(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂基板の片面または両面に厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を埋設して回路を形成した回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、絶縁性樹脂基板との嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を埋設する際の進行方向に向かって突出しており、前記絶縁性樹脂基板が、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなることを特徴とする大電流用回路基板。
【請求項２】
絶縁性樹脂基板の片面に厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を埋設して回路を形成し、他方の面に放熱板を埋設した回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、絶縁性樹脂基板との嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を埋設する際の進行方向に向かって突出しており、前記絶縁性樹脂基板が、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなることを特徴とする大電流用回路基板。
【請求項３】
絶縁性樹脂基板の表面の金属配線が埋設されていない部分と金属配線の露出面とが同一平面上にある請求項１または２記載の大電流用回路基板。
【請求項４】
回路を形成した金属板を、ガラス基材またはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた２枚のプリプレグで挟んで熱圧着することにより、厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を絶縁性樹脂基板に埋め込んだ回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、前記プリプレグとの嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を熱圧着する際の圧力印加方向に向かって突出していること特徴とする大電流用回路基板。
【請求項５】
プレス法により金属板に回路を形成する工程およびプリプレグに前記金属板を熱圧着する工程を含み、前記回路を構成する厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、前記プリプレグとの嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を熱圧着する際の圧力印加方向に向かって突出しており、前記プリプレグが、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなることを特徴とする大電流用回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大電流用回路基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、高機能化の要求に伴い、電子部品を基板上に高密度実装化する傾向が強まっている。そのため、リード線のない表面実装型の電子部品を利用することが注目されつつある。
また、クリーム半田などによるリフロー半田付け技術の進歩に伴い、プリント基板への電子部品の高密度実装化に一段と弾みがかかっている。
しかし、大電流や高周波を扱う分野では、電子部品の表面実装化が遅れているだけでなく、従来のプリント基板では、その回路構成により基板の小型化を実現することが困難である。そのため、これらの分野では、プリント基板を用いる機器の小型化が遅れているのが現状である。
【０００３】
図１２は、従来のプリント基板の一例の概略を示す一部を断面にした斜視図である。この基板は、絶縁性樹脂基板２上に銅箔配線１８を配置したものである。絶縁性樹脂基板２としては、紙、ガラス、ガラス不織布などの補強用基材にフェノール樹脂やエポキシ樹脂を含浸させたものが多く使用される。
図１２から明らかなように、従来のプリント基板では、銅箔配線１８は樹脂基板２上に凸状に配置されるため、隣接する配線同士の絶縁を確保する必要がある。そのため、銅箔配線を形成した後、基板表面に絶縁性樹脂層としてレジスト５が形成される。銅箔配線の厚みは、プリント基板の用途により異なるが、一般的には約３５μｍであり、通常、１００μｍを超える銅箔は使用されない。
【０００４】
