JP2008078364A - 回路材の形成方法および該方法で形成された回路材 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板の銅箔パターンのうち許容電流量を増加する必要がある部分に、バスバーを容易にかつ確実に貼り付けることができ、さらに、前記バスバーに別途レジスト処理を施す必要もない作業性に優れた回路材の形成方法を提供する。
【解決手段】プリント基板の銅箔パターンの表面の少なくとも一部に貼り付けるバスバーを設け、前記バスバーの幅は貼り付ける銅箔パターンの幅以下としていると共に、該バスバーの一面に該バスバーより一回り大きい絶縁シートを予め貼り付けておき、前記バスバーが露出した他面を前記銅箔パターンの表面に積層配置し、前記絶縁シートの前記バスバーより突出している外周部分をプリント基板の表面に固着して、前記バスバーを銅箔パターンの表面に固定している。
【選択図】図２

Description

本発明は電気接続箱に収容する回路材の形成方法、該方法で形成された回路材および該回路材を収容している車載用の電気接続箱に関し、ジャンクションボックス等の車載用電気接続箱の内部回路材としてプリント基板を用い、プリント基板の電源回路とする導体を、回路パターンに影響を与えることなく、簡単な作業工程によって容易に許容電流量を増大させることができるものである。

車載用の電気接続箱において、ジャンクションボックス等のメイン電源分配箱内に収容されるプリント基板として、通常、厚さ１０５μｍの銅箔パターンを印刷したプリント基板が用いられており、該銅箔パターンの許容電流値は２０Ａ以下となる。
しかしながら、プリント基板にリレー等を実装する場合、２０Ａ以上の大電流が必要とり、その場合は、銅箔パターンの幅あるいは厚さを大きくすることで許容電流量を増加させる必要がある。

しかし、回路パターンの幅を大きくすると、回路の配索密度が低下しプリント基板全体が大型化してしまう問題がある。また、銅箔パターンの厚さを１０５μｍ以上とすると、エッチング工程でのコストが増加し、現実的ではない。また、部分的に許容電流値を大幅に増加させる場合、銅箔パターンの幅を増大させても、大幅に許容電流値を高くすることはできない。
そこで、回路配索密度を低下させずに、部分的に銅箔パターンの許容電流値を２０Ａ以上の大電流とすることが望まれている。

また、特開昭６３−２７１９９６号公報（特許文献１）の大電流用プリント基板では、図４に示すように、プリント基板１の銅箔部１ａのうち大電流を通過させる銅箔部に大電流用導体となるショートバスバー２をバーリング加工により添着し、該バーリング加工部２ａに電気部品３をボルトとナットを用いてネジ止めして電気接続する構成が開示されている。

しかしながら、前記構成とすると、ショートバスバー２は電気部品３を取り付ける位置にしか設けることができず、かつ、ショートバスバーにはバーリング加工が必須とされる。 また、ショートバスバー２とプリント基板１の銅箔部１ａとは電気部品３と接続するネジ止め部分では強固に固着されるが、他の離れた部分ではショートバスバー２は銅箔部１ａに完全に接合されていない恐れもあり、また、外力によりネジ止め部分が緩むとショートバスバー２がプリント基板１から外れてしまう恐れもあり、電気接続信頼性が低い問題がある。
さらに、前記のように、銅箔部に大電流用導体となるショートバスバー２がバーリング加工により添着された場合、別途、ショートバスバー２にレジスト処理を施す必要があり、回路材形成のために必要な作業工数が多く、それに伴い製造コストも増大するという問題がある。

特開昭６３−２７１９９６号公報

本発明は、プリント基板の銅箔パターンのうち許容電流量を増加する必要がある部分に、前記のような問題を発生させることなく、バスバーを容易にかつ確実に貼り付けることができ、さらに、前記バスバーを前記銅箔パターンに貼り付けた後に、前記バスバーに別途レジスト処理を施す必要もない作業性に優れた回路材の形成方法を提供することを課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、車載用の電気接続箱に収容する回路材の形成方法であって、
プリント基板の銅箔パターンの表面の少なくとも一部に貼り付けるバスバーを設け、
前記バスバーの幅は貼り付ける銅箔パターンの幅以下としていると共に、該バスバーの一面に該バスバーより一回り大きい絶縁シートを予め貼り付けておき、
前記バスバーが露出した他面を前記銅箔パターンの表面に重ねて配置し、
前記絶縁シートの前記バスバーより突出している外周部分をプリント基板の表面に固着して、前記バスバーを銅箔パターンの表面に固定していることを特徴とする電気接続箱に収容する回路材の形成方法を提供している。

