JP2013206979A - Printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板に関し、特に、静電気による回路の誤動作などを抑制することのできるプリント基板に関する。 The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly to a printed circuit board that can suppress malfunction of a circuit due to static electricity.
従来、例えば特許文献１に記載のように、静電気を放電できるようにしたプリント基板が知られている。 Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, a printed circuit board that can discharge static electricity is known.
特許文献１に記載のプリント基板では、基板の同一面おいて、端部同士が静電気を放電させるためのギャップを有しつつ互いに対向するように、２つのパターンが形成されている。このため、回路ブロックに接続された一方のパターンから、アース線に接続された他方のパターン、ひいてはアース線に静電気を逃がすことができる。なお、２つのパターンは、回路ブロックのアース線や電源供給線とは別に形成されている。 In the printed circuit board described in Patent Document 1, two patterns are formed on the same surface of the board so that the ends face each other with a gap for discharging static electricity. For this reason, it is possible to release static electricity from one pattern connected to the circuit block to the other pattern connected to the ground wire, and thus to the ground wire. Note that the two patterns are formed separately from the ground line and the power supply line of the circuit block.
上記したように、特許文献１に記載の基板では、基板の同一面に、静電気を放電させるための２つのパターンを、回路ブロックのアース線や電源供給線とは別に形成しなくてはならない。したがって、放電用の対をなすパターンの分、基板の表面に沿う方向（基板の厚み方向に直交する方向）において、電子部品の実装面積が減少してしまう。 As described above, in the substrate described in Patent Document 1, two patterns for discharging static electricity must be formed on the same surface of the substrate separately from the ground line and the power supply line of the circuit block. Therefore, the mounting area of the electronic component is reduced in the direction along the surface of the substrate (the direction orthogonal to the thickness direction of the substrate) by the amount of the pattern forming the discharge pair.
本発明は上記問題点に鑑み、静電気による誤動作を抑制しつつ、電子部品の実装面積の減少を抑制できるプリント基板を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a printed circuit board capable of suppressing a reduction in mounting area of electronic components while suppressing malfunction due to static electricity.
上記目的を達成するために、本発明は、樹脂を材料とする絶縁基材（２０）と、該絶縁基材に実装される電子部品（１００）と電気的に接続される配線（３０）と、を備え、配線は、絶縁基材（２０）の厚み方向において、絶縁基材に多層に配置され、配線として、グランド電位に固定される第１配線（３１）と、該第１配線と電気的に分離されるとともに、互いに電気的に分離された複数の第２配線（３２，３３，３４）と、を有し、各第２配線は、厚み方向において第１配線の一部と対向するように、少なくとも一部が第１配線と異なる層に配置されており、第２配線の少なくとも１つ及び第１配線は、互いに対向する対向部分の少なくとも一方に、相手側の配線に向けて厚み方向に突出する突起部（３６）を有し、該突起部を介して対向する第１配線及び第２配線の配線間距離は、突起部の先端で最短とされて、突起部の先端と、該先端が対向する相手側の配線の対向部分との間に、静電気を第１配線側に放電させるためのギャップ（３７）が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an insulating base material (20) made of a resin, and wiring (30) electrically connected to an electronic component (100) mounted on the insulating base material. The wiring is arranged in multiple layers on the insulating base material in the thickness direction of the insulating base material (20), and as the wiring, the first wiring (31) fixed to the ground potential, and the first wiring and the electrical And a plurality of second wirings (32, 33, 34) that are electrically separated from each other and each second wiring faces a part of the first wiring in the thickness direction. As described above, at least a part of the second wiring is arranged in a different layer from the first wiring, and at least one of the second wiring and the first wiring have a thickness toward at least one of the facing portions facing each other toward the counterpart wiring. A projection (36) projecting in the direction, and through the projection The distance between the wirings of the first wiring and the second wiring is the shortest at the tip of the projection, and static electricity is generated between the tip of the projection and the opposing portion of the counterpart wiring facing the tip. A gap (37) for discharging is formed on one wiring side.
本発明では、グランド電位に固定される第１配線（３１）及び第２配線（３２，３３，３４）の少なくとも一方に、厚み方向に突出する突起部（３６）が形成されている。そして、突起部と、突起部の先端が厚み方向において対向する相手側の配線の対向部分との間に、静電気を第１配線側に放電させるためのギャップ（３７）が形成されている。したがって、静電気による放電電流を、第２配線からギャップを介して、第１配線に逃がすことができる。これにより、静電気により、電子部品（１００）に誤動作や故障が生じるのを抑制することができる。また、静電気をグランド（アース）側に逃がすためのギャップを有する放電構造を厚み方向に形成しているため、放電構造を有しながらも、従来に較べて電子部品の実装面積の減少を抑制することができる。 In the present invention, a protrusion (36) protruding in the thickness direction is formed on at least one of the first wiring (31) and the second wiring (32, 33, 34) fixed to the ground potential. A gap (37) for discharging static electricity to the first wiring side is formed between the protruding portion and the facing portion of the opposite-side wiring where the tip of the protruding portion is opposed in the thickness direction. Therefore, a discharge current due to static electricity can be released from the second wiring to the first wiring through the gap. Thereby, it is possible to suppress malfunction and failure of the electronic component (100) due to static electricity. In addition, since the discharge structure having a gap for releasing static electricity to the ground (earth) side is formed in the thickness direction, the reduction of the mounting area of the electronic component is suppressed as compared with the conventional structure while having the discharge structure. be able to.
