(57)【要約】【課題】発熱源となる電子部品が基板に実装され、この電子部品の発熱により基板が延焼したとしても、基板の延焼を樹脂製品に到達する前に停止させることが可能な基板を提供すること。【解決手段】基板が、第１方向に沿って延びかつ第１方向に交差する第２方向に間隔を空けてそれぞれ配置され、第１方向の一端が電力供給源に電気的に接続された一対のパターンと、一対のパターンの各々に接続された状態で樹脂製品を実装可能な第１実装部と、第１方向において第１実装部よりも第１方向の一端の遠くに配置され、一対のパターンの各々に接続された状態で電子部品を実装可能な第２実装部と、第１方向における第１実装部と第２実装部との間でかつ第２方向における一対のパターン間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って延びかつ前記第１方向に交差する第２方向に間隔を空けてそれぞれ配置され、前記第１方向の一端が電力供給源に電気的に接続された一対のパターンと、
前記一対のパターンの各々に接続された状態で樹脂製品を実装可能な第１実装部と、
前記第１方向において前記第１実装部よりも前記一端の遠くに配置され、前記一対のパターンの各々に接続された状態で電子部品を実装可能な第２実装部と、
前記第１方向における前記第１実装部と前記第２実装部との間でかつ前記第２方向における前記一対のパターン間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔と
を備える、基板。
【請求項２】
前記延焼停止用孔が、前記第１方向において、前記第１実装部と前記第２実装部との間の中心よりも前記第２実装部の近くに配置されている、請求項１の基板。
【請求項３】
前記第１方向に沿って間隔を空けて配置された複数の前記延焼停止用孔を備える、請求項１または２の基板。
【請求項４】
前記延焼停止用孔が、前記第１方向に沿って延びる細長い長孔で構成されている、請求項１から３のいずれか１つの基板。
【請求項５】
前記延焼停止用孔が、前記第２方向に沿って延びる細長い長孔で構成されている、請求項１から３のいずれか１つの基板。
【請求項６】
前記延焼停止用孔が、前記第１方向の前記第１実装部側の端から前記第１方向に沿って延びるスリットで構成されている、請求項１から３のいずれか１つの基板。
【請求項７】
前記一対のパターンのいずれか一方における前記第１方向の前記第１実装部と前記第２実装部との間に設けられ、前記板厚方向に貫通して、前記一対のパターンのいずれか一方を前記第１方向において相互に独立した第１パターンおよび第２パターンに分断する補助延焼停止用孔と、
前記補助延焼停止用孔を前記第１方向に横切って、前記第１パターンおよび前記第２パターンを接続するジャンパー部材と
をさらに備える、請求項１から６のいずれか１つの基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＡＣ電力供給源コネクタの異極間にスリットが設けられたプリント基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−５３２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のプリント基板では、ＡＣ電源コネクタの異極間に限定した水滴による発火の防止については考慮されているが、異極間にスリットを設けることができない電子部品発熱によるプリント基板の延焼を防止することについては考慮されていない。
【０００５】
本開示は、発熱源となる電子部品が基板に実装され、この電子部品の発熱により基板が延焼したとしても、基板の延焼を樹脂製品に到達する前に停止させることが可能な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】
【０００６】
本開示の一例の基板は、
第１方向に沿って延びかつ前記第１方向に交差する第２方向に間隔を空けてそれぞれ配置され、前記第１方向の一端が電力供給源に電気的に接続された一対のパターンと、
前記一対のパターンの各々に接続された状態で樹脂製品を実装可能な第１実装部と、
前記第１方向において前記第１実装部よりも前記一端の遠くに配置され、前記一対のパターンの各々に接続された状態で電子部品を実装可能な第２実装部と、
前記第１方向における前記第１実装部と前記第２実装部との間でかつ前記第２方向における前記一対のパターン間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
前記基板によれば、樹脂製品を実装可能な第１実装部と電子部品を実装可能な第２実装部との間でかつ一対のパターン間に配置されて、基板を板厚方向に貫通する延焼停止用孔を備えている。第２実装部は、第１実装部よりも電力供給源に電気的に接続される一対のパターンの一端の近くに配置されている。このような構成により、電子部品の発熱により基板が延焼したとしても、発火の原因となる樹脂製品に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態の基板を示す平面模式図。
