(57)【要約】  上面、下面、および１つ以上の側面を形成する一緒に積層された２層以上の層と、１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面に位置した１つ以上の半田パッドとを含んでよい三次元ＰＷＢを提供する。１つ以上の半田パッドは、１つ以上の側面に露出された空隙部を含む。一部の例では、上面および／または下面は１つ以上の半田パッドを有しうる。１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面にある１つ以上の半田パッドは、上面および／または下面にある１つ以上の半田パッドに電気的に接続されうる。例示的なＰＷＢでは、上面および／または下面は慣性センサが取り付けられるように適応しうる。１つ以上の側面は、プリント配線基板に取り付けられるように適応しうる。
2009505442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、下面、および１つ以上の側面を形成する一緒に積層された２層以上の層と、
前記１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面に位置した１つ以上の半田パッドとを備えるプリント配線基板（ＰＷＢ）。
【請求項２】
前記１つ以上の半田パッドが、前記１つ以上の側面に露出された空隙部を含む請求項１に記載のＰＷＢ。
【請求項３】
前記上面および／または前記下面が１つ以上の半田パッドを有する請求項２に記載のＰＷＢ。
【請求項４】
前記１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面にある前記１つ以上の半田パッドが、前記上面および／または前記下面にある前記１つ以上の半田パッドに電気的に接続された請求項３に記載のＰＷＢ。
【請求項５】
前記一緒に積層された２層以上の層が１層以上の導電層および１層以上の絶縁層を含む請求項２に記載のＰＷＢ。
【請求項６】
前記電気的接続が、前記１つ以上の絶縁層を介した１つ以上のビアホールと、前記１層以上の導電層にある配線とを含む請求項５に記載のＰＷＢ。
【請求項７】
前記１つ以上の側面の前記空隙部が前記１層以上の絶縁層にある請求項６に記載のＰＷＢ。
【請求項８】
前記１つ以上の側面の前記空隙部が前記１層以上の導電層にある請求項６に記載のＰＷＢ。
【請求項９】
前記空隙部のうち少なくとも一部にめっきが施された請求項６に記載のＰＷＢ。
【請求項１０】
前記上面および／または前記下面が、慣性センサを受けるように適応している請求項４に記載のＰＷＢ。
【請求項１１】
前記１つ以上の側面が、プリント配線基板に取り付けられるように適応している請求項１０に記載のＰＷＢ。
【請求項１２】
上面、下面、および１つ以上の側面を形成する一緒に積層された２層以上の層と、
前記上面にある１つ以上の半田パッドと、
前記側面のうち少なくとも１つの側面にある１つ以上の半田パッドと、
前記上面にある半田パッドと前記側面のうち少なくとも１つの側面にある半田パッドとの間の電気的接続とを備えるプリント配線基板（ＰＷＢ）。
【請求項１３】
前記側面のうち少なくとも１つの側面にある前記１つ以上の半田パッドが、前記層のうち一層以上の層にある露出された空隙部を含む請求項１２に記載のＰＷＢ。
【請求項１４】
前記上面にある前記１つ以上の半田パッドが、センサとの電気的接続を容易にするように適応している請求項１２に記載のＰＷＢ。
【請求項１５】
前記上面が慣性センサを受けるように適応している請求項１２に記載のＰＷＢ。
【請求項１６】
前記１つ以上の側面が回路基板に取り付けられるように適応している請求項１５に記載のＰＷＢ。
【請求項１７】
上面、下面、および１つ以上の側面を有し、前記１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面が半田パッドを有するＰＷＢを製造する方法において、
空隙部を形成する選択パターンで２層以上の層のうち少なくとも１層に多数の孔を設ける工程と、
前記１層以上の層にめっきを施す工程と、
前記空隙部を露出するように、前記２層以上の層のうち少なくとも１層を経路に沿って切断する工程とを含む方法。
【請求項１８】
前記切断する工程の前に前記２層以上の層を積層する工程をさらに含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
上面、下面、および１つ以上の側面を有し、前記１つ以上の側面のうち少なくとも１つの側面が半田パッドを有するＰＷＢを製造する方法において、
空隙部を形成する選択パターンで２層以上の層のうち少なくとも１層に多数の孔を設ける工程と、
前記２層以上の層を一緒に積層する工程と、
