JP2016193123A

JP2016193123A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2016193123A
Application number: JP2015075053A
Authority: JP
Inventors: 徹古田; Toru Furuta; 修太長根; Osamu Oonagane
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2016-11-17
Also published as: US20160295691A1; US10095330B2

Abstract

【課題】指紋認識の精度向上を図るプリント配線板を提供する。
【解決手段】第１絶縁層５０の第１面Ｚ上の第１導体層５８は、第１絶縁層５０に埋まり、トップ面ＵＦが第１面Ｚから露出している。そして、上側のソルダーレジスト層７０Ｆが第１絶縁層５０の第１面Ｚと第１導体層のトップ面ＵＦ上に形成される。上側のソルダーレジストの上面ＦＦの平坦度を高くすることができる。上面ＦＦに指が置かれ、指紋が認証される。
【選択図】図１

Description

本発明は、指紋認証用の導体回路を有するプリント配線板に関する。

特許文献１は、静電容量式指紋センサを開示している。特許文献１の図１に示されているように、特許文献１の静電容量式指紋センサは半導体チップとダイパッドとパッケージ部材とワイヤと接地電極とを有する。そして、特許文献１の半導体チップは、静電容量を検出するためのセルを有する。セルは、特許文献１の図１１に示されるよう絶縁層上に電極を有し、その電極は保護膜で覆われている。

特開２００１−５６２０４号公報

[特許文献１の課題]
特許文献１の静電容量式指紋センサが装置に組み込まれるとき、特許文献１の静電容量式指紋センサはプリント配線板に実装されると考えられる。その場合、静電容量式指紋センサ付きプリント配線板の厚みが厚くなると推察される。静電容量式指紋センサを実装するためのスペースが必要なので、プリント配線板のサイズが大きくなると推察される。更に、絶縁層上の電極により保護膜の上面は大きな凹凸を有すると考えられる。その凹凸により、指と電極との間の距離が正確に認識されないと推察される。そのため、高い精度で指紋を認証することが難しいと考えられる。

本発明に係るプリント配線板は、第３面と前記第３面と反対側の第４面とを有する第２絶縁層と、前記第２絶縁層の前記第３面上に形成されている指紋認証用の第２導体回路と、第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第２面が前記第３面と対向するように、前記第２絶縁層の前記第３面と前記指紋認証用の第２導体回路上に形成されている第１絶縁層と、前記第１絶縁層の前記第１面上に形成されている指紋認証用の第１導体回路と、前記第１絶縁層の前記第１面と前記指紋認証用の第１導体回路上に形成されている上側のソルダーレジスト層とを有する。そして、前記指紋認証用の第１導体回路は前記第１面を向いている第１導体回路のトップ面と前記第１導体回路のトップ面と反対側の第１導体回路のボトム面を有し、前記指紋認証用の第１導体回路は、前記第１導体回路のトップ面が前記第１面から露出するように、前記第１絶縁層に埋まり、前記指紋認証用の第２導体回路は、前記第３面を向いている第２導体回路のトップ面と前記第２導体回路のトップ面と反対側の第２導体回路のボトム面を有し、前記指紋認証用の第２導体回路は、前記第２導体回路のトップ面が前記第３面から露出するように、前記第２絶縁層に埋まり、前記指紋認証用の第１導体回路と前記指紋認証用の第２導体回路は前記第１絶縁層を介して対向していて、前記上側のソルダーレジスト層上に指が置かれる。

本発明の実施形態によれば、指紋を認証するための機能を有するプリント配線板や応用例のサイズが小さくなる。
本発明の実施形態によれば、指紋を認証するための機能を有するプリント配線板や応用例の厚みが薄くなる。
本発明の実施形態によれば、高い精度で指紋を認証することができる。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るプリント配線板の断面図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は指紋を認証するための第１例を説明する図であり、図１（Ｅ）は指紋認証用の第１導体回路の拡大図である。図２（Ａ）は、第１導体回路と指との間に蓄えられる静電容量を模式的に示す図であり、図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は指紋認証用の導体回路を模式的に示す平面図である。実施形態のプリント配線板の製造工程図。実施形態のプリント配線板の製造工程図。

[実施形態]
本発明の実施形態に係るプリント配線板１０の断面が図１（Ａ）に示されている。
実施形態のプリント配線板１０は、指紋認証用の導体回路５８Ｌ、１５８Ｌを有するプリント配線板である。プリント配線板１０は、第３面Ｆと第３面Ｆと反対側の第４面Ｓを有する第２絶縁層（第２樹脂絶縁層）１５０と、第２絶縁層１５０の第３面Ｆ上に形成されている第２導体層１５８と、第１面Ｚと第１面Ｚと反対側の第２面Ｗを有し、第２導体層１５８と第２絶縁層１５０の第３面Ｆ上に形成されている第１絶縁層（第１樹脂絶縁層）５０と、第１絶縁層の第１面Ｚ上に形成されている第１導体層５８と、第１絶縁層の第１面Ｚと第１導体層５８上に形成されている上側のソルダーレジスト層７０Ｆと、を有する。第１絶縁層の第２面Ｗと第２絶縁層の第３面Ｆが対向している。指紋認証用の第１導体回路５８Ｌは第１導体層５８に含まれる。指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌは第２導体層１５８に含まれる。第２導体層１５８は、第１絶縁層５０の第２面Ｗと第２絶縁層１５０の第３面Ｆに挟まれているので、第１絶縁層５０の第２面Ｗ上に形成されている。指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌは第１絶縁層５０を介して対向している。

