JP2814603B2 - 多層プリント配線基盤の密着判断方法 - Google Patents
多層プリント配線基盤の密着判断方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複合材料を接着させて製造される多層プリン
ト配線基板の密着判断において、接着層の未硬化部や剥
離部の検出を超音波インパルスを用いて非破壊で行う密
着判断方法に関する。
ト配線基板の密着判断において、接着層の未硬化部や剥
離部の検出を超音波インパルスを用いて非破壊で行う密
着判断方法に関する。
ICチップや電子部品を装着し三次元的に電気的配線を
行うことの出来る多層プリント配線基板は、電子回路を
高い信頼性をもって小さなスペースに納めることが出来
ることから、その需要は増大している。
行うことの出来る多層プリント配線基板は、電子回路を
高い信頼性をもって小さなスペースに納めることが出来
ることから、その需要は増大している。
この多層プリント配線基板の断面図は第５図に示すよ
うに、エポキシ樹脂12内にガラス繊維11を内部に含んだ
複合材料で構成される基板に、銅の導電性配線14を形成
し、エポキシ系の接着剤13を用いて張り合わせて作成さ
れる。
うに、エポキシ樹脂12内にガラス繊維11を内部に含んだ
複合材料で構成される基板に、銅の導電性配線14を形成
し、エポキシ系の接着剤13を用いて張り合わせて作成さ
れる。
多層プリント配線基板の製造工程で起こり得る問題の
１つに、各基板を接着する接着層の未硬化部の発生や異
物の混入に起因する層間剥離等の密着不良がある。密着
不良の発生は、各層表面に形成された配線の断線、装着
される電子部品との接合部等の破壊を引き起こすことか
ら、製造されるプリント配線基板の信頼性の低下をもた
らす。このため、接着層の未硬化部、剥離部等の密着不
良部を検出する必要がある。
１つに、各基板を接着する接着層の未硬化部の発生や異
物の混入に起因する層間剥離等の密着不良がある。密着
不良の発生は、各層表面に形成された配線の断線、装着
される電子部品との接合部等の破壊を引き起こすことか
ら、製造されるプリント配線基板の信頼性の低下をもた
らす。このため、接着層の未硬化部、剥離部等の密着不
良部を検出する必要がある。
これらを検出する手段として、従来からパルスモード
超音波探傷法が用いられる。その一例を第６図（ａ）を
用いて説明する。広帯域パルスジェネレーター１で得ら
れる電気信号を圧電トランスジューサー２に印加し、時
間軸上で幅の狭い10MHZ程度の超音波パルス４を発信、
被検体７に超音波伝播用液体（図示せず）を介して発信
する。発信された超音波パルスは被検体表面、被検体底
面、また被検体内部に剥離部８が有る場合はそれによっ
て反射される。この反射波を圧電トランジューサーで受
信し、電気信号に変換し、この電気信号をオシロスコー
プ５により電圧−時間で観察すると（第６図（ｂ）参
照）、被検体表面からの反射信号ａと多層プリント配線
基板底面からの反射信号ｃが観測される。接着剤の剥離
部８等、密着不良部が存在すると反射信号ｂがその間に
観測される。また、被検体表面からの反射信号ａと剥離
部８からの反射信号ｂとの時間差ｔによって剥離部の深
度（第６図（ａ）中ｄ参照）が求められる。
超音波探傷法が用いられる。その一例を第６図（ａ）を
用いて説明する。広帯域パルスジェネレーター１で得ら
れる電気信号を圧電トランスジューサー２に印加し、時
間軸上で幅の狭い10MHZ程度の超音波パルス４を発信、
被検体７に超音波伝播用液体（図示せず）を介して発信
する。発信された超音波パルスは被検体表面、被検体底
面、また被検体内部に剥離部８が有る場合はそれによっ
て反射される。この反射波を圧電トランジューサーで受
信し、電気信号に変換し、この電気信号をオシロスコー
プ５により電圧−時間で観察すると（第６図（ｂ）参
照）、被検体表面からの反射信号ａと多層プリント配線
基板底面からの反射信号ｃが観測される。接着剤の剥離
部８等、密着不良部が存在すると反射信号ｂがその間に
観測される。また、被検体表面からの反射信号ａと剥離
部８からの反射信号ｂとの時間差ｔによって剥離部の深
度（第６図（ａ）中ｄ参照）が求められる。
しかし前記のパルスモード超音波探傷法を多層プリン
ト配線基板の密着判断に用いることは、次に示す理由に
より甚だ困難なものである。
ト配線基板の密着判断に用いることは、次に示す理由に
より甚だ困難なものである。
第一にパルスモード超音波探傷法で用いられる10MHZ