次に、従来のプリント基板の製造方法について簡単に説明する。まず、補強用基材に樹脂を含浸させ、乾燥させる。この乾燥工程によって樹脂の硬化反応が一部進行し、樹脂は半硬化状態（Ｂステージ）になる（以下、この状態の樹脂板をプリプレグという）。
次に、このプリプレグの表面に銅箔を貼り付ける。銅箔は回路が必要な面のみに貼り付ける。従って、片面基板では片面に、両面基板では両面に銅箔を貼り付ける。
次に、銅箔を貼り付けたプリプレグに加熱しながら圧力をかけ（以下、この操作を熱圧着という。）、銅箔を基材に密着させると同時に半硬化状態の樹脂を完全に硬化させる。この後、エッチング加工により、銅箔に回路を形成する。
片面基板、両面基板の場合は、これでプリント基板として完成品である。多層基板の場合は、回路形成後の基板を複数枚重ね、熱圧着をさらに行い、一体化させる。
この後、必要に応じてスルーホールや部品挿入穴等の開口部をドリル等を用いて形成し、電子部品を接合するための電極部を残して表面にレジスト（絶縁性樹脂）を印刷する。最後に、レジストを加熱または紫外線照射によって硬化させ、プリント基板が完成する。
【０００５】
一方、大電流用回路基板の小型化を可能にする形態として、回路を形成した金属板を成型によって樹脂で被覆して製造する樹脂成形基板が注目を集めている。
樹脂成形基板は以下のような手順で作製されるのが一般的である。
まず、銅、黄銅などの金属板にエッチング法またはプレス法によって所望の回路を形成する。金属板には、半田付けの時に金属板表面が酸化されるのを防止するために、スズやニッケルのメッキが施されている場合もある。挿入型の電子部品を実装する基板の場合には、さらに電子部品を挿入するための穴が設けられる。
次に、電子部品を実装するための電極部を残して、回路を形成した金属板を成形により樹脂で被覆する。
成形用の樹脂には、エポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂や液晶ポリマーに代表される熱可塑性樹脂などの各種の絶縁性樹脂が利用される。樹脂の成形方法としては、射出成形やトランスファー成形が一般的である。
【０００６】
前記のようにして作製された樹脂成形基板は、従来のプリント基板が厚さ３５μｍ程度の銅箔で回路を形成するため配線幅が大きくなるのに対し、厚さ０.５ｍｍ程度の金属板で回路を形成するため、配線幅を小さくしても電流容量を確保できる。
高電圧用の電気回路においては、絶縁信頼性を確保するために配線間や配線と基板表面との間に一定の絶縁距離が必要とされる。樹脂成形基板では、金属配線を樹脂によって完全に被覆することにより、配線間の絶縁性が確保されている。また、配線と基板表面までは樹脂により一定の距離が保たれている。
確保すべき絶縁距離は、通電する電圧の大きさに応じてその最小値が国際電器標準会議（以下、ＩＥＣと略す。）規格で想定されている。金属配線が同一の絶縁材料で被覆されている樹脂成形基板の構造は、絶縁性が非常に高く、ＩＥＣ規格の強化絶縁構造に相当する。そのため、従来のプリント基板と比較して配線間を大幅に縮小することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプリント基板では、回路を構成する金属箔の厚みは３５〜１００μｍ程度である。そのため、大電流用の回路を構成するには、配線幅を大きくして電流容量を確保する必要があり、回路基板の小型化が図れないという問題がある。
例えば、銅箔の厚みが３５μｍのプリント基板の場合、デジタル信号回路のように印加される電流値が数ｍＡの場合は、配線幅を０.１ｍｍ程度まで縮小することができる。しかし、電源回路のように１０Ａの電流が印加される場合は、配線幅を７ｍｍ程度にする必要がある。
【０００８】
一方、樹脂成形基板では、０．５ｍｍ程度の厚みの金属板で回路を形成しているため、電流容量を確保でき、大電流部分での配線幅を小さくすることが可能である。また、配線が樹脂で完全に覆われているため、配線間の絶縁距離を小さくすることが可能であり、電源用などの大電流用回路基板の大きさを縮小することが可能である。
しかし、樹脂成形基板を製造するには、一般に高額である成形金型を必要とする。また、成形用の樹脂には、ポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳという。）等のエンジニアリングプラスチックを用いるため、プリント基板よりもコストが高くなるという問題がある。
さらに、頻繁に発生する回路の設計変更に伴い、金型を修正する必要がある。金型の修正には時間がかかるため、コストがさらに高くなるとともに製品開発のリードタイムも長くなる。
【０００９】