【図２】図１の基板の第１の変形例を示す平面模式図。
【図３】図１の基板の第２の変形例を示す平面模式図。
【図４】図１の基板の第３の変形例を示す平面模式図。
【図５】図１の基板の第４の変形例を示す平面模式図。
【図６】図１の基板の第５の変形例を示す平面模式図。
【図７】図１の基板の第６の変形例を示す平面模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
【００１０】
本開示の一実施形態の基板１は、例えば、コンポジット基材で構成され、図１に示すように、相互に電気的に独立して配置された一対のパターン１０、２０と、樹脂製品１００が実装される第１実装部３０と、電子部品２００が実装される第２実装部４０とを備えている。樹脂製品１００は、例えば、樹脂ケース、樹脂端子台、および、樹脂コネクタである。また、電子部品２００は、例えば、チップ積層セラミックコンデンサ、チップ半導体、チップ抵抗、および、ディスクリート部品である。この電子部品２００は、例えば、クリームはんだ印刷により基板１の表面に実装される。
【００１１】
各パターン１０、２０は、導電性を有し、基板１の表面に形成されている。各パターン１０、２０は、第１方向Ｘに沿って延び、かつ、第１方向Ｘに交差する（例えば、直交する）第２方向Ｙに間隔を空けてそれぞれ配置されている。各パターン１０、２０は、第１方向Ｘの一端１１、２１が電力供給源２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１２】
第１実装部３０は、一例として、基板１の第１方向Ｘの一端に配置されている。また、第２実装部４０は、一例として、基板１の第１方向Ｘの他端に配置されている。すなわち、第１実装部３０は、第１方向Ｘにおいて、第２実装部４０よりも電力供給源２に接続された各パターン１０、２０の第１方向Ｘの一端１１、２１に配置されている。言い換えると、第１実装部３０に実装された樹脂製品１００は、第１方向Ｘにおいて、第２実装部４０に実装された電子部品２００と電力供給源２との間に配置される。なお、基板１の同一板面に、第１実装部３０および第２実装部４０を配置してもよいし、板厚方向の一対の板面の一方に第１実装部３０を配置し、板厚方向の一対の板面の他方に第２実装部４０を配置してもよい。
【００１３】
また、基板１は、この基板１を板厚方向（すなわち、図１の紙面貫通方向）に貫通する延焼停止用孔５０をさらに備えている。この延焼停止用孔５０は、一例として、直径約１ｍｍの略円形状を有し、第１方向Ｘにおける第１実装部３０と第２実装部４０との間で、かつ、第２方向Ｙにおける一対のパターン１０、２０間に配置されている。
【００１４】
ところで、基板１に延焼停止用孔５０が設けられていない場合、基板１に実装された電子部品２００がショート故障または過負荷等により発熱すると、電子部品２００が実装されている第２実装部４０が加熱されて、グラファイト化が進行する。このグラファイト化が進行すると、電子部品２００の電極間に炭化導電路が形成され、電流により赤熱化する。その後、基板１は、グラファイト化および赤熱化を繰り返しながら、電力供給源２に接近する方向に各パターン１０、２０に沿って延焼する。基板１の延焼が樹脂製品１００に到達すると、炭化導電路が樹脂製品１００にも形成され、樹脂製品１００から可燃性ガスが発生する。この発生した可燃性ガスに着火することで、基板１が搭載された製品が発火する可能性がある。
【００１５】
このように、一般に、基板が搭載された製品の発火リスク（言い換えると、当該製品以外への類焼が起こり得る製品から外への発火現象）が一気に高まるのは、樹脂ケース、樹脂端子台、樹脂コネクタ等の樹脂製品が発火することである。電子部品の近傍で炭化導電路が形成されたとしても、基板の延焼が樹脂製品に及ぶ前に延焼を停止できれば、製品発火リスクを下げることが可能である。
【００１６】
基板に炭化導電路が形成されるのを防止する手段としては、例えば、特許文献１の発明のように、炭化導電路が形成されうる電極間にスリットを設けることが考えられる。しかしながら、炭化導電路を形成しうる電子部品（すなわち、チップ積層セラミックコンデンサ、チップ半導体およびチップ抵抗等）の形状サイズによっては、電極間へのスリット加工が不可能であり炭化導電路の形成を防止できない場合がある。
【００１７】
