JP2011029451A - プリント配線基板、電子機器、およびプリント配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本件は、プリント配線基板およびその作製方法に関し、コスト抑制を図る。
【解決手段】プリント配線基板切出しの基になる矩形板材１０Ｂを用意し、その矩形板材を、該矩形板材の辺に対し斜めの辺からなる矩形の、少なくとも第１辺２１Ｂの一方の隅に寄った第１部分２１１Ｂが、その矩形板材の寸法上の制約を受けて、その第１辺２１Ｂに対し斜めかつ矩形板材１０Ｂの一辺に平行に切除された形状に切り出す工程を含んでプリント配線基板を作製する。
【選択図】 図１

Description

本件は、プリント配線基板、プリント配線基板を搭載した電子機器、およびプリント配線基板の製造方法に関する。

プリント配線基板には、温湿度による伸縮の抑制や強度補強用として、縦糸と横糸とからなる網状の繊維が埋め込まれているものがある。プリント配線基板に埋め込まれる繊維としては典型的にはガラス繊維が用いられる。

近年、プリント配線基板上の配線が益々密となり、またその配線によって伝達される信号が益々高周波数の信号となってきている。これに合わせてプリント配線基板についても一層の高い特性が要求されてきている。プリント配線基板の特性を更に向上させようとしたとき、埋め込まれている繊維の方向と配線の方向との関係も問題となり、これらの方向が一致しているよりは方向が少しずれている方が特性が向上することが知られている。一般にプリント配線基板上にはそのプリント配線基板の一辺に平行に配線がプリントされることが多い。このため、プリント配線基板切出しの基になる、繊維が埋め込まれた板材からこのような繊維と配線の方向がずれたプリント配線基板を切り出すにあたっては、その板材中の繊維の延びる方向に対し斜めの辺が形成されるように切り出される。

ここで、プリント配線基板切出しの基になる板材は矩形の板材であって、その板材には、その矩形板材の一辺に沿う方向およびそれと直角な方向に延びる繊維が埋め込まれている。このため、その板材から、これも繊維と配線の方向がずれた矩形形状のプリント配線基板を切り出そうとすると、そのプリント基板の辺が板材の辺に対し斜めとなる向きに切り出すことになる。ところが斜めに切り出す場合、板材の辺とプリント配線基板の辺が平行となるように切り出す場合と比べ、寸法の大きな板材を用意する必要がある。大きな寸法の板材を用意するとその分コスト高となる恐れがある。

一方、プリント配線基板切出しの基になる板材の製造段階で繊維を斜めに埋め込むことも考えられる。繊維が斜めに埋め込まれた板材からプリント配線基板を切り出すときは、従来通り、板材の辺とそこから切り出されるプリント配線基板の辺が平行となるようにプリント配線基板を切り出せばよい。この場合、プリント配線基板を斜めに切り出す場合と比べ、プリント配線基板を切り出す時点では無駄は生じないが、板材の製造段階で大きな無駄が生じるおそれがある。

ここで、プリント配線基板に穿設されたスルーホールから鍍金液がそのプリント配線基板に埋め込まれた繊維に沿って配線にまで浸透し難くするために、その埋め込まれた繊維の方向と配線の方向を異ならせることが提案されている。

特開昭６１−４２９９２号公報 特開昭６１−４７８４４号公報

本件開示のプリント配線基板、電子機器、およびプリント配線基板の製造方法の課題は、コスト抑制を図ることにある。

本件開示のプリント配線基板のうちの第１のプリント配線基板は、ガラスクロス繊維にて形成された矩形板材から、該矩形板材の辺に対し、斜めの辺となる矩形領域で切り出しを行う事により形成される。この第１のプリント配線基板は、そのプリント配線基板の少なくとも１つの隅が上記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出されたプリント配線基板である。

また、本件開示のプリント配線基板のうちの第２のプリント配線基板は、ガラスクロス繊維にて形成され、各辺をガラスクロス繊維の編み目に沿わずに形成したプリント配線基板である。ここで、この第２のプリント配線基板は、そのプリント配線基板の少なくとも１つの隅が、ガラスクロス繊維の少なくとも一方の網目に沿った欠け領域を有する。

また、本件開示の電子機器は、本件のプリント配線基板を搭載した電子機器である。

また、本件開示のプリント配線基板の製造方法は、ガラスクロス繊維にて形成された矩形板材から、該矩形板材の辺に対し、斜めの辺となる矩形領域を、少なくとも１つの辺が、矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出す製造方法である。

本件開示のプリント配線基板、電子機器、およびプリント配線基板の製造方法によれば埋め込まれた繊維に対し斜めに切り出すにあたり、その切出しの基になる板材の寸法が抑えられ、したがってコストが抑制される。

