JP2004288995A

JP2004288995A - 配線基板

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Publication number: JP2004288995A
Application number: JP2003081075A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Shimada; 和宜島田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】実装密度を高めることができると共に、配線パターンの配線先を容易に変えることができる配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板は、配線パターン１６，１７ａ及び孔２０が形成されている基板本体１０と、基板本体１０の孔２０に着脱可能に装着される配線体３０と、を備えている。配線体３０は、円柱状本体部３１と、この本体部３１の上部外周面に形成されている突起部３２とを有し、孔２０は、配線体形状に併せて、円筒孔２１と、この円筒孔２１の端部と連なる切欠き孔２２とで形成されている。配線体３０を孔２０に圧入すると、配線体３０に形成されている配線回路３５の端子３６，３７と、基板の配線パターン１６，１７ａとが接する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線パターン及び孔が形成されている配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、多くの多層プリント配線基板では、表層に各種の素子を配置し、内層として電源層やグランド層等を形成して、この素子の端子をスルーホールを介して、電源層やグランド層等と接続している。すなわち、スルーホールを配線の一部として利用している。
【０００３】
また、以下の特許文献１には、多層プリント配線基板のスルーホール内に、インダクタ素子としてのコイルをスルーホールと一体的に形成する技術が開示されている。
【０００４】
さらに、以下の特許文献２には、基板上に設けたジャンパスイッチにより、ある配線の接続先を変える技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２７０８５５号
【特許文献２】
特開２０００−１９６２１８号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的なスルーホール技術及び特許文献１に記載の技術では、一旦、ある配線と他の配線とを接続すると、これ以降、ある配線の接続先を容易に変えることができないという問題点がある。一方、特許文献２に記載の技術では、ある配線の接続先を容易に変えることができるものの、基板上にジャンパスイッチを設ける必要があるため、実装密度が低下するという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目し、実装密度を高めることができると共に配線の接続先を容易に変更することが可能な配線基板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための第一の配線基板は、
一以上の配線パターン及び孔が形成されている配線基板において、前記孔内に、配線回路が形成されている配線体が外部から取外し可能に装着され、前記一以上の配線パターンは、前記孔の縁まで形成され、前記孔内に装着された前記配線体の前記配線回路と前記一以上の配線パターンとが接していることを特徴とするものである。
【０００９】
第一の配線基板によれば、基板本体の孔に、外部から取外し可能な配線体を装着したので、基板本体上に平面的に配線を形成するよりも、実装密度を高めることができると共に、配線体を交換することで、配線パターンの接続先を容易に変更することができる。
【００１０】
前記目的を達成するための第二の配線基板は、
前記第一の配線基板において、前記配線体の前記配線回路中には、抵抗が組み込まれていることを特徴とするものである。
【００１１】
前記目的を達成するための第三の配線基板は、
前記第二の配線基板において、表層と内層とを有し、前記内層であって、前記配線パターンとして、グランド層又は電源層が形成され、前記配線体の前記配線回路は、前記グランド層又は前記電源層に接し、プルダウン回路又はプルアップ回路を形成していることを特徴とするものである。
