JP2015185597A

JP2015185597A - プリント基板およびプリント基板の製造方法

Info

Publication number: JP2015185597A
Application number: JP2014058819A
Authority: JP
Inventors: 斉司吉永; Saiji Yoshinaga
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】少なくともインピーダンスの低下あるいは放熱性の向上のいずれか一方を図ることができるプリント基板およびプリント基板の製造方法を提案すること。
【解決手段】複数の絶縁層２が積層される多層構造のプリント基板１Ａであって、プリント基板１Ａに実装されるＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを接続する伝達路４Ａを備え、伝達路４Ａは、同一層の絶縁層２において隣り合う穴同士が重なり合うように穴あけ加工を行って、水平方向において穴同士が連通することで形成される水平方向連通領域４１の少なくとも一部を２層以上重なり合わせて形成され、少なくとも電気を伝達する導体４２が水平方向連通領域４１に充填されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント基板およびプリント基板の製造方法に関する。

近年、絶縁層と導電層とが繰り返し積層される多層構造のプリント基板が提案されている。プリント基板には、ビアが形成されている。ビアは、異なる導電層間を接続する。ビアは、１つの絶縁層の表裏面、あるいは２つ以上の絶縁層のうち最外層となる２つの絶縁層の一方の表面から他方の裏面までを貫通して形成された穴であり、穴の内壁面に形成されたメッキ膜、あるいは穴に充填された導体と、１つの絶縁層の表裏面、あるいは２つ以上の最外層となる２つの絶縁層の一方の表面および他方の裏面に積層されている導電層に形成されるパターン配線とを接続する（特許文献１参照）。

特開２００６−３５１９６３号公報

ところで、多層構造のプリント基板においては、実装される集積回路など、電力により駆動する駆動部品の消費電流が増加傾向にあるため、出力が大きい電力供給部品が実装されることとなる。出力が大きい電力供給部品を実装すると、ノイズ対策として、電源部品から駆動部品まで電力を供給するためのパターン配線、例えば電源用配線、ＧＮＤ用配線のインピーダンスを小さくすることが求められている。インピーダンスは、電源用配線、ＧＮＤ用配線の断面積を増加することで小さくすることができる。このため、１つの導電層に形成される電源用配線、ＧＮＤ用配線を厚く（例えば、３５μｍから７０μｍ）すること、１つの導電層における電源用配線、ＧＮＤ用配線の面積の増加すること、電源用配線、ＧＮＤ用配線が形成されている導電層を多層化することも考えられる。しかしながら、電源用配線、ＧＮＤ用配線を厚くするために、１つの導電層の厚さを厚くすると、他の導電層の厚さとの差から、プリント基板に反りが発生する可能性がある。また、電源用配線、ＧＮＤ用配線のみならず、信号用配線も厚くなるため、信号用配線のインピーダンスコントロールが困難となる可能性がある。また、電源用配線、ＧＮＤ用配線の面積の増加や多層化は、プリント基板の大型化や、コスト増加の可能性がある。

また、多層構造のプリント基板においては、駆動部品や電力供給部品が発熱する。従来では、プリント基板に対するヒートシンクの取り付け、ファンなどによる空冷、冷媒などによる水冷など種々の対策がとられている。一方で、プリント基板単体での放熱性の向上が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくともインピーダンスの低下あるいは放熱性の向上のいずれか一方を図ることができるプリント基板およびプリント基板の製造方法を提案することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本実施形態では、複数の絶縁層が積層される多層構造のプリント基板であって、前記プリント基板に実装される伝達元部品から伝達対象までを接続する伝達路を備え、前記伝達路は、同一層の前記絶縁層において隣り合う穴同士が重なり合うように穴あけ加工を行って、水平方向において前記穴同士が連通することで形成される水平方向連通領域の少なくとも一部を２層以上重なり合わせて形成され、少なくとも熱あるいは電気のいずれか一方を伝達する伝達体が前記水平方向連通領域に充填されている。

