CN112425272B - 印刷电路板 - Google Patents

Abstract

提供不会使整体的重量增加而能够抑制特定的基板的振动放大的印刷电路板。因此，印刷电路板具备：第1绝缘基板(6)，形成有贯通第1表面(6a)和第2表面(6b)且与第1方向正交的第2方向的宽度比第1方向的宽度大的安装孔(15)；第2绝缘基板(18)，具有从第1表面(6a)侧贯通安装孔(15)而从第2表面(6b)突出的连接部；第1电极，设置于第2表面(6b)，配置于安装孔(15)的沿着第2方向的边缘部；第2电极，设置于连接部，通过焊料与第1电极接合；以及电子零件(30)，设置于第2表面(6b)。第2绝缘基板(18)的重心配置于第1绝缘基板(6)的第1表面(6a)侧。电子零件(30)的重心配置于第1绝缘基板(6)的第2表面(6b)侧。电子零件(30)的重量与第2绝缘基板(18)的重量相等。

Description

印刷电路板

技术领域

本发明涉及具备多个绝缘基板的印刷电路板。

背景技术

在专利文献1中记载一种印刷电路板。专利文献1记载的印刷电路板具备母基板和辅助基板。辅助基板被插入到形成于母基板的狭缝。形成于母基板的端子焊盘和形成于辅助基板的端子焊盘通过焊料连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4314809号公报

发明内容

然而，在专利文献1记载的印刷电路板中，辅助基板从母基板垂直地突出，印刷电路板的重量平衡偏向辅助基板侧。例如，在向搭载压缩机的设备等在动作时产生振动的设备安装印刷电路板的情况下，传递在设备的动作中产生的振动而印刷电路板振动。此时，如上所述印刷电路板的重量平衡偏向辅助基板侧，所以辅助基板的振动被放大。而且，辅助基板的振动被放大的结果，辅助基板和母基板的利用焊料的固定有可能脱落。

本发明是为了解决这样的课题而完成的。其目的在于，提供一种在以正交的方式组合多个基板的印刷电路板中不会使印刷电路板整体的重量增加，而能够抑制特定的基板的振动被放大，抑制多个基板彼此的利用焊料的固定脱落的印刷电路板。

本发明的印刷电路板具备：第1绝缘基板，形成有贯通第1表面和第2表面且与第1方向正交的第2方向的宽度比所述第1方向的宽度大的安装孔；第2绝缘基板，具有从所述第1表面侧贯通所述安装孔而从所述第2表面突出的连接部；第1电极，设置于所述第2表面，配置于所述安装孔的沿着所述第2方向的边缘部；第2电极，设置于所述连接部，通过焊料与所述第1电极接合；以及电子零件，设置于所述第2表面，所述第2绝缘基板的重心配置于所述第1绝缘基板的所述第1表面侧，所述电子零件的重心配置于所述第1绝缘基板的所述第2表面侧，所述电子零件的重量与所述第2绝缘基板的重量相等。

根据本发明所涉及的印刷电路板，起到如下效果：在以正交的方式组合多个基板的印刷电路板中，不会使印刷电路板整体的重量增加，而能够抑制特定的基板的振动被放大，抑制多个基板彼此的利用焊料的固定脱落。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的俯视图。

图2是本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的侧面图。

图3是本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的底面图。

图4是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的主要部分的立体图。

图5是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的主要部分的立体图。

图6是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板具备的第1印刷布线板的主要部分的底面图。

图7是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板具备的第2印刷布线板的主要部分的正面图。

图8是示意地示出本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板具备的第2印刷布线板的主要部分的背面图。

图9是本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的图5中示出的剖面A-A的剖面图。

图10是本发明的实施方式1所涉及的印刷电路板的立体图。

(附图标记说明)

1：印刷电路板；2：第1印刷布线板；3：电子零件；4：第2印刷布线板；6：第1绝缘基板；6a：第1表面；6b：第2表面；7：第1电极；9：第1电极；15：安装孔；18：第2绝缘基板；18a：表面；18b：表面；19：第2电极；23：连接部；24：焊料；25：第2电极；29：焊料；30：功率模块；31：引线；32：散热器；33：模块安装孔；41：贯通孔；42：螺丝；50：引线安装部；60：基板安装孔。

具体实施方式

参照附图说明用于实施本发明的方式。在各图中，对同一或者相当的部分附加同一符号，适宜地简化或者省略重复的说明。此外，本发明不限定于以下的实施方式，能够在不脱离本发明的要旨的范围中进行各种变形。

实施方式1.