また、大電流用回路基板には、一般に、パワーＩＣ、パワートランジスタまたはコイル等、発熱部品が多く使用されているため、放熱構造をとることが必須となっている。しかし、従来のプリント基板や樹脂成形基板は、放熱手段を備えていないため、発熱部品に別途放熱板を設置する必要がある。そのため、基板面積を小さくすることができたとしても、放熱板を含めた基板の製品中における占有体積を小さくすることは困難である。
【００１０】
本発明は、これらの問題点に鑑み、コストの上昇を最小限に抑えつつ小型化が可能な大電流用回路基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、絶縁性樹脂基板の片面または両面に厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を埋設して回路を形成した回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、絶縁性樹脂基板との嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を埋設する際の進行方向に向かって突出しており、前記絶縁性樹脂基板が、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなることを特徴とする大電流用回路基板に関する。
また、本発明は、絶縁性樹脂基板の片面に厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を埋設して回路を形成し、他方の面に放熱板を埋設した回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、絶縁性樹脂基板との嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を埋設する際の進行方向に向かって突出しており、前記絶縁性樹脂基板が、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなることを特徴とする大電流用回路基板に関する。
また、本発明は、絶縁性樹脂基板の表面の金属配線が埋設されていない部分と金属配線の露出面とが同一平面上にある前記各大電流用回路基板に関する。
また、本発明は、回路を形成した金属板を、ガラス基材またはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた２枚のプリプレグで挟んで熱圧着することにより、厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線を絶縁性樹脂基板に埋め込んだ回路基板において、前記金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、前記プリプレグとの嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を熱圧着する際の圧力印加方向に向かって突出していること特徴とする大電流用回路基板に関する。
【００１２】
また、本発明は、プレス法により金属板に回路を形成する工程およびプリプレグに前記金属板を熱圧着する工程を含み、前記回路を構成する厚さが０．０７〜１ｍｍの金属配線の中央部が凹むとともにエッジ部が、前記プリプレグとの嵌合部に鋭角に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記金属配線を熱圧着する際の圧力印加方向に向かって突出しており、前記プリプレグが、紙基材にフェノール樹脂を含浸させた材料またはガラス基材もしくはガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料からなるすることを特徴とする大電流用回路基板の製造方法に関する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の大電流用回路基板は、絶縁性樹脂基板の片面または両面に金属配線を埋設して回路を形成したことを特徴とする。金属配線が樹脂基板の片面にのみ配されている場合には、他方の面に放熱板が埋設されていることが、大電流用回路基板に実装される発熱部品に別途放熱板を設置する必要がない点で好ましい。
すなわち、前記大電流用回路基板では、樹脂基板の表面に設けられた凹部に金属配線や放熱板を嵌合させた状態で回路が形成され、あるいは、放熱板が備えられている。
なお、放熱板としては、金属板が好ましく用いられる。
【００１４】
前記金属配線は、厚さが０．０７〜１ｍｍ、さらには０．０７〜０．５ｍｍ、とくには０．１２〜０．５ｍｍであることが好ましい。金属配線が前記のような厚さを有するため、回路の配線幅を縮小しても大きな電流容量を確保することができる。その結果、大電流用回路基板の小型化を図ることができる。さらに、金属配線は、樹脂基板に埋設されているため、従来のプリント基板の銅箔配線よりも樹脂基板に強固に固定され得るという利点もある。
