JPS63102399A - 多層プリント配線基板 - 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】 〔概要〕 多層プリント配線基板であって、スルーホールに接続し
である改造用パッドの他に、電気的に独立している改造
用パッドを、規則正しく配置するように構成し、改造性
の向上及び製造時の収縮率への影響の排除を可能とする
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は多層で構成されるプリント配線基板に関するも
ので、さらに詳しく言えば、設計変更に伴う改造を容易
化ならしめ、且つ製造が容易である構造の多層プリント
配線基板に関するものである。

電子機器の小型化・高性能化に伴い、プリント配線基板
の一層の高密度化や、配線パターンの微細化等が要求さ
れている。

また、一方では、これに伴ってプリント配線基板の多層
化が生じている。

このように高密度実装の多層プリント配線基板は、その
設計・製造等の工数及び費用が莫大なものとなっている
。

従って、多層プリント配線基板の設計・製造後に、設計
変更・設計ミスや製造不良・欠陥が発生しまたは発見さ
れた場合に、その総てを再設計・再製造したのでは、多
くの工数及び費用を無駄にすることになる。

そこで、多層プリント配線基板では、製造上の欠陥、設
計上の過誤及び設計変更等に対処するために、プリント
配線基板の修復を素早く且つ経済性良く行なえるように
、設計時に冗長性を持たせている。

しかし、多層プリント配線基板に冗長性を持たせれば、
一般に高密度実装が妨げられる恐れがある。

そこで改造性と製造性がよ（、且つ実装密度の低下を招
くことがない多層プリント配線基板の構造が必要である
。

〔従来の技術〕

（第１の従来方式） 多層プリント配線基板に冗長性を持たせて設計変更等の
ための改造を可能とする第１の従来方式としては、例え
ば第６図及び第７図に示す改造用パッドを設置する方式
がとられている。

第６図において、多層プリント配線基板ｌ上のフットプ
リント４には、電子部品２のリード３が半田付けしであ
る。

フットプリント４からスルーホール８まで引出しパター
ン５．７が配線してあり、スルーホール８は、多層プリ
ント配線基板１の表面層または内層のいずれかの層にお
いて、他の信号配線に接続している。

なお、この説明においてスルーホールとは、特に断らな
い限り、めっき等により導通のとられた貫通孔をいうも
のとし、以下の説明におけるスルーホールも同様である
。

引出しパターン５．７の中間位置には、改造用パッド６
が設けである。

改造時には、第７図に示すように改造用パッド６とスル
ーホール８との間の引出しパターン７をカットし、改造
用パフドロに修復用ワイヤ１０を半田付けして、改造を
行う。

なお、以上の第１の従来方式では、多層プリント配線基
板ｌに電子部品２を実装する構造のためにフットプリン
ト４を使用するものとして説明をしたが、電子部品２の
実装構造としては他の構造例えば電子部品２のリード３
をスルーホールに挿入する構造としてもよい。

この従来方式は、主にスルーホール８が電子部品２の外
側のエリア２０に位置している場合に有効である。

この従来方式は、引出しパターン５．７を総て電子部品
２の外側に引出すため、電子部品２の内側のエリア２１
を有効に使用しておらず、従って、多ビンの電子部品を
搭載した基板には適さないという欠点がある。

（第２の従来方式） 多層プリント配線基板に冗長性を持たせて設計変更等の
ための改造を可能とする第２の従来方式としては、例え
ば第８図及び第９図に示す２重ＶＩＡと改造用パッドと
の組み合わせによる方式第８図において、多層プリント
配線基板１の表面ＩＡ即ち電子部品搭載面では、電子部
品２のリード３を半田付けするフットプリント４から、
引出しパターン２２を経てスルーホール２３に引出す。

多層プリント配線基板１の裏面ＩＢ即ち電子部品を搭載
していない面では、該スルーホール２３から、引出しパ
ターン５．７を介して、別のスルーホール８に配線しで
ある。

