(57)【要約】【課題】低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性が高められ、更に、リサイクル性にも優れたプリント回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびにプリント回路基板の製造方法を提供すること。【解決手段】  絶縁板と、絶縁板上に形成された導電性回路パターン１２と、導電性回路パターン１２に電気的に接続された接続端子１５と、導電性回路パターン１２において接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が流れる方向に沿って延長されるように、導電性回路パターン１２の上に導電性の金属粉を堆積させることによって、形成された上積み回路パターン１３と、を備え、上積み回路パターン１３が導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板と、
前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、
前記導電性回路パターンに電気的に接続された電流入／出部材と、
前記導電性回路パターンにおいて前記電流入／出部材からの電流または前記電流入／出部材への電流が流れる方向に沿って延長されるように、前記導電性回路パターンの上に導電性の金属粉を堆積させることによって、形成された上積み回路パターンと、
を備え、
前記上積み回路パターンが前記導電性回路パターンと並列に前記電流入／出部材に接続されていることを特徴とするプリント回路基板。
【請求項２】
前記上積み回路パターンが、ハンダを除く導電性金属の粉から形成されていることを特徴とする請求項１に記載したプリント回路基板。
【請求項３】
前記上積み回路パターンが、金、銅あるいは銅合金の粉から形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載したプリント回路基板。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載したプリント回路基板と、該プリント回路基板を覆うケースと、を備えた電気接続箱。
【請求項５】
絶縁板と、該絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、を備えたプリント回路基板を用意する準備ステップと、
前記導電性回路パターンに電気的に接続可能な電流入／出部材からの電流または前記電流入／出部材への電流が前記導電性回路パターンにおいて流れる方向に沿って延長するように、前記導電性回路パターンの上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させることによって、上積み回路パターンを形成する上積み回路パターン形成ステップと、
を含むプリント回路基板の製造方法であって、
前記電流入／出部材を前記導電性回路パターンおよび前記上積み回路パターンに電気的に接続するステップを更に含み、
前記上積み回路パターンが前記導電性回路パターンと並列に前記電流入／出部材に接続されることを特徴とするプリント回路基板の製造方法。
【請求項６】
上積み回路パターン形成ステップが、前記金属粉をコールドスプレー法によって前記導電性回路パターンの上に吹き付けて堆積させるステップを含むことを特徴とする請求項５に記載したプリント回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記金属粉が、ハンダを除く導電性金属の粉を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載したプリント回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記金属粉が、金、銅あるいは銅合金の粉であることを特徴とする請求項７に記載したプリント回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱性を有するプリント回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびにプリント回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板の場合、発熱を考慮すると、導体（即ち、銅等の導電性金属）からなる導電性回路パターンの断面積を大きくし難いことから、大電流を流すことは困難であった。このため、大電流を流すことができるように、種々の構造が提案されている。
【０００３】
例えば、回路基板に実装された電気部品の熱を放出する放熱部材を設ける技術（例えば、特許文献１参照）、電気部品を放熱用銅箔に接触させたり、電気部品の外周面に接着材によって金属粉を付着させて放熱させる技術（例えば、特許文献２，３参照）、あるいは回路基板のパターン上にハンダの層を形成して放熱効果を高める技術（例えば、特許文献４，５）がある。
【０００４】
また、放熱特性や大電流通電が要求される回路基板に用いて好適な導電性シートとして、片面または両面に金属粒子を付着された厚銅シート（例えば、特許文献６参照）がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４８４２６号公報
【特許文献２】特開平１１−６８２６２号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４９１７号公報
【特許文献４】特開平１０−８４１７５号公報
【特許文献５】特開２００３−６９１７１号公報
【特許文献６】特開２００５−１５８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した放熱部材を用いる場合、リサイクルの際に放熱部材を分離することが困難で、リサイクル性に劣ってしまい、また、電気部品を放熱用銅箔に接触させたり、電気部品の外周面に接着材によって金属粉を付着させて放熱させる場合、放熱用銅箔の組み付けや電気部品への金属粉の付着作業に多大な手間を要し、製造コストが嵩んでしまう。
【０００７】
しかも、これらの技術では、放熱性を高めることができるが、導電性を高めることは困難である。
【０００８】
また、プリント回路基板のパターン上にハンダの層を形成する場合、放熱効果は高まるものの、経年変化や発熱による劣化の面でハンダの層に導電性を持たせることは信頼性に乏しいものであった。
【０００９】
