JP2003234548A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各回路の導体パターンに流れる電流の大きさ
に応じて容易に導体の電流容量を増大させることがで
き、且つ、使用条件を満足させ得るプリント配線板を提
供する。 【解決手段】 絶縁基板２上に形成された導体パターン
３に半田付け部６を設け、所定の厚さを有する銅板５の
両端部を半田付けにより取り付ける。銅板５は導体パタ
ーン３上に表面実装されたときに導体パターン３領域内
に重なって配設されるように導体パターン３と略同一形
状を有している。また、銅板５は回路を流れる電流量に
応じて必要な導体の電流容量を確保し得る厚さのものが
使用される。銅板５と導体パターン３とが略同一形状で
あるので流れる電流の経路を同様にすることができノイ
ズ放射特性の向上を図ることができる。また、銅板５は
半田付けによって固定されているので容易に着脱が可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板、
特に、供給する電流容量の異なる複数種の銅張板が形成
されたプリント配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板上には、信号パターンの
他、電源パターンやグランドパターンが形成され、これ
らの導体パターンに流れる電流量はそれぞれ相違してい
る。それぞれの導体パターンは使用される電流容量に応
じて形成され、通常の使用状態において導体パターンの
温度上昇が１０°Ｃ以下になるように設計される。この
使用条件を満たすための手段として、導体パターンを流
れる電流量に応じて導体パターンの幅を変化させて形成
する方法が用いられている。即ち、小さな電流が流れる
導体パターン（例えば、弱電流信号パターン）では幅を
狭く形成し、大きな電流が流れる導体パターン（例え
ば、電源パターン）では幅を広く形成する方法である。

【０００３】また、使用条件を満たす別な手段として、
導体パターンを流れる電流量に応じて導体パターンの厚
さを変化させて形成する方法が用いられている。即ち、
小さな電流が流れる導体パターンでは厚さを薄く形成
し、大きな電流が流れる導体パターンでは厚さを厚く形
成する方法である。導体パターンを厚くする手段として
は、例えば、半田付けにより導体パターン上に半田を肉
盛りする方法が取られている。更に、使用条件を満たす
別な手段として、銅板やビニール被覆電線等の導電性材
料をパターン間に半田付けにより追加接続あるいは代替
接続する方法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
電子部品の小型化に伴いプリント配線板上に実装される
部品の高密度化が進み、それぞれの部品間を接続する導
体パターンの線幅および線間スペースも微細に形成する
ことが必要となってきている。従って、上述した使用条
件を満たすために流れる電流量に応じて導体パターンの
幅を変化させて形成する従来の方法では、大きな電流の
流れる導体パターンの面積が広くなり、導体パターンを
微細に形成するという方向性に反すると共に、プリント
配線板を小型化できないという不具合があった。

【０００５】また、使用条件を満たすために流れる電流
量に応じて導体パターンの厚さを変化させて形成する従
来の方法では、プリント配線板の面積を小型化するとい
う点では有効であるが、エッチングの際に隣接する導体
パターン間で半田がブリッジしてパターンショートが発
生したり、半田の熱によって導体パターンが変形あるい
は切断されるという虞があった。更に、使用条件を満た
すために銅板やビニール被覆電線等の導電性材料をパタ
ーン間に半田付けにより代替接続あるいは追加接続する
従来の方法では、銅板とプリント配線板を接続するため
にバーリング加工が必要となったり、ビニール被覆電線
を接続するために専用のスルーホールが必要となり、作
業コストの大幅アップやプリント配線板の大型化を伴な
うという欠点があった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、プリント配線板の小型化を実現すると
ともに製造工程における加工コストのアップを抑制し、
導体パターンの電流容量を増大させることができるプリ
ント配線板の提供を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、任意の形状あるいは幅を有する
銅張板が形成されたプリント配線板において、前記銅張
板に形成された半田付け部と、前記銅張板上に重ねて配
設される銅板であって、配設される位置の銅張板と略同
一形状に形成された銅板を設け、前記銅板の両端部は前
記銅張板に形成された異なる位置の前記半田付け部にそ
れぞれ半田付けによって表面実装されていることを特徴
とするものである。

【０００８】ここで、銅板が銅張板上に重ねて配設され
るとは、銅板と銅張板との形状が全く同一であり銅張板
の上に銅板がぴったり重なり合うこと、あるいは銅板と
銅張板との形状は全く同一ではないが銅張板の領域内に
銅板が配設され銅張板の外部に銅板がはみ出していない
ことをいう。また、銅板の形状が配設される位置の銅張
板と略同一形状に形成されるとは、両者の形状および大
きさが全く同一に形成されている場合の他、相似形状に
形成されているものも含む。銅張板には信号銅張板、電
源銅張板、アース銅張板が含まれ（以下、これらの銅張
板を導体パターンともいう）、導体パターン上に導電性
材料の銅板を重ねて配設することにより電流容量を増大
させ、導体パターン幅の増加を抑える。重ねて配設する
銅板の形状を配設される位置の導体パターンの形状と略
同一にすることにより、導体パターンと銅板に流れる電
流の経路を同様にすることができ、ノイズ放射特性の向
上を図ることができる。