前記２層以上の層のうち少なくとも１層を経路に沿って切断し、前記空隙部を露出する工程と、
前記空隙部を導電材料でめっきする工程とを含む方法。
【請求項２０】
前記めっきが前記ＰＷＢの上面に電気的に接続するように、前記層のうち１層以上の層を導電層とともにパターニングする工程をさらに含む請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、エクスカリバープログラム（Ｅｘｃａｌｉｂｕｒ  Ｐｒｏｇｒａｍ）契約番号ＤＡＡＥ３０−０１−９−０１００の下に政府支援によってなされたものである。米国政府は、本発明について確実な権利を有している。
【技術分野】
【０００２】
本発明は主にプリント配線基板（ＰＷＢ）に関し、特に、三次元プリント配線回路基板（ＰＷＢ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
航空、誘導、弾道、その他への多くの適用には、３つの面で加速および回転を検出できる慣性センサアセンブリ（ＩＳＡ）などのセンサセットを有する慣性測定装置（ＩＭＵ）を有するのが望ましい。３つの面で計測するために、少なくとも１つのセンサが他のセンサを備えるＰＷＢに対して直角に取り付けられることが多い。これを実現するために、一部の例では、下壁部および下壁部までほぼ垂直に延びる側壁部を含むセラミックブロックが設けられる。下壁部は、ＰＷＢのボンディングパッドに接着されるボンディングパッドを含むことが多い。側壁部は同様にボンディングパッドを含むことが多く、側壁部のボンディングパッドには、センサが、ＰＷＢに対してほぼ直角に取り付けられるように取り付けられる。下壁部のボンディングパッドと側壁部のボンディングパッドとの間のセラミックブロックの外面に沿って配線が設けられ、直角に取り付けられたセンサとＰＷＢとの間で所望の電気的接続をなすことが多い。ＩＳＡの他のセンサはＰＷＢに直接取り付けられてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のセラミックブロックは、一部の航空環境、誘導環境、弾道環境など、一部の激しい動的環境に伴う比較的高い加速力に耐えることができないことがわかった。さらに、セラミックブロックの外面に沿って通る配線には遮蔽がほとんどなく、これは一部の例では、特に一部の高感度のセンサ信号については、性能を制限するノイズを起こす可能性がある。また、従来のセラミックブロックは、製造するのに費用が比較的高くなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の以下の概要は、本発明に特有の革新的な特徴の一部を理解するのを容易にするために提供するものであり、完全な説明を意図するものではない。明細書、特許請求の範囲、図面、要約のすべてを全体的に考慮することにより、本発明の完全な理解が得られるものである。
【０００６】
本発明は主にプリント配線基板（ＰＷＢ）に関し、特に、三次元プリント配線回路基板（ＰＷＢ）に関する。例示的な一実施形態では、別のＰＷＢにセンサを実質的に垂直に取り付けるための三次元ＰＷＢを提供し、これは、必要に応じて、慣性センサアセンブリ（ＩＳＡ）における利用に使用できる。これは例示的な１つの適用であり、本発明の三次元プリント配線回路基板（ＰＷＢ）は多くの適用に利用してよいと考えられる。
【０００７】
例示的な一実施形態では、一緒に積層されて、上面、下面、１つ以上の側面を有するＰＷＢアセンブリを形成する２層以上の層を含む三次元ＰＷＢを提供する。層は導電性を有するものもあれば、導電性を有していない、つまり絶縁層であるものもある。一般に、導電層および絶縁層は交互に積層される。
【０００８】
側面のうち少なくとも１つに、もう１つの半田パッドが位置している。一部の例では、側面の１つ以上の半田パッドは露出した空隙部に形成されうるが、これはすべての実施形態で要求されるものではない。上面および／または下面についても１つ以上の半田パッドを有している。上面および／または下面の半田パッドは、１つ以上の側面の１つ以上の半田パッドに電気的に接続され、所望の電気的接続または回路を形成している。一例では、上面および／または下面の半田パッドと１つ以上の側面の１つ以上の半田パッドとの間の電気的接続は、三次元ＰＷＢの２つ以上の導電層間の接続を形成する１つ以上の中間ビアホールを含んでよい。
【０００９】
一部の例では、三次元ＰＷＢの上面および／または下面は、慣性センサまたは他の種類のセンサまたは電気素子を受けるように適応しており、１つ以上の側面は、プリント配線アセンブリに取り付けられるように適応しうる。しかし、他の構成を用いてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下の説明は図面を参照して読解すべきものであり、同様の参照符号が数種の図にわたって同様の要素を示している。詳細な説明および図面は数種類の実施形態を示しており、これらは請求する発明の例示であることを意味するものである。
