(57)【要約】  【課題】  プリント配線板のエッジ端子部の電流容量を増すことで、エッジ端子を備えたプリント配線板であっても低電圧且つ大電流に対応可能とする。  【解決手段】  ２層以上の導体層と絶縁層とを積層して構成されたプリント配線板であって、プリント配線板の周縁部に周辺の外形より突出して設けられたエッジ端子と、前記導体層のうちの外層からなる導体パターン５と、前記エッジ端子の前記突出した領域において、導体パターン５の延長部分であって最外面に金めっきが施されたエッジ端子領域７Ａとを有し、このエッジ端子領域７Ａ内に形成されてこのエッジ端子領域７Ａの層と他の層とを接続するスルーホール９を有することを特徴とするプリント配線板。【選択図】          図２
2010067668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の導体層と絶縁層とを積層して構成されたプリント配線板であって、
プリント配線板の周縁部に、このプリント配線板の主面と平行方向に周辺の外形より突出して設けられたエッジ端子と、
前記導体層のうちの外層からなる導体パターンと、
前記エッジ端子の前記突出した領域において、前記導体パターンの延長部分であって最外面に金めっきが施されたエッジ端子領域とを有し、
このエッジ端子領域内に形成されてこのエッジ端子領域の層と他の層とを接続するスルーホールを有することを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記エッジ端子領域を構成する導体層は前記プリント配線板における一方の外層であり、前記他の層は前記プリント配線板における他方の外層であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記スルーホールが形成されたエッジ端子領域に連通する導体パターンは、電源パターン又はグランドパターンであり、少なくとも前記他の層には、内層として設けられた電源層又はグランド層を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記スルーホールを１つのピンに対して複数設け、前記エッジ端子がカードエッジコネクタに嵌合するとき、前記スルーホールの少なくとも１つは、前記カードエッジコネクタに設けられたコンタクトの前記エッジ端子領域との接触部を通過し、嵌合がなされたときには前記接触部よりも前記カードエッジコネクタの根元側に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記スルーホールに導電性ペーストが充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板の構造に関し、特に外部との電気的接続のためにエッジ端子を備えたプリント配線板の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エッジ端子を備えたプリント配線板が広く一般に使用されている。このエッジ端子は、プリント配線板上に配設された導体パターンのうち外部と接続すべき電源パターン、グランドパターン及び信号パターンをプリント配線板の端部に引き出し、レジスト等で被覆されない接触子として基板端に整列させると共に、この基板端ごと外部のコネクタに挿入することで、当該プリント配線板に部品として別途コネクタを設けることなく外部との接続を行うものである。
【０００３】
代表的な例としては、図４の斜視図で示すように、マザーボード５１として設けられた別のプリント配線板にストレートタイプのコネクタ５２を実装し、このコネクタ５２に向けてプリント配線板５３のエッジ端子５３Ａを挿入する。このようにすることで、プリント配線板５３はマザーボード５１の主面に対して垂直に立設されることになり、多くはこのマザーボード５１上に多数の前記コネクタ５２が実装され、エッジ端子を有する多数のプリント配線板５３がマザーボード５１に接続される。ここでマザーボード５１上に実装されるコネクタ５２は一般にカードエッジコネクタと称され、図５で示すような構成になっている。
【０００４】
図５はエッジ端子とカードエッジコネクタとの構成を示す断面図であり、図５（ａ）は嵌合前、図５（ｂ）及び（ｃ）は嵌合後の状態を示している。ここで、符号５４はプリント配線板であり５５はこのプリント配線板５４のエッジ端子である、また、５６はプリント配線板５４の絶縁基材、５７は絶縁基材５６の両面に配設された導体パターン、５８は導体パターン５７上に塗布されたレジスト被膜である。また、符号６０はマザーボード６１に実装されたカードエッジコネクタ、６２はカードエッジコネクタ６０のハウジング、６３はコンタクトであり、エッジ端子５５の先端とハウジング６２の開口部周縁には、エッジ端子５５が滑らかにハウジング６２内に挿入できるよう面取り５９、６４が施されている。
【０００５】
