JP6559446B2 - 回路パターンの断線及び短絡の検査方法及び検査用配線パターンを有するプリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板上に形成された配線の導通検査及び短絡検査を、従来より少ない検査工程により可能となる回路パターンの断線及び短絡の検査方法に関する。また、本発明は、プリント基板上に形成された回路パターンの断線及び短絡を、従来より少ない回数の導通検査で検出することができる断線及び短絡検査用配線パターンを有するプリント基板に関する。

プリント基板は、集積回路等の電子部品を表面に固定し、その部品間を配線で接続することで電子回路を構成する板状またはフィルム状の部品である。例えば、タッチパネルのタッチセンサー用の電極配線等の如く、プリント基板上に電子回路等の回路パターンが形成されているが、製造工程におけるプリント基板の欠損、割れ、打痕傷、回路プリント印刷のずれ、ボイド、クラック、デラミネーション等によって、回路パターンに断線や短絡が発生することが知られている。また、タッチパネルのタッチセンサーとして用いられる電極配線については、近年、細線化の要求が高く、加工時における断線の発生や短絡の発生がより生じやすくなることも知られている。そのためプリント基板上に形成された回路パターンについて、断線欠陥の検査（以下、導通検査）や、短絡欠陥の検査（以下、短絡検査）を行う必要があるが、回路パターン等の配線はプリント基板上に多数独立した形態で配置されるため、検査に多大な労力と時間を要していた。
またプリント基板を製造する技術分野において、近年、製造物の欠陥により生じた損害についての製造物責任に対する意識が高まっているため、回路パターンの導通検査及び短絡検査を高精度で行う工程が必須となっている。
従来より、回路パターンの導通検査や短絡検査として、種々の技術が知られていた。例えば、規則から外れたパターン形状部を目視で欠陥認定する目視検査や、上方から光を照射して正反射光を検出し段線を検出する照明検査や、回路パターンにおける電気的に独立したパターンにおける２箇所にピンを立ててテスターで計測するテスター測定法や、電気的に独立したパターン上に配線パターンを形成し、その端部を回路パターンの外周部まで延伸し、その端部をテスターで計測する配線パターン検査法等が知られていた。

上記の検査方法は、いずれも一長一短がある。例えば目視検査においては、従業者が視覚により欠陥を抽出するために熟練した技能が必要とされる。また、照明検査やピンを形成したテスター測定法はコスト高となり、比較的に広い検査スペースが必要になる等、多くの問題点が指摘されている。
そこで、コストや検査スペースの問題が比較的少ない配線パターン検査法によって回路パターンの導通検査や短絡検査が行われることも多くなってきている。すなわち、独立して配置された回路パターン上に電気的に直列接続させた検査用の配線パターンを形成し、検査パターンの端部同士をテスターにより計測する導通検査が行われている。
特に近年、タッチパネルのタッチセンサー用の電極配線が形成されたプリント基板が数多く製造されている。このようなタッチセンサーは、表示画面上で指等が触れた位置をセンサーで電気信号化する必要があり、多数のセンサ用の電極がグリッド状に配置されるため、多数の配線が等間隔で並列に配置されている。
このような、電気的に独立して配置された回路パターンの断線及び短絡を効率的に検査するためには、回路パターン上に一筆書き（検査用の配線パターンが連接して形成された状態である。配線の端部は二箇所のみとなる。）のものが知られている。例えば、特許文献１には、タッチパネルのタッチセンサーの電極配線の導通検査に使用される検査方法が開示されている。かかる特許文献１には、隣接する回路パターンの端部同士を接続し、実質的に一筆書きの配線パターンを形成する検査方法が開示されている。また、特許文献２には半導体集積回路の平面の回路パターン上に一筆書きで配線パターンを形成する検査方法が開示されている。

上記の検査方法は、一回の導通検査で回路パターンの断線を検出することができ、検査後、配線パターンの両端にある検査用電極パッドが形成されている領域を切断することによって、検査後の回路パターンが形成されたプリント基板を出荷できる点で優れている。また、上述した目視検査の如く熟練した技能は不要であるし、照明検査やテスター測定法に比較してコストも低廉であり、検査スペースも極小化できる点で優れている。しかし、特許文献１及び２に開示された一筆書きの配線パターンを形成する検査方法は、断線のみを検出することはできるが、隣接するパターン間における短絡を検出することは不可能であった。
ここで、配線の断線欠陥や短絡欠陥の導通検査を効率的に行う方法として、特許文献２には、二筆書きで検査用配線パターンを形成する方法が開示されている。しかし、特許文献２に開示された検査方法では、同じ検査用配線パターンが隣接する箇所で生じる短絡欠陥を検出することができなかった。そして、同じ検査用配線パターンが隣接する箇所における短絡欠陥の検査については、一箇所ずつテスターを使って短絡の検査を行う必要があり、全ての配線間の短絡検査を一度に行うことができないという問題点があった。

