KR101366992B1 - 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법 - Google Patents

배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

금속판으로 형성된 배선 패턴과, 배선 패턴이 고정되는 기재로서의 절연층을 구비하는 배선 기판이 개시된다. 배선 패턴은, 전자 부품 (11) 을 표면 실장하는 실장 패드를 갖는다. 배선 패턴의 실장 패드에 땜납을 흘려 넣음으로써 전자 부품을 배선 패턴의 표면에 실장한다.

Description

배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법{WIRING SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD FOR WIRING SUBSTRATE}
본 발명은, 전기 자동차, 하이브리드 자동차의 전자 기기 등에 바람직하게 사용할 수 있는 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 고출력 모터의 제어 기판 등의 대전류에 대응하기 위한 배선 기판은, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 바와 같이 대전류를 흐르게 하기 위해 버스 바를 조합하여 사용하고 있다. 특허문헌 2 에는, 대전류를 흐르게 하기 위한 도체판을 성형 금형에 끼우고, 금형 내에 수지를 주입함으로써 회로 기판을 형성하는 제조 방법이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2003-249288호 일본 공개특허공보 평8-181417호
그러나, 특허문헌 1, 특허문헌 2 에 기재된 발명에서는, 표면 실장 (實奬) 부품을 실장할 수 없다.
본 발명의 목적은, 대전류에 대응하면서 부품을 표면 실장할 수 있는 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 양태에 따라, 배선 패턴과 기재 (基材) 를 구비하는 배선 기판이 제공된다. 배선 패턴은 금속판으로 형성된다. 기재에는 상기 배선 패턴이 고정된다. 상기 배선 패턴은, 부품을 표면 실장하는 실장 패드를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대전류에 대응한 금속판으로 형성된 배선 패턴에 있어서, 부품을 표면 실장할 수 있다.
여기서 정의하는 금속판이란 타발 가공이 가능하고, 외력을 가하지 않고 형상을 유지할 수 있는 두께의 금속의 판상체를 의미하며, 스스로 형상을 유지할 수 없는 금속박을 제외한 개념이다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 하나의 부품이 실장되는 복수의 상기 실장 패드의 부품 실장면이 동일 평면 상에 위치해도 된다.
이 경우, 부품을 경사지게 하지 않고 실장할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 패턴은, 동일 금속판으로 연결부를 통하여 일체적으로 형성된 제 1 패턴부와 제 2 패턴부를 갖고, 상기 제 1 패턴부와 상기 제 2 패턴부가 상기 기재에 고정된 후, 상기 연결부가 절단되어 있고, 상기 실장 패드는 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부에 형성되어도 된다.
이 경우, 하나의 부품에 대응하는 실장 패드를 동일 금속판으로 일체적으로 형성하므로, 이들 실장 패드의 부품 실장면을 동일 평면 상에 배치하기 쉽다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 연결부가 프레스 공정으로 절단된 것이어도 된다.
이 경우, 프레스 등에 의해 연결부를 분리하므로, 동시에 복수의 연결부를 절단할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 패턴은, 상기 기재의 일방의 면에 고정되는 제 1 배선 패턴과, 상기 기재의 타방의 면에 고정되는 제 2 배선 패턴을 갖고, 상기 제 1 배선 패턴은, 상기 연결부가 절단됨으로써 형성되는 절단부를 구비하고, 상기 제 1 배선 패턴의 절단부에 가장 가까운 상기 제 2 배선 패턴의 단 (端) 가장자리부는 당해 배선 기판의 평면 투영에 있어서 상기 제 1 배선 패턴의 절단부와 중첩되지 않는 위치에 배치되어도 된다.
이 경우, 제 1 배선 패턴의 절단부와 제 2 배선 패턴의 단 가장자리부 사이에 연면 거리를 확보할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 기재에는, 상기 연결부와 중첩되는 삽입 통과 공 (孔) 을 구비해도 된다.
이 경우, 기재에는, 연결부에 의한 연결을 절단하기 위한 타발 가공용의 공구가 삽입 통과하는 삽입 통과 공이 미리 형성되므로, 공구가 기재에 닿지 않아, 배선 패턴의 절단편이 기재에 부착되지 않는다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 패턴의 하나의 부분과 상기 배선 패턴의 다른 부분 사이에 유지 연결부를 형성하고, 상기 배선 패턴이 상기 기재에 고정된 후, 상기 유지 연결부가 절단되어도 된다.
이 경우, 예를 들어 가늘고 긴 패턴 등 작은 외력으로 간단하게 형상이 변화하는 패턴의 형상을, 기재에 고정될 때까지 유지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 패턴은, 상기 기재의 표면에 고정되는 표면측 배선 패턴과, 상기 기재의 이면에 고정되는 이면측 배선 패턴을 구비하고, 상기 이면측 배선 패턴에 상기 표면측 배선 패턴의 표면 위치에 이르는 정부 (頂部) 를 구비하는 패턴 볼록부를 형성하고, 상기 표면측 배선 패턴에 상기 패턴 볼록부를 삽입 통과시키기 위한 개구를 형성하고, 상기 표면측 배선 패턴과 상기 패턴 볼록부의 정부에 상기 실장 패드를 각각 형성해도 된다.
이 경우, 기재의 양측에 형성된 배선 패턴 사이에 부품을 직접 실장할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 실장 패드 이외에서 상기 실장 패드와 동일하거나 그것보다 외측에 위치하는 표면으로서 가장 넓은 평면 영역이 상기 배선 기판의 최외면이어도 된다.
이 경우, 땜납의 스크린 인쇄를 실시할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 실장 패드는 오목부를 가져도 된다.
이 경우, 땜납의 실장 패드 밖으로의 유출을 방지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 기재에 있어서의 상기 배선 패턴이 고정되는 면과 반대의 면에, 상기 배선 패턴과 동일 재료의 판재 (板材) 가 고정되어도 된다.
이 경우, 배선 기판의 휨 발생을 억제할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판에 있어서, 상기 배선 패턴이 코일을 포함해도 된다.
이 경우, 대전류에 대응한 배선 기판 내에 트랜스 등의 코일을 일체 형성할 수 있다.
또, 본 발명의 제 2 양태에 따라, 기재와, 상기 기재에 고정되고, 금속판으로 형성되는 제 1 패턴부 및 제 2 패턴부를 구비하는 배선 기판의 제조 방법이 제공된다. 그 방법은, 부품을 표면 실장하는 실장 패드를, 연결부로 연결되는 상기 제 1 패턴부 및 제 2 패턴부에 각각 형성하는 제 1 공정과, 상기 제 1 패턴부 및 제 2 패턴부를 상기 기재에 고정시키는 제 2 공정과, 상기 연결부를 절단하는 제 3 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대전류에 대응하고 또한 부품을 표면 실장할 수 있는 배선 기판을 제공할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 제 3 공정에서, 상기 연결부를 프레스에 의해 절단해도 된다.
이 경우, 복수의 연결부를 동시에 절단할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 공정에서, 상기 배선 패턴의 하나의 부분과 상기 배선 패턴의 다른 부분 사이에 유지 연결부를 형성하고, 상기 제 3 공정에서, 상기 유지 연결부를 절단해도 된다.
이 경우, 연결부의 프레스 절단과 동시에 유지 연결부를 절단할 수 있다.
본 발명에 의하면, 대전류에 대응하면서 부품을 표면 실장할 수 있는 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 의 (A) 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판의 평면도이고, 도 1 의 (B) 는 도 1 의 (A) 의 1B-1B 선을 따른 단면도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정의 일부를 나타내는 공정도이다.
도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정의 일부를 나타내는 공정도이다.
도 4 는 제 1 실시형태의 제 3 변형예의 주요부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5 의 (A) 는 제 1 실시형태의 제 5 변형예에 관련된 제 1 코일의 평면도이고, (B) 는 제 2 코일의 평면도이다.
도 6 의 (A) 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판의 평면도이고, (B) 는 측면도이다.
도 7 은 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 공정도로, (A) 는 타발 가공 직전의 상태를 나타내고, (B) 는 타발 가공 직후의 상태를 나타낸다.
도 8 은 제 2 실시형태의 변형예에 관련된 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 공정도로, (A) 는 타발 가공 직전의 상태를 나타내고, (B) 는 타발 가공 직후의 상태를 나타낸다.
도 9 의 (A1) 은 본 발명의 제 3 실시형태의 배선 기판의 히트 싱크 장착 전의 상태를 나타내는 단면도이고, (A2) 는 (A1) 에 나타내는 배선 기판의 평면도이다. (B1) 은 히트 싱크의 단면도이고, (B2) 는 히트 싱크의 평면도이다. (C) 는 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판의 단면도이다.
도 10 은 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정도이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판의 제조 공정도이다.
도 13 은 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판에 전자 부품을 실장하는 제조 공정도이다.
도 14 의 (A) 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 회로 기판의 정면도이고, (B) 는 (A) 의 3B-3B 선을 따른 단면도이다.
도 15 는 제 4 실시형태에 관련된 회로 기판의 분해 사시도이다.
(제 1 실시형태)
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 은, 예를 들어, 전기 자동차, 하이브리드 자동차에 사용되는 대전류가 흐르는 파워 기판으로서, 케이스체 (1) 상에 도시가 생략된 절연성의 방열 시트 등을 개재하여 고정되어 있다. 이 배선 기판 (10) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기재로서의 절연층 (30) 에 대하여 판상의 제 1 배선 패턴으로서의 표면측 배선 패턴 (20) 및 제 2 배선 패턴으로서의 이면측 배선 패턴 (40) 이 상면 및 하면에 접착제 (50) 에 의해 고정되어 있다.