図１（Ａ）に示されるように、プリント配線板１０は、さらに、第２絶縁層の第４面Ｓ上に下側のソルダーレジスト層７０Ｓを有しても良い。そして、プリント配線板１０は、下側のソルダーレジスト層７０Ｓと第２絶縁層１５０の第４面Ｓとの間に、第４面Ｓ上に形成されている第３導体層２５８と、第２絶縁層１５０と第３導体層２５８上に形成されている第３絶縁層（第３の樹脂絶縁層）２５０と、第３絶縁層上に形成されている第４導体層３５８を有してもよい。図１（Ａ）では、下側のソルダーレジスト層７０Ｓは、第３絶縁層２５０と第４導体層３５８上に形成されている。下側のソルダーレジスト層７０Ｓの直下に形成されている最下の導体層は電子部品搭載用のパッド３５８Ｐを有する。図１（Ａ）では、第４導体層３５８が最下の導体層である。

図１（Ａ）に示されるように、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの上面ＦＦと下側のソルダーレジスト層７０Ｓの上面ＳＳは外部に露出している。上側のソルダーレジスト層７０Ｆの上面ＦＦはプリント配線板の最上面であり、下側のソルダーレジスト層７０Ｓの上面ＳＳはプリント配線板の最下面である。プリント配線板１０の最上面ＦＦは、第１絶縁層５０の第１面Ｚ上に位置し、プリント配線板１０の最下面ＳＳは第２面Ｗ上に位置する。図１（Ａ）では、上側のソルダーレジスト層７０Ｆは、第１絶縁層５０と第１導体層５８を覆っている。

隣接する導体層５８、１５８、２５８、３５８は隣接する導体層で挟まれる絶縁層５０、１５０、２５０を貫通するビア導体６０、１６０、２６０で接続される。

プリント配線板１０の上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に指が置かれる。そして、図２（Ａ）に示されるように、指と指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指と第１導体回路５８Ｌとの間の誘電体（上側のソルダーレジスト層）でコンデンサが形成される。指と第１導体回路５８Ｌが電極である。指と第１導体回路５８Ｌとの間の距離は電極間の距離である。コンデンサの静電容量は電極間の距離に依存する。指が上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に置かれる。そのため、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの上面ＦＦの平坦度は電極間の距離に関係する。指紋の認証精度を高くするため、上面ＦＦの平坦度は高いことが好ましい。
第１導体層５８はトップ面（第１導体層のトップ面）５８ＵＦとトップ面５８ＵＦと反対側のボトム面（第１導体層のボトム面）５８ＢＦを有する。指紋認証用の第１導体回路５８Ｌはトップ面（第１導体回路のトップ面）５８ＵＦとトップ面５８ＵＦと反対側のボトム面（第１導体回路のボトム面）５８ＢＦを有する。そして、トップ面（第１導体層のトップ面、第１導体回路のトップ面）５８ＵＦは第１絶縁層５０の第１面Ｚを向いている。第１導体層５８や指紋認証用の第１導体回路５８Ｌは第１絶縁層５０に埋まっている。但し、トップ面５８ＵＦは第１面Ｚから露出している。プリント配線板１０では、上側のソルダーレジスト層７０Ｆで覆われる導体層（第１導体層５８）が第１絶縁層の第１面Ｚ上に突出していない。第１導体層５８は第１絶縁層５０に埋まっている。そのため。トップ面５８ＵＦと第１面Ｚが同一平面上に位置する。あるいは、トップ面５８ＵＦと第１面Ｚとの間の段差が小さい。トップ面５８ＵＦと第１面Ｚが同一平面上に位置する。あるいは、トップ面５８ＵＦと第１面Ｚとの間の段差が小さい。上側のソルダーレジスト層７０Ｆを形成する面の凹凸が小さくなる。略平坦な面上に上側のソルダーレジスト層７０を形成することができる。従って、上側のソルダーレジスト層の上面ＦＦの平坦度が高くなる。図１（Ｅ）にトップ面５８ＵＦと第１面Ｚが示されている。トップ面５８ＵＦは第１面Ｚから凹んでいてもよい。トップ面５８ＵＦと第１面Ｚとの間の距離Ｋが図１（Ｅ）に示されている。距離Ｋが４μｍ以下であると、上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）が小さくなる。例えば、最大高さ（Ｒmax）が４μｍ以下になる。そのため、指紋認証の精度が高くなる。距離Ｋが０であると、トップ面５８ＵＦと第１面Ｚは共通な面を形成する。その場合、上側のソルダーレジスト層７０Ｆがフラットな面上に形成されるので、上面ＦＦの平坦度が高くなる。指紋の認証の繰り返し精度を高くすることができる。

