(57)【要約】【課題】配線層を絶縁層を介して積層し、絶縁層を貫通する導通路を介して各々配線層間を通電した配線回路を形成し、少なくとも一層の配線層上に一対の電極とその電極間に抵抗体の抵抗素子を備えたプリント配線板において、プリント配線板に形成された抵抗素子の占有面積の増加を抑え、抵抗体の通電時の発熱による抵抗素子へのダメージを軽減することのできる抵抗素子を備えたプリント配線板を提供すること。【解決手段】抵抗素子は、一対の電極間の絶縁層上及び一対の電極上の一部または全部を被覆することによって一対の電極間を電気的に接続する抵抗体を備え、抵抗体によって被覆される一対の電極上の抵抗体の面積Ｓ１が、抵抗体によって被覆される一対の電極間の絶縁層上の抵抗体の面積Ｓ２より大きく形成したことを特徴とする抵抗素子を有するプリント配線板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数又は複数の配線層を絶縁層を介して積層し、絶縁層を貫通する導通路を介して各々配線層間を通電した配線回路を形成し、少なくとも一層の配線層上に一対の電極とその電極間に抵抗体の抵抗素子を備えたプリント配線板において、
抵抗素子は、一対の電極間の絶縁層上及び一対の電極上の一部または全部を被覆することによって一対の電極間を電気的に接続する抵抗体を備え、抵抗体によって被覆される一対の電極上の抵抗体の面積Ｓ１が、抵抗体によって被覆される一対の電極間の絶縁層上の抵抗体の面積Ｓ２より大きく形成したことを特徴とする抵抗素子を有するプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗素子を有するプリント配線板、特にその抵抗体の放熱に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、高密度実装化とともに、用いるプリント配線板の小型化、軽量化、高密度配線化が進んでいる。これに伴い、従来表面実装されていた抵抗素子を印刷抵抗体としてプリント配線板の内層の配線層に形成する、抵抗内蔵配線板の抵抗素子を有するプリント配線板が開発されている。これによって、抵抗素子の実装面積が減り、高密度配線化が可能となる。特許文献１には積層プレス方式（ラミネ−ト方式）により多層化し、内層配線層に印刷抵抗体を設けて多層配線板を形成することが記載されている。
【０００３】
抵抗素子は、抵抗体に流れる電流量が大きくなると、抵抗体自体が発熱して抵抗値が変動する。抵抗素子の熱容量によってその影響は異なり、熱容量が小さい、つまり抵抗体の体積が小さければ、ある電気量が流れた時に発熱によって抵抗値が大きく変動してしまい、最終的には周囲の樹脂が燃えて破壊が起きるほどの発熱となる問題がある。このため、許容できる電流量は抵抗体の体積に左右される。特に、抵抗ペーストを用いて抵抗体とした抵抗素子の場合、厚みは一定で形成するので、幅と長さ、つまり抵抗体の面積によって流れる電流が左右される。
【０００４】
このため、同じ材料、同じ抵抗値である電流量を流したときの発熱を抑えたい場合は、抵抗体の長さと幅を同じ比率で拡大して対応していた。
【０００５】
図２は、従来の抵抗素子を有するプリント配線板の一例を説明する上面図である。図２に示すように、絶縁層上に形成された、一対のＴ字型の電極１、電極１’の上から抵抗ペーストを電極間を接続するように被覆して抵抗体２を形成する。抵抗体２の大部分は、電極間の絶縁層上に形成され、一対の電極１、電極１’の上には、抵抗体２が小部分に形成されている。そのため、抵抗体２の放熱が不十分となり、抵抗値が不安定となる。この場合、放熱は、主として積層板を介して熱が拡散する。
【０００６】
この状態で抵抗素子の発熱を抑えようとした場合、抵抗値は断面積に反比例し距離に比例するため、従来の方法では、図３に示すように、電極３、３’の幅を広げるとともに抵抗体４を相似形で拡大することにより対応していた。
【０００７】
図３は、従来の抵抗素子を有するプリント配線板の一例を説明する上面図である。図３に示す従来の抵抗素子を有するプリント配線板では、抵抗素子の形状を相似形に拡大した抵抗体を形成し、発熱を抑えるための工夫がされている。幅広の一対のＴ字型の電極３、３’の電極間に抵抗体４が形成されている。図３の従来の抵抗素子では、抵抗値は断面積に反比例しその面積に比例するため、抵抗体の幅を拡大化し、その拡大化した幅分だけ長さを拡大化した抵抗体を形成したものである。
【０００８】