【００１２】
以上、第二及び第三の配線基板によれば、抵抗も、基板本体上に設ける必要がなくなり、第一の配線基板よりも、より実装密度を高めることができる。
【００１３】
前記目的を達成するための第四の配線基板は、
前記第一から第三のいずれか１つの配線基板において、前記孔の形状は、深さ方向に向かうに連れて次第に断面積が小さくなる形状であり、前記配線体の外形状も、前記孔に対する装着方向の端部側に向かうに連れて次第に断面積が小さくなる形状であることを特徴とするものである。
【００１４】
第四の配線基板によれば、配線体の側周面に露出している配線回路の端面が傾斜面となり、基板本体の配線パターンとの接触面積を増やすことができる。さらに、装着方向における配線体の位置を規制することができる。
【００１５】
前記目的を達成するための第五の配線基板は、
前記第一から第四のいずれか１つの配線基板において、
深さ方向における前記孔の少なくとも一部の形状は、該深さ方向に伸びる仮想軸に関して非回転対象性を有し、装着方向における前記配線体の少なくとも一部の形状は、前記孔の形状に併せて非回転対象性を有することを特徴とするものである。
【００１６】
前記目的を達成するための第六の配線基板は、
前記第五の配線基板において、前記配線体の前記非回転対象性を有する前記部分は、装着方向に対して垂直な断面形状が多角形又は楕円形であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記目的を達成するための第七の配線基板は、
前記第五の配線基板において、前記配線体の外形状は、該配線体の前記孔に対する装着方向に長い本体部と、該装着方向に対して垂直な方向の成分を有する方向に突出し、該本体部の該装着方向の端部に形成された突出部とを有し、前記突出部で、前記非回転対象性を有する前記部分を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
以上、第五〜第七の配線基板によれば、基板本体のいずれかの層上で、孔の縁から特定の方向にのみ配線パターンが形成されている場合であっても、孔内で配線体が回転してないので、配線体の配線回路と配線パターンとを確実に接触させることができる。特に、第六及び第七の配線基板で、一部の断面形状を多角形又は楕円形にしたものや、一部に突起部を形成したものでは、装着方向における配線体の位置を規制することができる。
【００１９】
前記目的を達成するための第八の配線基板は、
前記第一から第七のいずれかの配線基板において、表層と内層とを有し、前記配線体の前記配線回路の端部は、該配線体の前記孔に対する装着方向の端部に形成され、前記配線回路の端部に接する前記配線パターンの一部は、前記表層上に形成され、前記配線回路の端部と前記配線パターンの一部とは、溶融接合されていることを特徴とするものである。
【００２０】
第八の配線基板によれば、基板の外表面に露出している部分を溶融接合しているので、溶融接合している部分をカッタ等で切断することで、配線体の交換性を確保することができる。しかも、配線体を孔にしっかりと固定できる上に、配線体の配線回路と配線パターンとの接続信頼線を高めることができる。
【００２１】
前記目的を達成するための第九の配線基板は、
前記第一から第八のいずれかの配線基板において、表層及び内層と、該表層上に搭載されたパッケージ素子と、を有し、前記パッケージ素子は、前記孔の延長線上に位置し、前記配線体は、基板を基準にして前記パッケージ素子が搭載されている側とは反対側から、前記孔に装着されていることを特徴とするものである。
【００２２】
第九の配線基板によれば、パッケージ素子に接続される配線を、パッケージ素子の直下に形成することができ、実装密度をより高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る配線基板の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
まず、図１〜図３を用いて、本発明に係る配線基板の第一の実施形態について説明する。
【００２５】
本実施形態の配線基板は、図１及び図２に示すように、配線パターン１４，１５，１６，１７ａ，１７ｂ及び孔２０が形成されている基板本体１０と、基板本体１０の孔２０内に差し込まれる配線体３０と、を備えている。
【００２６】
