回路基板

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【発明の名称】	回路基板
【発明者】	【氏名】田中直也【住所又は居所】京都市右京区西院溝崎町２１番地ローム株式会社内
【要約】	【課題】基板本体に曲げ変形が生じても、電子部品が基板本体から剥離することを抑制可能な回路基板を提供すること。【解決手段】基板本体１と、基板本体１に実装された電子部品２と、を備えた回路基板Ａ１であって、基板本体１は、ガラスエポキシ樹脂により形成されており、かつ、長矩形状であるとともに、その断面積が周辺部よりも小さい曲げ変形容易部１Ａが基板本体１の短手方向を横断するように設けられており、電子部品２は、曲げ変形容易部１Ａを避けた位置に実装されており、かつ、電子部品２は、実装用の外部リードを有するパッケージ部品２ｃと、長矩形状のチップ状とされたディスクリート部品２ｄとを含んでおり、パッケージ部品２ｃは、上記外部リードが基板本体１の長手方向を向く姿勢で実装されている一方、ディスクリート部品２ｄは、その長手方向が基板本体１の短手方向を向く姿勢で実装されている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体と、
上記基板本体に実装された電子部品と、
を備えた回路基板であって、
上記基板本体は、ガラスエポキシ樹脂により形成されており、かつ、長矩形状であるとともに、その断面積が周辺部よりも小さい曲げ変形容易部が上記基板本体の短手方向を横断するように設けられており、
上記電子部品は、上記曲げ変形容易部を避けた位置に実装されており、かつ、
上記電子部品は、実装用の外部リードを有するパッケージ部品と、長矩形状のチップ状とされたディスクリート部品とを含んでおり、
上記パッケージ部品は、上記外部リードが上記基板本体の長手方向を向く姿勢で実装されている一方、
上記ディスクリート部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢で実装されていることを特徴とする、回路基板。
【請求項２】
上記曲げ変形容易部は、上記基板本体の幅を部分的に小さくする切り欠き部を形成することにより設けられている、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
上記曲げ変形容易部は、上記基板本体に孔部を形成することにより設けられている、請求項１に記載の回路基板。
【請求項４】
上記曲げ変形容易部は、上記基板本体の厚みを部分的に薄くする溝部を形成することにより設けられている、請求項１に記載の回路基板。
【請求項５】
上記溝部は、上記電子部品が実装されている面とは反対側の面に形成されている、請求項４に記載の回路基板。
【請求項６】
上記電子部品としては、互いに間隔を隔てて実装された第１および第２の電子部品があり、
上記曲げ変形容易部は、上記第１および第２の電子部品の間に設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の回路基板。
【請求項７】
上記曲げ変形容易部は、複数設けられている、請求項１ないし６のいずれかに記載の回路基板。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板本体に電子部品が実装された回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板としては、たとえば携帯電話機用の電池パックに組み込まれて使用され、上記電池パックに内蔵された充電池の過放電や過充電を防止するための保護回路を備えたものがある（たとえば特許文献１参照。）。
【０００３】
