JP4419187B2

JP4419187B2 - Circuit board

Info

Publication number: JP4419187B2
Application number: JP2003284906A
Authority: JP
Inventors: 英雄中村; 康夫長澤; 周一杉元
Original assignee: Ｔｄｋラムダ株式会社; オムロン武雄株式会社
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: JP2005056982A

Description

本発明は、回路パターンに対応したリードフレームを導電部として構成した回路基板に関する。 The present invention relates to a circuit board in which a lead frame corresponding to a circuit pattern is configured as a conductive portion.

一般に、この種の回路基板は、例えばガラスエポキシ樹脂などの絶縁基材の片面または両面に、導電パターンとなる銅箔を印刷形成したものが従来から知られており、この場合は導電パターンの適所に設けた接続部に基板実装部品を半田付け接続して電流経路を形成し、ここに電流を流すことによって回路動作を行なうようになっている。上記導電パターンの中で、とりわけ大電流（電力）を伝送するものはパワーパターンと呼ばれ、他の小信号伝送用のパターンよりも銅箔の厚さおよび幅を広くする必要があるが、絶縁基材上に印刷形成できる導電パターンでは、銅箔の厚さや幅を広げるにも上限があって、大きな電力を電送するには自ずと限界があった。 In general, this type of circuit board has been conventionally known in which a copper foil serving as a conductive pattern is printed on one or both sides of an insulating base material such as glass epoxy resin. A board mounting component is soldered and connected to a connecting portion provided in the circuit board to form a current path, and a circuit operation is performed by passing a current therethrough. Among the above conductive patterns, those that transmit a large current (electric power) are called power patterns, and it is necessary to make the copper foil thicker and wider than other small signal transmission patterns. In the conductive pattern that can be printed on the base material, there is an upper limit for increasing the thickness and width of the copper foil, and naturally there is a limit in transmitting large electric power.

こうした問題に対処するために、例えば特許文献１や特許文献２には、リードフレームを導電部とした回路基板が提案されている。特許文献１では、回路パターンに対応したリードフレームに基板実装部品であるチップ素子を接続固定し、この部品付きのリードフレームをインサート射出成型により絶縁樹脂製の外装パッケージで一体成形した単層ハイブリッド回路が開示されており、リードフレーム間を突出接続端子部やチップジャンパーでつなぎながら、複数個の単層ハイブリッド回路を積層一体化することで、複雑な回路を構成できるようにしている。また、別の特許文献２では、リードフレームの母材となる金属板をエッチング処理することで、金属板の平面方向に配線パターンを分離する分離溝を形成すると共に、前記エッチング処理の過程で分離溝内に絶縁層を埋没させることで、リードフレームの外枠に回路パターンを連結することなく、微細な回路パターンの構造を形成可能にしている。
特許第２５６８９５２号公報特開２００１−７７４８８号 In order to cope with such a problem, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose circuit boards having a lead frame as a conductive portion. In Patent Document 1, a chip element which is a board mounting component is connected and fixed to a lead frame corresponding to a circuit pattern, and the lead frame with this component is integrally molded with an insulating resin exterior package by insert injection molding. A complicated circuit can be configured by stacking and integrating a plurality of single-layer hybrid circuits while connecting lead frames with protruding connection terminals and chip jumpers. In another patent document 2, a metal plate as a base material of a lead frame is etched to form a separation groove for separating a wiring pattern in a plane direction of the metal plate, and is separated in the course of the etching process. By burying an insulating layer in the groove, a fine circuit pattern structure can be formed without connecting the circuit pattern to the outer frame of the lead frame.
Japanese Patent No. 2568952 JP 2001-77488 A

上記特許文献１や特許文献２によるリードフレームは、いずれも従来のプリント基板に比べて回路パターンとなる部分に大電流を流せるという利点がある。しかし、より大きな電流を取り扱うために、リードフレームの板厚を厚くする（例えば、１０Ａ程度の電流を流す場合、リードフレームの板厚は約１ｍｍとなる）と、回路パターン間を分離する分離溝や、回路パターンそのものの幅も広がり、高密度のパターン配線が困難になって、リードフレーム上に搭載する部品の実装密度も上げにくい問題があった。また、板厚が厚くなれば、当然エッチング処理などにも手間がかかって、製造性の低下も懸念される。そのため、現状では大電流を伝送するパワーパターンに対応したリードフレームと、小信号用のプリント基板とを別々に分けて製造するなどの複雑な手法を採用せざるを得なかった。 Each of the lead frames according to Patent Document 1 and Patent Document 2 has an advantage that a large current can be passed through a portion that becomes a circuit pattern as compared with a conventional printed circuit board. However, in order to handle a larger current, the thickness of the lead frame is increased (for example, when a current of about 10 A is applied, the thickness of the lead frame is about 1 mm), the separation groove for separating the circuit patterns is separated. In addition, the width of the circuit pattern itself is widened, making it difficult to form a high-density pattern wiring, and it is difficult to increase the mounting density of components mounted on the lead frame. In addition, if the plate thickness is increased, the etching process is naturally time-consuming and there is a concern that the productivity may be reduced. Therefore, at present, it has been necessary to adopt a complicated method such as separately manufacturing a lead frame corresponding to a power pattern for transmitting a large current and a printed circuit board for small signals.

本願発明は上記問題点に鑑み、回路パターン間を分離する分離溝や、回路パターンそのものの幅を不必要に広げることなく、リードフレームにより多くの電流を流すことができる回路基板を提供することをその目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a circuit board capable of flowing a large amount of current through a lead frame without unnecessarily widening the width of a separation groove for separating circuit patterns or the circuit pattern itself. For that purpose.

