CN108781507B - 电路结构体 - Google Patents

Abstract

一种电路结构体，具备：电路基板，具有形成有电路图案的上表面；多根母线，与所述电路基板连接，且彼此隔开间隔地固定于所述电路基板的下表面；电子器件，具有配置于所述母线上的封装体和设置于所述封装体的下表面的轮廓内的端子；薄片基板，具有与所述端子连接的一端和配置于所述封装体的下表面的轮廓外的另一端；及粘合片，将所述电路基板及所述薄片基板与所述多根母线粘接。

Description

电路结构体

技术领域

本发明涉及电路结构体。

本申请主张基于2016年3月16日在日本申请的特愿2016-052487的优先权，并引用所述日本申请所记载的全部记载内容。

背景技术

在汽车中，搭载有从电源(蓄电池)向前灯和雨刷器等的负载分配电力的电连接箱(也称为功率分配器)。作为构成该电连接箱的内部电路的部件，例如具有专利文献1所示的电路结构体。

该电路结构体具备：形成有导体图案(电路图案)的控制电路基板；粘接于控制电路基板的输入端子用母线及输出端子用母线、安装于控制电路基板和两根母线的FET(场效晶体管：电子器件)。FET具备主体(封装体)、从主体的侧面突出并向下方延伸出来的源极端子及栅极端子、设置于主体的背面的漏极端子。FET的漏极端子与输入端子用母线电连接，源极端子与输出端子用母线电连接。FET的栅极端子以相对于源极端子向上方向偏移控制电路基板的厚度的程度的方式弯折而形成，并与输出端子用母线上的控制电路基板中的导体图案电连接(说明书0036～0039，图4)。

[现有技术文献]

专利文献

专利文献1：日本特开2003-164040号公报

发明内容

本公开的电路结构体具备：

电路基板，具有形成有电路图案的上表面；

多根母线，与所述电路基板连接，且彼此隔开间隔地固定于所述电路基板的下表面；

电子器件，具有配置于所述母线上的封装体和设置于所述封装体的下表面的轮廓内的端子；

薄片基板，具有与所述端子连接的一端和配置于所述封装体的下表面的轮廓外的另一端；及

粘合片，将所述电路基板及所述薄片基板与所述多根母线粘接。

附图说明

图1是本实施形态一所涉及的电路结构体的概略的立体图。

图2是表示实施形态一所涉及的电路结构体的概略的分解立体图。

图3是表示实施形态一所涉及的电路结构体所具备的电子器件的下表面的概略的立体图。

图4是表示图1所示的电路结构体的在(IV)-(IV)切断线处切断的状态的剖视图。

图5是表示图1所示的电路结构体的在(V)-(V)切断线处切断的状态的剖视图。

图6是表示实施形态二所涉及的电路结构体所具备的母线的凹部的一个例子的局部放大图。

图7表示实施形态二所涉及的电路结构体的一个例子，上图是表示将电路结构体在沿纵向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图，下图是表示将电路结构体在沿横向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图。

图8是表示实施形态二所涉及的电路结构体所具备的母线的凹部的另一个例子的局部放大图。

图9表示实施形态二所涉及的电路结构体的另一个例子，上图是表示将电路结构体在沿纵向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图，下图是表示将电路结构体在沿横向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图。

图10是表示变形例一所涉及的电路结构体的概略的分解立体图。

图11表示变形例一所涉及的电路结构体，上图是表示将电路结构体在沿纵向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图，下图是表示将电路结构体在沿横向通过薄片基板的中央的切断线处切断的状态的剖视图。

具体实施方式

[发明所要解决的课题]

在上述的电子器件中，源极端子和栅极端子从封装体的侧面向下方延伸出来，因此端子长度较长。因此，端子的电阻变高而使损失增大，而且，端子到母线的距离较长而难以提高散热性。