このスルーホール８は多層プリント配線基板ｌの表面層
または内層のいずれかの層において、他の信号配線に接
続している。

引出しパターン５．７の中間位置には、改造用パッド６
が設けである。

改造時には、第９図に示すように改造用パッド６とスル
ーホール８との間の引出しパターン７をカットし、改造
用パッド６に修復用ワイヤ１０を半田付けして、改造を
行う。

この従来方式は、主にスルーホール２３が電子部品２の
内側のエリア２１に存在するため、電子部品搭載面ＩＡ
において改造作業を行うことが困難である場合に有効で
ある。

しかし、修復用ワイヤを多層プリント配線基板ｌの裏面
ＩＢのみに布線することとした改造作業にあっては、ス
ルーホール２３が電子部品２の外側のエリア２０に存在
する場合であっても、この方式を使用する。

第２の従来方式は、電子部品２のフットプリント４の１
個当りに、２個のスルーホール２３．８を必要とする。

従って、多ビンの電子部品では引出しパターンエリアが
かなり大きくなってしまう。

従って、電子部品２の１個当りの搭載エリアが大きくな
る。

その結果、各々の電子部品２間の配線パターンの長さが
長くなり、当該電子機器の高速化にも悪い影響を及ぼす
という欠点がある。

（第３の従来方式） 第３の従来方式としては、例えば第１０図及び第１１図
に示すように、電子部品２の外側のエリア２０における
引出しには、第６図及び第７図に示した第１の従来方式
と同様に、改造用パッドを設置する方式を使用し、電子
部品２の内側のエリア２１における引出しには、第８図
及び第９図に示した第２の従来方式と同様に、２重ＶＩ
Ａと改造用パッドとの組み合わせによる方式を使用する
方式がある。

第３の従来方式は、上記第１及び第２の従来方式よりも
小さいエリアで引出しが可能であるが、改造時に修復用
ワイヤ１０を半田付けするパッド６が、電子部品搭載面
ＩＡと裏面ＩＢとに分散してしまうという欠点がある。

従って、各々の面ｌＡ、ＩＢにある修復用ワイヤが半田
付はパッドにまたがるような改造の必要が発生した場合
には、第１１図に示すように近傍にあるスルーホール８
の中に修復用ワイヤ１０を通して、修復用ワイヤ１０の
接続を行う。

この場合、従来の方式では長い修復用ワイヤ１０を目的
のパッド間に直接通していた。

然るに、改造の必要性は一部の電子部品に集中して生じ
ることが多（，１つの信号線から多数個のＬＳＩや電子
部品に配線するために、１箇所の改造部分から多数本の
修復用ワイヤ１０を使用する場合が多く、この場合には
スルーホール８内に多数本の修復用ワイヤ１０を通さな
ければならなくなるが、スルーホール８の内径が細いこ
とによる制限から、スルーホール８に上記多数本の修復
用ワイヤ１０を通すことができず、従って、改造が不可
能となることもある。

また、第３の従来方式では、電子部品搭載面ＩＡにある
半田付はバンドの相互間に修復用ワイヤを布線する場合
には、電子部品２が邪魔になって、改造性が悪くなると
いう欠点もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来方式では改造性が悪く、または実装密度を低下
させ若しくは配線の長さを延長させるなどの問題点があ
った。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたもので、改
造性に優れ、且つ実装密度の低下をもたらさず、また多
層プリント配線基板の製造性にも影響しない構造の多層
プリント配線基板を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理断面図である。

第１図において、１は多層プリント配線基板、２は該プ
リント配線基板１に実装される電子部品である。

４は、該電子部品２を接続するためのフットプリント若
しくは第１のスルーホールまたはバンドの一例として、
フットプリントを示す。

電子部品２の接続構造としてフソトプリント４を使用す
る場合の電子部品２の構造の例として、電子部品プリン
ト配線基板はリード３を有し、該リード３は、フットプ
リント４に半田付けしである。

