JPH05299900A - 回路基板および当該回路基板を用いた混成集積回路装置並びに回路基板における欠損検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 従来の製造ラインに特別な装置を付加する
ことなく、回路基板に発生するひび割れや欠け等の欠損
を検出することができる。 【構 成】 回路基板の端面、回路基板上の縁部、当該
縁部の近傍の内の少なくとも１個所には、連続して導電
路が形成されている。そして、当該導電路の少なくとも
二つの部分は、外装体から露出して導出される導電路電
極が形成されている。また、前記導電路電極は、検査用
端子として外装体の外側に突出するように構成すること
もできる。上記のような構成の混成集積回路装置におけ
る導電路電極間の抵抗値を測定することによって、混成
集積回路装置の回路基板に欠損があるか否かを判別す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミック部材からな
る回路基板、および当該回路基板上に電子部品を実装
し、その上を外装体によって被覆した混成集積回路装
置、たとえば面実装型、デュアルインライン型、あるい
はシングルインライン型の混成集積回路装置、並びにこ
れらの回路基板における欠損検出方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、回路基板は、アルミナ等のセ
ラミック基板上に銀ペーストを塗布した後、焼成して配
線パターンおよび電極ランドが形成される。その後、セ
ラミック基板は、レーザースクライブ等によって所定の
大きさの回路基板になるようにスリットが設けられ、そ
のスリットに基づいて分割される。そして、ＩＣあるい
は各種の電子部品は、前記回路基板の配線パターン上
に、はんだペーストを介して載置された後、リフロー炉
を通して、電気的および機械的に実装される。次に、前
記電極ランドに、たとえばクリップリード端子を接続し
た後、クリップリード端子の端子部を除く全てを樹脂に
よって被覆することにより、混成集積回路装置ができ
る。

【０００３】上記混成集積回路装置の製造工程におい
て、セラミック基板は、レーザースクライブ、リフロー
はんだ付け、あるいははんだディップ等による熱的衝
撃、あるいは搬送中の機械的衝撃のために、ひび割れあ
るいは欠損が発生する場合がある。このような回路基板
にひび割れあるいは欠損を有する混成集積回路装置は、
回路の電気的抵抗が高いかあるいは断線であり、不良品
として排除しなければならない。上記不良品を発見する
方法として、従来はセラミック基板に赤インク等を塗布
していた。セラミック基板にひび割れあるいは欠損が存
在する場合、ひび割れあるいは欠損内に赤インクが浸透
することによって、目視でひび割れあるいは欠損が発見
された。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
混成集積回路装置は、配線パターンあるいは電極ランド
を形成するための熱処理工程、各種電子部品の実装を行
なうためのはんだ付け工程、自動製造装置における振動
等、あるいは搬送中における混成集積回路装置どうしの
衝突により、熱的または機械的衝撃を受ける。セラミッ
クからなる回路基板は、上記のような製造工程中の熱的
または機械的衝撃によって、ひび割れ、あるいは欠ける
という欠損がしばしば発生していた。

【０００５】図１１は回路基板のひび割れを示す図であ
る。図１２は回路基板の端面に発生した欠損を示す図で
ある。回路基板１００のひび割れ１０１は、配線パター
ンの切断等に繋がり、また、回路基板１００の一部が欠
けたカケラ１０３は、経年変化によって近傍の配線パタ
ーンあるいは電子部品を損傷させて、混成集積回路装置
の品質を低下させる。しかし、上記回路基板１００にお
けるひび割れ１０１あるいは欠け１０２は、回路基板１
００を外装体によって覆った後に発見することが困難に
なる。このようなひび割れ１０１あるいは欠け１０２等
の欠損を発見するためには、たとえばＸ線あるいは透過
性の強い放射線で透視しなければならない。回路基板１
００の欠損を検出するための放射線装置は、高価である
だけでなく、回路基板１００の製造ラインに組み込む
と、そのための場所を取り、また、製造ラインの速度を
遅くする。さらに、検査に使用する放射線は、人体に対
して保護対策が必要になる。

【０００６】上記問題を解決するために、ひび割れある
いは欠損の発見は、インクによる目視検査によって行っ
ていた。しかし、インクによる目視検査は、ひび割れあ
るいは欠損を発見する検出精度が低かった。また、イン
クによる目視検査は、洗浄を行っても、ひび割れあるい
は欠損のない良品である回路基板にもインクが残ってし
まう場合があった。

