JPH1032098A - プリント配線板の耐静電気構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線密度を高めることが可能で、電子部品に
悪影響を与えるおそれがなく、結露に起因するマイグレ
ーションが発生しないプリント配線板用の耐静電気構造
の提供。 【解決手段】 銅箔パターン２２は、スルーホール３０
の穴あけ加工や配線パターン２３の形成後に、予めエン
ボス加工した銅箔を部品面２１ａ上に接着材にて張り付
けることによって形成したものである。配線パターン２
３上には、放電用貫通孔３２の下端を結露防止や半田侵
入防止のために封止する円板状の第２電極部５０が接着
材にて張り付けられている。半田付けにより、リード６
０が、銅箔パターン２２、ランド部２３ａに電気的に接
続され、さらに第２電極部５０も、ランド部２３ｂに電
気的に接続される。これにより、リード６０側に発生し
た静電気を第１電極部２２ｂの尖鋭部４０より放電させ
て第２電極部５０で受け、ランド部２３ｂすなわち接地
側の配線パターン２３にリークさせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器のプリ
ント配線板に使用する耐静電気構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板に使用する耐静電気構造
として、実開昭６１−７１９８１号公報等に開示のよう
に、対向する一対の電極からなるパターンギャップをプ
リント配線板上に形成し、このパターンギャップを介し
て静電気等の高電圧を放電させ、プリント配線板上に搭
載された電子部品を保護するものが存在する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な耐静電気構造では、パターンギャップのためのスペー
スを確保する必要があり、プリント配線板の配線密度又
は実装密度を高める上で障害となる。また、パターンギ
ャップに近接して取り付けられた半導体素子等の電子部
品の機能、動作等に影響を与えるおそれがある。さら
に、結露等に帰因していわゆるマイグレーションが発生
してパターンギャップが短絡してしまうおそれもある。

【０００４】そこで、この発明は、プリント配線板のた
めの耐静電気構造であって、配線密度を高めることが可
能で、電子部品に悪影響を与えるおそれがなく、結露に
起因するマイグレーションが発生しない耐静電気構造を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係るプリント配線板に使用する耐静電気
構造は、基板の上下両面に形成された一対の配線パター
ン間に生じた高電圧を放電するためのプリント配線板の
耐静電気構造において、前記配線パターンの形成領域で
前記基板を貫通するように形成された貫通孔と、前記基
板の一方面側の前記配線パターンに電気的に接続され、
前記貫通孔の一端側を封止する第１電極部と、前記貫通
孔の他端側で前記基板の他方面側の前記配線パターンに
電気的に接続された第２電極部とを備え、前記第１及び
第２電極部の少なくとも一方側に、他方側に向けて突出
した突起部が設けられていることを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に係るプリント配線板に使
用する耐静電気構造は、前記突起部が、先端が鋭利に形
成された山状の尖鋭部であることを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に係るプリント配線板に使
用する耐静電気構造は、前記突起部が、略半球状に形成
されていることを特徴とする。

【０００８】また、請求項４に係るプリント配線板に使
用する耐静電気構造は、前記突起部は、環状に形成され
るとともにその外周が前記貫通孔の内面に当接すること
を特徴とする。

【０００９】また、請求項５に係るプリント配線板に使
用する耐静電気構造は、前記第２電極部が、前記貫通孔
の他端側を封止するように形成されていることを特徴と
する。

【００１０】また、請求項６に係るプリント配線板に使
用する耐静電気構造は、前記プリント配線板が、複数の
絶縁層及び配線層によって構成される多層プリント配線
板であって、その最上層部に、前記基板、前記一対の配
線パターン、前記貫通孔、前記第１及び第２電極部の構
成が適用されていることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】