また、本発明のさらなる特徴は、絶縁基材（２０）が空洞部（２２）を有し、突起部（３６）を介して対向する第１配線（３１）及び第２配線において、ギャップ（３７）を形成する対向部分は、空洞部に露出されており、ギャップは空隙とされていることにある。 Further, a further feature of the present invention is that the insulating substrate (20) has a hollow portion (22), and the gap (37) in the first wiring (31) and the second wiring that are opposed to each other via the protrusion (36). ) Is exposed to the cavity, and the gap is a gap.
本発明によれば、絶縁基材（２０）の内部にギャップ（３７）が設けられる。ここで、絶縁耐力は、空気の３ｋＶ／ｍｍに対し、例えばＦＲ−４（ガラスエポキシ樹脂）で２０ｋＶ／ｍｍ、ポリスチレンで２４ｋＶ／ｍｍ、テフロン（登録商標）で６０ｋＶ／ｍｍである。したがって、上記したように、絶縁基材に空洞部（２２）を設け、ギャップを空隙とすると、絶縁基材の内部にギャップを設けながらも、静電気を第１配線（３１）に逃がしやすくすることができる。これにより、プリント基板に実装される電子部品（１００）の誤動作などを、より効果的に抑制することができる。 According to the present invention, the gap (37) is provided inside the insulating substrate (20). Here, the dielectric strength is, for example, 20 kV / mm for FR-4 (glass epoxy resin), 24 kV / mm for polystyrene, and 60 kV / mm for Teflon (registered trademark) with respect to 3 kV / mm for air. Therefore, as described above, when the cavity (22) is provided in the insulating base and the gap is a gap, the static electricity can be easily released to the first wiring (31) while the gap is provided inside the insulating base. Can do. Thereby, malfunction etc. of the electronic component (100) mounted on a printed circuit board can be suppressed more effectively.
また、本発明のさらなる特徴は、全ての第２配線（３２，３３，３４）において、第１配線（３１）との間にギャップ（３７）がそれぞれ形成されていることにある。 A further feature of the present invention is that a gap (37) is formed between each of the second wirings (32, 33, 34) and the first wiring (31).
これによれば、第２配線（３２，３３，３４）のいずれに静電気による放電電流が流れても、第１配線（３１）側、すなわちグランド（アース）に静電気を逃がすことができる。また、静電気をグランド側に逃がすためのギャップ（３７）を有する放電構造を厚み方向に形成しているため、全ての第２配線に対してギャップを設けながらも、電子部品（１００）の実装面積の減少を、従来に較べて大幅に抑制することができる。 According to this, even if a discharge current due to static electricity flows through any of the second wirings (32, 33, 34), static electricity can be released to the first wiring (31) side, that is, to the ground (earth). In addition, since the discharge structure having the gap (37) for releasing static electricity to the ground side is formed in the thickness direction, the mounting area of the electronic component (100) is provided while providing gaps for all the second wirings. Can be significantly suppressed as compared with the conventional case.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。また、絶縁基材の厚み方向を単に厚み方向とする。また、図中に示した破線矢印は、静電気による放電電流を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, common or related elements are given the same reference numerals. Further, the thickness direction of the insulating base material is simply referred to as the thickness direction. Moreover, the broken line arrow shown in the figure has shown the discharge current by static electricity.
（第１実施形態）
先ず、本実施形態に係るプリント基板１０を備えた制御装置について説明する。
(First embodiment)
First, a control device including the printed
図１に示すように、プリント基板１０は、絶縁基材２０に配線３０が配置されてなる。そして、配線３０として、グランド配線３１、電源配線３２、第１信号配線３３、第２信号配線３４を有している。これら配線３１〜３４は、互いに電気的に分離されている。プリント基板１０の詳細については、後述する。
As shown in FIG. 1, the printed
