JP5905571B2 - 形状部品を備えたプリント回路基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
導電性材料で形成された形状部品を設けること
前記形状部品を、少なくとも1つの接点において、導電膜と接触させること
被覆層を、前記膜の前記形状部品と接触する面に形成すること、及び
少なくとも1つの接続部を、前記膜を削って作り出すこと
ステップa:好ましくは、パンチング、腐食、又は切断、好ましくは、水ジェット切断によって、形状部品2を板状の加工対象物5から分離することにより形状部品2を設けること。
ステップb:溶接、ボンディング、又は導電性接着により、少なくとも1つの接点6で前記形状部品2を導電膜3に接触させること、ここで、好ましくは、前記膜3と前記形状部品との間の少なくとも一部、好ましくは、2つの接点6間の部分、及び少なくとも1つの接点6を取り囲む部分の少なくとも一方において、絶縁性材料4が予め配置され、ここで、前記絶縁性材料4は、特に好ましくは、前記形状部品2上に配置される。
ステップc:前記膜3の前記形状部品2と接続された面3bを絶縁性材料で形成されたプリプレグに圧着することによって前記膜3の面3bに被覆層4を形成すること。
ステップd:エッチングにより、前記膜を削って少なくとも1つの接続部3’を作り出すこと。
銅膜3のエッチングは、本発明によれば、プリント回路基板1の基板を形成する絶縁性材料4に形状部品2を埋め込んだ後にのみ実行され、接続部3’を形成する銅膜3を削って接点6の部分を作り出す。形状部品2の位置と接点6の位置はすでに知られているので、形状部品2と、実際はまだ存在しない接続部3’との接続を、絶縁性材料4に形状部品2を埋め込む前、及び/又は銅膜3を削って接続部3’を作り出す前に予め作ることができる。
出願当初の特許請求の範囲は以下のようであった。
[請求項1]
プリント回路基板(1)上及び前記プリント回路基板(1)内の少なくとも一方に延在する導電性材料で形成された少なくとも1つの形状部品を含んで構成される、パワーエレクトロニクスの分野で使用されるプリント回路基板(1)。
[請求項2]
前記プリント回路基板(1)は、電子部品のための少なくとも1つの接続部(3’)を含んで構成されることを特徴とする、請求項1に記載のプリント回路基板(1)。
[請求項3]
前記プリント回路基板(1)は、絶縁性材料(4)で形成された基板を含んで構成され、好ましくは、前記形状部品(2)の上面(2a)、下面(2b)、及び少なくとも1つの側面(2c,2d)、好ましくは、前記形状部品(2)の全側面、の少なくとも1つが、前記絶縁性材料(4)により、少なくとも部分的に、好ましくは完全に被覆されることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のプリント回路基板(1)。
[請求項4]
前記形状部品(2)は、磁性体(7)を少なくとも部分的に、好ましくは完全に取り囲み、前記形状部品(2)及び前記磁性体(7)の少なくとも一方が、好ましくは、平面トランスの部品を形成することを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のプリント回路基板(1)。
[請求項5]
前記プリント回路基板(1)は、前記少なくとも1つの形状部品(2)を備えた複数の層を含んで構成され、前記複数の層において、前記各形状部品(2)が、好ましくは、同等に形成され、好ましくは、前記プリント回路基板(1)の上面と直角な方向に、正確に又はミラー反転状態で積み重ねられ、好ましくは、前記プリント回路基板(1)の上面及び下面の少なくとも一方から始まる1つの開口部が、前記複数の層を貫通して前記プリント回路基板(1)内に延在し、特に好ましくは、該開口部に前記磁性体(7)が配置されることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のプリント回路基板(1)。
[請求項6]
a.前記形状部品(2)は、略一平面に延在すること、
b.前記形状部品(2)は、金属、好ましくは銅で形成されること、
c.前記形状部品(2)は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、前記プリント回路基板(1)に埋め込まれること、
d.前記プリント回路基板(1)及び前記形状部品(2)の前記上面(1a,2a)同士は、略平行に揃えられること、
e.前記プリント回路基板(1)及び前記形状部品(2)の上面(1a,2a)は、同一平面にあって、好ましくは互いに面一であること、
f.前記形状部品(2)は、パンチング、腐食、又は切断、好ましくは、水ジェット切断により、板状の加工対象物(5)から分離されること、
g.前記形状部品(2)は、10μmから2000μm、好ましくは、100μmから1000μm、好ましくは、200μmから500μmの範囲の厚さを有すること、
