JP2005117719A - Adhesive sheet for manufacturing circuit structure and method for manufacturing circuit structure using adhesive sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路の通電遮断を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体の当該バスバーと当該制御回路基板とを接着するための絶縁性の接着シート、及びその接着シートを用いた回路構成体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an insulating property for bonding the bus bar and the control circuit board of a circuit configuration body including a plurality of bus bars constituting the power circuit and a control circuit board for controlling energization interruption of the power circuit. The present invention relates to an adhesive sheet and a method of manufacturing a circuit structure using the adhesive sheet.
従来、共通の車載電源から各電子ユニットに電力を分配する手段として、複数本のバスバーにより配電用回路を構成し、これにスイッチ素子等を組み込んだ電気接続箱が一般に知られている。さらに近年は、その小型化を実現する手段として、例えば特許文献1には、電力回路を構成するバスバーと、その電力回路中に設けられる半導体スイッチング素子の駆動を制御する制御回路基板とを接着して製造される回路構成体の発明が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a means for distributing electric power from a common in-vehicle power source to each electronic unit, an electric connection box in which a power distribution circuit is configured by a plurality of bus bars and a switch element or the like is incorporated therein is generally known. In recent years, as a means for realizing the miniaturization, for example, Patent Document 1 has bonded a bus bar constituting a power circuit and a control circuit board for controlling driving of a semiconductor switching element provided in the power circuit. An invention of a circuit structure manufactured in this manner is disclosed.
この文献において、前記回路構成体のバスバーと制御回路基板とを直接接着する接着方法については、バスバーの接着面または制御回路基板の接着面に接着剤を塗布して接着する方法、または制御回路基板の接着面縁部にのみ接着剤を塗布して接着する方法等の例が記載されている。
この接着剤を塗布する方法は、接着剤の塗布パターンを形成したロールやプレス板による印刷等が考えられるが、このロールやプレス板は高価なものであり、この接着方法によると装置のコストが高いものになる。そこで、この接着剤を塗布する方法に変わり、安価で容易に接着する方法として、絶縁性の接着シートを用いる方法がある。 As a method of applying the adhesive, printing with a roll or a press plate on which an adhesive application pattern is formed may be considered. However, the roll and the press plate are expensive, and the cost of the apparatus is reduced according to this bonding method. It will be expensive. Therefore, instead of applying the adhesive, there is a method of using an insulating adhesive sheet as a method of easily and inexpensively adhering.
絶縁性の接着シートとして、熱硬化性樹脂からなるシートを用いる場合は、図7(a)に示すように、バスバー32と接着シート36と制御回路基板34とを重ね合わせたまま全体を適当な温度まで加熱し、かつプレス装置で上下に加圧して前記接着シート36を完全硬化させることによって、バスバー32と制御回路基板34とを接着することができる。
When a sheet made of a thermosetting resin is used as the insulating adhesive sheet, as shown in FIG. 7 (a), the
しかし、この熱硬化性樹脂からなるシートを用いる接着方法では、前記プレス装置で回路構成体を加圧すると接着シートがバスバー32と制御回路基板34とで圧縮され、圧縮された分熱硬化性樹脂である接着剤はバスバー同士の間で下方向に盛り上がる。さらに熱硬化に伴う接着剤の収縮により盛り上がった接着剤は水平方向でも収縮を起こすため、前期制御回路基板の下でバスバー同士を引き付け合うような水平力が働き、図7(b)に示すように制御回路基板が大きく反ることがある。そして、前記回路構成体を放熱板等に接着させる場合には、この反りのために回路構成体と放熱板との全面密着が難しくなる。
However, in this adhesion method using a sheet made of a thermosetting resin, when the circuit component is pressed by the pressing device, the adhesive sheet is compressed by the
本発明は、このような事情に鑑み、接着シートを用いてバスバーと制御回路基板とを接着する際に、接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる接着シート及び接着シートを用いた回路構成体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention provides an adhesive sheet and an adhesive sheet that can suppress warpage of the control circuit board after thermosetting of the adhesive sheet when the bus bar and the control circuit board are bonded using the adhesive sheet. It aims at providing the manufacturing method of the circuit structure using this.
