のＹ軸方向測長値として求める。

なお、第１の測長マーク３０−１と３０−２の設計上での中心座標間の距離（あるいは第１の測長マーク３０−３と３０−４の設計上での中心座標間の距離）は、第１のＸ軸方向設計値として知られ、第１の測長マーク３０−１と３０−３の設計上での中心座標間の距離（あるいは第１の測長マーク３０−２と３０−４の設計上での中心座標間の距離）は、第１のＹ軸方向設計値として知られている。

同様に、第２の測長マーク１０−１と１０−２の設計上での中心座標間の距離（あるいは第２の測長マーク１０−３と１０−４の設計上での中心座標間の距離）は、第２のＸ軸方向設計値として知られ、第２の測長マーク１０−１と１０−３の中心座標間の距離（あるいは第２の測長マーク１０−２と１０−４の設計上での中心座標間の距離）は、第２のＹ軸方向設計値として知られている。

これらの設計値は制御装置内の記憶装置あるいは外部記憶装置にあらかじめ記憶されている。

４．上記の第１のＸ軸方向設計値と第１のＸ軸方向測長値、第１のＹ軸方向設計値と第１のＹ軸方向測長値、第２のＸ軸方向設計値と第２のＸ軸方向測長値、第２のＹ軸方向設計値と第２のＹ軸方向測長値の比較を行い、第１の測長マーク３０−１と第２の測長マーク１０−１のそれぞれについて設計値からのずれ量（伸縮量）をＸ軸方向、Ｙ軸方向について算出する。

５．第１の測長マーク３０−１のＸ軸方向ずれ量及びＹ軸方向ずれ量と第２の測長マーク１０−１のＸ軸方向ずれ量及びＹ軸方向ずれ量とからストッパー層３０とエッチングウインドウのずれ量Ｒを算出する。

ずれ量Ｒは、図１の右方の拡大図で言えば、第１の測長マーク３０−２の中心と第２の測長マーク１０−２の中心を結ぶ線分の距離であり、Ｘ軸方向の線分ｘとＹ軸方向の線分ｙとに分解できる。言い換えれば、ずれ量Ｒ＝√（ｘ^２＋ｙ^２）で規定される。また、距離Ｒの線分がＸ軸に関してなす角度が回転角θとして定義付けされる。

６．第２の測長マーク（エッチングウインドウ）のエリア内には図１の右方の拡大図に破線で示すように管理範囲が設定される。この管理範囲は第２の測長マークの中心を中心とする半径ｒの円で規定され、半径ｒは任意に設定可能である。

７．第１の測長マークの中心が、設定された管理範囲内におさまる場合は、第１の測長マークのずれ量に関するデータを用いてレーザービーム照射位置の補正を行った後、穴あけ加工を開始させる。

８．一方、第１の測長マークの中心が、設定された管理範囲から外れている場合は、穴あけ加工を行わせない。

９．第１の測長マーク（形状Ａのアライメントマーク）と第２の測長マーク（形状Ｂのエッチングウインドウ）の測長（伸縮）の比較結果データ、つまり上記のずれ量ｘ，ｙ，及びＲ，回転角θの履歴を記憶装置に保存する。

なお、プリント配線板１における伸縮はＸ軸方向、Ｙ軸方向について均一であるとの前提に基づいているので、上記のずれ量ｘ，ｙ，及びＲ，回転角θの算出は、１組の第１の測長マーク（アライメントマーク）及び第２の測長マーク（エッチングウインドウ）について行うだけで良いが、４組の第１の測長マーク及び第２の測長マークすべてについて行っても良い。この場合、１組でも管理範囲から外れていれば穴あけ加工を行わせないようにすることが望ましい。ずれ量Ｒに基づく補正動作は従来と同様であるので、詳しい説明は省略する。

一方、台形状になるような伸縮を考慮する場合には、上記のずれ量ｘ，ｙ，及びＲ，回転角θの算出を、４組の第１の測長マーク（アライメントマーク）及び第２の測長マーク（エッチングウインドウ）について行う。そして、この場合の補正は、前述したような台形補正、あるいは台形と長方形との按分で補正をかける方法が採用される。