プリント配線基板切出しの基になる板材と、その板材から切り出される基板のレイアウトを示した図である。 図１と同様、プリント配線基板切出しの基になる板材と、その板材から切り出される基板のレイアウトを示した図である。 板材上のプリント配線基板のレイアウト確定までの手順を示した図である。

以下、本件の実施形態を説明する。

図１は、プリント配線基板切出しの基になる板材と、その板材から切り出される基板のレイアウトを示した図である。図１（Ａ）は比較例、図１（Ｂ）は実施例である。

プリント配線基板切出しの基になる板材は矩形の板材であって複数の寸法のものが存在するが、選択できる寸法は、図１（Ａ），（Ｂ）に示す板材１０Ａ，１０Ｂのように段階的に異なっており、それらの途中の任意の寸法の板材を選択することはできない。また板材１０Ａ，１０Ｂには、その周縁を一周する帯状の製品外エリア１１Ａ，１１Ｂと、その製品外エリア１１Ａ，１１Ｂに取り囲まれた製品エリア１２Ａ，１２Ｂが存在する。製品外エリア１１Ａ，１１Ｂは、板材１０Ａ，１０Ｂの位置決め用の穴が形成されているなど、板材１０Ａ，１０Ｂのハンドリング用のエリアであって、製品としては利用できないエリアである。この製品外エリア１１Ａ，１１Ｂよりも内側の製品エリア１２Ａ，１２Ｂがプリント配線基板として利用できる切出し可能エリアである。

また、この板材１０Ａ，１０Ｂには、縦横に延び網状に広がるガラス繊維が埋め込まれている。

この図１（Ａ），（Ｂ）には、分かり易さのため、縦横に延びる模式図としてのガラス繊維１０１Ａ，１０１Ｂと、同じく模式図としての、プリント配線基板２０Ａ，２０Ｂ上に延びる配線１０２Ａ，１０２Ｂとからなるマーク１００Ａ，１００Ｂが示されている。尚、これらのマーク１００Ａ，１００Ｂは、実際の板材１０Ａ，１０Ｂに描かれたものではなく、この図１において分かり易さのために図示したものである。

これらのマーク１００Ａ，１００Ｂに示すように、ガラス繊維１０１Ａ，１０１Ｂは、板材１０Ａ，１０Ｂの一辺と平行および直角の方向に延びている。一方、プリント配線基板２０Ａ，２０Ｂ上の配線１０２Ａ，１０２Ｂは、板材１０Ａ，１０Ｂを基準にすると斜めの方向に延びている。これは、配線１０２Ａ，１０２Ｂをガラス繊維１０１Ａ，１０１Ｂに対し斜めに延ばすことにより配線１０２Ａ，１０２Ｂの電気的な特性を向上させることができるという知見に基づくものである。

ここでは、配線１０２Ａ，１０２Ｂをプリント配線基板２０Ａ，２０Ｂの一辺と平行に形成するために、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、板材１０Ａ，１０Ｂを斜めに切り出す。

ここまでの説明は、図１（Ａ）に示す比較例の場合も図１（Ｂ）に示す実施例の場合も同様である。ここで、図１（Ａ）の比較例では、プリント配線基板２０Ａを矩形に正しく切り出すために図１（Ｂ）と比べ寸法の大きな板材１０Ａを採用している。これに対し、図１（Ｂ）に示す実施令の場合、プリント配線基板２０Ｂは、以下のような形状となっている。すなわち、そのプリント配線基板２０Ｂに外接する矩形を考えた場合に、その矩形の第１辺（ここでは上辺２１Ｂと重なる辺）の一方の隅（ここでは右側の隅）に寄った第１部分２１１Ｂが、その第１辺に対し斜めに切除された形状を有している。またこれと同様に、この図１（Ｂ）の実施例の場合、第２部分２２１Ｂも、上記の第１部分２１１Ｂと平行に切除された形状を有する。この第２部分２２１Ｂは、上記の矩形の、上記の第１辺と平行な第２辺（ここでは下辺２２Ｂと重なる辺）の、上記の一方の隅（矩形の右上隅）の対角に位置する隅（矩形の左下隅）に寄った部分である。

