JP7049975B2 - Wiring board and wiring board inspection method - Google Patents
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Description
本開示は、配線基板および配線基板の検査方法に関するものである。 The present disclosure relates to a wiring board and a method for inspecting a wiring board.
現在、高機能なパッケージ基板や電子部品を実装する配線基板が開発されている。配線基板は、互いに積層された複数の絶縁層、実装用電極および配線導体を有している。配線導体は、信号用導体および接地用導体を含んでいる。これらの配線導体は、積層された絶縁層の層間に位置している。実装用電極と配線導体、あるいは互いに異なる層にある配線導体同士は、厚さ方向に絶縁層を貫通するスルーホール内のスルーホール導体により電気的に接続されている。このような配線基板は、例えばサーバー等の電子機器に搭載される。 Currently, high-performance package boards and wiring boards for mounting electronic components are being developed. The wiring board has a plurality of insulating layers, mounting electrodes, and wiring conductors laminated with each other. Wiring conductors include signal conductors and grounding conductors. These wiring conductors are located between layers of laminated insulating layers. The mounting electrode and the wiring conductor, or the wiring conductors in different layers, are electrically connected by a through-hole conductor in a through-hole penetrating the insulating layer in the thickness direction. Such a wiring board is mounted on an electronic device such as a server.
近年、電子機器の高機能化に伴いパッケージ基板や電子部品の高機能化が進んでおり、多くの情報量を高速で伝達することが可能な高周波信号が利用される場合がある。高周波信号を精度良く伝送するために、配線基板の信号用経路は、経路内に枝状に突出する導体、すなわち開放端を有する導体を低減することが要求されている。このため、信号用導体とスルーホール導体との接続部付近においても、接続部から下方に位置するスルーホール導体をドリル等で除去することが行われている。しかしながら、スルーホール導体の除去具合を正確に検査することは困難であるため、接続部の下方にスルーホール導体が残留してしまい高周波信号の伝送特性が低下してしまうおそれがある。 In recent years, along with the sophistication of electronic devices, the sophistication of package substrates and electronic components has progressed, and high-frequency signals capable of transmitting a large amount of information at high speed may be used. In order to transmit a high frequency signal with high accuracy, the signal path of the wiring board is required to reduce the number of conductors protruding in a branch shape in the path, that is, the conductor having an open end. Therefore, even in the vicinity of the connection portion between the signal conductor and the through-hole conductor, the through-hole conductor located below the connection portion is removed by a drill or the like. However, since it is difficult to accurately inspect the removal condition of the through-hole conductor, the through-hole conductor may remain below the connection portion and the transmission characteristics of the high-frequency signal may be deteriorated.
本開示の配線基板は、互いに積層された複数の絶縁層と、最上層の絶縁層の上面に位置している第1領域と、第1領域において、複数の絶縁層を厚さ方向に貫通している信号用スルーホールと、第1領域において、複数の絶縁層を厚さ方向に貫通している接地用スルーホールと、信号用スルーホール内に位置している信号用スルーホール導体と、接地用スルーホール内に位置している接地用スルーホール導体と、複数の絶縁層の少なくとも一つの層間に位置しており、信号用スルーホール導体と接続している信号用導体と、複数の絶縁層において、信号用導体が位置している層間よりも下側の層間に位置しており、一部が信号用スルーホール内に露出している導体パターンと、第1領域に所定の波長をもつ検査用電圧を印加することが可能な第1電極および第2電極を有し、第1電極が信号用スルーホール導体と電気的に接続し、且つ第2電極が接地用スルーホール導体と電気的に接続している第1実装用電極と、を有しており、導体パターンは、他の導体と絶縁状態にあるとともに、信号用スルーホール導体の下端部は、厚さ方向における信号用導体と導体パターンとの間に位置していることを特徴とするものである。 The wiring substrate of the present disclosure penetrates a plurality of insulating layers laminated to each other, a first region located on the upper surface of the uppermost insulating layer, and a plurality of insulating layers in the thickness direction in the first region. The signal through hole, the ground through hole that penetrates a plurality of insulating layers in the thickness direction in the first region, the signal through hole conductor located in the signal through hole, and the ground. A grounding through-hole conductor located in a through-hole for a signal, a signal conductor located between at least one layer of a plurality of insulating layers and connected to a through-hole conductor for a signal, and a plurality of insulating layers. In the inspection, the conductor pattern is located between the layers below the layer where the signal conductor is located, and a part of the conductor is exposed in the signal through hole, and the first region has a predetermined wavelength. It has a first electrode and a second electrode to which a voltage can be applied, the first electrode is electrically connected to the signal through-hole conductor, and the second electrode is electrically connected to the ground through-hole conductor. It has a first mounting electrode that is connected, the conductor pattern is insulated from other conductors, and the lower end of the signal through-hole conductor is the signal conductor and conductor in the thickness direction. It is characterized by being located between the pattern.
