(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の形状あるいは幅を有する銅張板が形成されたプリント配線板において、
前記銅張板に形成された半田付け部と、
前記銅張板上に重ねて配設される銅板であって、配設される位置の銅張板の形状と同一形状、あるいは相似形状であって銅張板よりも小さい形状に形成された銅板が設けられ、
前記銅板の厚さは、銅板の幅をパラメータにして、１つの銅板の中で幅が狭く形成されている部分では厚く、幅が広く形成されている部分では薄く形成されており、
前記銅板の両端部は、前記銅張板に形成された対応する位置の前記半田付け部にそれぞれ半田付けによって表面実装され、
前記銅板の両端部分には面積拡大部が形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板、特に、供給する電流容量の異なる複数種の銅張板が形成されたプリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板上には、信号パターンの他、電源パターンやグランドパターンが形成され、これらの導体パターンに流れる電流量はそれぞれ相違している。それぞれの導体パターンは使用される電流容量に応じて形成され、通常の使用状態において導体パターンの温度上昇が１０°Ｃ以下になるように設計される。この使用条件を満たすための手段として、導体パターンを流れる電流量に応じて導体パターンの幅を変化させて形成する方法が用いられている。即ち、小さな電流が流れる導体パターン（例えば、弱電流信号パターン）では幅を狭く形成し、大きな電流が流れる導体パターン（例えば、電源パターン）では幅を広く形成する方法である。
【０００３】
また、使用条件を満たす別な手段として、導体パターンを流れる電流量に応じて導体パターンの厚さを変化させて形成する方法が用いられている。即ち、小さな電流が流れる導体パターンでは厚さを薄く形成し、大きな電流が流れる導体パターンでは厚さを厚く形成する方法である。導体パターンを厚くする手段としては、例えば、半田付けにより導体パターン上に半田を肉盛りする方法が取られている。更に、使用条件を満たす別な手段として、銅板やビニール被覆電線等の導電性材料をパターン間に半田付けにより追加接続あるいは代替接続する方法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の電子部品の小型化に伴いプリント配線板上に実装される部品の高密度化が進み、それぞれの部品間を接続する導体パターンの線幅および線間スペースも微細に形成することが必要となってきている。従って、上述した使用条件を満たすために流れる電流量に応じて導体パターンの幅を変化させて形成する従来の方法では、大きな電流の流れる導体パターンの面積が広くなり、導体パターンを微細に形成するという方向性に反すると共に、プリント配線板を小型化できないという不具合があった。
【０００５】
また、使用条件を満たすために流れる電流量に応じて導体パターンの厚さを変化させて形成する従来の方法では、プリント配線板の面積を小型化するという点では有効であるが、エッチングの際に隣接する導体パターン間で半田がブリッジしてパターンショートが発生したり、半田の熱によって導体パターンが変形あるいは切断されるという虞があった。
更に、使用条件を満たすために銅板やビニール被覆電線等の導電性材料をパターン間に半田付けにより代替接続あるいは追加接続する従来の方法では、銅板とプリント配線板を接続するためにバーリング加工が必要となったり、ビニール被覆電線を接続するために専用のスルーホールが必要となり、作業コストの大幅アップやプリント配線板の大型化を伴なうという欠点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プリント配線板の小型化を実現するとともに製造工程における加工コストのアップを抑制し、導体パターンの電流容量を増大させることができるプリント配線板の提供を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、任意の形状あるいは幅を有する銅張板が形成されたプリント配線板において、前記銅張板に形成された半田付け部と、前記銅張板上に重ねて配設される銅板であって、配設される位置の銅張板の形状と同一形状、あるいは相似形状であって銅張板よりも小さい形状に形成された銅板が設けられ、前記銅板の厚さは、銅板の幅をパラメータにして、１つの銅板の中で幅が狭く形成されている部分では厚く、幅が広く形成されている部分では薄く形成されており、前記銅板の両端部は、前記銅張板に形成された対応する位置の前記半田付け部にそれぞれ半田付けによって表面実装され、前記銅板の両端部分には面積拡大部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、銅板が銅張板上に重ねて配設されるとは、銅板と銅張板との形状が全く同一であり銅張板の上に銅板がぴったり重なり合うこと、あるいは銅板と銅張板との形状は全く同一ではないが銅張板の領域内に銅板が配設され銅張板の外部に銅板がはみ出していないことをいう。また、銅板の形状が配設される位置の銅張板と略同一形状に形成されるとは、両者の形状および大きさが全く同一に形成されている場合の他、相似形状に形成されているものも含む。
