特許 6871752 プリント回路基板及びプリント回路装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871752

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】プリント回路基板及びプリント回路装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H05K1/02 Q

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-23057(P2017-23057)

(22)【出願日】2017年2月10日

(65)【公開番号】特開2018-129464(P2018-129464A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000217491

【氏名又は名称】田淵電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】越湖 雅一

【審査官】 鹿野 博司

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第０４４２５８０３（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−０５６２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５６９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３４５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１６５８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの端子間を接続する回路パターンが形成されたプリント配線基板と、
前記回路パターン上における前記２つの端子間の電流路方向に沿って互いに隙間をあけて並んで列をなすように配置され、該回路パターンに導電性の接続部材により接続固定された複数の主電流補強部材とを備え、
前記主電流補強部材には、長手方向両端に接続部材としての半田を接続するための半田接続部が設けられており、
前記半田接続部以外は、絶縁層で覆われている
ことを特徴とするプリント回路基板。

【請求項2】

請求項１記載のプリント回路基板において、
前記複数の主電流補強部材の列の一側または両側に配置された側方電流補強部材を備え、
前記側方電流補強部材は、隣接する前記主電流補強部材間に設けられた各隙間の電流路方向と直交する流路直交方向から見たときに、該隙間全体に重なるように前記回路パターンに接続固定されている
ことを特徴とするプリント回路基板。

【請求項3】

請求項１に記載のプリント回路基板において、
前記主電流補強部材は、電流路方向の長さが流路直交方向より長くかつ４隅が切り欠かれた矩形状、または、電流路方向の長さが流路直交方向より長い長円形状若しくは楕円形状である
ことを特徴とするプリント回路基板。

【請求項4】

請求項１に記載のプリント回路基板において、
前記主電流補強部材は、長手方向両端に接続部材としての半田を接続するための半田接続部が設けられており、
前記半田接続部の長手方向中央側には、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするプリント回路基板。

【請求項5】

請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のプリント回路基板に複数の電子部品が実装されたプリント回路装置であって、
前記プリント回路基板の２つの端子は、前記回路パターン上において、それぞれ、互いに異なる前記電子部品の部品端子に接続されている
ことを特徴とするプリント回路装置。

【請求項6】

請求項２に記載のプリント回路基板において、
前記主電流補強部材及び／または前記側方電流補強部材は、電流路方向の長さが流路直交方向より長くかつ４隅が切り欠かれた矩形状、または、電流路方向の長さが流路直交方向より長い長円形状若しくは楕円形状である
ことを特徴とするプリント回路基板。

【請求項7】

請求項２に記載のプリント回路基板において、
前記主電流補強部材及び／または前記側方電流補強部材は、長手方向両端に接続部材としての半田を接続するための半田接続部が設けられており、
前記半田接続部の長手方向中央側には、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするプリント回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線基板に形成された回路パターンの電流容量を補強する構造を有するプリント回路基板及びプリント回路装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、基板及び部品に係るコスト削減等に伴い、大きな電流が流れるようないわゆる強電回路（例えば、電源回路）と、信号制御等を行うようないわゆる弱電回路（例えば、ＬＳＩ）とを同じ基板に実装するニーズがある。強電回路専用のプリント基板は、基板全体において電流容量が高くなるように設計されているが、その分プリント基板自体のコストやその製造コストが高くなる。一方で、弱電回路で用いられているプリント基板は、強電回路専用のプリント基板に比べて低コストであるが、強電回路を搭載するための電流容量が十分ではない場合がある。このようなプリント基板において、発熱を抑えつつ大電流を流す場合、配線幅を広くすることが考えられるが、基板サイズが大型化するという問題がある。

【0003】

上記問題を解決するために、特許文献１には、プリント配線基板の配線パターン上にジャンパー線を実装し、そのジャンパー線の両端部をスルーホールに通し、基板裏面において半田付けする技術が開示されている。また、他の技術として、回路パターンの全部又は一部を厚銅箔で形成する方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−８２０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に示すようなジャンパー線を使用した場合、ジャンパー線をスルーホールに通す必要があることや、基板両面に同電位の回路パターンが必要なことから、プリント回路装置の設計が制約されたり、基板サイズが大きくなる場合がある。また、電流容量を増加させる場所ごとに、回路パターンの形状に応じたジャンパー線を作成しなければならない。さらに、ジャンパー線を実装する回路パターンに設計変更があった場合には、対応するジャンパー線の作成もやり直す必要があり、面倒であるとともにコストの増加につながる。