これらの第１部分２１１Ｂと第２部分２２１Ｂは、板材１０Ｂの寸法上の制約に起因して、その板材１０Ｂの製品エリア１２Ｂから食み出さないように形成されるものである。図１（Ａ）のように上辺２１Ａおよび下辺２２Ａが直線的に切り出されたプリント配線基板２０Ａと比べ斜めに切除された形状の第１部分２１１Ｂ、および第２部分２２１Ｂの存在に起因するプリント配線基板２０Ｂの面積の減少は僅かである。したがってプリント配線基板として特に大きな問題は生じない。一方、図１（Ａ）と図１（Ｂ）とを比較すると分かるように、プリント配線基板２０Ｂの上辺２１Ｂおよび下辺２２Ｂを僅かに切除した形状とすることによって、一段階小さい寸法の板材１０Ｂを使用することができる。これにより、板材からプリント配線基板を斜めに切断することに伴うコストの上昇が抑制される。

また、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、板材１０Ａ，１０Ｂからプリント配線基板２０Ａ，２０Ｂを切り出すにあたっては、板材１０Ａ，１０Ｂの、プリント配線基板２０Ａ，２０Ｂに隣接した領域からクーポン基板３０Ａ，３０Ｂが切り出される。このクーポン基板３０Ａ，３０Ｂは、同じ板材１０Ａ，１０Ｂから切り出されるプリント配線基板２０Ａ，２０Ｂの特性評価用の基板である。図１（Ａ）の場合、クーポン基板３０Ａは、長尺の矩形形状を有しているが、図１（Ｂ）の場合、クーポン基板３０Ｂは、長尺の矩形形状から、板材１０Ｂの製品外エリア１２Ｂと接する一部分３１１Ｂが切除された形状を有する。このクーポン基板３０Ｂについてもその一部分３１１Ｂが切除されていることによる面積の減少は僅かであり、プリント配線基板２０Ｂの特性評価上特に問題は生じない。

図２は、図１と同様、プリント配線基板切出しの基になる板材と、その板材から切り出される基板のレイアウトを示した図である。ただし、ここでは、図２（Ａ）と図２（Ｂ）のそれぞれにおいて、大寸法のプリント配線基板が１枚のみ示されている。図１と同様、図２（Ａ）は比較例、図２（Ｂ２）は実施例である。

図２（Ａ）に示す板材１０Ａは、図１（Ａ）に示す板材１０Ａと同一寸法のものであり、図２（Ｂ）に示す板材１０Ｂは、図２（Ｂ）に示す板材１０Ｂと同一寸法のものである。これらの板材１０Ａ，１０Ｂには、周縁を一周にわたって取り巻く製品外エリア１１Ａ，１１Ｂと、その製品外エリア１１Ａ，１１Ｂに取り囲まれた、プリント配線基板として切出し可能な領域からなる製品エリア１２Ａ，１２Ｂとを有する。また、この板材１０Ａ，１０Ｂには、これも図１の場合と同じく、縦横に延び網状に広がるガラス繊維が埋め込まれている。

また、図２（Ａ），（Ｂ）にも図１（Ａ），（Ｂ）と同じマーク１００Ａ，１００Ｂが示されている。これらのマーク１００Ａ，１００Ｂに示すように、板材１０Ａ，１０Ｂに埋め込まれているガラス繊維１０１Ａ，１０１Ｂは、板材１０Ａ，１０Ｂの一辺と平行および直角の方向に延びている。一方、プリント配線基板４０Ａ，４０Ｂ上の配線１０１Ａ，１０１Ｂは、板材１０Ａ，１０Ｂを基準にすると斜めの方向に延びている。その理由は、前述した通り、配線１０２Ａ，１０２Ｂをガラス繊維１０１Ａ，１０１Ｂに対し斜めに延ばすことにより、配線１０２Ａ，１０２Ｂの電気的な特性を向上させることができるという知見に基づくものである。

この図２の例においても、図１の場合と同様、プリント配線基板４０Ａ，４０Ｂ上ではそのプリント配線基板４０Ａ，４０Ｂの一辺を配線１０２Ａ，１０２Ｂと平行に形成するために、プリント配線基板４０Ａ，４０Ｂは板材１０Ａ，１０Ｂに対し斜めに切り出される。

図２（Ａ）に示す比較例の場合、プリント配線基板４０Ａおよびその直ぐ横から切り出されるクーポン基板５０Ａは、いずれも正確な矩形形状を有している。これに対し、図２（Ｂ）に示す実施例の場合、板材１０Ｂの製品エリア１２Ｂの寸法上の制約からプリント配線基板４０Ｂの上辺４１Ｂおよび下辺４２Ｂは、そのプリント配線基板４０Ｂが内接する矩形の互いに対角に位置する各一方の隅に寄った各一部分４１１Ｂ，４２１Ｂが切除された形状を有している。この図２（Ｂ）に示す例の場合、クーポン基板５０Ｂについては図１（Ａ）と同様に、長尺の矩形形状に切り出される。

