JP2014053445A - 回路基板および複合モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】複合モジュールを実装用基板に実装したときの両者の接続部の視認性を確保しつつ、当該モジュールの小型化を図ることができる回路基板を提供するとともに、この回路基板に電子部品が実装された複合モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】回路基板２は、実装用基板の実装面に実装される回路基板２であって、絶縁性の基板本体４と、基板本体４に透設された貫通孔５と、貫通孔５の内側面に設けられ、実装用基板の実装面に形成された実装用電極に接続される内部端子電極６とを備え、内部端子電極６を実装用基板との接続用の電極として使用することにより、実装用基板と複合モジュール１との接続部の視認性を確保しつつ、回路基板２の小型化、ひいては回路基板２を備える複合モジュール１の小型化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板およびこの回路基板に電子部品が実装された複合モジュールに関する。

従来、図６のモジュール１００の一例に示すように、配線基板１０１（回路基板）の表面に配線電極が形成されるとともに、複数の電子部品１０２が実装されたモジュール１００が知られている（特許文献１）。この種のモジュールでは、実装される電子部品１０２として、ＩＣやチップコンデンサあるいは発振器などが使用される。また、配線基板１０１の一方主面に電子部品１０２の一部もしくは全部を覆うようにシールドケース１０３が配置される。

特開２００７−１８００７１号（段落００１５、図１等参照）

ところで、この種のモジュール１００は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線通信用にも使用されるが、モジュール１００とマザーボード等とを半田などにより接続したときの、モジュール１００とマザーボードとの接続信頼性の向上を図るために、当該モジュール１００とマザーボードの接続部の視認性が要求される場合がある。この場合、両者の接続部が視認できるように、モジュール１００の配線基板１０１の裏面（マザーボードとの対向面）ではなく、配線基板１０１の側面に、マザーボードに形成された回路との接続用の電極を形成するのが一般的である。

その一方で、この種のモジュール１００では多機能化が進んでおり、これに伴って、モジュール１００におけるマザーボードとの接続用の電極の数が増加している。そこで、マザーボードとの接続部の視認性を確保しつつ、モジュールの多機能化に対応するための方策として、モジュール１００の配線基板１０１の側面に狭ピッチでマザーボードとの接続用の電極を形成することが考えられるが、上記した無線通信用のモジュール等の場合は、実装用基板との接続用の電極である高周波信号の送受信用の複数の電極が、互いに近接して配置されることになるため、隣接する電極それぞれに流れる信号の相互干渉により、通信状態が悪化するおそれがある。そのため、マザーボードとの接続用の電極間の距離を離すために、配線基板１０１のサイズ（配線基板１０１の主面の面積）を大きくせざるを得ず、モジュール１００の小型化を図ることが困難であった。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、モジュールをマザーボードに実装したときの両者の接続部の視認性を確保しつつ、当該モジュールの小型化を図ることができる回路基板を提供するとともに、この回路基板に電子部品が実装された複合モジュールを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の回路基板は、実装用基板の実装面に実装される回路基板であって、絶縁性の基板本体と、前記基板本体に透設された貫通孔と、前記貫通孔の内側面に設けられ、前記実装用基板の前記実装面に形成された実装用電極に接続される内部端子電極とを備えたことを特徴としている。

このように、実装用基板との接続用の電極（内部端子電極）を、基板本体に透設された貫通孔の内側面に設けることにより、基板本体の側面に設ける実装用基板との接続用の電極の数を減らすことができるため、基板本体の側面のみに実装用基板との接続用の電極を設ける従来の複合モジュールのように、モジュールの多機能化に伴って回路基板のサイズ（回路基板の主面の面積）を大きくする必要がなく、回路基板の小型化を図ることができる。また、内部端子電極は基板本体の貫通孔の内側面に設けられているため、回路基板の内部端子電極と実装用基板の実装用電極とを、半田などを用いて接続させた場合に、当該貫通孔から接続部を視認することもできる。

また、前記貫通孔の前記内側面に、複数の前記内部端子電極が設けられていてもよい。このように構成することにより、基板本体の側面に設ける実装用基板との接続用の電極の数を減らすことができるため、回路基板の小型化を図ることができる。

