(57)【要約】  部品実装基板（７）は、配線基板（８）と、第１実装部品（９）と、第２実装部品（１０）と、を含む。配線基板（８）は、金属層（１１）と、金属層（１１）の両面を覆った樹脂層（１２，１３）と、樹脂層（１２，１３）に設けられた実装配線パターン（１４）と、を有する。第１実装部品（９）は、リード端子（１６）により配線基板（８）へ実装され、第２実装部品（１０）は、接合端子（１８）により配線基板（８）へ実装され、かつ、第１実装部品（９）よりも熱容量が小さい。第１実装部品（９）は配線基板（８）に対し空間（２０）を介して配置され、かつ、配線基板（８）における第１実装部品（９）の対向部分には貫通孔（２１）が設けられる。第２実装部品（１０）は、第２実装体（１７）と第２実装体（１７）に設けられた接合端子（１８）とを有し、第２実装体（１７）が、実装配線パターン（１４）もしくは配線基板（８）に接触して配置されている。
2015151433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層と、前記金属層の両面をそれぞれ覆った第１、第２樹脂層と、前記第１樹脂層における前記金属層に対する接触面の反対面である実装面に設けられた実装配線パターンと、を有する配線基板と、
第１実装体と前記第１実装体から引き出されたリード端子とを有し、前記リード端子により前記配線基板へ実装された第１実装部品と、
第２実装体と前記第２実装体に設けられた接合端子とを有し、前記接合端子により前記配線基板へ実装され、前記第１実装部品よりも熱容量が小さい第２実装部品と、を備え、
前記リード端子が前記実装配線パターンへ半田接合されることによって、前記第１実装体は前記配線基板に対し空間を介して配置され、かつ、前記配線基板における前記第１実装部品の対向部分には貫通孔が設けられ、
前記接合端子が前記実装配線パターンへ半田接合されることによって、前記第２実装体は前記実装配線パターンもしくは前記配線基板に接触して配置された、
部品実装基板。
【請求項２】
前記リード端子は、
前記第１実装体から引き出された引き出し部と、前記引き出し部の先端から前記配線基板に沿って前記貫通孔の反対方向へ延伸した延伸部とを有し、
前記延伸部は前記実装配線パターンに接合され、
前記配線基板における前記延伸部が接合された位置の反対面では、前記金属層を露出させる露出孔が前記第２樹脂層に設けられた、
請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項３】
前記リード端子は、
前記第１実装体から引き出された引き出し部と、前記引き出し部の先端から前記配線基板に沿って前記貫通孔の反対方向へ延伸した延伸部とを有し、
前記延伸部は前記実装配線パターンに接合され、
前記第１樹脂層において前記延伸部が接合された前記実装配線パターンの周囲には、前記実装面から前記金属層に向かって伸びる有底孔あるいは有底溝が設けられた、
請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項４】
前記接合端子は前記第２実装体の表面に一体化して形成された、
請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項５】
前記接合端子は前記第２実装体からリード状に引き出して形成された、
請求項１に記載の部品実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術分野は、各種電子機器に使用される部品実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の部品実装基板の構成を示した断面図であり、部品実装基板１では、第１実装部品２、第２実装部品３が配線基板４の上へ半田５によって接合され、実装されている。また、第１実装部品２や第２実装部品３は配線基板４の上に接触した状態で、それぞれの実装用端子６が半田５によって接合されている。【０００３】
また、第１実装部品２や第２実装部品３は、大きさや形状が互いに異なり、かつ、耐熱温度も異なる場合がある。これらが配線基板４の上に混在している。例えば、第１実装部品２は大きな熱容量を有し、第１実装部品２の熱容量は第２実装部品３の熱容量よりも大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５４９９５号公報
【発明の概要】
【０００５】
本開示における部品実装基板は、配線基板と、第１実装部品と、第２実装部品とを含む。配線基板は、金属層と、金属層の両面それぞれを覆った第１、第２樹脂層と、第１樹脂層における金属層に対する接触面の反対面である実装面に設けられた実装配線パターンとを有する。第１実装部品は、第１実装体と、第１実装体から引き出されたリード端子とを有する。第２実装部品は、第２実装体と、第２実装体に設けられた接合端子とを有し、接合端子により配線基板へ実装されている。そして、第２実装部品の熱容量は第１実装部品の熱容量よりも小さい。第１実装体は、リード端子が実装配線パターンへ半田接合されることによって、配線基板に対し空間を介して配置され、かつ、貫通孔が配線基板における第１実装部品の対向部分に設けられている。そして第２実装体は、接合端子が実装配線パターンへ半田接合されることによって、実装配線パターンもしくは配線基板に接触して配置されている。