｛第１実施形態｝図１及び図２に、この発明の第１実施
形態に係るプリント配線板用の耐静電気構造及びその製
造工程を図示する。

【００１２】第１実施形態の耐静電気構造を備えるプリ
ント配線板２０の作製にあたっては、予め通常の両面プ
リント配線板と同様の前工程が適用される。すなわち、
図１（ａ）の側方断面図に示すように、ガラスエポキ
シ、紙フェノール等を用いた絶縁性の基板２１の上下両
面に銅箔を張り付けた後、その基板２１及び銅箔に穴あ
け加工後スルーホールメッキ３１を施してスルーホール
３０を形成し、エッチングで上下面の銅箔をパターニン
グして配線パターン２３を形成する。

【００１３】次に、配線パターン２３に対応させて所定
の位置に放電用貫通孔３２を開口し、この放電用貫通孔
３２上端側、すなわち基板２１の上面である部品面２１
ａ側に、放電用のための銅箔パターン２２を張り付け
る。さらに、この放電用貫通孔３２下端側、すなわち基
板２１の上面である半田面２１ｂ側にも、放電用のため
の第２電極部５０を張り付ける。

【００１４】図１（ｂ）に、基板２１の部品面２１ａ側
に形成された銅箔パターン２２の形状を示す。この銅箔
パターン２２は、放電用貫通孔３２の形成後に、予めエ
ンボス加工した銅箔を部品面２１ａ上に接着材にて張り
付けて仮止めしたものである。銅箔パターン２２は、配
線パターンとしても機能し、スルーホール３０の周囲形
状に対応した環状のランド部２２ａと、放電用貫通孔３
２を封止する円形の第１電極部２２ｂとが形成されてい
る。この第１電極部２２ｂには、エンボス加工の際に下
向きの突起部として先端が鋭利に形成された山状の尖鋭
部４０が形成されている。後に詳細に説明するが、この
尖鋭部４０とこれに対向する第２電極部５０との間に形
成されるギャップを介して、ランド部２２ａ側に帯電し
た高電圧の静電気が接地側の配線パターン２３に放電さ
れる。

【００１５】図１（ｃ）に、基板２１の下面である半田
面２１ｂに形成された配線パターン２３の形状等を示
す。配線パターン２３は、スルーホール３０の周囲形状
に対応した環状のランド部２３ａや、放電用貫通孔３２
の周囲形状に対応した環状のランド部２３ｂを備える。
そして、後者のランド部２３ｂ上には、放電用貫通孔３
２の下端を結露防止や半田侵入防止のために封止する円
板状の第２電極部５０が接着材にて張り付けられてい
る。この第２電極部５０は、後に詳細に説明するが、配
線パターン２３側に電気的に接続されて接地されること
となり、第１電極部２２ｂに設けた尖鋭部４０からの静
電気が流れ込む。

【００１６】最後に、図１に示すプリント配線板２０上
に電子部品を実装する。図２に、実装後のプリント配線
板２０の断面構造を示す。具体的実装工程は、図１のプ
リント配線板２０の部品面２１ａ側に電子部品をマウン
トし、電子部品からのリード６０をスルーホール３０に
差し込み、フロー半田付け等を行う。この結果付着した
半田７０により、リード６０が、銅箔パターン２２、ラ
ンド部２３ａに電気的に接続され、さらに第２電極部５
０も、ランド部２３ｂに電気的に接続される。つまり、
第２電極部５０とランド部２３ｂとの間には、接着剤が
介在しているので、第２電極部５０周囲の半田７０によ
って、第２電極部５０とランド部２３ｂとの間を電気的
に短絡し、第１電極部２２ｂの尖鋭部４０からの静電気
を第２電極部５０で受けてランド部２３ｂすなわちＧＮ
Ｄ側の配線パターン２３に放電することができる。

【００１７】なお、上記実施形態では、スルーホールメ
ッキ３１の形成後に、放電用貫通孔３２を形成する場合
について説明したが、スルーホール３０と放電用貫通孔
３２とを同時に形成し、銅箔パターン２２と第２電極部
５０の張り付け後に、第２電極部５０の配線パターン２
３への半田付けを兼ねてスルーホールメッキ３１を形成
することもできる。

【００１８】｛第２実施形態｝図３及び図４に、この発
明の第２実施形態に係るプリント配線板用の耐静電気構
造を図示する。このプリント配線板１２０は、図１及び
図２に示す第１実施形態のプリント配線板２０の変形例
であり、同一部分に同一符号を付して重複説明を省略す
る。