h.前記形状部品(2)の長さ(L2)及び幅(B2)の少なくとも一方は、前記形状部品(2)の厚さ(D2)及び前記プリント回路基板(1)の厚さ(D1)の少なくとも一方の、少なくとも5倍、好ましくは、少なくとも10倍、好ましくは、少なくとも20倍、好ましくは、少なくとも50倍、又は少なくとも100倍であること、
i.前記形状部品(2)は、略長方形の断面を有すること、
j.前記形状部品(2)の断面形状は、前記形状部品(2)の幅(B2)及び長さ(L2)の少なくとも一方により変化すること、
k.前記形状部品(2)の厚さ(D2)は、前記形状部品(2)の全表面に亘って一定であること、
l.前記形状部品(2)は、1、2、3、又は複数の曲面からなる湾曲を有すること、
m.前記形状部品(2)は、前記プリント回路基板の前記基板から、少なくとも部分的に突出すること、
n.前記形状部品(2)は、押出加工によっては製造することができないか、又は製造されないこと、
o.前記形状部品(2)は、前記形状部品(2)の側面(2c)から始まって前記形状部品(2)に入り込む少なくとも1つのリセス(8)を有すること、
p.前記形状部品(2)は、前記形状部品(2)の前記上面(2a)、前記下面(2b)、又は側面(2c,2d)から部分的に前記形状部品(2)内に延在する少なくとも1つの穴部(9)を有し、前記穴部(9)は、その開口領域において、好ましくは、円形、楕円形、多角形、好ましくは、三角形、四角形、五角形、長方形、又は正方形の輪郭を有し、前記穴部(9)は、好ましくは、略溝形状であって、直線又は曲線に沿って連続的、又は非連続的に延在し、この線は、特に好ましくは、前記形状部品(2)の側面(2c,2d)と少なくとも部分的に平行に延在し、前記穴部(9)は、特に好ましくは、絶縁性材料(4)により少なくとも部分的に満たされること、
q.前記形状部品(2)は、前記形状部品(2)の前記上面(2a)、前記下面(2b)、又は側面(2c,2d)に対して横方向に、好ましくは直角に、前記形状部品(2)を貫通して延在する少なくとも1つの貫通孔(10)を有し、前記貫通孔(10)は、好ましくは、円形、楕円形、多角形、好ましくは、三角形、四角形、五角形、長方形、又は正方形の輪郭を有し、前記貫通孔(10)は、好ましくは、略スロット形状であって、直線又は曲線に沿って連続的、又は非連続的に延在し、この線は、特に好ましくは、前記形状部品(2)の側面(2c,2d)と少なくとも部分的に平行に延在し、前記貫通孔(10)は、特に好ましくは、絶縁性材料(4)により少なくとも部分的に満たされること、
r.前記形状部品(2)は、略、L字形状、T字形状、H字形状、S字形状、O字形状、E字形状、F字形状、Y字形状、Z字形状、C字形状、U字形状、又はΩ字形状であること、
s.複数の形状部品(2)は、前記プリント回路基板(1)内で、同一平面、又は異なる平面、好ましくは、互いに平行な面に配置されること、
のうち少なくとも1つを、前記少なくとも1つの形状部品(2)が満足することを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のプリント回路基板(1)。
[請求項7]
a.前記接続部(3’)は、前記プリント回路基板(1)の上面(1a)に配置されること、
b.前記接続部(3’)は、前記形状部品(2)、少なくとも1つの導線、及び少なくとも1つの電子部品の少なくとも1つと、少なくとも1つの接点(6)で接触し、好ましくは、複数の接点(6)同士が、等間隔に離間されていること、
c.前記形状部品(2)及び少なくとも1つの導線の少なくとも一方は、前記接続部(3’)の下面(3b)に配置されること、
d.電子部品及び少なくとも1つの導線の少なくとも一方は、前記接続部(3’)の上面(3a)に配置されるか、又は配置可能であること、
e.前記少なくとも1つの接点(6)での接触は、溶接、ボンディング、はんだ付け、又は導電性接着による接触であること、
f.前記接続部(3’)は、金属、好ましくは銅で形成されること、
g.前記接続部(3’)は、好ましくはエッチングにより、膜(3)を削って作り出されること、
h.前記接続部(3’)は、1μmから200μm、好ましくは、10μmから100μm、好ましくは、20μmから50μmの範囲の厚さを有すること、
i.前記接続部(3’)の輪郭は、前記プリント回路基板の上面(1a)から見た前記形状部品(2)の輪郭と、少なくとも部分的に、又は完全に一致すること、
j.絶縁性材料(4)は、前記接続部(3’)と前記形状部品(2)との間の少なくとも一部、好ましくは、2つの接点(6)間の部分、及び少なくとも1つの接点(6)を取り囲む部分の少なくとも一方において配置されること、
k.複数の接続部(3’)同士は、前記形状部品(2)、少なくとも1つの導線、及び少なくとも1つのエッチングされたストリップ導体の少なくとも1つを介して連結されること、
のうち少なくとも1つを、前記少なくとも1つの接続部(3’)が満足することを特徴とする、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のプリント回路基板。