【0006】

前述のとおり、回路パターンの全部を厚銅箔とする方法もあるが、パターンに応じた深さのエッチングが必要であるため、線幅の細い回路パターンを形成することが難しく、プリント回路基板の面積増加につながる場合がある。また、回路パターンの一部を厚銅箔で形成する場合、基板の製造工程が増加することにより作業の手間が増加したり、コストが増加する場合があり望ましくない。

【0007】

上記問題に鑑み、本発明は、上記課題を解決し、電流容量が確保されたプリント回路基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１態様では、プリント回路基板は、２つの端子間を接続する回路パターンが形成されたプリント配線基板と、前記回路パターン上における前記２つの端子間の電流路方向に沿って互いに隙間をあけて並んで列をなすように配置され、該回路パターンに導電性の接続部材により接続固定された複数の主電流補強部材とを備えていることを特徴とする。

【0009】

上記態様に係るプリント回路基板では、電流路方向に沿って主電流補強部材を並べて配置しているので、回路パターン及び主電流補強部材を含む導体領域の断面積を増やすことができ、２つの端子間における電流容量を確保することができる。さらに、導体領域の断面積の増加により、大電流を流した場合における放熱効果を高めることができる。

【0010】

また、本態様では、電流補強部材が電流路に沿って互いに隙間をあけて並んでいる、すなわち、電流路の長さに対して複数に分割された長さの電流補強部材により電流容量を補強している。これにより、例えば、異なる長さの回路パターンに対しても、共通の電流補強部材を用いることができる。具体的には、電流路方向に沿って並べる電流補強部材の数を異ならせればよい。また、回路パターンが、曲がっているような場合（例えばＬ字状になっている場合）でも、電流補強部材の列を電流路方向に沿わせることができる。すなわち、互いに異なる形状及び長さを有する回路パターンに対して、共通の電流補強部材を使用することができるようになる。これにより、例えば、回路パターン毎にカスタマイズされたジャンパー線を使用する場合と比較して、コストや作業の手間を削減することができる。

【0011】

さらに、設計変更等により電流容量の補強対象となる回路パターンの長さ等の形状が変わるような場合においても、回路パターンの形状にあわせて配置する電流補強部材の数や配置（例えば、角度等）を変更することにより、電流補強部材の列の長さや形状の調整ができるため、電流補強部材を作りなおす必要がない。

【0012】

前記複数の主電流補強部材の列の一側または両側に配置された側方電流補強部材を備え、前記側方電流補強部材は、隣接する前記主電流補強部材間に設けられた各隙間の電流路方向と直交する流路直交方向から見たときに、該隙間全体に重なるように前記回路パターンに接続固定されている、としてもよい。

【0013】

この構成によると、側方電流補強部材により、隣接する主電流補強部材間に設けられた隙間部分の電流容量を側方電流補強部材により補強することができる。これにより、仮に、電流路方向に隣接する主電流補強部材間の隙間において、他の部分と比較して相対的に電流容量が低くなるような場所が生じる場合においても、側方電流補強部材により配線全体として見た場合における電流容量を補完することができる。

【0014】

側方電流補強部材は、主電流補強部材の列のいずれか一側に設けられていてもよいし、主電流補強部材の列の両側に設けられていてもよい。ただし、主電流補強部材の列の両側に設けることにより、電流容量の補強の効果をより高めることができる。

【0015】

前記電流補強部材は、電流路方向の長さが流路直交方向より長くかつ４隅が切り欠かれた矩形状、または、電流路方向の長さが流路直交方向より長い長円形状若しくは楕円形状である、としてもよい。

【0016】

ここで、上記電流補強部材には、主電流補強部材及び側方電流補強部材の両方が含まれ得る。以下の説明においても、単に「電流補強部材」と記載した場合には、主電流補強部材及び側方電流補強部材の両方が含まれ得る。また、隣接する電流補強部材とは、電流路方向または流路直交方向において隣接する電流補強部材のいずれか一方であってもよく、その両方を包含するものであってもよい。

【0017】

この構成によると、例えば、回路パターンの形状が曲がっているときに、電流補強部材の間に不要な隙間が発生しないように電流補強部材を近接させて並べることができるようになる。

【0018】

前記電流補強部材は、長手方向両端に接続部材としての半田を接続するための半田接続部が設けられており、前記半田接続部の長手方向中央側には、板厚方向に貫通する貫通孔が形成されている、としてもよい。

【0019】

この構成によると、半田接続部に半田付けする際の熱が貫通孔よりも長手方向中央側に伝わりにくくすることができる。これにより、半田接続部が温度上昇しやすくなるとともに、温度上昇した後も冷めにくくすることができる。すなわち、半田付けの作業性を高めることができる。

