(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する絶縁性の樹脂基板と、
前記樹脂基板上に形成された、導体からなる第１端子部及び第２端子部と、
前記第１端子部及び前記第２端子部を相互に電気的に接続するヒューズ部と、
を有するプリント配線板であって、
前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記開口部上に配置され、且つ、絶縁性を有する多孔質の無機被覆材で覆われており、
絶縁性の前記樹脂基板は、無機フィラーを含み、
前記無機被覆材は、前記開口部の側面から露出した前記無機フィラーの末端で前記樹脂基板と接続されている、
ことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記無機被覆材は、無機バインダとセラミック充填剤とを含む、
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３】
前記セラミック充填剤は、粒子状、粉末状、又は繊維状である、
ことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記セラミック充填剤は、アルミナ、ジルコニア、シリカ、及び炭化珪素の少なくとも１種からなる、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記無機バインダは、水溶性珪酸塩、セラミックゾルの硬化物、セピオライト、及びアタパルジャイトの少なくとも１種からなる、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記セラミックゾルは、アルミナゾル、シリカゾル、及びチタニアゾルの少なくとも１種からなる、
ことを特徴とする請求項５に記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記無機被覆材の気孔率は、１０〜４０％である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項８】
複数の電子部品と、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプリント配線板と、
を有し、
前記ヒューズ部が、前記複数の電子部品ごとに設けられてなる、
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項９】
絶縁性の樹脂基板を準備することと、
前記樹脂基板上に、導体からなる第１端子部及び第２端子部を形成することと、
前記第１端子部及び前記第２端子部を相互に電気的に接続するヒューズ部を形成することと、
前記ヒューズ部の下方に開口部を形成することと、
前記開口部上に配置された前記ヒューズ部の少なくとも一部に、無機バインダとセラミック充填剤とを含むペーストを塗布し、乾燥、硬化させることにより、その部分を絶縁性の無機被覆材で覆うことと、
を含み、
絶縁性の前記樹脂基板は、無機フィラーを含み、
前記開口部の形成の後、前記開口部の側面表層部の樹脂を除去し、前記無機被覆材を、前記開口部の側面から露出した前記無機フィラーの末端で前記樹脂基板と接続すること、をさらに含む、
ことを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記開口部の形成は、前記樹脂基板の、前記第１端子部及び前記第２端子部が形成された面とは反対側の面からレーザー加工することにより行う、
ことを特徴とする請求項９に記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等を保護するためのヒューズ部を有するプリント配線板、電子デバイス、及びプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプリント配線板に電子部品を実装することで、電子デバイスとすることが知られている。こうした電子デバイスにおいては、熱暴走や絶縁破壊などにより回路に大電流が流れ、電子デバイスが損傷したり破壊されたりするおそれがある。そこで、電子デバイスを保護するため、プリント配線板上にフェイルセーフ機能としてのヒューズ部を設けることが提案されている。例えばヒューズ用のソケットと、そのソケットに差し込まれるガラス管ヒューズと、を備えるヒューズ部が知られている。
【０００３】
また、内部にヒューズ部を有するプリント配線板も提案されている。特許文献１には、基板と、この基板に設けられた開口部の両側に対向して形成された１対のランドと、この１対のランドにそれぞれ接続された第１の配線パターンと、上記１対のランドを上記開口部を跨いで接続し且つ第１の配線パターンよりも細く形成された第２の配線パターンと、を具備したプリント配線板が開示されている。このプリント配線板は、基板の開口部上に細い導体パターン（第２の配線パターン）を備えている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、フィルム基板上に、金属箔からなるヒューズ部と、該ヒューズ部と連結している一対の端子部と、を有するプリント配線板が開示されている。このプリント配線板では、温度変化などの外部環境の変化の影響を小さくするため、ヒューズ部が樹脂（有機材料）で封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平０５−３８９３７号公報
【特許文献２】特開平０７−８５７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１又は２に記載のプリント配線板では、以下のような問題が生じ得る。
【０００７】
特許文献１、２に記載のプリント配線板では、ヒューズ部に樹脂（例えばプリント配線板の絶縁樹脂や封止樹脂）が接しているため、ヒューズ部の焼損時に周囲の温度が上昇し、樹脂が炭化するおそれがある。例えば銅配線を溶断するために温度を銅の融点（約１０００℃）以上に上げると、プリント配線板で一般的に用いられているガラス繊維入りのエポキシ樹脂が炭化してしまうおそれがある。そして、樹脂は炭化すると絶縁性を失うため、炭化した部分から再通電が起きるおそれがある。しかも、いったん電流が流れると微量の電流でも発熱（ジュール熱）により樹脂の炭化が進むため、加速度的に再通電が起きるおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載のプリント配線板では、焼損したヒューズ部の導体が大きな塊となり、周囲に飛散するおそれがある。特に、複数の電子部品（例えば半導体素子）が並列及び直列に配置されている場合には、１つの半導体素子につながるヒューズ部が遮断されたとしても、他の電子部品は帯電したままになることで、導体の塊の飛散によって短絡すると、故障につながり易い。
【０００９】
上記のような再通電や短絡は、電子デバイスの損傷や破壊の原因となり得る。
【００１０】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、ヒューズ部の焼損時に確実に電路を遮断することのできるプリント配線板、電子デバイス、及びプリント配線板の製造方法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】
【００１１】
本発明に係るプリント配線板は、開口部を有する絶縁性の樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成された、導体からなる第１端子部及び第２端子部と、前記第１端子部及び前記第２端子部を相互に電気的に接続するヒューズ部と、を有するプリント配線板であって、前記ヒューズ部の少なくとも一部は、前記開口部上に配置され、且つ、絶縁性を有する多孔質の無機被覆材で覆われており、絶縁性の前記樹脂基板は、無機フィラーを含み、前記無機被覆材は、前記開口部の側面から露出した前記無機フィラーの末端で前記樹脂基板と接続されている。
【００１２】
前記無機被覆材は、無機バインダとセラミック充填剤とを含んでいてもよい。
【００１３】
前記セラミック充填剤は、粒子状、粉末状、又は繊維状であってもよい。
【００１４】
前記セラミック充填剤は、アルミナ、ジルコニア、シリカ、及び炭化珪素の少なくとも１種からなるものであることが望ましい。
【００１５】
