JPS58210686A - 電子回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、小型、軽量化に適した電子回路装置に係る
。

近年、電子回路の構成部品、特に半導体集積回路は、小
型化、軽量化が強く望まれている。

電子部品を実装するものとして、従来はプリント基板が
用いられた。紙、フェノール、又はグラス、エポキシ樹
脂を基板としたプリント基板の上に、配線パターンをエ
ツチングによって作製し、電子部品をハンダ付けして電
子回路を構成し、このプリント基板を箱の中へ収納して
、単位の電子回路装置としている。

第１７１ｆｆｉは従来例に係るプリント基板による電子
回路装置の断面図である。

プリント基板４０には、銅の配線パターン４１が印刷し
である。抵抗、コンデンサ等の受動素子４２、集積回路
４３等は、ハンダ付けのためのピン４４を備える。プリ
ント基板４０には予めピン４４を通す取付穴４５が穿た
れ、ここにピン４４を通して、裏面でハンダ付け４６す
るようになっている。

ケースに収納する場合は、コネクタ４７をプリント基板
の端部に固定し、箱４８の中へ収納する。

このような電子回路の構成は、小型化に限界がある。

電子回路装置の用途は拡大しつづけているが、家電、自
動車関係では特に、小型化、軽１化が望まれている。

プリント基板に実装する構成には次の難点がある。

（１）　　プリント基板の裏面でハンダ付けし、ピンの
端が突出しているから、ケースとプリント基板の間をあ
けて、電子回路とケースとを絶縁する必要がある。絶縁
のために裏面に空間４９を必要とし、ある程度以上薄く
することができない。

（２）　　プリント基板は、熱伝導性が良くない。電子
回路素子からでた熱はケース内にこもりゃすい。放熱に
難があった。強制的にファン等で空気冷却する場合もあ
る。電子回路素子から出た熱は、主に対流によって移動
するがらである。

（３）プリント基板は、素子を固定すること、配線構造
を与えること、だけの機能を有し、ケースは別の部材に
なる。

本発明はこのような難点を解決するものである。

本発明の電子回路装置は、金属貼付フレキシブルプリン
ト配線基板を回路基板として用い、しかも、回路基板自
体をケースとするものである。

小型化、高密度化という点でプリント基板より優れる。

また金属貼付基板であるから、放熱性が極めて良い。実
装工程も簡略化され、実装の一元化を可能にするもので
ある。

以下、実施例を示す図面によって、本発明の構成、作用
及び効果を詳細に説明する。

電子回路装置の組立工程の順に説明してゆく。

第１図はフレキシブルプリント配線基板に金属板を貼付
ける工程を示す斜視図である。

フレキシブルプリント配線基板１は、薄いプラスチック
絶縁フィルムで、例えばポリイミド樹脂フィルムを使う
。基板とするには、絶縁フィルムの両面に金属膜を付け
、ホトエツチングによって、所望の導体パターンを形成
する。こうして、電子回路部品を接続すべき配線となる
導体パターンがフィルムの表裏に生ずる。表導体パター
ン２と裏溝体パターン３とを接続するには、フィルムに
スルーホール４を穿ち、ここに金属をメッキする。

