JPH0513892A - 配線回路成形基板 - Google Patents

配線回路成形基板

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JPH0513892A
JPH0513892A JP18386291A JP18386291A JPH0513892A JP H0513892 A JPH0513892 A JP H0513892A JP 18386291 A JP18386291 A JP 18386291A JP 18386291 A JP18386291 A JP 18386291A JP H0513892 A JPH0513892 A JP H0513892A
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JP
Japan
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electric component
resin layer
component
solder
molding resin
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JP18386291A
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Inventor
Makoto Ishii
誠 石井
Koichi Yajima
幸一 矢島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H05K1/0284Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度サイクルによる成形樹脂層の膨張、収縮
に対しても、電気部品のリード端子と回路パターンとの
はんだによる接合状態に良好に維持し、信頼性を大幅に
高める。 【構成】 配線回路成形基板を構成する成形樹脂層2の
複数の部品保持固定リブ7bで囲まれた領域内に、1ま
たは複数個の突起12を形成する。突起12は細部品保
持固定リブ7bに取りつけられ、そのリーソ端子9aが
はんだ11によってはんだランド部10に接合された電
気部品9の底面と当接する。温度上昇によって成形樹脂
層2が膨張すると、突起12は、はんだ付けによって固
定された電気部品9の底面で変化し、電気部品9への突
き上げ力を緩和する。このため、成形樹脂層2が膨張、
収縮しても、これによってリード端子9aとはんだラン
ド部10との接合状態は影響されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機のインバー
タ等、主として制御部の回路基板として用いて好適な配
線回路成形基板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、回路基板として、例えば特開昭6
3−151095公報に記載のように、射出成形により
回路パターンを成形樹脂で被覆形成した回路基板、即ち
配線回路成形基板が知られている。かかる配線回路成形
基板は、射出成形体形状を任意に決めることができた
め、電気部品を取り付けるための固定フック、補強リブ
やこれら電気部品、電子部品を嵌め込んで位置決めする
凹み部等を成形樹脂層に形成することができる。このた
めに、電気部品の配線回路成形基板への実装も容易にで
きるし、安定した実装が可能である等の利点を有してい
る。
【0003】しかしながら、かかる回路パターンはフィ
ルム状でかつ型内で容易に変形できる程度の厚みをもつ
極めて薄いものであるため、弱電流を扱う場合にのみ有
効であって、例えば空気調和機のインバータのような大
電流を扱う回路には用いることができない。これに対
し、回路パターンとして金属からなるプレート状のもの
とした配線回路成形基板が知られている。、かかる配線
回路成形基板は、そのパターン幅、パターン厚を適宜設
定することにより、大電流も流せるようになる。
【0004】以下、かかる配線回路成形基板について説
明すると、図2において、配線回路成形基板1は回路パ
ターン3が熱可塑性の成型樹脂層2によって被覆されて
なる。電気部品、電子部品の実装やはんだ付けを考慮し
て、成型樹脂層2は耐熱性のものが用いられる。回路パ
ターン3は平面状をなして適宜必要な形状に設計、加工
されたものであり、配線回路成形基板1の肉厚方向のほ
ぼ中央に位置付けられている。また、この回路パターン
3はある程度パターン幅やパターン厚が大きくても、そ
の抵抗値が小さいような、かつ容易に任意の角度に屈曲
可能な銅等の比抵抗が小さい金属からなっおり、パター
ン幅やパターン厚によって通電容量を適宜設定すること
ができる。例えば回路パターン3のパターン幅を4mm
以上、パターン厚を0.5mm以上とすることにより、