本発明における請求項１の回路基板は、大電流伝送用のパワーパターンと、このパワーパターンよりも幅狭な小信号伝送用のファインパターンとにより構成される回路パターンに対応したリードフレームを導電部として備えた回路基板において、同一形状に形成した前記複数枚のリードフレームを重ね合わせて、前記パワーパターンおよび前記ファインパターンの断面積を増加させたことを特徴とする。 In the circuit board according to the first aspect of the present invention, a lead frame corresponding to a circuit pattern constituted by a power pattern for transmitting a large current and a fine pattern for transmitting a small signal that is narrower than the power pattern is provided on a conductive portion. in the circuit board having as, by superimposing the plurality of lead frames formed in the same shape, characterized in that increased cross-sectional area of the power pattern and the fine pattern.

この場合、各回路パターンの幅や回路パターン間にある分離溝の幅は、単独のリードフレームを形成したときの状態と同じまま、回路パターンの厚さだけを、重ねあわせたリードフレームの枚数に比例して増加させることができる。 In this case, the width of each circuit pattern and the width of the separation groove between circuit patterns remain the same as when a single lead frame is formed, and only the thickness of the circuit pattern is equal to the number of superimposed lead frames. It can be increased proportionally.

また、リードフレームにパワーパターンとファインパターンを混在させた回路パターンを形成しているので、このリードフレームを複数枚重ね合わせることで、わざわざ別な構成要素とすることなく、大電流のみならず小信号の伝送にも適した高配線密度の回路基板を得ることができる。 In addition, since a circuit pattern in which a power pattern and a fine pattern are mixed is formed on the lead frame, by overlapping a plurality of this lead frame, not only a large current but also a small current can be reduced. A circuit board having a high wiring density suitable for signal transmission can be obtained.

本発明における請求項２の回路基板は、大電流伝送用のパワーパターンと、このパワーパターンよりも幅狭な小信号伝送用のファインパターンとにより構成される回路パターンに対応したリードフレームを導電部として備えた回路基板において、前記パワーパターンは各々の前記リードフレームで同一形状に形成する一方で、前記ファインパターンは各々の前記リードフレームで異なる形状に形成し、個々に異なる形状を有する複数枚の前記リードフレームを重ね合わせて、前記パワーパターンの断面積を増加させたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a circuit board having a lead frame corresponding to a circuit pattern constituted by a power pattern for transmitting a large current and a fine pattern for transmitting a small signal that is narrower than the power pattern. The power pattern is formed in the same shape in each of the lead frames, while the fine pattern is formed in a different shape in each of the lead frames, and a plurality of sheets having different shapes individually. The lead frame is overlapped to increase the cross-sectional area of the power pattern .

この場合、小信号用のファインパターンは、パワーパターンよりも小さな断面積で構わないので、ファインパターンを各々のリードフレームで異なる形状に形成することで、複数枚のリードフレームを重ね合わせたときに三次元的な配線を可能にして、配線密度をより高めることが可能になる。 In this case, since the fine pattern for small signals may have a smaller cross-sectional area than the power pattern, when the fine pattern is formed in a different shape in each lead frame, a plurality of lead frames are overlaid. It becomes possible to increase the wiring density by enabling three-dimensional wiring.

本発明における請求項３の回路基板は、前記回路パターンを形成するための分離溝に絶縁樹脂を埋設したものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a circuit board in which an insulating resin is embedded in a separation groove for forming the circuit pattern.

この場合、分離溝を埋めるように絶縁樹脂が各回路パターンを支えるので、各回路パターンがぐらつくのを防止できると共に、最終的に回路パターンがリードフレームの周縁部から切り離されたときに、島状の回路パターンが回路基板から離脱するのを防止できる。 In this case, since the insulating resin supports each circuit pattern so as to fill the separation groove, it is possible to prevent each circuit pattern from wobbling, and when the circuit pattern is finally separated from the peripheral portion of the lead frame, Can be prevented from being detached from the circuit board.

本発明における請求項４における回路基板は、前記リードフレームの外部との接続を可能にするために、前記回路パターンと共に前記リードフレームに端子片を一体形成し手構成される。 A circuit board according to a fourth aspect of the present invention is configured by manually forming a terminal piece on the lead frame together with the circuit pattern in order to enable connection to the outside of the lead frame.

この場合、端子片はリードフレームの回路パターンと共に一体的に形成されるので、別部品の端子をわざわざ用意することなく、外部との接続が可能になる。 In this case, since the terminal piece is integrally formed with the circuit pattern of the lead frame, it is possible to connect to the outside without preparing a separate terminal.

本発明における請求項５における回路基板は、前記重ね合わせたリードフレームの表面に、基板実装部品を半田付け接続する前記回路パターンの接続部と前記端子片とを除いて、前記絶縁樹脂を設けている。 In the circuit board according to claim 5 of the present invention, the insulating resin is provided on the surface of the superimposed lead frame except for the connection portion of the circuit pattern for soldering and connecting the board mounting component and the terminal piece. Yes.

このようにすると、最終的な回路基板の表面には、半田付け接続を行う必要のある接続部と端子片以外の部分で、絶縁樹脂が外部に露出する。そのため、この絶縁樹脂をいわば回路基板のソルダーレジストとして機能させることが可能になる。 In this way, the insulating resin is exposed to the outside on the surface of the final circuit board at portions other than the connection portions and terminal pieces that need to be soldered. Therefore, this insulating resin can function as a solder resist for the circuit board.

本発明の請求項１の回路基板によれば、回路パターン間を分離する分離溝や、回路パターンそのものの幅を不必要に広げることなく、リードフレームにより多くの電流を流すことが可能になる。 According to the circuit board of the first aspect of the present invention, it is possible to allow a larger amount of current to flow through the lead frame without unnecessarily widening the separation groove for separating the circuit patterns and the width of the circuit pattern itself.

