JP2020191414A - substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板に関する。 The present disclosure relates to substrates.
特許文献1には、AC電力供給源コネクタの異極間にスリットが設けられたプリント基板が開示されている。 Patent Document 1 discloses a printed circuit board in which a slit is provided between different poles of an AC power supply source connector.
特許文献1のプリント基板では、AC電源コネクタの異極間に限定した水滴による発火の防止については考慮されているが、異極間にスリットを設けることができない電子部品発熱によるプリント基板の延焼を防止することについては考慮されていない。 In the printed circuit board of Patent Document 1, prevention of ignition due to water droplets limited to the different poles of the AC power connector is taken into consideration, but the fire spread of the printed circuit board due to heat generation of electronic components in which slits cannot be provided between the different poles. No consideration is given to prevention.
本開示は、発熱源となる電子部品が基板に実装され、この電子部品の発熱により基板が延焼したとしても、基板の延焼を樹脂製品に到達する前に停止させることが可能な基板を提供することを目的とする。 The present disclosure provides a substrate in which an electronic component serving as a heat source is mounted on a substrate, and even if the substrate spreads due to heat generated by the electronic component, the spread of the substrate can be stopped before reaching the resin product. The purpose is.
本開示の一例の基板は、
第1方向に沿って延びかつ前記第1方向に交差する第2方向に間隔を空けてそれぞれ配置され、前記第1方向の一端が電力供給源に電気的に接続された一対のパターンと、
前記一対のパターンの各々に接続された状態で樹脂製品を実装可能な第1実装部と、
前記第1方向において前記第1実装部よりも前記一端の遠くに配置され、前記一対のパターンの各々に接続された状態で電子部品を実装可能な第2実装部と、
前記第1方向における前記第1実装部と前記第2実装部との間でかつ前記第2方向における前記一対のパターン間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔と
を備える。
The substrate of the example of the present disclosure is
A pair of patterns extending along the first direction and spaced apart from each other in the second direction intersecting the first direction, with one end of the first direction electrically connected to the power supply source.
A first mounting unit capable of mounting a resin product while being connected to each of the pair of patterns,
A second mounting unit that is arranged farther than the first mounting portion in the first direction and can mount an electronic component in a state of being connected to each of the pair of patterns.
It is provided between the first mounting portion and the second mounting portion in the first direction and between the pair of patterns in the second direction, and has a hole for stopping fire spread that penetrates in the plate thickness direction.
前記基板によれば、樹脂製品を実装可能な第1実装部と電子部品を実装可能な第2実装部との間でかつ一対のパターン間に配置されて、基板を板厚方向に貫通する延焼停止用孔を備えている。第2実装部は、第1実装部よりも電力供給源に電気的に接続される一対のパターンの一端の近くに配置されている。このような構成により、電子部品の発熱により基板が延焼したとしても、発火の原因となる樹脂製品に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板を実現できる。 According to the substrate, it is arranged between the first mounting portion on which a resin product can be mounted and the second mounting portion on which electronic components can be mounted and between a pair of patterns, and the fire spreads through the substrate in the plate thickness direction. It has a stop hole. The second mounting unit is arranged closer to one end of a pair of patterns electrically connected to the power supply source than the first mounting unit. With such a configuration, even if the substrate spreads due to heat generated by the electronic components, it is possible to realize a substrate capable of stopping the spread of fire before reaching the resin product that causes ignition.
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語(例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語)を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。 Hereinafter, an example of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating a specific direction or position (for example, terms including "top", "bottom", "right", and "left") are used as necessary, but the use of these terms is used. Is for facilitating the understanding of the present disclosure with reference to the drawings, and the meaning of those terms does not limit the technical scope of the present disclosure. In addition, the following description is merely an example and is not intended to limit the present disclosure, its application, or its use. Furthermore, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension does not always match the actual one.
