(57)【要約】【課題】特定の機能を備えるとともに有効活用を図る。【解決手段】配線回路を有するプリント配線基板１０において、その一部を多孔質体１１によって構成する。多孔質体１１を、磁性材料によって構成する。多孔質体１１中に、不定形の放熱材を含浸させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線回路を有するプリント配線基板において、
その一部が多孔質体によって構成されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線基板において、
前記多孔質体が、磁性材料によって構成されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプリント配線基板において、
前記多孔質体中に、不定形の放熱材が含浸させられていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
インサート成形用金型におけるキャビティにインサート部品としての多孔質体をインサートし、この多孔質体に連なるように溶融樹脂を射出するインサート成形を行うことにより、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプリント配線基板をインサート成形品として製造することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線回路を有するプリント配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなプリント配線基板の一例としては、特許文献１に開示されているように、プリント配線基板の全面に、熱硬化型導電性接着剤を用いて金属繊維シートを貼り合わせたものが知られており、この金属繊維シートによって、配線回路に電流を流したときに発生する電磁波をシールドするようになっている。
つまり、プリント配線基板の全面に対して、特定の機能（電磁波シールド機能）を有する部材を後から貼り合わせているのである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６１１０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたプリント配線基板では、その全面に特定の機能を有する部材である金属繊維シートを貼り合わせたために、金属繊維シートが貼り合わされた面すべてを利用できなくなってしまい、このプリント配線基板の有効活用が困難であるという問題があった。
さらに、特許文献１に開示されたプリント配線基板では、その全面に貼り合わされる金属繊維シートの分だけ厚みが増してしまうという問題や、金属繊維シートの貼り合わせ工程に手間がかかるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、特定の機能を備えるとともに有効活用を図ることが可能なプリント配線基板及びその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような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、配線回路を有するプリント配線基板において、その一部が多孔質体によって構成されていることを特徴とするものである。
このような本発明では、プリント配線基板の一部を構成している多孔質体が、互いに連通した気孔を有し、通気性を備えているということをうまく利用して、この多孔質体に特定の機能を付与することが可能となっている。
例えば、前記多孔質体が、磁性材料によって構成されているのであれば、配線回路に電流を流したときに発生する電磁波を吸収することができるし、また、前記多孔質体中に、不定形の放熱材が含浸させられているのであれば、この多孔質体をプリント配線基板に実装された電子部品に接触させることで、高い放熱効果を得ることができる。
そして、特定の機能を有する部材となる多孔質体は、プリント配線基板の一部を構成しているだけであるため、このプリント配線基板において、特定の機能が必要となる部分だけを多孔質体で構成することにより、プリント配線基板の有効活用を図ることができるとともに、その厚みが増してしまうようなこともない。
【０００７】
また、本発明によるプリント配線基板の製造方法は、インサート成形用金型におけるキャビティにインサート部品としての多孔質体をインサートし、この多孔質体に連なるように溶融樹脂を射出するインサート成形を行うことにより、本発明のプリント配線基板をインサート成形品として製造することを特徴とするものである。
このような製造方法を用いることによって、一部が多孔質体によって構成されたプリント配線基板をインサート成形品として容易に製造することができるのに加え、プリント配線基板を構成する樹脂と多孔質体とをアンカー効果によって強固に接合することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第一実施形態によるプリント配線基板を図１〜図３を参照しながら説明する。
図１に示すように、本第一実施形態によるプリント配線基板１０は、その一部が多孔質体１１によって構成された薄板状、つまり、樹脂１２と多孔質体１１とが一体になるように構成された薄板状をなしているものであり、あたかも多孔質体１１がプリント配線基板１０に埋め込まれたようになっている。
【０００９】
多孔質体１１は、磁性材料（フェライト）によって三次元網目構造を有する薄板状に構成されたものであって、側部に開口する気孔が各方向に連通していることにより、通気性を備え、軽量で表面積が大きいという特性を有している。
また、多孔質体１１中には、例えばシリコーングリースや放熱ゲルなどの不定形の放熱材が含浸させられており、このような不定形の放熱材が多孔質体１１の気孔によって保持されている。