표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 은, 두께가 예를 들어 0.4 ∼ 2.0 ㎜, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 1.0 ㎜ 인 구리판으로부터 소정의 패턴을 프레스로 타발하여 형성되어 있다. 본 제 1 실시형태에서는, 대전류 (예를 들어 50 ∼ 180 A) 에 대응 가능한 배선 패턴의 재료로서 소정 판두께의 구리판이 채용되고 있다. 여기서, 구리판이란 타발 가공이 가능하고, 외력을 가하지 않고 형상을 유지할 수 있는 두께의 구리의 판상체를 의미하며, 스스로 형상을 유지할 수 없는 동박을 제외한 개념이다. 또한, 양 배선 패턴 (20, 40) 은 구리판에 의해 구성되는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 알루미늄판 등의 도전성 재료에 의해 구성되어도 된다.
또한, 본 제 1 실시형태에서는, 표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 은, 청구의 범위에 기재된 「배선 패턴」의 일례에 상당할 수 있다.
표면측 배선 패턴 (20) 은, 소정의 패턴으로 형성된 제 1 패턴부 (21), 제 2 패턴부 (22) 및 제 3 패턴부 (23) 를 구비하고 있고, 서로 도통하지 않고 접착제 (50) 에 의해 절연층 (30) 의 상면에 고정되어 있다.
제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에는, 실장 패드로서의 오목부 (24) 가 소정 수 형성되어 있고, 이들 각 오목부 (24) 에 모인 땜납을 사용함으로써, 부품으로서의 전자 부품 (11) 이 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 상에서 양 패턴 사이에 표면 실장된다.
또한, 도 1 에서는, 편의상 전자 부품 (11) 의 일부를 파선에 의해 도시하고 있다.
또, 제 3 패턴부 (23) 에는 관통공 (23a) 이 형성되어 있고, 이 관통공 (23a) 을 삽입 통과하는 나사 (12) 에 의해, 당해 제 3 패턴부 (23) 가 도시가 생략된 절연 시트 등을 개재하여 절연층 (30) 의 개구부 (33) 내에 삽입되는 케이스체 (1) 의 돌기 (2) 에 체결되어 있다.
이와 같이, 절연층 (30) 을 개재하지 않고 표면측 배선 패턴 (20) 을 케이스체 (1) 에 고정시켜도 된다. 상기 서술한 바와 같이 표면측 배선 패턴 (20) 은 두께가 두꺼운 점에서 동박의 배선 패턴 등과 비교하여 강도가 높기 때문에, 당해 표면측 배선 패턴 (20) 을 케이스체 (1) 에 대하여 고정시킬 수 있다.
이면측 배선 패턴 (40) 은, 접착제 (50) 에 의해 절연층 (30) 의 하면에 고정되어 있고, 이측 배선 패턴과 연접한 도시가 생략된 관통 패턴 등을 사용함으로써, 표면측 배선 패턴 (20) 에 있어서의 소정의 도통 위치에 대하여 대응하는 부위에서 층간 도통이 취해지고 있다.
절연층 (30) 은, 유리 클로스 등의 심재에 에폭시 등의 수지를 함침시킨 프리프레그를 경화시켜 구성되어 있고, 그 두께가 예를 들어 0.3 ∼ 4.0 ㎜, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 0.8 ㎜ 로 설정되어 있다.
접착제 (50) 로는, 접착성, 열전도성, 절연성에 추가하여 신축성 등을 고려하여 실리콘계 접착제가 채용되고 있으며, 그 두께가 100 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40 ∼ 50 ㎛ 로 설정되어 있다. 또한, 접착제 (50) 로서 상기 서술한 바와 같이 실리콘계의 접착제를 채용하는 것에 한정되지 않으며, 예를 들어 접착 강도를 중시하여 에폭시계의 접착제를 채용해도 되고, 유리 섬유가 함유되지 않은 프리프레그를 접착제로서 채용해도 된다.
다음으로, 상기 서술한 바와 같이 구성되는 배선 기판 (10) 의 제조 공정에 대해 설명한다. 도 2(A) 는 각 패턴부 (21 ∼ 23) 가 연결된 표면측 배선 패턴 (20) 의 평면도이고, 도 2(B) 는 도 2(A) 의 2B-2B 선을 따른 단면도이다.
먼저, 도 2(A), (B) 에 나타내는 바와 같이, 소재가 되는 소정 형상의 구리판을 준비하고, 각 오목부 (24) 가 형성된 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 와, 관통공 (23a) 이 형성된 제 3 패턴부 (23) 를 갖는 표면측 배선 패턴 (20) 을, 상기 소정의 패턴에 따라 프레스 가공에 의해 성형한다. 이 단계에서는, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 는 연결부 (25) 에 의해 연결되어 있고, 제 2 패턴부 (22) 및 제 3 패턴부 (23) 는 연결부 (26) 에 의해 연결되어 있다. 여기서, 연결부 (25) 및 연결부 (26) 는, 절연층 (30) 의 하면에 대한 투영이, 이면측 배선 패턴 (40) 의 개구부 (43) 내 등, 이면측 배선 패턴 (40) 이 형성되어 있지 않은 부위에 배치되어 있다. 또한, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 연결부 (25, 26) 로 연결시켜 형성함과 함께, 오목부 (24) 를 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에 각각 형성하는 공정은, 청구의 범위에 기재된 「제 1 공정」의 일례에 상당한다. 예를 들어, 연결부 (25) 에 의해 연결되는 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 형성 후에 오목부 (24) 를 형성하는 경우 등, 각 패턴 (21, 22) 의 형성과 오목부 (24) 의 형성을 동시에 실시하지 않는 공정인 경우에도 「제 1 공정」의 일례에 상당한다.
여기서, 표면측 배선 패턴 (20) 및 후술하는 이면측 배선 패턴 (40) 을 프레스 공정에 의해 성형하는 이유에 대해 설명하면, 성막 등으로 절연층 상에 배선 패턴을 형성하는 경우에는, 제조 공정 상, 배선 패턴의 두께 방향과 직교하는 폭 방향의 치수가 절연층에 가까워질수록 폭이 넓어진다. 한편, 절연층 상에 형성된 구리판을 에칭하여 배선 패턴을 형성하는 경우, 제조 공정 상, 배선 패턴의 두께 방향과 직교하는 폭 방향의 치수가 절연층에 가까워질수록 폭이 좁아진다. 양 배선 패턴 (20, 40) 을 프레스 공정에 의해 형성함으로써, 상기 폭 방향의 치수를 두께 방향에 따라 균일하게 할 수 있다.
또, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에는, 위치 결정용의 관통공 (21a) 및 관통공 (22a) 이 각각 형성되어 있다. 또한, 도 2(A), (B) 에 나타내는 공정은, 청구의 범위에 기재된 「제 1 공정」의 일례에 상당하고, 연결부 (25) 및 연결부 (26) 는, 청구의 범위에 기재된 「연결부」의 일례에 상당할 수 있다.
다음으로, 도 3(A) 에 나타내는 바와 같이, 소재가 되는 소정 형상의 구리판을 준비하고, 표면측 배선 패턴 (20) 의 관통공 (21a) 및 관통공 (22a) 에 대응하는 위치 결정용의 관통공 (41) 및 관통공 (42) 이나 개구부 (43) 가 형성되는 이면측 배선 패턴 (40) 을, 상기 소정의 패턴에 따라 프레스 가공에 의해 성형한다.
계속해서, 도 3(B) 에 나타내는 바와 같이, 유리 클로스 등의 심재에 에폭시 등의 수지를 함침시킨 프리프레그를 경화시킨 후, 관통공 (21a, 41) 이나 관통공 (22a, 42) 에 대응하는 위치 결정용의 관통공 (31) 및 관통공 (32) 이나 개구부 (33) 를 갖도록, 절연층 (30) 을 형성한다.
다음으로, 도 3(C) 에 나타내는 바와 같이, 접착제 (50) 를 양 배선 패턴 (20, 40) 에 도포한 상태에서, 위치 결정용 핀 (3a) 을 관통공 (41), 관통공 (31), 관통공 (21a) 의 순서대로 삽입 통과시킴과 함께, 위치 결정용 핀 (3b) 을 관통공 (42), 관통공 (32), 관통공 (22a) 의 순서대로 삽입 통과시킴으로써, 양 배선 패턴 (20, 40) 및 절연층 (30) 각각의 사이의 상대적인 위치가 결정된다. 이 때, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 는 연결부 (25) 에 의해 연결되어 있고, 제 2 패턴부 (22) 및 제 3 패턴부 (23) 는 연결부 (26) 에 의해 연결되어 있으므로, 표면측 배선 패턴 (20) 을 구성하는 각 패턴부 (21 ∼ 23) 사이의 상대적인 위치도 고정되어 있다. 이 후, 접착제 (50) 를 경화시켜, 양 배선 패턴 (20, 40) 을 절연층 (30) 에 고정시킨다. 또한, 표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 을 절연층 (30) 에 고정시키는 공정은, 청구의 범위에 기재된 「제 2 공정」의 일례에 상당한다.
