JP2011100771A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線パターンとダミーパターンとの間の電気的短絡の発生を抑制ないしは解消することを可能としたプリント配線板を提供する。
【解決手段】 絶縁性フィルム基材１の表面上に、配線パターン２と、当該配線パターン２に所定の間隔を隔てて隣接して設けられたダミーパターン６とを有するプリント配線板であって、前記ダミーパターン６が１つ以上の間欠部５を設けられて複数の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃに分割され、それらが断続的に連なって、一つの前記ダミーパターン６が構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば半導体装置用テープキャリアのような、絶縁性フィルム基材の表面上に配線パターン等を形成してなるプリント配線板またはガラスエポキシリジッド基板のような絶縁性基板の表面上に配線パターン等を形成してなるプリント配線板であって、特に配線パターンに模したダミーパターンをその配線パターンに隣り合って配置してなるプリント配線板に関する。

従来、この種のプリント配線板は、図６に一例を示したような主要部の構造を有している。すなわち、ポリイミド樹脂フィルムのような絶縁性フィルム基材１０１の表面上に、銅箔のような導電性材料をパターン加工して配線パターン１０２が形成されている。配線パターン１０２は、配線本体部１０２ａと、その配線本体部１０２ａの先端部で液晶駆動用ＩＣのような半導体素子（図示省略）の接続パッド等との電気的接続を確保するためのインナーリード部１０２ｂと、そのインナーリード部１０２ｂとは反対側の配線本体部１０２ａの端部に連なるアウターリード部１０２ｃとから、その主要部が構成されている。そしてさらに、そのアウターリード部１０２ｃに連なり、例えば外部の電子デバイスや信号処理回路を作り込まれた配線回路系等（図示省略）の接続端子と接合されてそれらとの電気的接続を確保するための接続端子部１０３が形成されている。また、両面プリント配線板または多層プリント配線板の場合には、図示は省略するが、いわゆる層間接続を行うためのスルーホールやビアホールおよびそれらに連なるランド部等が形成されている。そして、配線パターン１０２のうち、インナーリード部１０２ｂおよびアウターリード部１０２ｃの大部分ならびに接続端子部１０３の全面は覆わないで露出させたままとし、配線本体部１０２ａの表面ほぼ全面をカバーレイやソルダレジスト等の樹脂製の絶縁膜１０４で覆うことで、その配線パターン１０２の電気的絶縁性および機械的・熱的耐久性を増補するようにしている。

上記の半導体装置用テープキャリアのようなプリント配線板では、半導体素子との接合には、いわゆるギャングボンディングと呼ばれるような一括接合法が採用される場合が多い。一括接合法が採用されるプリント配線板では、半導体素子側の等間隔に配列形成された接続端子の各々に対して接合されるように、それと同様の等間隔で接続端子部１０３が配列形成されている。
そして、そのような接合部分における接合強度を安定化するため、例えば特許文献１には、配線パターン１０２に隣接して、その配線パターン１０２を模擬した形状で、かつ電気的接続等には関与しない、ダミーパターン１０５を設けて、半導体素子との接合に際し、熱の伝わり方や伝わる量を電気回路に使用するピンのランドと同じようにしてブリッジの発生を抑制することが記載されている。
またその他に、ダミーパターンには、接合部分やその周囲の曲げ強度等の機械的強度を増強する、もしくは吸湿特性や膨張率の相違に起因した絶縁性フィルム基材１０１と銅箔等からなる配線パターン１０２等との間での内部応力歪みの蓄積や累積ピッチ寸法の変位等の発生を回避する作用も有している。