また、大電流のみならず小信号の伝送にも適した高配線密度の回路基板を得ることができる。 In addition, it is possible to obtain a circuit board having a high wiring density suitable for transmitting not only a large current but also a small signal.

本発明の請求項２の回路基板によれば、ファインパターンに関して三次元的な配線を可能にして、配線密度をより高めることが可能になる。 According to the circuit board of claim 2 of the present invention, three-dimensional wiring can be made with respect to the fine pattern, and the wiring density can be further increased.

本発明の請求項３の回路基板によれば、各回路パターンがぐらつくのを防止できると共に、島状の回路パターンが回路基板から離脱するのを防止できる。 According to the circuit board of claim 3 of the present invention, it is possible to prevent each circuit pattern from wobbling and to prevent the island-like circuit pattern from separating from the circuit board.

本発明の請求項４の回路基板によれば、別部品の端子をわざわざ用意することなく、リードフレームに一体形成された端子片を利用して、外部との接続が可能になる。 According to the circuit board of claim 4 of the present invention, it is possible to connect to the outside by using the terminal piece integrally formed on the lead frame without preparing a separate terminal.

本発明の請求項５の回路基板によれば、絶縁樹脂を回路基板のソルダーレジストとして機能させることが可能になり、半田付け作業の際に回路パターンの不必要な部分に半田が付着するのを確実に防止できる。 According to the circuit board of claim 5 of the present invention, it becomes possible to make the insulating resin function as a solder resist of the circuit board, and it is possible to prevent the solder from adhering to unnecessary portions of the circuit pattern during the soldering operation. It can be surely prevented.

以下、本発明における回路基板の好ましい実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、それぞれの実施例について、共通する部分には共通する符号を極力用いることとする。 Hereinafter, preferred embodiments of a circuit board according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, about each Example, suppose that a common code | symbol is used for a common part as much as possible.

本実施例における回路基板の製造方法を、図１〜図１２に基づき説明する。図１は、リードフレーム１単独の斜視図を示したものである。リードフレーム１の母材となる良導電性の金属板２は、微細な回路パターン３を高密度で配線できるように、例えば0.25ｍｍの厚みを有する一様な圧延板からなる。また金属板２は、熱伝導性を考慮して、例えば銅，鉄，アルミニウム，ニッケルから選ばれた少なくとも１種を主成分とする金属から構成するのが好ましい。金属板２には、その両面に施された周知のエッチング処理により、回路パターン３と分離溝４がそれぞれ形成される。各分離溝４は、いずれも金属板２の上面から下面を貫通して開口形成されており、この分離溝４によって各々の回路パターン３が金属板２の平面方向に分離される。こうして、最初のリードフレーム形成工程では、個々のリードフレーム１において、分離溝４によって分離された複数の回路パターン３が、リードフレーム１の周縁部１Ａに連結するようにして所望のパターン形状に形成される。 A method for manufacturing a circuit board in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the lead frame 1 alone. The highly conductive metal plate 2 which is a base material of the lead frame 1 is a uniform rolled plate having a thickness of, for example, 0.25 mm so that fine circuit patterns 3 can be wired with high density. In consideration of thermal conductivity, the metal plate 2 is preferably made of a metal whose main component is at least one selected from, for example, copper, iron, aluminum, and nickel. The circuit pattern 3 and the separation groove 4 are formed on the metal plate 2 by a well-known etching process performed on both sides thereof. Each separation groove 4 has an opening formed through the lower surface from the upper surface of the metal plate 2, and each circuit pattern 3 is separated in the planar direction of the metal plate 2 by the separation groove 4. Thus, in the first lead frame forming step, in each lead frame 1, a plurality of circuit patterns 3 separated by the separation grooves 4 are formed in a desired pattern shape so as to be connected to the peripheral edge portion 1A of the lead frame 1. Is done.

またリードフレーム１には、前記回路パターン３を設けた部品搭載部５の周辺両側に位置して、複数の端子片６が一体に形成される。各々の端子片６は、前記回路パターン３の場合と同等に、リードフレーム１の周縁部１Ａに連結しながら分離溝４によって分離される。この端子片６は、リードフレーム１の部品搭載部５と外部との接続を可能にするものであるが、部品搭載部５の周辺にではなく、部品搭載部５の内部に設けてもよく、要はエッチング処理により任意の回路パターン３とつながるように、各回路パターン３と共に形成されればよい。 In addition, a plurality of terminal pieces 6 are integrally formed on the lead frame 1 on both sides of the component mounting portion 5 provided with the circuit pattern 3. Each terminal piece 6 is separated by the separation groove 4 while being connected to the peripheral portion 1 </ b> A of the lead frame 1, as in the case of the circuit pattern 3. This terminal piece 6 enables connection between the component mounting portion 5 of the lead frame 1 and the outside, but may be provided not inside the component mounting portion 5 but inside the component mounting portion 5, In short, it may be formed together with each circuit pattern 3 so as to be connected to an arbitrary circuit pattern 3 by an etching process.