本発明に係るプリント基板およびプリント基板の製造方法は、少なくともインピーダンスの低下あるいは放熱性の向上のいずれか一方を図ることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るプリント基板の表面図である。図２は、実施形態１に係るプリント基板の断面図である。図３は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図４は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図５は、プリント基板の製造時における伝達路作成の説明図である。図６は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図７は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図８は、プリント基板製造時におけるプリント基板の裏面図である。図９は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図１０は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図１１は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図１２は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図１３は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図１４は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図１５は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図１６は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図１７は、実施形態１に係るプリント基板の変形例１を示す図である。図１８は、実施形態１に係るプリント基板の変形例２を示す図である。図１９は、実施形態１に係るプリント基板の変形例３を示す図である。図２０は、実施形態１に係るプリント基板の変形例４を示す図である。図２１は、実施形態１に係るプリント基板の変形例５を示す図である。図２２は、実施形態１に係るプリント基板の変形例６を示す図である。図２３は、実施形態２に係るプリント基板の断面図である。図２４は、実施形態２に係るプリント基板の変形例を示す図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係るプリント基板の表面図である。図２は、実施形態１に係るプリント基板の断面図である。なお、図２は、図１のＡ１−Ａ１の断面である。

実施形態に係るプリント基板１Ａは、図１および図２に示すように、多数の電子部品（ＤＤＣ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１０、ＩＣ（集積回路）２０、コンデンサ３０）などを表面１ａあるいは裏面１ｂに固定することで実装し、電子部品間に電気配線を施すことによって電子回路を構成するものである。プリント基板１Ａは、多層構造であり、層間にも電気配線が施されている。プリント基板１Ａは、絶縁性を有する樹脂から構成される複数の絶縁層２が板状、またはシート状に形成され、この絶縁層２が積層されることにより、多層構造を構成する。

各絶縁層２には、表面、あるいは裏面の少なくとも一方に導電性を有する金属材料（例えば、銅、スズ、鉛、金などの少なくとも１以上を含む材料）で構成される導電層３が形成されている。プリント基板１Ａは、導電層３に電気配線が施されている。導電層３は、電子部品間で電力、信号などの伝達が可能な配線パターンとして形成されている。つまり、各絶縁層２の表面、あるいは裏面の少なくとも一方に形成される導電層３は、プリント基板１Ａの表裏面１ａ，１ｂのみならず、積層される複数の絶縁層２の層間にも所望の配線パターンで形成されている。なお、本実施形態に係るプリント基板１Ａは、一例として、１１層の絶縁層が積層され、各絶縁層２の表裏面のすべてに導電層３（１２層）が形成されている。プリント基板１Ａの多層構造は、これに限定されるものではなく、絶縁層２の積層数や、各絶縁層２の表裏面に対する導電層３の形成の有無の数は任意に設定される。

プリント基板１Ａは、伝達路４Ａが形成されている。伝達路４Ａは、電力供給部品から駆動部品まで少なくとも電気を伝達するために形成されたものである。本実施形態における伝達路４Ａは、一例として、ＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを接続して、ＤＤＣ１０からの電力をＩＣ２０およびコンデンサ３０に供給するものである。つまり、伝達路４Ａは、電力供給配線として用いられるものである。なお、プリント基板１Ａは、電力供給配線として用いられる伝達路４Ａとは異なる図示しない伝達路に、電力供給配線と対になるＧＮＤ配線として用いる。

ここで、ＤＤＣ１０は、電子部品のうち電力供給部品であり、直流電圧を調整して、調整された直流電圧の電流をＩＣ２０およびコンデンサ３０に供給するものである。つまり、ＤＤＣ１０は、ＩＣ２０およびコンデンサ３０に電力を供給する電力供給部品であり、少なくとも電気を発生（出力）する伝達元部品である。また、ＩＣ２０は、電子部品のうち駆動部品であり、ＤＤＣ１０により調整された直流電圧の電流が供給されて駆動するものである。つまり、ＩＣ２０は、電力により駆動する駆動部品であり、ＤＤＣ１０から少なくとも電気が伝達される伝達対象である。

