説明

高電流用金属回路基板及びその製造方法

【課題】大電流を要する場合に対応でき、耐電圧性に優れているとともに、金属回路基板化することにより、コストを低減させるばかりでなく、実装スペースを半減し、かつ、実装を容易にできる高電流用金属回路基板を提供することにある。
【解決手段】合成樹脂製コア部材1の切欠き部2に金属回路3を嵌入し、合成樹脂製コア部材1及び金属回路3を合成樹脂4で被覆し、合成樹脂4の上面及び又は下面に金属回路5を形成し、所望の位置にめっきスルーホール6を穿設するが、前記金属回路3を単数層もしくは複数層に形成することができるし、前記金属回路5を設けないこともできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、厚物金属を使用することにより、大電流を必要とする回路に対応でき、また耐電圧性にも優れ、更に小型化を可能にするプリント基板の改良に関するものである。
【背景技術】
【0002】
配線基板は、その用途の広がりに伴い、益々高性能化、多機能化が求められているが、例えば医療用機器の電源部材や、車載用リレーボックス、モーター制御用インバータなどの大電流用途もしくは耐電圧性に富んだ基板の需要は著しく増大しているし、また、基板の小型化を可能とするものも求められている。
【0003】
しかし、前記用途等に用いられる従来の厚物金属回路は、例えば、打抜き加工された金属回路部を成型した樹脂絶縁部の上で組立てる等、金属打抜き金型及び樹脂成型金型等の初期費用が嵩み、従ってまた回路変更の必要が生じた場合にも高額の費用を要する欠点があった。
【非特許文献1】伊藤謹司編著「プリント配線技術読本」日刊工業新聞社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
解決しようとする問題点は、大電流回路部をプリント配線基板化することにより、大電流を必要とする場合に対応でき、また耐電圧性に優れているとともに、前記のような費用負担を軽減し、部品実装に際してはこれを容易にでき、更には、小型化をも可能とする多層金属回路を形成した基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、前記課題を解決するため、概略次の2手段を提案するものである。第1の手段は、先ず所望の回路設計に基づき、金属板単体を切削又はエッチングにより、所望の回路形状に加工し、次に該金属板回路と同じ板厚の絶縁板を前記金属板回路の平面外形より僅かに(例えば、0.1〜2mm)大きく穿ち、金属板回路を嵌入する。第2の手段は、絶縁板の両面又は一面に接着層(プリプレグ)を配設し、該接着層の外面に金属板を配設して成型プレスするとともに、前記金属板をエッチングにより所望の回路に形成する。
【発明の効果】
【0006】
前記のように、従来の大電流回路部は例えば、打抜き加工された金属回路部を成型した樹脂絶縁部の上で組立てていたため、金属打抜き金型、樹脂成型金型等の初期費用に大きな経費を必要としていた。また、回路変更を要する場合にも高額の費用を要した。この大電流回路部をプリント配線基板化することにより、初期費用等を大幅に削減可能となるばかりでなく、組立て費用もプリント配線基板形成により、削減可能となる。
【0007】
従来は、大電流回路組立て品と制御回路基板のそれぞれに実装スペースを必要としたが、プリント配線基板化することにより、同一基板における形成が可能となるため、実装スペースをいわば半減できる。また、金属回路部分の厚み分だけ絶縁板を嵌め込むことにより、基板表面の凹凸を押えることができ、ソルダーレジスト・部品実装作業が容易になる。
【0008】
例えば、成型プレス工程の際、クリアランス加工した絶縁性シートを貼り付けることによりソルダーレジストの代替としたとき、基板製造時のソルダーレジスト工程が省略でき、コスト削減に資する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明に係る高電流用金属回路基板は、必要に応じて複数層とすることができ、高電流・高電圧に対応する所謂厚物金属回路と低電流・低電圧に対応する所謂薄物金属回路とから形成するなど、多岐用途に充てることができる。
【実施例1】
【0010】
金属板をエッチング、切削、プレス打抜き、放電加工などの手段で、所望電圧・電流に適合する金属回路3に形成しその表面を粗化する。該金属回路3は、主として、高電流・高電圧に対応できるものが選択される。次に、合成樹脂製コア部材1(熱硬化性樹脂で、硬化済のものが選択できる。)に金属回路3の外形より僅かに(例えば、0.1〜2mm)大である切欠き部2を穿設して金属回路3を嵌入する。更に、合成樹脂製コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面に合成樹脂4(熱硬化性樹脂例えば、Bステージレジンが選択できる。)及び金属箔を接合し、加圧・加熱プレス加工し、所望の位置にめっきスルーホール6を穿設し、前記金属箔をエッチングにより所望の電圧・電流に適合する金属回路5を形成する。該金属回路5は、前記金属回路3に比して低電流・低電圧に対応できるものが選択できる。そこで、前記合成樹脂4並びに金属回路5を印刷その他の手段によりソルダーレジストその他熱硬化性樹脂で被覆する。
