(57)【要約】【課題】廃板領域をワッシャーとして利用可能なプリント配線基板の提供。【解決手段】本発明のプリント配線基板は、電子部品実装部からなる製品領域と、捨て板部からなる廃板領域と、この製品領域と廃板領域との間に設けられた、第一切断部とを有し、紙フェノールと銅とレジスト材とが順に積層されてなるプリント配線基板において、その廃板領域に、分離可能な複数のワッシャー形状部が形成されているとともに、隣接するワッシャー形状部同士を分離するための第二切断部が設けられ、この第一及び第二切断部は分割溝形状又は架橋形状であり、ワッシャー形状部にはビスを通すための貫通孔が形成されていて、ワッシャー形状部のレジスト材塗布側の面には、この貫通孔の周囲に貫通孔を中心として放射状にレジスト材が除去されて銅が露出し、このレジスト材が除去されて銅が露出した領域に、半田盛りが設けられている。【選択図】図１
2008103457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を実装する電子部品実装部からなる製品領域と、
捨て板部からなる廃板領域と、
前記製品領域と前記廃板領域との間に設けられ前記廃板領域を前記製品領域から分離可能にするための第一切断部と、
を有する紙フェノールと銅とレジスト材とが順に積層されてなるプリント配線基板において、
前記廃板領域に分離可能な複数のワッシャー形状部が形成されているとともに、
隣接する前記ワッシャー形状部同士を分離するための第二切断部が設けられ、
前記第一及び第二切断部は、分割溝形状又は架橋形状であり、
前記ワッシャー形状部にはビスを通すための貫通孔が形成されていて、
前記ワッシャー形状部の前記レジスト材塗布側の面には、前記貫通孔の周囲に当該貫通孔を中心として放射状に前記レジスト材が除去されて銅が露出し、この銅が露出した領域に、半田盛りが設けられていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
製品領域と廃板領域からなるプリント配線基板における前記廃板領域に、分離可能なワッシャー形状部を設けたことを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
前記プリント配線基板は、
前記廃板領域に設けられた前記ワッシャー形状部を前記製品領域から分離するための第一切断部を備えることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記プリント配線基板は、
前記廃板領域に設けられた前記ワッシャー形状部を前記製品領域から分離するための第一切断部を備え、
前記ワッシャー形状部が隣接して複数個設けられているとともに、隣接する前記ワッシャー形状部同士を分離するための第二切断部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプリント配線基板。
【請求項５】
前記製品領域は電子部品を実装する電子部品実装部からなり、前記廃板領域は前記プリント配線基板を電子機器に組み込む際の配置規制によって生じる捨て板部からなることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項６】
前記プリント配線基板は、絶縁層と銅とレジスト材とが順に積層されてなることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項７】
前記第一切断部及び第二切断部は、分割溝形状又は架橋形状であることを特徴とする請求項２、４、５及び６のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項８】
前記ワッシャー形状部にはビスを通すための貫通孔が形成されていて、
前記ワッシャー形状部の前記レジスト材塗布側の面において、前記貫通孔の周囲に当該貫通孔を中心として放射状に前記レジスト材が除去されて銅が露出し、この銅が露出した領域には、半田盛りが設けられていることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項９】
前記ワッシャー形状部は、ワイヤーを係止するための係止部を有していることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項１０】
前記絶縁層は樹脂からなることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項１１】
前記絶縁層は酸化アルミニウムからなることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のプリント配線基板。
【請求項１２】
前記樹脂は紙フェノールからなることを特徴とする請求項１０に記載のプリント配線基板。
【請求項１３】