８は、該電子部品２を多層プリント配線基板ｌの各層に
接続するための第２のスルーホールである。

５．７は、上記ソフトプリント４と第２のスルーホール
８とを接続するための引出しパターンである。

該引出しパターン５．７の中間位置には、第１の改造用
パッド６が設けである。

９は、電気的に独立した第２の改造用パッドであり、第
２のスルーホール８に対をなす位置に規則性をもって配
置しである。

なお、第２の改造用パッド９は、多層プリント配線基Ｖ
ｉｌの該電子部品２が実装しである部品実装面ＩＡ、ま
たは裏面ＩＢのいずれに設けてもよい。

また、第２の改造用パッド９は、それぞれ引出されたス
ルーホールと対になる配置であれば、多層プリント配線
基板１自体の周辺部に規則正しく位置させてもよく、ま
たは各電子部品２の周囲に対応する位置でもよい。

〔作用〕

この多層プリント配線基板１において設計変更の必要が
ない場合には、第２の改造用パッド９は使用しない。

設計変更の必要が生じた場合には、第２図に示すように
第１の改造用パッド６とスルーホール８との間の引出し
パターン７を切断する。

第１の改造用パッド６に修復用ワイヤ１０を半田付は等
により接続し、該修復用ワイヤ１０を第１の改造用パッ
ド９に半田付けする。

該第２の改造用バッド９から、修復用ワイヤ１１を、設
計変更の必要に応じて１または２以上の他の改造用パッ
ドに接続する。

従って、この設計変更により当該フットプリント４から
複数の配線を行う場合であっても、第１の改造用パフド
ロから第２の改造用パッド９までの配線は、１本の修復
用ワイヤ１０で済む。従って、設計変更による配線の総
延長を短縮することができ、改造性が優れている。

また、第２の改造用パッド９は、スルーホール８と対を
なす位置で規則性をもって配置されているから、当該多
層プリント配線基板１の製造工程において、多層プリン
ト配線基板ｌに多数の改造用パッドを設けても、焼成時
の収縮率について多層プリント配線基板１の部分毎にば
らつきを生じる恐れはない。

従って、改造用パッド９を設けたことが原因となって、
製造された多層プリント配線基板１にひずみや反りが生
じることはない。

なお、当該設計変更で接続の対象となる第２の改造用パ
ッド９が、多層プリント配線基板１の裏面ＩＢに実装さ
れる場合において、第１の改造用パフドロから第２の改
造用パッド９に至る修復用ワイヤ１０は、当該スルーホ
ール８又は別に設けためっきをしていない貫通孔を通過
させて裏面に通すように改造作業をしてもよい。

〔実施例〕

（実施例の構造） 第３図及び第４図は本発明の実施例であって、第３図は
改造前、第４図は改造後のそれぞれ斜視図である。

第３図において、この実施例では、電気的に独立した即
ち電子部品２やスルーホール等に電気的に接続されてい
ない改造用パッド９は、多層プリント配線基板１の裏面
ＩＢであって、スルーホール８に接続された改造用パッ
ド６の真裏に当たる位置に設けである。

この実施例では、第３図の想像線Ａで囲った部分におい
て本発明により電子部品２の外側のエリア２０に引出し
た例を示すとともに、想像線Ｂで囲った部分において電
子部品２の内側のエリア２１に引出した例を示す。

想像線Ｂで囲った部分では、上記した２重■ＩＡと改造
用パッドを使用する方式をとることとしてよい。

この２重ＶＩＡを使用する方式は、このように本発明の
実施例と併用する場合には、電子部品２の内側のエリア
２１に引出す時に限定して使用することとしてもよい。

このように限定することにより、電子部品２の外側のエ
リア２０だけてなく内側のエリア２１をも使用して電子
部品２の搭載エリアを可能な限り小さく抑えるとともに
、２重ＶＩＡを使用することによる欠点を可及的に本発
明により補うことができる。

（実施例の改造作業） 改造時には、第４図の想像線Ａ内の部分において、表面
ＩＡの改造用バッド６とスルーホール８との間の引出し
パターン７をカントし、修復用ワイヤ１０を改造用パッ
ド６に半田付けする。

