JPWO2017203559A1 - プリント基板の接合方法、電子装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気的接続の信頼性を損なうことなく２枚のプリント基板を直接接合する。【解決手段】実施形態によるプリント基板の接合方法は、上面１０ａに側端に沿って複数の接続ランド部１１が設けられたプリント基板１０を用意する工程と、下面２０ｂに側端に沿って複数の接続ランド部２１が設けられたプリント基板２０を用意する工程と、上面１０ａと下面２０ｂを対向させ、複数の接続ランド部１１がそれぞれ対応する接続ランド部２１に電気的に接続されるようにプリント基板１０とプリント基板２０を導電性接合材６０により接合する工程とを備え、複数の接続ランド部１１間および／または複数の接続ランド部２１間には１つまたは複数の切り欠き部が設けられている。
Description
本発明は、プリント基板の接合方法、電子装置およびその製造方法に関する。
バイクや自動車等の車両には、バッテリーを充電するためのスイッチングレギュレータが搭載されている。このスイッチングレギュレータは、交流発電機（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ：ＡＣＧ）から出力される交流電力を直流電力に変換しバッテリーに出力する。スイッチングレギュレータには、電力変換回路を構成する半導体スイッチ素子（ＭＯＳＦＥＴ等）の他、半導体スイッチ素子を制御する制御ＩＣ、ダイオード、平滑コンデンサ等の電子部品が用いられる。これらの電子部品は、アルミ基板等の放熱性に優れたプリント基板上に実装される。
なお、特許文献１には、２枚のプリント基板がはんだで直接接合された回路基板が記載されている。
ところで、スイッチングレギュレータのノイズ耐性を向上させるためには、半導体スイッチ素子を制御する制御ＩＣを、半導体スイッチ素子やダイオード等の発熱部品が実装されるプリント基板とは別のプリント基板に実装することが望ましい。
しかしながら、特許文献１のように２枚のプリント基板をはんだで直接接合する場合、リフロー工程や使用時等における高温環境下において、プリント基板間の線膨張率の差などに起因して一方のプリント基板が反ってしまうことがある。この場合、はんだクラック等が発生することにより、プリント基板間の電気的接続の信頼性が低下するという問題がある。
従来は、上記問題を回避するために、プリント基板の直接接合は行わず、２枚のプリント基板を上下に配置し、接続端子（接続ピン）によりプリント基板間を電気的に接続していた。しかしながら、接続端子を利用する場合、コストの増加や、製品の低背化が困難になる等の課題があった。
そこで、本発明は、電気的接続の信頼性を損なうことなく２枚のプリント基板を直接接合することが可能なプリント基板の接合方法、電子装置、および電子装置の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係るプリント基板の接合方法は、
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する工程と、を備え、
前記複数の第１の接続ランド部間、および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられている、
ことを特徴とする。
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する工程と、を備え、
前記複数の第１の接続ランド部間、および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられている、
ことを特徴とする。
また、前記プリント基板の接合方法において、
前記切り欠き部は、前記複数の第１の接続ランド部間および前記複数の第２の接続ランド部間に設けられており、
前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合されてもよい。
前記切り欠き部は、前記複数の第１の接続ランド部間および前記複数の第２の接続ランド部間に設けられており、
前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合されてもよい。
本発明に係る電子装置は、
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板と、を備え、
前記第１の主面には、前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記第４の主面には、前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられており、
前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板は、前記第１の主面と前記第４の主面が対向し、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように導電性接合材により接合されていることを特徴とする。
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板と、を備え、
前記第１の主面には、前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記第４の主面には、前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられており、
前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板は、前記第１の主面と前記第４の主面が対向し、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように導電性接合材により接合されていることを特徴とする。
また、前記電子装置において、
