(57)【要約】【課題】  基板の厚みを厚くすることなく、回路導体を確実に保持可能であるとともに、基板の表面の凹凸をなくしてスクリーン印刷が可能な基板等を提供する。【解決手段】  回路導体保持部７ａは、回路導体５の周縁部の一部に設けられる薄肉部である。回路導体保持部７ａでは、回路導体５の上面側に段差が形成され、段差の上面側が射出樹脂９によって被覆される。また、回路導体保持部７ｂは、回路導体５に形成された孔１３の周縁部に設けられる薄肉部である。回路導体保持部７ｂでは、回路導体５の上面側に段差が形成され、段差の上面側が射出樹脂９によって被覆される。すなわち、回路導体保持部７ａ、７ｂ以外の部位が、回路導体５の露出部となる。また、回路導体５の露出部と、回路導体保持部７ａ、７ｂを被覆する射出樹脂９の上面は、ほぼ同一面で構成され、凹凸が形成されることがない。すなわち、基板１の上面側は平滑に構成される。【選択図】図２
2014192323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路導体の表面または層間に射出成型樹脂を射出して形成される射出成型基板であって、
前記回路導体の一部に、薄肉部が形成され、
前記薄肉部の表面が前記射出成型樹脂によって覆われ、前記回路導体の前記薄肉部以外の回路導体露出部と前記薄肉部を被覆した前記射出成型樹脂とが、略同一面に形成されることを特徴とする基板。
【請求項２】
前記薄肉部の厚みは、前記回路導体の前記薄肉部以外の部位の厚みの１／２以上であることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項３】
前記薄肉部は、前記回路導体の少なくとも外縁部近傍の一部に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板。
【請求項４】
前記回路導体には、孔が設けられ、
前記薄肉部は、少なくとも前記孔の周縁部近傍に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板。
【請求項５】
前記射出成型樹脂から露出する前記回路導体露出部に、電子部品が搭載されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板。
【請求項６】
回路素材の一部に、プレスによって薄肉部を形成する工程ａと、
前記回路素材から、所定の回路形状の回路導体を打ち抜く工程ｂと、
前記回路導体を射出金型内にセットし、前記回路導体の表面または層間に射出成型樹脂を射出して、射出成型基板を形成する工程ｃと、
を具備し、
前記工程ｃでは、前記薄肉部の表面を前記射出成型樹脂によって覆い、前記射出成型基板の表面に露出する回路導体露出部と前記薄肉部を被覆した前記射出成型樹脂とを、略同一面に形成することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項７】
前記工程ｃの後に、さらに、
前記回路導体露出部に半田をスクリーン印刷する工程ｄと、
前記半田によって電子部品をリフロー炉で実装する工程ｅと、
を具備することを特徴とする請求項６記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等に用いられる基板の製造方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に用いられるＤＣ−ＤＣコンバータは、電圧変換用のトランスや平滑化用のチョークコイル等の複数の部品から構成される。これらの部品のうち、高電圧・大電流が負荷される部品については、それぞれのパーツを別々に製造後、それらを基板の外部に接続する必要があった。しかし、このような構成は、装置の大型化や組付け性不良を招くため、よりコンパクトなＤＣ−ＤＣコンバータが要求されていた。
【０００３】