また、前記基板本体の側面に設けられ、それぞれ前記実装用基板の前記実装用電極に接続される複数の側面端子電極と、前記基板本体の２つの前記側面端子電極間の位置の側面に、該基板本体の表裏を貫通して切欠かれて形成され、前記貫通孔に連通する切欠部とをさらに備えていてもよい。このように構成することにより、隣接する側面端子電極間に基板本体の表裏を貫通して切欠かれた切欠部が形成されるため、例えば、基板本体がセラミック等の誘電体であって、隣接する側面端子電極間に切欠部がない構成と比較して、両電極間に誘電体がない分、誘電体に起因する電気的な結合および容量による結合を低減することができる。

また、前記切欠部の内側面に、前記実装用基板の前記実装用電極に接続される切欠部端子電極が設けられていてもよい。このように構成することにより、切欠部に設けられた切欠部端子電極も実装用基板との接続用の電極として使用できるため、回路基板における実装用基板との接続用の電極の配置自由度が向上する。また、基板本体の側面に設ける側面端子電極の数をさらに減らすことができるため、回路基板の小型化を図る上で実用的である。

また、上記した回路基板を備えた複合モジュールは、前記回路基板に実装され、前記内部端子電極に接続される電子部品を備えることを特徴としている。電子部品と実装用基板との接続用の電極とを配線電極により接続する場合、その配線電極の長さが長くなると、寄生インダクタンス等の寄生成分が増加し、電子部品の電気特性が変化するため、両者を接続するための配線電極の長さを短くすることが好ましい。

しかしながら、例えば、電子部品の端子と側面端子電極とを接続する場合、電子部品の端子から回路基板の端（側面）まで配線電極を形成する必要があるため、当該配線電極の長さを短くするのにも限界がある。これに対して、内部端子電極は、基板本体に透設された貫通孔に設けられており、回路基板の端まで配線電極を形成する必要がなく、配線電極の長さを短くすることが容易であるため、配線電極の長さに起因する寄生成分の増加を抑制することができる。

また、前記電子部品は、発熱量が大きい発熱部品であり、前記内部端子電極が、前記電子部品の近傍に配置されていてもよい。このように構成することにより、内部端子電極を電子部品の放熱用の電極として利用することができる。

また、前記電子部品が、平面視で前記内部端子電極と重ならない位置に実装されていることが好ましい。このように構成することにより、内部端子電極と実装用基板の実装用電極との接続部が視認できるため、実装用基板との接続信頼性の高い複合モジュールを提供することができる。

本発明によれば、回路基板の基板本体に貫通孔を透設し、該貫通孔の内側面に実装用基板の実装面に形成された実装用電極に接続される内部端子電極を設けることにより、実装用基板とモジュールとを接続したときの、両者の接続部の視認性を確保するとともに、回路基板の側面のみに実装用基板との接続用の電極を形成する従来のモジュールと比較して、モジュールの小型化が可能な回路基板を提供することができる。

本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールの平面図である。 図１のＡ領域およびＢ領域の斜視図である。 内部端子電極の変形例を示す図である。 側面端子電極の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる複合モジュールの平面図である。 従来の複合モジュールの分解斜視図である。

本発明の第１実施形態にかかる複合モジュール１について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は複合モジュール１の平面図であり、図２（ａ）は図１のＡ領域の斜視図、図２（ｂ）は図１のＢ領域の斜視図である。なお、図１において、回路基板２の表面に形成される配線電極の一部を図示省略している。

（複合モジュール）
この実施形態にかかる複合モジュール１は、実装用基板に搭載されるものであり、図１に示すように、回路基板２と、該回路基板２の表面（一方主面）に実装された電子部品３ａ，３ｂとを備え、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの短距離無線通信システムや無線ＬＡＮシステム、あるいはこれらのシステムをともに備えた複合タイプの無線通信モジュールとして使用される。なお、複合モジュール１において、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能やＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）機能をさらに備える構成であってもよい。

電子部品３ａは、例えば、無線通信システムに用いられるパワーアンプＩＣ（ＰＡ−ＩＣ）やパワーアンプを含んだＲＦ−ＩＣであり、回路基板２の一方主面に周知の表面実装技術により実装される。また、電子部品３ｂは、例えば、フィルタ回路を構成するチップコンデンサ、チップインダクタ、チップ抵抗であり、同じく回路基板２の一方主面に周知の表面実装技術により実装される。なお、電子部品３ａであるＰＡ−ＩＣ、ＲＦ−ＩＣは、発熱量が大きい発熱部品である。