【実施例2】
【0011】
前記実施例にあっては、高電流・高電圧に対応できる金属回路3が単数層に形成されたものであるが、本実施例は、複数層に形成する点と、前記金属回路5を形成しない点で異なる。即ち、合成樹脂製コア部材1に金属回路3を嵌入するに止めず、それらの上面又は下面に合成樹脂4を接合して、回路部材8を形成し、該回路部材8を複数個上下方向に重ね、加圧・加熱プレス加工して厚物金属回路部9を形成する。そこで、所望の位置に所望数のめっきスルーホール6を穿設するが、本実施例にあっては、金属回路3が或るめっきスルーホール6壁に接し、他のめっきスルーホール6壁には接しない回路部材8が生ずる。これに対処するため、めっきスルーホール6壁に接しない場合は、あらかじめ合成樹脂を充填しておくか、前記加圧・加熱プレス加工時に合成樹脂4が融入するよう配慮すべきである。そこで、前記厚物金属回路部9の上面及び下面を印刷その他の手段によりソルダーレジストその他熱硬化樹脂7で被覆する。
【実施例3】
【0012】
本実施例は、実施例2と同様に、高電流・高電圧に対応できる金属回路3が実施例1と異なり複数層に形成されるが、実施例2と異なる点は、前記回路部材8を複数個上下方向に重ねて、厚物金属回路部9を形成するとともに、該厚物金属回路部の上面及び又は下面に金属箔を接合して加圧・加熱プレス加工し、前記金属箔をエッチングにより金属回路5に形成することにあり、その余の構成及び製造方法は同じである。即ち、高電流・高電圧に対応できる金属回路3に比して低電流・低電圧に対応できる金属回路5を備えるものである。
【実施例4】
【0013】
合成樹脂製コア部材1の上面及び下面に接着層(例えば、プリプレグを用いる。)を介して金属板を接合して成型プレスし、前記金属板をエッチングにより金属回路3に形成し、前記合成樹脂製コア部材1の上面及び下面に金属回路3の厚みに相当する合成樹脂を補充して略平準化する。このようにすると、金属回路3とその周囲の平準が保たれ、凹凸がないので部品実装が容易になるとともに、金属回路基板の使用上便宜である。金属回路3及び前記補充合成樹脂の表面に合成樹脂4及び金属箔を接合して加圧・加熱プレス加工し、所望の位置にめっきスルーホール6を穿設するとともに、前記金属箔をエッチングにより金属回路5を形成し、合成樹脂4並びに金属回路5を印刷その他の手段によりソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂で被覆する。本実施例は、他の実施例と異なり、前記合成樹脂製コア部材1の切欠き部2へ嵌合する手段をとらないので、金属回路3を形成する対象である金属板の厚さを広く選択することができる。

【産業上の利用可能性】
【0014】
本発明に係る高電流用金属回路基板は、屈曲して使用する必要がある場合においても、金属回路部を被覆する合成樹脂を摘除して、金属回路部を屈曲することが可能であり、多種の用途に応ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】高電流用金属回路基板の実施例1の構成を示す縦断面図である。
【図2】高電流用金属回路基板の実施例2の構成を示す縦断面図である。
【図3】高電流用金属回路基板の実施例3の構成を示す縦断面図である。
【図4】高電流用金属回路基板の実施例4の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【0016】
1 合成樹脂製コア部材
2 切欠き部
3 金属回路
4 合成樹脂
5 金属回路
6 めっきスルーホール
7 ソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂
8 回路部材
9 厚物金属回路部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
合成樹脂製コア部材1に穿設した切欠き部2へ金属回路3を嵌入し、前記コア部材1並びに金属回路3の上面及び下面を合成樹脂4で被覆するとともに、該合成樹脂4の上面及び又は下面に金属回路5を形成し、所望の位置にめっきスルーホール6を穿設し、前記合成樹脂4並びに金属回路5をソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆したことを特徴とする高電流用金属回路基板。
【請求項2】
合成樹脂製コア部材1に穿設した切欠き部2へ金属回路3を嵌入し、前記コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面を合成樹脂4で被覆してなる回路部材8を、複数個上下方向に重ねて加圧・加熱成型プレスして厚物金属回路部9を形成し、所望の位置に所望数のめっきスルーホール6を穿設し、前記厚物金属回路部9の上面及び下面をソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆したことを特徴とする高電流用金属回路基板。
【請求項3】