本開示の配線基板の検査方法は、上記構成の配線基板を用意する工程と、第1端子および第2端子を含む複数の端子を有する検査機器を用意する工程と、第1端子を第1電極に当接するとともに、第2端子を第2電極に当接する工程と、当接工程を維持した状態で、第1電極および第2電極に、所定の波長をもつ検査用電圧を印加する工程と、検査用電圧を印加したときの、信号用導体における反射特性を測定する工程と、反射特性の結果に基
づき、信号用導体と導体パターンとの絶縁状態を判定する工程と、を含んでいることを特徴とするものである。
The method for inspecting the wiring board of the present disclosure includes a step of preparing a wiring board having the above configuration, a step of preparing an inspection device having a plurality of terminals including a first terminal and a second terminal, and a first electrode of the first terminal. A step of contacting the second terminal with the second electrode and a step of applying an inspection voltage having a predetermined wavelength to the first electrode and the second electrode while maintaining the contact step. It includes a step of measuring the reflection characteristic of the signal conductor when an inspection voltage is applied and a step of determining the insulation state between the signal conductor and the conductor pattern based on the result of the reflection characteristic. It is a feature.
本開示の構成によれば、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。 According to the configuration of the present disclosure, it is possible to provide a wiring board having excellent transmission characteristics of a high frequency signal.
本開示の検査方法によれば、信号用導体と導体パターンとの絶縁状態を容易に検査することが可能になる。 According to the inspection method of the present disclosure, it becomes possible to easily inspect the insulation state between the signal conductor and the conductor pattern.
次に、本開示の配線基板を、図1~図4を基にして説明する。配線基板1は、絶縁基体2と、配線導体3と、第1実装用電極4と、ソルダーレジスト5とを有している。配線基板1は、上面に例えばパッケージ基板や電子部品等が搭載される第1領域6を有している。配線基板1は、厚みが0.04~10.0mm程度である。
Next, the wiring board of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The
絶縁基体2は、互いに積層された5層の絶縁層7を有している。絶縁層7は、例えば補強用のガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含浸させた絶縁材料を含んでいる。絶縁基体2は、配線基板1における配線導体3の配置領域を確保する機能、および平坦性を保持する支持体としての機能等を有している。それぞれの絶縁層7の厚みは、例えば20~400μmに設定されている。
The
絶縁基体2は、その厚さ方向に貫通する複数のスルーホール8を有している。スルーホール8は、信号用スルーホール8Sおよび接地用スルーホール8Gを含んでいる。信号用スルーホール8Sは、絶縁基体2の下方で直径が大きくなる拡径部8wを有している。絶縁基体2の上面に位置している第1実装用電極4と複数の絶縁層7の層間に位置している配線導体3、あるいは異なる層間に位置している配線導体3同士は、スルーホール8を介して電気的に接続されている。スルーホール8の径は、例えば50~600μmに設定されている。
The
配線導体3は、複数の絶縁層7の層間、絶縁基体2の上下表面、およびスルーホール8
内に位置している。配線導体3は、配線基板1において信号の伝送経路や電力の供給経路を構成するものである。配線導体3は、信号の伝送に用いられる信号用導体3Sや、電力の供給経路に電位差を設けるための接地用導体3Gを有している。配線導体3は、例えば銅等の良導電性金属を含んでいる。
The
Located inside. The
このような配線導体3のうち、スルーホール8内に位置しているものは、スルーホール導体9として機能する。信号用スルーホール8S内の配線導体3は、信号用スルーホール導体9Sとして機能する。接地用スルーホール8G内の配線導体3は、接地用スルーホール導体9Gとして機能する。