プリント基板１０には、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣなどの電子部品１００が実装されている。なお、図１では、便宜上、電子部品１００を１つのみ図示している。本実施形態では、一例として、プリント基板１０の配線３０と電子部品１００により、車両のアクチュエータの動作を制御する制御回路が構成されている。このように、プリント基板１０と、該プリント基板１０に実装された電子部品１００によって、制御装置が構成されている。
An
また、プリント基板１０には、上記した制御回路と外部機器との接続のため、コネクタ１０１が実装されている。コネクタ１０１は図示しない端子を複数有しており、端子の一端は、配線３０の端部に設けられた図示しないランドと電気的に接続されている。一方、端子の他端は、ワイヤーハーネスなどの電気的な接続線１１１〜１１４を介して、アースとして機能する車両ボディ１１５に接続されている。
A
接続線１１１は、その一端に、グランド配線３１に接続されたコネクタ１０１の端子が電気的に接続されている。また、他端が車両ボディ１１５、すなわちアースに接続されている。このため、グランド配線３１は、グランド電位に固定、すなわち接地されている。
One end of the
接続線１１２は、その一端に、電源配線３２に接続されたコネクタ１０１の端子が電気的に接続されている。また、電源装置などの図示しない外部機器を介して車両ボディ１１５に接続されている。すなわち、接続線１１２は、図１に示すように高インピーダンスの部分１１２ａを有している。接続線１１３は、その一端に、第１信号配線３３に接続されたコネクタ１０１の端子が電気的に接続されている。また、図示しない外部機器を介して車両ボディ１１５に接続されている。すなわち、接続線１１３は、図１に示すように高インピーダンスの部分１１３ａを有している。接続線１１４は、その一端に、第２信号配線３４に接続されたコネクタ１０１の端子が電気的に接続されている。また、図示しない外部機器を介して車両ボディ１１５に接続されている。すなわち、接続線１１４は、図１に示すように高インピーダンスの部分１１４ａを有している。このため、グランド配線３１は、他の配線３０（３２〜３４）に較べて、低インピーダンスで車両ボディ１１５（アース）と接続されている。なお、図１において、高インピーダンスの部分１１２ａ〜１１４ａを、便宜上、符号Ｚを付与したブロックで図示している。
One end of the
また、本実施形態では、後述するように、グランド配線３１と、グランド配線３１を除く各配線３２〜３４との間に、放電用のギャップ３７が形成されている。例えば図１に示すように、帯電した人間の指が、外部機器を構成するスイッチ等に接触し、静電気による放電電流（図１の破線矢印参照）が接続線１１２上をコネクタ１０１側に流れるとする。この放電電流が、コネクタ１０１及び電源配線３２を介して電子部品１００まで到達すると、電子部品１００が誤作動したり、故障することとなる。しかしながら、本実施形態では、上記ギャップ３７により、放電電流を電源配線３２からグランド配線３１に逃がすことができる。また、上記したように、グランド配線３１は、他の配線３０（３２〜３４）に較べて、低インピーダンスで車両ボディ１１５（アース）と接続されている。したがって、放電電流を、コネクタ１０１及び接続線１１１を介して車両ボディ１１５に逃がすことができる。なお、他の接続線１１３，１１４についても、接続線１１２と同様である。
In this embodiment, as will be described later, a
次に、図２〜図４を用い、上記放電構造を有したプリント基板１０について説明する。
Next, the printed
プリント基板１０は、樹脂を材料（主原料）として形成された絶縁基材２０を有している。本実施形態では、図４に示すように、樹脂を用いて形成された３枚のフィルム２１ａ〜２１ｃを積層し、相互に接着することで、絶縁基材２０が構成されている。また、絶縁基材２０は、空洞部２２を有している。この空洞部２２は、後述する突起部３６に対応する位置に形成されている。本実施形態のように絶縁基材２０が複数枚のフィルム２１ａ〜２１ｃからなる場合、空洞部２２は、複数枚のフィルム２１ａ〜２１ｃの少なくとも１枚を部分的に除去して形成されている。本実施形態では、厚み方向と直交する面内において、各フィルム２１ａ〜２１ｃの同一位置に後述する貫通孔２２ａ〜２２ｃが形成され、これら貫通孔２２ａ〜２２ｃが一体化されて、空洞部２２となっている。したがって、空洞部２２は、絶縁基材２０を一面２０ａから裏面２０ｂにわたって貫通している。このような絶縁基材２０に対し、電子部品１００と電気的に接続される配線３０が、厚み方向に多層に配置されている。
The printed
プリント基板１０は、図２〜図４に示すように、配線３０として、互いに電気的に分離された、グランド配線３１、電源配線３２、第１信号配線３３、第２信号配線３４を有している。これら配線３１〜３４うち、グランド配線３１が特許請求の範囲に記載の第１配線、電源配線３２、第１信号配線３３、及び第２信号配線３４が、第２配線に相当する。なお、図２は、プリント基板１０において、後述するギャップ３７の周辺を拡大した平面図である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the printed
電源配線３２、第１信号配線３３、及び第２信号配線３４は、厚み方向においてグランド配線３１の一部と対向するように、各配線３２〜３４の少なくとも一部がグランド配線３１と異なる層に配置されている。本実施形態では、絶縁基材２０における厚み方向両面２０ａ，２０ｂのうち、図２に示すように、一面２０ａに、全ての配線３０（３１〜３４）が配置されている。一方、裏面２０ｂには、図３に示すように、グランド配線３１の一部が配置されている。裏面２０ｂのグランド配線３１は、裏面２０ｂ全域に配置されており、所謂ベタグランドとなっている。裏面２０ｂのグランド配線３１は、グランド配線３１の一部をなすビア３５を介して、一面２０ａのグランド配線３１と接続されている。そして、一面２０ａに配置された電源配線３２、第１信号配線３３、及び第２信号配線３４は、裏面２０ｂに配置されたグランド配線３１の一部とそれぞれ対向している。
The
また、電源配線３２、第１信号配線３３、及び第２信号配線３４の少なくとも１つ及びグランド配線３１は、互いに対向する対向部分の少なくとも一方に、相手側の配線３０に向けて厚み方向に突出する突起部３６を有している。本実施形態では、図４に示すように、裏面２０ｂのグランド配線３１と一面２０ａの電源配線３２の、互いに対向する対向部分の両方に、突起部３６が形成されている。そして、突起部３６の先端同士が、互いに対向している。また、グランド配線３１及び電源配線３２の配線間距離（対向距離）は、突起部３６の先端で最短とされており、突起部３６の先端間に、静電気をグランド配線３１側に放電させるためのギャップ３７が形成されている。電源配線３２から見て、このギャップ３７は、グランド配線３１との配線間距離において最短であるだけでなく、電源配線３２を除くその他全ての配線３０との配線間距離においても最短となっている。
In addition, at least one of the
