JP2014504019A - 絶縁された金属基板を有するプリント回路板 - Google Patents

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Abstract

本発明は、絶縁された金属基板を有するプリント回路板に係り、このプリント回路板は、金属基板（２）、絶縁層（４）及び金属層（３）を含んでなり、前記金属層の上には、金属層（３）の少なくとも１個の取付け領域（３Ａ）において、少なくとも１個の電子部品（５）が接続され、各取付け領域（３Ａ）は、金属層（３）の隆起した区域であることを特徴としている。
【選択図】 図３

Description

本発明の主題は、絶縁された金属基板を有するプリント回路板である。
プリント回路板は、１組の電気部材を、複雑な電気回路を形成することを目的として、相互に電気的に接続することを可能にする、一般にはシート状のキャリヤーである。プリント回路板は、電子カードとも称される。
発明の詳細な説明においては、専ら、絶縁された金属基板を有するプリント回路板について説明する。
図１に示すような絶縁された金属基板を有するプリント回路板１は、金属キャリヤー２（代表的には銅又はアルミニウムのシート）、銅フィルムの層として形成される銅層３（この上に、電子部品５が、はんだ層６を介して取り付けられる）、及び金属基板２を金属層３から分離する絶縁層４を含んでいる。絶縁層４は、代表的には、エポキシ樹脂である。電子部品５は、金属層３の取り付け領域３Ａにおいて、金属層３の上に取り付けられる。
金属層３は、一般に、スクリーン印刷によって形成される。所望のトラックに相当する領域をマスクし、ついで、化学浴又は電解浴を施こす。
次に、はんだ付けのための取り付け領域３Ａを形成し、かつ金属層３を酸化させるか、又は可及的に短絡から保護するラッカー層７の形成を含む仕上げ工程を行う。
得られる構造体は、銅トラックの層を含む絶縁された金属基板を有するプリント回路板である。
また、図２に示すような（図１のものと同一の要素には、同一の符号を付してある）２つの金属層３、９を含んでなる絶縁された金属基板を有するプリント回路板を形成することも可能である。
第１の浴（所望の金属層３を限定する）の後、誘電層８を、取り付け領域３Ａの各種の領域に選択的に形成する。ついで、誘電層８の上に、第２の銅層９を形成し、続いて、ラッカー層７を形成する。
このようにして、取り付け領域３Ａには、第１の金属層３の表面と、ラッカー層７の表面との間に高低差ｈ（高さと呼ばれる）が設けられる。この高さｈは、はんだが置かれるくぼみを限定し、金属層３と電子部品との間の機械的及び電気的な接続を確実なものとする。
はんだ層が厚すぎる場合には、問題が生ずることがある。詳述すれば、はんだ層が厚すぎて、例えば、厚さ１５０μｍより大であると、はんだの品質の観点から問題が生じ、はんだ付けは困難なものとなる。
本発明は、これらの課題を克服することを目標としている。
特に、本発明は、金属トラックへの電子部品の効果的なはんだ付けが可能な絶縁された金属基板を有するプリント回路板を提供するものである。
従って、本発明の１つの主題は、絶縁された金属基板を有するプリント回路板にあり、このプリント回路板は、金属キャリヤー、絶縁層及び金属層（その上に、金属層の少なくとも１個の取り付け領域において、少なくとも１個の電子部品が取り付けられる）を含んでいる。
本発明によれば、各取り付け領域は、金属層の隆起した領域である。
このように、取り付け領域が隆起しているため、より薄いはんだ層を使用することができ、これにより、例えば、金属トラックの２より大の層を有するプリント回路板におけるような、取り付け領域が、金属トラックの第１の層に対して高さ方向に、層によって囲まれている場合に、はんだ接合を信頼性あるものとする。
プリント回路板は、各取り付け領域と、前記取り付け領域に取り付けられる電子部品との間に、はんだ層を含むことができる。
本発明は、下方の金属トラックのレベルに形成され、上方の金属トラックのレベルによって包囲される取り付け領域に適用することができる。
特に、取り付け領域は、下方の金属層の１領域であってもよく、この取り付け領域は、下方の金属層の上に設置される誘電層、及び誘電層の上に設置される上方の金属層によって包囲される。
プリント回路板は、
−少なくとも１個の隆起した取り付け領域を備えた第１の金属層；
−第１の金属層の上で、取り付け領域とは別の領域の上、取り付け領域の両側に設置される誘電層；及び
−誘電層の上で、隆起した取り付け領域の両側に設置される第２の金属層
を含むことができる。
各取り付け領域の上面は、誘電層の上面の高さと、第２の金属層の上面の高さとの間の高さのところに位置することができる。
各金属層は、１又はそれ以上のトラックを有することができる。
各金属層は、銅層であってもよい。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例示を、添付図面を参照して読むことにより、より明白になると思う。
従来技術による、金属トラックの１つの層を含んでなる絶縁された金属基板を有するプリント回路板を示す。 従来技術による、金属トラックの２つの層を含んでなる絶縁された金属基板を有するプリント回路板を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。 本発明によるプリント回路板を製造する方法における一工程を示す。
図３Ａは、スクリーンプリント工程前のプリント回路板１を示し、プリント回路板１は、銅からなる金属基板２を備えており、この金属基板２は、第１の実質的に平らな銅層３（銅層には、銅トラックが形成される）と絶縁するために、絶縁層４によって覆われている。
ついで、マスキング層１０を銅層３の上に設ける。所望のトラックに相当する領域をマスクし、ついで、第１の銅層３に溝１１を形成するため、第１の浴を行う（図３Ｂ）。
第２の工程では、マスキング層１２を使用して、電子部品を受け入れるための取り付け領域をマスクし、ついで、第２の浴を適用して、溝１１のエッチングを行い、かつ隆起した取り付け領域３Ａを形成する（図３Ｃ）。取り付け領域３Ａは、台形の断面とすることができる。
次に、図３Ｄに示すように、銅層３の上面の隆起した取り付け領域３Ａの両側に、誘電層８を設け、その上面に、第２の金属層９を、取り付け領域３Ａの両側に形成する。
続いて、マスク１３を使用して、第２の金属層９の一部をエッチングし（図３Ｅ）、ついで、最終のラッカー層７を形成する（図３Ｆ）。このようにして、取り付け領域３Ａの表面は、第２の金属層９の表面と実質的に同じレベルとなり、例えば、第２の金属層９の表面より、わずかに下位となる。
方法の最後は、電子部品を取り付け領域３Ａ上にはんだ付けする工程である。はんだ層は、一般に、厚さ約１５０μｍである。はんだ層は、ステンシルを使用するスクリーン印刷によって設けられる。第１の銅層３から突出する取り付け領域３Ａにより、最終の高さｈは低減され、これによって、絶縁体層８及び第２の銅層９の高さにもかかわらず、厚さ１５０μｍを有するはんだ層を得ることができる。このようにして、電子部品の銅層３へのはんだ付けが改善される。
第１の金属層３（取り付け領域３Ａを含んでいる）は、金属トラックが形成される層である。これは、特に、図３Ｃ〜図３Ｆにおいて認められる。これらの図において、溝１１は、取り付け領域３Ａを含むトラックを、他のトラックから分離している。例えば、第１の金属層３は、電子ルーティングにおけるように、電流が伝導されることが可能である金属トラックを含んでいる。
金属基板２は、プリント回路板１によって生成された熱を消散させることを可能にするサーマルマスである。
１ プリント回路板
２ 金属基板
３ 第１の金属層
３Ａ 取り付け領域
４ 絶縁層
５ 電子部品
６ はんだ層
７ ラッカー層
８ 誘電層
９ 第２の金属層
１０ マスキング層
１１ 溝
１２ マスキング層
１３ マスク

