JP2010109036A - プリント基板及び回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の反りと重量の低減を図ることができると共に、放熱性の改善が可能なプリント基板及び回路装置の提供にある。
【解決手段】平板状の回路基材１１と、該回路基材１１に形成されたスルーホール１６と、該スルーホール１６内に設けられた熱伝導性部材としての銅チップ１７と、回路基材１１の両面に形成された配線パターン１２、１３と、回路基材１１の一方面である表側の配線パターン１２に搭載される発熱素子１４とを有し、回路基材１１の他方面である裏側の配線パターン１３のうち、発熱素子１４と対向する部分の厚さが他の部分の厚さより厚膜で形成され、銅チップ１７が、発熱素子１４及び厚膜の配線パターン１３ａの両方に熱的に接続されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、プリント基板及び回路装置に関するものである。

特許文献１で開示された従来技術においては、金属ベース上にフィラー入り接着性絶縁層が設けられ、その上に多層回路基板が設けられている。多層回路基板は、配線板の表面に薄手の回路導体を形成し、裏側に厚手の回路導体を形成したものである。そして、表面の薄手の回路導体の発熱部品が搭載される部位が、スルーホールにより裏側の厚手の回路導体に接続されている。
このように構成されていることにより、発熱部品からの熱は表面の薄手の回路導体からスルーホールを介して裏側の厚手の回路導体へ伝わり、この厚手の回路導体から接着性絶縁層を介して金属ベースに伝わることにより良好に放熱されるとしている。
特開平９−３６５５３号公報（第３〜４頁、図１）

しかし、特許文献１で開示された金属ベース多層回路基板において、厚手の回路導体は配線板の裏側全面に設けられているので、高温条件下では配線板と回路導体との熱膨張率の差によって多層回路基板の反りが発生する問題がある。また、厚手の回路導体を裏側全面に形成する必要があるので、回路基板が重くなってしまう問題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回路基板の反りと重量の低減を図ることができると共に、放熱性の改善が可能なプリント基板及び回路装置の提供にある。

上記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、プリント基板において、平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンとを有し、前記基材の一方面の配線パターンには発熱素子を搭載する搭載部が形成され、前記基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されており、前記搭載部の少なくとも一部と前記厚膜部の少なくとも一部とが前記基材を挟んで対向するとともに、前記熱伝導性部材が、前記搭載部の前記厚膜部と対向する部分及び前記厚膜部の前記搭載部と対向する部分の
両方に熱的に接続されていることを特徴とする。なお、本発明におけるスルーホールとは、基材の一方面の配線パターンと他方面の配線パターンとの間に形成される中空の孔のことを指し、内面がメッキ処理されていないものも含む。また、搭載部とは配線パターンにおける発熱素子の搭載される場所のことをいう。
請求項１記載の発明によれば、基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されているので、配線パターン全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りと重量を低減することができる。また、発熱素子の搭載部の少なくとも一部と厚膜部の少なくとも一部とが基材を挟んで対向するとともに、熱伝導性部材が、搭載部の厚膜部と対向する部分及び厚膜部の搭載部と対向する部分の両方に熱的に接続されていることにより、搭載部に発熱素子が搭載されている場合には、発熱素子で発生した熱を熱伝導性部材を介して厚膜部へ速やかに伝達することができ、放熱性を改善することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のプリント基板において、前記厚膜部は前記基材の他方面の配線パターンの他の部分より厚く形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明によれば、基材の他方面の配線パターンには他の部分より厚く形成された厚膜部と、厚膜部より薄く形成された部分とが存在することになり、基材の他方面の配線パターン全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りと重量を低減することができる。