【００１１】
図１は、本発明による例示的な三次元プリント配線基板１０の斜視図である。例示的なＰＷＢ１０は、一緒に積層されて、上面２０、下面２２、および１つ以上の側面２４を有するＰＷＢアセンブリを形成する２層以上の層１６、１８を含んでいる。半田パッドなどの１つ以上の半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび半田パッド１４ａ〜１４ｈは、側面２４のうち少なくとも１つの側面に位置しうる。ＰＷＢ１０の上面２０および／またはＰＷＢ１０の下面２２についても、半田パッド２６などの１つ以上の半田パッドを有している。例示的な２層以上の層１６、１８は、１層以上の導電層１８ａ〜１８ｈおよび１層以上の絶縁層１６ａ〜１６ｇを含んでよい。
【００１２】
一部の例では、導電層１８ａ〜１８ｈは銅でありうるが、いかなる導電材料も必要に応じて使用可能であると考えられる。さらに、一部の例では、絶縁層１６ａ〜１６ｇはガラス繊維などの誘電材料である。しかし、いかなる絶縁材料も必要に応じて使用可能であると考えられる。一部の例では、導電層１８ａ〜１８ｈの厚さは絶縁層１６ａ〜１６ｇの厚さよりも薄いが、これは要求されるものではない。一例では、導電層１８ａ〜１８ｈは０．００１４インチの厚さを有し得、例示的な絶縁層１６ａ〜１６ｇは０．０３０インチの厚さを有しうる。しかし、１層以上の絶縁層１６ａ〜１６ｇおよび１層以上の導電層１８ａ〜１８ｈの厚さは、必要に応じて任意の適した厚さでよいと考えられる。
【００１３】
例示的なＰＷＢ１０は、所望の層をいかなる数でも有してよい。さらに、例示的なＰＷＢ１０は、上面２０、下面２２、および／または１つ以上の側面２４のうち少なくとも１つの側面の間に電気的な相互接続を有しうる。電気的な相互接続は、取り付け可能な素子、デバイス、回路、回路基板、ＰＷＡ、または必要に応じて他のいかなるデバイス、素子、または材料も電気的に接続する導電性の経路を含んでよい。例示的な一実施形態では、電気的な相互接続は、例えば、上面２０の半田パッド２６と側面２４の半田パッド１２ｈとの間に導電性の経路を含んでよい。
【００１４】
上述したように、例示的な三次元ＰＷＢ１０は、１つ以上の側面２４のうち少なくとも１つの側面に位置した１つ以上の半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび半田パッド１４ａ〜１４ｈを有しうる。一部の例では、半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび半田パッド１４ａ〜１４ｊは、選択した層１６ａ〜１６ｇおよび層１８ａ〜１８ｈの一部を除去し、ＰＷＢ１０の側面２４に露出した空隙部を形成することにより形成されうる。空隙部は、ガラス繊維または銅などの層の材料が層の厚さにわたって除去された、例示的なＰＷＢ１０の層１６ａ〜１６ｇおよび／または層１８ａ〜１８ｈの一領域でありうる。例示的なＰＷＢ１０では、上部導電層１８ａおよび／または上部絶縁層１６ａは、側面２４に、ＰＷＢ１０の上部２０に沿って、１つ以上の露出した空隙部を有している。また、例示的なＰＷＢ１０では、下部導電層１８ｈおよび／または下部絶縁層１６ｇは、ＰＷＢ１０の下部２２に沿って、１つ以上の露出した空隙部を有している。さらに、図示したように、選択された絶縁層１６および／または導電層１８の角部についても、半田パッド１４ａ〜１４ｈを形成する露出された空隙部を有しうる。さらに一般には、ＰＷＢ１０のいかなる層も側面２４（または他の側面）に露出された空隙部を含んでよいと考えられ、これは、半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび半田パッド１４ａ〜１４ｈなどの半田パッドの形成に役立てるために用いられうる。図示の露出された空隙部は円形で示したが、いかなる所望の形状も有してよいと考えられる。また、一部の例では、例示的な空隙部の内面が、例えば銅などの導体で被覆されている。しかし、いかなる導体も、必要に応じて、空隙部を被覆して半田パッドを形成するのに用いてよい。例示的な露出された空隙部は、ＰＷＢ１０を別のＰＷＢまたは他の素子に半田接着するのに用いうる半田を、必要に応じて、流すべき場所に送るのに役立ち、また、接着表面積を増大して半田接着の強度を増大する場所にも送るのに役立つものでありうる。
【００１５】