第２絶縁層１５０と第２導体層１５８は第１絶縁層５０を支えている。第２絶縁層１５０と第２導体層１５８は第１絶縁層５０の第２面Ｗと接している。そのため、第２絶縁層１５０と第２導体層１５８は上面ＦＦの平坦度に影響を及ぼしやすい。
第２導体層１５８はトップ面（第２導体層のトップ面）１５８ＵＦとトップ面１５８ＵＦと反対側のボトム面（第２導体層のボトム面）１５８ＢＦを有する。指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌはトップ面（第２導体回路のトップ面）１５８ＵＦとトップ面１５８ＵＦと反対側のボトム面（第２導体回路のボトム面）１５８ＢＦを有する。そして、トップ面（第２導体層のトップ面、第２導体回路のトップ面）１５８ＵＦは第２絶縁層１５０の第３面Ｆを向いている。第２導体層１５８や指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌは第２絶縁層１５０に埋まっている。但し、トップ面１５８ＵＦは第３面Ｆから露出している。プリント配線板１０では、第１絶縁層５０で覆われる第２導体層１５８が第２絶縁層の第３面Ｆ上に突出していない。第２導体層１５８は第２絶縁層１５０に埋まっている。トップ面１５８ＵＦと第３面Ｆが同一平面上に位置する。第１絶縁層５０を形成する面の凹凸が小さくなる。略平坦な面上に第１絶縁層５０を形成することができる。第１絶縁層５０がフラットな面上に形成されるので、上面ＦＦの平坦度が高くなる。指紋の認証の繰り返し精度を高くすることができる。

上側のソルダーレジスト層７０Ｆは、開口を有していない。第１絶縁層（最上の樹脂絶縁層）５０と第１導体層５８は上側のソルダーレジスト層７０Ｆで完全に被覆されている。上側のソルダーレジスト層７０Ｆの上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。これにより、指紋の凹凸を高い精度で測定することができる。指紋の測定や指紋の認証は、例えば、静電容量を測定することで行われる。なお、指紋認証用の第１導体回路上に形成されている上側のソルダーレジスト層の上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍ以下である。それ以外のエリアの上側のソルダーレジスト層の上面ＦＦの最大高さ（Ｒmax）は４μｍを超えても良い。なお、最大高さ（Ｒmax）を測定する長さは１mmである。

下側のソルダーレジスト層７０Ｓは、電子部品搭載用のパッド３５８Ｐを有する第４導体層３５８を露出するための開口７１Ｓを有する。パッド３５８Ｐを介してプリント配線板に電子部品が搭載される。応用例が完成する。電子部品の例は指紋認証用の半導体素子である。

指紋を認証するための第１例が以下に示される。
図２（Ｂ）は、絶縁層（最上の樹脂絶縁層、第１絶縁層）５０の第１面Ｚ上に形成されている指紋認証用の第１導体回路５８Ｌの平面図を示す。図２（Ｃ）は、絶縁層（最上の樹脂絶縁層）５０の第２面Ｗ上に形成されている指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌの平面図を示す。尚、図２（Ｂ）と図２（Ｃ）は略図である。図２（Ｂ）に示されている第１導体回路５８Ｌの数はプリント配線板１０に形成されている第１導体回路５８Ｌの数と異なる。図２（Ｃ）に示されている第２導体回路１５８Ｌの数はプリント配線板１０に形成されている第２導体回路１５８Ｌの数と異なる。指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌで絶縁層（最上の樹脂絶縁層、第１絶縁層）５０は挟まれている。図２（Ｄ）は、上面ＦＦから指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌと絶縁層（最上の樹脂絶縁層）５０を観察することで得られる図である。図２（Ｄ）では、Ｘ配線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３とＹ配線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が重ねられている。図２（Ｄ）の右にＸ軸とＹ軸が描かれている。図２（Ｄ）では、指紋認証用の第１導体回路５８ＬはＸ軸に平行に形成されている。指紋認証用の第１導体回路５８ＬはＸ配線と称される。指紋認証用の第２導体回路１５８ＬはＹ軸に平行に形成されている。指紋認証用の第２導体回路１５８ＬはＹ配線と称される。図２（Ｄ）では、指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌは直交している。両者が斜めに交わってもよい。各Ｘ配線の幅Ｗ１は略等しい。各Ｙ配線の幅Ｗ２は略等しい。絶縁層５０の厚みＴはほぼ均一である。厚みＴは図１（Ｂ）に示されていて、Ｘ配線とＹ配線との間の距離である。