【0020】

前記電流補強部材は、長手方向両端に接続部材としての半田を接続するための半田接続部が設けられており、前記半田接続部以外は、絶縁層で覆われている、としてもよい。

【0021】

この構成によると、半田接続部以外が絶縁層で覆われていて、半田が付かないようになっているため、例えば、フロー半田付け方式で半田付けをする場合に、半田の使用量を削減することができる。

【0022】

本発明の第２態様では、プリント回路装置は、第１態様に記載されたプリント回路基板に複数の電子部品が実装されたものであり、前記プリント回路基板の２つの端子は、前記回路パターン上において、それぞれ、互いに異なる前記電子部品の部品端子に接続されていることを特徴とする。

【0023】

この構成によると、第１態様と同様に、入出力端子間における電流容量を十分に確保することができる。さらに、互いに異なる形状及び長さを有する回路パターンに対して、共通の電流補強部材を使用することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、入出力端子間において主電流補強部材を電流路方向に沿って並べて配置し、そちらにも電流が流れるようにしたので、入出力端子間（電子部品の部品端子間）における電流容量を十分に確保することができる。さらに、互いに異なる形状及び長さを有する回路パターンに対して、共通の電流補強部材を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態に係るプリント回路装置を基板の裏面側から見た概略構成図である。

【図2】図１のII−II線における概略断面図である。

【図3】図１のIII−III線における概略断面図である。

【図4】図１のIV−IV線における概略断面図である。

【図5】電流補強部材の概略構成を示す斜視図である。

【図6】プリント回路装置の製造工程を説明するための図である。

【図7】変形例に係るプリント回路装置を基板の表面側から見た概略構成図である。

【図8】変形例に係るプリント回路装置を基板の表面側から見た概略構成図である。

【図9】変形例に係るプリント回路装置を基板の裏面側から見た概略構成図である。

【図10】変形例に係るプリント回路装置を基板の裏面側から見た概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0027】

図１は実施形態に係るプリント回路装置Ａを基板の裏面側から見た概略構成図である。また、図２は、図１のII−II線における概略断面図であり、図３は同III−III線における概略断面図、図４は同IV−IV線における概略断面図である。なお、図１において、後述する電流補強板５０や端子１３ｃと回路パターン１１との間を接続する半田４２は図示しないものとする。他のプリント回路装置Ａを基板の表裏面から見た概略構成図についても同様である。また、断面図（図２〜図４）では、回路パターン１１について具体的な図示を省略し、回路パターン１１が形成されている領域（配線層部分）に対してハッチングを付している。

【0028】

図１及び図２に示すように、プリント回路装置Ａは、プリント回路基板１と、プリント回路基板１に実装されたＩＣや受動素子等の電子部品３０とを備えている。なお、電子部品３０は、プリント回路基板１の片方の表面に実装されていてもよいし、両表面に実装されていてもよい。本開示において、プリント回路装置Ａとは、プリント回路基板１に電子部品３０等が実装された状態のものを指すものとする。

【0029】

プリント回路基板１は、少なくとも一方の表面に回路パターン１１が形成されたプリント配線基板１０を備えている。なお、以下の説明では、プリント配線基板１０は、表裏面に回路パターン１１が形成されているものとして説明する。

【0030】

プリント配線基板１０は、配線層１０ａと絶縁層１０ｂとが交互に積層された積層構造を有する。図２では、４層構造のプリント配線基板１０の例を示している。配線層１０ａは、例えば銅箔で形成されており、各配線層１０ａでは、エッチング等により回路パターン１１が形成されている。なお、プリント配線基板１０の層数、絶縁層や配線層の材質は、特に限定されない。

【0031】

プリント配線基板１０には、異なる配線層１０ａの回路パターン１１同士を互いに接続するための複数のスルーホール１２が貫通形成されている。また、プリント配線基板１０の表裏面における回路パターン１１上及びスルーホール１２の内壁には、メッキ皮膜１０ｃが連続一体的に形成されている。このメッキ皮膜１０ｃにより、異なる配線層１０ａの回路パターン１１同士が接続されている。図２及び図６では、メッキ皮膜１０ｃにより基板表面の回路パターン１１と基板裏面の回路パターン１１とがメッキ皮膜１０ｃにより接続されている例を示している。銅箔及びメッキ皮膜１０ｃの厚さは、特に限定されず、従来技術と同程度の厚さを有していればよい。具体的には、例えば１５〜４０μｍ程度である。なお、説明の便宜上、図１では紙面直交方向の手前側の面を裏面とし、図示されてない紙面直交方向の奥側の面を表面とする。同様に、図２及び図６では、図面上側の面を表面とし、図面下側の面を裏面とする。ただし、本開示において、プリント配線基板１０及びプリント回路基板１の表裏面における実装の態様は、特に限定されるものではないため、表裏が反対であってもよく、同様の効果が得られる。