これに対し、射出成型による樹脂であらかじめ屈曲されたリードフレームを被覆して、電子部品の取り付け部ではリードフレームの一部を露出させた樹脂成型基板がある（たとえば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３８９７号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示される樹脂成型基板においては、回路導体（リードフレーム）と樹脂との接着強度が必ずしも十分でなく、回路導体と樹脂との剥離を防止するためには、回路導体を樹脂で覆う必要がある。一方、電子部品が搭載される部分では、回路導体を露出させる必要がある。そのため、電子部品が搭載される基板面において、電子部品搭載部と樹脂被覆部との間に段差が形成され、回路導体上に半田をスクリーン印刷することができなかった。電子部品が搭載される基板面を平坦に形成しつつ、回路導体と樹脂の剥離を防止する手段としては、回路導体を樹脂内へ屈曲させる手段が、特許文献２に開示されているが、基板全体の厚みが厚くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、基板の厚みを厚くすることなく、回路導体を確実に保持可能であるとともに、基板の表面の凹凸をなくしてスクリーン印刷が可能な基板等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】
【０００７】
前述した目的を達するために第１の発明は、回路導体の表面または層間に射出成型樹脂を射出して形成される射出成型基板であって、前記回路導体の一部に、薄肉部が形成され、前記薄肉部の表面が前記射出成型樹脂によって覆われ、前記回路導体の前記薄肉部以外の回路導体露出部と前記薄肉部を被覆した前記射出成型樹脂とが、略同一面に形成されることを特徴とする基板である。
【０００８】
前記薄肉部の厚みは、前記回路導体の前記薄肉部以外の部位の厚みの１／２以上であることが望ましい。
【０００９】
前記薄肉部は、前記回路導体の少なくとも外縁部近傍の一部に形成されてもよい。また、前記回路導体には、孔が設けられ、前記薄肉部は、少なくとも前記孔の周縁部近傍の一部に形成されてもよい。
【００１０】
前記射出成型樹脂から露出する前記回路導体露出部に、電子部品が搭載されることが望ましい。
【００１１】
第１の発明によれば、回路導体の一部を薄肉にすることで、回路導体の表面側に段差が形成される。この段差を覆うように、樹脂を射出成型することで、基板の表面に凹凸が形成されることを防止することができる。このため、回路導体表面への半田のスクリーン印刷が可能となる。
【００１２】
また、薄肉部の厚みが、回路導体の薄肉部以外の部位の厚みの１／２以上であれば、薄肉部の形成時に、回路導体の裏面側の平滑性が損なわれることがない。
【００１３】
このような薄肉部は、回路導体の縁部に形成すればよい。所定間隔で薄肉部を形成し、樹脂で覆うことで、回路導体を確実に樹脂で保持することができる。また、回路導体の一部に孔を設け、孔の周縁部に薄肉部を形成してもよい。このようにすることで、より確実に回路導体を保持することができる。
【００１４】
また、露出した回路導体へは、半田をスクリーン印刷することができるため、回路導体の所定の位置に電子部品を実装することができる。
【００１５】
第２の発明は、回路素材の一部に、プレスによって薄肉部を形成する工程ａと、前記回路素材から、所定の回路形状の回路導体を打ち抜く工程ｂと、前記回路導体を射出金型内にセットし、前記回路導体の表面または層間に射出成型樹脂を射出して、射出成型基板を形成する工程ｃと、を具備し、前記工程ｃでは、前記薄肉部の表面を前記射出成型樹脂によって覆い、前記射出成型基板の表面に露出する回路導体露出部と前記薄肉部を被覆した前記射出成型樹脂とを、略同一面に形成することを特徴とする基板の製造方法である。前記工程ｃの後、さらに、前記回路導体露出部に半田をスクリーン印刷する工程ｄと、前記半田によって電子部品をリフロー炉で実装する工程ｅと、を具備してもよい。
【００１６】
第２の発明によれば、薄肉部をパンチによって形成するため、製造が容易である。また、薄肉部を形成後に外縁部を打ち抜くため、正確な形状の回路導体を得ることができる。また、基板表面が平滑となるため、半田のスクリーン印刷が容易である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板の厚みを厚くすることなく、回路導体を確実に保持可能であるとともに、基板の表面の凹凸をなくしてスクリーン印刷が可能な基板等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基板１を示す平面図。