図２（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）では、Ｘ配線とＹ配線の数は３本である。図２（Ｄ）中、左のＸ配線はＸ１配線であり、真ん中のＸ配線はＸ２配線であり、右のＸ配線はＸ３配線である。図２（Ｄ）中、上のＹ配線はＹ１配線であり、真ん中のＹ配線はＹ２配線であり、下のＹ配線はＹ３配線である。
図１（Ａ）や図２（Ｄ）に示されるように、Ｘ配線とＹ配線は複数の箇所で向かい合っている。向かい合っている部分は交点と称される。交点では、Ｘ配線とＹ配線の間に絶縁層（最上の樹脂絶縁層）５０が存在する。第１絶縁層５０は誘電体なので、Ｘ配線とＹ配線との間に電圧が掛けられると、交点はコンデンサの機能を有する。従って、交点に電荷が蓄えられる。
例えば、Ｘ１配線とＹ１配線間に電圧が掛けられると、図２（Ｄ）に示されている交点ＸＹ１１に電荷が蓄えられる。例えば、Ｘ３配線とＹ３配線間に電圧が掛けられると、図２（Ｄ）に示されている交点ＸＹ３３に電荷が蓄えられる。
例えば、各Ｙ配線（Ｙ１配線、Ｙ２配線、Ｙ３配線）がグランドに繋げられ、各Ｘ配線（Ｘ１配線、Ｘ２配線、Ｘ３配線）が所定の正の電位に繋げられる。各交点に形成されるコンデンサの静電容量は略等しい。各交点に略等しい電荷が蓄えられる。

図１（Ｂ）に示されるように、指紋認証用の第１導体回路５８Ｌ上に位置する上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に指ＹＢが置かれる。図１（Ｂ）では、Ｙ１配線が含まれるように、プリント配線板１０が切断されている。図１（Ｂ）に、Ｙ１配線と絶縁層５０とＸ１配線とＸ２配線とＸ３配線と上側のソルダーレジスト層７０Ｆと指ＹＢが描かれている。図１（Ｂ）の各Ｘ配線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３の下に交点ＸＹ１１，ＸＹ２１、ＸＹ３１が示されている。指紋は凹凸を有するので、指紋の凸部分ＹＢ１、ＹＢ３は上側のソルダーレジスト層７０Ｆに接し、指紋の凹部分ＹＢ２は上側のソルダーレジスト層７０Ｆに接していない。図２（Ｄ）に示される交点ＸＹ１１と交点ＸＹ３１上に位置する上側のソルダーレジスト層に指は触れている。それに対し、図２（Ｄ）に示される交点ＸＹ２１上に位置する上側のソルダーレジスト層に指は触れていない。そして、例えば、指と指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌはグランドに繋げられる。Ｙ１配線はグランドに繋げられる。指紋認証用の第１導体回路５８Ｌは所定のプラス電位に繋げられる。Ｘ１配線とＸ２配線とＸ３配線は所定のプラス電位に繋がっている。従って、交点ＸＹ１１上で指ＹＢとＸ１配線でコンデンサＣ１が形成され、Ｘ１配線とＹ１配線でコンデンサＣ２が形成される。コンデンサＣ１の電極は指と第１導体回路５８Ｌであり、コンデンサＣ１の誘電体は上側のソルダーレジスト層７０Ｆを含む。コンデンサＣ２の電極は第１導体回路５８Ｌと第２導体回路１５８Ｌであり、コンデンサＣ２の誘電体は第１絶縁層５０である。この時、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２は、図１（Ｃ）に示されるように、並列で繋げられる。そのため、交点ＸＹ１１上の静電容量ｃ１１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ１１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ１１２の和である。同様に、交点ＸＹ２１上の静電容量ｃ２１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ２１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ２１２の和である。同様に、交点ＸＹ３１上の静電容量ｃ３１はコンデンサＣ１の静電容量ｃ３１１とコンデンサＣ２の静電容量ｃ３１２の和である。これらは、図１（Ｄ）に描かれている。この時、交点ＸＹ２１上の上側のソルダーレジスト層７０Ｆに指が触れていない。そのため、静電容量ｃ２１１の値はゼロに近い。それに対し、交点ＸＹ１１上の上側のソルダーレジスト層７０Ｆに指は触れている。そのため、静電容量ｃ１１１は所定の値を有する。交点ＸＹ３１上の上側のソルダーレジスト層７０Ｆに指は触れている。そのため、静電容量ｃ３１１は所定の値を有する。そして、前述の通り、静電容量ｃ１１２と静電容量ｃ２１２と静電容量ｃ３１２は略等しい。従って、静電容量ｃ１１と静電容量ｃ３１の値は静電容量ｃ２１の値より大きい。例えば、静電容量ｃ１１と静電容量ｃ２１との間に閾値Ｃｔが存在するとする。そして、閾値Ｃｔより大きな静電容量を有する交点は１と判断され、閾値Ｃｔより小さな静電容量を有する交点は０と判断される。各交点で、１か０の判定が行われる。判定が１であると、その交点上に位置する指紋は凸部分である。判定が０であると、その交点上に位置する指紋は凹部分である。従って、１の交点を結ぶことで、指紋の凸部分の形状を形成することができる。０の交点を結ぶことで、指紋の凹部分の形状を形成することができる。第１例によれば、指紋の認識が可能である。指紋の全体象が測定される。