그리고, 도 3(D) 에 나타내는 바와 같이, 순송 프레스 등에 의해, 연결부 (25, 26) 의 연결 해제에 의한 각 패턴부 (21 ∼ 23) 의 분리 형성과, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 각각 1 개 포함하는 절연층 (30) 의 개편화 (個片化) 를 동일 공정 내에서 실시한다. 본 제 1 실시형태에서는, 당해 순송 프레스 등의 첫 번째의 프레스형에 의해 연결부 (25, 26) 에 의한 연결 절단을 하기 위한 관통공 (13, 14) 이 표면측 배선 패턴 (20) 및 절연층 (30) 에 형성된다. 관통공 (13, 14) 의 형성에 의한 연결부 (25, 26) 의 프레스 절단에 의해, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 는 분리 형성된다. 두 번째 이후의 프레스형에 의해 상기 개편화가 실시되어, 배선 기판 (10) 이 완성된다. 배선 기판 (10) 의 완성 후, 배선 기판 (10) 의 전자 부품 (11) 을 표면 실장하고, 케이스체 (1) 에 나사 (12) 등을 사용하여 고정된다. 연결부 (25, 26) 를 제거하는 공정은, 청구의 범위에 있어서의 「제 3 공정」의 일례에 상당한다.
또한, 접착제 (50) 는, 양 배선 패턴 (20, 40) 에 도포되는 것에 한정되지 않고, 절연층 (30) 측에 도포되어도 되고, 접착 시트를 사용해도 된다. 또, 표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 은, 소정의 도통 위치에서 절연층 (30) 으로의 고정 후에 절연층 (30) 의 도시가 생략된 도통용 개구부를 삽입 통과하는 관통 패턴 등을 사용하여 층간 도통이 취해지고 있는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 위치 결정시에 상기 층간 도통이 취해져도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법에서는, 표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 이 접착제 (50) 에 의해 절연층 (30) 에 고정됨으로써 배선 기판 (10) 이 구성되어 있다. 이로써, 성막이나 에칭과 같은 방법을 사용하지 않고 절연층 상에 배선 패턴을 형성할 수 있다.
또, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법에서는, 양 배선 패턴 (20, 40) 은 프레스 공정에 의해 형성되므로, 두께가 두껍고 폭이 두께 방향을 따라 균일한 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법에서는, 접착제 (50) 는 실리콘계 접착제이기 때문에, 다른 접착제와 비교하여 신축성이 높으므로, 성형시의 잔류 응력에 의해 양 배선 패턴 (20, 40) 이 변형되는 경우에도, 접착제 (50) 의 박리나 당해 양 배선 패턴 (20, 40) 의 파손 등을 없앨 수 있다.
나아가 또, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법에서는, 표면측 배선 패턴 (20) 의 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에는, 전자 부품 (11) 을 실장하는 부분에 오목부 (24) 가 형성되어 있고, 각 오목부 (24) 에 대한 크림 땜납의 도포, 전자 부품 (11) 의 실장 후에 리플로우 공정에서 양 패턴부 (21, 22) 와 전자 부품 (11) 을 전기적으로 접속시킨다. 오목부 (24) 에서의 땜납 유출이 방지되기 때문에, 스토퍼 (stopper) 등을 배선 패턴 상에 형성할 필요가 없어진다.
오목부 (24) 에는 땜납으로 채워지기 때문에, 전자 부품 (11) 의 부품 실장면은 오목부 (24) 상의 평면으로, 제 1 패턴부 (21) 의 표면과 동일한 높이의 평면, 및 제 2 패턴부 (22) 의 표면과 동일한 높이의 평면이 된다. 제 1 패턴부 (21) 와 제 2 패턴부 (22) 는 연결부 (25) 로 연결된 상태에서 동일한 구리판으로 타발하여 형성되어 있다. 이 때문에, 부품 실장면은 동일 평면 상에 위치하고 있다.
또, 실장 패드로서의 오목부 (24) 가 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에 형성되므로, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 표면은, 실장 패드인 오목부 (24) 보다 외측에 위치하는 표면으로서 가장 넓은 평면 영역이고, 배선 기판 (10) 의 최외면이다. 이 때문에, 오목부 (24) 형성 후에도 배선 기판 (10) 의 땜납의 스크린 인쇄를 실시할 수 있다.
또, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법에서는, 양 배선 패턴 (20, 40) 및 절연층 (30) 에는, 고정시에 서로의 위치를 위치 결정하기 위한 관통공 (21a, 22a, 41, 42) 및 관통공 (31, 32) 이 각각 형성되어 있다. 그리고, 절연층 (30) 에 대하여, 위치 결정용 핀 (3a) 을 관통공 (21a, 41) 및 관통공에 삽입 통과시킴과 함께, 위치 결정용 핀 (3b) 을 관통공 (22a, 42) 및 관통공 (32) 에 삽입 통과시킨 상태에서, 접착제 (50) 에 의해 양 배선 패턴 (20, 40) 이 각각 고정된다. 이로써, 각 관통공에 대응하는 위치 결정용 핀 (3a, 3b) 등의 위치 결정용 부재를 삽입 통과시킴으로써, 양 배선 패턴 (20, 40) 및 절연층 (30) 사이의 상대적인 위치를 결정할 수 있다.
또한, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 의 제조 방법에서는, 도 2(A) 에 나타내는 공정에 의해, 연결부 (25) 를 통하여 연결된 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 와, 연결부 (26) 를 통하여 연결된 제 2 패턴부 (22) 및 제 3 패턴부 (23) 가 형성되고, 도 3(D) 에 나타내는 공정에 의해, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 접착제 (50) 에 의해 절연층 (30) 에 고정시킨 후, 상기 연결부 (25, 26) 가 제거된다. 이로써, 도통이 취해지지 않은 각 패턴부 (21 ∼ 23) 여도, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 상대적으로 위치가 어긋나게 하지 않고 절연층 (30) 에 대하여 위치 결정할 수 있다.
또, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 의 제조 방법에서는, 도 3(D) 에 나타내는 공정에 의해, 연결부 (25, 26) 에 의한 연결 절단과, 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 각각 1 개 포함하는 절연층 (30) 의 개편화가 동일 공정 내에서 실시된다.
나아가 또, 연결부 (25, 26) 는, 절연층 (30) 의 하면에 대한 투영이 이면측 배선 패턴 (40) 에 대하여 중첩되지 않고, 적어도 소정 거리 이간되도록 배치되어 있다. 이로써, 연결부 (25, 26) 를 제거하기 위해 관통공 (13, 14) 을 형성하도록 타발 등으로 당해 연결부 (25, 26) 를 절단할 때, 이면측 배선 패턴 (40) 의 타발을 회피할 수 있다. 또, 연결부 (25, 26) 의 절단 부위와 이면측 배선 패턴 (40) 사이에는 소정 거리를 확보할 수 있다. 이 소정 거리를 전압 등에 따라 적절히 선택함으로써, 필요한 연면 거리를 확보할 수 있다.
요컨대, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에는 연결부 (25) 제거 후의 절단부가 형성되는데, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 절단부는, 배선 기판 (10) 의 평면 투영에 있어서, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 절단부와 가장 가까운 이면측 배선 패턴 (40) 의 단 가장자리부와 중첩되지 않는다. 이 때문에, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 절단부와 이면측 배선 패턴 (40) 의 단 가장자리부 사이에 단락 방지 가능한 연면 거리를 설정할 수 있다. 또한, 표면측 배선 패턴 (20) 및 이면측 배선 패턴 (40) 의 일부가 평면 투영에 있어서 서로 중첩되어도, 표면측 배선 패턴 (20) 의 절단부와 이면측 배선 패턴 (40) 의 단 가장자리부가 절연층 (30) 을 사이에 두고 중첩되지 않는 것이면 된다. 또, 이면측 배선 패턴 (40) 이 표면측 배선 패턴 (20) 과 동일하게 복수의 패턴부와 연결부에 의해 구성되는 경우, 이면측 배선 패턴 (40) 의 연결부를 관통공 (13, 14) 의 타발로 동시에 절단하도록 형성할 수 있다. 그 경우에는, 관통공 (13, 14) 의 주위에 형성되는 이면측 배선 패턴 (40) 의 단 가장자리부로서의 절단부를, 하면에 대한 투영에 있어서 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 의 절단부나, 제 2 패턴부 (22) 및 제 3 패턴부 (23) 의 절단부와 중첩되지 않는 위치에 배치하면 된다. 이로써, 이면측 배선 패턴 (40) 에 연결부를 통하여 복수의 패턴부를 형성하는 경우에도, 절연에 필요한 연면 거리를 얻을 수 있다.
본 제 1 실시형태의 제 1 변형예로서, 절연층 (30) 및 접착제 (50) 로서, 통상적으로 절연층으로서 채용되는 수지층 등보다 열전도성이 높은 코어재, 예를 들어, 일부 또는 전부가 금속제인 코어재 및 절연성이 높은 접착제를 채용해도 된다. 이로써, 기재로서 채용하는 코어재에는 절연성이 불필요해지므로, 코어재로서 보다 열전도성이 높은 부재를 채용할 수 있다. 이 경우, 배선 기판 (10) 에서 발생하는 열을 코어재를 통하여 외부로 방열할 수 있게 된다. 또한, 이 코어재는 청구의 범위에 기재된 「기재」의 일례에 상당한다.