【0032】

上記複数のスルーホール１２の中から選択された所望のスルーホール１２には、電流容量を補強する観点から、導電性の電流補強部材２０が取り付けられている。図５に示すように、電流補強部材２０は、スルーホール１２に間隙を空けて遊嵌された中空円筒状の本体部２１と、本体部２１の長手方向（基板厚さ方向）の一方の端部から周方向外側に向かって一体的に突設された係止部２２とを備えている。本明細書において「遊嵌される」とは、スルーホール１２と電流補強部材２０の本体部２１との間に遊び（間隔）がある状態で嵌められることである。なお、スルーホール１２と本体部２１との間の間隙の大きさは特に限定されず、回路パターン１１と本体部２１とが半田付けできる大きさに設定されていればよい。

【0033】

より具体的には、電流補強部材２０の本体部２１は、中空円筒状であり、平面視に係る外径がスルーホール１２の孔径よりも若干小さくなっている。これにより、電流補強部材２０は、スルーホール１２に間隙を空けて遊嵌される。また、汎用の装置で作成したプリント配線基板１０に対しても、後付けで電流補強部材２０を取り付けることができる。すなわち、所望のスルーホール１２の電流容量を事後的に補強することができる。２１ａは、本体部２１の中空部を示している。

【0034】

なお、本体部２１には、長手方向の全体にわたって延びるスリット２１ｂが形成されている。このようなスリット２１ｂを形成することにより、半田４２がスルーホール１２内に導かれやすくなり、電流補強部材２０とスルーホール１２の内壁に形成されたメッキ皮膜１０ｃとの接触面積を増やすことができる。具体的には、例えば、電流補強部材２０をスルーホールに取り付けた後に、プリント配線基板１０の裏面側からフロー半田付け方式で半田付けをする場合に、半田４２がスルーホール内に導かれやすくなる。これにより、スルーホール１２の電流容量の補強効果を高めるとともに、接続安定性を高めることができる。

【0035】

電流補強部材２０の係止部２２は、例えば、電流補強部材２０をプリント配線基板１０の表面側から取付けした際に、プリント配線基板１０の表面と接触する。これにより、電流補強部材２０と回路パターン１１との半田付けの際に電流補強部材２０がプリント配線基板１０から抜け落ちないようにしている。上記の接触状態にした後、係止部２２は、回路パターン１１に半田付けされる。すなわち、係止部２２は、プリント配線基板１０に係止でき、かつ回路パターン１１との接続固定できるように構成されていればよく、その具体的な形状は特に限定されない。ただし、係止部２２は、回路パターン１１との接触面積を確保して接続安定性を高める観点、及び汎用の吸着方式の部品実装装置での実装を可能にする観点から、平板であるのが望ましい。係止部２２が平板であれば、汎用の部品実装装置で係止部を吸着し、電流補強部材２０をスルーホール１２に取り付けることができる。

【0036】

プリント配線基板１０の裏面には、回路パターン１１のうちの大きな電流を流すための回路パターン１１（以下、説明の便宜上、大電流パターン１３と称する）が形成されている。大電流パターン１３は、図１の上下方向及び左右方向に延びる略Ｌ字状の配線である。具体的には、大電流パターン１３は、プリント配線基板１０の裏面において、互いに直交する方向に延びる２つの主配線１３ａと、２つの主配線１３ａの間を接続する接続配線１３ｂとによって構成されている。接続配線１３ｂは、主配線１３ａの延びる方向に対して両主配線１３ａの先端部から内側に向かって傾斜する斜め方向（図１では斜め右上がりの方向）の配線である。