なお、半田付けに代えて溶接を行ってもよく、以下の説
明でも同様である。

該修復用ワイヤ１０をスルーホール８に通して、多層プ
リント配線基板１の裏面ＩＢにある改造用パッド９に半
田付けする。

更に、この改造用パッド９から、１個ないし複数個の目
的の改造用パッドまで、修復用ワイヤ１１を布線する。

なお、第４図では、想像線Ｂで囲った部分においても、
裏面ＩＢの改造用パッド６とスルーホール８との間の引
出しパターン７をカントし、改造用パッド６と目的の改
造用パッドとの間に修復用ワイヤ１０を布線して、改造
をしである。

（実施例の改造性） この実施例における多層プリント配線基板の構造及び改
造作業は以上の通りであるから、多層プリント配線基板
１の表面ＩＡに電子部品２を搭載し、裏面ＩＢでは修復
用ワイヤ１０．１１の布線を含む各種の改造作業を行う
こととし、この裏面ＩＢの空きエリアを利用して、電気
的に独立した改造用パッド９を規則性ある配置で設ける
ことにより、表面ＩＡの改造用パッド６と併せて、電子
部品の搭載エリアへの影響をもたらさずに、改造性を向
上することができる。

総てのソフトプリント４から引出した改造用パッド６は
、その裏側に１対１で必ず予備の改造用パッド９を有す
るから、改造作業が容易である。

修復用ワイヤ１０，１１は、表面ＩＡの改造用パッド６
からスルーホール８に至る短い部分を除いて、大部分は
裏面ＩＢに布線されるから、電子部品２がその布線作業
または布線状態の邪魔となることはない。

改造作業により当該ソフトプリント４から多数の信号を
出す場合であっても、スルーホール８を通す修復用ワイ
ヤ１０は１本で足りるから、スルーホール８の内径によ
る改造性への制限を生じる恐れがない。

電気的に独立した改造用パッド９は、改造用パッド６と
対をなして配置しであるから、例えばＬＳＩが搭載後に
不良であることが発見された場合に、改造作業が当該部
分に集中しても、総ての配線パターンに対応をとること
ができる。

（実施例の実装性） この実施例では、上記のように電子部品２の搭載エリア
を可能な限り小さく抑えることができるから、電子部品
２の実装密度に影響を及ぼすことがな（、従って、改造
のための冗長性を確保しながら高密度実装が可能である
。

（実施例の製造性） この実施例では、電気的に独立した改造用パッド９は、
反対面の改造用パッド６に対応する位置に設けられるが
、一般に多層プリント配線基板においてソフトプリント
は一定の規則性をもって配列されるから、電気的に独立
した改造用パッド９も、多層プリント配線基板１上で規
則性をもって均一に配置される。

従って、当該改造用バッド９は、多層プリント配線基板
１における特定方向に集中する等の不均衡がなく、その
結果多層プリント配線基板を製造する際に焼成による収
縮率の不均一を生じる恐れかない。

従って、このような改造用パッド８を設けることが製法
上の問題を招くことがない。

（実施例の冷却特性） この実施例では、電子部品の外側のエリア２０でも内側
のエリア２１でも、修復用ワイヤ１０を総て多層プリン
ト配線基板１の裏面ＩＢに通すようにしており、且つ多
層プリント配線基板ｌの表面ＩＡの改造用パッド６から
裏面ＩＢの改造用パッド９までは、フットプリント４毎
に１本の修復用ワイヤ１０を使用すれば足りる。

従って、表面即ち電子部品搭載面ＩＡでは、修復用ワイ
ヤはごく短い距離だけ、且つ必要な最小本数だけ、布線
されている。

従って、当該多層プリント配線基板１の稼働中に、電子
部品２を冷却するために多層プリント配線基板１の周囲
に流している冷却用の強風が、電子部品搭載面ＩＡにお
ける修復用ワイヤに及ぼす影響について、考慮する必要
がない。