（回路基板）
回路基板２は、実装用基板の実装面に半田などにより実装されるものであり、絶縁性の基板本体４と、基板本体４に透設された貫通孔５と、該貫通孔５の内側面に設けられ、実装用基板の実装面に形成された実装用電極に接続される内部端子電極６とを備える。

基板本体４は、絶縁性を有するガラスエポキシ樹脂、セラミック、ガラス等からなり、その表裏面や内部に、各種回路の一部を構成する配線電極７ａ，７ｂやビア導体（図示せず）などが形成される。なお、基板本体４は、単層であってもよいし、多層であってもよい。

また、回路基板２には、実装用基板の実装面に形成された実装用電極に接続される電極として、側面端子電極８と内部端子電極６がそれぞれ複数個、基板本体４に設けられる。側面端子電極８は、基板本体４の側面に設けられており、複合モジュール１を実装用基板と接続する際の両者の接続部の視認性をよくするため、図２（ａ）に示すように、側面端子電極６の主部６ａが、平面視で円弧状に切欠かれて形成された切欠部の内側面に、めっき等によりＡｕなどの導電性材料層が形成される。

また、この実施形態では、側面端子電極８は、上記した切欠部の内側面だけでなく、内側面から基板本体４の表裏面に渡ってＡｕなどの導電性材料層が形成されている。すなわち、図１および図２（ａ）に示すように、側面端子電極８の副部８ｂとして、平面視で切欠部の周囲を囲うような電極が基板本体４の表裏面に形成されている。そして、基板本体４の表裏面に形成された側面端子電極８の副部８ｂと配線電極７ｂとを接続することにより、側面端子電極８と電子部品３ａの所定の端子とが接続される。

なお、側面端子電極８の副部８ｂを必ずしも設ける必要はなく、側面端子電極８を切欠部の内側面（主部８ａ）のみに設けて、当該側面電極８の主部８ａと基板本体４に形成された配線電極７ｂとを直接接続させる構成であってもよい。

また、側面端子電極８に接続される配線電極７ｂは、基板本体４の表裏面に形成されたものに限らず、例えば、基板本体４が多層構造を有する場合は、基板本体４の内部に形成されたものであってもよい。この場合、基板本体４の内部の配線電極７ｂを所定の側面端子電極８の位置まで形成して、切欠部の内側面に形成された側面端子電極８の主部８ａと配線電極７ｂとを接続するとよい。

また、基板本体４に形成される切欠部の形状は平面視で円弧状のものに限らず、適宜変更可能である。

内部端子電極６は、その主部６ａが、図２（ｂ）に示すように、基板本体４に透設された円柱状の貫通孔５の内側面に設けられる。また、内部端子電極６は、側面端子電極８と同様に、その副部６ｂとして、平面視が円形の貫通孔６の周囲を囲うように、基板本体４の表裏面にＡｕが施されている。そして、基板本体４の表裏面に形成された内部端子電極６の副部６ｂと配線電極７ａとを接続することにより、内部端子電極６と電子部品３ａの所定の端子とが接続される。

また、内部端子電極６は、図１に示すように、発熱部品である電子部品３ａの近傍に配置されるとともに、平面視で電子部品３ａ，３ｂと重ならない位置に配置される。また、内部端子電極６の少なくとも１つが、基板本体４の表裏面や内部に形成されたグランド電極（図示せず）に接続される。

なお、側面端子電極８と同様に、内部端子電極６の副部６ｂを必ずしも設ける必要はなく、また、内部端子電極６に接続される配線電極７ａは、基板本体４の表裏面に形成されたものに限らず、基板本体４の内部に形成されたものであってもよい。さらに、基板本体４に形成される貫通孔５の形状は、平面視が円形のものに限らず、適宜変更可能である。

（内部端子電極の変形例）
内部端子電極６の変形例について、図３を参照して説明する。なお、図３は、本例にかかる内部端子電極９が回路基板２に設けられた複合モジュール１ａの平面図である。