スルーホールメッキによって表裏導体が連続する。

これは従来のフレキシブルプリント基板と同様である。

第１図に於て、実線で表導体パターン２を、破線で裏溝
体パターン３を示す。配線パターンは任意である。これ
はひとつの回路例のさらに一部を例示したものにすぎな
い。

部品実装のために、予め、ハンダペースト塗布面を除い
て、フレキシブルプリント基板の表面にハンダレジスト
を塗布する。

フレキシブルプリント配線基板１の裏面に、これと同じ
寸法の絶縁フィルム５を貼付ける。基板１の裏面の裏溝
体パターン３を、絶縁するためである。

絶縁フィルム５のさらに下面には金属板６を貼付ける。

第２図は金属板を貼り付けたフレキシブルプリント配線
基板の平面図である。簡単のため、導体パターン２．３
の図示を省略した。

金属板６は、はぼ同大のものが２枚必要である。

後に、フレキシブルプリント配線基板１の中間部７で、
折り曲げて、金属板６．６をケースの上、下板とするか
らである。

金属板の一方は、四角形ＡＢＣＤをなす。他方は四角形
Ｅ　Ｆ　Ｇ　Ｈをなす。

金属板６の上面に予め絶縁被膜等が形成されている場合
は、絶縁フィルム５が不要になる。

金属板６は、アルミ、鉄、銅、又はその合金、ステンレ
ス等の板である。

例えば、アルミ板で、アルミナ被膜が上面に形成されて
いる場合、フレキシブルプリント配線基板１の裏面を直
接、アルミ板に貼付けて良い。

フレキシブルプリント基板上の回路と外部の装置、電源
等とを接続するために、コネクタが取付られなければな
らない。

コネクタは、最後には、２枚の金属板６．６で挾まれる
形になるが、予め片一方の金属板のみに。

或は両方の金属板に取付けることが必要である。

この例では、２つのコネクタをいずれも、四角形ＡＢＣ
Ｄの金属板の前縁部ＡＬＫＤに取付けることとしている
。

コネクタは、樹脂製の前方の開いた箱体であって、ピン
が壁面を貫通している。このピンとフレキシブルプリン
ト配線基板１の導体パターン２゜３とがハンダ付けされ
る。

フレキシブルプリント配線基板１の端線ＪＩである。四
辺形ＫＩＪＬの部分は、金属板６と基板１とは接着しな
い。四辺形ＫＩＪＬの部分を引上げてコネクタの背面に
接着する。

第３図は、第２図の正面図を示す。接着剤９は線分ＫＬ
の部分まで塗布されている。線分ＫＬからＩＪまで、フ
レキシブルプリント配線基板１は自由に曲りうる。

第４図は他の実施例を示す第３図に代る正面図である。

中間の絶縁フィルム５を除いたものである。既に述べた
ように、 （１）金属板６の上面に絶縁処理がされ、絶縁層が形成
されている場合。アルミナ被膜をアルミの上に、或は鉄
の上にホーロー被膜をコートしたような場合である。

（２）接着剤９自体によって、金属板６とフレキシブル
プリント基板１とを絶縁できる場合。

には、絶縁フィルムを省くことができる。接着剤９のみ
が基板１と金属板６の間に存在する。

金属板はＡＢＣＤと、ＥＦＧＨとの２枚必要である。し
かし、最初から２枚に分離していなくても差支えない。

フレキシブルプリント配線基板はＡＢＰＱＥＦＧ　ＨＲ
Ｓ　ＣＤの１２角形を成す。中間部７の両側の、四角形
ＢＥＱＰ、及び四角形５ＲＨＣの部分は切欠き８となっ
ている。

中間部７は、折曲げるために必要である。この部分は、
単に配線パターンだけを設け、電子回路素子を取付けな
い。金属板Ａ　ＢＣＤと、Ｅ　Ｆ　Ｇ　Ｈ上の回路を接
続するための配線パターンを描くことができさえすれば
、両端ＢＥＱＰ　、５ＲＨＣ。

切欠くことができる。切欠き部８より小さい架橋部によ
って、２つの金属板ＡＢＣＤとＥＦＧＴ（を接続するこ
とができる。

第５図はそのようにした金属板６の例を示す平面図であ
る。

金属板６は、ＡＦＧＤの大きさで、中間部７に対応する
位置に、四辺形ＴＵＶＷを切抜いたものである。切抜き
部１０の両側に、架橋部１１（ｃｗｖＨ，ＢＥＵＴ）が
残る。