【図２】基板１の断面図であり、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】（ａ）は金属板１５に薄肉部１７を設けた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図４】（ａ）は回路素材１９を打ち抜いた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図５】（ａ）は金属板１５ａに薄肉部１７を設けた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図６】（ａ）は回路素材１９ａを打ち抜いた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、基板１を示す平面図である。基板１は、例えば自動車用のＤＣ−ＤＣコンバータなどとして用いられる基板である。基板１は、射出成型基板３に対して、複数の電子部品１１（点線で示す）が実装されて構成される。
【００２０】
射出成型基板３は、回路導体５の一部が射出樹脂９によって被覆される。すなわち、回路導体５の一部は、射出樹脂９から露出する。回路導体５上には、図示を省略した半田によって、複数の電子部品１１が実装される。なお、本発明にかかる基板１は、図に示すような配置および形状に限られることはなく、その他の部品等を適宜搭載することや、配置および形状を適宜変更することが可能なことは言うまでもない。
【００２１】
射出樹脂９は、特に限定されないが、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）を用いることができる。ＰＰＳ樹脂は、金属との密着性は悪いが、本発明では、回路導体５が複数の回路導体保持部７ａ、７ｂにおいて、射出樹脂９によって被覆される。このため、射出樹脂９によって確実に回路導体５を保持することができる。
【００２２】
図２は基板１の断面図であり、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下の図では、電子部品等の図示を省略する。図２（ａ）に示すように、回路導体保持部７ａは、回路導体５の周縁部の一部に設けられる薄肉部である。回路導体保持部７ａでは、回路導体５の上面側に段差が形成され、段差の上面側が射出樹脂９によって被覆される。
【００２３】
また、図２（ｂ）に示すように、回路導体保持部７ｂは、回路導体５に形成された孔１３の周縁部に設けられる薄肉部である。回路導体保持部７ｂにおいても、回路導体５の上面側に段差が形成され、段差の上面側が射出樹脂９によって被覆される。すなわち、回路導体保持部７ａ、７ｂ以外の部位が、回路導体５の露出部となる。また、回路導体５の露出部と、回路導体保持部７ａ、７ｂを被覆する射出樹脂９の上面は、ほぼ同一面で構成され、凹凸が形成されることがない。すなわち、基板１の上面側は略平滑に構成される。
【００２４】
次に、基板１の製造方法について説明する。図３は、回路導体の元になる金属板１５を示す図であり、図３（ａ）は、金属板１５に薄肉部１７を設けた状態を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【００２５】
金属板１５は、例えば銅または銅合金製である。また、金属板１５の厚みは、例えば０．４ｍｍ〜３ｍｍ程度である。まず、金属板１５の所定部に、パンチによって薄肉部１７を形成する。薄肉部１７の形状は、円形に限られず、他の形状であってもよい。
【００２６】
薄肉部１７の厚みは、金属板１５の薄肉部１７以外の部位の厚み（元の金属板１５の厚み）の１／２以上とする。薄肉部１７の厚みが、金属板１５の厚みの１／２未満となると、潰し代が大きくなるため、金属板１５の底面側の平滑性を保つことができなくなる。なお、薄肉部１７を形成すると、当該部位の金属が延ばされて、周囲に移動する。このため、潰し範囲が大きすぎたり、薄肉部１７が多すぎると、薄肉部１７近傍の盛り上がりが大きくなったり、製品部分の変形が大きくなる。このため、このような影響を考慮して、薄肉部１７の大きさおよび配置を決定すればよい。
【００２７】
図４は、回路素材１９を示す図であり、図４（ａ）は、金属板１５から打ち抜かれた回路素材１９を示す平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。回路素材１９は、金属板１５からプレスにより打ち抜かれる。この際、薄肉部１７が回路素材１９の周縁部の一部になるように、あらかじめ薄肉部１７の位置が決められる。薄肉部１７が回路導体保持部７ａとなる。
【００２８】
図５は、回路導体の元になる他の金属板１５ａを示す図であり、図５（ａ）は、金属板１５ａに薄肉部１７を設けた状態を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【００２９】