そして、本第一実施形態においては、この多孔質体１１が、プリント配線基板１０の両面に露出させられるようにして、樹脂１２と一体化されている。
【００１０】
ここで、多孔質体１１は、各種方法により製造することができるが、例えば、微細粉末を含むスラリーを薄く成形して乾燥させることによってグリーンシートを得た後、このグリーンシートを焼成することで製造することができる。
図２に、ドクターブレード法によってスラリーを薄く成形するためのグリーンシート製造装置を示す。
【００１１】
スラリーＳは、例えばＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、ＭｎＭｇフェライトなどの粒径０．０１〜２０μｍの磁性材料粉末、有機バインダ（メチルセルロース）、溶媒（水）を混合したものであり、必要に応じて、加熱処理により気化する発泡剤（ヘキサン）や消泡剤（エタノール）等が添加される。
グリーンシート製造装置３０において、まず、スラリーＳが貯蔵されたホッパ３１から、ローラ３２によって搬送されるキャリアシート３３上にスラリーＳが供給されると、キャリアシート３３上のスラリーＳが、移動するキャリアシート３３とドクターブレード３４との間で延ばされ、所定の厚さに成形される。
【００１２】
成形されたスラリーＳは、さらにキャリアシート３３によって搬送され、加熱炉３５を通過するとともに、この加熱炉３５中で乾燥されることにより、磁性材料粉末が有機バインダによって接合された状態のグリーンシートＧが形成される。なお、スラリーＳに発泡剤が含まれる場合、キャリアシート３３上に延ばされた状態のスラリーＳを、乾燥前に、高湿度雰囲気下にて加熱処理し、発泡剤を発泡させて発泡スラリーとしてから、乾燥処理を行ってグリーンシートＧを形成する。
最後に、このグリーンシートＧは、キャリアシート３３から取り外された後、図示しない真空炉にて脱脂・焼成されることにより、有機バインダが取り除かれ、磁性材料粉末同士が焼結した多孔質体１１となる。
【００１３】
このようにして得られた多孔質体１１は、その中に例えばシリコーングリースや放熱ゲルなどの不定形の放熱材が含浸させられた後、図３に示すようなインサート成形用金型４０を用いたインサート成形において、インサート部品としてキャビティ４３にインサートされることにより、図１に示すようなプリント配線基板１０として製造される。または、多孔質体１１をインサート部品とするインサート成形を行った後に、不定形の放熱材を多孔質体１１に含浸させることにより、製造することもできる。
【００１４】
すなわち、図３に示すように、型締め状態で一対の金型４１，４２間に構成されたキャビティ４３に、インサート部品として多孔質体１１をインサートし、ランナ４４からゲート４５を通じて射出した溶融樹脂４６をキャビティ４３内に充填することにより、多孔質体１１と樹脂１２とが一体になったインサート成形品であるプリント配線基板１０を製造するのである。
【００１５】
このようなインサート成形によって製造されるプリント配線基板１０は、その多孔質体１１と樹脂１２とが、多孔質体１１の側部に開口する気孔における５μｍ〜１０００μｍ程度の深さまで溶融樹脂４６が含浸して硬化することによって、アンカー効果で強固に接合されている。
【００１６】
そして、プリント配線基板１０には、その片面に所定の配線回路が形成されるとともに、この配線回路に配線（図示略）を介して導通させられるように電子部品Ｍが実装される。
このとき、電子部品Ｍは、プリント配線基板１０の両面に露出する多孔質体１１に対してその片面側に接触させられるように実装されている。
【００１７】
以上説明したような本第一実施形態によるプリント配線基板１０によれば、その一部である多孔質体１１が磁性材料によって構成されているため、配線回路に電流を流したときに発生する電磁波を（シールドするのではなく）吸収して、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
しかも、磁性材料によって構成された多孔質体１１中には、例えばシリコーングリースや放熱ゲルなどの不定形の放熱材が含浸させられているために、この多孔質体１１に接触するように実装された電子部品Ｍから発生する熱を、効果的に基板外へ排出して、高い放熱効果を得ることもできる。
【００１８】
つまり、本第一実施形態によるプリント配線基板１０では、その一部を構成する多孔質体１１が、互いに連通する気孔を有し、通気性を備えているということをうまく利用し、この多孔質体１１に対して特定の機能（電磁波吸収機能及び放熱機能）を付与しているのである。
そして、このような特定の機能を有する部材である多孔質体１１は、プリント配線基板１０の一部を構成しているだけであるため、特定の機能が必要となる部分だけを多孔質体１１で構成したプリント配線基板１０を製造することにより、このプリント配線基板１０の有効利用を図ることができるとともに、プリント配線基板１０の厚みを増大させるようなこともない。
【００１９】
ここで、本第一実施形態では、多孔質体１１をプリント配線基板１０の両面に露出するようにして樹脂１２と一体化させていることから、例えば図４に示す第二実施形態によるプリント配線基板１０のように、その電子部品Ｍが実装された片面とは反対側の片面に放熱フィン１３を設け、この放熱フィン１３を、プリント配線基板１０の両面に露出する多孔質体１１に対して電子部品Ｍが接触させられた片面側とは反対の片面側に接触させるようにすれば、より高い放熱効果を得ることができる。
【００２０】
また、この第二実施形態においては、例えばＣｕからなる熱配線１４を多孔質体１１に接触するように樹脂１２内に設け、この熱配線１４を、放熱フィン１３に接続したり、プリント配線基板１０の表面に露出させるようにしていることから、多孔質体１１の気孔に保持された不定形の放熱材が吸収した熱を効率良く逃がすことができ、放熱効果のさらなる向上を図ることができる。