本開示の一実施形態の基板1は、例えば、コンポジット基材で構成され、図1に示すように、相互に電気的に独立して配置された一対のパターン10、20と、樹脂製品100が実装される第1実装部30と、電子部品200が実装される第2実装部40とを備えている。樹脂製品100は、例えば、樹脂ケース、樹脂端子台、および、樹脂コネクタである。また、電子部品200は、例えば、チップ積層セラミックコンデンサ、チップ半導体、チップ抵抗、および、ディスクリート部品である。この電子部品200は、例えば、クリームはんだ印刷により基板1の表面に実装される。
The substrate 1 of the embodiment of the present disclosure is composed of, for example, a composite base material, and as shown in FIG. 1, a pair of
各パターン10、20は、導電性を有し、基板1の表面に形成されている。各パターン10、20は、第1方向Xに沿って延び、かつ、第1方向Xに交差する(例えば、直交する)第2方向Yに間隔を空けてそれぞれ配置されている。各パターン10、20は、第1方向Xの一端11、21が電力供給源2にそれぞれ電気的に接続されている。
Each of the
第1実装部30は、一例として、基板1の第1方向Xの一端に配置されている。また、第2実装部40は、一例として、基板1の第1方向Xの他端に配置されている。すなわち、第1実装部30は、第1方向Xにおいて、第2実装部40よりも電力供給源2に接続された各パターン10、20の第1方向Xの一端11、21に配置されている。言い換えると、第1実装部30に実装された樹脂製品100は、第1方向Xにおいて、第2実装部40に実装された電子部品200と電力供給源2との間に配置される。なお、基板1の同一板面に、第1実装部30および第2実装部40を配置してもよいし、板厚方向の一対の板面の一方に第1実装部30を配置し、板厚方向の一対の板面の他方に第2実装部40を配置してもよい。
As an example, the
また、基板1は、この基板1を板厚方向(すなわち、図1の紙面貫通方向)に貫通する延焼停止用孔50をさらに備えている。この延焼停止用孔50は、一例として、直径約1mmの略円形状を有し、第1方向Xにおける第1実装部30と第2実装部40との間で、かつ、第2方向Yにおける一対のパターン10、20間に配置されている。
Further, the substrate 1 further includes a fire
ところで、基板1に延焼停止用孔50が設けられていない場合、基板1に実装された電子部品200がショート故障または過負荷等により発熱すると、電子部品200が実装されている第2実装部40が加熱されて、グラファイト化が進行する。このグラファイト化が進行すると、電子部品200の電極間に炭化導電路が形成され、電流により赤熱化する。その後、基板1は、グラファイト化および赤熱化を繰り返しながら、電力供給源2に接近する方向に各パターン10、20に沿って延焼する。基板1の延焼が樹脂製品100に到達すると、炭化導電路が樹脂製品100にも形成され、樹脂製品100から可燃性ガスが発生する。この発生した可燃性ガスに着火することで、基板1が搭載された製品が発火する可能性がある。
By the way, when the board 1 is not provided with the
このように、一般に、基板が搭載された製品の発火リスク(言い換えると、当該製品以外への類焼が起こり得る製品から外への発火現象)が一気に高まるのは、樹脂ケース、樹脂端子台、樹脂コネクタ等の樹脂製品が発火することである。電子部品の近傍で炭化導電路が形成されたとしても、基板の延焼が樹脂製品に及ぶ前に延焼を停止できれば、製品発火リスクを下げることが可能である。 In this way, in general, the risk of ignition of a product on which a substrate is mounted (in other words, the phenomenon of ignition from a product that can cause burning to other than the product) increases at once in the resin case, resin terminal block, and resin. A resin product such as a connector ignites. Even if a carbonized conductive path is formed in the vicinity of an electronic component, it is possible to reduce the risk of product ignition if the fire spread of the substrate can be stopped before it reaches the resin product.