20(A)程度の大きな電流を流すことができ、空気調
和機のインバータなどの大電流を扱う電解コンデンサや
ダイオード等の電気部品からなる回路での回路基板とし
て用いることができる。
【0005】かかる配線回路成形基板1には、載置され
た電気部品保持固定あるいはこれらの長期的な保持のた
めの部品保持固定リブ7a,7bや、電気部品のリード
端子を挿入するための挿入用開口部5、5a、成形基板
1を所望装置に取り付けるためのネジ等が挿入される固
定用穴8等が設けられており、これらは射出成形時に形
成されるものである。挿入用開口部5、5a内の一部に
は回路パターン3が露出し、かつ挿入用開口部5、5a
内での成形基板1の裏面にはんだスペース6が設けられ
ており、電子部品を部品保持固定リブ7a,7bに取り
付けると、そのリード端子が挿入用開口部5からはんだ
スペース6まで挿入され、はんだスペース6でリード端
子を回路パターン3とはんだ付けさせることができる。
また、回路パターン3の所定の部分は端子部3cとなっ
ている。
【0006】なお、かかる配線回路成形基板1を射出成
形するとき、回路パターン3は金型にピンでもって固定
され、成形樹脂が金型内にインサートされて成形される
が、このときのピン跡4が配線回路成形基板1に残って
いる。
【0007】図3はかかる配線回路成形基板に電気部品
を載置したときの状態を示す要部断面図である。同図に
おいて、成形樹脂層2の電気部品載置側の面に突出した
複数の部品保持固定リブ7bが例えば同円周上に設けら
れており、これら部品保持固定リブ7bに電解コンデン
サやダイオード等所定の電気部品9を嵌め込むことによ
り、この電気部品が配線回路成形基板に取り付けられ
る。これら部品保持固定リブ7bの間には、この電気部
品のリード端子数に等しい個数の挿入用開口部5が設け
られ、電気部品9を部品保持固定リブ7bに取り付ける
と、そのリード端子9aが夫々対応する挿入用開口部5
に差し込まれる。成形樹脂層2の電気部品9載置面とは
反対側には窪み状のはんだスペース6が設けられ、この
はんだスペース6内での回路パターン3の面をはんだラ
ンド10とし、このはんだランド10に、はんだ11に
より、リード端子9aが接続されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
配線回路成形基板上に、図3に示すように、電気部品9
を部品保持固定リブ7bに取り付けることによって載置
する場合、この電気部品9の底面が部品保持固定リブ7
b間の成形樹脂層2の表面に密着した状態で、電気部品
9のリード端子9aがはんだランド部10にはんだ付け
される。
【0009】ところが、成形樹脂層2とリード端子9a
とでは、膨張係数に大きな差があり、成形樹脂層2の膨
張係数はリード端子9aの膨張係数に比べてかなり大き
い。例えば、成形樹脂層2としては、通常、熱可塑性樹
脂であるポリフェニリンサルファイド(PPS)が使用
され、電気部品9のリード端子9aとしては銅が使用さ
れるが、銅の膨張係数が25×10‐6であるのに対
し、PPSの膨張係数はこれより1桁大きく、20×1
0‐5である。このために、温度変化に対し、リード端
子9aに比べて成形樹脂層2の膨張、収縮が大きいこと
になる。
【0010】図2,図3に示した配線回路成形基板1を
空気調和機でのインバータの大電流が流れる直流電源回
路などの回路基板として使用した場合、大きいパワーの
電気部品9の発熱量が非常に大きいため、かかる回路の
稼動時と稼動停止時とでのリード端子9a周辺の温度は
かなり大きい。このために、リード端子9a周辺には時
間経過とともに温度差が大きい温度サイクルが生じ、こ
の温度サイクルとともに、リード端子9aに比べて、成
形樹脂層2のかなり大きな膨張、収縮が繰り返されるこ
とになる。
【0011】そこで、電気部品9の底面が成形樹脂層2
に密着しているため、成形樹脂層2に膨張する毎に電気
部品9を突き上げようとし、この突き上げ力がリード端
子9aと回路パターン3のはんだランド部10とを接合
するはんだ11に作用することになる。そして、成形樹
脂層2の膨張、収縮が繰り返し生ずると、はんだ11に
クラックなどの障害が発生してリード端子9aと回路パ
ターン3との接合状態が悪化するし、最悪の場合リード
端子9aが回路パターン3から外れてしまうことにな
り、配線回路成形基板の依頼性が著しく損なわれること
になる。
【0012】本発明の目的は、かかる問題を解消し、電
気部品と回路パターンとのはんだ付け状態を良好に維持
し、高い信頼性が得られるようにした配線回路成形基板
を提供することにある。
【0013】
【課題を解消するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、成形樹脂層の電気部品の載置部に該電気
部品の底面に当接する突起を形成する。