金属板１５ａは、金属板１５と同様である。また、薄肉部１７の形態は同様であるが、金属板１５ａの略中央部に薄肉部１７が設けられる。
【００３０】
図６は、回路素材１９ａを示す図であり、図６（ａ）は、金属板１５ａから打ち抜かれた回路素材１９ａを示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。回路素材１９ａは、金属板１５ａからプレスにより打ち抜かれる。この際、回路素材１９ａの周縁部以外の部位（例えば略中央）に配置された薄肉部１７の略中央に、孔１３が形成される。すなわち、薄肉部１７の少なくとも一部が孔１３の周縁部にくるように、あらかじめ薄肉部１７の位置が決められる。孔１３の周囲に形成された薄肉部１７が回路導体保持部７ｂとなる。
【００３１】
なお、プレス加工の際、プレス金型の表面に凹凸形状を設けておき、回路素材１９、１９ａの表面（例えば裏面）に細かな凹凸形状を形成してもよい。表面の粗度を上げることでアンカー効果により樹脂との密着性を向上することができる。また、プレス金型による凹凸形成の他にも、ブラスト処理による表面処理や、銅メッキ粗化、ニッケルメッキ粗化等により回路素材表面を粗面化してもよい。
【００３２】
このようにして、各回路素材を形成し、回路素材同士を必要に応じて接合し、または所定の位置に配置して、回路導体５を形成する。接合は例えば溶接により行われる。回路導体５は平面のみではなく、複数層に層状に形成されてもよい。
【００３３】
次に、得られた回路導体５を金型に設置する。この状態で、金型内に射出樹脂９を射出することで、射出成型基板３が形成される。この際、回路導体５の所定部位（回路導体保持部７ａ、７ｂ）が射出樹脂９によって被覆される。
【００３４】
この状態で、射出樹脂９から露出した回路導体５の表面に、半田をスクリーン印刷する。前述したように、基板１の射出成型基板３の上面は、射出樹脂９と回路導体５の表面は平滑であるため、スクリーン印刷が容易である。次に、回路導体５上に必要な電子部品１１やプリント基板等を配置する。電子部品１１等の実装は、リフロー炉で一括して行うことができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の基板１によれば、回路導体５が、回路導体保持部７ａ、７ｂにおいて、射出樹脂９によって保持される。回路導体保持部７ａ、７ｂは、回路導体５に形成された薄肉部１７によって形成されるため、回路導体５を折り曲げる必要がない。このため、基板１全体の厚みを薄くすることができる。
【００３６】
また、基板１の上面において、射出樹脂９と回路導体５とがほぼ同一面で形成されるため、基板１の上面が略平滑になる。このため、回路導体５に対して、半田をスクリーン印刷することが容易である。
【００３７】
また、薄肉部１７の厚みが、回路導体５の薄肉部１７以外の部位の厚みの１／２以上であるため、薄肉部１７の形成時に、回路導体５の裏面側の平滑性が損なわれることがない。
【００３８】
また、回路導体保持部７ａが、回路導体５の周縁部の一部に形成されるため、回路導体５を確実に射出樹脂９で保持することができる。この際、回路導体５の全周を回路導体保持部７ａとすると、金属の流動量が多くなる。このため、回路導体５の変形の恐れがある。しかし、本発明では、回路導体保持部７ａは、所定間隔をあけて形成されるため、回路導体５の変形の影響を最小限に抑えることができる。また、回路導体５の一部に孔１３を設け、孔１３の周縁部に回路導体保持部７ｂが形成されるため、回路導体５の中央部近傍の浮き上がりも防止することができる。
【００３９】
また、薄肉部１７がパンチによって形成されるため、回路導体５の製造が容易である。また、薄肉部１７を形成後に外縁部を打ち抜いて、回路素材１９、１９ａ等を形成するため、正確な形状の回路導体５を得ることができる。
【００４０】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４１】
１………基板
３………射出成型基板
５………回路導体
７ａ、７ｂ………回路導体保持部
９………射出樹脂
１１………電子部品
１３………孔
１５、１５ａ………金属板
１７………薄肉部
１９、１９ａ………回路素材
【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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