また、片面または両面に金属粒子を付着された厚銅シートを用いる技術は、放熱性および導電性を高めることができるが、プリント回路基板の全面に用いるため、例えば、局部的に放熱性および導電性を高める場合であってもパターン全体に用いざるを得ず、コストアップが免れなかった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性が高められ、更に、リサイクル性にも優れたプリント回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびにプリント回路基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するために、本発明に係るプリント回路基板は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）  絶縁板と、
前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、
前記導電性回路パターンに電気的に接続された電流入／出部材と、
前記導電性回路パターンにおいて前記電流入／出部材からの電流または前記電流入／出部材への電流が流れる方向に沿って延長されるように、前記導電性回路パターンの上に導電性の金属粉を堆積させることによって、形成された上積み回路パターンと、
を備え、
前記上積み回路パターンが前記導電性回路パターンと並列に前記電流入／出部材に接続されていること。
（２）  上記（１）の構成において、
前記上積み回路パターンが、ハンダを除く導電性金属の粉から形成されていること。
（３）  上記（１）または（２）の構成において、
前記上積み回路パターンが、金、銅あるいは銅合金の粉から形成されていること。
【００１２】
上記（１）の構成のプリント回路基板によれば、導電性回路パターンの上に、この導電性回路パターンに電気的に接続された電流入／出部材からの電流または電流入／出部材への電流が流れる方向に沿って延長されるように金属粉を堆積させてなる上積み回路パターンが形成され、上積み回路パターンが導電性回路パターンと並列に電流入／出部材に接続されているので、この上積み回路パターンが形成された箇所では、電流が流れる導体部分の断面積が導電性回路パターンと上積み回路パターンとを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。
上記（２）の構成のプリント回路基板によれば、ハンダを除く導電性金属の粉から上積み回路パターンが形成されているので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
上記（３）の構成のプリント回路基板によれば、金、銅あるいは銅合金の粉から上積み回路パターンが形成されているので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
【００１３】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（４）を特徴としている。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかのプリント回路基板と、該プリント回路基板を覆うケースと、を備えたこと。
【００１４】
上記（４）の構成の電気接続箱によれば、導電性回路パターンの上に、この導電性回路パターンに電気的に接続された電流入／出部材からの電流または電流入／出部材への電流が流れる方向に沿って延長されるように金属粉を堆積させてなる上積み回路パターンが形成され、上積み回路パターンが導電性回路パターンと並列に電流入／出部材に接続されたプリント回路基板を備えているので、プリント回路基板の導電性回路パターンにおける上積み回路パターンが形成された箇所では、電流が流れる導体部分の断面積が導電性回路パターンと上積み回路パターンとを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができ、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。加えて、別個の放熱部材を収納する場合と比較して、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができ、リサイクル性に優れたものとすることができる。
【００１５】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係るプリント回路基板の製造方法は、下記（５）〜（８）を特徴としている。
（５）  絶縁板と、該絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、を備えたプリント回路基板を用意する準備ステップと、
前記導電性回路パターンに電気的に接続可能な電流入／出部材からの電流または前記電流入／出部材への電流が前記導電性回路パターンにおいて流れる方向に沿って延長するように、前記導電性回路パターンの上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させることによって、上積み回路パターンを形成する上積み回路パターン形成ステップと、
を含むプリント回路基板の製造方法であって、
前記電流入／出部材を前記導電性回路パターンおよび前記上積み回路パターンに電気的に接続するステップを更に含み、
前記上積み回路パターンが前記導電性回路パターンと並列に前記電流入／出部材に接続されること。
（６）  上記（５）の方法において、
上積み回路パターン形成ステップが、前記金属粉をコールドスプレー法によって前記導電性回路パターンの上に吹き付けて堆積させるステップを含むこと。
（７）  上記（５）または（６）の方法において、
前記金属粉が、ハンダを除く導電性金属の粉を含むこと。
（８）  上記（７）の方法において、
前記金属粉が、金、銅あるいは銅合金の粉であること。
【００１６】
上記（５）のプリント回路基板の製造方法によれば、導電性回路パターンに電気的に接続可能な電流入／出部材からの電流または電流入／出部材への電流が導電性回路パターンにおいて流れる方向に沿って延長するように、導電性回路パターンの上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させることによって、上積み回路パターンを形成し、電流入／出部材を導電性回路パターンおよび上積み回路パターンに電気的に接続して上積み回路パターンを導電性回路パターンと並列に電流入／出部材に接続するので、容易に上積み回路パターンを形成し、電流が流れる導体部分の断面積を導電性回路パターンと上積み回路パターンとを合わせた断面積とし、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められたプリント回路基板を得ることができる。