指紋の凸部分が確実に上側のソルダーレジスト層７０Ｆと接し、指紋の凹部分が確実に上側のソルダーレジスト層７０Ｆから離れると、指紋の認証の精度が高い。

指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌの幅Ｗ２は、指紋認証用の第１導体回路５８Ｌの幅Ｗ１より大きい。第２導体回路１５８Ｌ間のスペースが小さくなるので、第２導体回路１５８Ｌ上の絶縁層５０の上面の平坦度が高くなる。そのため、上側のソルダーレジスト層の上面ＦＦの平坦度が高くなる。第２導体回路１５８Ｌの幅Ｗ２と第１導体回路５８Ｌの幅Ｗ１との比（幅Ｗ２／幅Ｗ１）は、１．２以上、２以下である。

指の接触の有無でコンデンサＣ１の静電容量が変化する。そのため、コンデンサＣ１の静電容量が大きく、コンデンサＣ２の静電容量が小さいと、０と１の判断の精度が高くなる。指紋の認証の精度が高くなる。コンデンサＣ１の静電容量を大きくするために、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの誘電率Ｅ１は高いことが好ましい。誘電率Ｅ１は５より大きいことが好ましい。ノイズが減少する。誘電率Ｅ１が１０以上であると指紋の認証の精度が高くなる。誘電率Ｅ１が３０以上であると、繰り返し精度が高くなる。測定時間が短くなる。
コンデンサＣ２の静電容量を小さくするため、第１絶縁層５０の誘電率Ｅ２は低いことが好ましい。誘電率Ｅ２は４．５以下であることが好ましい。ノイズが減少する。誘電率Ｅ２が４以下であると、指紋の認証の精度が高くなる。誘電率Ｅ２が３以下であると、繰り返し精度が高くなる。測定時間が短くなる。
上側のソルダーレジスト層の誘電率Ｅ１は第１絶縁層５０の誘電率Ｅ２より大きい。誘電率Ｅ１と誘電率Ｅ２との比（誘電率Ｅ１／誘電率Ｅ２）が１．５以上であると、ノイズが減少する。誘電率Ｅ１と誘電率Ｅ２の比（誘電率Ｅ１／誘電率Ｅ２）が２以上であると、指紋の認証の精度が高くなる。比（誘電率Ｅ１／誘電率Ｅ２）が３以上であると、繰り返し精度が高くなる。測定時間が短くなる。

[指紋を認証するための第２例]
第２例の指紋認証用の第１導体回路５８Ｌと指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌは第１例と同様である。
第２例の第１導体回路５８Ｌの平面図が図２（Ｂ）に示される。図２（Ｂ）のｙ１とｙ１の間の断面が図１（Ａ）に描かれている。
第２導体回路１５８Ｌの平面図が図２（Ｃ）に示される。図２（Ｃ）中のｙ２とｙ２との間の断面が図１（Ａ）に描かれている。第２例では、第１導体回路５８Ｌに電圧が印加される。第１導体回路５８Ｌは、第１導体回路５８Ｌと指との間の静電容量に対応する電荷を蓄えるための導体回路として用いられる。第２導体回路１５８Ｌが、第１導体回路５８Ｌに蓄えられている電荷を電圧として検出するための導体回路として用いられる。

図２（Ｄ）では、Ｘ配線（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３）とＹ配線（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３）が重ねられている。例えば、Ｘ１配線と図示しないアース間にパルス状の電圧が印加される。Ｘ１配線と指と両者間の誘電体でコンデンサが形成される。図２（Ａ）に示されるように測定用のＹ１配線とＸ１配線との交点ＸＹ１１上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側のソルダーレジスト層（誘電体）７０ＦでコンデンサＸＹ１１Ｃが形成される。交点ＸＹ１２上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側のソルダーレジスト層７０Ｆと空気からなる誘電体でコンデンサＸＹ１２Ｃが形成される。交点ＸＹ１３上に指（電極）とＸ１配線（電極）と指とＸ１配線間の上側のソルダーレジスト層（誘電体）７０ＦでコンデンサＸＹ１３Ｃが形成される。そして、各コンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量が測定される。コンデンサＸＹ１１Ｃは静電容量Ｃ凸を有する。そして、静電容量Ｃ凸に応じて、交点ＸＹ１１上のＸ１配線に電荷が蓄えられる。交点ＸＹ１１上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０を介して容量結合しているＹ１配線で検出される。同様な方法で、交点ＸＹ１２上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０を介して容量結合しているＹ２配線で検出される。尚、コンデンサＸＹ１２Ｃの静電容量は静電容量Ｃ凹である。交点ＸＹ１３上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が絶縁層５０を介して容量結合しているＹ３配線で検出される。尚、コンデンサＸＹ１３Ｃの静電容量は静電容量Ｃ凸である。各交点上のＸ１配線に蓄えられている電荷に対応する電圧の測定が完了すると、Ｘ１配線上の電荷を放電するために、Ｘ１配線がアースに接続される。その後、同様な方法により、各交点上のＸ配線に蓄えられている電荷に対応する電圧が各Ｙ配線で検出される。

