JPH01296692A - 金属コア・プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は片面、両面または多層構造の金属コア・プリ
ント配線板に関するものであり、例えば、その上面側に
表面実装用部品を搭載するとともに、その下面側または
側面側から突出する導体ビンによって他の基板等に実装
できるようにされた金属コア・プリント配線板に関する
ものであって、前記表面実装部品からの熱を逃がすため
に好適であり、また、複数個の機能部を単一のプリント
配線板上に構成した後で、これらを個別に切り離すこと
が容易に可能にされた金属コア・プリント配線板に関す
るものである。

［従来の技術］ 第２図は、従来の表面実装部品が実装されたプリント配
線板を示す例示図である。まず第２図（Ａ）についてみ
ると、プリント配線板（１０）には複数個の単位配線板
（２３）が切断線（２５）によって切断可能に設けられ
ており、それぞれに適当な電子部品（２０）を搭載する
ようにされている。（２４）は耳状部分であって、前記
の切断動作の際に、所要の切断用台座へのプリント配線
板（１０）の固定のために使用される０次に第２図（Ｂ
）についてみると、単一の基体からなる絶縁プリント配
線板（ＩＯＢ）の適所に導体層（１５）が設けられてお
り、適当な電子部品（２０）のリード線（２１）が、半
田（２２）によって前記導体層（１５）に接続されてい
る。この第２図（Ｂ）の例においては、Ｂ−Ｂ線が切断
線にされている。

このような単一の基体からなる絶縁プリント配線板とし
ては、ガラス−エポキシ系のプリント配線板が知られて
おり、これにより、電子部品が実装された後での単位配
線板への分割が可能にされる。

しかしながら、このガラス−エポキシ系のプリント配線
板は、その基体部分での熱伝導性が良くないという難点
がある。最後に第２図（Ｃ）についてみると、金属コア
（１１）とその上下両面の絶縁層（１４）とからなる金
属コア・プリント配線板（ＩＯＣ）の適所に導体層（１
５）が設けられており、適当な電子部品（２０）のリー
ド線（２１）が、半田（２２）によって前記導体ｉ　（
１５）に接続されている。この第２図（Ｃ）の例におい
ては、Ｃ−Ｃ線が切断線にされている。ところが、この
ような金属コア・プリント配線板を使用するときには、
電子部品の実装後の単位配線板への分割のために特別な
装置や工具が必要とされて、その製造コストが大幅に上
昇してしまうという難点がある。

ところで、近年の電子回路技術の発達にともない、いわ
ゆる半導体素子等による電子部品の集積度は相当高度化
されてきている。また、例えば、自動車や各種の産業用
機器等において、前記電子部品に基づく種々の高速な電
子機器が搭載・使用されている。この中で、特にＬＳＩ
のような高集積度のものについては、当該ＬＳＩの高速
化を図るとともに、ＬＳＩ間での信号の伝達を高速にす
る必要があることから、その出力回路部分として、高速
動作が可能であり、高負荷駆動能力をも有するような、
いわゆるエミッタフォロア形式のものが使用されてきて
いる。

また、従来技術においては、いわゆるＩＣチップの動作
速度自体が、現用されているものに比べて低速であり、
このために、比較的緩慢なスイッチング動作特性を有す
るとともに、その消費電力が低い回路構成のものが使用
されていた。更に、使用されていたＬＳＩの集積度もそ
れ程大きくなかったことから、当該ＩＣチップの単位面
積あなりに構成される電子回路の規模も小さいものであ
り、当該単位面積あたりで発する熱も少ないものであっ
た。

ところで、前述されたように、最近に至って、高速動作
、高集積度のＬＳＩが開発されて、取り扱われる信号も
高速のパルス波形のものになってきた。このために、Ｌ
ＳＩ内部での高速動作、および／または、その外部にお
ける高負荷駆動能力を付与するために、その単位面積あ
たりで消費される電力が増大してきている。

このために、前記のようなＬＳＩや、電力駆動素子とし
ての、例えばパワーＩＣやＭＯＳ−ＦＥＴトランジスタ
等を含むものが搭載されるプリント配線板にあっては、
当該ＬＳＩ等から発生する熱を効率良く放散させること
が要求される。しかしながら、前述されたような絶縁材
による通常のプリント配線板を用いたときには、この要
求に充分に応えることができなかった。これに対して、
適当な金属板を基体として有する金属コア・プリント配
線板にあっては、相応の放熱効果を期待することかでき
る。

そこで、例えばアルミ・コアを有する金属コアプリント
配線板を使用することが考えられる。ところで、所要の
ＩＣチップを搭載した単位機能部を得ようとするときに
は、当該単位機能部に対応する単位配線板を、所要の複
数個だけ単一の金属コア・プリント配線板上で一括して
製造し、適当な電子部品の実装後に当該金属コア・プリ
ント配線板を単位配線板に分割する動作がなされる。と
ころが、その折り曲げ等による切断動作が困難であるこ
とから、前記のような金属コア・プリント配線板を使用
することは適当ではない。また、このような分割をした
ときには、金属コア・プリント配線板の基体である金属
コアが端面から露出して、その絶縁性が不充分になった
り、または、漏電の危険性が生じたりする。

