CN107112735B - 电路构造体、电接线箱及电路构造体的制造方法 - Google Patents

Abstract

电路构造体(20)具备：电路基板(24)，具有在绝缘板形成有导电路径的绝缘基板(25)和粘贴于该绝缘基板(25)的一个面的多个汇流条(27A～27D)；绝缘层(31)，以连接相邻的多个汇流条(27A～27D)的方式印刷于多个汇流条(27A～27D)；散热部件(34)，与绝缘层(31)重叠而对从绝缘层(31)传递的热量进行散热；及固定部件(40)，在绝缘层(31)夹于多个汇流条(27A～27D)与散热部件(34)之间的状态下固定电路基板(24)和散热部件(34)。

Description

电路构造体、电接线箱及电路构造体的制造方法

技术领域

本发明涉及电路构造体。

背景技术

以往，已知将在绝缘板形成有导电路径的基板和汇流条粘接而与散热部件重叠的电路构造体。专利文献1的电路构造体将粘接多根汇流条和控制电路基板并安装电子元件而形成的电路体粘接在散热部件的上方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-151617号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，如专利文献1这样的控制电路基板通常厚度形成得较薄。因此，在该控制电路基板粘贴有汇流条的状态下的电路体存在如下问题：刚性低而容易发生变形，操作不容易，并且由于电路体的变形而在其与散热部件之间产生间隙，散热性降低。另外，在专利文献1中，在将电路体固定于散热部件时，将电路体向散热部件侧按压，但是在该按压时，当经由电路体而在粘接剂产生的压力不均匀时，存在产生粘接剂的粘接不充分的部位、散热性降低的问题。

本发明是基于如上所述的情况而完成的，其目的在于提供能够使电路基板的操作容易并抑制散热性的降低的电路构造体。

用于解决课题的手段

本发明的电路构造体具备：电路基板，具有在绝缘板形成有导电路径的绝缘基板和粘贴于该绝缘基板的一个面的多个汇流条；绝缘层，以连接相邻的上述多个汇流条的方式印刷于上述多个汇流条；散热部件，与上述绝缘层重叠而对从上述绝缘层传递的热量进行散热；及固定部件，在上述绝缘层夹于上述多个汇流条与上述散热部件之间的状态下固定上述电路基板和上述散热部件。

本发明的电路构造体的制造方法具备如下工序：将在绝缘板形成有导电路径的绝缘基板和多个汇流条粘贴而形成电路基板；以连接相邻的上述多个汇流条的方式向上述多个汇流条印刷绝缘层；使散热部件与上述绝缘层重叠；及在上述绝缘层夹于上述多个汇流条与上述散热部件之间的状态下利用固定部件固定上述电路基板和上述散热部件。

根据该结构，以连接电路基板中的相邻的多个汇流条的方式向多个汇流条印刷绝缘层，因此能够提高电路基板的刚性并使操作容易，并且难以因电路基板的变形而在其与散热部件之间产生间隙，因此能够抑制散热性的降低。另外，通过绝缘层提高电路基板的刚性，由此电路基板难以发生变形，容易紧贴于散热部件。因此，即使不使用粘接剂也能够利用固定部件来固定电路基板和散热部件，因此能够抑制由于产生如利用粘接剂进行粘接的情况那样的粘接不充分的部位而引起的散热性降低。因此，能够使电路基板的操作容易，并抑制散热性的降低。

作为本发明的实施方式优选以下的方式。

·上述绝缘层具有填充于上述多个汇流条之间的间隙的填充部。

这样一来，通过填充部填充于多个汇流条之间，能够进一步提高电路基板的刚性。

·上述电路基板安装有电子元件，上述填充部配置于上述电子元件的附近。

这样一来，能够通过填充部提高从汇流条向绝缘层的导热性。

·上述电路基板安装有由多个低发热元件和比上述多个低发热元件发热的多个高发热元件构成的电子元件，上述电路基板在上述多个低发热元件与上述多个高发热元件之间形成有贯通上述电路基板及上述绝缘层的绝热槽。

