(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱性に優れていることはもとより、部品実装の際のリフローの熱を加えた際に、金属片とプリント配線板の基材の熱収縮差が小さく、接着剤にクラックが入りにくいので、部品実装に障害が生じず、安定的な実装が可能となるプリント配線板を提供する。【解決手段】絶縁基板１０の表裏に導体回路１１を備えると共に、貫通穴２０を有するプリント配線板Ｐであって、当該貫通穴２０に金属片１２が、ガラス転移温度が１００℃以上の接着剤１３で挿入固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表裏に導体回路を備えると共に、貫通穴を有するプリント配線板であって、当該貫通穴に金属片が、ガラス転移温度が１００℃以上の接着剤で挿入固定されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記接着剤の粘度が１０Ｐａ・ｓ以下である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】
前記絶縁基板の表裏に配置された導体回路は、貫通穴から離間されて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装部品から発熱される熱をプリント配線板のスルーホールを介して、他方面のヒートシンクに放熱するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、部品そのものがモジュール化して、小さくなる傾向にある。そんな中、放熱要求は変わらず、通常の貫通めっきスルーホールをヒートシンクに接続しても効果的に放熱することは難しかった。
【０００３】
一般的に銅ピンを機械的に圧入することでプリント配線板のスルーホールに当該銅ピンを圧入するプリント配線板がある（所謂「銅インレイ」と呼ばれている）。
当該銅インレイは、銅ピンを基板の板厚より厚く作成し、該当するスルーホールに銅ピンを挿入して、機械的に圧力を掛け、銅ピンが機械的な圧力に押され押し潰されることで、スルーホールの内壁と銅ピンが接触するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図５及び図６を用いて、斯かる銅ピンを機械的に圧入する銅インレイについて説明する。
【０００５】
図５において、Ｔはプリント配線板で、ガラス繊維と樹脂からなる絶縁基板５０の表裏に導体回路５１を備えると共に、貫通めっきスルーホール５１ｃを備え、導体回路５１は銅箔５１ａとパネルめっき５１ｂからなり、パネルめっき５１ｂは無電解銅めっき・電解銅めっきからなる。
当該プリント配線板Ｔの貫通めっきスルーホール５１ｃには、銅ピン５２が、圧入装置５３により機械的に圧入され、銅ピン５２は図６に示すように、貫通めっきスルーホール５１ｃ内において、機械的圧力により押し潰された状態となっている。
【０００６】
斯かるプリント配線板Ｔは銅ピン５２を機械的に圧入するため、プリント配線板にも機械的なストレスが掛かり、絶縁基板５０のガラス繊維と樹脂との間に剥離部５４が生じる問題があった。
そこで、ガラス繊維と樹脂との剥離を改善すべく、機械的な圧入方式から銅ピンを接着剤で固定する接着剤方式が求められるようになってきた。図７におけるＳは、斯かる接着剤７３で銅ピン５２を固定した従来のプリント配線板に、リード７９を有する発熱部品７５をはんだ７６を介して実装すると共に、当該発熱部品７５とは反対面側に、絶縁性の熱伝導樹脂７８を介してヒートシンク７７を接合したプリント配線板を示している。
【０００７】
しかしながら、接着剤方式でガラス繊維と樹脂の密着性は改善されるものの、以下に示す新たな問題が発生するようになった。
すなわち、まず、従来用いられていた接着剤７３では、後工程での部品実装（リフロー）工程で、充填された接着剤７３にクラックが入り易かった。また、従来用いられていた接着剤７３では、銅ピン５２と貫通めっきスルーホール５１の内壁との間に当該接着剤７３が入りにくく少量しか充填されないため、銅ピン５２を固定する力が弱かった。さらに、当該貫通めっきスルーホール５１の内壁と銅ピン５２との隙間が狭く、接着剤７３を充填しにくいため、図７に示したように接着剤７３が盛り上がり易かった。