また、裏面２０ｂのグランド配線３１と一面２０ａの第１信号配線３３の、互いに対向する対向部分の両方にも、突起部３６が形成されている。そして、突起部３６の先端同士が、互いに対向している。また、グランド配線３１及び第１信号配線３３の配線間距離は、突起部３６の先端で最短とされており、突起部３６の先端間に、静電気をグランド配線３１側に放電させるためのギャップ３７が形成されている。第１信号配線３３から見て、このギャップ３７は、グランド配線３１との配線間距離において最短であるだけでなく、第１信号配線３３を除くその他全ての配線３０との配線間距離においても最短となっている。
In addition,
また、裏面２０ｂのグランド配線３１と一面２０ａの第２信号配線３４の、互いに対向する対向部分の両方にも、突起部３６が形成されている。そして、突起部３６の先端同士が、互いに対向している。また、グランド配線３１及び第２信号配線３４の配線間距離は、突起部３６の先端で最短とされており、突起部３６の先端間に、静電気をグランド配線３１側に放電させるためのギャップ３７が形成されている。第２信号配線３４から見て、このギャップ３７は、グランド配線３１との配線間距離において最短であるだけでなく、第２信号配線３４を除くその他全ての配線３０との配線間距離においても最短となっている。
In addition,
このように、全ての第２配線、すなわち電源配線３２、第１信号配線３３、及び第２信号配線３４と、第１配線であるグランド配線３１との間に、ギャップ３７がそれぞれ形成されている。なお、各ギャップ３７は、各配線３０の電子部品１００に接続される端部（ランド）と、コネクタ１０１の端子に接続される端部（ランド）の間の部分に形成されている。
In this manner,
また、本実施形態では、配線３０のうち、ギャップ３７を形成する対向部分、すなわち突起部３６が、上記した絶縁基材２０の空洞部２２に露出されている。そして、ギャップ３７が空隙となっている。図４に示すように、グランド配線３１の突起部３６は、絶縁基材２０の裏面２０ｂよりも紙面上方に位置するように、空洞部２２内に突出している。詳しくは、第３フィルム２１ｃを貫通し、先端が第２フィルム２１ｂまで到達している。一方、電源配線３２の突起部３６は、絶縁基材２０の一面２０ａよりも紙面下方に位置するように、空洞部２２内に突出している。詳しくは、第１フィルム２１ａを貫通し、先端が第２フィルム２１ｂまで到達している。そして、厚み方向において、突起部３６の先端間に形成されるギャップ３７の長さＬ１は、空洞部２２の長さＬ２よりも短くなっている。さらには、第２フィルム２１ｂの厚さよりも短くなっている。したがって、図４に破線矢印にて例示するように、電源配線３２に流れる放電電流を、ギャップ３７を介してグランド配線３１に逃がすことができる。なお、空洞部２２のうち、突起部３６の間のギャップ３７を含む部分は、突起部３６により閉じた空間となっている。
In the present embodiment, the facing portion forming the
このような突起部３６としては、例えば配線３０の他の部分と同一材料を用いて形成されたものを採用することができる。本実施形態では、後述する金属箔３０ａを加工することで、突起部３６を有する配線３０（３１〜３４）が形成されている。また、突起部３６の形状としては特に限定されるものではない。例えば、錐状、柱状、錐台状を採用することができる。本実施形態では、全ての突起部３６が、先端にＲが付与された略円錐状となっている。換言すれば、突起部３６において、厚み方向に直交する外周輪郭によって規定される面積は、根元部分のよりも先端のほうが小さくなっている。そして、突起部３６の裏側に凹部３８が形成されている。
As such a
なお、絶縁基材２０に配置される配線３０は多層であればよく、その層数は特に限定されるものではない。本実施形態では、図４に示すように、絶縁基材２０の一面２０ａ上と裏面２０ｂ上にそれぞれ配線３０が配置された２層構造となっている。それ以外にも、例えば第１フィルム２１ａと第２フィルム２１ｂの間と、第２フィルム２１ｂと第３フィルム２１ｃの間にも配線３０が配置された４層構造を採用することもできる。また、第１フィルム２１ａと第２フィルム２１ｂの間、又は、第２フィルム２１ｂと第３フィルム２１ｃの間に配線３０が配置された３層構造としても良い。
In addition, the
次に、上記したプリント基板１０の製造方法の一例を、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
Next, an example of a method for manufacturing the printed
先ず、各フィルム２１ａ〜２１ｃを準備する。これらフィルム２１ａ〜２１ｃとして、熱可塑性樹脂を主原料とする樹脂フィルム、又は、Ｂステージ状態の熱硬化性樹脂（例えばガラスエポキシ樹脂）からなるプリプレグを用いる。そして、各フィルム２１ａ〜２１ｃに、ドリルやレーザ光などを用いて貫通孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃをそれぞれ形成する。また、ビア３５を形成する箇所に、図示しない貫通孔を形成し、導電性ペーストなどを充填する。なお、図５（ａ）では、第１フィルム２１ａを例示している。
First, each
次いで、準備した各フィルム２１ａ〜２１ｃと、金属箔３０ａ（例えば銅箔）とを、所定の積層順にて積層し、積層体を形成する。本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、紙面下側から、金属箔３０ａ、第３フィルム２１ｃ、第２フィルム２１ｂ、第１フィルム２１ａ、金属箔３０ａの順に積層する。
Subsequently, each
そして、積層体を、金型１２０，１２１を用いて積層方向（厚さ方向）上下から加圧しつつ加熱する。具体的には、図５（ｃ）に示すように、押圧面に凸部１２２を有する上型１２０と、押圧面に凸部１２３を有する下型１２１とにより、積層体を挟む。そして、押圧面同士を近づけることで、積層体を積層方向上下から加圧する。また、金型１２０，１２１は、図示しないヒータなどを備えており、これにより積層体を加熱する。凸部１２２，１２３は、突起部３６の形成位置及び突起高さに応じて設けられている。
And a laminated body is heated using the metal mold | die 120,121, pressing from the lamination direction (thickness direction) upper and lower sides. Specifically, as shown in FIG. 5C, the laminate is sandwiched between an