上述したように、例示的なＰＷＢ１０は上面２０に半田パッド２６をも有してよい。一部の例では、ＰＷＢ１０は下面２２にも半田パッド（図示せず）を有してよい。これらの半田パッド２６は、三次元ＰＷＢ１０の上面２０および／または下面２２へのデバイスまたは素子の取り付けを必要に応じて容易にするのに役立つものでありうる。ＰＷＢ１０に取り付けられたデバイスまたは素子は、例えば、ジャイロまたは加速度計などの慣性センサ、または必要に応じて他の種類のセンサまたは電気素子でありうる。デバイスまたは素子は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）のデバイスまたは素子でもよい。
【００１６】
一部の実施形態では、例示的なＰＷＢ１０は、２層以上の層を介して１つ以上のビアホールを有し、２層の導電層を相互接続させてよい。さらに、少なくとも選択された導電層１８ａ〜１８ｈに配線があり、ビアホールと所望の半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび／または半田パッド１４ａ〜１４ｈとを接続して上面２０および／または下面２２と１つ以上の側面２４との間の電気的接続を容易にしうる。
【００１７】
一部の例では、ＰＷＢ１０の露出した空隙部は、三次元ＰＷＢ１０と、プリント配線アセンブリ（ＰＷＡ）、別の三次元ＰＷＢ、または必要に応じて他のいかなる種類の回路基板またはデバイスなどの別の回路基板１１との間で強度の高い接着を行うのを容易にしうる。一部の例では、例示的な三次元ＰＷＢ１０は、側面２４を回路基板１１に向かい合わせた状態で、回路基板１１に垂直に取り付けられうる。半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび／または半田パッド１４ａ〜１４ｈのうち１つ以上は、回路基板１１の半田パッドに重ね合わせて配置され、接着されて、回路基板１１から延びる垂直アセンブリを形成しうる。この構成では、例示的なＰＷＢ１０は、センサ用の直角マウント、または必要に応じて他の回路として機能しうる。
【００１８】
例示的な三次元ＰＷＢ１０は、材料の強度特性を高め、信号線の遮蔽能を高め、対称性の設計を可能にし、容量を安定させ、コストを低くするなどの多くの利点、その他の利点を多く有しうる。さらに、三次元ＰＷＢ１０の軽量設計は、一部の弾道への適用について垂直アセンブリの砲の硬度を増大させうる。
【００１９】
例示的な三次元ＰＷＢ１０の多くは、従来のＰＷＢ加工技術を用いて製造しうる。ＰＷＢ１０の側面２４へのボンディングパッドの形成に露出した空隙部を役立てたい場合、工程を追加してよい。一部の例では、内側の層に孔を設けた後、孔の中央を介して層を切断し、図１に示す露出された空隙部を形成しうる。この工程を、三次元ＰＷＢ１０の個々の層１６ａ〜１６ｇおよび層１８ａ〜１８ｈが一緒に積層される前、または一部の例ではこれらが一緒に積層された後、実行しうる。例えば、大きい個々の層１６ａ〜１６ｇおよび層１８ａ〜１８ｈは、始めは横１２インチ、縦１８インチであり得、ここから多数のＰＷＢ１０基板が形成されることになる。一部の例では、個々のＰＷＢ１０は０．３インチから０．４インチ四方であるか、または必要に応じて他のいかなる大きさでもよい。従来は、銅層つまり導電層１８ａ〜１８ｈをエッチングするか、または他の方法によりパターニングして所望の配線を形成し、その後絶縁層とともに一緒に積層してＰＷＢ積層体を形成しうる。例示的なＰＷＢ１０は、導電層１８ａ〜１８ｈの銅をパターニングし、個々の層に孔を設け、その後層を一緒に積層したものでありうる。孔は、例えば図４ａに示すように、所望のパターンに設けてよい。しかし、いかなる適したパターンも必要に応じて使用できる。
【００２０】
積層工程の後、大きな層には空隙部が残されている。その後、大きな層を、図１に示すように、個々のＰＷＢの側面に露出された空隙部が存在するように孔の中央に沿って経路を定める、つまり切断しうる。種々の層の積層プロセスの間に流れる可能性のある誘電性のプリプレグ材を使用する場合、プリプレグの一部が空隙部に流れうることがわかった。必要に応じて、プラズマ洗浄、エッチングまたは他の適したプロセスを用い、不要なプリプレグ材を空隙部から除去しうる。
【００２１】
例示的なＰＷＢ１０を、その側面２４に沿ってめっきし、銅などの導電材料によって空隙部をめっきしうる。空隙部をめっきした後、必要に応じて、空隙部を分離するための第二の経路つまり切断があってもよい。めっきした導電材料は、三次元ＰＷＢ１０の側面２４に電気的な接点、つまり半田パッド１２ａ〜１２ｊおよび半田パッド１４ａ〜１４ｈを形成し、三次元ＰＷＢ１０を回路基板１１に直角に取り付ける際に電気的に接続するのに役立つ。別の例示的な方法では、大きな層を切断する前に孔をめっきし、切断すると、めっきした露出された空隙部が現れうる。
【００２２】