請求項３記載の発明は、回路装置において、平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンと、前記基材の一方面の配線パターンに搭載される発熱素子とを有し、前記基材の他方面の配線パターンのうち、前記発熱素子と対向する部分の少なくとも一部の厚さが他の部分の厚さよりも厚く形成された厚膜部が形成されており、前記熱伝導性部材が、前記発熱素子及び前記厚膜部の前記発熱素子と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とする。なお、本発明における発熱素子とは、電力制御用のパワー素子や受動素子など比較的大電流が流れ発熱量の大きい素子をいう。
請求項３記載の発明によれば、請求項１及び請求項２と同等の効果を得ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３に記載の回路装置において、前記厚膜部は、放熱部材に接続されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明によれば、発熱素子で発生した熱は熱伝導性部材を通って厚膜部に伝達され、厚膜部と接続された放熱部材へ伝わるので、基板の放熱性の改善が可能である。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の回路装置において、前記放熱部材への接続は、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して前記放熱部材に接続されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明によれば、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して放熱部材に接続されているので、電気絶縁性を維持しつつ、配線パターンに伝達された熱を速やかに放熱部材へ伝えることができる。

請求項６記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の回路装置において、前記基材の一方面の配線パターンは、前記厚膜部の厚さより薄く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする。
請求項６記載の発明によれば、基材の一方面の配線パターンのうち厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することができるので、非発熱素子を搭載するための基板を別途設ける必要がなく、コスト及び設置スペースを削減可能である。また、厚膜部に対向する部分以外の厚さの薄い部分に非発熱素子が搭載されているので、厚さの薄い部分の熱抵抗は高いため、厚膜部から非発熱素子への熱の伝達を抑えることができる。したがって、非発熱素子の温度上昇を防ぐことができる。なお、本発明における非発熱素子とは、信号制御用のＩＣや受動素子など比較的小電力で発熱量の少ない素子をいう。

請求項７記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の回路装置において、前記基材の一方面の配線パターンのうち、前記厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部と対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする。
請求項７記載の発明によれば、厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、この厚く形成された部分に発熱素子が搭載されているので、厚さの厚い部分を介して放熱性を向上することができる。また、厚膜部に対向する部分以外の厚さの薄い部分に非発熱素子が搭載されているので、厚さの薄い部分の熱抵抗は高いため、厚膜部から非発熱素子への熱の伝達を抑えることができる。したがって、非発熱素子の温度上昇を防ぐことができる。

本発明によれば、基板上の配線パターンの一部の厚さを厚く形成することにより、基板の反りと重量の低減を図ることができると共に、放熱性を改善することができる。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る回路装置について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、図１は、回路装置の構成を模式的に示したものであり、一部の寸法を誇張して分かり易く図示しており、実際の寸法とは異なっている。
図１に示すように、回路装置１０は、基材としてのエポキシ樹脂などからなる平板状で絶縁性の回路基材１１を備え、回路基材１１の一方面である表側及び他方面である裏側には導電性の配線パターン１２及び１３ａ、１３ｂが形成されている。表側に形成された配線パターン１２上にはパワー素子などの発熱素子１４及び制御ＩＣなどの非発熱素子１５が半田により接合されている。本実施形態では、発熱素子１４に隣接して非発熱素子１５が同一基板上に設けられている。なお、配線パターン１２上における発熱素子１４が搭載されている場所が発熱素子１４の搭載部に相当する。

そして、回路基材１１の発熱素子１４に対向する裏側には、厚膜部に相当する厚さの厚い（厚膜の）配線パターン１３ａが形成され、回路基材１１の非発熱素子１５に対向する裏側には、厚さの薄い（薄膜の）配線パターン１３ｂが形成されている。この実施形態では、配線パターン１３ａと配線パターン１３ｂとは接続された状態にある。
なお、表側の配線パターン１２は薄膜のパターンである。配線パターン１２、１３ａ、１３ｂは、いずれも銅箔をエッチング加工することで、回路基材１１の表側及び裏側に所望の形状に形成される。