特開平０５−２７５８４０号公報

しかしながら、上記のような従来のプリント配線板では、配線パターン１０２およびダミーパターン１０５をエッチング法によってパターン形成する際や、配線パターン１０２の配線本体部１０２ａ上を絶縁膜１０４で覆う際などに、配線パターン１０２とダミーパターン１０５との間に微細金属粉のような導電性異物が混入・付着することや、銅箔のエッチング残り等が生じることなどに起因して、出来上がりの製品としてのプリント配線板に電気的短絡不良が生じる場合があるという問題があった。
そして、そのような電気的短絡不良が一か所でも存在していると、電気信号の正常な伝達が阻害されるので、例えば液晶ドライバ回路系の配線板として用いられるリジッドプリント配線板またはフレキシブルプリント配線板や、液晶駆動用ＩＣの実装用に用いられる半導体装置用テープキャリアの場合には、それらを用いてなる液晶表示パネルでは、表示不良や部分的な画素の色調不良等の動作不良が発生してしまうこととなる。

そのような電気的短絡不良の発生を検出するために、従来の技術では、撮像素子等を備えたＡＯＩ（Auto Optical Inspection）装置またはＡＶＩ（Auto Visual Inspection）
装置を用いて自動検査を行い、もしくは光学顕微鏡等を用いて検査作業要員が人的作業を行って、落射光または透過光により、光学的に電気的短絡不良の発生の有無を検査するようにしている。
ところが、そのような光学的な検査は、ソルダレジストのような樹脂製の絶縁膜１０４の形成後には、その絶縁膜１０４によって検査対象である配線本体部１０２ａがほぼ全面的に覆われてしまっているのだから、実施することは不可能であり、延いては、例えば出荷前検査の段階では、特にその絶縁膜１０４が形成されて覆われている部分については、上記のような電気的短絡不良の発生を検査することができず、甚だしくは上記のような電気的短絡不良が発生していても、それを見逃して、不良品を製品として流出させてしまうといった不都合も生じることとなる。このような観点からしても、配線パターン１０２とダミーパターン１０５との間に導電性異物が付着することやエッチング残りが生じることに起因した電気的短絡不良の発生自体からして抑制ないしは解消することが、強く望まれていた。

本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、配線パターンとダミーパターンとの間に導電性異物が付着することやエッチング残りが生じることに起因した配線パターンの電気的短絡不良の発生を抑制ないしは解消することを可能とするプリント配線板を提供することにある。

本発明のプリント配線板は、絶縁性基板の表面上に、配線パターンと、当該配線パターンに所定の間隔を隔てて隣接して設けられたダミーパターンとを有するプリント配線板であって、前記ダミーパターンが、１つ以上の間欠部を設けられて２つ以上の部分パターンに分割され、断続的に連なるようなパターンに形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、配線パターンとダミーパターンとの間に導電性異物が付着することやエッチング残りが生じることに起因した電気的短絡不良の発生を抑制ないしは解消することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るダミーパターンを備えたプリント配線板の主要部の構成の一態様を示す図である。 図１に示した一態様とは異なり、アウターリード部を有さない態様のダミーパターンを備えたプリント配線板の主要の部の構成を示す図である。 図１、図２に示した態様とは異なり、アウターリード部およびインナーリード部を有さないダミーパターンを備えたプリント配線板の主要部の構成を示す図である。 図１、図２、図３に示した態様とは異なり、接続端子部をさらに設けてなるダミーパターンおよびインナーリード部のみを有さないダミーパターンを備えたプリント配線板の主要部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るダミーパターンにおける、間欠部の距離ｄ2、一個の部分パターンの長さｄ3、およびダミーパターンと配線パターンとの間隔ｄ1を模式的に示す図である。 従来のダミーパターンを有するプリント配線板の主要部の構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るプリント配線板について、図面を参照して説明する。