前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部は、隣り合う前記スルーホール同士を結ぶ直線と交差するようにしてもよい。
前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部は、隣り合う前記スルーホール同士を結ぶ直線と交差するようにしてもよい。
また、前記電子装置において、
前記第１のプリント基板は、アルミニウム基板またはセラミック基板であり、前記第２のプリント基板は、ガラスエポキシ基板であってもよい。
前記第１のプリント基板は、アルミニウム基板またはセラミック基板であり、前記第２のプリント基板は、ガラスエポキシ基板であってもよい。
また、前記電子装置において、
上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースをさらに備え、
前記第１のプリント基板は、前記第２の主面が前記第１の底面に接するように前記ケースに収納され、前記第２のプリント基板は、前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納されていてもよい。
上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースをさらに備え、
前記第１のプリント基板は、前記第２の主面が前記第１の底面に接するように前記ケースに収納され、前記第２のプリント基板は、前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納されていてもよい。
また、前記電子装置において、
前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を構成しており、前記貫通孔は、前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通していてもよい。
前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を構成しており、前記貫通孔は、前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通していてもよい。
また、前記電子装置において、
前記第１の底面と前記第２の底面は斜面によって接続されており、前記貫通孔の少なくとも一部分は前記斜面の上方に位置していてもよい。
前記第１の底面と前記第２の底面は斜面によって接続されており、前記貫通孔の少なくとも一部分は前記斜面の上方に位置していてもよい。
また、前記電子装置において、
前記ケースの上方の開口を閉塞するカバー板と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に充填され、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止部と、
をさらに備えてもよい。
前記ケースの上方の開口を閉塞するカバー板と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に充填され、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止部と、
をさらに備えてもよい。
また、前記電子装置において、
前記封止部は、硬質エポキシ樹脂からなるようにしてもよい。
前記封止部は、硬質エポキシ樹脂からなるようにしてもよい。
また、前記電子装置において、
前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記スルーホールを介して、前記第１の主面に実装された第１の電子部品と、前記第３の主面に実装された第２の電子部品とが電気的に接続されていてもよい。
前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記スルーホールを介して、前記第１の主面に実装された第１の電子部品と、前記第３の主面に実装された第２の電子部品とが電気的に接続されていてもよい。
また、前記電子装置において、
前記第１の電子部品は、入力された交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成する半導体スイッチ素子であり、前記第２の電子部品は、前記半導体スイッチ素子をオン／オフ制御するための制御ＩＣであってもよい。
前記第１の電子部品は、入力された交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成する半導体スイッチ素子であり、前記第２の電子部品は、前記半導体スイッチ素子をオン／オフ制御するための制御ＩＣであってもよい。
本発明に係る電子装置の製造方法は、
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第２の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する接合工程と、
上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースを用意する工程と、
前記接合された第１および第２のプリント基板を、前記第１のプリント基板の前記第２の主面が前記第１の底面に接し、かつ前記第２のプリント基板が前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納する収納工程と、
カバー板により前記ケースの上方の開口を閉塞する工程と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に封止樹脂を注入し、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止工程と、
を備えることを特徴とする。
第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第２の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する接合工程と、
