JP6657001B2 - プリント配線板 - Google Patents

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Description

本発明は、プリント配線板に関する。
従来、大電流が供給されて大きな熱を発する電子部品をプリント配線板に搭載する場合、プリント配線板の電子部品搭載位置に放熱部材を埋め込み、この放熱部材を用いて電子部品から発生する熱を放熱している（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３０４２２３号公報
しかしながら、上述の埋め込まれた放熱部材を用いてプリント配線板の外部に放熱する場合、プリント配線板の裏面側に放熱シートなどを別途設置する必要がある。また、外部から大電流を電子部品に供給するためには、プリント配線板に大電流用端子であるバスバーを別途設置する必要もある。すなわち、従来技術ではプリント配線板に別途設置しなければならない部材の点数が多くなり、部材コストや部材の取り付け工程が増加するため、プリント配線板自体や、かかるプリント配線板を組み込んだ製品の製造コストが増大してしまう。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、別途必要となる部材の点数を抑えながら、放熱性の向上と大電流の供給とを実現することができるプリント配線板を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係るプリント配線板は、おもて面側に搭載される電子部品の主電流経路である電流経路部と、前記電子部品から発生する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、前記金属板の裏面側に配置されるプリント配線板と、を備える。また、前記電流経路部および前記放熱部は、同一層内で前記プリント配線板と一体に形成されている。
実施形態の一態様に係るプリント配線板によれば、別途必要となる部材の点数を抑えながら、放熱性の向上と大電流の供給とを実現することができる。
図１は、第１の実施形態に係るプリント配線板の斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係るプリント配線板の設置例を示す斜視図である。 図３は、図１に示すＸ１−Ｘ１線断面図である。 図４は、第１の実施形態の変形例１に係るプリント配線板の断面図である。 図５は、第１の実施形態の変形例２に係るプリント配線板の断面図である。 図６は、第２の実施形態に係るプリント配線板の上面図である。 図７は、第２の実施形態に係るプリント配線板の回路構成を示す図である。 図８は、図６に示すＸ２−Ｘ２線断面図である。 図９は、図６に示すＸ３−Ｘ３線断面図である。 図１０は、図６に示すＸ４−Ｘ４線断面図である。 図１１は、第２の実施形態の変形例３に係るプリント配線板の断面図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示するプリント配線板の実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るプリント配線板１の構成を示す斜視図である。実施形態に係るプリント配線板１は、たとえば車両に搭載される電子制御装置、特にモーター制御など大電力・高負荷の制御に用いられる電子制御装置に用いられるプリント配線板に特に有効である。一方で、実施形態に係るプリント配線板１の用途は、電子制御装置に限られるものではない。
第１の実施形態に係るプリント配線板１は、図１に示すように、金属板２と、金属板２の裏面側に配置される配線部材３とを備えている。また、金属板２は、電子部品２０に大電流を供給する主電流経路である電流経路部２ａ、２ｂと、電子部品２０から発生する熱を放熱する放熱部２ｃとを有する。
ここで、第１の実施形態に係るプリント配線板１は、電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃが、同一層内でプリント基板である配線部材３と一体に形成されている。これにより、一枚の金属板２の追加で、放熱性の向上と大電流の供給とを両方実現することができる。なぜなら、同一層内に電流経路部２ａ、２ｂと放熱部２ｃとが形成されているために、電子部品２０を表面に実装した時に、電子部品２０に対して大電流を安定して供給、導出することができるとともに、電子部品２０から発生する熱を効果的に放熱することができるからである。したがって、プリント基板である配線部材３に別途必要となる部材の点数を抑えられることから、製造コストを低減することができる。なお、第１の実施形態に係るプリント配線板１は、プリント配線板１の製造時に金属板２と配線部材３を予め一体に形成するようにしてもよいし、製造工程において電流経路部２ａ、２ｂと放熱部２ｃを一枚の金属板２から分割するようにしてもよい。