図５はそのような回路基板の一例を示している。この回路基板Ｂは、保護回路を構成する複数の電子部品９２と、これらの電子部品９２を搭載した基板本体９１とを備えている。基板本体９１は、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁体により形成されており、電池パック（図示略）の形状に対応した長矩形状とされている。複数の電子部品９２は、たとえばハンダリフローの手法を用いて基板本体９１に実装されており、基板本体９１に形成された配線パターン（図示略）を介して、充電池接続用の１対の金属板９３と導通している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２－１３５０００号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような回路基板Ｂにおいては、たとえば電池パックに組み込む際などに、回路基板Ｂを基板本体９１の厚み方向に曲げようとする曲げ力Ｍを受ける場合がある。基板本体９１が、曲げ力Ｍを受けると、曲げ変形が生じる。特に、基板本体９１が樹脂製である場合には、上記曲げ変形も大きくなる。さらに、基板本体９１は長矩形状であるために、その中央付近の部分には大きな曲げ応力が発生しやすく、大きな歪みが生じる。このような歪みが生じたのでは、複数の電子部品９２と基板本体９１との接合部分であるハンダ付け部に大きな応力が作用し、電子部品９２が基板本体１から剥離する場合がある。このようなことが生じると、電子部品９２は、適切に導通することが妨げられ、回路基板Ｂにより構成された保護回路が適切に機能しない虞れがある。
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、基板本体に曲げ変形が生じても、電子部品が上記基板本体から剥離することを抑制可能な回路基板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明によって提供される回路基板は、基板本体と、上記基板本体に実装された電子部品と、を備えた回路基板であって、上記基板本体は、ガラスエポキシ樹脂により形成されており、かつ、長矩形状であるとともに、その断面積が周辺部よりも小さい曲げ変形容易部が上記基板本体の短手方向を横断するように設けられており、上記電子部品は、上記曲げ変形容易部を避けた位置に実装されており、かつ、上記電子部品は、実装用の外部リードを有するパッケージ部品と、長矩形状のチップ状とされたディスクリート部品とを含んでおり、上記パッケージ部品は、上記外部リードが上記基板本体の長手方向を向く姿勢で実装されている一方、上記ディスクリート部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢で実装されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、上記曲げ変形容易部は、その周辺部と比較して曲げモーメントに対する断面係数が小さくなっている。そのために、上記基板本体全体に曲げ変形を生じた場合に、従来技術と比較して、上記曲げ変形容易部には大きな歪みが発生するのに対して、上記電子部品が実装されている上記曲げ変形容易部以外の部分に生じる歪みを小さく抑えることができる。したがって、上記電子部品を上記基板本体に実装するための接合部分に作用する応力が小さくなることにより、上記電子部品が上記基板本体から剥離する虞れが少なくなり、上記電子部品により構成される回路を正常に機能させることができる。また、長矩形状の上記基板本体に上記パッケージ部品を搭載する場合は、上記パッケージ部品の外部リードを上記基板本体の長手方向に向けることが、長矩形状とされた上記基板本体におけるスペース効率を高める上で有利である。一方、上記基板本体の長手方向のモーメントにより上記外部リードを接続するハンダ部に応力が発生することを防止することが必要となるが、上記曲げ変形容易部に変形が集中するため、上記外部リードを接続するハンダ部の応力を低減可能である。したがって、上記パッケージ部品の剥離防止に好適である。さらに、上記ディスクリート部品は、その本体部がセラミックスなどから形成されている場合が多く、外力によりクラックが発生したり、破損したりするおそれが大きいものである。この点、上記ディスクリート部品は、その長手方向が上記基板本体の短手方向を向く姿勢とされており、上記基板本体の長手方向との関係においてこのディスクリート部品自体がモーメントを受けにくい姿勢となっている。これにより、上記曲げ変形容易部では吸収しきれないような過大なモーメントあるいは、瞬間的な衝撃力が加えられた場合であっても、上記ディスクリート部品には過大なモーメントが発生しない。したがって、上記ディスクリート部品を保護するのに好適である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記曲げ変形容易部は、上記基板本体の幅を部分的に小さくする切り欠き部を形成することにより設けられている。