Among
信号用導体3Sと信号用スルーホール導体9Sとは、電気的につながっている。接地用導体3Gと接地用スルーホール導体9Gとは、電気的につながっている。
The
第1実装用電極4は、第1領域6に位置しており、第1電極4aおよび第2電極4bを有している。第1電極4aは、信号用スルーホール導体9Sを介して、信号用導体3Sとつながっている。第2電極4bは、接地用スルーホール導体9Gを介して接地用導体3Gとつながっている。第1電極4aおよび第2電極4bは、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置するように切削除去されていることを確認するための、検査用電圧を印加することが可能である。
The
なお、検査用電圧は、所定の波長を持つ交流電圧である。交流電圧は、例えば1~100GHz程度の周波数の範囲のものが用いられ、実用上は5GHz程度の周波数が用いられる。 The inspection voltage is an AC voltage having a predetermined wavelength. As the AC voltage, for example, one having a frequency in the range of about 1 to 100 GHz is used, and a frequency of about 5 GHz is practically used.
信号用導体3Sが位置している層間よりも一つ下側の層間には、他の導体と絶縁状態にある導体パターン10が位置している。図2に示すように、導体パターン10は、一部が信号用スルーホール8Sにおける拡径部8w内に露出している。つまり、導体パターン10は、例えば二つの端部を有する線状構造を有しており、一端が信号用スルーホール8Sにおける拡径部8w内に露出している。
A
このような状態で、上記検査用電圧を第1実装用電極4に加えて信号用導体3Sにおける反射特性を測定すると、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置するように切削除去されている場合には、図4のAに示すような波形を示す。一方で、信号用スルーホール導体9Sが切削しきれずに導体パターン10と導通状態にある場合には、図4のBに示すような波形を示す。つまり、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが非導通状態である場合と、導通状態である場合とで異なる形状の波形を測定することができる。
In such a state, when the inspection voltage is applied to the first mounting
言い換えれば、信号用導体3Sおよび信号用スルーホール導体9Sを含む信号の伝送経路内に、開放端を有する枝状に突出する導体パターン10が導通状態で存在していることを簡易的に検出することが可能になる。
In other words, it is simply detected that the
なお、図2および図3に示すように、導体パターン10の長さL1と、平面透視で導体パターン10および第1領域6における信号用スルーホール8Sの開口間における最短の長さL2と、信号用導体3Sおよび導体パターン10間における厚さ方向の長さL3との合計は、検査用電圧が有する波長の1/4の奇数倍であっても構わない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the length L1 of the
このような場合、信号用導体3Sの反射特性を示す波形の違いが、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが非導通状態である場合と、導通状態である場合とで顕著に異なることから、両者の導通状況を判断することが容易になる点で有利である。
In such a case, the difference in the waveform showing the reflection characteristic of the
このような配線基板1は、例えば次のように形成することができる。まず、両面銅張り積層板を2枚用意する。両面銅張り積層板は、例えばガラスクロスに絶縁樹脂を含侵させた絶縁板の上下面に、銅箔を張り付けたものである。次に、各両面銅張り積層板の銅箔をエッチングにより所定のパターンに加工することで信号用導体3Sと接地用導体3Gとを含む配線導体3、および導体パターン10を形成する。このとき、信号用導体3Sと導体パターン10とは、両面銅張り積層板の互いに異なる面に形成する。次に、プリプレグを3枚、および銅箔を2枚用意する。プリプレグは、例えばガラスクロスに絶縁樹脂を含侵させた半硬化状態の絶縁材料である。次に、1枚のプリプレグを中心として、その上下面にそれぞれ両面銅張り積層板、プリプレグ、銅箔の順に積層する。次に、加熱下でプレス加工を行うことで上記のような絶縁基体2が形成される。
Such a
次に、絶縁基体2を厚さ方向に貫く貫通孔をドリル加工によって形成する。ドリル加工により、信号用スルーホール8Sになる貫通孔内には、信号用導体3Sの一部と導体パターン10の一部とが露出している。接地用スルーホール8Gになる貫通孔内には、接地用導体3Gの一部が露出している。次に、貫通孔内に残る樹脂屑をデスミア処理によって除去する。最後に、スルーホール8内に露出する配線導体3をエッチング処理することで、上記のようなスルーホール8が形成される。
Next, a through hole penetrating the insulating