上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースを用意する工程と、
前記接合された第１および第２のプリント基板を、前記第１のプリント基板の前記第２の主面が前記第１の底面に接し、かつ前記第２のプリント基板が前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納する収納工程と、
カバー板により前記ケースの上方の開口を閉塞する工程と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に封止樹脂を注入し、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止工程と、
を備えることを特徴とする。
また、前記電子装置の製造方法において、
前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合され、
前記収納工程において、前記貫通孔が前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通するように、前記接合された第１および第２のプリント基板を前記ケースに収納し、
前記封止工程において、前記ケースの側面の開口が上方を向くように前記ケースを配置した後、封止樹脂を前記側面の開口から前記空間に注入するようにしてもよい。
前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合され、
前記収納工程において、前記貫通孔が前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通するように、前記接合された第１および第２のプリント基板を前記ケースに収納し、
前記封止工程において、前記ケースの側面の開口が上方を向くように前記ケースを配置した後、封止樹脂を前記側面の開口から前記空間に注入するようにしてもよい。
第１のプリント基板および第２のプリント基板のうち少なくともいずれか一方のプリント基板の接続ランド部間に切り欠き部が設けられているため、高温環境下でのプリント基板の反りが抑制される。これにより、導電性接合材にかかる応力を軽減することができ、２枚のプリント基板を導電性接合材で直接接合した場合であっても、プリント基板間の電気的接続の信頼性が損なわれることを防止できる。
よって、本発明によれば、電気的接続の信頼性を損なうことなく２枚のプリント基板を直接接合することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。
まず、実施形態に係る電子装置１で用いられるプリント基板１０（第１のプリント基板）およびプリント基板２０（第２のプリント基板）について詳しく説明する。電子装置１は、交流発電機から出力される交流電力を直流電力に変換してバッテリーに出力するスイッチングレギュレータ（ＲＥＧ／ＲＥＣＴ）である。ただし、本発明に係る電子装置は、スイッチングレギュレータに限定されるものではない。
プリント基板１０は、図１（ａ）に示すように、上面１０ａ（第１の主面）と、上面１０ａと反対側の下面１０ｂ（第２の主面）とを有する。上面１０ａには、電子部品１８，１９が実装されている。電子部品１８は、ダイオードブリッジを構成するダイオードである。電子部品１９は、交流発電機から入力された交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成する半導体スイッチ素子（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ等）である。プリント基板１０は、例えば、アルミニウム基板またはセラミック基板等の放熱性に優れた基板である。ただし、プリント基板１０は、これに限られず、ガラスエポキシ基板等であってもよい。
なお、本実施形態では、プリント基板１０の下面１０ｂは、ダイオードや半導体スイッチ素子等の発熱部品から発せられた熱を放熱するための放熱面として機能する。このため、下面１０ｂには電子部品が実装されていない。
図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、上面１０ａには、プリント基板１０の側端に沿って複数の接続ランド部１１（第１の接続ランド部）が設けられている。そして、複数の接続ランド部１１間には、複数の切り欠き部１２が設けられている。切り欠き部１２の大きさや形状は特に限定されるものではない。なお、本実施形態では、接続ランド部１１は、図４に示すように、上面１０ａに形成された配線パターン１３の一部として形成されている。
図２（ａ）に示すように、プリント基板１０には、３本のバスバー２６および２本のバスバー２７が設けられている。バスバー２６は、交流発電機（ＡＣＧ）により発生した三相交流電力を入力するための端子である。２本のバスバーは、電力変換により得られた直流電力を出力するための端子である。本実施形態では、バスバー２６，２７は、複数の接続ランド部１１が設けられたプリント基板１０の側端とは反対側の側端から外側に延在するように設けられている。
プリント基板２０は、図１（ｂ）に示すように、上面２０ａ（第３の主面）と、上面２０ａと反対側の下面２０ｂ（第４の主面）とを有する。上面２０ａには、電子部品２９が実装され、下面２０ｂには、電子部品２８が実装されている。電子部品２８は平滑コンデンサであり、電子部品２９は半導体スイッチ素子をオン／オフ制御するための制御ＩＣである。プリント基板２０は、例えばガラスエポキシ基板である。ガラスエポキシ基板に制御ＩＣを実装することにより、アルミニウム基板等の金属基板に制御ＩＣを実装する場合に比べてノイズによる影響を軽減することができ、誤動作等を抑制することができる。