請求項1に係る発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路の通電遮断を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体の当該バスバーと当該制御回路基板とを接着するための絶縁性の接着シートであって、前記バスバーのうち特定のバスバー同士の間に対応する位置に当該バスバー同士の隙間に沿う形状のスリットが形成されているものである。 According to the first aspect of the present invention, the bus bar and the control circuit board of the circuit structure including the plurality of bus bars constituting the power circuit and the control circuit board for controlling the energization interruption of the power circuit are bonded to each other. In this case, a slit having a shape along the gap between the bus bars is formed at a position corresponding to between the specific bus bars in the bus bar.
請求項2に係る発明は、請求項1記載の接着シートであって、前記バスバーに実装されて前記電力回路の通電遮断を行うスイッチ素子を通過させるための貫通孔が設けられているものである。 The invention according to claim 2 is the adhesive sheet according to claim 1, wherein a through-hole for allowing a switch element mounted on the bus bar to cut off the power supply to the power circuit is provided. .
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2記載の接着シートであって、前記接着シートに形成されているスリットは、前記制御回路基板の長辺方向と直角をなす方向に延びる形状に形成されているものである。 The invention according to claim 3 is the adhesive sheet according to claim 1 or 2, wherein the slit formed in the adhesive sheet extends in a direction perpendicular to the long side direction of the control circuit board. Is formed.
請求項4に係る発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路の通電遮断を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体の当該バスバーと当該制御回路基板とを接着するための絶縁性の接着シートであって、当該接着シートは複数枚のシートに分割され、かつ、互いに隣接するシート同士の間に、前記バスバーのうち特定のバスバー同士の隙間に沿う形状の隙間が形成可能となるように、各シートの外形が定められている接着シートである。 According to a fourth aspect of the present invention, the bus bar and the control circuit board of a circuit structure including a plurality of bus bars constituting the power circuit and a control circuit board for controlling energization interruption of the power circuit are bonded to each other. The adhesive sheet is divided into a plurality of sheets, and a gap having a shape along a gap between specific bus bars among the bus bars is provided between adjacent sheets. It is an adhesive sheet in which the outer shape of each sheet is determined so that it can be formed.
請求項5に係る発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路の通電遮断を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体を製造する方法において、前記バスバーと請求項1〜3のいずれかに記載の接着シートとを、当該接着シートに形成されているスリットの位置と特定のバスバー同士の隙間の位置とが一致するように重ね合わせ、かつ当該接着シート側に前記制御回路基板を重ね合わせる工程と、その重ね合わせた状態を保持したまま熱圧着で接着する工程とを含む回路構成体の製造方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a circuit structure including a plurality of bus bars constituting a power circuit and a control circuit board for controlling energization interruption of the power circuit. The adhesive sheet according to any one of? 3 is overlaid so that the position of the slit formed in the adhesive sheet and the position of the gap between specific bus bars coincide with each other, and the control is performed on the adhesive sheet side. It is a method for manufacturing a circuit component including a step of superposing circuit boards and a step of bonding by thermocompression while maintaining the superposed state.
請求項6に係る発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路の通電遮断を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体を製造する方法において、前記バスバーと請求項4記載の接着シートとを、当該分割された各シートの外形が前記特定のバスバー同士の隙間に沿うように重ね合わせ、かつ当該接着シート側に前記制御回路基板を重ね合わせる工程と、その重ね合わせた状態を保持したまま熱圧着で接着する工程とを含む回路構成体の製造方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a circuit structure including a plurality of bus bars constituting a power circuit and a control circuit board for controlling energization interruption of the power circuit. And the step of superimposing the divided adhesive sheets so that the outer shape of each of the divided sheets is along the gap between the specific bus bars, and superimposing the control circuit board on the adhesive sheet side. And a step of adhering by thermocompression bonding while maintaining the state.
