(57)【要約】【課題】プリント配線基板の配線パターンに流れる電流または電圧を精度良く検出する。【解決手段】長手方向の両端に電極を有する抵抗部品を実装するためにプリント配線基板上に形成されるパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌであって、抵抗部品の各電極が配置される位置に形成され、抵抗部品の電極に接合される電極接合部２２Ｒ，２２Ｌと、電極接合部の周辺位置に形成され、検出対象の電流または電圧を伝える配線パターンに接続される配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌと、配線パターン接続部から電極接合部の外側中央位置まで延びて、電極接合部と配線パターン接続部とを接続する給電部２４Ｒ，２４Ｌと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両端に電極を有する抵抗部品を実装するためにプリント配線基板上に形成されるパッドパターンであって、
前記抵抗部品の各電極が配置される位置に形成され、前記抵抗部品の電極に接合される電極接合部と、
前記電極接合部の周辺位置に形成され、検出対象の電流または電圧を伝える配線パターンに接続される配線パターン接続部と、
前記配線パターン接続部から前記電極接合部の外側中央位置まで延びて、前記電極接合部と前記配線パターン接続部とを接続する給電部と、
を備えることを特徴とするパッドパターン。
【請求項２】
前記配線パターン接続部は、前記電極接合部を囲うように形成されることを特徴とする請求項１に記載のパッドパターン。
【請求項３】
プリント配線基板上の電極接合部に実装された抵抗部品を用いて電流または電圧を検出する方法であって、
前記電極接合部の周辺位置に形成された配線パターン接続部を介して、配線パターンから検出対象の電流または電圧を取り込むステップと、
前記配線パターン接続部から前記電極接合部の外側中央位置までを接続する給電部を介して、前記検出対象の電流または電圧を前記電極接合部に供給するステップと、
前記電極接合部を介して、前記検出対象の電流または電圧を前記抵抗部品に印加するステップと、
を含む電流または電圧の検出方法。
【請求項４】
前記配線パターン接続部は、前記電極接合部を囲うように形成されることを特徴とする請求項３に記載の電流または電圧の検出方法。
【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抵抗部品を配置するためのパッドパターン、および電流または電圧の検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、回路基板に抵抗部品を表面実装する場合には、抵抗部品を載置する位置に、抵抗部品の電極と同程度の大きさのパッドパターンを形成し、そのパッドパターンに抵抗部品を接合させていた。このような従来技術の一例が、特許文献１に示されている。
【０００３】
特許文献１では、回路基板上の配線パターンが、パッドパターンから被検出電流が流れる方向に沿って引き出されてから、さらに直角に屈曲して引き出されている。これにより、抵抗部品のインダクタンスを打ち消して検出誤差を小さくしている。
【特許文献１】特開２００２−３７２５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術のパッドパターンでは、電流または電圧を供給する配線パターンの接続状況（例えば、配線パターンが接続するパッドパターンの位置、配線パターンの幅など）によっては、抵抗部品内の電位変化に偏りが生ずる場合があるため、電流または電圧を精度良く検出することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電流または電圧を精度良く検出することが可能な抵抗部品配置用のパッドパターン、および電流または電圧の検出方法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】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明は、長手方向の両端に電極を有する抵抗部品を実装するためにプリント配線基板上に形成されるパッドパターンであって、抵抗部品の各電極が配置される位置に形成され、抵抗部品の電極に接合される電極接合部と、電極接合部の周辺位置に形成され、検出対象の電流または電圧を伝える配線パターンに接続される配線パターン接続部と、配線パターン接続部から電極接合部の外側中央位置まで延びて、電極接合部と配線パターン接続部とを接続する給電部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、プリント配線基板上の電極接合部に実装された抵抗部品を用いて電流または電圧を検出する方法であって、電極接合部の周辺位置に形成された配線パターン接続部を介して、配線パターンから検出対象の電流または電圧を取り込むステップと、配線パターン接続部から電極接合部の外側中央位置までを接続する給電部を介して、検出対象の電流または電圧を電極接合部に供給するステップと、電極接合部を介して、検出対象の電流または電圧を抵抗部品に印加するステップと、を含む電流または電圧の検出方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電流または電圧を精度良く検出することが可能な抵抗部品配置用のパッドパターン、および電流または電圧の検出方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１および図２を参照して、本発明の実施形態に係るプリント配線基板１について説明する。図１には、プリント配線基板１に抵抗部品１０が接合される前の様子が示されており、図２には、プリント配線基板１に抵抗部品１０が接合された様子が示されている。
