(57)【要約】  【課題】  線路パターンの溶断を抑制することが可能な電子装置を提供すること。  【解決手段】  基板２と、基板２に設けられたサージ吸収素子３と、サージ吸収素子３に電気的に接続される線路パターン４とを備え、線路パターン４は屈曲部４Ａを有しており、この屈曲部４Ａに機械的に接続されるように、基板２内部に貫通導体５が設けられている電子装置１である。例えば落雷等によるサージ電流が線路パターン４を経てサージ吸収素子３に流入する際であっても、線路パターン４の屈曲部４Ａで発生した熱が貫通導体５に伝わって放熱されやすくなる。よって、屈曲部４Ａでの熱の集中を抑え、線路パターン４の溶断を抑制できる。【選択図】  図１
2012138489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板に設けられたサージ吸収素子と、
該サージ吸収素子に電気的に接続される線路パターンとを備え、
該線路パターンは屈曲部を有しており、この屈曲部に機械的に接続されるように、前記基板内部に貫通導体が設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記基板は多層配線基板であり、
該多層配線基板において前記線路パターンは、２層以上に配置されており、
そのうちの一の層の線路パターンと、前記一の層に隣接する他の層の線路パターンとは、少なくとも屈曲部が対応する位置にあり、
前記一の層の線路パターンの屈曲部と、前記他の層の線路パターンの屈曲部とが、前記貫通導体によって機械的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記一の層の線路パターンと、前記他の層の線路パターンとが、前記貫通導体によって電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記一の層の線路パターンと、前記他の層の線路パターンとは同一であることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子装置として、例えば、基板の表面に線路パターンが設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平10−242600号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような電子装置は小型化の要求を満たすため、線路パターンは、高密度設計がなされる傾向がある。よって、線路パターンは、屈曲部を有する形状となりやすい。しかしながら、この線路パターンに落雷等によるサージ電流が流入した場合、屈曲部の内側に電流が集中し高温となりやすい。従って、屈曲部で線路パターンが溶断しやすくなってしまう。
【０００５】
本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、線路パターンの溶断を抑制できる電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子装置は、基板と、該基板に設けられたサージ吸収素子と、該サージ吸収素子に電気的に接続される線路パターンとを備え、該線路パターンは屈曲部を有しており、この屈曲部に機械的に接続されるように、前記基板内部に貫通導体が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電子装置によれば、基板と、基板に設けられたサージ吸収素子と、サージ吸収素子に電気的に接続される線路パターンとを備え、線路パターンは屈曲部を有しており、この屈曲部に機械的に接続されるように、基板内部に貫通導体が設けられていることから、例えば落雷等によるサージ電流が線路パターンに流入する場合であっても、線路パターンの屈曲部で発生した熱が貫通導体に伝わって放熱されやすくなる。よって、屈曲部での熱の集中を抑え、線路パターンの溶断を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の電子装置を所定の電子回路に用いた場合の説明図である。
【図３】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子装置の実施の形態の他の例である、線路パターンの斜視図である。
【図５】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の電子装置の実施の形態の一例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１に示す例の電子装置１は、基板２と、サージ吸収素子３と、線路パターン４と、貫通導体５とを有する。
【００１１】
電子装置１は、例えば落雷によってサージ電流が発生する可能性のある通信機器等の入出力回路に設けられる。図２に示す例では、この電子装置１を、保護したい電子回路の入力端子側に設け、サージ吸収素子３の一方をグランドに電気的に接続させている。このような構成により、電子装置１の入力端子側から落雷等によるサージ電流が流入した場合であっても、サージ吸収素子３を介してサージ電流をグランドに逃がすことができる。よって、保護すべき電子回路にサージ電流を流入させてしまうことを避けることができる。
【００１２】