請求項1に係る発明によれば、接着シートにバスバー同士の間に対応する位置にスリットを形成することで、熱硬化に伴う接着剤の収縮によるバスバー同士を引き付け合うような水平力の働きを抑え、その効果として接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができるものである。本効果を図面に基づいて説明すると、例えば図8(a)に示すように、接着シート36においてバスバー同士の間に対応する位置にスリット36aを形成することで、バスバー同士をつなぐ力の伝達要素を低減させ、接着剤が収縮してもバスバー同士を引き付け合うような水平力の働きを小さくしたものである。よって、接着シートの熱硬化後でも図8(b)に示すように、制御回路基板の反りを抑制することができる。
According to the invention according to claim 1, by forming a slit at a position corresponding to between the bus bars in the adhesive sheet, the horizontal force works to attract the bus bars due to the shrinkage of the adhesive due to heat curing. As a result, the warpage of the control circuit board after the thermosetting of the adhesive sheet can be suppressed. This effect will be described with reference to the drawings. For example, as shown in FIG. 8A, a
請求項2に係る発明によれば、電力回路中に設けられるスイッチ素子位置に貫通孔が設けられた接着シートを用いてバスバーと制御回路基板を接着することにより、スイッチ素子挿入用スペースが確保されるため、接着後でも容易にスイッチ素子を実装することができる。 According to the second aspect of the present invention, the space for inserting the switch element is secured by bonding the bus bar and the control circuit board using the adhesive sheet provided with the through hole at the position of the switch element provided in the power circuit. Therefore, the switch element can be easily mounted even after bonding.
請求項3に係る発明によれば、制御回路基板の反りは当該制御回路基板の長辺方向での反りが大きいため、接着シートのスリットをその反りを抑制するような制御回路基板の長辺と直角をなす方向に延びる形状に形成することによって、より効果的に接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる。 According to the invention according to claim 3, since the warp of the control circuit board is large in the long side direction of the control circuit board, the slits of the adhesive sheet are prevented from being warped by the long side of the control circuit board. By forming in a shape extending in a direction that forms a right angle, warping of the control circuit board after thermosetting of the adhesive sheet can be more effectively suppressed.
請求項4に係る発明によれば、接着シートは複数枚のシートに分割され、かつ、互いに隣接するシート同士の間に、前記バスバーのうち特定のバスバー同士の隙間に沿う形状の隙間が形成可能となるように、各シートの外形が定められていることによって、このシート同士の隙間が前記スリットと同じ効果を奏するため、このように接着シートを分割しても接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる。 According to the invention of claim 4, the adhesive sheet is divided into a plurality of sheets, and a gap having a shape along a gap between specific bus bars among the bus bars can be formed between adjacent sheets. As the outer shape of each sheet is determined so that the gap between the sheets has the same effect as the slit, the control circuit after thermosetting the adhesive sheet even if the adhesive sheet is divided in this way Warpage of the substrate can be suppressed.
請求項5に係る発明によれば、請求項1〜3のいずれかに記載の接着シートを用いたこの工程により反りの抑制された回路構成体を製造できるため、その後の工程において、回路構成体を放熱板等に接着する場合に、容易に回路構成体と放熱板とを全面密着できる。 According to the invention which concerns on Claim 5, since the circuit structure body by which curvature was suppressed by this process using the adhesive sheet in any one of Claims 1-3 can be manufactured, in a subsequent process, a circuit structure body When adhering to a heat sink or the like, the entire surface of the circuit structure and the heat sink can be easily adhered.