图1至图10是涉及本发明的实施方式1的图。图1是印刷电路板的俯视图。图2是印刷电路板的侧面图。图3是印刷电路板的底面图。图4以及图5是示意地示出印刷电路板的主要部分的立体图。图6是示意地示出印刷电路板具备的第1印刷布线板的主要部分的底面图。图7是示意地示出印刷电路板具备的第2印刷布线板的主要部分的正面图。图8是示意地示出印刷电路板具备的第2印刷布线板的主要部分的背面图。图9是印刷电路板的图5中示出的剖面A-A下的剖面图。而且，图10是印刷电路板的立体图。

该实施方式所涉及的印刷电路板1例如如图1至图3所示，具备第1印刷布线板2以及第2印刷布线板4。在第1印刷布线板2安装有各种电子零件3。另外，在第2印刷布线板4也安装有各种电子零件。第1印刷布线板2大于第2印刷布线板4。如图1至图5所示，第2印刷布线板4以与第1印刷布线板2正交的方式设置。

在此，为了易于理解，如图4以及图5所示，设定x轴、y轴以及z轴。x轴、y轴以及z轴相互正交。

如图6所示，第1印刷布线板2具备第1绝缘基板6、多个第1电极7以及多个第1电极9。第1绝缘基板6是例如厚度恒定的板状。如图4至图6所示，在第1绝缘基板6形成有第1表面6a以及第2表面6b。第2表面6b是朝向与第1表面6a朝向的方向相反的方向的面。x轴与第1表面6a以及第2表面6b平行。y轴与第1表面6a以及第2表面6b平行。z轴与第1表面6a以及第2表面6b正交。

在第1印刷布线板2安装有功率模块30。功率模块30是上述各种电子零件3的一种。功率模块30设置于第1绝缘基板6的第2表面6b侧。其他电子零件3基本上配置于第1表面6a侧。因此，在第1绝缘基板6的至少第2表面6b侧设置有电子零件3(功率模块30)。

功率模块30具备多个引线31。作为电子零件3的一种的功率模块30是从第2表面6b侧被插入引线31而安装到第1绝缘基板6。功率模块30的引线31如图1所示，被钎焊到设置于第1绝缘基板6的第1表面6a的引线安装部50。另外，如图3所示，在功率模块30的上表面，设置有散热器32。散热器32用于将在功率模块30内发生的热排出到功率模块30外。

在第1绝缘基板6形成有安装孔15。安装孔15是用于将第2印刷布线板4安装到第1印刷布线板2的孔。安装孔15贯通第1绝缘基板6的第1表面6a和第2表面6b。安装孔15是y轴方向的宽度比x轴方向的宽度大的长孔。

在该实施方式中，示出第1印刷布线板2具备9个第1电极7的例子。第1印刷布线板2具备的第1电极7的个数不限定于9个。在以下的说明中，在单独地确定第1电极7的情况下，附加符号7a～7i。第1电极7a～7i设置于第1绝缘基板6的第2表面6b。第1电极7a～7i构成形成于第1绝缘基板6的印刷电路的一部分。

第1电极7a～7i在y轴方向上配置成一条直线状。第1电极7a～7i配置于安装孔15的边缘。例如，第1电极7a在排列成一列的第1电极7a～7i中配置于端部。第1电极7b与第1电极7a相邻。第1电极7c与第1电极7b相邻。同样地，第1电极7h与第1电极7g相邻。第1电极7i与第1电极7h相邻。第1电极7i在排列成一列的第1电极7a～7i中配置于端部。