合成樹脂製コア部材1に穿設した切欠き部2へ金属回路3を嵌入し、前記コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面を合成樹脂4で被覆してなる回路部材8を、複数個上下方向に重ねて加圧・加熱成型プレスして厚物金属回路部9を形成するとともに、該厚物金属回路部9の上面及び又は下面に金属回路5を形成し、所望の位置に所望数のめっきスルーホール6を穿設し、前記合成樹脂4及び金属回路5をソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆したことを特徴とする高電流用金属回路基板。
【請求項4】
合成樹脂製コア部材1の上面及び下面にそれぞれ金属回路3を接合し、前記コア部材1及びそれぞれの金属回路3の上面又は下面を合成樹脂4で被覆するとともに、該合成樹脂4の上面又は下面に金属回路5を形成し、所望の位置にめっきスルーホール6を穿設し、前記合成樹脂4並びに金属回路5をソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆したことを特徴とする高電流用金属回路基板。
【請求項5】
金属板をエッチング、切削、プレス打抜き、放電加工などの手段で所望電圧・電流に適合する金属回路3に形成し、表面粗化する工程と、
合成樹脂製コア部材1に前記金属回路3の外形より僅かに大である、切欠き部2を穿設して金属回路3を嵌入する工程と、
合成樹脂製コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面に合成樹脂4及び金属箔を接合し、加圧・加熱プレス加工する工程と
所望の位置にめっきスルーホール6を穿設する工程と、
前記金属箔をエッチングにより金属回路5に形成する工程と、
前記合成樹脂4並びに金属回路5を印刷その他の手段により、ソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆する工程と、
からなることを特徴とする請求項1記載の高電流用金属回路基板の製造方法。
【請求項6】
金属板をエッチング、切削、プレス打抜き、放電加工などの手段で所望電圧・電流に適合する金属回路3に形成し、表面粗化する工程と、
合成樹脂製コア部材1に前記金属回路3の外形より僅かに大である、切欠き部2を穿設して金属回路3を嵌入する工程と、
合成樹脂製コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面に合成樹脂4を接合して回路部材8を形成する工程と、
回路部材8を複数個上下方向に重ね、加圧・加熱プレス加工して厚物金属回路部9を形成する工程と、
所望の位置に所望数のめっきスルーホール6を穿設する工程と、
厚物金属回路部9の上面及び下面を印刷その他の手段により、ソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆する工程と、
からなることを特徴とする請求項2記載の高電流用金属回路基板の製造方法。
【請求項7】
金属板をエッチング、切削、プレス打抜き、放電加工などの手段で所望電圧・電流に適合する金属回路3に形成し、表面粗化する工程と、
合成樹脂製コア部材1に前記金属回路3の外形より僅かに大である、切欠き部2を穿設して金属回路3を嵌入する工程と、
合成樹脂製コア部材1並びに金属回路3の上面又は下面に合成樹脂4を接合して回路部材8を形成する工程と、
回路部材8を複数個上下方向に重ね、厚物金属回路部9を形成するとともに、該厚物金属回路部9の上面及び又は下面に金属箔を接合して加圧・加熱プレス加工する工程と、
所望の位置に所望数のめっきスルーホール6を穿設する工程と、
前記金属箔をエッチングにより金属回路5に形成する工程と、
前記合成樹脂4並びに金属回路5を印刷その他の手段により、ソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆する工程と、
からなることを特徴とする請求項3記載の高電流用金属回路基板の製造方法。
【請求項8】
合成樹脂製コア1の上面及び下面に接着層(例えば、プリプレグを用いる。)を介して金属板を接合し、成型プレスする工程と、
前記金属板をエッチングにより金属回路3に形成する工程と、
合成樹脂製コア1の上面及び下面に金属回路3の厚みに相当する合成樹脂を補充して略平準化する工程と、
金属回路3及び前記補充合成樹脂の表面に合成樹脂4及び金属箔を接合し、加圧・加熱プレス加工する工程と、
所望の位置にめっきスルーホール6を穿設する工程と、
前記金属箔をエッチングにより金属回路5に形成する工程と、
前記合成樹脂4並びに金属回路5を印刷その他の手段により、ソルダーレジストその他熱硬化性合成樹脂7で被覆する工程と、
からなることを特徴とする請求項4記載の高電流用金属回路基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−294656(P2007−294656A)
【公開日】平成19年11月8日(2007.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−120413(P2006−120413)
【出願日】平成18年4月25日(2006.4.25)
【出願人】(504349146)共栄電資株式会社 (9)
【Fターム(参考)】