以下に、上記１〜９の工程において得られた各種の測長値や設計値（理論値）等の具体例を示す。本例は、スケーリングトラブルの場合である。

以下に、上記１〜９の工程において得られた各種の測長値や設計値（理論値）等の具体例を示す。本例は、スケーリングトラブルの場合である。
プリント配線板サイズ：５１０ｍｍ×６０９ｍｍ
５１０ｍｍ側の第１の測長マーク間の距離（第１のＹ軸方向設計値）：４７０．０００ｍｍ
６０９ｍｍ側の第１の測長マーク間の距離（第１のＸ軸方向設計値）：５７７．０００ｍｍ
第２の測長マーク径（エッチングウインドウ径）：３００μｍ（０．３００ｍｍ）
スルーホール径：１００μｍ（０．１００ｍｍ）
管理範囲：半径ｒ＝０．１００ｍｍ（エッチングウインドウとスルーホールが接する限界）
５１０ｍｍ側の第１の測長マーク間の距離（第１のＹ軸方向測長値）：４６９．８５９ｍｍ（設計値より０．１４１ｍｍ縮み）
６０９ｍｍ側の第１の測長マーク間の距離（第１のＸ軸方向測長値）：５７６．８８５ｍｍ（設計値より０．１１５ｍｍ縮み）
５１０ｍｍ側の第２の測長マーク間の距離（第２のＹ軸方向測長値）：４７０．０９４ｍｍ（設計値より０．０９４ｍｍ伸び）
６０９ｍｍ側の第２の測長マーク間の距離（第２のＸ軸方向測長値）：５７７．１３３ｍｍ（設計値より０．１７３ｍｍ伸び）
導体パターン層３０（内層）の設計値からの片側あたりのずれ量（縮み量）
５１０ｍｍ側（Ｙ軸方向側）：０．１４１÷２＝０．０７０５
６０９ｍｍ側（Ｘ軸方向側）：０．１１５÷２＝０．５７５
導体パターン層３０（内層）の縮みずれ量Ｒ１＝√（０．０７０５^２＋０．５７５^２）＝０．０９０９７５
エッチングウインドウ（最外層の導体パターン層１０）の設計値からの片側あたりのずれ量（伸び量）
５１０ｍｍ側（Ｙ軸方向側）：０．０９４÷２＝０．０４７
６０９ｍｍ側（Ｘ軸方向側）：０．１７３÷２＝０．０８６５
エッチングウインドウ（最外層の導体パターン層１０）の伸びずれ量Ｒ２＝√（０．０４７^２＋０．０８６５^２）＝０．０９８４４４
導体パターン層３０（内層）とエッチングウインドウのずれ量Ｒ
Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２
＝０．０９０９７５＋０．０９８４４４
＝０．１８９４１９ｍｍ
この場合、管理範囲は０．１００ｍｍであるので、ずれ量Ｒ＞管理範囲となり、スルーホールに不具合が発生してしまうので、レーザーによる穴あけは行わない。

ところで、上記の動作説明において履歴データとしてずれ量ｘ，ｙ，及びＲ，回転角θを算出するようにしているが、少なくとも第１の測長マークの中心が、第２の測長マーク内に設定された管理範囲内におさまるかどうかの判別動作を行うだけでも良い。しかしながら、ストッパー層（内層）３０とエッチングウインドウのずれ量Ｒはベクトル的に考慮されるべきであるので、上述したように、ずれ量Ｒ＝√（ｘ^２＋ｙ^２）で算出されることが望ましい。履歴データとしてずれ量ｘ，ｙ，及びＲ，回転角θを記憶するのは、このような履歴データを残すことにより、顧客へのビアホール信頼性データの提供、ＮＧとなった場合に、前工程へフィードバックデータとして戻すことを考えているからである。

また、管理範囲は、スルーホール径とエッチングウインドウ径との関係に基づいて設定される。例えば、エッチングウインドウ径＝３００μｍ、スルーホール径＝１００μｍの場合は、ずれ量Ｒ＝１００μｍの時にちょうどスルーホールの端とエッチングウインドウの内径とが接する状態となる（良品の限界）。一方、ずれ量Ｒ＝１５０μｍとなった場合は、スルーホールが半分欠けた状態で形成されることになるので、ＮＧである。このことから、管理範囲Ｒは１００μｍとされる。

なお、上記の形態では、第１の測長マークと第２の測長マークの組み合わせをプリント配線板の４つのコーナ、つまり４箇所に設けているが、少なくとも３つのコーナ、つまり少なくとも３箇所に設けられれば良い。

本発明による製造装置及び製造方法は、多層プリント配線板の製造装置及び製造方法全般に適用可能である。

図１（ａ）はスルーホールを形成する前の本発明による多層プリント配線板の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面断面図である。 図２は従来方法によりプリント配線板へレーザーによる穴あけを行う場合について説明するための図である。 図３はスルーホールを形成する前の従来の多層プリント配線板の平面図である。 図４はエッチングウインドウの形成ずれによりスルーホールに生ずる品質不良を説明するための図である。

符号の説明

１、１００ 多層プリント配線板
１−１、１１０−５ 基準穴
１０、１１０ 導体パターン層
１０−１〜１０−４ 第２の測長マーク
２０、１２０ 絶縁層
３０、１３０ 導体パターン層（内層、ストッパー層）
３０−１〜３０−４ 第１の測長マーク

Claims (7)