【０００７】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、従来の製造ラインに特別な装置を付加する
ことなく、回路基板に発生するひび割れや欠け等の欠損
を検出することができる外装体を備えた混成集積回路装
置およびその回路基板における欠損検出方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（第１発明）前記目的を
達成するために、本発明の回路基板(2) は、回路基板
(2) の端面（２１、２２、２３）、回路基板(2) 上の縁
部 (24) 、当該縁部 (24) の近傍の内、いずれかに形成
された欠損検出用の導電路(4) と、当該導電路(4) と連
続して形成された一対の導電路電極(5 、5 ′) とから
構成される。

【０００９】（第２発明）本発明の混成集積回路装置
は、回路基板(2) と、当該回路基板(2) 上に接続された
外部接続端子と、少なくとも外部接続端子(6) および導
電路電極(5 、5 ′) が露出されるように回路基板(2)
を覆う外装体(7) とから構成される。

【００１０】（第３発明）本発明の混成集積回路装置に
おける導電路電極(5 、5 ′) には、検査用端子(33 、
34) が接続され、かつその端部が外装体(7) の外側に導
出されていることを特徴とする。

【００１１】（第４発明）本発明における回路基板の欠
損検出方法は、導電路電極(5) の抵抗値を測定すること
によって回路基板(2) に欠損があるか否かを判別するこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作 用】（第１発明および第２発明）配線パターン
および当該配線パターンに接続するリード端子用ランド
電極は、たとえば、セラミックからなる回路基板上に銀
ペーストを塗布した後、焼成することによって形成され
る。また、回路基板上に配線パターンおよびリード端子
用ランド電極を形成する際に、回路基板の配線パターン
が形成されていない端面、配線パターンが形成されてい
る表面の縁部、または当該縁部の近傍の少なくとも１個
所に導電路が形成される。当該導電路は、たとえば配線
パターンおよびリード端子用ランド電極と同様の銀ペー
ストまたは抵抗体ペーストを塗布した後、前記同様に焼
成する。そして、たとえば、ＩＣあるいはチップ型回路
部品等がはんだ等によって配線パターン上に取り付けら
れた回路基板は、外部接続端子および前記導電路の少な
くとも二つの部分を除外して樹脂等の外装体で被覆され
る。すなわち、外装体によって被覆されずに露出してい
る部分が回路基板のひび割れあるいは欠け等の欠損を検
出するための導電路電極となる。

【００１３】（第３発明）回路基板に形成された導電路
電極で接続され、かつ回路基板から突出する検査用端子
が設けられる。この検査用端子は、混成集積回路装置か
ら突出しているために、混成集積回路装置の完成後で
も、抵抗検査がし易くなる。

【００１４】（第４発明）混成集積回路装置において、
外装体が施されていない電極に電圧を印加してその間の
抵抗値を測定する。測定した導電路の間における回路基
板にひび割れがある場合、導電路が絶たれたことにな
り、測定される抵抗値は大きくなる。また、硬質な回路
基板に発生する欠け等は、その端面に至るのが普通であ
るから、前記導電路を抵抗体で形成し、その抵抗値を測
定すると、正常の場合より高い抵抗値となる。したがっ
て、混成集積回路装置の製造ラインの途中に電圧を印加
して抵抗値を測る測定器を配置するだけで、上記回路基
板の欠損を検出することができる。

【００１５】

【実 施 例】図１および図２を参照しつつ本発明の混
成集積回路装置を説明する。図１は本発明の一実施例で
ある混成集積回路装置の外観図である。図２は本発明の
一実施例である回路基板を説明するための図である。図
１および図２において、混成集積回路装置１は、たとえ
ばアルミナ等のセラミック基板からなる回路基板２と、
当該回路基板２の表面に、図示されていない配線パター
ンと、当該配線パターンに接続されるランド電極３と、
前記回路基板２の端面２１、２２、２３に形成された導
電路４と、当該導電路４に接続され、導電路４の両端か
ら回路基板２の表面に一部形成されている導電路電極５
と、前記ランド電極３に必要に応じて接続されているク
リップリード端子６と、前記配線パターンに接続されて
いる図示されていないＩＣあるいはチップ型回路部品等
の各種電子部品と、前記導電路電極５、およびランド電
極３またはクリップリード端子６の端子部を除外した全
てを被っている樹脂等からなる外装体７とから構成され
ている。