［発明が解決しようとする課題］ 前述された従来の技術によっては、高速動作、高集積度
のＬＳＩからなる電子部品を単一の絶縁基体からなる通
常のプリント配線板に搭載したときには、単位配線板へ
の分割の際には支障がないけれども当該電子部品からの
放熱が不充分であり、また、金属コア・プリント配線板
を使用したときには、電子部品からの放熱には相応の効
果があるけれども単位配線板への分割が困難であって、
仮に分割がなされたとしても、金属コアが端面から露出
してしまって、その絶縁性の程度や漏電の危険性に重大
な疑問が生じるという問題点があった。

この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
のであり、電子部品を実装する際の従来技術における放
熱性の不足を克服すること、および、単一のプリント配
線板上に設けられた複数個の機能部を単位配線板毎に分
割して取り出す際の工程が簡略化されるとともに、単位
配線板毎に得られたものについての絶縁性が充分であり
、その漏電の危険性もない金属コア・プリント配線板を
得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る金属コア・プリント配線板は；電子部品
を実装した複数個の単位配線板を切断可能に設けたもの
において：互いに隣接した前記単位配線板間の切断線に
沿った金属コアを切除することによりスリット部を設け
、該スリット部を切断可能な絶縁材で充填したものであ
る。

また、この発明に係る金属コア・プリント配線板は：前
記スリット部に充填した絶縁材部に更に所定の溝部を形
成したものである。

［作用］ 上記された構成をとることにより、この発明は次の作用
がなされる。即ち、互いに隣接した前記単位配線板間の
切断線に沿った金属コアを切除することによりスリット
部を設け、該スリット部を切断可能な絶縁材料で充填し
たことで、所要の電子部品の実装後に単位配線板を容易
に分割して取り出すことができる。また、この分割がな
されたときに、基体としての金属コアが端面より露出し
ていないために、端子の電気的絶縁、プリント配線板の
電気的絶縁の信頼性等の問題点が解決される。かくして
、その工数、関連の装置、製造コスト等での問題点がな
い金属コア・プリント配線板を得ることができる。

［実施例］ 次に、この発明を、添付図面に示されている実施例に基
づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。そ
の中の第１図（Ａ）は金属コア・プリント配線板に電子
部品を実装した状態の断面図であり、また、第１図（Ｂ
）は分割された単位配線板に７字クリップを付設した状
態の断面図である。

まず第１図（Ａ）についてみると、金属コア（１１）の
上下両面には、絶縁層（１４）および導体層（１５）が
順次設けられて、全体として金属コア・プリント配線板
（ＩＯＣ）が構成されている。この金属コア・プリント
配線板（ｔｏｅ）の上面の導体層（１５）には、電子部
品（２０）からのリード線（２１）が半田（２２）によ
って接続されて、所要の機能を果たす回路装置を構成す
るようにされている。この金属コア・プリント配線板（
ＩＯＣ）には、所望の幅と長さとを有するスリット（１
２）および所望の口径のスルーホール（１６）が設けら
れている。まずスリット（１２）についてみると、これ
は、従来例の場合と同様に単位配線板毎の切断線（第２
図（Ａ）を参照）に沿って設けられているものであり、
このスリット（１２）には適当な充填絶縁材（１３）が
充填されている。また、その切断を容易にするために、
このスリット（１２）の中央線部に例えば７字状の溝部
（１８）が設けられている。また、スルーホール（１６
）についてみると、−旦設けた孔部に適当な充填絶縁材
（１３）が充填されてから、この充填絶縁材（１３）が
所要の厚みで残るようにされて、その周縁に上下の導体
層（１５）との連絡用導体層（１７）が設けられている
。

次に第１図（Ｂ）についてみると、スリット（１２）に
沿って切断された単位配線板の端部に７字クリップ（１
９）を付設したものが示されている。この７字クリップ
（１９）は導電性のものであるが、前記単位配線板の端
部には充填絶縁材（１３）が設けられているために、電
気的な絶縁性を保持させる上での問題が生じることはな
い。

ここで、上記の金属コア・プリント配線板が製造される
工程例を説明しておく。

第１工程例 基体になる金属コア（１１）としては、その厚みが１．
０＋ｎのアルミニウム板が使用された。この金属コア（
１１）に直径１．５ｍｍの穴明は加工をエツチング処理
により施して、所望のスルーホール（１６）部を形成さ
せるとともに、互いに隣接する単位配線板間に幅１．０
ｍ＋＋＊のスリット（１２）を形成させた０次に、ある
所定の耐熱エポキシ樹脂を主成分とする充填絶縁材（１
３）を前記のスルーホール（１６）部およびスリット（
１２）に埋設した。この充填絶縁材（１３）としては、
１５０重量部のα−アルミナフィラーを１００重量部の
樹脂固形分のものに混入させたものが使用された。

