JP2881029B2 - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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JP2881029B2
JP2881029B2 JP2319222A JP31922290A JP2881029B2 JP 2881029 B2 JP2881029 B2 JP 2881029B2 JP 2319222 A JP2319222 A JP 2319222A JP 31922290 A JP31922290 A JP 31922290A JP 2881029 B2 JP2881029 B2 JP 2881029B2
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wiring board
printed wiring
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博徳 長澤
貴晴 山本
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Ibiden Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating

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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子部品を搭載し接続を行うため少なくとも
基板の片面側に導体回路が形成された薄型(基板の板厚
が0.1〜1.0mm)のプリント配線板に関するものである。
[従来の技術] プリント配線板は電気絶縁性基板の表面に導体である
銅のパターンからなる導体回路が形成されており、導体
回路は基板の片面又は両面に設けられる。そして、電子
機器の軽量化、薄型化の要求を満たすため、プリント配
線板も基板の板厚が0.1〜1.0mmの薄型のものが使用され
てきている。
[発明が解決しようとする課題] プリント配線板はその製造過程および電子部品の実装
時において、次に記載するように種々の条件で高温環境
に置かれる。
銅張積層板の形成時における基材と銅箔との熱プレス
…150〜250℃(内部応力残留) ソルダーレジスト印刷後の熱硬化…120〜170℃ ワイヤボンド…100〜200℃ ダイボンド(ICチップの基板への固定)…120〜200℃ 半田リフロー…200〜260℃ 一方、銅の熱膨張率は1.4×10-5/℃で、基材の熱膨張
率は基材の種類により異なるが、ガラス転移点(140〜2
00℃)以下では1.2〜1.6×10-5/℃でガラス転移点を超
えると更に熱膨張率が大きくなる。そのため、プリント
配線板が高温状態に置かれた後、導体回路の部分と基板
の部分の熱膨張に差が生じる。基板の板厚が厚い場合に
は前記熱膨張に差があってもほとんど影響はなかった。
しかし、プリント配線板の薄型化により、特にプリント
配線板の片面にしか導体回路が形成されていない場合に
は、プリント配線板に反りが発生する。
そして、第4図に示すように反りが発生した状態でワ
イヤボンディングを行うと、キャピラリ21から繰り出さ
れて一端がICチップ22に熱圧着された金線(ワイヤ)23
の他端を導体回路の配線パターンに熱圧着するとともに
切断する際に、金線23の端部がキャピラリ21から外れな
いという不都合が発生する場合がある。なぜならば、金
線23の切断はキャピラリ21の先端で金線23を押し潰すこ
とにより行うが、プリント配線板20に反りがあると前記
押し潰しが確実に行われないからである。
又、リフロー法で電子部品をプリント配線板上へ装着
する場合、クリーム半田の供給時に反りがあるとクリー
ム半田厚がばらつく。そして、半田量が少ない箇所は接
続不良となり、半田量が多い箇所はリフロー時に半田が
隣接する配線パターンの部分まで流れてショート状態と
なる場合がある。又、クリーム半田の供給時に反りがな
くクリーム半田の供給が正常に行われても、リフロー時
に反りが発生すると半田が必要箇所以外の所へ流れて前
記の不良が発生する場合もある。
さらに、電子部品が実装されたプリント配線板をケー
ス等の機器に組み込むとき、プリント配線板に反りがあ
ると組込不良が発生するという問題もある。
又、表裏両面に導体回路が存在するプリント配線板に
おいても、第5図(a),(b)に示すように表面Aと
裏面Bに形成された導体回路24の位置あるいは配線方向
が異なる場合には、反りが発生するとともに反りの状態
が複雑になる。反りの発生を防止するため第6図に示す
ように、導体回路24が形成された部分の反対側面の導体
回路24のない広いエリアにベタパターン25を形成するこ
とが考えられている。しかし、第5図(a),(b)の
ような導体回路24が形成されたプリント配線板の空きエ
リアにベタパターン25を形成した場合、ベタパターン25
はA面の導体回路24に起因する矢印v方向の反り要素を