本実施例における回路パターン３は、大電流伝送用のパワーパターン３Ａと、このパワーパターン３Ａよりも幅狭な小信号伝送用のファインパターン３Ｂとにより構成される。回路パターン３としては、例えばパワーパターン３Ａだけで構成してもよい。いずれにせよ、リードフレーム１単独の板厚は、完成状態における回路基板の板厚よりも遥かに薄いので、パワーパターン３Ａやファインパターン３Ｂの幅、および回路パターン３間にある分離溝４の幅を必要以上に広げることなく、製造上容易に回路パターン３や分離溝４を形成できる。また端子片６も、パワーパターン３Ａにつながる幅広の電力用端子片６Ａと、この電力用端子片６Ａよりも幅狭で、ファインパターン３Ｂにつながる信号用端子片６Ｂとにより構成される。もちろん、回路パターン３がパワーパターン３Ａだけで構成される場合は、端子片６も電力用端子片６Ａだけで構成してよい。 The circuit pattern 3 in this embodiment includes a power pattern 3A for transmitting a large current and a fine pattern 3B for transmitting a small signal that is narrower than the power pattern 3A. For example, the circuit pattern 3 may be configured by only the power pattern 3A. In any case, the thickness of the lead frame 1 alone is much thinner than the thickness of the circuit board in the completed state, so the width of the power pattern 3A and the fine pattern 3B and the width of the separation groove 4 between the circuit patterns 3 Therefore, the circuit pattern 3 and the separation groove 4 can be easily formed in manufacturing without unnecessarily widening. The terminal strip 6 is also composed of a wide power terminal strip 6A connected to the power pattern 3A and a signal terminal strip 6B narrower than the power terminal strip 6A and connected to the fine pattern 3B. Of course, when the circuit pattern 3 is constituted only by the power pattern 3A, the terminal piece 6 may also be constituted only by the power terminal piece 6A.

図２は、分離溝４によって回路パターン３と端子片６を形成したリードフレーム１の重ね合せ前の状態を示しており、また図３は重ねあわせた後の状態を示している。本実施例では、図１に示す同一形状のリードフレーム１を４枚密着状態に重ね合わせることで、全体の厚さがリードフレーム１単体の板厚の４倍（厚さ１ｍｍ）のリードフレーム組立体11を形成している。リードフレーム１の重ね合せ枚数については特に限定されないが、パワーパターン３Ａを流れる電流量を考慮して適宜選定すればよい。これにより、回路パターン３および端子片６の厚みひいては断面積は、リードフレーム１の重ね合せ枚数に比例して増加し、これらの回路パターン３および端子片６に、より多くの電流を流すことができるようになる。 FIG. 2 shows a state before the lead frame 1 in which the circuit pattern 3 and the terminal piece 6 are formed by the separation groove 4 before the superposition, and FIG. 3 shows a state after the superposition. In this embodiment, four lead frames 1 having the same shape shown in FIG. 1 are stacked in close contact with each other, so that the total thickness of the lead frame 1 is four times the thickness of the lead frame 1 alone (thickness 1 mm). A solid 11 is formed. The number of lead frames 1 to be superimposed is not particularly limited, but may be appropriately selected in consideration of the amount of current flowing through the power pattern 3A. As a result, the thickness and cross-sectional area of the circuit pattern 3 and the terminal piece 6 increase in proportion to the number of superimposed lead frames 1, and more current can flow through the circuit pattern 3 and the terminal piece 6. become able to.

上記リードフレーム組立体11の製造工程においては、回路パターン３や接続片６の各位置が高さ方向に揃うように、複数枚のリードフレーム１を並べた状態で、このリードフレーム１の最外面から押圧力が加えられる。これによりリードフレーム１，１の接合面がほぼ隙間なく密着した状態で、全てのリードフレーム１が重なり合う。その場合、リードフレーム１，１間の接合力を高めるために、例えば導電性を有する接着剤をリードフレーム１，１の接合面に介在させて接着してもよい。リードフレーム組立体11の厚さを変えることは、製造時においてリードフレーム１の重ね合わせ枚数を変えるだけのことなので、任意の厚みの回路パターン３および端子片６を有するリードフレーム組立体11を極めて簡単に得ることができる。また、パワーパターン３Ａやファインパターン３Ｂの幅、および回路パターン３間にある分離溝４の幅は、リードフレーム１を何枚重ね合わせても広がることはないので、回路パターン３の配線密度を変えることなく、回路パターン３の厚さだけを増やすことができる。とりわけ本実施例では、リードフレーム１にパワーパターン３Ａとファインパターン３Ｂを混在させた回路パターン３を形成しているので、このリードフレーム１を複数枚重ね合わせることで、大電流のみならず小信号の伝送にも適した高配線密度の回路基板を得ることができる。 In the manufacturing process of the lead frame assembly 11, the outermost surface of the lead frame 1 is arranged in a state where a plurality of lead frames 1 are arranged so that the positions of the circuit pattern 3 and the connection piece 6 are aligned in the height direction. A pressing force is applied. As a result, all the lead frames 1 are overlapped in a state where the joint surfaces of the lead frames 1 and 1 are in close contact with each other with almost no gap. In that case, in order to increase the bonding force between the lead frames 1, 1, for example, a conductive adhesive may be interposed between the bonding surfaces of the lead frames 1, 1 and bonded. Changing the thickness of the lead frame assembly 11 only changes the number of superimposed lead frames 1 at the time of manufacture. Therefore, the lead frame assembly 11 having the circuit pattern 3 and the terminal piece 6 having an arbitrary thickness is extremely different. Can be easily obtained. Further, the width of the power pattern 3A and the fine pattern 3B and the width of the separation groove 4 between the circuit patterns 3 do not increase no matter how many lead frames 1 are overlapped, so the wiring density of the circuit pattern 3 is changed. Only the thickness of the circuit pattern 3 can be increased. In particular, in the present embodiment, the circuit pattern 3 in which the power pattern 3A and the fine pattern 3B are mixed is formed on the lead frame 1, so that a plurality of the lead frames 1 are overlapped so that not only a large current but also a small signal can be obtained. Therefore, it is possible to obtain a circuit board having a high wiring density that is suitable for the transmission of the circuit.