例えば、図２の抵抗素子と同じ材料、同じ抵抗値で、同じ電流量を流した場合、その発熱を抑えたい場合の抵抗素子が図３に示す抵抗体である。膜厚は同一のままにして、抵抗体の幅（図上４Ｗ）及び長さ（図上４Ｌ）は、図２の抵抗体の幅（図上２Ｗ）及び長さ（図上２Ｌ）の２倍に拡大した形状の抵抗体４を形成した。この場合、面積の拡大による放熱効果の拡大により、抵抗体２の放熱が十分となり、抵抗値が安定となる。この場合、広い範囲で、主として積層板を介して熱が拡散する。
【０００９】
しかし、このように抵抗体４を大きくしてしまうと、抵抗素子の占有面積が電極方向（長さ３Ｌ）も幅３Ｗも大きくなってしまい、より数多くの受動部品を搭載するための抵抗素子内蔵プリント配線板の開発方向に逆行してしまう問題がある。従って、抵抗素子の占有面積の増大を抑えつつ発熱量を抑える方法が望まれていた。
【００１０】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開昭６１−７６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、プリント配線板の絶縁層上に形成された抵抗素子の占有面積の増加を抑え、かつ抵抗体の通電時の発熱による抵抗素子へのダメージを軽減することのできる抵抗素子を備えたプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明は、単数又は複数の配線層を絶縁層を介して積層し、絶縁層を貫通する導通路を介して各々配線層を通電した配線回路を形成し、少なくとも一層の配線層上に一対の電極とその電極間に抵抗素子を備えたプリント配線板において、
抵抗素子は、一対の電極間の絶縁層上及び一対の電極上の一部または全部を被覆することによって、一対の電極間を電気的に接続する抵抗体を備え、抵抗体によって被覆される一対の電極上の抵抗体の面積Ｓ１が、抵抗体によって被覆される一対の電極間の絶縁層上の抵抗体の面積Ｓ２より大きく形成したことを特徴とする抵抗素子を有するプリント配線板である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、抵抗素子の一対の電極を抵抗素子の長手方向に伸長し、かつ一対の電極上を抵抗体で被覆しているので、抵抗体で被覆した一対の電極の面積が拡大したことにより、その電極を介して放熱され、かつ積層板を介して熱が拡散する放熱効果を与えることにより、発熱による抵抗素子の抵抗値の変動を低減することができ、安定した抵抗値を示す抵抗素子を備えたプリント配線板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の抵抗体の放熱に関する抵抗素子を有するプリント配線板を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００１５】
図１は、本発明の抵抗素子を有するプリント配線板を説明する図面であり、（ａ）上面図で、（ｂ）側断面図である。
【００１６】
本発明の抵抗素子を備えたプリント配線板は、絶縁層上に配線層を積層し、絶縁層を貫通する導通路を介して各々配線層間を通電した配線回路を形成し、少なくとも一層の配線層上に一対の電極とその電極間に抵抗体を形成した抵抗素子を備えている。図１（ａ）〜（ｂ）の抵抗素子は、一対の電極５、５’間の絶縁層７上及び一対の電極５、５’上の一部または全部を抵抗体６により被覆することによって一対の電極間を電気的に接続する抵抗体を備えたものである。本発明では、抵抗体６によって被覆される一対の電極上の抵抗体の面積Ｓ１が、抵抗体によって被覆される一対の電極間の絶縁層上の抵抗体の面積Ｓ２より大きく形成した抵抗素子を有するプリント配線板９である。
【００１７】
本発明は、図１（ａ）に示すように、一対の長方形の電極５、及び電極５’は抵抗体の長手方向（図上長さ６Ｌ方向）に拡大した。電極５は、幅方向に５Ｗ、長さ方向に５Ｌの
形状で絶縁層上に形成した。同様に電極５’も同じ形状で、一対の電極５及び電極５’間を所定の間隔に離して形成した。一対の電極５、５’上とその電極間の絶縁層上には、抵抗ペーストを被覆するように配置して幅６Ｗ、長さ６Ｌの形状の抵抗体６を形成した。これにより、抵抗体６は、一対の電極５、５’と接触する面積が大きくとれるので、抵抗体に流れる電流によって発生した熱が導体である一対の電極５、５’を伝導してより逃げ易い構造となる。このような放熱効果を持たせることによって抵抗素子の加熱を抑え、抵抗素子の抵抗値を安定化させることができる。
【００１８】