回路基材１１上に搭載される発熱素子１４の直下の回路基材１１には、断面丸孔状で大径のスルーホール１６が貫通形成され、スルーホール１６内には熱伝導性部材に相当する円柱状の銅チップ１７が嵌め込み固定されている。銅チップ１７がスルーホール１６に嵌め込まれた状態において、銅チップ１７の表側及び裏側は回路基材１１の表側及び裏側と面一に形成されている。この面一の表側及び裏側に配線パターン１２及び１３ａが形成されている。このため、発熱素子１４が接合された表側の配線パターン１２と、裏側の配線パターン１３ａとは銅チップ１７を介して接続されている。
また、図１に示すように、厚膜の配線パターン１３ａは、銅チップ１７と対向する部分だけでなく、銅チップ１７と対向する部分から外側に拡張して形成されている。

回路基材１１上に搭載される非発熱素子１５の直下の回路基材１１には、断面丸孔状で小径のスルーホール１８が貫通形成され、スルーホール１８内には銅メッキが施されている。このことにより非発熱素子１５が接続された表側の配線パターン１２と、裏側の配線パターン１３ｂとはスルーホール１８を介して接続されている。

このように、裏側の配線パターン１３のうち、発熱素子１４に対向する部分の配線パターン１３ａの厚さが他の部分の配線パターン１３ｂの厚さより厚く形成されている。
この厚膜の配線パターン１３ａは、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シート１９を介して金属製の放熱部材２０に接続されている。なお、熱伝導性シート１９は弾力性を有する樹脂などの材料により形成されている。
発熱素子１４で発生した熱は、表側の配線パターン１２及び銅チップ１７を介して裏側の配線パターン１３ａに伝導され、熱伝導性シート１９を通って放熱部材２０に放熱される。

次に、回路装置１０の製造手順について図２に基づき説明を行う。
先ずＳ１０１にて回路基材１１にドリル工具でスルーホール１６、１８を貫通形成する。なお、スルーホール１６の形成は大径のドリル工具を使用し、スルーホール１８の形成は小径のドリル工具を使用して行う。
次にＳ１０２にてスルーホール１６に銅チップ１７を嵌め込み固定する。この場合、スルーホール１６の内径寸法に対し銅チップ１７の外径寸法をやや大きくとって、銅チップ１７をスルーホール１６に嵌め込み、銅チップ１７の表側及び裏側が回路基材１１の表側及び裏側と面一となるように固定される。

次にＳ１０３にてスルーホール１６に銅チップ１７を嵌め込んだ状態で、表側及び裏側全面に銅メッキ処理を施す。裏側は表側よりも更に厚く銅メッキ処理を施す。これにより、銅チップ１７両端面は銅メッキ層と接続される。また、スルーホール１８内にも銅メッキ処理を施す。
次にＳ１０４にて回路基材１１表側に、エッチングによる薄膜の配線パターン１２を形成する。銅チップ１７上に形成される配線パターン１２は銅チップ１７と接続された状態にあり、スルーホール１８上に形成される配線パターン１２はスルーホール１８と接続された状態にある。

回路基材１１裏側への配線パターン１３ａ、１３ｂの形成は、Ｓ１０５及びＳ１０６の２工程で行われる。
まずＳ１０５にて回路基材１１裏側に、配線パターン１３ａの部分にマスクをかけて配線パターン１３ｂの厚さまでエッチング処理を行い、厚膜パターン及び薄膜を形成する。
そして、更にＳ１０６にて配線パターン１３ａ、１３ｂの部分にマスクをかけて回路基材１１裏側を再度エッチング処理を行う。その結果、回路基材１１裏側には、厚膜の配線パターン１３ａと、薄膜の配線パターン１３ｂとがそれぞれ形成される。銅チップ１７下に形成される配線パターン１３ａは銅チップ１７と接続された状態にあり、スルーホール１８下に形成される配線パターン１３ｂはスルーホール１８と接続された状態にある。