このような構成によれば、上記曲げ変形容易部を容易に設けることができる。また、上記切り欠き部を、上記回路基板の組み込み工程において、位置決め用の凹部として利用することもできる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記曲げ変形容易部は、上記基板本体に孔部を形成することにより設けられている。このような構成によっても、上記電子部品の剥離を適切に抑制することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記曲げ変形容易部は、上記基板本体の厚みを部分的に薄くする溝部を形成することにより設けられている。このような構成によれば、上記基板本体の側面部に切り欠き部が形成された実施形態とは異なり、上記側面部を平滑なものとすることができるために、上記基板本体の面積を小さくすること無く、上記電子部品の剥離の抑制を図ることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記溝部は、上記電子部品が実装されている面とは反対側の面に形成されている。このような構成によれば、上記電子部品が実装される面は、上記溝部を有しない平滑な面となる。そのために、たとえば上記電子部品と導通する配線パターンを上記面に形成する場合に、その形成が容易となる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記電子部品としては、互いに間隔を隔てて実装された第１および第２の電子部品があり、上記曲げ変形容易部は、上記第１および第２の電子部品の間に設けられている。このような構成によれば、上記第１および第２の電子部品の双方について、上記基板本体から剥離することを適切に抑制することができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記曲げ変形容易部は、複数設けられている。このような構成によれば、上記各曲げ変形容易部に、曲げによる歪みを分散して生じさせることができる。そのために、上記曲げ変形容易部を１つだけ有する構成と比べて、上記各曲げ変形容易部に生じる歪みを小さくしつつ、上記基板本体全体の曲げを許容することができる。あるいは、さらに大きな曲げ変形を受ける場合においても、上記電子部品の剥離を抑制することが可能である。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る回路基板の一例を示している。本実施形態の回路基板Ａ１は、携帯電話機に用いられる電池パック（図示略）に搭載されて、この電池パックに内蔵された充電池（図示略）の過放電や過充電を防止するためものである。この回路基板Ａ１は、基板本体１、複数の電子部品２および１対の金属片３を備えている。
【００１９】
基板本体１は、ガラスエポキシ樹脂により形成されており、携帯電話機の小型化に伴う電池パックの薄型化に対応させるために、平面視長矩形状とされている。基板本体１の長手方向における中央付近には、平面視半円形状である切り欠き部１１ａが形成されている。この切り欠き部１１ａが形成されていることにより、基板本体１の長手方向における中央部分は、周辺部分よりも幅および断面積が小さい、曲げ変形容易部１Ａとなっている。
【００２０】
複数の電子部品２は、上記電池パックを保護する保護回路を構成するためのものである。複数の電子部品２は、基板本体１のうち、曲げ変形容易部１Ａを避けた部分に、たとえばハンダリフローの手法を用いてハンダ付けされることにより実装されている。複数の電子部品２のうち、曲げ変形容易部１Ａに近い第１および第２の電子部品２ａ，２ｂは、曲げ変形容易部１Ａがこれらの略中間に位置するように、曲げ変形容易部１Ａから略等しい距離を隔てて実装されている。また、電子部品２は、パッケージ部品２ｃとディスクリート部品２ｄとを含んでいる。パッケージ部品２ｃは、実装用の外部リードを有しており、この外部リードが基板本体１の長手方向を向く姿勢で実装されている。ディスクリート部品２ｄは、サラミックなどからなる比較的小型部品であり、外部リードを有しない。ディスクリート部品２ｄは、その長手方向が上基板本体１の短手方向を向く姿勢で実装されている。
【００２１】