この加圧・加熱により、第１フィルム２１ａと第２フィルム２１ｂ、第２フィルム２１ｂと第３フィルム２１ｃが相互に接着される。すなわち、絶縁基材２０が形成される。そして、貫通孔２２ａ，２２ｂ，２２ｃが繋がって、空洞部２２が形成される。また、第１フィルム２１ａ上の金属箔３０ａが第１フィルム２１ａの表面に接着されるとともに、第３フィルム２１ｃ上の金属箔３０ａが第３フィルム２１ｃの表面に接着される。さらには、上型１２０の凸部１２２に倣って第１フィルム２１ａ側の金属箔３０ａが局所的に変形し、突起部３６が形成される。同様に、下型１２１の凸部１２３に倣って第３フィルム２１ｃ側の金属箔３０ａが局所的に変形し、突起部３６が形成される。また、上記した導電性ペーストが焼結され、異なる層に位置する配線３０間を接続するビア３５が形成される。
By this pressurization and heating, the
そして、加圧・加熱後、絶縁基材２０の両面２０ａ，２０ｂ上に位置する金属箔３０ａを、エッチングなどにより、必要に応じてパターニングする。本実施形態では、一面２０ａ側の金属箔３０ａをパターニングし、裏面２０ｂ側の金属箔３０ａはパターニングせずに、ベタのグランド配線３１とする。以上により、プリント基板１０を得ることができる。
And after pressurizing and heating, the
次に、本実施形態に示したプリント基板１０及びその製造方法の効果について説明する。
Next, effects of the printed
本実施形態では、グランド配線３１（第１配線）と、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４（第２配線）との少なくとも一方に、厚み方向に突出する突起部３６が形成されている。そして、突起部３６の先端と、厚み方向において対向する相手側の配線３０の対向部分との間に、静電気をグランド配線３１側に放電させるためのギャップ３７が形成されている。なお、ギャップ３７は、配線間距離が最短となっている。配線間距離が短いほど静電気を放電しやすいので、本実施形態によれば、静電気による放電電流を、例えば電源配線３２（第２配線）から、配線間距離が最短のギャップ３７を介して、裏面２０ｂのグランド配線３１（第１配線）に逃がすことができる。また、電子部品１１０よりも車両ボディ１１５側のほうがインピーダンスが低いため、裏面２０ｂのグランド配線３１→ビア３５→一面２０ａのグランド配線３１→コネクタ１０１の端子→接続線１１１→車両ボディ１１５の経路で放電電流を逃がすことができる。これにより、電子部品１００の静電気による誤動作や故障を抑制することができる。また、静電気をグランド（アース）側に逃がすためのギャップ３７を有する放電構造を厚み方向に形成しているため、放電構造を有しながらも、従来に較べて電子部品１００の実装面積の減少を抑制することができる。
In the present embodiment, at least one of the ground wiring 31 (first wiring), the
特に本実施形態では、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４（複数の第２配線）の全てにおいて、グランド配線３１との間に、突起部３６によるギャップ３７がそれぞれ形成されている。したがって、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４のいずれに静電気による放電電流が流れても、グランド配線３１側、すなわちアースに静電気を逃がすことができる。また、静電気をグランド配線３１側に逃がすためのギャップ３７を有する放電構造を厚み方向に形成しているため、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４全てに対してギャップ３７を設けながらも、電子部品１００の実装面積の減少を、従来に較べて大幅に抑制することができる。
In particular, in the present embodiment,
また、本実施形態では、グランド配線３１と、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４との、ギャップ３７を形成する対向部分に対応して、絶縁基材２０に空洞部２２を設け、これによりギャップ３７を空隙としている。絶縁耐力は、空気の３ｋＶ／ｍｍに対し、ＦＲ−４（ガラスエポキシ樹脂）で２０ｋＶ／ｍｍ、ポリスチレンで２４ｋＶ／ｍｍ、テフロン（登録商標）で６０ｋＶ／ｍｍである。このように、空気は、絶縁基材２０を構成する樹脂材料よりも絶縁耐力が低い。したがって、本実施形態によれば、絶縁基材２０の内部にギャップ３７を設けながらも、静電気をグランド配線３１に逃がしやすくすることができる。これにより、プリント基板１０に実装される電子部品１００の誤動作などを、より効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, a hollow portion is formed in the insulating
また、本実施形態では、突起部３６が空洞部２２内に突出しており、厚み方向において、ギャップ３７の長さＬ１が、空洞部２２の長さＬ２よりも短くなっている。さらには、第２フィルム２１ｂの厚さよりも短くなっている。上記したように、ギャップ３７が狭いほど放電しやすいので、本実施形態によれば、静電気をグランド配線３１に逃がしやすくすることができる。これにより、プリント基板１０に実装される電子部品１００の誤動作などを、より効果的に抑制することができる。
In the present embodiment, the protruding
また、本実施形態では、突起部３６の形状が、先端にＲが付与された略円錐状となっており、突起部３６において、厚み方向に直交する外周輪郭によって規定される面積は、根元部分のよりも先端のほうが小さくなっている。このように、先端を細くすると、突起部３６の先端に電荷が集中しやすいため、ギャップ３７において放電が生じやすくなる。これにより、プリント基板１０に実装される電子部品１００の誤動作などを、より効果的に抑制することができる。特に本実施形態では、突起部３６の先端同士が対向して、ギャップ３７が形成されている。したがって、一方のみが突起部３６を有する構成に較べて、放電がより生じやすくなる。
Moreover, in this embodiment, the shape of the
また、本実施形態では、突起部３６を有する配線３０（３１〜３４）が、金属箔３０ａを用いて形成されている。詳しくは、絶縁基材２０を形成する際に用いる金型１２０，１２１に凸部１２２，１２３を設け、この凸部１２２，１２３によって金属箔３０ａを局所的に変形させ、突起部３６を形成している。これによれば、後述するメッキ法を用いて突起部３６を形成する方法に較べて、製造工程を簡素化することができる。
Moreover, in this embodiment, the wiring 30 (31-34) which has the
（変形例）
上記実施形態では、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４全て、すなわち複数の第２配線全てにおいて、グランド配線３１との間に、突起部３６によるギャップ３７が形成される例を示した。しかしながら、突起部３６によるギャップ３７は、電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４（複数の第２配線）の少なくとも１つと、グランド配線３１（第１配線）との間に形成されていれば良い。