程度の高い周波数の超音波パルスは、エポキシ樹脂によ
る超音波吸収や内部のガラス繊維による散乱を生じて、
剥離部や接着剤未硬化部等の密着不良部からの反射波が
検出不可能なほど弱くなったり、銅箔である導電性配線
で超音波パルスが反射されることにより、それより深部
の情報が得られなくなる。また、低周波数の超音波パル
スを用いることにより導電性配線を透過するとが可能と
なっても、反射した超音波パルスが時間軸上で広がるた
めに密着不良部の深度は測定は困難である。
程度の高い周波数の超音波パルスは、エポキシ樹脂によ
る超音波吸収や内部のガラス繊維による散乱を生じて、
剥離部や接着剤未硬化部等の密着不良部からの反射波が
検出不可能なほど弱くなったり、銅箔である導電性配線
で超音波パルスが反射されることにより、それより深部
の情報が得られなくなる。また、低周波数の超音波パル
スを用いることにより導電性配線を透過するとが可能と
なっても、反射した超音波パルスが時間軸上で広がるた
めに密着不良部の深度は測定は困難である。
第二にパルスモード超音波探傷法では、密着不良部が
多層プリント配線基板表面付近に存在した場合、多層プ
リント配線基板表面からの反射波と密着不良部からの反
射波が重るため、密着不良部の検出が不能であったり、
深度の測定が困難である場合が生じる。
多層プリント配線基板表面付近に存在した場合、多層プ
リント配線基板表面からの反射波と密着不良部からの反
射波が重るため、密着不良部の検出が不能であったり、
深度の測定が困難である場合が生じる。
このように従来法は、超音波吸収や内部のガラス繊維
による散乱の強い材料を用いた多層プリント配線基板の
密着判断に適した方法ではなかった。
による散乱の強い材料を用いた多層プリント配線基板の
密着判断に適した方法ではなかった。
本発明は、複合材料を接着して製造される多層プリン
ト配線基板の密着判断方法において、圧電トランスジュ
ーサーより5MHZ以下の周波数からなる超音波インパルス
を発信させ、超音波伝播用液体を介して多層プリント配
線基板に入射する工程、多層プリント配線基板から反射
した超音波インパルスを圧電トランスジューサーで受信
し、電気信号に変換する工程、電気信号から反射波強度
の周波数分布を得る工程、周波数分布上で出力が極小と
なる周波数群を求める工程、求められた周波数群と良好
な接着層での周波数群を比較し、両者が大きく異なって
いた場合、多層プリント配線基板内部に未硬化部または
剥離部があると判断する工程、を含むことを特徴とする
多層プリント配線基板の密着判断方法である。
ト配線基板の密着判断方法において、圧電トランスジュ
ーサーより5MHZ以下の周波数からなる超音波インパルス
を発信させ、超音波伝播用液体を介して多層プリント配
線基板に入射する工程、多層プリント配線基板から反射
した超音波インパルスを圧電トランスジューサーで受信
し、電気信号に変換する工程、電気信号から反射波強度
の周波数分布を得る工程、周波数分布上で出力が極小と
なる周波数群を求める工程、求められた周波数群と良好
な接着層での周波数群を比較し、両者が大きく異なって
いた場合、多層プリント配線基板内部に未硬化部または
剥離部があると判断する工程、を含むことを特徴とする
多層プリント配線基板の密着判断方法である。
本発明では、第１図に示すように広帯域パルスジェネ
レーター１で発生した電気信号を圧電トランスジューサ
ー２に入力することにより、5MHZ以下の超音波インパル
ス４を発信させ、超音波伝播用液体（図示せず）を介し
て多層プリント配線基板３表面に垂直に入射させる。反
射した超音波インパルス４を発信と同一の圧電トランス
ジューサー２で受信し、さらに、圧電トランスジューサ
ー２で電気信号に変換しスペクトラムアナライザー６で
周波数分析を行い、多層プリント配線基板３からの反射
した超音波インパルスの強度の周波数分布を得る。ま
た、スペクトラムアナライザー６の代わりデジタルオシ
ロスコープとコントローラーを用いても良い。
レーター１で発生した電気信号を圧電トランスジューサ
ー２に入力することにより、5MHZ以下の超音波インパル
ス４を発信させ、超音波伝播用液体（図示せず）を介し
て多層プリント配線基板３表面に垂直に入射させる。反
射した超音波インパルス４を発信と同一の圧電トランス
ジューサー２で受信し、さらに、圧電トランスジューサ
ー２で電気信号に変換しスペクトラムアナライザー６で
周波数分析を行い、多層プリント配線基板３からの反射
