配線板、および、その製造方法

【課題】スルーホールを備えながらも、その周囲に白化の発生の恐れがない配線板を提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂板から構成され、スルーホールを備えた配線板において、前記繊維強化樹脂板を構成するマトリックス樹脂のみから構成された白化防止部が前記繊維強化樹脂板に一体的に形成され、かつ、該白化防止部内に前記スルーホールの貫通孔が形成されている配線板。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスルーホールを備えた配線板、及び、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維等の強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化樹脂板から構成された配線板において、圧接接続する端子を、配線板を貫通して備えられたスルーホールに圧入すると、配線板のスルーホールの近傍部分が白化してしまう。
【０００３】
このように白化が生じた配線板は外観検査により不良品であると判断され、製品率の低下を引き起こす。また、白化が生じた配線板では、高温高湿試験を行うと絶縁性が低い結果を生じ、問題となっていた。
【０００４】
ここで、特開２００９−２１０１６号公報（特許文献１）では、端子の形状を工夫し、端子をスルーホールに圧入する際の物理的な応力を緩和する技術が提案されている。
【０００５】
すなわち、図７に示すように、非接触くびれ部９ｄ’が設けられたプレスフィット部を有するプレスフィット端子９’を用いるものであり、プレスフィット部の弾性復元力によってスルーホール７とともに埋設樹脂部のクリーブ変形を防止することができるものである。
【０００６】
しかし、この技術であっても、配線板のスルーホールの周囲部分の白化の発生の恐れは完全には防止できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２１０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、スルーホールを備えながらも、その周囲に白化の発生の恐れのない、配線板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここで、本発明者等は白化の発生原因について詳細に調査を行った。
【００１０】
その結果、白化はモデル図である図８（ａ）中、スルーホール７に圧入される端子９の図中矢印で占められる応力を受けて繊維強化樹脂板３である配線板Ａ内の強化繊維であるガラス繊維からなるガラスクロス３ａの繊維層に含浸され硬化されている樹脂材３ｂが破壊されてマイクロクラックが生じ、あるいはガラスクロス３ａのガラス繊維同士が剥離することで生じる現象（図８（ｂ）参照）であり、従来技術文献１で提案されたように端子形状の変更によって端子圧入における応力を緩和させたとしても、依然として白化が生じる恐れがあることが判り、このような知見を元に本発明者等は本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明の配線板は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、繊維強化樹脂板から構成され、スルーホールを備えた配線板において、前記繊維強化樹脂板を構成するマトリックス樹脂のみから構成された白化防止部が前記繊維強化樹脂板に一体的に形成され、かつ、該白化防止部内に前記スルーホールの貫通孔が形成されていることを特徴とする配線板である。
【００１２】
本発明の配線板は、請求項２に記載の通り、請求項１に記載の配線板において、中空状のランドが前記スルーホール部の周囲の前記配線板の表面に設けられ、かつ、該ランドの外径が前記白化防止部よりも大きいことを特徴とする。
【００１３】
本発明の配線板は、請求項３に記載の通り、請求項１に記載の配線板において、中空状のランドが前記スルーホール部の周囲の前記配線板の表面に設けられ、かつ、該ランドが前記配線板の配線と該配線より幅の広い幅広部を介して接続されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の配線板の製造方法は、請求項２に記載の通り、繊維強化樹脂板から構成され、スルーホールを備えた配線板の製造方法において、前記繊維強化樹脂板を成形するためのプリプレグの、前記スルーホール形成部及びその周囲部分を除去する強化繊維除去工程と、前記プリプレグを用いてプレス成形を行うプレス成形工程と、を有することを特徴とする配線板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の配線板によれば、スルーホールを備えながらも、その周囲に白化の発生の恐れのない、配線板を得ることができる。