上記（６）のプリント回路基板の製造方法によれば、金属粉をコールドスプレー法によって吹き付けて堆積させることにより、容易に上積み回路パターンを形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められたプリント回路基板を得ることができる。
上記（７）のプリント回路基板の製造方法によれば、ハンダを除く金属粉から上積み回路パターンを形成するので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
上記（８）のプリント回路基板の製造方法によれば、金、銅あるいは銅合金の金属粉から上積み回路パターンを形成するので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
【００１７】
尚、言うまでも無く上述の電流入／出部材は導電性を有する部材であるが、その好適なものの例としては、後述する実施形態でも採用したように接続端子を挙げることができる。また、その他の好適なものとしては、電線等も挙げることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性を高めることができ、しかも、リサイクル性も高めることができる。
【００１９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係るプリント回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびにプリント回路基板の製造方法について図面を参照して説明する。
【００２１】
（プリント回路基板）
まず、実施形態に係るプリント回路基板について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るプリント回路基板を示す断面図である。
【００２３】
図１に示すように、実施形態に係るプリント回路基板１１には、その長方形状の絶縁板上に、銅箔からなる導電性回路パターン１２が形成されている。プリント回路基板１１の絶縁板は、絶縁性が良好で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等を主体として形成されている。
【００２４】
プリント回路基板１１には、それぞれ、リレー等の電気部品（不図示）が実装される。これら電気部品の端子部（不図示）が導電性回路パターン１２に電気的に接続され、そしてハンダ付けにより固定される。また、このプリント回路基板１１には、導電性回路パターン１２に導通する接続端子（即ち、電流入／出部材）１５が立設されている。
【００２５】
プリント回路基板１１の導電性回路パターン１２の表面には、上積み回路パターン１３が形成されている。
【００２６】
この上積み回路パターン１３は、導電性回路パターン１２において接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が流れる方向（図１中左右方向）に沿って延長されるように、導電性回路パターン１２の上に、ハンダを除く、例えば、金、銅あるいは銅合金等の粉といった導電性の金属粉を堆積させることによって形成されており、この上積み回路パターン１３は、導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続されている。
【００２７】
これにより、このプリント回路基板１１では、上積み回路パターン１３が形成された箇所にて、電流が流れる導体部分の断面積が導電性回路パターン１２と上積み回路パターン１３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱が極力抑えられる。
【００２８】
ここで、例えば、導電性回路パターンにおける端子を接続するためのランド部分に金属粉を堆積させ、その堆積層の表面に端子を接続することにより金属粉の堆積層を端子と導電性回路パターンとの間に直列に接続することで導体の体積の増加による一応の局部的な放熱性の向上は図れるが、こういった構造の場合、電流の流れる方向における導体の断面積が実質的に大きくならない（即ち、こういった構造では、導電性を向上させることは困難である）。しかも、こういった構造の場合、直列に接続した金属粉からなる堆積層を介して電流が流れるので、かえって、堆積層を設けたが為の電気抵抗の著しい増加によって発熱量の増加を招いてしまう。
【００２９】
以上、説明したように上記実施形態に係るプリント回路基板によれば、導電性回路パターン１２の上に、この導電性回路パターン１２に電気的に接続された接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が流れる方向に沿って延長されるように金属粉を堆積させてなる上積み回路パターン１３が形成され、上積み回路パターン１３が導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続されているので、この上積み回路パターン１３が形成された箇所では、電流が流れる導体部分の断面積が導電性回路パターン１２と上積み回路パターン１３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。
【００３０】
しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。
【００３１】
また、ハンダを除く、例えば、金、銅あるいは銅合金等の粉から上積み回路パターン１３が形成されているので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
【００３２】
（プリント回路基板の製造方法）
次に、上記プリント回路基板１１の製造方法について説明する。
【００３３】
上記プリント回路基板１１を製造するには、まず、絶縁板と、絶縁板上に形成された導電性回路パターン１２と、を備えたプリント回路基板１１を用意する（準備ステップ）。
【００３４】
次に、導電性回路パターン１２に電気的に接続可能な接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が導電性回路パターン１２において流れる方向に沿って延長するように、導電性回路パターン１２の上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させることによって、上積み回路パターン１３を形成する（上積み回路パターン形成ステップ）。