上記従来技術の問題点を解決するために、本発明者は、検査用配線パターンを単に増加させるだけでは、断線と短絡を完全に検出することは困難であることを見出した。すなわち、図３は一筆書きの検査用配線パターンＰ１を示す平面概念図であるが、図３に示された斜線の部分において短絡が発生していても二箇所の検査用電極パッド３１，３２を使用して短絡を検出することは不可能である。そのため上述の検査方法に加えて、別途短絡を検出する検査を行わなければならないという問題点があった。
そこで、検査用配線パターンの増加が検討できる。しかし、図４に示すような二筆書きで検査用配線パターンＰ２，Ｐ３を形成することによって、並列に配置された配線間において検査用電極パッド３３と３４及び３５と３６を使用しても、斜線で示した約半数の配線間における短絡を検出できないことが分かった。そして三筆書き、四筆書きと検査用配線パターンを増設することにより、断線と共に短絡を検出できる割合は上がるが、全配線間の短絡を完全に検出することができないし、検査工程も増えることが分かった。
例えば、図５に示すような五筆書きで検査用配線パターンＰ４〜Ｐ８を形成した場合、検査用配線パターンＰ４の両端における検査用電極パッド４１と４２、検査用配線パターンＰ５の両端における検査用電極パッド４３と４４、検査用配線パターンＰ６の両端における検査用電極パッド４５と４６、検査用配線パターンＰ７の両端における検査用電極パッド４７と４８、検査用配線パターンＰ８の両端における検査用電極パッド４９と５０を使用しても、斜線で示した５箇所において短絡を検出することができない。すなわち、五筆書きで検査用配線パターンを形成した場合は、断線と短絡についての検査工程は９回必要となり、検出率は約８０％となることが分かった。

特開２０１３−１８７２９２号公報 特開２００７−５９５７２号公報 特開２０１４−２３２４１７号公報

本発明は、並列に配置された複数の配線により回路パターンが形成されているプリント基板において、回路パターンの断線及び短絡を、従来の検査方法より少ない工程で完全に検出することができる検査方法及びプリント基板を提供することを目的とする。

（１）プリント基板上に形成された回路パターンにおける電気的に独立して形成された複数の配線を第一検査用配線パターンと第二検査用配線パターンによって回路パターンの断線及び短絡を検査する検査方法において、前記第一検査用配線パターンは回路パターンの中心に位置する基準配線より並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続して形成され、前記第二検査用配線パターンは前記基準配線に隣接する配線より並列に並ぶ複数の配線を１本おきに前記第一検査用配線パターンが接続していない他の配線と電気的に直列接続して形成され、前記第一検査用配線パターンの両端部及び前記第二検査用配線パターンの両端部を導通検査することによって断線検査をし、前記第一検査用配線パターンの片端部と前記第二検査用配線パターンの片端部を導通検査することによって短絡検査を行うことを特徴とする回路パターンの断線及び短絡の検査方法である。
ここでプリント基板とは、ガラスエポキシ基板やセラミックス基板等に代表されるリジッド基板だけでなく、ポリイミドやポリエステル等のフィルム状の基板も含む。
このような構成を採用することによって、第一検査用配線パターンの両端部をテスターにより測定し、回路パターンの断線の有無を検査することができる。また、同様に第二検査用配線パターンの両端部をテスターにより測定し、回路パターンの断線の有無を検査することができる。次に、第一検査用配線パターンの一端部と、第二検査用配線パターンの一端部をテスターにより測定し、回路パターンにおける短絡の有無を検査することができる。従って、１台のテスターによる３回の導通検査によって、断線と短絡といった電気的欠陥を検出することが可能となる。