基板本体１０は、２つの絶縁表層１１，１３と、２つの絶縁表層１１，１３の間に配されている絶縁内層１２と、一方の絶縁表層１１と絶縁内層１２との間に形成されているグランド層１４と、他方の絶縁表層１３と絶縁内層１２との間に形成されている電源層１５と、を有している。各絶縁表層１１，１３上には、孔２０の縁まで伸びる配線パターン１６，１７ａ，１７ｂが形成されている。なお、以下の説明の都合上、２つの絶縁表層１１，１３のうち、一方の絶縁表層１１が他方の絶縁表層１３よりも上方に位置しているとする。従って、以下では、上絶縁表層１３の下に、グランド層１４が形成され、このグランド層１４の下に、絶縁内層１２を介して電源層１５が配置されているとする。
【００２７】
各絶縁層１１，１２，１３は、ポリイミド樹脂等を主成分とするプリプレグで形成されている。また、グランド層１４及び電源層１５を含む配線パターンは、導電性を有する銅等で形成されている。
【００２８】
基板本体１０に形成される孔２０は、上絶縁表層１１から下絶縁表層１３へ貫通する円筒状の円筒孔２１と、この円筒孔２１の端部と連なる切欠き孔２２とで形成されている。この円筒孔２１及び切欠き孔２２で形成される孔２０は、円筒孔２１の中心軸を基準にして、切欠き孔２２の部分で非回転対称性を有している。
【００２９】
この孔２０は、ドリルとレーザビーム等で形成される。具体的には、各層を積層した後、まず、孔の位置にドリルで当てて、円筒孔２１を形成する。その後、切欠き孔２２の位置にレーザビーム等を照射して、絶縁表層１１の一部を除去して切欠き孔を形成する。
【００３０】
配線体３０は、基板本体１０の円筒孔２１の内径と同じ外径の円柱本体部３１と、円柱本体部３１の上部側周面に形成されている突起部３２とを有している。この配線体３０の形状は、円柱本体部３１の中心軸を基準にして、突起部３２で非回転対称性を有している。円筒本体部３１の両端部は、それぞれ導電材で形成されており、この導電材で形成された部分が端子３６，３７を成す。円筒本体部２１の一方の端部に形成されている端子３６は、円筒本体部３１の底面の形状である円に併せて、円板状を成している。また、円筒本体部３１の他方の端部に形成されている端子３７は、円筒本体部３１の底面の形状である円の一部に併せてほぼ半円板状を成している。２つの端子３６，３７は、連結導体３８で連結されている。この連結導体３８の回りは、円筒状に絶縁体３３で覆われている。
【００３１】
配線体３０の配線回路３５は、２つの端子３６，３７及びこれらを連結する連結導体３８で形成されている。また、円柱本体部３１は、以上の配線回路３５と連結導体３８を覆おう絶縁体３３とで形成されている。さらに、円柱本体部３１の上部側周面に形成されている突起部３２は、絶縁材で形成されている。
【００３２】
なお、以上の配線体３０のサイズは、基板本体１０の孔２０に配線体３０を装着する際、圧入できるサイズであることが好ましい。
【００３３】
このような配線体３０の製造は、例えば、配線回路３５が組み込まれている円柱本体部３１を形成した後、この円柱本体部３１に絶縁材で形成した突起部３２を接着剤等で接着して形成する方法や、中空円筒状の配線体ケーシングに、突起部３２を形成し、この配線体ケーシングの中に、配線回路等を形成する方法等が考えられる。
【００３４】
以上の配線体３０は、突起部３２が切欠き孔２２に嵌り込むように、基板本体１０の孔２０に装着する。この時点で、配線体３０は、突起部３２が切欠き孔２２に嵌り込んでいるために、孔２０内で回転できず、且つ装着方向の移動も規制される。
【００３５】
配線体３０が基板本体１０の孔２０に装着されると、上側の端子３６は、上絶縁表層１１上に形成されている配線パターン１６と接触し、下側の端子３７は、下絶縁表層１３の下に形成されている一方の配線パターン１７ｂと接する。すなわち、上絶縁表層１１上に形成されている配線パターン１６と下絶縁表層１３の下に形成されている一方の配線パターン１７ｂとが、配線体３０を介して、電気的に接続された状態になる。
【００３６】
配線体３０を基板本体１０の孔２０に装着した後、配線体３０の両端部に形成されている各端子３６，３７と各絶縁表層１１，１３に形成されている配線パターン１６，１７ｂとを半田で溶融接合する。この処理で、配線体３０は、完全に基板本体１０に固定されると共に、配線パターン１６，１７ｂとの接合信頼性も高まる。
【００３７】