フレキシブルプリント配線基板１の切欠き部８の方が、
金属板６の架橋部１１より広い。従って、フレキシブル
プリント配線基板１は、架橋部１１には接着されない。

架橋部１１は、素子の実装が終ると切り取る。

第６図は金属板に、フレキシブルプリント配線基板１を
貼付けたものの一部拡大断面図である。

表導体パターン２と裏導体パターン３とは、スルーホー
ル４のスルーホールメッキ４′によって電気的に接続さ
れる。

裏導体パターン３と、金属板６とは、絶縁フィルム５及
び接着剤９によって絶縁されている。

金属板６の機能について述べる。

（１）　　フレキシブルプリント配線基板に密着してお
り、素子から発熱しても、熱伝導によって放散する事が
できる。

放熱機能が優れる。

プリント基板より勝るのはもちろん、セラミック厚膜印
刷基板よりも放熱に優れる。

（２）　　フレキシブルプリント配線基板の特長は、自
在に曲りうるという事である。中間部７を除き、フレキ
シブルプリント配線基板の裏面に金属板を貼付けている
。つまり、フレキシブルプリント配線基板の特長をあえ
て打消している。

長所は同時に短所になる。自在に曲りうるのでは、基板
上へ自在にパターンを印刷し、素子チップをハンダ付け
する作業が困難となる。

金属板を裏面に貼付けたので、フレキシブルプリント配
線基板はフレキシブルでなくなり、セラミック厚膜印刷
基板と全く同じように扱うことができる。

金属板を貼付けることにより、セラミック厚膜印刷技術
をそっくり転用し、抵抗パターン、絶縁がラスパターン
、導体パターンを印刷することができる。

（３）金属板６がケースになる。

これについては後に述べる。

以上のような機能を金属板６は持っている。

第７図は抵抗パターンを印刷した状態を示す断面図であ
る。

厚膜印刷技術と同様の方法で抵抗パターン１２を印刷す
る。適当なパターンを切抜いたスクリーンを置き、抵抗
用のペーストを塗布する。これを乾燥し、さらに焼成し
て、抵抗を印刷する。

抵抗パターンの他にガラスパターン、導体パターンも印
刷することができる。

抵抗体はチップ抵抗をハンダ付けすることによっても、
基板へ実装できる。印刷によって抵抗を作らない場合、
この工程は不要である。

次に、チップ部品１３を、フレキシブルプリント配線基
板の導体パターンの印刷パッドの上へ置く。

チップ部品は、厚膜印刷回路を構成するのに使用できる
ものは、全て転用できる。

チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ、ミ
ニモールドトランジスタ、ミニモールドダイオード、ミ
ニモールドツェナーダイオード、フラットパックパッケ
ージＩＣ、ミニフラットＩＣ、チップキャリヤＩＣ等の
チップ部品を取付けることができる。

ＤＩＰ型パッケージのＩＣであっても、第１５図のよう
にピンを拡げて、横に曲げて導体パターン上へ取付ける
ことができる。

チップ部品を導体パターンの上に置いた状態で、リフロ
ー炉へ入れる。導体パターンとチップ部品とに、予め塗
布しておいたハンダペーストによって、ハンダ付けされ
る。第８図はチップ部品１３がハンダ付けされた状態を
示す。

次に、外部の装置と接続するためのコネクタ１４を金属
板６に取付ける。

フレキシブルプリント配線基板１の金属板６に接着され
ていない部分ＩＪＬＫを引上げ、コネクタ１４の背面の
ピン１５を、導体パターン２の電極パッドに差込みハン
ダ付けする。折線ＫＬにそってフレキシブルプリント配
線基板を折曲げ、コネクタ背面に接着する。

コネクタ下面の突起１６を金属板の穴１７に差込み固定
する。

第９図はチップ部品及びコネクタを固定した状態を示す
斜視図である。

金属板６として、第５図に示すような１枚のものを使っ
ていた場合は、この工程、又は次の工程で、架橋部１１
（ＢＥＵＴとＣＷＶＨ）とを切り取る。

最初から、２枚の金属板を使っている場合は、この作業
は必要である。

こうして、フレキシブルプリント配線基板１に対するチ
ップ部品、コネクタの実装ができる。

これを洗浄する。

次に、チップ部品の上に保護膜形成用の樹脂を塗布する
。この樹脂を熱或は紫外線照射によって硬化させる。保
護膜形成用の樹脂は硬化した後もフレキシビリティを有
する材料を選択しなければならない。

