JPH04506728A - 多層印刷回路基板及びその所定順序での組立て状態検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多層印刷回路基板及びその所定順序での組立て状態検査方法技術分野 本発明は多層印刷回路基板、特に正しく組み立てるための標識が記された多層印 刷回路基板に関する。

背景技術 周知のように、多層印刷回路基板は、その表面にて導電作用を行う。前記表面に は、メツキスルーホール等のメッキ用穿孔を形成し、或いはケーブルまたは他の 個別素子からのビンコンダクタを受け入れる穿孔にて端子が貫通形成されている 。これらの導電体を正しく確実に相互接続するには、多層回路基板の各々を所定 の許容誤差内で位置合わせしなければならない。

米国特許第４．４３２，０３７号（発明の名称「多層印刷回路基板及び内蔵端子 領域の現位置判定方法」　；　発明者Ｒ，Ｂｒａｂｅｔｚ）には、プローブを用 いて斜行量または歪量を判定するための方法が教示されている。このような斜行 または歪は、メツキスルーホール貫通形成による接続に先立って行われる組立及 びプレス作業時に、各層中に発生する。しかし、もし各層の配列自体に誤りがあ った場合には、この方法では配列誤りの検出は不可能である。

この技術に関連するものとして、他に米国特許第４，５１０．４４６号（発明の 名称「多層印刷回路基板における内部表面層の重ね合わせ状態判定のための試験 片」　；　発明者Ｒ，Ｅ、Ｂｒａｕｎ　ｅｔ　ａｌ、）が挙げられる。この特許 では、連続したメツキスルーホールに誘導プローブを挿入することによって、複 数層の内部重ね合わせ状態がチェックされる。幾つかのスルーホールを異なる径 としておけば、誘導プローブが金属を感知した時に、これらホールの層に許容誤 差を越えた重ね合わせミスが発生していると判定することができる。即ち、誘導 プローブがスルーホールの内壁に接触すると、メツキスルーホールに接続された 導電体を介したプローブからの電流が変化し、またはプローブに感知された抵抗 値が変化する。このシステムは、各層の重ね合わせ状態判定には使用できるが、 各層の配列自体の正否判定はできない。

更に他の特に関連ある文献として、米国特許第４，５３６，２３９号（発明の名 称「多層回路基板検査システム」　：　発明者Ｒ，Ｆ、Ｂｅｎ５ｏｎ）がある。

この特許には、組立時における多層回路基板の各層間の重ね合わせ状態を検査す るためのシステムが開示されている。この方法では、少なくとも２つの層に対し て２個の同じパターンを使用する。そして、該２個のパターンの位置合わせ状態 を、放射線写真技術によってテストパターンと比較するというものである。しか し、この方法も、−または複数の多層基板の配列そのものが誤っている場合にこ れを検出判定することはできない。

多層回路基板に、おいて、組立て順序の重要性は極めて大きい。というのは、組 立順序が狂うと、各層間のインピーダンス、設計キャパシタンス、及び適正厚に 変動が生じてしまうからである。組立順序が正しいか否かは、ＤＣ特性のみを検 査対象とする導電性チェックでは判定できない。なぜならば、多層印刷回路基板 は、導電性テストに合格した場合でも、各層の組立順序に狂いがある時には設計 された周波数での作動信頼性が低下したり、使用不能に陥ることがあるからであ る。

発明の開示 本発明では、多層印刷回路基板の各層に個別のラベルを貼付しである。即ち、各 層のラベルが相互に同じであることはない。この各ラベルは、印刷回路基板各層 の正しい組み立て順序に対応した構成となっている。従って、回路基板が誤った 手順で組み立てられた場合には、組立後の基板を頂面または底面から検査した時 に−または複数のラベルが欠落した状態となって現れる。

以上の説明より明らかなように、本発明の主要目的は、多層回路基板の組立順序 正否を判定するための改良された方法、及び改良された組立順序正否判定機能を 持つ多層回路基板を提供することにある。