した超音波インパルスの強度の周波数分布を得る。ま
た、スペクトラムアナライザー６の代わりデジタルオシ
ロスコープとコントローラーを用いても良い。
第２図（ａ）を用いて多層プリント配線基板３内部を
説明すると、密着良好部分（第２図（ａ）中、イ、ハ参
照）から得られる反射波のスペクトラム強度−周波数分
布（第２図（ａ）中イに関して第２図（ｂ）、第２図
（ａ）中ハに関して第２図（ｄ）参照）は次式で表され
る周波数間隔ΔＦで反射波出力の極小ａを持つ。
説明すると、密着良好部分（第２図（ａ）中、イ、ハ参
照）から得られる反射波のスペクトラム強度−周波数分
布（第２図（ａ）中イに関して第２図（ｂ）、第２図
（ａ）中ハに関して第２図（ｄ）参照）は次式で表され
る周波数間隔ΔＦで反射波出力の極小ａを持つ。
Ｖは音波の伝播速度、Ｄは多層プリント配線基板の厚
さである。
さである。
これは多層プリント配線基板表面からの超音波インパ
ルス４の反射成分Ａと多層プリント配線基板底部からの
反射成分Ｂが干渉を起こすためである。
ルス４の反射成分Ａと多層プリント配線基板底部からの
反射成分Ｂが干渉を起こすためである。
測定時に用いる超音波の周波数は、波長が基板厚Ｄに
対して２分の１以下になる周波数の反射波成分が出力さ
れる5MHZ以下の超音波インパルスで十分である。これは
パルスモード超音波探傷法が基板内部での波長が基板厚
の数十分の１以下となる周波数が求められるのに対し
て、本方法は遥かに低周波数の超音波である。
対して２分の１以下になる周波数の反射波成分が出力さ
れる5MHZ以下の超音波インパルスで十分である。これは
パルスモード超音波探傷法が基板内部での波長が基板厚
の数十分の１以下となる周波数が求められるのに対し
て、本方法は遥かに低周波数の超音波である。
また、多層プリント配線基板内部の銅箔などによる導
電性配線、あるいはガラス繊維等の微小な構造体の存在
に対して、用いられる周波数が5MHZ以下と比較的低いも
のであるために、超音波インパルスは散乱や反射の影響
を受けにくい。
電性配線、あるいはガラス繊維等の微小な構造体の存在
に対して、用いられる周波数が5MHZ以下と比較的低いも
のであるために、超音波インパルスは散乱や反射の影響
を受けにくい。
さらに、多層プリント配線基板の接着剤も十分硬化し
ていれば、接着層は一般に極薄いものであり、その音響
インピーダンスがエポキシなどの基体のインピーダンス
に近いことから、接着層では超音波インパルスはほとん
ど反射されないことが確認されている。
ていれば、接着層は一般に極薄いものであり、その音響
インピーダンスがエポキシなどの基体のインピーダンス
に近いことから、接着層では超音波インパルスはほとん
ど反射されないことが確認されている。
しかし、多層プリント配線基板内部に剥離部（第２図
（ａ）中ロ参照）が存在する場合は反射波の強度の周波
数分布は異なる。第２図（ｃ）は第２図（ａ），ロで示
す位置で測定したスペクトラム強度−周波数分布であ
り、剥離部においては超音波インパルスはほとんど完全
反射されるために、剥離部の深度と同じ周波数群におい
て反射波強度極小ｂを示す。
（ａ）中ロ参照）が存在する場合は反射波の強度の周波
数分布は異なる。第２図（ｃ）は第２図（ａ），ロで示
す位置で測定したスペクトラム強度−周波数分布であ
り、剥離部においては超音波インパルスはほとんど完全
反射されるために、剥離部の深度と同じ周波数群におい
て反射波強度極小ｂを示す。
また、接着剤の未硬化部が存在する場合は、さらに複
雑な反射が多層プリント配線基板内部で起こる。接着剤
の未硬化部は液体に近く、多層プリント配線基板の基材
とは大変異なったインピーダンスの値を持つため、この
未硬化部で強い反射を起こすとともに、接着剤の未硬化
部を透過した超音波インパルスの成分が多層プリント配
線基板底部で反射し、さらに再び接着剤の未硬化部で反
射され干渉されることにより、硬化した接着層と異なっ
た周波数群が得られる。
雑な反射が多層プリント配線基板内部で起こる。接着剤
の未硬化部は液体に近く、多層プリント配線基板の基材
とは大変異なったインピーダンスの値を持つため、この
未硬化部で強い反射を起こすとともに、接着剤の未硬化
部を透過した超音波インパルスの成分が多層プリント配
線基板底部で反射し、さらに再び接着剤の未硬化部で反
射され干渉されることにより、硬化した接着層と異なっ
た周波数群が得られる。
また、接着層でのみ剥離部や接着剤の未硬化部が生じ