なお、このエッチング処理は、デスミア処理では除去しきれない金属屑や、貫通孔内に露出する配線導体3の側面にこびりついた樹脂屑を除去する効果も有している。
It should be noted that this etching treatment also has an effect of removing metal debris that cannot be completely removed by the desmear treatment and resin debris stuck to the side surface of the
次に、絶縁基体2の上下面およびスルーホール8内に、無電解銅めっき処理および電解銅めっき処理を順に行う。これにより、第1実装用電極4およびスルーホール導体9が同時に形成される。信号用スルーホール導体9Sは、信号用スルーホール8S内に露出している信号用導体3Sの一部と導体パターン10の一部と接続している。接地用スルーホール導体9Gは、接地用スルーホール8G内に露出している接地用導体3Gの一部と接続している。
Next, the electroless copper plating treatment and the electrolytic copper plating treatment are sequentially performed on the upper and lower surfaces of the insulating
次に、絶縁基体2の下面側から信号用導体3Sの下方まで、信号用スルーホール導体9Sを切削除去する。この切削加工により、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置するとともに、拡径部8wが形成される。
Next, the signal through-
切削には、例えば信号用スルーホール8Sの直径よりも大きい径のドリルを用いると良い。この切削工程により、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断される。これにより、導体パターン10は、他の導体と絶縁状態になる。
For cutting, for example, a drill having a diameter larger than the diameter of the signal through
最後に、最上層の絶縁層7の上面、および最下層の絶縁層7の下面にソルダーレジスト5を形成する。ソルダーレジスト5は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂のフィルムを絶縁層7の表面に貼着し、露光および現像により開口5a、または5bを形成して熱硬化することで形成される。これにより、図1に示すような配線基板1が形成される。
Finally, the solder resist 5 is formed on the upper surface of the uppermost insulating
上述のように、本開示の配線基板1は、複数の絶縁層7を厚さ方向に貫通している信号用スルーホール8Sおよび接地用スルーホール8Gと、信号用スルーホール導体9Sおよび接地用スルーホール導体9Gと、信号用スルーホール導体9Sと接続している信号用導体3Sと、信号用導体3Sが位置している層間よりも下側の層間に位置している導体パターン10と、第1電極4aが信号用スルーホール導体9Sと電気的に接続し、且つ第2電極4bが接地用スルーホール導体9Gと電気的に接続している第1実装用電極4と、を有している。導体パターン10は、他の導体と絶縁状態にあるとともに、信号用スルーホール導体9Sの下端部は、厚さ方向における信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置している。
As described above, the
このため、検査用電圧を第1実装用電極4に加えて信号用導体3Sにおける反射特性を測定すると、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置するように切削除去されている場合と、信号用スルーホール導体9Sが切削しきれずに導体パターン10と導通状態にある場合とで、異なる形状の波形を測定することができる。
Therefore, when the inspection voltage is applied to the first mounting
つまり、信号用導体3Sおよび信号用スルーホール導体9Sを含む信号の伝送経路内に、開放端を有する枝状に突出する導体パターン10が信号用スルーホール導体9Sと導通状態で存在していることを簡易的に検出することが可能になる。
That is, in the signal transmission path including the
その結果、本開示の構成によれば、信号の伝送経路内に、開放端を有する枝状に突出する導体パターンが混在することを防ぐことが可能になり、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。 As a result, according to the configuration of the present disclosure, it is possible to prevent a conductor pattern having an open end and projecting in a branch shape from being mixed in the signal transmission path, and the wiring has excellent high-frequency signal transmission characteristics. A substrate can be provided.