在该实施方式中，示出第1印刷布线板2具备9个第1电极9的例子。第1印刷布线板2具备的第1电极9的个数不限定于9个。在以下的说明中，在单独地确定第1电极9的情况下，附加符号9a～9i。第1电极9a～9i设置于第1绝缘基板6的第2表面6b。第1电极9a～9i构成形成于第1绝缘基板6的印刷电路的一部分。

第1电极9a～9i在y轴方向上配置成一条直线状。第1电极9a～9i配置于安装孔15的边缘。第1电极9a～9i以其间夹着安装孔15与第1电极7a～7i相向的方式配置。例如，第1电极9a在排列成一列的第1电极9a～9i中配置于端部。第1电极9a以其间夹着安装孔15与第1电极7a相向的方式配置。第1电极9b与第1电极9a相邻。第1电极9b以其间夹着安装孔15与第1电极7b相向的方式配置。同样地，第1电极9h与第1电极9g相邻。第1电极9h以其间夹着安装孔15与第1电极7h相向的方式配置。第1电极9i与第1电极9h相邻。第1电极9i以其间夹着安装孔15与第1电极7i相向的方式配置。第1电极9i在排列成一列的第1电极9a～9i中配置于端部。

图7以及图8是示出第2印刷布线板4的例子的图。如这些图所示，第2印刷布线板4具备第2绝缘基板18、多个第2电极19以及多个第2电极25。

第2绝缘基板18是例如厚度恒定的板状。在第2绝缘基板18形成有表面18a以及表面18b。图7是从第2绝缘基板18的表面18a侧观察第2印刷布线板4的图。第2印刷布线板4的电子零件配置于例如表面18a侧。表面18b是朝向与表面18a朝向的方向相反的方向的面。y轴与表面18a以及表面18b平行。z轴与表面18a以及表面18b平行。x轴与表面18a以及表面18b正交。

第2绝缘基板18具备连接部23。连接部23设置于第2绝缘基板18的一端。连接部23从第1表面6a侧贯通安装孔15，从第1绝缘基板6的第2表面6b突出。

在该实施方式中，示出第2印刷布线板4具备9个第2电极19的例子。第2印刷布线板4具备的第2电极19的个数不限定于9个。在以下的说明中，在单独地确定第2电极19的情况下，附加符号19a～19i。第2电极19a～19i设置于第2绝缘基板18的表面18a。具体而言，第2电极19a～19i设置于连接部23的表面18a。第2电极19a～19i构成形成于第2绝缘基板18的印刷电路的一部分。

第2电极19a～19i在y轴方向上配置成一条直线状。第2电极19a～19i配置于第2绝缘基板18的边缘。例如，第2电极19a在排列成一列的第2电极19a～19i中配置于端部。第2电极19b与第2电极19a相邻。第2电极19c与第2电极19b相邻。第2电极19h与第2电极19g相邻。第2电极19i与第2电极19h相邻。第2电极19i在排列成一列的第2电极19a～19i中配置于端部。

图8是从作为表面18a的背面的表面18b侧观察第2印刷布线板4的图。第2印刷布线板4中的表面18b侧的结构与表面18a侧的结构相同。即，第2印刷布线板4具备多个第2电极25。

在该实施方式中，示出第2印刷布线板4具备9个第2电极25的例子。第2印刷布线板4具备的第2电极25的个数不限定于9个。在以下的说明中，在单独地确定第2电极25的情况下，附加符号25a～25i。第2电极25a～25i设置于第2绝缘基板18的表面18b。具体而言，第2电极25a～25i设置于连接部23的表面18b。第2电极25a～25i构成形成于第2绝缘基板18的印刷电路的一部分。