【００１５】
また、前記金属配線は、絶縁性樹脂基板との嵌合部に鋭角に突出した突起部を有することが、金属配線を樹脂基板により強固に埋設し得るという点で好ましい。
前記突起部は、金属配線を樹脂基板に埋設させる際の金属配線の進行方向に向かって突出している。この突起部は、金属配線のエッジ部を前記進行方向に尖らせた状態であることが好ましい。このような突起部を設けることにより、後述する大電流用回路基板の製造工程において樹脂基板の原料に不織布基材などを使用する場合には、不織布などの繊維質を切断しあるいは効率的に押しのけながら金属配線を樹脂基板に埋め込むことができる。
【００１６】
前記大電流用回路基板は、金属基板の一部が外部に露出している。従って、従来の樹脂成形基板のように、回路を形成した金属板を成形樹脂で被覆する際に、電極部が樹脂で覆われないように工夫するなどの必要がない。
【００１７】
前記大電流用回路基板に用いられる絶縁性樹脂基板には、従来のプリント基板で用られているフェノール樹脂、エポキシ樹脂などの安価な樹脂材料を用いることができる。これらの樹脂を、紙基材、ガラス基材、ガラス不織布基材などに含浸させ、硬化反応を一部進行させたプリプレグとし、後の工程で樹脂成分の硬化をさらに進行させると、安価で絶縁性の高い絶縁性樹脂基板となる。
【００１８】
前記大電流用回路基板においては、絶縁性樹脂基板の表面の金属配線が埋設されていない部分と金属配線の露出面とが同一平面上にあることが、隣接する配線同士の絶縁を確保し易く、製法が容易であるなどの点から好ましい。
【００１９】
前記大電流用回路基板を製造する際には、従来の樹脂成形基板のように成形金型を必要としない。従って、樹脂成形基板に比べ、製造コストを削減できるとともに、製品開発のリードタイムを短縮できる。
【００２０】
具体的には、まず、エッチング法またはプレス法により金属板に回路を形成する。この際、一枚の金属板に加工を施して複数の配線を形成し、各配線が繋ぎ部により連結された状態の穴あき状の金属板を形成することが、製造工程上好ましい。
【００２１】
次に、回路が形成された金属板をプリプレグと重ねて熱圧着する。このとき例えば１枚のプリプレグを用い、その片面側に金属板を設置し、一般的な装置を用いて熱圧着すると、熱で柔らかくなった樹脂基板の表面から金属配線が押し込まれ、同時に樹脂成分の硬化反応が進行する。その結果、樹脂基板の片面に金属配線が埋設された状態で回路が形成される。その後、必要に応じてレジストを基板表面に塗布して硬化させるなどの操作を行い、大電流用回路基板が完成する。
前記方法によれば、射出成形などでは用いることのできない不織布などを含んだプリプレグを樹脂基材の原料として用いることができる点でも有利である。
【００２２】
前記方法において、回路を形成した金属板を２枚のプリプレグで挟んで熱圧着すると、金属配線を樹脂基板に埋め込んだ本発明の別の大電流用回路基板を得ることができる。
前記大電流用回路基板は、原料として、紙基材、ガラス基材、ガラス不織布基材などを含んだプリプレグを用いることができるため、従来の樹脂成形基板に比べて強度、材料コスト、金属配線との接合性などが優れている。
また、本発明の大電流用回路基板は、プリプレグを構成する樹脂が金属板に対する接着性を有するため、金属板と樹脂とが完全に密着した状態となり、吸湿や吸水に対する信頼性が高い点でも従来の樹脂成形基板とは異なる。
【００２３】
次に、具体的な実施の形態を挙げて、本発明を図面を参照しながら説明する。実施の形態１
図１は、本実施の形態に係る大電流用回路基板の一部を断面にした斜視図である。エッチング等によって金属板を所望の形状に加工した金属配線１が絶縁性樹脂基板２に埋設されている。金属配線１の上面と樹脂基板２の上面とは同一平面上にある。金属配線１および樹脂基板２の上面には、電子部品を接合するための電極部４およびレジスト層５が形成されている。電極部４には、部品挿入穴３が形成されている。
図２は、リード付き電子部品６を実装したときの図１の基板を、２つの電極部４の中心を通る面で切断した縦断面図である。金属配線１が埋設されている側とは反対側から電子部品６のリード７が部品挿入穴３に挿入され、電極部４で半田８により固定されている。
【００２４】
この基板は、以下のような手順で作製する。まず、ガラス不織布などの基材にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸させ、乾燥させたプリプレグ９と回路を形成した金属板１２とを重ね合わせ、図３に示すように、熱プレス器のプレス板１１の上に静置する。プリプレグ９の外形は金属板１２よりも大きくする。このときプレス板１１とプリプレグ９および金属板１２との間には、プリプレグ９とプレス板１１とが密着するのを防止するための離型紙１０を配置する。