（２）前記第一検査用配線パターンは、検査用電極パッドを基準配線の片端部に接続し、更に基準配線の他端部が基準配線に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、更に前記外側の配線の他端部と基準配線の他方側に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、このような接続の繰返しにより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されており、また、前記第二検査用配線パターンは、基準配線に隣接する配線の端部に検査用電極パッドが接続され、かつ検査用電極パッドの接続は第一検査用配線パターンにおける検査用電極パッドが接続された基準配線の端部とは反対側に接続され、前記第一検査用配線パターンと同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成されていることを特徴とする上記（１）に記載された回路パターンの断線及び短絡の検査方法である。
本発明において渦巻形状とは、中心から旋回しつつ遠ざかる形態を示している。曲線に限られるものではなく、一般的な回路パターンにおいては、一般的には角状に旋回しながら中心部から遠ざかる形態を示す。
また検査用電極パッドは、導通検査に用いる測定器を接続するために第一検査用配線パターン及び第二検査用配線パターンの両端に形成された端部に形成される。

（３）第一検査用配線パターンと第二検査用配線パターンによって回路パターンの断線及び短絡の検査を行うことができるプリント基板において、当該プリント基板上には並列に並んだ複数の配線により回路パターンが形成されており、前記第一検査用配線パターンは回路パターンの中心に位置する基準配線の片端部に検査用電極パッドが接続されており、基準配線の他端部が前記基準配線に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、更に前記外側の配線の他端部と基準配線の他方側に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、このような接続の繰返しにより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されており、前記第二検査用配線パターンは、基準配線に隣接する配線の端部に検査用電極パッドが接続され、かつ検査用電極パッドの接続は第一検査用配線パターンにおける検査用電極パッドが接続された基準配線の端部とは反対側にされ、前記第一検査用配線パターンと同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成されていることを特徴とする検査用配線パターンを有するプリント基板である。

（４）前記第一検査用配線パターン及び第二検査用配線パターンの端部に接続された四箇所の検査用電極パッド及び検査用配線パターンにおける複数の配線の端部を接続する箇所は、プリント基板上における回路パターンが形成された領域の外側に設置されていることを特徴とする上記（３）に記載された検査用配線パターンを有するプリント基板である。
（５）前記四箇所の検査用電極パッドが、プリント基板上における同縁側に集めて形成されていることを特徴とする上記（３）又は（４）に記載された検査用配線パターンを有するプリント基板である。
ここで、基板上における同縁側とは、平面視四角形の基板における４つある辺のうち、一辺のことである。すなわち、同縁側に全ての検査用電極パッドを集中させることによって、テスターを使用した導通検査の利便性が飛躍的に向上することが期待できる。
（６）前記四箇所の検査用電極パッド及び検査用配線パターンにおける複数の配線の端部同士の接続されている箇所が切断された上記（４）又は（５）に記載された検査用配線パターンを有するプリント基板である。
断線及び短絡の検査後の基板について、検査用配線パターンの電気的接続を解消し、不要となった検査用電極パッドを排除することにより、検査機能を除去し、電子回路等の回路パターンのみが形成された基板を製造することができる。

本発明に係る回路パターンの断線及び短絡の検査方法及び検査用配線パターンを有するプリント基板は、並列に配置された複数の配線により回路パターンが形成されているプリント基板において、従来の工程よりも少ない工程によって回路パターンの断線及び短絡を完全に検出することができるという優れた効果を有する。

参考例に係る検査用配線パターンを有するプリント基板を示す平面図である。 本発明に係る検査用配線パターンを有するプリント基板を示す平面図である。 一筆書きの配線パターンを有する従来のプリント基板を示す平面概念図である。 二筆書きで検査用配線パターンを形成したものを示す平面概念図である。 五筆書きで検査用配線パターンを形成したものを示す平面概念図である。

以下、図面に則して本発明の実施形態等を説明する。以下に示す実施形態は、本発明の例示であるため、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
参考例１
図１は、本発明に係る参考例を示す平面図である。
図１に示す如く、参考例１に係る基板１０上には、電気的に独立して形成された複数の配線７ａ〜７ｎからなる回路パターンが形成されている。図１に示す回路パターンは、タッチパネルのタッチセンサーに使用されるものである。図１に示す如く、第一検査用配線パターン１は、回路パターンの中心に位置する基準配線７ｈより，並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続して形成されている。具体的には、基準配線７ｈは、基準配線７ｈに隣接する配線７ｇの外側の配線７ｆに直列接続している。次いで、配線７ｆは７ｊに直列接続し、更に７ｄ、７ｌ、７ｂ，７ｎの順に直列接続されている。このように第一検査用配線パターン１は、並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されている。
また、図１に示す如く、第二検査用配線パターン２は、前記基準配線７ｈに隣接する配線７ｇより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続している。具体的には、７ｇ、７ｉ、７ｅ、７ｋ、７ｃ、７ｍ、７ａの順に直列接続されている。第二検査用配線パターン２も、第一検査用配線パターンと同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成されている。