以上、本実施形態では、配線体３０を基板本体１０内に埋めたので、配線体を基板本体上に配置するよりも実装密度を高めることができる。特に、図４及び図５を用いて後述するように、基板本体１０上にＩＣパッケージ等の素子を配置した場合でも、その直下に、配線体をさらに配置することも可能で、すなわち、素子と配線体とを立体的に配置することが可能で、この点からも実装密度を高めることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、絶縁表層１１，１３上に形成した配線パターン１６，１７ｂと配線体３０の端子３６，３７とを半田接合しているが、この接合部分は、基板本体１０の外部に露出しているので、この配線体３０を外部から取外すことができる。具体的には、半田接合部分をカッタ等の工具又はレーザビームで切断すれば、簡単に、基板本体１０から配線体３０を引抜くことができる。従って、配線体３０を取り替えることにより、配線パターンの接続先を容易に変えることができる。
【００３９】
また、以上では、配線体３０を基板本体１０の孔２０に装着した後、配線体３０の各端子３６，３７と各絶縁表層１１，１３上の配線パターン１６，１７ｂとを半田で溶融接合しているが、例えば、ジャンパスイッチのように、配線接続先を比較的頻繁に変えることを前提とする場合には、各端子３６，３７と配線パターン１６，１７ｂとを半田接合する必要はない。
【００４０】
具体的には、以上の配線体３０は、孔２０に装着した際、下側の端子３７が下絶縁表層１３の下に形成されている一方の配線パターン１７ｂと接するように形成したが、図３に示すように、連結導体３８を基準にして、下側の端子３７ａを反対側に形成した配線体３０ａを別途準備することで、これら配線体３０，３０ａの適宜取り替えると、ジャンパスイッチとして機能させることができる。なお、別途準備する配線体３０ａを孔２０に装着した際には、この配線体３０ａの下側の端子３７ａと下絶縁表層１３の下に形成されている他方の配線パターン１７ａとを接触させることができる。つまり、上絶縁表層１１上に形成されている配線パターン１６と下絶縁表層１３の下に形成されている他方の配線パターン１７ａとを、配線体３０ａを介して、電気的に接続させることができる。
【００４１】
次に、本発明に係る第二の実施形態としての配線基板について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態の配線基板は、配線パターン１４，１５，１６，１７ｃ，１７ｄ及び孔２０ａが形成されている基板本体１０ａと、基板本体１０ａの孔２０ａに差し込まれる第一及び第二配線体３０ｂ，３０ｃと、基板本体１０ａの上面に搭載されているＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｒｒａｙ）形ＩＣパッケージ４０と、を備えている。
【００４３】
基板本体１０ａは、第一の実施形態と同様に、２つの絶縁表層１１，１３と、２つの絶縁表層１１，１３の間に配されている絶縁内層１２と、一方の絶縁表層（以下、上絶縁表層とする）１１と絶縁内層１２との間に形成されているグランド層１４と、他方の絶縁表層（以下、下絶縁表層とする）１３と絶縁内層１２との間に形成されている電源層１５と、を有している。
【００４４】
上絶縁表層１１の上には、孔２０ａの縁まで伸びる配線パターン１６が形成されている。この配線パターン１６の上には、ＩＣパッケージ４０の端子と接続されている半田ボール４１が接合されている。また、下絶縁表層１３の下にも、配線パターン１７ｃ，１７ｄが形成されている。但し、これらの配線パターン１７ｃ，１７ｄは、孔２０ａの縁まで形成されていない。
【００４５】
基板本体１０ａに形成される孔２０ａは、上絶縁表層１１から下絶縁表層１３へ貫通する円筒状の円筒状の孔で、第一の実施形態の孔２０のように、切欠き孔２２は形成されていない。
【００４６】
２つの配線体３０ｂ，３０ｃは、いずれも、孔２０ａ内に嵌め込まれる円柱本体部３１ｂ，３１ｃと、円柱本体部３１ｂ，３１ｃの端部に形成され、円柱本体部３１ｂ，３１ｃの外径よりも大きな径のヘッド部３２ｂ，３２ｃと、を有している。
【００４７】
