WO2024048216A1 - 配線基板 - Google Patents

配線基板 Download PDF

Info

Publication number
WO2024048216A1
WO2024048216A1 PCT/JP2023/028879 JP2023028879W WO2024048216A1 WO 2024048216 A1 WO2024048216 A1 WO 2024048216A1 JP 2023028879 W JP2023028879 W JP 2023028879W WO 2024048216 A1 WO2024048216 A1 WO 2024048216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
land
solder
wiring board
conductor
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/028879
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真之介 中口
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
Publication of WO2024048216A1 publication Critical patent/WO2024048216A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components

Definitions

  • the present disclosure relates to a wiring board.
  • Patent Document 1 discloses a heat dissipation structure for a surface-mounted electronic component. Specifically, a heat generating component surface-mounted on a printed circuit board and an SMT radiator disposed on a wiring pattern near the heat generating component are disclosed.
  • the SMT radiator is made of metal with good thermal conductivity and functions as a heat dissipation component.
  • the SMT radiator has a rectangular parallelepiped shape, and the lower surface is soldered to the wiring pattern.
  • a conductor part such as the SMT radiator in Patent Document 1 is, for example, composed of a base material and a plating layer covering the base material, and the plating layer is soldered to a wiring pattern.
  • a conductor portion not only the lower surface but also the four surfaces rising from the lower surface are bonded to the wiring pattern, thereby further increasing the bonding strength to the wiring pattern.
  • the land portion formed by the exposed portion of the wiring pattern is formed so as to project outward from the outer periphery of the lower surface of the conductor, and the projecting portion is It is necessary to join the above four surfaces to each other. For this reason, it becomes difficult to arrange the base material closer to the end of the land portion.
  • One of the objects of the present disclosure is to provide a technique that facilitates bringing the base material of the conductor part to the end of the land part in a predetermined direction while improving the bonding strength of the conductor part to the wiring pattern.
  • the wiring board of the present disclosure includes: A substrate part comprising a conductor layer having a wiring pattern and an insulating layer having an insulating film covering a part of the wiring pattern, wherein a part of the wiring pattern is configured as a land part not covered by the insulating film.
  • the conductor part has a conductive base material and a plating layer covering a part of the base material
  • the base material includes: an opposing surface facing the land portion on one side in the thickness direction of the substrate portion; a pair of first surfaces disposed on both sides in a first direction perpendicular to the thickness direction; a pair of second surfaces arranged on both sides of the thickness direction and a second direction perpendicular to the first direction;
  • the first surface paired with the opposing surface is covered with the plating layer,
  • the pair of second surfaces have exposed surfaces where the base material is exposed without being covered with the plating layer,
  • the plating layer covering the pair of first surfaces is joined to the land portion by the solder,
  • the pair of second surfaces are arranged to overlap with the land portion in the thickness direction.
  • the technology according to the present disclosure can improve the bonding strength of the conductor part to the wiring pattern while making it easier to move the base material of the conductor part to the end of the land part in a predetermined direction.
  • FIG. 1 is a plan view of the wiring board in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the wiring board in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 around the conductor portion.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2 around the conductor portion.
  • FIG. 5 is an enlarged plan view of the periphery of the conductor portion of the wiring board in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of the periphery of the conductor portion of the wiring board in the third embodiment.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line DD in FIG.
  • a conductor layer having a wiring pattern, and an insulating layer having an insulating film covering a part of the wiring pattern, and a part of the wiring pattern is configured as a land portion not covered with the insulating film.
  • a wiring board comprising: The conductor part has a conductive base material and a plating layer covering a part of the base material,
  • the base material includes: an opposing surface facing the land portion on one side in the thickness direction of the substrate portion; a pair of first surfaces disposed on both sides in a first direction perpendicular to the thickness direction; a pair of second surfaces arranged on both sides of the thickness direction and a second direction perpendicular to the first direction;
  • the first surface paired with the opposing surface is covered with the plating layer,
  • the pair of second surfaces have exposed surfaces where the base material is exposed without being covered with the plating layer,
  • the plating layer covering the pair of first surfaces is joined to the land portion by
  • the plating layer covering the pair of first surfaces is bonded to the land portion by solder, it is possible to improve the bonding strength of the conductor portion to the land portion.
  • the pair of second surfaces are configured to have exposed surfaces and are arranged to overlap with the land portions in the thickness direction. In other words, since at least a portion of the pair of second surfaces of the wiring board is not covered with a plating layer, it is less likely to interfere with other components, and as a result, the base material is attached to the end of the land portion in the second direction. Easy to approach.
  • the distance in the second direction from at least one of the second surfaces to the end of the land portion is greater than the distance in the first direction from any one of the first surfaces to the end of the land portion.
  • the wiring board may have at least one second surface brought closer to the end of the land portion in the second direction than the distance from one of the first surfaces to the end of the land portion in the first direction. can.
  • the conductor portion can be joined in a focused manner at a plurality of locations.
  • the solder joint strength of the entire solder can be increased by intensively joining multiple locations of the conductor portions and continuously disposing the solder so as to span the multiple land portions.
  • the bonding strength with the land portion tends to be uniform over the entire opposing surface.
  • the above wiring board can easily improve the bonding strength between the first surface and the land portion while suppressing the increase in size of the conductor portion.
  • the height of the fillet of the solder bonded to at least one of the first surfaces and the land portion from the land portion is the center position in the thickness direction of the first surface bonded to the fillet.
  • the above wiring board can further improve the bonding strength between at least one of the first surfaces and the land portion.
  • the wiring board 10 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a vehicle (not shown).
  • the wiring board 10 is provided between a power supply section 90 mounted on a vehicle and a load 91, and functions as a power path for supplying electric power from the power supply section 90 to the load 91 side.
  • the wiring board 10 includes a substrate section 11, a conductor section 12, an input section 13, an output section 14, a switch section 15, and a solder 16. Note that the solder 16 is omitted in FIG. 1.
  • the substrate section 11 has a conductor layer 20 and an insulating layer 30.
  • the conductor layer 20 is provided between the power supply section 90 and the load 91 and functions as a power path for supplying power from the power supply section 90 to the load 91 side.
  • the conductor layer 20 is provided with an input section 13, an output section 14, and a switch section 15.
  • the input section 13, output section 14, and switch section 15 are electrically connected to the conductor layer 20 by, for example, soldering.
  • Input section 13 is configured as a connector, for example, and is connected to power supply section 90 via wiring 92 .
  • the input unit 13 is supplied with power based on the power supply unit 90 .
  • the power supplied to the input section 13 is supplied to the output section 14 via the conductor layer 20.
  • the output section 14 is configured as a connector, for example, and is connected to the load 91 via wiring 93. Power based on the power supply section 90 is supplied to the load 91 via the input section 13, the conductor layer 20, and the output section 14.
  • the switch section 15 may include a switch having physical contacts, or may include a semiconductor switching element.
  • the switch section 15 is provided between the input section 13 and the output section 14.
  • the switch section 15 allows power to be supplied from the input section 13 side to the output section 14 side when in the on state.
  • the switch section 15 cuts off power supply from the input section 13 side to the output section 14 side when in the off state.
  • the conductor layer 20 is made of, for example, metal foil (for example, copper foil).
  • the conductor layer 20 has a first wiring pattern 21 and a second wiring pattern 22.
  • the first wiring pattern 21 and the second wiring pattern 22 are arranged apart from each other.
  • the first wiring pattern 21 has a longitudinal shape.
  • An input section 13 is provided on one end side of the first wiring pattern 21 .
  • One end of the switch portion 15 is provided on the other end side of the first wiring pattern 21 .
  • the second wiring pattern 22 is provided with the other end of the switch section 15 and the output section 14 .
  • the insulating layer 30 includes a substrate body 31 and an insulating film 32.
  • the substrate body 31 has insulating properties and is made of resin, for example.
  • the substrate body 31 has a plate shape.
  • the substrate body 31 is disposed on one side of the conductor layer 20 in the thickness direction of the substrate portion 11 .
  • the "thickness direction of the substrate portion 11" will also be simply referred to as the "thickness direction.”