るために密着不良部の深度は多層プリント配線基板最上
層の板厚ｄ（第２図（ａ）参照）より小さくはならな
い。このことから、用いられる圧電トランジューサー
は、最上層の板厚ｄに対応する反射波出力の極小周波数
間隔ΔＦまでの周波数分布が得られるもので十分であ
る。
るために密着不良部の深度は多層プリント配線基板最上
層の板厚ｄ（第２図（ａ）参照）より小さくはならな
い。このことから、用いられる圧電トランジューサー
は、最上層の板厚ｄに対応する反射波出力の極小周波数
間隔ΔＦまでの周波数分布が得られるもので十分であ
る。
さらに、第３図に示すように圧電トランスジューサー
2aから発信された超音波インパルス４が超音波伝播用液
体（図示せず）を介して多層プリント配線基板表面３に
斜めに入射し、広帯域の超音波インパルス４を多層プリ
ント配線基板３に入射、その反射波を他の圧電トランス
ジューサー2bで受信し、多層プリント配線基板３からの
反射波強度の周波数分布を得ることも可能である。
2aから発信された超音波インパルス４が超音波伝播用液
体（図示せず）を介して多層プリント配線基板表面３に
斜めに入射し、広帯域の超音波インパルス４を多層プリ
ント配線基板３に入射、その反射波を他の圧電トランス
ジューサー2bで受信し、多層プリント配線基板３からの
反射波強度の周波数分布を得ることも可能である。
多層プリント配線基板内部の接着層が完全に硬化して
いる部分（第４図（ａ）中イ、ハ参照）で、超音波イン
パルス４を多層プリント配線基板表面に斜め入射する
と、板波とよばれる弾性波が特定の周波数成分に対して
多層プリント配線基板内に励起され、弾性波はそのエネ
ルギーを超音波伝播用液体中に再放出しながら多層プリ
ント配線基板中を伝播する。
いる部分（第４図（ａ）中イ、ハ参照）で、超音波イン
パルス４を多層プリント配線基板表面に斜め入射する
と、板波とよばれる弾性波が特定の周波数成分に対して
多層プリント配線基板内に励起され、弾性波はそのエネ
ルギーを超音波伝播用液体中に再放出しながら多層プリ
ント配線基板中を伝播する。
多層プリント配線基板のように超音波の吸収の激しい
物質の場合は、基板内を伝播する間にそのエネルギーを
消耗することから超音波伝播媒体中に再放出されるエネ
ルギーの量は小さくなる。このため、反射波強度の周波
数分布は弾性波を励起した周波数群で極小ａを持つこと
となる。第４図（ｂ）は第４図（ａ）中イで測定したス
ペクトラム強度−周波数分布であり、第４図（ｄ）は第
４図（ａ）中ハで測定したスペクトラム強度−周波数分
布である。
物質の場合は、基板内を伝播する間にそのエネルギーを
消耗することから超音波伝播媒体中に再放出されるエネ
ルギーの量は小さくなる。このため、反射波強度の周波
数分布は弾性波を励起した周波数群で極小ａを持つこと
となる。第４図（ｂ）は第４図（ａ）中イで測定したス
ペクトラム強度−周波数分布であり、第４図（ｄ）は第
４図（ａ）中ハで測定したスペクトラム強度−周波数分
布である。
この現象は、弾性波が受信用の圧電トランスジューサ
ーで受信不可能の領域まで伝播することによって一層強
い現象として観測される。
ーで受信不可能の領域まで伝播することによって一層強
い現象として観測される。
弾性波を励起する周波数ｆは次式によって決定され
る。
る。
ｆ×Ｄ＝Ｃ ……（２） Ｄは多層プリント配線基板の板厚であり、Ｃは超音波
インパルスの多層プリント配線基板への入射角で決定さ
れる定数であって、超音波伝播媒体と多層プリント配線
基板の物性定数から弾性理論や実測実験によって求める
ことが出来る。
インパルスの多層プリント配線基板への入射角で決定さ
れる定数であって、超音波伝播媒体と多層プリント配線
基板の物性定数から弾性理論や実測実験によって求める
ことが出来る。
次に、接着層に剥離部、接着剤の未硬化部がある場合
の反射波強度の周波数分布の変化について述べる。
の反射波強度の周波数分布の変化について述べる。
剥離部がある場合も、超音波インパルスを斜めに入射
することで、前記したように弾性波が励起される。しか
しこの場合、弾性波を励起する周波数は、多層プリント
配線基板の厚さが多層プリント配線基板表面と剥離部の
間の距離を第２式に代入して得られる。よって剥離が起
きている領域では反射率強度が極小をとる周波数群の値
が大きくなる。
することで、前記したように弾性波が励起される。しか
しこの場合、弾性波を励起する周波数は、多層プリント
配線基板の厚さが多層プリント配線基板表面と剥離部の