【００１６】図示されていない配線パターンおよびラン
ド電極３は、たとえば銀ペーストを回路基板２上に所望
のパターンで塗布した後、これらを焼成することによっ
て形成される。また、導電路４および導電路電極５、
５′は、端面２１ないし２３と回路基板２の表面の一部
でランド電極３の近傍に、上記銀ペーストまたは抵抗体
ペーストを塗布した後、前記同様に焼成して形成する。
上記回路基板２は、その上に所望の電子部品、および必
要に応じてクリップリード端子６がはんだペーストを介
して所定位置に載置された後、リフロー炉を通すことに
よって取り付けられる。そして、この回路基板２上の導
電路電極５、５′およびランド電極３またはクリップリ
ード端子６の端子部を除く全てを、たとえばフェノール
樹脂等のペーストをディップ塗装によって被覆する。こ
のような被覆樹脂を乾燥して外装体７とすることによっ
て、混成集積回路装置１が得られる。上記構成の導電路
４が設けられた回路基板２は、後述の測定方法によっ
て、導電路４の抵抗値、すなわち導電路電極５と導電路
電極５′間の抵抗値、を測定することによって、この間
にひび割れがあるか否かを判別する。なお、導電路４を
抵抗体によって形成すると、回路基板２に僅かの欠けが
あっても、抵抗値を測定することによって欠けを発見す
ることができる。

【００１７】図３は本発明における導電路の他の実施例
を説明するための図である。図３において、図１および
図２と同一部分には同じ符号が付されている。図３に示
す回路基板２は、図１および図２に示すものと導電路４
の形成において相違する。すなわち、図３に示す回路基
板２は、導電路４が回路基板２の端面２１ないし２３以
外に、当該端面２１ないし２３に接する回路基板２の表
面あるいは裏面の縁部２４にも設けられている。上記の
ような導電路４を設けておき、後述の測定方法によって
導電路電極５と導電路電極５′間の抵抗値を測定するこ
とによって、回路基板２の端面２１ないし２３から表面
あるいは裏面に欠けてできる欠損を判別することができ
る。

【００１８】図４は本発明における他の実施例を説明す
るための図である。図５はセラミック基板に発生するひ
び割れを説明するための図である。図４および図５にお
いて、セラミック基板２′は、複数の回路基板２が取れ
る大きさで、切断個所にたとえばスリット４１が形成さ
れている。そして、各回路基板２には、導電路４および
図示されていない配線パターンが形成される。その後、
セラミック基板２′は、たとえばレーザースクライバー
によって、前記スリット４１を形成し、当該スリット４
１に沿って分割される。上記レーザースクライブによる
熱衝撃、あるいは搬送中の機械的衝撃によって、回路基
板２の端面部分から内方に向かってひび割れ５１が発生
することがある。

【００１９】図６は本発明における導電路に接続した端
子の他の実施例を説明するための図である。図７は図６
に示す回路基板に外装体を施した混成集積回路装置を示
す図である。図６において、図１および図２と同一部分
には同じ符号が付されている。図６に示す回路基板２
は、図１および図２に示すものと導電路４の形成におい
て相違する所がない。ただ、導電路４の導電路電極５お
よび５′の代わりに導電路４から端子２５および２６が
接続されている。すなわち、端子２５および２６は、回
路基板２の端面２１および２３に形成されている導電路
４とはんだによって接続される。また、上記端子２５お
よび２６は、図３の実施例のように、導電路電極５およ
び５′に直接接続することも可能である。あるいは上記
端子２５および２６を端面２１および２３と直角方向ま
たは斜め方向に突出させることも可能である。すなわ
ち、端子２５および２６の突出方向は、製造ラインにお
ける測定器の測定プローブの位置等によって任意に設け
られる。

