JPH07221411A - プリント配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】局所的に大電流を流すことのできるプリント配
線基板の小型化を可能とするとともに、その作製を効率
良くかつ低コストにてできるようにする。 【構成】基板１上に大電流用の配線パターン２及び小電
流用の配線パターン３がそれぞれ形成されている。大電
流用の配線パターン２は小電流用の配線パターン３上の
所定の位置に略長方形の銅箔２ａが半田付けにより接合
されて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線基板、特に
局所的に大電流を流すことのできるプリント配線基板と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大電流を駆動するパワー半導体
素子と電気的に接続されるプリント配線基板には、パワ
ー半導体素子の主電流が流れる大電流用の配線パターン
と、パワー半導体素子の制御電流等を流す小電流用の配
線パターンとが設けられている。大電流用の配線パター
ンは発熱を防止するためにその断面積を大きくする必要
があり、そのための一つの手段として、図５に示すよう
に、プリント配線基板１１の配線パターン１２の厚みを
標準規格のプリント配線基板の最大厚み（１０５μm)よ
り厚く、例えば１ミリメートル程度に形成することがあ
る。

【０００３】又、上記構成と同様にプリント配線基板の
大電流用の配線パターンの断面積を大きくする手段とし
て、図６に示すように大電流用の配線パターン２２の幅
を小電流用の配線パターン２３に比較して広げて形成す
ることも行われる。ところが、図５に示すような厚い配
線パターン１２を有するプリント配線基板１１は標準品
としては入手できないため、特別にエッチング処理又は
機械加工等により作製しなければならず、プリント配線
基板１１のコストアップの原因の一つとなっていた。
又、図６に示すような幅が広く形成された大電流用の配
線パターン２２を設けると、プリント配線基板２１全体
の面積が大きくなってしまい、プリント配線基板２１が
大型化するという問題点が生じていた。

【０００４】これらの問題点への対策として、例えば
（特開昭６２−２５９１号公報）、（特開昭６３−９６
９９５号公報）、（特開平１−２５３２９３号公報）に
開示されているような構成が挙げられる。この構成は、
プリント配線基板上の大電流回路配線のみに厚膜の銅メ
ッキを施すことによって、局所的に大電流を流すことが
できるようにし、プリント配線基板の高密度化、すなわ
ち小型化を図ることができるものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成に
おいてもプリント配線基板の製造工程に銅メッキを施す
工程が含まれるため、小電流用の配線パターンのみから
構成されるプリント配線基板の製造工程と比較すると生
産効率が低いという問題点があった。本発明は上記問題
点を解決するためになされたものであって、その目的は
局所的に大電流を流すことのできるプリント配線基板の
小型化を可能とするとともに、その作製を効率良くかつ
低コストにてできるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明は、小電流用の配線パターン
と、薄板状の導体をプリント配線基板又は小電流用の配
線パターン上に接合することにより設けられる大電流用
の配線パターンとによりプリント配線基板が構成される
ことをその要旨とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、プリント配線基板
上に小電流用の配線パターンを形成する工程と、薄板状
の導体からなる大電流用の配線パターン及び表面実装部
品を電子部品装着装置により基板又は小電流用の配線パ
ターン上に接合部材を介して実装する工程とからなるプ
リント配線基板の製造方法をその要旨とする。

【０００８】

【作用】従って、請求項１記載の発明によれば、まずプ
リント配線基板上に小電流用の配線パターンをエッチン
グ処理等を施して形成する。次に薄板状の導体をプリン
ト配線基板又は小電流用の配線パターン上に接合するこ
とにより大電流用の配線パターンを形成する。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、まずプリン
ト配線基板上に小電流用の配線パターンをエッチング処
理等を施して形成する。次に、薄板状の導体からなる大
電流用の配線パターンを、表面実装部品の実装工程と同
様に電子部品装着装置を用いて接合部材を介して基板又
は小電流用の配線パターン上に実装する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を自動車の小型モータ制御用の
パワー半導体素子を搭載するプリント配線基板に具体化
した一実施例を図１及び図２に従って説明する。基板１
はガラスエポキシ樹脂により形成されており、その表面
には大電流用の配線パターン２及び小電流用の配線パタ
ーン３がそれぞれ形成され、プリント配線基板４を構成
している。大電流用の配線パターン２は小電流用の配線
パターン３が形成された上に、さらに薄板状の導体とし
ての略長方形の銅箔２ａが半田付けにより接合され、構
成されている。

【００１１】大電流用の配線パターン２にはパワー半導
体素子５がワイヤ６によって電気的に接続されている。
従って、大電流用の配線パターン２にはパワー半導体素
子５の主電流が流れるようになっている。パワー半導体
素子５は基板１上のダイパッド７の上に半田９により接
合されるとともに図示しない自動車の小型モータに電気
的に接続され、その小型モータを駆動制御するようにな
っている。

【００１２】又、小電流用の配線パターン３上にはチッ
プ抵抗等の表面実装部品８が半田９により実装されてい
る。小電流用の配線パターン３にはワイヤ１０を介して
パワー半導体素子５が電気的に接続されている。従っ
て、パワー半導体素子５は図示しない信号処理回路から
の制御信号にしたがって駆動制御されるようになってい
る。