前記無機バインダは、水溶性珪酸塩、セラミックゾルの硬化物、セピオライト、及びアタパルジャイトの少なくとも１種からなるものであることが望ましい。
【００１６】
前記セラミックゾルは、アルミナゾル、シリカゾル、及びチタニアゾルの少なくとも１種からなるものであることが望ましい。
【００１７】
前記無機被覆材の気孔率は、１０〜４０％であることが望ましい。
【００１８】
本発明に係る電子デバイスは、複数の電子部品と、前記プリント配線板と、を有し、前記ヒューズ部が、前記電子部品ごとに設けられてなる。
【００１９】
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁性の樹脂基板を準備することと、前記樹脂基板上に、導体からなる第１端子部及び第２端子部を形成することと、前記第１端子部及び前記第２端子部を相互に電気的に接続するヒューズ部を形成することと、前記ヒューズ部の下方に開口部を形成することと、前記開口部上に配置された前記ヒューズ部の少なくとも一部に、無機バインダとセラミック充填剤とを含むペーストを塗布し、乾燥、硬化させることにより、その部分を絶縁性の無機被覆材で覆うことと、を含み、絶縁性の前記樹脂基板は、無機フィラーを含み、前記開口部の形成の後、前記開口部の側面表層部の樹脂を除去し、前記無機被覆材を、前記開口部の側面から露出した前記無機フィラーの末端で前記樹脂基板と接続すること、をさらに含む。
【００２０】
前記開口部の形成は、前記樹脂基板の、前記第１端子部及び前記第２端子部が形成された面とは反対側の面からレーザー加工することにより行ってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ヒューズ部の焼損時に確実に電路を遮断することのできるプリント配線板、電子デバイス、及びプリント配線板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るプリント配線板が用いられる回路の一例を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係るプリント配線板が用いられる回路の第１の別例を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態に係るプリント配線板が用いられる回路の第２の別例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るプリント配線板を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に係るプリント配線板のヒューズ部が溶断される様子を示す図である。
【図４Ａ】本実施形態に係るプリント配線板のヒューズ部が溶断された様子を示すＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）写真である。
【図４Ｂ】図４Ａ中の一部領域を拡大した写真である。
【図５】本実施形態に係るプリント配線板の、異なる電路断面積を有するヒューズ部の各々について、溶断時の電流の設計値と実測値との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６の製造方法の第１の工程を説明するための図である。
【図８】図７の工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図９】図８の工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【図１０】図９の工程の後の第４の工程を説明するための図である。
【図１１】図１０の工程の後の第５の工程を説明するための図である。
【図１２Ａ】無機被覆材の形成方法の別例の第１の工程を説明するための図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態における第１端子部上及び第２端子部上に無機被覆材がはみ出した例を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態におけるプリント配線板の第１面又は第２面の全面を無機被覆材が覆う例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態における第１端子部及び第２端子部よりも薄いヒューズ部の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態におけるヒューズ部の断面形状の別例を示す図である。
【図１６Ａ】本発明の実施形態におけるヒューズ部の導体パターンの第１の別例を示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施形態におけるヒューズ部の導体パターンの第２の別例を示す図である。
【図１７Ａ】本発明の実施形態におけるヒューズ部の導体パターンの第３の別例を示す図である。
【図１７Ｂ】本発明の実施形態におけるヒューズ部の導体パターンの第４の別例を示す図である。
【図１８Ａ】本発明の実施形態における第１端子部及び第２端子部とは別途に形成された導体棒を用いて、ヒューズ部を形成する第１の例を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図１９Ａ】本発明の実施形態における第１端子部及び第２端子部とは別途形成された導体棒を用いて、ヒューズ部を形成する第２の例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２０】図１８Ａ及び図１８Ｂに示したプリント配線板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図２１Ａ】図２０の製造方法の第１の工程を説明するための図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａの工程の後の第２の工程を説明するための図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの工程の後の第３の工程を説明するための図である。
【図２２Ａ】図２１Ｃの工程の後の第４の工程を説明するための図である。
【図２２Ｂ】図２２ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２３】本発明の実施形態における無機固体物上のヒューズ部を絶縁性ペーストで覆った第１の例を示す図である。
【図２４】本発明の実施形態における無機固体物上のヒューズ部を絶縁性ペーストで覆った第２の例を示す図である。
【図２５Ａ】本発明の実施形態における絶縁性ペースト上のヒューズ部を絶縁性フィルムで覆った例を示す図である。
【図２５Ｂ】本発明の実施形態における無機固体物上のヒューズ部を絶縁性フィルムで覆った例を示す図である。
【図２６Ａ】本発明の実施形態におけるプリント配線板に蓋を設けた例を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の蓋を有するプリント配線板の第１の別例を示す図である。
【図２８】本発明の実施形態の蓋を有するプリント配線板の第２の別例を示す図である。
【図２９】本発明の実施形態の非貫通孔が形成された樹脂基板を有するプリント配線板の一例を示す図である。
【図３０Ａ】本発明の実施形態における開口部の横断面の形状の第１の別例を示す図である。
【図３０Ｂ】本発明の実施形態における開口部の横断面の形状の第２の別例を示す図である。
【図３０Ｃ】本発明の実施形態における開口部の横断面の形状の第３の別例を示す図である。
【図３１Ａ】本発明の実施形態における開口部の縦断面の形状の第１の別例を示す図である。
【図３１Ｂ】本発明の実施形態における開口部の縦断面の形状の第２の別例を示す図である。
【図３１Ｃ】本発明の実施形態における開口部の縦断面の形状の第３の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ基板の主面（表裏面）の法線方向（又は基板の厚み方向）を指す。一方、矢印Ｘ１、Ｘ２及びＹ１、Ｙ２は、それぞれＺ方向に直交する方向（基板の主面に平行な方向）を指す。基板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となり、基板の側面は、Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面となる。