【０００６】
この構成により、半田付け装置内で半田接合を行う際に単純な温度設定の条件下で、部品実装基板における個々の半田接合部に加わる温度が均等化されやすくなる。よって、小さい熱容量を有した実装部品が過剰に温度上昇することも回避できる。この結果、半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は実施の形態における部品実装基板の断面図である。
【図２】図２は図１に示す部品実装基板の上面図である。
【図３】図３は図１に示す部品実装基板の底面図である。
【図４】図４は実施の形態における他の配線基板を用いた部品実装基板の断面図である。
【図５】図５は図４に示す部品実装基板の上面図である。
【図６】図６は図４に示す部品実装基板の底面図である。
【図７】図７は実施の形態における他の実装部品を用いた部品実装基板の断面図である。
【図８】図８は従来の部品実装基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施の形態の説明に先立ち、図８に示す従来の部品実装基板１における課題を説明する。部品実装基板１では、第１実装部品２と第２実装部品３との間で熱容量の値が大きく異なる状況が頻繁に生じる。これによって、第１実装部品２と第２実装部品３とが配線基板４へ実装される際に、第１実装部品２の周囲と第２実装部品３の周囲との間に、温度差が生じやすくなる。ここで、第１実装部品２や第２実装部品３の配線基板４への実装には、一般に、リフロー炉を有した半田付け装置（図示せず）が部品実装基板１全体を加熱し、そして、半田５が溶融することによって実装用端子６と配線基板４とが接合される方法が用いられる。
【０００９】
部品実装基板１においては、第１実装部品２は配線基板４に接触していて、かつ、大きな値の熱容量を有している。このため、部品実装基板１が加熱されたときに、第１実装部品２は大量の熱を吸収し易く、配線基板４における第１実装部品２の周囲の温度上昇を妨げ易い。この一方で、第２実装部品３は配線基板４に接触しているものの、小さな値の熱容量を有している。このため、部品実装基板１が加熱されたときに第２実装部品３は、少量の熱を吸収するだけである。そして、第２実装部品３は配線基板４における第２実装部品３の周囲の温度上昇を妨げない。これにより、配線基板４における、第１実装部品２の周囲と第２実装部品３の周囲との間では温度差が生じる。図８に示す例では、配線基板４における第１実装部品２の周囲の温度が、第２実装部品３の周囲の温度よりも低くなる。
【００１０】
これにより、半田付け装置が部品実装基板１の全体を同一条件で加熱すると、第１実装部品２と第２実装部品３とでは半田５の接合状態に差が生じることや、あるいは、第１実装部品２と第２実装部品３とでは、半田付け装置から受ける熱ストレスに大きな差が生じる。
【００１１】
より詳細に説明すると、半田付け装置の設定温度が低くなると、第２実装部品３に過剰な熱ストレスは加わらない。しかしながら、第１実装部品２を接合するための半田５の溶融が不十分となり、半田５の接合信頼が低下する虞が生じる。この一方で、半田付け装置の設定温度が高くなると、第１実装部品２を接合するための半田５は適切に溶融し、半田５の接合信頼性もまた適切となる。しかしながら、第２実装部品３に過剰な熱ストレスが加わり、第２実装部品３そのものの信頼性が低下する虞が生じる。
【００１２】
これらを防止するために半田付け装置では、部品実装基板１の部位ごとに加熱温度が制御される。あるいは、設計者が第１実装部品２と第２実装部品３との配置や位置関係を考慮することによって、それぞれの加熱温度を適切に制御する。これらの対策が講じられている。
【００１３】
したがって、配線基板４の上に異なる熱容量を有する実装部品が混在する状態で半田付け装置が部品実装基板１を加熱する場合、部品実装基板１の仕様が変更される都度、半田付け装置の設定温度などの条件を変更する必要が生じる。あるいは、半田付け装置の設定温度が変更されないときには、個々の実装部品には実装位置に関する制約などが生じ、部品実装基板１における設計の自由度に制限が生じる。
【００１４】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は実施の形態における部品実装基板７の断面図であり、図２は部品実装基板７の上面図であり、図３は部品実装基板７の底面図である。
【００１５】
部品実装基板７は、配線基板８と、第１実装部品９と、第２実装部品１０とを含む。配線基板８は、金属層１１と、金属層１１の両面をそれぞれ覆った第１樹脂層１２、第２樹脂層１３と、第１樹脂層１２における金属層１１に対する接触面の反対面である実装面に設けられた実装配線パターン１４とを有する。
【００１６】
