JP5482791B2 - 配線基板および配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、大電流に対応しつつ部品を表面実装できる配線基板および配線基板の製造方法を提供することにある。
ここで定義する金属板とは打ち抜き加工が可能で、外力を加えることなく形状の維持可能な厚みの金属の板状体を意味し、自ら形状を維持し得ない金属箔を除く概念である。
この場合、部品を傾斜することなく実装できる。
また、本発明は、上記の配線基板において、前記連結部がプレス工程で切断されたものであってもよい。
この場合、配線基板の反りの発生を抑制することができる。
この場合、大電流に対応した配線基板内にトランス等のコイルを一体形成することができる。
また、本発明は、第2の態様に従い、金属板から形成された配線パターンと、前記配線パターンが固定される基材とを備える配線基板が提供される。前記配線パターンは、前記基材の一方の面に固定される第1配線パターンと、前記基材の他方の面に固定される第2配線パターンとを有し、前記第1配線パターンは、同一金属板から連結部を介して一体的に形成された第1パターン部および第2パターン部を有するとともに、前記第1パターン部と前記第2パターン部が前記基材に固定された後、前記連結部が切断されることにより形成される切断部を備え、前記第1配線パターンの前記第1パターン部および前記第2パ
ターン部に、部品を表面実装する実装パターンが形成されており、前記第1配線パターンの切断部に最も近い前記第2配線パターンの端縁部は当該配線基板の平面投影において前記第1配線パターンの切断部と重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、第1配線パターンの切断部と第2配線パターンの端縁部との間に沿面距離を確保することができる。
また、本発明は、第3の態様に従い、金属板から形成された配線パターンと、前記配線パターンが固定される基材とを備えるが提供される。前記配線パターンは、前記基材の表面に固定される表面側配線パターンと、前記基材の裏面に固定される裏面側配線パターンとを、備え、前記裏面側配線パターンに、前記表面側配線パターンの表面位置に至る頂部を備えるパターン凸部を設け、前記表面側配線パターンに前記パターン凸部を挿通するための開口を設け、前記表面側配線パターンと、前記パターン凸部の頂部とに部品を表面実装する実装パッドをそれぞれ設けたことを特徴とする。
本発明によれば、基材の両側に設けられた配線パターン間に部品を直接実装することができる。
また、本発明は、上記の配線基板の製造方法において、前記第3工程にて、前記連結部をプレスにより切断してもよい。
また、本発明は、上記の配線基板の製造方法において、前記第1工程にて、前記配線パターンの一の部分と前記配線パターンの他の部分との間に保持連結部を形成し、前記第3工程にて、前記保持連結部を切断してもよい。
また、本発明は、第5の態様に従い、基材と、前記基材に固定され、所定の板厚を有する金属板から形成される第1パターン部および第2パターン部とを備える配線基板の製造方法が提供される。該方法は、部品を表面実装する実装パッドを、連結部にて連結される前記第1パターン部および第2パターン部にそれぞれ形成する第1工程と、前記第1配線パターンの前記第1パターン部および第2パターン部を前記基材の一方の面に固定するとともに前記第2配線パターンを前記基材の他方の面に固定する第2工程と、前記連結部を切断して切断部を形成する第3工程と、を備え、前記第2工程において、前記第1配線パターンの切断部に最も近い前記第2配線パターンの端縁部が、前記配線基板の平面投影において前記第1配線パターンの切断部と重ならない位置に配置されるようにすることを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態に係る配線基板について、図面を参照して説明する。
本第1実施形態に係る配線基板10は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車に用いられる大電流が流れるパワー基板であって、筐体1上に図略の絶縁性の放熱シート等を介して固定されている。この配線基板10は、図1に示すように、基材としての絶縁層30に対して板状の第1配線パターンとしての表面側配線パターン20および第2配線パターンとしての裏面側配線パターン40が上面および下面に接着剤50により固定されている。
表面側配線パターン20は、所定のパターンに形成された第1パターン部21、第2パターン部22および第3パターン部23を備えており、互いに導通することなく接着剤50により絶縁層30の上面に固定されている。
また、第3パターン部23には、貫通孔23aが形成されており、この貫通孔23aを挿通するねじ12により、当該第3パターン部23が図略の絶縁シート等を介して絶縁層30の開口部33内に挿入される筐体1の突起2に締結されている。