以下、第１の実施形態に係るプリント配線板１の詳細について説明する。金属板２は、略平板形状であり、裏面側にプリント基板である配線部材３が配置されており、おもて面側に電子部品２０を搭載することができる。また、金属板２は、ＣｕやＡｌなどで構成され、厚さは例えば１ｍｍ程度である。なお金属板２の厚さは１ｍｍ程度に限られず、１ｍｍより薄くても良いし、１ｍｍより厚くても良い。
プリント配線板１において、金属板２は平面視で略Ｔ字形状を有し、両端側の電流経路部２ａ、２ｂと、中央側の放熱部２ｃとに分割されている。金属板２を分割する方法としては、例えば、ダイシングソーなどによる物理的方法や、エッチングなどによる化学的方法、レーザカッターなどによる光学的方法を用いることができる。また、配線部材３上の金属板２のおもて面や側面は、高放熱樹脂層や金属層などで構成される被覆部材４で覆われている。なお、被覆部材４の詳細については後述する。
また、プリント配線板１においては、放熱部２ｃは、平面視で電子部品２０が搭載される位置を含んで配置されている。すなわち、電子部品２０に近接するように放熱部２ｃを配置している。したがって、近接する放熱部２ｃを用いて電子部品２０から発生する熱を効果的に放熱することができる。
さらに、プリント配線板１においては、端子２１などを経由して、電子部品２０と金属板２の電流経路部２ａ、２ｂとを電気的に接続することができる。これにより、電流経路部２ａ、２ｂを経由して、外部電源（図示せず）から電子部品２０に大電流である主電流を供給することができる。すなわち、電流経路部２ａ、２ｂは、プリント配線板１の主電流経路として機能する。なお、プリント配線板１において、電子部品２０に供給可能である主電流は、例えば５０Ａ以上である。
配線部材３は、略平板形状であり、樹脂層と配線層とが積層して構成されている。配線部材３は、例えば、リジッド基板やフレキシブル基板、リジッドフレキシブル基板などのプリント基板などである。
配線部材３は、例えば、電子部品２０の各種動作を制御する信号を外部から伝達する制御信号経路として機能する。そして、電子部品２０を制御する制御信号は、配線部材３から被覆部材４などを経由して、電子部品２０に至る経路で伝達される。なお、本願の添付図面においては、プリント配線板１における制御信号経路についての図示は省略する。
そして、主電流は、外部電源から電流経路部２ａに入力され、さらに金属板２のおもて面側に配置される金属接続部８（図３参照）および金属層６（図３参照）を経由して、電子部品２０に入力される。また、電子部品２０から出力される主電流は、金属板２のおもて面側に配置される金属接続部８および金属層６を経由して電流経路部２ｂに出力され、電流経路部２ｂから外部に出力される。
また、プリント配線板１において、金属板２の電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃは、平面視で配線部材３から突出する突出部２ａ１、２ｂ１および２ｃ１を有する。さらに、突出部２ａ１、２ｂ１および２ｃ１は、外部装置と直接接続可能な形状を有する。図１においては、外部装置と直接接続可能な形状の例として、金属板２のおもて面から裏面に貫通する貫通孔２ａ２、２ｂ２、２ｃ２を示している。次に、突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１および貫通孔２ａ２、２ｂ２、２ｃ２が備える機能について、図２を用いて説明する。
図２は、第１の実施形態に係るプリント配線板１の設置例を示す斜視図である。図２には、中央部が凹み、外周の枠部に外部端子３１が設けられた筐体３０を示している。また、筐体３０の枠部は突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１と当接可能な幅および位置に設けられ、外部端子３１は貫通孔２ａ２、２ｂ２、２ｃ２（図１参照）に挿通可能な径および位置に設けられている。筐体３０は、樹脂やセラミックなど絶縁性の材質で構成されている。また、筐体３０には図示しないカバー部材が装着され、電子部品２０を実装したプリント配線板１を略密閉し、その状態で車両などに搭載される。