銅張板には信号銅張板、電源銅張板、アース銅張板が含まれ（以下、これらの銅張板を導体パターンともいう）、導体パターン上に導電性材料の銅板を重ねて配設することにより電流容量を増大させ、導体パターン幅の増加を抑える。重ねて配設する銅板の形状を配設される位置の導体パターンの形状と略同一にすることにより、導体パターンと銅板に流れる電流の経路を同様にすることができ、ノイズ放射特性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、各導体パターンを流れる電流量に応じて導体パターンに重ねて配設する銅板の厚さを変化させることができるので、必要最小限のパターン厚（導体パターンに銅板を重ねた厚さ）に設定することができる。
【００１０】
また、銅張板に半田付けされる銅板の両端部近傍（銅板の両端部分）の面積を拡大して形成することにより、銅張板と銅板との接触抵抗値を低減させる。また、銅板の両端部分以外（銅板の中央部分）の面積を銅板の両端部分の面積よりも小さく形成することにより、隣接する導体パターンとの絶縁距離を大きく確保する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリント配線板の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、プリント配線板１の一形態を示す上面図であり、図２は、図１のＥ−Ｅ線における断面図である。ガラスエポキシ材等からなる絶縁基板２の面上には、銅箔からなる導体パターン３が張り付けられパターンエッチングされている。ここで、導体パターン３には信号銅張板、電源銅張板、アース銅張板等が含まれ、それぞれ設計された回路を形成して任意の形態で絶縁基板上にパターンエッチングされている。それぞれの銅張板は必要となる電流容量に応じてパターンエッチング可能な範囲で張り付ける銅箔の厚さを変化させてもよいし、あるいは全ての銅張板の厚さを一定にしてもよい。
【００１３】
導体パターン３上には導電性材料からなる銅板５が半田付けによって表面実装されている。銅板５はその両端部が導体パターン３上に形成された半田付け部６に半田付けされている。図２における銅板５の両端部には半田付け部６に盛られた半田４が示されている。また、導体パターン３上には電子部品の半田付け部７とその半田付け部７の中央部に電子部品取付け用のスルーホール８が形成されている。図２に示すように電子部品９は、電子部品のリード線１０がスルーホール８に通されリード線１０の端部が半田付け部７に半田付け（半田４'）されて取り付けられている。尚、この形態では電子部品９を、絶縁基板２の導体パターン３および銅板５が設けられる面とは反対側の面に設ける場合について説明したが、この形態に限定されるものではなく導体パターン３等と同一面上に設ける場合であってもよい。
【００１４】
図３は、導体パターン３上に表面実装される銅板５の一形態を示す斜視図である。銅板５は板状の銅を任意のパターン形状に打ち抜き加工したものであり、所定の厚さｔを有している。また、銅板５の形状は銅板５が配設される位置の導体パターン３の形状（後述する）と同一に形成されている。そして、銅板５は導体パターン３上に配設されたとき銅板５の両端部１１、１２が半田付け部６に半田付けされる。銅板５の厚さｔは表面実装される位置の導体パターン３によって、即ち、導体パターン３が構成する回路に流れる電流の大きさに応じて変化し、大きな電流の流れる回路では厚さｔの厚い銅板５が使用される。回路を流れる電流の大きさに応じて銅板５の厚さｔを変化させ、銅板５の実装された導体パターン３部、即ち、導体の必要となる電流容量を得ている。
【００１５】
図４は、導体パターン３上に表面実装される銅板５の別の一形態を示す斜視図である。図３に示す銅板５の形態では、全体において銅板５の厚さｔが一様である場合について示したがこの形態に限定されるものではない。銅板５の厚さは所定の電流容量を確保するために変化させているので、銅板５を実装する導体パターン３部を流れる電流の大きさに加えて導体パターン３の幅をパラメータにして銅板５の厚さを設定してもよい。即ち、銅板５（配設される位置の導体パターン３の形状と同一に形成される）は、図４に示すように幅Ｗが狭く形成されている部分１３の銅板５の厚さｐを銅板５の幅Ｗ'、Ｗ"が広く形成されている部分１４、１５の厚さｐ'、ｐ"よりも厚く形成するものであってもよい。このような形状にする場合であっても導体の必要となる電流容量を得ることができる。
【００１６】