図１（ｂ）に示すように、プリント基板２０の下面２０ｂには、接続ランド部２１（第２の接続ランド部）が設けられている。この接続ランド部２１は、図４に示すように、スルーホール２５の直下に設けられている。このように、プリント基板２０の下面２０ｂには、プリント基板２０の側端に沿って複数の接続ランド部２１（第２の接続ランド部）が設けられている。なお、本実施形態では、接続ランド部２１は、図４に示すように、下面２０ｂに形成された配線パターン２４の一部として形成されている。
スルーホール２５は、図４に示すように、接続ランド部２１と、上面２０ａに形成された配線パターン２３とを電気的に接続する。このスルーホール２５を介して電子部品１９と電子部品２９とが電気的に接続されている。
図２（ｂ）に示すように、プリント基板２０の複数の接続ランド部２１（スルーホール２５）間には、複数の切り欠き部２２が設けられている。この切り欠き部２２の大きさや形状は特に限定されるものではない。例えば、切り欠き部２２は、図２（ｂ）に示すように、隣り合うスルーホール２５同士を結ぶ直線Ｌと交差するまで深く形成されている。これにより、加熱時におけるプリント基板２０の反りをさらに抑制することができる。
次に、プリント基板１０およびプリント基板２０を接合する方法について説明する。まず、上記のプリント基板１０およびプリント基板２０を用意する。
次に、図３および図４に示すように、プリント基板１０の上面１０ａとプリント基板２０の下面２０ｂを対向させ、複数の接続ランド部１１がそれぞれ対応する接続ランド部２１に電気的に接続されるようにプリント基板１０とプリント基板２０を導電性接合材６０により接合する（接合工程）。この接合工程において、プリント基板１０およびプリント基板２０が加熱されるものの、切り欠き部１２および切り欠き部２２が設けられているため、プリント基板１０およびプリント基板２０の反りが抑制される。
導電性接合材６０は、例えばクリームはんだであり、接合工程前に接続ランド部１１上に塗布される。なお、導電性接合材６０は、加熱により硬化する導電性の接合材であればよく、はんだに限定されない。例えば、銀ペーストなどの導電ペーストでもよいし、あるいは、導電性のナノ粒子を接着剤中に分散させた導電性接着剤でもよい。なお、電子部品１８，１９，２８，２９およびバスバー２６，２７は、接合工程前において、各々、プリント基板１０，２０の所定の位置に塗布されたクリームはんだ上に載置される。
なお、接合工程において、図３に示すように、プリント基板１０の切り欠き部１２と、プリント基板２０の切り欠き部２２とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔Ｔを形成するように、プリント基板１０およびプリント基板２０が接合されてもよい。これにより、導電性接合材６０が接続ランド部間を跨ぐこと（例えば、はんだブリッジ）を抑制できる。また、詳しくは電子装置１の製造方法で述べるが、プリント基板１０およびプリント基板２０を樹脂封止する際に、貫通孔Ｔを気泡逃し孔として機能させることができる。
上記のようにして、図３〜図５に示すように、プリント基板１０とプリント基板２０が直接接合された電子装置１（直接接合プリント基板）が得られる。
本実施形態に係るプリント基板の接合方法では、プリント基板１０の接続ランド部１１間に切り欠き部１２が設けられ、プリント基板２０の接続ランド部２１間に切り欠き部２２が設けられているため、高温環境下でのプリント基板１０，２０の反りが抑制される。これにより、導電性接合材６０にかかる応力を軽減することができる。このため、２枚のプリント基板１０，２０を導電性接合材６０で直接接合した場合であっても、プリント基板１０，２０間の電気的接続の信頼性が損なわれることを防止できる。
よって、本実施形態によれば、電気的接続の信頼性を損なうことなく２枚のプリント基板１０，２０を直接接合することができる。その結果、歩留まりや信頼性を向上させることができる。また、電子装置１の低背化を図ることが可能となる。
さらに、切り欠き部１２，２２が設けられていることで、導電性接合材６０のブリッジ（例えば、はんだブリッジ）が発生していないかどうかを作業者が目視で容易に確認することができる。
なお、切り欠き部は、上記のようにプリント基板１０およびプリント基板２０の両方に設けられる場合に限られず、プリント基板１０およびプリント基板２０のうち一方のプリント基板にのみ設けられてもよい。例えば、線膨張率が大きい方のプリント基板にのみ切り欠き部を設ける。また、切り欠き部は、複数設けられる場合に限らず、プリント基板に１つだけ設けられてもよい。この場合、プリント基板の側端の中央部分に切り欠き部を設けることが好ましい。
＜電子装置１＞
次に、実施形態に係る電子装置１について説明する。
次に、実施形態に係る電子装置１について説明する。
電子装置１は、上記の接合方法によって直接接合されたプリント基板１０およびプリント基板２０を有している。プリント基板１０とプリント基板２０は、図３および図４に示すように、プリント基板１０の上面１０ａとプリント基板２０の下面２０ｂが対向し、プリント基板１０に設けられた複数の接続ランド部１１がそれぞれ対応する接続ランド部２１に電気的に接続されるように導電性接合材６０により接合されている。
電子装置１は、図７に示すように、上方に開口したケース３０と、ケース３０のカバー板４０と、ケース３０内に充填された封止部５０とをさらに有している。なお、図７では図示していないが、バスバー２６，２７を収納するハウジング（ソケット）が設けられてもよい。
ケース３０は、図６に示すように、底面３１（第１の底面）と、底面３１より深い底面３２（第２の底面）とを有する。底面３１と底面３２は、斜面３３によって接続されている。ケース３０の左側には、バスバー２６，２７をケース３０から突出させるための開口３４が設けられている。なお、ケース３０の材質は、熱伝導性の高い材料が好ましく、例えば、アルミニウム等の金属である。
カバー板４０は、ケース３０の上方の開口を閉塞する。ケース３０とカバー板４０により、プリント基板１０，２０を収納する収納空間が画成される。