【００１６】
また、請求項２及び請求項３に記載の配線板によれば、上記効果に加え、高温条件下で用いられたり、高温にさらされる恐れがある配線板であっても破損や断線があらかじめ防止されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の配線板のスルーホールが設けられた部分及びその周囲のモデル断面図である。
【図２】図２は本発明の配線板でスルーホールに端子が圧入される様子を示した図である。
【図３】高温時に起きる問題について説明するモデル図である。図３（ａ）上面図である。図３（ｂ）上面からの透視図である。
【図４】高温時に起きる問題について説明するモデル断面図である。図４（ａ）熱履歴前の状態を示す図である。図４（ｂ）高温時の状態を示す図である。
【図５】高温時に生じる問題を解決する配線板Ｂを示すモデル図である。図５（ａ）上面からの透視図である。図５（ｂ）断面図である。
【図６】高温時に生じる問題を解決する配線板Ｃを示すモデル図である。
【図７】従来技術の一例を示すモデル図である。
【図８】スルーホール付近での白化発生の原因を示すモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の配線板の構成について図を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る配線板Ａのスルーホール７が設けられた部分及びその周囲のモデル断面図であり、スルーホール７の途中まで、端子９が圧入された状態を示す。
【００２０】
この配線板Ａはガラスクロス３ａにマトリックス樹脂（硬化性の絶縁樹脂組成物）を含浸させて構成されたプリプレグを積層し（この例では積層された２層のプリプレグの間にメタルコア２が積層されている）、前記マトリックス樹脂を硬化させて成形された繊維強化樹脂板から構成され、スルーホール７を備えたものであり、そのスルーホール７の周囲に、繊維強化樹脂板を構成するマトリックス樹脂のみから構成された白化防止部４が設けられている。
【００２１】
このような配線板Ａは例えば次のようにして得ることができる。
【００２２】
すなわち、ガラスクロスにマトリックス樹脂（熱硬化性樹脂）を含浸させて構成されたプリプレグの、配線板となったときにスルーホールが形成される部分及びその周囲を除去する（強化繊維除去工程）。
【００２３】
次いで、このように孔が形成されたプリプレグを必要に応じて積層し、プレス成形で上記のマトリックス樹脂に適した条件（加熱温度、圧力、時間）で硬化させ、成形する。この成形過程でマトリックス樹脂は流動性を持ち、上記で部分的にプリプレグが除去された部分に達し、結果として、マトリックス樹脂のみから構成された部分（スルーホール形成部）が繊維強化樹脂板に一体的に形成される。
【００２４】
このようにして成形した後、スルーホール形成部に貫通孔を設け、その後一般的な配線板の製造方法に従いスルーホールを形成することにより、スルーホール７周囲に繊維強化樹脂板を構成するマトリックス樹脂のみから構成された白化防止部４が設けられた配線板を製造することができる。
【００２５】
このような配線板では、スルーホール７の周囲に設けられた白化防止部４の存在によりスルーホール７とガラスクロス３ａとの距離が離間しているために、図２（ａ）及び図２（ｂ）にモデル的に示したように、スルーホール７に端子９が圧入されたときに、図中矢印で示した圧入応力を受けてスルーホール７の半径方向に応力がかかった場合であっても、ガラスクロス３ａの繊維同士の剥離、及び、ガラスクロス３ａの繊維層に含浸され硬化されている樹脂材の破壊があらかじめ防止されており、その結果、白化が生じない。
【００２６】
なお、上記例では配線板Ａにはメタルコア２が１層配されていたが、このメタルコアを複数有する配線板であっても、あるいはメタルコアがない配線板であっても本発明に属し、このとき、本発明特有の効果が得られる。
【００２７】
