JP2001244637A - 改良回路基板装置 - Google Patents

改良回路基板装置

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JP2001244637A JP2001017761A JP2001017761A JP2001244637A JP 2001244637 A JP2001244637 A JP 2001244637A JP 2001017761 A JP2001017761 A JP 2001017761A JP 2001017761 A JP2001017761 A JP 2001017761A JP 2001244637 A JP2001244637 A JP 2001244637A
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circuit
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conductive layer
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Shiaw-Jong Steve Chen
スティーブ チェン シャオ−ジョン
Roger J Hooey
ジェー．ホーイー ロジャー
Thang D Truong
デー．トゥルオング サン
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Lucent Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 効率的に間隔を空けてあり、熱特性が改良さ
れている回路配列に、電子構成素子を取り付けるように
構成される改良された回路基板装置を提供する。 【解決手段】 上記の装置は、第一の側面２４と第二の
側面２６とを有する金属基板２２と、第一の側面の薄層
構造と、第二の側面の薄層構造とを含む。第一の側面の
薄層構造は、第一の側面に配置されると共に、少なくと
も１つの第一の側面の誘電体層２８と交互に配置される
少なくとも１つの第一の側面の伝導性の層を含む。第二
の側面の薄層構造は、金属基板の第二の側面に配置され
ると共に、少なくとも１つの第二の側面の誘電体層３０
と交互に配置される少なくとも１つの第二の側面の伝導
性の層を含む。上記の装置は、少なくとも１つの第一の
側面の伝導性の層のうちの選択された第一の側面の層と
少なくとも１つの第二の側面の伝導性の層のうちの選択
された第二の側面の層との中間に位置する複数の電気伝
導性の側面間経路４６をさらに含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、電気回路の基板
装置を使用する構成要素の構造と電気回路の基板装置と
に関する。本発明は、特に、電源回路を構成する際に使
用される電気回路の基板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路基盤の構成、とりわけ、大きなパッ
ケージ密度の電源素子用の回路基板の構成に関する現行
の技術においては、両側の表面取り付け制御のプリント
配線基板 (ＰＷＢ) 上に全ての制御回路を配置して、制
御モジュールを形成する。電力回路は、絶縁された金属
基板 (ＩＭＳ) 上に配置されて、電力モジュールを形成
する。これらの２つのモジュールは、組み立てられて、
電源素子を構成する。２つのモジュールの組み立ては、
通常、その２つのモジュールを積み重ねて物理的に接続
することにより実行される。ピン配列又は配線配列を使
用して、２つの積み重ねられたモジュールの間を電気的
に接続する。絶縁された金属基板 (ＩＭＳ) のための現
在の技術は、金属基板の一方の側面上に、単一の層の銅
のトレース又は２つの層の銅のトレースの何れかを必要
とする。金属基板の第二の側面には、素子は配置され
ず、また、金属基板の２つの側面の間では、回路は接続
されない。
【０００３】回路構成素子の集積化と回路構成素子の効
率の増加によって、放熱用のヒートシンクを必要としな
い回路設計が可能となる。金属基板を有する回路は、発
生した熱を効果的に放射し、回路の周囲に存在する毎分
３００リニアフィートのオーダーの空気の流れによって
充分に冷却され得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】とりわけ、電力回路に
ついては、電気回路のより小型の且つより単純な構成が
要求されている。電子部品と素子とに関する効率と集積
度とについての近年の改良を都合よく利用している素子
の構成が望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路配列内に
電子構成素子を取り付けるために構成される改良回路基
板装置に関する。上記の装置は、第一の側面と第二の側
面、すなわち、第一の側面の薄層構造と第二の側面の薄
層構造とを有する金属基板を備えている。第一の側面の
薄層構造は、少なくとも１つの第一の側面の電気伝導層
を含み、少なくとも１つの第一の側面の電気伝導層と少
なくとも１つの第一の側面の誘電体層とは、第一の側面
に交互に貼り付けられる。第二の側面の薄層構造は、少
なくとも１つの第二の側面の電気伝導層を含み、少なく