第2电极25a～25i在y轴方向上配置成一条直线状。第2电极25a～25i配置于第2绝缘基板18的边缘。例如，第2电极25a在排列成一列的第2电极25a～25i中配置于端部。第2电极25b与第2电极25a相邻。第2电极25h与第2电极25g相邻。第2电极25i与第2电极25h相邻。第2电极25i在排列成一列的第2电极25a～25i中配置于端部。

通过如以上所述构成的第1印刷布线板2以及第2印刷布线板4，如下所述构成印刷电路板1。即，首先以相对第1印刷布线板2正交的方式配置第2印刷布线板4。此时，使连接部23从第1表面6a侧穿过安装孔15，使连接部23从第1绝缘基板6的第2表面6b突出。

在该状态下，如图5所示，第2绝缘基板18的第2电极19a～19i以与设置于第1绝缘基板6的第1电极7a～7i相邻的方式配置。图9是示出图5的A-A剖面的图。如图9所示，第1电极7a设置于第1绝缘基板6的第2表面6b。第2电极19a以与设置于第1绝缘基板6的第1电极7a相邻的方式配置。而且，在第2电极19a与第1电极7a之间设置焊料24。第2电极19a通过焊料24与第1电极7a接合。

另外，第2电极19b以与第1电极7b相邻的方式配置。包括第2电极19b以及第1电极7b的剖面与图9所示的剖面相同。在第2电极19b与第1电极7b之间设置焊料24。第2电极19b通过焊料24与第1电极7b接合。此外，第2电极19b和第2电极19a未通过焊料24连接。另外，第1电极7b和第1电极7a未通过焊料24连接。

关于其他第2电极19c～19i和第1电极7c～7i，也同样地通过焊料接合各个对。

进而，在该状态下，第2绝缘基板18的第2电极25a～25i以与设置于第1绝缘基板6的第1电极9a～9i相邻的方式配置。具体地，例如，第2电极25a以与设置于第1绝缘基板6的第1电极9a相邻的方式配置。如图9所示，在第2电极25a与第1电极9a之间设置焊料29。第2电极25a通过焊料29与第1电极9a接合。如图9所示，第1电极9a设置于第1绝缘基板6的第2表面6b。

另外，第2电极25b以与第1电极9b相邻的方式配置。包括第2电极25b以及第1电极9b的剖面与图9所示的剖面相同。在第2电极25b与第1电极9b之间设置焊料29。第2电极25b通过焊料29与第1电极9b接合。此外，第2电极25b和第2电极25a未通过焊料29连接。第1电极9b和第1电极9a未通过焊料29连接。

关于其他第2电极25c～25i和第1电极9c～9i，也同样地通过焊料接合各个对。

在如以上所述构成的实施方式1所涉及的印刷电路板1中，在第1绝缘基板6形成有安装孔15。在此，如果将y轴方向设为第1方向、将x轴方向设为第2方向，则第2方向与第1方向正交。而且，安装孔15是第2方向的宽度比第1方向的宽度大的长孔。另外，设置于第1绝缘基板6的第2表面6b的第1电极7以及第1电极9配置于安装孔15的沿着x轴方向即第2方向的边缘部。

接下来，说明将如以上所述构成的图3所示的第1印刷布线板2和图4以及图5所示的第2印刷布线板4通过焊料接合的方法。

首先，以相对第1印刷布线板2正交的方式配置第2印刷布线板4。此时，使连接部23从第1表面6a侧穿过安装孔15，使连接部23从第1绝缘基板6的第2表面6b突出。

接下来，使第2表面6b朝下，向流动钎焊(flow soldering)装置的搬送装置固定第1印刷布线板2。第2印刷布线板4以使连接部23从第1印刷布线板2向下方突出的方式以竖立的状态配置于第1印刷布线板2。在流动钎焊装置中，从喷嘴朝向上方喷出熔融焊料。第1印刷布线板2以及支撑于第1印刷布线板2的第2印刷布线板4通过搬送装置搬送，从而以横切喷嘴的上方的方式通过。在第1印刷布线板2通过喷嘴的上方时，第1印刷布线板2的下表面浸到从喷嘴喷射的熔融焊料。另外，第2印刷布线板4中的从第1印刷布线板2的下表面突出的部分浸到从喷嘴喷射的熔融焊料。