[請求項8]
複数の回路電子装置及び複数のパワーエレクトロニクス装置の少なくとも一方は、前記プリント回路基板(1)に配置されることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のプリント回路基板(1)。
[請求項9]
a.導電性材料で形成された形状部品(2)を設けること、
b.前記形状部品(2)を、少なくとも1つの接点(6)において、導電膜(3)と接触させること、
c.被覆層(4)を、前記膜(3)の前記形状部品と接触する面(3b)に形成すること、及び
d.少なくとも1つの接続部(3’)を、前記膜を削って作り出すこと、
を含んで構成される、プリント回路基板(1)、好ましくは請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載のプリント回路基板を製造する方法。
[請求項10]
a.前記形状部品(2)を設けることは、好ましくは、パンチング、腐食、又は切断、好ましくは、水ジェット切断によって、前記形状部品(2)を板状の加工対象物(5)から分離させることにより実行されること、
b.前記少なくとも1つの接点(3)での前記導電膜(3)と前記形状部品(2)との接触は、溶接、ボンディング、はんだ付け、又は導電性接着により実行され、好ましくは、前記膜(3)と前記形状部品(2)との間の部分、好ましくは、2つの接点(6)間の部分、及び少なくとも1つの接点(6)を取り囲む部分の少なくとも一方において、絶縁性材料(4)が予め配置され、前記絶縁性材料(4)は、特に好ましくは、前記形状部品(2)上に配置されること、
c.前記膜(3)の前記形状部品(2)と接触する前記面(3b)への被覆層(4)の形成は、前記膜(3)の該面(3b)を絶縁性材料で形成されたプリプレグに圧着することにより実行されること、
d.少なくとも1つの接続部(3’)を、前記膜を削って作り出すことは、エッチングにより実行されること、
のうち少なくとも1つを、前記方法が満足することを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載のプリント回路基板(1)を製造する方法。
Claims (10)
- 少なくとも1つの接続部と、
導電性材料で形成された少なくとも1つの形状部品と、
を含んで構成され、
前記少なくとも1つの接続部と前記形状部品とは、前記接続部を構成する導電膜と前記形状部品とが接触する少なくとも1つの接点で接触し、
前記形状部品は、前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面から前記形状部品内に延在し、且つ前記形状部品を貫通しない穴部と、
前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面の横方向に、前記形状部品を貫通して延在する貫通孔と、
のうち少なくとも一方を含み、
前記穴部又は前記貫通孔は、絶縁性材料により少なくとも部分的に満たされている、プリント回路基板。
- 前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面、の少なくとも一部を被覆する絶縁性材料で形成された基板をさらに含んで構成される、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記形状部品は、磁性体を少なくとも部分的に取り囲み、前記形状部品及び前記磁性体が平面トランスの少なくとも一部を形成するものである、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記プリント回路基板は、それぞれが前記少なくとも1つの形状部品を含む複数の層を含んで構成され、
前記複数の層において、前記各形状部品が、前記プリント回路基板の上面と直角な方向にミラー反転状態で積み重ねられ、前記複数の層における前記形状部品が、前記複数の層を貫通して延在する開口部を取り囲み、該開口部に前記磁性体が配置されている、請求項3に記載のプリント回路基板。 - 前記各形状部品それぞれは、略同一な形状を有するものである、請求項4に記載のプリント回路基板。
- 前記少なくとも1つの形状部品は、
略一平面に延在するものであること、
金属で形成されるものであること、
少なくとも部分的に、上面を有するプリント回路基板の層に埋め込まれていること、
前記形状部品の前記上面が、前記プリント回路基板の層の前記上面と略平行に揃えられているものであること、
パンチング、腐食、切断、又は水ジェット切断により、板状の加工対象物から分離されるものであること、
10μmから2000μmの範囲の厚さを有するものであること、
前記形状部品の長さ及び幅の少なくとも一方が、前記形状部品の厚さ及び前記プリント回路基板の厚さの少なくとも一方の、少なくとも5倍であること、
略長方形の断面を有するものであること、
前記形状部品の断面形状が、前記形状部品の幅及び長さの少なくとも一方により変化するものであること、