ここで、プリント配線板１は突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１を有し、突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１は貫通孔２ａ２、２ｂ２、２ｃ２を有することから、バスバーなどを別途設置することなく、ナット３２を用いてプリント配線板１を筐体３０に直接接続することができる。
また、プリント配線板１において、配線部材３は矩形状であり、電流経路部２ａ（または２ｂ）の突出部２ａ１（または２ｂ１）と、放熱部２ｃの突出部２ｃ１とは、配線部材３の異なる辺から突出している。すなわち、突出部２ａ１（または２ｂ１）と突出部２ｃ１とは離間した位置から異なる向きに突出していることから、突出部２ａ１（または２ｂ１）に対応する外部端子３１、および突出部２ｃ１に対応する外部端子３１についても、それぞれ大きく離間して配置される。
これにより、突出部２ａ１（または２ｂ１）に対応する筐体３０の電流経路部と、突出部２ｃ１に対応する筐体３０の放熱部とは、互いのレイアウトに制限されること無く、それぞれ最適化して設計することができる。したがって、筐体３０に設置されるプリント配線板１の放熱性および大電流の供給特性をさらに向上させることができる。
次に、第１の実施形態に係るプリント配線板１の詳細な構造について説明する。図３は、図１に示すＸ１−Ｘ１線断面図である。
金属板２の電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃは、同一層内で配線部材３に一体に形成されている。また、配線部材３上の金属板２のおもて面や側面は、被覆部材４（図１参照）である高放熱樹脂層５や金属層６、樹脂７などで覆われている。
プリント配線板１においては、高放熱樹脂層５を金属板２のおもて面上に配置し、パターン形成された金属層６を高放熱樹脂層５上に配置し、高放熱樹脂層５に電流経路部２ａ、２ｂと金属層６との間を金属で接続する金属接続部８を設けている。ここで、金属層６と金属接続部８とを組み合わせることにより、電流経路部２ａ、２ｂと、電子部品２０の端子２１との間を電気的に接続することができる。したがって、従来のプリント配線板上に電子部品を搭載する手法と同様の手法を用いて、プリント配線板１に電子部品２０を実装することができる。この場合、金属層６と電子部品２０の端子２１との間は、例えば導電接合材２２で接合されて、電気的に接続されている。
また、プリント配線板１においては、金属板２のおもて面上の電子部品２０が搭載される位置に、高放熱樹脂層５を配置してもよい。換言すると、電子部品２０に近接する放熱部２ｃのおもて面上に高放熱樹脂層５を配置してもよい。通常の樹脂よりも高い放熱性を有する高放熱樹脂層５を放熱部２ｃのおもて面上に配置することにより、電子部品２０から発生する熱を、近接する放熱部２ｃに効率よく放熱することができる。高放熱樹脂層５は、例えばエポキシ樹脂をベースに、フィラーを充填させるなど高い放熱性を有する樹脂で構成され、厚さは例えば０．０５ｍｍ程度である。
金属層６は、例えばＣｕやＡｌなどで構成され、厚さは例えば０．０３ｍｍ程度である。金属接続部８は、例えば、高放熱樹脂層５に設けられた貫通孔を、ＣｕやＡｌ、半田などの金属で埋めて構成される。
プリント配線板１では、外部電源からの入力電流は、貫通孔２ａ２に挿通される外部端子３１（図２参照）および突出部２ａ１を経由して、電流経路部２ａに印加される。そして、電流経路部２ａに印加された電流は、金属接続部８、金属層６および端子２１を経由して、電子部品２０に入力される。
また、電子部品２０から出力された電流は、端子２１、金属層６および金属接続部８を経由して、電流経路部２ｂに印加される。そして、電流経路部２ｂに印加された電流は、突出部２ｂ１および貫通孔２ｂ２に挿通される外部端子３１を経由して、外部に出力される。
樹脂７は、離間して配置された金属板２の間を埋めるとともに、金属板２の側面などを覆い、金属板２の電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃ同士の互いの絶縁性を確保する機能を有する。樹脂７は、例えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁性樹脂で構成される。また、電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃはそれぞれ離間して配置されることにより、離間された隙間を樹脂７で容易に埋めることができることから、電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃ同士の絶縁性を確実に確保することができる。
