(57)【要約】【課題】部品端子間寸法が異なる部品が挿入実装されるとともに場所により厚さを変えなくても良い部品内蔵プリント基板を提供する。【解決手段】部品内蔵プリント基板は、貫通穴および表面に配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と基板表面の配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化する接続部材を備える。また、別の部品内蔵プリント基板は、貫通穴および上記貫通穴の周りを取り囲むように設けられる配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と上記貫通穴の周りの配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化した接続部材を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴および表面に配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と基板表面の配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化する接続部材を備えることを特徴とする部品内蔵プリント基板。
【請求項２】
貫通穴および上記貫通穴の周りを取り囲むように設けられる配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と上記貫通穴の周りの配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化した接続部材を備えることを特徴とする部品内蔵プリント基板。
【請求項３】
上記部品の端子間距離が上記基板材の厚さより短いことを特徴とする請求項１または２に記載の部品内蔵プリント基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の部品内蔵プリント基板を内層材とし、上記内層材に外層材を積層したことを特徴とする部品内蔵プリント基板。
【請求項５】
上記部品の端子間距離は上記内層材および上記外層材の厚さの合計より短いことを特徴とする請求項４に記載の部品内蔵プリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品を内蔵したプリント基板に関し、特に電子部品と基板銅箔との接合に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の部品内蔵プリント基板は、基板に設けた穴に電子部品を挿入し、その電子部品の電極と基板の銅箔端子への接続を表裏導通用スルーホール形成時の金属めっきにて接続するものであり、基板の厚さを挿入する部品の端子間寸法と一致させる必要がある部品実装方法である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３４７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、金属めっきが挿入実装された部品と基板の貫通穴との隙間に形成されないように隙間を最小にする必要があり製造過程で貫通穴の寸法のばらつきが小さくなるよう厳密に制御しなければならない。
また、挿入実装される部品は定格容量により端子間寸法が異なるが、部品の端子間寸法と基板の厚さを一致させているため、定格容量の異なる部品を挿入実装する基板の厚さを場所毎に変えることが必要であり、そのような基板の製造は困難なことから、部品の定格容量の選択に自由度がなかった。
【０００５】
この発明の目的は、部品端子間寸法が異なる部品が挿入実装されるとともに場所により厚さを変えなくても良い部品内蔵プリント基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る部品内蔵プリント基板は、貫通穴および表面に配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と基板表面の配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化する接続部材を備える。
また、この発明に係る別の部品内蔵プリント基板は、貫通穴および上記貫通穴の周りを取り囲むように設けられる配線を有する基板材、上記貫通穴に挿入されるとともに一対の端子を有する部品、および上記端子と上記貫通穴の周りの配線とを接続するとともに金属ペーストを硬化した接続部材を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は貫通穴に挿入された部品の端子と基板表面の銅箔との接続に金属ペーストを用いることにより、ペーストの粘性によって穴と部品との隙間にペーストが流れ込むことなく接続できる。このため部品の定格容量によって部品端子間寸法が変化しても導通は可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板１は、図１に示すように、絶縁材からなる基板材２、基板材２の所定の位置を貫通する貫通穴３、基板材２の両面に形成された配線４、貫通穴３に挿入実装された内蔵部品５、および内蔵部品５の両端に設けられた部品端子６と配線４とを接続する接続部材７を備える。
基板材２の厚さは、内蔵する内蔵部品５の中で最も長い内蔵部品５の長さより接続部材７に必要な厚さだけ厚くした値である。
貫通穴３の径は、内蔵部品５を挿入した状態の貫通穴３に金属ペーストを充填したとき貫通穴３の側面と内蔵部品５との隙間に金属ペーストが流れ込まないような値に設計されている。
接続部材７は、金属粒子が分散されているとともに、樹脂がバインダーとなる金属ペーストを注型し熱硬化したものである。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板の製造工程を説明するための図である。
次に、この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板１を製造する工程を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、銅箔１１が両面にラミネートされた基板材２の内蔵部品５を挿入実装する所定の位置に貫通穴３を明ける。
次に、図２（ｂ）に示すように、貫通穴３の縁を取り囲むパッド部１２を含むパターンの配線４が基板材２の両面に残るようにエッチング加工する。
次に、貫通穴３に内蔵部品５を挿入する。
次に、図２（ｃ）に示すように、内蔵部品５が挿入された貫通穴３の一方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線４のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより一方の接続部材７を形成する。
次に、基板材２を裏返し、内蔵部品５が挿入された貫通穴３の他方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線４のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより他方の接続部材７を形成する。
このようにすることにより、部品内蔵プリント基板１の両面に設けられた配線４と内蔵部品５の部品端子６とが電気的に接続される。
【００１０】
この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板では、内蔵部品５の長さが基板材２の厚さと異なっていても、接続部材７がその差分を埋めるので、異なる定格容量の内蔵部品を基板材２の厚さを変えなくても良い。