前記部品搭載部５に開口形成された分離溝４には、図４および図５に示すように、絶縁樹脂12が隙間なく埋設される。この絶縁樹脂12は、その後のリードフレーム組立体11の外枠切断工程において、独立した島状の回路パターン３が、部品搭載部５から離脱するのを防止すると共に、回路パターン３（特に、ファインパターン３Ｂ）がぐらつくのを防止するためにある。この実施例では、絶縁樹脂12の上面および下面が、リードフレーム組立体11の上面および下面と面一になるように形成される。 As shown in FIGS. 4 and 5, an insulating resin 12 is embedded in the separation groove 4 formed in the component mounting portion 5 without a gap. The insulating resin 12 prevents the independent island-like circuit pattern 3 from being detached from the component mounting portion 5 in the subsequent outer frame cutting process of the lead frame assembly 11, and the circuit pattern 3 (particularly the fine pattern). This is to prevent the pattern 3B) from wobbling. In this embodiment, the upper and lower surfaces of the insulating resin 12 are formed so as to be flush with the upper and lower surfaces of the lead frame assembly 11.

この絶縁樹脂12の埋め込み工程では、図示しない樹脂注入機の上型と下型間に、リードフレーム組立体11の上面と下面が接する状態にして、部品搭載部５に位置する分離溝４に未硬化状態の絶縁樹脂12を注入する。特に部品搭載部５内の分離溝４は、全ての回路パターン３の一側だけがリードフレーム１の周縁につながれている関係で、島状に点在するのではなく、一つの連続した穴で形成されるので、分離溝４の適所に絶縁樹脂12を注入すると、分離溝４全体に絶縁樹脂12を隙間なく埋め込むことができる。絶縁樹脂12はその後熱などにより硬化され、部品搭載部５に形成される回路パターン３を保持する。 In the step of filling the insulating resin 12, the upper surface and the lower surface of the lead frame assembly 11 are in contact with each other between the upper mold and the lower mold of a resin injection machine (not shown), and the separation groove 4 located in the component mounting portion 5 is not yet opened. A cured insulating resin 12 is injected. In particular, the separation groove 4 in the component mounting portion 5 is not a dot-like island but a continuous hole because only one side of all the circuit patterns 3 is connected to the periphery of the lead frame 1. Therefore, when the insulating resin 12 is injected into an appropriate position of the separation groove 4, the insulating resin 12 can be embedded in the entire separation groove 4 without a gap. The insulating resin 12 is then cured by heat or the like, and holds the circuit pattern 3 formed on the component mounting portion 5.

絶縁樹脂12は、各リードフレーム１の接合力を高めるのにも有効に作用する。図６は、絶縁樹脂12を埋め込んだ状態のリードフレーム１の断面図を示しているが、エッチングにより分離溝４を形成した場合は、リードフレーム１の両面が円弧状に削り取られて行くので、分離溝４の縦壁面が平坦ではなく中央部に突起を有する形状となり、リードフレーム１を重ね合わせたときに、リードフレーム１，１の中央部付近に凸状の楔部14が形成される。したがって、このような形状の分離溝４に絶縁樹脂12を埋め込むと、前記楔部14がリードフレーム１の抜け止めとして作用して、リードフレーム１，１間の接合力が高まる。 The insulating resin 12 also works effectively to increase the bonding force of each lead frame 1. FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lead frame 1 in a state where the insulating resin 12 is embedded. However, when the separation groove 4 is formed by etching, both sides of the lead frame 1 are scraped off in an arc shape. The vertical wall surface of the separation groove 4 is not flat but has a projection at the center, and when the lead frames 1 are overlapped, a convex wedge portion 14 is formed near the center of the lead frames 1 and 1. Therefore, when the insulating resin 12 is embedded in the separation groove 4 having such a shape, the wedge portion 14 acts as a stopper for the lead frame 1 and the bonding force between the lead frames 1 and 1 is increased.

なお、図６ではエッチングにより回路パターン３を形成する例を示したが、プレス加工によって回路パターン３を形成してもよい。その場合も、重ね合わせた各リードフレーム１の抜け止め用の楔部14を、分離溝４の壁面に形成するのが好ましい。 Although FIG. 6 shows an example in which the circuit pattern 3 is formed by etching, the circuit pattern 3 may be formed by pressing. Also in this case, it is preferable to form a wedge portion 14 for preventing the overlapped lead frames 1 from coming off on the wall surface of the separation groove 4.

図７および図８は、部品搭載部５および端子片６を残して、リードフレーム組立体11の外枠（周縁部１Ａ）を切り離した状態を示している。各回路パターン３は、リードフレーム組立体11の外枠切断工程において島状に独立するが、その前の樹脂注入工程で硬化された絶縁樹脂12が各回路パターン３を保持しているので、部品搭載部５から脱落する虞れはない。このリードフレーム組立体11の外枠切断工程が終了した段階で、後述する基板実装部品21の半田付け接続が可能な回路基板15が完成する。 7 and 8 show a state in which the outer frame (peripheral portion 1A) of the lead frame assembly 11 is cut off, leaving the component mounting portion 5 and the terminal piece 6. FIG. Each circuit pattern 3 is independent in an island shape in the outer frame cutting process of the lead frame assembly 11, but the insulating resin 12 cured in the previous resin injection process holds each circuit pattern 3. There is no risk of falling off the mounting portion 5. At the stage where the outer frame cutting process of the lead frame assembly 11 is completed, a circuit board 15 capable of soldering and connecting a board mounting component 21 described later is completed.