基板に炭化導電路が形成されるのを防止する手段としては、例えば、特許文献1の発明のように、炭化導電路が形成されうる電極間にスリットを設けることが考えられる。しかしながら、炭化導電路を形成しうる電子部品(すなわち、チップ積層セラミックコンデンサ、チップ半導体およびチップ抵抗等)の形状サイズによっては、電極間へのスリット加工が不可能であり炭化導電路の形成を防止できない場合がある。 As a means for preventing the carbonized conductive path from being formed on the substrate, for example, as in the invention of Patent Document 1, it is conceivable to provide a slit between the electrodes on which the carbonized conductive path can be formed. However, depending on the shape and size of electronic components (that is, chip multilayer ceramic capacitors, chip semiconductors, chip resistors, etc.) that can form carbonized conductive paths, slitting between electrodes is not possible, preventing the formation of carbonized conductive paths. It may not be possible.
前記基板1では、樹脂製品100を実装可能な第1実装部30と電子部品200を実装可能な第2実装部40との間でかつ一対のパターン10、20間に配置されて、基板1を板厚方向に貫通する延焼停止用孔50を備えている。第1実装部30は、第2実装部40よりも電力供給源2に電気的に接続される一対のパターン10、20の一端11、21の近くに配置されている。このような構成により、電子部品200の発熱により基板1が延焼したとしても、延焼停止用孔50において基板1が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させて、電力供給源2に向かって炭化導電路が新たに形成されるのを防ぐことができる。その結果、発火の原因となる樹脂製品100に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板1を実現できる。
In the substrate 1, the substrate 1 is arranged between the
なお、延焼停止用孔50は、第1実装部30と第2実装部40との間でかつ一対のパターン10、20間に配置されていればよく、前記実施形態の構成に限らない。
The fire spread
例えば、延焼停止用孔50は、図2に示すように、第1方向Xにおいて、第1実装部30と第2実装部40との間の中心(言い換えると、第1実装部30と第2実装部40との間を通りかつ第2方向Yに延びる中心線CL)よりも第2実装部40の近くに配置してもよい。このように構成することで、他の回路への類焼を防ぐことができるので、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
For example, as shown in FIG. 2, the fire spread
例えば、延焼停止用孔50は、略円形状の丸孔に限らず、図2に示すように、第1方向Xに延びる細長い長孔であってもよいし、図3に示すように、第2方向Yに延びる長孔であってもよいし、図4に示すように、図1の基板1よりも直径の大きい丸孔であってもよい。また、延焼停止用孔50は、図5に示すように、基板1の第1方向Xの第1実装部30側の端から第1方向Xに沿って延びるスリットであってもよい。延焼停止用孔50により形成される空間が大きくなる延焼停止用孔50の形状を採用することで、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
For example, the fire spread
例えば、延焼停止用孔50は、1つに限らず、図6に示すように、複数備えることもできる。図6の基板1は、3つの延焼停止用孔50を備えている。各延焼停止用孔50は、第1方向Xにおいて中心線CLよりも第2実装部40の近くに配置され、一例として、各々が二等辺三角形の頂点に位置するように配置されている。すなわち、第1方向Xにおいて第2実装部40に最も近い位置に1つの延焼停止用孔50が配置され、中心線CL沿い2つの延焼停止用孔50が第2方向Yに間隔を空けて配置されている。このように構成することで、第1方向Xにおいて第2実装部40に最も近い延焼停止用孔50で基板1が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させることができなかったとしても、中心線CL沿いの2つの延焼停止用孔50によって、基板1の延焼の進行をより確実に停滞させることができる。すなわち、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
For example, the number of
基板1は、図7に示すように、延焼停止用孔50に加えて、一対のパターン10、20のいずれか一方における第1方向Xの第1実装部30と第2実装部40との間に設けられた補助延焼停止用孔60をさらに備えることができる。図7の基板1では、補助延焼停止用孔60は、一例として、上側のパターン10の第1実装部30と第2実装部40との間に設けられている。補助延焼停止用孔60は、基板1を板厚方向に貫通しかつ第2方向Yに沿って延びる細長い長孔で、パターン10を第1方向Xにおいて相互に独立した第1パターン101および第2パターン102に分断している。第1パターン101および第2パターン102は、補助延焼停止用孔60を第1方向Xに横切るように配置されたジャンパー部材70によって接続されている。このように構成することで、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。ジャンパー部材70は、例えば、ゼロオームジャンパ抵抗で構成され、基板1の板厚方向に沿った平面視において、第1方向Xに長い略矩形状を有している。