【００１３】次に上記のように構成されたプリント配線
基板４の製造方法を説明する。まず、基板１上に銅板を
エッチング処理等を施してなる小電流用の配線パターン
３を形成する。次にその小電流用の配線パターン３上の
表面実装部品８及び大電流用の配線パターン２としての
銅箔２ａが接合される所定の位置にクリームハンダを塗
布する。そして、そのクリームハンダ上に表面実装部品
８及び銅箔２ａを電子部品装着装置（以下、単にマウン
タという）により載置する。その後、リフロー等によっ
て表面実装部品８及び銅箔２ａを基板１上に接合した
後、パワー半導体素子５と大電流用及び小電流用の配線
パターン２，３とをワイヤ６，１０により電気的に接続
する。

【００１４】このとき、銅箔２ａは前述したように略長
方形に形成されているので、表面実装部品８と同様にテ
ーピングされた状態で生産工程に供給することができ
る。従って、銅箔２ａの接合工程には表面実装部品８の
実装工程に用いるマウンタを共用させることができ、大
電流用の配線パターン２を形成する際に新たな工程及び
設備等を増やす必要がなく、生産効率を上げることがで
きる。

【００１５】このように本実施例によれば、大電流用の
配線パターン２は銅箔２ａを小電流用の配線パターン３
に接合して形成するので、大電流用の配線パターン２を
幅広に形成する必要がなく、プリント配線基板４の小型
化が可能となる。又、銅箔２ａの接合は既存のマウンタ
を用いて行うことができるので、コストアップには繋が
らないとともに、生産効率を上げることができる。

【００１６】又、本発明は上記実施例に限定されるもの
でなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、例え
ば次のように変更してもよい。 （１）上記実施例では、薄板状の導体として銅箔２ａを
用いていたが、その厚みは特に限定されるものではな
く、いわゆる銅板、銅薄膜といわれるものであってもよ
い。それぞれの厚みが違うことを利用して、流れる電流
量に対応させて選択するようにしてもよい。

【００１７】又、導電材料としては特に銅に限定される
ものではなく、例えば、アルミニウム等で構成された導
体であってもよい。この場合、大電流用の配線パターン
２と小電流用の配線パターン３の材料を同じとすること
で両者の接合部分の接触抵抗を低くすることができる。 （２）上記実施例では、大電流用の配線パターン２は小
電流用の配線パターン３上に銅箔２ａを接合して形成し
ていたが、図３に示すように、薄板状の導体である銅箔
２ａのみで大電流用の配線パターン２を構成するように
してもよい。この場合、銅箔２ａの基板１への接着には
接着剤９ａを用いる。この接着剤９ａは導電性等に特に
限定されることはないが、特に熱伝導性の高い、例えば
ベリリア等のセラミックをエポキシ樹脂に充填して構成
される接着剤を使用した場合には、大電流用の配線パタ
ーン２の放熱性を良くすることができる。なお、この実
施例の場合、銅箔２ａの厚みを上記実施例に比較してさ
らに厚くする必要がある。さらに、この実施例において
も薄板状の導体は銅箔２ａに限られるものではなく、銅
板、銅薄膜であってもよい。

【００１８】（３）上記実施例では、プリント配線基板
４の基板１としてガラスエポキシ樹脂からなるものを用
いていたが、その材質は特に限定されるものではなく、
セラミック基板等の場合に適用してもよい。この場合、
セラミック基板は耐熱性が良いため、パワー半導体素子
５が発熱した場合の信頼性がさらに高まる。 （４）上記実施例では薄板状の導体である銅箔２ａの厚
みが一定のものを複数箇所に用いていたが、特にそのよ
うに限定されることはなく、次のように変更してもよ
い。

【００１９】すなわち、図４に示すように薄板状の導体
２ａを複数枚重ねて実装し、厚みを調整するようにして
もよい。これらの場合には配線パターンの各部位に応じ
て最適な配線形状を形成でき、さらに複数枚重ねて実装
する場合には単一な厚みの薄板状の導体２ａを用いるこ
とができ、低コストと生産性の向上をともに実現するこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の発明
によれば、局所的に大電流を流すことのできるプリント
配線基板を小型化することができるとともに、高効率か
つ低コストにてプリント配線基板を作製することができ
る優れた効果がある。請求項２記載の発明によれば、大
電流用の配線パターンを構成する薄板状の導体の接合工
程が表面実装部品の実装工程と同時に行うことができる
ので、プリント配線基板の生産効率を上げることができ
る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例を示す一部省略平
面図である。

【図２】図１のプリント配線基板のＡ−Ａ断面図であ
る。

【図３】本発明の別の実施例を示すプリント配線基板の
断面図である。

【図４】本発明の別の実施例を示すプリント配線基板の
断面図である。

【図５】従来のプリント配線基板を示す断面図である。

【図６】従来のプリント配線基板を示す一部省略平面図
である。

【符号の説明】 １…基板、２…大電流用の配線パターン、２ａ…銅箔、
３…小電流用の配線パターン、４…プリント配線基板、
９…接合部材としての半田、９ａ…接合部材としての接
着剤。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小電流用の配線パターンと、 薄板状の導体をプリント配線基板又は小電流用の配線パ
   ターン上に接合することにより設けられる大電流用の配
   線パターンとからなるプリント配線基板。
2. 【請求項２】 基板上に小電流用の配線パターンを形成
   する工程と、 薄板状の導体からなる大電流用の配線パターン及び表面
   実装部品を電子部品装着装置によりプリント配線基板又
   は小電流用の配線パターン上に接合部材を介して実装す
   る工程とからなるプリント配線基板の製造方法。