また、プリント配線板１においては、金属板２のおもて面上の電子部品２０が搭載される位置、すなわち電子部品２０に近接する放熱部２ｃのおもて面上に、金属層６および金属接続部８を配置するとよい。ここで、電子部品２０に近接する放熱部２ｃのおもて面上に金属層６および金属接続部８を配置することにより、電子部品２０で発生した熱を放熱部２ｃにより効率的に放熱することができる。
さらに、プリント配線板１においては、放熱部２ｃと電子部品２０との間の金属層６と、電子部品２０の底面との間を、導電接合材２２で接続しても良い。この場合、導電接合材２２を介して電子部品２０で発生した熱を放熱部２ｃに放熱することができるので、さらに効率的に放熱することができる。
また、プリント配線板１では、放熱部２ｃと電子部品２０との間隔を０．１ｍｍ以下にするとよい。ここで、放熱部２ｃと電子部品２０との間隔を０．１ｍｍ以下にすることにより、たとえ導電接合材２２などが配置されていなかったとしても、電子部品２０から発生する熱を放熱部２ｃに効率よく放熱することができる。
配線部材３は、配線層３ａおよび樹脂層３ｂを積層して構成され、金属板２の裏面側に配置されている。なお、第１の実施形態に係るプリント配線板１においては、配線部材３は金属板２の裏面に直接接合されているが、配線部材３と金属板２との間に別の部材が配置されていてもよい。
＜変形例１＞
図４は、第１の実施形態の変形例１に係るプリント配線板１Ａの構成を示す断面図である。なお、図４は、第１の実施形態に係る図３に対応した図である。
第１の実施形態の変形例１に係るプリント配線板１Ａは、第１の実施形態に係るプリント配線板１とは高放熱樹脂層５、樹脂７および金属接続部８の構成が異なる。その他の点は、第１の実施形態に係るプリント配線板１と同様であり、共通の構成については同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
プリント配線板１Ａにおいて、高放熱樹脂層５は、電子部品２０に近接する放熱部２ｃのおもて面上にのみ配置されている。また、電流経路部２ａ、２ｂのおもて面上には、高放熱樹脂層５ではなく樹脂７を配置している。したがって、樹脂７に比べてコストが高い高放熱樹脂層５の使用量を最小限に抑えることができることから、製造コストを低減することができる。
また、プリント配線板１Ａにおいて、金属接続部８は電流経路部２ａ、２ｂ上にのみ設けられ、放熱部２ｃ上には設けられていない。裏面側が信号線とショートしているタイプの電子部品２０を実装する場合、放熱部２ｃ上に金属接続部８を設けると、信号線と放熱部２ｃとがショートしてしまい、電子部品２０の動作に不具合が生じる場合がある。そこで、かかる電子部品２０を用いる場合には、放熱部２ｃ上には金属接続部８を設けないことにより、電子部品２０を安定に動作させることができる。すなわち、電子部品２０の内部構造に応じて、放熱部２ｃ上に金属接続部８を設けるか否かを適宜変更することにより、電子部品２０の安定動作と放熱性とを両立させることができる。
＜変形例２＞
図５は、第１の実施形態の変形例２に係るプリント配線板１Ｂの構成を示す断面図である。なお、図５は、第１の実施形態に係る図３に対応した図である。
第１の実施形態の変形例２に係るプリント配線板１Ｂは、第１の実施形態に係るプリント配線板１とは高放熱樹脂層５、金属層６および樹脂７の構成が異なるとともに、電子部品２０の端子２１の構成が異なる。
プリント配線板１Ｂにおいて、電流経路部２ａ、２ｂのおもて面上には、高放熱樹脂層５ではなく樹脂７を配置している。また、放熱部２ｃのおもて面上には、高放熱樹脂層５および金属層６は配置されず、電子部品２０は放熱部２ｃ上に導電接合材２２を用いて直接接合されている。したがって、電子部品２０から発生する熱をダイレクトに放熱部２ｃに放熱することができるので、さらに効率的に放熱することができる。また、コストが高い高放熱樹脂層５を使用せずにすむことから、製造コストを低減することができる。
また、変形例２に係る電子部品２０は、裏面側が信号線とショートしていないタイプの内部構造を有する。したがって、電子部品２０を直接放熱部２ｃに接合しても、電子部品２０を安定に動作させることができる。さらに、電子部品２０は、端子２１が底面側ではなく側面から電流経路部２ａ、２ｂに延びていることから、端子２１と放熱部２ｃをショートさせることなく実装することが可能である。