【0037】

図１では、大電流パターン１３の両端部には、メッキ皮膜１０ｃが施されたスルーホール１２が形成されており、それぞれが端子１３ｃを構成している。大電流パターン１３の一方の端子１３ｃ（図１の左斜め下側の端子１３ｃ）には、電子部品３０（図２参照）の一方の部品端子３１が接続されている。電子部品３０の他方の部品端子３１は、スルーホール１２を介して大電流パターン１３とは異なる回路パターン（例えば、大きな電流が流れる回路パターン）１１に接続されている。同様に、大電流パターン１３の他方の端子１３ｃ（図１の右斜め上側の端子１３ｃ）には、上記電子部品３０と異なる電子部品（図示省略）の部品端子３１が接続されている。なお、大電流パターン１３に接続される電子部品の機能や種別は特に限定されない。例えば、電子部品として、抵抗素子や容量素子等に代表される受動素子、フリップフロップ等の能動素子、ＩＣ、端子台、コネクタ等がある。

【0038】

上記２つの端子１３ｃの間には、電流補強板５０が電流路方向に沿って並んで３列の列をなすように配置されている。具体的には、電流補強板５０は、それぞれの列において、電流路方向において互いに所定の隙間をあけて並べて配置されている。同様に、各列間で隣接する電流補強板５０の間にも、所定の隙間が設けられている。電流路方向及び流路直交方向に隣接する電流補強板５０間における所定の隙間の大きさは、特に限定されないが、例えば、各電流補強板５０のプリント配線基板１０への実装に際して相互間に必要なクリアランスや、電流補強板５０を大電流パターン１３に半田付けするために必要なクリアランスに基づいて設定するのが望ましい。例えば、接続部材が半田の場合において、電流補強板の厚さが数百μｍ〜２ｍｍ程度の場合、半田付けを行うためにクリアランスとして１ｍｍ以上確保するのが望ましい。

【0039】

なお、本開示では、大電流パターン１３に設けられた２つの端子１３ｃ間において電流が流れる方向を電流路方向と呼ぶものとする。例えば、図１において、プリント回路装置Ａに通電された場合において２つの端子１３ｃの間で電流が流れるときには、大電流パターン１３の配線に沿う方向が電流路方向である。なお、電流路方向とは、厳密に電流の流れる方向である必要はなく、大電流パターン１３において電流が流れる方向に沿っている方向を指すものとする。したがって、電流補強板５０が電流路方向に沿って並べて配置されているとは、例えば、並べられた電流補強板５０の一部が、列を構成する他の電流補強板５０との間で、電流路方向と直交する流路直交方向に少しずれて配置されているものや、並べられた電流補強板の一部が電流の流れる方向から少し傾いて配置されているもの等を含む概念である（変形例で説明する図７〜図９参照）。

【0040】

また、電流路方向及び流路直交方向に隣接する電流補強板５０間における所定の隙間の大きさは、特に限定されないが、電流容量を確保する観点から、必要なクリアランスを確保しつつ、隣接する電流補強板５０間の隙間が小さくなるように近接して配置されるのが好ましい。さらに、上記の隣接する電流補強板５０間の隙間が、隣接する電流補強板５０の側壁間を半田４２により接続できるような大きさであってもよい。

【0041】

例えば、図３及び図４では、流路直交方向に隣接する電流補強板５０間を半田４２により接続した例（電流補強板５０間に半田を充填させた例）を一点鎖線で示している。これにより、半田４２の分の電流容量を増やすことができる。フロー半田付け方式により半田付けした場合に、このような半田状態になる場合がある。なお、上記のように隣接する前記電流補強板５０間を半田で接続する場合、特定の隣接する電流補強板間が導電性の接続部材で接続されているというのであってもよく、同様の効果が得られる。

【0042】

電流補強板５０の具体的な形状は特に限定されないが、電流補強板５０を配置したときに、隣接する電流補強板５０間に上記クリアランスとして必要な隙間を大きく超えるような隙間が生じにくい形状であるのが望ましい。

【0043】

例えば、大電流パターン１３が図１のように曲がっている部分を含む形状の場合、電流補強板５０は、電流路方向の長さが流路直交方向よりも長くかつ角が取れた多角形状や、電流路方向の長さが流路直交方向よりも長い長円形状や楕円形状であるのが好ましい。そうすることで、電流補強板５０、接続部材（例えば半田）及び大電流パターン１３を加えた配線部全体として見た場合の断面積を効率的に高めることができる。なお、図１では、電流補強板５０が、長方形の矩形板状の４隅を三角形状に切り欠いた八角形の平板であり、幅方向と長手方向との比が概ね１：３程度である場合の例を示している。

【0044】

なお、電流補強板５０の幅方向と長手方向との比は、図示したサイズ比に限定されず、任意に設定することができる。例えば、電流補強板５０の幅方向に対する長手方向の長さの比率を図１程度にすることにより、同じ形状の電流補強板５０を並べる場合における対応可能な回路パターンの形状のバリエーションが増えるメリットがある。すなわち、電流補強板５０の汎用性が高まり、部品の共通化ができるのでコストが削減できるメリットがある。例えば、図１では同一形状の電流補強板５０を配置している例を示している。