因此，开发出了将端子设置于封装体的下表面的轮廓内的无引线的电子器件。该电子器件的端子的长度较短，因此被认为容易实现低损失化且容易提高散热性。但是，当向母线上配置该电子器件时，难以将封装体的下表面的轮廓内的端子与轮廓外的电路基板的电路图案等电连接。

因此，本发明的一个目的在于提供能够使设置于电子器件的下表面的轮廓内的端子相对于轮廓外的连接对象电连接的电路结构体。

[发明效果]

本公开的电路结构体能够使设置于电子器件的下表面的轮廓内的端子相对于轮廓外的连接对象电连接。

《本发明的实施形态的说明》

首先，例示出本发明的实施方式来进行说明。

(1)本发明的一个方式所涉及的电路结构体具备：

电路基板，具有形成有电路图案的上表面；

多根母线，与所述电路基板连接，且彼此隔开间隔地固定于所述电路基板的下表面；

电子器件，具有配置于所述母线上的封装体和设置于所述封装体的下表面的轮廓内的端子；

薄片基板，具有与所述端子连接的一端和配置于所述封装体的下表面的轮廓外的另一端；及

粘合片，将所述电路基板及所述薄片基板与所述多根母线粘接。

根据上述的构成，通过具备薄片基板而能够使设置于电子器件的下表面的轮廓内的端子相对于轮廓外的连接对象电连接。

另外，根据上述的构成，通过具备将电路基板及薄片基板与多根母线粘接的粘合片，从而只需将这些部件重叠就能够固定为一体，因此组装作业性优秀。

此外，根据上述的构成，电子器件具有设置于封装体的下表面的轮廓内的端子，因此端子的长度较短，不仅能够降低电阻而容易降低损失，也容易提高散热性。

(2)作为上述电路结构体的一个形态，能够例举出：所述母线具有凹部，该凹部形成于所述母线的与所述电子器件的所述端子重叠的重叠区域，缓和与没有配置所述薄片基板的周边区域之间的高度差

根据上述的构成，即便电子器件具有封装体的下表面的轮廓内的、不与薄片基板电连接及机械连接而与母线电连接及机械连接的端子，也容易缩小两个端子在上下方向上的高度差。这是由于，通过电子器件的载荷容易将薄片基板的与切口部或凹部重叠的重叠区域嵌入切口部或凹部。

《本发明的实施形态的详细内容》

以下，一边参照附图一边对本发明的实施形态的详细内容进行说明。图中的相同标号表示相同名称物。

《实施形态一》

〔电路结构体〕

参照图1～图5，对实施形态一所涉及的电路结构体1A进行说明。电路结构体1A具备：电路基板2，具有电路图案(省略图示)；多根母线3，固定于电路基板2；及电子器件4，在封装体40的下表面的轮廓内具有端子。电路结构体1A的特征之一在于具备薄片基板5和粘合片6，薄片基板5将设置于封装体40的下表面的轮廓内的端子相对于轮廓外的连接对象电连接，粘合片6将该薄片基板5与母线3粘接。以下，对详细内容进行说明。在以下的说明中，为了说明的方便，将电路结构体1A中的电路基板2侧设为上，将母线3侧设为下，将多根母线3的并列方向设为前后方向，并将与上下方向及前后方向这两个方向正交的方向设为左右方向来进行说明。

[电路基板]

电路基板2具备绝缘基板20和形成于绝缘基板20的一面(上表面)且供电子器件4电连接的电路图案(图1、图2)。电路图案也可以形成于绝缘基板20的另一面(下表面)。该电路图案由铜箔形成。该电路基板2能够使用印刷基板。在绝缘基板20的另一面(下表面)固定有母线3。在绝缘基板20形成有将电子器件4安装到母线3的安装用贯通孔22和用于将电子器件4与电路图案电连接的连结用贯通孔23。安装用贯通孔22与连结用贯通孔23连续地形成。各贯通孔22、23的轮廓形状是大小不同的一大一小的矩形状。

[母线]