  • the conductor layer 20 (more specifically, the first wiring pattern 21 and the second wiring pattern 22) is provided on the other side of the substrate body 31 in the thickness direction.
  • the insulating film 32 covers a part of the surface of the conductor layer 20 (more specifically, the first wiring pattern 21 and the second wiring pattern 22) on the other side in the thickness direction.
  • the insulating film 32 is configured, for example, as a solder resist.
  • the insulating film 32 has insulating properties and is made of resin, for example.
  • a part of the first wiring pattern 21 is configured as a land portion 23 that is not covered with the insulating film 32.
  • the land portion 23 is surrounded by an insulating film 32.
  • the land portion 23 has a rectangular shape.
  • the land portion 23 has a longitudinal shape extending along the direction in which the current flows.
  • the land portion 23 has a longitudinal shape extending along the longitudinal direction of the first wiring pattern 21 .
  • the land section 23 is arranged between the input section 13 and the output section 14, and between the input section 13 and the switch section 15.
  • a plurality of land portions 23 are provided.
  • the plurality of land portions 23 are arranged apart from each other.
  • the plurality of land portions 23 are spaced apart in the direction in which the current flows.
  • the plurality of land portions 23 are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the first wiring pattern 21 .
  • the conductor portion 12 is a member that is joined to the land portion 23 by solder 16, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the conductor portion 12 functions as a heat radiating member.
  • the conductor portion 12 is configured, for example, as a chip bus bar. Although the conductor portion 12 has a rectangular parallelepiped shape in this embodiment, it may have another shape. For example, the conductor portion 12 may have a cubic shape or may have a shape including a curved surface.
  • the conductor portion 12 includes a conductive base material 40 and a plating layer 41 that covers a portion of the base material 40.
  • the base material 40 is a member that is not bonded to the solder 16, or a member that is less likely to be bonded to the solder 16 than the plated layer 41.
  • the plated layer 41 is a member to be joined to the solder 16, and is a member that is more easily joined to the solder 16 than the base material 40.
  • the base material 40 has an opposing surface 42 , a pair of first surfaces 43 and 44 , a pair of second surfaces 45 and 46 , and a top surface 47 .
  • the opposing surface 42 faces the land portion 23 side on one side in the thickness direction.
  • the opposing surface 42 faces the conductor layer 20 via the solder 16 or directly.
  • the opposing surface 42 may or may not be in contact with the conductor layer 20.
  • the pair of first surfaces 43 and 44 are arranged on both sides of the base material 40 in the first direction.
  • the first direction is a direction perpendicular to the thickness direction.
  • One first surface 43 is arranged on one side of the base material 40 in the first direction.
  • the other first surface 44 is arranged on the other side of the base material 40 in the first direction.
  • the pair of second surfaces 45 and 46 are arranged on both sides of the base material 40 in the second direction.
  • the second direction is a direction perpendicular to the thickness direction and the first direction.
  • One second surface 45 is arranged on one side of the base material 40 in the second direction, and the other second surface 46 is arranged on the other side of the base material 40 in the second direction.
  • the top surface 47 is arranged on the opposite side of the base material 40 to the opposing surface 42.
  • the top surface 47 is arranged on the other side of the base material 40 in the thickness direction.
  • the length of the conductor portion 12 in the first direction is shorter than the length of the conductor portion 12 in the second direction.
  • the length of the conductor portion 12 in the thickness direction is shorter than the length of the conductor portion 12 in the first direction and shorter than the length of the conductor portion 12 in the second direction.
  • the opposing surface 42, the pair of first surfaces 43 and 44, the pair of second surfaces 45 and 46, and the top surface 47 are flat surfaces.
  • a flat surface includes not only a strictly flat surface but also a slightly curved surface.
  • the opposing surface 42, the pair of first surfaces 43 and 44, and the top surface 47 are covered with a plating layer 41.
  • the plating layer 41 covering the opposing surface 42, the pair of first surfaces 43 and 44, and the top surface 47 is continuous and has an annular shape.
  • the plating layer 41 covering the opposing surface 42 and the pair of first surfaces 43 and 44 is bonded to the land portion 23 with the solder 16. That is, the opposing surface 42 and the pair of first surfaces 43 and 44 are joined to the solder 16 via the plating layer 41.
  • the area where the opposing surface 42, the solder 16, and the land portion 23 overlap each other with respect to the area of the opposing surface 42 is The area ratio is preferably 50% or more, and preferably 80% or more. According to this configuration, the wiring board 10 can further improve the bonding strength between the conductor portion 12 and the land portion 23. In this embodiment, the above ratio is 100% (see FIGS. 1, 3, and 4).
  • the pair of second surfaces 45 and 46 have exposed surfaces 45A and 46A where the base material 40 is exposed without being covered with the plating layer 41. In this embodiment, the entire second surfaces 45 and 46 are exposed surfaces 45A and 46A. The exposed surfaces 45A and 46A are not bonded to the solder 16 and are not bonded to the land portion 23. The pair of second surfaces 45 and 46 are arranged to overlap with the land portion 23 in the thickness direction.
  • the wiring board 10 can improve the bonding strength of the conductor portion 12 to the land portion 23. can be achieved.
  • the pair of second surfaces 45 and 46 have exposed surfaces 45A and 46A, and are arranged to overlap with the land portion 23 in the thickness direction.
  • the base material 40 is not covered with the land portion. It is easy to approach the ends 23C and 23D of 23 in the second direction.
  • the second surfaces 45 and 46 are entirely exposed surfaces 45A and 46A, it is easier to move the base material 40 toward the ends 23C and 23D of the land portion 23 in the second direction.
  • the distance in the second direction from at least one of the second surfaces 45, 46 to the end of the land portion 23 is shorter than the distance in the first direction from any of the first surfaces 43, 44 to the end of the land portion 23. .
  • the “end of the land portion 23” in “from the second surface 45 to the end of the land portion 23” refers to “the end 23C of the land portion 23 arranged in the direction toward which the second surface 45 faces.”
  • the “end of the land portion 23” in “from the second surface 46 to the end of the land portion 23” refers to “the end 23D of the land portion 23 arranged in the direction toward which the second surface 46 faces.”
  • the “end of the land portion 23” in “from the first surface 43 to the end of the land portion 23” refers to “the end 23A of the land portion 23 arranged in the direction toward which the first surface 43 faces.”
  • the "end of the land portion 23" in “from the first surface 44 to the end of the land portion 23” refers to "the end 23B of the land portion 23
  • the distance in the first direction from the first surface 43 to the end 23A of the land portion 23 is the distance L1
  • the distance in the first direction from the first surface 44 to the end 23B of the land portion 23. is the distance L2.
  • the distance in the second direction from the second surface 45 to the end 23C of the land portion 23 is the distance L3
  • the distance in the second direction from the second surface 46 to the end 23D of the land portion 23. is the distance L4.
  • the distance L3 is shorter than the distance L1 and shorter than the distance L2.
  • the distance L4 is shorter than the distance L1 and shorter than the distance L2.
  • the distances L3 and L4 in the second direction from the second surfaces 45 and 46 to the ends 23C and 23D of the land portion 23 are both the distances L3 and L4 in the second direction from the second surfaces 45 and 46 to the ends 23A and 23B of the land portion 23, respectively.
  • the distance in the direction is shorter than either L1 or L2.
  • the wiring board 10 can bring the second surface 45 closer to the end 23C of the land portion 23 in the second direction to a position closer than the distances L1 and L2. Further, the wiring board 10 can bring the second surface 46 closer to the end 23D of the land portion 23 in the second direction to a position closer than the distances L1 and L2.
  • the distance L1 may be the same as or different from the distance L2.
  • the distance L3 may be the same as the distance L4, or may be different.
  • Fillets 51, 52, 53, and 54 are formed in the solder 16.
  • the fillet 51 is arranged on one side of the solder 16 in the first direction.
  • the fillet 51 is joined to the first surface 43 and the land portion 23.
  • the fillet 52 is arranged on the other side of the solder 16 in the first direction.
  • the fillet 52 is joined to the first surface 44 and the land portion 23.