【0045】

一方で、詳細は後述する変形例で説明するが、電流補強板５０の幅方向に対する長手方向の長さの比率を図１より大きくすることにより、必要な電流補強板５０の数を削減することができるメリットがある。

【0046】

また、電流補強板５０の大きさや板厚についても特に限定されるものではなく、例えば、大電流パターン１３の幅や、必要な電流容量の大きさに応じて適宜設定すればよい。また、例えば、電流補強板５０の幅及び長さを、汎用の実装装置で実装できるようなサイズに基づいて設定してもよいし、他の電子部品のサイズに応じた値に設定してもよい。

【0047】

次に、図６を参照してプリント回路装置Ａの製造方法について詳細に説明する。

【0048】

まず、図６（ｂ）に示すような４層の配線層１０ａが形成されたプリント配線基板１０を用意する。プリント配線基板１０は、図６（ａ）で示すように、４層の配線層１０ａが形成された基板に、ドリルやレーザー加工等によりスルーホール１２を形成し、プリント配線基板１０の表裏面における回路パターン１１上及びスルーホール１２の内壁にメッキ皮膜１０ｃを形成することにより得られる。

【0049】

次に、大電流パターン１３に形成されたスルーホール１２に対して、表側または裏側から電流補強部材２０を挿入し、挿入方向手前側の面に形成された回路パターン１１と係止部２２とを半田付けする。図６（ｃ）では、プリント配線基板１０の表側から電流補強部材２０を挿入し、係止部２２をプリント配線基板１０の表面の回路パターン１１に半田付けしている例を示している。半田付けの方法は、特に限定されないが、例えば、導電性の接続部材としてのクリーム半田４１を用いて、リフロー半田付け方式により回路パターン１１に接続固定することができる。なお、導電性の接続部材は、半田に限定されず、他の接続部材を用いてもよい、実施形態内の他の説明においても同様である。

【0050】

次に、図１及び図６（ｄ）に示すように、大電流パターン１３に電流補強板５０を実装する。具体的には、耐熱性の接着剤等を用いて大電流パターン１３上の所定の位置に電流補強板５０を並べて貼り付ける。また、プリント配線基板１０の表側から、電流補強部材２０の本体部２１の中空部２１ａを介して電子部品３０の部品端子３１を挿入し、プリント配線基板１０の裏側から半田付けする。半田付けの方法は、特に限定されないが、例えば、半田４２を溶融して収容した加熱槽４０を用いたフロー半田付け方式により回路パターン１１に接続固定することができる。このようにして、プリント回路装置Ａを得ることができる。

【0051】

以上のように、本実施形態に係るプリント回路基板１及びプリント回路装置Ａは、電流路方向に沿って電流補強板５０を並べて配置することにより、大電流パターン１３、電流補強板５０及び半田４２を含む導体領域（断面積）を増やすことができ、２つの端子１３ｃ間における電流容量を確保することができる。また、電流補強板５０を３列に並べているので、１列の場合と比較して上記導体領域を増やすことができる。このように、必要な電流容量に応じて電流補強板５０の列数を増減することができる。

【0052】

さらに、３列に並んで配置された電流補強板５０のうちの１列の電流補強板５０と、その側方に隣接する電流補強板５０との関係において、流路直交方向から見たときに、一方の列に属する電流補強板５０間の隙間全体に重なるように他方の列に属する電流補強板５０を配置している。このように、それぞれの列における電流補強板５０の隙間を他の列の電流補強板５０で補完することにより、電流路方向の全体にわたって上記導体領域のばらつきを減らすことができるようになる。すなわち、電流路方向の全体にわたってより安定的に電流容量を高めることができる。

【0053】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、以下の変形例及びその他の実施形態に示すような種々の改変が可能である。なお、各変形例及びその他の実施形態では、主に上記の実施形態との相違点について詳細に説明する。

【0054】

−変形例１−
図７は、変形例１に係るプリント回路装置Ｂを基板の表面側から見た概略構成図である。本変形例１では、プリント配線基板１０の表面に大電流パターン１３が形成されると共に、電子部品３０が実装されている。具体的には、大電流パターン１３は、Ｌ字状であり、互いに直交する方向に延びる２つの主配線１３ａによって構成されている。

