(57)【要約】      （修正有）【課題】プリント配線板アセンブリにおいて、回路配線パターンの異極間トラッキングや電子部品のリード部の半田付けでの半田クラックを起因として発生するパターン配線の延焼を、最小限に低減可能な対策を提供する。【解決手段】絶縁部材の上に銅箔によって形成された回路配線パターンと、この回路配線パターンを覆うレジスト皮膜と、前記回路配線パターンのランド部に対して電子部品のリード部を半田付けして成るプリント配線基板アセンブリにおいて、前記ランド部の近傍の前記回路配線パターン上に前記絶縁部材を貫通したスルーホールを備え、このスルーホールは前記回路配線パターンの幅以上の内径を有し、その内周面に前記回路配線パターンと連続した銅箔を有することを特徴とする。【選択図】図１
2011077062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部材の上に銅箔によって形成された回路配線パターンと、この回路配線パターンのランド部に対して電子部品のリード部を半田付けして成るプリント配線基板アセンブリにおいて、
前記ランド部の近傍の前記回路配線パターン上に前記絶縁部材を貫通したスルーホールを備え、このスルーホールは前記回路配線パターンの幅以上の内径を有し、その内周面に前記回路配線パターンと連続した銅箔を有することを特徴とするプリント配線板アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線板アセンブリにおいて、前記スルーホールに不燃性導電性材料を充填したことを特徴とするプリント配線板アセンブリ。
【請求項３】
絶縁部材の上に銅箔によって形成された回路配線パターンと、この回路配線パターンを覆うレジスト皮膜と、前記回路配線パターンのランド部に対して電子部品のリード部を半田付けして成るプリント配線基板アセンブリにおいて、
前記ランド部の近傍の前記回路配線パターン上に前記レジスト皮膜に覆われていない銅箔露出部を備え、この銅箔露出部に不燃性導電性材料を充填したことを特徴とするプリント配線板アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板において、パターン配線の異極間トラッキングや電子部品のリード部の半田付け部での半田クラックを起因として発生するパターン配線の延焼対策に好適なプリント配線板アセンブリに関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板のパターン配線異極間トラッキングの解決手段としては、パターン配線に間隙を介して対向するように形成された一対のパッドに低融点半田で半田付けして、一対のパッド間を半田ブリッジで接続するというような例がある。（例えば、特許文献１参照。）
また、パターン配線（導体パターン）同士の距離が短い区間の長さが所定長さ以上連続しないように、途中にジャンパー線を設けているような例もある。（例えば、非特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０３６８６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】発明協会公開技報  公技番号２００７−５０３３４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において、パターン配線に間隙を介して対向するように形成された一対のパッドに低融点半田で半田付けして、一対のパッド間を半田ブリッジで接続するという例では、通常の半田とは別に低融点半田を使用しなければならないという制約＝課題があった。また、パターン配線の一部を切除して、半田付けを行うということになっているが、平常時において、何らかの要因で断線してしまうという懸念があった。
【０００６】
また、非特許文献１において、パターン配線同士の距離が短い区間の長さが所定長さ以上連続しないように、途中にジャンパー線を設けているという例では、パターン配線の異極間トラッキングの対策として有効であり、電子部品のリード部の半田付け部での半田クラックを起因として発生するパターン配線の延焼時の対策としても、ジャンパー線部で延焼を防止する効果が期待できるが、部品の外形制約上、ジャンパー線を対策要部の直近に配置することが出来ない場合があり、十分な延焼防止にはならないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、絶縁部材の上に銅箔によって形成された回路配線パターンと、この回路配線パターンのランド部に対して電子部品のリード部を半田付けして成るプリント配線基板アセンブリにおいて、前記ランド部の近傍の前記回路配線パターン上に前記絶縁部材を貫通したスルーホールを備え、このスルーホールは前記回路配線パターンの幅以上の内径を有し、その内周面に前記回路配線パターンと連続した銅箔を有することを特徴とする。