伝達路４Ａは、複数の絶縁層２に形成された水平方向連通領域４１に導体４２が充填されて形成されている。本実施形態における伝達路４Ａは、各絶縁層２のそれぞれに形成された水平方向連通領域４１（４１ａ〜４１ｋが含まれる）を少なくとも２層以上重ね合わせて形成され、かつ各水平方向連通領域４１にそれぞれに導体４２（４２ａ〜４２ｋが含まれる）が充填されている。これにより、伝達路４Ａは、ＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０まで、すなわち伝達元部品から伝達対象まで連通して形成された空間に充填された導体４２により接続する。

各水平方向連通領域４１は、同一層の絶縁層２において隣り合う穴５同士を重なり合わせて形成する。隣り合う穴５同士を重なり合わせて形成すると、隣り合う穴５の間に絶縁層２が介在せず、穴５同士が連通する。従って、各水平方向連通領域４１は、水平方向において穴５同士が連通することで形成される。各水平方向連通領域４１は、この重なり合う穴５を同一層の絶縁層２に複数配列して形成されている。ここで、穴５同士の重なり度合いは、任意である。例えば、水平方向連通領域４１の外周を平坦とする場合は、重なり度合いを大きくし、水平方向連通領域４１を形成するのに形成される穴５を増加する。また、穴５は、穴あけ加工により形成される。穴あけ加工としては、各絶縁層２の水平方向連通領域４１に対応する位置にレーザにより穴を開けるレーザ加工、ドリルにより穴を開ける切削加工がある。なお、穴あけ加工は、各絶縁層２に対して行われてもよく、積層された複数の絶縁層２に対して行われてもよい。積層された複数の絶縁層２に対して穴あけ加工を行う場合は、すべての絶縁層２を貫通してもよいし、貫通させずに途中層までとしてもよい。さらに、穴あけ加工により形成される穴５の径は、任意に設定される。例えば、穴５は、プリント配線の１配線の幅と同じ、または幅よりも大きくあるいは小さく形成される。

導体４２は、伝達体であり、導電性を有する金属材料（例えば、銅、スズ、鉛、金などの少なくとも１以上を含む材料）で構成されている。導体４２は、各水平方向連通領域４１に充填されており、ＤＤＣ１０とＩＣ２０およびコンデンサ３０との間に介在しており、少なくとも電気をＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０まで伝達する。

次に、本実施形態に係るプリント基板１Ａの製造方法について説明する。図３、図６、図９、図１１、図１３、図１５は、プリント基板製造時におけるプリント基板の表面図である。図４、図７、図１０、図１２、図１４、図１６は、プリント基板製造時におけるプリント基板の断面図である。図５は、プリント基板の製造時における伝達路作成の説明図である。図８は、プリント基板製造時におけるプリント基板の裏面図である。なお、図４、図７、図１０、図１２、図１４、図１６は、それぞれ図３、図６、図９、図１１、図１３、図１５のＡ２−Ａ２〜Ａ７−Ａ７の断面である。

プリント基板１Ａの製造においては、図３および図４に示すように、プリント基板１Ａの完成時に絶縁層２となる基材２ａが用いられる。基材２ａの表裏面には、導電層３ａ，３ｂとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、エッチング処理により、導電層３ａ，３ｂとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、基材２ａに穴あけ加工により水平方向連通領域４１ａを形成する。ここでは、図５に示すように、基材２ａのうち、水平方向連通領域４１ａを形成する位置に、まず穴５ａを形成する。次に、穴５ａと重なり合うように穴５ｂを形成して、穴５ａと穴５ｂを連通する。次に、穴５ａおよび穴５ｂを結んだ延長線上に、穴５ｂと重なり合うように穴５ｃを形成して、穴５ａから穴５ｃを連通する。これにより、一方向に隣り合う穴５ａ〜５ｃ同士が連通し、一方向に延在した水平方向連通領域４１ａが形成される。次に、水平方向連通領域４１ａにペースト状の導体４２ａを充填し、硬化させる。ここで、水平方向連通領域４１ａに充填された導体４２ａは、基材２ａの表裏面に形成された配線パターンと接続されていない。

