JPH09107162A - プリント回路基板 - Google Patents

プリント回路基板

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JPH09107162A
JPH09107162A JP7265440A JP26544095A JPH09107162A JP H09107162 A JPH09107162 A JP H09107162A JP 7265440 A JP7265440 A JP 7265440A JP 26544095 A JP26544095 A JP 26544095A JP H09107162 A JPH09107162 A JP H09107162A
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circuit board
solder
insulating substrate
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Hitoshi Tsuji
仁司 辻
Koji Nishi
晃司 西
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、配線パタ−ンにおける発熱が少
ないプリント回路基板の提供を目的とする。 【解決手段】 絶縁基板の表面には、表配線パタ−ン
が形成される。表配線パタ−ンと相対して絶縁基板の裏
面には、表配線パタ−ンとほぼ面対称に裏配線パタ−ン
が形成される。表配線パタ−ンおよび裏配線パタ−ンの
面中を貫通するように開口部が形成される。開口部の内
壁には導電体層が設けられ、開口部の内部には例えば半
田が充填されて、導電充填部が設けられる。この結果、
表配線パタ−ンおよび裏配線パタ−ンは確実に電気的に
接続される。従って、配線パタ−ンの電流容量および熱
容量が大きくなり、発熱が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用さ
れるプリント回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器に使用される大部分の電
子部品はプリント回路基板に高密度に実装され、プリン
ト回路基板に形成された配線パタ−ンを介して相互に接
続される。
【0003】電子機器に使用される一般的なプリント回
路基板は、例えばガラス繊維で形成されたガラス布にエ
ポキシ樹脂を含浸させた絶縁基板と、絶縁基板の表裏面
に積層された銅箔とから構成される銅張り積層板を用い
て形成される。絶縁基板は、0.1mmから2.0mm
程度の所定の厚みのものが使用される。銅箔は、比較的
安価で厚みが比較的薄い18、35、70μmのいずれ
かが一般的に使用される。また、比較的薄い銅箔を用い
て形成されたプリント回路基板は、銅箔のエッチング処
理がしやすいために歩留まりが良く、比較的安価に製造
される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
スイッチング電源装置の二次側回路に使用されるプリン
ト回路基板の配線パタ−ンには、二次側回路の出力端に
接続された負荷抵抗が小さいと大きな電流が流れる。こ
の結果、プリント回路基板の配線パタ−ンには抵抗分に
よる損失、いわゆる銅損が生じ、配線パタ−ンが発熱す
る。この結果、配線パタ−ンで発生した熱が周辺の電子
部品に影響を及ぼし、例えば電子部品の温度特性が変化
するという問題があった。また、銅損の低減を図るため
に配線パタ−ンの幅を広くするとプリント回路基板の寸
法が大きくなり、結果的に電子機器が大きくなるという
問題があった。
【0005】そこで、本発明は上述した問題を解決する
ためのプリント回路基板の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のプリント回路基
板は、上記目的を達成するために次のように構成され
る。すなわち、第一に、絶縁基板と、該絶縁基板の表面
に形成された表配線パタ−ンと、前記絶縁基板の裏面に
該表配線パタ−ンの全部または一部に相対して形成され
た裏配線パタ−ンと、前記表配線パタ−ンおよび該裏配
線パタ−ンの相対する部分を含んで前記絶縁基板を貫通
して設けられた開口部と、該開口部の内壁に設けられた