(Modification)
In the above-described embodiment, the
上記実施形態では、グランド配線３１の突起部３６が、第３フィルム２１ｃを貫通して、第２フィルム２１ｂまで到達し、電源配線３２の突起部３６が第１フィルム２１ａを貫通して、第２フィルム２１ｂまで到達する例を示した。換言すれば、厚み方向において、突起部３６の先端間に形成されるギャップ３７の長さＬ１は、第２フィルム２１ｂの厚さよりも短い例を示した。しかしながら、グランド配線３１及び電源配線３２の突起部３６の少なくとも一方が、第２フィルム２１ｂまで到達しない構成としても良い。また、ギャップ３７の長さＬ１が、第２フィルム２１ｂの厚さ以上とされても良い。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、突起部３６を有する配線３０が、絶縁基材２０の一面２０ａ及び裏面２０ｂに配置される例を示した。しかしながら、突起部３６を有する配線３０の配置は、上記例に限定されるものではない。例えば図６（ａ）に示すように、図４に示すプリント基板１０に対し、グランド配線３１上に第４フィルム２１ｄが配置され、電源配線３２上に第５フィルム２１ｅが配置された構成としても良い。突起部３６を有するグランド配線３１の層と、突起部３６を有する電源配線３２の層は、ともに絶縁基材２０の内部に配置されている。このような構成は、図４に示す状態まで形成した後、例えば熱プレスによって、第４フィルム２１ｄ及び第５フィルム２１ｅを接着することで得られる。なお、図６（ａ）では、凹部３８内に、熱プレス時に軟化した第４フィルム２１ｄ及び第５フィルム２１ｅが入り込み、凹部３８が樹脂で満たされている例を示しているが、凹部３８の一部のみに樹脂が充填された構成や、凹部３８に樹脂が充填されず、空洞とされた構成としても良い。また、グランド配線３１及び電源配線３２のいずれか一方の上にフィルムが配置された構成としても良い。例えば図６（ｂ）に示す例では、グランド配線３１上に第４フィルム２１ｄが配置され、突起部３６を有するグランド配線３１の層は、絶縁基材２０の内部に配置されている。
In the said embodiment, the
上記実施形態では、複数枚のフィルム２１ａ〜２１ｃにより、絶縁基材２０が構成される例を示した。しかしながら、図７に示すように、１枚のフィルムからなる絶縁基材２０に、上記放電構造を採用しても良い。配線３０が２層構造の場合、上記実施形態（図４）に示す構造のほうが、厚み方向において、ギャップ３７の距離Ｌ１と、他の対向部分での距離との差を大きくすることができる。
In the said embodiment, the example in which the insulating
上記実施形態では、ギャップ３７を形成する配線３０の両方に突起部３６を設ける例を示した。しかしながら、突起部３６は、ギャップ３７を形成する一対の配線３０のうち、少なくとも一方に設けられれば良い。例えば図８に示す例では、グランド配線３１及び電源配線３２のうち、電源配線３２のみに突起部３６が設けられている。また、グランド配線３１は、突起部３６を有さず平坦とされ、第２フィルム２１ｂと第３フィルム２１ｃの間に配置されている。そして、第１フィルム２１ａ及び第２フィルム２１ｂを貫通する空洞部２２が形成され、グランド配線３１は空洞部２２の一端を閉塞するように空洞部２２に露出されている。
In the above-described embodiment, an example in which the
上記実施形態では、突起部３６の形状を、先端にＲが付与された略円錐状とする例を示したが、円錐台状などの錐台状としても良い。また、突起部３６の形状は、厚み方向に直交する外周輪郭によって規定される面積が、根元部分のよりも先端のほうが小さくされた形状に限定されるものでもない。例えば図９に示すように、柱状（一例として円柱状）をなす突起部３６を採用することでもきる。しかしながら、先端が細いほうが電荷が集中して放電しやすくなるため、好ましくは、厚み方向に直交する外周輪郭によって規定される面積が、根元部分のよりも先端のほうが小さくされた形状を採用すると良い。
In the above-described embodiment, an example in which the shape of the protruding
上記実施形態では、加圧・加熱時に、金属箔３０ａをフィルム２１ａ，２１ｃに接着させる例を示した。しかしながら、予めフィルム２１ａ，２１ｃの表面に金属箔３０ａが貼着された金属箔３０ａ付きのフィルム２１ａ，２１ｃを用いても良い。特に、配線３０として、絶縁基材２０の内部に配置される内層配線を備える場合には、金属箔３０ａ付きのフィルム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを用い、積層体を形成する前に、金属箔３０ａをパターニングすれば良い。なお、パターニングした後に、突起部３６を形成する場合には、例えば配線３０の幅を一定としておくと、図１０に示すように、突起部３６の周辺に幅の狭い幅狭部３９が形成されることとなる。また、加圧・加熱により、積層したフィルム２１ａ〜２１ｃ及び金属箔３０ａを一括で一体化する例を示したが、順次熱プレスすることで、同構造のプリント基板１０を形成しても良い。
In the said embodiment, the example which adhere | attaches
（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示したプリント基板１０及びその製造方法と共通する部分についての説明は割愛する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, descriptions of parts common to the printed
本実施形態の第１の特徴は、突起部３６の形状が、先端側が開口する筒状となっている点にある。換言すれば、ギャップ３７を形成する突起部３６の先端が、環状となっている。また、第２の特徴は、絶縁基材２０を形成するに際し、メッキの付きやすいフィルムと、メッキの付きにくいフィルムを用いることで、メッキを形成部位を限定し、ギャップ３７を形成する点にある。それ以外の構成は、第１実施形態と基本的に同じである。以下、第２配線のうち、電源配線３２を例に説明する。
The first feature of the present embodiment is that the shape of the protruding