次に、図６、図７および図８に示すように、基材２ａの表裏面に、完成時に絶縁層２となる基材２ｂ，２ｃをそれぞれ積層する。基材２ｂの表面および基材２ｃの裏面には、それぞれ導電層３ｃ，３ｄとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、基材２ｂに水平方向連通領域４１ａと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｂ_１と、水平方向連通領域４１ｂ_２とを形成する。水平方向連通領域４１ｂ_１は水平方向連通領域４１ａと同一形状であり、水平方向連通領域４１ｂ_２は一方向および他方向に連続して重なり合う穴を形成することで帯状に形成されている。また、基材２ｃに水平方向連通領域４１ａと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｃを形成する。水平方向連通領域４１ｃは水平方向連通領域４１ａと同一形状である。次に、基材２ｂ，２ｃを基材２ａに積層する。基材同士の積層は、基材間に絶縁性を有する接着剤を塗布して行う、あるいは基材間に絶縁性を有する樹脂を介在させ、その後積層された基材を加熱・加圧することで行うなどがある。次に、エッチング処理により、導電層３ｃ，３ｄとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、水平方向連通領域４１ｂ_１，４１ｂ_２にそれぞれペースト状の導体４２ｂ_１，４２ｂ_２を充填し、硬化させる（図１０参照）。また、水平方向連通領域４１ｃにペースト状の導体４２ｃを充填し、硬化させる（図１０参照）。これにより、導体４２ａは、導体４２ｂ_１および導体４２ｃと接続される。ここで、導電層３のエッチング処理の工程と、水平方向連通領域４１に対する導体４２の充填・硬化の工程は、前後してもよい。また、導体４２ｂ_１は、基材２ｂの表裏面に形成された配線パターンと接続されておらず、導体４２ｃは、基材２ｃの表裏面に形成された配線パターンと接続されていない。このため、導体４２ａは、導体４２ｂ_１や導体４２ｃを介して、基材２ｂや基材２ｃの表裏面に形成された配線パターンと接続されていない。即ち、各基材２の導体４２は、他の基材２の導体４２を介して、他の基材２の表裏面に形成された配線パターンと接続されておらず、これにより伝達路４Ａは、各導電層３の配線パターンと接続されていない。

次に、図９および図１０に示すように、基材２ｂの表面および基材２ｃの裏面に、完成時に絶縁層２となる基材２ｄ，２ｅをそれぞれ積層する。基材２ｄの表面および基材２ｅの裏面には、それぞれ導電層３ｅ，３ｆとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、基材２ｄに水平方向連通領域４１ｂ_１と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｄ_１と、水平方向連通領域４１ｂ_２と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｄ_２とを形成する。水平方向連通領域４１ｄ_１は水平方向連通領域４１ｂ_１と同一形状であり、水平方向連通領域４１ｄ_２は水平方向連通領域４１ｂ_２と同一形状である。また、基材２ｅに水平方向連通領域４１ｃと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｅを形成する。水平方向連通領域４１ｅは水平方向連通領域４１ｃと同一形状である。次に、基材２ｄ，２ｅを基材２ｂ，２ｃにそれぞれ積層する。次に、エッチング処理により、導電層３ｅ，３ｆとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、水平方向連通領域４１ｄ_１，４１ｄ_２にそれぞれペースト状の導体４２ｄ_１，４２ｄ_２を充填し、硬化させる（図１２参照）。また、水平方向連通領域４１ｅにペースト状の導体４２ｅを充填し、硬化させる（図１２参照）。これにより、導体４２ｄ_１は導体４２ｂ_１と、導体４２ｄ_２は導体４２ｂ_２と、導体４２ｅは導体４２ｃと接続される。