図１に示した例示的なＰＷＢ１０は、側面２４の各角部に４つの半田パッド１４ａ〜１４ｄおよび半田パッド１４ｅ〜１４ｈを含んでおり、選択した層の角部半田パッド１４間にさらに５つの半田パッド１２ａ〜１２ｅおよび半田パッド１２ｆ〜１２ｊを含んでいる。５つの半田パッド１２ａ〜１２ｅは上層にあり得、５つの半田パッド１２ｆ〜１２ｊは下層にありうる。いかなる数の半田パッド１２ａ〜１２ｊも必要に応じて形成しうると考えられる。示した例示的な側面２４は別の回路基板１１または他のデバイスに取り付けられる側面であるため、ＰＷＢ１０は垂直に取り付けられ、上面２０または下面２２に取り付けられたいかなるデバイスまたは素子も回路基板１１に対して直角にあり得、回路基板１１に取り付けられたいかなるデバイスまたは素子に対しても直角にありうる。
【００２３】
図２は、例示的な三次元ＰＷＢ１００の上面図である。一部の例では、例示的な三次元ＰＷＢ１００は縦約０．４０インチ、横約０．３７インチの寸法を有しうるが、いかなる適した寸法も使用可能であると考えられる。ＰＷＢ１００の例示的な上面図は、基板１００の側面に沿って位置しためっきされた半田パッド１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８を含んでいる。また、例示的な三次元ＰＷＢ１００は、ＰＷＢ１００の上面に沿って半田パッド１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８、１３９を有してよい。さらに、例示的なＰＷＢ１００は、ＰＷＢ１００の層のうち少なくとも数層を介してビアホール１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９を有してよい。上面にある例示的な半田パッド１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８、１３９の一部は、側面にある半田パッド１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８に、ビアホール１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９および配線のうち１つ以上を介して電気的に接続されうる。
【００２４】
図３は、図２に示した例示的な三次元ＰＷＢ１００の側面図である。例示的な三次元ＰＷＢ１００は、８層の導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７を含み、それぞれを濃い線で示してある。さらに一般には、いかなる数の導電層も所望通りに使用可能である。それぞれの導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７の間に位置しているのは、絶縁層１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２であり、これらは導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７を相互に電気的に分離するように機能するものである。示したように、例示的な三次元ＰＷＢ１００は、層１７０、１７４、１７８、１８２の一部が除去され得、空隙部１５０、１５２、１５４、１５６を１つ以上の側面に沿って形成しうる。しかし、一部の実施形態では、空隙部を設けなくてもよい。
【００２５】
例示的なＰＷＢ１００は約０．２０インチの厚さを有するが、これは要求されるものではない。例示的な導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７は、それぞれが約０．００１４インチの厚さを有する積層された銅層でありうる。例示的な実施形態では、これらの８層の層を図示してある。しかし、いかなる数の導電層も必要に応じて存在させてよいと考えられる。例示的な導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７はすべて同一の材料で形成され、同一の厚さを有してよい。しかし、いかなる導電材料または厚さも個々の導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７において必要に応じて使用可能であると考えられる。
【００２６】