２つの配線体３０ｂ，３０ｃのうち、第一配線体３０ｂは、円柱本体部３１ｂのヘッド部３２ｂと反対側の端部に形成されている端子（以下、上側端子とする）３６ｂと、円筒本体部３１ｂの中間部分に形成されている端子（以下、下側端子とする）３７ｂと、両端子３６ｂ，３７ｂを電気的に連結する連結導体３８ｂと、連結導体３８ｂを覆う絶縁体３３ｂとを有している。上側端子３６ｂと下側端子３７ｂの間隔は、上絶縁表層１１と絶縁内層１２とを加えた厚さよりも狭く、且つ絶縁内層１２３の厚さよりも広く、この第一配線体３０ｂを孔２０ａに装着した際、上側端子３６ｂが上絶縁表層１１の上に形成された配線パターン１６と接し、且つ下側端子３７ｂが電源層１５と接する間隔になっている。連結導体３８ｂは、下側端子３７ｂから上側に伸びて上側端子３６ｂを電気的に連結していると共に、下側にも伸び、ヘッド部３２ｂの端面から露出しており、そこが電位測定端を形成している。なお、この配線体３０ｂの配線回路は、上側端子３６ｂ、下側端子３７ｂ及び連結導体３８ｂで形成されている。
【００４８】
また、第二配線体３０ｂは、円柱本体部３１ｃのヘッド部３２ｃと反対側の端部に形成されている端子３６ｃと、この端子３６ｃからヘッド部３２ｃの端面まで伸びている電位測定部３８ｃと、電位測定部３８ｃを覆う絶縁体３３ｃとを有している。電位測定部３８ｃで、ヘッド部３２ｃの端面から露出している部分は、電位測定端を形成している。端子３６ｃの厚さは、上絶縁表層１１の厚さよりも僅かに厚く、この第二配線体３０ｃを孔２０ａに装着した際、この端子３６ｃが絶縁表層１１の上に形成された配線パターン１６に接すると共に、グランド層１４にも接する厚さになっている。
【００４９】
本実施形態では、２つの配線体３０ｂ，３０ｃがジャンパスイッチの構成部品となっており、これら２つの配線体３０ｂ，３０ｃを、ヘッド部３２ｂ，３２ｃを下方に向けて基板本体１０ａの下側から基板本体１０ａの孔２０ａに適宜装着することで、各配線パターン１４，１５，１６の接続先を変えることができる。
【００５０】
具体的には、第一配線体３０ｂを孔２０ａに装着した場合、図４に示すように、第一配線体３０ｂの上側端子３６ｂが上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６と接し、下側端子３７ｂが電源層１５と接する。すなわち、上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６と電源層１５とが第一配線体３０ｂを介して電気的に接続され、配線パターン１６と電気的に接続されているＩＣパッケージ４０の端子は、電源層１５と同電位になる。
【００５１】
また、第二配線体３０ｃを孔２０ａに装着した場合には、図５に示すように、第二配線体３０ｃの端子３６ｃが上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６及びグランド層１４と接する。すなわち、上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６とグランド層１４とが第二配線体３０ｃを介して電気的に接続され、配線パターン１６と電気的に接続されているＩＣパッケージ４０の端子は、グランド層１４と同電位になる。
【００５２】
以上、本実施形態でも、配線体３０ｂ，３０ｃを基板本体１０ａ内に差し込んでいるので、第一の実施形態と同様に、配線を基板本体１０ａ上に平面的に形成するよりも実装密度を高めることができる。
【００５３】
また、本実施形態では、配線体３０ｂ，３０ｃを基板本体１０ａの孔２０ａに圧入しているだけなので、簡単に、配線体３０ｂ，３０ｃを交換することができ、配線接続先を容易に変えることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、各配線体３０ｂ，３０ｃのヘッド部３２ｂ，３２ｃから電位測定端が露出しているので、この電位測定端の電位を測定することで、各配線体３０ｂ，３０ｃの端子と電源層１５又はグランド層１４との接触性や、ＩＣパッケージ４０の端子の電位を知ることができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、第一の実施形態と異なり、各配線体３０ｂ，３０ｃ及び孔２０ａの形状が回転対称性を有し、孔２０ａ内で配線体３０ｂ，３０ｃが回転してしまうが、配線体３０ｂ，３０ｃが回転しても、この配線体３０ｂ，３０ｃにより接続される配線パターンの接続先は変わらないので、各配線体３０ｂ，３０ｃ及び孔２０ａの形状が回転対称性を有していても、一向に構わない。
【００５６】
次に、本発明に係る第三の実施形態としての配線基板について、図６〜図８を用いて説明する。
【００５７】