次に、図１１および図１２に示すように、基材２ｄの表面および基材２ｅの裏面に、完成時に絶縁層２となる基材２ｆ，２ｇをそれぞれ積層する。基材２ｆの表面および基材２ｇの裏面には、それぞれ導電層３ｇ，３ｈとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、基材２ｆに水平方向連通領域４１ｄ_１および水平方向連通領域４１ｄ_２と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｆ_１と、水平方向連通領域４１ｄ_２と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｆ_２とを形成する。水平方向連通領域４１ｆ_１，４１ｆ_２は帯状に形成されている。また、基材２ｇに水平方向連通領域４１ｅと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｇを形成する。水平方向連通領域４１ｇは水平方向連通領域４１ｅと同一形状である。次に、基材２ｆ，２ｇを基材２ｄ，２ｅにそれぞれ積層する。次に、エッチング処理により、導電層３ｇ，３ｈとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、水平方向連通領域４１ｆ_１，４１ｆ_２にそれぞれペースト状の導体４２ｆ_１，４２ｆ_２を充填し、硬化させる（図１４参照）。また、水平方向連通領域４１ｇにペースト状の導体４２ｇを充填し、硬化させる（図１４参照）。これにより、導体４２ｆ_１は導体４２ｄ_１，４２ｄ_２と、導体４２ｆ_２は導体４２ｄ_２と、導体４２ｇは導体４２ｅと接続される。

次に、図１３および図１４に示すように、基材２ｆの表面および基材２ｇの裏面に、完成時に絶縁層２となる基材２ｈ，２ｉをそれぞれ積層する。基材２ｈの表面および基材２ｉの裏面には、それぞれ導電層３ｉ，３ｊとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、基材２ｈに水平方向連通領域４１ｆ_１と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｈ_１と、水平方向連通領域４１ｆ_２と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｈ_２とを形成する。水平方向連通領域４１ｈ_１，４１ｈ_２は、水平方向連通領域４１ｆ_１，４１ｆ_２とそれぞれ同一形状である。また、基材２ｉに水平方向連通領域４１ｇと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｉを形成する。水平方向連通領域４１ｉは水平方向連通領域４１ｇと同一形状である。次に、基材２ｈ，２ｉを基材２ｆ，２ｇにそれぞれ積層する。次に、エッチング処理により、導電層３ｉ，３ｊとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、水平方向連通領域４１ｈ_１，４１ｈ_２にそれぞれペースト状の導体４２ｈ_１，４２ｈ_２を充填し、硬化させる（図１６参照）。また、水平方向連通領域４１ｉにペースト状の導体４２ｉを充填し、硬化させる（図１６参照）。このとき、導体４２ｈ_１は導体４２ｆ_１と、導体４２ｈ_２は導体４２ｆ_２と、導体４２ｉは導体４２ｇと接続される。

次に、図１５および図１６に示すように、基材２ｈの表面および基材２ｉの裏面に、完成時に絶縁層２となる基材２ｊ，２ｋをそれぞれ積層する。基材２ｊの表面および基材２ｋの裏面には、それぞれ導電層３ｋ，３ｌとなる図示しない導体箔が形成されている。まず、基材２ｊに水平方向連通領域４１ｈ_１と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｊ_１と、水平方向連通領域４１ｈ_２と積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｊ_２とを形成する。水平方向連通領域４１ｊ_１，４１ｊ_２は、水平方向連通領域４１ｈ_１，４１ｈ_２とそれぞれ同一形状である。また、基材２ｋに水平方向連通領域４１ｉと積層方向において重なり合う水平方向連通領域４１ｋを形成する。水平方向連通領域４１ｋは水平方向連通領域４１ｉと同一形状である。次に、基材２ｊ，２ｋを基材２ｈ，２ｉにそれぞれ積層する。次に、エッチング処理により、導電層３ｋ，３ｌとなる導体箔から図示しない所望の配線パターンを形成する。次に、水平方向連通領域４１ｊ_１にＩＣ２０の電源供給用端子を挿入した状態で、ペースト状の導体４２ｊ_１を充填し、水平方向連通領域４１ｊ_２にＤＤＣ１０の図示しない電源供給用端子を挿入した状態で、ペースト状の導体４２ｊ_２を充填し、それぞれ硬化させる（図２参照）。また、水平方向連通領域４１ｉに、コンデンサ３０の図示しない電源供給用端子を挿入した状態で、ペースト状の導体４２ｋを充填し、硬化させる（図２参照）。これにより、導体４２にＤＤＣ１０、ＩＣ２０、コンデンサ３０がそれぞれ接続される。