図９および図１０は、前記回路基板15に基板実装部品21を半田付け接続した状態を示している。これらの各図において、基板実装部品21は回路基板15の上面だけでなく、反対側の下面にも実装される。回路パターン３の適所には、各種基板実装部品との半田付け接続を可能にする接続部17が設けられる。基板実装部品21は回路基板15の表面に載せた状態で半田付け接続されてもよいし、回路パターン３に予め形成したスルーホールに基板実装部品21のリードを挿入した状態で半田付け接続されてもよい。 9 and 10 show a state where the board mounting component 21 is connected to the circuit board 15 by soldering. In each of these drawings, the board mounting component 21 is mounted not only on the upper surface of the circuit board 15 but also on the lower surface on the opposite side. A connection portion 17 that enables soldering connection with various board mounting components is provided at an appropriate position of the circuit pattern 3. The board-mounted component 21 may be soldered and connected on the surface of the circuit board 15 or may be soldered and connected with the lead of the board-mounted component 21 inserted into a through hole previously formed in the circuit pattern 3. Also good.

本実施例の回路基板15と基板実装部品21は、トランスの介在しない非絶縁のスイッチング電源装置を提供するものであり、回路基板15の上面には、例えばコモンモードチョークコイル22や、抵抗23や、トランジスタ24や、フォトカプラ25や、ツェナーダイオード26などが基板実装部品21として実装され、回路基板15の下面には、例えばコンデンサ28や、トランジスタ29や、主スイッチング素子であるパワーＭＯＳＦＥＴ30や、抵抗31などが同じく基板実装部品21として実装される。もちろん、本実施例における回路基板15は、種々の電気機器に適用することができるので、その用途は電源装置に限定されない。また、どのような基板実装部品21を搭載するのかについても特に限定しない。 The circuit board 15 and the board mounting component 21 of the present embodiment provide a non-insulated switching power supply device without a transformer, and the upper surface of the circuit board 15 has, for example, a common mode choke coil 22, a resistor 23, The transistor 24, the photocoupler 25, the Zener diode 26, and the like are mounted as the board mounting component 21, and the capacitor 28, the transistor 29, the power MOSFET 30 that is a main switching element, and the resistor are mounted on the lower surface of the circuit board 15, for example. 31 and the like are also mounted as the board mounting component 21. Of course, since the circuit board 15 in the present embodiment can be applied to various electric devices, its application is not limited to the power supply device. Further, there is no particular limitation as to what board mounting component 21 is mounted.

前記端子片６は、必要に応じて折り曲げ加工してもよい。図１１は、回路基板15の端子片６を表面実装用に折り曲げ加工した例を示している。同図において、41は回路基板15が装着される例えばマザーボードなどの被取付基板であり、前述の各端子片６には被取付基板41の上面に接触する脚部42がそれぞれ形成される。そして、回路基板15の脚部42を被取付基板41の所定位置である導電パッド部（図示せず）に載せ、この導電パッド部と脚部42との接触部分に半田を流し込むことで、回路基板15の部品搭載部５が被取付基板41と離間した状態で、被取付基板41上に取付け固定される。このとき回路基板15を構成する各リードフレーム１どうしも半田により相互に固着されるので、リードフレーム１がバラけるのを防止できる。なお、半田の代わりにリードフレーム１自身を溶接するなどの方法を採用してもよい。 The terminal piece 6 may be bent as necessary. FIG. 11 shows an example in which the terminal strip 6 of the circuit board 15 is bent for surface mounting. In the figure, reference numeral 41 denotes a substrate to be mounted such as a mother board to which the circuit board 15 is mounted, and each terminal piece 6 is formed with a leg portion 42 that contacts the upper surface of the substrate 41 to be mounted. Then, the circuit board 15 has a leg portion 42 mounted on a conductive pad portion (not shown) at a predetermined position of the substrate 41 to be mounted, and solder is poured into a contact portion between the conductive pad portion and the leg portion 42, thereby providing a circuit. The component mounting portion 5 of the substrate 15 is mounted and fixed on the mounted substrate 41 in a state where it is separated from the mounted substrate 41. At this time, since the lead frames 1 constituting the circuit board 15 are fixed to each other by solder, it is possible to prevent the lead frames 1 from being separated. A method of welding the lead frame 1 itself instead of solder may be employed.

また別な例として、被取付基板41に形成したスルーホール（図示せず）に挿入可能な形状に前記脚部42を形成してもよい。この場合も、被取付基板41のスルーホールに脚部42を挿入した後、このスルーホールに半田を流し込むことで、回路基板15の取付け固定と、各リードフレーム１のバラけ防止を同時に達成できる。 As another example, the leg portion 42 may be formed in a shape that can be inserted into a through hole (not shown) formed in the substrate 41 to be attached. Also in this case, after the leg portion 42 is inserted into the through hole of the substrate 41 to be attached, the solder is poured into the through hole, so that the fixing of the circuit board 15 and the prevention of the variation of each lead frame 1 can be achieved at the same time. .

ところで、前記リードフレーム組立体11の製造工程においては、同一形状のリードフレーム１を重ね合わせていたが、個々のリードフレーム１の形状は異なっていてもよい。例えば図１２に示すように、大電流を流すパワーパターン３Ａは、その断面積を極力大きくするために各リードフレーム１共に同一形状に形成する一方で、小信号用のファインパターン３Ｂは、パワーパターン３Ａよりも小さな断面積で構わないので、各リードフレーム１毎に異なる形状にする。こうすることで、ファインパターン３Ｂに関しては、複数枚のリードフレームを重ね合わせたときに三次元的な配線を可能にして、配線密度をより高めることが可能になる。 Incidentally, in the manufacturing process of the lead frame assembly 11, the lead frames 1 having the same shape are overlapped, but the shapes of the individual lead frames 1 may be different. For example, as shown in FIG. 12, a power pattern 3A for passing a large current is formed in the same shape in each lead frame 1 in order to increase its cross-sectional area as much as possible, while the fine pattern 3B for small signals is a power pattern. Since the cross-sectional area smaller than 3A is acceptable, each lead frame 1 has a different shape. By doing so, regarding the fine pattern 3B, three-dimensional wiring is possible when a plurality of lead frames are overlapped, and the wiring density can be further increased.

