JP2015082890A - 回路構成体、電気接続箱及び回路構成体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路構成体の製造コストを低減させる
【解決手段】回路構成体１２は、絶縁板１６Ａに導電路１７が形成されてなる回路基板１６と、回路基板１６に重ねられるバスバー２０と、回路基板１６の導電路１７及びバスバー２０の少なくとも一方に接続される電子部品１３と、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付ける貼付部２３と、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち貼付部２３とは異なる位置を半田付けにより固定する固定部２５とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路構成体、電気接続箱及び回路構成体の製造方法に関する。

従来、回路基板の一方の面にバスバーを貼り付けて構成された回路構成体が知られている。特許文献１に記載の回路構成体は、回路基板の裏面に複数のバスバーが絶縁性の接着層によって接着されている。

特開２００７−１８９８８３号公報

しかしながら、特許文献１のように、回路基板の一方の面にバスバーを接着層によって接着する構成では、回路基板とバスバーの接着が完了するのに時間がかかり、製造コストが高くなるという問題がある。特に、接着シートを用いて回路基板とバスバーを貼り付ける場合には、貼り付けの際に回路基板とバスバーに強い圧力が加える必要があるため、そのための装置が必要になり製造コストが高くなりやすい。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、回路構成体の製造コストを低減させることを目的とする。

本発明の回路構成体は、絶縁板に導電路が形成されてなる回路基板と、前記回路基板に重ねられるバスバーと、前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に接続される電子部品と、前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付ける貼付部と、前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち前記貼付部とは異なる位置を半田付けにより固定する固定部と、を備える。
本発明の回路構成体の製造方法は、絶縁板に導電路が形成されてなる回路基板と、前記回路基板に重ねられるバスバーと、前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に接続される電子部品と、を備える回路構成体の製造方法であって、前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付けるとともに、前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち前記貼付部とは異なる位置を半田付けにより固定する固定工程を行う。

本構成によれば、回路基板とバスバーとが重なる面のうち所定の範囲は、貼付部により粘着又は接着によって貼付けられる。また、回路基板とバスバーとが重なる面のうち貼付部とは異なる位置は、固定部の半田付けで固定される。
これにより、粘着や接着による貼り付けのみを行って固定する場合のように貼り付けに長時間を要したり、貼り付けの際に装置を使用して強い圧力を与えなくてもよいため、製造コストを低減することが可能になる。

上記構成の実施態様としては以下の態様が好ましい。
・前記貼付部は、粘着性又は接着性を有するシートからなる。
・前記バスバーは、導電路の方向に延びる形状であって、前記バスバーの先端部に前記固定部が配されている。
このようにすれば、導電路の方向に延びる形状のバスバーについて、バスバーの剥がれが生じやすい先端部を固定部で固定することができる。

・前記バスバーは屈曲された屈曲部を有し、前記固定部は、前記屈曲部に配されている。
このようにすれば、バスバーの剥がれが生じやすい屈曲部を固定部で固定することができる。

・前記回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを備える電気接続箱とする。
・前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に前記電子部品の端子をリフロー半田付けするリフロー工程を行うものであり、前記固定工程は、前記リフロー工程の前に行う。
このようにすれば、リフロー工程の際のリフロー炉の加熱で回路基板とバスバーとを固定する半田が溶けるが、回路基板とバスバーとは粘着又は接着により貼り付けられているため、回路基板とバスバーとを固定する半田が溶けた際の回路基板とバスバーとの間の位置ずれを抑制することが可能になる。

本発明によれば、回路構成体の製造コストを低減させることができる。

実施形態１の電気接続箱を示す断面図 回路構成体の一部を拡大して示す断面図 回路基板とバスバーとが貼付部及び固定部を介して固定された状態の一部を拡大して示す断面図 回路基板とバスバーとが貼付部及び固定部を介して固定された状態を示す底面図 回路基板を示す底面図 貼付部を示す底面図 バスバーを示す底面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図７を参照しつつ説明する。
電気接続箱１０は、例えばバッテリー等の電源と、ランプ、ワイパー等の車載電装品等からなる負荷との間の経路に配され、例えばＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等に用いることができる。以下では、上下方向は、図２の方向を基準として説明する。

（電気接続箱１０）
電気接続箱１０は、図１に示すように、合成樹脂製のケース１１に回路構成体１２が収容されている。ケース１１は、外部のコネクタ（図示しない）を接続可能な複数のコネクタ部１１Ａを備える。

（回路構成体１２）
回路構成体１２は、図２に示すように、電子部品１３と、回路基板１６と、回路基板１６に重ねられるバスバー２０とを備えている。

（電子部品１３）
電子部品１３は、例えば、ＦＥＴやリレー等のスイッチング素子からなり、箱形の本体１４と、リード端子１５Ａ，１５Ｂとを有する。本体１４は、直方体状の外であって、裏面側にリード端子１５Ａを有するとともに、その側面から複数のリード端子１５Ｂが突出している。複数のリード端子１５Ａ，１５Ｂは、リフロー半田付けにより、バスバー２０に半田付けされている。具体的には、リード端子１５Ａの底面がバスバー２０の上面に半田付けされるとともに、このバスバー２０の隣のバスバー２０の上面にリード端子１５Ｂの底面が半田付けされることで、電子部品１３は隣り合うバスバー２０間を接続している。