本実施形態の配線基板は、第二の実施形態と同じ基板本体１０ａと、基板本体１０ａの孔２０ａに差し込まれる第一及び第二配線体３０ｄ，３０ｅと、基板本体１０ａの上面に搭載されているＢＧＡ形ＩＣパッケージ４０と、を備えている。
【００５８】
２つの配線体３０ｄ，３０ｅの外形状は、いずれも、第二の実施形態と同様、孔２０ａ内に嵌め込まれる円柱本体部３１ｄ，３１ｅと、円柱本体部３１ｄ，３１ｅの端部に形成され、円柱本体部３１ｄ，３１ｅの外径よりも大きな径のヘッド部３２ｄ，３２ｅと、を有している。また、２つの配線体３０ｄ，３０ｄは、いずれも、円柱本体部３１ｄ，３１ｅのヘッド部３２ｄ，３２ｅと反対側の端部に形成されている端子（以下、上側端子とする）３６ｄ，３６ｅと、円筒本体部３１ｄ，３１ｅの中間部分に形成されている端子（以下、下側端子とする）３７ｄ，３７ｅと、両端子の間に配置されている抵抗３９ｄ，３９ｅと、下側端子３７ｄ，３７ｅからヘッド部３２ｄ，３２ｅの端面まで伸びている電位測定部３８ｄ，３８ｅと、抵抗３９ｄ，３９ｅ及び電位測定部３８ｄ，３８ｅを覆う絶縁体３３ｄ，３３ｅと、を有している。
【００５９】
第一配線体３０ｄの上側端子３６ｄと下側端子３７ｄとの間隔は、上絶縁表層１１と絶縁内層１２とを加えた厚さよりも狭く、この第一配線体３０ｄを孔２０ａに装着した際、上側端子３６ｄが上絶縁表層１１の上に形成された配線パターン１６と接し、且つ下側端子３７ｂが電源層１５と接する間隔になっている。
【００６０】
また、第二配線体３０ｅ上側端子３６ｅと下側端子３７ｅとの間隔は、上絶縁表層１１の厚さよりも狭く、この第一配線体３０ｅを孔２０ａに装着した際、上側端子３６ｅが上絶縁表層１１の上に形成された配線パターン１６と接し、且つ下側端子３７ｅがグランド層１４と接する間隔になっている。なお、各配線体３０ｄ，３０ｅの配線回路は、上側端子３６ｄ，３６ｅ、下側端子３７ｄ，３７ｅ、抵抗３９ｄ，３９ｅ、電位測定部３８ｄ，３８ｄで形成されている。
【００６１】
本実施形態でも、第二の実施形態と同様に、２つの配線体３０ｄ，３０ｅがジャンパスイッチの構成部品となっており、これら２つの配線体３０ｄ，３０ｅを、ヘッド部３２ｄ，３２ｅを下方に向けて基板本体１０ａの下側から基板本体１０ａの孔２０ａに適宜装着することで、各配線パターン１４，１５，１６の配線先を変えることができる。
【００６２】
具体的には、第一配線体３０ｄを孔２０ａに装着した場合、図６に示すように、第一配線体３０ｄの上側端子３６ｄが上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６と接し、下側端子３７ｄが電源層１５と接する。すなわち、上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６と電源層１５とが第一配線体３０ｄを介して電気的に接続される。従って、配線パターン１６と電気的に接続されているＩＣパッケージ４０の端子は、電源層１５の電位に対して、第一配線体３０ｄの抵抗３９ｄによる電圧降下分、低い電位になる。このように、本実施形態では、第一配線体３０ｄに抵抗３９ｄを組み込み、この第一配線体３０ｄをプルアップ配線として利用している。
【００６３】
また、第二配線体３０ｅを孔２０ａに装着した場合には、図７に示すように、第二配線体３０ｅの上側端子３６ｅが上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６と接し、下側端子３７ｅがグランド層１４と接する。すなわち、上絶縁表層１１の上に形成されている配線パターン１６とグランド層１４とが第二配線体３０ｅを介して電気的に接続される。従って、配線パターン１６と電気的に接続されているＩＣパッケージ４０の端子は、グランド層１４の電位に対して、第一配線体３０ｄの抵抗３９ｄによる電圧降下分、高い電位になる。このように、本実施形態では、第二配線体３０ｅに抵抗３９ｅを組み込み、この第二配線体３０ｅをプルダウン配線として利用している。
【００６４】
以上、本実施形態でも、配線体３０ｄ，３０ｅを基板本体１０ａ内に差し込んでいるので、第一及び第二の実施形態と同様に、配線を基板本体１０ａ上に平面的に形成するよりも実装密度を高めることができる。特に、本実施形態では、配線体３０ｄ，３０ｅがプルアップ又はプルダウン用の素子として機能するため、第一及び第二実施形態よりもさらに実装密度を高めることができる。
【００６５】