１対の金属片３は、回路基板Ａ１と上記充電池とを接続するためのものであり、長矩形状のＮｉ製のプレート状である。これらの金属片３は、基板本体１の両端部に設けられており、たとえば所定箇所が折り曲げられるなどして、上記充電池との導通を図る端子板として用いられる。また、１対の金属片３と複数の電子部品２とは、基板本体１に形成された配線パターン（図示略）により、互いに導通している。
【００２２】
本実施形態によれば、たとえば回路基板Ａ１を、上記電池パックに組み込む工程において、基板本体１がその厚み方向に曲げるような力Ｍを受けると、曲げ変形容易部１Ａは、その周辺部と比較して曲げモーメントに対する断面係数が小さいために、周辺部よりも大きな歪みが発生し、周辺部に生じる歪みは小さくなる。複数の電子部品２は、いずれも曲げ変形容易部１Ａを避けて実装されているために、上記基板本体１のうちこれらの電子部品２が接合されている部分に生じる歪みは小さい。したがって、複数の電子部品２を実装するためのハンダ付け部に発生する応力が小さくなり、複数の電子部品２は基板本体１から剥離し難くなる。これにより、複数の電子部品２と配線パターンとの導通が不良となることが抑制され、上記保護回路としてもその機能を正常に発揮することができる。
【００２３】
第１および第２の電子部品２ａ，２ｂは、曲げ変形容易部１Ａからの距離が略等しくなるように実装されている。そのために、基板本体１のうち第１および第２の電子部品２ａ，２ｂのそれぞれが接合された部分は、一方に生じる歪みが他方に生じる歪みよりも不当に大きくなることが無く、双方の部品について剥離を防止するのに好適である。
【００２４】
切り欠き部１１ａは、基板本体１を製造する際に、たとえばその外形を整える工程において容易に形成可能であり、基板本体１の製造における作業効率を低下させる虞れが少ない。また、この切り欠き部１１ａは、回路基板Ａ１を上記電池パックに組み込む際の、位置決め用の凹部として利用することも可能である。
【００２５】
また、長矩形状の基板本体１にパッケージ部品２ｃを搭載する場合は、パッケージ部品２ｃの外部リードを基板本体１の長手方向に向けることが、長矩形状とされた基板本体１におけるスペース効率を高める上で有利である。一方、基板本体１の長手方向のモーメントにより上記外部リードを接続するハンダ部に応力が発生することを防止することが必要となるが、曲げ変形容易部１Ａに変形が集中するため、上記外部リードを接続するハンダ部の応力を低減可能である。したがって、パッケージ部品２ｃの剥離防止に好適である。さらに、ディスクリート部品２ｄは、その本体部がセラミックスなどから形成されている場合が多く、外力によりクラックが発生したり、破損したりするおそれが大きいものである。この点、ディスクリート部品２ｄは、その長手方向が基板本体１の短手方向を向く姿勢とされており、基板本体１の長手方向との関係においてこのディスクリート部品２ｄ自体がモーメントを受けにくい姿勢となっている。これにより、曲げ変形容易部１Ａでは吸収しきれないような過大なモーメントあるいは、瞬間的な衝撃力が加えられた場合であっても、ディスクリート部品２ｄには過大なモーメントが発生しない。したがって、ディスクリート部品２ｄを保護するのに好適である。
【００２６】
図２～図４は、本発明に係る回路基板の他の例を示している。なお、図２以降の図面においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【００２７】
図２に示された回路基板Ａ２においては、基板本体１の長手方向における中央付近に、孔部１１ｂが形成されている。この孔部１１ｂは、平面視が幅方向に長い楕円形状とされている。この孔部１１ｂが形成されることにより、基板本体１の中央部分は、周辺部分よりも断面積の小さい曲げ変形容易部１Ａとなっている。複数の電子部品２は、上記実施形態と同様に、曲げ変形容易部１Ａを避けて基板本体１に実装されている。
【００２８】
本実施形態によっても、曲げ変形容易部１Ａに周辺部よりも大きな歪みを発生させることにより、複数の電子部品２が実装された部分に生じる歪みを小さくし、複数の電子部品２が基板本体１から剥離することを抑制することができる。また、孔部１ｂは、非切り欠き状に形成されている。したがって、基板本体１の長手方向に延びる側面に切り欠き状の凹部を形成する場合とは異なり、上記側面を平滑な面とすることができる。
【００２９】