なお、本開示は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。 The present disclosure is not limited to the above-mentioned example of the embodiment, and various changes can be made as long as it does not deviate from the gist of the present disclosure.
例えば、上述の実施形態の一例においては、図2に示すように、一つの信号用スルーホール8Sにおける拡径部8wの周囲に、一つの導体パターン10が位置している場合を示した。
For example, in one example of the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, a case where one
この場合とは別に、図5に示すように、同一の層間において複数の導体パターン10が信号用スルーホール8Sの拡径部8wの周囲に位置していても構わない。図5においては、拡径部8wの周囲に4本の導体パターン10が位置している。各導体パターン10の一端は、拡径部8wの内周に沿って等間隔で露出している。
Apart from this case, as shown in FIG. 5, a plurality of
導体パターン10が一つだけの場合、図6に示すように、例えば上記の切削工程において、ドリルの挿入位置がずれてしまい信号用スルーホール導体9Sが切削除去しきれていないにもかかわらず、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているような場合、反射特性の測定によって信号用スルーホール導体9Sの切り残しを検出することができないおそれがある。
When there is only one
しかしながら、上記のように複数の導体パターン10が配置されている場合には、ドリルの挿入位置がずれてしまったときでも、いずれかの導体パターン10が信号用スルーホール導体9Sと導通状態にあることから、反射特性の測定によって信号用スルーホール導体9Sの切り残しを検出することが可能になる。
However, when a plurality of
また、図7に示すように、配線基板1は、上述の第1領域6とは異なる位置に、第2領域11を有していても構わない。第2領域11には、第1電極4aと電気的に接続された第3電極12a、および第2電極4bと電気的に接続された第4電極12bとを有する第2実装用電極12を有している。第2領域11には、例えばパッケージ基板や電子部品等が搭載され、第1領域6に搭載されるパッケージ基板や電子部品と互いに電気的に接続される。
Further, as shown in FIG. 7, the
このような場合、複数のパッケージ基板や電子部品等を搭載することが可能になるため、電子機器の高機能化に有利である。 In such a case, it becomes possible to mount a plurality of package boards, electronic components, and the like, which is advantageous for enhancing the functionality of electronic devices.
なお、配線基板1が、互いに電気的に接続している第1実装用電極4および第2実装用電極12を有している場合には、第1電極4aと第3電極12a、および第2電極4bと第4電極12bとに上記の検査用電圧を同時に印加して通過特性を測定することで、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているか否かを検査することも可能である。
When the
上記検査用電圧を第1実装用電極4および第2実装用電極12に加えて信号用導体3Sにおける通過特性を測定すると、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置するように切削除去されており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されている場合には、図8のAに示すような波形を示す。一方で、信号用スルーホール導体9Sが切削しきれずに導体パターン10と導通状態にある場合には、図8のBに示すような波形を示す。
When the above inspection voltage is applied to the first mounting
つまり、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが非導通状態である場合と、導通状態である場合とで異なる形状の波形を測定することができる。これを比較することにより、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているか否かを検査することが可能である。
That is, it is possible to measure waveforms having different shapes depending on whether the signal through-
また、上述の実施形態の一例においては、単数あるいは複数の導体パターン10が、一つの信号用スルーホール8Sに対して個別に対応する状態で位置している場合を示した。
Further, in one example of the above-described embodiment, the case where the single or plurality of
この場合とは別に、例えば図9に示すように、信号用スルーホール8Sが互いに隣接して位置している場合には、一つの導体パターン10が、互いに隣接する複数(本例においては二つ)の信号用スルーホール8Sに対応する状態で位置していても構わない。言い換えれば、導体パターン10は、一続きの構造を有しており一部が拡径部8wの内周に露出する状態で位置している。