図１１に示す例では、第１実施形態同様、グランド配線３１と電源配線３２との間にギャップ３７が形成されている。第１フィルム２１ａ及び第３フィルム２１ｃは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などのメッキが付きやすい樹脂を用いて形成されている。一方、第２フィルム２１ｂは、テフロン（登録商標）などのメッキが付きにくい樹脂を用いて形成されている。そして、突起部３６を含むグランド配線３１と、突起部３６を含む電源配線３２は、メッキによってそれぞれ形成されている。このようにして形成された突起部３６は、絶縁基材２０を貫通する空洞部２２のうち、第１フィルム２１ａ及び第３フィルム２１ｃにおける空洞部２２の壁面のみに形成される。したがって、突起部３６は、先端側が開口する筒状となる。また、突起部３６が、第２フィルム２１ｂにおける空洞部２２の壁面には形成されないため、ギャップ３７の長さＬ１は、第２フィルム２１ｂの厚さとほぼ同じとなる。
In the example shown in FIG. 11, a
なお、上記では、突起部３６を含むグランド配線３１全体、突起部３６を含む電源配線３２全体を、メッキにより形成する例を示した。しかしながら、グランド配線３１及び電源配線３２のうち、突起部３６を除く部分を金属箔３０ａにより形成し、突起部３６をメッキで形成しても良い。
In the above description, the example in which the
次に、本実施形態に示したプリント基板１０の効果について説明する。
Next, the effect of the printed
上記したプリント基板１０によれば、先端側が開口する筒状の突起部３６を採用するため、先端が開口していない柱状の突起部３６に較べて、突起部３６の先端に電荷が集中しやすい。したがって、ギャップ３７において放電が生じやすくなる。これにより、プリント基板１０に実装される電子部品１００の誤動作などを、より効果的に抑制することができる。
According to the printed
なお、第１フィルム２１ａ及び第３フィルム２１ｃの一方として、メッキの付きにくい樹脂を用いたフィルムを採用しても良い。この場合、グランド配線３１及び電源配線３２の一方のみに突起部３６を有する構造となる。
In addition, as one of the
（変形例）
先端側が開口する筒状の突起部３６については、メッキ以外の方法を用いても形成することができる。例えば第１実施形態に示したように、金型１２０，１２１を用いることによっても形成が可能である。この場合、凸部１２２，１２３の長さを、金属箔３０ａの変形可能領域を超える長さ（破断する長さ）とすれば良い。この方法によれば、図１２に示すように、先端側が開口する筒状の突起部３６を形成しつつ、突起部３６の先端を、第２フィルム２１ｂにおける空洞部２２まで到達させることができる。換言すれば、ギャップ３７を、第２フィルム２１ｂの厚さよりも短くすることができる。
(Modification)
About the
（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示したプリント基板１０と共通する部分についての説明は割愛する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, description of portions common to the printed
本実施形態の特徴は、ギャップ３７が空隙ではなく、ギャップ３７に、プリント基板１０を構成する絶縁基材２０が介在されている点にある。
The feature of the present embodiment is that the
図１３に示す例では、図８に示した変形例同様、電源配線３２側のみに突起部３６が設けられている。また、グランド配線３１は、突起部３６を有さず平坦とされ、第２フィルム２１ｂと第３フィルム２１ｃの間に配置されている。突起部３６は、図９に示した変形例同様、柱状をなしており、第１実施形態に示した加圧・加熱により、第１フィルム２１ａに押し込まれている。そして、電源配線３２の突起部３６の先端と、平坦なグランド配線３１との間に形成されるギャップ３７に、絶縁基材２０が介在されている。
In the example shown in FIG. 13, as in the modification shown in FIG. 8, the
このような構成としても、静電気による放電電流を、電源配線３２（第２配線）側からギャップ３７を介して、グランド配線３１（第１配線）に逃がすことができる。これにより、電子部品１００の静電気による誤動作や故障を抑制することができる。また、静電気をグランド（アース）側に逃がすためのギャップ３７を有する放電構造を厚み方向に形成しているため、放電構造を有しながらも、従来に較べて電子部品１００の実装面積の減少を抑制することができる。
Even in such a configuration, a discharge current due to static electricity can be released from the power supply wiring 32 (second wiring) side to the ground wiring 31 (first wiring) through the
（変形例）
ギャップ３７に、絶縁基材２０が介在された構成は上記例に限定されるものではない。図１４に示す例では、第２フィルム２１ｂのみに貫通孔２２ｂ（すなわち、空洞部２２）を設けている。それ以外は、第１実施形態と構造及び製造方法が同じである。この場合、加圧・加熱工程において、金型１２０，１２１の凸部１２２，１２３により、金属箔３０ａが、軟化した第１フィルム２１ａ及び第３フィルム２１ｃにそれぞれ押し込まれる。その際、軟化した第１フィルム２１ａ及び第３フィルム２１ｃは、金属箔３０ａに押されて貫通孔２２ｂ内に入り込む。そして、図１４に示すように、突起部３６の先端間のギャップ３７に、絶縁基材２０が介在されたプリント基板１０となる。なお、押し込み量（深さ）を調整して、ギャップ３７に、例えば絶縁基材２０、空気、絶縁基材２０の３層が介在される構成としても良い。
(Modification)
The configuration in which the insulating
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
絶縁基材２０の裏面２０ｂに配置されるグランド配線３１をベタグランドとする例を示したが、上記例に限定されるものではない。電源配線３２，第１信号配線３３，及び第２信号配線３４（複数の第２配線）のそれぞれと、対向するように形成されていれば良い。したがって、裏面２０ｂの一部のみにグランド配線３１が配置されても良い。
Although the example which makes the
１０・・・プリント基板
２０・・・絶縁基材
２２・・・空洞部
３０・・・配線
３１・・・グランド配線（第１配線）
３２・・・電源配線（第２配線）
３３・・・第１信号配線（第２配線）
３４・・・第２信号配線（第２配線）
３６・・・突起部
３７・・・ギャップ
１００・・・電子部品
DESCRIPTION OF
32 ... Power supply wiring (second wiring)
33 ... 1st signal wiring (2nd wiring)