図２（Ａ）は、第１導体回路５８Ｌと指との間に形成されるコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量を示す模式図である。コンデンサの静電容量はＣ＝ε（ｓ／ｄ）で表される。εは誘電体の誘電率εであり、ｓは電極の面積ｓであり、ｄは電極間の距離ｄである。従って、静電容量Ｃは距離ｄによって変化する。指はコンデンサの電極を形成していて、指紋の凸部分での距離ｄは指紋の凹部分での距離ｄより小さい。指紋の凹凸によりコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量は異なる。また、コンデンサの電極に蓄えられる電荷Ｑは、Ｑ＝ＣＶで表される。ここで、Ｖは電圧である。電圧ＶはＸ配線と指との間の電圧である。電圧ＶはＸ配線を介して印加され、一定の値を持つ。従って、各交点上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃに蓄えられる電荷Ｑは、各交点上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１２Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量Ｃに依存する。つまり、プリント配線板の第１導体回路５８Ｌ（Ｘ配線）と指との間に形成されるコンデンサに蓄えられる電荷が、指紋の凹凸によって異なる。第２例では、その差を検出することで指紋認識が行われる。指紋の凸部での距離ｄは指紋の凹部での距離ｄより小さい。従って、交点ＸＹ１１，ＸＹ１３上のコンデンサＸＹ１１Ｃ、ＸＹ１３Ｃの静電容量Ｃ凸は、交点ＸＹ１２上のコンデンサＸＹ１２Ｃの静電容量Ｃ凹より大きい。そのため、誘電体を介して指紋の凸部分と対向しているＸ配線に蓄えられる電荷は、誘電体を介して指紋の凹部分と対向しているＸ配線に蓄えられる電荷より大きい。指紋の凹凸に依存する電荷に対応する電圧がＸ配線と容量結合しているＹ配線で検出される。従って、第２例によれば、指紋の凹凸を測定することができる。指紋の凹凸が認識される。指紋の全体象が測定される。

第１導体回路（Ｘ配線）５８Ｌと指との間に形成されている誘電体は上側のソルダーレジスト層７０Ｆであるので、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの誘電率を上げることで、静電容量Ｃ凸と静電容量Ｃ凹との差を大きくすることができる。第２例の上側のソルダーレジスト層と第１例の上側のソルダーレジスト層は同様である。これにより、指紋認証の認識性を改善することができる。

[実施形態のプリント配線板の製造方法]
実施形態のプリント配線板１０の製造方法が図３〜図４に示される。
支持板１３０が準備される。支持板１３０に銅箔１３４が積層される（図３（Ａ））。支持板の例は両面銅張積層板である。銅箔１３４上にめっきレジストが形成される。めっきレジストから露出する銅箔１３４上に電解銅めっきにより電解銅めっき膜５７が形成される。めっきレジストが除去される。電解銅めっき膜５７から成る第１導体層５８が形成される（図３（Ｂ））。第１導体層５８は指紋認証用の第１導体回路５８Ｌを含む。

第１導体層５８と銅箔１３４上に第１面Ｚと第２面Ｗを有する第１絶縁層５０が形成される。第１面Ｚは銅箔１３４と対向している。図３（Ｃ）に示されるように、第１導体層５８は第１絶縁層５０の第１面Ｚ側に埋まっている。第１絶縁層５０に第１導体層５８に到るビア導体６０用の開口５１が形成される。その後、セミアディティブ法で第２面Ｚ上に指紋認証用の第２導体回路１５８Ｌを含む第２導体層１５８が形成される（図３（Ｄ））。この時、開口５１内に第１導体層５８と第２導体層１５８を接続するビア導体６０が形成される。

第１絶縁層５０の第２面Ｚと第２導体層１５８上に第３面Ｆと第４面Ｓを有する第２絶縁層１５０が形成される（図３（Ｅ））。第３面Ｆは第２面Ｗと対向している。図３（Ｅ）に示されるように、第２導体層１５８は第２絶縁層１５０の第３面Ｆ側に埋まっている。第２絶縁層１５０に第２導体層１５８に到るビア導体１６０用の開口１５１が形成される。その後、セミアディティブ法で第４面Ｓ上に第３導体層２５８が形成される（図４（Ａ））。この時、開口１５１内に第２導体層１５８と第３導体層２５８を接続するビア導体１６０が形成される。