본 제 1 실시형태의 제 2 변형예로서, 절연층 (30) 및 접착제 (50) 대신에 접착성을 갖는 부재를 채용해도 된다. 이로써, 접착제를 도포 등 할 필요가 없어진다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 제 1 실시형태의 제 3 변형예로서, 절연층 (30) 의 위치 결정용 관통공 (31) 의 양 단부에 원고리형의 단차부 (段部) (31a, 31b) 를 형성해도 된다. 이로써, 관통공 (31) 주변의 접착제 (50) 가 배선 패턴 (20, 40) 등에 가압되는 경우에도 단차부 (31a, 31b) 내로 흘러들어가므로, 접착제 (50) 가 관통공 (31) 의 내부로 직접 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또, 관통공 (32) 의 단부나 배선 패턴 (20, 40) 의 위치 결정용 관통공의 단부에 원고리형 또는 직사각형상의 단차부 등을 형성해도 동일한 효과를 발휘한다.
본 제 1 실시형태의 제 4 변형예로서, 오목부 (24) 대신에 이 오목부 (24) 에 상당하는 영역의 외측 가장자리에 고리형으로 돌출되는 고리형 돌출부를 형성해도 된다. 이 고리형 돌출부로 땜납의 유출을 방지할 수 있다.
또, 오목부 (24) 대신에, 부품 실장부 이외의 배선 기판 (10) 표면에 솔더 레지스트를 도포함으로써 땜납의 유출을 방지해도 된다. 특히, 솔더 레지스트의 색을, 예를 들어 녹색 등, 땜납의 색과 상이한 색으로 함으로써, 땜납의 형상을 화상 검사로 명확하게 검출할 수 있다.
본 제 1 실시형태의 제 5 변형예로서, 도 5(A), 도 5(B) 에 나타내는 바와 같이, 이면측 배선 패턴 (40) 을 평판상의 제 1 코일 (51) 로 하고, 제 2 패턴부 (22) 를 평면상으로 형성된 제 2 코일 (62) 로 해도 된다.
제 1 코일 (51) 및 제 2 코일 (62) 은 트랜스의 일부를 구성한다. 이 트랜스는, 양 코일 (51, 62) 을 절연된 코일 부재에 대하여 2 개의 코어 (도 5(A), 도 5(B) 에 있어서 2 점 사슬선으로 나타낸다) 를 상하로부터 장착함으로써, 입력 단자로부터 입력되는 전압을 변압하여 출력 단자로부터 출력하는 변압 기능을 한다. 각 코어는 양 코일 (51, 62) 의 중심부와 주위에 위치한다.
제 1 코일 (51) 은 권수가 1 이며, 기재로서의 절연층 (30) 의 하면에 고정된다.
도 5(A) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 코일 (51) 에 형성되는 제 1 단부 (52) 및 제 2 단부 (53) 는 입력 단자를 구성한다.
제 2 코일 (62) 은 권수가 4 인 평판상의 코일로, 내측에서 외측을 향하여 제 1 권부 (62A) ∼ 제 4 권부 (62D) 가 동심원상으로 권회되어 있고, 제 1 권부 (62A) 는 단자로서의 제 1 단부 (63) 에 접속되고, 제 4 권부 (62D) 는 제 2 단부 (64) 에 접속되어 있다. 제 1 단부 (63) 및 제 2 단부 (64) 는 제 2 코일 (62) 의 단자에 상당한다.
제 1 코일 (51) 은 권수가 1 인 패턴이 형성되도록 프레스 가공에 의해 성형한다.
제 2 코일 (62) 을 포함하는 표면측 배선 패턴이 프레스 가공에 의해 성형된 단계에서는, 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 코일 (62) 은 연결부 (25) 에 의해 연결되어 있다.
또, 제 2 코일 (62) 의 제 1 단부 (63) 는 인접하는 제 2 권부 (62B) 에 유지 연결부 (65) 를 통하여 연결되도록 형성되고, 제 2 단부 (64) 는 인접하는 제 3 권부 (62C) 에 유지 연결부 (66) 를 통하여 연결되도록 형성된다.
따라서, 제 1 단부 (63) 및 제 2 단부 (64) 는 배선 패턴의 하나의 부분에 상당하고, 제 2 권부 (62B) 및 제 3 권부 (62C) 는 배선 패턴의 다른 부분에 상당한다. 제 2 단부 (64) 에는 실장 패드인 오목부 (24) 가 프레스 가공에 의해 형성되어 있다.
접착제 (50) 를 경화시켜, 양 코일 (51, 62) 을 절연층 (30) 에 고정시킨다.
또한, 제 2 코일 (62) 을 절연층 (30) 에 고정시키는 공정은, 청구의 범위에 기재된 「제 2 공정」의 일례에 상당한다.
제 1 코일 (51) 및 제 2 코일 (62) 이 절연층 (30) 에 고정된 후, 이들의 유지 연결부 (65, 66) 는 프레스에 의해 각각 절단된다.
제 1 패턴부 (21) 와 제 2 코일 (62) 을 연결하는 연결부 (25) 는, 유지 연결부 (65, 66) 의 절단과 동시에 절단되고, 배선 패턴에 제 1 코일 (51) 및 제 2 코일 (62) 이 포함되는 배선 기판 (10) 이 완성된다.
연결부 (25) 및 유지 연결부 (65, 66) 를 절단하는 공정은 청구의 범위에 있어서의 「제 3 공정」의 일례에 상당한다.
연결부 (25) 및 유지 연결부 (65, 66) 를 절단한 후, 오목부 (24) 에 대한 크림 땜납을 도포하고, 전자 부품 (11) (도시 생략) 을 실장하고, 제 1 패턴부 (21) 와 제 2 코일 (62) 사이를 전자 부품 (11) 에 의해 전기적으로 접속시킨다.
그리고, 개편화된 코일 부재에 대하여 코어를 상하로부터 장착함으로써, 트랜스가 완성되고, 이 트랜스를 소정의 기판 등에 실장함으로써, 트랜스를 갖는 회로 기판이 완성된다.
본 제 1 실시형태의 제 5 변형예에서는, 프레스 등에 의해 제 1 패턴부 (21) 와 제 2 코일 (62) 을 연결하는 연결부 (25) 는, 유지 연결부 (65, 66) 의 절단과 동시에 절단되므로, 유지 연결부 (65, 66) 에 의한 연결을 절단하기 위한 공정과 연결부 (25) 의 절단을 위한 공정을 각각 별도 공정으로 마련할 필요가 없다.
제 2 코일 (62) 의 제 1 단부 (63) 는, 인접하는 제 2 권부 (62B) 에 유지 연결부 (65) 를 통하여 연결됨과 함께, 제 2 단부 (64) 는 인접하는 제 3 권부 (62C) 에 유지 연결부 (66) 를 통하여 연결되므로, 권수가 많은 제 2 코일 (62) 을, 그 양 단부 (63, 64) 가 흔들리지도 않게 절연층 (30) 에 대하여 배치할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 구성되는 배선 기판 (10) 전체를 절연성을 갖는 수지를 사용하여 코팅해도 된다. 이로써, 당해 배선 기판 (10) 의 배선 패턴 사이의 절연성을 향상시킬 뿐만 아니라, 코팅 재료에 따라 내습성 등을 향상시킬 수 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법에 대해 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 6(A) 는 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 (10c) 의 평면도이고, 도 6(B) 는 측면도이다. 도 7 은 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 (10c) 의 제조 공정을 나타내는 공정도로, 도 7(A) 는 타발 가공 직전의 상태를 나타내고, 도 7(B) 는 타발 가공 직후의 상태를 나타낸다.
본 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 (10c) 은, 소정 판두께의 구리판으로 평면상으로 형성된 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 를 구비하고 있고, 서로 도통하지 않고 접착제 (95) 에 의해 기재로서의 절연층 (94) 의 상면에 고정되어 있다. 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 는 제 1 배선 패턴을 구성한다. 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 에는, 실장 패드로서의 오목부 (91a, 92a) 가 각각 소정 수 형성되어 있고, 이들 각 오목부 (91a, 92a) 에 모인 땜납을 사용함으로써, 부품으로서의 전자 부품 (96) 이 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 의 사이에 실장된다. 또한, 절연층 (94) 의 하면에는 제 2 배선 패턴으로서의 이면측 배선 패턴 (93) 이 접착제 (95) 에 의해 고정되어 있고, 이 이면측 배선 패턴 (93) 은, 도시가 생략된 관통 패턴 등에 의해 양 패턴부 (91, 92) 에 있어서의 소정의 도통 위치에 대하여 층간 도통이 취해지고 있다.
도 7(A), (B) 에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 (10c) 의 절연층 (94) 에는, 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 가 절연층 (94) 에 고정되기 전에 삽입 통과 공 (94a) 이 형성되어 있다.
삽입 통과 공 (94a) 은, 연결부 (97) 에 의한 연결을 절단하기 위해, 순송 프레스 등에 의한 타발 가공할 때, 타발 가공용의 공구 (101) 가 절연층 (94) 에 접촉하지 않고 삽입 통과하도록 절연층 (94) 에 형성되어 있다.
이와 같이 삽입 통과 공 (94a) 을 절연층 (94) 에 대하여 미리 형성하는 이유에 대해 이하에 설명한다. 연결부 (97) 를 타발한 공구 (101) 가 절연층 (94) 을 관통할 때, 이 관통공의 내면에 연결부 (97) 의 절단편이 부착될 우려가 있다. 관통공의 내면에 부착된 절단편은, 그 후 진동 등에 의해 제품 내부에 낙하하여, 회로 내의 단락 등 문제의 원인이 된다. 그래서, 본 제 2 실시형태에서는, 이와 같은 절단편의 부착을 확실히 방지하기 위해, 절연층 (94) 에 대하여 공구 (101) 가 삽입 통과하는 삽입 통과 공 (94a) 이 미리 형성된다.