【００２０】図８は本発明における他の実施例で外装体
を施した混成集積回路装置を示す図である。図８におい
て、図１と同一部分には同じ符号が付されている。図１
と相違する所は、導電路電極５の数にある。すなわち、
図８に示す混成集積回路装置１には、３個所に導電路電
極５、５′、５″が設けられている。この内、導電路電
極５″は、導電路の一部が露出したものである。このよ
うに３個所に設けられた導電路電極５、５′、５″は、
これらの間の抵抗値を検査することによって導電路のひ
び割れあるいは欠けの場所が判別できる。

【００２１】図９は本発明における一実施例である混成
集積回路装置の測定例の説明図である。図９において、
混成集積回路装置１は、図１に示したもので、外装体７
から露出している導電路電極５、５′間の抵抗値を測定
する回路が接続されている。すなわち、導電路電極５に
は、測定器の測定用端子３３からプローブ３１が接続さ
れ、他方の導電路電極５′には、同様に測定器の他方測
定用端子３４からプローブ３２が接続されている。そし
て、導電路電極５および５′間を測定する測定器は、被
測定用端子間に電圧を印加した際に流れる電流を測定す
る電流計３５と、測定を開始するためのスイッチ３６
と、導電路電極５および５′間に電圧を印加する電源３
７と、測定器の出力端子である測定用端子３３、３４
と、当該測定用端子３３、３４から導電路電極５、５′
に接続するプローブ３１、３２とから構成されている。

【００２２】混成集積回路装置１は、その製造および検
査が終了して、出荷するために包装される前に、図９に
示す測定回路によって測定される。前記測定器によって
導電路電極５、５′間の抵抗値を測定するためには、ス
イッチ３６を閉じてから、たとえば搬送ラインを流れて
くる混成集積回路装置１の露出している導電路電極５、
５′に測定器のプローブ３１、３２が接触する。この瞬
間に測定器の電源電圧が導電路電極５、５′に印加さ
れ、電源３７、スイッチ３６、電流計３５、測定用端子
３４、プローブ３２、導電路電極５′、導電路４、導電
路電極５、プローブ３１、測定用端子３３、電源３７と
流れる。そして、この時の電流計３５の電流値を見るこ
とによって、回路基板２にひび割れ、あるいは欠けがあ
るか否かを判別することができる。上記測定において、
電流計３５の測定値は、回路基板２の端面２１ないし２
３に形成する導電路４の導電度によって決まる。たとえ
ば、銀等によって導電路４が形成されている場合、抵抗
値がショート状態であるから、印加された電圧と電流計
３５の内部抵抗とによって決まる値であれば、混成集積
回路装置１は正常である。また、測定結果が上記電流計
３５の値よりも少ない場合、その電流値によって、混成
集積回路装置１の回路基板２にひび割れあるいは欠けが
あることを判別する。

【００２３】図１０は本発明における他の実施例である
混成集積回路装置の測定例の説明図である。図１０にお
いて、図９と同一部分には同じ符号が付されている。図
９と相違する所は、導電路電極５および５′とプローブ
３１および３２である。すなわち、混成集積回路装置１
には、前述の端子２５および２６が設けられており、当
該端子２５および２６と測定器とがリード線３８を介し
てワニ口クリップ３９および３９′によって接続されて
いる。図１０中の混成集積回路装置1 においても、図９
と同様な測定を行なうことによって、回路基板２にひび
割れあるいは欠けがあるか否かの判定ができる。また、
図８に示すように、導電路電極５を３個所に設けると、
導電路４のひび割れあるいは欠けの場所が判別できる。
たとえば、銀等の導体からなる導電路４における導電路
電極５と５″間の抵抗値を測定したところショート状態
であったのに対して、導電路電極５″と５′間の抵抗が
高抵抗値を示した場合、回路基板２の導電路電極５″と
５′間にひび割れあるいは欠けがあることを判別でき
る。