母线3构成电力电路(图1、图2)。母线3与电源或电负载连接。母线3的材质能够例举出导电性的金属，具体而言，能够例举出铜或铜合金等。母线3的根数为多根，该多根母线3(31、32)彼此隔开间隔地固定于电路基板2的另一面(下表面)(图2)。在多根母线3与电路基板2的固定中，能够使用介于它们之间的粘合片6(后述)。一方的母线31的形状为T板状，另一方的母线32的形状为U字状。T字状的一方的母线31的凸部配置于U字状的另一方的母线32的凹部。

在一方的母线31的凸部也可以设置凹部，该凹部缓和与母线3(31)的未配置后述的薄片基板5的周边区域之间的高度差。该凹部能够形成从薄片基板5侧向其相反一侧凹陷的部分即可，也包含切口、冲压、减薄的任一种。在此，凹部由母线切口部311构成。

母线切口部311缓和产生于薄片基板5的存在部位与不存在薄片基板5的部位之间的高度差。这是由于，通过电子器件4的载荷而容易将薄片基板5的与母线切口部311重叠的重叠区域嵌入母线切口部311内。

母线切口部311的大小比重叠的电子器件4的下表面所设置的轮廓内的端子(第一端子41)大(图1、图4、图5)。图4是表示将电路结构体1A在沿纵向通过薄片基板5的中央的切断线处切断的状态的剖视图，图5是表示将电路结构体1A在沿横向通过薄片基板5的中央的切断线处切断的状态的剖视图。如图4所示，母线切口部311的沿着前后方向的形成部位为一方的母线31的凸部的途中。如图5所示，母线切口部311的沿着左右方向的形成部位为从一方的母线31的凸部的右侧缘开始到第一端子41与同其相邻的第二端子42之间为止的部位。母线切口部311的上下方向的形成区域为一方的母线31的上下的整个区域。

[电子器件]

电子器件4安装于薄片基板5和母线3这两方(图1～图3)。电子器件4的种类例如能够举出继电器或FET(场效晶体管)这样的开关元件。电子器件4具有配置于母线3上的封装体40和配置于与封装体40的下表面的轮廓内的端子。配置于封装体40的下表面的轮廓内的端子的个数能够为多个。在使配置于封装体40的下表面的轮廓内的端子的个数为多个的情况下，多个端子的种类可以是一种，也可以是不同的多种。除了配置于封装体40的下表面的轮廓内的端子，电子器件4还可以具有伸出到下表面的轮廓外的端子或配置于下表面以外的面(侧面)的端子。

在此，电子器件4具有配置于封装体40的下表面的轮廓内的第一端子41及第二端子42这两种端子和配置于封装体40的下表面的轮廓外的第三端子43总共三种端子(图3)。该电子器件4使用FET。第一端子41由栅极端子构成，其个数设为一个。第二端子由源极端子构成，其个数设为八个。第三端子由漏极端子构成，其个数设为两个。第一端子41重叠于一方的母线31的母线切口部311，与后述的粘合片6上的薄片基板5的端子用导体箔51电连接及机械连接(图1、图4、图5)。八个第二端子42与一方的母线31电连接及机械连接(图2、图3)。两个第三端子43以夹着封装体40而彼此处于相反侧的方式一体地设置于封装体40，且与不同于第二端子42的另一方的母线32电连接及机械连接(图1)。

在该电连接及机械连接中，连接金属材料代表性的能够使用焊料7(图2)。通过该焊料7进行的连接在本例中以回流方式进行。即，在将电子器件4载置到各母线31、32或薄片基板5之前，预先在预定的位置涂布(印刷)焊膏，将电子器件4放置到焊膏上之后进行加热来将电子器件4与各母线31、32或薄片基板5连接。

[薄片基板]