ここで、エッジ端子５５が図５（ｂ）で示すようにハウジング６２内に挿入されると、コンタクト６３がエッジ端子５５に付勢され外側に向けて弾性変形する。このためコンタクト６３の接触部６３Ａには導体パターン５７に対する押圧力が発生し、これが維持されることで両者の導通が保たれる。この場合導体パターン５７のエッジ端子５５の領域は一般に表面に金めっきが施され、コンタクト６３に対応する接触子としての接続信頼性を向上させている。また、さらに接続信頼性を向上させるために、図５（ｃ）で示すように、所望のピン（カードエッジコネクタに設けられた複数のコンタクト各々に対応する接触部）に対して表裏に位置するエッジ端子を同一の信号ライン（若しくは電源ラインやグランドライン）に割り当てて、スルーホール６５で接続することによりプリント配線板５４の表裏で２重の導通経路を形成する方法が知られている。
【０００６】
また、通電電流の容量増加を目的として、特許文献１のような技術も開示されている。この技術は図６の斜視図で示すように、エッジ端子をピン単位で櫛形に成形し、その切り欠き部の側面に無電解メッキを施すことで表裏の導電パターンを接続するというものである。このようにしてエッジ端子部の導通パターンの断面積を増加させることができる。
【特許文献１】特開平７−３１２２６８号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年のＬＳＩ等の低電圧化に伴い大電流を導体パターンに流す必要が生じ、これはエッジ端子においても同様であり、さらにエッジ端子は外部との出入り口であることからプリント配線板の他の領域と比較して、より電流が集中することは容易に推測できる。この低電圧化による大電流化は、負荷変動と直流抵抗との作用によって大きな電圧変動を招くため、重要な課題として認識されるようになってきた。そこでエッジ端子においても、単なる接続信頼性に止まらず、前述した解決手段よりも更なる改善が求められるようになってきた。特にバーンインテストボードにおいては、図４及び５に基づいて説明したようなエッジ端子を備えたものが一般的であり、このようなバーンインテストボードをマザーボードに複数枚接続して高温環境下でテストが行なわれる。ここで、被検査部品（ＬＳＩ等）はテストが終了するたびに交換されるが、バーンインテストボード自体は繰り返し使用される。
【０００８】
このように使用されるためバーンインテストボードに設けられたエッジ端子には、繰り返しの挿抜に耐え得る強度が必要であり、図６に基づいて説明した櫛形のエッジ端子では破損が多発するため採用することができない。具体的には、例えばＦＰＧＡをバーンインテストする場合、外形寸法４４０ｍｍ×５７０ｍｍのバーンインテストボードに８０個から１００個のＦＰＧＡをＩＣソケットを介して実装し、高温環境下でテストプログラムを実行させる。
【０００９】
このときＦＰＧＡが必要とする例えば１．２Ｖの低電圧がエッジ端子を介して供給されるので、エッジ端子、特に電源及びグランドに対応するピンにおいては非常に大きな電流を流す必要が生じる。例えば当該エッジ端子からは５Ｖを供給して、バーンインテストボード内のＦＰＧＡの近傍で１．２ＶにＤＣ−ＤＣ変換することも考えられるが、ＤＣ−ＤＣコンバータの耐熱性及び耐久性と、バーンインテストボードという限られた面積でのＦＰＧＡの実装効率を考慮すると、現段階では採用することができない。そこで本発明は、従来の外形寸法のエッジ端子とカードエッジコネクタを使用しつつも、低電圧化および大電流化に対応するエッジ端子の構成を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は第１の態様として、２層以上の導体層と絶縁層とを積層して構成されたプリント配線板であって、プリント配線板の周縁部に、このプリント配線板の主面と平行方向に周辺の外形より突出して設けられたエッジ端子と、前記導体層のうちの外層からなる導体パターンと、前記エッジ端子の前記突出した領域において、前記導体パターンの延長部分であって最外面に金めっきが施されたエッジ端子領域とを有し、このエッジ端子領域内に形成されてこのエッジ端子領域の層と他の層とを接続するスルーホールを有することを特徴とするプリント配線板を提供するものである。
【００１１】
また本発明は第２の態様として、前記エッジ端子領域を構成する導体層は前記プリント配線板における一方の外層であり、前記他の層は前記プリント配線板における他方の外層であることを特徴とする第１の態様として記載のプリント配線板を提供するものである。
【００１２】
また本発明は第３の態様として、前記スルーホールが形成されたエッジ端子領域に連通する導体パターンは、電源パターン又はグランドパターンであり、少なくとも前記他の層には、内層として設けられた電源層又はグランド層を含むことを特徴とする第１の態様として記載のプリント配線板を提供するものである。
【００１３】
さらに本発明は第４の態様として、前記スルーホールを１つのピンに対して複数設け、前記エッジ端子がカードエッジコネクタに嵌合するとき、前記スルーホールの少なくとも１つは、前記カードエッジコネクタに設けられたコンタクトの前記エッジ端子領域との接触部を通過し、嵌合がなされたときには前記接触部よりも前記カードエッジコネクタの根元側に位置することを特徴とする第１乃至第３のいずれかの態様として記載のプリント配線板を提供するものである。