本発明では、特許文献１で用いられているボルトとナットによりバスバーを銅箔パターンに固定するのではなく、バスバーに予め貼り付けた絶縁シートをプリント基板の表面に固着することによって、プリント基板の銅箔パターン上にバスバーを一体的に固定するものである。
即ち、前記方法によれば、プリント基板の銅箔パターンの表面に貼り付けるバスバーの一面に、該バスバーより一回り大きい絶縁シートを予め貼り付けておくことで、バスバーが露出した他面を銅箔パターンの表面に重ねて配置して、絶縁シートのバスバーより突出している外周部分をプリント基板の表面に固着させるだけで、銅箔パターンにバスバーを一体的に固定することができる。

特に、前記バスバーの幅を、貼り付ける銅箔パターンの幅以下としているので、回路配索密度を低下させることがなく、さらに、予めバスバーに貼り付けた絶縁シートのバスバーより突出している外周部分を銅箔パターンの表面に固着させることが可能であるため、バスバー全体を銅箔パターンに密着させた状態で固定することができ、電気接続信頼性をより高めることができる。

また、前記のように、予めバスバーの一面に貼り付けておく前記絶縁シートの大きさをバスバーより一回り大きくしているため、バスバーの一面に予め貼り付けておいた絶縁シートを前記のようにプリント基板の表面に固着した際、絶縁シートがバスバーを完全に覆う形となり、前記絶縁シートをバスバーのレジストとして機能させることもできる。したがって、従来のように銅箔パターンにバスバーを固定した後、バスバーに別途レジスト処理を施す必要がなくなり、少ない作業工数で回路材を容易に形成することができる。

また、前記絶縁シートに分割したバスバーを隙間をあけて貼り付けておき、該分割したバスバーを夫々異なる回路の銅箔パターンの表面に積層配置し、前記絶縁シートをプリント基板の表面に固着して貼り付けてもよい。

前記構成によれば、前記絶縁シートに分割したバスバーを隙間をあけて貼り付けておくことで、該分割したバスバーを夫々異なる回路の銅箔パターンの表面に重ねて配置して、前記絶縁シートをプリント基板の表面に固着するだけで、大電流を必要とする異なる複数の回路の銅箔パターン表面に、分割されたバスバーを夫々同時に貼り付けることができ、作業性を大幅に向上させることができる。

なお、絶縁シートにバスバーを分割して隙間をあけて貼り付ける代わりに、隙間とする部分のバスバーの露出面に絶縁シートを貼り付け、該絶縁シートをバスバーと銅箔パターンとの間に介在させて非導通としてもよい。この場合、露出させたバスバーと貼り合わせた銅箔パターン同士をバスバーを介して導通させることができる。

バスバーに貼り付ける前記絶縁シートはプリプレグシートからなり、該プリプレグシートを前記バスバーの一面に融着して予め貼り付けていることが好ましい。
前記のように、絶縁シートとして、強化繊維からなる織布に熱硬化性樹脂を含浸させてシート状としたプリプレグシートを用いることにより、強度ならびに接着性を高めることができ、銅箔パターンの表面にバスバーを強固に固定することができると共に、バスバーを確実に保護でき、プリント基板自体の強度を高めることもできる。

プリプレグシートとしては、例えば、ガラス繊維に絶縁樹脂をマトリクス樹脂として含浸させたものを用いている。該プリプレグシートをバスバーの表面に重ね合わせて加熱プレスするだけで、マトリクス樹脂を溶融させてバスバーにプリプレグシートを容易に貼り付けることができる。
さらに、予めプリプレグシートを貼り付けている面と反対面の露出させているバスバーを銅箔パターンの表面に重ねて配置した後も加熱プレスすることにより、バスバーの外周縁より延在しているプリプレグシートの外周部分を容易にプリント基板の表面に溶着することができる。

さらに、本発明では、前記形成方法で形成された電気接続箱に収容する回路材ならびに該回路材を収容している車載用の電気接続箱を提供している。
前記形成方法で形成された回路材は、プリント基板により信号回路等の小電流回路を高密度に設けることができると共に、前記絶縁シートを用いてバスバーを銅箔パターンに固着した大電流回路もプリント基板上に設けているためプリント基板を主たる回路材とすることができ、回路材の簡素化および小型化を図ることができる。したがって、車載用の電気接続箱に前記回路材を収容することにより、電気接続箱を小型化、軽量化することが可能となる。