図4に示すように、本第1実施形態の第3変形例として、絶縁層30の位置決め用の貫通孔31の両端部に円環状の段部31a、31bを設けてもよい。これにより、貫通孔31周辺の接着剤50が配線パターン20、40等に押圧される場合でも段部31a、31b内に流れ込むので、接着剤50が貫通孔31の内部に直接流出することを防止することができる。また、貫通孔32の端部や配線パターン20、40の位置決め用の貫通孔の端部に円環状または矩形状の段部等を設けても同様の効果を奏する。
図5(A)に示すように、第1コイル51に形成される第1端部52および第2端部53は入力端子を構成する。
第2コイル62を含む表面側配線パターンがプレス加工により成形された段階では、第1パターン部21および第2コイル62は、連結部25により連結されている。
なお、第2コイル62を絶縁層30に固定する工程は、請求の範囲に記載の「第2工程」の一例に相当する。
第1パターン部21と第2コイル62を連結する連結部25は、保持連結部65、66の切断と同時に切断され、配線パターンに第1コイル51および第2コイル62が含まれる配線基板10が完成する。
連結部25および保持連結部65、66を切断した後、凹部24へのクリーム半田の塗布し、電子部品11(図略)を実装し、第1パターン部21と第2コイル62との間を電子部品11により電気的に接続する。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る配線基板および配線基板の製造方法について、図6および図7を参照して説明する。図6(A)は、第2実施形態に係る配線基板10cの平面図であり、図6(B)は側面図である。図7は、第2実施形態に係る配線基板10cの製造工程を示す工程図であり、図7(A)は、打ち抜き加工直前の状態を示し、図7(B)は、打ち抜き加工直後の状態を示す。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る配線基板および配線基板の製造方法について説明する。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係る配線基板について、図面を参照して説明する。
(1)第1実施形態の位置決め用ピン3a、3bを挿通させる貫通孔は、表面側配線パターン20の第1パターン部21および第2パターン部22に形成されることに限らず、例えば、個片化する際に除去される予定の部位に設けてもよい。この場合、位置決め用ピンを挿通させて各部材を固定した後に、その貫通孔が設けられる部位が除去されるので、完成した配線基板から位置決め用の貫通孔をなくすことができる。
(2)第1実施形態の両配線パターン20、40や絶縁層30における位置決め用の貫通孔を増やすことで、表面側配線パターン20の各パターン部21〜23を連結する連結部25、26を廃止してもよい。
(3)第1実施形態の第3パターン部23の貫通孔23aを挿通するねじ12を用いて当該第3パターン部23と裏面側配線パターン40の一部とを筐体1に友締めして固定することにより、両配線パターン20、40間の層間導通をとってもよい。
Claims (15)
- 金属板から形成された配線パターンと、前記配線パターンが固定される基材とを備える配線基板であって、
前記金属板は所定の板厚を有しており、前記配線パターンは、部品を当該配線パターンの表面に直接実装する実装パッドとしての凹部を有しており、
前記凹部は、前記部品の短手方向の幅よりも幅広に形成されているとともに前記配線パターンの縁から離間する位置に配置されており、
前記部品は、その長手方向一端側の縁および短手方向両側の縁が前記凹部の縁よりも内側に位置するように前記配線パターン上に実装されており、
前記凹部に半田が溜められて半田付け領域が形成され、前記凹部の底面と当該凹部に表面実装される前記部品の半田接合面との間には、前記凹部の深さ以上の厚みで半田が介在されていることを特徴とする配線基板。 - 一の部品が実装される複数の前記実装パッドの部品実装面が同一平面上に位置していることを特徴とする請求項1記載の配線基板。
- 前記配線パターンは、同一金属板から連結部を介して一体的に形成された第1パターン部と第2パターン部を有し、
前記第1パターン部と前記第2パターン部が前記基材に固定された後、前記連結部が切断されており、
前記実装パッドは前記第1パターン部および前記第2パターン部に形成されていることを特徴とする請求項2記載の配線基板。 - 前記連結部がプレス工程で切断されたものであることを特徴とする請求項3記載の配線基板。
- 前記基材には、前記連結部に重なる挿通孔を備えていることを特徴とする請求項4記載の配線基板。
- 前記配線パターンの一の部分と前記配線パターンの他の部分との間に保持連結部を設け、前記配線パターンが前記基材に固定された後、前記保持連結部が切断されることを特徴とする請求項3記載の配線基板。