【００３５】
接続端子１５を導電性回路パターン１２および上積み回路パターン１３に電気的に接続して、上積み回路パターン１３を導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続するステップは、予め接続端子１５を導電性回路パターン１２には電気的に接続した状態で上積み回路パターン形成ステップにおいて金属粉を吹き付けて堆積させる際に行なってもよいが、上積み回路パターン形成ステップ後に行なってもよい。
【００３６】
尚、上積み回路パターン１３を形成する際には、導電性回路パターン１２における上積み回路パターン１３を形成する部分以外をマスキングした状態にて、例えば、コールドスプレー法によって導電性回路パターン１２上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させていくことにより形成する。
【００３７】
コールドスプレー法は、溶射材料の融点または軟化温度よりも低い温度のガスを超音速流にし、その流れの中に溶射材料粒子を投入して加速させて固相状態のまま基材に高速で衝突させて皮膜を形成する溶射技術である。他の溶射技術であるプラズマ溶射法、フレーム溶射法あるいは高速フレーム溶射法等では、２０００〜８０００℃の高い作動ガスの温度が必要であるのに対して、コールドスプレー法では、溶射材料粒子を加熱・加速する作動ガスの温度が常温〜６００℃程度と極めて低いことを特徴としている。即ち、コールドスプレー法は、溶射材料粒子をあまり加熱せずに固相状態のまま基材へ高速で衝突させるが、臨界速度に達するとその衝突エネルギにより基材と溶射材料粒子とが塑性変形して皮膜を形成する。そのため、他の溶射方法と違い、溶射材料の熱による酸化や熱変質を最小限にすることができる。
【００３８】
上記プリント回路基板１１の製造方法によれば、導電性回路パターン１２に電気的に接続可能な接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が導電性回路パターン１２において流れる方向に沿って延長するように、導電性回路パターン１２の上に導電性の金属粉を吹き付けて堆積させることによって、上積み回路パターン１３を形成し、接続端子１５を導電性回路パターン１２および上積み回路パターン１３に電気的に接続して上積み回路パターン１３を導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続するので、容易に上積み回路パターン１３を形成し、電流が流れる導体部分の断面積を導電性回路パターン１２と上積み回路パターン１３とを合わせた断面積とし、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められたプリント回路基板１１を得ることができる。
【００３９】
また、導電性の金属粉をコールドスプレー法によって吹き付けて堆積させることにより、容易に上積み回路パターン１３を形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められたプリント回路基板１１を得ることができる。
【００４０】
しかも、ハンダを除く導電性金属粉から上積み回路パターン１３を形成するので、高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
【００４１】
特に、金、銅あるいは銅合金の粉から上積み回路パターン１３を形成することにより、より高い信頼性にて放熱性および導電性を高めることができる。
【００４２】
（電気接続箱）
次に、実施形態に係る電気接続箱について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。
【００４３】
図２に示すように、電気接続箱４０は、上ケース（ケース）４１および下ケース（ケース）４２を有している。そして、これら上ケース４１と下ケース４２との間に、上記した電気部品（不図示）および接続端子１５を有するプリント回路基板１１が配置され、このプリント回路基板１１が上ケース４１および下ケース４２で覆われている。
【００４４】
上ケース４１および下ケース４２は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン等の放熱性の高い合成樹脂から形成されるものである。プリント回路基板１１を挟むように上ケース４１と下ケース４２とを組み合わせることにより、上ケース４１と下ケース４２とがプリント回路基板１１を保持した状態で組み付けられる。
【００４５】
この電気接続箱４０は、上ケース４１に、ワイヤハーネス（不図示）のコネクタ（相手方コネクタ）が接続可能な複数の接続部（コネクタ）４４を備えている。
【００４６】
接続部４４は、上ケース４１に一体的に形成された嵌合凹部４５を有しており、この嵌合凹部４５内にプリント回路基板１１に立設された上記の接続端子１５の電気接続部が配置される。そして、この接続部４４では、嵌合凹部４５にワイヤハーネスのコネクタが嵌合されることにより、ワイヤハーネスのコネクタの端子と接続部４４の接続端子１５とが接触して導通される。
【００４７】
このように、電気接続箱４０によれば、上述の優れたプリント回路基板１１を備えたことから、このプリント回路基板１１による上記効果を奏することができる。
【００４８】
加えて、上記効果を奏するプリント回路基板１１を採用した電気接続箱４０であるため、別個の放熱部材を収納する場合と比較してプリント回路基板１１への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができ、リサイクル性に優れたものとすることができる。
【００４９】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、組み合わせ、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態におけるプリント回路基板を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における電気接続箱を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１：プリント回路基板
１２：導電性回路パターン
１３：上積み回路パターン
１５：接続端子（端子）
４０：電気接続箱
４１：上ケース（ケース）
４２：下ケース（ケース）
【図１】
2008227256.tif 000003
【図２】
2008227256.tif 000004