なお、図５においては、端子２１は金属層６および金属接続部８を介して電流経路部２ａ、２ｂと接続されている。しかしながら、表面配線の必要ない部分については、樹脂７、金属層６および金属接続部８を設けず、端子２１を直接電流経路部２ａ、２ｂに半田付けなどにより接合してもよい。端子２１を直接電流経路部２ａ、２ｂに接合することで、電流経路を短くすることができるとともに、電流が金属層６および金属接続部８を経由しないため、大電流を安定して流すことができる。
また、第１実施形態のさらに別の変形例として、一方の電流経路部（例えば電流経路部２ｂ）と、放熱部２ｃとが分割されず一体であるような構成を有するプリント配線板１も可能である。この場合、放熱部２ｃのみならず、電流経路部２ｂからも放熱することが可能となるので、さらに効率的に放熱することができる。なお、この変形例の場合、電子部品２０は、裏面側が信号線とショートしていないタイプの内部構造を備えればよい。または、電子部品２０と放熱部２ｃとの間が電気的に絶縁する構造にしてもよい。さらに、電子部品２０の裏面側と、端子２１とが導通した内部構造を有する電子部品２０を用いてもよい。
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａの構成を示す上面図である。
第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａは、第１の実施形態に係るプリント配線板１とは回路構成が異なる。また、異なる回路構成を実現するため、配線部材３の裏面側に導電板９が追加されている。
第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａは、図６に示すように、金属板２と、配線部材３と、導電板９とを備えている。また、金属板２は、電子部品２０ａ〜２０ｄの主電流経路である電流経路部２ａ、２ｂと、電子部品２０ａ〜２０ｄから発生する熱を放熱する放熱部２ｃ、２ｄとを有する。
さらに、電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃ、２ｄが、同一層内で配線部材３と一体に形成されている。したがって、第１の実施形態に係るプリント配線板１と同様に、一枚の金属板２を追加することで、放熱性の向上と大電流の供給とを両方実現することができる。
プリント配線板１Ａにおいて、金属板２は平面視で略π字形状を有し、中央側の電流経路部２ａ、２ｂと、両端側の放熱部２ｃ、２ｄとが、略線対称に配置されている。しかしながら、金属板２は、必ずしも略線対称に配置される必要は無い。
また、電流経路部２ａ、２ｂおよび放熱部２ｃ、２ｄは、平面視で配線部材３からそれぞれ突出する突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１を有する。さらに、突出部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１は、外部装置と直接接続可能な形状である貫通孔２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２を有する。したがって、第１の実施形態に係るプリント配線板１と同様に、プリント配線板１Ａを筐体３０（図２参照）に直接接続することができる。
プリント配線板１Ａにおいて、貫通孔２ａ２は、外部電源（不図示）からの電流を入力するＰ端子として機能する。そして、外部電源からの入力電流は、電流経路部２ａを経由して、電子部品２０ａ、２０ｂに入力される。また、電子部品２０ａ、２０ｂが導通状態で、電子部品２０ｃ、２０ｄが遮断状態の場合、電子部品２０ａ、２０ｂから出力された電流は、配線部材３の裏面側に配置される導電板９を経由して、Ｕ端子として機能する貫通孔９ｂから外部装置（不図示）に出力される。
ここで、導電板９は、配線部材３から突出する導電突出部９ａを有し、導電突出部９ａは、外部装置と直接接続可能な形状である貫通孔９ｂを有している。したがって、導電板９を筐体３０（図２参照）に直接接続することができる。
また、電子部品２０ａ、２０ｂが遮断状態で、電子部品２０ｃ、２０ｄが導通状態の場合、外部装置からＵ端子に入力される電流は、導電板９、電子部品２０ｃ、２０ｄ、電流経路部２ｂを経由して、Ｎ端子として機能する貫通孔２ｂ２から接地部分（不図示）に出力される。
また、プリント配線板１Ａでは、電子部品２０ａ、２０ｂから発生した熱を放熱する放熱部２ｃと、電子部品２０ｃ、２０ｄから発生した熱を放熱する放熱部２ｄを備えている。さらに、放熱部２ｃ、２ｄは、平面視で電子部品２０ａ〜２０ｄが搭載される位置を含んで配置されている。したがって、プリント配線板１と同様、近接する放熱部２ｃ、２ｄを用いて電子部品２０ａ〜２０ｄから発生する熱を効果的に放熱することができる。