本発明の実施の形態に係るプリント配線板は、例えば液晶駆動用ＩＣ実装用の小型プリント配線板等として好適に用いられる、半導体装置用テープキャリアのようなプリント配線板であって、図１に示したように、例えばポリイミド樹脂フィルムのような材質からなる絶縁性基板である絶縁性フィルム基材１と、配線本体部２ａ、インナーリード部２ｂ、アウターリード部２ｃを有する配線パターン２と、外部の例えばプリント配線板や電子デバイス等の接続端子（図示省略）に対して接合されるように設定された接続端子部３と、例えばフォトソルダレジストのような絶縁性樹脂材料からなる絶縁膜４と、配線パターン２に所定の間隔を隔てて隣接して設けられたダミーパターン６であって、かつ１つ以上の、より望ましくは複数の間欠部５によって、互いに所定の間隔ｄ2を隔てて断続的に連な
るようなパターンに形成されたダミーパターン６とを、その主要部の構成部位として備えている。そしてそのダミーパターン６は、断続的に連なる複数個の部分パターン６ａと、断続的に連なる複数個の部分パターン６ｂと、断続的に連なる複数個の部分パターン６ｃとからなり、部分パターン６ａは配線本体部２ａに所定の間隔を隔てて隣接して設けられており、部分パターン６ｂはインナーリード部２ｂに所定の間隔を隔てて隣接して設けられており、部分パターン６ｃはアウターリード部２ｃに所定の間隔を隔てて隣接して設けられている。

すなわち、このプリント配線板は、絶縁性フィルム基材１の表面上に、配線パターン２と、その配線パターン２に隣接して所定の間隔ｄ1を隔てて隣接して設けられたダミーパ
ターン６とを有するプリント配線板であって、ダミーパターン６は、１つ以上、さらに望ましくは複数の間欠部５を設けられて、複数の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃに分割され、それらがあたかも鎖線状のような断続的に連なるようなパターンとして形成されている。

ダミーパターン６における、例えば部分パターン６ａと部分パターン６ｂとの間や、部分パターン６ｂと部分パターン６ｃとの間、あるいは同じ種類の部分パターン６ａと部分パターン６ａとの間のような、隣り合った部分パターン同士の間を隔てている間欠部５の距離ｄ2は、それらダミーパターン６に対して隣接する配線パターン２との間隔ｄ1と同じ程度かそれ以上の大きさに設定されている。また、本実施の形態では、各部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3は、上記のダミーパターン６に対して隣接する配線パターン２
との間隔ｄ1（またはそれと同程度以上の大きさである距離ｄ2）と同じ程度かそれ以上の大きさに設定されている。

ここで、微細金属粉のような導電性物質の付着が電気的短絡の原因となる場合について考える。その導電性物質を理論的に理想化して円形状のものであると仮定すると、ダミーパターン６と隣接する配線パターン２との間隔ｄ1が、その導電性物質の直径未満ならば
、その導電性物質の付着によって、ダミーパターン６と隣接する配線パターン２との間に
電気的短絡が生じるが、ダミーパターン６と隣接する配線パターン２との間隔ｄ1が、そ
の導電性物質の直径よりも大きければ、たとえその導電性物質がダミーパターン６と隣接する配線パターン２との間やその周辺に付着したとしても、ダミーパターン６と配線パターン２との間には電気的短絡は生じない。つまり、間隔ｄ1が、電気的短絡を生じる最小
の導電性異物の大きさと見做すことができる。そうすると、ダミーパターン６に設けられた間欠部５の付近に導電性異物が付着しても、その間欠部５を隔てて隣り合った部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃ同士の間で電気的短絡が生じないようにするためには、その間欠部５の距離ｄ2の大きさを、上記の間隔ｄ1と同程度かそれ以上にすればよいということになる。

また、ダミーパターン６を断続的なパターンとして構成している各部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3は、大きければ大きいほど、隣接した配線パターン２との間での導
電性物質の付着やエッチング残り等に起因した電気的短絡が生じる確率が高くなるので、この点からすれば、長さｄ3はできるだけ短いものとすることが望ましいが、しかし本来
、ダミーパターン６は、機械的強度の増補等を目的として設けられるものであるから、個々の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃを余りにも短いものにすると、その本来の目的を果たすことが困難なものとなってしまう傾向にある。このような観点からの考察を総合すると、各部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3は、上記のような間隔ｄ1や距離ｄ2と同程
度かそれ以上の長さとすることが望ましいのである。但し、パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3を間隔ｄ1や距離ｄ2よりも短くしても、そのダミーパターン６全体の機械的強度
を十分なものとすることができるといった場合には、間隔ｄ1や距離ｄ2については上記のような大きさを確保しつつ、各部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3を間隔ｄ1や距離ｄ2よりも短くしてもよいことは勿論である。