そして、上下の絶縁層（１４）の表面には厚みが１８ｐ
ｐｍの銅箔を積層被覆しておき、前記スルーホール（１
６）部の中心部近傍に直径０．５ｎ＋ｍの孔部をドリル
操作等で形成し、その内面に銅メツキを施すことで連絡
導体層（１７）を形成させた。更に、エツチング処理を
適宜に施して銅箔の不要部分を除去することにより所望
の導体回路を形成した。次いで、必要部分に半田メツキ
を施した。そして、単位配線板を外部と接続させるため
の金属部を実装に適した大きさに打ち抜くとともに、前
記スリット（１２）に沿って７字状の溝部（１８）を形
成させた。

ｌλｌ１１ 基体になる金属コア（１１）としては、その厚みが０．
５１のアルミニウム板が使用された。この金属コア（１
１）に直径１．５ｍｍの穴明は加工をエツチング処理に
より施して、所望のスルーホール（１６）部を形成させ
るとともに、互いに隣接する単位配線板間に幅１．Ｏｎ
のスリット（１２）を形成させた。次に、ある所定の耐
熱エポキシ樹脂を主成分とする充填絶縁材（１３）を前
記のスルーホール（１６）部およびスリット（１２）に
埋設した。この充填絶縁材（１３）としては、１５０重
量部のα−アルミナフィラーを１００重景部の樹脂固形
分のものに混入させたものが使用された。

そして、絶縁層の表面には厚みが３５μｍの銅箔を積層
被覆しておき、エツチング処理を適宜に施して銅箔の不
要部分を除去することにより所望の導体回路を形成した
６次いで、その多層の構造部における内層プリント配線
板の表裏に絶縁層を介して厚みが１８ｐ＋ｍの積層銅箔
を被覆しておき、前記スルーホール（１６）部の中心部
近傍に直径０．５ｍｍの孔部をドリル操作等で形成し、
その内面に銅メツキを施すことで連絡導体層（１７）を
形成させた。更に、エツチング処理を適宜に施して銅箔
の不要部分を除去することにより所望の導体回路を形成
した。

次いで、必要部分に半田メツキを施した。そして、個別
の単位配線板を外部と接続させるための金属部を実装に
適した大きさに打ち抜くとともに、前記スリット（１２
）に沿ってｖ字状の溝部（１８）を形成させた６ 以上のようにして、放熱性および加工性に優れた金属コ
ア・プリント配線板（ＩＯＣ）を得ることができた。

し発明の効果］ 以上詳述されたように、この発明に係る金属コア・プリ
ント配線板は；電子部品を実装した複数個の単位配線板
を切断可能に設けたものにおいて：互いに隣接した前記
単位配線板間の切断線に沿った金属コアを切除すること
によりスリット部を設け、該スリット部を切断可能な絶
縁材で充填した構成のものである。このために、簡単な
構成でありながら従来の技術を充分に利用・発展させる
ことが可能であり、しかも、所望の放熱性を持たせるこ
とができるとともに、電子部品の実装後に容易に単位配
線板に分割することができるという効果が奏せられるも
のである。

また、この発明に係る金属コア・プリント配線板は：前
記スリット部に充填した絶縁材部に更に所定の溝部を形
成した構成のものである。このために、単位配線板への
分割が更に容易になり、その加工性が飛躍的に改善され
るという効果が奏せられるものである。

前述されたように、従来の電子部品の実装後に単位配線
板に分割可能なものは、ガラス−エポキシ系のプリント
配線板だけであった。そして、金属コア・プリント配線
板を使用するときには、電子部品の実装後の単位配線板
への分割のために特別な装置や工具が必要とされて、そ
の製造コストが大幅に上昇してしまっていた。

また、前記従来のガラス−エポキシ系のプリント配線板
は、その基体部分での熱伝導性が良くない、これに対し
て、この発明においては、電子部品からの放熱性の向上
に特に有効な金属コア・プリント配線板が使用されたた
めに、その放熱上での効果が著しいものである。

更に、この発明によれば、金属コア・プリント配線板が
単位配線板に分割されたときの、金属コアの端面での露
出を回避することができて、その電気的な絶縁の信頼性
を高めるとともに、前記第３図に示されているＹ字クリ
ップを使用することにより、いわゆるハイブリッド型配
線板としての使用も可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す断面図、第２図は
、従来の電子部品が実装されたプリント配線板を示す例
示図である。 （ＩＯＣ）は金属コア・プリント配線板、（１１）は金
属コア、 （１２）はスリット６、 （１３）は充填絶縁材、 （１４）は絶縁層、 （１５）は導体層、 （１６）はスルーホール、 （１））は連絡用導体層、 （１８）はＶ字状溝部、 （１９）はＹ字クリップ、 （２０）は電子部品、 （２１）はリード線、 ２２、半田

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子部品を実装した複数個の単位配線板を切断可
   能に設けた金属コア・プリント配線板において： 互いに隣接した前記単位配線板間の切断 線に沿った金属コアを切除することによりスリット部を
   設け、 該スリット部を切断可能な絶縁材で充填 したことを特徴とする金属コア・プリント配線板。
2. （２）該スリット部に充填した絶縁材部に所定の溝部を
   形成したことを特徴とする請求項１に記載の金属コア・
   プリント配線板。