【００２５】
プリント配線板の開口部（例えばプリント配線板を貫通しない孔、又はプリント配線板を貫通する孔）に関しては、Ｚ方向に直交する断面（Ｘ−Ｙ平面）を、横断面という。また、Ｚ方向に平行な断面（Ｘ−Ｚ平面又はＹ−Ｚ平面）を、縦断面という。
【００２６】
本実施形態では、相反する法線方向を向いた２つの主面を、第１面（Ｚ１側の面）、第２面（Ｚ２側の面）という。すなわち、第１面の反対側の主面が第２面であり、第２面の反対側の主面が第１面である。
【００２７】
プリント配線板に形成された回路等の配線（グランドも含む）として機能する導体パターンを含む層のほか、ベタパターンのみからなる層も、導体層という。プリント配線板の開口部には、孔や溝のほか、切欠や切れ目等も含まれることとする。孔は貫通孔に限られず、非貫通の孔も含めて、孔といい、ビアホール及びスルーホールが含まれることとする。
【００２８】
プリント配線板の表裏面、あるいは内層面に形成されるラインパターン（面上の配線又は面下の溝など）に関しては、ラインパターンと直交する方向のうち、形成面と平行な方向の寸法を「幅」といい、形成面と直交する方向の寸法を「高さ」又は「厚さ」又は「深さ」という。また、ラインパターンの一端から他端までの寸法を「長さ」という。ただし、他の寸法を指すことを明記している場合は、この限りでない。
【００２９】
図１Ａに、本実施形態に係るプリント配線板１０（特にヒューズ部１２ｃ）が設けられた回路の一例（回路２０）を示す。回路２０は、本実施形態に係るプリント配線板１０に形成される回路であり、図１Ａには、プリント配線板１０に実装される電子部品２２も併せて示す。
【００３０】
図１Ａに示されるように、回路２０においては、プリント配線板１０のヒューズ部１２ｃ（図２Ａ参照）が、例えば電源２１及び電子部品２２と直列に接続される。また、電源２１と電子部品２２とは、負荷２３を介して、互いに電気的に接続される。ただしこれに限られず、例えば図１Ｂに示されるように、回路２０は、複数の負荷２３が並列に接続され、それぞれの負荷２３に電子部品２２及びヒューズ部１２ｃが直接に接続された回路であってもよい。図１Ｂに示される回路２０においては、１つの回路２０について、複数のヒューズ部１２ｃが設けられている。また、図１Ｃに示されるように、回路２０は、電子部品２２及び負荷２３が別に（外部に）設けられた回路であってもよい。一般に、蓄電池で、このような電子部品を外部に設ける構造がとられる。図１Ａ及び図１Ｂにおいては、負荷２３として抵抗を示しているが、負荷２３は、抵抗以外のランプ等、電力を消費する部品であれば、どのようなものでもよい。図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃに示される回路２０は、電子デバイスを構成している。
【００３１】
電子部品２２は、例えば半導体素子である。ただし、電子部品２２が半導体素子であることは必須ではなく、電子部品２２の種類は、任意である。例えば電子部品２２は、ＩＣ回路等の能動部品、あるいはコンデンサ、抵抗、コイル等の受動部品などを採用することができる。
【００３２】
プリント配線板１０は、図２Ａ及び図２Ｂ（図２ＡのＡ−Ａ断面図）に示すように、樹脂基板１１と、導体層１２と、を有する。本実施形態のプリント配線板１０は、図２Ａ及び図２Ｂに示す回路の導体層１２で構成されているが、導体層１２に別の回路が含まれていてもよい。
【００３３】
なお、プリント配線板１０に、電子部品２２（図１Ａ、図１Ｂを参照）が実装されてもよい。そのような構造にすると、電子部品２２に隣接してプリント配線板１０を形成することができるので、実装密度を高めることができると考えられる。その結果、小型の電子デバイスを得ることが可能になると考えられる。
【００３４】
樹脂基板１１は、絶縁性を有し、プリント配線板１０のコア基板となる。ただしこれに限られず、樹脂基板１１を、プリント配線板１０の層間絶縁層としてもよい。
【００３５】
樹脂基板１１は、例えばエポキシ樹脂からなる。エポキシ樹脂は、例えば樹脂含浸処理により、ガラス繊維、又はアラミド繊維、紙、ガラスクロス、シリカフィラー、ガラスフィラー等の補強材を含んでいることが好ましい。補強材は、主材料（エポキシ樹脂）よりも熱膨張率の小さい材料であり、例えばガラス繊維、ガラスクロス、シリカフィラー、又はガラスフィラー等の無機材料が好ましく、ガラス繊維又はガラスクロス等の繊維質無機材料がより好ましい。無機材料からなる補強材（無機フィラー）であれば、無機被覆材１３の熱膨張係数と樹脂基板１１の熱膨張係数とを近づけることができるので、ヒートサイクルによる剥がれを防ぐことができる。その上、無機材料からなる補強材を使用すれば、ペースト状態の無機被覆材１３との濡れ性を高めることができるので、無機被覆材１３との接着力を強くできる。さらに、繊維質無機材料からなる補強材であれば、後述するように、孔１１ａ（開口部）の側面において容易に樹脂基板１１と無機被覆材１３とを接続することができる。本実施形態では、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させたもの（以下、ガラエポという）からなる樹脂基板１１を用いることとする。ただしこれに限定されず、樹脂基板１１の材料としては、例えば紙、又はガラス繊維、アラミド繊維等に、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）、イミド樹脂（ポリイミド）、フェノール樹脂、又はアリル化フェニレンエーテル樹脂（Ａ−ＰＰＥ樹脂）等の樹脂を含浸させたものも用いることができる。なお、樹脂基板１１の形状や、厚さ、材料等は、基本的に任意である。
【００３６】
樹脂基板１１には、孔１１ａ（開口部）が形成されている。本実施形態では、孔１１ａが貫通孔である場合を例示するが、孔１１ａは、貫通孔であっても、非貫通孔であってもよい（後述の図２９参照）。また、孔１１ａの形状はどのような形状であってもよい。本実施形態の孔１１ａの形状は、例えば四角柱であり、孔１１ａの横断面（Ｘ−Ｙ平面）は、約２×１０ｍｍの矩形である。詳しくは、図２Ａ及び図２Ｂ中、Ｘ方向の寸法ｄ１が例えば２ｍｍであり、Ｙ方向の寸法ｄ２が１０ｍｍである。孔１１ａの深さ（Ｚ方向の寸法ｄ３）は、２００μｍである。本実施形態では、開口部を孔１１ａとしているが、溝、切欠、又は切れ目等、他の開口部としてもよい。
【００３７】
導体層１２は、樹脂基板１１上（例えば第２面側）に形成されている。導体層１２は、第１端子部１２ａと、第２端子部１２ｂと、ヒューズ部１２ｃと、を有する。本実施形態では、これら第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ、及びヒューズ部１２ｃが連続して一体に形成されている。しかしこれに限られず、例えばヒューズ部１２ｃ等を別々に形成して、後からヒューズ部１２ｃの両端をそれぞれ、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂに接続してもよい（後述の図１８Ａ〜図２２Ｂ参照）。
【００３８】
導体層１２は銅からなる。ただしこれに限定されず、導体層１２の材料は任意である。また、本実施形態では、ヒューズ部１２ｃの材料と、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの材料とが、同一である場合を例示するが、両者の材料は、同一であっても、異なっていてもよい。
【００３９】
樹脂基板１１の厚さは、例えば０．２ｍｍであり、導体層１２の厚さは例えば１０５μｍである。ヒューズ部１２ｃの導体幅は例えば０．２〜０．５ｍｍの範囲にあり、ヒューズ部１２ｃの導体長さは例えば２〜１５ｍｍの範囲にある。
【００４０】
第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂは、ヒューズ部１２ｃの両端に配置される。ヒューズ部１２ｃは、第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとの間に架設され、これら第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとを相互に接続されている。そして、ヒューズ部１２ｃの一部（架設部位Ｐ）は、孔１１ａ上に配置され、且つ、絶縁性の無機被覆材１３で覆われている。ここで、無機被覆材１３は、多孔質の絶縁体である。