第１の導電層１６０と第２の導電層１６１との間には、第１の絶縁層１７０が位置しうる。第１の絶縁層１７０は、厚さ約０．０３インチの誘電性の層および厚さ約０．００４インチの第２の誘電性のプリプレグ層でありうる。第２の導電層１６１と第３の導電層１６２との間には、第２の絶縁層１７２が位置しうる。この層１７２は、厚さ約０．０３インチの誘電性の層でありうる。第３の導電層１６２と第４の導電層１６３との間には、第３の絶縁層１７４が位置しうる。第３の絶縁層１７４は、厚さ約０．００４インチの誘電性のプリプレグ層、厚さ約０．０１２インチの誘電性の層、厚さ約０．００４インチの第２のプリプレグ層を含んでよい。第４の導電層１６３と第５の導電層１６４との間には、第４の絶縁層１７６が位置している。この層１７６は、厚さ約０．０３インチの誘電性の層でありうる。第５の導電層１６４と第６の導電層１６５との間には、第５の絶縁層１７８が位置しうる。第５の絶縁層１７８は、厚さ約０．００４インチの誘電性のプリプレグ層、厚さ約０．０１２インチの誘電性の層、厚さ約０．００４インチの第２のプリプレグ層を含んでよい。第６の導電層１６５と第７の導電層１６６との間には、第６の絶縁層１８０が位置しうる。この層１８０は、厚さ約０．０３インチの誘電性の層でありうる。第７の導電層１６６と第８の導電層１６７との間には、第７の絶縁層１８２が位置しうる。第７の絶縁層１８２は、厚さ約０．０３インチの誘電性の層、厚さ約０．００４インチの第２の誘電性のプリプレグ層を有してよい。第１の導電層１６０および第８の導電層１６７の外側には、厚さ約０．００１インチのめっきされた銅層（図示せず）が位置しうる。さらに一般には、任意の適した厚さを有する任意の数の導電層１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、および任意の適した厚さを有する任意の数の絶縁層１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２を必要に応じて存在させてよい。
【００２７】
一部の例では、絶縁層の厚さを、ＰＷＢ１００が接着されることになる回路基板上の半田ボンディングパッド間の間隔に設定するかまたはこれに近いものに設定しうる。代わりに、ＰＷＢ１００が接着されることになる回路基板上の半田ボンディングパッドの間隔を、ＰＷＢ１００の絶縁層の厚さに相当するように設定してもよい。
【００２８】
図４ａは、図３の例示的な三次元ＰＷＢ１００用の孔パターン層の上面図である。例示的な図は、ＰＷＢ１００の層に設けられうる孔の領域および相対的な大きさを示したものである。ビアホール１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９は、層を一緒に積層する前に個々の層に設けてもよく、または層が一緒に積層された後に設けてもよい。例示的な空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、ＰＷＢ層のうち１層以上の層の縁に沿って形成されうる。一部の例では、空隙部１０３、１０４、１０５、１０６、１０７は、空隙部１０２、１０８よりも小さい孔で作られうる。しかし、いかなる大きさの孔も空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８を形成するのに使用可能である。上に詳述したように、個々の層は、ＰＷＢ１００の縁に沿って空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８を露出するように切断されてよい。例示的な孔パターンは、ＰＷＢ１００の任意の層または各層に必要に応じて使用可能である。
【００２９】
図４ｂは、図３の例示的な三次元ＰＷＢ１００の導電層１６０用の配線パターンの上面図である。図示したように、例示的なビアホール１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１９は、空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８のない例示的な３つの側面の半田パッド１２６、１２８、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３６、１３８に配線を用いて接続されうる。空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８は、空隙部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８に近いところにあるＰＷＢ１００の上面の半田パッド１３９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５に接続されうる。例示的な半田パッド１３９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５は、ビアホール１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１９のいずれにも接続されておらず、むしろ、遮蔽用のグラウンド層として機能するのに役立つ導電領域に接続されうる。図４ｂに示した配線パターンは、ＰＷＢ１００の上面に取り付けられうる素子に電気的接続をもたらすものとなりうる。
【００３０】