【００１１】
抵抗部品１０は、電流または電圧を検出するための抵抗体１２と、その抵抗体１２の両端に形成された一対の電極１４Ｒ，１４Ｌと、を備えている。抵抗体１２は、直方体形状であり、プリント配線基板１に沿って長手方向に延びている。一対の電極１４Ｒ，１４Ｌは、抵抗体１２の長手方向の両端に形成されている。一対の電極１４Ｒ，１４Ｌがプリント配線基板１に形成されたパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌに接合されることで、抵抗部品１０がプリント配線基板１に表面実装される。
【００１２】
パッドパターン２０Ｒ，２０Ｌは、プリント配線基板１において抵抗部品１０が配置される位置に形成されている。パッドパターン２０Ｒ，２０Ｌは、プリント配線基板１に形成される配線パターン５０Ｒ，５０Ｌと同様に銅を材料としており、プリント配線基板１の製造工程において配線パターン５０Ｒ，５０Ｌと同時に形成される。
【００１３】
パッドパターン２０Ｒ，２０Ｌは、抵抗部品１０の電極１４Ｒ，１４Ｌの各々に対応して形成されている。図中右側の電極１４Ｒに対応するパッドパターン２０Ｒは、電極接合部２２Ｒ、配線パターン接続部２６Ｒ、および給電部２４Ｒを備えている。同様に、図中左側の電極１４Ｌに対応するパッドパターン２０Ｌは、電極接合部２２Ｌ、配線パターン接続部２６Ｌ、および給電部２４Ｌを備えている。
【００１４】
電極接合部２２Ｒ，２２Ｌは、抵抗部品１０の電極１４Ｒ，１４Ｌが配置される位置に形成されている。電極接合部２２Ｒ，２２Ｌは、電極１４Ｒ，１４Ｌの一面の長方形形状に対応して、電極１４Ｒ，１４Ｌと同じく長方形形状をしている。電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの上に抵抗部品１０の電極１４Ｒ，１４Ｌが載置され接合される。
【００１５】
配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌは、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの周辺位置に形成され、検出対象の電流または電圧を伝送する配線パターン５０Ｒ，５０Ｌに接続されている。特に、配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌは、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの長手方向外側に離間した位置から電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの幅方向両側に離間した位置まで延びており、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌを囲うように形成されている。
【００１６】
給電部２４Ｒ，２４Ｌは、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの外側中央位置から、抵抗部品１０の長手方向外側に真っ直ぐに延びて、配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌに接続されている。給電部２４Ｒ，２４Ｌが長細い形状であるため、抵抗体１２の内部で均等な電位変化を発生させることができる。均等な電位変化を発生させるための給電部２４Ｒ，２４Ｌの線路長さは、給電部２４Ｒ，２４Ｌの線路太さに依存する。
【００１７】
抵抗部品１０およびパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌの具体的な寸法の一例について説明する。抵抗部品１０において、抵抗体１２の長手方向の寸法は５ｍｍ程度であり、幅方向の寸法は３ｍｍ程度である。パッドパターン２０Ｒ，２０Ｌにおいて、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの長手方向の寸法は２ｍｍ程度であり、幅方向の寸法は３ｍｍ程度である。給電部２４Ｒ，２４Ｌの線路長さ（長手方向の寸法）は５ｍｍ程度であり、線路幅（幅方向の寸法）は１００μｍ程度である。ここでは、均等な電位変化を発生させるために、給電部２４Ｒ，２４Ｌの線路長さを線路幅の４０倍以上としている。なお、図１および図２では、説明の便宜のため、抵抗部品１０およびパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌを実際とは異なる寸法で示している。
【００１８】
本実施形態では、上述したパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌを採用することにより、抵抗体１２の内部で均等な電位変化を発生させることができる。この効果について、本実施形態とは異なるパッドパターンのＤＣ解析結果である電圧位相分布図（図３、図４、図５）と、本実施形態のパッドパターン２０Ｒ，２０ＬのＤＣ解析結果である電圧位相分布図（図６）とを対比して説明する。なお、図３〜図６において、抵抗部品およびパターンの内部には、一定電位ごとの等電位面が示されている。
【００１９】
図３に示されるように、抵抗部品の側方から延びる幅太の配線パターンに抵抗部品が接合された場合には、抵抗部品の内部の等電位面は、抵抗部品の長手方向に対して大きく傾斜している。また、図４に示されるように、抵抗部品の側方から延びる幅細のパターンに抵抗部品が接合された場合でも、抵抗部品の内部の等電位面は、抵抗部品の長手方向に対して大きく傾斜している。また、図５に示されるように、抵抗部品の長手方向外側にて直角に曲がる幅太のパターンに抵抗部品が接合された場合では、抵抗部品の内部の等電位面は図３および図４と比べるとだいぶ均等になっているが、未だ抵抗部品の長手方向に対して傾斜している。よって、図３〜図５に示されるパッドパターンでは、抵抗部品の内部の等電位面は傾斜しており、抵抗部品の内部を斜め方向に電流が流れる。よって、配線パターンの接続位置が変わると、抵抗部品に生ずる電位差が変わってしまうため、電流または電圧を精度良く検出することが困難となる。