【0055】

図１（実施形態）と同様に、大電流パターン１３の両端部には、端子１３ｃが設けられている。一方の端子（図７の左斜め下側の端子１３ｃ）には、表面実装型の電子部品３０の一方の部品端子３１が接続されている。電子部品３０の他方の部品端子３１は、大電流パターン１３とは異なる回路パターン１１に接続されている。同様に、大電流パターン１３の他方の端子１３ｃ（図７の右斜め上側の端子１３ｃ）には、電子部品３０としての端子台（以下、端子台３０という）が接続されている。端子台３０には、４つの部品端子３１が設けられており、この４つの部品端子３１が大電流パターン１３と接続され、その接続部分により端子１３ｃが構成されている。このように、本開示における端子１３ｃとは、大電流パターン１３における電流の出入口を指しており、１つの点である必要はない。他の説明においても同様である。

【0056】

また、本変形例に係る電流補強板５１は、長方形の矩形板状の４隅を矩形状に切り欠いた形状である。換言すると、電流補強板５１は、矩形状の平板の幅方向中央部分から矩形状の突起が凸字状に突設された形状である。この突設部分を、半田付けするための半田接続部５１ａとしてもよい。例えば、リフロー半田方式で表面側の半田付けをする場合には、半田接続部５１ａ（突設部）にのみが半田付けされるようにしてもよい。具体的には、後述する図９及び図１０のように、半田接続部５１ａ以外を絶縁皮膜で覆うことで実現できる。これにより、半田の使用量を削減しつつ、半田と基板との接続長を確保することができる。

【0057】

図７では、電流補強板５１が、電流路方向に沿って並んで２列の列をなすように配置されている例を示している（図７の実線参照）。また、流路直交方向から見たときに、隣の列と半田接続部５１ａ同士が重なるように配置している。これにより、電流路方向の全体にわたって導体領域の断面積のばらつきを減らすことができるようになる。なお、図７の実線で示された電流補強板５１を１列とみなしてもよい。すなわち、図７の実線で示された電流補強板５１も、電流路方向に沿って互いに隙間をあけて並んで列をなしている。なお、図７では、仮想線により、電流補強板５１の列に加えて、一列（電流補強板５２の列）増やした例を示している。図７において、５２ａは半田接続部を示している。

【0058】

本開示に係る技術は、本変形例のように表面実装型の回路構成においても適用が可能である点に特徴がある。すなわち、大電流パターン１３と同じ面のみで電流容量の補強ができるため、特許文献１に係る技術と比較して、大電流パターン１３の形成面と対向する面（図７では裏面）における回路設計の自由度が増す。具体的には、特許文献１のような技術では、両面に大電流パターン１３と同電位の回路パターンを用意する必要があるが、本変形例１及び次の変形例２ではその必要がない。

【0059】

−変形例２−
図８は、変形例２に係るプリント回路装置Ｃを基板の表面側から見た概略構成図である。本変形例では、形状の異なる電流補強板５３，５４が実装されている例を示している。なお、本変形例２では、図７（変形例１）と同様に、プリント配線基板１０の表面に大電流パターン１３及び電子部品３０が実装されている。また、大電流パターン１３の形状は、図１（実施形態）と同様である。

【0060】

具体的には、図８では、２つの主配線１３ａ及び接続配線１３ｂの辺の長さと同じような長さを有する電流補強板５３（以下、主電流補強板５３ともいう）が、電流路方向に沿って並んで列をなすように配置されている。また、隣接する主電流補強板５３の間に設けられた各隙間の内側には、それぞれ、流路直交方向から見たときに、主電流補強板５３間の隙間全体に重なるように、電流補強板５４（以下、側方電流補強板５４ともいう）が配置されている。本変形例では、主電流補強板５３と比較して側方電流補強板５４が短い例を示している。このように、プリント回路基板１を構成する電流補強板５３，５４の長さがそれぞれに異なっていてもかまわない。同じ列を構成する電流補強板５３についても同様であり、長さの異なる電流補強板で一列を構成してもよい。ただし、共通サイズの電流補強板を用いる場所を増やすことで、作業性が向上して製造コストが削減できるとともに、部品コストを削減することができる。

【0061】

さらに、本変形例２に係る電流補強板５３，５４には、変形例１と同様に、長手方向の両端部に半田付けするための半田接続部５３ａ，５４ａが設けられるとともに、半田接続部５３ａ，５４ａの長手方向中央側に板厚方向に貫通する熱拡散防止孔５３ｂ，５４ｂが形成されている。これにより、半田接続部５３ａ，５４ａに半田付けする際の熱が熱拡散防止孔５３ｂ，５４ｂにより遮断され、熱が熱拡散防止孔５３ｂ，５４ｂよりも長手方向中央側に伝わりにくくなっている。これによりに、半田接続部５３ａ，５４ａが温度上昇しやすくなる一方で温度上昇した後は冷めにくくなるため、半田付けの作業性を高めることができる。