第１実装部品９は、第１実装体１５と、第１実装体１５から引き出されたリード端子１６とを有する。第２実装部品１０は、第２実装体１７と、第２実装体１７に設けられた接合端子１８とを有し、接合端子１８により配線基板８へ実装されている。また、第２実装部品１０の熱容量は第１実装部品９の熱容量よりも小さい。
【００１７】
第１実装体１５は、リード端子１６が実装配線パターン１４へ半田１９で接合されることによって、配線基板８に対し空間部２０を介して配置されている。また、貫通孔２１が配線基板８における第１実装部品９の対向部分に設けられている。そして第２実装体１７は、接合端子１８が実装配線パターン１４へ半田１９で接合されることによって、実装配線パターン１４もしくは配線基板８に接触して配置されている。
【００１８】
以上の構成および配置により、半田付け装置内で半田１９が接合される際に、単純な温度設定の条件下で、部品実装基板７における個々の半田１９の接合部分に加わる温度が均等化されやすくなる。よって、小さい熱容量を有した実装部品が過剰に温度上昇することも回避できる。この結果、半田付け装置における半田１９が接合される際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【００１９】
以下、部品実装基板７の構成について詳しく説明する。先にも述べたように、第１実装部品９の第１実装体１５は、リード端子１６が実装配線パターン１４へ接合されることで、空間部２０を介して配線基板８の第１樹脂層１２の上方に配置されている。これにより、第１実装部品９の一部を構成する、熱容量が大きな第１実装体１５は配線基板８に直接接触せず、第１実装体１５と配線基板８との間でリード端子１６を介して熱が伝わる。熱容量が大きく塊状に形成された第１実装部品９の温度は、面状に形成された配線基板８に比較して緩慢に変化する。さらに、リード端子１６は配線基板８から第１実装体１５へと熱を伝えるものの、リード端子１６が有する物理的長さなどに伴う熱的抵抗が存在する。したがって、配線基板８から第１実装体１５への熱伝導には時間が要する。
【００２０】
このため、半田付け装置内で第１実装部品９が半田１９によって配線基板８上の実装配線パターン１４へ接合されるときに、第１実装部品９は配線基板８から熱を奪いにくい。さらに、半田付け装置内を流れる熱風は空間部２０を容易に通過する。そして空間部２０を通過する熱風は、リード端子１６が実装される実装配線パターン１４や実装配線パターン１４の近傍の第１樹脂層１２の温度を容易に上昇させる。これにより、実装配線パターン１４の温度は、半田付け装置内の環境温度へ速く容易に追従する。
【００２１】
言い換えると、第１実装体１５と配線基板８とは空間部２０を介して配置されることで、特に半田付け装置内での実装時のように限られた短い期間において環境温度が変動する条件下では、第１実装体１５と配線基板８との熱的な結合は弱くなる。そして、実装配線パターン１４の温度は第１実装体１５よりも、半田付け装置内の環境温度へ速く容易に追従する。この結果、リード端子１６と実装配線パターン１４とは、短い時間で、あるいは適切な時間を費やして半田１９が溶融するための適切な温度になる。よって、リード端子１６と実装配線パターン１４との接続信頼性は向上する。
【００２２】
また、第２実装部品１０の熱容量は第１実装部品９の熱容量よりも大幅に小さい。あるいは、第２実装体１７の熱容量も第１実装体１５の熱容量よりも大幅に小さい。そのため、接合端子１８が半田１９によって配線基板８へ接合されるとき、第２実装体１７が配線基板８や実装配線パターン１４に対して接触状態あるいは非接触状態のいずれであるかにかかわらず、第２実装体１７や接合端子１８および実装配線パターン１４は、第１実装部品９に比較して短い時間で半田付け装置内の環境温度に近似した温度となる。
【００２３】
以上から、第１実装部品９および第２実装部品１０が半田付け装置内で配線基板８に実装されるとき、リード端子１６や接合端子１８および実装配線パターン１４は概ね半田付け装置内の環境温度に近似した温度となる。そして、小さい熱容量を有した第２実装部品１０が過剰に温度上昇することを回避することができる。これにより、実装部品の熱容量が大きい、あるいは小さいにかかわらず、半田１９による配線基板８への接合は安定した温度で行われる。この結果、半田１９による信頼性の高い接合が可能となる。また、半田付け装置における半田１９による接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【００２４】
さらに、金属層１１が第１樹脂層１２と第２樹脂層１３に挟まれる状態で配線基板８に設けられている。そして、第１樹脂層１２において実装配線パターン１４が設けられた実装面とは反対面で、第１樹脂層１２と金属層１１とが密着状態で接触している。金属層１１は、熱伝導性が高い銅板などで形成されたうえで配線基板８の概ね全面に渡って、あるいは、第１実装部品９および第２実装部品１０が存在する領域に渡って面状で設けられている。
【００２５】
これにより、リード端子１６と実装配線パターン１４と接合端子１８との熱的な結合が強くなる。言い換えると、金属層１１は、配線基板８の一部が突出して温度上昇することや温度低下することを抑制し、金属層１１によって配線基板８の温度は均等化される。