【００４１】
無機被覆材１３の気孔率は、１０〜４０％であることが好ましい。無機被覆材１３の気孔率が１０％未満の場合には、ヒューズ部１２ｃが溶けてもギャップが形成されず電流が遮断できないことがあり、無機被覆材１３の気孔率が４０％を越える場合には、無機被覆材１３が脆くなり、無機被覆材１３が破損し易くなるからである。
【００４２】
無機被覆材１３の気孔率は、多孔質の無機被覆材１３を形成するための絶縁ペーストの溶媒濃度、又は乾燥温度等によって、適宜調整できる。例えば溶媒濃度が濃く低温でゆっくり乾燥させると、無機被覆材１３の気孔率が低くなり、溶媒濃度が薄く高温で素早く乾燥させると、無機被覆材１３の気孔率が高くなる。
【００４３】
無機被覆材１３は、孔１１ａに充填されるとともに、ヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐを覆っている。その結果、架設部位Ｐが封止され、溶断したヒューズ部１２ｃが周囲へ飛散することを防止できる。
【００４４】
本実施形態では、孔１１ａに充填される部分（無機被覆材１３）と、架設部位Ｐを覆う部分（無機被覆材１３）とが一体的に形成されているが、これに限られず、例えば孔１１ａに、多孔質の無機被覆材１３を形成するための絶縁性ペースト又は無機固体物を充填した後、絶縁性ペースト又は無機固体物上にヒューズ部１２ｃを形成し、ヒューズ部１２ｃを絶縁性フィルム等で覆ってもよい（後述の図２３〜図２５Ｂ参照）。この場合、絶縁性フィルムは多孔質でなくてもよいが、絶縁性フィルムが多孔質であると、後述するようにギャップの形成により消弧作用が得られるため、絶縁性フィルムは多孔質であることが望ましい。また、無機被覆材１３は、孔１１ａから第１面側又は第２面側に、はみ出ていてもよい（後述の図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）。
【００４５】
無機被覆材１３は、多孔質であればどのようなものでもよく、全体が多孔質であっても、ヒューズ部１２ｃと接する一部分のみが多孔質であってもよい。本実施形態の無機被覆材１３は、絶縁性ペーストからなる。ただしこれに限られず、例えばマイカ等の絶縁性フィルムを含む無機被覆材１３であってもよい（後述の図２５Ａ及び図２５Ｂ参照）。
【００４６】
無機被覆材１３は、無機バインダとセラミック充填剤とを含む絶縁性ペーストからなることが好ましい。無機バインダとセラミック充填剤とを含む絶縁性ペーストであれば、乾燥硬化の過程で無機バインダのみが収縮するため、多孔質の無機被覆材１３を得ることができる。
【００４７】
無機バインダは、水溶性珪酸塩、セラミックゾルの硬化物、セピオライト、及びアタパルジャイトの少なくとも１種からなることが好ましく、中でも水溶性珪酸塩（例えば水ガラス）又はセラミックゾルからなることが好ましい。水溶性珪酸塩やゾルを乾燥させることで、無機被覆材１３を、容易に被接着体（樹脂基板１１等）と接着させることができ、ヒートサイクル又は振動が加わっても、無機被覆材１３が剥離しにくくなると考えられる。また、水溶性珪酸塩は、耐熱性に優れる無機材料であるため、水溶性珪酸塩を無機被覆材１３の主成分とすることで、高温環境下で無機被覆材１３が変質又は分解しにくくなるため、ヒューズ部１２ｃが溶断して無機被覆材１３が高温に曝されても、無機被覆材１３は、その形状及び絶縁性を維持することができると考えられる。
【００４８】
無機バインダの上記水溶性珪酸塩は、例えば珪酸ナトリウムを主成分とする水ガラスであることが好ましい。水ガラスは、珪酸ナトリウムを水に溶かして加熱することで得られる。水ガラスは、熱硬化型の無機接着材料に相当する。無機被覆材１３が接着性を有することで、ヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐは、確実に無機被覆材１３で覆われるようになると考えられる。ただしこれに限られず、水溶性珪酸塩は、珪酸ナトリウム以外の水溶性珪酸塩、例えば珪酸カルシウムなどであってもよい。
【００４９】
無機バインダの上記セラミックゾルは、例えばアルミナゾル、シリカゾル、及びチタニアゾルの少なくとも１種からなることが好ましい。
【００５０】
無機被覆材１３は、例えば上記絶縁性ペースト（例えば水溶液）を、樹脂基板１１に塗布して乾燥することで、形成することができる。しかも、こうした形成方法によれば、封止が強固になり、樹脂基板１１に加わるヒートサイクル又は振動で無機被覆材１３が剥離しにくくなる。
【００５１】
セラミック充填剤は、例えばセラミックス粉や、セラミックス顆粒、セラミックス繊維など、粒子状、粉末状、又は繊維状のものであることが好ましい。セラミック充填剤は、各種のガラス材、アルミナ、ジルコニア、シリカ、及び炭化珪素の少なくとも１種からなることが好ましい。セラミックは、耐熱性に優れる無機材料であるため、セラミックを無機被覆材１３に含ませることで、高温環境下で無機被覆材１３が変質又は分解しにくくなる。このため、ヒューズ部１２ｃが溶断して無機被覆材１３が高温に曝されても、無機被覆材１３は、その形状及び絶縁性を維持することができると考えられる。
【００５２】
無機被覆材１３は、ヒューズ部１２ｃの融点において化学的に安定であることが好ましい。例えばヒューズ部１２ｃが銅である場合は、無機被覆材１３は、１０８０℃において化学的に安定であることが好ましい。これにより、溶断時にヒューズ部１２ｃの温度が融点まで上昇しても、無機被覆材１３が劣化し又は破壊されにくくなる。化学的に安定であるとは、所定の温度において酸化や分解などをしないことであり、軟化することは含まれないこととする。
【００５３】
具体的には、無機被覆材１３としては、例えば東亞合成社製のアロンセラミック（登録商標）、オーディック社製のセラマボンド８３５（登録商標）、ティーエーケミカル社製のベタック（登録商標）、太陽金網社製のレスボンド（登録商標）、萩ガラス社製のニッセラコート（登録商標）、又は朝日化学社製のスミセラム（登録商標）等を用いることができる。これらはいずれも、水ガラスを主成分としている。アロンセラミックは、主にシリカ及びジルコニアを含むものであり、その耐熱温度は１１００℃であり、ＣＴＥ（熱膨張率）は４、８、又は１３ｐｐｍ／℃である。セラマボンド８３５は、主にジルコニアを含むものであり、その耐熱温度は１６５０℃である。ベタックは、主にシリカ及びアルミナを含むものであり、その耐熱温度は１５５０℃である。レスボンドは、主にアルミナ及びジルコニアを含むものであり、その耐熱温度は１６４０℃であり、ＣＴＥは８ｐｐｍ／℃である。ニッセラコートは、主にアルミナ及びジルコニアを含むものであり、その耐熱温度は１８００℃であり、ＣＴＥは８ｐｐｍ／℃である。スミセラムは、主にアルミナ及びジルコニアを含むものであり、その耐熱温度は１６００℃であり、ＣＴＥは７ｐｐｍ／℃である。ここで、耐熱温度とは、その温度において酸化、分解、及び軟化がないことを示しており、各材料は、少なくとも耐熱温度においては化学的に安定であるといえる。これらの無機被覆材１３は、製造工程では水分を含むペースト状であるが、乾燥して固化すると、多孔質のセラミックになる。
【００５４】
孔１１ａの内面の表層部は、樹脂が除去されていることが好ましい。孔１１ａの内面の表層部の樹脂は、どのような方法で除去してもよいが、例えば過マンガン酸、クロム酸、硫酸、又はそれらの塩などを用いれば、有機物だけを選択的に除去することができる。その結果、ガラス繊維などの補強材は酸化されないが、樹脂は酸化され表面に凹凸が形成される。特に樹脂基板１１が繊維状の無機補強材を含む場合には、繊維の末端が表面に露出することで、樹脂基板１１と無機被覆材１３とを接続することができ、接着強度を高めることができる。
【００５５】
ガラス繊維（補強材）を含有する樹脂基板１１の熱膨張係数は、面方向では１０〜１５ｐｐｍ／℃、厚さ方向では６０ｐｐｍ／℃であるのに対し、無機被覆材１３の熱膨張係数は、面方向及び厚さ方向とも５〜１５ｐｐｍ／℃である。このため、樹脂基板１１の側面と接する無機被覆材１３は熱膨張差により剥離し易い。この点、繊維状の補強材の末端が露出していれば、強い接着力を得ることができるため、無機被覆材１３が剥離しにくくなる。
【００５６】