【0062】

−変形例３−
図９は、変形例３に係るプリント回路装置Ｄを基板の裏面側から見た概略構成図である。なお、本変形例３では、図１（実施形態）と同様に、プリント配線基板１０の表面に電子部品が実装され、プリント配線基板１０の裏面に大電流パターン１３が形成されている。また、図７（変形例１）と同様に、大電流パターン１３の形状がＬ字状であり、その大電流パターン１３に電流補強板５５，５６が実装されている。

【0063】

具体的には、図９では、大電流パターン１３の各主配線１３ａ上における外側寄りの部分には、それぞれの主配線１３ａに沿って延びる電流補強板５５（以下、主電流補強板５５ともいう）が実装されている。また、電流路方向において直交する主電流補強板５５の間の隙間部分には、主電流補強板５５よりも長手方向の長さが短い電流補強板５６（以下、側方電流補強板５６ともいう）が複数個配置されている。この複数の側方電流補強板５６は、電流路方向に沿って主電流補強板５５間に設けられた隙間に対して、流路直交方向から見たときに、その隙間全体に重なるように配置されている。

【0064】

さらに、本変形例３に係る電流補強板５５，５６には、半田量を削減する観点から、長手方向の両端部に設けられた半田付けのための半田接続部５５ａ，５６ａ以外の中間部５５ｂ、５６ｂ（図９の斜線参照）が絶縁性の皮膜で覆われている。

【0065】

なお、図９に示すように、電流補強部材５５，５６は、すべて大電流パターン１３上に重なっている必要はなく、電流補強部材５５，５６の一部が大電流パターン１３の外側に突き出していてもかまわない。

【0066】

また、図示を省略するが、主電流補強板５５と側方電流補強板５６との厚さが異なっていてもよいし、複数枚を重ねた積層体としてもよい。例えば、同じ厚さの主電流補強板５５を複数枚重ねて積層体としてもよい。主電流補強板５５を積層する場合、例えば、各層をなす主電流補強板５５の中間部５５ｂ、５６ｂ間（絶縁性皮膜間）を耐熱性の接着剤等で貼り付けした後、すべての層を構成する主電流補強板５５の半田接続部５５ａ間を一括して半田付けすればよい。

【0067】

−その他の実施形態−
なお、上記に説明した実施形態及び各変形例は組み合わせることが可能である。例えば、図１に記載した電流補強板５０に代えて、図７、図８及び図９に図示した形状、形態の電流補強板を適用してもよく、同様の効果が得られる。また、図１０に示すように、図１に記載した電流補強板５０の台形状の先端部を半田付けするための半田接続部５０ａとし、それ以外の長手方向の中間部５０ｂを絶縁性の皮膜で覆うようにしてもよい。また、図示を省略するが、半田接続部５０ａの近傍（長手方向の中央側）に、熱拡散を防止するための熱拡散防止孔を貫通形成してもよい。

【0068】

また、これまでの説明では、電流補強板が、電流路の略全体にわたって配置されている例を示しているが、電流補強板が電流路方向に沿って電流路の一部分にのみ配置され、その部分の電流容量を補強するような構成であってもよい。詳細は、図示しないが、例えば、大電流パターン１３が、幅広の配線と、他の素子との関係で幅狭となる配線との組み合わせである場合に、幅狭の配線部分にのみ電流補強板を配置するようにしてもよい。

【0069】

また、これまでの説明では、大電流パターン１３の端子１３ｃが大電流パターン１３の両端部に設けられている例について説明したが、大電流パターン１３の中間位置に端子１３ｃが設けられていてもよく、端子１３ｃが３つ以上であってもよい。この場合においても、端子１３ｃ間の電流路方向に沿って電流補強板を配置することで、同様の効果を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、プリント回路基板において、所望の回路パターンの電流容量を事後的に増加させることができるので、極めて有用である。

【符号の説明】

【0071】

Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄ プリント回路装置
１ プリント回路基板
１０ プリント配線基板
１１ 回路パターン
１３ 大電流パターン（回路パターン）
１３ｃ 端子
３０ 電子部品
３１ 部品端子
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ 半田接続部
５３ｂ，５４ｂ 熱拡散防止孔（貫通孔）
５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６ 電流補強板（主電流補強部材、側方電流補強部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】