本発明の配線板において、高温環境での使用、あるいは、ダッシュボード付近やドア内部等で一時的に高温となることがある場合などでは、マトリックス樹脂のみから構成された白化防止部と繊維強化樹脂板部分との熱膨張率の違いから、ランド自体、及び／または、ランドに接続された配線板の配線との間にストレスが加わり、その結果、破損や断線の発生が懸念される。
【００２８】
具体的に説明すると、図３（ａ）のモデル上面図に示すように配線板Ａのスルーホール周囲にそのスルーホールと同軸に中空円盤状のランド７ａが設けられており、ランド７ａには配線板Ｂの配線１０が（この例では一体に）接続されている。
【００２９】
図３（ｂ）のモデル半透視図に示すようにランド７ａの縁付近は白化防止部４となっており、白化防止部４の周囲に繊維強化樹脂板３が設けられている。なお、図３（ｂ）中、楕円で囲まれた部分はランド７ａと配線１０との接続部である。
【００３０】
図４（ａ）にこのような配線板Ａのスルーホール７付近での断面図を示す。
【００３１】
ランド７ａの縁付近が白化防止部４になっており、このような構造であると、ガラスクロス３ａ及び樹脂材３ｂから構成された繊維強化樹脂板部分に比べて、ガラスクロス３ａの存在しない白化防止部４では熱を受けたときに膨張しやすく（膨張状態をモデル的に両矢印で図中に示す）、そのとき、図４（ｂ）中に楕円で示されたランド７ａと配線１０との接続部で破損や断線が生じる懸念がある。
【００３２】
このようなランド７ａと配線１０との接続部で破損や断線を防止するために、図５（ａ）に上面図をモデル的に示した配線板Ｂでは図示すように、ランド７ａの外径を白化防止部４の径よりも大きくすることで、ランド７ａと配線１０との接続部は白化防止部４にかからなくなり、白化防止部４の熱による膨張が生じた場合であってもその影響が及ばなくなって接続部での破損や断線があらかじめ防止される。
【００３３】
また、このようにランド７ａを白化防止部４よりも大きくする以外に、配線１０のランド７ａへの接続部に配線１０よりも幅広い拡幅部を設けるという方法が挙げられる。
【００３４】
具体的な例について図６に示す。図６に示された例では、白化防止部４よりも小さいランド７ａが設けられているものの、白化防止部４と繊維強化樹脂板３との境界部分に該当する部分に配線１０よりも幅広い拡幅部１０ａを配していることで、ランド７ａはこの拡幅部１０ａを介して配線１０と接続している。このような拡幅部１０ａにより白化防止部４の熱による膨張が生じた場合に生じるストレスに対して拮抗することが可能となり、その結果、図６中楕円で示されたランド７ａと配あ線１０との接続部での破損や断線があらかじめ防止される。
【００３５】
上記実施形態では、一例として中空円盤状のランドについて説明したが、本発明は円盤状のランドに限られるものではなく、楕円や四角等の他の形状のランドであっても本発明を適用でき、その場合も,本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ、Ｂ、Ｃ配線板
３プリプレグから構成される部分
３ａガラスクロス
３ｂ樹脂材
４白化防止部
７スルーホール
７ａランド
９端子
１０（配線板の）配線

【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂板から構成され、スルーホールを備えた配線板において、
前記繊維強化樹脂板を構成するマトリックス樹脂のみから構成された白化防止部が前記繊維強化樹脂板に一体的に形成され、かつ、該白化防止部内に前記スルーホールの貫通孔が形成されていることを特徴とする配線板。
【請求項２】
中空状のランドが前記スルーホール部の周囲の前記配線板の表面に設けられ、かつ、該ランドの外径が前記白化防止部よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の配線板。
【請求項３】
中空状のランドが前記スルーホール部の周囲の前記配線板の表面に設けられ、かつ、該ランドが前記配線板の配線と該配線より幅の広い幅広部を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の配線板。
【請求項４】
繊維強化樹脂板から構成され、スルーホールを備えた配線板の製造方法において、
前記繊維強化樹脂板を成形するためのプリプレグの、前記スルーホール形成部及びその周囲部分を除去する強化繊維除去工程と、
前記プリプレグを用いてプレス成形を行うプレス成形工程と、
を有することを特徴とする配線板の製造方法。

【図１】