前記樹脂はガラスエポキシからなることを特徴とする請求項１０に記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板に関し、特に、廃板領域に切り離し可能なワッシャーを形成したプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器を動作させるための制御部や電源部はコンデンサやトランジスタなどの電子部品が実装されたプリント配線基板からなる。このプリント配線基板は、電子機器に取り付けられる際に、その電子機器の外形規制や内部の配置規制などにより、大きさや外形が規制される。しかし、一般に、プリント配線基板は上記の規制によって決定される形状を有していない。したがって、その規制によって決定される形状に合致しない領域は切断され不用部分として廃棄される。
【０００３】
そこで、その不用部分を有効利用するために、この不用部分にワイヤークランパーを切離し可能に形成したプリント配線基板が特許文献１に記載されている。
【０００４】
一方、電子機器の内部にはプリント配線基板以外にも様々な部品が取り付けられる。これらの部品の取り付けのほとんどはビス（ネジ）によって取り付けられ、その一部は、ワッシャーとビス、又は、ワッシャー付ビスを用いて取り付けられる。ここでワッシャー付ビスとは、ワッシャーとビスとが一体成形されたものである。
【特許文献１】特開平１１−４０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のワッシャー付ビスは通常のビスに比べて非常に高価であるという問題があり、また、ワッシャーを必要としない取り付け個所では、通常のビスとの使い分けをしなければならず、通常のビスとワッシャー付ビスの振り分け作業が必要となり、作業効率の点で問題があった。
【０００６】
また、特許文献１では、プリント配線基板の不用部分を有効利用してはいるが、そこにはワイヤークランパーについてのみが開示されている。そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、不用部分をワッシャーとして利用することができるプリント配線基板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】
上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、電子部品を実装する電子部品実装部からなる製品領域と、捨て板部からなる廃板領域と、この製品領域と廃板領域との間に設けられた、廃板領域を製品領域から分離可能にするための第一切断部とを有し、紙フェノールと銅とレジスト材とが順に積層されてなるプリント配線基板において、その廃板領域に、分離可能な複数のワッシャー形状部が形成されているとともに、隣接するワッシャー形状部同士を分離するための第二切断部が設けられ、この第一及び第二切断部は分割溝形状又は架橋形状であり、ワッシャー形状部にはビスを通すための貫通孔が形成されていて、ワッシャー形状部のレジスト材塗布側の面には、この貫通孔の周囲に貫通孔を中心として放射状にレジスト材が除去されて銅が露出し、このレジスト材が除去されて銅が露出した領域に、半田盛りが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、プリント配線基板の廃板領域がワッシャーとして利用可能になる。これにより、電子機器内において電子部品を取付ける際に新たなワッシャー又は通常のビスに比べて高価であるワッシャー付ビスを必要とせず、資材コストが削減でき、価格の低下につながる。またこれにより、ワッシャー付ビスと通常のワッシャーの振り分け作業も省略可能なため、作業効率も向上する。また、基板が紙フェノールで作製されたプリント配線基板であるうえに、第一切断部及び第二切断部によって割り基板として形成されているため、ルータなどの特別な機材を必要とせず、必要に応じて容易に切り離すことが可能になる。一方、ワッシャー形状部は放射状の半田盛りによって面強度が増しているので、ビス締めの応力によるワッシャーの割れや変形を防ぐことが可能になる。
【０００９】
上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、製品領域と廃板領域からなるプリント配線基板におけるその廃板領域に、分離可能なワッシャー形状部を設けたことを特徴とする。このような構成により、プリント配線基板の廃板領域がワッシャーとしての利用が可能になる。これにより、電子機器内において電子部品を取付ける際に新たなワッシャー又は通常のビスに比べて高価であるワッシャー付ビスを必要とせず、資材コストが削減できる。またこれにより、ワッシャー付ビスと通常のワッシャーの振り分け作業も省略可能なため、作業効率も向上し、価格の低下につながる。
【００１０】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、廃板領域に設けられたワッシャー形状部を製品領域から分離するための第一切断部を備えていることが望ましい。このような構成により、製品領域に割れや欠けを生じさせることなく、ワッシャー形状部を分離することが可能になる。
【００１１】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、廃板領域に設けられたワッシャー形状部を製品領域から分離するための第一切断部を備えるとともに、ワッシャー形状部が隣接して複数個設けられており、隣接するワッシャー形状部同士を分離するための第二切断部が設けられていることが望ましい。このような構成により、互いのワッシャー形状部に割れや欠けを生じさせることなく、隣接するワッシャー形状部同士を分離することが可能になる。
