JP2006186289A

JP2006186289A - 回路基板

Info

Publication number: JP2006186289A
Application number: JP2005020104A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Miyagawa; 知之宮川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】基板の表面側のみで回路が形成可能な回路基板において、局部的に温度が上がらないようにする。
【解決手段】基板１０の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板１００において、樹脂などからなる基板１０の表面には銅箔などからなる導体パターン２１にて回路が形成されているとともに、基板１０の裏面には回路に用いない熱伝導性を有する銅箔などからなる導体パターン２２が設けられていることを特徴とする回路基板１００が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の表面側のみで回路が形成可能な回路基板に関し、特に基板の熱特性や光特性に関する。

このような基板の表面側に回路が形成されている回路基板においては、当該回路基板の表面に、ＩＣチップ、トランジスタ、コンデンサなどの種々の素子が、はんだを介して実装される。

近年、環境にやさしいものとして、鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられる。ここで、鉛フリーはんだになると、従来の鉛を含有したはんだよりも、溶融温度が高いものになる。

この問題に関しては、特許文献１に記載されているように、実装する素子の熱容量が異なるので、フィン等熱容量の大きい部品をはんだの溶融温度以上にあげるためには、リフロー漕の設定温度を溶融温度より高温しなければならない。

しかし、リフロー漕の設定温度を過度に高温に設定すると、実装する素子やパターンの熱容量差があるので、比較的熱容量の小さい実装素子の温度があがってしまい、そのような実装素子としては耐熱性の高い部品を使用しなければならない。また、基板にも熱ストレスを与えてしまい、耐熱性の高い基材を使用しなければならない。

また、この問題に関して、実装部品と基板との間に特殊な伝熱層を設けたり（特許文献１参照）、実装部品のはんだ接合部の温度を所定温度以下にするため基板の所定部分を冷却するというような特殊な実装方法（特許文献２参照）を採用したり、基板に凹凸加工などの特殊な加工を施したり（特許文献３参照）することが提案されている。
特開２００１−３６２３３号公報特開２００４−６３５０８号公報特開２００４−１５３２１５号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されているような特殊な伝熱層、実装方法、基板加工を採用することは、作業性を落としたり、コストアップを招くことになってしまう。

また、基板の表面側に回路が形成されている回路基板においては、当該回路基板の表面に、ＬＥＤ（レーザダイオード）を実装したものがあり、このものは、たとえば、自動車用メータの照明用装置として使用される。

このようなメータに使用される照明用のＬＥＤは、プリント基板などからなる基板における意匠面側に配置され、表示板以外に漏光しないように表示板とケースで囲われている。しかしながら、基板側にもれた光が基板を通って反対側に漏光し、メータと車体のすきまから漏れて表示の不具合を生じる場合がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板の表面側のみで回路が形成可能な回路基板において、局部的に温度が上がらないようにすることを第１の目的とする。

また、本発明は、基板の表面側のみで回路が形成可能な回路基板において、基板表面側から基板裏面側へ光が漏れるのを極力防止することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１０）の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、基板（１０）の裏面には回路に用いない熱伝導性を有する導体パターン（２２）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、回路基板の表面に種々の熱容量を持つ素子を実装するときに、裏面には回路に用いない熱伝導性を有する導体パターン（２２）が設けられているため、その導体パターン（２２）の伝熱効果を利用して、局部的に熱が上昇しないようにすることができる。

つまり、本発明によれば、基板（１０）の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、回路基板の全体における熱バランスを極力均一化することができるため、局部的に温度が上がらないようにすることができる。

そして、このような本発明の回路基板によれば、熱容量に差がある実装素子を当該回路基板にはんだ付けするにあたって、リフロー槽の温度を過度に上げることがなくなり、適切なはんだ付け実装が可能になる。

ここで、請求項２に記載の発明のように、導体パターン（２２）としては銅からなるものにできる。

請求項３に記載の発明では、基板（１０）の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、基板（１０）の裏面には回路に用いない遮光性を有する導体パターン（２２）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、基板（１０）の裏面に、回路に用いない遮光性を有する、つまり光遮断性を有する導体パターン（２２）が設けられているため、基板（１０）の表面からの光、たとえば上記ＬＥＤなどの光源による光が、基板（１０）の裏面に漏光することは極力防止できる。

よって、本発明によれば、、基板（１０）の表面側のみで回路が形成可能な回路基板において、基板（１０）表面側から基板（１０）裏面側へ光が漏れるのを極力防止することができる。

ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載の回路基板において、導体パターン（２２）は銅からなるものにできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

図１は、本発明の実施形態に係る回路基板１００の概略断面図である。図１に示されるように、この回路基板１００は、基材としての樹脂からなる基板１０を有し、この基板１０の表面（図１中の上面）と裏面（図１中の下面）とに、それぞれ導体パターン２１、２２を有している。

この導体パターン２１、２２は、導電性の膜たとえば金属箔などからなるもので、本例では銅箔からなる。基板１０の表面は、ＩＣチップ、トランジスタ、コンデンサなどの種々の素子が、はんだを介して実装される面であり、この表面側に設けられている導体パターン２１は、回路を形成している。

一方、基板１０の裏面側に設けられている導体パターン２２は、回路を形成するものではない。すなわち、この導体パターン２２は回路基板１００において電気的な特性に寄与するものではなく、回路基板１００の製品機能とは関係のないものである。

また、上述したように、基板１０の表面は、種々の素子がはんだを介して実装される面であるが、この基板１０の裏面側に設けられている導体パターン２２は、基板１０の表面のうちこれら熱容量の異なる実装素子のうち比較的熱容量が小さい素子が設けられる部位に対応した基板１０の裏面に設けることが好ましい。