  • the fillet 53 is arranged on one side of the solder 16 in the second direction. In the example shown in FIG. 4, the fillet 53 is arranged at a position below the exposed surface 45A of the second surface 45. Note that the fillet 53 does not have to be placed at a position lower than the exposed surface 45A of the second surface 45.
  • the upper end of the fillet 53 may be located above the lower end of the exposed surface 45A.
  • the fillet 54 is arranged on the other side of the solder 16 in the second direction. In the example shown in FIG. 4, the fillet 54 is arranged at a position below the exposed surface 46A of the second surface 46. Note that the fillet 54 does not need to be located at a position lower than the exposed surface 46A of the second surface 46.
  • the upper end of the fillet 54 may be located above the lower end of the exposed surface 46A.
  • the height of the fillet 51 is the same as the height of the fillets 53 and 54 or higher than the height of the fillets 53 and 54.
  • the height of the fillet 52 is the same as the height of the fillets 53 and 54 or higher than the height of the fillets 53 and 54.
  • the cross section of the fillets 51 and 52 (more specifically, the cross section cut in the direction perpendicular to the second direction) has a triangular shape (more specifically, an isosceles triangular shape in which the lengths of the two joined sides are the same).
  • the cross section of the fillets 53 and 54 (more specifically, the cross section cut in the direction perpendicular to the first direction) has a triangular shape (more specifically, an isosceles triangular shape in which the lengths of the two joined sides are the same). ).
  • Two sides have the same length includes not only cases where they are exactly the same, but also cases where they are substantially the same. “Substantially the same” means that the ratio of the difference in the length of the two sides to the length of the longer of the two sides is within 10%.
  • the height of the fillet 51 of the solder 16 bonded to the first surface 43 and the land portion 23 from the land portion 23 is the height H1.
  • the height H1 is the height of the fillet 51 at its highest position.
  • the height of the fillet 52 of the solder 16 bonded to the first surface 44 and the land portion 23 from the land portion 23 is a height H2.
  • the height H2 is the height of the fillet 52 at its highest position.
  • the height of the center position of the first surface 43 in the thickness direction from the land portion 23 is a height HC1.
  • the height HC1 is the height at the center position of the first surface 43 in the second direction.
  • the height of the center position of the first surface 44 in the thickness direction from the land portion 23 is a height HC2.
  • the height HC2 is the height at the center position of the first surface 44 in the second direction. Height is synonymous with length in the thickness direction.
  • the wiring board 10 can further improve the bonding strength between the first surfaces 43, 44 and the land portions 23.
  • the height H1 may be the same as the height HC1 or may be lower than the height HC1.
  • Height H2 may be the same as height HC2 or may be lower than height HC2.
  • the height H1 may be higher than the height HC1, and the height H2 may be the same as the height HC2 or lower than the height HC2.
  • the height H2 may be higher than the height HC2, and the height H1 may be the same as the height HC1 or may be lower than the height HC1.
  • the conductor portion 12 is joined to one land portion 23.
  • the conductor portion 12 is arranged inside the outer peripheral edge of the land portion 23 in a plane direction perpendicular to the thickness direction.
  • the entire opposing surface 42 of the conductor portion 12 is provided so as to overlap the land portion 23. According to this configuration, the wiring board 10 tends to have a uniform bonding strength with the land portion 23 over the entire opposing surface 42.
  • the area of each of the pair of first surfaces 43 and 44 is larger than the area of either of the pair of second surfaces 45 and 46. According to this configuration, the wiring board 10 can easily improve the bonding strength between the first surfaces 43, 44 and the land portions 23 while suppressing the increase in the size of the conductor portions 12.
  • the conductor portion 12 has a longitudinal shape that extends along the direction of current flow at the portion where the conductor portion 12 is joined. “The direction in which current flows” is the direction from the input section 13 side to the output section 14 side in the conductor layer 20. According to this configuration, in the wiring board 10, current can easily flow through the conductor portion 12, so that the heat dissipation performance of the conductor portion 12 can be improved.
  • the substrate portion 11 is formed by printing the conductor layer 20 on the surface of the substrate body 31 and applying an insulating film 32 so as to partially cover the conductor layer 20.
  • the conductor portion 12 is formed by plating the surface of a prismatic metal member and then cutting and dividing the metal member in a direction perpendicular to the direction in which the metal member extends. The cut surfaces are configured as second surfaces 45, 46 that are not plated.
  • a solder paste is applied to the substrate part 11, and a conductor part 12, an input part 13, an output part 14, and a switch part 15 are mounted on the board part 11. Thereafter, the conductor part 12, the input part 13, the output part 14, and the switch part 15 are joined to the conductor layer 20 by the solder 16 by reflow. In this way, the wiring board 10 is manufactured.
  • the wiring board 210 includes a substrate section 211, a conductor section 12, and solder 216.
  • the substrate section 211 includes a conductor layer 20 and an insulating layer 230. Note that the solder 216 is omitted in FIG. 5.
  • the insulating layer 230 includes a substrate body 31 and an insulating film 232, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the insulating film 232 has insulating properties and is made of resin, for example.
  • the insulating film 232 covers a part of the surface of the conductor layer 20 (more specifically, the first wiring pattern 21) on the other side in the thickness direction.
  • a partial region of the first wiring pattern 21 in the conductor layer 20 is configured as land portions 223A and 223B that are not covered with the insulating film 232.
  • Land portions 223A and 223B are each surrounded by an insulating film 232.
  • Land portions 223A and 223B each have a rectangular shape.
  • the land portions 223A and 223B are arranged side by side with an interval in the direction in which the current flows.
  • the land portions 223A and 223B are arranged side by side with an interval in the longitudinal direction of the first wiring pattern 21.
  • the land parts 223A and 223B are arranged between the input part 13 and the output part 14 described in the first embodiment, and are arranged between the input part 13 and the switch part 15.
  • the conductor portion 12 is arranged across a plurality of (two in this embodiment) land portions 223A, 223B that are spaced apart from each other, and is joined to each of the plurality of land portions 223A, 223B by solder 216. According to this configuration, in the wiring board 210, the conductor portion 12 can be joined in a focused manner at a plurality of locations.
  • a plurality of (two in this embodiment) land portions 223A and 223B to which one conductor portion 12 is bonded are configured by the same wiring pattern (specifically, the first wiring pattern 21).
  • One land portion 223A is arranged on one side in the second direction than the other land portion 223B.
  • the second surface 45 is arranged to overlap with the land portion 223A in the thickness direction.
  • the second surface 46 is arranged to overlap the land portion 223B in the thickness direction.
  • Solder 216 is continuously arranged between the substrate portion 211 (more specifically, the substrate main body 31) and the opposing surface 42 so as to straddle the plurality of spaced apart land portions 223A and 223B.
  • the insulating film 232 includes an intermediate insulating film 232A disposed between a plurality of land parts 223A and 223B to which one conductor part 12 is bonded.
  • the solder 216 includes a first solder part 216A that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 223A, a second solder part 216B that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 223B, and a first solder part 216B that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 223B. It has a third solder part 216C disposed between the solder part 216A and the second solder part 216B.
  • the first solder portion 216A is arranged to overlap the opposing surface 42 and the land portion 223A in the thickness direction.
  • the second solder portion 216B is arranged to overlap the opposing surface 42 and the land portion 223B in the thickness direction.
  • the conductor portion 12 is arranged with an interval in the thickness direction from the intermediate insulating film 232A.
  • the third solder portion 216C is arranged between the conductor portion 12 and the intermediate insulating film 232A in the thickness direction, and connects the first solder portion 216A and the second solder portion 216B.
  • the third solder portion 216C is bonded to the plating layer 41 covering the opposing surface 42.
  • the wiring board 210 connects the entire conductor portion 12 by the solder 216 that is continuously arranged so as to span the plurality of land portions 223A and 223B while concentrating the bonding at a plurality of locations on the conductor portion 12. Strength can be increased.
  • ⁇ Third embodiment> In the second embodiment, an example has been described in which one conductor portion is joined to a plurality of land portions, and the plurality of land portions are configured by the same wiring pattern. In the third embodiment, an example will be described in which a plurality of land portions are configured by separate wiring patterns. Note that in the description of the third embodiment, the same components as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the wiring board 310 includes a substrate section 311, a conductor section 12, and solder 316.