図３（Ｅ）と図４（Ａ）に示される方法が繰り返される。第２絶縁層の第４面Ｓ上に第３絶縁層（第３の樹脂絶縁層）２５０と第４導体層３５８が形成される。第３絶縁層に第３導体層２５８と第４導体層３５８を接続するビア導体２６０が形成される（図４（Ｂ））。第４導体層３５８はパッド３５８Ｐを含む。ビア導体２６０は第３絶縁層を貫通し第３導体層と第４導体層を接続する。

支持板１３０と銅箔１３４が分離され、途中基板２３０が得られる（図４（Ｃ））。途中基板２３０から銅箔１３４が除去される（図４（Ｄ））。第１導体層５８のトップ面５８ＵＦが露出する。さらに、第１導体層５８の厚みをエッチング等で薄くすることができる。第１導体層５８のトップ面５８ＵＦが第１面Ｚから凹む。エッチング時間等を制御することで距離Ｋを調整することができる。

第１絶縁層５０上及び第１導体層５８上に上側のソルダーレジスト層７０Ｆが形成される。上側のソルダーレジスト層７０Ｆは第１絶縁層５０と第１導体層５８を完全に覆っている。上側のソルダーレジスト層７０Ｆは第１導体層を露出する開口を有していない。
第３絶縁層２５０と第４導体層３５８上にパッド３５８Ｐを露出するための開口７１Ｓを有する下側のソルダーレジスト層７０Ｓが形成される（図１（Ａ））。パッド３５８Ｐ上に保護膜（図示無し）が形成される。保護膜でパッド３５８Ｐの酸化が防止される。保護膜の例は、Ｎｉ／Ａｕである。プリント配線板１０が完成する。
上側のソルダーレジスト層７０Ｆの平坦度を高くするため、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの厚みａは３〜１０μｍであることが好ましい。実施形態では、上側のソルダーレジスト層は略平坦な面の上に形成される。そのため、厚みａを薄くすることができる。静電容量の大きさが大きくなる。例えば、厚みａは８μｍ以下であることが好ましい。厚みａは上側のソルダーレジスト層の上面ＦＦと第１絶縁層５０の第１面Ｚとの間の距離である。また、第１導体層５８の厚みや第２導体層１５８の厚みは５μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。上面ＦＦの平坦度が高くなる。指紋の認証に要する時間が短くなる。

各絶縁層５０、１５０、２５０は、樹脂と補強材と無機粒子で形成されている。補強材の例はガラスクロス、アラミド繊維、ガラス繊維である。樹脂の例は、エポキシ樹脂やＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂である。無機粒子の例はシリカやアルミナである。

上側のソルダーレジスト層７０Ｆは開口を有しないので、実施形態のプリント配線板の上側のソルダーレジスト層７０Ｆは熱硬化性樹脂で形成されている。上面ＦＦの平坦度が高くなる。下側のソルダーレジスト層は開口を有するので、実施形態の下側のソルダーレジスト層７０Ｓは光硬化性樹脂で形成されている。

上側のソルダーレジスト層７０Ｆは開口を有さず、下側のソルダーレジスト層７０Ｓは開口を有する。もしくは、上側のソルダーレジスト層７０Ｆの厚みａと下側のソルダーレジスト層７０Ｓの厚みＧが異なる。材質や厚みの差、体積の差などの影響を小さくするため、下側のソルダーレジスト層７０Ｓの厚みＧと上側のソルダーレジスト層７０Ｆの厚みａの比（ａ／Ｇ）が０．７より大きく１．２未満であることが好ましい。厚みＧは下側のソルダーレジスト層の上面ＳＳと第４導体層３５８との間の距離である。

実施形態のプリント配線板の下側のソルダーレジスト層７０Ｓの誘電率Ｅ３は上側のソルダーレジスト層７０Ｆの誘電率Ｅ１より低いことが好ましい。最下の導体層（第４導体層）３５８Ｓに含まれる導体回路で伝送されるデータが劣化し難い。信号遅延が発生し難い。
実施形態のプリント配線板の下側のソルダーレジスト層７０Ｓの誘電率Ｅ３は第１絶縁層５０の誘電率Ｅ２より高いことが好ましい。誘電率が低いとガラス転移温度Ｔｇが低くなりやすい。下側のソルダーレジスト層７０Ｓから露出するパッド３５８Ｐに電子部品が搭載されるので、下側のソルダーレジスト層７０Ｓの温度は高くなりやすい。誘電率Ｅ３が誘電率Ｅ２より高いので、電子部品がプリント配線板に搭載される時、不具合が発生し難い。尚、第１絶縁層５０の誘電率Ｅ２と第２絶縁層１５０の誘電率Ｅ４は等しい。もしくは、第２絶縁層１５０の誘電率Ｅ４は、第１絶縁層５０の誘電率Ｅ２より大きい。

実施形態のプリント配線板では、誘電率Ｅ１と誘電率Ｅ２との比（誘電率Ｅ１／誘電率Ｅ２）は１．５以上、５以下である。静電容量を用いて指紋の認証を行うことができる。比（誘電率Ｅ１／誘電率Ｅ２）が２以上であると、繰り返しの精度が高い。測定時間が短い。