본 제 2 실시형태에 관련된 배선 기판 (10c) 의 제조 방법에서는, 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 를 연결부 (97) 로 연결시켜 형성하고, 연결부 (97) 에 의해 연결된 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 를, 삽입 통과 공 (94a) 이 형성된 절연층 (94) 의 상면에 접착제 (95) 를 통하여 고정시킨다. 또, 동일하게 프레스 성형된 이면측 배선 패턴 (93) 을 절연층 (94) 의 하면에 도포한 접착제 (95) 에 의해 고정시킨다. 그리고, 도 7(A) 에 나타내는 바와 같이, 타발 가공용의 금형 (102) 상에 설치한 후에 타발 가공용의 공구 (101) 로 연결부 (97) 를 타발함으로써, 도 7(B) 에 나타내는 바와 같이, 당해 연결부 (97) 에 의한 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 의 연결이 절단된다. 또한, 도 6 및 도 7 에 나타내는 부호 91b, 92b 는, 상기 타발 가공에 의해 절단된 제 1 패턴부 (91) 및 제 2 패턴부 (92) 각각의 절단부를 나타낸다. 또한, 연결부 (97) 는 청구의 범위의 「연결부」에 상당한다.
도 8 은 제 2 실시형태의 변형예에 관련된 배선 기판 (10c) 의 제조 공정을 나타내는 공정도로, 도 8(A) 는 타발 가공 직전의 상태를 나타내고, 도 8(B) 는 타발 가공 직후의 상태를 나타낸다.
도 8(A), (B) 에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태의 변형예로서, 연결부 (97) 를 타발 가공용의 금형 (102) 에 근접시킨 상태에서 상기 타발 가공을 실시해도 된다. 이로써, 당해 타발 가공에 의한 절단면 (91b, 92b) (즉 연결부 (97) 의 절단 부분) 근방이 금형 (102) 에 의해 직접 지지되므로, 연결부 (97) 의 절단 부분에 있어서의 쳐짐의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시형태에 있어서, 연결부 (25, 26) 를 프레스에 의한 타발 가공에 의해 타발함으로써 당해 연결부 (25, 26) 에 의한 연결을 절단하는 경우, 절연층 (30) 에 타발 가공용의 공구가 삽입 통과하는 삽입 통과 공을 미리 형성함으로써, 본 제 2 실시형태와 동등한 이점을 갖는다. 또, 다른 실시형태 및 그 변형예에 있어서도 동일하다. 이 경우, 연결부 (25, 26) 등을 타발 가공용의 금형 (102) 에 근접시킨 상태에서 상기 타발 가공을 실시함으로써, 상기 제 2 실시형태의 변형예와 동등한 이점이 얻어진다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 배선 기판 및 배선 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.
배선 기판 (210) 은, 표면측의 표면측 판상 회로 패턴 (240) 과 이면측의 이면측 판상 회로 패턴 (220) 이, 기재로서의 제 1 수지층 (230) 을 개재시켜 적층되고, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 에는 패턴 볼록부 (222) 가 형성되어 있다. 패턴 볼록부 (222) 의 정부 (222a) 는, 제 1 수지층 (230) 을 개재시켜 표면측 판상 회로 패턴 (240) 의 표면 위치와 동일하게 이루어지도록 형성되어 있다. 패턴 볼록부 (222) 는, 내부에 패턴 오목부 (222b) 를 구비한다 (도 9(A1) 참조). 그 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 하면에는, 열전 시트 (272) 를 개재시켜 히트 싱크 (260) 가 장착되어 있다. 히트 싱크 (260) 는, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 패턴 볼록부 (222) 의 패턴 오목부 (222b) 에 끼워 넣는 히트 싱크 볼록부 (262) 를 구비한다.
표면측 판상 회로 패턴 (240) 및 패턴 볼록부 (222) 의 정부 (222a) 에, 개구 (252A), 개구 (252B) 를 구비하는 제 2 수지층 (250) 이 피복된다. 제 2 수지층 (250) 의 개구 (252A) 의 땜납 (270) 을 통하여 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에 전자 부품 (280) 의 단자 (280A) 가 접속되고, 제 2 수지층 (250) 의 개구 (252B) 의 땜납 (270) 을 통하여 패턴 볼록부 (222) 의 정부 (222a) 에 전자 부품 (280) 의 단자 (280B) 가 접속된다. 배선 기판 (210) 에 실장된 전자 부품 (280) 으로부터의 전류가 패턴 볼록부 (222) 를 통하여 이면측 판상 회로 패턴 (220) 에 흐른다. 동일하게, 전자 부품 (280) 에 발생한 열이 패턴 볼록부 (222) 를 통하여 히트 싱크 (260) 측으로 빠져나간다. 전자 부품 (280) 은 본 발명의 부품에 상당하고, 단자 (280A, 280B) 는 접속 단자에 상당한다. 전자 부품 (280) 은 대전류 제어용의 다이오드 등인데, 부품은 대전류 제어용에 한정되지 않고 접속 단자를 구비하고 있는 부품이면 특별히 한정되지 않으며, 점퍼 등의 접속 부품이어도 된다.
표면측 판상 회로 패턴 (240) 및 이면측 판상 회로 패턴 (220) 은, 두께 0.4 ∼ 2 ㎜ (바람직하게는 0.5 ∼ 1.0 ㎜) 의 구리판에 패턴을 타발 프레스 가공하여 이루어지고, 각각 복수 피스의 회로 패턴을 조합하여 이루어진다. 예를 들어, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 은, 2 개의 타발된 회로 패턴을 조합하여 이루어진다. 이 프레스 가공시에, 동시에 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 패턴 볼록부 (222) 를 성형한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 금속박이 아니라 금속판을 사용한다. 여기서, 본 실시형태에서 정의하는 금속판이란 타발 가공이 가능하고, 외력을 가하지 않고 형상을 유지할 수 있는 두께의 금속의 판상체를 의미하며, 스스로 형상을 유지할 수 없는 금속박을 제외한 개념이다. 기재로서의 제 1 수지층 (230) 은, 유리 클로스 등의 심재에 에폭시 등의 수지를 함침시킨 프리프레그를 경화시켜 이루어지고, 두께 0.3 ∼ 4 ㎜ 로 형성되어 있다. 제 2 수지층 (250) 은, 제 1 수지층 (230) 과 동일한 프리프레그를 경화시켜 이루어지고, 두께 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 로 형성되어 있다.
계속해서, 제 3 실시형태의 배선 기판 (210) 및 배선 기판 (210) 을 사용한 실장 기판의 제조 공정에 대해, 도 10 ∼ 도 13 을 참조하여 설명한다. 도 10(A) 에 나타내는 두께 0.4 ∼ 2 ㎜ 의 구리판 (220α) 을, 도 10(B) 에 나타내는 상형 (290U), 하형 (290D) 의 사이에서 프레스 가공하고, 상형 (290U) 의 오목부 (292) 와 하형 (290D) 의 볼록부 (294) 에 의해, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 패턴 볼록부 (222) 를 성형함과 함께, 도시되지 않은 회로 패턴을 형성한다. 도 10(C) 에 프레스 가공 후의 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 단면을 나타내고, 도 10(D) 는 평면도를 나타내고, 도 10(D) 중의 c2-c2 단면이 도 10(C) 에 대응한다. 패턴 볼록부 (222) 는, 길이측의 길이 (D1) 가 45 ㎜ 이고, 폭측의 길이 (D2) 가 30 ㎜ 로 형성되어 있다. 높이 (h1) 는, 제 1 수지층 (230) 의 두께와 표면측 판상 회로 패턴 (240) 의 두께의 합계에 따라 결정된다.
도 11(A1) 에 나타내는 이면측 판상 회로 패턴 (220) 과, 제 1 수지층을 형성하는 프리프레그 (230α) 와, 표면측 판상 회로 패턴 (240) 을, 도 11(A2) 에 나타내는 바와 같이 중첩시킨다. 제 1 수지층을 형성하는 프리프레그 (230α) 에는, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 패턴 볼록부 (222) 에 대응하는 개구 (232) 가 형성되어 있고, 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에는, 패턴 볼록부 (222) 에 대응하여 패턴 볼록부 (222) 를 삽입 통과시키기 위한 개구 (242) 가 형성되어 있다. 도 11(A3) 은 그 중첩 적층 상태의 평면도를 나타내고, 도 11(A3) 의 a3-a3 이 도 11(A2) 의 단면에 대응한다.
도 11(B1) 은 도 11(A2) 에 나타내는 중첩 적층체에 다시 겹쳐 쌓는, 제 2 수지층을 구성하는 프리프레그 (250α) 의 단면을 나타낸다. 도 11(B2) 는 그 프리프레그 (250α) 의 평면도이며, 도 11(B2) 의 b3-b3 단면이 도 11(B1) 에 대응한다. 프리프레그 (250α) 는 두께 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 이고, 소정 위치에 개구 (252A, 252B) 가 천공 형성되어 있다.