  • the substrate section 311 includes a conductor layer 320 and an insulating layer 330. Note that the solder 316 is omitted in FIG. 7.
  • the conductor layer 320 has a plurality of (two in this embodiment) wiring patterns 321A and 321B that are joined to one conductor portion 12.
  • the plurality of wiring patterns 321A and 321B constitute a path between the input section 13 and the switch section 15 described in the first embodiment (see FIG. 1).
  • the plurality of wiring patterns 321A and 321B are arranged apart from each other in the second direction. A space is formed between the plurality of wiring patterns 321A and 321B.
  • One wiring pattern 321A is arranged on one side in the second direction than the other wiring pattern 321B.
  • the insulating layer 330 includes a substrate body 31 and an insulating film 332, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the insulating film 332 has insulating properties and is made of resin, for example.
  • the insulating film 332 covers a part of the surface of the conductor layer 320 (more specifically, the wiring patterns 321A and 321B) on the other side in the thickness direction.
  • a part of the wiring pattern 321A is configured as a land portion 323A that is not covered with the insulating film 322.
  • a part of the wiring pattern 321B is configured as a land portion 323B that is not covered with the insulating film 322.
  • Land portions 323A and 323B each have a rectangular shape. The land portions 323A and 323B are spaced apart from each other in the direction in which the current flows.
  • the conductor portion 12 is arranged across a plurality of (two in this embodiment) land portions 323A, 323B that are spaced apart from each other, and is bonded to each of the plurality of land portions 323A, 323B with a solder 316. According to this configuration, in the wiring board 310, the conductor portion 12 can be joined in a focused manner at a plurality of locations.
  • a plurality of (two in this embodiment) land portions 323A and 323B to which one conductor portion 12 is bonded are configured by separate wiring patterns.
  • One land portion 323A is arranged on one side in the second direction than the other land portion 323B.
  • the second surface 45 is arranged to overlap the land portion 323A in the thickness direction.
  • the second surface 46 is arranged to overlap the land portion 323B in the thickness direction.
  • Solder 316 is continuously arranged between the substrate portion 311 (more specifically, the substrate main body 31) and the opposing surface 42 so as to straddle the plurality of spaced apart land portions 323A and 323B.
  • the solder 316 includes a first solder part 316A that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 323A, a second solder part 316B that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 323B, and a first solder part 316B that joins the plating layer 41 covering the opposing surface 42 to the land part 323B. It has a third solder part 316C disposed between the solder part 316A and the second solder part 316B.
  • the first solder portion 316A is arranged to overlap the opposing surface 42 and the land portion 323A in the thickness direction.
  • the second solder portion 316B is arranged to overlap the opposing surface 42 and the land portion 323B in the thickness direction.
  • the third solder portion 316C is arranged above the space between the plurality of wiring patterns 321A and 321B.
  • the third solder portion 316C connects the first solder portion 316A and the second solder portion 316B.
  • the third solder portion 316C is bonded to the plating layer 41 covering the opposing surface 42.
  • the solder 316 has a bridge shape spanning the plurality of land portions 323A and 323B.
  • the wiring board 310 connects the entire conductor portion 12 by the solder 316 that is continuously arranged so as to span the plurality of land portions 323A and 323B while concentrating the bonding at a plurality of locations on the conductor portion 12. Strength can be increased. Furthermore, the conductor portion 12 also functions as a path connecting the wiring pattern 321A and the wiring pattern 321B.
  • the length of the conductor portion 12 in the first direction may be longer than the length of the conductor portion 12 in the second direction, or may be the same as the length of the conductor portion 12 in the second direction.
  • “the same” is not limited to exact sameness, but also includes substantial sameness. Substantially the same means that the ratio of the difference between the length in the first direction and the length in the second direction with respect to the longer length is within 5%.