このような本発明の実施の形態に係るプリント配線板では、ダミーパターン６に１つ以上の間欠部５を設けることで、そのダミーパターン６を複数の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃに分割して、それらが断続的に連なって一つのダミーパターン６を構成するものとなるようにしたので、たとえ部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃのうちの一つまたは複数に、それと隣接した配線パターン２に接触するような導電性異物の付着やエッチング残り等が発生しても、電気的にはそれらの個々の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃは断続的なパターン、つまり非連続なパターンなのであるから、そのようなダミーパターン６を経由した配線パターン２の電気的短絡不良が発生することを、抑止ないしは解消することができる。また、間欠部５の距離ｄ2および個々の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃの長さｄ3を適切な大きさに設定することができるので、上記のような電気的短絡不良の発生回避を実現しつつ、ダミーパターン６としての本来の設置目的である機械的強度の増補等の十分な効果を確保することが可能となる。

ここで、ダミーパターン６のバリエーション的態様としては、図１に示したような構成以外にも、図２に示したようなものとすることも可能である。
すなわち、図１に示した一態様では、ダミーパターン６は、多数配列形成された配線パターン２の列における、上列左端のような末端部分に隣接したスペースに設けられているが、そのような位置以外にも、図２に一例を示したように、配線パターン２の列のほぼ中央部分のスペースに設けるようにしてもよい。また、この図２に示した一態様では、ダミーパターン６は、インナーリード部２ｂに隣接した部分パターン６ｂおよび配線本体部２ａに隣接した部分パターン６ａを備えているが、アウターリード部２ｃに隣接した部分パターン６ｃについては、敢えて設けられていない。
例えば、アウターリード部２ｃが配列形成されている部分にはダミーパターン６を設けてまで機械的強度等を増補する必要はない、といった場合には、この図２に示したような構成とすることができる。
このように不要な部分のダミーパターン６（ここでは部分パターン６ｃ）を省略するこ
とにより、その省略した部分パターン６ｃとそれに隣接した配線パターン２のアウターリード部２ｃとの間に電気的短絡が発生する確率を０にして、その分、さらに確実に、ダミーパターン６と配線パターン２との間での電気的短絡不良の発生を回避することが可能となる。

あるいは、例えば図３に一例を示したように、ダミーパターン６を、配線本体部２ａに隣接した部分パターン６ａは備えているが、インナーリード部２ｂに隣接した部分パターン６ｂおよびアウターリード部２ｃに隣接した部分パターン６ｃは敢えて備えていないものとしてもよい。
例えば、インナーリード部２ｂが配列形成されている部分およびアウターリード部２ｃが配列形成されている部分には、ダミーパターン６を設けてまで機械的強度等を増補する必要はない、といった場合には、この図３に示したような構成とすることができる。
このように不要な部分のダミーパターン６（ここで部分パターン６ｂおよび部分パターン６ｃ）を省略することにより、その省略した部分パターン６ｂおよび部分パターン６ｃとそれに隣接した配線パターン２のインナーリード部２ｂおよびアウターリード部２ｃとの間に電気的短絡が発生する確率を０にして、その分、さらに確実に、ダミーパターン６と配線パターン２との間での電気的短絡不良の発生を回避することが可能となる。

もしくは、図４に一例を示したように、配線パターンの上列左端と下列左端のような、上下対称な位置にそれぞれダミーパターン６を形成することや、さらにそれと共に中央部にも、下列の配線パターン２に対して上下対称となるような位置に、ダミーパターン６を形成することなども、望ましい一態様である。このように、より良好な対称性を確保できる位置にダミーパターン６を設けることによって、機械的強度や熱的強度の位置的な偏りや、吸湿特性および膨張率の相違に起因した絶縁性フィルム基材１と銅箔等からなる配線パターン２との間での内部応力歪みの蓄積や累積ピッチ寸法の変位等の偏った発生等を、さらに確実に回避することが可能となる。