34: Second signal wiring (second wiring)
36 ...
Claims (9)
該絶縁基材に実装される電子部品（１００）に、電気的に接続される配線（３０）と、を備え、
前記配線は、前記絶縁基材の厚み方向において、前記絶縁基材に多層に配置され、
前記配線として、グランド電位に固定される第１配線（３１）と、該第１配線と電気的に分離されるとともに、互いに電気的に分離された複数の第２配線（３２，３３，３４）と、を有し、
各第２配線は、前記厚み方向において前記第１配線の一部と対向するように、少なくとも一部が前記第１配線と異なる層に配置されており、
前記第２配線の少なくとも１つ及び前記第１配線は、互いに対向する対向部分の少なくとも一方に、相手側の前記配線に向けて前記厚み方向に突出する突起部（３６）を有し、該突起部を介して対向する前記第１配線及び前記第２配線の配線間距離は、前記突起部の先端で最短とされて、前記突起部の先端と、該先端が対向する相手側の前記配線の対向部分との間に、静電気を前記第１配線側に放電させるためのギャップ（３７）が形成されていることを特徴とするプリント基板。 An insulating base material (20) made of resin;
Wiring (30) electrically connected to the electronic component (100) mounted on the insulating substrate,
The wiring is arranged in multiple layers on the insulating base in the thickness direction of the insulating base,
As the wiring, a first wiring (31) fixed to a ground potential and a plurality of second wirings (32, 33, 34) that are electrically separated from the first wiring and electrically separated from each other. And having
Each second wiring is arranged in a layer different from the first wiring so that at least a part thereof faces a part of the first wiring in the thickness direction,
At least one of the second wires and the first wire have a protrusion (36) protruding in the thickness direction toward the other wire on at least one of the opposing portions facing each other. The distance between the wirings of the first wiring and the second wiring that face each other through the portion is the shortest at the tip of the projection, and the tip of the projection and the wire on the other side opposite to the tip A printed circuit board, wherein a gap (37) for discharging static electricity to the first wiring side is formed between the opposing portion.
前記突起部を介して対向する前記第１配線（３１）及び前記第２配線（３２，３３，３４）において、前記ギャップ（３７）を形成する対向部分は、前記空洞部に露出されており、
前記ギャップは空隙であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。 The insulating substrate (20) has a cavity (22),
In the first wiring (31) and the second wiring (32, 33, 34) that face each other through the protrusion, the facing part that forms the gap (37) is exposed to the cavity part,
The printed circuit board according to claim 1, wherein the gap is a gap.
前記空洞部（２２）は、前記フィルムの少なくとも１枚を部分的に除去して形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板。 The insulating substrate (20) is formed by laminating a plurality of films (21a, 21b, 21c) made of a resin and bonding them together.
The printed circuit board according to claim 2, wherein the hollow portion (22) is formed by partially removing at least one of the films.
前記厚み方向において、前記ギャップ（３７）は、前記空洞部の長さよりも短いことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のプリント基板。 The protrusion (36) protrudes into the cavity (22),
The printed circuit board according to claim 2 or 3, wherein the gap (37) is shorter than a length of the cavity in the thickness direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022210251A1 (en) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | Ａｇｃ株式会社 | Grounding structure-equipped glass laminate for vehicles |
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2012
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