薄片基板5具有与设置于电子器件4的下表面的轮廓内的端子(第一端子41)电连接及机械连接的一端和配置于封装体40的下表面的轮廓外的另一端(图1、图2)。由此，能够将设置于电子器件4的下表面的轮廓内的端子相对于轮廓外的连接对象电连接。在图2中，为了说明的方便，以双点划线表示薄片基板5的向粘合片6上的设置区域即薄片基板载置区域61(后述)。薄片基板5的一端配置于封装体40(电子器件4)的下表面，薄片基板5的另一端从电子器件4的下表面引出而配置于该下表面的轮廓外。薄片基板5的另一端例如通过跳线芯片等的导电部件与电路基板2的电路图案电连接。

薄片基板5的形状为长方形。薄片基板5粘接于粘合片6(后述)的上表面，该粘合片6粘接于母线3的上表面。薄片基板5的粘合片6上的配置部位是从封装体40(电子器件4)的下表面的轮廓内到轮廓外的部位，且是从一方的母线31的凸部通过母线切口部311而到达另一方的母线32的上表面的部位。即，薄片基板5的一部分与母线切口部311重叠。

薄片基板5的厚度与电路基板2的厚度相比充分薄。由于薄片基板5充分薄，因此能够在第一端子41与第二端子42处减小电路结构体1A的厚度方向的高度差。薄片基板5的厚度例如优选150μm以下程度。若薄片基板5的厚度为150μm以下，则薄片基板5不会过厚，容易减小上述高度差。薄片基板5的厚度例如能够举出30μm以上。若薄片基板5的厚度为30μm以上，则容易将后述的端子用导体箔51和绝缘层52设为各自预定的厚度，能够分别容易地确保电连接、电绝缘及粘接的功能。

薄片基板5优选具有可挠性。若薄片基板5具有可挠性，则能够减小上述高度差，甚至能够实质上消除。这是由于，若薄片基板5具有可挠性，则通过电子器件4的载荷而能够将薄片基板5的与母线切口部311重叠的重叠区域嵌入母线切口部311内。

薄片基板5具有端子用导体箔51和绝缘层52(图4、图5)。端子用导体箔51与绝缘层52通过介于彼此之间的粘接层(省略图示)粘接。薄片基板5能够使用柔性印刷基板(FPC：柔性电路板)。

(端子用导体箔)

端子用导体箔51与电子器件4的下表面的轮廓内的端子(第一端子41)及电路图案电连接。端子用导体箔51能够例举出由铜箔构成。端子用导体箔51的形状是矩形长方形。

端子用导体箔51的除了一端侧及另一端侧的上表面的一部分之外的区域由绝缘层52覆盖(图2、图4、图5)。即，端子用导体箔51的下表面及侧面在整个面上由绝缘层52覆盖。端子用导体箔51的一端侧通过绝缘层52的开口部521而从绝缘层52露出，从而与第一端子41电连接及机械连接。端子用导体箔51的一端侧的露出部位与母线切口部311重叠。端子用导体箔51的另一端侧与一端侧同样地从绝缘层52露出，并从电子器件4的下表面引出到连结用贯通孔23。端子用导体箔51的另一端侧例如经由其他跳线芯片等的导电部件(省略图示)等而能够与电路基板2上的电路图案等电连接。在该电连接及机械连接中，能够使用焊料7。

端子用导体箔51的厚度优选10μm以上。若使端子用导体箔51的厚度为10μm以上，则能够容易地确保相对于第一端子41及电路图案的电连接。端子用导体箔51的厚度优选70μm以下。端子用导体箔51的厚度进一步优选12μm以上35μm以下。

(绝缘层)

绝缘层52将母线3及电子器件4与端子用导体箔51绝缘(图2、图4、图5)。在绝缘层52的上表面中，在端子用导体箔51的与电子器件4的下表面的轮廓内的端子(第一端子41)重叠的部位和用于与电路基板2的电路图案电连接的部位形成有开口部521。即，绝缘层52的端子用导体箔51的被覆区域是端子用导体箔51的上表面的除了上述两个部位之外的区域和端子用导体箔51的下表面及侧面的整个区域。