【００２６】
また、金属層１１によって配線基板８の温度が均等化されることで、半田付け装置内において、リード端子１６と接合端子１８と実装配線パターン１４との温度が均等化される。さらに、リード端子１６と接合端子１８と実装配線パターン１４との温度が半田付け装置内の環境温度へ速く容易に追従する。これにより、先に説明したように、既に熱的な結合が弱かった第１実装体１５と配線基板８とは、金属層１１が配線基板８に設けられることによって、熱的な結合が相対的にさらに弱くなる。
【００２７】
特に、金属層１１が配線基板８の概ね全面に渡って設けられることによって、金属層１１は広範囲で半田付け装置から熱を受ける。これにより、リード端子１６と接合端子１８と実装配線パターン１４との温度がさらに均等化されつつ、環境温度へ容易に追従する。
【００２８】
したがって、金属層１１が配線基板８の全面に渡って設けられることによって、リード端子１６と実装配線パターン１４と接合端子１８との熱的な結合がさらに強くなる。そして、先に述べた熱的な結合が弱い第１実装体１５と配線基板８とは熱的な結合が相対的にさらに弱くなる。
【００２９】
この結果、実装配線パターン１４の半田付け装置内における実装時の温度が安定するので、半田１９による信頼性の高い接合が可能となる。また、半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【００３０】
さらに、配線基板８における第１実装部品９の対向部分、すなわち、配線基板８における第１実装体１５の対向部分に、貫通孔２１が設けられている。これにより、貫通孔２１の両側に位置する実装配線パターン１４の温度とリード端子１６の温度とは、半田付け装置内の環境温度へさらに速く容易に追従する。
【００３１】
貫通孔２１が第１実装体１５の対向部分に設けられることにより、貫通孔２１を挟んでの両側に実装配線パターン１４とリード端子１６とが配置される。これと同時に、金属層１１には、貫通孔２１の壁面に金属層端部１１Ａが露出して形成される。金属層端部１１Ａは、図１に示すように端面のみ貫通孔２１の壁面と同一面で露出すればよい。また、図示していないが金属層端部１１Ａは、貫通孔２１の壁面から全周にわたって貫通孔２１の中心方向へと突出した鍔状に形成され、露出してもよい。あるいは、金属層端部１１Ａは、貫通孔２１の壁面から全周でなく部分的に貫通孔２１の中心方向へと突出して切り欠きを有する鍔状に形成され、露出してもよい。そして、第１樹脂層１２に設けられた実装配線パターン１４に近接した位置に配線基板端部８Ａが形成される。
【００３２】
半田付け装置内において、配線基板８が半田１９による接合のために半田付け装置からの熱放射や熱風を受けると、配線基板８の表面や端部から温度上昇が始まる。これは言い換えると、配線基板８の端部や、配線基板８の端部周辺の温度は半田付け装置内の環境温度へ速く追従する。また、貫通孔２１は、第１実装体１５と配線基板８との間に設けられた空間部２０に連結されているため、半田付け装置内における熱風は円滑に貫通孔２１を通過して流れる。
【００３３】
このため、配線基板端部８Ａや金属層端部１１Ａに近接したリード端子１６およびリード端子１６に対応する実装配線パターン１４の温度は、半田付け装置内の環境温度へ速く容易に追従する。言い換えると、貫通孔２１が第１実装体１５の対向部分に設けられることにより、リード端子１６およびリード端子１６に対応する実装配線パターン１４の温度は、半田付け装置内の環境温度へ容易に追従する。
【００３４】
したがって、金属層１１が配線基板８の全面に渡って設けられることに加えて貫通孔２１が設けられることよって、リード端子１６と実装配線パターン１４と接合端子１８との熱的な結合がさらに強くなる。そして、先に述べた熱的な結合が弱い第１実装体１５と配線基板８とは熱的な結合が相対的にさらに弱くなる。
【００３５】
言い換えると、空間部２０が第１実装体１５と配線基板８との熱的な結合を弱くする。さらに、空間部２０が貫通孔２１に連結されることで、金属層１１によるリード端子１６と実装配線パターン１４と接合端子１８とにおける温度が環境温度に対して速く容易に追従する。そして、リード端子１６と実装配線パターン１４と接合端子１８とにおける相互の熱的な結合が強くなる。
【００３６】
この結果、実装配線パターン１４の実装時の温度が安定するので、半田１９による信頼性の高い接合が可能となる。また、半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【００３７】
実装に関する作業性について具体的には、第２実装部品１０の温度や実装配線パターン１４の温度を基準として、半田付け装置内の環境温度が設定されるとよい。よって、熱容量が大きい第１実装体１５は、半田付け装置内の環境温度よりも低い状況で接合実装工程が進行しても何ら問題はない。したがって、第１実装部品９は環境温度や第２実装部品１０よりも低い耐熱性を有しても構わない。当然ながら、第２実装部品１０が過剰に温度上昇することはない。
【００３８】