第１０図は保護膜１８でチップ部品を被膜した状態を示
す正面図である。

次に、第１１図に示すように、フレキシブルプリント配
線基板１を中間部７で折曲げ、一方の金属板６の端をコ
ネクタ１４の上面に当てる。

金属板の外側から、コネクタ突起１６を超音波溶接機１
９などでつぶし抜止め凸部２０に変形する。

第１４図に示すようなコの字型の枠２１を嵌込む。

枠２１は、両側上下に舌片２２を有し、前面には架橋片
２３を設けである。架橋片２３には螺穴２４が穿っであ
る。

次に、枠２１の舌片２２を内側に折曲げて、金属板６を
上から押える。

ビス２６を金属板６の穴２５から、架橋片２３の螺穴２
４へ螺込む。

こうして、金属板６と、枠２１、コネクタ１４は、一体
化される。

第１６図は完成された電子回路装置の斜視図である。

金属板６と枠２１とでケースを構成する。金属板、枠、
コネクタの結合構造は任意である。

枠とコネクタを（側方に設けた）突起と穴とで固定でき
れば、架橋片２３、螺穴２４、穴２５、ビス２６による
固定構造は不要である。

コネクタ１４の向きも任意である。この実施例では、２
つのコネクタが同一端部に設けられている。

しかし、反対方向に向くコネクタを取付けてもよい。

第１２図は反対側にコネクタを作るための実施例を示す
、第１０図に対応する正面図である。

金属板６，６のそれぞれに、コネクタ１４を同−向きに
取付けである。

中間部７で折曲げて、金属板６．６を重ねると、第１３
図に示すように、コネクタ１４は反対方向に向く構造と
なる。

効果を述べる。

（１）従来のプリント配線基板を用いる回路装置は、プ
リント基板の裏面とケースを絶縁するため、基板とケー
スの間に空間を設けなければならなかった。

本発明では、フレキシブルプリント配線基板とケースた
る金属板は薄い絶縁膜によって絶縁されている。ケース
を薄く小さいものにする事ができる。小型の電子回路装
置を与える事ができる。

（２）　チップ素子と薄い絶縁膜を介してケースたる金
属板とが接着されているから、チップ素子で発生した熱
は、熱伝導によりケースの外側へ伝わって逃げる。放熱
効果に優れている。