図４ｃは、図３の例示的な三次元ＰＷＢ１００の導電層１６１の配線パターンの上面図である。層１６１では、ビアホール１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１９はいずれも、半田パッドに配線を介して電気的に接続されて示されていない。代わりに、層１６１は大部分がＰＷＢ１００の内部配線に遮蔽をもたらすためのものである。
【００３１】
図４ｄは、図３の例示的なＰＷＢ１００の導電層１６２、１６３用の配線パターンの上面図である。層１６２、１６３の角部は、ビアホール１０９、１１９に接続された半田パッド１５４、１５５を形成しうる。ビアホール１０９、１１９は、層１０６の半田パッド１２６、１３８に接続されており、回路基板への素子の電気的接続を容易にするものでありうる。例示的な層１６２、１６３は、図３に図示するように、半田パッド１５４などの半田パッド用の空洞部の境界を定めうる。
【００３２】
図４ｅは、図３の例示的なＰＷＢ１００の導電層１６４、１６５用の配線パターンの上面図である。層１６４、１６５の角部は、ビアホール１１１、１１７に配線によって接続されうる半田パッド１５２、１５３を形成しうる。例示的なビアホール１１１、１１７は、層１６０の半田パッド１２８、１３６に接続されており、回路基板への素子の電気的接続を容易にしうるものである。例示的な層１６４、１６５は、図３に図示したように、半田パッド１５２などの半田パッド用の空洞部の境界を定めうる。
【００３３】
図４ｆは、図３の例示的なＰＷＢ１００の導電層１６６用の配線パターンの上面図である。例示的な層１６６は、ビアホール１０９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１９がいずれも半田パッドに配線を介して電気的に接続されていないという点で、層１６１と同類のものとなりうる。層１６６は、遮蔽層でありうる。
【００３４】
図４ｇは、図３の例示的なＰＷＢ１００の導電層１６７用の配線パターンの上面図である。ＰＷＢ１００の側面に形成された１つ以上の半田パッド１９０、１９１、１９２、１９３、１９４は、半田パッド１９５、１９６、１９７、１９８、１９９に電気的に接続され得、これらはビアホール１１６、１１５、１１４、１１３、１１２のそれぞれに配線を介して接続されうる。ビアホール１１６、１１５、１１４、１１３、１１２は回路基板へのデバイス（層１６０に取り付けられた）の電気的接続を可能にするものであり、回路基板はＰＷＢ１００の側面の半田パッド１９０、１９１、１９２、１９３、１９４に取り付けられうる。例示的な配線は、図示のように、半田パッド１９０、１９１、１９２、１９３、１９４をビアホール１１６、１１５、１１４、１１３、１１２に接続しうる。
【００３５】
図５は、例示的な実施形態の回路基板２０４に取り付けられたＰＷＢ２０２の斜視図である。概略的に２０２で示した例示的な三次元ＰＷＢは、半田パッドを有する例示的なＰＷＢ２０２の側面が回路基板２０４上の対応する半田パッドに重なり合うように回路基板２０４に取り付けられ、半田付けされ、垂直アセンブリ２００を形成しうる。回路基板２０４に取り付けられた例示的な三次元ＰＷＢ２０２は、例えば、慣性センサアセンブリ（ＩＳＡ）、慣性測定装置（ＩＭＵ）などのセンサセットで使用してもよく、または直角マウントを必要としうるいかなる他のデバイスで使用してもよい。例示的な回路基板２０４は、プリント配線回路基板（ＰＷＢ）、プリント配線アセンブリ（ＰＷＡ）、または必要に応じていかなる回路基板またはデバイスでもよい。一部の例では、回路基板２０４は、これに取り付けられた他の素子２０６をも有してよい。他の素子は、必要に応じて他のセンサまたは他のデバイスを含みうる。図示したように、三次元ＰＷＢ２０２は、これに取り付けられたセンサ２０８を有してよい。一部の例では、センサ２０８は、ＭＥＭＳジャイロまたはＭＥＭＳ加速度計でありうる。しかし、いかなるセンサ２０８またはデバイスも三次元ＰＷＢ２０２に必要に応じて取り付けてよいと考えられる。
【００３６】
図６は、別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢ３００の斜視図である。例示的なＰＷＢ３００は、上面３２０、下面３２２、および１つ以上の側面３２４、３２５を形成する一緒に積層された２層以上の層３１６、３１８を含んでいる。上記のように、２層以上の層３１６、３１８は、１層以上の導電層３１８および１層以上の絶縁層３１６を含んでよい。図示したように、半田パッド３１２、３１４は、ＰＷＢ３００の２つの側面３２４、３２５に位置しうる。例示的な２つの側面３２４、３２５は、所望により、図示したように相互に隣接していてもよく、または反対側にあってもよい。このため、例示的なＰＷＢ３００は、上面３２０、下面３２２、および２つの側面３２４、３２５、またはこれらを必要に応じて任意に組み合わせたものに、半田パッド３２６を有してよい。