また、図６で示すように、プリント配線板に複数の電子部品を搭載する場合、複数の放熱部をプリント配線板に配置すると、一個の放熱部を配置した場合に比べて、それぞれの電子部品から発生する熱の放熱効率を向上させることができる。
また、プリント配線板１Ａにおいて、配線部材３は矩形状であり、電流経路部２ａ、２ｂの突出部２ａ１、２ｂ１と、放熱部２ｃ、２ｄの突出部２ｃ１、２ｄ１とは、配線部材３の異なる辺から突出している。これにより、第１の実施形態に係るプリント配線板１と同様に、筐体３０（図２参照）の電流経路部と筐体３０の放熱部とは、互いのレイアウトに制限されること無く、それぞれ最適化して設計することができる。したがって、筐体３０に設置されるプリント配線板１Ａの放熱性および大電流の供給特性をさらに向上させることができる。
さらに、プリント配線板１Ａにおいては、複数の放熱部２ｃ、２ｄについても、それぞれ配線部材３の異なる辺から突出している。これにより、筐体３０などに設けられ、放熱部２ｃ、２ｄにそれぞれ直接接続される放熱部材を離して配置することができる。したがって、それぞれの電子部品から発生する熱の放熱効率をさらに向上させることができる。
また、プリント配線板１Ａにおいて、放熱部２ｃ、２ｄはいずれも平面視で一つの辺から突出する複数の凸部が設けられ、それぞれの凸部上に電子部品２０ａ〜２０ｄが搭載されている。ここで、隣接する電子部品を異なる凸部上にそれぞれ搭載することにより、隣接する電子部品から発生する熱による熱干渉の影響を低減することができる。
次に、第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａの回路構成を図７に示す。なお、図７においては、プリント配線板１Ａに搭載される電子部品２０ａ〜２０ｄがパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である例を示す。
第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａにおいては、電流経路部２ａにＰ端子として機能する貫通孔２ａ２が設けられ、導電板９にＵ端子として機能する貫通孔９ｂが設けられ、電流経路部２ｂにＮ端子として機能する貫通孔２ｂ２が設けられている。そして、電流経路部２ａと導電板９との間に、電子部品２０ａ、２０ｂが並列に接続されている。また、導電板９と電流経路部２ｂとの間に、電子部品２０ｃ、２０ｄが並列に接続されている。
そして、電子部品２０ａ、２０ｂが導通状態であり、電子部品２０ｃ、２０ｄが遮断状態である場合、Ｐ端子から入力された電流は、電流経路部２ａ、電子部品２０ａまたは電子部品２０ｂ、および導電板９を経由して、Ｕ端子から出力される。
また、電子部品２０ａ、２０ｂが遮断状態であり、電子部品２０ｃ、２０ｄが導通状態である場合、Ｕ端子から入力された電流は、導電板９、電子部品２０ｃまたは電子部品２０ｄ、および電流経路部２ｂを経由して、Ｎ端子から出力される。
ここで、プリント配線板１Ａにおいては、配線部材３の裏面側に導電板９を配置することにより、図７に示したような複雑な回路構成を実現することができる。
なお、プリント配線板１Ａにおいては、各端子間に電子部品が２個ずつ並列接続されている。しかしながら、電子部品は３個以上並列接続されていても良いし、電子部品が１個のみ接続されていてもよい。さらに、電子部品２０ａ〜２０ｄとしてパワーＭＯＳＦＥＴを用いた例を示しているが、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などを用いてもよい。
次に、第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａの詳細な構造について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、図６に示すＸ２−Ｘ２線断面図である。
プリント配線板１Ａでは、電流経路部２ａや放熱部２ｃなどを有する金属板２（図６参照）の裏面側に、配線部材３が配置されている。また、金属板２のおもて面側に、電子部品２０ａ、２０ｂなどを搭載することができる。さらに、配線部材３の金属板２と向かい合う面とは反対の面側に、導電板９が配置されている。
そして、プリント配線板１Ａでは、外部電源からの入力電流は、突出部２ａ１を経由して、電流経路部２ａに印加される。そして、電流経路部２ａに印加された電流は、金属接続部８、金属層６および端子２１を経由して、電子部品２０ａ、２０ｂに入力される。