この状態で熱プレス器を作動させ、金属板１２とプリプレグ９とを熱圧着し、金属板１２を樹脂基板中に埋め込むと同時にプリプレグの樹脂成分の硬化を進行させる。このとき得られる回路基板の外形は、樹脂の広がりにより、プレスする前よりも若干大きくなっている。
必要な寸法に外形を整えた後、ドリル等で部品挿入穴３を開口する。また、一般に、金属板１２には、複数の配線を繋いでいる繋ぎ部分が存在する。繋ぎ部分には電気的な導通が不要であるので、この繋ぎ部分もドリル等で切断する。
【００２５】
得られた回路基板の表面には、金属配線が露出しているため、配線間の絶縁が不足している。そこで、電極部４を除いて、回路基板上にレジスト５を印刷する。このときシルクスクリーンなどを用いることができる。レジスト５には、従来のプリント基板で一般的に使用されている感光性樹脂を用いることができる。印刷後、紫外線硬化炉などでレジスト５の硬化を行い、回路基板が完成する。
【００２６】
実施の形態２
図４は、本実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。絶縁性樹脂基板２の両面に、それぞれ金属配線１ａおよび１ｂが埋設され、電極部として利用する部分以外にはレジスト層５が形成されている。
【００２７】
この基板は、以下のような手順で作製される。図５に示すように、プリプレグ９を回路を形成した金属板１２ａおよび１２ｂで挟んで熱プレス器のプレス板１１の上に静置する。このときプレス板１１と各金属板との間には離型紙１０を配置する。以下は、実施の形態１と同様の手順で回路基板を作製する。
このように、基板の両面に金属配線１ａおよび１ｂを埋設させた回路を形成することにより、基板をよりいっそう小型化することができる。
【００２８】
実施の形態３
図６は、本実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。絶縁性樹脂基板２の内部に金属配線１が埋め込まれ、電子部品を実装するための電極部４には、部品挿入穴３が形成されている。
【００２９】
この基板は、以下の手順で作製される。図７に示すように、回路を形成した金属板１２を２枚のプリプレグ９ａおよび９ｂで挟んで熱プレス器のプレス板１１の上に静置する。このときプレス板１１と各プレプリグとの間には離型紙１０を配置する。以下は、実施の形態１と同様の手順で回路基板を作製する。ただし、金属板１２が樹脂基板２の内部にあるため、部品挿入穴３を開口しただけでは部品接続のための電極部４が形成されない。そこで、部品挿入穴３を中心に電極部４の表面に達する開口部１３を設ける。なお、この状態では金属配線１２が回路基板の内部に存在していることからレジストの塗布を行う必要はない。
【００３０】
通常、１０Ａの電流が印加される回路での電圧は１００Ｖである。この場合、従来のプリント基板のＩＥＣ規格で規定されている最小配線間距離は１．８ｍｍである。一方、本実施の形態に係る回路基板は、強化絶縁構造であるため、ＩＥＣ規格で定められた最小配線間距離は０．４ｍｍである。
実際には、配線間距離は使用する金属板の厚みに依存し、厚み０．５ｍｍ程度の銅板を金属板として用いる場合には、配線間距離は０．６ｍｍ程度となる。
従って、従来のプリント基板を用いる場合に比べると、配線幅を１／７のサイズに小型化でき、配線間距離を１／３に縮小できる。
【００３１】
実施の形態４
図８は、本実施の形態に係る大電流用回路基板に表装型電子部品を実装した断面図である。
樹脂基板２の片面に金属配線１が埋設され、電極部４を除いてレジスト層５が形成されている。電極部４には、表装型電子部品１５が実装されている。樹脂基板２の他方の面には、銅板などの放熱板１４が埋設されている。
【００３２】
この基板は、以下のような手順で作製する。図９に示すように、プリプレグ９と回路を形成した金属板１２とを重ね合わせ、放熱板１４を金属板１２とは反対側に配置して熱プレス器のプレス板１１の上に静置する。放熱板１４は放熱性の電子部品を実装する電極部に対向する位置に配置する。また、プレス板１１と金属板１２との間およびプレス板１１と放熱板１４との間には離型紙１０を配置する。以下は、実施の形態１と同様の手順で回路基板を作製する。
なお、本実施の形態では、表装型電子部品を使用するため、部品挿入穴は不要である。このように発熱部品が接合される電極部に対向する部分に放熱板１４を配置するため、樹脂基板を介して部品の熱が放熱板１４から放熱され、回路基板の温度が上昇するのを抑制できる。また、放熱板を別途取り付ける必要がないため、放熱板の空間が不要となり、製品をより小型化できる。
【００３３】
実施の形態５
本実施の形態では、回路を形成した金属板の金属配線に鋭角に突出した突起部を設けて大電流用回路基板を作製する。