なお、熱配線１４をプリント配線基板１０の表面に露出させる場合には、その露出部を、配線回路に接触させないとともに、電子部品Ｍと配線回路とを導通させるための配線１５にも接触させないようにすることが重要である。
【００２１】
ここで、第二実施形態によるプリント配線基板１０のように、放熱効果を高めるための熱配線１４を有していると、図５に示す第三実施形態のように、樹脂１２と複数の多孔質体１１…とが一体になるように構成されたプリント配線基板１０の場合には、各多孔質体１１…にそれぞれ接続された複数の熱配線１４…同士が互いに接続された放熱ルート１６をデザインすることも可能である。
そして、この放熱ルート１６を例えばヒートシンク１７に接続すれば、非常に効率の良い放熱効果を有するプリント配線基板１０を得ることができる。
【００２２】
また、上述した各実施形態においては、その多孔質体１１がプリント配線基板１０の両面に露出させられているが、例えば図６に示す第四実施形態のように、多孔質体１１がプリント配線基板１０の片面のみに露出させられているプリント配線基板１０の場合であっても、熱配線１４を設けることによって高い放熱効果を維持することができるのに加えて、このプリント配線基板１０の両面すべてを有効活用することができる。
なお、多孔質体１１を、プリント配線基板１０の片面にも露出させないように埋没させた場合であっても、熱配線１４の設け方によっては高い放熱効果を維持することが可能である。
【００２３】
ここで、上述してきたような多孔質体１１については、これに付与されるべき特定の機能に応じて適宜選択されるものであるので、互いに連続する気孔を有し、通気性を備えてさえいれば、この多孔質体１１が、磁性材料粉末ではない金属粉末を用いた粉末焼結法で製造されたものや、金属不織布、金属メッシュ、カーボンペーパー、ポリウレタンフォームなどのプラスチック多孔質体などであってもよい。
例えば、磁性材料によって構成されていない多孔質体１１中に不定形の放熱材を含浸させれば、電磁波吸収効果は得られないものの高い放熱効果を得ることができるし、また、磁性材料によって構成されていない多孔質体１１中に磁性材料粉末を含んだシリコーングリースなどを含浸させれば、適度な電磁波吸収効果と高い放熱効果とを得ることができる。
【００２４】
さらに、不定形の放熱材などを多孔質体１１中に含浸させなくても、この多孔質体１１が通気性を備えているということを活かして、例えば図７に示す第五実施形態のように、図７中の矢印で示されるようなエアーを供給することにより、電子部品Ｍを冷却することも考えられる（第四実施形態によるプリント配線基板１０の場合には、多孔質体１１を構成する材料を問うことはない）。
ここで、電子部品Ｍは、プリント配線基板１０の片面に露出する多孔質体１１の片面側すべてに覆い被さるように実装されているのではなく、多孔質体１１の一部が電子部品Ｍの外周側に露出するようにして実装されていることが好ましい。これは、エアーの逃げ道を形成することで、高い冷却効果を維持するためである。
【００２５】
しかしながら、多孔質体１１については、その気孔径や気孔率が小さすぎると、溶融樹脂４６が気孔中に適度に入り込めなくなってアンカー効果が不十分となり、樹脂部１２との接合強度が十分に得られないおそれがある（不定形の放熱材などを多孔質体１１中に含浸させる場合には、この不定形の放熱材などを多孔質体１１の気孔で保持できる量が少なくなるおそれもある）。
逆に、多孔質体１１の気孔径や気孔率が大きすぎても、多孔質体１１自体の強度が不足して、樹脂成形圧及び樹脂硬化時の圧縮に耐えられなくなって変形の生じるおそれがある（不定形の放熱材などを多孔質体１１中に含浸させる場合には、この不定形の放熱材などの保持が不可能となってしまうおそれもある）。
それゆえ、多孔質体１１は、その気孔径が１０μｍ〜２ｍｍ程度、気孔率が４０〜９８％程度に設定されていることが好ましい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、プリント配線基板の一部を構成する多孔質体が、互いに連通した気孔を有し、通気性を備えているということを活かし、この多孔質体１１に特定の機能（例えば電磁波吸収機能や放熱機能）を付与することができるようになっている。
そして、このような特定の機能を有する部材である多孔質体は、プリント配線基板の一部を構成しているだけであるため、特定の機能が必要となる部分だけを多孔質体で構成したプリント配線基板を製造することによって、このプリント配線基板の有効利用を図るとともに、その厚みを増大させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態によるプリント配線基板を示す概略断面説明図である。
【図２】多孔質体を製造する方法の一例を示す模式図である。
【図３】プリント配線基板を製造する方法の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第二実施形態によるプリント配線基板を示す概略断面説明図である。
【図５】本発明の第三実施形態によるプリント配線基板を示す概略平面説明図である。
【図６】本発明の第四実施形態によるプリント配線基板を示す概略断面説明図である。
【図７】本発明の第五実施形態によるプリント配線基板を示す概略断面説明図である。
【符号の説明】
１０  プリント配線基板
１１  多孔質体
１２  樹脂
１３  放熱フィン
１４  熱配線
１５  配線
１６  放熱ルート
１７  ヒートシンク
Ｍ  電子部品
【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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