도 12(A1) 은 도 11(A2) 에 나타내는 중첩 적층체에 다시 프리프레그 (250α) 를 겹쳐 쌓은 상태를 나타내는 단면도이고, 도 12(A2) 는 중첩 적층 상태의 평면이다. 도 12(A1) 은 도 12(A2) 의 a4-a4 단면에 상당한다.
중첩 적층체를 가압 및 가열하고, 프리프레그 (230α) 를 열경화시켜 제 1 수지층 (230) 을 형성하고, 프리프레그 (250α) 를 열경화시켜 제 2 수지층 (250) 을 형성한다 (도 12(B1) 및 도 12(B2) 는 평면도이고, 도 12(B1) 은 도 12(B2) 의 b4-b4 단면에 상당). 패턴 볼록부 (222) 와 표면측 판상 회로 패턴 (240) 의 개구 (242) 사이에는 프리프레그 (230α) 로부터 배어 나온 수지가 충전된다. 제 2 수지층 (250) 의 개구 (252A) 에 의해 노출되는 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에 패드 (251A) 가 형성되고, 개구 (252B) 에 의해 노출되는 패턴 볼록부 (222) 의 정부 (222a) 에 패드 (251B) 가 형성되어, 배선 기판 (210) 이 완성된다.
다음으로, 배선 기판 (210) 의 적층체의 표면측 판상 회로 패턴 (240) 측에 메탈 마스크 (도시 생략) 를 배치하고, 제 2 수지층 (250) 의 개구 (252A) 내의 패드 (251A), 개구 (252B) 내의 패드 (251B) 에 크림 땜납 (270α) 을 도포한다 (도 13(A1) 및 도 13(A2) 는 평면도이고, 도 13(A1) 은 도 13(A2) 의 b5-b5 단면에 상당). 땜납으로는, Sn 과 Ag, Cu, In, Bi, Zn 등의 군에서 선택되는 Pb 프리 땜납이 바람직하다.
제 3 실시형태에서는, 솔더 레지스트층을 표면측 판상 회로 패턴 (240) 의 표면에 도포하는 것이 아니라, 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에 프리프레그 (250α) 를 적층시켜, 땜납 도포용의 제 2 수지층 (250) 을 형성하기 때문에, 프리프레그 (250α) 를 재치 (載置) 하는 것만으로, 제 1 수지층 (230) 을 형성하는 프리프레그 (230α) 와 일괄하여 프레스 적층시킬 수 있다. 이 때문에, 솔더 레지스트층의 도포 공정이 없어진다.
그리고, 다이오드 등의 대전류 제어용의 전자 부품 (280) 을, 단자 (280A) 측이 제 2 수지층 (250) 의 개구 (252A) 내의 땜납 (270α) 에 대응하고, 단자 (280B) 측이 개구 (252B) 내의 땜납 (270α) 에 대응하도록 재치한다 (도 13(B1) 및 도 13(B2) 는 평면도이고, 도 13(B1) 은 도 13(B2) 의 b5-b5 단면에 대응).
리플로우를 실시하여, 땜납 (270) 을 통하여 전자 부품 (280) 을 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에 실장한다. 즉, 전자 부품 (280) 의 단자 (280A) 측을 표면측 판상 회로 패턴 (240) 에 접속시키고, 단자 (280B) 측을 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 패턴 볼록부 (222) 에 접속시킨다 (도 9(A1) 및 도 9(A2) 는 평면도이고, 도 9(A1) 의 a1-a1 단면에 상당). 도 9(A1) 에 나타내는 패턴 볼록부 (222) 의 패턴 오목부 (222b) 에 도 9(B1) 에 나타내는 히트 싱크 (260) 의 히트 싱크 볼록부 (262) 가 끼워 넣어지도록, 열전 시트 (272) 를 피복한 히트 싱크 (260) 를 이면측 판상 회로 패턴 (220) 에 장착한다.
제 3 실시형태의 배선 기판 (210) 에서는, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 에 패턴 볼록부 (222) 를 형성하고, 표면측 판상 회로 패턴 (240) 과 패턴 볼록부 (222) 의 정부 (222a) 사이에 전자 부품 (280) 의 단자 (280A, 280B) 를 각각 접속시켜, 전자 부품 (280) 을 실장한다. 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 하면에 히트 싱크 (260) 를 배치한다. 즉, 전자 부품 (280) 을 표면측 판상 회로 패턴 (240) 과 이면측 판상 회로 패턴 (220) 의 양방에 직접 접속시킬 수 있다.
제 3 실시형태의 배선 기판 (210) 에서는, 이면측 판상 회로 패턴 (220) 은, 패턴 볼록부 (222) 와 함께 프레스 가공에 의해 성형되어 있다. 또, 전자 부품 (280) 에서 발생한 열을, 제 1 수지층 (230) 을 통하지 않고 히트 싱크 (260) 에 방열할 수 있다.
(제 4 실시형태)
본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 배선 기판에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
배선 기판으로서의 회로 기판 (370) 은, 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 판상의 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 및 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 이 기재로서의 절연층 (380) 의 상면에 접착제 (350) 로서의 접착 시트에 의해 고정되어 있다. 도 14(A) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 및 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 은 서로 상이한 형상을 갖고 있다. 한편, 절연층 (380) 의 하면에는, 단일의 이면측 회로 패턴 (390) 이 접착제 (350) 로서의 접착 시트에 의해 고정되어 있다. 그리고, 회로 기판 (370) 은 케이스체 (도시 생략) 상에 절연성의 방열 시트 (도시 생략) 등을 개재하여 고정되어 있다.
본 제 4 실시형태에서는, 이들 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 및 이면측 회로 패턴 (390) 은, 프레스 가공에 의한 소정 패턴의 타발에 의해 구성되어 있다. 본 제 4 실시형태에서는, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 및 이면측 회로 패턴 (390) 은, 대전류 (예를 들어 50 ∼ 180 A) 에 대응 가능한 판상의 회로 패턴으로서 금속박이 아니라 소정 판두께의 금속판이 채용되고 있다. 본 제 4 실시형태에서 정의하는 금속판이란 본 제 1 실시형태에 있어서 정의한 금속판과 동일하다. 또한, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 은, 구리판에 의해 구성되는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 알루미늄판 등의 도전성 재료에 의해 구성되어도 된다. 또, 본 제 4 실시형태에서는, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 및 이면측 회로 패턴 (390) 은, 청구의 범위에 기재된 「배선 패턴」의 일례에 상당할 수 있다. 또, 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 은 제 1 패턴부, 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 은 제 2 패턴부에 상당한다.
제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 및 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 에는, 실장 패드로서의 오목부 (324) 가 소정 수 형성되어 있다. 각 오목부 (324) 에 모인 땜납을 사용함으로써, 예를 들어, 도 14(A) 및 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 전자 부품 (311) 이 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 및 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 상에서 양 회로 패턴 (371, 372) 사이에 실장된다. 또한, 도 14(A) 에 있어서 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 과 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 사이에 실장되는 전자 부품 (311) 은 도시를 생략하고 있다. 이와 관련하여, 전자 부품 (311) 은 대전류 제어용의 다이오드 등인데, 전자 부품 (311) 은 대전류 제어용에 한정되지 않고 접속 단자를 구비하고 있는 부품이면 특별히 한정되지 않으며, 점퍼 등의 접속 부품이어도 된다.
제 4 실시형태에서는, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 과 이면측 회로 패턴 (390) 의 층간 도통이 취해지고 있지 않지만, 관통 패턴 등을 사용함으로써, 소정의 도통 위치에 대응하는 부위에서 층간 도통을 취하도록 해도 된다.
기재로서의 절연층 (380) 은, 유리 클로스 등의 심재에 에폭시 등의 수지를 함침시킨 프리프레그를 경화시켜 구성되어 있고, 그 두께가 예를 들어 0.3 ∼ 4.0 ㎜, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 0.8 ㎜ 로 설정되어 있다. 절연층 (380) 은, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시킴과 함께, 회로 기판 (370) 의 강성을 높이는 기능을 갖는다.
접착제 (350) 의 주성분으로는, 접착 강도, 열전도성, 절연성, 내습성 등을 고려하여 에폭시 수지가 채용되고 있으며, 그 두께가 100 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 40 ∼ 50 ㎛ 로 설정되어 있는 접착 시트이다. 이 실시형태에서는 절연층의 형상에 대응하여 사각형상으로 형성되어 있다. 접착제 (350) 의 주성분인 에폭시 수지는, 절연층 (380) 의 프리프레그에 사용되는 에폭시 수지보다 접착력이 크다. 또한, 제 4 실시형태에서는, 접착 강도, 열전도성, 절연성, 내습성 등의 면에서 최적인 접착제 (350) 의 주성분으로서 에폭시 수지를 채용하였지만, 접착제 (50) 는 접착성을 갖는 수지이면 된다.
다음으로, 상기 서술한 바와 같이 구성되는 회로 기판 (370) 의 제조 공정에 대해 설명한다. 도 15 는 회로 기판 (370) 의 분해 사시도이다. 먼저, 도 15 에 나타내는 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372), 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 및 이면측 회로 패턴 (390) 을, 소재가 되는 소정 형상의 구리판으로부터 프레스 가공에 의해 성형한다. 이 단계에서는, 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 및 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 은, 서로 독립된 표면측의 회로 패턴을 구성한다. 절연층 (380) 에 대해서는, 유리 클로스 등의 심재에 제 2 에폭시 수지를 함침시킨 프리프레그를 형성하고, 형성된 프리프레그를 경화시켜 절연층 (380) 을 얻는다. 절연층 (380) 의 상면 및 하면에는 접착제 (350) 가 첩착 (貼着) 된다.