As shown in FIG. 7, in addition to the fire spread
補助延焼停止用孔60は、その第2方向Yの長さが、ジャンパー部材70の第1方向Xの長さよりも大きくなるように構成されている。例えば、ジャンパー部材70の長手方向(すなわち、第1方向X)の寸法が、3.2mmであった場合、補助延焼停止用孔60は、3.2mmよりも大きい第2方向Yの長さDを有している。このような構成により、炭化導電路が補助延焼停止用孔60を回り込み電力供給源2に向かうのを防ぐことができる。なお、補助延焼停止用孔60は、一例として、約1mmの幅(すなわち、第1方向Xの長さ)を有している。
The auxiliary fire spread
一対のパターン10、20は、第1方向Xに沿って延びかつ第2方向Yに間隔を空けてそれぞれ配置され、第1方向Xの一端が電力供給源に電気的に接続されていればよく、前記実施形態の構成に限定されない。
The pair of
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。 The various embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the drawings, and finally, various aspects of the present disclosure will be described. In the following description, a reference reference numeral is also provided as an example.
本開示の第1態様の基板1は、
第1方向Xに沿って延びかつ前記第1方向Xに交差する第2方向Yに間隔を空けてそれぞれ配置され、前記第1方向Xの一端が電力供給源2に電気的に接続された一対のパターン10,20と、
前記一対のパターン10,20の各々に接続された状態で樹脂製品100を実装可能な第1実装部30と、
前記第1方向Xにおいて前記第1実装部30よりも前記一端11、21の遠くに配置され、前記一対のパターン10、20の各々に接続された状態で電子部品200を実装可能な第2実装部40と、
前記第1方向Xにおける前記第1実装部30と前記第2実装部40との間でかつ前記第2方向Yにおける前記一対のパターン10、20間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔50とを備える。
The substrate 1 of the first aspect of the present disclosure is
A pair that extends along the first direction X and is spaced apart from each other in the second direction Y that intersects the first direction X, and one end of the first direction X is electrically connected to the
A first mounting
A second mounting that is arranged farther from the
A fire spread stop that is arranged between the first mounting
第1態様の基板1によれば、電子部品200の発熱により基板1が延焼したとしても、延焼停止用孔50において基板1が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させて、炭化導電路の延伸を防ぐことができる。その結果、発火の原因となる樹脂製品100に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板1を実現できる。
According to the substrate 1 of the first aspect, even if the substrate 1 spreads due to the heat generated by the
本開示の第2態様の基板1は、
前記延焼停止用孔50が、前記第1方向において、前記第1実装部30と前記第2実装部40との間の中心よりも前記第2実装部40の近くに配置されている。
The substrate 1 of the second aspect of the present disclosure is
The fire spread
第2態様の基板1によれば、他の回路への類焼を防ぐことができるので、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。 According to the substrate 1 of the second aspect, it is possible to prevent burning to other circuits, so that the spread of fire of the substrate 1 can be stopped more reliably.
本開示の第3態様の基板1は、
前記第1方向Xに沿って間隔を空けて配置された複数の前記延焼停止用孔50を備える。
The substrate 1 of the third aspect of the present disclosure is
A plurality of fire spread stop holes 50 are provided at intervals along the first direction X.
第3態様の基板1によれば、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。 According to the substrate 1 of the third aspect, the spread of fire of the substrate 1 can be stopped more reliably.