前記形状部品の厚さが、前記形状部品の全表面に亘って一定であること、
湾曲を有するものであること、
前記プリント回路基板の基板から、少なくとも部分的に突出するものであること、
前記形状部品の前記第1又は第2の側面から始まって前記形状部品に入り込む少なくとも1つのリセスを有するものであること、
前記穴部が、円形、楕円形、又は多角形の輪郭を有し、略溝形状であって、直線又は曲線に沿って連続的、又は非連続的に、前記形状部品の側面と少なくとも部分的に平行に延在しているものであること、
前記貫通孔が、円形、楕円形、又は多角形の輪郭を有し、略スロット形状であって、前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面と直角に前記形状部品を貫通して、直線又は曲線に沿って連続的、又は非連続的に、前記形状部品の第1及び第2の側面の少なくとも一方と少なくとも部分的に平行に延在しているものであること、
略、L字形状、T字形状、H字形状、S字形状、O字形状、E字形状、F字形状、Y字形状、Z字形状、C字形状、U字形状、又はΩ字形状であること、及び
複数の形状部品を含み、前記複数の形状部品が、前記プリント回路基板内で、同一平面、異なる平面、又は互いに平行な面に配置されていること、
のうち少なくとも1つを、前記少なくとも1つの形状部品が満足する、請求項1に記載のプリント回路基板。 - 前記少なくとも1つの接続部は、
プリント回路基板の層の上面に配置されていること、
前記形状部品、少なくとも1つの導線、及び少なくとも1つの電子部品の少なくとも1つと、少なくとも1つの接点で接触し、複数の接点同士が、等間隔に離間されていること、
前記接続部の下面に、前記形状部品及び少なくとも1つの導線の少なくとも一方が配置されているものであること、
前記接続部の上面に、電子部品及び少なくとも1つの導線の少なくとも一方が配置されているものであること、
前記少なくとも1つの接点での接触が、溶接、ボンディング、はんだ付け、又は導電性接着による接触であること、
金属で形成されるものであること、
エッチングにより、前記導電膜を削って作り出されるものであること、
1μmから200μmの範囲の厚さを有するものであること、
前記接続部の輪郭が、前記形状部品の輪郭と、少なくとも部分的に、又は完全に一致するものであること、
前記接続部と前記形状部品との間の少なくとも一部、又は2つの接点間の部分及び少なくとも1つの接点を取り囲む部分の少なくとも一方において、絶縁性材料が配置されているものであること、及び
複数の接続部を含み、前記複数の接続部同士が、前記形状部品、少なくとも1つの導線、及び少なくとも1つのエッチングされたストリップ導体の少なくとも1つを介して連結されていること、
のうち少なくとも1つを、前記少なくとも1つの接続部が満足する、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 複数の回路電子装置及び複数のパワーエレクトロニクス装置の少なくとも一方は、前記プリント回路基板に配置されている、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 導電性材料で形成された形状部品を設けること、
少なくとも1つの接点で前記形状部品を導電膜に接触させること、
被覆層を、前記導電膜の前記形状部品と接触する面に形成すること、及び
少なくとも1つの接続部を、前記導電膜を削って作り出すこと、
を含んで構成される、プリント回路基板を製造する方法であって、
前記形状部品は、
前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面から前記形状部品内に延在し、且つ前記形状部品を貫通しない穴部と、
前記形状部品の上面、下面、第1の側面、又は第2の側面の横方向に、前記形状部品を貫通して延在する貫通孔と、のうち少なくとも一方を含み、
前記導電膜の前記形状部品と接触する前記面への被覆層の形成は、前記穴部又は前記貫通孔が前記絶縁性材料により少なくとも部分的に満たされるように、前記導電膜を絶縁性材料で形成されたプリプレグに圧着することによって実行される、プリント回路基板を製造する方法。
- 前記形状部品を設ける工程は、パンチング、腐食、切断、又は水ジェット切断によって、前記形状部品を板状の加工対象物から分離させることにより実行され、
前記少なくとも1つの接点での前記導電膜と前記形状部品との接触は、溶接、ボンディング、はんだ付け、又は導電性接着により実行され、前記導電膜と前記形状部品との間の部分、又は2つの接点間の部分及び少なくとも1つの接点を取り囲む部分の少なくとも一方において、絶縁性材料が予め配置され、前記絶縁性材料は、前記形状部品上に配置され、及び
少なくとも1つの接続部を、前記導電膜を削って作り出すことは、エッチングにより実行される、請求項9に記載のプリント回路基板を製造する方法。
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