【００１２】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、製品領域が電子部品を実装する電子部品実装部からなり、廃板領域はこのプリント配線基板を電子機器に組み込む際の配置規制によって生じる捨て板部からなることが望ましい。このような構成により、様々な電子機器に搭載されるプリント配線基板における不可避に生じる廃板領域（捨て板部）を有効に利用することが可能になる。
【００１３】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、絶縁層と銅とレジスト材とが順に積層されてなることが望ましい。このような構成により、市販のプリント配線基板を用いて本発明のプリント配線基板を形成することが可能になる。
【００１４】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、第一及び第二切断部が、分割溝形状又は架橋形状であることが望ましい。このような構成により、容易にワッシャー形状部を切り離すことが可能になる。
【００１５】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、ワッシャー形状部にはビスを通すための貫通孔が形成されていて、ワッシャー形状部のレジスト材塗布側の面において、貫通孔の周囲にその貫通孔を中心として放射状にレジスト材が除去されており、それにより銅が露出し、このレジスト材が除去されて銅が露出した領域には、半田盛りが設けられていることが望ましい。このような構成により、ワッシャー形状部の強度を高めることが可能になる。したがって、ワッシャー形状部がプリント配線基板から分離後、ワッシャーとして使用される際に、ビス締めの応力による変形や割れを防ぐことが可能になる。
【００１６】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、ワッシャー形状部が、ワイヤーを係止するための係止部を有していても良い。このような構成により、切り離されたワッシャー形状部はワッシャーとしての機能と同時にワイヤークランパーとしての機能を併せ持つことが可能になる。
【００１７】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、絶縁層が樹脂からなることが望ましい。このような構成により、錆びや腐食を防ぐことが可能になる。
【００１８】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、絶縁層は酸化アルミニウムからなることが望ましい。このような構成により、良好な熱伝導性を有し、高い放熱効果を得ることが可能になる。また、熱変形なども抑えられるため、高温条件下にさらされても高い安定性を示すことが可能になる。
【００１９】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、絶縁層が紙フェノールからなることが望ましい。このような構成により、低コストで加工性に優れたプリント配線基板を提供することが可能になり、廃板領域に形成されたワッシャー形状部も低コストで提供することが可能になる。
【００２０】
またさらに、上記目的を達成するために本発明によるプリント配線基板は、絶縁層がガラスエポキシからなることが望ましい。このような構成により、面強度が強く、割れや欠けのないプリント配線基板を提供することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のプリント配線基板によれば、プリント配線基板の不要部分である廃板領域をワッシャーとして有効利用することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の第一実施形態について図面を参照しながら詳述する。図１は本実施形態のプリント配線基板の平面図であり、図１（ａ）はワッシャー形状部３ａ〜３ｉ形成前、図１（ｂ）はワッシャー形状部３ａ〜３ｉ形成後をそれぞれ示す図である。図２は図１のワッシャー形状部３ｅ〜３ｇとその近傍を示す拡大斜視図である。図３は本実施形態のプリント配線基板の一部を拡大して示す断面図である。図４は本実施形態のプリント配線基板から分離したワッシャー形状部３ａの拡大平面図である。図５は図４に示したワッシャー形状部３ａのＡ−Ａ断面図である。なお、図中で図１と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第二実施形態以降においても同様とする。
【００２３】
図１（ａ）に示すプリント配線基板は、角部に廃板領域２ａ〜２ｄを有し、その廃板領域２ａ〜２ｄにはワッシャー形状部３ａ〜３ｉが形成されて、図１（ｂ）に示す形状となる。以下に、先ず、本実施形態の平面視における形状について詳述する。
【００２４】