また、半田付け装置内で半田１９の接合を行う際には、炉内の温度設定が単純に均等化された条件において、部品実装基板７における半田１９の接合時の温度は、いずれの領域であっても場所にかかわらず概ね均等化されやすくなる。そして熱容量が小さな第２実装部品１０は過剰に温度上昇することなく適切な温度範囲で接合、実装される。よって、大きく異なる熱容量を有する実装部品が配線基板８の上に混在した状態であっても、配線基板８は全面に渡って概ね近似した温度に制御される。
【００３９】
言い換えると、半田付け装置内での半田接合時の、配線基板８の温度分布に対して大きく配慮する必要はない。そして、多くの実装部品が自由に配置され、部品実装基板７における回路設計や機構設計の自由度は大きくなる。よって、部品実装基板７の設計時および部品実装基板７の実装作業時の双方において、利便性や作業性が向上する。
【００４０】
また、半田付け装置内では、部品実装基板７におけるすべての実装部品の温度を半田１９が溶融する温度まで上昇させる必要はない。リード端子１６や接合端子１８および実装配線パターン１４が、半田１９の溶融、接合が可能な温度まで上昇すればよい。そのため、半田付け装置内で、特に高温での滞留時間が短縮される。この結果、部品実装基板７に実装されるすべての実装部品に加わる熱ストレスも低減される。そして、実装時の熱に起因して部品実装基板７全体の信頼性が低下することはない。
【００４１】
図４は実施の形態における他の配線基板を用いた部品実装基板７の構成を示す断面図であり、図５は部品実装基板７の上面図であり、図６は部品実装基板７の底面図である。図４〜図６に示す部品実装基板７では図１から図３に示す部品実装基板７においてさらに、露出孔２２が配線基板８に設けられている。
【００４２】
リード端子１６は、第１実装体１５から引き出された引き出し部１６Ａと、引き出し部１６Ａの先端から配線基板８の表面に沿って貫通孔２１の反対方向へ延伸した延伸部１６Ｂと、を有している。そして、延伸部１６Ｂは実装配線パターン１４へ半田１９によって接合されている。そしてさらに、延伸部１６Ｂが接合された位置の配線基板８における反対面に、露出孔２２が設けられている。実装配線パターン１４は配線基板８の第１樹脂層１２の上に設けられている。そして、金属層１１を介して第１樹脂層１２の反対面に第２樹脂層１３が設けられ、さらに第２樹脂層１３の一部に露出孔２２が設けられている。
【００４３】
より詳細には、露出孔２２は第２樹脂層１３において、延伸部１６Ｂに対向する位置に形成されている。そして、露出孔２２の深さは金属層１１にまで達していて、金属層１１が第２樹脂層１３から露出している。
【００４４】
金属層１１の一部を露出させる露出孔２２が設けられることで、当然ながら露出孔２２が設けられた位置では第２樹脂層１３が除去されている。このため、配線基板８における露出孔２２および露出孔２２の周辺に位置する領域は、配線基板８における他の領域に比較して熱容量が小さくなる。さらに露出した金属層１１は外部からの熱放射を受けやすくなる。これらにより、金属層１１において露出孔２２で露出した領域の温度は、金属層１１の他の領域に比較して環境温度へ速く容易に追従する。
【００４５】
例えば、半田付け装置内で部品実装基板７が加熱されると、まず、金属層１１における、露出孔２２で露出した領域の温度が上昇する。その後急速に、金属層１１によって熱が部品実装基板７全体へ伝搬され、部品実装基板７全体の温度が均等化される。したがって、配線基板８における露出孔２２が設けられた反対面の延伸部１６Ｂおよび延伸部１６Ｂに対応する実装配線パターン１４の温度は、環境温度へ速く容易に追従する。そして、他の実装配線パターン１４もまた温度が均等化される。この結果、リード端子１６と実装配線パターン１４と第２実装部品１０の接合端子１８との温度は、環境温度へ速く容易に追従する。そして、リード端子１６と実装配線パターン１４と第２実装部品１０の接合端子１８とは、熱的な結合が強くなる。
【００４６】
このために、リード端子１６およびリード端子１６に対応する実装配線パターン１４は、熱容量が大きな第１実装部品９に対しての熱的な結合が相対的にさらに弱くなる。
【００４７】
また、リード端子１６の延伸部１６Ｂに対向する露出孔２２と、第１実装部品９の直下に設けられる貫通孔２１とは、必然的に隣接して配置される。これにより、延伸部１６Ｂに対応する実装配線パターン１４は配線基板端部８Ａに隣接して位置し、実装配線パターン１４の温度は環境温度へ非常に速く追従する。したがって、第１実装部品９が配線基板８の中央付近に配置された場合であっても、あるいは、配線基板８の周縁付近に配置された場合であっても、貫通孔２１と露出孔２２とが隣接配置されることで第１実装部品９に対応する実装配線パターン１４の温度は環境温度へ速く容易に追従する。
【００４８】
以上から、半田付け装置内での実装配線パターン１４の実装時の温度が安定するので、半田１９による信頼性の高い接合が可能となる。また、半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性が向上する。
【００４９】