図３に示された回路基板Ａ３においては、基板本体１の下面に、溝部１１ｃが形成されている。この溝部１１ｃが形成されていることにより、基板本体１の長手方向における中央部分は、厚みが薄く断面積が小さい曲げ変形容易部１Ａとなっている。
【００３０】
このような実施形態によれば、溝部１１ｃは、基板本体１の下面に設けられているために、複数の電子部品２が実装されている基板本体１の上面は凹部を有しない平滑な面となる。そのために、たとえば複数の電子部品２に導通する配線パターンを基板本体１の上面に形成する場合に、この配線パターンを溝部に沿わせた複雑な形状とする必要が無く、容易に形成することができる。また、基板本体１に切り欠き部や孔部を設ける場合と比較すると、上面の面積を大きくできるために、基板本体１の長手方向に延びる配線パターンのピッチを大きくするといったことも可能となる。
【００３１】
図４に示された回路部品Ａ４には、３つの曲げ変形容易部１Ａａ～１Ａｃが設けられている。曲げ変形容易部１Ａａは、基板本体１の左側部分に、４つの小さな孔部１１ｄが形成されることにより設けられている。曲げ変形容易部１Ａｂは、基板本体１の長手方向における中央部に、２つの切り欠き部１１ｅが形成されていることにより設けられている。また、曲げ変形容易部１Ａｃは、基板本体１の右側部分に、切り欠き部１１ｆと溝部１１ｇが複合的に形成されていることにより設けられている。複数の電子部品２は、これらの曲げ変形容易部１Ａａ～１Ａｃを避けるようにして、基板本体１に実装されている。
【００３２】
このような実施形態によれば、基板本体１に曲げ力が加えられた場合に、曲げ変形容易部１Ａａ～１Ａｃのそれぞれに周辺部よりも大きな歪みが発生することとなる。したがって、曲げ変形容易部が１つだけ設けられた構成と比較して、基板本体１にさらに大きな曲げ変形が生じた場合にも、電子部品２の剥離を抑制することができる。また、曲げ変形容易部が１つだけ設けられた構成と比較して、曲げ変形容易部１Ａａ～１Ａｃに生じる歪みの大きさを小さくすることが可能であり、回路基板Ａ４の耐久性の向上を図ることもできる。
【００３３】
また、図４から理解されるように、本発明において、曲げ変形容易部は、小さい孔部を複数形成すること、２つの切り欠き部を形成すること、あるいは切り欠き部と溝部とを一体的に形成することなどのほか、切り欠き部、孔部、溝部などを複合的に形成することにより設けることが可能である。
【００３４】
なお、本発明に係る回路基板の具体的な構成は、上記実施形態に限定されず、種々に設計変更可能である。
【００３５】
本発明にかかる回路基板の用途は上記実施形態に限定されない。したがって、電子部品としては、電池パックの保護回路以外の回路を構成するものであっても良く、その種類や機能は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る回路基板の一例の全体斜視図である。
【図２】本発明に係る回路基板の他の例の全体斜視図である。
【図３】本発明に係る回路基板の他の例の全体斜視図である。
【図４】本発明に係る回路基板の他の例の全体斜視図である。
【図５】従来の回路基板の一例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ１～Ａ４回路基板
１基板本体
１Ａ，１Ａａ～１Ａｃ曲げ変形容易部
２電子部品
２ａ第１の電子部品
２ｂ第２の電子部品
２ｃパッケージ部品
２ｄディスクリート部品
３金属板
１１ａ，１１ｅ，１１ｆ切り欠き部
１１ｂ，１１ｄ孔部
１１ｃ，１１ｇ溝部

【出願人】	【識別番号】０００１１６０２４【氏名又は名称】ローム株式会社【住所又は居所】京都府京都市右京区西院溝崎町２１番地
【出願日】	平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【代理人】	【識別番号】１０００８６３８０【弁理士】【氏名又は名称】吉田稔【識別番号】１００１０３０７８【弁理士】【氏名又は名称】田中達也【識別番号】１００１１７１７８【弁理士】【氏名又は名称】古澤寛
【公開番号】	特開２００５－３１８００２（Ｐ２００５－３１８００２Ａ）
【公開日】	平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願番号】	特願２００５－２２０８５４（Ｐ２００５－２２０８５４）