間の距離を第２式に代入して得られる。よって剥離が起
きている領域では反射率強度が極小をとる周波数群の値
が大きくなる。
次に接着剤の未硬化部の生じている場合も、密着の良
好の場合とは異なる反射率極小周波数群が得られること
が弾性理論に基づく数値計算によって確かめられてい
る。第４図（ａ）中ロに示すように一般に多層プリント
配線基板中に未硬化部、つまり液体が存在すると、固体
とのインピーダンスの違いが大きいことから剥離の場合
と同じように基板と未硬化部の境界で超音波インパルス
４が強く反射され、さらに縦波音波のみが液体中を伝播
することに起因して、多層プリント配線基板中に弾性波
が励起されることから、接着剤が良く硬化している場合
とは異なる反射波強度のスペクトラム強度−周波数分布
（第４図（ｃ）参照）が得られる。
好の場合とは異なる反射率極小周波数群が得られること
が弾性理論に基づく数値計算によって確かめられてい
る。第４図（ａ）中ロに示すように一般に多層プリント
配線基板中に未硬化部、つまり液体が存在すると、固体
とのインピーダンスの違いが大きいことから剥離の場合
と同じように基板と未硬化部の境界で超音波インパルス
４が強く反射され、さらに縦波音波のみが液体中を伝播
することに起因して、多層プリント配線基板中に弾性波
が励起されることから、接着剤が良く硬化している場合
とは異なる反射波強度のスペクトラム強度−周波数分布
（第４図（ｃ）参照）が得られる。
しかるに、接着剤の未硬化部の検出においては、超音
波インパルスが多層プリント配線基板表面に斜めに入射
される測定の方が、垂直入射による測定に比較して、反
射波の周波数分布上の出力極小周波数群が大きく移動す
るため検出に適する。
波インパルスが多層プリント配線基板表面に斜めに入射
される測定の方が、垂直入射による測定に比較して、反
射波の周波数分布上の出力極小周波数群が大きく移動す
るため検出に適する。
このように、多層プリント配線基板内部に銅箔による
導電性配線、あるいはガラス繊維等の微小な構造体の影
響に対しては、これら弾性波を励起する周波数群がパル
スモード超音波探傷法の場合に比較して低いために、超
音波インパルスが散乱や反射の影響を受けにくく、本方
法は有効なものである。さらに、多数プリント配線基板
の接着剤を用いた張り合わせ時に形成される接着層も十
分接着剤が硬化していれば、接着層が一般に極薄いもの
であり、その音響インピーダンスがエポキシなどの基体
のインピーダンスに近いことから、周波数分布には大き
く影響されないことが確認されている。
導電性配線、あるいはガラス繊維等の微小な構造体の影
響に対しては、これら弾性波を励起する周波数群がパル
スモード超音波探傷法の場合に比較して低いために、超
音波インパルスが散乱や反射の影響を受けにくく、本方
法は有効なものである。さらに、多数プリント配線基板
の接着剤を用いた張り合わせ時に形成される接着層も十
分接着剤が硬化していれば、接着層が一般に極薄いもの
であり、その音響インピーダンスがエポキシなどの基体
のインピーダンスに近いことから、周波数分布には大き
く影響されないことが確認されている。
以上述べたように、反射波強度の周波数分布上の出力
極小周波数群の変化から、多数プリント配線基板の内部
の剥離部、接着剤の未硬化部等の密着不良部の検出が可
能である。
極小周波数群の変化から、多数プリント配線基板の内部
の剥離部、接着剤の未硬化部等の密着不良部の検出が可
能である。
〔実施例１〕 板厚2mm、10枚のプリント配線板を接着して製造した
多層プリント配線基板の密着性の判断を行った。プリン
ト配線板はエポキシ樹脂内にガラス繊維を含んだ複合材
であり、接着剤は２液混合エポキシ系のものが用いられ
て作成されたものである。
多層プリント配線基板の密着性の判断を行った。プリン
ト配線板はエポキシ樹脂内にガラス繊維を含んだ複合材
であり、接着剤は２液混合エポキシ系のものが用いられ
て作成されたものである。
第１図（ａ）に示すように広帯域パルスジェネレータ
ー１で広帯域の電気信号を発生し、圧電トランスジュー
サー２に印加して超音波インパルス４を多層プリント配
線基板３に垂直に入射した。超音波伝播用液体（図示せ
ず）には銅製の電気配線を侵さぬよう不活性液体である
液体フロンを用いた。多層プリント配線基板３からの反
射超音波インパルスを同一の圧電トランスジューサー２
で受信し出力信号をスペクトラムアナライザー６に通し
て反射波出力の周波数分布を得た。第２図（ａ）に示す
ように、イからハまでいくつかの点で周波数分布を観測