以上のように本実施例によれば、回路パターン３に対応したリードフレーム１を導電部として備えた回路基板15において、複数枚のリードフレーム１を重ね合わせて導電部となるリードフレーム組立体11を構成している。 As described above, according to the present embodiment, in the circuit board 15 provided with the lead frame 1 corresponding to the circuit pattern 3 as the conductive portion, a lead frame assembly 11 that becomes a conductive portion by superimposing a plurality of lead frames 1. Is configured.

この場合、各回路パターン３の幅や回路パターン３間にある分離溝４の幅は、単独のリードフレーム１を形成したときの状態と同じまま、回路パターン３の厚さだけを、重ねあわせたリードフレーム１の枚数に比例して増加させることができる。そのため、回路パターン３間を分離する分離溝４や、回路パターン３そのものの幅を不必要に広げることなく、重ね合わせた状態のリードフレーム１により多くの電流を流すことができる。 In this case, the width of each circuit pattern 3 and the width of the separation groove 4 between the circuit patterns 3 are the same as when the single lead frame 1 is formed, and only the thickness of the circuit pattern 3 is overlapped. It can be increased in proportion to the number of lead frames 1. Therefore, a large amount of current can flow through the superimposed lead frame 1 without unnecessarily widening the width of the separation groove 4 that separates the circuit patterns 3 and the circuit pattern 3 itself.

また本実施例のリードフレーム１は、大電流伝送用のパワーパターン３Ａと、このパワーパターン３Ａよりも幅狭な小信号伝送用のファインパターン３Ｂとにより構成される回路パターン３が形成され、こうしたリードフレーム１を複数枚重ね合わせて導電部となるリードフレーム組立体11を構成している。 Further, the lead frame 1 of the present embodiment is formed with a circuit pattern 3 composed of a power pattern 3A for large current transmission and a fine pattern 3B for small signal transmission narrower than the power pattern 3A. A plurality of lead frames 1 are superposed to form a lead frame assembly 11 that becomes a conductive portion.

この場合、リードフレーム１にパワーパターン３Ａとファインパターン３Ｂを混在させた回路パターン３を形成しているので、このリードフレーム１を複数枚重ね合わせることで、わざわざ別な構成要素とすることなく、大電流のみならず小信号の伝送にも適した高配線密度の回路基板15を得ることができる。 In this case, since the circuit pattern 3 in which the power pattern 3A and the fine pattern 3B are mixed is formed on the lead frame 1, by superposing a plurality of the lead frames 1 without having to bother to make a separate component, A circuit board 15 having a high wiring density suitable for transmitting not only a large current but also a small signal can be obtained.

また本実施例では、図１２に示すように、少なくともファインパターン３Ｂの形状が異なるように、各々のリードフレーム１を異なる形状に形成している。小信号用のファインパターン３Ｂは、パワーパターン３Ａよりも小さな断面積で構わないので、各リードフレーム１毎にファインパターン３Ｂを異なる形状にすれば、複数枚のリードフレーム１を重ね合わせたときに三次元的な配線を可能にして、配線密度をより高めることが可能になる。 In this embodiment, as shown in FIG. 12, each lead frame 1 is formed in a different shape so that at least the shape of the fine pattern 3B is different. Since the fine pattern 3B for small signals may have a smaller cross-sectional area than the power pattern 3A, if the fine pattern 3B has a different shape for each lead frame 1, a plurality of lead frames 1 are overlapped. It becomes possible to increase the wiring density by enabling three-dimensional wiring.

また本実施例では、回路パターン３を形成するための分離溝４に絶縁樹脂12を埋設している。こうすると、分離溝４を埋めるように絶縁樹脂12が各回路パターン３を支えるので、各回路パターン３がぐらつくのを防止できると共に、最終的に回路パターン３がリードフレーム１の周縁部１Ａから切り離されたときに、島状の回路パターン３が回路基板15から離脱するのを防止できる。 In this embodiment, an insulating resin 12 is embedded in the separation groove 4 for forming the circuit pattern 3. In this way, since the insulating resin 12 supports each circuit pattern 3 so as to fill the separation groove 4, it is possible to prevent each circuit pattern 3 from wobbling and finally the circuit pattern 3 is separated from the peripheral portion 1 </ b> A of the lead frame 1. When this occurs, it is possible to prevent the island-like circuit pattern 3 from being detached from the circuit board 15.

本発明の第２実施例について、図１３〜図１５を参照しながら説明する。本実施例における回路基板15の製造方法は、絶縁樹脂12の埋め込み工程が前記第１実施例のものと異なる。図１３および図１４に示すように、ここでは重ね合わせたリードフレーム１（リードフレーム組立体11）の分離溝４に、成形により隙間なく絶縁樹脂12を埋設するのと同時に、回路パターン３に形成した接続部17と端子片６を除いて、リードフレーム組立体11の表面にも、絶縁樹脂12を薄く覆い被せている。これにより最終的な回路基板15の表面は、図１５に示すように、半田付け接続を行う必要のある接続部17と端子片６以外は絶縁樹脂12が外部に露出する。そのため、基板実装部品21や被取付基板41との半田付け作業の際に、不必要な半田が回路パターン３に付着するのを防止できる。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The manufacturing method of the circuit board 15 in the present embodiment is different from that in the first embodiment in the step of embedding the insulating resin 12. As shown in FIGS. 13 and 14, here, the insulating resin 12 is embedded in the separation groove 4 of the superimposed lead frame 1 (lead frame assembly 11) by molding without gaps, and at the same time, formed in the circuit pattern 3. The insulating resin 12 is thinly covered on the surface of the lead frame assembly 11 except for the connecting portion 17 and the terminal piece 6. As a result, as shown in FIG. 15, the surface of the final circuit board 15 exposes the insulating resin 12 to the outside except for the connection portions 17 and the terminal pieces 6 that need to be connected by soldering. Therefore, it is possible to prevent unnecessary solder from adhering to the circuit pattern 3 during the soldering operation with the substrate mounting component 21 and the mounted substrate 41.