とも１つの第二の側面の電気伝導層と少なくとも１つの
第二の側面の誘電体層とは、金属基板の第二の側面に交
互に貼り付けられる。上記装置は、少なくとも１つの第
一の側面の伝導層の中から選択された第一の側面の薄層
と少なくとも１つの第二の側面の伝導層の中から選択さ
れた第二の側面の薄層との中間に位置する複数の電気伝
導性の側面間経路をさらに備えている。
【０００６】上記の構造により、本発明の好適な実施例
で意図されるように、小型で効率的であって熱的に品質
の高められた電子構成素子を形成することが可能であ
る。上記の好適な素子の特性は、電力用の電子構成素子
としてとりわけ望ましいものとなる。
【０００７】従って、本発明の１つの目的は、効率的に
間隔を空けてあり、熱特性が改良されている回路配列
に、電子構成素子を取り付けるように構成される改良さ
れた回路基板装置を提供することにある。
【０００８】本発明の他の目的は、間隔をあける際の効
率と改良された熱特性とに優れている本発明による回路
基板技術を使用する改良された電気回路装置を提供する
ことにある。
【０００９】本発明のその他の目的及び特徴は、図面を
考慮しつつ以下の明細書と添付されている特許請求の範
囲を参酌することにより明らかとなり、本発明の好適な
実施形態を示している様々な図面において、同様の構成
要素は、同様の指示数字を使用して識別される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、橋絡クリップを使用して
電気伝導性の側面間経路を確立する本発明の好適な実施
形態の一部の部分的な断面図を示している。図１におい
て、電気回路１０の一部分は、プリント配線基板 (ＰＷ
Ｂ) １２と複数の構成素子１４，１６，１８，２０とを
備えている。ＰＷＢ１２は、第一の側面２４と第二の側
面２６とを有する。ＰＷＢ１２は、第一の側面２４と第
二の側面２６との中間にある金属基板２２を有する。
【００１１】第一の側面２４は、金属基板２２に貼り付
けられている誘電体層２８と誘電体層２８に貼り付けら
れている伝導性の回路トレース３２とを有する単一の層
の側面として示されている。第一の側面２４は、 (例え
ば、以下の第二の側面２６と共に下記のように) 多層構
造であってもよい。本発明は、第一の側面２４が単一の
層の側面である場合に限定されない。第二の側面２６
は、金属基板２２に貼り付けられている誘電体層３０
と、誘電体層３０に貼り付けられている伝導性のトレー
ス３４と、伝導性のトレース３４に貼り付けられている
誘電体層３６と、誘電体層３６に貼り付けられている伝
導性のトレース３８とを有する二重層の側面である。第
二の側面２６は、 (第一の側面２４と共に上記のよう
に) 単一層の構造であってもよく、又は２層よりの大き
な多層構造であってもよい。本発明は、第二の側面２６
が二重層の側面である場合に限定されない。
【００１２】伝導性のトレース３２，３４，３８は、好
適には、エッチングされて、あるいは処理されて、電気
回路１０を構成している構成素子１４，１６，１８，２
０と(図示されてはいないが) その他の構成素子との間
の適正な接続に適している回路の経路を確立する銅箔の
層である。図１に示されている部分においては、回路の
トレース３２内に切断部分４０，４２が、回路のトレー
ス３８内に切断部分４４が存在するように見える。当業
者であれば理解するであろうが、構成素子１４，１６と
(図示されてはいないが) その他の構成素子とを相互接
続するように、回路のトレース３２の部分の間には電気
的な接続が存在する。同様にして、構成素子１８，２０
と (図示されてはいないが) その他の構成素子とを相互
接続するように、回路のトレース３８の部分の間には電
気的な接続が存在する。
【００１３】側面間の回路経路４６は、金属基板２２を
貫通して延在しており、回路のトレース３２と回路のト
レース３４とを電気的に接続している。誘電体層２８，
３０は、側面間の回路経路４６の長さにわたって延在
し、回路経路３２，３４と金属基板２２とが短絡するの
を防止している。側面内の回路経路４８は、回路経路３
４，３８の間に延在している。側面内の回路経路４８
は、回路経路３４，３８を電気的に接続している。
【００１４】側面間の他の接続構造は、クランプ又はク
リップ５０により形成される。クリップ５０は、好適に
は、接触部分５４，５６を接続する湾曲部分５２を有す
るように構成される。クリップ５０は、好適には、接触
部分５４，５６の間に締め付けられて係合されるプリン
ト配線基板１２に締め付けるための応力を与えるのに十
分である弾性を有する電気伝導材料により成形される。
プリント配線基板１２に対する上記の締め付けの係合に
より、回路部分５８，６０は、電気的に接続する。上記
の締め付けの係合は、側面間の回路経路 (例えば、側面
間の回路経路４６) 又は側面内の回路経路 (例えば、側
面内の回路経路４８) を使用する回路設計を必要とせず
に、選択された、一般的には、回路部分５８，６０等の
縁に位置する回路部分間の直接的な電気接続を確立す
る。電気回路１０における回路設計の柔軟性は、クリッ
プ５０の好適な接続構造に有益に作用する。クリップ５
０を絶縁的に囲んで、装置された配列内の近接する回路
又は近接する構成素子が短絡するのを防止するのに (図
１において破線で示されている) 絶縁部分６２を使用し
てもよい。