また、第２の実施形態に係るプリント配線板１Ａでは、高放熱樹脂層５、金属板２（図６参照）および配線部材３を貫通して、金属層６と導電板９とを電気的に接続するビア１０が配置されている。そして、電子部品２０ａ、２０ｂから出力された電流は、端子２１、金属層６およびビア１０、導電板９および導電突出部９ａを経由して、外部に出力される。
また、プリント配線板１と同様に、放熱部２ｃのおもて面上の電子部品２０ａ、２０ｂが搭載される位置には高放熱樹脂層５が配置されるとともに、金属層６および金属接続部８が配置されている。さらに、電子部品２０ａ、２０ｂの底面と金属層６との間が、導電接合材２２で接続されている。したがって、第１の実施形態に係るプリント配線板１と同様に、電子部品２０ａ、２０ｂから発生する熱を、効率よく放熱部２ｃに放熱することができる。
また、電流経路部２ａと放熱部２ｃとの間や、導電板９の導電突出部９ａ以外の表面は、絶縁性を確保するために樹脂７で覆われている。
図９は、図６に示すＸ３−Ｘ３線断面図である。外部装置から導電板９に印加された電流は、ビア１０、金属層６、端子２１を経由して、電子部品２０ｃ、２０ｄに入力される。そして、電子部品２０ｃ、２０ｄから出力された電流は、端子２１、金属層６および金属接続部８、電流経路部２ｂおよび突出部２ｂ１を経由して、接地部分に出力される。
また、放熱部２ｄのおもて面上の電子部品２０ｃ、２０ｄが搭載される位置には高放熱樹脂層５が配置されるとともに、金属層６および金属接続部８が配置されている。さらに、電子部品２０ｃ、２０ｄの底面と金属層６との間が、導電接合材２２で接続されている。
図１０は、図６に示すＸ４−Ｘ４線断面図である。図１０に示すように、プリント配線板１Ａにおいては、金属板２の突出部を、金属板２のおもて面側および裏面側の一方または双方に折り曲げて配置することができる。なお図１０では、放熱部２ｃの突出部２ｃ１および放熱部２ｄの突出部２ｄ１を、金属板２の裏面側に折り曲げた例を示している。
金属板２の突出部を折り曲げて配置できることから、外部端子３１（図２参照）の様々な位置に追従できるように、外部端子３１に直接接続可能な形状（図１０では貫通孔２ｃ２および２ｄ２）を配置することができる。したがって、筐体３０における外部端子３１の配置の自由度を高くすることができる。
なお、プリント配線板１Ａにおいては、放熱部２ｃ、２ｄの突出部２ｃ１、２ｄ１を折り曲げて配置しているが、電流経路部２ａ、２ｂの突出部２ａ１、２ｂ１（図６参照）を折り曲げて配置しても良い。また、プリント配線板１Ａにおいては、突出部２ｃ１、２ｄ１のいずれも金属板２の裏面側に折り曲げているが、例えば、一方の突出部を金属板２の裏面側に折り曲げ、もう一方の突出部を金属板２のおもて面側に折り曲げても良いし、いずれの突出部も金属板２のおもて面側に折り曲げても良い。
＜変形例３＞
図１１は、第２の実施形態の変形例３に係るプリント配線板１Ｄの構成を示す断面図である。なお、図１１は、第２の実施形態に係る図１０に対応した図である。
第２の実施形態の変形例３に係るプリント配線板１Ｄは、第２の実施形態に係るプリント配線板１Ｃとは樹脂７の構成が異なる。
プリント配線板１Ｄにおいて、樹脂７は、放熱部２ｃ、２ｄの突出部２ｃ１、２ｄ１の表面全体を覆っている。したがって、プリント配線板１Ｄを筐体３０（図２参照）に設置する際に、放熱部２ｃ、２ｄと筐体３０との絶縁性を確保しながら直接固定することができることから、筐体３０への取り付けの容易性を高めることができる。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第１の実施形態に係るプリント配線板１において、金属板２の突出部を金属板２のおもて面側または裏面側に折り曲げてもよい。
また、一体に形成された筐体３０にプリント配線板１を接続する例を示したが、複数の筐体に、それぞれ対応する突出部を接続しても良い。さらに、貫通孔２ａ２〜２ｃ２を、ナット３２を用いて外部端子３１に接続する例を示したが、筐体３０への接続はこの組み合わせに限られず、突出部をプレスフィット可能な先端形状に加工して、対応する外部端子の穴に挿通して接続しても良い。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ プリント配線板
２ 金属板
２ａ、２ｂ 電流経路部
２ｃ、２ｄ 放熱部
２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１ 突出部
２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２ 貫通孔