ここで、露出孔２２は延伸部１６Ｂが対向する面の領域を包含するように、あるいは、露出孔２２は延伸部１６Ｂに対応する実装配線パターン１４が対向する面の領域を包含するように設けられることが好ましい。これにより、露出孔２２によって露出した領域の金属層１１が周囲環境からの熱を受け易くなり、かつ、この熱が効率よく実装配線パターン１４および延伸部１６Ｂに伝えられる。この結果、実装配線パターン１４の実装時の温度が安定するので、半田１９によるさらに信頼性の高い接合が可能となる。また、半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、実装に関する作業性がさらに向上する。
【００５０】
またさらに、第１樹脂層１２において第１実装部品９に対応した実装配線パターン１４の周囲に有底孔２３が設けられてもよい。有底孔２３は、実装配線パターン１４と実装配線パターン１４の周囲に位置する第１樹脂層１２との熱的な結合を弱くする。これにより、半田付け装置内での実装配線パターン１４における実装時の温度は環境温度へ速く容易に追従する。そして、実装配線パターン１４の実装時の温度が安定し、半田１９による信頼性の高い接合が可能となる。
【００５１】
ここでは、露出孔２２が第２樹脂層１３で実装配線パターン１４に対向する領域に設けられている。これに加えてさらに有底孔２３が設けられることによって、実装配線パターン１４に大きな影響を及ぼす第１樹脂層１２は概ね限定される。ここでは主に、実装配線パターン１４と金属層１１との間に位置する領域の第１樹脂層１２のみが実装配線パターン１４に熱的に関係する樹脂層となる。このため、実装配線パターン１４に隣接する領域には、金属層１１をはじめとして、伝熱性が高い材質が占める割合が高くなる。よって、実装配線パターン１４における実装時の温度は環境温度へさらに速く容易に追従する。
【００５２】
上記のように有底孔２３は、実装配線パターン１４と実装配線パターン１４の周囲に位置する第１樹脂層１２との熱的な結合を弱くする。露出孔２２は筒状に形成されたうえで、単一で配置されても、あるいは複数に分散して配置されてもよい。また、露出孔２２は溝状に連なった形状として、単一で配置されても、あるいは複数で配置されてもよい。すなわち有底溝が設けられてもよい。
【００５３】
また、有底孔２３は最も深く形成された場合であっても金属層１１に達するまでの深さであり、有底孔２３が金属層１１を穿孔することや金属層１１を貫通することはない。これにより、金属層１１は露出している部分で外部からの熱を急速に吸収することに加え、配線基板８全体へ熱を伝達することができる。
【００５４】
またさらに、有底孔２３は露出孔２２の対向面に配置されることによって、実装配線パターン１４に隣接する領域には、金属層１１をはじめとして、伝熱性が高い材質が占める割合がさらに高くなる。これに加えて、実装配線パターン１４に対面している第１樹脂層１２は、金属層１１を介して第２樹脂層１３とは対向しなくなる。そして実装配線パターン１４は、近傍に位置する第１樹脂層１２や第２樹脂層１３とは熱的に遮断される。したがって、実装配線パターン１４における実装時の温度は環境温度へさらに速く容易に追従する。
【００５５】
ここまで説明に用いた図１〜図６では、第２実装部品１０は第２実装体１７と、第２実装体１７へ一体化して形成された接合端子１８とを有する。そして、実装配線パターン１４に第２実装体１７の一部が、第２実装体１７の配線基板８に対向する面で接触している。図１や図４では説明の便宜上のために、実装配線パターン１４は十分な図中の高さ方向厚みを有した状態としている。しかしながら実際には、実装配線パターン１４はエッチングによって形成された銅箔パターンのように非常に薄い場合もある。よって、第２実装体１７は実装配線パターン１４と第１樹脂層１２との双方に接触する場合もある。
【００５６】
また、第２実装体１７は実装配線パターン１４に、または第１樹脂層１２と実装配線パターン１４との双方に、接触する状態であってよい。またあるいは、第２実装体１７は第１樹脂層１２と実装配線パターン１４との双方に接触しない状態で、接合端子１８のみが実装配線パターン１４に半田１９で接合されて接触している状態であってもよい。上記のいずれであっても、第２実装部品１０は先にも述べたように熱容量が小さいので、第２実装部品１０の温度は、配線基板８の温度や環境温度に容易に追従し、半田１９に関する接合状態は安定する。
【００５７】
また、実装配線パターン１４は図中の上面側のみを露出したうえで、その他の面を配線基板８に埋め込まれてもよい。その場合は、第２実装体１７は配線基板８の第１樹脂層１２に接触する。この状態で半田付け装置内で半田１９によって実装が行われるとき、第２実装体１７は第１樹脂層１２から直接に熱を吸収するとともに、実装配線パターン１４からも熱を吸収する。しかしながら、第２実装部品１０の熱容量は小さいので、第２実装部品１０の接合端子１８に対応する実装配線パターン１４の温度はほとんど変化しない。このことからも、第２実装体１７は実装配線パターン１４に接触していても、あるいは、配線基板８に接触していても、いずれであっても構わない。
【００５８】