Claims (7)

  1. 絶縁された金属基板を有するプリント回路板（１）であって、前記プリント回路板は、金属基板（２）、絶縁層（４）、及び金属層（３）を含み、前記金属層の上に、金属層（３）の少なくとも１個の取り付け領域（３Ａ）において、少なくとも１個の電子部品（５）が取り付けられ、各取り付け領域（３Ａ）は、金属層（３）の隆起した領域であることを特徴とするプリント回路板。
  2. 各取り付け領域（３Ａ）と、取り付け領域（３Ａ）の上に取り付けられる電子部品（５）との間に、はんだ層（６）を含んでいることを特徴とする請求項１記載のプリント回路板。
  3. 取り付け領域（３Ａ）が下方の金属層（３）の１領域であり、取り付け領域（３Ａ）は、下方の金属層（３）の上に設置される誘電層（８）、及び誘電層（８）の上に設置される上方の金属層（９）によって包囲されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント回路板。
  4. −少なくとも１個の隆起した取り付け領域を備える第１の金属層（３）；
    −第１の金属層（３）の上で、取り付け領域（３Ａ）とは別の領域の上、取り付け領域の両側に設置される誘電層（８）；及び
    −誘電層（８）の上で、取り付け領域（３Ａ）の両側に設置される第２の金属層（９）
    を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のプリント回路板。
  5. 各取り付け領域（３Ａ）の上面が、誘電層（８）の上面の高さと、第２の金属層（９）の上面の高さとの間の高さのところに位置していることを特徴とする請求項３又は４記載のプリント回路板。
  6. 各金属層（３，９）は、１個又はそれ以上のトラックを含んでいる請求項１〜５のいずれか記載のプリント回路板。
  7. 各金属層（３，９）は、銅層である請求項１〜６のいずれか記載のプリント回路板。
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