図７に示すように、プリント基板１０およびプリント基板２０はケース３０に収納されている。より詳しくは、プリント基板１０は、下面１０ｂ（放熱面）が底面３１に接するようにケース３０に収納されており、プリント基板２０は、底面３２の上方に位置するようにケース３０に収納されている。
図７に示すように、プリント基板１０の切り欠き部１２と、プリント基板２０の切り欠き部２２とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔Ｔを構成している。この貫通孔Ｔは、ケース３０およびプリント基板２０により画成される空間Ｓに連通している。なお、貫通孔Ｔは、図７に示すように、斜面３３の上方に位置してもよい。これにより、プリント基板１０およびプリント基板２０を樹脂封止する際に、貫通孔Ｔを介して空間Ｓに溜まった気泡をプリント基板１０，２０の上面側に逃し易くすることができる。なお、貫通孔Ｔの一部分のみが斜面３３の上方に位置してもよい。また、好ましくは、底面３１と斜面３３の境界が貫通孔Ｔに露出する。
封止部５０は、ケース３０とカバー板４０により画成される収納空間に充填されている。この封止部５０は、ケース３０に収容されたプリント基板１０，２０を封止する。なお、封止部５０は、例えば硬質エポキシ樹脂からなる。導電性接合材６０のクラック（はんだクラック等）発生を防止するため、封止部５０は硬質樹脂からなることが好ましい。
＜電子装置１の製造方法＞
上記の電子装置１の製造方法について詳しく説明する。まず、上記の接合方法により直接接合された２枚のプリント基板１０，２０と、ケース３０とを用意する。なお、プリント基板１０およびプリント基板２０の接合工程においては、プリント基板１０の切り欠き部１２と、プリント基板２０の切り欠き部２２とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔Ｔを形成するようにプリント基板１０とプリント基板２０が接合される。
上記の電子装置１の製造方法について詳しく説明する。まず、上記の接合方法により直接接合された２枚のプリント基板１０，２０と、ケース３０とを用意する。なお、プリント基板１０およびプリント基板２０の接合工程においては、プリント基板１０の切り欠き部１２と、プリント基板２０の切り欠き部２２とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔Ｔを形成するようにプリント基板１０とプリント基板２０が接合される。
次に、図７に示すように、プリント基板１０の下面（放熱面）１０ｂが底面３１に接し、かつプリント基板２０が底面３２の上方に位置するように、直接接合されたプリント基板１０およびプリント基板２０をケース３０に収納する（収納工程）。本工程において、貫通孔Ｔがケース３０およびプリント基板２０により画成される空間Ｓに連通するように、プリント基板１０およびプリント基板２０をケース３０に収納する。
次に、カバー板４０によりケース３０の上方の開口を閉塞する（閉塞工程）。具体的には、ケース３０の上方の開口を閉塞するようにカバー板４０を、接着剤あるいはネジ等によりケース３０に固定する。
次に、図８に示すように、ケース３０を側面の開口３４が上方を向くように配置する。そして、ケース３０とカバー板４０により画成される収納空間に、ケース３０の側面の開口３４から封止樹脂を注入し、ケース３０に収容されたプリント基板１０，２０を封止する（封止工程）。本工程では、貫通孔Ｔが設けられているため、封止工程の途中で空間Ｓに溜まった気泡は貫通孔Ｔを通って開口３４まで上昇していく。したがって、空間Ｓに気泡が残留することを抑制することができる。上記の工程を経て電子装置１を製造することができる。
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
１ 電子装置
１０ プリント基板
１０ａ 上面（第１の主面）
１０ｂ 下面（第２の主面）
１１ 接続ランド部
１２ 切り欠き部
１３ 配線パターン
１８，１９ 電子部品
２０ プリント基板
２０ａ 上面（第３の主面）
２０ｂ 下面（第４の主面）
２１ 接続ランド部
２２ 切り欠き部
２３，２４ 配線パターン
２５ スルーホール
２６，２７ バスバー
２８，２９ 電子部品
３０ ケース
３１，３２ 底面
３３ 斜面
３４ 開口
４０ カバー板
５０ 封止部
６０ 導電性接合材
Ｌ 直線
Ｓ 空間
Ｔ 貫通孔
１０ プリント基板
１０ａ 上面（第１の主面）
１０ｂ 下面（第２の主面）
１１ 接続ランド部
１２ 切り欠き部
１３ 配線パターン
１８，１９ 電子部品
２０ プリント基板
２０ａ 上面（第３の主面）
２０ｂ 下面（第４の主面）
２１ 接続ランド部
２２ 切り欠き部
２３，２４ 配線パターン
２５ スルーホール
２６，２７ バスバー
２８，２９ 電子部品
３０ ケース
３１，３２ 底面
３３ 斜面
３４ 開口
４０ カバー板
５０ 封止部
６０ 導電性接合材
Ｌ 直線
Ｓ 空間
Ｔ 貫通孔
Claims (14)
- 第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する接合工程と、を備え、
前記複数の第１の接続ランド部間、および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられている、
ことを特徴とするプリント基板の接合方法。 - 前記切り欠き部は、前記複数の第１の接続ランド部間および前記複数の第２の接続ランド部間に設けられており、
前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の接合方法。 - 第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板と、を備え、
前記第１の主面には、前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記第４の主面には、前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間および／または前記複数の第２の接続ランド部間には、１つまたは複数の切り欠き部が設けられており、