Apart from this case, for example, as shown in FIG. 9, when the signal through
このように、複数の信号用スルーホール8Sが、共通の導体パターン10を有している場合には、導体パターン10の数量を削減することが可能になるため、導体パターン10の配置領域を削減して配線基板の小型化という観点から有利である。
As described above, when the plurality of signal through-
また、上述の実施形態の一例においては、スルーホール導体9が、スルーホール8内に充填されている場合を示した。この場合とは別に、スルーホール導体9が、スルーホール8内に露出する絶縁層7の側面および配線導体3の側面等に密着している筒状であっても構わない。言い換えれば、スルーホール導体9は、スルーホール8内に露出している配線導体3の側面および絶縁層7の側面の全面に密着する状態で位置しており、スルーホール8の径方向の中央部に空洞を有する形状を有している。
Further, in one example of the above-described embodiment, the case where the through-
このような場合、スルーホール導体9を形成するためのめっき処理時間の短縮が可能になるため、生産性の向上という観点において有利である。また、このような場合、第1実装用電極4および第2実装用電極12は、スルーホール8の直上に形成することができないため、スルーホール8の開口に近接する領域に設ければよい。
In such a case, the plating processing time for forming the through-
次に、図10を基にして、本開示の配線基板1において、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置していることを確認する検査方法の実施例を説明する。なお、上述の配線基板1に関しては詳細な説明を省略する。
Next, based on FIG. 10, in the
まず、上述の配線基板1および第1端子14および第2端子15を有する検査機器13
を用意する。検査機器13としては、ネットワークアナライザーが挙げられる。
First, the
Prepare. An example of the
次に、第1端子14を第1電極4aに当接するとともに、第2端子15を第2電極4bに当接する。
Next, the
次に、当接工程を維持した状態で、第1電極4aおよび第2電極4bに、所定の波長をもつ検査用電圧を印加する。検査用電圧は、所定の波長を持つ交流電圧である。交流電圧は、例えば1~100GHz程度の周波数が用いられ、実用上は5GHz程度の周波数が用いられる。
Next, while maintaining the contacting step, an inspection voltage having a predetermined wavelength is applied to the
次に、検査用電圧を印加したときの、信号用導体3Sにおける反射特性を測定する。この測定により、反射特性の状態を示す波形を記録する。
Next, the reflection characteristics of the
最後に、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが非導通状態であるときの反射特性の状態を示す波形と、測定により記録した波形とを比較する。
Finally, when the lower end of the signal through-
上述の配線基板1において、絶縁層7の比誘電率ε=4、検査用電圧の周波数f=5GHzとした場合、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが非導通状態であるときの反射特性の状態を示す波形は、例えば図4Aに示すような形状を示す。
In the above-mentioned
これに対して、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが導通状態であるときの反射特性の状態を示す波形は、例えば図4Bに示すような形状を示す。測定により記録した波形が、いずれの波形に該当するかを比較することによって、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているか否かを確認することができる。
On the other hand, the waveform showing the state of the reflection characteristic when the signal through-
このように、本開示の検査方法によれば、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているか否かを簡易的に確認することができる。
As described above, according to the inspection method of the present disclosure, the lower end portion of the signal through-
その結果、信号の伝送経路内に、開放端を有する枝状に突出する導体パターンが混在することを防ぐことが可能になり、高周波信号の伝送特性に優れた配線基板を提供することができる。 As a result, it becomes possible to prevent a conductor pattern having an open end and projecting in a branch shape from being mixed in the signal transmission path, and it is possible to provide a wiring board having excellent high-frequency signal transmission characteristics.