図１０は、本実施の形態に係るレジスト層のない大電流用回路基板の断面図である。樹脂基板２に金属配線１が埋設されている。配線１の両端部には、鋭角に突起した突起部１７を設けてある。この突起部１７は、回路を形成した金属板の突出させたい配線面の中央部をポンチで叩くか、プレス加工を施すなどして形成させることができる。
【００３４】
本実施の形態に係る効果を樹脂基板として紙基材にフェノール樹脂を含浸させたプリプレグを用いた場合を例に挙げて説明する。
プリプレグに突起部のない金属板を埋設させた場合、図１１に示すように、プリプレグ中の紙基材は配線１の下側に押し退けられ、基材に埋設された配線１の周囲には紙基材に含浸させた樹脂成分１６のみがしみ出す場合がある。これは紙基材の繊維の密度が高いために配線１を埋め込む時に繊維が切断されないためである。このような場合には、樹脂基板と金属配線との密着強度が低くなることがある。
一方、突起部を設けた金属を埋設させた場合、図１０に示すように、配線１の下部の紙基材は下側に押し退けられるものの、配線１の側面近傍では樹脂成分１６のしみ出しがほとんど起こらない。これは、突起部１７が紙基材の繊維を切断するためである。
このように、本実施の形態によれば、樹脂基板に埋設された配線の側面近傍が樹脂成分のみとなるのを抑制することができ、基材と配線との接触面積が大きくなり、樹脂基板と金属配線との密着強度を確保できる。
【００３５】
【実施例】
次に、参考例および実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
《参考例１》
図１に示す構成の回路基板として、インバータ回路を作製した。ガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させ、乾燥させた厚さ１．７ｍｍのプリプレグを用意した。また、厚さ０．５ｍｍの銅板にプレス加工によって配線パターンを加工し、回路を形成した金属板として用いた。回路の配線幅は１ｍｍであった。
図３に示すように、プリプレグと金属板とを重ね合わせ、さらに剥離紙も配して熱圧着を行い、金属板をプリプレグに埋め込むのと同時に、プリプレグの硬化を進行させた。
プリプレグは、金属板よりも縦横２０ｍｍずつ大きいものを用いた。熱圧着の条件は、温度１７５℃、圧力１５ｋｇ／ｃｍ2であった。この状態で３０分間放置した後、圧力をかけたまま３０分間徐冷し、その後、プレスを降ろして回路基板を取り出した。
【００３６】
得られた回路基板の全体の厚さは、１．５ｍｍであり、外形は樹脂の広がりによりプレスする前よりも若干大きくなっていた。必要な寸法になるように外周を切り落とし、ドリルで部品挿入穴を開口した。また、回路に不要な繋ぎ部分も切断した。次に、スクリーン印刷によって電極部を除く基板表面にレジストを印刷し、紫外線硬化炉で硬化させ、レジスト層を形成し、回路基板を完成した。
このインバータ回路は、印加される電流が最大で１０Ａの回路として設計した。
【００３７】
同一の回路パターンを従来の紙基材にフェノール樹脂を含浸させた基板上に厚さ３５μｍの銅箔を用いて形成したところ、１０Ａが印加される回路では、雰囲気温度２５℃において安定して動作させるには、７ｍｍの配線幅が必要であった。また、配線幅を３ｍｍにすると、数秒後には配線が溶断した。
なお、本実施例の回路基板は、その金属配線幅を１ｍｍにすることができたため、回路基板の大きさを従来のプリント基板の１／７にすることができた。
【００３８】
《参考例２》
図４に示す構成の回路基板を作製した。参考例１で用いたプリプレグを用意した。また、参考例１で用いた銅の金属板を２枚用意した。
図５に示すように、２枚の金属板でプリプレグを挟み、さらに剥離紙を配置して熱プレス器のプレス板上に静置した。そして、参考例１と同様の条件で熱圧着を行った。
【００３９】
得られた回路基板の厚さは、１．６ｍｍであった。必要な寸法に外周を切り落とした後、不要な繋ぎ部分を切断した。
なお、本参考例では、回路基板の両面に金属配線を埋設して回路を形成したため、参考例１の回路基板に比べて２倍の回路密度を有する回路基板を得ることができた。
【００４０】
《参考例３》
図６に示す構成の回路基板を作製した。ガラス不織布にエポキシ樹脂を含浸させた厚さ０．８ｍｍのプリプレグを２枚用意した。
図７に示すように、２枚のプリプレグで、参考例１と同様の銅の金属板を挟み、さらに剥離紙を配置して熱プレス器のプレス板上に静置した。そして、参考例１と同様の条件で熱圧着を行った。
【００４１】
得られた基板の厚さは、１．５ｍｍであった。必要な寸法になるように外周を切り落とした後、部品挿入穴をドリルで開口した。また、不要な繋ぎ部分を切断した後、部品挿入穴の周囲に開口部を形成した。その結果、回路を構成する金属板が樹脂によって完全に被覆されたＩＥＣ規格における強化絶縁構造の回路基板を得ることができた。