このように本実施例では、分離溝４に絶縁樹脂12を埋め込むのと同時に、重ね合わせたリードフレーム１の表面に、基板実装部品21を半田付け接続する回路パターン３の接続部17と端子片６とを除いて、この絶縁樹脂12を設けている。 As described above, in this embodiment, the insulating resin 12 is embedded in the separation groove 4 and at the same time, the connection portion 17 and the terminal piece of the circuit pattern 3 for soldering and connecting the board mounting component 21 to the surface of the superimposed lead frame 1. This insulating resin 12 is provided except for 6.

このようにすると、最終的な回路基板15の表面には、半田付け接続を行う必要のある接続部17と端子片６以外の部分で、絶縁樹脂12が外部に露出する。そのため、この絶縁樹脂12をいわば回路基板15のソルダーレジストとして機能させることが可能になる。 In this way, the insulating resin 12 is exposed to the outside on the surface of the final circuit board 15 at portions other than the connection portion 17 and the terminal piece 6 that need to be connected by soldering. Therefore, the insulating resin 12 can function as a solder resist for the circuit board 15.

なお、本実施例は上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。 In addition, a present Example is not limited to said each Example, A various deformation | transformation implementation is possible.

本発明における回路基板は、その表面（片面又は両面）に基板実装部品を搭載することで、パワー系と制御系が混在する電源装置に限らず、同様のあらゆる電子機器に適用が可能である。 The circuit board according to the present invention can be applied not only to a power supply device in which a power system and a control system are mixed but also to all similar electronic devices by mounting board mounting components on the surface (one side or both sides).

本発明の実施例１におけるリードフレーム単体の斜視図である。It is a perspective view of the lead frame simple substance in Example 1 of the present invention. 同上、各リードフレームを重ね合わせる前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before superimposing each lead frame same as the above. 同上、各リードフレームを重ね合わせた後の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state after superimposing each lead frame same as the above. 同上、分離溝に絶縁樹脂を埋め込んだ状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which embedded the insulating resin in the isolation | separation groove | channel same as the above. 同上、分離溝に絶縁樹脂を埋め込んだ状態の平面図である。It is a top view of the state which embedded the insulating resin in the isolation | separation groove | channel same as the above. 同上、分離溝に絶縁樹脂を埋め込んだ状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the state where the insulating resin is embedded in the separation groove. 同上、完成した回路基板の平面図である。It is a top view of the completed circuit board same as the above. 同上、完成した回路基板の底面図である。It is a bottom view of the completed circuit board same as the above. 同上、回路基板に基板実装部品を半田付け接続した状態の平面図である。It is a top view of the state which carried out the soldering connection of the board mounting components to the circuit board same as the above. 同上、回路基板に基板実装部品を半田付け接続した状態の背面図である。It is a rear view of the state which carried out the soldering connection of the board mounting components to the circuit board same as the above. 同上、表面実装用に端子片を折り曲げ加工した回路基板の断面図である。It is sectional drawing of the circuit board which bent the terminal piece for surface mounting same as the above. 同上、別な変形例を示す要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part which shows another modification same as the above. 本発明の第２実施例を示す絶縁樹脂の成形後におけるリードフレーム組立体の平面図である。It is a top view of the lead frame assembly after shaping | molding of the insulating resin which shows 2nd Example of this invention. 同上、図１３のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 13. 同上、完成した回路基板の平面図である。It is a top view of the completed circuit board same as the above.

１リードフレーム
３回路パターン
３Ａパワーパターン
３Ｂファインパターン
４分離溝
６端子片
11 リードフレーム組立体（導電部）
12 絶縁樹脂
15 回路基板
17 接続部 1 Lead frame 3 Circuit pattern 3 A Power pattern 3 B Fine pattern 4 Separation groove 6 Terminal piece
11 Lead frame assembly (conductive part)
12 Insulating resin
15 Circuit board
17 Connection

Claims

Formed in the same shape on a circuit board equipped with a lead frame corresponding to a circuit pattern composed of a power pattern for large current transmission and a fine pattern for small signal transmission narrower than this power pattern as a conductive part circuit board on which the superposing a plurality of lead frames, wherein the increased cross-sectional area of the power pattern and the fine pattern.

In a circuit board provided with a lead frame corresponding to a circuit pattern composed of a power pattern for large current transmission and a fine pattern for small signal transmission narrower than the power pattern as a conductive portion, the power pattern is Each of the lead frames is formed in the same shape, while the fine pattern is formed in a different shape in each of the lead frames, and a plurality of the lead frames having different shapes are overlapped to form the power pattern. A circuit board characterized by having an increased cross-sectional area .

The circuit board according to claim 1, wherein an insulating resin is embedded in a separation groove for forming the circuit pattern.

The circuit board according to claim 1, wherein a terminal piece is integrally formed on the lead frame together with the circuit pattern in order to enable connection to the outside of the lead frame.

5. The circuit according to claim 4, wherein the insulating resin is provided on a surface of the superimposed lead frame except for a connection portion of the circuit pattern for soldering and connecting a board mounting component and the terminal piece. substrate.