第一検査用配線パターン１と第二検査用配線パターン２の両端部には、検査用電極パッドが形成されている。具体的には図１に示す如く、第一検査用配線パターン１の両端部に、検査用電極パッドＡ１及びＡ２が形成されている。更に、第二検査用配線パターン２の両端部に、検査用電極パッドＢ１及びＢ２が形成されている。ここで、第二検査用配線パターン２に接続される検査用電極パッドＢ２は、基準配線７ｈに隣接する配線７ｇの端部に検査用電極パッドＢ２が接続され、かつ検査用電極パッドＢ２は第一検査用配線パターン１における検査用電極パッドＡ２が接続された基準配線７ｈの端部とは反対側にされている点に特徴を有する。
検査用電極パッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２はプリント基板１０上に形成されるが、図１に示す如く、回路パターンが形成された一点鎖線で示された領域Ｔの外側に設置されるのが好ましい。また、プリント基板１０を領域Ｔで切断することによって、検査用電極パッドＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２及び検査用配線パターン１，２における複数の配線の端部同士の接続されている箇所が切り離されたプリント基板を製造することもできる。
このような構成を採用することによって、第一検査用配線パターンの両端部Ａ１及びＡ２をテスターにより導通検査することにより、回路パターンの断線の有無を検査することができる。また、同様に第二検査用配線パターンの両端部Ｂ１及びＢ２をテスターにより導通検査することにより、回路パターンの断線の有無を検査することができる。更に、第一検査用配線パターンの一端部Ａ１と、第二検査用配線パターンの一端部Ｂ２をテスターにより導通検査することにより、回路パターンにおける短絡の有無を検査することができる。短絡の検査は、第一検査用配線パターンの端部Ａ２と、第二検査用配線パターンの端部Ｂ１間の導通検査でも良く、第一検査用配線パターンの端部Ａ１と、第二検査用配線パターンの端部Ｂ１間の導通検査、また第一検査用配線パターンの端部Ａ２と第二検査用配線パターンの端部Ｂ２間の導通検査でも良い。
参考例１に係る検査用配線パターンを有する基板を用いれば、一台のテスターによる３回の導通検査によって、断線及び短絡という電気的欠陥を検出することが可能となる。これは従来技術による断線及び短絡の検査方法に比較して、格段に検査工程を省略できるため、より簡便かつ短時間で検査工程を終えることができる。

実施形態１
図２は、本発明に係る他の検査用配線パターンを有するプリント基板を示す平面図である。図２に示されたプリント基板は、ロール・ツー・ロール方式で製造される際の状態を示すものである。すなわち、本実施形態１に係る検査用配線パターンを有するプリント基板は、ロール状に巻いた基板に複数の回路パターンを形成したものを、他のロールに巻き取ることによって、効率良く量産する工程に用いることができる。
図２に示す如く、実施形態１に係るプリント基板２０上には、電気的に独立して形成された複数の配線１７ａ〜１７ｎからなる複数の回路パターンが形成されている。図２に示す如く、第一検査用配線パターン１１は、回路パターンの中心に位置する基準配線１７ｈより、並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続して形成されている。具体的には、基準配線１７ｈは、基準配線１７ｈの外側の配線１７ｇに隣接する配線１７ｆに直列接続している。次いで、配線１７ｆは１７ｊに直列接続し、更に１７ｄ、１７ｌ、１７ｂ，１７ｎの順に直列接続されている。このように第一検査用配線パターン１１は、並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されている。
また、図２に示す如く、第二検査用配線パターン１２は、前記基準配線１７ｈに隣接する配線１７ｇより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続している。具体的には、１７ｇ、１７ｉ、１７ｅ、１７ｋ、１７ｃ、１７ｍ、１７ａの順に直列接続されている。第二検査用配線パターン１２も、第一検査用配線パターン１１と同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成されている。
図２において、配線パターン１１，１２は参考例１のような渦巻形状ではないが、これは検査用電極パッドの配置位置を確保するために、一部配線パターンを迂回させているためであり、実施形態１に係る配線パターンは参考例１の配線パターンと同じである。本発明における渦巻形状とは、図２に示すような形態の配線パターンも含まれるものとする。