前述したように、本発明によれば、プリント基板の銅箔パターンの表面に貼り付けるバスバーの一面に、該バスバーより一回り大きい絶縁シートを予め貼り付けておくことで、バスバーが露出した他面を銅箔パターンの表面に積層配置して、絶縁シートのバスバーより突出している外周部分をプリント基板の表面に固着させるだけで、銅箔パターンにバスバーを一体的に固定することができる。
特に、前記バスバーの幅を、貼り付ける銅箔パターンの幅以下としているので、回路配索密度を低下させることがなく、さらに、予めバスバーに貼り付けた絶縁シートのバスバーより突出している外周部分を銅箔パターンの表面に固着させることも可能であるため、バスバー全体を銅箔パターンに密着させた状態で固定することができ、電気接続信頼性をより高めることができる。

また、前記のように、予めバスバーの一面に貼り付けておく前記絶縁シートの大きさをバスバーより一回り大きくしているため、バスバーの一面に予め貼り付けておいた絶縁シートをプリント基板の表面に固着した際に、絶縁シートがバスバーを完全に覆う形となり、前記絶縁シートをバスバーのレジストとして機能させることもできる。したがって、従来のように銅箔パターンにバスバーを固定した後、バスバーに別途レジスト処理を施す必要がなくなり、少ない作業工数で回路材を容易に形成することができる。

さらに、前記のように、前記絶縁シートに分割したバスバーを隙間をあけて貼り付けておくことで、該分割したバスバーを夫々異なる回路の銅箔パターンの表面に積層配置して、前記絶縁シートをプリント基板の表面に固着するだけで、大電流を必要とする異なる複数の回路の銅箔パターン表面に、分割されたバスバーを夫々同時に貼り付けることができ、作業性を大幅に向上させることができる。

また、前記のように、絶縁シートとしてプリプレグシートを用いると、強度ならびに接着性を高めることができ、銅箔パターンの表面にバスバーを強固に固定することができると共にバスバーを確実に保護でき、さらに、プリント基板自体の強度を高めることもできる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は本発明の第１実施形態を示し、回路材１０は車載用の電気接続箱２０に収容するものであり、回路材１０表面にはリレーやヒューズ等の電子部品Ｐを実装している。

前記回路材１０には、図１、図２に示すように、プリント基板１１の上面に印刷されている銅箔パターン１２表面の一部の上にバスバー１３を設け、さらにその上に該バスバー１３を覆うようにプリプレグシート１４をプリント基板１１に固着させた、電源回路部となる大電流回路部１５を設けている。
本実施形態では、プリプレグシート１４として、ガラス繊維を編成したガラス布にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁シートを用いると共に、プリプレグシート１４の大きさをバスバー１３より一回り大きくしている。また、厚さが約１０５μｍ、幅が１０ｍｍの銅箔パターン１２に対して、大電流回路部１５において銅箔パターン１２に貼り付けるバスバー１３の厚さを０．６４ｍｍ、幅を９ｍｍとし、大電流回路部１５の許容電流値を約２０Ａとしている。

バスバー１３は、導電性金属板を大電流回路部１５の銅箔パターン１２に沿った形状に打ち抜き加工して形成しており、その幅は前記のように銅箔パターン１２の幅以下とし、銅箔パターン１２よりはみ出さないようにしている。
また、プリプレグシート１４、バスバー１３および銅箔パターン１２には、それぞれ対応する位置に貫通孔１４ａ、１３ａ、１２ａを設け、バスバー１３より突設させた端子（図示せず）を挿入して上向きに突出させている。
なお、電気接続箱２０の内部では、図２の回路材は上下逆転して、バスバー１３を固着する銅箔パターン１２の形成面を下面として収容している。

次に、回路材１０の形成手順を説明する。
まず、バスバー１３の一面１３ｂにプリプレグシート１４を予め貼り付けておく。具体的には、バスバー１３の一面１３ｂにプリプレグシート１４を重ね、加熱プレス（設定温度１９０℃、加熱時間９５分、プレス圧力２．９ＭＰａ）することによって、バスバー１３の一面１３ｂにプリプレグシート１４を貼り付ける。
次に、バスバー１３が露出した他面１３ｃを銅箔パターン１２の表面に積層配置し、再度、加熱プレス（設定温度１６０℃、加熱時間５０分、プレス圧力２．９ＭＰａ）することによって、プリプレグシート１４のバスバー１３より突出している外周部分１４ｂをプリント基板１１の表面に固着する。

