PCB(プリント基板)

高密度化、多層化、フレキシブル化にともない各製造プロセスにおける高いレベルでの寸法管理が必要となったプリント基板。さらにISOの浸透により、トレーサビリティの確立された品質保証が必要となり、数値管理に対する信頼性の要求は高まるばかりです。
新東Sプレシジョンは1990年のプリント基板向け二次元座標測定機の開発以来、プリント基板の寸法管理レベルの向上に貢献しつづけています。

多層プリント基板製造フロー

前工程

配線パターンの原版となるフィルムマスク及びスクリーンマスクを作成します。

アートワーク
内層工程

内層基板の表面に配線パターンを形成したあと、複数の内層基板をプレスで積層し、
層間の導電のために非貫通ビア・ホール(IVH)の加工をして、めっきを施します。

配線パターン形成→内層積層プレス→非貫通ビア・ホール(IVH)穴あけ→内層めっき
外層工程

すべての層の基板をプレスで積層し、層間の導電のためにスルーホール・ビア(貫通穴)の加工をします。
その後、外層めっきを施し、外層の表面に配線パターンを形成します。

積層プレス→スルーホール・ビア穴あけ→外層めっき→配線パターン形成
後工程

基板の表面にソルダーレジスト(絶縁層)を形成し表面仕上げ・外形加工を行い、プリント
基板が完成します。完成後、完成品検査を行い出荷されます。

ソルダーレジスト→表面処理・外形加工→完成品検査

※ビルドアップ基板におけるアプリケーションはこちらをご覧下さい。 ビルドアップ基板の測定

前工程

アートワーク工程での測定

配線パターン形成には原版をもとにパターンを焼き付けて形成する「フォトリソグラフィー」技術が用いられます。ここでは原版として主に使用されるフィルムマスク及び、フィルムマスクから転写して作成されるスクリーンマスクの寸法測定を行います。

測定概要
フィルムマスク測定

フィルムマスクのパターンの位置、幅、間隔、径などの測定を行います。オプションソフトウェア「C-Auto」によりパターンの設計データであるCADデータを元に測定プログラムの作成が行え、作業の効率化ができます。フィルムに配線パターンを描画する描画装置(プロッター) メーカーでの描画精度評価にも当社の装置が用いられます。

スクリーンマスク測定

スクリーンマスクの測定では画像フィルター機能や特異点除去機能により、 スクリーンメッシュの影響を受けない正確な測定が可能です。

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内層・外層工程

配線パターン形成工程での測定

内層基板の表面に銅の配線パターンを形成したあと、パターンの幅や間隔、位置を測定します。
内層基板が複数枚ある多層基板では、各内層基板ごとにこの測定を行います。

穴あけ工程での測定

内層基板の層間の導電のために加工された非貫通ビア・ホール(IVH*1)、全ての基板の積層後に加工された貫通穴(スルーホール・ビア)を測定します。

  • *1 IVH;Interstitial Via Hole
測定概要
配線パターンの測定

配線パターンの測定基板上に形成された配線パターンのパターン幅、間隔、位置を測定します。外層基板上にはICや電子部品などが実装されるため、実装パターン部(パッドやランド等)の位置測定も行われます。(チップマウンターによる部品実装後の位置ずれ測定にも対応します。)パターン幅の測定では、パターンのトップ幅とボトム幅を正確に測定するため、オプションのプログラマブルマルチ照明(PML)が有効です。

穴測定

穴測定主にドリル加工機であけられた穴径・穴位置を測定します。オプションソフトウェア「C-Auto」でドリル加工のNCデータを元に測定プログラムの作成が行え、作業を効率化できます。また、穴あけ加工機メーカーでの加工機の精度評価にも当社の装置が用いられます。

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後工程

ソルダーレジスト工程での測定

ICや電子部品などが実装されるパッド部にソルダー(半田)を印刷する際に、不必要な箇所に半田が付かないようにするため、ソルダーレジスト層をコーティングします。ここではパッド部に対するソルダーレジストの位置を測定します。

表面仕上げ・外形加工工程での測定

スクリーンマスクまたはメタルマスクにより、部品が実装されるランド・パッド部にバンプや半田を印刷します。
ここでは印刷用マスクの寸法測定及び印刷された半田やバンプの寸法や位置を測定します。
また、外形加工(ルーター加工)後に基板の外形寸法を測定します。

完成品検査での測定

最後に出荷前検査として、図面の要求仕様どおりの寸法に仕上がっているかどうか、指定された箇所での寸法測定を行います。

測定概要
ソルダーレジスト工程での測定

ソルダーレジスト工程での測定ランド・パッド部にソルダレジストが掛かり部品実装時に不具合を起こさないよう、主にランドやパッド部に対するソルダレジストの位置を測定します。オプションのカラー画像処理機能を使用することで、ソルダレジスト層をよりクリアに認識することができます。

表面処理・外形加工工程での測定

表面処理・外形加工工程での測定ランド・パッド部に印刷したバンプや半田の寸法、位置、の測定に加え、オプションのレーザオートフォーカス変位計で高さの測定まで行えます。外形加工では溝やV溝、穴、外形等の加工後の寸法測定を行います。

完成品検査工程での測定

ここでは外形寸法から穴径・位置、配線パターン幅、実装ランド・パッド位置などの様々な測定を行います。 また、汎用後処理ソフトウェア「G-Scan2」で、任意のフォーマットでの検査票の作成が可能です。

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ビルドアップの基板測定

コアとなる基板に対して一層毎に積層、穴あけ加工、配線形成などを繰り返して多層を形成して作られる「ビルドアップ基板」は、従来の工法による多層基板と比べて高密度化に適しており、LSIを搭載する基板などに用いられ、測定精度もより高いものが要求されています。また、層間接続のためのビア・ホールは主にレーザー加工機で形成されるためレーザービアと呼ばれ、そのレーザービアの測定が重要となっています。

測定概要
レーザービアの測定
レーザービアの測定

すぐ下の層との接続をするレーザービアの位置・径・深さを測定します。
深さはオプションのレーザオートフォーカス変位計により測定でき、さらに断面形状の確認まで行えます。

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アプリケーション紹介

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