  • the length of the conductor portion 12 in the thickness direction may be longer than the length of the conductor portion 12 in the first direction, or may be the same as the length of the conductor portion 12 in the first direction.
  • “the same” is not limited to exact sameness, but also includes substantial sameness. Substantially the same means that the ratio of the difference between the length in the thickness direction and the length in the first direction with respect to the longer length is within 5%.
  • the length of the conductor portion 12 in the thickness direction may be longer than the length of the conductor portion 12 in the second direction, or may be the same as the length of the conductor portion 12 in the second direction.
  • “the same” is not limited to exact sameness, but also includes substantial sameness. Substantially the same means that the ratio of the difference between the length in the thickness direction and the length in the second direction with respect to the longer length is within 5%.
  • the fillets 53 and 54 may not be formed in the solder 16, 216, 316.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

配線基板(10)は、基板部(11)と、導体部(12)と、を備える。基板部(11)は、配線パターン(第1配線パターン(21))を有する導体層(20)と、配線パターンの一部を覆う絶縁膜(32)を有する絶縁層(30)と、を備え、配線パターンの一部領域がランド部(23)として構成される。導体部(12)は、基材(40)と、メッキ層(41)と、を有する。基材(40)は、対向面(42)と、一対の第1面(43、44)と、一対の第2面(45、46)と、を有する。対向面(42)と一対の第1面(43、44)は、メッキ層(41)で覆われる。一対の第2面(45、46)は、露出面(45A、46A)を有する。一対の第1面(43、44)を覆うメッキ層(41)は、ランド部(23)に接合される。一対の第2面(45、46)は、厚さ方向においてランド部(23)と重なって配置される。

Description

配線基板
 本開示は、配線基板に関する。
 特許文献1には、表面実装用電子部品の放熱構造が開示されている。具体的には、プリント基板に表面実装される発熱部品と、発熱部品近傍の配線パターン上に配置されるSMTラジエターと、が開示されている。SMTラジエターは、熱伝導性の良い金属製であり、放熱部品として機能する。SMTラジエターは、直方体形状をなしており、下面が配線パターンにはんだ付けされる。
特開2003-188565号公報
 特許文献1におけるSMTラジエターのような導体部は、例えば、基材と、基材を覆うメッキ層とによって構成され、メッキ層が配線パターンにはんだ付けされる。このような導体部は、下面だけでなく、下面から立ち上がる4面が配線パターンに接合されることで、配線パターンに対する接合強度がより高まる。しかし、上記4面を配線パターンに接合させるためには、配線パターンの露出部分で形成されるランド部を、導体部の下面の外周縁よりも外側に張り出すように形成し、当該張り出した部分に上記4面を接合させる必要がある。このため、基材をランド部の端に寄せて配置することが難しくなる。
 本開示は、導体部の配線パターンに対する接合強度の向上を図りつつ、導体部の基材をランド部における所定方向の端に寄せやすい技術を提供することを目的の一つとする。
 本開示の配線基板は、
 配線パターンを有する導体層と、前記配線パターンの一部を覆う絶縁膜を有する絶縁層と、を備え、前記配線パターンの一部領域が前記絶縁膜に覆われないランド部として構成される基板部と、
 はんだによって前記ランド部に接合される導体部と、
を備えた配線基板であって、
 前記導体部は、導電性の基材と、前記基材の一部を覆うメッキ層と、を有し、
 前記基材は、前記基板部の厚さ方向一方側において前記ランド部側に面する対向面と、前記厚さ方向と直交する第1方向の両側に配置される一対の第1面と、前記厚さ方向及び前記第1方向と直交する第2方向の両側に配置される一対の第2面と、を有し、
 前記対向面と一対の前記第1面は、前記メッキ層で覆われ、
 一対の前記第2面は、前記基材が前記メッキ層に覆われずに露出する露出面を有し、
 一対の前記第1面を覆う前記メッキ層は、前記はんだによって前記ランド部に接合され、
 一対の前記第2面は、前記厚さ方向において前記ランド部と重なって配置される。
 本開示に係る技術は、導体部の配線パターンに対する接合強度の向上を図りつつ、導体部の基材をランド部における所定方向の端に寄せやすくすることができる。
図1は、第1実施形態における配線基板の平面図である。 図2は、第1実施形態における配線基板の正面図である。 図3は、導体部周辺を図1のA-A線で切断した断面図である。 図4は、導体部周辺を図2のB-B線で切断した断面図である。 図5は、第2実施形態における配線基板の導体部周辺を拡大した平面図である。 図6は、図5のC-C線断面図である。 図7は、第3実施形態における配線基板の導体部周辺を拡大した平面図である。 図8は、図7のD-D線断面図である。
 以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
 〔1〕配線パターンを有する導体層と、前記配線パターンの一部を覆う絶縁膜を有する絶縁層と、を備え、前記配線パターンの一部領域が前記絶縁膜に覆われないランド部として構成される基板部と、
 はんだによって前記ランド部に接合される導体部と、
を備えた配線基板であって、
 前記導体部は、導電性の基材と、前記基材の一部を覆うメッキ層と、を有し、
 前記基材は、前記基板部の厚さ方向一方側において前記ランド部側に面する対向面と、前記厚さ方向と直交する第1方向の両側に配置される一対の第1面と、前記厚さ方向及び前記第1方向と直交する第2方向の両側に配置される一対の第2面と、を有し、
 前記対向面と一対の前記第1面は、前記メッキ層で覆われ、
 一対の前記第2面は、前記基材が前記メッキ層に覆われずに露出する露出面を有し、
 一対の前記第1面を覆う前記メッキ層は、前記はんだによって前記ランド部に接合され、
 一対の前記第2面は、前記厚さ方向において前記ランド部と重なって配置される
 配線基板。
 上記配線基板は、一対の第1面を覆うメッキ層がはんだによってランド部に接合されるため、導体部のランド部に対する接合強度の向上を図ることができる。他方、一対の第2面は、露出面を有する構成とされ、厚さ方向においてランド部と重なって配置される。つまり、配線基板は、一対の第2面の少なくとも一部がメッキ層で覆われていないため、その分、他部材と干渉しにくくなり、その結果、基材をランド部における第2方向の端に寄せやすい。
 〔2〕少なくともいずれかの前記第2面から前記ランド部の端までの前記第2方向の距離は、いずれかの前記第1面から前記ランド部の端までの前記第1方向の距離よりも短い
 〔1〕に記載の配線基板。
 上記配線基板は、少なくとも一方の第2面を、ランド部における第2方向の端に対し、いずれかの第1面からランド部における第1方向の端までの距離よりも近い位置まで近づけることができる。
 〔3〕前記導体部は、互いに離間した複数の前記ランド部に跨って配置され、複数の前記ランド部の各々に接合される
 〔1〕又は〔2〕に記載の配線基板。
 上記配線基板は、導体部の複数箇所を重点的に接合させることができる。
 〔4〕前記基板部と前記対向面との間において、離間した複数の前記ランド部に跨るように連続的に前記はんだが配置される
 〔3〕に記載の配線基板。
 上記配線基板は、導体部の複数個所を重点的に接合させつつ、複数のランド部に跨るように連続的に配置されるはんだによってはんだ全体の接合強度を高めることができる。
 〔5〕前記導体部の前記対向面の全体が、前記ランド部に重なるように設けられる
 〔1〕から〔4〕のいずれかに記載の配線基板。
 上記配線基板は、対向面全体において、ランド部との接合強度が均一になりやすい。
 〔6〕一対の前記第1面の各々の面積は、一対の前記第2面のいずれの面積よりも大きい
 〔1〕から〔5〕のいずれかに記載の配線基板。
 上記配線基板は、導体部の大型化を抑えつつ、第1面とランド部との接合強度を向上させやすい。
 〔7〕前記導体部は、当該導体部が接合される部位において電流が流れる方向に沿って延びる長手形状をなす
 〔1〕から〔6〕のいずれかに記載の配線基板。
 上記配線基板は、導体部に電流が流れやすくなるため、導体部の放熱性能を向上させることができる。
 〔8〕少なくともいずれかの前記第1面及び前記ランド部に接合される前記はんだのフィレットの前記ランド部からの高さは、前記フィレットに接合される前記第1面の前記厚さ方向中心位置の前記ランド部からの高さよりも高い
 〔1〕から〔7〕のいずれかに記載の配線基板。
 上記配線基板は、少なくともいずれかの第1面とランド部との接合強度をより向上させることができる。
 <第1実施形態>
 図1に示す配線基板10は、例えば、図示しない車両に搭載される。配線基板10は、車両に搭載される電源部90と負荷91との間に設けられ、電源部90に基づく電力を負荷91側に供給する電力路として機能する。
 配線基板10は、図1及び図2に示すように、基板部11と、導体部12と、入力部13と、出力部14と、スイッチ部15と、はんだ16と、を備える。なお、図1では、はんだ16を省略している。
 基板部11は、導体層20と、絶縁層30と、を有する。導体層20は、電源部90と負荷91との間に設けられ、電源部90に基づく電力を負荷91側に供給する電力路として機能する。導体層20には、入力部13、出力部14、及びスイッチ部15が設けられる。