次に、図11を基にして、本開示の配線基板1において、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されていることを確認する別の検査方法の実施例を説明する。なお、上述の配線基板1に関しては詳細な説明を省略する。
Next, based on FIG. 11, in the
まず、第1領域6および第2領域11を有する配線基板1、および第1端子14、第2端子15、第3端子17および第4端子18を有する検査機器16を用意する。第1領域6には、第1電極4aおよび第2電極4bが位置している。第2領域11には、第3電極12aおよび第4電極12bが位置している。検査機器16としては、ネットワークアナライザーが挙げられる。
First, a
次に、第1端子14を第1電極4aに当接し、第2端子15を第2電極4bに当接し、
第3端子17を第3電極12aに当接し、第4端子18を第4電極12bに当接する。
Next, the
The
次に、当接工程を維持した状態で、第1電極4a乃至第4電極12bに、所定の波長をもつ検査用電圧を印加する。検査用電圧は、所定の波長を持つ交流電圧である。交流電圧は、例えば1~100GHz程度の周波数が用いられ、実用上は5GHz程度の周波数が用いられる。
Next, while maintaining the contacting step, an inspection voltage having a predetermined wavelength is applied to the
次に、検査用電圧を印加したときの、信号用導体3Sにおける通過特性および反射特性の少なくとも一方を測定する。この測定により、通過特性の状態を示す波形および反射特性の状態を示す波形の少なくとも一方を記録する。実際には、検査用電圧の印加により、通過特性および反射特性が同時に測定されるとともに、両特性が記録される。
Next, at least one of the pass characteristic and the reflection characteristic in the
最後に、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しているときの通過特性を示す波形と、測定により記録した通過特性の波形とを比較する。もしくは、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しているときの反射特性を示す波形と、測定により記録した反射特性の波形とを比較する。
Finally, the waveform showing the passage characteristics when the lower end of the signal through-
上述の配線基板1において、絶縁層7の比誘電率ε=4、検査用電圧の周波数f=5GHzとした場合、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているときの通過特性を示す波形は、例えば図8Aに示すような形状を示す。
In the above-mentioned
これに対して、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが導通状態であるときの通過特性の状態を示す波形は、例えば図8Bに示すような形状を示す。測定により記録した波形が、いずれの波形に該当するかを比較することによって、信号用スルーホール導体9Sの下端部が、信号用導体3Sと導体パターン10との間に位置しており、かつ信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが分断されているか否かを確認することができる。
On the other hand, the waveform showing the state of the passing characteristic when the signal through-
なお、通過特性のみの測定結果によると、信号用スルーホール導体9Sと導体パターン10とが導通状態であることは確認することができるが、第1領域6において導通状態であるのか、第2領域11における導通状態であるのかを判断することができない。このため、反射特性の測定結果を併せて活用すれば上記の判断が可能になる。
According to the measurement results of only the passing characteristics, it can be confirmed that the signal through-
1 配線基板
3S 信号用導体
4 第1実装用電極
4a 第1電極
4b 第2電極
6 第1領域
7 絶縁層
8G 接地用スルーホール
8S 信号用スルーホール
9G 接地用スルーホール導体
9S 信号用スルーホール導体
10 導体パターン
11 第2領域
12 第2実装用電極
12a 第3電極
12b 第4電極
13、16 検査機器
14 第1端子
15 第2端子
17 第3端子
18 第4端子
1
Claims (6)
最上層の前記絶縁層の上面に位置している第1領域と、
前記第1領域において、前記複数の絶縁層を厚さ方向に貫通している信号用スルーホールと、
前記第1領域において、前記複数の絶縁層を前記厚さ方向に貫通している接地用スルーホールと、
前記信号用スルーホール内に位置している信号用スルーホール導体と、
前記接地用スルーホール内に位置している接地用スルーホール導体と、
前記複数の絶縁層の少なくとも一つの層間に位置しており、前記信号用スルーホール導体と接続している信号用導体と、
前記複数の絶縁層において、前記信号用導体が位置している前記層間よりも下側の層間に位置しており、一部が前記信号用スルーホール内に露出している導体パターンと、
前記第1領域に所定の波長をもつ検査用電圧を印加することが可能な第1電極および第2電極を有し、前記第1電極が前記信号用スルーホール導体と電気的に接続し、且つ前記第2電極が前記接地用スルーホール導体と電気的に接続している第1実装用電極と、を有しており、
前記導体パターンは、他の導体と絶縁状態にあるとともに、前記信号用スルーホール導体の下端部は、前記厚さ方向において前記信号用導体と前記導体パターンとの間に位置していることを特徴とする配線基板。 With multiple insulating layers stacked on top of each other,
The first region located on the upper surface of the insulating layer of the uppermost layer and
In the first region, a signal through hole penetrating the plurality of insulating layers in the thickness direction,
In the first region, a grounding through hole penetrating the plurality of insulating layers in the thickness direction and
The signal through-hole conductor located in the signal through-hole,
The grounding through-hole conductor located in the grounding through-hole,
A signal conductor located between at least one layer of the plurality of insulating layers and connected to the signal through-hole conductor.