従って、ランド部にて発火して回路配線パターンに沿って延焼した場合、スルーホールがあるために、銅箔がめくれにくくなり延焼が進行しづらくなる。その結果、それまでに燃焼したランド部の近傍でのみ燃焼が継続することになり、局所的な炭化が進み、最終的にはその場で断線に至ることになるのである。
【０００８】
第２の発明は、前記スルーホールに不燃性導電性材料を充填したことを特徴とするとする。
回路配線パターンに沿って延焼した場合、スルーホールに不燃性導電材料が充填されていることにより、放熱性が上がるため、更に進行が抑制されることが期待できる。その結果、それまでに燃焼したランド部の近傍でのみ燃焼が継続することになり、局所的な炭化が進み、最終的にはその場で回路配線パターンが断線に至ることになるのである。
【０００９】
第３の発明は、絶縁部材の上に銅箔によって形成された回路配線パターンと、この回路配線パターンを覆うレジスト皮膜と、前記回路配線パターンのランド部に対して電子部品のリード部を半田付けして成るプリント配線基板アセンブリにおいて、前記ランド部の近傍の前記回路配線パターン上に前記レジスト皮膜に覆われていない銅箔露出部を備え、この銅箔露出部に不燃性導電性材料を充填したことを特徴とする。
従って、回路配線パターンに沿って延焼した場合、銅箔露出部に不燃性導電材料があるために、銅箔がめくれにくくなり延焼が進行しづらくなる。また、不燃性導電材料により、放熱性も上がるため、更に進行が抑制されることが期待できる。その結果、それまでに燃焼したランド部の近傍でのみ燃焼が継続することになり、局所的な炭化が進み、最終的にはその場で回路配線パターンが断線に至ることになるのである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プリント配線板アセンブリにおいて、回路配線パターンの異極間トラッキングや電子部品のリード部を半田付けしたランド部での半田クラックを起因として発生するパターン配線の延焼を、特別な低融点半田やジャンパー線などを用いることなく低減でき、特に半田付け部では、直近での延焼防止が可能となるため、製品からの発火、発煙に至る危険性を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態におけるプリント配線板アセンブリの底面図（電子部品実装前）
【図２】図１に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【図３】図１に示すプリント配線板アセンブリに電子部品を実装し半田付けを実施した状態を示す図。
【図４】図３に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【図５】図３に示すプリント配線板アセンブリの変形例を示す図。
【図６】図５に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【図７】本発明の第二の実施形態におけるプリント配線板アセンブリの底面図（電子部品実装前）
【図８】図７に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【図９】図７に示すプリント配線板アセンブリに電子部品を実装し半田付けを実施した状態を示す図。
【図１０】図９に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【図１１】図９に示すプリント配線板アセンブリの変形例を示す図。
【図１２】図１１に示すプリント配線板アセンブリの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図４は、本発明の第一の実施形態に係るプリント配線板アセンブリを示す図の一例である。図１と図２は、電子部品が実装される前のプリント配線基板の底面図と断面図であり、図３と図４は、電子部品を実装して半田付けを実施したプリント配線基板の底面図と断面図である。
【００１３】