【００１４】
加えて本発明は第５の態様として、前記スルーホールに導電性ペーストが充填されていることを特徴とする第１乃至第４のいずれかの態様として記載のプリント配線板を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、エッジ端子領域内であって、カードエッジコネクタに設けられたコンタクトが接触する位置のすぐ近傍にスルーホールを形成して他の層と接続するため、エッジ端子領域内で導電経路の断面積を拡張することで直流抵抗を低く抑えることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、エッジ端子領域内であって、カードエッジコネクタに設けられたコンタクトが接触する位置のすぐ近傍にスルーホールを形成し、所望のピンにおいてプリント基板の表裏両面のエッジ端子を共通の電極とすることで、導電経路の断面積を大きく拡張することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様によれば、エッジ端子領域内であって、カードエッジコネクタに設けられたコンタクトが接触する位置のすぐ近傍にスルーホールを形成し、一般にベタパターンの形態で内層として設けることで、他の信号線の間を縫って配置される線状の導体パターンと比較して直流抵抗が極めて低い電源層又はグランド層に接続することができ、いっそう大電流の通電経路として好適な構造が得られる。
【００１８】
本発明の第４の態様によれば、カードエッジコネクタに設けられたコンタクトが接触する位置のすぐ近傍に、この接触部を挟むようにしてコネクタの挿入方向に沿った両側にスルーホールを配置するので、よりいっそう接触部近傍の導電経路の断面積を拡張することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様によれば、スルーホールの内部空間が導電性ペーストで満たされるので、プリント配線板の板厚方向の導電経路に対して、その断面積を拡張することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に添付図面を参照して本発明に係るプリント配線板を詳細に説明する。
【００２１】
図１はエッジ端子を備えたプリント配線板であるバーンインテストボードの主面を表した図である。図１（ａ）はプリント配線板の全体を描いた図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一点鎖線で囲み符号アで示す部分を拡大して描いたものである。図１（ａ）において符号１はプリント配線板、２はプリント配線板１上にマトリクス状に配置されたＩＣソケットであり、これら多数のＩＣソケット２にＦＰＧＡ等の半導体部品が搭載されテストされる。また符号３はエッジ端子であり、プリント配線板１には３箇所設けてある。そしてこのプリント基板１に備えたエッジ端子３は、図示しないカードエッジコネクタに対して矢印イの方向に挿入され嵌合する。
【００２２】
エッジ端子３は、プリント配線板１の全体的な外形１Ａ、つまりエッジ端子３の周辺の外形に対してプリント配線板１の主面と平行方向に突出しており、図１（ｂ）の斜線で示す領域が、ソルダーレジストで被覆されたレジスト領域４となっている。さらに、レジスト領域４に配置されている導体パターン５の延長部分７がエッジ端子領域であり、ソルダーレジストは被覆されず、その最外面に金めっきが施されている。つまり、この延長部分７が図示しないカードエッジコネクタのコンタクトの配置であるピン配列に対応して配置された接触子である。そしてこの例の場合、符号７Ａ、７Ｂが電源パターンと連通した延長部分、符号７Ｃ、７Ｄがグランドパターンと連通した延長部分、その他の延長部分７が信号パターンと連通した延長部分である。ここで符号７は概念的に符号７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄを含むものである。また、延長部分７Ｂと７Ｄには前記コンタクトが３個接触するようになっている。
【００２３】
ここで符号８は、レジスト領域４内に設けられたスルーホールであり、電源パターンとグランドパターンに設けたスルーホールにだけ符号を付したが、他の信号パターンに設けたスルーホールも同様である。これらスルーホール８はレジスト領域４内で、一方の外層の導体パターン５と他の層とを接続するものであるが、必ずしも本実施例のように全ての導体パターン５にスルーホール８を設けるとは限らない。また、このようにスルーホール８で接続する形態は従来から行なわれてきたものである。一方符号９で示すスルーホールは延長部分７に設けられており、特に大電流に対応するため、電源パターンと連通した延長部分７Ａ、７Ｂ、グランドパターンと連通した延長部分７Ｃ、７Ｄにのみ設けられている。
【００２４】