前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板は、前記第１の主面と前記第４の主面が対向し、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように導電性接合材により接合されていることを特徴とする電子装置。 - 前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部は、隣り合う前記スルーホール同士を結ぶ直線と交差することを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
- 前記第１のプリント基板は、アルミニウム基板またはセラミック基板であり、前記第２のプリント基板は、ガラスエポキシ基板であることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
- 上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースをさらに備え、
前記第１のプリント基板は、前記第２の主面が前記第１の底面に接するように前記ケースに収納され、前記第２のプリント基板は、前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。 - 前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を構成しており、前記貫通孔は、前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通していることを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
- 前記第１の底面と前記第２の底面は斜面によって接続されており、前記貫通孔の少なくとも一部分は前記斜面の上方に位置していることを特徴とする請求項７に記載の電子装置。
- 前記ケースの上方の開口を閉塞するカバー板と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に充填され、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の電子装置。 - 前記封止部は、硬質エポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
- 前記第２のプリント基板には、前記第２の接続ランド部と、前記第３の主面に形成された配線パターンとを電気的に接続するスルーホールが設けられており、前記スルーホールを介して、前記第１の主面に実装された第１の電子部品と、前記第３の主面に実装された第２の電子部品とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
- 前記第１の電子部品は、入力された交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成する半導体スイッチ素子であり、前記第２の電子部品は、前記半導体スイッチ素子をオン／オフ制御するための制御ＩＣであることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
- 第１の主面と、前記第１の主面と反対側の第２の主面とを有する第１のプリント基板であって、前記第１の主面に前記第１のプリント基板の側端に沿って複数の第１の接続ランド部が設けられ、前記複数の第１の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第１のプリント基板を用意する工程と、
第３の主面と、前記第３の主面と反対側の第４の主面とを有する第２のプリント基板であって、前記第４の主面に前記第２のプリント基板の側端に沿って複数の第２の接続ランド部が設けられ、前記複数の第２の接続ランド部間に切り欠き部が設けられた、第２のプリント基板を用意する工程と、
前記第１の主面と前記第４の主面を対向させ、前記複数の第１の接続ランド部がそれぞれ対応する前記第２の接続ランド部に電気的に接続されるように前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板を導電性接合材により接合する接合工程と、
上方に開口しており、第１の底面と、前記第１の底面より深い第２の底面とを有するケースを用意する工程と、
前記接合された第１および第２のプリント基板を、前記第１のプリント基板の前記第２の主面が前記第１の底面に接し、かつ前記第２のプリント基板が前記第２の底面の上方に位置するように前記ケースに収納する収納工程と、
カバー板により前記ケースの上方の開口を閉塞する工程と、
前記ケースと前記カバー板により画成される収納空間に封止樹脂を注入し、前記ケースに収容された前記第１および第２のプリント基板を封止する封止工程と、
を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。 - 前記接合工程において、前記第１のプリント基板の前記切り欠き部と、前記第２のプリント基板の前記切り欠き部とは、少なくとも一部分が重なって貫通孔を形成するように、前記第１のプリント基板と前記第２のプリント基板が接合され、
前記収納工程において、前記貫通孔が前記ケースおよび前記第２のプリント基板により画成される空間に連通するように、前記接合された第１および第２のプリント基板を前記ケースに収納し、
前記封止工程において、前記ケースの側面の開口が上方を向くように前記ケースを配置した後、封止樹脂を前記側面の開口から前記空間に注入することを特徴とする請求項１３に記載の電子装置の製造方法。
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