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公開番号2025155181
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058790
出願日2024-04-01
発明の名称多層プリント基板
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05K 1/02 20060101AFI20251006BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】複数の層を有するプリント基板において、中間層のGND層をサーマルビアに接続した場合、中間層のGND層を伝って熱が逃げてしまうことで部品が剥がしにくくなるおそれがある。
【解決手段】本発明は、3層以上の複数の層を有する多層プリント基板において、サーマルパッドを介して部品が接続可能な表面層と、表面層とは反対側であって、グラウンド層を形成する裏面層と、表面層と裏面層の間に配され、グラウンド層を有する1層を含む中間層と、表面層および裏面層および中間層を貫通するサーマルビアと、を有し、サーマルビアは、表面層のサーマルパッドと裏面層の前記グラウンド層と接続し、中間層のグラウンド層とは接続しないことを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
３層以上の複数の層を有する多層プリント基板において、
サーマルパッドを介して部品が接続可能な表面層と、
前記表面層とは反対側であって、グラウンド層を形成する裏面層と、
前記表面層と前記裏面層の間に配され、グラウンド層を有する１層を含む中間層と、
前記表面層および前記裏面層および前記中間層を貫通するサーマルビアと、を有し、
前記サーマルビアは、前記表面層の前記サーマルパッドと前記裏面層の前記グラウンド層と接続し、前記中間層のグラウンド層とは接続しないことを特徴とする多層プリント基板。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記中間層は、少なくとも２層の中間層からなり、
前記少なくとも２層の中間層のうち、第１中間層は前記グラウンド層を有する層であり、第２中間層は電源配線を有する層であることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項３】
前記サーマルビアは、前記第１中間層と前記第２中間層を含むすべての中間層と接続しないことを特徴とする請求項２に記載の多層プリント基板。
【請求項４】
前記表面層は、前記部品から離れた位置に配され且つ加熱処理を受け付け可能な加熱用ランドを有し、
前記表面層の前記サーマルパッドは、前記加熱用ランドに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項５】
前記裏面層は前記中間層のグラウンド層に接続されるグラウンドビアを有し、
前記サーマルビアは、前記グラウンドビアに接続しないことを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項６】
前記部品は、ＤＣＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項７】
前記部品は、モータドライバであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項８】
前記部品は、原稿を読み取って画像データを生成するスキャナを制御するＣＰＵであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項９】
前記サーマルビアは、内側がメッキされた貫通ビアであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項１０】
前記サーマルビアおよび前記サーマルパッドは、放熱機能を有することを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント基板に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
世界ではカーボンニュートラル（以下ＣＮ）目標を表明する国・地域が急増し、そのＧＤＰ総計は世界全体の９０％を占める。不安定化する化石エネルギーへの過度の依存は安保・経済両面で国家レベルのリスクに直結し、グリーントランスフォーメーション（以下ＧＸ）実現に向けた投資競争を更に加速させている。ＧＸとは、化石燃料中心の産業構造・社会経済を太陽光や水素など自然環境に負荷の少ないクリーンエネルギー中心へ切り替える産業・エネルギー政策の大転換を指す。日本では、ＣＯ２排出量削減と経済の成長・発展の両立を目指して業界ごとのＧＸの取り組みも進んでおり、欧米の規制対応に向けて２０５０年までにＣＯ２排出量２０００年比９割削減を目指している。そのため脱炭素と経済成長の同時実現、その先のＣＮ達成が期待されている。
【０００３】
これからのことから基板設計では、従来よりもさらなる省エネルギーな設計や持続可能なシステム構築が求められている。例えば、基板設計では、基板に搭載されている部品を容易に取り外し可能にする事でリユース・リサイクル可能な仕組みを用意する事ができ、部品を循環して使用可能な構造を構築できる。
【０００４】
ＩＣやトランジスタ等の発熱する表面実装部品は放熱する必要がある。そのため、パッケージの裏面に放熱機能を有するパッドを設けている表面実装部品があり、パッドからプリント基板に放熱することがある。これがサーマルパッドであり、サーマルパッドは、プリント基板のＧＮＤと接続される。図１（ａ）と図１（ｂ）はサーマルパッドを持つ表面実装部品６３の従来の構成を示す。リード接続用ランド６１は、リード配線を接続するためのランド部である。サーマルパッド６２は表面実装部品が発熱した熱を放熱するための部材である。プリント基板６４は各種素子を接続可能な基板である。このようにサーマルパッド６２はプリント基板６４の表層である部品面のＧＮＤパターンにはんだ付けされ、放熱する。
【０００５】
サーマルパッドを持つ表面実装部品の放熱機能をさらに高めるために、ＧＮＤパターンにサーマルビアを設けることがある。図１（ｃ）と図１（ｄ）はサーマルパッド６２にサーマルビア６６を持つ構成を示す。サーマルビア６６は図１（ｄ）のようにプリント基板６４の内層を貫通し、内層のＧＮＤ層やプリント基板裏面である半田面のＧＮＤパターンに接続される。これにより、ＧＮＤパターンの面積を広げることで放熱性能を高めることができる。
【０００６】
特許文献１では、ＧＮＤ配線上にスルーホールが無くても、表層でＧＮＤ配線同士を接続することでスルーホールの代わりとすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－０６６０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多層プリント基板において、表面層と裏面層だけでなく中間層をサーマルビアに接続することによって放熱性能を高めることが出来る。これは、サーマルビアを介して接続されるＧＮＤパターンの面積が増えるため、部品を取り外す際にはんだに加える熱が逃げやすくなるからである。また、サーマルパッドについては、部品外形よりも外側にランドが無いため、半田ごてで直接温めることができずに表面実装部品６３のパッケージを温めることや、基板裏面を温めることが必要となる。
【０００９】
つまり、半田ごてによって温めにくい構成である上に、サーマルビアが複数の内層のＧＮＤパターンに接続されることにより熱が逃げてしまう。そのため部品を取り外すために高い温度を必要とする。
【００１０】
以上の通り、複数の層を有するプリント基板において、中間層のＧＮＤ層をサーマルビアに接続した場合、中間層のＧＮＤ層を伝って熱が逃げてしまうことで部品が剥がしにくくなるおそれがある。そして部品を剥がすためには、中間層のＧＮＤ層から熱が逃げても剥がせるようにより高い温度で温めることになり、部品の熱破壊に繋がる可能性がある。また、高密度実装であるプリント基板等、近くに部品が実装されている場合については、周辺部品についても同様のことが言える。
（【００１１】以降は省略されています）

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