基板２の材料としては、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラスセラミックス焼結体等のセラミック材料が用いられる。また、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂材料を用いてもよい。また、セラミックスまたはガラス等の無機材料をエポキシ樹脂等の有機樹脂材料に混合させて成る複合材等を用いてもよい。
【００１３】
線路パターン４は、図１に示す例のように、屈曲部４Ａを有している。また、図１に示す例においては、この線路パターン４は、基板２の表面に設けられている。この線路パターン４は、基板２の内部に設けられていてもよい。線路パターン４の材料としては、Ｗ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｍｎ等の金属材料が用いられる。線路パターン４の幅は、図１に示す例においては、例えば、0.01ｍｍ〜0.1ｍｍである。
【００１４】
線路パターン４の形成方法としては、蒸着等による金属の薄膜層、メタライズ層、めっき層として線路パターン４を基板２に被着させる手段を用いることができる。例えば、Ｗ及びＡｇから成るペーストを基板２となるグリーンシートにメタライズ層として印刷してこれをグリーンシートとともに焼成する方法が用いられる。また、金属箔を転写することによって、この線路パターン４を形成してもよい。
【００１５】
屈曲部４Ａとは、線路パターン４において配線方向が変化している部分のことをいう。この屈曲部４Ａは、線路パターン４が所定の角度にその配線方向が変化している部分、及び、線路パターン４が所定の曲率に沿って滑らかにその配線方向が変化している部分を含む。
【００１６】
サージ吸収素子３は、基板２に設けられている。このサージ吸収素子３は、線路パターン４に電気的に接続されている。図１に示す例においては、サージ吸収素子３は、基板２の表面に設けられている。また、線路パターン４が基板２内部に設けられている場合等には、サージ吸収素子３は、基板２の内部に設けられていてもよい。
【００１７】
サージ吸収素子３としては、バリスタ、サイリスタ等が使用される。バリスタの材料としては、例えば、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、炭化珪素が使用される。サイリスタは、Ｐ型半導体及びＮ型半導体から成る。
【００１８】
貫通導体５は、前述した線路パターン４の屈曲部４Ａに機械的に接続されるように、基板２内部に設けられている。図１に示す例においては、貫通導体５の一端が屈曲部４Ａに機械的に接続されている。
【００１９】
このような構成によって、例えば落雷等によるサージ電流が線路パターン４を経てサー
ジ吸収素子３に流入するような場合であっても、線路パターン４の屈曲部４Ａで集中的に発生した熱を貫通導体５に逃がすことができる。そして、この熱は、貫通導体５から基板２の内部に放熱される。従って、屈曲部４Ａでの熱の集中を抑え、線路パターン４の溶断を抑制できる。
【００２０】
また、屈曲部４Ａに貫通導体５を機械的に接続することによって、屈曲部４Ａでの熱容量を局所的に増加させることができる。よって、屈曲部４Ａが高温になることを抑制できる。従って、この点からも線路パターン４の溶断を抑制できることとなる。
【００２１】
この貫通導体５の材料としては、Ｗ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｍｎ等の金属材料が用いられる。貫通導体５の直径は、例えば、0.01ｍｍ〜0.1ｍｍである。
【００２２】
なお、図１に示す例において、貫通導体５および線路パターン４は、機械的に接続されていることが重要であって、電気的に接続されているか否かは問わない。
【００２３】
電子装置１は、以下に示すような製造方法によって作製される。具体的には、まず、例えば酸化アルミニウムから成るセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加し混合して泥漿状にするとともに、ドクターブレード法等を用いることによってセラミックグリーンシートを形成する。
【００２４】
次に、得られたセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等によって、例えばＷ及びＡｇから成るペーストを形成して、生の状態の成形体を形成する。なお、後述する焼結によって、このペーストが線路パターン４となり、セラミックグリーンシートが基板２となる。
【００２５】
次に、この生の状態の成形体における、線路パターン４の屈曲部４Ａとなる位置に、パンチング又はレーザーの照射等によって貫通孔を形成する。次に、この貫通孔に、例えばＷ及びＡｇから成るペーストを充填する。なお、後述する焼結によって、この貫通孔内のペーストが貫通導体５となる。
【００２６】
次に、この成形体を800〜1050℃で焼成することにより焼結した成形体が得られる。な
お、１つの成形体から多数個の電子装置１を作製する場合には、１つの成形体にスリットを形成しておき、焼結させた後、このスリットで割って複数個の成形体とするとよい。
【００２７】