以上のように、本実施形態に係るプリント基板１Ａは、水平方向において穴５同士が連通することで形成された水平方向連通領域４１を２層以上重なり合わせて、各水平方向連通領域４１に導体４２が充填された伝達路４Ａにより、ＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０まで、すなわち伝達元部品から伝達対象までを接続する。従って、ＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを少なくとも絶縁層２の厚さを有する導体４２で接続することができるので、プリント配線やビアで接続した場合と比較して、導体４２の断面積を大きくすることができる。これにより、伝達元部品から伝達対象までのすべてのインピーダンスを小さくすることができる。特に、電力供給部品から駆動部品までの電源用配線やＧＮＤ用配線として伝達路４Ａを用いることで、インピーダンスを小さくでき、ノイズの低下を図ることができる。

また、導体４２の断面積を絶縁層２の積層方向に大きくするので、導体４２の断面積を確保するために伝達路４Ａの水平方向における面積を増加することが抑制される。従って、プリント基板１Ａの表裏面１ａ，１ｂとなる絶縁層２に形成される水平方向連通領域４１の面積増加を抑制することができるので、伝達路４Ａがプリント基板１Ａの表裏面１ａ，１ｂにおける電力供給部品や駆動部品などの電子部品の配置に影響を与えることを抑制することができる。また、導体４２の断面積を絶縁層２の積層方向に大きくするので、電力供給部品から駆動部品までの電源用配線やＧＮＤ用配線の断面積をプリント配線により大きくする場合のように、導電層３の多層化をすることなく、電源用配線やＧＮＤ用配線の断面積を大きくすることができる。これらにより、プリント基板１Ａの大型化や、コスト増加を抑制することができる。

また、導体４２は、絶縁層２と比較して熱伝導性を有するので、電力供給部品や駆動部品が発生（出力）する熱が伝達される。従って、導体４２に伝達された熱は、プリント基板１Ａの表裏面１ａ，１ｂに露出する水平方向連通領域４１に充填されている導体４２から、プリント基板１Ａの表裏面１ａ，１ｂと接触する気体である空気に、放出される。導体４２は、プリント配線と比較して断面積が大きいので、プリント配線と比較して電力供給部品や駆動部品から多くの熱が伝達されることになり、多くの熱が空気に放出されることとなる。これにより、プリント基板１Ａの放熱性を向上することができる。

なお、本実施形態における電力供給部品、駆動部品のプリント基板１Ａの配置位置や数、および伝達路４Ａの形状は任意に設定することができる。図１７は、実施形態１に係るプリント基板の変形例１を示す図である。図１８は、実施形態１に係るプリント基板の変形例２を示す図である。図１９は、実施形態１に係るプリント基板の変形例３を示す図である。図２０は、実施形態１に係るプリント基板の変形例４を示す図である。図２１は、実施形態１に係るプリント基板の変形例５を示す図である。図２２は、実施形態１に係るプリント基板の変形例６を示す図である。

図１７に示すように、プリント基板１Ｂの伝達路４Ｂは、プリント基板１Ｂの内部に配置される絶縁層２に大部分が形成されていてもよい。この場合、プリント基板１Ｂの表裏面１ａ，１ｂにおける水平方向連通領域４１の面積を低減することができる。従って、電子部品の配置に影響を与えることをさらに抑制することができる。

また、図１８に示すように、プリント基板１Ｃの伝達路４Ｃは、プリント基板１Ｃの内部に配置される絶縁層２において、互いに離間した水平方向連通領域４１を形成し、ＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを並列に接続してもよい。従って、プリント基板１Ｃ全体の積層方向における導体４２の断面積を増加することができる。

また、図１９に示すように、プリント基板１Ｄの伝達路４Ｄは、プリント基板１Ｄの裏面１ｂに実装されているＤＤＣ１０から表面１ａに実装されているＩＣ２０および裏面１ｂに実装されているコンデンサ３０まで接続してもよい。