相殺する作用の他に、B面の導体回路24に起因する矢印
h方向の反り要素を増大させる作用をも持つため、反り
を防止することはできない。
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は基板の厚さが薄くなった場合にも熱膨張
に起因する反りを防止することができるプリント配線板
を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 前記の目的を達成するため本発明においては、電子部
品を搭載し接続を行うため少なくとも基板の片面側に導
体回路が形成された薄型のプリント配線板において、そ
の基板上の前記導体回路と反対側面の導体回路が形成さ
れていない空きエリアに前記導体回路の配線方向と同じ
方向の線要素から成る導体によってダミーパターンを形
成した。
又、請求項2記載の発明においては前記ダミーパター
ンの外周部を外周線パターンにより囲むようにした。
さらに、請求項3記載の発明においては前記ダミーパ
ターンをプリント配線板上に形成された電源用又は接地
用の導体回路に接続した。
[作用] 本発明ではダミーパターンが導体回路の形成位置と対
向する反対側面に位置し、しかも導体回路の配線方向と
同じ方向の線要素から成るので、プリント配線板が高温
状態におかれた場合、導体回路とダミーパターンとが同
方向に膨張してプリント配線板の両面に同方向の力が作
用する。すなわち、ベタパターンをダミーパターンとし
て形成した場合と異なり、ダミーパターンが反対側面の
導体回路の熱膨張による反り要素を相殺するようにのみ
作用する。
前記ダミーパターンの外周部を外周線パターンにより
囲んだ場合は、ダミーパターンと導体回路を構成する配
線パターンとの区別が容易となる。
又、ダミーパターンをプリント配線板上に形成された
電源用の導体回路に接続した場合は、電源の電流容量を
増加することが可能となるとともに、電源からの発熱が
ダミーパターンへ導かれ、広い表面積のダミーパターン
から効果的に放熱される。一方、ダミーパターンをプリ
ント配線板上に形成された接地用の導体回路に接続した
場合は、接地導体がより広い面積の導体となって接地が
安定する。
[実施例1] 以下、本発明を具体化した第1実施例を第1図に従っ
て説明する。
第1図(a)に示すようにプリント配線板1の表面A
は、導体回路2を構成する多数のパッド3が図の上下方
向に延びる状態で2列に形成されている。両列のパッド
3を接続する配線パターン4はパッド3の長手方向(縦
方向)に沿って延びるとともに途中で一部横方向に延び
るように形成されている。
一方、第1図(b)に示すようにプリント配線板1の
裏面Bには、導体回路2とダミーパターン5とが形成さ
れている。導体回路2を構成する配線パターン6は表面
Aに形成された配線パターン4の一部が横方向に延びる
部分とほぼ対応する位置に、横方向に延びる状態で形成
されている。配線パターン6は表面Aに形成された配線
パターン4の一部とスルーホール7を介して接続されて
いる。ダミーパターン5は表面Aの配線パターン4が上
下方向に延びる箇所と対応する位置に配線パターン6を
挟んだ状態で形成されている。ダミーパターン5は配線
パターン4の配線方向と同じ方向の線要素を持つ多数の
直線パターン5aから成り、その周囲を外周線パターン8
に囲まれるとともに、直線パターン5aと外周線パターン
8とが互いに接続されている。
前記のように構成されたプリント配線板1は、ダミー
パターン5がその反対側面に存在する導体回路2の配線
方向と同じ線要素を持つ多数の直線パターン5aから構成
されているため、プリント配線板1が加熱された場合に
導体回路2に起因する反り要素がダミーパターン5によ
り相殺され、しかもベタパターンと異なり新たな反り要
素を生むことが無いのでプリント配線板1の反りが確実
に防止される。直線パターン5aの太さ、本数を導体回路
2に対応して増減することにより、反りの微調整が可能
となる。又、ソルダレジスト層の厚さがプリント配線板
1の表面と裏面とで異なることに起因する反りに対して
も、同様に対処可能となる。
又、ダミーパターン5が外周線パターン8により囲ま
れているため、配線パターン6との区別が容易となり、
製品検査時に作業が容易となる。又、ダミーパターン5
を図示しない電源用導体回路と接続した場合には、電源
の電流容量を増加することが可能となるとともに、電源
からの発熱がダミーパターン5へ導かれ、広い表面積の
ダミーパターン5から効果的に放熱される。ダミーパタ
ーン5を構成する直線パターン5aの幅及び間隔を小さく
して本数を増やした場合には、同じ広さのエリアにベタ
パターンを形成した場合と比較して各直線パターン5aの
側面の面積分その表面積が増大し、放熱効果が向上す
る。
一方、ダミーパターン5をプリント配線板1上に形成
された接地用の導体回路(図示せず)に接続した場合
は、接地導体がより広い面積の導体となって接地が安定
する。
[実施例2] 次に第2実施例を第2図に従って説明する。この実施