次にＳ１０７にて銅チップ１７上の配線パターン１２上に発熱素子１４を半田を介して配置し、スルーホール１８上の配線パターン１２上に非発熱素子１５を半田を介して配置して、リフロー炉内にて所定温度で加熱することにより発熱素子１４及び非発熱素子１５を一括して半田接合させる。
次にＳ１０８にて裏側の厚膜の配線パターン１３ａと放熱部材２０との間に熱伝導性シート１９を介在させて、回路基材１１を放熱部材２０に図示しないネジにより固定する。その結果、配線パターン１３ａは熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に接続されている。

次に、上記構成を有する回路装置１０について図３に基づき作用説明を行う。
パワー素子など発熱素子１４は、動作すると大量の熱を発生する。図３（ａ）に示すように、発熱素子１４で発生した熱は、矢印２１で示す如く、配線パターン１２を介して銅チップ１７に伝達され、銅チップ１７と接続された裏側の配線パターン１３ａに伝達される。
裏側の配線パターン１３ａに伝達された熱は、矢印２２で示すように、熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に伝えられる。
ところで、配線パターン１３ａは厚膜で形成されているので、配線パターン１３ａ自体の熱容量を高めることができるため、銅チップ１７からの熱を効果的に配線パターン１３ａに吸収することができるとともに、配線パターン１３ａを通る熱の伝達経路の断面積が広くなり、配線パターン１３ａに伝達された熱の一部は、配線パターン１３ａ内を回路基材１１の基材面と平行な矢印２３で示す方向へ効果的に拡散して伝達される。
そして、配線パターン１３ａ内を拡散して伝達された熱は、矢印２４で示すように、熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に放熱される。

一方、図３（ｂ）で示す比較例では、裏側の配線パターン１３ｃが薄膜で形成されており、それ以外の構成は上記構成と同等である。
この場合には、裏側の配線パターン１３ｃに伝達された熱は、矢印２６で示すように、熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に伝えられる。
ところで、配線パターン１３ｃは薄膜で形成されているので、配線パターン１３ｃに伝達された熱の一部は、配線パターン１３ｃ内を回路基材１１の基材面と平行な矢印２７で示す方向へ拡散して伝達されるが、配線パターン１３ｃが薄膜であるがゆえに熱容量が小さく、また基材面と平行な方向への熱の伝達経路も矢印２７で示すように狭く、図３（ａ）で示す形態に比べて熱抵抗が高いため、発熱素子１４から放熱部材２０に伝わる熱の量は図３（ａ）で示す形態に比べて少量である。

このように、図３（ａ）で示す第１の実施形態では、裏側の配線パターン１３ａが厚膜で形成されていることにより効果的に熱を拡散させて、広い面積で熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に放熱させることができる。すなわち、配線パターン１３ａにおける基材面と平行な方向への熱の伝達経路の断面積を拡張することによって、発熱素子１４〜放熱部材２０間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱性の改善を図ることができる。
一方、配線パターン１３ａに隣接して形成された薄膜の配線パターン１３ｂでは、熱容量は小さく熱抵抗が高い。従って、配線パターン１３ｂと接続された非発熱素子１５への熱伝導を抑制することが可能である。

また、回路基材１１の裏側に形成される配線パターン１３のうち、発熱素子１４と対向する部分の厚さが他の部分の厚さより厚く形成されている。裏側の配線パターン１３全面の厚さが従来技術のように厚く形成されている場合には、回路基材１１と配線パターン１３との熱膨張率の差によって基板の反りが発生する恐れがあるが、裏側の配線パターン１３の一部が厚いだけなので、基板の反りを低減可能である。