 入力部13、出力部14、及びスイッチ部15は、例えばはんだ付けによって導体層20に電気的に接合される。入力部13は、例えばコネクタとして構成され、配線92を介して電源部90に接続される。入力部13には、電源部90に基づく電力が供給される。入力部13に供給された電力は、導体層20を介して出力部14に供給される。
 出力部14は、例えばコネクタとして構成され、配線93を介して負荷91に接続される。電源部90に基づく電力は、入力部13、導体層20、及び出力部14を介して負荷91に供給される。
 スイッチ部15は、物理的な接点を有するスイッチを含む構成であってもよいし、半導体スイッチング素子を含む構成であってもよい。スイッチ部15は、入力部13と出力部14との間に設けられる。スイッチ部15は、オン状態のときに、入力部13側から出力部14側への電力供給を許容する。スイッチ部15は、オフ状態のときに、入力部13側から出力部14側への電力供給を遮断する。
 導体層20は、例えば金属箔(例えば銅箔)によって構成される。導体層20は、第1配線パターン21と、第2配線パターン22と、を有する。第1配線パターン21と、第2配線パターン22は、互いに離間して配置される。第1配線パターン21は、長手形状をなしている。第1配線パターン21の一端側には、入力部13が設けられている。第1配線パターン21の他端側には、スイッチ部15の一端が設けられている。第2配線パターン22には、スイッチ部15の他端と、出力部14とが設けられている。
 絶縁層30は、基板本体31と、絶縁膜32と、を有する。基板本体31は、絶縁性を有し、例えば樹脂によって構成される。基板本体31は、板状をなしている。基板本体31は、導体層20に対し、基板部11の厚さ方向一方側に配置されている。以下では、「基板部11の厚さ方向」を、単に「厚さ方向」ともいう。基板本体31における厚さ方向他方側の面には、導体層20(より具体的には、第1配線パターン21と第2配線パターン22)が設けられている。絶縁膜32は、導体層20(より具体的には、第1配線パターン21と第2配線パターン22)における厚さ方向他方側の面の一部を覆う。絶縁膜32は、例えばソルダーレジストとして構成される。絶縁膜32は、絶縁性を有し、例えば樹脂によって構成される。
 第1配線パターン21の一部領域は、絶縁膜32に覆われないランド部23として構成される。ランド部23は、絶縁膜32に囲まれている。ランド部23は、矩形状をなしている。ランド部23は、電流が流れる方向に沿って延びる長手形状をなす。ランド部23は、第1配線パターン21の長手方向に沿って延びる長手形状をなす。ランド部23は、入力部13と出力部14との間に配置され、入力部13とスイッチ部15との間に配置されている。ランド部23は、複数設けられている。複数のランド部23は、互いに離間して配置される。複数のランド部23は、電流が流れる方向に離間している。複数のランド部23は、第1配線パターン21の長手方向に離間している。
 導体部12は、図3及び図4に示すように、はんだ16によってランド部23に接合される部材である。導体部12は、放熱部材として機能する。導体部12は、例えばチップバスバーとして構成される。導体部12は、本実施形態では、直方体状であるが、別の形態であってもよい。例えば、導体部12は、立方体状であってもよいし、曲面を含む形態であってもよい。導体部12は、導電性の基材40と、基材40の一部を覆うメッキ層41と、を有する。基材40は、はんだ16に接合されない部材、又はメッキ層41よりもはんだ16に接合されにくい部材である。メッキ層41は、はんだ16に接合される部材であり、基材40よりもはんだ16に接合されやすい部材である。
 基材40は、対向面42と、一対の第1面43、44と、一対の第2面45、46と、天面47と、を有する。
 対向面42は、厚さ方向一方側においてランド部23側に面する。対向面42は、はんだ16を介して、又は直接、導体層20に対向する。対向面42は、導体層20に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
 一対の第1面43、44は、基材40における第1方向の両側に配置される。第1方向は、厚さ方向と直交する方向である。一方の第1面43は、基材40における第1方向一方側に配置される。他方の第1面44は、基材40における第1方向他方側に配置される。
 一対の第2面45、46は、基材40における第2方向の両側に配置される。第2方向は、厚さ方向及び第1方向と直交する方向である。一方の第2面45は、基材40における第2方向一方側に配置される、他方の第2面46は、基材40における第2方向他方側に配置される。
 天面47は、基材40における対向面42とは反対側に配置される。天面47は、基材40における厚さ方向他方側に配置される。
 導体部12の第1方向の長さは、導体部12の第2方向の長さよりも短い。導体部12の厚さ方向の長さは、導体部12の第1方向の長さよりも短く、第2方向の長さよりも短い。
 対向面42、一対の第1面43、44、一対の第2面45、46、及び天面47は、平坦な面である。平坦な面は、厳密に平坦な面だけでなく、若干湾曲した面も含む。対向面42、一対の第1面43、44、及び天面47は、メッキ層41で覆われている。対向面42、一対の第1面43、44、及び天面47を覆うメッキ層41は、連続しており、環状をなしている。対向面42、及び一対の第1面43、44を覆うメッキ層41は、はんだ16によってランド部23に接合される。つまり、対向面42、及び一対の第1面43、44、は、メッキ層41を介してはんだ16に接合される。
 厚さ方向と直交する仮想平面に対し対向面42とはんだ16とランド部23とを投影した投影面において、対向面42の面積に対する対向面42とはんだ16とランド部23とが互いに重なる領域の面積の割合が50%以上であることが望ましく、80%以上であることが望ましい。この構成によれば、配線基板10は、導体部12とランド部23との接合強度をより向上させることができる。本実施形態では、上記割合は、100%である(図1、図3、図4参照)。
 一対の第2面45、46は、基材40がメッキ層41に覆われずに露出する露出面45A、46Aを有する。本実施形態では、第2面45、46の全体が、露出面45A、46Aである。露出面45A、46Aは、はんだ16に接合されず、ランド部23に接合されない。一対の第2面45、46は、厚さ方向においてランド部23と重なって配置される。
 この構成によれば、配線基板10は、一対の第1面43、44を覆うメッキ層41がはんだ16によってランド部23に接合されるため、導体部12のランド部23に対する接合強度の向上を図ることができる。他方、一対の第2面45、46は、露出面45A、46Aを有する構成とされ、厚さ方向においてランド部23と重なって配置される。つまり、配線基板10は、一対の第2面45、46の少なくとも一部がメッキ層41で覆われていないため、その分、他部材と干渉しにくくなり、その結果、基材40をランド部23における第2方向の端23C、23Dに寄せやすい。特に、本実施形態の配線基板10は、第2面45、46の全体が露出面45A、46Aであるため、基材40をランド部23における第2方向の端23C、23Dに一層寄せやすい。
 少なくともいずれかの第2面45、46からランド部23の端までの第2方向の距離は、いずれかの第1面43、44からランド部23の端までの第1方向の距離よりも短い。「第2面45からランド部23の端まで」の「ランド部23の端」は、「第2面45が向く方向に配置されるランド部23の端23C」のことである。「第2面46からランド部23の端まで」の「ランド部23の端」は、「第2面46が向く方向に配置されるランド部23の端23D」のことである。「第1面43からランド部23の端まで」の「ランド部23の端」は、「第1面43が向く方向に配置されるランド部23の端23A」のことである。「第1面44からランド部23の端まで」の「ランド部23の端」は、「第1面44が向く方向に配置されるランド部23の端23B」のことである。
 図3に示す例では、第1面43からランド部23の端23Aまでの第1方向の距離は、距離L1とされ、第1面44からランド部23の端23Bまでの第1方向の距離は、距離L2とされる。図4に示す例では、第2面45からランド部23の端23Cまでの第2方向の距離は、距離L3とされ、第2面46からランド部23の端23Dまでの第2方向の距離は、距離L4とされる。距離L3は、距離L1よりも短く、距離L2よりも短い。距離L4は、距離L1よりも短く、距離L2よりも短い。つまり、第2面45、46からランド部23の端23C、23Dまでの第2方向の距離L3、L4はいずれも、第1面43、44からランド部23の端23A、23Bまでの第1方向の距離L1、L2のいずれよりも短い。
 この構成によれば、配線基板10は、第2面45を、ランド部23における第2方向の端23Cに対し、距離L1、L2よりも近い位置まで近づけることができる。また、配線基板10は、第2面46を、ランド部23における第2方向の端23Dに対し、距離L1、L2よりも近い位置まで近づけることができる。
 なお、距離L1は、距離L2と同じであってもよいし、異なっていてもよい。距離L3は、距離L4と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 はんだ16には、フィレット51、52、53、54が形成される。フィレット51は、はんだ16における第1方向一方側に配置される。フィレット51は、第1面43及びランド部23に接合される。フィレット52は、はんだ16における第1方向他方側に配置される。フィレット52は、第1面44及びランド部23に接合される。フィレット53は、はんだ16における第2方向一方側に配置される。フィレット53は、図4に示す例では、第2面45の露出面45Aよりも下方の位置に配置される。なお、フィレット53は、第2面45の露出面45Aよりも下方の位置に配置されなくてもよい。例えば、フィレット53の上端は、露出面45Aの下端よりも上方の位置に配置されていてもよい。フィレット54は、はんだ16における第2方向他方側に配置される。フィレット54は、図4に示す例では、第2面46の露出面46Aよりも下方の位置に配置される。なお、フィレット54は、第2面46の露出面46Aよりも下方の位置に配置されなくてもよい。例えば、フィレット54の上端は、露出面46Aの下端よりも上方の位置に配置されていてもよい。フィレット51の高さは、フィレット53、54の高さと同じ、もしくはフィレット53、54の高さよりも高い。フィレット52の高さは、フィレット53、54の高さと同じ、もしくはフィレット53、54の高さよりも高い。フィレット51、52の断面(より具体的には、第2方向と直交する方向に切断した断面)は、三角形状(より具体的には、接合される二辺の長さが同じ二等辺三角形状)である。フィレット53、54の断面(より具体的には、第1方向と直交する方向に切断した断面)は、三角形状(より具体的には、接合される二辺の長さが同じ二等辺三角形状)である。「二辺の長さが同じ」は、厳密に同じである場合だけでなく、実質的に同じ場合も含む。「実質的に同じ」とは、二辺のうち長い方の長さに対する二辺の長さの差の割合が10%以内であることをいう。
