JP2015023042A - 回路基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1と、基板1の主表面に形成された配線パターン2と、配線パターン2に電気的に接続された、配線パターン2よりも主表面に直交する厚みの方向に関する寸法が大きい配線部材3とを備えている。上記配線部材3は、平面視において多角形状である電流通電部3Aを含む。電流通電部3Aの多角形状を構成する1組の辺は互いに平行である。上記1組の辺と、電流通電部3Aの1組の辺以外の他の1組の辺とのなす角は鋭角または鈍角である。
【選択図】図4
Description
(実施の形態1)
まず本実施の形態の回路基板の構成について図1を用いて説明する。
図2(特に図2(a))を参照して、本実施の形態の配線部材3は、平面視において、互いに対向する1組の辺が互いに平行であり、そのような辺を2組有する(すなわち上記1組の辺以外の他の1組の辺も互いに平行である)平行四辺形状である。配線部材3は、その本体をなす平行四辺形状の部分としての電流通電部3Aと、平行四辺形をなす2組の互いに対向する辺のうちいずれか1組の辺(厚みを有する側面)としての接続部11,12とを有している。
上記のように(長方形状ではない)平行四辺形状を有する配線部材3を配線パターン2に接続することにより配線回路を形成すれば、上記の角θ1および角θ2が鋭角または鈍角となるため、角θ1と角θ2との和が180度にならなくなる(たとえば角θ1および角θ2が鋭角であれば、両者の和は180度より小さくなる)。このため、配線部材3A,3Bを組み合わせることにより、配線部材3と配線パターン2とからなる曲線状の配線回路を形成することができる。
まず図8〜図9を用いて、本実施の形態の配線部材3について説明する。
本実施の形態の台形状の配線部材3は、実施の形態1の平行四辺形状の配線部材3と同様に、鋭角または鈍角である角θ3および角θ4を有している。すなわち台形状をなす辺のうち互いに平行な1組の辺のそれぞれと、当該辺に隣り合う、(上記平行な1組の辺以外の)互いに平行でない1組の辺のそれぞれとのなす角度が、鋭角または鈍角である角θ3および角θ4となっている。配線回路は、角θ3と角θ4との和が180度にならなくなることから、1つの配線部材3の角θ3をなす互いに平行な1組の辺と、当該配線部材3に隣り合う他の配線部材3の角θ4をなす互いに平行な1組の辺とは互いに屈曲した関係になる。このため上記のように台形状の配線部材3を用いて任意の曲線形状の配線回路を形成することができ、配線回路のレイアウトの自由度を高めることができる。
まず図14〜図15を用いて、本実施の形態の配線部材3について説明する。
仮に実施の形態1などの配線部材3の厚みt1をさらに厚くすれば、配線部材3の(電流の流通方向に交差する)断面の面積が大きくなるため電気抵抗が小さくなり、より大電流を流すことが可能となる。しかし板の厚みt1が厚くなれば、配線部材3の加工が困難になる。また配線部材3の熱容量が大きくなるため、接続部における配線パターン2とのはんだ付けの際に加える熱が容易に配線部材3の内部の方へ逃げる。その結果、接続部の温度上昇が起こりにくくなり、はんだ付けが困難になる場合がある。
まず図17〜図18を用いて、本実施の形態の配線部材3について説明する。
上記の構成を有することにより、配線部材3の電流通電部3Gと基板1との間隙GPに空気が流れることができる。このため電流通電部3Gの上側および下側の双方の主表面が露出した状態となり、電流通電部3Gの放熱性がより高まる。
まず図21を用いて、本実施の形態の配線部材3について説明する。
図21の配線部材3には、電流通電部3Hの台形状をなす1組の互いに平行な辺に沿う概ね直線方向(図21(a)の上下方向)に電流が流れる。このため電流通電部3Hの電流の流通方向に交差する、図21(a)の左右の側部に発熱が集中する傾向にある。これは図21(a)の左右の側部には、当該側部に流れる電流による発熱と、図21(a)の左右方向に関する中央部(たとえば中央接続部支持領域33と中央接続部支持領域35とを結ぶ領域)に流れる電流による発熱が熱の伝播により図21(a)の左右の側部に伝えられることによる発熱との双方が発生するためである。逆に上記左右方向に関する中央部は、発熱したとしても容易に他の領域(たとえば側部)に伝えられるため、温度上昇を容易に抑制できる領域である。