図７は実施の形態における他の実装部品を用いた部品実装基板７の構成を示す断面図である。図７に示す部品実装基板７においては、第２実装部品２４は第２実装体２５と第２実装体２５から引き出されたリード端子２６とを有する。そして、第２実装体２５は第１樹脂層１２の上に配置され、リード端子２６は半田１９によって実装配線パターン１４に接合されている。
【００５９】
ここでも、第２実装部品２４は熱容量が小さいので、第２実装体２５が第１樹脂層１２に接触していても、あるいは接触していなくてもよく、第２実装部品２４と配線基板８との間で相互に及ぼす熱的な影響ほとんどない。そして、第２実装部品２４の温度は半田付け装置内での配線基板８の温度や環境温度に容易に追従するとともに、リード端子２６に対応する実装配線パターン１４の温度は、第２実装部品２４からの影響をほとんど受けない。
【００６０】
また、リード端子２６は第２実装体２５から引き出されている導体であるため、第２実装体２５よりもさらに小さな熱容量を有する。このため、半田付け装置内での実装時に、リード端子２６の温度は第２実装体２５の温度よりも速く環境温度へ追従する。したがって、リード端子２６が引き出されている場合の第２実装部品２４と、図１に示した接合端子１８を有した第２実装部品１０とを比較すると、第２実装体２５とリード端子２６とは、第２実装体１７と接合端子１８とに比較して熱的な結合が弱い。そのため、第２実装部品２４は第２実装部品１０よりも配線基板８に対して熱的な影響を及ぼし難い。よって、第２実装部品２４は第２実装部品１０よりも熱容量に関する許容範囲を大きくすることができる。
【００６１】
図１では第２実装部品１０と第１実装部品９とが、図７では第２実装部品２４と第１実装部品９とが、説明に用いられている。しかしながら、ここでは図示していないものの同一の配線基板８の上に第１実装部品９と、第２実装部品１０と、第２実装部品２４とが配置され、第１実装部品９の熱容量が最も大きく、第２実装部品１０の熱容量が最も小さく設定されてもよい。
【００６２】
以上の説明では、第１実装部品９は熱容量が大きな実装部品とし、第２実装部品１０は熱容量が第１実装部品９よりも小さなデバイスとし配線基板８に配置されている。ここで例えば、第１実装部品９はトランスやチョークコイルやリアクトルとし、第２実装部品１０は半導体デバイスとしてもよい。
【００６３】
トランスやチョークコイルやリアクトルを構成する部材としては、何れも図示しないが銅線あるいは銅板、絶縁樹脂、ボビン、および磁心などが用いられる。ここで特に、絶縁樹脂、ボビン、磁心は大きな熱容量を有する。また、第１実装部品９がトランスやチョークコイルやリアクトルである場合、一般的に２つ以上の複数のリード端子１６を有する。したがって第１実装部品９に対応する実装配線パターン１４もまた２つ以上設けられる。
【００６４】
特に第１実装部品９がトランスである場合には、リード端子１６は４箇所以上に設けられる。これとともに、実装配線パターン１４もリード端子１６に対応して４箇所以上に設けられる。磁心やボビンが高電圧側のリード端子１６と低電圧側のリード端子１６との間に配置されることで、高電圧側のリード端子１６と低電圧側のリード端子１６とは距離を隔てて配置される。よって、磁心やボビンが含まれる第１実装体１５が対向する部分の配線基板８に貫通孔２１が設けられることで、貫通孔２１は高電圧側と低電圧側との間に位置し、かつ、リード端子１６や実装配線パターン１４は貫通孔２１に隣接して配置される。この結果、磁心やボビンが大型化して熱容量が大きくなっても、リード端子１６や実装配線パターン１４の温度は環境温度へ速く容易に追従する状態で維持される。
【００６５】
先にも述べたように、磁心やボビンが含まれる第１実装体１５と、リード端子１６や実装配線パターン１４とは、環境温度へ追従するめの時間に大きな差を有する。このため、半田付け装置内における実装時などの短時間においては、磁心やボビンである第１実装体１５と、リード端子１６や実装配線パターン１４とは熱的な結合は弱くなる。言い換えると、熱容量が大きな磁心やボビンが含まれる第１実装体１５は環境温度への追従がよくないため、実装時の温度上昇は抑制され、かつ、温度上昇期間もまた短時間に抑制される。
【００６６】
これにより、第１実装体１５の内部に設けられた巻線部（図示せず）の銅線皮膜の耐熱グレードに関する選択肢は多くなり、適用が可能な部材や設計の自由度は大きくなる。また、半田付け装置内における実装時の第１実装体１５の温度上昇に伴っての第１実装体１５の信頼性低下も生じ難い。
【００６７】
またこのとき、熱容量が第１実装部品９よりも小さい第２実装部品１０であって、過剰な熱ストレスに脆弱な半導体デバイスの温度上昇は概ねリード端子１６や実装配線パターン１４の温度上昇と近似する。そして、第２実装部品１０は実装配線パターン１４の温度よりも大幅に高くなることはない。よって、半田付け装置内における実装時に、リード端子１６や実装配線パターン１４の温度は半田１９の接合に適切な水準程度にとどまる。よって、熱ストレスに脆弱な第２実装部品１０の信頼性に影響を及ぼす温度上昇は生じない。
【００６８】