この第１の実施形態に係る回路装置１０によれば以下の効果を奏する。
（１）回路基材１１の裏側に形成される配線パターン１３のうち、発熱素子１４と対向する部分の厚さが他の部分の厚さより厚く形成されているので、裏側の配線パターン１３全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りを小さくすることができると共に、基板の重量を低減可能である。
（２）回路基材１１上に搭載される発熱素子１４の直下の回路基材１１には、スルーホール１６が貫通形成され、スルーホール１６内には銅チップ１７が嵌め込み固定されている。そして、回路基材１１の裏側に形成される配線パターン１３のうち、発熱素子１４と対向する部分の配線パターン１３ａの厚さが厚膜で形成されている。従って、配線パターン１３ａ自体の熱容量を高めると共に、配線パターン１３ａを通る熱の伝達経路の断面積を増大させて熱抵抗を減らすことができるため、発熱素子１４で発生した熱は、表側の配線パターン１２及び銅チップ１７を介して裏側の配線パターン１３ａに速やかに吸収及び伝達され、配線パターン１３ａ内に拡散された上で、広い面積で熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に効果的に放熱させることができる。よって、放熱部材２０への放熱面積を拡張することによって、発熱素子１４〜放熱部材２０間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱性の改善を図れる。
（３）回路基材１１を放熱部材２０に取り付ける時、回路基材１１の裏側の配線パターン１３ａと放熱部材２０との間に弾力性を有する熱伝導性シート１９を介在させて取り付け固定されるので、回路基材１１と放熱部材２０との密着性を向上でき、放熱効果を一層改善可能である。
（４）回路基材１１上に発熱素子１４に加えて非発熱素子１５を搭載可能なので、非発熱素子１５を搭載するための基板を新規に設ける必要がなく、コスト及び設置スペースの削減が可能である。
（５）非発熱素子１５は薄膜の配線パターン１３ｂと接続して搭載されているので、配線パターン１３ｂを介しての熱伝達が抑えられ非発熱素子１５の温度上昇を防ぐことができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る回路装置３０を図４に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態における銅チップ１７の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。

図４に示すように、銅チップ３３がスルーホール１６に嵌め込まれた状態において、銅チップ３３の表側は回路基材３１の表側と面一に形成されているが、銅チップ３３の裏側は回路基材３１の裏側より突出して形成されている。この突出した銅チップ３３の周囲に厚膜の配線パターン３２ａが形成されている。銅チップ３３の裏側への突出量は、配線パターン３２ａの膜厚と同等となるように予め回路基材３１より突出して形成されており、突出した銅チップ３３の周囲に配線パターン３２ａが銅メッキ及びエッチングにより形成された時、同じ高さとなるようになっている。また、薄膜の配線パターン３２ｂは第１の実施形態における配線パターン１３ｂと同様に形成されている。

このように、銅チップ３３が裏側に突出して設けられていることにより、銅チップ３３と配線パターン３２ａとの接触面積を大きくすることができ、銅チップ３３と配線パターン３２ａとを確実に接合可能である。また、銅チップ３３と放熱部材２０とは、熱伝導性シート１９を介して直接接続されているので、発熱素子１４から銅チップ３３を通って伝達された熱の一部は、銅チップ３３と配線パターン３２ａとの接合部分を介さずに熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に直接伝えることができ、接合部分の接合不良などによる熱抵抗の増大があった場合でも、放熱性の向上を図れる。
それ以外については、第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができるので、説明を省略する。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る回路装置４０を図５に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態における表面の配線パターン１２の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。

図５に示すように、回路基材４１の表側に形成される配線パターン４２は、厚さの異なる２種類の配線パターン４２ａ、４２ｂからなり、厚膜の配線パターン４２ａ上に発熱素子１４が搭載され、薄膜の配線パターン４２ｂ上に非発熱素子１５が搭載されている。そして、回路基材４１の裏側に形成される配線パターン１３のうち、薄膜の配線パターン１３ｂ上には非発熱素子１５が搭載されている。

このように、回路基材４１の両面に厚さの異なる２種類の配線パターンを形成し、発熱素子１４と接合された表側の配線パターン４２ａが厚膜で形成されているので、発熱素子１４で発生した熱は配線パターン４２ａ及び銅チップ１７を介して裏側の配線パターン１３ａに伝達されると同時に、表側の配線パターン４２ａ内を回路基材４１の基材面と平行な矢印４３で示す方向へ拡散して伝達される。そして、配線パターン４２ａ内を拡散して伝達された熱の一部は外気に直接放熱されるので、発熱素子１４の放熱性を高めることができる。
また、回路基材４１表側の薄膜の配線パターン４２ｂに加えて、裏側の薄膜の配線パターン１３ｂ上にも非発熱素子１５が搭載可能なので、基板サイズを一層小型化できる。
それ以外については、第１の実施形態と同等の作用効果を得ることができるので、説明を省略する。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る回路装置５０を図６及び図７に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態における回路装置１０の製造手順を変更したものである。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。