第一検査用配線パターン１１と第二検査用配線パターン１２の両端部には、検査用電極パッドが形成されている。具体的には図２に示す如く、第一検査用配線パターンの両端部に、検査用電極パッドＡ１１及びＡ１２が形成されている。更に、第二検査用配線パターンの両端部に、検査用電極パッドＢ１１及びＢ１２が形成されている。
本実施形態１に係る検査用配線パターンは、図２に示す如く、帯状の基板に複数同じものが形成されている。上述した検査用配線パターンは、図２の右側の配線パターンも同様に形成されている。
本実施形態１に係る検査用配線パターンを有するプリント基板は、検査用電極パッドＡ１１、Ａ１２、Ｂ１１、Ｂ１２が、プリント基板２０上における同縁側に集めて形成されている点に特徴を有する。
通常、ロール・ツー・ロール方式においては、テスターによる導通検査は、一人の従業者が流れてくる回路パターンを一つずつ手作業で検査をすることになる。このような構成を採用することにより、検査用電極パッドを近接した箇所にまとめて配設することができるため、ロール・ツー・ロール方式における導通検査の利便性が飛躍的に向上することが期待できる。

１，１１ 第一検査用配線パターン
１０，２０ プリント基板
２，１２ 第二検査用配線パターン
７ｈ，１７ｈ 基準配線
７ｇ，１７ｇ 基準配線に隣接する配線
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２、Ａ１１，Ａ１２，Ｂ１１，Ｂ１２ 検査用電極パッド

Claims (4)

1. プリント基板上に形成された回路パターンにおける電気的に独立して形成された複数の配線を第一検査用配線パターンと第二検査用配線パターンによって回路パターンの断線及び短絡を検査する検査方法において、前記第一検査用配線パターンは回路パターンの中心に位置する基準配線より並列に並ぶ複数の配線を１本おきに直列接続して形成され、前記第二検査用配線パターンは前記基準配線に隣接する配線より並列に並ぶ複数の配線を１本おきに前記第一検査用配線パターンが接続していない他の配線と電気的に直列接続して形成され、前記第一検査用配線パターンは、検査用電極パッドを基準配線の片端部に接続し、更に基準配線の他端部が基準配線に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、更に前記外側の配線の他端部と基準配線の他方側に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、このような接続の繰返しにより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されており、また、前記第二検査用配線パターンは、基準配線に隣接する配線の端部に検査用電極パッドが接続され、かつ検査用電極パッドの接続は第一検査用配線パターンにおける検査用電極パッドが接続された基準配線の端部とは反対側に接続され、前記第一検査用配線パターンと同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成され、前記第一検査用配線パターン及び第二検査用配線パターンの両端部に接続された四箇所の検査用電極パッドが、プリント基板上における同縁側に集めて形成され、前記第一検査用配線パターンの両端部及び前記第二検査用配線パターンの両端部を導通検査することによって断線検査をし、前記第一検査用配線パターンの片端部と前記第二検査用配線パターンの片端部を導通検査することによって短絡検査を行うことを特徴とする回路パターンの断線及び短絡の検査方法。
2. 第一検査用配線パターンと第二検査用配線パターンによって回路パターンの断線及び短絡の検査を行うことができるプリント基板において、当該プリント基板上には並列に並んだ複数の配線により回路パターンが形成されており、前記第一検査用配線パターンは回路パターンの中心に位置する基準配線の片端部に検査用電極パッドが接続されており、基準配線の他端部が前記基準配線に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、更に前記外側の配線の他端部と基準配線の他方側に隣接する配線の外側の配線における近接する片端部に接続され、このような接続の繰返しにより並列に並ぶ複数の配線を１本おきに渦巻形状となるように直列接続して形成されており、前記第二検査用配線パターンは、基準配線に隣接する配線の端部に検査用電極パッドが接続され、かつ検査用電極パッドの接続は第一検査用配線パターンにおける検査用電極パッドが接続された基準配線の端部とは反対側にされ、前記第一検査用配線パターンと同方向への渦巻形状となるように直列接続して形成され、前記第一検査用配線パターン及び第二検査用配線パターンの両端部に接続された四箇所の検査用電極パッドがプリント基板上における同縁側に集めて形成されていることを特徴とする検査用配線パターンを有するプリント基板。
3. 前記第一検査用配線パターン及び第二検査用配線パターンの端部に接続された四箇所の検査用電極パッド及び検査用配線パターンにおける複数の配線の端部を接続する箇所は、プリント基板上における回路パターンが形成された領域の外側に設置されていることを特徴とする請求項２に記載された検査用配線パターンを有するプリント基板。
4. 前記四箇所の検査用電極パッド及び検査用配線パターンにおける複数の配線の端部同士の接続されている箇所が切断された請求項３に記載された検査用配線パターンを有するプリント基板。