無機被覆材１３はヒューズ部１２ｃと同程度の熱膨張係数を有することが好ましい。例えばヒューズ部１２ｃが銅で形成されている場合は、銅の熱膨張係数は約１７ｐｐｍ／℃であるので、無機被覆材１３の熱膨張係数は、１０〜２５ｐｐｍ／℃の範囲にあることが好ましい。
【００５７】
上記のように、本実施形態においては、ヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐが無機被覆材１３で覆われている。そして、無機被覆材１３は、高温になっても分解しにくい材料からなる。このため、ヒューズ部１２ｃの溶断時に高温になっても、ヒューズ部１２ｃの周囲で、無機被覆材１３は分解されないので、無機被覆材１３の絶縁性が維持され易い。その結果、ヒューズ部１２ｃが溶断されたときに、確実に電路を遮断することができると考えられる。
【００５８】
本実施形態においては、ヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐが、孔１１ａ上に配置され、樹脂基板１１とは接していない。このため、ヒューズ部１２ｃが溶断された場合でも、樹脂基板１１に含まれる有機物（樹脂など）は炭化されにくい。これにより、樹脂基板１１の絶縁性が維持され易くなる。
【００５９】
ヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐは、絶縁性の無機被覆材１３で覆われているため、ヒューズ部１２ｃが溶断されても、ヒューズ部１２ｃの導体材料が周囲に飛散しにくくなる。これにより、プリント配線板１０の周辺部に露出した抵抗等の帯電部を短絡させることも防止できる。
【００６０】
図３に、本実施形態に係るプリント配線板１０のヒューズ部１２ｃが溶断される様子を示す。詳しくは、図３に示すように、ヒューズ部１２ｃが溶断されると、溶断部Ｐ１に空隙Ｒ１が形成されることで、ヒューズ部１２ｃが分断され、導通しなくなる。溶断部Ｐ１におけるヒューズ部１２ｃの導体は、空隙Ｒ１とは反対側に引っ張られ、無機被覆材１３を押し広げる方向に力が働き、無機被覆材１３によってヒューズ部１２ｃの導体が依然として覆われているので飛散が防止されると考えられる。図４Ａ及び図４Ｂ（図４Ａ中の領域Ｒ１０の拡大写真）に、溶断部Ｐ１の断面ＳＥＭ写真を示す。図４Ａ、図４Ｂの写真及び銅の面分析の結果から、溶断後、溶断部Ｐ１におけるヒューズ部１２ｃの側壁には銅（ヒューズ部１２ｃを構成する導体材料）が存在するもの、無機被覆材１３内には銅は存在せず、蒸発した銅が無機被覆材１３の内部へ浸透した形跡は確認されなかった。このことから、無機被覆材１３を構成する多孔質のセラミックがヒューズ部１２ｃの導体の溶断時の歪みを吸収し、外部への影響を抑えると考えられる。なお、上記の分析では、上述のアロンセラミックを無機被覆材１３として用いたが、無機被覆材１３が他のセラミックを含む場合であっても、同様の結果が得られると考えられる。
【００６１】
また、無機被覆材１３が、セラミック粒子を水ガラスで固めた多孔質の封止材である場合には、通常時は、封止材がヒューズ部１２ｃをとり囲んで支持しているので、振動又は異物等による機械的破損を防止し、ヒューズ部１２ｃの溶断時には溶けた銅が水ガラスを溶かす。水ガラスが溶けることにより、気孔が消滅し、封止材が体積収縮を起こし、銅が気孔を埋めるため、ヒューズ部１２ｃにギャップが形成される。具体的には、切れた部分が空洞になりギャップができる。このため、こうした無機被覆材１３には、消弧作用があり、消弧作用があると素早く確実に電流を遮断することができる。本実施形態において、消弧作用とは、切断されたヒューズ部１２ｃの導体間に発生するアーク放電を遮断する作用のことをいう。
【００６２】
本実施形態においては、無機被覆材１３が無機バインダを含んでいるので、無機被覆材１３によってヒューズ部１２ｃが強固に保持されるようになる。その結果、振動の激しい自動車や産業機器にプリント配線板１０が使用された場合であっても、ヒューズ部１２ｃは、無機被覆材１３により強固に保持されているため、破損しにくくなる。
【００６３】
ヒューズ部１２ｃは、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりも細い形状をしている。このため、機械的な強度は、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりもヒューズ部１２ｃの方が小さくなる。また、ヒューズ部１２ｃが細くなるほど電路断面積が小さくなるため、単位長さあたりの抵抗は、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりもヒューズ部１２ｃの方が大きくなる。すなわち、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりもヒューズ部１２ｃの方が発熱し易く、強度が低い。その結果、先の図１Ａに示した回路２０に異常電流が流れた場合に、設計通りの電流でヒューズ部１２ｃが溶断される。
【００６４】
なお、抵抗の大きさは、例えば電路断面積や材質等を選択することで、調整することができる。電路断面積が小さいほど抵抗は大きくなり、比抵抗の大きな材料を選ぶことでも、抵抗は大きくなる。例えば図２Ｂに示されるように、本実施形態におけるヒューズ部１２ｃの断面形状（Ｘ−Ｚ断面）は台形になっている。これにより、矩形断面よりも、電路断面積を小さくすることができると考えられる。ただしこれにより限定されず、ヒューズ部１２ｃの断面の厚みによって、電路断面積を調節してもよい（後述の図１４参照）。また、ヒューズ部１２ｃの断面形状（Ｘ−Ｚ断面）は台形に限られず任意である（後述の図１５参照）。また、より確実に架設部位Ｐが溶断されるようにするためには、架設部位Ｐの抵抗を周辺部位よりも高めることが好ましい（後述の図１６Ａ〜図１７Ｂ参照）。
【００６５】
図５は、異なる電路断面積を有するヒューズ部１２ｃの各々について、溶断時の電流（溶断電流）の設計値と実測値との関係を示すグラフである。図５のグラフにおいては、溶断電流（Ａ）を縦軸にとり、ヒューズ部１２ｃのパターン長（ｍｍ）を横軸にした。図５のグラフ中、線Ｌ１は０．０４０ｍｍ２、線Ｌ２は０．０３５ｍｍ２、線Ｌ３は０．０３０ｍｍ２、線Ｌ４は０．０２５ｍｍ２、線Ｌ５は０．０２０ｍｍ２、線Ｌ６は０．０１４ｍｍ２の電路断面積を有するヒューズ部１２ｃについて、それぞれ溶断電流の設計値を示している。一方、プロットされたデータは、実測値である。
【００６６】
図５のグラフに示されるように、電路断面積０．０１４〜０．０４０ｍｍ２の範囲においては、溶断電流の設計値と実測値とが略一致する。すなわち、概ね設計通りの電流でヒューズ部１２ｃが溶断されることとなる。なお、図５のグラフでは、上述のアロンセラミックを無機被覆材１３としたが、他の無機材料についても、傾向としては概ね同様になると考えられる。
【００６７】
プリント配線板１０は、例えば図６に示すような手順で製造される。図６は、本実施形態に係るプリント配線板１０の製造方法の一例を示すフローチャートであり、図７〜図１１は、本実施形態に係るプリント配線板１０の製造方法における各工程を説明するための図である。
【００６８】
まず、ステップＳ１１で、樹脂基板１１を準備する。例えば図７に示すように、樹脂基板１１の片面（例えば第２面側）に銅箔１００１が形成された片面銅張積層板１０００を出発材料とする。樹脂基板１１の材料は、ガラエポ（ガラス−エポキシ樹脂）である。
【００６９】
続けて、図６のステップＳ１２で、樹脂基板１１上に導体層１２を形成する。導体層１２の形成手法としては、例えばプリント配線板の分野で一般的な方法を用いることができる。具体的には、例えば図８に示すように、片面銅張積層板１０００の銅箔１００１（導体膜）上に、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ、及びヒューズ部１２ｃに対応したパターンを有するレジスト１００２を印刷する。続けて、例えば図９に示すように、レジスト１００２が形成されていない部位の銅箔１００１をエッチングする。これにより、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂと、ヒューズ部１２ｃとが、形成される。ヒューズ部１２ｃは、第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとを相互に電気的に接続する。このように、本実施形態では、樹脂基板１１上に導体膜を形成した後、その導体膜をパターニングすることによって、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂを形成することと、ヒューズ部１２ｃを形成することとが、同時になされる。パターニングとヒューズ部１２ｃの形成とを同時に行うため、製造効率が良い。ただし、導体層１２の形成方法は任意である。例えば銅箔１００１を有さない樹脂基板１１を出発材料として、その後、ラミネート等により、樹脂基板１１上に銅箔１００１を形成してもよい。また、めっきにより、樹脂基板１１上又は銅箔１００１上に銅めっき皮膜を形成してもよい。