また、この図４に示した一態様では、各ダミーパターン６は、それぞれダミー端子部７に連なるように形成されている。すなわち、このようにダミーパターン６のみならずダミー端子部７を、接続端子部３に所定の間隔を隔てて隣接して形成するようにしてもよい。このようにすることにより、接続端子部３が配列形成された領域およびその付近における機械的強度等の増補を実現することができる。なお、このダミー端子部７についても、隣り合うダミー端子部７同士の間隔は、上記のｄ1やｄ2と同等かそれ以上の大きさとすることが望ましい。

また、この図４に示した一態様では、上列および下列の左端に隣接したスペースに設けられたダミーパターン６は、アウターリード部２ｃに隣接した部分パターン６ｃおよび配線本体部２ａに隣接した部分パターン６ａを備えているが、インナーリード部２ｂに隣接した部分パターン６ｂについては、敢えて設けられていない。
例えば、インナーリード部２ｂが配列形成されている部分のみについてはダミーパターン６を設けてまで機械的強度等を増補する必要はない、といった場合には、このような構成とすることができる。
このように不要な部分のダミーパターン６（ここでは部分パターン６ｂ）を省略することにより、その省略した部分パターン６ｂとそれに隣接した配線パターン２のアウターリード部２ｂとの間に電気的短絡が発生する確率を０にして、その分、さらに確実に、ダミーパターン６と配線パターン２との間での電気的短絡不良の発生を回避することが可能となる。

また、ダミーパターン６を構成している、絶縁膜４で覆われる部分パターン６ａにおける間欠部５ｂの大きさ（距離）と、絶縁膜４で覆われない部分パターン６ｃにおける間欠
部５ｃの大きさ（距離）とを、異なった大きさとすることも有効である。すなわち、この一例に即して説明すると、部分パターン６ａについては、絶縁膜４で覆われるので、その絶縁膜４の有する機械的強度の増補効果によって、機械的強度が確保されやすい。このため、絶縁膜４で覆われる部分パターン６ａについては、機械的強度の確保よりも、電気的短絡の発生確率を低減させることができるようにすることの方を、より重点的な目的とすることができる。従って、部分パターン６ａにおける間欠部５ａの大きさは、絶縁膜４で覆われていない場合よりも大きめに設定することが望ましいということになる。他方、絶縁膜４では覆われることがなく、かつ外部のＩＣの接続端子等に対して一括ボンディングされる際に加熱や加圧されて機械的・熱的歪みを生じやすい傾向にあるアウターリード部２ｃや接続端子部３が配列形成されている部分に隣接して設けられる部分パターン６ｃやダミー端子７については、より大きな機械的強度の増補が、より重点的な目的となる。よって、部分パターン６ｃにおける間欠部５ｃの大きさは、より小さめにして、その分、部分パターン６ｃの長さを大きく取るようにすることが望ましいということになる。また、ダミー端子７の外形寸法も大きめに形成してもよい。このように、各位置ごとでの異なった技術的要求に即して、適宜に間欠部５の大きさ（距離）やダミー端子７の外形寸法を設定することが望ましい。

また、導電性異物の付着やエッチング加工時のエッチング残り等は、特に各種パターンのコーナー部分に多く発生しやすいという一般的傾向がある。このため、図４に一例を示したように、ダミーパターン６における部分パターン６ａと部分パターン６ｃとの間のコーナー部分に間欠部５ｄを設けることにより、このコーナー部分での導電性異物の付着やエッチング加工時のエッチング残り等の発生をさらに効果的に回避して、それらに起因した配線パターン２とダミーパターン６との間での電気的短絡不良の発生をさらに有効に抑制ないしは解消することが可能となる。