 図3に示す例では、第1面43及びランド部23に接合されるはんだ16のフィレット51のランド部23からの高さは、高さH1とされる。高さH1は、フィレット51の最も高い位置での高さのことである。第1面44及びランド部23に接合されるはんだ16のフィレット52のランド部23からの高さは、高さH2とされる。高さH2は、フィレット52の最も高い位置での高さのことである。第1面43の厚さ方向中心位置のランド部23からの高さは、高さHC1とされる。高さHC1は、第1面43における第2方向中心位置での高さのことである。第1面44の厚さ方向中心位置のランド部23からの高さは、高さHC2とされる。高さHC2は、第1面44における第2方向中心位置での高さのことである。高さは、厚さ方向の長さと同義である。
 図3に示す例では、高さH1は、高さHC1よりも高い。高さH2は、高さHC2よりも高い。この構成によれば、配線基板10は、第1面43、44とランド部23との接合強度をより向上させることができる。
 なお、高さH1は、高さHC1と同じであってもよいし、高さHC1よりも低くてもよい。高さH2は、高さHC2と同じであってもよいし、高さHC2よりも低くてもよい。高さH1は、高さHC1よりも高く、且つ高さH2は、高さHC2と同じであるか、高さHC2よりも低くてもよい。高さH2は、高さHC2よりも高く、且つ高さH1は、高さHC1と同じであるか、高さHC1よりも低くてもよい。
 導体部12は、一のランド部23に接合される。厚さ方向と直交する平面方向において、導体部12は、ランド部23の外周縁よりも内側に配置される。導体部12の対向面42の全体が、ランド部23に重なるように設けられる。この構成によれば、配線基板10は、対向面42全体において、ランド部23との接合強度が均一になりやすい。
 一対の第1面43、44の各々の面積は、一対の第2面45、46のいずれの面積よりも大きい。この構成によれば、配線基板10は、導体部12の大型化を抑えつつ、第1面43、44とランド部23との接合強度を向上させやすい。
 導体部12は、導体部12が接合される部位において電流が流れる方向に沿って延びる長手形状をなす。「電流が流れる方向」は、導体層20において入力部13側から出力部14側に向かう方向である。この構成によれば、配線基板10は、導体部12に電流が流れやすくなるため、導体部12の放熱性能を向上させることができる。
 以下の説明は、配線基板10の製造方法に関する。
 基板部11は、基板本体31の表面に導体層20が印刷され、導体層20の一部を覆うように絶縁膜32が塗布されることで形成される。導体部12は、角柱状の金属部材の表面がメッキされた後、当該金属部材が自身の延び方向と直交する方向に切断され分割されることで形成される。切断面は、メッキされていない第2面45、46として構成される。基板部11には、はんだクレームが塗布され、導体部12と、入力部13と、出力部14と、スイッチ部15とが載置される。その後、リフローによって、導体部12と、入力部13と、出力部14と、スイッチ部15とが、はんだ16によって導体層20に接合される。このようにして、配線基板10が製造される。
 <第2実施形態>
 第1実施形態では、一の導体部が一のランド部に接合される構成であった。これに対し、第2実施形態では、一の導体部が複数のランド部に接合される構成について説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
 図5及び図6には、第2実施形態の配線基板210が示される。配線基板210は、基板部211と、導体部12と、はんだ216と、を備える。基板部211は、導体層20と、絶縁層230と、を有する。なお、図5では、はんだ216が省略されている。
 絶縁層230は、図5及び図6に示すように、基板本体31と、絶縁膜232と、を有する。絶縁膜232は、絶縁性を有し、例えば樹脂によって構成される。絶縁膜232は、導体層20(より具体的には、第1配線パターン21)における厚さ方向他方側の面の一部を覆う。
 導体層20における第1配線パターン21の一部領域は、絶縁膜232に覆われないランド部223A、223Bとして構成される。ランド部223A、223Bは、それぞれ絶縁膜232に囲まれている。ランド部223A、223Bは、それぞれ矩形状をなしている。ランド部223A、223Bは、電流が流れる方向に間隔をあけて並んで配置される。ランド部223A、223Bは、第1配線パターン21の長手方向に間隔をあけて並んで配置される。ランド部223A、223Bは、第1実施形態で説明した入力部13と出力部14との間に配置され、入力部13とスイッチ部15との間に配置される。
 導体部12は、互いに離間した複数(本実施形態では2つ)のランド部223A、223Bに跨って配置され、複数のランド部223A、223Bの各々にはんだ216によって接合される。この構成によれば、配線基板210は、導体部12の複数個所を重点的に接合させることができる。一の導体部12が接合される複数(本実施形態では2つ)のランド部223A、223Bは、同一の配線パターン(具体的には、第1配線パターン21)によって構成される。一方のランド部223Aは、他方のランド部223Bよりも第2方向一方側に配置される。第2面45は、厚さ方向においてランド部223Aと重なって配置される。第2面46は、厚さ方向においてランド部223Bと重なって配置される。
 基板部211(より具体的には、基板本体31)と対向面42との間において、離間した複数のランド部223A、223Bに跨るように連続的にはんだ216が配置される。絶縁膜232は、一の導体部12が接合される複数のランド部223A、223B間に配置される中間絶縁膜232Aを有する。はんだ216は、対向面42を覆うメッキ層41をランド部223Aに接合する第1はんだ部216Aと、対向面42を覆うメッキ層41をランド部223Bに接合する第2はんだ部216Bと、第1はんだ部216Aと第2はんだ部216Bとの間に配置される第3はんだ部216Cと、を有する。第1はんだ部216Aは、厚さ方向において対向面42及びランド部223Aと重なって配置される。第2はんだ部216Bは、厚さ方向において対向面42及びランド部223Bと重なって配置される。導体部12は、中間絶縁膜232Aと厚さ方向に間隔をあけて配置される。第3はんだ部216Cは、厚さ方向において導体部12と中間絶縁膜232Aとの間に配置され、第1はんだ部216Aと第2はんだ部216Bとをつなぐ。第3はんだ部216Cは、対向面42を覆うメッキ層41に接合される。
 この構成によれば、配線基板210は、導体部12の複数個所を重点的に接合させつつ、複数のランド部223A、223Bに跨るように連続的に配置されるはんだ216によってはんだ216全体の接合強度を高めることができる。
 <第3実施形態>
 第2実施形態では、一の導体部が複数のランド部に接合される構成として、複数のランド部が同一の配線パターンによって構成される例について説明した。第3実施形態では、複数のランド部が別々の配線パターンによって構成される例について説明する。なお、第3実施形態の説明において、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
 図7及び図8には、第3実施形態の配線基板310が示される。配線基板310は、基板部311と、導体部12と、はんだ316と、を備える。基板部311は、導体層320と、絶縁層330と、を有する。なお、図7では、はんだ316が省略されている。
 導体層320は、一の導体部12に接合される複数(本実施形態では2つ)の配線パターン321A、321Bを有する。複数の配線パターン321A、321Bは、第1実施形態で説明した入力部13とスイッチ部15との間の経路を構成する(図1参照)。複数の配線パターン321A、321Bは、第2方向において互いに離間して配置される。複数の配線パターン321A、321Bの間には、空間が形成される。一方の配線パターン321Aは、他方の配線パターン321Bよりも、第2方向一方側に配置される。
 絶縁層330は、図7及び図8に示すように、基板本体31と、絶縁膜332と、を有する。絶縁膜332は、絶縁性を有し、例えば樹脂によって構成される。絶縁膜332は、導体層320(より具体的には、配線パターン321A、321B)における厚さ方向他方側の面の一部を覆う。
 配線パターン321Aの一部領域は、絶縁膜322に覆われないランド部323Aとして構成される。配線パターン321Bの一部領域は、絶縁膜322に覆われないランド部323Bとして構成される。ランド部323A、323Bは、それぞれ矩形状をなしている。ランド部323A、323Bは、電流が流れる方向に互いに離間して配置される。
 導体部12は、互いに離間した複数(本実施形態では2つ)のランド部323A、323Bに跨って配置され、複数のランド部323A、323Bの各々にはんだ316によって接合される。この構成によれば、配線基板310は、導体部12の複数個所を重点的に接合させることができる。一の導体部12が接合される複数(本実施形態では2つ)のランド部323A、323Bは、別々の配線パターンによって構成される。一方のランド部323Aは、他方のランド部323Bよりも第2方向一方側に配置される。第2面45は、厚さ方向においてランド部323Aと重なって配置される。第2面46は、厚さ方向においてランド部323Bと重なって配置される。
 基板部311(より具体的には、基板本体31)と対向面42との間において、離間した複数のランド部323A、323Bに跨るように連続的にはんだ316が配置される。はんだ316は、対向面42を覆うメッキ層41をランド部323Aに接合する第1はんだ部316Aと、対向面42を覆うメッキ層41をランド部323Bに接合する第2はんだ部316Bと、第1はんだ部316Aと第2はんだ部316Bとの間に配置される第3はんだ部316Cと、を有する。第1はんだ部316Aは、厚さ方向において対向面42及びランド部323Aと重なって配置される。第2はんだ部316Bは、厚さ方向において対向面42及びランド部323Bと重なって配置される。第3はんだ部316Cは、複数の配線パターン321A、321B間の空間よりも上方の位置に配置される。第3はんだ部316Cは、第1はんだ部316Aと第2はんだ部316Bとをつなぐ。第3はんだ部316Cは、対向面42を覆うメッキ層41に接合される。はんだ316は、複数のランド部323A、323Bに跨るブリッジ状をなす。