【００２０】
一方、本実施形態のパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌでは、配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌが電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの周辺に形成されており、長細い形状の給電部２４Ｒ，２４Ｌが配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌから電極接合部２２Ｒ，２２Ｌの外側中央位置まで延びて、検出対象の電流または電圧を電極接合部２２Ｒ，２２Ｌに供給しているため、図６に示される結果を得ることができる。すなわち、図６に示されるように、電極接合部２２Ｒ，２２Ｌにおいて等電位面は給電部２４Ｒ，２４Ｌの接続位置から波紋状に広がり、抵抗部品１０の中央よりでは殆ど平面状となっている。また、いずれの位置においても、等電位面は、抵抗部品１０の中心線を基準として線対称である。このように、本実施形態のパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌでは、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌがどの方向から延びてきても、また配線パターン５０Ｒ，５０Ｌがどの程度の幅であっても、抵抗部品１０の内部で均等な電位変化を発生させることができる。よって、本実施形態のパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌでは、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌの接続位置が変わっても、抵抗部品１０に生ずる電位差は殆ど変わらないため、抵抗部品１０に生ずる電位差を計測することで電流または電圧を精度良く検出することができる。
【００２１】
また、本実施形態のパッドパターン２０Ｒ，２０Ｌでは、配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌが電極接合部２２Ｒ，２２Ｌを囲うように形成されているため、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌがどの方向から延びてきても、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌを配線パターン接続部２６Ｒ，２６Ｌに接続することができる。このため、プリント配線基板１の設計時において設計者は配線パターン５０Ｒ，５０Ｌの延設方向を考慮する必要がなく、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌの設計負担を軽減することができる。
【００２２】
次に、図７を参照して、上述した実施形態の変形例について説明する。図７には、変形例において、プリント配線基板３に抵抗部品１０が接合される前の様子が示されている。
【００２３】
変形例に係るパッドパターン３０Ｒ，３０Ｌにおいて、配線パターン接続部３６Ｒ，３６Ｌは、電極接合部３２Ｒ，３２Ｌの長手方向外側に離間した位置から配線パターン５０Ｒ，５０Ｌとの接続位置まで延びているのみであり、電極接合部３２Ｒ，３２Ｌを囲うようには形成されていない。このように、配線パターン接続部３６Ｒ，３６Ｌは、電極接合部３２Ｒ，３２Ｌを囲うように形成されていなくても、配線パターン５０Ｒ，５０Ｌに接続されていればよい。この変形例のパッドパターン３０Ｒ，３０Ｌでも、被検出対象の電流または電圧が給電部３４Ｒ，３４Ｌを介して供給されるため、抵抗部品１０の内部に均等な電位変化を発生させることができ、電流または電圧を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態のパッドパターンを示す第１斜視図である。
【図２】本実施形態のパッドパターンを示す第２斜視図である。
【図３】パッドパターンの第１比較例のＤＣ解析結果を示す図である。
【図４】パッドパターンの第２比較例のＤＣ解析結果を示す図である。
【図５】パッドパターンの第３比較例のＤＣ解析結果を示す図である。
【図６】本実施形態のパッドパターンのＤＣ解析結果を示す図である。
【図７】変形例のパッドパターンを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…プリント配線基板、１０…抵抗部品、１２…抵抗体、１４Ｒ，１４Ｌ…電極、２０Ｒ，２０Ｌ…パッドパターン、２２Ｒ，２２Ｌ…電極接合部、２４Ｒ，２４Ｌ…給電部、２６Ｒ，２６Ｌ…配線パターン接続部、５０Ｒ，５０Ｌ…配線パターン。
【図１】
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【図２】
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【図７】
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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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