In the plurality of insulating layers, a conductor pattern located between layers below the layer in which the signal conductor is located, and a part of which is exposed in the signal through hole,
The first region has a first electrode and a second electrode capable of applying an inspection voltage having a predetermined wavelength, and the first electrode is electrically connected to the signal through-hole conductor and The second electrode has a first mounting electrode that is electrically connected to the grounding through-hole conductor.
The conductor pattern is insulated from other conductors, and the lower end of the signal through-hole conductor is located between the signal conductor and the conductor pattern in the thickness direction. Wiring board.
第1端子および第2端子を含む複数の端子を有する検査機器を用意する工程と、
前記第1端子を前記第1電極に当接するとともに、前記第2端子を前記第2電極に当接する当接工程と、
前記当接工程を維持した状態で、前記第1電極および前記第2電極に、所定の波長をもつ検査用電圧を印加する工程と、
前記検査用電圧を印加したときの、前記信号用導体における反射特性を測定する工程と、
前記反射特性の測定結果に基づき、前記信号用導体と前記導体パターンとの絶縁状態を判定する工程と、を含んでいることを特徴とする配線基板の検査方法。 The step of preparing the wiring board according to any one of claims 1 to 4.
The process of preparing an inspection device having a plurality of terminals including the first terminal and the second terminal, and
A contact step in which the first terminal is brought into contact with the first electrode and the second terminal is brought into contact with the second electrode.
A step of applying an inspection voltage having a predetermined wavelength to the first electrode and the second electrode while maintaining the contact step, and a step of applying the inspection voltage to the first electrode and the second electrode.
The step of measuring the reflection characteristics of the signal conductor when the inspection voltage is applied, and
A method for inspecting a wiring board, comprising a step of determining an insulating state between the signal conductor and the conductor pattern based on the measurement result of the reflection characteristic .
第1端子乃至第4端子を含む複数の端子を有する検査機器を用意する工程と、
前記第1端子を前記第1電極に当接し、前記第2端子を前記第2電極に当接し、前記第3端子を前記第3電極に当接し、前記第4端子を前記第4電極に当接する当接工程と、
前記当接工程を維持した状態で、前記第1電極乃至前記第4電極に、所定の波長をもつ検査用電圧を印加する工程と、
前記検査用電圧を印加したときの、前記信号用導体における通過特性および反射特性の少なくとも一方を測定する工程と、
前記通過特性および前記反射特性の少なくとも一方の測定結果に基づき、前記信号用導体と前記導体パターンとの絶縁状態を判定する工程と、を含んでいることを特徴とする配線基板の検査方法。
The process of preparing the wiring board according to claim 4 and
The process of preparing an inspection device having a plurality of terminals including the first terminal to the fourth terminal, and
The first terminal is in contact with the first electrode, the second terminal is in contact with the second electrode, the third terminal is in contact with the third electrode, and the fourth terminal is in contact with the fourth electrode. The contact process and the contact process
A step of applying an inspection voltage having a predetermined wavelength to the first electrode to the fourth electrode while maintaining the contact step, and a step of applying the inspection voltage to the first electrode to the fourth electrode.
A step of measuring at least one of the pass characteristics and the reflection characteristics of the signal conductor when the inspection voltage is applied, and
A method for inspecting a wiring board, comprising a step of determining an insulation state between the signal conductor and the conductor pattern based on the measurement results of at least one of the passage characteristic and the reflection characteristic .
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