また、金属ペーストの粘度は金属メッキ液の粘度に比較すれば桁違いに大きく、貫通穴３と内蔵部品５との隙間があっても隙間に入り込まないので、貫通穴３の加工精度が悪くても良い。
【００１１】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
この発明の実施の形態２に係る部品内蔵プリント基板１Ｂは、この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板１と基板材２の厚さと内蔵部品５の長さとの関係が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
内蔵部品５の長さは、基板材２の厚さより長いが、内蔵部品５の両端部に設けられた部品端子６間の距離（図３に示す寸法Ｌ１）が基板材２の厚さＬ０より小さければ、接続部材７により部品端子６とパッド部１２の配線４とを接続することができる。
【００１２】
このように内蔵部品５の長さが基板材２の厚さより長くても、部品端子６間の距離が基板材２の厚さより短い内蔵部品５を挿入実装することができるので、長さの異なる種類の内蔵部品５を内蔵することができる。
【００１３】
実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板１Ｃは、この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板１を内層とし、外層を追加したことが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板１Ｃは、図４に示すように、絶縁材からなる内層用基板材２、内層用基板材２の所定の位置を貫通する貫通穴３、内層用基板材２の両面に形成された配線４、貫通穴３に挿入実装された第１の内蔵部品５、および第１の内蔵部品５の両端に設けられた部品端子６と配線４とを接続する接続部材７を備える。
内層用基板材２には第２の内蔵部品２４が挿入される貫通穴２７が明けられている。
【００１４】
また、この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板１Ｃは、第１の内蔵部品５が挿入されるとともに配線４及び接続部材７が形成された内層用基板材２の両側に積層された２枚の外層用基板材２１、外層用基板材２１の所定の位置を貫通する貫通穴２２、外層用基板材２１の外側に面する面に形成された配線２３、貫通穴２２に挿入実装された第２の内蔵部品２４、および第２の内蔵部品２４の両端に設けられた部品端子２５と配線２３とを接続する接続部材２６を備える。
【００１５】
内層用基板材２の厚さは、内蔵する第１の内蔵部品５の中で最も長い第１の内蔵部品５の長さより接続部材７に必要な厚さだけ厚くした値である。
貫通穴３の径は、第１の内蔵部品５を挿入した状態の貫通穴３に金属ペーストを充填したとき貫通穴３の側面と第１の内蔵部品５との隙間に金属ペーストが流れ込まないような値に設計されている。
１枚の外層用基板材２１の厚さは、内蔵する第２の内蔵部品２４の中で最も長い第２の内蔵部品２４の長さから内層用基板材２の厚さを差し引いた値の半分より接続部材２６に必要な厚さだけ厚くした値である。
貫通穴２２の径は、第２の内蔵部品２４を挿入した状態の貫通穴２２に金属ペーストを充填したとき貫通穴２２の側面と第２の内蔵部品２４との隙間に金属ペーストが流れ込まないような値に設計されている。
【００１６】
図５は、この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板の製造工程を説明するための図である。
次に、この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板１Ｃを製造する工程を説明する。
まず、銅箔１１が両面にラミネートされた内層用基板材２の第１の内蔵部品５を挿入実装する所定の位置に貫通穴３を明ける。さらに、図５（ａ）に示すように、第２の内蔵部品２４を挿入する所定の位置に貫通穴２７を明ける。
次に、貫通穴３の縁を取り囲むパッド部１２を含むパターンの配線４が内層用基板材２の両面に残るようにエッチング加工する。
次に、貫通穴３に第１の内蔵部品５を挿入する。
次に、第１の内蔵部品５が挿入された貫通穴３の一方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線４のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより一方の接続部材７を形成する。
次に、内層用基板材２を裏返し、第１の内蔵部品５が挿入された貫通穴３の他方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線４のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより他方の接続部材７を形成する。
【００１７】
図５（ｂ）に示すように、銅箔１１が片面にラミネートされた外層用基板材２１の第２の内蔵部品２４を挿入実装する所定の位置に貫通穴２２を明ける。
次に、貫通穴２２の縁を取り囲むパッド部１２を含むパターンの配線２３が外層用基板材２１の片面に残るようにエッチング加工する。
図５（ｃ）に示すように、２枚の外層用基板材２１を内層用基板材２の両面それぞれに１枚積層する。
次に、貫通穴２２、２７に第２の内蔵部品２４を挿入する。
次に、図５（ｄ）に示すように、第２の内蔵部品２４が挿入された貫通穴２２の一方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線２３のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより一方の接続部材２６を形成する。
次に、裏側の外層用基板材２１を表にし、第２の内蔵部品２４が挿入された貫通穴２２の他方の開口から金属ペースト１４を充填するとともに配線２３のパッド部１２にまで拡げる。そして、金属ペースト１４を熱硬化することにより他方の接続部材２６を形成する。
【００１８】
このように内層用基板材２と２枚の外層用基板材２１とを用いることにより、長さに大きな違いがある内蔵部品を内蔵することができ、幅広い定格容量の内蔵部品を内蔵することができる。
なお、この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板では、２枚の外層用基板材２１で内層用基板材２を挟みこんでいるが、内層用基板材２の片面だけに少なくとも１枚の外層用基板材２１を積層しても良い。
また、２枚の外層用基板材２１で挟み込んだ内層用基板材２にさらに外層用基板材を積層しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る部品内蔵プリント基板の製造工程を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板の部分断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る部品内蔵プリント基板の製造工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２０】
１、１Ｂ、１Ｃ  部品内蔵プリント基板、２  基板材、３  貫通穴、４  配線、５  内蔵部品、６  部品端子、７  接続部材、１１  銅箔、１２  パッド部、１４  金属ペースト、２１  外層用基板材、２２  貫通穴、２３  配線、２４  内蔵部品、２５  部品端子、２６  接続部材、２７  貫通穴。
【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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