従って、当該冷却風が強風である場合でも、電子部品搭
載面ＩＡには、ワイヤ切れ防止用のワイヤカバーを設け
る必要がない。

従って、ワイヤカバーで電子部品リード部を覆うことに
よる冷却特性の悪化を、回避し得る。

修復用ワイヤの大部分は、多層プリント配線基板１の裏
面ＩＢに収容できるから、ワイヤカバーを裏面ＩＢだけ
に設けることにより、冷却効果を維持しながら、冷却の
強風対策をとることができる。

（応用例） 第５図は本発明の応用例を示す。

第５図において、各電子部品２の各フ７）プリント４と
スルーホール８とを、改造用パッド６を介して接続し、
且つその裏側に予備の改造用パッド９を設けてなる本発
明の構造を設けるととに、該スルーホール８に近接して
、めっきの無い貫通孔３０と、多層プリント配線基板ｌ
の表面ＩＡ及び裏面ＩＢのそれぞれで該貫通孔３０の周
囲に多数個の改造用パッド３１及び改造用パッド３２を
設けである。

該貫通孔３０及び改造用パッド３１．３２は修復用ワイ
ヤのターミナル部をなすものであり、多層プリント配線
基板ｌ内の適当位置で空きスペースに分散的にまたは規
則的に配置しである。

該貫通孔３０は、例えば多層プリント配線基板１におけ
る各スルーホールの形成のためのドリリング工程におい
て、同一径で穿設することができる。

改造の必要に応じて、修復用ワイヤが多数本発生したた
めに１つの改造用パッドでは不足した場合、または、表
裏貫通すべき修復用ワイヤが１箇所に集中して貫通すべ
き場合に・は、これらの貫通孔３０及び改造用パッド３
１．３２を使用する。

ここで、貫通孔３０にはめっきを施していないから、上
記のように通常のスルーホールと同一のドリル孔径に形
成した場合でも、めっき施工後のスルーホールよりも内
径が大きく、従って、より多数本の修復用ワイヤを通す
ことができる。

しかも、このターミナル部は、上記のように多層プリン
ト配線基板１内に分散的にまたは規則的に配置しである
から、多層プリント配線基板１のいかなる部分における
改造の必要が生じた場合であっても、近接した位置の当
該ターミナル部を使用することができ、従って、実装密
度に大きな影響を与えずに冗長性を一層増大させて、改
造性の向上を図り得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、簡易な構成で
、改造性が優れ、且つ電子部品等の実装密度を低下する
ことがなく、また当該多層プリント配線基板の製造上収
縮率に何等影容を与えず、実用的には極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理断面図、 第２図は第１図の多層プリント配線基板の改造を示す断
面図、 第３図は本発明の実施例を示す斜視図、第４図は第３図
の多層プリント配線基板の改造を示す斜視図、 第５図は応用例を示す斜視図、 第６図は第１の従来方式の断面図、 第７図は第６図の多層プリント配線基板の改造を示す斜
視図、 第８図は第２の従来方式の断面図、 第９図は第８図の多層プリント配線基板の改造を示す基
板の裏面の斜視図、 第１０図は第３の従来方式の断面図、 第１１図は第１０図の多層プリント配線基板の改造を示
す断面図である。 第１図及び第２図において、 １は多層プリント配線基板、 ２は電子部品、 ３は電子部品のリード、 ４はフットプリント、 ５．７は引出しパターン、 ６は引出しパターン５．７の間に設けた第１の改造用パ
ッド、 ８はスルーホール、 ９は電気的に独立した第２の改造用パッドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電子部品（２）のリード（３）を半田付けをするため
   のフットプリント（４）若しくは第１のスルーホール、
   又はリードレス電子部品を半田付けをするためのパッド
   を有し、且つ該フットプリント（４）若しくは該第１の
   スルーホール又は該パッドから第２のスルーホール（８
   ）に接続するために引出したパターン（５、７）の間に
   電気的に接続された第１の改造用パッド（６）を設けた
   多層プリント配線基板（１）において、 電気的に独立した第２の改造用パッド（９）を、該第２
   のスルーホール（８）と対になる位置に規則性をもって
   配置したことを特徴とする多層プリント配線基板。