また、第１実装部品９が大電流対応トランスである場合、大電流に対応した構造や部材が構成要素に用いられる。例えば、大きな断面積を有した、巻線部やリード端子１６が用いられる。このため、リード端子１６に対応する実装配線パターン１４の上の半田１９の量は多くなる。このような場合であっても、個々の実装配線パターン１４の温度は環境温度へ速く容易に追従するので、半田１９の多寡にかかわらず、リード端子１６と実装配線パターン１４との半田１９による接合は高い信頼性を維持する。
【００６９】
第１実装部品９は、チョークコイルやリアクトルであっても構わない。大電流対応のチョークコイルやリアクトルは、巻線部に断面が概ね矩形状の平角導体を用い、トランスと同様にリード端子１６が大きな断面積を有する。このため、リード端子１６に対応する実装配線パターン１４の上の半田１９の量は多くなる。このような場合であっても、実装配線パターン１４は貫通孔２１に隣接して配置されることで、個々の実装配線パターン１４の温度は環境温度へ容易に追従する。したがって、半田１９の多寡にかかわらず、リード端子１６と実装配線パターン１４との半田１９による接合は高い信頼性を維持する。
【００７０】
以上の説明では、金属層１１は銅板で形成されているが、金属層１１は板状の金属あるいは箔状の金属であってもよく、熱伝導性に優れた材質であればよい。
【００７１】
また、先にも述べたように金属層１１は短時間で外部環境からの熱を吸収する。そして金属層１１は、図４、図７における個々の実装配線パターン１４やリード端子１６、２６および接合端子１８の温度を均等化させる。ここでは、金属層１１は概ね配線基板８の厚み方向の中央に配置されている。言い換えると、第１樹脂層１２と第２樹脂層１３とは概ね同等の厚みを有している。
【００７２】
しかしながら、金属層１１は配線基板８の中央ではなく実装配線パターン１４が形成されている実装面に近くなるように、偏って配置されるとよい。言い換えると、第１樹脂層１２は絶縁性が保証される範囲で第２樹脂層１３よりも薄く形成されるとよい。第１樹脂層１２が薄く形成されることにより、金属層１１と、実装配線パターン１４やリード端子１６、２６および接合端子１８との、熱的な結合はさらに強くなる。そして、実装配線パターン１４と第１実装体１５との熱的な結合は相対的にさらに弱くなる。また、第２樹脂層１３が厚くなることに伴って露出孔２２が深くなっても、露出孔２２から露出した金属層１１が環境温度から受ける熱はほとんど変化しない。よって、リード端子１６、２６に対応する実装配線パターン１４の温度が環境温度へ容易に追従する状態が維持される。
【００７３】
以上で説明したように、実装配線パターン１４の温度は環境温度へさらに容易に追従する。したがって、半田１９の多寡にかかわらず、リード端子１６と実装配線パターン１４との半田１９による接合は高い信頼性を維持する。また、実装配線パターン１４と大きな熱容量を有する第１実装体１５との熱的な結合は相対的にさらに弱くなる。このため、第１実装体１５の温度は環境温度へ早急に追従しないため、第１実装体１５の温度上昇は遅く時間を要する。そして、第１実装体１５の実装時における温度上昇を抑制し、かつ、温度上昇期間を実装配線パターン１４に比べて短縮することができる。
【００７４】
これにより、第１実装体１５の内部に設けられた巻線部（図示せず）の銅線皮膜の耐熱グレードに関する選択肢は多くなり、適用が可能な部材についての設計の自由度はさらに大きくなる。また、実装時における第１実装体１５の温度上昇に伴う、第１実装体１５の信頼性低下はさらに生じ難くなる。
【００７５】
この結果、半田接合時の半田付け装置に対する管理は容易となり、作業性が向上する。また、配線基板８の上に多くの実装部品を自由に配置する余地が大きくなり、部品実装基板７における設計の自由度はさらに大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上に述べたように本開示によれば、部品実装基板は半田付け装置における半田接合を行う際の条件管理が容易となり、かつ、実装に関する作業性が向上するという有利な効果を有するので、部品実装基板として有効である。
【符号の説明】
【００７７】
７  部品実装基板
８  配線基板
８Ａ  配線基板端部
９  第１実装部品
１０，２４  第２実装部品
１１  金属層
１１Ａ  金属層端部
１２  第１樹脂層
１３  第２樹脂層
１４  実装配線パターン
１５  第１実装体
１６，２６  リード端子
１６Ａ  引き出し部
１６Ｂ  延伸部
１７，２５  第２実装体
１８  接合端子
１９  半田
２０  空間部
２１  貫通孔
２２  露出孔
２３  有底孔
【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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【国際調査報告】
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2015151433.tif 000012
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