また、例えば、絶縁膜４で覆われる部分においては機械的強度等の増補よりも電気的短絡不良の発生を回避することの方が優先順位が上であるといった場合もあり得る。そこで、そのような場合には、絶縁膜４で覆われている部分のダミーパターン６のみを、間欠部５によって分割されて断続的に連なるようなパターンに形成し、絶縁膜４で覆われていない部分のダミーパターン６については、間欠部５を設けないで、断続的なパターンではなく連続的なパターンとするようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るプリント配線板によれば、ダミーパターン６に１つ以上の間欠部５を設けることで、そのダミーパターン６を複数の部分パターン６ａ、６ｂ、６ｃに分割して、それらがあたかも鎖線状のように断続的に連なって一つのダミーパターン６を構成するものとなるようにしたので、配線パターン２とダミーパターン６との間での電気的短絡の発生を抑制ないしは解消することが可能となる。

なお、上記の実施の形態の説明では、プリント配線板の典型的な一例として半導体装置用テープキャリアに本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、その他にも、リジッドプリント配線板や、フレキシブルプリント配線板などにも適用可能であることは勿論である。また、スルーホールやビアホールおよびランド部等を有する、両面プリント配線板や多層プリント配線板などについても、本発明は適用可能であることは言うまでもない。

１ 絶縁性フィルム基材
２ 配線パターン
３ 接続端子部
４ 絶縁膜
５ 間欠部
６ ダミーパターン
７ ダミー端子部

Claims (6)

1. 絶縁性基板の表面上に、配線パターンと、当該配線パターンに所定の間隔を隔てて隣接して設けられたダミーパターンとを有するプリント配線板であって、
   前記ダミーパターンが、１つ以上の間欠部を設けられて２つ以上の部分パターンに分割され、断続的に連なるようなパターンに形成されている
   ことを特徴とするプリント配線板。
2. 請求項１記載のプリント配線板において、
   前記ダミーパターンにおける、隣り合った部分パターン同士の間を隔てている間欠部の距離が、当該ダミーパターンと隣接する前記配線パターンとの間隔以上の大きさに形成されている
   ことを特徴とするプリント配線板。
3. 請求項１または２記載のプリント配線板において、
   前記配線パターンが、配線本体部と、それに連なるインナーリード部およびアウターリード部とを有するものであり、かつ前記配線本体部が絶縁膜で覆われており、
   前記ダミーパターンが、前記インナーリード部に隣接した部分パターンおよび前記配線本体部に隣接した部分パターンを備えているが、前記アウターリード部に隣接した部分パターンは備えていないものである
   ことを特徴とするプリント配線板。
4. 請求項１または２記載のプリント配線板において、
   前記配線パターンが、配線本体部と、それに連なるインナーリード部およびアウターリード部とを有するものであり、かつ前記配線本体部が絶縁膜で覆われており、
   前記ダミーパターンが、前記アウターリード部に隣接した部分パターンおよび前記配線本体部に隣接した部分パターンを備えているが、前記インナーリード部に隣接した部分パターンは備えていないものである
   ことを特徴とするプリント配線板。
5. 請求項１または２記載のプリント配線板において、
   前記配線パターンが、配線本体部と、それに連なるインナーリード部およびアウターリード部とを有するものであり、かつ前記配線本体部が絶縁膜で覆われており、
   前記ダミーパターンが、前記配線本体部に隣接した部分パターンを備えているが、前記インナーリード部に隣接した部分パターンおよび前記アウターリード部に隣接した部分パターンは備えていないものである
   ことを特徴とするプリント配線板。
6. 請求項１または２記載のプリント配線板において、
   前記配線パターンが、配線本体部と、それに連なるインナーリード部およびアウターリード部とを有するものであり、かつ少なくとも前記配線本体部が絶縁膜で覆われており、
   前記ダミーパターンは、前記絶縁膜で覆われている部分のみが、前記間欠部によって前記２つ以上の部分パターンに分割されて断続的に連なるようなパターンに形成されていることを特徴とするプリント配線板。

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