図１（ｂ）に示すように、絶縁層７の下面に配線パターンが形成され、その上面側に一対のの電極５、及び電極５’が形成され、その電極間の絶縁層７上と電極５、５’上に抵抗体６が積層され形成されている。抵抗体６では、流れる電流によって発生した熱が、直下の導体である一対の電極５、５’に逃げ易い構造となる。このような放熱効果を持たせることによって抵抗素子の加熱を抑え、抵抗体の面積をより縮小させ、抵抗値が安定化した高密度実装を実現させることができる。
【００１９】
電極の形状おいて、前記抵抗体の長手方向（図上長さ６Ｌ方向）に拡大では、一対の電極の外側方向への拡大は極力避けて、その拡大方向を電極間方向の拡大することが好ましく、抵抗体の膜厚の設定との兼ね合いで最適化する。
【００２０】
本発明の実施例を以下説明する。なお、実施例１〜２は、抵抗体の放熱効果を比較するため、抵抗体の形状及び電極間の距離を同一とした。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１を図１（ａ）を参照して、以下に説明する。銅箔の厚みは１８μｍ、樹脂の厚み０．４ｍｍのＢＴレジンガラス布基材張り積層板（ＣＣＬ−ＨＬ−８３０、三菱ガス化学（株）製）の両面にフォトレジストを塗布し、マスク露光し、現像してパターン状のレジストを銅箔上に形成した。このフォトレジストをエッチングマスクとして銅箔のエッチングを行い、一方の面に配線パターンを形成し、他方の面に、電極幅５Ｗが０．５ｍｍ、電極の長さ５Ｌが０．４ｍｍとした電極５と、対向する電極５’を、その電極間が０．５ｍｍとなるように配置し、形成した。
【００２２】
次いで、スクリーン印刷にて抵抗ペースト（ＴＵ−１００−８、アサヒ化学研究所（株）製）を電極間及びその電極５と、対向する電極５’の表面を均等に被覆するように、幅（図上６Ｗ）が０．３５ｍｍ、長さ（図上６Ｌ）が１．２ｍｍにわたる抵抗体６を形成した。次いで、積層板を８０℃のオーブンで３０分乾燥し、２００℃に温度を上げて１時間焼成して実施例１の本発明の抵抗素子を備えたプリント配線板９を得ることができた（図１（ａ）参照）。
【００２３】
本発明の実施例１の抵抗素子において、抵抗体によって被覆される電極の面積Ｓ１は、０．２８ｍｍ2と、電極間に存在し電気的な接続に関与する抵抗体の面積Ｓ２は、０．２４５ｍｍ2となり、抵抗体によって被覆される電極の面積Ｓ１を大きく形成した。
【００２４】
実施例２は、本発明の実施例１の比較例であり、従来の抵抗素子を備えたプリント配線板である。以下に、図２を参照に比較例を説明する。
【実施例２】
【００２５】
実施例２は、実施例１と同様の積層板を用い、同様の工程にて、一方の面に配線パターンを、他方の面に、電極幅（図上１Ｗ）が０．５ｍｍ、電極の長さ（図上１Ｌ）が０．１ｍｍとした電極１と、対向する電極１’を、その電極間が０．５ｍｍとなるように配置し、形成した。
【００２６】
次いで、スクリーン印刷にて抵抗ペースト（ＴＵ−１００−８、アサヒ化学研究所製）を電極間及びその電極５と、対向する電極５’の表面を表面を均等に被覆するように、幅０．３５ｍｍ、長さが０．６ｍｍにわたる抵抗体２を形成した。次いで、積層板を８０℃のオーブンで３０分乾燥し、２００℃に温度を上げて１時間焼成して実施例２である従来の抵抗素子を備えたプリント配線板を得ることができた（図２参照）。
【００２７】
実施例２である従来の抵抗素子において、抵抗体によって被覆される電極の面積Ｓ１は、０．０７ｍｍ2と、電極間に存在し電気的な接続に関与する抵抗体の面積Ｓ２は、０．４５５ｍｍ2となり、抵抗体によって被覆される電極の面積Ｓ１を小さく形成した。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の抵抗素子を有するプリント配線板を説明する図面であり、（ａ）上面図で、（ｂ）側断面図である。
【図２】従来の抵抗素子を有するプリント配線板の一例を説明する上面図である。
【図３】従来の抵抗素子を有するプリント配線板の一例を説明する上面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１’、３、３’、５、５’…電極
２、４、６…抵抗体
３Ｌ、５Ｌ…（電極の）長さ
３Ｗ、５Ｗ…（電極の）幅
４Ｌ、６Ｌ…（抵抗体の）長さ
４Ｗ、６Ｗ…（抵抗体の）幅
７…絶縁層
８…配線パターン
９…プリント配線板
１０…抵抗素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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