次に図２及び図３を参照して、スルーホール９について詳細に説明する。図２は図１（ｂ）に示したスルーホール９の周辺を拡大して描いた要部詳細図であり、延長部分７Ａを代表として取り上げてある。また、図２（ａ）は図１（ｂ）と同じ方向から見て描いた図であり、図２（ｂ）はその断面図である。図２（ａ）においてスルーホール９は延長部分７Ａに設けられており、コンタクトとの接触部１０（ハッチングした長方形で示す）の近傍に配置されている。そして図２（ｂ）で示すように、一方の外層からなる延長部分７Ａに設けられたスルーホール９は他方の外層からなる延長部分１１に接続されている。なお、図２（ｂ）にはカードエッジコネクタに備わるコンタクトと延長部分７Ａ、１１との接触部１０、１２が分かりやすいように、コンタクトを一点鎖線の仮想線で描いてある。つまりこの実施例の場合、他方の外層からなる延長部分１１にもコンタクトとの接触部１２があり、表裏二箇所の接触部を同一のライン（この場合電源ライン）に割り当てている。
【００２５】
図３には他の態様に対応する実施例を、図２（ｂ）と同様の断面図で示してある。まず図３（ａ）には、プリント配線板１３が４層板であり、内層として電源層１４とグランド層１５を備えたものである場合を示す。ここで、延長部分７Ａには貫通スルーホールではなく非貫通スルーホール１６が設けてあり、延長部分７Ａと電源層とを接続している。この場合他方の外層で構成された延長部分１１は電源ライン以外の用途に使用される。またこの場合、非貫通スルーホール１６が接続される電源層はなるべく広い面積のベタパターンでプリント配線板１３の本体部に連通するようデザインされる。
【００２６】
図３（ｂ）に示す実施例は、プリント配線板１７自体の層構成については図３（ａ）のプリント配線板１３と同様であるが、延長部分７Ａに設けられたスルーホールが貫通スルーホール１８であり、この貫通スルーホール１８は延長部分７Ａと電源層１４に加え、さらに他方の延長部分１１を接続している。これにより、表裏の接触部１０及び１２の近傍において計３層の電源パターンが接続される。
【００２７】
図３（ｃ）に示す実施例は、やはりプリント配線板１９自体の層構成については図３（ａ）、（ｂ）のプリント配線板１３、１７と同様であるが、延長部分７Ａには貫通スルーホール１８が１つのピンに対して３個設けられている。またそのうちの１個は接触部１０、１２よりもエッジ端子の先端側（カードエッジコネクタの根元側）に配置される。これにより接触部１０、１２の近傍であって、この接触部を挟むようにスルーホールが配置され、他の層との接続により直流抵抗を減少させることができる。またこの場合、接触部１０、１２を挟むように２個のスルーホールが配置されていればよいが、延長部分７Ａに面積的な余裕があれば、本実施例のように１つのピンに対して３個以上のスルーホールを設けてもよい。さらに、本実施例は貫通スルーホール１８を設けたが、図３（ａ）で示したような非貫通スルーホール１６に適用しても、相対的に同様な効果を奏する。
【００２８】
図３（ｄ）に示す実施例のプリント配線板２０は、図３（ｃ）に示したプリント配線板１９の貫通スルーホール１８内に導電性ペースト２１を充填したものである。この導電性ペースト２１の電気抵抗の低さは、スルーホール内壁の銅めっき層には及ばないが、近年では多層プリント配線板の層間接続をする際、導電性ペーストを接続部の素材として使用する方法が採用されているように、十分な良導電体として使用できるものが開発されている。したがって、これを充填することにより、通電部の断面積を増加させることにつながる。また、スルーホールに導電性ペーストを充填するのは、貫通スルーホールに限らず非貫通スルーホールでもよく、これまで述べてきた実施形態の全てに適用して、相対的に同様な効果を奏するものである。
【００２９】
ここで、図３（ｃ）及び図３（ｄ）で説明した実施例は、エッジ端子の最も先端側に配置したスルーホールの開口部が、カードエッジコネクタへの挿抜時にカードエッジコネクタのコンタクトと擦れ合うようになっているが、発明者の繰り返しの実験によっても問題は発生しなかった。また、延長部分７Ａ、１１には最外面に金めっきを施すが、スルーホールの内壁にも金めっきを施すか否かは問わない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図
【図２】本発明の実施形態を示す要部平面図および断面図
【図３】本発明の実施形態を示す要部断面図
【図４】従来の技術を示す斜視図
【図５】従来の技術を示す要部断面図
【図６】従来の技術を示す斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１、１３、１７、１９、２０  プリント配線板
２  ＩＣソケット
３  エッジ端子
４  レジスト領域
５  導体パターン
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、１１  延長部分（エッジ端子領域）
８、９、１６、１８  スルーホール
１０、１２  接触部
２１、導電性ペースト
【図１】
2010067668.tif 000003
【図２】
2010067668.tif 000004
【図３】
2010067668.tif 000005
【図４】
2010067668.tif 000006
【図５】
2010067668.tif 000007
【図６】
2010067668.tif 000008