绝缘层52的厚度优选10μm以上。该厚度是指单面的厚度。即，薄片基板5中的绝缘层52的整体的厚度优选20μm以上。若使绝缘层52的单面厚度为10μm以上，则容易确保母线3(31)及电子器件4与端子用导体箔51之间的电绝缘性。绝缘层52的单面的厚度优选50μm以下。绝缘层52的单面的厚度进一步优选12μm以上30μm以下。

绝缘层52的构成材料能够例举出具有相对于安装电子器件4时的回流焊温度的耐热性的树脂。绝缘层52的构成材料例如能够举出聚酰亚胺树脂等。

[粘合片]

粘合片6将电路基板2及薄片基板5与多根母线3粘接(图1、图2)。粘合片6在两根母线31、32的上表面以跨两根母线31、32之间的方式连续地配置。粘合片6具有载置薄片基板5的薄片基板载置区域61(图2)。薄片基板载置区域61以跨母线切口部311的方式从一方的母线31的凸部到另一方的母线32而形成。即，粘合片6的一部分与母线切口部311重叠。在该薄片基板载置区域61的左右相邻位置形成有开口部62。该开口部62以能够使电子器件4的端子中的除了与电路基板2的电路图案电连接的端子(第一端子41)之外的端子(第二端子42和第三端子43)与母线3电连接及机械连接的方式设置。粘合片6的形成区域是母线31、32中的除了与电子器件4的第二端子42及第三端子43连接的连接部位之外的区域。

粘合片6的厚度例如能够举出30μm以上150μm以下。若使粘合片6的厚度为30μm以上，则容易提高电路基板2及薄片基板5与多根母线3的粘接性及绝缘性。若使粘合片6的厚度为150μm以下，则不会过厚，能够在第一端子41与第二端子42处减小其上下方向的高度差。粘合片6的厚度进一步优选40μm以上100μm以下。

粘合片6的构成材料能够例举出具有电绝缘性和相对于安装电子器件4时的回流焊温度的耐热性的树脂。粘合片6的构成材料例如能够举出高耐热性丙烯酸系粘着剂、环氧树脂等的绝缘性粘接剂等。

〔用途〕

实施形态一所涉及的电路结构体1A能够优选地利用于汽车用电连接箱。实施形态一所涉及的电路结构体1A能够优选地利用于直流电压变换装置、AC/DC变换装置、DC/AC逆变器等的大电流功率电路用基板。

〔作用效果〕

根据实施形态一的电路结构体1A，能够起到以下的效果。

(1)通过具备跨电子器件4的下表面的轮廓内与轮廓外而设置的薄片基板5，能够将设置于电子器件4的下表面的轮廓内的第一端子41相对于轮廓外的连接对象(例如，电路基板2的电路图案)电连接。由此，电力电路能够构成不经由电路基板2而可将电阻和热阻一起降低的大电流电路基板。

(2)生产性优秀。这是由于，通过粘合片6进行电路基板2及薄片基板5与母线3的粘接，从而只需将这些部件重叠就能够固定为一体，因此组装作业性优秀。另外，也是由于，通过利用焊料7的回流来进行薄片基板5及母线3与电子器件4的连接，从而使薄片基板5及母线3与电子器件4的连接作业性优秀。

(3)容易在第一端子41与第二端子42处减小其上下方向的高度差。这是由于，通过一方的母线31在与第一端子41重叠的重叠区域具备母线切口部311，从而容易通过电子器件4的载荷将薄片基板5的与母线切口部311重叠的重叠区域嵌入母线切口部311内。

《实施形态二》

〔电路结构体〕

参照图6～图9，对实施形态二所涉及的电路结构体进行说明。实施形态二所涉及的电路结构体与实施形态一的电路结构体1A的不同点在于，一方的母线31不具有母线切口部311(图2)而具有凹部312。实施形态二所涉及的电路结构体的其他点与实施形态一的电路结构体相同。以下，以不同点为中心进行说明，对于相同的构成及相同的效果，省略说明。该点在以下的变形例一中也相同。图6、图8是放大表示一方的母线31的凸部的图，为了说明的方便，省略另一方的母线32等的其他部件而进行表示。图7及图9的上图是与图4同样地表示将电路结构体在沿纵向通过薄片基板5的中央的切断线处切断的状态的剖视图，图7及图9的下图是与图5同样地表示将电路结构体在沿恒方向通过薄片基板5的中央的切断线处切断的状态的剖视图。

