JPH0567885A - 多層プリント基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層プリント基板の位置合わせ誤差が許容公
差の範囲内か否かを安価で早く、簡単に検査できる多層
プリント基板を提供する。 【構成】 検査用ランド４１，４４，５１，５４に接続
するホール伝導路４２，５２を有するスルーホール４
３，５３を外層基板１０，３０に設け、スルーホール４
３との間に許容公差分の間隙を有する中空ランド１ａ，
２ａと、スルーホール５３に接続される接続ランド１
ｃ，２ｃと、中空ランド１ａ，２ａと接続ランド１ｃ，
２ｃを接続するパターン１ｂ，２ｂとからなる内層検査
パターン１，２を内層基板２０に設ける。スルーホール
４３と中空ランド１ａ，２ａとは、内層基板２０の位置
合わせ誤差が許容公差以下のときは接せず、許容公差を
越えるときは接する。検査用ランド４１と検査用ランド
５１との間の導通テストから、基板の位置合わせ誤差が
許容公差の範囲か否かを簡単に検査することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の基板を積層する多
層プリント基板に関し、特に基板の相対的な位置合わせ
誤差を検査するための内層検査パターンを有する多層プ
リント基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータのように、より高性能の処
理装置を実現するためには、できるだけ小さな基板で素
子間を接続し、配線長を短くすることが必要である。こ
のため、プリント配線パターンの微細化、ランド径及び
スルーホール（through hole）を小径化するとともに、
多層化により信号層数を増やした高密度多層プリント基
板が利用されつつある。

【０００３】近年の多層プリント基板は、電子部品を高
密度実装することはいうまでもなく、配線の特性インピ
ーダンスによる不整合のために生ずる波形ひずみを防ぐ
ため、電源・グランド層で挟んだストリップライン（st
rip line）構造の配線にすることで層間ストロークを低
く抑えている。また、多層化がいっそう進み、４層プリ
ント基板から６層プリント基板等の多層プリント基板が
利用されている。

【０００４】このようなプリント配線パターンの微細化
やランド径及びスルーホールの小径化のために、プリン
ト基板を積層成型するとき、基板間の相対的な位置合わ
せ誤差をより低く抑える必要がある。この位置合わせ誤
差がパターン設計上の許容公差を越える場合、配線の短
絡等が発生する。したがって、積層成型の際における位
置決め精度の向上が要請されている。

【０００５】多層プリント基板は、その製造工程におい
て、外層基板及び内層基板を形成する各層基材を積層金
型及び基準ピンを使用してプリプレグと交互に積み上
げ、積層プレスで加熱及び加圧することにより積層成型
される。

【０００６】図７は多層プリント基板の製造方法を示す
図である。図には４層プリント基板の場合について示し
ている。図において、４層プリント基板は、外層基板１
０１，１０２、内層基板１１０、プリプレグ１２１，１
２２から構成される。

【０００７】外層基板１０１，１０２及び内層基板１１
０には、ガラスエポキシやガラスポリイミドなどの絶縁
耐熱材が使用される。また、外層基板１０１の表面には
プリント配線パターン（図示せず）として銅箔１３１
が、外層基板１０２の表面には銅箔１３４が形成され
る。同様に、内層基板１１０の両面にもプリント配線パ
ターンとしての銅箔１３２，１３３が形成される。これ
らのプリント配線パターンは通常のエッチング等によっ
て形成される。プリプレグ１２１，１２２は、それぞれ
外層基板１０１と内層基板１１０及び内層基板１１０と
外層基板１０２を加熱及び加圧成形するための接着フィ
ルムであり、いずれも１００〜１５０μｍ程度のフィル
ムが３層に積み重ねられる。これらの全ての積層材は、
積層するための基準ピン用の穴が数カ所に設けられてい
る。

【０００８】そして、各積層材の基準ピン用の穴を、積
層金型２００に設けられた基準ピン２１１，２１２に、
外層基板１０２、プリプレグ１２２、内層基板１１０、
プリプレグ１２２、外層基板１０１、積層金型２０１の
順で嵌める。その後、約２００〜３００度で加熱すると
同時に、加圧し、４層プリント基板を積層成型する。こ
の４層プリント基板の厚さは、約１．６mmになる。な
お、外層基板の表面には、絶縁及び表面保護のために、
図には示していないエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の
樹脂を塗布する。

【０００９】積層成型するとき、積層金型２００及び基
準ピン２１１，２１２を使用して位置決めするが、外層
基板１０１，１０２及び内層基板１１０の間には位置合
わせ誤差が生ずる。これらの位置合わせ誤差は予め決め
られた許容公差の範囲内でなければならない。