３ 配線部材
３ａ 配線層
３ｂ 樹脂層
４ 被覆部材
５ 高放熱樹脂層
６ 金属層
７ 樹脂
８ 金属接続部
９ 導電板
９ａ 導電突出部
９ｂ 貫通孔
１０ ビア
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 電子部品
２１ 端子
２２ 導電接合材
３０ 筐体
３１ 外部端子
３２ ナット

Claims (12)

  1. おもて面側に搭載される電子部品の主電流経路である電流経路部と、前記電子部品から発生する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、
    前記金属板の裏面側に配置される配線部材と、を備え、
    前記電流経路部および前記放熱部は、同一層内で前記配線部材に一体に形成されており、
    前記金属板は、平面視で前記配線部材から突出する突出部を有し、
    前記突出部は、外部装置と直接接続可能な形状を有し、
    前記配線部材は、矩形状であり、
    前記電流経路部の前記突出部と前記放熱部の前記突出部とは、前記配線部材の異なる辺から突出していること
    を特徴とするプリント配線板。
  2. おもて面側に搭載される電子部品の主電流経路である電流経路部と、前記電子部品から発生する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、
    前記金属板の裏面側に配置される配線部材と、
    前記金属板のおもて面上の前記電子部品が搭載される位置に設けられる高放熱樹脂層と、
    前記高放熱樹脂層上に設けられる金属層と、を備え、
    前記電流経路部および前記放熱部は、同一層内で前記配線部材に一体に形成されており、
    前記高放熱樹脂層には、前記金属板と前記金属層との間を金属で接続する金属接続部が設けられること
    を特徴とするプリント配線板。
  3. おもて面側に搭載される電子部品の主電流経路である電流経路部と、前記電子部品から発生する熱を放熱する放熱部と、を有する金属板と、
    前記金属板の裏面側に配置される配線部材と、
    前記配線部材の前記金属板と向かい合う面とは反対の面側に設けられ、前記電子部品の主電流経路である導電板と、を備え、
    前記電流経路部および前記放熱部は、同一層内で前記配線部材に一体に形成されていること
    を特徴とするプリント配線板。
  4. 前記電流経路部は、平面視で前記放熱部と離間して配置されること
    を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプリント配線板。
  5. 前記放熱部は、平面視で前記電子部品が搭載される位置を含んで配置されること
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプリント配線板。
  6. 前記金属板は、平面視で前記配線部材から突出する突出部を有し、
    前記突出部は、外部装置と直接接続可能な形状を有すること
    を特徴とする請求項２または３に記載のプリント配線板。
  7. 前記突出部は、前記金属板のおもて面側および裏面側の一方または双方に折れ曲がっていること
    を特徴とする請求項６に記載のプリント配線板。
  8. 前記配線部材は矩形状であり、
    前記電流経路部の前記突出部と前記放熱部の前記突出部とは、前記配線部材の異なる辺から突出していること
    を特徴とする請求項６または７に記載のプリント配線板。
  9. 前記金属板のおもて面上の前記電子部品が搭載される位置に高放熱樹脂層を備えること
    を特徴とする請求項１または３に記載のプリント配線板。
  10. 前記高放熱樹脂層上に金属層を備え、
    前記高放熱樹脂層に、前記金属板と前記金属層との間を金属で接続する金属接続部が設けられること
    を特徴とする請求項９に記載のプリント配線板。
  11. 前記配線部材の前記金属板と向かい合う面とは反対の面側に、前記電子部品の主電流経路である導電板を備えること
    を特徴とする請求項１または２に記載のプリント配線板。
  12. 前記導電板は、平面視で前記配線部材から突出する導電突出部を有し、
    前記導電突出部は、外部装置と直接接続可能な形状を有すること
    を特徴とする請求項３または１１に記載のプリント配線板。
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