また、図２０に示すように、プリント基板１Ｅの伝達路４Ｅは、ＤＤＣ１０から表面１ａに複数実装されているＩＣ２０および裏面１ｂに実装されているコンデンサ３０まで接続してもよい。

また、図２１に示すように、プリント基板１ＦのＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを２つの伝達路４Ｆ_１，４Ｆ_２を用いて接続してもよい。この場合は、ＤＤＣ１０からＩＣ２０までの伝達路４Ｆ_１を導体４２の断面積が大きくなる水平方向連通領域４１で形成し、ＩＣ２０からコンデンサ３０までの伝達路４Ｆ_２を導体４２の断面積が小さくなる水平方向連通領域４３で形成する。つまり、大きな電流を流すことが要求されるＤＤＣ１０からＩＣ２０までを接続する伝達路４Ｆ_１は、大きな電流を流すことができるように導体４２より、断面積が大きくなる。一方、大きな電流を流すことが要求されないＩＣ２０からコンデンサ３０までを接続する伝達路４Ｆ_２は、導体４２の断面積が伝達路４Ｆ_１よりも小さくなる。なお、水平方向連通領域４３は、水平方向連通領域４１を形成する穴よりも小さい径の穴で形成されることが好ましい。

また、図２２に示すように、プリント基板１ＧのＤＤＣ１０からＩＣ２０およびコンデンサ３０までを２つの伝達路４Ｇ_１，４Ｇ_２を用いて接続してもよい。この場合は、ＤＤＣ１０を伝達路４Ｇ_１に接続し、ＩＣ２０およびコンデンサ３０を伝達路４Ｇ_２で接続し、導電層３に取り付けられたパターン配線とは異なる導電性を有するパッド４４で、伝達路４Ｇ_１，４Ｇ_２を接続してもよい。

なお、上記実施形態１における伝達路４は、信号用配線として用いられてもよい。この場合は、伝送損失を低減することができる。

〔実施形態２〕
次に、実施形態２に係るプリント基板について説明する。図２３は、実施形態２に係るプリント基板の断面図である。実施形態２に係るプリント基板１Ｈが、実施形態１に係るプリント基板１Ａと異なる点は、伝達路４Ｈが伝達するものが電気ではなく熱である点である。実施形態２に係るプリント基板１Ｈは実施形態１に係るプリント基板１Ａと基本的構成は同一であるので、同一符号の構成要素についてはその説明を省略あるいは簡略化する。

実施形態に係るプリント基板１Ｈは、図２３に示すように、発熱部品４０からプリント基板１Ｈの表面１ａまでを伝達路４Ｈで接続する。伝達路４Ｈは、発熱部品４０からプリント基板１Ｈが接触する気体である空気まで熱を伝達するために形成されたものである。本実施形態における伝達路４Ｈは、一例として、発熱部品４０から伝達路４Ｈの端部４Ｈａ，４Ｈｂが形成されたプリント基板１Ｈの表面１ａまでを接続して、発熱部品４０からの熱を端部４Ｈａ，４Ｈｂが接触する伝達対象である空気まで伝達するものである。つまり、伝達路４Ｈは、放熱経路として用いられるものである。

ここで、発熱部品４０は、発熱する電子部品であり、上記ＤＤＣ１０、ＩＣ２０、コンデンサ３０などの電力供給部品や駆動部品が含まれる。つまり、発熱部品４０は、熱を発生（出力）する伝達元部品である。

伝達路４Ｈは、複数の絶縁層２に形成された水平方向連通領域４１に放熱体４５が充填されて形成されている。本実施形態における伝達路４Ｈは、各絶縁層２のそれぞれに形成された水平方向連通領域４１を少なくとも２層以上重ね合わせて形成され、かつ各水平方向連通領域４１にそれぞれに放熱対４５が充填されている。これにより、伝達路４Ｈは、発熱部品４０から空気まで、すなわち伝達元部品から伝達対象まで連通して形成された空間に充填された放熱体４５により接続する。