【００１０】ところで、積層成型後、多層プリント基板
における基板の位置合わせ誤差を検査する手段として
は、光学顕微鏡による検査とＸ線透視装置による検査が
知られている。

【００１１】光学顕微鏡による検査は、積層した多層プ
リント基板における検査の基準となる位置で裁断し、断
面研磨して各層のプリント配線パターンを露出させ、光
学顕微鏡の倍率を２００〜３００倍にして位置合わせ誤
差を計測する。

【００１２】また、Ｘ線透視装置による検査は、積層し
た多層プリント基板の内層基板ごとに焦点を合わせて位
置合わせ誤差を計測する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光学顕微鏡に
よる検査では、断面研磨や位置合わせ誤差の計測のた
め、検査全体で多くの時間を要するという問題点があっ
た。そのうえ、多層プリント基板を裁断しなければなら
ないことから、全数検査ができないという問題点があっ
た。

【００１４】また、Ｘ線透視装置による検査では、Ｘ線
透視装置自体が高価であり、さらに内層基板ごとに焦点
を合わせなければならないため、計測に時間を要すると
いう問題点があった。

【００１５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、多層プリント基板における基板の位置合わせ
誤差を安価で早く簡単に検査できる多層プリント基板
を、提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、複数の基板を積層する多層プリント基板
において、外層基板の第１の検査用ランドに接続される
第１のスルーホールと、前記外層基板の第２の検査用ラ
ンドに接続される第２のスルーホールと、内層基板に設
けられ、前記第１のスルーホールの周囲に、前記第１の
スルーホールとの間に許容公差分の間隙を有する中空ラ
ンドと、前記中空ランドから前記第２のスルーホール方
向に延びるパターンと、前記第２のスルーホールに接続
され、前記第２のスルーホールと接続される接続ランド
からなる内層検査パターンと、を有することを特徴とす
る多層プリント基板が提供される。

【００１７】

【作用】多層プリント基板における位置合わせ誤差が許
容公差以下のとき、第１のスルーホールと中空ランドと
は接しない。このため、第１のスルーホールに接続され
る第１の検査用ランドと第２のスルーホールに接続され
る第２の検査用ランドは開放状態となる。

【００１８】逆に、多層プリント基板における位置合わ
せ誤差が許容公差を越えるとき、第１のスルーホールと
中空ランドとが接する。このため、第１のスルーホール
に接続される第１の検査用ランドと第２のスルーホール
に接続される第２の検査用ランドは短絡状態となる。

【００１９】したがって、第１の検査用ランドと第２の
検査用ランドとの間で導通テストを行うことによって、
多層プリント基板における位置合わせ誤差が許容公差の
範囲内か否かを安価で早く簡単に検査することができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の多層プリント基板の構造を示す
概略図である。図には４層のプリント基板の場合につい
て示している。図において、多層プリント基板は、外層
基板１０，３０及び内層基板２０から構成される。

【００２１】外層基板１０，３０及び内層基板２０に
は、ガラスエポキシやガラスポリイミドなどの絶縁耐熱
材が使用される。また、外層基板１０，３０の表面及び
内層基板２０の両面にはプリント配線パターン（図示せ
ず）が銅箔で形成される。プリント配線パターンの一部
として、検査用ランド４１，４４，５１，５４が同様に
銅箔で形成される。これらのプリント配線パターンや検
査用ランドは、通常の方法でエッチング等によって形成
される。検査用ランド４１，４４の間には通常スルーホ
ール４３が設けられ、検査用ランド５１，５４の間には
通常スルーホール５３が設けられる。また、スルーホー
ル４３，５３の内壁には、無電解メッキ等によって異な
る層への信号伝達のためのホール伝導路４２，５２が設
けられている。そして、ホール伝導路４２は検査用ラン
ド４１，４４に、ホール伝導路５２は検査用ランド５
１，５４に、それぞれ接続される。なお、図７で示した
プリプレグ、基準ピン用の穴等は省略した。

【００２２】そして、内層基板２０の両面には、位置合
わせ誤差を検査するための内層検査パターン１，２が設
けられ、銅箔で形成される。この検査パターン１，２も
プリント配線パターンと同様に、通常の方法でエッチン
グ等によって形成される。この内層検査パターン１は、
一方がスルーホール４３との間に許容公差分の間隙を有
する同心中空円状の中空ランド１ａと、他方がスルーホ
ール５３と接続される円形状の接続ランド１ｃと、これ
らのランドを接続するためのパターン１ｂとから構成さ
れる。