図６に示すように、回路装置５０では、スルーホール１６がメッキコーティングされ、回路基材５１の表面及び裏面に配線パターン５２、５３ａが形成されてから、銅チップ５５が嵌め込み固定される。スルーホール１６の内面にはメッキ層５４が形成され、表面及び裏面の配線パターン５２、５３ａは、メッキ層５４を介して接続されている。
銅チップ５５がスルーホール１６に嵌め込まれた状態において、銅チップ５５の表側及び裏側は回路基材５１の表面及び裏面の配線パターン５２、５３ａと面一となるように形成されている。面一に形成された銅チップ５５の表側及び配線パターン５２上に発熱素子１４が半田接合され、面一に形成された銅チップ５５の裏側及び配線パターン５３ａ上に熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０が取り付け固定されている。

図７に示すように、回路装置５０の製造手順は、Ｓ２０１にて回路基材５１にドリル工具でスルーホール１６、１８を貫通形成したのち、次にＳ２０２にて、スルーホール１６に銅チップ５５を嵌め込まない状態で、表側及び裏側全面に銅メッキ処理を施す。この時、スルーホール１６にはメッキ層５４が形成される。次にＳ２０３にて回路基材５１表側に、エッチングによる薄膜の配線パターン５２を形成し、次にＳ２０４及びＳ２０５の２工程で回路基材１１裏側へ配線パターン５３ａ、５３ｂを形成する。
そして、Ｓ２０６にてスルーホール１６に銅チップ５５を嵌め込み固定する。この場合、銅チップ５５の表側及び裏側が回路基材５１の表面及び裏面の配線パターン５２、５３ａと面一となるように固定される。なお、銅チップ５５の高さ寸法は、表面及び裏面の配線パターン５２、５３ａの膜厚を考慮した寸法に予め設定されている。

次にＳ２０７にて銅チップ５５の表側及び配線パターン５２上に発熱素子１４を半田を介して接合させる。次にＳ２０８にて銅チップ５５の裏側及び厚膜の配線パターン５３ａと放熱部材２０との間に熱伝導性シート１９を介在させて、回路基材５１を放熱部材２０に図示しないネジにより固定する。その結果、銅チップ５５及び配線パターン５３ａは熱伝導性シート１９を介して放熱部材２０に接続されている。