本例にかかる内部端子電極９が回路基板２に設けられた複合モジュール１ａが、図１を参照して説明した第１実施形態にかかる複合モジュール１と異なるところは、図３に示すように、回路基板２の基板本体４に透設された貫通孔５ａが、平面視で長方形の孔とこれに重なる２個の円形の孔とを組合わせた形状に形成されている点と、１つの貫通孔５ａに複数（本変形例では４つ）の内部端子電極９が形成されている点である。その他の構成は、第１実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。

この場合、基板本体４に２個の貫通孔５ａが形成されており、それぞれの貫通孔５ａにおいて、当該貫通孔５ａの平面視で円弧状に形成された部分のそれぞれで、内側面から基板本体４の表裏面に渡って内部端子電極９が設けられる。そして、各内部端子電極９それぞれは、対応する電子部品３ａの端子と配線電極７ｃを介して接続される。

このように、１つの貫通孔５ａに複数の内部端子電極９を設けることにより、基板本体４に形成する貫通孔５ａの数を減らすことができるとともに、実装用基板の実装面に形成された実装用電極との接続用の電極としての、側面端子電極８の数を減らすことができるため、回路基板２の小型化、ひいては、複合モジュール１ａの小型化を図ることができる。

（側面端子電極の変形例）
本実施形態にかかる複合モジュール１の回路基板２に設けられる側面端子電極８の変形例について、図４を参照して説明する。なお、図４は、図１に対応する図であり、回路基板２の側面を含む端縁の一部を示している。

この場合、図４に示すように、基板本体４の側面に形成される切欠部を異形状に形成して、その切欠部の内側面（主部）に複数の側面端子電極１０が形成される。

このように構成することにより、基板本体４（回路基板２）の側面の面積が増加するため、基板本体４のサイズ（主面の面積）を大きくしたのと同様の効果が得られる。したがって、複合モジュール１の多機能化に伴って、実装用基板との接続用の電極の数が増えた場合であっても、側面端子電極８ａの狭ピッチ化に起因した、隣接する側面端子電極８ａそれぞれに流れる信号の相互干渉による通信状態の悪化を抑制しつつ、回路基板２および複合モジュール１の小型化を図ることができる。

したがって、上記した実施形態によれば、実装用基板との接続用の電極としての内部電極６を、基板本体４に透設された貫通孔５の内側面に設けることにより、基板本体４の側面に設けられる側面端子電極８の数を減らすことができるため、基板本体４の側面のみに実装用基板との接続用の電極を設ける従来の複合モジュールのように、モジュール１の多機能化に伴って回路基板２のサイズ（回路基板２の主面の面積）を大きくする必要がなく、回路基板２の小型化を図ることができ、ひいては、複合モジュール１の小型化を図ることができる。

また、実装用基板との接続用の電極として、側面端子電極８と内部端子電極６とを設ける構成であるため、基板本体４の側面のみに実装用基板との接続用の電極を設ける従来の複合モジュールと比較して、当該接続用の電極の配置自由度が向上する。

また、内部端子電極６は基板本体４の貫通孔５の内側面に設けられているため、回路基板２の内部端子電極６と実装用基板の実装用電極とを、半田などを用いて接続させた場合に、当該貫通孔５から接続部を視認することもできる。さらに、内部端子電極６は、平面視で電子部品３ａ，３ｂと重ならない位置に配置されるため、内部端子電極６と実装用基板の実装用電極との接続部を確実に視認することができ、これにより、実装用基板との接続信頼性の高い複合モジュール１を提供することができる。

また、側面端子電極８は基板本体４の側面に形成されるのに対して、内部端子電極６は基板本体４に透設された貫通孔５に形成されるため、図１に示すように、電子部品３と内部端子電極６とを接続する配線電極７ａの長さを、電子部品３ａの端子と側面端子電極８とを接続する配線電極７ｂの長さよりも容易に短くすることができる。そのため、側面端子電極８のみを実装用基板との接続用の電極として設ける従来の複合モジュールと比較して、配線電極７ａ，７ｂの長さが長くなることに起因する寄生インダクタンス等の寄生成分の増加を抑制することができる。

また、内部端子電極６は、発熱部品である電子部品３ａの近傍に配置されるとともに、少なくとも１つが基板本体４に形成されたグランド電極と接続されているため、内部端子電極６を信号伝送用の電極として利用するだけでなく、放熱用の電極としても利用することができ、複合モジュール１の放熱特性が向上する。