具体的には、図６及び図７に示すように、基板本体１０ａの上にＩＣパッケージ４０等の素子を配置した場合でも、本実施形態では、その直下に、抵抗素子をさらに配置することも可能で、すなわち、２つの素子を立体的に配置することが可能で、この点からも実装密度を高めることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、図８に示すように、基本上面にＩＣパッケージ４０ａを配し、リード線又は配線パターン４２を介して、プルアップ又はプルダウン用の抵抗素子とＩＣパッケージ４０とを電気的に接続する場合、同図（ａ）に示すように、基板上面に抵抗素子を配置すると、この抵抗素子の２つの端子のためにそれぞれ端子パッド４３，４４を形成しなければならないため、基本上面には、抵抗素子の設置領域、１つの抵抗素子に対する２つの端子パッド４３，４４の形成領域、さらに、ＩＣパッケージ４０ａから遠ざかる方向に伸びる配線パターン４５の形成領域が必要になる。これに対して、同図（ｂ）に示すように、抵抗素子が組み込まれている配線体を基板本体の孔に埋め込むと、配線体を埋め込んだ上部空間が開く上に、基板上面には、１つの素子に対する２つの端子パッドのうちの少なくとも１つの形成領域が不要になると共に、ＩＣパッケージ４０ａから遠ざかる方向に伸びる配線パターンの形成領域も不要になり、基板上面の利用面積を極めて少なくすることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、配線体３０ｄ，３０ｅを基板本体１０ａの孔２０ａに圧入しているだけなので、簡単に、配線体３０ｄ，３０ｅを交換することができ、配線接続先を容易に変えることができる。さらに、本実施形態では、配線体３０ｄ，３０ｅに抵抗３９ｄ，３９ｅを組み込んでいるので、プルアップ配線、プルダウン配線として利用することができる。
【００６８】
次に、配線体形状及び基板本体の孔形状の各種実施形態について、図９を用いて説明する。
【００６９】
基板本体の孔に装着する配線体は、配線体の端子と基板本体の配線パターンと接触を確実にするために、基本的に、孔内で回転しないことが好ましい。このため、以下で説明する配線体形状及び孔形状は、いずれも非回転対称性を有する形状になっている。
【００７０】
例えば、図９（ａ）に示すように、配線体３０ｆの一部３２ｆを楕円柱状に形成し、残りの部分３１ｆを円柱状に形成し、孔２０ｆも、配線体３０ｆの形状に併せて、孔２０ｆの一部２２ｆを楕円柱状に形成し、残りの一部２１ｆを円柱状に形成してもよい。また、この変形例として、配線体の全体を楕円柱状に形成し、孔の全体も同じく楕円柱状に形成してもよい。但し、配線体の装着方向の位置規制の観点からは、楕円柱と円柱とを組み合わせた形状の方が好ましい。
【００７１】
また、図９（ｂ）に示すように、配線体３０ｇの一部３２ｇを正四角柱状に形成し、残りの部分３１ｇを円柱状に形成し、孔２０ｇも、配線体３０ｇの形状に併せて、孔２０ｇの一部２２ｇを正四角柱状に形成し、残りの一部２１ｇを円柱状に形成してもよい。また、この変形例として、配線体の全体を四角柱状に形成し、孔の全体も同じく四角柱状に形成してもよい。
【００７２】
なお、同図（ａ）（ｂ）に示すように、楕円柱及び正四角柱は、いずれも、これらの中心軸を基準として点対象であるため、これらの中心軸を基準にして配線体３０ｆ，３０ｇを１８０°回転させた状態で、孔２０ｆ，２０ｇに装着してしまう虞があるため、正しい向きを指定するマーク３３ｆ，３３ｇ等を付することが好ましい。
【００７３】
また、図９（ｃ）に示すように、配線体３０ｈの全体又は一部を円錐の一部で形成してもよい。この場合、円錐の軸は、円錐の底面に対して傾かせることで、非回転対称性を確保することができる。また、この変形例として、配線体の全体又は一部を角錐の一部で形成してもよい。このように、配線体３０ｈの全体又は一部を円錐又は角錐で形成すると、配線体３０ｈの端子と、配線パターンとの接触部が傾斜面となって、接触面積を増やすことができる。また、別途、突起部等を設けなくても、配線体の装着方向に対する移動を規制することができる。
【００７４】
なお、以上の実施形態は、いずれも、無底孔を例示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、有底孔であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態における配線基板の要部切欠き斜視図。
【図２】第一の実施形態における配線基板の断面図。