【００３７】
図７は、別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢ４００の斜視図である。図示したように、半田パッド４１２、４１４は、ＰＷＢ４００の４つの側面４２４、４２５、４２７、４２８すべてに位置しうる。しかし、例示的なＰＷＢ４００は、１つの側面４２４、２つの側面４２４、４２５、３つの側面４２４、４２５、４２７、４つの側面４２４、４２５、４２７、４２８、または必要に応じて任意の数の側面４２４、４２５、４２７、４２８に、半田パッド４１２、４１４を有してよいと考えられる。このため、例示的なＰＷＢ４００は、上面４２０、下面４２２、および／または側面４２４、４２５、４２７、４２８を必要に応じて任意に組み合わせたものに、半田パッド４１２、４１４を有してよい。
【００３８】
図８は、別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢ５００の斜視図である。この例示的な実施形態では、ＰＷＢ５００の多数の層に半田パッド５１２、５１４が設けられている。先の図では、側面の半田パッドは、最も外側の層内かつ中央の層の角部に沿って示した。しかし、図示したように、ＰＷＢ５００は、必要に応じて外側の層または中央の層のいずれにも半田パッド５１２、５１４を有してよい。図示するように、ＰＷＢは、ＰＷＢ５００のすべての層に半田パッド５１２、５１４を有してよい。しかし、ＰＷＢ５００は、１層の外層、両方の外層、１つの中央層、多数の中央層、またはこれらを任意に組み合わせたものに、半田パッド５１２、５１４を必要に応じて有してよいと考えられる。
【００３９】
本発明の好適な実施形態を説明したが、当業者は、ここに添付した特許請求の範囲内でさらに他の実施形態もなされ、用いることができることを容易に理解するものである。この文書に含まれる本発明の多数の利点を上の説明で示した。しかし、本開示は、多くの点で、例示にすぎないことが理解されるものである。本発明の範囲を逸脱することなく、細部、特に、形状、大きさ、部品の配置について変更が可能である。本発明の範囲は、当然、添付の請求項を表している文言によって範囲が定まるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による例示的な三次元プリント配線基板の斜視図である。
【図２】例示的な三次元ＰＷＢ１００の上面図である。
【図３】図２に示した例示的な三次元ＰＷＢ１００の側面図である。
【図４ａ】図３の例示的な三次元ＰＷＢ１００用の孔パターンの上面図である。
【図４ｂ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層１用の配線パターンの上面図である。
【図４ｃ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層２用の配線パターンの上面図である。
【図４ｄ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層３、４用の配線パターンの上面図である。
【図４ｅ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層５、６用の配線パターンの上面図である。
【図４ｆ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層７用の配線パターンの上面図である。
【図４ｇ】図３の例示的な三次元ＰＷＢの導電層８用の配線パターンの上面図である。
【図５】例示的な実施形態の回路基板に取り付けられた三次元ＰＷＢの斜視図である。
【図６】別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢの斜視図である。
【図７】さらに別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢの斜視図である。
【図８】別の例示的な実施形態の三次元ＰＷＢの斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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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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【国際調査報告】
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