第1印刷布线板2以使第1电极7a比第1电极7i先浸到来自喷嘴的熔融焊料的方式配置。在图4以及图5所示的结构例的情况下，第1印刷布线板2通过搬送装置向-y方向搬送。即，接着第1电极7h，第1电极7i浸到熔融焊料。另外，第2印刷布线板4以使第2电极19a比第2电极19i先浸到来自喷嘴的熔融焊料的方式配置。即，接着第2电极19h，第2电极19i浸到熔融焊料。

例如，通过第1电极7a和第2电极19a浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极7a与第2电极19a之间设置焊料24。同样地，通过第1电极7h和第2电极19h浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极7h与第2电极19h之间设置焊料24。通过第1电极7i和第2电极19i浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极7i与第2电极19i之间设置焊料24。

另外，例如，通过第1电极9a和第2电极25a浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极9a与第2电极25a之间设置焊料29。同样地，通过第1电极9h和第2电极25h浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极9h与第2电极25h之间设置焊料29。通过第1电极9i和第2电极25i浸到来自喷嘴的熔融焊料，在第1电极9i与第2电极25i之间设置焊料29。

如图1以及图3所示，第1印刷布线板2的第1绝缘基板6在俯视时是矩形形状。而且，在该矩形形状的四角中的3个部位形成有基板安装孔60。另外，如图1以及图3所示，在功率模块30的模制树脂中，形成有模块安装孔33。在此处所示的结构例中，在功率模块30中形成有2个模块安装孔33。而且，在第1绝缘基板6中的与各个模块安装孔33相向的部分中，形成有贯通孔41。贯通孔41的径大于模块安装孔33的径。

如图10所示，在使螺丝42从贯通孔41的一侧穿过模块安装孔33之后，连结到印刷电路板1的安装部位的螺孔等。另外，对各个基板安装孔60，也在使未图示的螺丝通过之后，连结到安装部位的螺孔等。这样，印刷电路板1至少使用作为穿过模块安装孔33的连结单元的螺丝42来安装。

具体地，例如，在印刷电路板1上，安装有空气调节装置的室外机等搭载压缩机的设备的控制电路。而且，印刷电路板1经由例如支架等安装并固定到这样的搭载压缩机的设备的框体。此时，功率模块30的散热器32密接到金属制的支架等。因此，能够将在功率模块30动作时发生的热高效地散热。

在如以上所述构成的印刷电路板1中，以相对第1绝缘基板6垂直地竖立的状态安装第2绝缘基板18。此时，设置于第2绝缘基板18的一端的连接部23是从第1表面6a侧贯通安装孔15而配置的。因此，第2绝缘基板18的大部分、更精确而言是第2绝缘基板18的重心配置于第1绝缘基板6的第1表面6a侧。

另一方面，作为电子零件3的一种的功率模块30配置于第1绝缘基板6的第2表面6b侧。更精确而言，功率模块30的重心配置于第1绝缘基板6的第2表面6b侧。即，第2绝缘基板18和功率模块30相对第1绝缘基板6配置于相互相反的一侧。而且，在该结构例中，功率模块30的重量与第2绝缘基板18的重量相等。

因此，通过功率模块30，消除由于向第1绝缘基板6的一侧突出的第2绝缘基板18产生的失衡。即，作为电子零件3的一种的功率模块30兼具用于调整与印刷电路板1整体中的特别是第2绝缘基板18的重量平衡的作为平衡锤(balance weight)的功能。此外，即使功率模块30的重量不与第2绝缘基板18的重量完全相等，也能够起到作为平衡锤的功能。