したところロに示すように出力極小を起こしている周波
数群が極端に小さい領域（第２図（ｃ）中ｂ参照）がこ
の多層プリント配線基板にあることが判明した。この多
層プリント配線基板内での縦波超音波の速度が約3300m/
sであることから接着が完全に行われた場合、第１式を
用いて、観測可能な周波数領域では0.82MHZに反射波の
極小周波数群が現れることが判った。ロ以外での出力極
小周波数は0.80MHZであり10μｍの接着層の存在やガラ
ス繊維に基づく反射波出力の極小は観測されることがな
かった。しかしロでは3.3MHZで反射波出力の極小周波数
群が観測された。これは多層プリント配線基板の厚さの
変化では説明が出来ないことから、ロ下部に剥離部が存
在してその深さは第１式をもちいて0.5mmであると推察
された。後に断面観察を行ったところ0.5mmの深さの接
着層に剥離部が存在することが判明した。
ー１で広帯域の電気信号を発生し、圧電トランスジュー
サー２に印加して超音波インパルス４を多層プリント配
線基板３に垂直に入射した。超音波伝播用液体（図示せ
ず）には銅製の電気配線を侵さぬよう不活性液体である
液体フロンを用いた。多層プリント配線基板３からの反
射超音波インパルスを同一の圧電トランスジューサー２
で受信し出力信号をスペクトラムアナライザー６に通し
て反射波出力の周波数分布を得た。第２図（ａ）に示す
ように、イからハまでいくつかの点で周波数分布を観測
したところロに示すように出力極小を起こしている周波
数群が極端に小さい領域（第２図（ｃ）中ｂ参照）がこ
の多層プリント配線基板にあることが判明した。この多
層プリント配線基板内での縦波超音波の速度が約3300m/
sであることから接着が完全に行われた場合、第１式を
用いて、観測可能な周波数領域では0.82MHZに反射波の
極小周波数群が現れることが判った。ロ以外での出力極
小周波数は0.80MHZであり10μｍの接着層の存在やガラ
ス繊維に基づく反射波出力の極小は観測されることがな
かった。しかしロでは3.3MHZで反射波出力の極小周波数
群が観測された。これは多層プリント配線基板の厚さの
変化では説明が出来ないことから、ロ下部に剥離部が存
在してその深さは第１式をもちいて0.5mmであると推察
された。後に断面観察を行ったところ0.5mmの深さの接
着層に剥離部が存在することが判明した。
〔実施例２〕 板厚1mm、２枚のプリント配線板を接着して製造した
多層プリント配線基板の密着性の判断を行った。プリン
ト配線板はエポキシ樹脂内にガラス繊維を含んだ複合材
でその縦波音速は3300m/s、横波音速は1600m/s、比重は
平均して約2.0g/cm3であり、接着剤には２液混合エポキ
シ系のものが用いられて作成されたものである。
多層プリント配線基板の密着性の判断を行った。プリン
ト配線板はエポキシ樹脂内にガラス繊維を含んだ複合材
でその縦波音速は3300m/s、横波音速は1600m/s、比重は
平均して約2.0g/cm3であり、接着剤には２液混合エポキ
シ系のものが用いられて作成されたものである。
第３図（ａ）に示すように超音波の発信用の圧電トラ
ンスジューサー2aと受信用の圧電トランスジューサー2b
を多層プリント配線基板表面の法線から30度傾けて対向
させた。受信用の圧電トランスジューサー2bからの反射
波形をスペクトラムアナライザー６で周波数分布を求め
るよう装置を設定した。第４図（ａ）に示すように多層
プリント配線基板表面イからハまで反射波出力の周波数
分布を測定したところ、ロを除いて多層プリント配線基
板の厚さが1mmとしたときに弾性波が励起される周波数
群1.9MHZに大変近い1.85MHZであった。しかし、ロでは
異なった周波数群で極小を起こしている反射波出力の周
波数分布が得られた。このため断面観察を破壊検査によ
って行った結果、接着剤が配合操作の誤りによって未硬
化であることが判明した。
ンスジューサー2aと受信用の圧電トランスジューサー2b
を多層プリント配線基板表面の法線から30度傾けて対向
させた。受信用の圧電トランスジューサー2bからの反射
波形をスペクトラムアナライザー６で周波数分布を求め
るよう装置を設定した。第４図（ａ）に示すように多層
プリント配線基板表面イからハまで反射波出力の周波数
分布を測定したところ、ロを除いて多層プリント配線基
板の厚さが1mmとしたときに弾性波が励起される周波数
群1.9MHZに大変近い1.85MHZであった。しかし、ロでは