[母线]

一方的母线31具备在一方的母线31与后述的粘合片6之间形成间隙的凹部312(图6、图8)。该凹部312与母线切口部311(图2)同样地形成于与设置于电子器件4的下表面的轮廓内的端子(第一端子41)重叠的重叠区域。凹部312的沿着前后方向及左右方向的大小与母线切口部311几乎相同。凹部312的深度优选设为薄片基板5的厚度以上。

该凹部312可以通过利用冲头将一方的母线31从上表面侧向下表面侧冲压而形成，也可以对一方的母线31的上表面进行切削等而形成。在通过冲压凹部312而形成的情况下，在构成该凹部312的下表面的部位，形成有与周边区域相比向下方突出的突出部313(图6、图7)。该突出部313的厚度与周边区域的厚度大致相同(图7)。另一方面，在对凹部312进行切削等而形成的情况下，在构成该凹部312的下表面的部位形成有与周边区域相比厚度较薄的减薄部314(图8、图9)。在该情况下，一方的母线31的下表面平坦(图9)。减薄部314的厚度优选设为凹部312的深度为薄片基板5的厚度以上且减薄部314的强度不降低的程度。

《变形例一》

〔电路结构体〕

参照图10、图11对变形例一所涉及的电路结构体进行说明。电路结构体与实施形态一的电路结构体1A的不同点主要在于，粘合片6具有粘合片切口部63。

[母线]

一方的母线31不具有母线切口部311(图2)和凹部312(图6)。即，一方的母线31的上下表面平坦。

[薄片基板]

薄片基板5中的与第一端子41重叠的重叠区域不与粘合片6粘接。这是由于，薄片基板5中的与第一端子41重叠的重叠区域与粘合片6的粘合片切口部63重叠。薄片基板5中的其他区域与粘合片6粘接。

[粘合片]

粘合片6具有在一方的母线31与薄片基板5之间形成间隙的粘合片切口部63。粘合片切口部63形成于与设置于电子器件4的下表面的轮廓内的端子(第一端子41)重叠的重叠区域。该粘合片切口部63与开口部62连通。粘合片切口部63的大小、沿着前后方向及左右方向的形成部位及上下方向的形成区域可以与母线切口部311相同。

本发明不限于该例示，而由权利要求书表示，意在包含与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。例如，也可以是具备母线切口部和粘合片切口部这两方的电路结构体。

标号说明

1A电路结构体

2电路基板

20绝缘基板 22安装用贯通孔 23连结用贯通孔

3母线

31一方的母线

311母线切口部

312凹部 313突出部 314减薄部

32另一方的母线

4电子器件

40封装体 41第一端子 42第二端子

43第三端子

5薄片基板

51端子用导体箔 52绝缘层 521开口部

6粘合片

61薄片基板载置区域 62开口部 63粘合片切口部

7焊料

Claims (1)

1.一种电路结构体，其中，具备：

电路基板，具有形成有电路图案的上表面；

多根母线，与所述电路基板连接，且彼此隔开间隔地固定于所述电路基板的下表面；

电子器件，具有配置于所述母线上的封装体和设置于所述封装体的下表面的轮廓内的端子；

薄片基板，具有与所述端子连接的一端和配置于所述封装体的下表面的轮廓外的另一端；及

粘合片，将所述电路基板及所述薄片基板与所述多根母线粘接，

所述母线具有凹部，该凹部形成于所述母线的与所述电子器件的所述端子重叠的重叠区域，缓和与没有配置所述薄片基板的周边区域之间的高度差。

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