前記基板１では、樹脂製品１００を実装可能な第１実装部３０と電子部品２００を実装可能な第２実装部４０との間でかつ一対のパターン１０、２０間に配置されて、基板１を板厚方向に貫通する延焼停止用孔５０を備えている。第１実装部３０は、第２実装部４０よりも電力供給源２に電気的に接続される一対のパターン１０、２０の一端１１、２１の近くに配置されている。このような構成により、電子部品２００の発熱により基板１が延焼したとしても、延焼停止用孔５０において基板１が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させて、電力供給源２に向かって炭化導電路が新たに形成されるのを防ぐことができる。その結果、発火の原因となる樹脂製品１００に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板１を実現できる。
【００１８】
なお、延焼停止用孔５０は、第１実装部３０と第２実装部４０との間でかつ一対のパターン１０、２０間に配置されていればよく、前記実施形態の構成に限らない。
【００１９】
例えば、延焼停止用孔５０は、図２に示すように、第１方向Ｘにおいて、第１実装部３０と第２実装部４０との間の中心（言い換えると、第１実装部３０と第２実装部４０との間を通りかつ第２方向Ｙに延びる中心線ＣＬ）よりも第２実装部４０の近くに配置してもよい。このように構成することで、他の回路への類焼を防ぐことができるので、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００２０】
例えば、延焼停止用孔５０は、略円形状の丸孔に限らず、図２に示すように、第１方向Ｘに延びる細長い長孔であってもよいし、図３に示すように、第２方向Ｙに延びる長孔であってもよいし、図４に示すように、図１の基板１よりも直径の大きい丸孔であってもよい。また、延焼停止用孔５０は、図５に示すように、基板１の第１方向Ｘの第１実装部３０側の端から第１方向Ｘに沿って延びるスリットであってもよい。延焼停止用孔５０により形成される空間が大きくなる延焼停止用孔５０の形状を採用することで、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００２１】
例えば、延焼停止用孔５０は、１つに限らず、図６に示すように、複数備えることもできる。図６の基板１は、３つの延焼停止用孔５０を備えている。各延焼停止用孔５０は、第１方向Ｘにおいて中心線ＣＬよりも第２実装部４０の近くに配置され、一例として、各々が二等辺三角形の頂点に位置するように配置されている。すなわち、第１方向Ｘにおいて第２実装部４０に最も近い位置に１つの延焼停止用孔５０が配置され、中心線ＣＬ沿い２つの延焼停止用孔５０が第２方向Ｙに間隔を空けて配置されている。このように構成することで、第１方向Ｘにおいて第２実装部４０に最も近い延焼停止用孔５０で基板１が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させることができなかったとしても、中心線ＣＬ沿いの２つの延焼停止用孔５０によって、基板１の延焼の進行をより確実に停滞させることができる。すなわち、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００２２】
基板１は、図７に示すように、延焼停止用孔５０に加えて、一対のパターン１０、２０のいずれか一方における第１方向Ｘの第１実装部３０と第２実装部４０との間に設けられた補助延焼停止用孔６０をさらに備えることができる。図７の基板１では、補助延焼停止用孔６０は、一例として、上側のパターン１０の第１実装部３０と第２実装部４０との間に設けられている。補助延焼停止用孔６０は、基板１を板厚方向に貫通しかつ第２方向Ｙに沿って延びる細長い長孔で、パターン１０を第１方向Ｘにおいて相互に独立した第１パターン１０１および第２パターン１０２に分断している。第１パターン１０１および第２パターン１０２は、補助延焼停止用孔６０を第１方向Ｘに横切るように配置されたジャンパー部材７０によって接続されている。このように構成することで、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。ジャンパー部材７０は、例えば、ゼロオームジャンパ抵抗で構成され、基板１の板厚方向に沿った平面視において、第１方向Ｘに長い略矩形状を有している。
【００２３】
補助延焼停止用孔６０は、その第２方向Ｙの長さが、ジャンパー部材７０の第１方向Ｘの長さよりも大きくなるように構成されている。例えば、ジャンパー部材７０の長手方向（すなわち、第１方向Ｘ）の寸法が、３．２ｍｍであった場合、補助延焼停止用孔６０は、３．２ｍｍよりも大きい第２方向Ｙの長さＤを有している。このような構成により、炭化導電路が補助延焼停止用孔６０を回り込み電力供給源２に向かうのを防ぐことができる。なお、補助延焼停止用孔６０は、一例として、約１ｍｍの幅（すなわち、第１方向Ｘの長さ）を有している。
【００２４】
一対のパターン１０、２０は、第１方向Ｘに沿って延びかつ第２方向Ｙに間隔を空けてそれぞれ配置され、第１方向Ｘの一端が電力供給源に電気的に接続されていればよく、前記実施形態の構成に限定されない。