【００１９】図３（ａ）及び（ｂ）に、基板２１の部品
面２１ａ側に形成された銅箔パターン１２２の形状等を
示す。この銅箔パターン１２２は、スルーホール３０の
穴あけ加工や配線パターン２３の形成後に、予め加工し
た銅箔を部品面２１ａ上に接着材にて張り付けたもので
ある。この銅箔パターン１２２は、配線パターンとして
機能し、スルーホール３０の周囲形状に対応した環状の
ランド部１２２ａと、放電用貫通孔３２を封止する円板
状の第１電極部１２２ｂとが形成されている。なお、こ
の第２実施形態では、第１電極部１２２ｂが平坦な円板
状となっている。

【００２０】図３（ａ）及び（ｃ）に、基板２１の半田
面２１ｂ側に形成された配線パターン２３の形状等を示
す。配線パターン２３は、スルーホール３０の周囲形状
に対応した環状のランド部２３ａや、放電用貫通孔３２
の周囲形状に対応した環状のランド部２３ｂを備える。
後者のランド部２３ｂ上には、円形の中心部に尖鋭部１
５０ａを有するピン状の第２電極部１５０が接着材にて
張り付けられている。この第２電極部１５０は、後に詳
細に説明するが、配線パターン２３側に接地されること
となり、銅箔パターン１２２すなわち第１電極部１２２
ｂからの静電気が流れ込む。

【００２１】図４に、実装後のプリント配線板１２０の
断面構造を示す。このプリント配線板１２０は、図１の
プリント配線板１２０の部品面２１ａ側に電子部品をマ
ウントし、電子部品からのリード６０をスルーホール３
０に差し込み、フロー半田付けする。この際付着した半
田７０により、リード６０が、銅箔パターン１２２、ラ
ンド部２３ａに電気的に接続され、さらに第２電極部１
５０も、ランド部２３ｂに電気的に接続される。この結
果、第１電極部１２２ｂからの静電気を第２電極部５０
の尖鋭部１５０ａで受けてＧＮＤ側の配線パターン２３
に放電することができる。

【００２２】｛第３実施形態｝図５に、この発明の第３
実施形態に係るプリント配線板用の耐静電気構造を図示
する。このプリント配線板３２０は、図１及び図２に示
す第１実施形態のプリント配線板２０の変形例である。

【００２３】プリント配線板３２０を構成する基板２１
は、裏面の半田面２１ｂ側に形成された配線パターン２
３と同様の配線パターン２２３が表面の部品面２１ａ側
にも形成されている。両配線パターン２３、２２３のう
ち放電用貫通孔３２の周囲形状に対応した部分上には、
中心部に尖鋭部を有するピン状の第１及び第２電極部２
５０、３５０が、それぞれ接着材にて張り付けられてい
る。第１電極部２５０は、半田７０によって配線パター
ン２２３側に接続され、第２電極部３５０は、半田７０
によって配線パターン２３側に接地されている。この結
果、第１電極部２５０からの静電気は、第２電極部３５
０に放電される。

【００２４】｛第４実施形態｝図６に、この発明の第４
実施形態に係るプリント配線板用の耐静電気構造を図示
する。このプリント配線板４２０の耐静電気構造は、第
１〜３実施形態の変形例であり、複数の絶縁層及び配線
層によって構成される多層型プリント配線板に適用され
るものである。

【００２５】プリント配線板４２０は、絶縁層の片面又
は両面に配線層を形成した単層型プリント基板を３段に
積み重ねて接着したものであり、絶縁層である３段の基
板２１、１２１、２２１の間には、埋込み配線層である
配線パターン２３、３２３が形成されている。このう
ち、一方の配線パターン２３は、接地されてＧＮＤ側と
なっている。また、プリント配線板４２０の上下表面に
も、配線パターン２２３、４２３が形成されている。上
側の配線パターン２２３のうち放電用貫通孔３２の周囲
形状に対応したランド部分上には、中心部に尖鋭部を有
するピン状の第１電極部４５０が接着材にて張り付けら
れている。なお、放電用貫通孔３２は、プリント配線板
４２０を構成する最上層の単層型プリント基板のスルー
ホールメッキ工程後であって、単層型プリント基板同士
の貼り合わせ工程前に、プレスやドリルで穴開け加工し
たものである。また、第１電極部４５０は、単層型プリ
ント基板同士の貼り合わせ工程後に最上層に接着され
る。