本実施形態のプリント配線板アセンブリは、セラミック材やガラスエポキシ材などで形成された板状の絶縁部材５の底面に、導電体である銅箔で形成された回路配線パターン６が形成されている。絶縁部材の表面は回路配線パターン６を保護するためのレジスト皮膜７が施されており、回路配線パターン６の内、電子部品が実装されるランド部としての部品実装ランド２を除いた領域には、レジスト皮膜７が施されている。
【００１４】
スルーホール３は、部品実装ランド２の近傍に配置され、その前後の回路配線パターン６の幅以上の内径を有している。そして、スルーホール３の内周面、及び、幅方向の外側には、回路配線パターン６と連続するように銅箔が形成されており、この部分が回路配線パターン６として機能する。なお、スルーホール３の周囲にもレジスト皮膜７は形成されておらず、回路配線パターン６が露出している。スルーホール３は、部品実装ランド２のできるだけ直近に形成することが好ましい。
【００１５】
図３と図４は、図１、図２に示すプリント配線板の部品実装ランド２に電子部品Ｆ１を実装し、レジスト皮膜７で覆われていない回路配線パターン６の部品実装ランド２、スルーホール３に不燃性導電性材料(半田)４が充填されている例である。
【００１６】
以下、上記図面に基づいて、本発明を説明する。
部品実装ランド２のリード部８の半田付け部９で、何らかの要因でクラックが発生した場合、通電電流に応じて、リード部８と半田付け部９で微接触によるスパーク放電が起こり、状況によってはスパーク放電が継続して部品実装ランド部２が異常発熱を引き起こす。その異常発熱が部品実装ランド部２の周囲の絶縁部材５を炭化させると同時に、回路配線パターン６が熱せられ、燃焼に至る。通電が続く限り、絶縁部材５の炭化と回路配線パターン６の燃焼が継続され、更に進行し回路配線パターン６を伝わって延焼状態に至ることになる。本発明においては、回路配線パターン６が延焼状態に至った場合であっても、回路配線パターン６の途中にスルーホール３が配置されている場合は、銅箔がめくれにくくなり延焼が進行しづらくなる。また、スルーホール３に充填された不燃性導電性材料(半田)４がある場合は、放熱性が上がるため、更に進行が抑制されて延焼がブロックされることが期待できる。その結果、それまでに燃焼した部分でのみ燃焼が継続することになり、局所的な炭化が進み、最終的にはその場で断線に至ることになり、製品からの発火、発煙に至る危険性を大幅に低減することができる。
上記事例では、不燃性導電材料を半田としているが、半田に限定されるものでないことは、言うまでもない。
【００１７】
次に、第一の実施形態における変形例について説明する。図５と図６においては図３に示す部品実装ランド２とスルーホール３とが半田ブリッジによって接続された状態となっている。この場合において部品実装ランド２のリード部８の半田付け部９でクラックが発生し、回路配線パターン６が熱せられた時でも発熱が有効に不燃性導電性材料(半田)４によって充填されたスルーホール３に伝導されるメリットがあり、上記に示した事例と同様な効果が得られる。また、前記プリント配線板アセンブリの製造工程時に半田ブリッジを管理する必要がなく、生産性も良好になる。
【００１８】
上記第一の実施形態において、部品実装ランド２とスルーホール３の位置関係はなるべく近くに配置する方が延焼防止効果をより高く発揮することが出来るため、回路配線パターン６の設計または製造上制約が無い場合は、部品実装ランド２とスルーホール３は繋がっていても良い。また、図１においてスルーホール３の形状を長方形で示しているが、上記実施例のように銅箔のめくれを抑え、放熱効果を高める大きさが得られるのであれば、長手方向の両端が半円形状でも構わない。
【００１９】
次に、本発明の第二の実施形態に係るプリント配線板アセンブリについて説明する。図７と図８は、電子部品が実装される前のプリント配線基板の底面図と断面図であり、図９と図１０は、電子部品を実装して半田付けを実施したプリント配線基板の底面図と断面図である。
【００２０】
本実施形態のプリント配線板アセンブリも上述した第一の実施形態と同様に、セラミック材やガラスエポキシ材などで形成された板状の絶縁部材５の底面に、導電体である銅箔で形成された回路配線パターン６が形成されている。絶縁部材の表面は回路配線パターン６を保護するためのレジスト皮膜７が施されており、回路配線パターン６の内、電子部品が実装されるランド部としての部品実装ランド２を除いた領域には、レジスト皮膜７が施されている。
【００２１】
銅箔露出部１１は、部品実装ランド２の近傍に配置され、その前後の回路配線パターン６の幅以上の幅に回路配線パターン６が形成されており、そこにレジスト皮膜７が形成されていおらず、回路配線パターン６が幅広に露出している領域である。銅箔露出部１１は、部品実装ランド２のできるだけ直近に形成することが好ましい。