【００７０】
続けて、図６のステップＳ１３で、樹脂基板１１に孔１１ａを形成する。例えば図１０に示すように、樹脂基板１１の第１面側から、樹脂基板１１を貫通する孔１１ａを形成する。これにより、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂは、孔１１ａの周囲に配置され、第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとの間にヒューズ部１２ｃが架設されることになる。孔１１ａ上には、架設部位Ｐ（図２Ａ）が配置される。孔１１ａは、例えば樹脂基板１１の第１面側からレーザ（例えばＣＯ２レーザ）を照射することにより四角柱形状に形成することができる。その後、必要に応じて、過マンガン酸などを用いて孔１１ａの内面層の樹脂を除去し、無機補強材を露出させる。ただしこれに限られず、孔１１ａの形成方法は任意である。
【００７１】
続けて、図６のステップＳ１４で、無機被覆材１３を形成する。
【００７２】
具体的には、図１１に示すように、例えばディスペンサー１００３により、樹脂基板１１の第２面側から、ヒューズ部１２ｃのうち、孔１１ａ（開口部）上に配置された部分（架設部位Ｐ）に、無機バインダとセラミック充填剤とを含む絶縁性ペースト１００３ａを塗布する。これにより、孔１１ａに絶縁性ペースト１００３ａ（図２Ａ、図２Ｂ中の無機被覆材１３参照）が充填される。
【００７３】
続けて、その塗布した絶縁性ペースト１００３ａを乾燥させ、硬化させる。例えば絶縁性ペースト１００３ａとしてアロンセラミックを用いた場合は、１６〜２４時間室温に保持した後、１５０℃に加熱して、１時間この温度を保持する。また、例えば絶縁性ペースト１００３ａとしてセラマボンド８３５を用いた場合は、０．５時間１００℃に保持した後、２００℃に加熱して、０．５時間この温度を保持する。また、例えば絶縁性ペースト１００３ａとしてレスボンドを用いた場合は、２時間７０℃に保持する。また、例えば絶縁性ペースト１００３ａとしてニッセラコートを用いた場合は、０．５時間１００℃に保持する。また、例えば絶縁性ペースト１００３ａとしてスミセラムを用いた場合は、０．５時間１００℃に保持する。
【００７４】
こうして絶縁性ペースト１００３ａが硬化すると、前述の無機被覆材１３（図２Ａ、図２Ｂ）となる。すなわち、無機被覆材１３はヒューズ部１２ｃの架設部位Ｐを覆い、架設部位Ｐが無機被覆材１３で封止される。以上の工程により、図２Ａ及び図２Ｂに示したプリント配線板１０が完成する。
【００７５】
なお、無機被覆材１３の形成方法は任意である。図１２Ａ及び図１２Ｂにそれぞれ、無機被覆材１３の形成方法の別例を示す。
【００７６】
例えば図１２Ａに示すように、樹脂基板１１の第１面側への絶縁性ペースト１００３ａの流出を防ぐために、板１００４を設けてもよい。孔１１ａの第１面側を板１００４で塞いだ状態で、樹脂基板１１の第２面側から絶縁性ペースト１００３ａを孔１１ａに充填することで、図１２Ｂに示すように、樹脂基板１１の第１面側に板１００４を有するプリント配線板１０が完成する。また、板１００４を除去すれば、図２Ａ及び図２Ｂに示したプリント配線板１０が完成する。
【００７７】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。図１３Ａは、本発明の実施形態における第１端子部１２ａ上及び第２端子部１２ｂ上に無機被覆材１３がはみ出した例を示し、図１３Ｂは、本発明の実施形態におけるプリント配線板１０の第１面又は第２面の全面を無機被覆材１３が覆う例を示し、図１４は、本発明の実施形態における第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりも薄いヒューズ部１２ｃの一例を示し、図１５は、本発明の実施形態におけるヒューズ部１２ｃの断面形状の別例を示し、図１６Ａ〜図１７Ｂはそれぞれ、本発明の実施形態におけるヒューズ部１２ｃの導体パターンの別例を示す。
【００７８】
無機被覆材１３は、孔１１ａから、はみ出していてもよい。例えば図１３Ａに示すように、孔１１ａからはみ出した無機被覆材１３が、第１端子部１２ａ上及び第２端子部１２ｂ上にあってもよい。また、例えば図１３Ｂに示すように、プリント配線板１０の第１面又は第２面の全面を無機被覆材１３が覆っていてもよい。
【００７９】
厚みによって、ヒューズ部１２ｃの電路断面積を調節してもよい。例えば図１４に示すように、ヒューズ部１２ｃの厚みを、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂよりも薄くしてもよい。これにより、ヒューズ部１２ｃの抵抗が大きくなり、ヒューズ部１２ｃが溶断され易くなる。
【００８０】
ヒューズ部１２ｃの断面形状（Ｘ−Ｚ断面）は台形（図２Ｂ参照）に限られず任意である。例えば図１５に示すように、矩形であってもよい。
【００８１】
ヒューズ部１２ｃの導体パターンは、任意である。
【００８２】
例えば図１６Ａに示すように、ヒューズ部１２ｃの導体パターンは、直線パターンであってもよい。この例では、ヒューズ部１２ｃと第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとの接続部を太くしている。これにより、ヒューズ部１２ｃが孔１１ａの内側で溶断され易くなる。その結果、前述した無機被覆材１３による導体材料の飛散を防止する効果、及び孔１１ａによる樹脂基板１１の炭化を抑制する効果が、より確実に得られるようになる。
【００８３】
また、例えば図１６Ｂに示すように、ヒューズ部１２ｃと第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとの接続部がテーパ状（第１端子部１２ａ側の幅又は第２端子部１２ｂ側の幅がヒューズ部１２ｃの中央部の幅よりも大きい形状）になっていてもよい。ヒューズ部１２ｃの両端部が滑らかになることで、繰り返しの熱応力による亀裂を抑制することができるようになると考えられる。
【００８４】
ヒューズ部１２ｃの導体パターンは、例えば図１７Ａに示すように、Ｓ字状のパターンであってもよい。第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとの距離が離れることにより、ヒューズ部１２ｃから第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂへ拡散する熱の影響を小さくすることができると考えられる。また、パターン長が長くなり、パターンの中央部分では第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂへの熱の拡散の影響を受けにくいので、溶断電流の誤差を小さくすることができると考えられる（図５参照）。そしてその結果、ヒューズ部１２ｃが設計通りの電流（溶断電流）で溶断され易くなると考えられる。Ｓ字状のパターンは、パターンの曲げ部が曲線であっても、直線であってもよい。また、ヒューズ部１２ｃの導体パターンは、例えば図１７Ｂに示すように、第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとが並ぶ方向（Ｘ方向）に直進せず、Ｘ方向と直交するＹ方向に迂回するような、凸状のパターンであってもよい。
【００８５】
図２Ａ及び図２Ｂに示した例では、ヒューズ部１２ｃの一部が架設部位Ｐとなっていたが、図１６Ａ〜図１７Ｂに示した例では、ヒューズ部１２ｃの全部が架設部位Ｐとなっている。そして、架設部位Ｐを細い線状のパターンにすることで、架設部位Ｐの抵抗を周辺部位よりも高くしている。これにより、より確実に架設部位Ｐで溶断されるようになっている。
【００８６】