【００２４】次に、本発明の実施例である回路基板２を
使用した実験例を示す。たとえば、大きさ５０ｍｍ×７
０ｍｍの回路基板２には、図５に示す導電路４を形成し
た。すなわち、導電路４は、回路基板２の端面からｄ＝
０．２ｍｍ離した。この導電路４は、シート抵抗１０ｋ
オーム／ｃｍ² の抵抗体を使用した。そして、導電路電
極５、５′の両端における抵抗は、６６０ｋオーム±１
００ｋオームであった。次に、レーザースクライバー
で、スリット４１を形成した後、回路基板２を分割し
た。そして、回路基板２は、予熱なしで、２６０度Ｃの
図示されていないはんだ槽に１０秒間浸漬させた後、抵
抗値を測定した。その際に、抵抗値が２メガオーム以上
になった回路基板２は１０個、断線した回路基板２は５
個であった。これに対して、同じ回路基板２に赤インク
を塗布して目視検査を行った。目視検査によってひび割
れが検出された回路基板２は、１２個で３個が発見でき
なかった。導電路４は、上記抵抗体の代わりに、銀パラ
ジウム合金の導体を使用しても、略同様な結果が得られ
た。

【００２５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、本実施例の混成集積回路装置は、シングルインラ
イン型のリード端子を有するもので説明したが、デュア
ルインライン型のリード端子を有するものでも可能であ
る。デュアルインライン型の混成集積回路装置の場合に
は、導電路を回路基板の両端面に設け、導電路電極の数
が４個所以上になる。また、導電路に形成する導電材料
は、導体あるいは抵抗値の予め判っているもので、回路
基板の性能に影響を与えないものであればどのようなも
のでも良いことはいうまでもない。さらに、導電路電極
の形状あるいは当該導電路を測定するための測定方法
は、特に実施例だけに限定されるものではなく、周知の
いかなる手段を使用しても良い。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、混成集積回路装置が出
荷される際に目視検査によって、発見できなかった回路
基板の割れあるいは欠け等欠損のある混成集積回路装置
を良品の中から除外することができる。そのため、上記
欠損を有する混成集積回路装置が誤って出荷されること
がない。また、混成集積回路装置における回路基板のひ
び割れあるいは欠損をＸ線等の大掛かりな装置を使用す
ることなく、搬送ラインに安価な測定器を付けるだけ
で、他の電気特性検査と同時に不良品が発見できると共
に、検査工程が増加しない。さらに、本発明の検査は、
抵抗検査であるから、ひび割れあるいは欠損等が正確に
検出され、信頼性の高い混成集積回路装置が作製でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である混成集積回路装置の外
観図である。

【図２】本発明の一実施例である回路基板を説明するた
めの図である。

【図３】本発明における導電路の他の実施例を説明する
ための図である。

【図４】本発明における他の実施例を説明するための図
である。

【図５】セラミック基板に発生するひび割れを説明する
ための図である。

【図６】本発明における導電路に接続した端子の他の実
施例を説明するための図である。

【図７】図6 に示す回路基板に外装体を施した混成集積
回路装置を示す図である。

【図８】本発明における他の実施例で外装体を施した混
成集積回路装置を示す図である。

【図９】本発明における一実施例である混成集積回路装
置の測定例の説明図である。

【図１０】本発明における他の実施例である混成集積回
路装置の測定例の説明図である。

【図１１】回路基板のひび割れを示す図である。

【図１２】回路基板の端面に発生した欠損を示す図であ
る。

【符号の説明】

１・・・混成集積回路装置 ２・・・回路基板 ２′・・・セラミック基板 ３・・・ランド電極 ４・・・導電路 ５、５′、５″・・・導電路電極 ６・・・クリップリード端子 ７・・・外装体 ２１、２２、２３・・・端面 ２４・・・縁部 ２５、２６・・・端子 ３１、３２・・・プローブ ３３、３４・・・測定用端子 ３５・・・電流計 ３６・・・スイッチ ３７・・・電源 ３８・・・リード線 ３９、３９′・・・ワニ口クリップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板の端面、回路基板上の縁部、当
   該縁部の近傍の内、いずれかに形成された欠損検出用の
   導電路と、 当該導電路と連続して形成された一対の導電路電極と、 を有することを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回路基板、 当該回路基板上に接続された外部接続端子と、 少なくとも外部接続端子および導電路電極が露出される
   ように回路基板を覆う外装体と、 を備えたことを特徴とする混成集積回路装置。
3. 【請求項３】 前記導電路電極には、検査用端子が接続
   され、かつその端部が外装体の外側に導出されているこ
   とを特徴とする請求項２記載の混成集積回路装置。
4. 【請求項４】 前記導電路電極間の抵抗値を測定するこ
   とによって回路基板に欠損があるか否かを判別すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３記載の回路基板に
   おける欠損検出方法。