本発明の他の目的は、多層回路基板の組立順序正否を検査するための方法を提供 することにある。

本発明の更に他の目的は、印刷回路基板を頂面または底面の何れかから検査し、 基板各層の組立順序正否判定を行う方法を提供することにある。

これら及び他の本発明の目的は、以下に図面を参照しつつ進める本発明実施例の 説明により一層明確となろう。尚、各図中同一符号は同一または同等の構成要素 を示し、また各図面は本発明の一部を構成するものである。

図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る４層基板の分解斜視図である。

図２は、９層基板のラベリング方法を示したチャートである。

図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ基板の頂面または底面から見た各ラベル検査時の状 態を示す図である。

発明を実施するための最良の形態 図１に、４個の層１２．１４．１６及び１８を持つ回路基板１０を分解図で示す 。この例では便宜上４層としたが、熱論これより層数が少なくても多くても本発 明を適用可能である。

各基板上には、ラベル２０　−２０４が貼付されている。各ラベルには忠別７− ク、図示例では数字が付されており、この数字はラベル毎に全て異なる。識別マ ーク（標識）は互いに重ならないよう位置をずらせて記されおり、これによって 各層が正しく組み立てられた時に全てのマークが所定順で視認できることとなる 。図１における順序は、「１．２．３．４」である。

各層におけるマークの直後に隣接して不透明マスク２２　−２２４が形成されて おり、各マスクの直下方に位置する他層のマークが透けて見えないようブロック している。これら不透明マスク及びマークは金属被覆法による層として形成可能 である。

また、各マスクは透明または半透明の領域２３　−２３４を持つ。これらの領域 は、互いに他層の直上部にくるよう、そして上に行くほど大きく形成されている 。この結果、これら透明領域を通して下側層のラベルを視認することで、組立順 序が正しいか否かを確認できることになる。

図２において、９層基板のラベル構成を、最素子側端を１としたナンバリングで 示した。層２は、番号２に直隣接した（図の右側）領域に不透明のマスクを持つ 。同様に、層３．５．６．７及び８はそれぞれの各番号の直隣接部に不透明領域 が形成されている。ここで、層１．４、及び９が正、残りの各層が負と記されて いることに留意されたい。即ち、素子（Ｏｂ　ｊ　ｅｃ　ｔ）を含まない正層上 の領域は透明となり、一方素子を含まない負層上の領域は不透明となるわけであ る。

図３Ａは、正しく組み立てられた９層基板の露出マーク（番号）を多層基板の頂 面側から下に向かって見た時の一例である。図３Ｂは、同じく９層基板を底面側 から見た時の一例である。図３Ｂの場合には、最後段の２層が正しく組み立てら れていることだけが確認できる。

もしいずれかの層の組み立てを間違えているならば、そのラベルは下方に位置す る他層の金属ウィンドウによりブロックされた状態となるか、或いは該層自体の 金属ウィンドウがその上方に位置する他層のマークをブロックする状態となる。

更にまた、もし腹数層に関して組み立て誤りを犯している場合には、その組み立 て誤りの状態を正確に把握することは難しくなる。しかし、それでも必ずブロッ クされるラベルが生じるわけであるから、これが組み立てが正しく行われていな いことの証拠となる。

本発明方法における唯一の制限は、それを通して層のマークを認識または感知す るための半透明ファイバグラスの層数である。また、本発明方法は頂面側からだ けでなく、底面側からの検査にも適用可能である。この両方を適用すれば、検査 を行えば、層番号の確認を２度行える。

本発明は、個々の素子装着前の状態で印刷回路基板が正しい順序で組み立てられ ているか否かを検査員またはセンサが判定できるフェールセーフ方法を提供する ものであり、これによって組み立て時間、素子コスト、及びトラブルシューティ ング時間の節約を図ることが可能となる。

これら各層は、もし明瞭に且つ印刷回路基板製造者を特定できる方法でラベルさ れているならば、製造者のミスや不良印刷回路基板の発生を回避でき、コスト低 減に寄与できる。

以上、本発明の好適な実施例と考え得るものを挙げて説明してきたが、これに限 らず、本発明の本質的技術思想から逸脱することなく種々の変更及び改良が可能 であることはいうまでもない。従って、添付の各クレームでは、本発明の真正な 範囲内に属するそのようなあらゆる変更や改良を網羅しておいた。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３４ ＦＩＧ、　３Ｂ 要約書 多層回路基板が所定の順序で組み立てられているか否かを検査するための方法。