まず図25を用いて、本実施の形態の配線部材3について説明する。
放熱部51,52を有する場合、上記のように配線部材3に電流が流れることによる発熱の局所的な集中を抑制する効果が高められる。しかし放熱部51,52を有する場合、はんだ付け時に瞬間的に加えられた熱は、容易に放熱部51,52のほうへ伝播されたり、電流通電部から空気中に放熱されたりする。このため、はんだ付け時に瞬間的に加えられた熱をはんだで固定しようとする接続部に集中的に供給することが困難となり、接続部がはんだの溶融温度に達しにくくなり、接続部におけるはんだ付け性が低下する可能性がある。
実施の形態3(図15)〜実施の形態6においては、いずれも一例として、1つの配線パターン2に形成されたスルーホール1sに挿入される、配線部材3の接続部が3つずつ形成されている。しかし当該接続部の数は任意に設定でき、たとえば4つ以上の接続部が形成されてもよい。
図26のように1つの配線パターン2に接続される配線部材3の接続部の数が多くなれば、各接続部を流れる電流の量が小さくなるため、接続部での局所的な発熱の集中を抑制する効果が高められる。
I’=Itotal/n
となる。また各接続部の発熱量はnの二乗に反比例する。このためたとえば図26の各接続部の発熱量は(Itotalが同じであると仮定すれば)、実施の形態6などに示した(3つ形成された)接続部の発熱量の1/4となる。
Claims (10)
- 基板と、
前記基板の主表面に形成された配線パターンと、
前記配線パターンに電気的に接続された、前記配線パターンよりも前記主表面に直交する厚みの方向に関する寸法が大きい配線部材とを備える回路基板であり、
前記配線部材は、平面視において、電流の流通方向に沿うように延び互いに対向する少なくとも1組の辺を有する多角形状である電流通電部を含み、
前記電流通電部における前記1組の辺は互いに平行であり、
前記1組の辺と、前記電流通電部の前記1組の辺以外の他の1組の辺とのなす角は鋭角または鈍角である、回路基板。 - 前記他の1組の辺は互いに平行である、請求項1に記載の回路基板。
- 前記配線部材は導電性の材料からなり、
前記配線部材が前記配線パターンと接続される接続部は、前記配線部材の前記電流通電部よりも、前記電流通電部における電流の流通方向に交差する方向に関する幅が狭い、請求項1または2に記載の回路基板。 - 前記配線パターンの一部には貫通孔が形成され、
前記電流通電部の延在する方向に対して交差する方向に延在する前記接続部が、前記貫通孔を貫通した状態で前記貫通孔にはんだ付けされ、
前記接続部と前記電流通電部との間に、前記接続部と同じ方向に延在する接続部支持領域を有し、
前記貫通孔の前記厚みの方向に交差する方向に関する幅は、前記接続部の前記厚みの方向に交差する方向に関する幅よりも広く、前記接続部支持領域の前記厚みの方向に交差する方向に関する幅よりも狭い、請求項3に記載の回路基板。 - 前記接続部の前記厚みの方向に関する寸法は、前記基板の前記厚みの方向に関する寸法よりも長い、請求項4に記載の回路基板。
- 前記電流通電部は、前記接続部の周囲の一部に孔部を有する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の回路基板。
- 前記電流通電部の前記1組の辺には前記電流通電部の側面に沿うように延在する放熱部を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の回路基板。
- 前記放熱部は、前記電流通電部につながる領域の一部に凹部を有する、請求項7に記載の回路基板。
- 前記放熱部は放射率の高い塗膜を有する、請求項7または8に記載の回路基板。
- 前記配線部材は前記配線パターンに複数接続され、
前記配線パターンを介在して互いに隣り合う1対の前記配線部材の、互いに対向する領域のそれぞれに複数の前記接続部が形成されており、
前記配線パターンを介在して互いに隣り合う1対の前記配線部材の間で互いに対向している複数組の前記接続部の間の距離がすべて等しい、請求項3〜6のいずれか1項に記載の回路基板。
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