前記のように、プリント基板１１の銅箔パターン１２の表面の一部に貼り付けるバスバー１３の一面１３ｂに、バスバー１３より一回り大きいプリプレグシート１４を予め貼り付けておくことで、バスバー１３が露出した他面１３ｃを大電流回路部１５の銅箔パターン１２の表面に積層配置して、プリプレグシート１４のバスバー１３より突出している外周部分１４ｂをプリント基板１１の表面に固着させるだけで、銅箔パターン１２にバスバー１３を一体的に固定することができる。
特に、バスバー１３の幅を、貼り付ける銅箔パターン１２の幅以下としているので、回路配索密度を低下させることがなく、さらに、予めバスバー１３に貼り付けたプリプレグシート１４のバスバー１３より突出している外周部分１４ｂを銅箔パターン１２の表面に固着させることも可能であるため、バスバー１３全体を銅箔パターン１２に密着させた状態で固定することができ、電気接続信頼性を一層高めることができる。

また、予めバスバー１３の一面１３ｂに貼り付けておくプリプレグシート１４の大きさを、前記のようにバスバー１３より一回り大きくしているため、バスバー１３の一面１３ｂに予め貼り付けておいたプリプレグシート１６をプリント基板１１の表面に固着した際に、プリプレグシート１４がバスバー１３を完全に覆う形となり、前記プリプレグシート１４をバスバー１３のレジストとして機能させることもできる。したがって、従来のように銅箔パターンにバスバーを固定した後、バスバーに別途レジスト処理する必要がなくなり、少ない作業工数で回路材を容易に形成することができる。

また、前記のように、絶縁シートとしてプリプレグシート１４を用いることにより、強度ならびに接着性を高めることができ、銅箔パターン１２の表面にバスバー１３を強固に固定することができると共にバスバー１３を確実に保護でき、さらに、プリント基板自体の強度を高めることもできる。

図３に第２実施形態を示し、第１実施形態と同様、回路材３０は車載用の電気接続箱２０に収容するものである。
第２実施形態では、プリプレグシート３４に分割した３つのバスバー３３ａ、３３ｂ、３３ｃを隙間をあけて貼り付けておき、該分割したバスバー３３ａ、３３ｂ、３３ｃを夫々異なる回路の銅箔パターン３２の表面に積層配置してプリプレグシート３４をプリント基板３１の表面に固着しており、この点以外は第１実施形態と同様としている。

第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られるほか、前記のように、プリプレグシート３４に分割したバスバー３３ａ、３３ｂ、３３ｃを隙間をあけて貼り付けておくことで、該分割したバスバー３３ａ、３３ｂ、３３ｃを夫々異なる回路の銅箔パターン３２表面に積層配置して、プリプレグシート３４をプリント基板３１表面に固着するだけで、大電流を必要とする異なる複数の回路の銅箔パターン３２表面に、分割されたバスバー３３ａ、３３ｂ、３３ｃを夫々同時に貼り付けることができ、作業性を大幅に向上させることができる。

本発明の第１実施形態の回路材を収容する電気接続箱の分解斜視図である。 第１実施形態の回路材を示す分解斜視図である。 第２実施形態の回路材を示す分解斜視図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０、３０ 回路材
１１、２１ プリント基板
１２、３２ 銅箔パターン
１２ａ、１３ａ、１４ａ 貫通孔
１３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ バスバー
１３ｂ バスバーの一面
１３ｃ バスバーの他面
１４、３４ プリプレグシート
１４ｂ プリプレグシートの外周部分
２０ 車載用の電気接続箱

Claims (5)

1. 車載用の電気接続箱に収容する回路材の形成方法であって、
   プリント基板の銅箔パターンの表面の少なくとも一部に貼り付けるバスバーを設け、
   前記バスバーの幅は貼り付ける銅箔パターンの幅以下としていると共に、該バスバーの一面に該バスバーより一回り大きい絶縁シートを予め貼り付けておき、
   前記バスバーが露出した他面を前記銅箔パターンの表面に重ねて配置し、
   前記絶縁シートの前記バスバーより突出している外周部分をプリント基板の表面に固着して、前記バスバーを銅箔パターンの表面に固定していることを特徴とする電気接続箱に収容する回路材の形成方法。
2. 前記絶縁シートに分割したバスバーを隙間をあけて貼り付けておき、該分割したバスバーを夫々異なる回路の銅箔パターンの表面に重ねて配置し、
   前記絶縁シートのバスバー間の隙間を前記外周部分と共にプリント基板の表面に固定している請求項１に記載の電気接続箱に収容する回路材の形成方法。
3. 前記絶縁シートはプリプレグシートからなり、該プリプレグシートを前記バスバーの一面に融着して予め貼り付けていると共に、
   プリント基板の表面に溶着して固定している請求項１または請求項２に記載の電気接続箱に収容する回路材の形成方法。
4. 請求項１及至請求項３のいずれか１項に記載の方法で形成された電気接続箱に収容する回路材。
5. 請求項４に記載の回路材を収容している車載用の電気接続箱。

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