導電体層と、前記開口部に充填された導電充填部を有す
るものである。
【0007】この構成により、開口部に充填された導電
充填部は、表配線パタ−ンと裏配線パタ−ンの間を確実
に電気的に接続する。このため、配線パタ−ンの電流容
量が確実に大きくなり、銅損が低減する。さらに、充填
された導電充填部は熱伝導性も良く、配線パタ−ンの熱
容量が大きくなる。すなわち、導電充填部はヒ−トシン
クの働きをする。この結果、表配線パタ−ンにおける発
熱が抑えられる。なお、表配線パタ−ンと裏配線パタ−
ンは、その全部が相対して配置されても良く、また、一
部分のみが相対して設けられても良い。
【0008】第二に、第一の発明において、開口部は、
表配線パタ−ンおよび裏配線パタ−ンの相対する面中に
長手方向に沿って複数設けられたものである。
【0009】このように構成すると、導電体層と柱状の
導電充填部は表配線パタ−ンと裏配線パタ−ンの間の電
流通路となるので両配線パタ−ンに電流が流れるととも
に、柱状の導電充填部はヒ−トシンクとして働く。
【0010】第三に、第一の発明において、開口部は、
表配線パタ−ンおよび裏配線パタ−ンの相対する面中に
長手方向に細長く伸び複数設けられたものである。
【0011】この構成によれば、導電体層と導電充填部
自体が電流の通路となって配線パタ−ンの電流容量を増
大するとともに、導電充填部の体積が増大するので、ヒ
−トシンクとしての機能が一層高くなる。
【0012】第四に、絶縁基板と、該絶縁基板の少なく
とも一方の表面に形成された配線パタ−ンと、該配線パ
タ−ンの表面の全部または一部に付着された導電体層を
有するものである。
【0013】表面の内、導電層を付着した部分は配線パ
タ−ンの厚みを増大したと同等となるので、配線パタ−
ンの電流容量が大きくなり、銅損が低減する。さらに、
付着した導電層によって配線パタ−ンの熱容量が大きく
なる。すなわち、導電層はヒ−トシンクの働きをする。
この結果、配線パタ−ンにおける発熱が抑えられる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施例1)図1および図2を用いて本発明に係るプリ
ント回路基板の実施例を説明する。図1はプリント回路
基板の一部を示す斜視図であり、図2は図1における代
表的な配線パタ−ンの一部分Aの拡大図である。
【0015】プリント回路基板は、従来と同様の絶縁基
板1と、表配線パタ−ン2および裏配線パタ−ン3とか
ら構成される。
【0016】表配線パタ−ン2は、例えば部品を実装す
るためのランド4や、端子5や、ランド4や端子5を相
互に接続するリ−ド6などから構成される。なお、表配
線パタ−ン2は、絶縁基板1の表面に設けられた銅箔を
エッチング処理して形成された表銅箔パタ−ン7および
表銅箔パタ−ン7の表面に積層されたメッキ層8Aとか
ら形成される。
【0017】裏配線パタ−ン3は、表配線パタ−ン2と
対向する絶縁基板1の裏面に、表配線パタ−ン2とほぼ
面対称の形状に形成される。なお、表配線パタ−ン2と
同様に裏配線パタ−ン3は、裏銅箔パタ−ン9およびメ
ッキ層8Bとから形成される。
【0018】絶縁基板1には、表配線パタ−ン2および
裏配線パタ−ン3の面中を貫通する開口部10が表配線
パタ−ン2の長手方向に沿って複数設けられる。開口部
10として、開口形が円形、楕円形、四辺形、三角形な
どいずれの形状でも良い。また、開口部10の内壁には
導電体層、例えばメッキ層8Cが設けられる。この結
果、表配線パタ−ン2および裏配線パタ−ン3は、メッ
キ層8Cを介して相互に電気的に接続される。なお、開
口部10は、レ−ザ−ビ−ムを用いたり、物理的に切削
したり、金型を用いて打ち抜くことにより形成される。
また、開口形の最大寸法は数mm以下が好ましい。
【0019】開口部10には、例えば半田11が充填さ
れ、柱状の導電充填部が設けられる。半田11を充填す
る方法としては、例えば半田11を溶融した半田槽にプ
リント回路基板の裏配線パタ−ン3を潜らす方法などが
用いられる。なお、裏配線パタ−ン3の表面には半田1
1の付着を防ぐため、あらかじめ半田レジスト層(図示
せず)を設けておく。半田槽に潜らせると、溶融した半
田11によって開口部10の内壁のメッキ層8Cが濡
れ、さらに毛細管現象によって溶融した半田11が開口