第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ、及びヒューズ部１２ｃが一体に形成されていることは必須ではない。図１８Ａに、本発明の実施形態における第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとは別途に形成された導体棒１４を用いてヒューズ部１２ｃを形成する第１の例を示す。図１８Ｂは、図１８ＡのＡ−Ａ断面図である。
【００８７】
例えば図１８Ａ及び図１８Ｂ（図１８ＡのＡ−Ａ断面図）に示すように、別途形成された導体棒１４を用いて、その両端をそれぞれ、例えば導電性の接着剤１４ａ（又は半田）によって、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂに接続してもよい。こうした構造であれば、導体棒１４がヒューズ部１２ｃを構成するため、ヒューズ部１２ｃの太さの調整が容易になり、ひいては設計通りの電流（溶断電流）で溶断され易くなると考えられる。導体棒１４は、例えば第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂと同様、銅からなる。ただしこれに限定されず、導体棒１４の材料は任意である。第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとは別途に形成される導体棒１４を用いることで、ヒューズ部１２ｃの材料を、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの材料と異なる材料にすることが容易になる。その結果、ヒューズ部１２ｃの材料として、高抵抗の金属や溶断時の温度が低い金属などを選ぶことも容易になる。
【００８８】
また、導体棒１４が配置される部位において、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々の側面から、導体層１２の導体が孔１１ａ側に突出することで、突出部１４ｂが形成されている。これらの突出部１４ｂは、ヒューズ部１２ｃと第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとの接続部に相当する。突出部１４ｂは、導体棒１４よりも大きな幅を有する。これにより、ヒューズ部１２ｃの高抵抗部（電路断面積の小さい部分）は孔１１ａの内側に配置され、孔１１ａの内側でヒューズ部１２ｃが溶断され易くなる。ただし、突出部１４ｂは必須の構成ではなく、割愛してもよい。
【００８９】
図１９Ａに、本発明の実施形態における第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとは別途に形成された導体棒を用いてヒューズ部１２ｃを形成する第２の例を示す。図１９Ｂは、図１９ＡのＡ−Ａ断面図である。
【００９０】
図１８Ａ及び図１８Ｂの例では、ヒューズ部１２ｃは無機被覆材１３で覆われているものの、接着剤１４ａは無機被覆材１３から露出している。しかしこれに限られず、例えば図１９Ａ及び図１９Ｂ（図１９ＡのＡ−Ａ断面図）に示すように、無機被覆材１３が接着剤１４ａまで覆っていてもよい。また、無機被覆材１３で導体棒１４を固定することができる場合には、接着剤１４ａを割愛してもよい。
【００９１】
図１８Ａ及び図１８Ｂに示したプリント配線板１０は、例えば図２０に示すような手順で製造される。図２０は、図１８Ａ及び図１８Ｂに示したプリント配線板１０の製造方法の一例を示すフローチャートであり、図２１Ａ〜図２２Ｂは、図１８Ａ及び図１８Ｂに示したプリント配線板１０の製造方法における各工程を説明するための図である。なお、図２２Ｂは、図２２ＡのＡ−Ａ断面図である。
【００９２】
ステップＳ２１では、図６のステップＳ１１と同様、樹脂基板１１を準備する。すなわち、例えば樹脂基板１１の片面に銅箔１００１が形成された片面銅張積層板１０００を出発材料とする。
【００９３】
続けて、図２０のステップＳ２２で、樹脂基板１１上に、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂを形成する。例えば図２１Ａに示すように、片面銅張積層板１０００の銅箔１００１上に、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂに対応したパターンを有するレジスト１００５を印刷する。続けて、例えば図２１Ｂに示すように、レジスト１００５が形成されていない部位の銅箔１００１をエッチングする。これにより、導体層１２として、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂが形成される。
【００９４】
続けて、図２０のステップＳ２３で、樹脂基板１１に直方体形状の孔１１ａを形成する。孔１１ａの第２面側の開口幅ｄ１１を導体層１２の第１面側の開口幅ｄ１２よりも大きくすることで、図２１Ｃに示すように、突出部１４ｂが形成される。孔１１ａは、例えば樹脂基板１１の第１面側からレーザ（例えばＣＯ２レーザ）を照射することにより形成することができる。その後、必要に応じて、孔１１ａの内面層の樹脂を除去し、無機補強材を露出させる。ただしこれに限られず、孔１１ａの形成方法は任意である。
【００９５】
続けて、図２０のステップＳ２４で、ヒューズ部１２ｃを形成する。具体的には、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、別途形成した導体棒１４の両端部をそれぞれ、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの突出部１４ｂ上に配置し、例えば導電性の接着剤１４ａで第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々に接続する。
【００９６】
続けて、図２０のステップＳ２５で、図６のステップＳ１４と同様、無機被覆材１３を形成する。以上の工程により、図１８Ａ及び図１８Ｂに示したプリント配線板１０が完成する。
【００９７】
上記製造方法では、ヒューズ部１２ｃの形成前に孔１１ａを形成する。しかしこれに限られず、ヒューズ部１２ｃの形成後に孔１１ａを形成してもよい。孔１１ａは、レーザ以外の方法、例えばドリルや湿式エッチングなどで形成してもよい。
【００９８】
図２３及び図２４は、本発明の実施形態における無機固体物１３ａ上のヒューズ部１２ｃを絶縁性ペースト１３ｂで覆った例を示し、図２５Ａは、本発明の実施形態における絶縁性ペースト１３ｂ上のヒューズ部１２ｃを絶縁性フィルム１３ｃで覆った例を示し、図２５Ｂは、本発明の実施形態における無機固体物１３ａ上のヒューズ部１２ｃを絶縁性フィルム１３ｃで覆った例を示し、図２６Ａは、本発明の実施形態におけるプリント配線板１０に蓋１５を設けた例を示す。図２６Ｂは、図２６ＡのＡ−Ａ断面図である。また、図２７及び図２８にはそれぞれ、本発明の実施形態の蓋１５を有するプリント配線板１０の別例を示す。
【００９９】
例えば図２３に示すように、絶縁性の無機固体物１３ａ上に配置されたヒューズ部１２ｃを、無機物からなる絶縁性ペースト１３ｂで覆ってもよい。こうした構造は、例えば孔１１ａ内に多孔質の無機固体物１３ａを配置した後、無機固体物１３ａ上にヒューズ部１２ｃを形成し、ヒューズ部１２ｃを絶縁性ペースト１３ｂで覆うことによって、形成することができる。また、無機固体物１３ａは、別途前述の無機バインダ等で樹脂基板１１に固定してもよいが、図２４に示すように、無機被覆材１３で無機固体物１３ａを樹脂基板１１に固定してもよい。
【０１００】
また、例えば図２５Ａに示すように、無機物からなる絶縁性ペースト１３ｂ上に配置されたヒューズ部１２ｃを、無機物からなる絶縁性フィルム１３ｃで覆ってもよい。こうした構造は、例えば孔１１ａに絶縁性ペースト１３ｂを充填した後、絶縁性ペースト１３ｂ上にヒューズ部１２ｃを形成し、ヒューズ部１２ｃを絶縁性フィルム１３ｃで覆うことによって、形成することができる。また、図２５Ｂに示すように、絶縁性の無機固体物１３ａ上に配置されたヒューズ部１２ｃを、無機物からなる絶縁性フィルム１３ｃで覆ってもよい。こうした構造は、例えば孔１１ａ内に無機固体物１３ａを配置した後、無機固体物１３ａ上にヒューズ部１２ｃを形成し、ヒューズ部１２ｃを絶縁性フィルム１３ｃで覆うことによって、形成することができる。この場合、絶縁性フィルム又は無機固体物が多孔質であればよい。