【図３】第一の実施形態の他の態様における配線基板の断面図。
【図４】第二の実施形態における配線基板の断面図。
【図５】第二の実施形態の他の態様における配線基板の断面図。
【図６】第三の実施形態における配線基板の断面図。
【図７】第三の実施形態の他の態様における配線基板の断面図。
【図８】第三の実施形態で実装密度向上を説明するための説明図。
【図９】配線体形状を示す各実施形態における配線基板の要部切欠き斜視図。
【符号の説明】
１０…配線基板、１１…上絶縁表層、１２…絶縁内層、１３…下絶縁表層、１４…グランド層、１５…電源層、１６，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…配線パターン、２０，２０ａ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ…孔、２１…円筒孔、２２…切欠き孔、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｈ…配線体、３１，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ…円柱本体部、３２…突起部、３２ｂ，３２ｃ…ヘッド部、３５…配線回路、３６，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ，３７，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｅ…端子、３８，３８ｂ…連結導体、３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ…電位測定部、３９ｄ，３９ｅ…抵抗、４０，４０ａ…ＩＣパッケージ

Claims

一以上の配線パターン及び孔が形成されている配線基板において、
前記孔内に、配線回路が形成されている配線体が外部から取外し可能に装着され、
前記一以上の配線パターンは、前記孔の縁まで形成され、
前記孔内に装着された前記配線体の前記配線回路と前記一以上の配線パターンとが接している、ことを特徴とする配線基板。
請求項１に記載の配線基板において、
前記配線体の前記配線回路中には、抵抗が組み込まれている、ことを特徴とする配線基板。
請求項２に記載の配線基板において、
表層と内層とを有し、
前記内層であって、前記配線パターンとして、グランド層又は電源層が形成され、
前記配線体の前記配線回路は、前記グランド層又は前記電源層に接し、プルダウン回路又はプルアップ回路を形成している、ことを特徴とする配線基板。
請求項１から３のいずれか一項に記載の配線基板において、
前記孔の形状は、深さ方向に向かうに連れて次第に断面積が小さくなる形状であり、
前記配線体の外形状も、前記孔に対する装着方向の端部側に向かうに連れて断面積が小さくなる形状である、ことを特徴とする配線基板。
請求項１から４のいずれか一項に記載の配線基板において、
深さ方向における前記孔の少なくとも一部の形状は、該深さ方向に伸びる仮想軸に関して非回転対象性を有し、
装着方向における前記配線体の少なくとも一部の形状は、前記孔の形状に併せて非回転対象性を有する、ことを特徴とする配線基板。
請求項５に記載の配線基板において、
前記配線体の前記非回転対象性を有する前記部分は、装着方向に対して垂直な断面形状が多角形又は楕円形である、ことを特徴とする配線基板。
請求項５に記載の配線基板において、前記配線体の外形状は、該配線体の前記孔に対する装着方向に長い本体部と、該装着方向に対して垂直な方向の成分を有する方向に突出し、該本体部の該装着方向の端部に形成された突出部とを有し、
前記突出部で、前記非回転対象性を有する前記部分を形成する、ことを特徴とする配線基板。
請求項１から７のいずれか一項に記載の配線基板において、
表層と内層とを有し、
前記配線体の前記配線回路の端部は、該配線体の前記孔に対する装着方向の端部に形成され、
前記配線回路の端部に接する前記配線パターンの一部は、前記表層上に形成され、
前記配線回路の端部と前記配線パターンの一部とは、溶融接合されている、ことを特徴とする配線基板。
請求項１から８のいずれか一項に記載の配線基板において、
表層及び内層と、該表層上に搭載されたパッケージ素子と、を有し、
前記パッケージ素子は、前記孔の延長線上に位置し、
前記配線体は、基板を基準にして前記パッケージ素子が搭載されている側とは反対側から、前記孔に装着されている、ことを特徴とする配線基板。