放熱体４５は、伝達体であり、熱伝導性を有する材料（少なくとも絶縁層２よりも熱伝導性を有する材料であり、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、真鍮、ニッケル、鉄、白金、ステンレス鋼などの少なくとも１以上を含む）で構成されている。放熱体４５は、各水平方向連通領域４１に充填されており、発熱部品４０と空気との間に介在しており、熱を発熱部品４０から空気まで伝達する。ここで、放熱体４５は、熱伝導性を有すればよいので、導電性を有していなくてもよい。

発熱部品４０が発熱すると、発熱部品４０が発生する熱が伝達路４Ｈの放熱体４５に伝達され、放熱体４５が空気と接触する端部４Ｈａ，４Ｈｂから空気に放出される。伝達路４Ｈは、上記伝達路４Ａ〜４Ｇやプリント配線とは異なり、電気を伝達するのではなく、熱を伝達するためのものである。また、プリント配線と比較して断面積が大きいので、プリント配線と比較して発熱部品４０から多くの熱が伝達されることになり、多くの熱が空気に放出されることとなる。これらにより、プリント基板１Ａの放熱性を向上することができる。

なお、本実施形態における電力供給部品、発熱部品４０の配置位置や数、および伝達路４Ｈの形状は任意に設定することができる。図２４は、実施形態２に係るプリント基板の変形例を示す図である。図２４に示すように、プリント基板１Ｉの伝達路４Ｉは、発熱部品４０から端部４Ｉａにより表面１ａと接触する空気、および端部４Ｉｂにより裏面１ｂと接触する空気まで接続してもよい。

また、上記実施形態１，２および変形例では、伝達路４Ａ〜４Ｉが、プリント基板１Ａ〜１Ｉの表裏面１ａ，１ｂに実装された電子部品と接続されているが、これに限定されるものではなく、プリント基板１Ａ〜１Ｉの内部に実装された電子部品と接続されていてもよい。

１Ａ〜１Ｉプリント基板
１ａ表面
１ｂ裏面
２，２ａ〜２ｋ絶縁層
３，３ａ〜３ｌ導電層
４Ａ〜４Ｉ伝達路
４１，４１ａ〜４１ｋ，４３水平方向連通領域
４２，４２ａ〜４２ｋ導体
４４パッド
４５放熱体
５，５ａ〜５ｃ穴
１０ＤＤＣ
２０ＩＣ
３０コンデンサ
４０発熱部品

Claims

複数の絶縁層が積層される多層構造のプリント基板であって、
前記プリント基板に実装される伝達元部品から伝達対象までを接続する伝達路を備え、
前記伝達路は、
同一層の前記絶縁層において隣り合う穴同士が重なり合うように穴あけ加工を行って、水平方向において前記穴同士が連通することで形成される水平方向連通領域の少なくとも一部を２層以上重なり合わせて形成され、
少なくとも熱あるいは電気のいずれか一方を伝達する伝達体が前記水平方向連通領域に充填されている
プリント基板。
請求項１に記載のプリント基板において、
前記伝達対象は、電子部品のうち電力が供給されることで駆動する駆動部品であり、
前記伝達元部品は、電子部品のうち前記駆動部品に電力を供給する電力供給部品であり、
前記伝達体は、少なくとも導電性を有する導体である、
プリント基板。
請求項１に記載のプリント基板において、
前記伝達元部品は、電子部品のうち発熱する発熱部品であり、
前記伝達対象は、前記プリント基板が接触する気体であり、
前記伝達体は、少なくとも熱伝導性を有する熱伝導体である、
プリント基板。
複数の絶縁層が積層される多層構造のプリント基板の製造方法であって、
前記プリント基板に実装される伝達元部品から伝達対象までを接続する伝達路を形成する工程を含み、
前記伝達路を形成する工程は、
同一層の前記絶縁層において隣り合う穴同士が重なり合うように穴あけ加工を行って、水平方向において前記穴同士が連通し、少なくとも一部が２層以上で重なり合う水平方向連通領域を形成する工程と、
前記水平方向連通領域に少なくとも熱あるいは電気のいずれか一方を伝達する伝達体を充填する工程と、
を含む、
プリント基板の製造方法。