次に、焼結した成形体の表面に、半田ペーストを印刷し、このペースト上にサージ吸収素子３等の各種電子部品を配置する。次に、サージ吸収素子３等が配置された成形体にリフローを施し、各種電子部品を基板上に実装させて、電子装置１を得る。
【００２８】
なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良等が可能である。
【００２９】
例えば、図１に示す例では、基板２にサージ吸収素子３、線路パターン４および貫通導体５が設けられているだけであるが、サージ吸収素子３によって保護すべき電子回路がさらに基板２に設けられていてもよい。
【００３０】
また、例えば、図３に示す例のように、線路パターン４は、所定の曲率に沿って滑らかにその配線方向が変化していても良い。この場合であっても、図１に示す例と同様に、線路パターン４の溶断を抑制できる。
【００３１】
また、例えば、図４に示す例のように、線路パターン４は、屈曲部４Ａにおいて、幅が
部分的に広くなっているランドを有することが好ましい。このような構成によって、屈曲部４Ａでの熱容量をランドの分だけ局所的に増加させることができる。従って、線路パターン４の溶断を抑制できる。また、屈曲部４Ａがランドの分だけ面積が広くなるので、屈曲部４Ａと貫通導体５との位置ずれが抑制できる。
【００３２】
このとき、幅を広くした部分は、図４に示す例のように、丸みを帯びていることが好ましい。このような構成によって、屈曲部４Ａによる線路パターン４の折れ部を除くことができる。従って、屈曲部４Ａにおける電流の集中を抑制し、屈曲部４Ａが高温になることを防ぎ、線路パターン４の溶断を抑制できる。
【００３３】
また、例えば、図５に示す例のように、線路パターン４が基板２内部に設けられている場合には、線路パターン４は、貫通導体５の長さ方向の中央部と機械的に接続していることが好ましい。この場合には、屈曲部４Ａで発生した熱が、貫通導体５の両端部にそれぞれ逃げる。よって、屈曲部４Ａの効率的な放熱が可能となる。従って、線路パターン４の溶断を抑制できる。
【００３４】
このとき、特に、線路パターン４は、貫通導体５の両端部の中点と機械的に接続していることが好ましい。この場合には、屈曲部４Ａで発生した熱が、貫通導体５の両端部にそれぞれ均等に逃げる。よって、屈曲部４Ａでのさらなる効率的な放熱が可能となる。
【００３５】
また、例えば、基板２は多層配線基板であり、多層配線基板において線路パターン４は２層以上に配置されており、そのうちの一の層２Ａの線路パターン４と、一の層２Ａに隣接する他の層２Ｂの線路パターン４とは、少なくとも屈曲部４Ａが対応する位置にあり、一の層２Ａの線路パターン４の屈曲部４Ａと、他の層２Ｂの線路パターン４の屈曲部４Ａとが、貫通導体５によって機械的に接続されていることが好ましい。
【００３６】
具体的には、図６に示す例のように、一の層２Ａの線路パターン４と、他の層２Ｂの線路パターン４とが同一ではないものの、屈曲部４Ａで対応する位置関係にあるような場合である。この場合には、屈曲部４Ａで発生した熱が貫通導体５に逃げ、放熱されるので、線路パターン４の溶断を抑制できる。また、一方の層２Ａ及び他方の層２Ｂの線路パターン４同士を貫通導体５で機械的に接続することによって、線路パターン４全体としての熱容量を大幅に増加させることができる。よって、線路パターン４全体として高温になることを抑制することができる。この点からも、線路パターン４の溶断を抑制できる。
【００３７】
さらに、このとき、一の層２Ａの線路パターン４と、他の層２Ｂの線路パターン４とが、貫通導体５によって電気的にも接続されていることが好ましい。この場合には、落雷等の際、サージ電流が両線路パターン４に分流するため、それぞれの線路パターン４での発熱量を抑制できる。よって、線路パターンの溶断を抑制できる。
【００３８】
さらに、このとき、図７に示す例のように、そのうちの一の層２Ａの線路パターン４と、一の層２Ａに隣接する他の層２Ｂの線路パターン４とは同一であることが好ましい。この場合には、一の層２Ａの線路パターン４と、他の層２Ｂの線路パターン４とが同一なので、落雷等の際、両線路パターン４に流入するサージ電流の量が同一となる。よって、一方の線路パターン４に電流の量が偏ることにより、一方の線路パターン４に発熱量が偏ることを抑制できる。従って、線路パターンの溶断を抑制できる。なお、図７に示す電子装置１は、図６に示す電子装置１と同様に、線路パターン４全体の熱容量が増加するとともに、屈曲部４Ａにおける放熱性が向上するので、これらの点からも線路パターンの溶断を抑制できる。
【００３９】
なお、図６および図７に示す例ともに、他の層２Ｂの線路パターン４の両端は、一の層
２Ａの線路パターン４に、それぞれ貫通導体（図示せず。）によって接続されているが、図面では、これらを省略している。
【符号の説明】
【００４０】
１：電子装置
２：基板
３：サージ吸収素子
４：線路パターン
４Ａ：屈曲部
５：貫通導体
【図１】
2012138489.tif 000003
【図２】
2012138489.tif 000004
【図３】
2012138489.tif 000005
【図４】
2012138489.tif 000006
【図５】
2012138489.tif 000007
【図６】
2012138489.tif 000008
【図７】
2012138489.tif 000009