【００２３】同様に、内層検査パターン２は、一方がス
ルーホール４３との間に許容公差分の間隙を有する同心
中空円状の中空ランド２ａと、他方がスルーホール５３
と接続される円形状の接続ランド２ｃと、これらのラン
ドを接続するためのパターン２ｂとから構成される。こ
の中空ランド１ａ，２ａの中心はスルーホール４３の中
心と、接続ランド１ｃ，２ｃの中心はスルーホール５３
の中心と、それぞれ一致するように配置される。なお、
図１では、分かりやすくするために内層検査パターン
１，２については実線で描いた。

【００２４】しかし、中空ランド１ａ，２ａ及び接続ラ
ンド１ｃ，２ｃの中心がスルーホール４３，５３の中心
と一致するように配置されても、積層工程でずれが生ず
る場合がある。以下、このずれの大小によって中空ラン
ド１ａ，２ａ及び接続ランド１ｃ，２ｃと、スルーホー
ル４３，５３とがどのような位置関係になるのかについ
て述べる。

【００２５】図２は位置合わせ誤差が許容公差以下の多
層プリント基板の断面を示す図であり、図１のＡ─Ａ断
面を示す図である。図１と同一の構成要素には同一の符
号を付し、その説明は省略する。

【００２６】図において、スルーホール４３，５３は直
径Ｒ１の円である。この直径Ｒ１は無電解メッキ等によ
ってホール伝導路４２，５２を設ける前の値であり、無
電解メッキ等を施した後の直径（内径）はＲ３になる。
今、許容公差をεとすると、内層検査パターン１，２の
中空ランド１ａ，２ａの直径（内径）Ｒ２は、 Ｒ２＝Ｒ１＋２ε となるように設定される。また、内層検査パターン１，
２の接続ランド１ｃ，２ｃの直径もＲ２に設定される。
図１には、中空ランド１ａ，２ａ及び接続ランド１ｃ，
２ｃの中心と、スルーホール４３，５３の中心とが正確
に位置付けされている状態を示す。

【００２７】ここで、位置合わせ誤差が許容公差以下の
場合には、中空ランド１ａ，２ａはホール伝導路４２と
接しない。また、接続ランド１ｃ，２ｃはホール伝導路
４２と接する。この場合における上面から見た状態を図
３に示す。

【００２８】図３は位置合わせ誤差が許容公差以下の内
層検査パターンとスルーホールを示す図であり、図２の
Ｂ─Ｂ断面を示す図である。図において、ホール伝導路
４２は内層検査パターン１の中空ランド１ａとは接して
いない。ところが、ホール伝導路５２は内層検査パター
ン１の接続ランド１ｃと接している。したがって、ホー
ル伝導路４２とホール伝導路５２との間で導通テストを
行なっても導通しない。すなわち、ホール伝導路４２と
ホール伝導路５２との間は開放状態になっていることを
示す。

【００２９】図４は位置合わせ誤差が許容公差を越える
多層プリント基板の断面を示す図である。図１と同一の
構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
位置合わせ誤差が許容公差を越える場合には、中空ラン
ド１ａ，２ａはホール伝導路４２と接する。また、接続
ランド１ｃ，２ｃはホール伝導路４２と接する。この場
合における上面から見た状態を図５に示す。

【００３０】図５は位置合わせ誤差が許容公差を越える
内層検査パターンとスルーホールを示す図であり、図４
のＣ─Ｃ断面を示す図である。図において、ホール伝導
路４２は内層検査パターン１の中空ランド１ａとは接し
ている。また、ホール伝導路５２は内層検査パターン１
の接続ランド１ｃと接している。したがって、ホール伝
導路４２とホール伝導路５２との間で導通テストを行え
ば、導通する。すなわち、ホール伝導路４２とホール伝
導路５２との間は短絡状態になっていることを示す。

【００３１】したがって、図１から図５までの説明で、
ホール伝導路４２は検査用ランド４１，４４に、ホール
伝導路５２は検査用ランド５１，５４に接続されている
ことから、検査用ランド４１と検査用ランド５１との間
で、あるいは検査用ランド４４と検査用ランド５４との
間で導通テストを行うことによって、多層プリント基板
における位置合わせ誤差が許容公差の範囲内か否かを簡
単に検査することができる。

【００３２】そして、このような簡単な検査を行うため
の内層検査パターンの内層基板上の配置を示した状態を
図６に示す。図６は内層基板における内層検査パターン
の配置の一例を示す図である。図において、内層基板２
１はプリント配線パターン２１ｐ、内層検査パターン３
〜６、基準ピン用穴６１〜６４から構成されている。