ワッシャー形状部３ａは、外形が円形状であり、面内の中心部にビスを通すための貫通孔４ａを有する。また、このワッシャー形状部３ａはプリント配線基板の製品領域１と、第一切断部５ａを介して連結した状態となっている。この第一切断部５ａは架橋形状を成している。この製品領域１と第一切断部５ａとワッシャー形状部３ａは一部材からなるが、第一切断部を手で折り曲げるなどの容易な手法によってワッシャー形状部３ａを製品領域１から分離可能になっている。
【００２５】
ワッシャー形状部３ｂ〜３ｄは、それぞれがワッシャー形状部３ａと同一の形状をした物であり、第二切断部６ａ，６ｂを介して連接した形状となっている。ワッシャー形状部３ｂ〜３ｄはそれぞれ面内にビスを通すための貫通孔４ｂ〜４ｄを有している。また、第一切断部５ｂ〜５ｄを介し製品領域１と連結しているとともに、第二切断部６ａ，６ｂを介してそれぞれ隣接するもの同士互いに連結している。この第一切断部５ｂ〜５ｄ及び第二切断部６ａ，６ｂはそれぞれ架橋形状を成している。それぞれのワッシャー形状部３ｂ〜３ｄはこの第一切断部５ｂ〜５ｄ及び第二切断部６ａ，６ｂを切断することによって個々に容易に分離可能になっている。
【００２６】
ワッシャー形状部３ｅ〜３ｇは、外形が四角形状であり、それぞれの中心部に貫通孔４ｅ〜４ｇを有している。また、このワッシャー形状部３ｅ〜３ｇは、第一切断部５ｅ〜５ｇを介して製品領域１と連結しているとともに、第二切断部６ｃ，６ｄを介してそれぞれ隣接するもの同士互いに連結している。この第一切断部５ｅ〜５ｇ及び第二切断部６ｃ，６ｄはそれぞれ分割溝として断面Ｖ字溝形状を成している（図２参照）。それぞれのワッシャー形状部３ｅ〜３ｇはこの第一切断部５ｅ〜５ｇ及び第二切断部６ｃ，６ｄによって個々に容易に分離可能になっている。
【００２７】
ワッシャー形状部３ｈ，３ｉは、貫通孔４ｈ，４ｉをそれぞれ有するとともに、ワイヤーを係止するための上面視Ｌ字型形状のワイヤー係止部４ｉ，４ｋがそれぞれに備えられている。ワッシャー形状部３ｈ，３ｉは、第一切断部５ｈ，５ｉを介して、製品領域１と連結している。また、ワッシャー形状部３ｈ，３ｉは、第二切断部６ｅを介して、それぞれ互いに連結している。この第一切断部５ｈ，５ｉは断面Ｖ字溝形状を成しており、第二切断部６ｅは架橋形状を成している。それぞれのワッシャー形状部３ｈ，３ｉはこの第一切断部５ｈ，５ｉ及び第二切断部６ｅによって個々に容易に分離可能になっている。
【００２８】
また、それぞれの廃板領域２ａ〜２ｄは、第一切断部５ａ〜５ｉによって一方向に容易に折り曲げることが可能になるように、廃板領域２ａ〜２ｄから製品領域１に向けて一方向にのみ設けることが望ましい。例えば、領域Ｚには架橋部などの連結箇所を設けないことが望ましい。これは仮に、ワッシャー形状部３ａから、交差する二方向に第一切断部を設けた場合、手で折り曲げて分離するなどの容易な方法で、製品領域１との分離が困難になり、また、割れや欠けが生じる可能性が高くなるからである。
【００２９】
また、それぞれのワッシャー形状部３ａ〜３ｉには、図４に示すように貫通孔４ａを中心とした放射状の半田盛り１０を設けても良い。
【００３０】
次に本実施形態の材質及び断面視における形状について図３を用いて詳述する。本実施形態のプリント配線基板は紙フェノール７と銅箔８とレジスト材９を順に積層して形成されている。これは一般に紙フェノール基板と呼ばれるものである。紙フェノール７は紙にフェノール樹脂を含浸させたものであり、他のガラスエポキシなどのプリント配線基板に比べて安価で加工性に優れている。また、この紙フェノール７を用いたプリント配線基板はプレス打ち抜きにより大量生産が可能である。銅箔８は、銅からなる薄い層で、例えば厚さ３５μｍ程度のものである。レジスト材９は感光剤を用いる。
【００３１】
次に、本実施形態のプリント配線基板の形成方法を説明する。図１に示す本実施形態のプリント配線基板を電子機器に実装する際に、その電子機器の外形によるプリント配線基板の外形規制、又は、その電子機器の内部の部品配置規制によるプリント配線基板の外形規制によって、このプリント配線基板に廃板領域２ａ〜２ｄが生じることとなる。この廃板領域２ａ〜２ｄを除いた領域、即ち、製品領域１に回路配線と電子部品実装箇所の設計を行う。その後、廃板領域２ａ〜２ｄにワッシャー形状部３ａ〜３ｉ、第一切断部及び第二切断部等の外形設計を行う。その後、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ルータなどによって、設計した外形に加工する。この状態が図１（ｂ）に示す状態である。また、この加工の際に第一切断部や第二切断部に用いられる断面Ｖ字溝形状を施すことも可能である。
【００３２】
上述のように、この廃板領域２ａ〜２ｄはそのプリント配線基板を電子機器に実装する際に不要になる部分であるため、実装前に製品領域１から分離する必要がある。そこで、第一切断部５ａ〜５ｉを切断することで廃板領域２ａ〜２ｄを製品領域１から分離し、この製品領域１は電子機器に実装されることとなる。一方、分離された廃板領域２ａ〜２ｄ、即ちワッシャー形状部３ａ〜３ｉはワッシャーとして使用可能になる。ただし、ワッシャー形状部３ｂ〜３ｉは第二切断部６ａ〜６ｅを切断後にそれぞれ個々のワッシャーとして使用する。