如上所述，在例如向搭载压缩机的设备安装印刷电路板1的情况下，传递由于压缩机的动作产生的振动而印刷电路板1振动。此时，第1绝缘基板6用螺丝等直接地固定到搭载压缩机的设备的框体等，相对于此，第2绝缘基板18只是通过焊料与第1绝缘基板6固定。另外，第2绝缘基板18从第1绝缘基板6垂直地突出。因此，在印刷电路板1的重量平衡偏向第2绝缘基板18时，第2绝缘基板18的振动被放大。而且，第2绝缘基板18的振动被放大的结果，第2绝缘基板18和第1绝缘基板6的利用焊料的固定有可能脱落。

关于这点，在该实施方式所涉及的印刷电路板1中，功率模块30兼具用于调整与印刷电路板1整体中的特别是第2绝缘基板18的重量平衡的作为平衡锤的功能。因此，在搭载有印刷电路板1的设备的振动被传递到印刷电路板1时，能够抑制第2绝缘基板18振动。因此，还能够抑制第2绝缘基板18和第1绝缘基板6的利用焊料的固定出现脱落。另外，此时无需设置专用的平衡锤，所以印刷电路板1的整体的重量也不会增加。

如图3、图5以及图6所示，作为电子零件3的一种的功率模块30在俯视时呈现矩形形状。功率模块30是y轴方向的宽度比x轴方向的宽度大的矩形形状。即，功率模块30的长度方向和配置第2绝缘基板18的方向都是y轴方向即平行。另外，功率模块30的引线31在功率模块30的模制物的两侧沿着y轴方向配置。因此，2个引线安装部50和安装孔15沿着y轴方向平行地配置。

而且，功率模块30的y轴方向的宽度与第2绝缘基板18的y轴方向的宽度相等。通过如以上所述配置第2绝缘基板18以及功率模块30，能够使印刷电路板1的重量平衡更良好。

如上所述，第2绝缘基板18的重心配置于第1绝缘基板6的第1表面6a侧。此时，最好使第2绝缘基板18的重心和第1绝缘基板6的第1表面6a的距离(图2中示出的B)成为一定距离以下。具体而言，虽然还依赖于第1绝缘基板6以及第2绝缘基板18的尺寸，但是最好成为例如30mm以下。由此，能够提高将第1绝缘基板6和第2绝缘基板18的焊料接合部作为固定端的第2绝缘基板18的振动的固有振动频率，抑制与由于压缩机的动作产生的振动的共振，并且降低第2绝缘基板18的振动的振幅。

产业上的可利用性

本发明例如能够利用于设置在作为搭载有压缩机的设备的空气调节装置的室外机等的印刷电路板。

Claims (4)

1.一种印刷电路板，具备：

第1绝缘基板，形成有安装孔，该安装孔贯通第1表面和第2表面，该安装孔的与第1方向正交的第2方向的宽度比所述第1方向的宽度大；

第2绝缘基板，具有从所述第1表面侧贯通所述安装孔而从所述第2表面突出的连接部；

第1电极，设置于所述第2表面，配置于所述安装孔的沿着所述第2方向的边缘部；

第2电极，设置于所述连接部，通过焊料与所述第1电极接合；以及

电子零件，设置于所述第2表面，

所述第2绝缘基板的重心配置于所述第1绝缘基板的所述第1表面侧，

所述电子零件的重心配置于所述第1绝缘基板的所述第2表面侧，

所述电子零件的重量与所述第2绝缘基板的重量相等，

所述电子零件是从所述第2表面侧插入引线而安装到所述第1绝缘基板的功率模块，

所述印刷电路板是至少使用穿过模块安装孔的连结单元来安装的，该模块安装孔形成于所述功率模块的模制树脂。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，

所述第2绝缘基板的重心和所述第1绝缘基板的所述第1表面的距离是30mm以下。

3.根据权利要求1或者2所述的印刷电路板，其中，

所述电子零件呈现出在俯视时所述第2方向的宽度比所述第1方向的宽度大的矩形形状。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其中，

所述电子零件的所述第2方向的宽度与所述第2绝缘基板的宽度相等。