異なった周波数群で極小を起こしている反射波出力の周
波数分布が得られた。このため断面観察を破壊検査によ
って行った結果、接着剤が配合操作の誤りによって未硬
化であることが判明した。
本発明は以上のような構成であるために、複合材料を
接着させて製造される多層プリント配線基板の製造工
程、あるいはその検査工程において、非破壊に配線の断
線、製品の信頼性の低下の原因となる、接着の未硬化
部、剥離部等の密着不良部の検出が可能となった。
接着させて製造される多層プリント配線基板の製造工
程、あるいはその検査工程において、非破壊に配線の断
線、製品の信頼性の低下の原因となる、接着の未硬化
部、剥離部等の密着不良部の検出が可能となった。
第１図は多層プリント配線基板表面に超音波インパルス
を垂直に入射させた場合の実施例の説明図、第２図
（ａ）は剥離部のある多層プリント配線基板（２層）の
断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）中イにおけるスペ
クトラム強度−周波数分布を示すグラフ図、第２図
（ｃ）は第２図（ａ）中ロにおけるスペクトラム強度−
周波数分布を示すグラフ図、第２図（ｄ）は第２図
（ａ）中ハにおけるスペクトラム強度−周波数分布を示
すグラフ図、第３図は多層プリント配線基板表面に超音
波インパルスを斜めに入射させた場合の実施例の説明
図、第４図（ａ）は接着層に未硬化部のある多層プリン
ト配線基板（２層）の断面図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）中イにおけるスペクトラム強度−周波数分布を示
すグラフ図、第４図（ｃ）は第４図（ａ）中ロにおける
スペクトラム強度−周波数分布を示すグラフ図、第４図
（ｄ）は第４図（ａ）中ハにおけるスペクトラム強度−
周波数分布を示すグラフ図、第５図は多層プリント基板
の断面図。第６図は従来法であるパルスモード超音波探
傷法の説明図である。 １……広帯域パルスジェネレーター 2,2a,2b……圧電トランスジューサー ３……多層プリント配線基板 ４……超音波インパルス ５……オシロスコープ ６……スペクトルアナライザー ７……被検体 ８……剥離部 ９……未硬化部 10……硬化部 11……ガラス繊維 12……エポキシ樹脂 13……接着層 14……導電性配線
を垂直に入射させた場合の実施例の説明図、第２図
（ａ）は剥離部のある多層プリント配線基板（２層）の
断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）中イにおけるスペ
クトラム強度−周波数分布を示すグラフ図、第２図
（ｃ）は第２図（ａ）中ロにおけるスペクトラム強度−
周波数分布を示すグラフ図、第２図（ｄ）は第２図
（ａ）中ハにおけるスペクトラム強度−周波数分布を示
すグラフ図、第３図は多層プリント配線基板表面に超音
波インパルスを斜めに入射させた場合の実施例の説明
図、第４図（ａ）は接着層に未硬化部のある多層プリン
ト配線基板（２層）の断面図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）中イにおけるスペクトラム強度−周波数分布を示
すグラフ図、第４図（ｃ）は第４図（ａ）中ロにおける
スペクトラム強度−周波数分布を示すグラフ図、第４図
（ｄ）は第４図（ａ）中ハにおけるスペクトラム強度−
周波数分布を示すグラフ図、第５図は多層プリント基板
の断面図。第６図は従来法であるパルスモード超音波探
傷法の説明図である。 １……広帯域パルスジェネレーター 2,2a,2b……圧電トランスジューサー ３……多層プリント配線基板 ４……超音波インパルス ５……オシロスコープ ６……スペクトルアナライザー ７……被検体 ８……剥離部 ９……未硬化部 10……硬化部 11……ガラス繊維 12……エポキシ樹脂 13……接着層 14……導電性配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大平 克己 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版 印刷株式会社内 審査官 江成 克己 (56)参考文献 特開 昭64−91056（ＪＰ，Ａ) 特許2650344（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−9418（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28