部10の内部に吸い上げられる。この後、プリント回路
基板を冷却すると、溶融した半田11が凝固して開口部
10の内部に半田11が充填される。従って、裏配線パ
タ−ン3の表面には半田11が付着せず、プリント回路
基板の厚みを薄くすることができる。
【0020】この結果、表配線パタ−ン2および裏配線
パタ−ン3は、半田11によって確実に電気的に接続さ
れ、表配線パタ−ン2および裏配線パタ−ン3からなる
配線パタ−ンの電流容量は確実に大きくなる。従って、
配線パタ−ンの銅損が低減する。また、開口部10に充
填された半田11によって配線パタ−ンの熱容量が大き
くなり、半田11はヒ−トシンクの働きをする。この結
果、表配線パタ−ン2の発熱は防止される。
【0021】なお、上述した実施例では表配線パタ−ン
2の全域における電流容量を大きくする場合を示した
が、表配線パタ−ン2の一部分の電流容量を大きくして
も良い。この場合は、表配線パタ−ン2の一部の発熱が
低減されるので、プリント回路基板全体としての発熱量
が低減される。また、上述した実施例では、表配線パタ
−ン2と面対称に裏配線パタ−ン3が形成され、半田1
1によって確実に接続される。しかしながら、プリント
回路基板の内、特に大きな電流が流れる一部分の表配線
パタ−ン2と面対称に裏配線パタ−ン3を形成し、この
表配線パタ−ン2の一部分と裏配線パタ−ン3を導電充
填部で確実に接続しても良い。この場合は、大きな電流
が流れる表配線パタ−ン2における発熱が低減される。
さらに、プリント回路基板を厚くしても良い場合は、裏
配線パタ−ン3に半田レジスト層を設けず半田11を付
着させても良い。この場合は、配線パタ−ンの電流容量
はさらに大きくなる。
【0022】また、このように形成された複数のプリン
ト回路基板を重ね合わせ、多層基板として利用しても良
い。
【0023】さらに、図3を用いて他のプリント回路基
板の構造を説明する。上述したプリント回路基板におけ
る開口部10の形状がスリットであること以外は同じな
ため、開口部10についてのみ説明する。
【0024】絶縁基板1には、表配線パタ−ン2および
裏配線パタ−ン3の面中を長手方向に伸びる幅が数mm
以下の細長い開口部10が複数本設けられる。開口部1
0は、レ−ザ−ビ−ムを用いたり、物理的に切削した
り、金型を用いて打ち抜くことにより形成される。ま
た、開口部10の内壁には導電体層、例えばメッキ層8
Cが設けられる。開口部10の内部には半田11が充填
され導電充填部が設けられる。
【0025】この結果、プリント回路基板における配線
パタ−ンの電流容量が大きくなるとともに、導電充填部
自体が電流の通路となり配線パタ−ンの銅損が低減す
る。また、開口部10に充填された半田11は、図2の
導電充填部よりも体積が大きくなりヒ−トシンクの働き
が大きくなる。この結果、表配線パタ−ン2の発熱は防
止される。
【0026】(実施例2)図4を用いて本発明に係るプ
リント回路基板の他の実施例を説明する。なお、実施例
1と同じ構成部分は同じ番号を用いて説明は簡略化す
る。
【0027】図4はプリント回路基板の代表的な配線パ
タ−ンの一部分の拡大図である。
【0028】プリント回路基板は、絶縁基板1と、絶縁
基板1の少なくとも一方の面に形成された配線パタ−ン
12とから構成される。
【0029】配線パタ−ン12は、例えば部品を実装す
るためのランド4や、端子5や、ランド4や端子5を相
互に接続するリ−ド6などから構成される。
【0030】絶縁基板1の表面に形成された配線パタ−
ン12のうち、リ−ド6の表面には、導電層として半田
層13が付着される。半田層13を付着する方法として
は、例えばリ−ド6の表面にクリ−ム半田を塗布した
後、加熱溶融して半田層13をリ−ド6の表面に付着す
る方法などが用いられる。
【0031】この結果、付着した半田層13によってリ
−ド6の電流容量が大きくなり、銅損が低減する。ま
た、半田層13はヒ−トシンクの働きをする。この結
果、配線パタ−ン12における発熱は防止される。な
お、リ−ド6の表面に半田層13を比較的厚く形成した
場合には、半田層13によって配線パタ−ン12の熱容
量がさらに大きくなるので、配線パタ−ン12における
発熱はさらに小さくなる。
【0032】なお、上述した実施例ではリ−ド6の全域
に半田層13を付着して、配線パタ−ン12の電流容量