【０１０１】
例えば図２６Ａ及び図２６Ｂ（図２６ＡのＡ−Ａ断面図）に示すように、プリント配線板１０の第２面側に、蓋１５を設けてもよい。この例において、蓋１５は、第２面側に膨らむ曲面を有する板である。ただし、蓋１５の形状や大きさ等は任意である。また、こうした構造において、樹脂基板１１の第２面側に蓋１５を設けた状態で、樹脂基板１１の第１面側から、孔１１ａに無機被覆材１３を充填してもよい。こうした手法で無機被覆材１３を形成すると、無機被覆材１３（絶縁性ペースト）の充填時に蓋１５があることで、蓋１５の外への無機被覆材１３の流出が抑制されると考えられる。
【０１０２】
また、図２７に示すように、先の図１２Ｂに示した構造について、蓋１５を適用してもよい。図２７の例では、プリント配線板１０の第２面側に蓋１５を設けるとともに、プリント配線板１０の第１面側には、孔１１ａの第１面側の開口を塞ぐ蓋１５ａを設けている。この例において、蓋１５ａは平板であるが、蓋１５ａの形状や大きさ等は任意である。さらに、図２８に示すように、先の図２３に示した構造について、蓋１５を適用してもよい。図示はしないが、他の構造について、蓋１５や蓋１５ａを適用してもよい。
【０１０３】
図２９は、本発明の実施形態の非貫通孔（孔１１ａ）が形成された樹脂基板１１を有するプリント配線板１０の一例を示し、図３０Ａ〜図３０Ｃはそれぞれ、本発明の実施形態における開口部の横断面の形状の別例を示し、図３１Ａ〜図３１Ｃはそれぞれ、本発明の実施形態における開口部の縦断面の形状の別例を示す。
【０１０４】
例えば図２９に示すように、孔１１ａは、非貫通孔であってもよい。すなわち、図２９に示される孔１１ａは、ヒューズ部１２ｃの導体部の下側（Ｚ１側）に、樹脂基板１１を貫通しないように設けられた直方体形状の非貫通孔である。
【０１０５】
孔１１ａの横断面（Ｘ−Ｙ平面）の形状は任意である。
【０１０６】
例えば孔１１ａ（開口部）の横断面の形状は、矩形のほか、例えば図３０Ａに示すように真円であってもよく、また、三角形や、六角形、八角形等の他の多角形、又は楕円であってもよい。なお、多角形の角の形状は任意であり、例えば直角でも、鋭角でも、鈍角でも、丸みを帯びていてもよい。ただし、熱応力の集中を防止する上では、角が丸みを帯びていた方が好ましい。孔１１ａは、貫通孔であっても、非貫通孔であってもよい。
【０１０７】
また、孔１１ａ（開口部）の横断面の形状は、例えば図３０Ｂ又は図３０Ｃに示すように、十字形又は正多角星形など、中心から放射状に直線を引いた形（複数の羽根を放射状に配置した形）であってもよい。
【０１０８】
孔１１ａ（開口部）の縦断面の形状も任意である。例えば図３１Ａに示すように、孔１１ａ（開口部）の形状は、樹脂基板１１の第２面側から第１面側に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）であってもよい。あるいは、図３１Ｂに示すように、孔１１ａ（開口部）の形状は、例えば樹脂基板１１の第１面側から第２面側に向かって縮径されるようにテーパしたテーパ円柱（円錐台）であってもよい。さらに、図３１Ｃに示すように、孔１１ａ（開口部）の形状は、例えば樹脂基板１１の第１面側及び第２面側の両方から内側に向かって縮径されるようにテーパした鼓形であってもよい。
【０１０９】
プリント配線板１０や、プリント配線板、電子デバイス等の構成、及びその構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
【０１１０】
本発明の製造方法は、図６又は図２０のフローチャートに示した内容及び順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に内容及び順序を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。
【０１１１】
上記実施形態や変形例等は、任意に組み合わせることができる。例えば図３１Ａ〜図３１Ｃに示した孔１１ａ（開口部）を、非貫通孔（非貫通の開口部）にしてもよい。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  プリント配線板
１１  樹脂基板
１１ａ  孔
１２  導体層
１２ａ  第１端子部
１２ｂ  第２端子部
１２ｃ  ヒューズ部
１３  無機被覆材
１３ａ  無機固体物
１３ｂ  絶縁性ペースト
１３ｃ  絶縁性フィルム
１４  導体棒
１４ａ  接着剤
１４ｂ  突出部
１５、１５ａ  蓋
２０  回路
２１  電源
２２  電子部品
２３  負荷
１０００  片面銅張積層板
１００１  銅箔
１００２  レジスト
１００３  ディスペンサー
１００３ａ  絶縁性ペースト
１００４  板
１００５  レジスト
Ｐ  架設部位
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0005571466.tif 000003
【図１Ｃ】
0005571466.tif 000004
【図２Ａ】
0005571466.tif 000005
【図２Ｂ】
0005571466.tif 000006
【図３】
0005571466.tif 000007
【図５】
0005571466.tif 000008
【図６】
0005571466.tif 000009
【図７】
0005571466.tif 000010
【図８】
0005571466.tif 000011
【図９】
0005571466.tif 000012
【図１０】
0005571466.tif 000013
【図１１】
0005571466.tif 000014
【図１２Ａ】
0005571466.tif 000015
【図１２Ｂ】
0005571466.tif 000016
【図１３Ａ】
0005571466.tif 000017
【図１３Ｂ】
0005571466.tif 000018
【図１４】
0005571466.tif 000019
【図１５】
0005571466.tif 000020
【図１６Ａ】
0005571466.tif 000021
【図１６Ｂ】
0005571466.tif 000022
【図１７Ａ】
0005571466.tif 000023
【図１７Ｂ】
0005571466.tif 000024
【図１８Ａ】
0005571466.tif 000025
【図１８Ｂ】
0005571466.tif 000026
【図１９Ａ】
0005571466.tif 000027
【図１９Ｂ】
0005571466.tif 000028
【図２０】
0005571466.tif 000029
【図２１Ａ】
0005571466.tif 000030
【図２１Ｂ】
0005571466.tif 000031
【図２１Ｃ】
0005571466.tif 000032
【図２２Ａ】
0005571466.tif 000033
【図２２Ｂ】
0005571466.tif 000034
【図２３】
0005571466.tif 000035
【図２４】
0005571466.tif 000036
【図２５Ａ】
0005571466.tif 000037
【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
0005571466.tif 000040
【図２７】
0005571466.tif 000041
【図２８】
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【図２９】
0005571466.tif 000043
【図３０Ａ】
0005571466.tif 000044
【図３０Ｂ】
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【図３０Ｃ】
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【図３１Ａ】
0005571466.tif 000047
【図３１Ｂ】
0005571466.tif 000048
【図３１Ｃ】
0005571466.tif 000049
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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