- 前記配線基板において、前記実装パッド以外で前記実装パッドと同じかそれより外側に位置する表面であって最も広い平面領域が前記配線基板の最外面であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一項記載の配線基板。 - 前記基材における前記配線パターンが固定される面と反対の面に、前記配線パターンと同材料の板材が固定されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の配線基板。
- 前記配線パターンがコイルを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項記載の配線基板。
- 金属板から形成された配線パターンと、前記配線パターンが固定される基材とを備える配線基板であって、
前記配線パターンは、前記基材の一方の面に固定される第1配線パターンと、前記基材の他方の面に固定される第2配線パターンとを有し、
前記第1配線パターンは、同一金属板から連結部を介して一体的に形成された第1パターン部および第2パターン部を有するとともに、前記第1パターン部と前記第2パターン部が前記基材に固定された後、前記連結部が切断されることにより形成される切断部を備え、
前記第1配線パターンの前記第1パターン部および前記第2パターン部に、部品を表面実装する実装パッドが形成されており、
前記第1配線パターンの切断部に最も近い前記第2配線パターンの端縁部は当該配線基板の平面投影において前記第1配線パターンの切断部と重ならない位置に配置されていることを特徴とする配線基板。 - 金属板から形成された配線パターンと、前記配線パターンが固定される基材とを備える配線基板であって、
前記配線パターンは、
前記基材の表面に固定される表面側配線パターンと、
前記基材の裏面に固定される裏面側配線パターンとを、備え、
前記裏面側配線パターンに、前記表面側配線パターンの表面位置に至る頂部を備えるパターン凸部を設け、
前記表面側配線パターンに前記パターン凸部を挿通するための開口を設け、
前記表面側配線パターンと、前記パターン凸部の頂部とに部品を表面実装する実装パッドをそれぞれ設けたことを特徴とする配線基板。 - 基材と、前記基材に固定され、金属板から形成される第1パターン部および第2パターン部とを備える配線基板の製造方法であって、
所定の板厚を有する前記金属板に部品を表面実装する実装パッドとしての凹部を、連結部にて連結される前記第1パターン部および第2パターン部にそれぞれ形成する第1工程と、
前記第1パターン部および第2パターン部を、前記基材に固定する第2工程と、
前記連結部を切断する第3工程と、
前記凹部に半田が溜められて半田付け領域となるように、前記部品を前記第1パターン部及び第2パターン部の表面に直接実装する第4工程と、を備え、
前記第1工程では、前記部品の短手方向の幅よりも幅広で、且つ前記第1パターン部および第2パターン部の縁から離間する位置に前記凹部を形成し、
前記第4工程では、前記部品の長手方向一端側の縁および短手方向両側の縁が前記凹部の縁よりも内側に位置し、且つ、前記凹部の底面と当該凹部に表面実装される前記部品の半田接合面との間に前記凹部の深さ以上の厚みで半田が介在されるように、前記第1パターン部および第2パターン部の表面に前記部品を表面実装する
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記第3工程にて、前記連結部をプレスにより切断することを特徴とする請求項12記載の配線基板の製造方法。
- 前記第1工程にて、前記パターン部の一の部分と前記パターン部の他の部分との間に保持連結部を形成し、
前記第3工程にて、前記保持連結部を切断することを特徴とする請求項12又は13記載の配線基板の製造方法。 - 基材と、金属板から形成される第1パターン部および第2パターン部を備え、前記基材の一方の面に固定される第1配線パターンと、前記基材の他方の面に固定される第2配線パターンとを有する配線基板の製造方法であって、
部品を表面実装する実装パッドを、連結部にて連結される前記第1パターン部および第2パターン部にそれぞれ形成する第1工程と、
前記第1配線パターンの前記第1パターン部および第2パターン部を前記基材の一方の面に固定するとともに前記第2配線パターンを前記基材の他方の面に固定する第2工程と、
前記連結部を切断して切断部を形成する第3工程と、を備え
前記第2工程において、前記第1配線パターンの切断部に最も近い前記第2配線パターンの端縁部が、前記配線基板の平面投影において前記第1配線パターンの切断部と重ならない位置に配置されるようにすることを特徴とする配線基板の製造方法。
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