【００２２】
図１、図２の実施形態と同様に、図７と図８の絶縁部材５の表層は、部品実装ランド２と回路配線パターン６の銅箔露出部分を除き、レジスト皮膜７で覆われている。
【００２３】
図９と図１０は、図７に示すプリント配線板の部品実装ランド２に電子部品Ｆ１を実装し、レジスト皮膜７で覆われていない回路配線パターン６、部品実装ランド２、銅箔露出部１１に不燃性導電性材料(半田)４が充填されている例である。
【００２４】
以下、上記図面に基づいて、本発明を説明する。
部品実装ランド２のリード部８の半田付け部９で、何らかの要因でクラックが発生した場合、通電電流に応じて、リード部８と半田付け部９で微接触によるスパーク放電が起こり、状況によってはスパーク放電が継続して部品実装ランド部２が異常発熱を引き起こす。その異常発熱が部品実装ランド部２の周囲の絶縁部材５を炭化させると同時に、回路配線パターン６が熱せられ、燃焼に至る。通電が続く限り、絶縁部材５の炭化と回路配線パターン６の燃焼が継続され、更に進行し回路配線パターン６を伝わって延焼状態に至ることになる。本発明においては、回路配線パターン６が延焼状態に至った場合であっても、回路配線パターン６の途中に銅箔露出部に充填された不燃性導電性材料(半田)４がある場合は、銅箔がめくれにくくなり延焼が進行しづらくなる。同時に放熱性が上がるため、更に進行が抑制されて延焼がブロックされることが期待できる。その結果、それまでに燃焼した部分でのみ燃焼が継続することになり、局所的な炭化が進み、最終的にはその場で断線に至ることになり、製品からの発火、発煙に至る危険性を大幅に低減することができる。
上記事例では、不燃性導電材料を半田としているが、半田に限定されるものでないことは、言うまでもない。
【００２５】
次に、第二の実施形態における変形例について説明する。図１１と図１２においては図７に示す部品実装ランド２と不燃性導電性材料（半田）４によって充填された銅箔露出部１１とが半田ブリッジ１０によって接続された状態となっているが、この場合において部品実装ランド２のリード部８の半田付け部９でクラックが発生し、回路配線パターン６が熱せられた時でも発熱が有効に不燃性導電性材料（半田）４によって充填された銅箔露出部１１に伝導されるメリットがあり、上記に示した事例と同様な効果が得られる。また、前記プリント配線板の製造工程時に半田ブリッジ１０を管理する必要がなく、生産性も良好になる。
【００２６】
上記第二の実施形態において、、部品実装ランド２と銅箔露出部１１の位置関係はなるべく近くに配置する方が、延焼防止効果をより高く発揮することが出来るため、回路配線パターン６の設計または製造上制約が無い場合は、部品実装ランド２と銅箔露出部１１は繋がっていても良い。
また、図７において銅箔露出部１１の形状を長方形で示しているが、上記実施例のように銅箔のめくれを抑え、放熱効果を高める大きさが得られるのであれば、菱形や台形などの形状でも構わない。
【００２７】
上記二つの実施形態においては、主に電子部品Ｆ１のリード部８の半田付け部９での半田クラックを起因として発生する回路配線パターン６の延焼防止について詳述したが、回路配線パターン６の異極間トラッキングを起因とする回路配線パターン６についても、配線経路の途中に同じ対策を施すことで、同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【００２８】
Ｆ１…電子部品（例：ヒューズ）
２…部品実装ランド（ランド部）
３…スルーホール
４…不燃性導電性材料（半田）
５…絶縁部材
６…回路配線パターン
７…レジスト皮膜    
８…リード部
９…半田付け部
１０…半田ブリッジ
１１…銅箔露出部
【図１】
2011077062.tif 000003
【図２】
2011077062.tif 000004
【図３】
2011077062.tif 000005
【図４】
2011077062.tif 000006
【図５】
2011077062.tif 000007
【図６】
2011077062.tif 000008
【図７】
2011077062.tif 000009
【図８】
2011077062.tif 000010
【図９】
2011077062.tif 000011
【図１０】
2011077062.tif 000012
【図１１】
2011077062.tif 000013
【図１２】
2011077062.tif 000014