1. プリント配線板に対してレーザーによる穴あけを行う機能を有するプリント配線板の製造装置において、
   撮像手段から得られるプリント配線板の撮像データを処理してプリント配線板の測長を行う制御手段を備え、
   該制御手段は、プリント配線板におけるあらかじめ定められた少なくとも３箇所にそれぞれ測長のために形成されている２種類以上の測長マークの形状を認識するとともに、少なくとも６個の測長マークを認識する機能を有し、
   該制御手段はまた、前記認識機能により前記測長マークを利用して測長を行うことにより得た測長データと前記測長マークに関してあらかじめ設定されている設計値との比較を行って穴あけ位置の補正を行い、
   前記プリント配線板は最外層が導体パターン層である矩形状の多層プリント配線板であって、前記最外層の導体パターン層に対して絶縁層を介して形成された内層導体パターン層には４つのコーナ部にそれぞれ所定形状の第１の測長マークが前記測長マークとして形成されているとともに、前記最外層の導体パターン層には前記４つのコーナ部における第１の測長マークに対応する領域を含む導体パターンを除去することにより前記第１の測長マークを包含することが可能な大きさであって前記絶縁層を通して前記第１の測長マークを透視可能な第２の測長マークが前記測長マークとして形成されており、
   前記制御手段は、４個の第１の測長マークの中心位置と４個の第２の測長マークの中心位置をそれぞれＸ軸座標、Ｙ軸座標に関して検出し、４個の第１の測長マークのうちＸ軸方向に並ぶ２つの第１の測長マーク、Ｙ軸方向に並ぶ２つの第１の測長マークの中心間距離をそれぞれ第１のＸ軸方向測長値、第１のＹ軸方向測長値として算出する一方、４個の第２の測長マークのうちＸ軸方向に並ぶ２つの第２の測長マーク、Ｙ軸方向に並ぶ２つの第２の測長マークの中心間距離をそれぞれ第２のＸ軸方向測長値、第２のＹ軸方向測長値として算出することを特徴とするプリント配線板の製造装置。
2. 請求項１に記載のプリント配線板の製造装置において、
   前記制御手段は更に、前記第１のＸ軸方向測長値及び第１のＹ軸方向測長値とあらかじめ知られている第１のＸ軸方向設計値及び第１のＹ軸方向設計値とを比較するとともに、前記第２のＸ軸方向測長値及び第２のＹ軸方向測長値とあらかじめ知られている第２のＸ軸方向設計値及び第２のＹ軸方向設計値とを比較することを特徴とするプリント配線板の製造装置。
3. 請求項２に記載のプリント配線板の製造装置において、
   前記制御手段は更に、前記第２の測長マークの中心を中心とする任意の所定半径の範囲を管理範囲として設定可能であることを特徴とするプリント配線板の製造装置。
4. 請求項３に記載のプリント配線板の製造装置において、
   前記制御手段は更に、前記第２の測長マークとこれに対応する第１の測長マークの４組の組み合わせそれぞれについて、該第１の測長マークの中心が前記管理範囲内にあるかどうかの判別を行い、４組すべてについて管理範囲内にある時のみ穴あけ位置の補正を行ったうえで当該プリント配線板に対する穴あけを行わせることを特徴とするプリント配線板の製造装置。
5. 請求項４に記載のプリント配線板の製造装置において、
   前記制御手段は更に、第１の測長マークの中心とこれに対応する第２の測長マークの中心を結ぶ線分の距離をずれ量Ｒとして算出するとともに、該ずれ量ＲのＸ軸方向成分ｘ、Ｙ軸方向成分ｙ、及び前記線分のＸ軸方向に対する角度θを算出して記憶することを特徴とするプリント配線板の製造装置。
6. プリント配線板にレーザーによる穴あけを行う製造方法において、
   前記プリント配線板は最外層が導体パターン層である矩形状の多層プリント配線板であって、前記最外層の導体パターン層に対して絶縁層を介して形成された内層導体パターン層には少なくとも３つのコーナ部にそれぞれ所定形状の第１の測長マークが形成されているとともに、前記最外層の導体パターン層には前記少なくとも３つのコーナ部における第１の測長マークに対応する領域を含む導体パターンを除去することにより前記第１の測長マークを包含することが可能な大きさであって前記絶縁層を通して前記第１の測長マークを透視可能な第２の測長マークが形成されており、
   前記プリント配線板の撮像データを得るとともに、撮像データを処理して当該プリント配線板における第１、第２の測長マークの形状を認識するとともに、少なくとも６個の測長マークを認識し、
   認識した第１の測長マーク、第２の測長マークのそれぞれについてＸ軸方向、Ｙ軸方向に関する測長を行い、
   得られた測長データと第１、第２の測長マークに関してあらかじめ設定されている設計値との比較を行って穴あけ位置の補正を行うことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
7. 請求項６に記載の製造方法により製造されたプリント配線板。

Images