（３）金属板は基板の一部としての機能と、ケースとし
ての機能を兼ねる。部品点数が少くなるから、部品、組
立等コストを低減することができる。

（４）厚膜印刷回路基板上にチップ素子をハンダ接合す
る従来のハイブリッドＩＣの製造技術を利用できるので
、実装の一元化を企ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は導体パターンを設けたフレキシブルプリント配
線基板に金属板を貼付ける工程を示す斜視図。 第２図は金属板を貼付けたフレキシブルプリント配線基
板の平面図。導体パターンの図示は簡単のため省略した
。 第３図は金属板と、絶縁フィルムを介して貼付けたフレ
キシブルプリント配線基板との正面図。 第４図は絶縁フィルムを介さないで金属板とフレキシブ
ルプリント配線基板とを接着したものの正面図。 第５図は架橋部でつながった１枚の金属板の平面図。 第６図は金属板にフレキシブルプリント配線基板を貼付
けたものの導体パターンを含む一部拡大断面図。 第７図は金属板にフレキシブルプリント配線基板を貼付
け、導体パターンの間に抵抗パターンを印刷した状態を
示す一部拡大断面図。 第８図は第６図又は第７図の状態から、さらにチップ部
品を導体パターン上にハンダ付けした状態の一部拡大断
面図。 第９図は金属板上に貼付けられたフレキシブルプリント
配線基板にチップ部品が実装されかつ、コネクタが金属
板の端に取付けられた状態を示す斜視図。 第１０図は第９図の状態から、さらに保護膜形成用の樹
脂を塗布した状態を示す正面図。 第１１図は、金属板が外側にくるように、中間部でフレ
キシブルプリント配線基板を折曲げた状態の正面図。 第１２図は両方の金属板にひとつづつコネクタが取付け
られる他の実施例を示す正面図。 第１３図は第１２図の実施例について中間部からフレキ
シブルプリント配線基板を折曲げたものの正面図。 第１４図は枠の斜視図。 第１５図はＤＩＰ型のＩＣのリードを折曲げて、フレキ
シブルプリント配線基板へハンダ付けするようにしたも
のの斜視図。 第１６図は金属板を上下板とし、側方を枠で囲むことに
よりケースを構成し、ケース内に電子回路を収納したも
ので、本発明の実施例にががる電子回路装置の斜視図で
ある。 第１７図は従来例にかかるプリント基板を用い、ケース
で囲んだ電子回路装置の断面図。 １・・・・・・フレキシブルプリント配線基板２・・・
・・・表導体パターン ３・・・・・・裏溝体パターン ４・・・・・・スルーホール ４′・・・・・・スルーホールメッキ ５・・・・・・絶縁フィルム ６・・・・・・金　属　板 ７・・・・・・中　間　部 ８・・・・・・切　欠　き ９・・・・・・接着剤 １０・・・・・・切抜き部 １１・・・・・・架　橋　部 １２・・・・・・抵抗パターン １３・・・・・・チップ部品 １４・・・・・・コネクタ １５・・・・・・コネクタビン １６・・・・・・突　　起 １７・・・・・・穴 １８・・・・・・保護膜 ２０・・・・・・抜止め凸部 ２１・・・・・・枠 ２２・・・・・・舌　　片 ２３・・・・・・架　橋　片 ２４・・・・・・螺　　穴 ２５・・・・・・穴 ２６・・・・・・ビ　　ス 発　　明　　者　　　　　　　　−色　　功　　雄特許
出願人　　住友電気工業株式会社 第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第１０図 第１１図 第５図 第１７図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）両面に導体パターンによりプリント配線を施し表
   裏の導体パターンをスルーホールメッキで接続したフレ
   キシブルプリント配線基板を、絶縁膜を介し、中間部を
   のこして金属板に接着し、チップ部品を導体パターン上
   に実装した後、コネクタを金属板に固定し、フレキシブ
   ルプリント配線基板の導体パターンとコネクタのピンと
   を接続させ、フレキシブルプリント配線基板の中間部を
   、金属板が外側にくるよう折曲げ、コの字型の枠を金属
   板に組合せてケースを構成した事を特徴とする電子回路
   装置。
2. （２）　　フレキシブルプリント配線基板と金属板の間
   の絶縁膜が、両者を接着する接着剤である特許請求の範
   囲第（１）項記載の電子回路装置。
3. （３）　　フレキシブルプリント配線基板パターンの間
   に抵抗パターンを印刷しである特許請求の範囲第（１）
   項記載の電子回路装置。
4. （４）金属板がアルミニウムである特許請求の範囲第（
   １）項記載の電子回路装置。
5. （５）金属板は、架橋部で連結された１枚板で、後に架
   橋部を切取って２枚に分離することとした特許請求の範
   囲第（１）項記載の電子回路装置。
6. （６）　　フレキシブルプリント配線基板の端の一部を
   金属板に接着せず、金属板に固定されたコネクタの裏面
   に、フレキシブルプリント配線基板の端の一部を貼付け
   ることとした特許請求の範囲第（１）項記載の電子回路
   装置。
7. （７）　　フレキシブルプリント配線基板に実装された
   チップ部品の上にフレキシブルな保護膜１８が形成され
   ている特許請求の範囲第（１）項記載の電子回路装置。