 この構成によれば、配線基板310は、導体部12の複数個所を重点的に接合させつつ、複数のランド部323A、323Bに跨るように連続的に配置されるはんだ316によってはんだ316全体の接合強度を高めることができる。しかも、導体部12は、配線パターン321Aと配線パターン321Bとをつなぐ経路としても機能する。
 <他の実施形態>
 本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
 導体部12の第1方向の長さは、導体部12の第2方向の長さよりも長くてもよいし、導体部12の第2方向の長さと同一であってもよい。ここで、「同一」とは、厳密な同一に限らず、実質的な同一も含む。実質的な同一とは、長い方の長さに対する第1方向の長さと第2方向の長さとの差の割合が5%以内であることをいう。
 導体部12の厚さ方向の長さは、導体部12の第1方向の長さよりも長くてもよいし、導体部12の第1方向の長さと同一であってもよい。ここで、「同一」とは、厳密な同一に限らず、実質的な同一も含む。実質的な同一とは、長い方の長さに対する厚さ方向の長さと第1方向の長さとの差の割合が5%以内であることをいう。
 導体部12の厚さ方向の長さは、導体部12の第2方向の長さよりも長くてもよいし、導体部12の第2方向の長さと同一であってもよい。ここで、「同一」とは、厳密な同一に限らず、実質的な同一も含む。実質的な同一とは、長い方の長さに対する厚さ方向の長さと第2方向の長さとの差の割合が5%以内であることをいう。
 はんだ16、216、316には、フィレット53、54が形成されていなくてもよい。
 なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
10…配線基板
11…基板部
12…導体部
13…入力部
14…出力部
15…スイッチ部
16…はんだ
20…導体層
21…第1配線パターン(配線パターン)
22…第2配線パターン
23…ランド部
23A…端
23B…端
23C…端
23D…端
30…絶縁層
31…基板本体
32…絶縁膜
40…基材
41…メッキ層
42…対向面
43…第1面
44…第1面
45…第2面
45A…露出面
46…第2面
46A…露出面
47…天面
51…フィレット
52…フィレット
53…フィレット
54…フィレット
90…電源部
91…負荷
92…配線
93…配線
210…配線基板
211…基板部
216…はんだ
216A…第1はんだ部
216B…第2はんだ部
216C…第3はんだ部
223A…ランド部
223B…ランド部
230…絶縁層
232…絶縁膜
232A…中間絶縁膜
310…配線基板
311…基板部
316…はんだ
316A…第1はんだ部
316B…第2はんだ部
316C…第3はんだ部
320…導体層
321A…配線パターン
321B…配線パターン
322…絶縁膜
323A…ランド部
323B…ランド部
330…絶縁層
332…絶縁膜
H1…高さ
H2…高さ
HC1…高さ
HC2…高さ
L1…距離
L2…距離
L3…距離
L4…距離

Claims (8)

  1.  配線パターンを有する導体層と、前記配線パターンの一部を覆う絶縁膜を有する絶縁層と、を備え、前記配線パターンの一部領域が前記絶縁膜に覆われないランド部として構成される基板部と、
     はんだによって前記ランド部に接合される導体部と、
    を備えた配線基板であって、
     前記導体部は、導電性の基材と、前記基材の一部を覆うメッキ層と、を有し、
     前記基材は、前記基板部の厚さ方向一方側において前記ランド部側に面する対向面と、前記厚さ方向と直交する第1方向の両側に配置される一対の第1面と、前記厚さ方向及び前記第1方向と直交する第2方向の両側に配置される一対の第2面と、を有し、
     前記対向面と一対の前記第1面は、前記メッキ層で覆われ、
     一対の前記第2面は、前記基材が前記メッキ層に覆われずに露出する露出面を有し、
     一対の前記第1面を覆う前記メッキ層は、前記はんだによって前記ランド部に接合され、
     一対の前記第2面は、前記厚さ方向において前記ランド部と重なって配置される
     配線基板。
  2.  少なくともいずれかの前記第2面から前記ランド部の端までの前記第2方向の距離は、いずれかの前記第1面から前記ランド部の端までの前記第1方向の距離よりも短い
     請求項1に記載の配線基板。
  3.  前記導体部は、互いに離間した複数の前記ランド部に跨って配置され、複数の前記ランド部の各々に接合される
     請求項1又は請求項2に記載の配線基板。
  4.  前記基板部と前記対向面との間において、離間した複数の前記ランド部に跨るように連続的に前記はんだが配置される
     請求項3に記載の配線基板。
  5.  前記導体部の前記対向面の全体が、前記ランド部に重なるように設けられる
     請求項1又は請求項2に記載の配線基板。
  6.  一対の前記第1面の各々の面積は、一対の前記第2面のいずれの面積よりも大きい
     請求項1又は請求項2に記載の配線基板。
  7.  前記導体部は、当該導体部が接合される部位において電流が流れる方向に沿って延びる長手形状をなす
     請求項1又は請求項2に記載の配線基板。
  8.  少なくともいずれかの前記第1面及び前記ランド部に接合される前記はんだのフィレットの前記ランド部からの高さは、前記フィレットに接合される前記第1面の前記厚さ方向中心位置の前記ランド部からの高さよりも高い
     請求項1又は請求項2に記載の配線基板。
PCT/JP2023/028879 2022-08-29 2023-08-08 配線基板 WO2024048216A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-135730 2022-08-29
JP2022135730A JP2024032202A (ja) 2022-08-29 2022-08-29 配線基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024048216A1 true WO2024048216A1 (ja) 2024-03-07

Family

ID=90099318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/028879 WO2024048216A1 (ja) 2022-08-29 2023-08-08 配線基板

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024032202A (ja)
WO (1) WO2024048216A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794838A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 大電流回路基板
JP2010251551A (ja) * 2009-04-16 2010-11-04 Nichicon Corp 電子回路基板およびパワー半導体モジュール
WO2022085572A1 (ja) * 2020-10-19 2022-04-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 低抵抗部品、回路基板、及び製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0794838A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 大電流回路基板
JP2010251551A (ja) * 2009-04-16 2010-11-04 Nichicon Corp 電子回路基板およびパワー半導体モジュール
WO2022085572A1 (ja) * 2020-10-19 2022-04-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 低抵抗部品、回路基板、及び製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024032202A (ja) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4815981A (en) Flexible printed circuit board terminal structure
WO2020255878A1 (ja) 可撓性基板とバスバとの接続構造、配線モジュールおよび蓄電モジュール
TWI543306B (zh) 半導體裝置
JP5189616B2 (ja) 半導体装置
WO2020235583A1 (ja) 抵抗器
WO2024048216A1 (ja) 配線基板
JPH01319993A (ja) プリント回路基板の接続方法
US5532517A (en) Hybrid integrated circuit device with heat suppression means provided in the vicinity of solder bonding areas
JP2022025389A (ja) 部品実装基板
JP2009158769A (ja) 半導体装置
JPH06283836A (ja) プリント基板の接続構造および接続方法
JP2003535471A (ja) 回路装置の装着用基板並びにその製造方法
JP6570728B2 (ja) 電子装置およびその製造方法
KR20170081242A (ko) 전자 제어 장치
JP2821070B2 (ja) 複合プリント基板の接合方法
WO2022208603A1 (ja) 半導体装置
JP2006294932A (ja) 回路実装基板のランドおよび表面実装部品が搭載された回路実装基板
JP2567661B2 (ja) 混成集積回路
JP2576531B2 (ja) ハイブリッドic
JPH06188536A (ja) 混成集積回路装置
JP4132990B2 (ja) 電気的接合構造
JPH0650376U (ja) プリント基板
JP2008166021A (ja) 電池の接続端子構造
JP2004185866A (ja) コネクタ装置およびコネクタ用リード端子の製造方法
JP4724963B2 (ja) 温度ヒューズ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23858428

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1