実施形態のプリント配線板では、下側のソルダーレジスト層７０Ｓの絶縁抵抗は上側のソルダーレジスト層７０Ｓの絶縁抵抗より高い。下側のソルダーレジスト層７０Ｓが開口を有しても、最下の導体層（第４導体層）３５８の絶縁信頼性が高い。

実施形態のプリント配線板では、ソルダーレジスト層７０Ｆ、７０Ｓと樹脂絶縁層５０、１５０、２５０は樹脂と粒子を含み、ソルダーレジスト層７０Ｆ、７０Ｓと樹脂絶縁層５０、１５０、２５０の誘電率Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を粒子の種類や量で調整することができる。上側のソルダーレジスト層７０Ｆに含まれる粒子の比誘電率εｒ１は第１絶縁層５０に含まれる粒子の比誘電率εｒ２より高い。比誘電率εｒ１と比誘電率εｒ２の比（εｒ１／εｒ２）は１０以上である。比（εｒ１／εｒ２）は２０００以下である。例えば、第１絶縁層５０はシリカからなる粒子を有する。例えば、上側のソルダーレジスト層７０Ｆはチタン酸バリウムからなる粒子を有する。例えば、比誘電率εｒ１は５以上、１５００以下であり、比誘電率εｒ２は２以上、４．８以下である。
上側のソルダーレジスト層７０Ｆに含まれる粒子の比誘電率εｒ１は下側のソルダーレジスト層７０Ｓに含まれる粒子の比誘電率εｒ３より高い。比誘電率εｒ１と比誘電率εｒ３の比（εｒ１／εｒ３）は１０以上である。比（εｒ１／εｒ３）は２０００以下である。例えば、下側のソルダーレジスト層７０Ｓはシリカからなる粒子を有する。例えば、上側のソルダーレジスト層７０Ｆはチタン酸バリウムからなる粒子を有する。例えば、比誘電率εｒ１は５以上、１５００以下であり、比誘電率εｒ３は２以上、４．８以下である。
上側のソルダーレジスト層７０Ｆに含まれる粒子の量は、下側のソルダーレジスト層に含まれる粒子の量より多い。上側のソルダーレジスト層７０Ｆに含まれる粒子の量は、絶縁層５０に含まれる粒子の量より多い。

第１例と第２例、実施形態では、指は上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に置かれている。指は上側のソルダーレジスト層７０Ｆに接している。上側のソルダーレジスト層７０Ｆを保護するため、上側のソルダーレジスト層７０Ｆ上に保護シートが積層されても良い。その場合、保護シート上に指が置かれる。保護シートに指が接する。プリント配線板１０が保護シートを有しても、第１例と同様な方法で指紋の認証が行われる。第２例と同様な方法で指紋の認証が行われる。

５０第１絶縁層
５８第１導体層
５８Ｌ指紋認証用の第１導体回路
７０Ｆ上側のソルダーレジスト層
７０Ｓ下側のソルダーレジスト層
１５８第２導体層
１５８Ｌ指紋認証用の第２導体回路
ＢＦボトム面
ＵＦトップ面

Claims

第３面と前記第３面と反対側の第４面とを有する第２絶縁層と、
前記第２絶縁層の前記第３面上に形成されている指紋認証用の第２導体回路と、
第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第２面が前記第３面と対向するように、前記第２絶縁層の前記第３面と前記指紋認証用の第２導体回路上に形成されている第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の前記第１面上に形成されている指紋認証用の第１導体回路と、
前記第１絶縁層の前記第１面と前記指紋認証用の第１導体回路上に形成されている上側のソルダーレジスト層とを有するプリント配線板であって、
前記指紋認証用の第１導体回路は前記第１面を向いている第１導体回路のトップ面と前記第１導体回路のトップ面と反対側の第１導体回路のボトム面を有し、前記指紋認証用の第１導体回路は、前記第１導体回路のトップ面が前記第１面から露出するように、前記第１絶縁層に埋まり、前記指紋認証用の第２導体回路は、前記第３面を向いている第２導体回路のトップ面と前記第２導体回路のトップ面と反対側の第２導体回路のボトム面を有し、前記指紋認証用の第２導体回路は、前記第２導体回路のトップ面が前記第３面から露出するように、前記第２絶縁層に埋まり、前記指紋認証用の第１導体回路と前記指紋認証用の第２導体回路は前記第１絶縁層を介して対向していて、前記上側のソルダーレジスト層上に指が置かれる。
請求項１のプリント配線板であって、前記上側のソルダーレジスト層は開口を有していない。
請求項１のプリント配線板であって、前記第１面と前記第１導体回路のトップ面との間の距離は４μｍ以下である。
請求項１のプリント配線板であって、前記上側のソルダーレジスト層の上面の最大高さ（Ｒmax）は、４μｍ以下である。