このような回路基板１００の製造方法について、図２を参照して述べる。図２は、本実施形態の回路基板１００の製造方法を示す工程図である。

図２（ａ）に示されるように、適当な大きさに切断された基板素材を用意する。この素材は基板１０の表裏両面に導体パターン２１、２２を構成する銅箔２１ａ、２２ａが貼り付けられたものである。

そして、図２（ｂ）、（ｃ）に示されるように、基板１０の表裏両面の銅箔２１ａ、２２ａの表面に、レジスト材料などを用いて印刷法などにより、マスク２１ｂ、２２ｂを形成する。このマスク２１ｂ、２２ｂは、それぞれ表裏面に形成される導体パターン２１、２２に対応した開口部を有するものである。

次に、図２（ｄ）に示されるように、マスク２１ｂ、２２ｂで被覆された部位を残すように、銅箔２１ａ、２２ａをエッチングすることにより除去する。これにより、基板１０の表裏両面に導体パターン２１、２２が形成される。

その後、図２（ｅ）に示されるように、マスク２１ｂ、２２ｂを除去する。こうして、本実施形態の回路基板１００ができあがる。

ちなみに、図３は、従来の基板１０の表面側に回路が形成されている回路基板Ｊ１００の製造方法を示す工程図である。

従来では、図３（ａ）〜（ｄ）に示されるように、表面のみ銅箔２１ａが設けられた基板１０を用意し、これに対してマスク２１ｂの印刷形成、銅箔２１ａのエッチング、マスク２１ｂの剥離を行うことで回路基板Ｊ１００が製造される。このようにして、できあがった従来の回路基板Ｊ１００は、表面には回路が形成されるが、裏面には回路とは関係のない導体パターンは存在しない。

ところで、本実施形態によれば、基板１０の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、基板１０の表面には導体パターン２１にて回路が形成されているとともに、基板１０の裏面には回路に用いない熱伝導性を有する導体パターン２２が設けられていることを特徴とする回路基板１００が提供される。

それによれば、回路基板１００の表面に種々の熱容量を持つ素子を実装するときに、裏面には回路に用いない熱伝導性を有する導体パターン２２が設けられているため、その導体パターン２２の伝熱効果を利用して、基板１０において局部的に熱が上昇しないようにすることができる。

したがって、本実施形態によれば、基板１０の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板１００において、回路基板１００の全体における熱バランスを極力均一化することができるため、局部的に温度が上がらないようにすることができる。

そして、このような本実施形態の回路基板１００によれば、熱容量に差がある実装素子を当該回路基板１００にはんだ付けするにあたって、リフロー槽の温度を過度に上げることがなくなり、適切なはんだ付け実装が可能になる。

また、上述したように、この基板１０の裏面側に設けられている導体パターン２２は、基板１０の表面のうち比較的熱容量が小さい素子が設けられる部位に対応した基板１０の裏面に設けることが好ましいとしている。

このようにすることにより、熱容量の小さい実装素子において局部的に熱があがることを抑制することができ、好ましい。そして、熱容量の小さい実装素子として耐熱性の高い部品を使用したり、基板１０として耐熱性の高い基材を使用したりすることが不要になる。そのため、安価な構成とできる。

ところで、上記図１に示される回路基板１００においては、基板１０の裏面側に設けられている導体パターン２２は遮光性を有するものであってもよい。

本例では、基板１０の裏面側に設けられている導体パターン２２は銅箔からなるものにできるが、遮光性を有する導体パターン２２としては、熱伝導性を有するものでなくてもよく、また、材質としても樹脂やセラミックなどであってもよい。

この場合の導体パターン２２の形成方法は、上記図２に示される方法と同様に、フォトリソグラフ技術やエッチング具術を用いて、行うことができる。

上述したように、基板１０の表面側に回路が形成されている回路基板１００は、当該回路基板１００の表面にＬＥＤ（レーザダイオード）を実装してなる自動車用メータの照明装置として使用される。

そして、メータはＬＥＤで照明されるが、基板１０を通して基板１０の裏面に漏光した光が、メータと車体のすきまから漏れてしまう場合があるが、本実施形態では、基板１０の裏面に、製品機能とは関係の無い光遮断性の良い導体パターン２２を設けることで、漏光防止することができる。

このように、本実施形態においては、基板１０の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、基板１０の裏面には回路に用いない遮光性を有する、たとえば銅などからなる導体パターン２２が設けられていることを特徴とする回路基板１００が提供される。

それによれば、基板１０の裏面に、回路に用いない遮光性を有する導体パターン２２が設けられているため、基板１０表面側から基板１０裏面側へ光が漏れるのを極力防止することができる。

本発明の実施形態に係る回路基板の概略断面図である。上記図１に示される回路基板の製造方法を示す工程図である。従来の回路基板の製造方法を示す工程図である。

符号の説明

１０…基板、２２…導体パターン。

Claims

基板（１０）の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、
前記基板（１０）の裏面には回路に用いない熱伝導性を有する導体パターン（２２）が設けられていることを特徴とする回路基板。
前記導体パターン（２２）は銅からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
基板（１０）の表面側のみで回路を形成することのできる回路基板において、
前記基板（１０）の裏面には回路に用いない遮光性を有する導体パターン（２２）が設けられていることを特徴とする回路基板。
前記導体パターン（２２）は銅からなるものであることを特徴とする請求項３に記載の回路基板。