この図２（Ｂ）に示すプリント配線基板４０Ｂの、矩形から切除された領域の面積は僅かであり、プリント配線基板として問題は少なく、一方、寸法の小さい板材１０Ｂを採用することにより斜め切出しに伴うコストの上昇を抑えることができる。

図３は、板材上のプリント配線基板のレイアウト確定までの手順を示した図である。

ここでは先ず、プリント配線基板の外形（輪郭）を決定し（ステップＳ１）、その後パターン設計、すなわちその外形内に納める配線を設計する（ステップＳ２）。このパターン設計にあたっては、図１（Ｂ），図２（Ｂ）に示すように隅が少し切除されても配線が切断されないように隅あるいは周縁に余裕を持たせた配線パターンを設計しておくことが望ましい。

次に、配線仕様の確定が行なわれる（ステップＳ３）。ここでは、配線パターンの幅、配線層の数、配線の工法の決定が行なわれる。

次に、製造定尺、すなわち板材の寸法による選定が行なわれ（ステップＳ４）、その板材上にプリント配線基板図が配置され、板取図、すなわちプリント配線基板およびクーポン基板の切り出しの図が描かれた板材の図面が決定される（ステップＳ５）。

ここで配線パターンの設計（ステップＳ２）において、プリント配線基板の周縁ぎりぎりに配線パターンを配置しないよう、周縁に少し余裕を持たせておくことにより、図１（Ｂ），図２（Ｂ）のように一段階小さい寸法の板材を選定することができ、コストの抑制を図ることができる。あるいは、基板図作成（ステップＳ１）において、図１（Ｂ），図２（Ｂ）のように一部を切除した形状の基板図を作成しておいてもよい。

尚、図１（Ｂ），図２（Ｂ）に示すプリント配線基板は上辺２１Ｂ，４１Ｂと下辺２２Ｂ，４２Ｂとの双方が切除された形状を有するが、上辺２１Ｂ，４１Ｂ側と下辺２２Ｂ，４２Ｂ側のうちの一方の辺のみ切除されるように、板材上のプリント配線基板を上又は下に移動させてもよい。また、図１（Ｂ），図２（Ｂ）の場合、プリント配線基板２０Ａ，４０Ａの左右の辺は直線で形成されているが、左右方向に余裕がないときは、左右の辺の一部が切除されるようにプリント配線基板の切出し位置を決めてもよい。

１０Ａ，１０Ｂ 板材
１１Ａ，１１Ｂ 製品外エリア
１２Ａ，１２Ｂ 製品エリア
２０Ａ，２０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ プリント配線基板
２１Ａ，２１Ｂ，４１Ｂ 上辺
２２Ａ，２２Ｂ，４２Ｂ 下辺
３０Ａ，３０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ クーポン基板
１００Ａ，１００Ｂ マーク
１０１Ａ，１０１Ｂ ガラス繊維
１０２Ａ，１０２Ｂ 配線
２１１Ｂ，２２１Ｂ，３１１Ｂ，４１１Ｂ，４２１Ｂ 一部分

Claims (8)

1. ガラスクロス繊維にて形成された矩形板材から、該矩形板材の辺に対し、斜めの辺となる矩形領域で切り出しを行う事により形成されたプリント配線基板であって、
   前記プリント配線基板の少なくとも１つの隅は、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出されたことを特徴とするプリント配線基板。
2. 対角する２つの隅が、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出されたことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
3. ガラスクロス繊維にて形成され、各辺を該ガラスクロス繊維の編み目に沿わずに形成したプリント配線基板であって、
   前記プリント配線基板の少なくとも１つの隅は、前記ガラスクロス繊維の少なくとも一方の網目に沿った欠け領域を有する、
   ことを特徴とするプリント配線基板。
4. 対角する２つの隅が、記ガラスクロス繊維の少なくとも一方の網目に沿った欠け領域を有することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線基板。
5. ガラスクロス繊維にて形成された矩形板材から、該矩形板材の辺に対し、斜めの辺となる矩形領域で切り出しを行う事により形成され、少なくとも１つの隅が、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出されたプリント配線基板を搭載したことを特徴とする電子機器。
6. 前記プリント配線基板の対角する２つの隅が、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出されたことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. ガラスクロス繊維にて形成された矩形板材から、該矩形板材の辺に対し、斜めの辺となる矩形領域を、少なくとも１つの辺が、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出すことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
8. 前記プリント配線基板の対角する２つの隅を、前記矩形板材の切出し可能領域からはみ出した状態で切り出すことを特徴とする請求項７に記載のプリント配線基板の製造方法。

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