절연층 (380) 의 고정 위치에 있어서의 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 으로부터 이면측 회로 패턴 (390) 을 투영하였을 때에 서로 중첩되는 중첩역이 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 및 이면측 회로 패턴 (390) 에 설정된다. 중첩역이란, 회로 기판 (370) 의 평면 방향에 대하여 절연층 (380) 을 개재하여 표면측 회로 패턴 및 이면측 회로 패턴이 서로 중첩되고, 주로 각 회로 패턴을 고정시키는 접착제의 접착력을 발생시키는 영역을 의미한다.
도 15 에 나타내는 바와 같이, 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 에는, 이면측 회로 패턴 (390) 과의 투영에 의한 중첩역인 제 1 표면측 중첩역 (371A) 이 설정된다. 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 에는, 이면측 회로 패턴 (390) 과의 투영에 의한 중첩역인 제 2 표면측 중첩역 (372A) 이 설정된다. 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 에는, 이면측 회로 패턴 (390) 과의 투영에 의한 중첩역인 제 3 표면측 중첩역 (373A) 이 형성된다.
도 15 에 나타내는 바와 같이, 이면측 회로 패턴 (390) 에는, 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 과의 투영에 의한 중첩역인 이면측 제 1 중첩역 (390A) 이 형성된다. 또, 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 과의 투영에 의한 중첩역인 이면측 제 2 중첩역 (390B) 이 형성되고, 또한, 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 과의 중첩역인 이면측 제 3 중첩역 (390C) 이 형성된다. 도 15 에서는, 설명의 편의상, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 을 절연층 (380) 의 평면에 대하여 수직이 되도록 90 도 변위시켜 나타내고 있다. 이와 같이, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 에 대응하는 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 이 확실히 설정되도록, 프레스 가공시에 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 성형한다.
제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372), 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 을 절연층 (380) 의 상면에 첩착된 접착제 (350) 의 고정 위치에 면하게 한다. 이면측 회로 패턴 (390) 을 절연층 (380) 의 하면에 첩착된 접착제 (350) 의 고정 위치에 면하게 한다.
여기서, 절연층 (380) 의 상면 및 하면으로부터, 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372), 제 3 표면측 회로 패턴 (373), 절연층 (380) 및 이면측 회로 패턴 (390) 을 가압하여, 회로 기판 (370) 을 얻는다. 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 회로 기판 (370) 의 표면측에 있어서는, 제 1 표면측 회로 패턴 (371), 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 및 제 3 표면측 회로 패턴 (373) 은 접착제 (350) 에 의해 절연층 (380) 에 고정된다. 회로 기판 (370) 의 이면측에 있어서는, 이면측 회로 패턴 (390) 이 접착제 (350) 에 의해 절연층 (380) 에 고정된다.
각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 은 접착제 (350) 로부터 고정되는데, 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 은 기판 제조의 가압시에 있어서 표면측 및 이면측으로부터의 가압을 받는 영역이며, 주로 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시키는 접착력을 발생시킨다. 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 을 제외한 접착제 (350) 와 맞닿는 영역에서는, 표면측 또는 이면측으로부터의 가압을 절연층 (380) 과의 사이에서 받는 영역으로, 접착력을 발생시키는 것의 각 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 에 있어서의 접착력과 비교하면 작다. 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 은, 주로 각 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390B) 에 있어서의 접착력에 의해 절연층 (380) 에 확실하게 고정된다.
또한, 접착제 (350) 는 접착 시트로서, 절연층 (382) 의 형상에 대응한 직사각형상의 형상뿐만 아니라, 양 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 의 형상에 맞춰 커팅한 형상의 것을 사용하고, 양 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 에 첩착하고 나서 절연층 (380) 에 고정시켜도 된다. 이 경우, 양 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 에 각각 첩착된 접착제 (350) 에 있어서 중첩역이 형성되는데, 회로 기판에 있어서의 중첩역에는 주로 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시키는 각 접착제 (350) 의 접착력이 발생한다. 또, 접착제 (350) 는 접착 시트가 아니라 도포 타입의 접착제여도 된다. 도포 타입의 접착제를 사용하는 경우, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 에 접착제를 도포한 후, 절연층 (380) 에 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시켜도 되고, 절연층 (380) 에 접착제를 도포하고 나서 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시켜도 된다. 이 경우에도 회로 기판에 있어서의 중첩역에는 주로 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 고정시키는 접착력이 발생한다.
그리고, 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 에 형성되어 있는 각 오목부 (324) 에 땜납을 흘려 넣어, 각 오목부 (324) 의 땜납에 의해 전자 부품 (311) 을 회로 기판 (370) 에 실장한다. 예를 들어, 도 14(A) 및 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 및 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 의 오목부 (324) 에 충전한 땜납으로 양 표면측 회로 패턴 (371, 372) 과 전자 부품 (311) 을 전기적으로 접속시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 4 실시형태에서는, 복수의 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 이 접착제 (350) 에 의해 절연층 (380) 의 상면에 고정되고, 이면측 회로 패턴 (390) 이 접착제 (350) 에 의해 절연층 (330) 의 하면에 고정됨으로써 회로 기판 (370) 이 구성되어 있다. 접착제 (350) 는 에폭시 수지이므로, 재질의 절연성 척도를 나타내는 특성인 비교 트랙킹 지수 (CTI) 가 600 이상으로 다른 수지보다 크다. 이 에폭시 수지의 접착제 (350) 를 사용함으로써 회로 패턴 사이의 연면 거리를 종래보다 작게 할 수 있어, 회로 기판 (370) 의 소형화나 경량화가 가능해진다. 또, 에폭시 수지의 접착제 (350) 를 사용한 회로 기판에서는 각 회로 패턴 사이에 수지가 충전되지 않으므로, 예를 들어, 회로 패턴을 수지로 싸서 절연성을 높인 경우와 비교하면 방열 능력이 우수하다.
또, 본 제 4 실시형태에서는, 절연층 (330) 의 표면과, 반대가 되는 이면에는 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 과 동일한 재료의 판재인 이면측 회로 패턴 (390) 이 고정되어, 회로 기판 (370) 에는 각 중첩역 (371A ∼ 373A, 390A ∼ 390C) 이 형성된다. 각 중첩역이 형성되도록 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 과 이면측 회로 패턴 (390) 이 고정됨으로써, 절연층 (330) 의 고정면에 고정되는 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 과 절연층 (330) 의 선팽창차에 의한 절연층 (330) 의 휨 발생을 억제할 수 있다.
또, 본 제 4 실시형태에서는, 접착제 (350) 에 유리 섬유나 필러가 함유되지 않으므로 프리프레그에 사용하는 에폭시 수지보다 접착력이 큰 에폭시 수지를 채용할 수 있다. 또, 접착제 (350) 에 유리 섬유나 필러가 함유되지 않는 점에서, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373) 과 접착제 (350) 사이에는 박리의 기점 형성의 원인이 되는 유리 섬유나 필러와의 접촉은 발생하지 않는다. 또, 종래보다 큰 접착력을 가질 수 있으므로, 접착력을 높이기 위한 조면 가공을 각 회로 패턴의 접착면에 실시할 필요가 없다.
또, 본 제 4 실시형태에서는, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 이 미리 프레스 공정에 의해 형성되고, 프레스 공정에 의해 형성된 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 이 접착제 (350) 에 의해 고정되므로, 성막이나 에칭 등의 액체를 사용하는 공정을 사용할 필요가 없다.
또, 본 제 4 실시형태에서는, 절연층 (380) 의 양면의 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 에 서로 중첩되는 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 을 설정하고, 주로 각 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390B) 에 있어서의 접착력에 의해 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 절연층 (380) 에 고정시키므로, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 절연층 (380) 에 확실하게 고정시킬 수 있다. 또, 미리 중첩역 (371A, 372A, 373A, 390A ∼ 390C) 이 확실히 설정되도록 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 프레스 공정에 의해 형성함으로써, 예를 들어, 표면측에 있어서 서로 독립된 복수의 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 을 형성하는 경우에도, 접착제 (350) 를 개재시키는 중첩역 (371A, 372A, 373A) 을 설정할 수 있어, 특정 회로 패턴이 박리되기 쉬워지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 제 4 실시형태에 관련된 회로 기판 (370) 에서는, 제 1 표면측 회로 패턴 (371) 및 제 2 표면측 회로 패턴 (372) 에는, 전자 부품 (311) 을 실장하기 위한 오목부 (324) 가 복수 형성되어 있다. 이 때문에, 각 오목부 (324) 에 흘려 넣는 땜납으로 양 회로 패턴 (371, 372) 과 전자 부품 (311) 을 전기적으로 접속시킴으로써, 땜납의 유출 방지를 목적으로 하는 스토퍼 등을 회로 패턴 상에 형성할 필요가 없어진다.
또, 본 제 4 실시형태 및 그 변형예에서는, 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 및 그 제조 방법과 같이, 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 및 절연층 (380) 에는, 고정시에 서로의 위치를 위치 결정하기 위한 관통공을 각각 형성해도 된다. 그리고, 절연층 (380) 에 대하여, 위치 결정용 핀을 각 관통공에 삽입 통과시킨 상태에서 접착제 (350) 에 의해 각 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 을 각각 고정시켜도 된다. 이로써, 각 관통공에 대응하는 위치 결정용 핀 등의 위치 결정용 부재를 삽입 통과시키는 것만으로, 양 회로 패턴 (371 ∼ 373, 390) 과 절연층 (380) 을 위치 결정할 수 있다.