【００２６】第１電極部４５０は、半田７０により、配
線パターン２２３に電気的に接続されている。この結
果、配線パターン２２３からの静電気を第１電極部４５
０を介して配線パターン２３側すなわちこの配線パター
ン２３のうちの放電用貫通孔３２下端の第２電極部２３
ａで受けてＧＮＤ側に放電することができる。

【００２７】｛第５実施形態｝図７に、この発明の第５
実施形態に係るプリント配線板用の耐静電気構造を図示
する。このプリント配線板５２０の耐静電気構造は、第
４実施形態の変形例であり、第４実施形態と同様に多層
型プリント配線板に適用される。

【００２８】プリント配線板５２０に設けた放電用貫通
孔１３２は、プリント配線板５２０全体を貫通する。こ
の放電用貫通孔１３２は、単層型プリント基板を３段に
積み重ねて接着した後、プレスやドリル加工によって形
成したものである。プリント配線板５２０の表面側に
は、配線パターン２２３のうち放電用貫通孔１３２の周
囲形状に対応したランド部分上に、この放電用貫通孔１
３２内面に当接するとともに中心部に窪みを有する環状
の第１電極部５５０が接着材にて張り付けられている。
プリント配線板５２０の裏面側には、放電用貫通孔１３
２下端に対応して、中心部に窪みを有する環状の金属封
止部６５０が結露防止やスルーホールメッキ液の侵入防
止のため接着材にて張り付けられている。

【００２９】第１電極部５５０は、半田７０により、配
線パターン２２３に電気的に接続されている。この結
果、配線パターン２２３からの静電気は、第１電極部５
５０の周囲の環状部を介して配線パターン２３側すなわ
ちこの配線パターン２３のうちの放電用貫通孔１３２側
面に露出する環状の第２電極部２３ｂで受けてこのＧＮ
Ｄ側に放電することができる。

【００３０】｛第６実施形態｝図８に、この発明の第６
実施形態に係るプリント配線板用の耐静電気構造を図示
する。このプリント配線板６２０の耐静電気構造は、第
５実施形態の変形例である。このプリント配線板６２０
の場合、放電用貫通孔１３２下端に、絶縁性の樹脂封止
部７５０が結露防止やスルーホールメッキ時の半田の侵
入防止のため接着材にて張り付けられている。放電用貫
通孔１３２上端の第１電極部５５０は、半田７０によっ
て配線パターン２２３に電気的に接続されており、配線
パターン２２３からの静電気は、第１電極部５５０の周
囲の環状部と放電用貫通孔１３２側面の第２電極部２３
ｂとを介してＧＮＤ側の配線パターン２３に放電され
る。

【００３１】以上、具体的な実施形態に基づいてこの発
明を説明したが、この発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、耐静電気構造の変形例とし
て、図９に示すような構造とすることができる。

【００３２】図９（ａ）は、放電のための一対の第１及
び第２電極部８５０、８５１のうち、上側の第１電極部
８５０を半球状とし、下側の第２電極部８５１を円板状
とした例である。両電極部８５０、８５１は、放電用貫
通孔３２を介して互いに対向するように、基板２１の上
下面に形成された配線パターン２３、２２３にそれぞれ
張り付けられている。