この方法は、多層回路基板の各層にラベルを形成するステップを含む。各ラベル は、多層回路基板が正しく組み立てられた状態でのその層の位置を表す当該層固 有の標識を持つ。更に、視認される最終層上方の各層中に透明領域を形成するス テップを含む。各透明領域の大きさは、正しく組み立てられている他層の標識だ けが見えるように制限設定されている。これにより、組み立て順に誤りがある場 合には少なくとも−の標識が見えなくなることとなる。最終層から最初の層に向 けて更に別組のラベルを形成すれば、正しい組み立て順のチェックを２系統の数 字順の確認によって行える。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．以下の各ステップを含み、多層回路基板が所定の順序で組み立てられている ことを検査する方法： 多層回路基板が正しく組み立てられた場合における各層の位置を表す固有の標識 を持つラベルを各層に付すステップ；検査される最終層上方の各層中に半透明領 域を形成し、該各半透明領域はその特定層の下方に位置する正しく組み立てられ た層の標識だけが視認されるように制限された大きさに設定され、これによって 誤った順序で配置された層が存在する場合に少なくとも一の標識が隠弊された状 態となるよう構成するステップ；及び 組み立てられた多層回路基板前記各固有の標識の順序を確認するステップ。
2. ２．請求項１に記載の方法において、前記各ステップは、多層回路基板の最終層 から開始して最初の層に向けて行われ、これによって標識の順序が多層基板の頂 面または底面から視認可能となることを特徴とする。
3. ３．請求項１に記載の方法において、前記各ステップは、多層回路基板の最外層 から開始して中央層に向けて行われ、これによって標識の順序が多層基板の頂面 及び底面から視認可能となり、視認される標識の数が増大することを特徴とする 。
4. ４．請求項１に記載の方法において、前記標識として数字が用いられ、該数字の 配列が正しく組み立てられた層の順序を表すことを特徴とする。
5. ５．請求項１に記載の方法において、前記標識として、機械感知可能なパターン が使用されることを特徴とする。
6. ６．以下の各ステップを含み、多層回路基板が所定の順序で組み立てられている ことを検査する方法： 多層回路基板の各層に、正しく組み立てられた時の当該各層の順序を表す標識を 、各層を重ね合わせた時に他層の標識とその位置がずれるように、少なくとも− 形成するステップ； 前記各標識の近傍に、各層が正しい順序で組み立てられた時にのみその下方層の ずれて形成された標識が視認されるような大きさで半透明視認領域を形成するス テップ；及び 正しく組み立てられた多層回路基板における順序にその配列が対応しているかど うかを判定するために、前記半透明視認領域を介して標識の配列を視認するステ ップ。
7. ７．請求項６に記載の方法において、前記標識の配列として、数字の番号順が用 いられていることを特徴とする。
8. ８．請求項６に記載の方法において、前記標識は機械感知可能なパターンである ことを特徴とする。
9. ９．以下の各要素を含むことを特徴とする多層印刷回路基板：所定の組み立て順 で相互に接合された複数の回路基板層；それぞれが視認可能となるように、正し く組み立てられた回路基板中における各層の順序を表すように各回路基板層に付 された該各層固有の標識；及び各層の誤配列が生じた時に、−または複数の層の 標識を隠弊する手段。
10. １０．請求項９に記載の多層印刷回路基板において、前記隠弊手段は、前記標識 の近傍に形成された不透明領域であって、該層がその特定位置の上方に配置され た時に少なくとも一の層の標識が見えなくなるように、該層の上方から視認され る全ての標識の下方に形成された不透明領域を持つことを特徴とする。
11. １１．請求項１０に記載の多層印刷回路基板において、前記不透明領域は、金属 被覆法により形成された領域であることを特徴とする。
12. １２．請求項９に記載の多層印刷回路基板において、前記標識として数字が用い られ、その配列が正しく組み立てられた層の順序を表すことを特徴とする。
13. １３．請求項９に記載の多層印刷回路基板において、前記標識として、機械感知 可能なパターンが使用されていることを特徴とする。