这样一来，能够通过绝热槽抑制高发热元件的热量经由电路基板、绝缘层而向低发热元件侧传递。

·上述散热部件形成有与上述绝热槽相连的绝热凹部。

这样一来，能够通过绝热凹部抑制高发热元件的热量经由散热部件而向低发热元件侧传递。

·在上述绝缘层与上述散热部件之间的与上述多个高发热元件中的至少一个高发热元件重叠的区域配置有散热膏。

这样一来，能够通过散热膏提高绝缘层与散热部件之间的导热性，因此能够有效地向散热部件传递高发热元件的热量。

·上述固定部件为螺丝。

通过在电路基板设置绝缘层，难以在电路基板产生翘曲、弯曲等变形，容易紧贴于散热部件，因此仅利用螺丝进行紧固就能够提高散热性并固定电路基板和散热部件。

·作为具备上述电路构造体和收容上述电路构造体的壳体的电接线箱。

发明效果

根据本发明，能够使电路基板的操作容易，并抑制散热性的降低。

附图说明

图1是表示实施方式的电接线箱的纵向剖视图。

图2是表示电路基板的纵向剖视图。

图3是表示在载置于夹具的电路基板上印刷有绝缘层的状态的纵向剖视图。

图4是表示形成有绝缘层的电路基板的纵向剖视图。

图5是表示安装有电子元件的电路单元的纵向剖视图。

图6是表示电路单元载置于涂敷有散热膏的散热部件上的状态的纵向剖视图。

图7是表示电路构造体的纵向剖视图。

图8是表示其他实施方式的电接线箱的纵向剖视图。

具体实施方式

参照图1～图7，说明本实施方式。

电接线箱10配置于例如车辆的蓄电池等电源与由车灯、刮水器等车载电气安装件、电动机等构成的负载之间的电力供给路径，能够用于例如DC-DC转换器、逆变器等。以下，关于上下方向，以图1的方向为基准进行说明。

(电接线箱10)

如图1所示，电接线箱10具备电路构造体20和覆盖电路构造体20的屏蔽罩11(“罩”的一例)。屏蔽罩11为箱形，对由铝等构成的板状的金属施加冲裁加工及弯曲加工、或施加铸造加工而形成。

(电路构造体20)

电路构造体20具备：安装有多个电子元件21A、21B的电路基板24；印刷于电路基板24的下表面(一个面)的绝缘层31；载置绝缘层31的散热部件34；及固定电路基板24和散热部件34的由螺丝构成的固定部件40。

多个电子元件21A、21B具有高发热元件21A和与高发热元件21A相比发热较少的低发热元件21B。高发热元件21A例如由开关元件(FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)等)、电阻、线圈等构成。低发热元件21B例如由电容器(铝电解电容器等)构成。各电子元件21A、21B具有主体22和从主体22导出的多个引线端子23。

(电路基板24)

电路基板24例如为长方形状，利用粘接部件等(例如，粘接带、粘接片、粘接剂等)将绝缘基板25和汇流条基板27粘贴而构成。绝缘基板25是在由绝缘材料构成的厚度较薄的绝缘板上通过印刷布线技术形成有由铜箔构成的导电路径(未图示)。通过减薄绝缘基板25的厚度，绝缘基板25的上表面与汇流条27A～27D的上表面之间的高度差变小，因此存在将电子元件的端子分别焊接于绝缘基板25的导电路径和汇流条27A～27D时的连接变得容易这样的优点，但另一方面，绝缘基板25由于薄而容易发生变形，因此电路基板24的刚性变低。

在绝缘基板25以贯通的方式形成有：供电子元件21A、21B、汇流条基板27的端子27F插通的插通孔25A；及供固定部件40的轴部插通的圆形状的多个通孔26。多个通孔26例如形成于电路基板24的靠周缘部(电子元件21A、21B的外侧)的位置(四角的位置等)，但并不限于此，也可以在其他位置形成通孔26而利用固定部件40进行固定。

汇流条基板27由在同一平面上彼此隔开间隙而配置的多个板状的汇流条27A～27D构成。多个汇流条27A～27D是将铜、铜合金等金属板材冲裁成与导电路径相应的形状而形成的。在汇流条27A、27D，在与绝缘基板25的通孔26相连的位置以贯通的方式形成有多个供固定部件40的轴部插通的圆形状的通孔30。汇流条27D的端部设为向上方呈直角弯曲而能够与外部连接的端子27F。通过端子27F保持于合成树脂制的连接器壳体45而形成能够与未图示的对方侧连接器嵌合的连接器。连接器壳体45具有呈方筒状开口的护罩部46和封闭护罩部46的内侧的内壁47。在内壁47以贯通的方式形成有供端子27F插通的端子插通孔47A。护罩部46的前端侧从以贯通的方式形成于屏蔽罩11的开口部11A向外部导出。