【０００９】また、上記課題を解決するために、請求項
２の発明は、請求項１の発明において、前記表面実装さ
れる銅板は、それぞれ所定の厚さを有していることを特
徴とするものである。各導体パターンを流れる電流量に
応じて導体パターンに重ねて配設する銅板の厚さを変化
させることができるので、必要最小限のパターン厚（導
体パターンに銅板を重ねた厚さ）に設定することができ
る。

【００１０】また、上記課題を解決するために、請求項
３の発明は、請求項１または２の発明において、前記銅
板の両端部分には面積拡大部が形成されていることを特
徴とするものである。銅張板に半田付けされる銅板の両
端部近傍（銅板の両端部分）の面積を拡大して形成する
ことにより、銅張板と銅板との接触抵抗値を低減させ
る。また、銅板の両端部分以外（銅板の中央部分）の面
積を銅板の両端部分の面積よりも小さく形成することに
より、隣接する導体パターンとの絶縁距離を大きく確保
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプリント配線
板の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【００１２】図１は、プリント配線板１の一形態を示す
上面図であり、図２は、図１のＥ−Ｅ線における断面図
である。ガラスエポキシ材等からなる絶縁基板２の面上
には、銅箔からなる導体パターン３が張り付けられパタ
ーンエッチングされている。ここで、導体パターン３に
は信号銅張板、電源銅張板、アース銅張板等が含まれ、
それぞれ設計された回路を形成して任意の形態で絶縁基
板上にパターンエッチングされている。それぞれの銅張
板は必要となる電流容量に応じてパターンエッチング可
能な範囲で張り付ける銅箔の厚さを変化させてもよい
し、あるいは全ての銅張板の厚さを一定にしてもよい。

【００１３】導体パターン３上には導電性材料からなる
銅板５が半田付けによって表面実装されている。銅板５
はその両端部が導体パターン３上に形成された半田付け
部６に半田付けされている。図２における銅板５の両端
部には半田付け部６に盛られた半田４が示されている。
また、導体パターン３上には電子部品の半田付け部７と
その半田付け部７の中央部に電子部品取付け用のスルー
ホール８が形成されている。図２に示すように電子部品
９は、電子部品のリード線１０がスルーホール８に通さ
れリード線１０の端部が半田付け部７に半田付け（半田
４'）されて取り付けられている。尚、この形態では電
子部品９を、絶縁基板２の導体パターン３および銅板５
が設けられる面とは反対側の面に設ける場合について説
明したが、この形態に限定されるものではなく導体パタ
ーン３等と同一面上に設ける場合であってもよい。

【００１４】図３は、導体パターン３上に表面実装され
る銅板５の一形態を示す斜視図である。銅板５は板状の
銅を任意のパターン形状に打ち抜き加工したものであ
り、所定の厚さｔを有している。また、銅板５の形状は
銅板５が配設される位置の導体パターン３の形状（後述
する）と同一に形成されている。そして、銅板５は導体
パターン３上に配設されたとき銅板５の両端部１１、１
２が半田付け部６に半田付けされる。銅板５の厚さｔは
表面実装される位置の導体パターン３によって、即ち、
導体パターン３が構成する回路に流れる電流の大きさに
応じて変化し、大きな電流の流れる回路では厚さｔの厚
い銅板５が使用される。回路を流れる電流の大きさに応
じて銅板５の厚さｔを変化させ、銅板５の実装された導
体パターン３部、即ち、導体の必要となる電流容量を得
ている。

【００１５】図４は、導体パターン３上に表面実装され
る銅板５の別の一形態を示す斜視図である。図３に示す
銅板５の形態では、全体において銅板５の厚さｔが一様
である場合について示したがこの形態に限定されるもの
ではない。銅板５の厚さは所定の電流容量を確保するた
めに変化させているので、銅板５を実装する導体パター
ン３部を流れる電流の大きさに加えて導体パターン３の
幅をパラメータにして銅板５の厚さを設定してもよい。
即ち、銅板５（配設される位置の導体パターン３の形状
と同一に形成される）は、図４に示すように幅Ｗが狭く
形成されている部分１３の銅板５の厚さｐを銅板５の幅
Ｗ'、Ｗ"が広く形成されている部分１４、１５の厚さ
ｐ'、ｐ"よりも厚く形成するものであってもよい。この
ような形状にする場合であっても導体の必要となる電流
容量を得ることができる。

【００１６】図５は、銅板５が実装されていない状態の
導体パターン３の一形態を示す図である。導体パターン
３は、導体パターン３に接続される銅板５あるいは電子
部品９との接続抵抗を低減させるために、銅板５および
電子部品９が接続される（半田付けされる）部分２０、
２１の面積が大きく形成されている。また、導体パター
ン３は、銅板５等が接続されない部分２２の幅（面積）
が銅板５等が接続される部分２０、２１の幅（面積）よ
りも狭いくびれ形状に形成されている。このように導体
パターン３をくびれ形状にすることにより、他の導体パ
ターン３'、３"との絶縁距離ｈ、ｈ'（図１参照）を十
分に確保することができるとともに絶縁基板２上の部品
等の実装密度を高めることができる。