本開示の第4態様の基板1は、
前記延焼停止用孔50が、前記第1方向Xに沿って延びる細長い長孔で構成されている。
The substrate 1 of the fourth aspect of the present disclosure is
The fire spread
第4態様の基板1によれば、例えば、延焼停止用孔50により形成される空間を大きくすることで、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
According to the substrate 1 of the fourth aspect, for example, by increasing the space formed by the fire spread
本開示の第5態様の基板1は、
前記延焼停止用孔50が、前記第2方向Yに沿って延びる細長い長孔で構成されている。
The substrate 1 of the fifth aspect of the present disclosure is
The fire spread
第5態様の基板1によれば、例えば、延焼停止用孔50により形成される空間を大きくすることで、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
According to the substrate 1 of the fifth aspect, for example, by increasing the space formed by the fire spread
本開示の第6態様の基板1は、
前記第1方向Xの前記第1実装部30側の端から前記第1方向Xに沿って延びるスリットで構成されている。
The substrate 1 of the sixth aspect of the present disclosure is
It is composed of slits extending along the first direction X from the end of the first direction X on the side of the first mounting
第6態様の基板1によれば、例えば、延焼停止用孔50により形成される空間を大きくすることで、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。
According to the substrate 1 of the sixth aspect, for example, by increasing the space formed by the fire spread
本開示の第7態様の基板1は、
前記一対のパターン10、20のいずれか一方における前記第1方向Xの前記第1実装部30と前記第2実装部40との間に設けられ、前記板厚方向に貫通して、前記一対のパターン10、20のいずれか一方を前記第1方向Xにおいて相互に独立した第1パターン101および第2パターン102に分断する補助延焼停止用孔60と、
前記補助延焼停止用孔60を前記第1方向Xに横切って、前記第1パターン101および前記第2パターン102を接続するジャンパー部材70と
をさらに備える。
The substrate 1 of the seventh aspect of the present disclosure is
The pair is provided between the first mounting
A
第7態様の基板1によれば、基板1の延焼をより確実に停止させることができる。 According to the substrate 1 of the seventh aspect, the spread of fire of the substrate 1 can be stopped more reliably.
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。 In addition, by appropriately combining any of the various embodiments or modifications, the effects of each can be achieved. In addition, combinations of embodiments or examples or combinations of embodiments and examples are possible, and features in different embodiments or examples are also possible.
本開示は、例えば、CEM3等のコンポジット基材で構成された基板に適用できる。 The present disclosure can be applied to a substrate made of a composite substrate such as CEM3, for example.
1 基板
2 電力供給源
10、20 パターン
101 第1パターン
102 第2パターン
11、21 一端
30 第1実装部
40 第2実装部
50 延焼停止用孔
60 補助延焼停止用孔
70 ジャンパー部材
100 樹脂製品
200 電子部品
1
Claims (7)
前記一対のパターンの各々に接続された状態で樹脂製品を実装可能な第1実装部と、
前記第1方向において前記第1実装部よりも前記一端の遠くに配置され、前記一対のパターンの各々に接続された状態で電子部品を実装可能な第2実装部と、
前記第1方向における前記第1実装部と前記第2実装部との間でかつ前記第2方向における前記一対のパターン間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔と
を備える、基板。 A pair of patterns extending along the first direction and spaced apart from each other in the second direction intersecting the first direction, with one end of the first direction electrically connected to the power supply source.
A first mounting unit capable of mounting a resin product while being connected to each of the pair of patterns,
A second mounting unit that is arranged farther than the first mounting portion in the first direction and can mount an electronic component in a state of being connected to each of the pair of patterns.
A substrate provided between the first mounting portion and the second mounting portion in the first direction and between the pair of patterns in the second direction and provided with a fire spread stop hole penetrating in the plate thickness direction. ..
前記補助延焼停止用孔を前記第1方向に横切って、前記第1パターンおよび前記第2パターンを接続するジャンパー部材と
をさらに備える、請求項1から6のいずれか1つの基板。 One of the pair of patterns is provided between the first mounting portion and the second mounting portion in the first direction in any one of the pair of patterns and penetrates in the plate thickness direction to form one of the pair of patterns. Auxiliary fire spread stop holes that divide into the first pattern and the second pattern that are independent of each other in the first direction,
The substrate according to any one of claims 1 to 6, further comprising a jumper member for connecting the first pattern and the second pattern across the auxiliary fire spread stop hole in the first direction.
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