請求項6に係る発明によれば、請求項4記載の接着シートを用いて、分割された各シートをその外形が前記特定のバスバー同士の隙間に沿うように配設することによって、接着シート同士の間にできる隙間により前記スリットと同様の効果を得ることができるため、この方法によっても接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる。
According to the invention according to
本発明の接着シートを用いて製造した回路構成体が使用される例を図1及び図2に示す。図1及び図2に示す製品は、放熱板(放熱部材)10と、ケース本体20と、回路構成体30とを備え、前記回路構成体30に適当な実装部品が実装されることにより回路体が構成されている。当該実装部品には、基板実装型のリレースイッチ素子40、電源入力用コネクタ50、外部接続用コネクタ60、その他の半導体素子や抵抗素子といった回路素子が含まれる。また、両コネクタ50,60上には前記回路基板30を覆うカバー70が装着されるようになっている。
An example in which the circuit structure manufactured using the adhesive sheet of the present invention is used is shown in FIGS. The product shown in FIGS. 1 and 2 includes a heat radiating plate (heat radiating member) 10, a
回路構成体30は、電力回路(図例では車載電源から複数の負荷に電力を分配するための配電回路)を構築する電力回路部と、この電力回路部における回路のオンオフを制御する制御回路部とを併有している。前記電力回路部は、複数枚のバスバー32が同一平面上に配列されることにより形成され、制御回路部は薄肉のプリント回路基板等である制御回路基板34で構成されており、この制御回路基板34の下面に前記各バスバー32が接着シート36を介して絶縁状態で接着されている。接着シート36としては、絶縁性の高いエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるシートが好ましい。
The
前記回路構成体30を抜き出して、平面上に示したものが図3である。図3では、接着シート36を実線で、制御回路基板34を二点鎖線で示すとともに、バスバー32が接着シート36の開口部から見え隠れする様子を実線及び点線で示している。さらに接着シート36を抜き出して図4に示している。
FIG. 3 shows the
本実施例の接着シート36には、特定のバスバー同士の間に対応する位置3箇所にスリット36aが形成されている。その3箇所とは、バスバー32aとバスバー32bとの間に対応する位置、バスバー32cとバスバー32dとの間に対応する位置、バスバー32eとバスバー32fとの間に対応する位置である。スリット36aとバスバー32との関係が分かりずらいため、スリットが形成されていない接着シートを用いた場合の回路構成体を図5に、その接着シートを図6に示している。図3と図5及び図4と図6を見比べるとよく分かるように、接着シートのスリット36aはバスバー同士の間に対応する位置に形成されている。
In the
例えば、バスバー32aとバスバー32bとに着目すると、スリット36aが形成されている領域では、スリット36aによりバスバー同士をつなぐ接着剤を除去したため、バスバー32aとバスバー32bとを引き付け合うような水平力を発生させる要素も伝達させる要素も存在しなくなる。このように制御回路基板の反りの原因となるバスバー同士を引き付け合うような水平力が作用しない個所を、接着シート上の適当な位置に設けることによって、接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制できるものである。
For example, paying attention to the
また、制御回路基板の反りは、制御回路基板が長方形の場合、その長辺方向に沿った方向での反りが大きいため、接着シートのスリットをその反りを抑制するような制御回路基板の長辺と直角をなす方向に延びる形状に形成することによって、より効果的に接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる。 In addition, when the control circuit board is rectangular, the warp of the control circuit board is large in the direction along the long side direction. By forming in a shape extending in a direction perpendicular to the adhesive sheet, it is possible to more effectively suppress warping of the control circuit board after thermosetting the adhesive sheet.
接着シート36に形成されるスリット36aは、本実施例のような位置や数量に限られず、製造する回路構成体の形状またはバスバー本数やパターンが変われば接着シート熱硬化後に発生する制御回路基板の反りの態様も変わるため、その状況に合わせ適切に形成されるものである。また、スリット36aの形状も本実施例のような直線状のものに限られず、バスバー形状に合わせた折れ個所を有していてもよいし、スリットの幅は必ずしもバスバー同士の隙間と同寸法にする必要もなく、回路構成体の反りを抑制できる効果を奏する寸法であればバスバー同士の隙間よりも狭くても太くてもかまわない。
The
リレースイッチ素子40や半導体スイッチング素子42(図3)は、電力回路を構成するバスバー32上に実装されるため、制御回路基板32にはこれらのスイッチ素子が挿入可能な貫通孔が設けられるとともに、図4に示すように接着シート36にも前記スイッチ素子が通過可能な貫通孔36bが設けられている。さらに、回路構成体30に実装されるコネクタ50,60の端子52,62(図2)は、制御回路基板34及び接着シート36を貫通し、バスバー32に電気的に接続されるため、制御シート36には端子が通過可能な貫通孔36cが設けられている。これらの貫通孔が設けられることにより、制御回路基板34とバスバー32とを接着した後でも、スイッチ素子挿入用スペース及び端子通過用スペースが確保されているため、容易にスイッチ素子やコネクタ等を実装することができる。
Since the
本実施例では、コネクタ50,60の端子52,62が制御回路基板34及び接着シート36を貫通した状態で回路構成体30に実装される例を示しているが、コネクタとしては、バスバー32の回路構成体30の縁に位置する端部を延長したものをコネクタとすることもできるため、接着シート36の端子用貫通孔36cは必ずしも必要ではない。
In the present embodiment, an example is shown in which the
次に、本発明の接着シートを用いて回路構成体を製造する方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for producing a circuit structure using the adhesive sheet of the present invention will be described.