多个汇流条27A～27D之间的间隙中的、作为高发热元件21A的区域的引线端子23的下方(附近)被作为绝缘层31的被填充树脂的填充槽28。另外，填充槽28不限于引线端子23的下方，例如也可以形成于主体22的下方、除主体22及引线端子23的下方以外的高发热元件21A的热量容易传递的位置。

在绝缘基板25及汇流条基板27中的高发热元件21A与低发热元件21B之间分别以贯通的方式形成有绝热槽29A、29B。绝热槽29A、29B在与连接低发热元件21B和高发热元件21A的方向正交的方向上以一定长度延伸。绝热槽29A、29B的长度及宽度设定能够抑制从高发热元件21A向低发热元件21B的热传递的尺寸。在本实施方式中，绝热槽29A、29B的长度例如通过设为比沿着绝热槽29A、29B的方向上的主体22的侧面的长度大，能够抑制来自主体22的侧面整个面的热传递。电子元件21A的引线端子23焊接于绝缘基板25的导电路径，并且相同电子元件21A的主体22的底面的端子(未图示)焊接于汇流条27C的上表面。

(绝缘层31)

绝缘层31在汇流条27A～27D的背面由具有能够抑制电路基板24的翘曲、弯曲等变形的程度的强度的材料及厚度形成。在本实施方式中，绝缘层31是通过能够印刷于所需的部位的粘土状(糊状)的热固性树脂发生固化而形成的，以在汇流条27A～27D的背面的整体上成为一定厚度的方式进行印刷。绝缘层31紧贴于多个汇流条27A～27D的背面，并且在多个汇流条27A～27D的背面侧连接相邻的汇流条27A～27D。另外，填充于作为汇流条27C与27D之间的间隙的填充槽28内。配置于填充槽28内的绝缘层31作为填充部32，配置于高发热元件21A的附近。

在绝缘层31中的高发热元件21A与低发热元件21B之间以贯通的方式形成有绝热槽31A。绝热槽31A形成于与绝热槽29A、29B的下方相连的位置。在本实施方式中，绝热槽29A、29B、31A中的与连接低发热元件21B和高发热元件21A的方向正交的方向上的长度设为相同长度，但也可以设为不同的长度。在绝缘层31，在与通孔26、30的下方相连的位置形成有供固定部件40的轴部插通的多个通孔33。

绝缘层31使用导热性高且具有绝缘性的粘接剂，在本实施方式中，使用热固性树脂。能够使用例如环氧树脂系的粘接剂。另外，绝缘层不限于热固性树脂，能够使用各种树脂。例如，也可以使用在常温下固化的树脂、热塑性树脂。

(散热部件34)

散热部件34为铝、铝合金等导热性高的金属类制，由铸铝等成形，具有平坦的上表面，在下表面侧具有呈梳齿状排列配置的多个散热翅片35。在散热部件34的上表面以凹陷的方式形成有绝热凹部37。绝热凹部37形成于与绝热槽29A、29B、31A的下方相连的位置，通过由绝热槽29A、29B、31A和绝热凹部37形成的绝热空间的内部的空气来绝热。在散热部件34形成有用于对电路基板24进行螺纹固定的多个螺纹孔38。螺纹孔38能够与固定部件40的轴部的外周进行螺合而进行螺纹固定，形成于与通孔26、30、33相连的位置。

对电路构造体20的制造方法进行说明。

(基板形成工序)

对金属板材进行冲裁而形成汇流条27A～27D，使汇流条27D的端子27F弯曲，并且利用粘接部件来粘贴绝缘基板25和多个汇流条27A～27D而形成电路基板24(图2)。

(绝缘层形成工序)

接着，如图3所示，将电路基板24翻过来而载置于夹具50的预定位置，向汇流条27A～27D的背面(图3的上表面)中的绝热槽29A、29B以外的区域印刷糊状的热固性树脂，通过压力机等，进行加热及加压而使绝缘层31固化。另外，在夹具50的上表面，以防止树脂涂敷时的泄漏的方式形成有与电路基板24的凹凸嵌合的凹凸形状。夹具50具有进入到除了填充槽28及绝热槽31A以外的汇流条27A、27B之间的间隙G的凸部51。