図５は、銅板５が実装されていない状態の導体パターン３の一形態を示す図である。導体パターン３は、導体パターン３に接続される銅板５あるいは電子部品９との接続抵抗を低減させるために、銅板５および電子部品９が接続される（半田付けされる）部分２０、２１の面積が大きく形成されている。また、導体パターン３は、銅板５等が接続されない部分２２の幅（面積）が銅板５等が接続される部分２０、２１の幅（面積）よりも狭いくびれ形状に形成されている。このように導体パターン３をくびれ形状にすることにより、他の導体パターン３'、３"との絶縁距離ｈ、ｈ'（図１参照）を十分に確保することができるとともに絶縁基板２上の部品等の実装密度を高めることができる。
【００１７】
また、銅板５は導体パターン３に実装したときに導体パターン３上に重なって配設されるように、銅板５が配設される位置の導体パターン３の形状と同一形状に形成されている。即ち、導体パターン３に半田付けされる銅板５の両端の部分１４、１５では面積が大きく、導体パターン３のくびれ部分２２上に配設される部分１３では幅が狭く（面積が小さく）形成されている（図３参照）。
このように、銅板５を導体パターン３と同一形状に形成して重ねて配設することにより、導体パターンと銅板に流れる電流の経路を同様にすることができ、ノイズ放射特性の向上を図ることができる。
【００１８】
尚、銅板５は、導体パターン３上に表面実装したときに導体パターン３の領域内に重ねて配設されればよい。従って、銅板５には、銅板が配設される位置の銅張板と形状および大きさが全く同一のものだけでなく、略同一形状のもの、例えば銅板と導体パターンの形状が相似形状のもの、銅板の一部の幅あるいは長さが導体パターンの形状よりも狭いあるいは短いものも含まれる。
【００１９】
銅板５は上述したように、その両端部１１、１２が半田付けによって導体パターン３上に固定されているので、容易に銅板５の取付けおよび取外しが可能である。従って、設計変更等により回路を流れる電流量が変化した場合でも、それぞれの回路を流れる電流の大きさに応じて導体の必要な電流容量を得るために所定の厚さの銅板５を選択して取り付けることができる。
【００２０】
具体的には、隣接して配置される部品間や近距離に配置される部品間に形成された導体パターンの電流容量が、設計変更等により不足した場合に、それらの部品間の導体パターン上に所定の厚さの銅板を表面実装させることにより、使用条件（通常使用状態における導体の温度上昇の抑制）を満足させる導体の電流容量を確保することができる。
【００２１】
また、銅板５を取り外した場合にも絶縁基板２上には導体パターン３が形成されているので、流れる電流が小さい導体パターン（例えば、小信号用の回路）には銅板５を実装しなくてもよく、必要に応じて銅板５を着脱することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のことから、本発明に係るプリント配線板によれば、所定の厚さを有する銅板を重ねて配設する位置の銅張板と同一形状に形成し、銅板の両端部を半田付けのみによって銅張板上に固定しているので、特別の加工作業（バーリング加工等）を必要とせず、製造コストの増加を抑えることができるとともに、導体部（銅板と導体パターン）を流れる電流の経路を同様にすることができるので、ノイズ放射特性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、銅板を半田付けのみによって銅張板上に固定しているので、銅板の着脱を容易に行なうことができる。従って、回路を流れる電流量に応じて所定の厚さの銅板を容易に取付けることができ、作業性の向上を図ることができるとともに導体の必要な電流容量を確保することができる。
更に、銅板を銅張板上に表面実装しているので、絶縁基板に銅板接続用の専用のスルーホールを設ける必要がなく、絶縁基板上に配置する部品等の実装密度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント配線板の一形態を示す上面図である。
【図２】図１のＥ−Ｅ線における断面図である。
【図３】本発明に係るプリント配線板の、導体パターン上に表面実装される銅板の一形態を示す斜視図である。
【図４】図３とは別の銅板の一形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るプリント配線板の、銅板が実装されていない状態の導体パターンの一形態を示す図である。
【符号の説明】
１    プリント配線板
２    絶縁基板
３、３'、３"  導体パターン
４、４'    半田
５    銅板
６、７  半田付け部
８    スルーホール
９    電子部品
ｈ、ｈ'  絶縁距離
【図１】
0003928152.tif 000002
【図２】
0003928152.tif 000003
【図３】
0003928152.tif 000004
【図４】
0003928152.tif 000005
【図５】
0003928152.tif 000006