を大きくする場合を示したが、リ−ド6の一部分に半田
層13を付着しても良い。この場合は、リ−ド6の一部
分の発熱が低減されるので、プリント回路基板全体とし
ての発熱量が低減される。また、半田層13はプリント
回路基板全体のリ−ド6の表面に付着する必要はなく、
特に大きな電流が流れるリ−ド6の表面だけに付着して
も良い。この場合は、特に大きな電流が流れるリ−ド6
における発熱が低減される。
【0033】また、このように形成された複数のプリン
ト回路基板を重ね合わせ、多層基板として利用しても良
い。
【0034】
【発明の効果】本発明は、上述のような構成であるか
ら、次のような効果を有する。
【0035】(1)開口部に充填された導電充填部によ
って、表配線パタ−ンおよび裏配線パタ−ンは電気的に
確実に接続される。このため、表配線パタ−ンおよび裏
配線パタ−ンからなる配線パタ−ンの電流容量が大きく
なり、銅損が低減する。また、導電充填部はヒ−トシン
クの働きをする。この結果、プリント回路基板における
配線パタ−ンの発熱が抑えられる。従って、配線パタ−
ンの周辺に実装された電子部品に及ぼす影響が低減さ
れ、電子機器の信頼性が向上する。また、配線パタ−ン
の幅を変更することがないので、電子機器の小形形状を
保つことができる。
【0036】(2)配線パタ−ンの表面に付着した導電
層により、配線パタ−ンの電流容量が大きくなり、銅損
が低減する。また、導電層はヒ−トシンクの働きをす
る。また、導電層を付着したことにより、配線パタ−ン
の表面積が増え、放熱効果が高まる。この結果、プリン
ト回路基板における配線パタ−ンにおける発熱が抑えら
れる。従って、配線パタ−ンの周辺に実装された電子部
品に及ぼす影響が低減され、電子機器の信頼性が向上す
る。また、配線パタ−ンの幅を変更することがないの
で、電子機器の小形形状を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリント回路基板の斜視図の一部
である。
【図2】本発明に係るプリント回路基板の代表的な表配
線パタ−ンの一部の拡大図であり、図2(a)は上面図
であり、図2(b)は図2(a)におけるX−X´の断
面の一部拡大図である。
【図3】本発明に係る他のプリント回路基板の代表的な
表配線パタ−ンの一部の拡大図であり、図3(a)は上
面図であり、図3(b)は図3(a)におけるX−X´
の断面の一部拡大図である。
【図4】本発明に係る他のプリント回路基板の代表的な
配線パタ−ンの一部の拡大図であり、図4(a)は上面
図であり、図4(b)は図4(a)におけるX−X´の
断面図である。
【符号の説明】
A 配線パタ−ンの代表的な一部分 1 絶縁基板 2 表配線パタ−ン 3 裏配線パタ−ン 4 ランド 5 端子 6 リ−ド 7 表銅箔パタ−ン 8A、8B、8C メッキ層 9 裏銅箔パタ−ン 10 開口部 11 半田 12 配線パタ−ン 13 半田層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板と、該絶縁基板の表面に形成さ
    れた表配線パタ−ンと、前記絶縁基板の裏面に該表配線
    パタ−ンの全部または一部に相対して形成された裏配線
    パタ−ンと、前記表配線パタ−ンおよび該裏配線パタ−
    ンの相対する部分を含んで前記絶縁基板を貫通して設け
    られた開口部と、該開口部の内壁に設けられた導電体層
    と、前記開口部に充填された導電充填部を有するプリン
    ト回路基板。
  2. 【請求項2】 前記開口部は、表配線パタ−ンおよび裏
    配線パタ−ンの相対する面中に長手方向に沿って複数設
    けられたことを特徴とする請求項1記載のプリント回路
    基板。
  3. 【請求項3】 前記開口部は、表配線パタ−ンおよび裏
    配線パタ−ンの相対する面中に長手方向に細長く伸び複
    数設けられたことを特徴とする請求項1記載のプリント
    回路基板。
  4. 【請求項4】 絶縁基板と、該絶縁基板の少なくとも一
    方の表面に形成された配線パタ−ンと、該配線パタ−ン
    の表面の全部または一部に付着された導電層を有するプ
    リント回路基板。
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