【００３３】図９（ｂ）は、放電のための一対の第１及
び第２電極部８５４、８５５の双方を半球状とした例で
ある。

【００３４】図１０は、耐静電気構造を構成する電極の
形成方法の一例を説明する図である。図１０（ａ）は、
銅片９０を型９５を利用して型押しすることにより、電
極部９１を形成する方法を模式的に説明したものであ
る。また、図１０（ｂ）は、銅箔９３を型９６を利用し
て型押しすることにより、ドーム状の電極部９３ａを形
成する方法を模式的に説明した図である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係るプリント配線板に使用する耐静電気構造によれ
ば、前記基板の一方面側の前記配線パターンに電気的に
接続され、前記貫通孔の一端側を封止する第１電極部
と、前記貫通孔の他端側で前記基板の他方面側の前記配
線パターンに電気的に接続された第２電極部とを備える
ので、これら第１及び第２電極部間を放電用のパターン
ギャップとして用いることにより、前記プリント配線板
上にマウントされた電子部品を静電気から保護すること
ができる。この際、第１及び第２電極部間を放電用のパ
ターンギャップとして用いる立体的な構造となっている
ので、プリント配線板の配線密度等を高めることができ
る。さらに、前記パターンギャップは前記貫通孔内に埋
め込まれた構造となっているので、パターンギャップ間
の放電によってこのパターンギャップに近接する電子部
品に悪影響を及ぼすおそれがなくなる。

【００３６】また、請求項５に係る耐静電気構造によれ
ば、前記第２電極部が前記貫通孔の他端側を封止するよ
うに形成されているので、前記パターンギャップが組み
込まれる前記貫通孔が第１及び第２電極部自体によって
封止されることとなり、結露に起因するマイグレーショ
ンを防止して、かかるマイグレーションに起因するパタ
ーンギャップの短絡を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る耐静電気構造の製
造工程を示す図である。

【図２】図１の耐静電気構造の最終的構造を示す図であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態に係る耐静電気構造の製
造工程を示す図である。

【図４】図３の耐静電気構造の最終的構造を示す図であ
る。

【図５】本発明の第３実施形態に係る耐静電気構造を示
す断面図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係る耐静電気構造を示
す断面図である。

【図７】本発明の第５実施形態に係る耐静電気構造を示
す断面図である。

【図８】本発明の第６実施形態に係る耐静電気構造を示
す断面図である。

【図９】耐静電気構造の変形例を示す図である。

【図１０】電極の形成方法を示す図である。

【符号の説明】

２０、１２０、３２０、４２０、５２０ プリント配線
板 ２１ 基板 ２２ 銅箔パターン ２２ａ、４５０、５５０ 第１電極部 ２３ｂ、５０、１５０、２５０、３５０ 第２電極部 ３２ 放電用貫通孔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の上下両面に形成された一対の配線
   パターン間に生じた高電圧を放電するためのプリント配
   線板の耐静電気構造において、 前記配線パターンの形成領域で前記基板を貫通するよう
   に形成された貫通孔と、 前記基板の一方面側の前記配線パターンに電気的に接続
   され、前記貫通孔の一端側を封止する第１電極部と、 前記貫通孔の他端側で前記基板の他方面側の前記配線パ
   ターンに電気的に接続された第２電極部とを備え、 前記第１及び第２電極部の少なくとも一方側に、他方側
   に向けて突出した突起部が設けられていることを特徴と
   するプリント配線板の耐静電気構造。
2. 【請求項２】 前記突起部は、先端が鋭利に形成された
   山状の尖鋭部であることを特徴とする請求項１記載のプ
   リント配線板の耐静電気構造。
3. 【請求項３】 前記突起部は、略半球状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の耐
   静電気構造。
4. 【請求項４】 前記突起部は、環状に形成されるととも
   にその外周が前記貫通孔の内面に当接することを特徴と
   する請求項１記載のプリント配線板の耐静電気構造。
5. 【請求項５】 前記第２電極部は、前記貫通孔の他端側
   を封止するように形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のプリント配線板の耐静電気構造。
6. 【請求項６】 前記プリント配線板は、複数の絶縁層及
   び配線層によって構成される多層プリント配線板であっ
   て、その最上層部に、前記基板、前記一対の配線パター
   ン、前記貫通孔、前記第１及び第２電極部の構成が適用
   されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配
   線板の耐静電気構造。