当热固性树脂固化而形成绝缘层31时，通过拆下夹具而形成使电路基板24和绝缘层31成为一体的电路体(图4)。在该状态下，通过汇流条27A～27D的背面侧的绝缘层31，成为相邻的汇流条27A～27D之间连接的状态，通过绝缘层31提高电路基板24的刚性。

(元件安装工序)

接着，向电路基板24的导电路径与电子元件21A、21B的引线端子23之间等附着焊料，进行通过回流炉的回流焊。由此，形成电子元件21A、21B安装于电路基板24的电路单元42(图5)。

(散热部件安装工序)

接着，向散热部件34的上表面中的包括高发热元件21A的区域在内的位置涂敷散热膏39，将电路单元42载置于散热部件34的上表面(图6)。并且，通过使固定部件40穿过电路基板24及绝缘层31的通孔26、30、33并螺纹固定于散热部件34的螺纹孔38，成为在汇流条27A～27D与散热部件34之间夹持绝缘层31的状态，形成电路构造体20(图7)。

向电路构造体20的上表面侧覆盖屏蔽罩11并利用未图示的螺丝将屏蔽罩11螺纹固定于散热部件34，从而形成电接线箱10(图1)。电接线箱10配置于从车辆的电源至负载的路径。

根据上述实施方式，起到以下的作用、效果。

根据本实施方式，以连接相邻的多个汇流条27A～27D的方式向多个汇流条27A～27D印刷绝缘层31，因此能够提高电路基板24的刚性并使电路基板24的操作容易，并且难以产生电路基板24的翘曲、弯曲等变形，难以在与散热部件34之间产生间隙，因此能够抑制散热性的降低。另外，通过绝缘层31提高电路基板24的刚性，由此难以在电路基板24产生翘曲、弯曲等变形，容易紧贴于散热部件34。因此，即使如本实施方式那样电路基板24与散热部件34之间不利用粘接剂进行粘接，也能够利用固定部件40固定电路基板24和散热部件34，因此能够抑制由于产生粘接剂的粘接不充分的部位而引起的散热性降低。因此，能够使电路基板24的操作容易，并抑制散热性的降低。

另外，绝缘层31具有填充于多个汇流条27C、27D之间的填充槽28(间隙)的填充部32。

这样一来，通过填充部32填充于汇流条27A～27D之间的填充槽28，能够进一步提高电路基板24的刚性。

另外，电路基板24安装有电子元件21A、21B，填充部32配置于电子元件21A、21B的附近。

这样一来，能够通过电子元件21A、21B的附近的填充部32提高从电子元件21A、21B向绝缘层31的导热性。

另外，电路基板24安装有由多个低发热元件21B和比多个低发热元件21B发热的多个高发热元件21A构成的电子元件21A、21B，电路基板24在多个低发热元件21B与多个高发热元件21A之间形成有贯通电路基板24及绝缘层的绝热槽29A、29B、31A。

这样一来，能够通过绝热槽29A、29B、31A抑制高发热元件21A的热量经由电路基板24、绝缘层31而向低发热元件21B侧传递。因此，能够抑制铝电解电容器等容易受热影响的低发热元件21B的劣化。

另外，散热部件34形成有与绝热槽29A、29B、31A相连的绝热凹部37。

这样一来，能够通过绝热凹部37抑制高发热元件21A的热量经由散热部件34而向低发热元件21B侧传递。

另外，在绝缘层31与散热部件34之间的与多个高发热元件21A中的至少一个高发热元件重叠的区域配置有散热膏39。

这样一来，能够通过散热膏39提高绝缘层31与散热部件34之间的导热性，因此能够有效地向散热部件34传递高发热元件21A的热量。

另外，固定部件40为螺丝。

通过在电路基板24设置绝缘层31，难以在电路基板24产生翘曲、弯曲等变形，电路基板24容易紧贴于散热部件34，因此仅利用固定部件40进行紧固就能够提高散热性并固定电路基板24和散热部件34。另外，能够利用绝缘层31承受由固定部件40进行螺纹固定时产生的力。