接着シート36には、スリット36aや各種貫通孔36b,36cを打ち抜き等によって形成しておく。
In the
バスバー32上に前記接着シート36を挟んで制御回路基板34を載せる。その際、接着シート36のスリット36aが配設されるべき特定のバスバー同士の間に一致するように、さらにはバスバー32に実装されるスイッチ素子の制御信号用端子が制御回路基板34の回路上の接続されるべき位置に合うように、バスバー32と接着シート36と制御回路基板34とを重ね合わせる。
A
このような重ね合わせの作業は、複数枚のバスバー32同士を適当な箇所でブリッジ部によりつなぎ合わせて一体化した形状のバスバー構成板を用いることにより、容易に行うことができる。また、バスバー構成板と接着シート36と制御回路基板34のそれぞれに同径の貫通孔を形成して、作業プレート等に設けられたピンに前記貫通孔を嵌合させるように、バスバー構成板と接着シート36と制御回路基板34とを重ね合わせるようにすれば、前記ピンによってそれぞれの位置決めが行われるため、前記重ね合わせの作業をさらに容易に行うことができる。
Such a superposition operation can be easily performed by using a bus bar constituting plate having a shape in which a plurality of
前記重ね合わせ状態を保持したまま全体を適当な温度まで加熱し、かつプレス装置で上下に加圧して前記接着シート36を完全硬化させることにより、バスバー32と制御回路基板34とを接着することができる。
The
本発明の接着シート36は、図8(a)に示すようにバスバー32同士の間に対応する位置にスリット36aが形成されたことにより、熱硬化に伴う接着剤の収縮によるバスバー32同士を引き付け合うような水平力の働きを抑えたものであるため、この接着シート36を用いて接着することにより図8(b)に示すように接着シート熱硬化後でも制御回路基板の反りが抑制された回路構成体30を製造することができる。
As shown in FIG. 8A, the
また、接着シート36のスリット36aをそのまま長さ方向に延長して、接着シート36を複数枚のシート(本実施例ではスリット36aが3箇所に形成されているので、4枚のシート)に分割し、分割された各シートをその外形が前記特定のバスバー同士の隙間に沿うように配設することによって、接着シート同士の間にできる隙間により前記スリットと同様の効果を得ることができるため、このように接着シートを分割しても接着シート熱硬化後の制御回路基板の反りを抑制することができる。
Further, the
その後、回路構成体30を用いて図1に示す製品を完成するまでの工程を説明する。
Then, the process until the product shown in FIG. 1 is completed using the
前記回路構成体30上に、リレースイッチ素子40、半導体スイッチング素子42、電源入力用コネクタ50、外部接続用コネクタ60といった部品を実装して回路体を構築する。回路体の周囲にケース本体20をセットするとともに、回路体の下には接着シート18を挟んで放熱板10をセットする。
Components such as a
この回路体と放熱板10とは、前記回路構成体30を製造した方法と同様に熱圧着で接着する。この場合、回路体の底面をなす前記回路構成体30は、製造工程において反りが抑制されているため、容易に放熱板10と全面密着させることができる。
The circuit body and the
回路部の防水処理を行うために、ケース本体20のシール部材26により囲まれた領域内にシリコーン樹脂からなるゲルを適当な高さ(例えば図2の二点鎖線38の高さ)まで注入して硬化させる。これにより、回路体における各素子の実装部分が前記シリコーン樹脂内に封止されて防水状態となる。その後、基板保護用のカバー70を装着することによって製品が完成する。
In order to perform waterproofing of the circuit portion, a gel made of silicone resin is injected into a region surrounded by the
10 放熱板
30 回路構成体
32 バスバー
34 制御回路基板
36 接着シート
36a スリット
36b,36c 貫通孔
40 リレースイッチ素子
42 半導体スイッチング素子
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