또한, 본 제 4 실시형태 및 그 변형예에서는, 본 제 1 실시형태에 관련된 배선 기판 (10) 의 제조 방법과 같이, 연결부를 통하여 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 을 연결시켜도 된다. 이 경우, 연결부에 의해 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 이 일체화되는데, 일체화된 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 을 접착제 (350) 에 의해 절연층 (380) 에 고정시키고, 그 후에 연결부를 절단하면 된다. 이로써, 도통이 취해지지 않은 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 이어도, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 의 상대적인 위치 관계를 유지하면서 절연층 (380) 에 고정시킬 수 있다.
나아가 또, 각 표면측 회로 패턴 (371 ∼ 373) 을 일체화하는 연결부는, 절연층 (380) 의 하면에 대한 투영이, 이면측 회로 패턴 (390) 에 대하여 적어도 소정 거리 이간되도록 배치하면 된다. 이로써, 연결부를 삭제하기 위해 타발 등으로 당해 연결부를 절단한 후에도, 이 절단 부위와 이면측 회로 패턴 (390) 사이에는 상기 소정 거리에 따른 거리를 확보할 수 있다.
또한, 본 제 4 실시형태 및 그 변형예에서는, 절연층 (380) 및 접착제 (350) 로서, 통상적으로 절연층으로서 채용되는 수지층 등보다 열전도성이 높은 코어재, 예를 들어, 일부 또는 전부가 금속제인 코어재 및 절연성이 높은 접착제를 채용해도 된다. 이로써, 기재로서 채용하는 코어재에는 절연성이 불필요해지므로, 코어재로서 보다 열전도성이 높은 부재를 채용할 수 있다. 또한, 이 코어재는 청구의 범위에 기재된 「기재」의 일례에 상당한다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 이하와 같이 구체화해도 되며, 그 경우에도 상기 각 실시형태와 동등한 이점을 갖는다.
(1) 제 1 실시형태의 위치 결정용 핀 (3a, 3b) 을 삽입 통과시키는 관통공은, 표면측 배선 패턴 (20) 의 제 1 패턴부 (21) 및 제 2 패턴부 (22) 에 형성되는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 개편화할 때에 제거될 예정인 부위에 형성해도 된다. 이 경우, 위치 결정용 핀을 삽입 통과시켜 각 부재를 고정시킨 후에 그 관통공이 형성되는 부위가 제거되므로, 완성된 배선 기판으로부터 위치 결정용의 관통공을 없앨 수 있다.
(2) 제 1 실시형태의 양 배선 패턴 (20, 40) 이나 절연층 (30) 에 있어서의 위치 결정용의 관통공을 증가시킴으로써, 표면측 배선 패턴 (20) 의 각 패턴부 (21 ∼ 23) 를 연결하는 연결부 (25, 26) 를 폐지해도 된다.
(3) 제 1 실시형태의 제 3 패턴부 (23) 의 관통공 (23a) 을 삽입 통과하는 나사 (12) 를 사용하여 당해 제 3 패턴부 (23) 와 이면측 배선 패턴 (40) 의 일부를 케이스체 (1) 에 함께 조여 고정시킴으로써, 양 배선 패턴 (20, 40) 사이의 층간 도통을 취해도 된다.
10, 10c … 배선 기판, 11, 280, 311 … 부품으로서의 전자 부품, 13, 14 … 관통공, 20 … 배선 패턴으로서의 표면측 회로 패턴, 21 … 제 1 패턴부, 22 … 제 2 패턴부, 23 … 제 3 패턴부, 24, 324 … 실장 패드로서의 오목부, 25, 26, 97 … 연결부, 30, 94, 380 … 기재로서의 절연층, 40 … 배선 패턴으로서의 이면측 회로 패턴, 41, 42 … 관통공, 50, 95, 350 … 접착제, 51 … 제 1 코일, 52 … 제 1 단부, 53 … 제 2 단부, 62 … 제 2 코일, 62A … 제 1 권부, 62B … 제 2 권부, 62C … 제 3 권부, 62D … 제 4 권부, 63 … 제 1 단부, 64 … 제 2 단부, 65 … 유지 연결부, 66 … 유지 연결부, 91 … 제 1 패턴부로서의 제 1 회로 패턴, 92 … 제 2 회로 패턴, 94a … 삽입 통과 공, 210 … 배선 기판으로서의 프린트 배선판, 220 … 이면측 배선 패턴으로서의 이측 판상 회로 패턴, 222 … 패턴 볼록부, 230 … 기재로서의 제 1 수지층, 240 … 표면측 배선 패턴으로서의 표측 판상 회로 패턴, 250 … 제 2 수지층, 251A, 251B … 실장 패드로서의 패드, 270, 271α … 땜납, 290D … 하형, 290U … 상형, 370 … 배선 기판으로서의 회로 기판, 371 … 표면측 배선 패턴으로서의 제 1 표면측 회로 패턴, 372 … 표면측 배선 패턴으로서의 제 2 표면측 회로 패턴, 373 … 표면측 배선 패턴으로서의 제 3 표면측 회로 패턴, 390 … 이면측 배선 패턴으로서의 이면측 회로 패턴.

Claims (16)

  1. 금속판으로 형성된 배선 패턴과, 상기 배선 패턴이 고정되는 기재 (基材) 를 구비하는 배선 기판으로서,
    상기 배선 패턴은, 부품을 표면 실장 (實奬) 하는 실장 패드를 갖고,
    상기 배선 패턴의 제 1 면은, 상기 기재에 접착되는 부분과, 상기 기재에 접착되지 않은 부분을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착되지 않은 부분은, 케이스체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나의 부품이 실장되는 복수의 상기 실장 패드의 부품 실장면이 동일 평면 상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배선 패턴은, 동일 금속판으로 연결부를 통하여 일체적으로 형성된 제 1 패턴부와 제 2 패턴부를 갖고,
    상기 제 1 패턴부와 상기 제 2 패턴부가 상기 기재에 고정된 후, 상기 연결부가 절단되어 있고,
    상기 실장 패드는 상기 제 1 패턴부 및 상기 제 2 패턴부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결부가 프레스 공정으로 절단된 것인 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배선 패턴은,
    상기 기재의 일방의 면에 고정되는 제 1 배선 패턴과,
    상기 기재의 타방의 면에 고정되는 제 2 배선 패턴을 갖고,
    상기 제 1 배선 패턴은, 상기 연결부가 절단됨으로써 형성되는 절단부를 구비하고,
    상기 제 1 배선 패턴의 절단부에 가장 가까운 상기 제 2 배선 패턴의 단 (端) 가장자리부는 당해 배선 기판의 평면 투영에 있어서 상기 제 1 배선 패턴의 절단부와 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재에는, 상기 연결부와 중첩되는 삽입 통과 공 (孔) 을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 배선 패턴의 하나의 부분과 상기 배선 패턴의 다른 부분 사이에 유지 연결부를 형성하고, 상기 배선 패턴이 상기 기재에 고정된 후, 상기 유지 연결부가 절단되는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 배선 패턴은,
    상기 기재의 표면에 고정되는 표면측 배선 패턴과,
    상기 기재의 이면에 고정되는 이면측 배선 패턴을 구비하고,
    상기 이면측 배선 패턴에 상기 표면측 배선 패턴의 표면 위치에 이르는 정부 (頂部) 를 구비하는 패턴 볼록부를 형성하고,
    상기 표면측 배선 패턴에 상기 패턴 볼록부를 삽입 통과시키기 위한 개구를 형성하고,
    상기 표면측 배선 패턴과 상기 패턴 볼록부의 정부에 상기 실장 패드를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배선 기판에 있어서, 상기 실장 패드 이외에서 상기 실장 패드와 동일하거나 그것보다 외측에 위치하는 표면으로서 가장 넓은 평면 영역이 상기 배선 기판의 최외면인 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실장 패드는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재에 있어서의 상기 배선 패턴이 고정되는 면과 반대의 면에, 상기 배선 패턴과 동일 재료의 판재 (板材) 가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배선 패턴이 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 기판.
  14. 기재와, 상기 기재에 고정되고, 금속판으로 형성되는 제 1 패턴부 및 제 2 패턴부를 구비하는 배선 기판의 제조 방법으로서,
    부품을 표면 실장하는 실장 패드를, 연결부로 연결되는 상기 제 1 패턴부 및 제 2 패턴부에 각각 형성하는 제 1 공정과,
    상기 제 1 패턴부의 일면의 일부를 상기 기재에 접착하는 것과 함께 일부를 상기 기재에 접착하지 않는 공정, 및 상기 제 2 패턴부의 일면의 일부를 상기 기재에 접착하는 것과 함께 일부를 상기 기재에 접착하지 않는 공정 중 적어도 어느 일방을 갖는 제 2 공정과,
    상기 연결부를 절단하는 제 3 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 공정에서, 상기 연결부를 프레스에 의해 절단하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 공정에서, 패턴부의 하나의 부분과 상기 패턴부의 다른 부분 사이에 유지 연결부를 형성하고,
    상기 제 3 공정에서, 상기 유지 연결부를 절단하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
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