＜其他实施方式＞

本发明不限定于通过上述描述及附图说明的实施方式，例如如下那样的实施方式也包含于本发明的技术范围。

(1)电子元件21A、21B不限定于从主体22导出引线端子23的元件，也可以是不具有引线端子23的无引线端子。例如，电子元件21A、21B(FET(Field Effect Transistor)等)全部的端子也可以形成于主体22的面上。

(2)固定部件40设为螺丝，但不限于此。例如，也可以利用铆钉从两侧夹持电路基板24和散热部件34而进行固定，或者利用夹紧件从两侧夹持电路基板24和散热部件34而进行固定。

(3)设为电子元件21A的区域的整体配置于散热膏39的上方的结构，但不限于此，也可以使电子元件21A的至少一部分配置于散热膏39的上方。

(4)绝缘层31的热固化和电子元件21A、21B的回流焊在不同工序中进行，但也可以在同一工序中进行绝缘层31的热固化和电子元件21A、21B的回流焊。

(5)在上述实施方式中，汇流条27D的端部设为被弯曲的端子27F，但不限于此。例如，如图8所示，汇流条27D的端部也可以设为从汇流条27D(与该汇流条27D相同的平面即水平方向上)直线延伸的端子56。在该情况下，端子56保持于合成树脂制的连接器壳体53而形成能够与对方侧连接器嵌合的连接器。连接器壳体53具有呈方筒状开口的护罩部54和封闭护罩部54的内壁55，在内壁55以贯通的方式形成有供端子56插通的端子插通孔55A。在连接器壳体53的下侧的散热部件60，形成有载置连接器壳体53的下部的凹部60A。护罩部54的前端侧从以贯通的方式形成于屏蔽罩58的开口部58A向外部导出。

附图标记说明

10：电接线箱

11、58：屏蔽罩(壳体)

20：电路构造体

21A：高发热元件(电子元件)

21B：低发热元件(电子元件)

24：电路基板

25：绝缘基板

27：汇流条基板

27A～27D：多个汇流条

28：填充槽

29A、29B、31A：绝热槽

31：绝缘层

32：填充部

34、60：散热部件

37：绝热凹部

39：散热膏

40：螺丝(固定部件)

42：电路单元

50：夹具

Claims (7)

1.一种电路构造体，具备：

电路基板，具有在绝缘板形成有导电路径的绝缘基板和粘贴于该绝缘基板的一个面的多个汇流条；

绝缘层，以连接相邻的所述多个汇流条的方式印刷于所述多个汇流条；

散热部件，与所述绝缘层重叠而对从所述绝缘层传递的热量进行散热；及

固定部件，在所述绝缘层夹于所述多个汇流条与所述散热部件之间的状态下固定所述电路基板和所述散热部件，

所述电路基板安装有由多个低发热元件和比所述多个低发热元件发热的多个高发热元件构成的电子元件，

所述电路基板在所述多个低发热元件与所述多个高发热元件之间形成有贯通所述电路基板及所述绝缘层的绝热槽。

2.根据权利要求1所述的电路构造体，其中，

所述绝缘层具有填充于所述多个汇流条之间的间隙的填充部。

3.根据权利要求2所述的电路构造体，其中，

所述电路基板安装有电子元件，

所述填充部配置于所述电子元件的附近。

4.根据权利要求1所述的电路构造体，其中，

所述散热部件形成有与所述绝热槽相连的绝热凹部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电路构造体，其中，

在所述绝缘层与所述散热部件之间的与所述多个高发热元件中的至少一个高发热元件重叠的区域配置有散热膏。

6.一种电接线箱，具备权利要求1～5中任一项所述的电路构造体和收容所述电路构造体的壳体。

7.一种电路构造体的制造方法，具备如下工序：

将在绝缘板形成有导电路径的绝缘基板和多个汇流条粘贴而形成电路基板；

以连接相邻的所述多个汇流条的方式向所述多个汇流条印刷绝缘层；

使散热部件与所述绝缘层重叠；及

在所述绝缘层夹于所述多个汇流条与所述散热部件之间的状态下利用固定部件固定所述电路基板和所述散热部件，

所述电路基板安装有由多个低发热元件和比所述多个低发热元件发热的多个高发热元件构成的电子元件，

所述电路基板在所述多个低发热元件与所述多个高发热元件之间形成有贯通所述电路基板及所述绝缘层的绝热槽。