【００１５】図２は、電気伝導性の側面間経路を確立す
る他の構造を使用する本発明の好適な実施形態の一部に
関する断面図である。図２において、電気回路７０の一
部分は、プリント配線基板 (ＰＷＢ) ７２と複数の構成
素子７４，７６，７８とを備える。ＰＷＢ７２は、第一
の側面８４と第二の側面８６とを有する。ＰＷＢ７２
は、第一の側面８４と第二の側面８６との間に金属基板
８２を有する。図２に示されている本発明の実施例にお
いては、第一の側面８４は、単一の層の側面である。第
二の側面８６は、部分的に単一の層の側面である。第一
の側面８４は、金属基板８２に貼り付けられた誘電体層
８８と誘電体層８８に貼り付けられた伝導性の回路トレ
ース９２とを備える。第一の側面８４は、 (例えば、上
記の図１の第二の側面２６と共に上記のように) 多層構
造であってもよい。本発明は、第一の側面８４が単一の
層の側面である場合に限定されない。
【００１６】第二の側面８６は、部分的に、金属基板８
２に貼り付けられた誘電体層９０と誘電体層９０に貼り
付けられた伝導性の回路トレース９４とを有する単一の
層の側面である。第二の側面８６は、 (例えば、上記の
図１の第二の側面２６と共に上記のように) 多層構造で
あってもよい。本発明は、第二の側面８６が単一の層の
側面である場合に限定されない。
【００１７】側面間回路経路９６は、第一の側面８４か
ら第二の側面９６まで延在している。側面間回路経路９
６は、壁部１０２を有する開口部９７を備える。回路ト
レース９４は、第二の側面８６において側面間回路経路
９６の一方の面９８上の比較的小さな領域を占める。回
路トレース９４は、切断部分１００を有するが、側面間
回路経路９６の他方の面９９上の第二の側面８６の全範
囲にわたって実質的に延在している。図１と関連して詳
細に説明したように、切断部分１００は、回路トレース
９４にエッチング又はその他の処理を行うと、電気回路
７０の選択された部分に空隙を存在させることが可能で
あるということを示している。冗長さを避けるため、こ
こでの説明は省略する。
【００１８】回路トレース９２，９４は、開口部９７の
内部に延在し、協働して第一の側面８４と第二の側面８
６との間の電気的接続を確立する。誘電体層８８，９０
も、開口部９７の内部に延在し、協働して回路トレース
９２，９４から金属基板８２を絶縁し、それによって、
金属基板８２と回路トレース９２，９４とが短絡するの
を防止する。側面間回路経路９６は、第二の側面８６に
おいて、とりわけ (図示されてはいないが) その他の回
路構成素子、モジュール又は同様なものと接続するよう
に構成される電気的構造を与える。とりわけ、側面間回
路経路９６は、第二の側面８６において開口部９７の周
囲に回路トレース９４により確立されると共に、表面へ
の取り付けの応用のために構成される伝導領域を与え
る。
【００１９】所定の詳細な図面及び特定された例を使用
して本発明の好適な実施形態を説明してきたが、これら
のものは説明のためのみのものであるということに留意
すべきであり、また、本発明の装置及び方法は、開示さ
れている詳細な事項及び条件のとおりのものには限定さ
れないということに留意すべきであり、さらに、添付さ
れている特許請求の範囲により画定される本発明の範囲
から逸脱せずに様々な改変を行うことが可能であるとい
うことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】橋絡クリップを使用して電気伝導性の側面間経
路を確立する本発明の好適な実施形態の一部分について
の部分的な断面図である。
【図２】他の構造を使用して電気伝導性の側面間経路を
確立する本発明の好適な実施形態の一部分についての断
面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 1/11 Ｈ０５Ｋ 1/11 Ｈ Ｆ (72)発明者 ロジャー ジェー．ホーイー アメリカ合衆国 75087 テキサス，ロッ クウェル，プリンス レーン 501 (72)発明者 サン デー．トゥルオング アメリカ合衆国 75052 テキサス，グラ ンド プレーリー，クレイトン ストリー ト 554

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される改良された回路基板装置であって、 (ａ) 第一の側面と第二の側面とを有する金属基板と、 (ｂ) 該第一の側面に配置されると共に、少なくとも１
    つの第一の側面の誘電体層と交互に配置される少なくと
    も１つの第一の側面の伝導性の層を含む第一の側面の薄
    層構造と、 (ｃ) 該第二の側面に配置されると共に、少なくとも１
    つの第二の側面の誘電体層と交互に配置される少なくと
    も１つの第一の側面の伝導性の層を含む第二の側面の薄
    層構造と、 (ｄ) 該少なくとも１つの第一の側面の伝導性の層のう
    ちの選択された第一の側面の層と該少なくとも１つの第
    二の側面の伝導性の層のうちの選択された第二の側面の
    層との中間に位置する複数の電気伝導性の側面間経路と
    を含む改良された回路基板装置。
  2. 【請求項２】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される請求項１に記載の改良された回路基板