而して、それらは何れも部品実装の障害となり、安定的な部品実装は困難なのが実状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２６３００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたものであり、部品実装に障害がない放熱性に優れたプリント配線板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題を解決すべく種々研究を重ねた結果、貫通穴に金属片を挿入し、ガラス転移温度が１００℃以上の接着剤で固定すれば、極めて良い結果が得られることを見い出し、本発明を完成した。
【００１１】
すなわち、本発明は、絶縁基板の表裏に導体回路を備えると共に、貫通穴を有するプリント配線板であって、当該貫通穴に金属片がガラス転移温度が１００℃以上の接着剤で挿入固定されていることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプリント配線板によれば、金属片がガラス転移温度が１００℃以上の接着剤で固定されているので、放熱性に優れていることはもとより、部品実装の際のリフローの熱を加えた際に、金属片とプリント配線板の基材の熱収縮差が小さく、接着剤にクラックが入りにくいので、部品実装に障害が生じず、安定的な実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明プリント配線板の第１の実施形態における放熱構造部の断面図である。
【図２】図１に示すプリント配線板に部品を実装した放熱構造部の断面図である。
【図３】本発明のプリント配線板第２の実施形態における放熱構造部の断面図である。
【図４】図３に示すプリント配線板に部品を実装した放熱構造部の断面図である。
【図５】従来の銅ピン圧入工程を示すプリント配線板の断面図である。
【図６】図５に示す圧入工程後のプリント配線板の断面図である。
【図７】従来の接着剤で銅ピンを固定したプリント配線板に部品を実装した放熱構造部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
【００１５】
まず、図１を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１において、Ｐはプリント配線板で、絶縁基板１０の表裏に導体回路１１を備え、導体回路１１は銅箔１１ａとパネルめっき１１ｂからなり、パネルめっき１１ｂは無電解銅めっき・電解銅めっきからなる。このプリント配線板Ｐには貫通穴２０が設けられ、当該貫通穴２０に金属片１２が挿入され、接着剤１３で固定されている。尚、図１においては、接着剤１３を部品実装面側からポッティングにより滴下しているが、部品実装面側とは反対面側から接着剤１３を滴下することもできる。斯かる金属片１２の固定配置により、後工程での部品実装工程を経て、発熱する半導体素子を搭載した際、当該発生した後は金属片１２を経由して反対面のヒートシンクに放熱される。
【００１７】
この図１では、簡単に絶縁基板１０の表裏に導体回路１１を備えた両面基板を例示しているが、少なくとも表裏に導体回路１１を備えたプリント配線板Ｐであれば、４層基板、６層基板、８層基板、ビルドアップ基板の何れの仕様でも実施可能なことは言うまでもない。
【００１８】
本発明で用いる金属片１２は、その材質の如何を問わないが、特に銅やアルミニウムが好適に使用される。この金属片１２のＸＹ方向の幅としては、３〜６ｍｍ程度が好ましく、またその縦方向の長さとしては、絶縁基板１０の厚さ程度のものが望ましい。
【００１９】
本発明で用いる接着剤１３は、ガラス転移温度が１００℃以上のものである。斯かる接着剤を用いることにより、金属片１２とプリント配線板Ｐの基材との熱収縮差が少なく、完成したプリント配線板Ｐの後工程での部品実装の際の熱工程でも安定的に部品実装が可能となる。
【００２０】
また、接着剤１３の粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下（室温：２０℃）のものが、金属片１２とプリント配線板Ｐの貫通穴２０の内壁とのクリアランスが狭くても接着剤１３が金属片１２と貫通穴２０の内壁に充填され易いので、金属片１２を十分に接着固定することができ、特に好ましい。