【００３３】内層基板２１には、ガラスエポキシやガラ
スポリイミドなどの絶縁耐熱材が使用される。プリント
配線パターン２１ｐは各素子間を接続し、機器全体とし
て機能を奏するための銅箔である。内層検査パターン
（検査用ランドを含む）３〜６は内層基板２１の４隅に
設けられ、位置合わせ誤差を検査するためのものであ
る。基準ピン用穴６１〜６４は内層基板２１及び外層基
板（図示せず）を積層プレスで加熱及び加圧することに
より積層成型するための基準となる穴である。

【００３４】この内層基板２１及び外層基板を用いて積
層成型し、外層基板に設けた４隅の検査用ランドのそれ
ぞれから導通テストを行うことによって、多層プリント
基板におけるあらゆる方向に対する位置合わせ誤差が許
容公差の範囲内か否かを簡単に検査することができる。

【００３５】以上の説明では、内層検査パターンは内層
基板の４隅に設けたが、内層基板の対角線上の２隅に設
けることもできる。対角線上の２隅に設ける場合でも、
４隅に設ける場合とほとんど変わらない精度で検査を行
うことができる。また、内層検査パターンを設ける箇所
を減らすことで、プリント配線パターンやスルーホール
の点数も減り、検査も早く終えることができる。

【００３６】また、内層検査パターンは、スルーホール
との間に許容公差分の間隙を有する同心中空円状の中空
ランドと、中空ランドから他のスルーホールに延びるパ
ターンと、他のスルーホールに接続される円形状の接続
ランドからなる形状としたが、他の形状、例えば矩形で
あってもよい。

【００３７】さらに、内層検査パターンを有する多層プ
リント基板は４層であったが、各内層基板に内層検査パ
ターンを設けることによって、６層、あるいはそれ以上
の多層プリント基板であっても、同様に位置合わせ誤差
が許容公差の範囲内か否かを簡単に検査することができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、検査用
ランドと内層検査パターンを設けたので検査用ランド間
で導通テストを行うことによって、多層プリント基板に
おける基板の位置合わせ誤差が許容公差の範囲内か否か
を簡単に検査することができる。

【００３９】また、光学顕微鏡やＸ線透視装置を必要と
せず、導通テストのみで検査できるため、多層プリント
基板における基板の位置合わせ誤差が許容公差の範囲内
か否かを安価で早く検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層プリント基板の構造を示す概略図
である。

【図２】位置合わせ誤差が許容公差以下の多層プリント
基板の断面を示す図である。

【図３】位置合わせ誤差が許容公差以下の内層検査パタ
ーンとスルーホールを示す図である。

【図４】位置合わせ誤差が許容公差を越える多層プリン
ト基板の断面を示す図である。

【図５】位置合わせ誤差が許容公差を越える内層検査パ
ターンとスルーホールを示す図である。

【図６】内層基板における内層検査パターンの配置の一
例を示す図である。

【図７】多層プリント基板の製造方法を示す図である。

【符号の説明】

１，２ 内層検査パターン １０，３０ 外層基板 ２０ 内層基板 ４１，４４ 検査用ランド ４２，５２ ホール伝導路 ４３，５３ スルーホール ５１，５４ 検査用ランド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基板を積層する多層プリント基板
   において、 外層基板の第１の検査用ランドに接続される第１のスル
   ーホールと、 前記外層基板の第２の検査用ランドに接続される第２の
   スルーホールと、 内層基板に設けられ、前記第１のスルーホールの周囲
   に、前記第１のスルーホールとの間に許容公差分の間隙
   を有する中空ランドと、前記中空ランドから前記第２の
   スルーホール方向に延びるパターンと、前記第２のスル
   ーホールに接続され、前記第２のスルーホールと接続さ
   れる接続ランドからなる内層検査パターンと、 を有することを特徴とする多層プリント基板。
2. 【請求項２】 前記中空ランドは同心中空円であり、前
   記接続ランドは円であることを特徴とする請求項１記載
   の多層プリント基板。
3. 【請求項３】 前記第１のスルーホール、前記第２のス
   ルーホール及び前記内層検査パターンを前記多層プリン
   ト基板の４隅に設けたことを特徴とする請求項１記載の
   多層プリント基板。
4. 【請求項４】 前記第１のスルーホール、前記第２のス
   ルーホール及び前記内層検査パターンを前記多層プリン
   ト基板の対角線上の２隅に設けたことを特徴とする請求
   項１記載の多層プリント基板。