例では第2図(a)に示すように、導体回路2がプリン
ト配線板1の表面Aにのみ形成されている。プリント配
線板1の裏面Bには第2図(b)に示すように、表面A
の導体回路2と対応する位置にダミーパターン5が形成
されている。ダミーパターン5は配線パターン4の屈曲
状態と対応するように配置された多数の直線パターン5a
から形成されるとともに、外周線パターン8の一部がダ
ミーパターン5を構成している。この実施例の場合も前
記実施例と同様な作用効果を発揮する。
[実施例3] 次に第3実施例を第3図に従って説明する。この実施
例でも前記第2実施例と同様に、導体回路2がプリント
配線板1の表面Aにのみ形成されている。導体回路2は
電子部品装着部9の上下左右に配置された多数のパッド
3と、パッド3から延びる配線パターン4とから構成さ
れている。配線パターン4の一部はプリント配線板1の
周縁に沿って延びるように形成されている。プリント配
線板1の裏面Bには第3図(b)に示すように、プリン
ト配線板1の周縁に沿って延びるダミーパターン5と、
表面Aの電子部品装着部9、その上下左右に配置された
多数のパッド3及びパッド3から延びる配線パターン4
の一部に対応するダミーパターン10とが形成されてい
る。ダミーパターン10は縦、横の直線パターン10aで表
面Aの配線パターン4より間隔の大きな格子状に形成さ
れ、その周囲が外周線パターン8で囲まれている。この
実施例の場合も前記両実施例と同様な作用効果を発揮す
る。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、ダミーパターン5,10の外周部を外周線パタ
ーン8で囲むのを省略してもよい。又、第3実施例のよ
うにダミーパターン10を形成する面と反対側面に形成さ
れた導体回路2が縦、横両方向の配線パターン4を持つ
場合、縦横両方向に対して45度の角度をなして互いに直
交する多数の直線パターンでダミーパターン10を形成し
てもよい。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、プリント配線板
の基板の厚さが薄くなった場合にも熱膨張に起因する反
りを防止することができ、反りの発生によるワイヤボン
ディング時の作業不良、電子部品をパッドに半田付けす
る際の接続不良及びショート不良、あるいはケース等の
機器へのプリント配線板の組込不良を確実に防止するこ
とができる。
又、ダミーパターンの外周部を外周線パターンにより
囲んだ場合は、ダミーパターンと導体回路を構成する配
線パターンとの区別が容易となる。
又、ダミーパターンをプリント配線板上に形成された
電源用の導体回路に接続した場合は、電源の電流容量を
増加することが可能となるとともに、電源からの発熱が
ダミーパターンへ導かれ、広い表面積のダミーパターン
から効果的に放熱される。さらに、ダミーパターンをプ
リント配線板上に形成された接地用の導体回路に接続し
た場合は、接地導体がより広い面積の導体となって接地
が安定する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明を具体化した第1実施例のプリン
ト配線板の表面側の概略部分平面図、第1図(b)は同
じく裏面側の概略部分平面図、第2図(a)は本発明を
具体化した第2実施例のプリント配線板の表面側の概略
部分平面図、第2図(b)は同じく裏面側の概略部分平
面図、第3図(a)は本発明を具体化した第3実施例の
プリント配線板の表面側の概略部分平面図、第3図
(b)は同じく裏面側の概略部分平面図、第4図はプリ
ント配線板に反りが生じた場合のワイヤボンディング作
業の状態を示す概略側面図、第5図(a)は従来例のプ
リント配線板の表面側の概略部分平面図、第5図(b)
は同じく裏面側の概略部分平面図、第6図は別の従来例
のプリント配線板の裏面側の概略部分平面図である。 プリント配線板……1、導体回路……2、配線パターン
……4,6、ダミーパターン……5,10、外周線パターン…
…8、表面……A,裏面……B。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品を搭載し接続を行うため少なくと
    も基板の片面側に導体回路(2)が形成された薄型のプ
    リント配線板において、その基板上の前記導体回路
    (2)と反対側面の導体回路(2)が形成されていない
    空きエリアに前記導体回路(2)の配線方向と同じ方向
    の線要素から成る導体によってダミーパターン(5)を
    形成したことを特徴とするプリント配線板。
  2. 【請求項2】前記ダミーパターン(5)の外周部を外周
    線パターン(8)により囲んだ請求項1記載のプリント
    配線板。
  3. 【請求項3】前記ダミーパターン(5)をプリント配線
    板上に形成された電源用又は接地用の導体回路に接続し
    た請求項1又は2記載のプリント配線板。
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