Claims (1)
- 【請求項１】複合材料を接着して製造される多層プリン
ト配線基板の密着判断方法において、 （ａ） 圧電トランスジューサーより5MHZ以下の周波数
からなる超音波インパルスを発信させ、超音波伝播用液
体を介して多層プリント配線基板に入射する工程、 （ｂ） 多層プリント配線基板から反射した超音波イン
パルスを圧電トランスジューサーで受信し、電気信号に
変換する工程、 （ｃ） 前記電気信号から反射波強度の周波数分布を得
る工程、 （ｄ） 前記周波数分布上で出力が極小となる周波数群
を求める工程、 （ｅ） 前記周波数群と良好な接着層での周波数群を比
較し、両者が大きく異なっていた場合、多層プリント配
線基板内部に未硬化部または剥離部があると判断する工
程、 を含むことを特徴とする多層プリント配線基板の密着判
断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228078A JP2814603B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 多層プリント配線基盤の密着判断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228078A JP2814603B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 多層プリント配線基盤の密着判断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390855A JPH0390855A (ja) | 1991-04-16 |
| JP2814603B2 true JP2814603B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16870849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1228078A Expired - Fee Related JP2814603B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | 多層プリント配線基盤の密着判断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814603B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4583898B2 (ja) * | 2004-12-06 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | 超音波探傷装置 |
| JP5274093B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2013-08-28 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波映像装置および超音波映像方法 |
| JP5075850B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2012-11-21 | 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス | 超音波検査装置および超音波検査方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2650344B2 (ja) | 1988-08-12 | 1997-09-03 | 凸版印刷株式会社 | 密着判断方法 |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP1228078A patent/JP2814603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2650344B2 (ja) | 1988-08-12 | 1997-09-03 | 凸版印刷株式会社 | 密着判断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0390855A (ja) | 1991-04-16 |
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