【００３３】
ワッシャーは一般的に、部品をビスによって固定する際に、そのビスの締め付け応力によって部品が傷ついたり、割れや欠けが生じたりするのを防ぐ役割をするものである。したがって、ワッシャーを用いた場合にはこのワッシャー自体に強度が要求される。本実施形態のプリント配線基板の製品領域１から分離されたワッシャー形状部３ａ〜３ｉは、その面強度を上げるために、上述したように、表面に放射状の半田盛り１０を設けても良い。この半田盛り１０の形成方法は、先ず、銅箔８の上面に形成されたレジスト材９をフォトリソグラフィ法などにより放射状に剥離し、その後、半田付けを行う。半田は金属に選択的に接着されるので、そのレジスト材９が剥離された放射状の領域にのみ形成される（図４、図５参照）。
【００３４】
以上のような構成による本実施形態により、様々な電子機器に搭載されるプリント配線基板において不可避に生じる廃板領域（捨て板部）２ａ〜２ｄをワッシャーとして有効に利用することが可能になるため、電子機器内において電子部品を取付ける際に新たなワッシャー又は通常のビスに比べて非常に高価であるワッシャー付ビスを必要とせず、資材コストが削減でき、価格の低下につながる。またこれにより、ワッシャー付ビスと通常のワッシャーの振り分け作業も省略可能なため、作業効率も向上する。またさらに、分割溝形状又は架橋形状である第一切断部５ａ〜５ｉ及び第二切断部６ａ〜６ｅを備えていることにより、製品領域１やワッシャー形状部３ａ〜３ｉに割れや欠け生じさせることなく、ワッシャー形状部３ａ〜３ｉを容易に分離することが可能になる。またさらに、貫通孔４ａ〜４ｉが設けられていて、その周囲に放射状の半田盛り１０が設けられていることにより、ワッシャー形状部３ａ〜３ｉの面強度を高めることが可能になり、ビス締めの応力による変形や割れを防ぐことが可能になる。即ち、紙フェノール７を基板に用いたことによる加工性の優位さと半田盛り１０による面強度の強さの双方を有したワッシャーを提供可能になる。
【００３５】
次に本発明の第二実施形態について説明する。本第二実施形態の特徴は、第一実施形態における基板の材料を紙フェノール７からガラスエポキシに変更した点にある。つまり、紙フェノール７と比較して強度が高いガラスエポキシを用いたプリント配線基板を作製する。ガラスエポキシはガラスクロスを重ねたものにエポキシ樹脂を含浸させたものである。このような構成により、予めワッシャーとして必要な強度を十分に備えたプリント配線基板を提供することが可能となる。したがって、第一実施形態で述べた放射状の半田盛り１０を設けなくても良い。また、紙フェノール７と比較して電気的特性が優れているため、プリント配線基板の製品領域１においても有用である。
【００３６】
次に本発明の第三実施形態について説明する。本第三実施形態の特徴は、第一実施形態における基板の絶縁層の材料を紙フェノール７から酸化アルミニウムに変更した点にある。これはアルミニウムの上層を酸化して製造するファインセラミックスであり、プリント配線基板としての高周波特性や熱伝導性に優れている。したがって、廃板領域２ａ〜２ｄをワッシャーとして用いた場合には、高温条件下での耐久性に優れたワッシャーを提供することが可能となる。
【００３７】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、ワッシャー形状部３ａ〜３ｉは図１に示した形状に限らず、六角形や八角形などの多角形状の外形を有しても良い。また、ワッシャー形状部３ａ〜３ｉ及び貫通孔４ａ〜４ｉの大きさも、使用するビスの大きさ（太さ）に相当する大きさ（太さ）に加工することがＮＣルータの設定によって容易に可能である。また、第一切断部５ａ〜５ｉ及び第二切断部６ａ〜６ｅの形状は上述した形状に限らず、製品領域１と廃板領域２ａ〜２ｄとの間に複数の貫通孔を設けることで分離可能にしても良い。また、基板の材料においても上記に限定されず、例えば、紙フェノール７とガラスエポキシとの、コスト及び強度の点で中間的な材料である紙エポキシなどを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一実施形態のプリント配線基板の平面図である。
【図２】第一実施形態のワッシャー形状部の拡大斜視図である。
【図３】第一実施形態のプリント配線基板の断面図である。
【図４】第一実施形態のワッシャー形状部分離後の拡大図である。
【図５】図４におけるワッシャー形状部のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    製品領域
２ａ〜２ｄ    廃板領域
３ａ〜３ｉ    ワッシャー形状部
４ａ〜４ｉ    貫通孔
５ａ〜５ｉ    第一切断部
６ａ〜６ｅ    第二切断部
７    紙フェノール
８    銅箔
９    レジスト材
１０  半田盛り
【図１】
2008103457.tif 000003
【図２】
2008103457.tif 000004
【図３】
2008103457.tif 000005
【図４】
2008103457.tif 000006
【図５】
2008103457.tif 000007