【００４２】
《参考例４》
図８に示す構成の回路基板を作製した。ガラス不織布基材にエポキシ樹脂を含浸させた厚さ１．７ｍｍのプリプレグと、厚さ０．５ｍｍの銅板の表面にＮｉメッキを施した放熱板を用意した。
図９に示すように、参考例１と同様の金属板、プリプレグおよび放熱板を重ね合わせ、さらに剥離紙を配置して、熱プレス器のプレス板上に静置した。そして、参考例１と同様の条件で、熱圧着を行った。次に、金属板を埋設した面の電極部を除いた部分に、参考例１と同様にしてレジストを印刷し、紫外線硬化炉で硬化させて、レジスト層を形成した。
【００４３】
得られた回路基板の全体の厚みは、１．６ｍｍであった。必要な寸法に外周を切り落とした後、不要な繋ぎ部分を切断した。そして、電極部にパワートランジスタを接合した。
得られた回路基板は、基板内に放熱板が一体成形されているため、従来よりも占有空間の小さな回路基板となった。
【００４４】
《実施例１》
参考例１と同様の金属板を用い、配線幅が１ｍｍになるように回路を形成した。そして、回路を構成する配線の片面の中央部をポンチで叩くことによって凹ませ、配線の端部を鋭角に突出させた。配線の突起部と平面部との高さの差は、０．１ｍｍ程度であった。
金属板の突起部が形成された面と紙基材にフェノール樹脂を含浸させたプリプレグとを重ねて熱プレス器のプレス上に静置した。参考例１と同様の条件で熱圧着を行い、以下、参考例１と同様の手順で回路基板を作製したところ、得られた回路基板の配線と基板との接着強度は、参考例１で作製した回路基板よりも向上した。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高性能な大電流用回路基板を安価に製造でき、かつ、その小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁性樹脂基板の片面に金属配線を埋設して回路を形成した本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の一部を断面にした斜視図である。
【図２】電極部に電子部品を実装した状態の絶縁性樹脂基板の片面に金属配線を埋設して回路を形成した本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図３】同大電流用回路基板の製造工程を説明するのに用いた熱圧着を行う際の材料の配置を示す概略図である。
【図４】絶縁性樹脂基板の両面に金属配線を埋設して回路を形成した本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図５】同大電流用回路基板の製造工程を説明するのに用いた熱圧着を行う際の材料の配置を示す概略図である。
【図６】回路を形成した金属板を２枚のプリプレグで挟んで熱圧着した本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図７】同大電流用回路基板の製造工程を説明するのに用いた熱圧着を行う際の材料の配置を示す概略図である。
【図８】絶縁性樹脂基板の片面に金属配線を埋設して回路を形成し、他方の面に放熱用の金属板を埋設し、電極部に表装型電子部品を実装した状態の本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図９】同大電流用回路基板の製造工程を説明するのに用いた熱圧着を行う際の材料の配置を示す概略図である。
【図１０】回路を形成した金属板の配線部が鋭角に突出した突起部を有する場合の本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図１１】回路を形成した金属板の配線部が鋭角に突出した突起部を有さない場合の本発明の一実施の形態に係る大電流用回路基板の断面図である。
【図１２】従来のプリント基板の一部を断面にした斜視図である。
【符号の説明】
１  金属配線
１ａ  金属配線
１ｂ  金属配線
２  絶縁性樹脂基板
３  部品挿入穴
４  電極部
５  レジスト層
６  電子部品
７  電子部品リード
８  半田
９  プリプレグ
９ａ  プリプレグ
９ｂ  プリプレグ
１０  離型紙
１１  プレス板
１２  回路を形成した金属板
１２ａ  回路を形成した金属板
１２ｂ  回路を形成した金属板
１３  開口部
１４  放熱板
１５  表装型電子部品
１６  樹脂成分
１７  突起部
１８  銅箔配線
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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