また、図１に示すように、１つの貫通孔５に１つの内部端子電極６を設けて、当該内部端子電極６を基板本体４に分散して配置することにより、図１に示すように、内部端子電極６間に電子部品３ａの端子と側面端子電極８とを接続する配線電極７ｂを形成することができるため、基板本体４に形成する配線電極７ａ，７ｂの設計自由度が向上する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態にかかる複合モジュール１ｂについて、図５を参照して説明する。なお、図５は複合モジュール１ｂの平面図である。

本実施形態にかかる複合モジュール１ｂが図１を参照して説明した第１実施形態の複合モジュール１と異なるところは、図５に示すように、基板本体４の２つの側面端子電極８間の位置の側面に、該基板本体４の表裏を貫通して切欠かれた、平面視が円形の貫通孔５ｂに連通する切欠部１１が形成されている点と、切欠部１１の内側面に、実装用基板の実装面に形成された実装用電極に接続される切欠部端子電極１２が形成されている点である。その他の構成は、第１実施形態と同じであるため、同一符号を付すことにより説明を省略する。

この場合、図５に示すように、切欠部１１の内側面に、側面端子電極８と略同形状の２つの切欠がさらに形成され、それぞれの切欠の内側面に切欠部端子電極１２が形成される。また、当該切欠部端子電極１２が電子部品３ａの所定の端子と配線電極７ｄを介して接続される。

このように構成することにより、例えば、基板本体４がセラミック等の誘電体であって、隣接する側面端子電極８，８間に切欠部１１がない構成と比較して、両電極８，８間に誘電体がない分、誘電体に起因する電気的な結合および容量による結合を低減することができる。

また、切欠部端子電極１２も実装用基板との接続用の電極として使用できるため、回路基板２における実装用基板との接続用の電極の配置自由度が向上する。また、基板本体４の側面に設ける側面端子電極８の数をさらに減らすことができるため、回路基板２の小型化、ひいては、複合モジュール１ｂの小型化を図る上で実用的である。

なお、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した各実施形態において、内部端子電極６，９、側面端子電極８，１０、切欠部端子電極１２の全てが電子部品３ａの端子と接続された複合モジュール１，１ａ，１ｂを例として説明したが、各電極６，８，９，１０，１２の接続対象は電子部品３ａに限らず、電子部品３ｂや所定の配線電極であってもかまわない。

また、回路基板２に実装される電子部品３ａは、必ずしも発熱部品でなくてもよい。

また、本発明は、実装用基板に搭載されるモジュールであれば、どのようなモジュールに対しても通用することができる。

１，１ａ，１ｂ 複合モジュール
２ 回路基板
３ａ，３ｂ 電子部品
４ 基板本体
５，５ａ，５ｂ 貫通孔
６，９ 内部端子電極
８，１０ 側面端子電極
１１ 切欠部
１２ 切欠部端子電極

Claims (7)

1. 実装用基板の実装面に実装される回路基板であって、
   絶縁性の基板本体と、
   前記基板本体に透設された貫通孔と、
   前記貫通孔の内側面に設けられ、前記実装用基板の前記実装面に形成された実装用電極に接続される内部端子電極と
   を備えたことを特徴とする回路基板。
2. 前記貫通孔の前記内側面に、複数の前記内部端子電極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 前記基板本体の側面に設けられ、それぞれ前記実装用基板の前記実装用電極に接続される複数の側面端子電極と、
   前記基板本体の２つの前記側面端子電極間の位置の側面に、該基板本体の表裏を貫通して切欠かれて形成され、前記貫通孔に連通する切欠部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
4. 前記切欠部の内側面に、前記実装用基板の前記実装用電極に接続される切欠部端子電極が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の回路基板。
5. 前記請求項１ないし４のいずれかに記載の回路基板を備えた複合モジュールであって、
   前記回路基板に実装され、前記内部端子電極に接続される電子部品を備えることを特徴とする複合モジュール。
6. 前記電子部品は、発熱量が大きい発熱部品であり、
   前記内部端子電極が、前記電子部品の近傍に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の複合モジュール。
7. 前記電子部品が、平面視で前記内部端子電極と重ならない位置に実装されていることを特徴とする請求項５または６に記載の複合モジュール。

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