因みに、設計仕様で考えると金属片１２と貫通穴２０の内壁の距離は、０．０５から０．１ｍｍで設計されていが、ここまで隙間が狭いと粘度が１０Ｐａ・ｓ以下でないと接着剤１３が入り難く、ポッティング等で接着剤を注入しても金属片１２と貫通穴２０の内壁の間に接着剤１３がなかなか入らず、表面に盛り上がった状態で硬化して突出部分が形成されてしまうことがある。そのため、部品実装面側であれば、接着剤１３の当該突出部分が部品実装の妨げになる可能性があり、逆に、はんだ面側であれば、絶縁性の熱伝導樹脂を介してヒートシンクと接続する際には、接着剤１３の厚みのばらつきで絶縁性の熱伝導樹脂の厚みまでもがばらつくとヒートシンクへの熱が伝わり難く、放熱性能にバラツキが出る可能性もあるが、上記粘度の接着剤１３を用いれば、斯かる問題の発生を抑制することができる。
【００２１】
さらに、本発明において、絶縁基板１０の表裏に配置された導体回路１１を、貫通穴２０の内壁から離間せしめて配置すれば、接着剤１３をポッティング方式で滴下した際の接着剤１３の溜まり部１４を設けることができるのでより望ましい。すなわち、当該溜まり部１４の存在により、そもそも接着剤１３により突出部分が形成されることがなくなるので、部品実装面であれば部品実装への不具合、はんだ面であればヒートシンクからの放熱性のバラツキをより確実に防止することが可能となる。
【００２２】
さらにまた、絶縁基板１０に、熱的ストレスを与えないように接着剤１３の硬化温度は、部品実装工程の温度より低い温度で硬化することが好ましい。部品実装工程の温度と同等もしくはそれ以上の硬化温度であると、基材に与えるダメージが大きくなり易い。また、接着剤１３の硬化温度が高いと、概ね接着剤１３の硬化時間が短くなるため、接着剤１３が金属片１２と貫通穴２０の内壁に入り込む前に硬化してしまい易くなる。
【００２３】
図２を用いて、上記のプリント配線板Ｐに発熱部品を実施した放熱構造部について説明する。
図２において、Ｑは部品実装プリント配線板で、プリント配線板Ｐの部品実装面側に発熱部品１５がはんだ１６を介して接合されている。また、部品実装面側とは反対面側には、絶縁性の熱伝導樹脂１８を介してヒートシンク１７が接合されている。斯かる構造により、発熱部品１５からの熱は金属片１２を介してヒートシンク１７で外部に放熱される。
【００２４】
次に、本発明プリント配線板の第２の実施の形態を、図３を用いて説明する。
図３において、Ｒはプリント配線板で、金属片３２を挿入する貫通穴２０に銅めっき３１ｃが付与されて、当該貫通穴２０の開口部にも銅めっき３１が形成されており、接着剤３３の溜まり部は存在しない構成となっている。
【００２５】
斯かる接着剤３３の溜まり部が存在しない形態でも、粘度１０Ｐａ・ｓ以下（室温：２０℃）の接着剤を用いることにより、金属片３２と貫通めっきスルーホール３１ｃの内壁の隙間に接着剤３３がスムーズに充填され、基板表面への接着剤３３による突出部形成を抑制することができる。
【００２６】
図４を用いて、上記のプリント配線板Ｒに発熱部品を実装した放熱構造部について説明する。
図４において、Ｓは部品実装プリント配線板で、プリント配線板Ｒの部品実装面側に発熱部品３５がはんだ３６を介して接合され、その反対面側に絶縁性の熱伝導樹脂３８を介してヒートシンク３７が接合されている。斯かる構造により、発熱部品３５からの熱は金属片３２を介してヒートシンク３７で外部に放熱される。
【符号の説明】
【００２７】
１０、３０、５０：絶縁基板
１１、３１、５１：導体回路
１１ａ、３１ａ、５１ａ：銅箔
１１ｂ、３１ｂ、５１ｂ：パネルめっき
１２、３２、：金属片
１３、３３、７３：接着剤
１４：溜まり部
１５、３５、７５：発熱部品
１６、３６、７６：はんだ
１７、３７、７７：ヒートシンク
１８、３８、７８：絶縁性の熱伝導樹脂
２０：貫通穴
３１ｃ、５１ｃ：貫通めっきスルーホール
５２：銅ピン
５３：圧入装置
５４：ガラス繊維と樹脂との剥離部
７９：発熱部品のリード（脚）
Ｐ：プリント配線板
Ｑ：部品実装プリント配線板
Ｒ：プリント配線板
Ｓ：部品実装プリント配線板
【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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