【００１７】また、銅板５は導体パターン３に実装した
ときに導体パターン３上に重なって配設されるように、
銅板５が配設される位置の導体パターン３の形状と同一
形状に形成されている。即ち、導体パターン３に半田付
けされる銅板５の両端の部分１４、１５では面積が大き
く、導体パターン３のくびれ部分２２上に配設される部
分１３では幅が狭く（面積が小さく）形成されている
（図３参照）。このように、銅板５を導体パターン３と
同一形状に形成して重ねて配設することにより、導体パ
ターンと銅板に流れる電流の経路を同様にすることがで
き、ノイズ放射特性の向上を図ることができる。

【００１８】尚、銅板５は、導体パターン３上に表面実
装したときに導体パターン３の領域内に重ねて配設され
ればよい。従って、銅板５には、銅板が配設される位置
の銅張板と形状および大きさが全く同一のものだけでな
く、略同一形状のもの、例えば銅板と導体パターンの形
状が相似形状のもの、銅板の一部の幅あるいは長さが導
体パターンの形状よりも狭いあるいは短いものも含まれ
る。

【００１９】銅板５は上述したように、その両端部１
１、１２が半田付けによって導体パターン３上に固定さ
れているので、容易に銅板５の取付けおよび取外しが可
能である。従って、設計変更等により回路を流れる電流
量が変化した場合でも、それぞれの回路を流れる電流の
大きさに応じて導体の必要な電流容量を得るために所定
の厚さの銅板５を選択して取り付けることができる。

【００２０】具体的には、隣接して配置される部品間や
近距離に配置される部品間に形成された導体パターンの
電流容量が、設計変更等により不足した場合に、それら
の部品間の導体パターン上に所定の厚さの銅板を表面実
装させることにより、使用条件（通常使用状態における
導体の温度上昇の抑制）を満足させる導体の電流容量を
確保することができる。

【００２１】また、銅板５を取り外した場合にも絶縁基
板２上には導体パターン３が形成されているので、流れ
る電流が小さい導体パターン（例えば、小信号用の回
路）には銅板５を実装しなくてもよく、必要に応じて銅
板５を着脱することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のことから、本発明に係るプリント
配線板によれば、所定の厚さを有する銅板を重ねて配設
する位置の銅張板と同一形状に形成し、銅板の両端部を
半田付けのみによって銅張板上に固定しているので、特
別の加工作業（バーリング加工等）を必要とせず、製造
コストの増加を抑えることができるとともに、導体部
（銅板と導体パターン）を流れる電流の経路を同様にす
ることができるので、ノイズ放射特性の向上を図ること
ができる。

【００２３】また、銅板を半田付けのみによって銅張板
上に固定しているので、銅板の着脱を容易に行なうこと
ができる。従って、回路を流れる電流量に応じて所定の
厚さの銅板を容易に取付けることができ、作業性の向上
を図ることができるとともに導体の必要な電流容量を確
保することができる。更に、銅板を銅張板上に表面実装
しているので、絶縁基板に銅板接続用の専用のスルーホ
ールを設ける必要がなく、絶縁基板上に配置する部品等
の実装密度を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント配線板の一形態を示す上
面図である。

【図２】図１のＥ−Ｅ線における断面図である。

【図３】本発明に係るプリント配線板の、導体パターン
上に表面実装される銅板の一形態を示す斜視図である。

【図４】図３とは別の銅板の一形態を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明に係るプリント配線板の、銅板が実装さ
れていない状態の導体パターンの一形態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ プリント配線板 ２ 絶縁基板 ３、３'、３" 導体パターン ４、４' 半田 ５ 銅板 ６、７ 半田付け部 ８ スルーホール ９ 電子部品 ｈ、ｈ' 絶縁距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 AA02 BB01 BB23 BB24 BB30 BB35 CC18 DD04 DD54 GG06 5E338 AA01 AA16 BB04 BB13 BB75 CC01 CC04 CC06 CD03 EE11 5E343 AA02 AA12 BB08 BB14 BB16 BB24 BB33 BB34 BB52 BB61 BB67 DD52 DD62 DD75 DD80 GG13

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の形状あるいは幅を有する銅張板が
   形成されたプリント配線板において、 前記銅張板に形成された半田付け部と、 前記銅張板上に重ねて配設される銅板であって、配設さ
   れる位置の銅張板と略同一形状に形成された銅板を設
   け、 前記銅板の両端部は前記銅張板に形成された異なる位置
   の前記半田付け部にそれぞれ半田付けによって表面実装
   されていることを特徴とするプリント配線板。
2. 【請求項２】 前記表面実装される銅板は、それぞれ所
   定の厚さを有していることを特徴とする請求項１に記載
   のプリント配線板。
3. 【請求項３】 前記銅板の両端部分には面積拡大部が形
   成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   のプリント配線板。