    装置において、該装置は、該少なくとも１つの第一の側
    面の伝導性の層のうちの選択された第一の側面の複数の
    層の中間に位置する複数の電気伝導性の側面内経路をさ
    らに含む改良された回路基板装置。
  3. 【請求項３】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される請求項１に記載の改良された回路基板
    装置において、該第一の側面の薄層構造は、該金属基板
    から最も遠位の層を有し、該第二の側面の薄層構造は、
    該金属基板から二番目に遠位の層を有し、該最も遠位の
    層と該二番目に遠位の層とは、おのおの、伝導性の層で
    あり、該複数の電気伝導性の側面間経路のうちの少なく
    とも１つは、該最も遠位の層と該二番目に遠位の層とを
    締め付けて係合することにより、該最も遠位の層と該二
    番目に遠位の層とを電気的に接続する改良された回路基
    板装置。
  4. 【請求項４】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される請求項２に記載の改良された回路基板
    装置であって、該第一の側面の薄層構造は、該金属基板
    から最も遠位の層を有し、該第二の側面の薄層構造は、
    該金属基板から二番目に遠位の層を有し、該最も遠位の
    層と該二番目に遠位の層とは、各々、伝導性の層であ
    り、該複数の電気伝導性の側面間経路のうちの少なくと
    も１つは、該最も遠位の層と該二番目に遠位の層とを締
    め付けて係合することにより、該最も遠位の層と該二番
    目に遠位の層とを電気的に接続する改良された回路基板
    装置。
  5. 【請求項５】 改良された電気回路装置であって、 (ａ) 第一の側面と第二の側面とを有する金属基板と、 (ｂ) 該第一の側面に配置されると共に、少なくとも１
    つの第一の側面の誘電体層と交互に配置される少なくと
    も１つの第一の側面の伝導性の層を含む第一の側面の薄
    層構造と、 (ｃ) 該少なくとも１つの伝導性の層のうちの選択され
    た伝導性の層を使用して電気的に取り付けられる複数の
    第一の電子構成素子と、 (ｄ) 該第二の側面に配置されると共に、少なくとも１
    つの第二の側面の誘電体層と交互に配置される少なくと
    も１つの第二の側面の伝導性の層を含む第二の側面の薄
    層構造と、 (ｅ) 該少なくとも１つの第二の側面の伝導性の層のう
    ちの選択された伝導性の層を使用して電気的に取り付け
    られる複数の第二の電子構成素子と、 (ｆ) 該少なくとも１つの第一の側面の伝導性の層のう
    ちの選択された第一の側面の層と該少なくとも１つの第
    二の側面の伝導性の層のうちの選択された第二の側面の
    層との中間に配置される複数の電気伝導性の側面間経路
    とを含み、 (ｇ) 該複数の第一の電子構成素子と該複数の第二の電
    子構成素子と該複数の電気伝導性の側面間経路とは、協
    働して該電気回路を確立する改良された電気回路装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の改良された電気回路装
    置において、該電気回路は、電源回路である電気回路装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の改良された電気回路装
    置において、該複数の第一の電子構成素子は、該電源回
    路の制御回路を実質的に含み、該複数の第二の電子構成
    素子は、該電源回路の電力回路を実質的に含む改良され
    た電気回路装置。
  8. 【請求項８】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される改良された回路基板装置であって、 (ａ) 第一の側面と第二の側面とを有する金属基板と、 (ｅ) 該第一の側面に近接する第一の側面の誘電体層と
    該第一の側面の誘電体層に近接する第一の側面の伝導性
    の層とを含む第一の側面の薄層構造と、 (ｆ) 該第二の側面に近接する第二の側面の誘電体層と
    該第二の側面の誘電体層に近接する第二の側面の伝導性
    の層とを含む第二の側面の薄層構造と、 (ｇ) 該第一の側面の伝導性の層と該第二の側面の伝導
    性の層との中間に位置する複数の電気伝導性の側面間経
    路とを含む改良された回路基板装置。
  9. 【請求項９】 回路配列内に電子構成素子を取り付ける
    ように構成される請求項８に記載の改良された回路基板
    装置において、該複数の電気伝導性の側面間経路のうち
    の少なくとも１つが、該第一の側面の伝導性の層と該第
    二の側面の伝導性の層とを締め付けて係合することによ
    り、該第一の側面の伝導性の層と該第二の側面の伝導性
    の層とを電気的に接続する改良された回路基板装置。
JP2001017761A 2000-01-28 2001-01-26 改良回路基板装置 Abandoned JP2001244637A (ja)

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