【００２５】
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
【００２６】
本開示の第１態様の基板１は、
第１方向Ｘに沿って延びかつ前記第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに間隔を空けてそれぞれ配置され、前記第１方向Ｘの一端が電力供給源２に電気的に接続された一対のパターン１０，２０と、
前記一対のパターン１０，２０の各々に接続された状態で樹脂製品１００を実装可能な第１実装部３０と、
前記第１方向Ｘにおいて前記第１実装部３０よりも前記一端１１、２１の遠くに配置され、前記一対のパターン１０、２０の各々に接続された状態で電子部品２００を実装可能な第２実装部４０と、
前記第１方向Ｘにおける前記第１実装部３０と前記第２実装部４０との間でかつ前記第２方向Ｙにおける前記一対のパターン１０、２０間に配置され、板厚方向に貫通する延焼停止用孔５０とを備える。
【００２７】
第１態様の基板１によれば、電子部品２００の発熱により基板１が延焼したとしても、延焼停止用孔５０において基板１が燃え尽きるまで延焼の進行を停滞させて、炭化導電路の延伸を防ぐことができる。その結果、発火の原因となる樹脂製品１００に到達する前に、延焼を停止させることが可能な基板１を実現できる。
【００２８】
本開示の第２態様の基板１は、
前記延焼停止用孔５０が、前記第１方向において、前記第１実装部３０と前記第２実装部４０との間の中心よりも前記第２実装部４０の近くに配置されている。
【００２９】
第２態様の基板１によれば、他の回路への類焼を防ぐことができるので、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００３０】
本開示の第３態様の基板１は、
前記第１方向Ｘに沿って間隔を空けて配置された複数の前記延焼停止用孔５０を備える。
【００３１】
第３態様の基板１によれば、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００３２】
本開示の第４態様の基板１は、
前記延焼停止用孔５０が、前記第１方向Ｘに沿って延びる細長い長孔で構成されている。
【００３３】
第４態様の基板１によれば、例えば、延焼停止用孔５０により形成される空間を大きくすることで、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００３４】
本開示の第５態様の基板１は、
前記延焼停止用孔５０が、前記第２方向Ｙに沿って延びる細長い長孔で構成されている。
【００３５】
第５態様の基板１によれば、例えば、延焼停止用孔５０により形成される空間を大きくすることで、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００３６】
本開示の第６態様の基板１は、
前記第１方向Ｘの前記第１実装部３０側の端から前記第１方向Ｘに沿って延びるスリットで構成されている。
【００３７】
第６態様の基板１によれば、例えば、延焼停止用孔５０により形成される空間を大きくすることで、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００３８】
本開示の第７態様の基板１は、
前記一対のパターン１０、２０のいずれか一方における前記第１方向Ｘの前記第１実装部３０と前記第２実装部４０との間に設けられ、前記板厚方向に貫通して、前記一対のパターン１０、２０のいずれか一方を前記第１方向Ｘにおいて相互に独立した第１パターン１０１および第２パターン１０２に分断する補助延焼停止用孔６０と、
前記補助延焼停止用孔６０を前記第１方向Ｘに横切って、前記第１パターン１０１および前記第２パターン１０２を接続するジャンパー部材７０と
をさらに備える。
【００３９】
第７態様の基板１によれば、基板１の延焼をより確実に停止させることができる。
【００４０】
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本開示は、例えば、ＣＥＭ３等のコンポジット基材で構成された基板に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板
２  電力供給源
１０、２０  パターン
１０１  第１パターン
１０２  第２パターン
１１、２１  一端
３０  第１実装部
４０  第２実装部
５０  延焼停止用孔
６０  補助延焼停止用孔
７０  ジャンパー部材
１００  樹脂製品
２００  電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020191414.tif 000008
【図７】
2020191414.tif 000009