【0014】
【作用】この突起は成形樹脂層の一部であって、弾性を
有している。温度の変化によって該成形樹脂層が膨張す
ると、該突起が電気部品の底面を突き上げようとする
が、該電気部品にはんだ付けによって固定され、該突起
は弾性を有していることから、該成形樹脂層の膨張とと
もに該電気部品の底面に押されて収縮する。すなわち、
該突起は該成形樹脂層の膨張、収縮に伴なう該電気部品
への作用力を緩和するクッション効果を生じ、この作用
力が該電気部品のリード端子と回路パターンとを接合す
るはんだにかからないようにしている。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。図1は本発明による配線回路成形基板の一実施例を
示す容部断面図であって、12は突起であり、図2に対
応する部分には同一符号をつけている。
【0016】同図において、成形樹脂層2上の複数の部
品保持固定リブ7bで囲まれた領域内に、1または複数
個の突起12が形成されている。電気部品9が部品保持
固定リブ7b間に差し込むと、その底面が突起12に当
接し、この状態で電気部品9が配線回路基板に取りつけ
られたことになる。電気部品9のリード端子9aは挿入
用開口部5を通ってはんだスペース6内に突出し、この
突出した部分が、はんだ11により、回路パターン3の
はんだランド部10とはんだ付けされる。
【0017】突起12は細長状をなしており、その横断
面形状は円、正方形などで任意でよく、また、高さや太
さも任意である。突起12が1個の場合には、電気部品
9の底面の中心部に当接するように位置づけられている
のが好ましく、また、突起12が複数個の場合には、こ
れらが電気部品9の底面の中心から等距離で当接しかつ
等間隔に位置づけられていめのが好ましい。
【0018】電気部品9が図示するように取りつけられ
て状態で、温度が上昇することによって、リード端子9
aに比べ、成形樹脂層2が大きく膨張すると、突起12
が電気部品9の底面を押し上げようとする。しかし、突
起12は成形樹脂層2の一部でそれと同じ材料からな
り、細長いために弾性を有しており、かつ電気部品9は
リード端子9aが回路パターン3のはんだランド10と
はんだ付けされて回路パターン3に対して位置固定され
ているため、成形樹脂層2の膨張とともにこの突起12
は電気部品9の底面によって押しつぶされて収縮する。
また、温度が下降して成形樹脂層2が収縮すると、収縮
していた突起12が元の状態に伸長する。
【0019】このように、突起12は、温度サイクルに
伴なう成形樹脂層2の膨張、収縮による電気部品9への
作用力を緩和するクッションとして作用し、従って、こ
の作用力がはんだ11にほとんど加わることがない。こ
のため、温度サイクルが生じても、はんだ11によるリ
ード端子9aとはんだランド部10との接合状態は良好
に維持されることになり、配線回路成形基板の信頼性が
大幅に向上する。
【0020】なお、かかる突起12は、配線回路成形基
板の射出成形時に、同時に形成される。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
突起が成形樹脂層と電気部品の底面との間のクッシュン
となり、温度サイクルによって成形樹脂層が膨張、収縮
しても、これによる該電気部品の突き上げ力を該突起が
緩和する。このため、該電気部品のリード端子と回路パ
ターンとのはんだによる接合状態は、該成形樹脂層の膨
張、収縮によって影響されることがなく、良好に維持さ
れて、配線回路成形基板の信頼性が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による配線回路成形基板の一実施例を示
す要部断面図である。
【図2】プレート状回路パターンを用いた配線回路成形
基板の全体構造を示す斜視図である。
【図3】従来の配線回路成形基板の一例を示す要部断面
図である。
【符号の説明】
1 配線回路成形基板 2 成形樹脂層 3 回路パターン 5 電気部品のリード端子部の挿入用開口部 6 はんだスペース 7b 部品保持固定リブ 9 電気部品 9a リード端子部 10 はんだランド部 11 はんだ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 銅等の金属からなるプレート状の回路パ
    ターンを成形樹脂層で被覆してなる配線回路成形基板に
    おいて、該成形樹脂層での電気部品載置部に該電気部品
    の底面に当接可能に突起を形成したことを特徴とする配
    線回路成形基板。
JP18386291A 1991-06-28 1991-06-28 配線回路成形基板 Pending JPH0513892A (ja)

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