このように、この実施形態では、スルーホール１６の内面にメッキ層５４が形成され、その上に銅チップ５５を表面及び裏面の膜厚分だけ突出させて嵌め込み固定されているので、発熱素子１４で発生した熱は銅チップ５５及びメッキ層５４を介して裏側の配線パターン５３ａ及び熱伝導性シート１９に伝達することができ、発熱素子１４の放熱性を更に高めることができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○ 第１〜第４の実施形態では、スルーホール１６内に設けられる熱伝導性部材として銅チップ１７、３３、５５として説明したが、銅ペーストでもよく、また、その他銅以外の金属材料或いは、導電性のフィラーを含んだ導電性の樹脂部材としても良い。
○ 第１〜第４の実施形態では、回路基材１１、３１、４１、５１として一層構成として説明したが多層構成であっても良い。
○ 第１〜第４の実施形態では、スルーホール１６の断面形状を丸孔としたが、矩形孔でもよく、また、不定形孔でも良い。この場合には、スルーホール１６に嵌め込まれる銅チップの外形形状は、矩形の角柱或いは、不定形の角柱となる。
○ 第１〜第２の実施形態では、表側の配線パターン１２上に発熱素子１４を接合させるとして説明したが、配線パターン１２を介さないで銅チップ１７、３３上に直接発熱素子１４を接合させても良い。
○ 第１の実施形態では、厚膜の配線パターン１３ａが銅チップ１７と対向する部分だけでなく、銅チップ１７と対向する部分から外側に拡張して形成されているとして説明したが、銅チップ１７と対向する部分のみが厚膜で形成されていてもよく、また、銅チップ１７と対向する部分の一部のみが厚膜で形成されていても良い。
○ 第１〜第４の実施形態では、裏面に形成される厚膜の配線パターン１３ａ、３２ａ、５３ａと薄膜の配線パターン１３ｂ、３２ｂ、５３ｂとはそれぞれ接続された状態にあるとして説明したが、接続されておらずに別々に形成されていても良い。
○ 第４の実施形態では、銅チップ５５の表側及び裏側が回路基材５１の表面及び裏面の配線パターン５２、５３ａと面一となるように形成されているとして説明したが、銅チップ５５の表側及び裏側が回路基材５１の表側及び裏側と面一となるように形成し、発熱素子１４と銅チップとの間及び銅チップと熱伝導性シート１９との間にメッキ処理等により導電部材を埋めこんで該導電部材が配線パターン５２、５３ａと面一になるように形成しても良い。
○ 第１〜第２の実施形態では、表側の配線パターン１２と裏側の配線パターン１３ａとが銅チップ１７、３３を介して電気的及び熱的に接続されているとして説明したがこれに限定されるものではなくて、銅チップ１７、３３を介して発熱素子１４と厚膜の配線パターン１３ａとが熱的に接続されておれば、これ以外の構成としても良い。例えば、表側の配線パターン１２は銅チップ１７、３３と接続されていない構成としてもよく、また、銅チップ１７、３３に代えて絶縁性で且つ熱伝導性を有する部材としても良い。

第１の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る回路装置の製造手順を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る回路装置の作用説明用の模式図である。（ａ）第１の実施形態の模式図、（ｂ）比較例の模式図。 第２の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。 第３の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係る回路装置の製造手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、３０、４０、５０ 回路装置
１１、３１、４１、５１ 回路基材
１２、４２（４２ａ、４２ｂ）、５２ 表側の配線パターン
１３（１３ａ、１３ｂ）、３２（３２ａ、３２ｂ）、５３（５３ａ、５３ｂ） 裏側の配線パターン
１２、１３ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２、５３ｂ 薄膜の配線パターン
１３ａ、３２ａ、４２ａ、５３ａ 厚膜の配線パターン
１４ 発熱素子
１５ 非発熱素子
１６、１８ スルーホール
１７、３３、５５ 銅チップ
１９ 熱伝導性シート
２０ 放熱部材

Claims (7)

1. 平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンとを有し、
   前記基材の一方面の配線パターンには発熱素子を搭載する搭載部が形成され、前記基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されており、
   前記搭載部の少なくとも一部と前記厚膜部の少なくとも一部とが前記基材を挟んで対向するとともに、前記熱伝導性部材が、前記搭載部の前記厚膜部と対向する部分及び前記厚膜部の前記搭載部と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とするプリント基板。
2. 前記厚膜部は前記基材の他方面の配線パターンの他の部分より厚く形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンと、前記基材の一方面の配線パターンに搭載される発熱素子とを有し、
   前記基材の他方面の配線パターンのうち、前記発熱素子と対向する部分の少なくとも一部の厚さが他の部分の厚さよりも厚く形成された厚膜部が形成されており、
   前記熱伝導性部材が、前記発熱素子及び前記厚膜部の前記発熱素子と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とする回路装置。
4. 前記厚膜部は、放熱部材に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の回路装置。
5. 前記放熱部材への接続は、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して前記放熱部材に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の回路装置。
6. 前記基材の一方面の配線パターンは、前記厚膜部の厚さより薄く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の回路装置。
7. 前記基材の一方面の配線パターンのうち、前記厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部と対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の回路装置。