なお、電子部品１３のリード端子１５Ａ，１５Ｂは、バスバー２０間を接続するものに限らず、回路基板１６上の導電路１７間を接続するものでもよい。また、１つの電子部品１３の複数のリード端子１５Ａ，１５Ｂが回路基板１６の導電路１７とバスバー２０との間を接続するものでもよい。

（回路基板１６）
回路基板１６は、絶縁材料からなる絶縁板１６Ａの上面（一方の面）に、プリント配線技術により銅箔等からなる導電路１７のパターンが形成されている。この回路基板１６は、図５に示すように、一方の角部を切り欠いた長方形状をなしており、電子部品１３が内側に収容される部品収容孔１８Ａ，１８Ｂと、複数の端子が挿通される端子挿通孔１８Ｃとが形成されている。部品収容孔１８Ａ，１８Ｂは、電子部品１３の本体１４が収容される部品収容孔１８Ａと、電子部品１３のリード端子１５Ｂが収容される部品収容孔１８Ｂとを有する。また、回路基板１６の裏面には、後述する固定部２５を形成するための半田が塗布される半田パッド１９が形成されている。半田パッド１９の内側に固定部２５となる半田が塗布される。

（バスバー２０）
バスバー２０は、例えば銅又は銅合金からなる金属板材からなり、図７に示すように、複数のバスバー２０が同一平面上に導電路の形状に応じて配されている。バスバー２０の形状は、矩形状や、直線状や、Ｌ字状やクランク状に屈曲部２２で直角に曲げられた曲げバスバー等が含まれている。バスバー２０には、円形状の複数の端子挿通孔２１が並んで配されている。

ここで、上記した回路基板１６とバスバー２０の間には、粘着又は接着により回路基板１６とバスバー２０とを貼り付ける貼付部２３と、半田付けにより回路基板１６とバスバー２０とを固定する固定部２５とが備えられている。

（貼付部２３）
貼付部２３は、図３，図６に示すように、回路基板１６とバスバー２０とを粘着又は接着により貼り付ける絶縁性を有するシート状の部材であって、合成樹脂製のフィルムの両面に粘着剤又は接着剤が塗布されている。粘着剤や接着剤は公知の種々のものを用いることができる。なお、粘着剤は、フィルムに塗布した後、時間が経過しても粘着性を有する材料からなり、接着剤は、フィルムに塗布した後、時間が経過すると固化する材料からなる。

貼付部２３は、回路基板１６とバスバー２０とが重なる範囲の形状に応じた長方形状であって、部品収容孔１８Ａ，１８Ｂ，端子挿通孔１８Ｃ，半田パッド１９の位置に応じた開口２４が貫通形成されている。

（固定部２５）
固定部２５は、半田が固化したものであり、図３に示すように、回路基板１６とバスバー２０との間における貼付部２３とは異なる位置に半田パッド１９と共に設けられ、回路基板１６とバスバー２０との間を半田付けすることで回路基板１６とバスバー２０との相対的位置を固定する。この固定部２５の位置は、バスバー２０の延びる方向の先端部や、バスバー２０の屈曲部２２の位置に形成されている。なお、固定部２５は、半田付けによる固定であるため、粘着又は接着による貼付部２３よりも強い固着力を有している。

回路構成体１２の製造方法について説明する。
（固定工程）
回路基板１６とバスバー２０の一方に貼付部２３を貼り付けるとともに、回路基板１６の半田パッド１９にペースト状の半田を印刷し（塗布し）、回路基板１６とバスバー２０を重ねる。これにより、回路基板１６とバスバー２０が貼付部２３で貼り付けられるとともに、ペースト状の半田が固化して回路基板１６とバスバー２０を固定する固定部２５が形成される（図３，図４）。このときの回路基板１６とバスバー２０の貼り付けは、粘着剤や接着剤のみによる回路基板とバスバーの貼り付けよりも加圧の強さは弱く、加圧の時間も短くされている。

（リフロー工程）
電子部品１３のリード端子１５Ａ，１５Ｂと回路基板１６の導電路１７及びバスバー２０とを半田ペーストによって接続（実装）し、リフロー炉に通してリフロー半田付けする。このとき、回路基板１６とバスバー２０との間を固定する固定部２５は、リフロー炉の加熱で溶けて固着力がなくなるが、このように固定部２５が溶けたとしても貼付部２３により回路基板１６とバスバー２０との間は位置決めされた状態に保たれる。なお、この後、図示しない端子を端子挿通孔１８Ｃ，２１、開口２４に挿通してフロー半田付けにより接続する。これにより、回路構成体１２が形成される（図２）。回路構成体１２は、ケース１１（図示しない）に収容されて電気接続箱１０（図１）として車両の電源から負荷に至る経路に配される。

上記実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
回路構成体１２は、絶縁板１６Ａに導電路１７が形成されてなる回路基板１６と、回路基板１６に重ねられるバスバー２０と、回路基板１６の導電路１７及びバスバー２０の少なくとも一方に接続される電子部品１３と、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付ける貼付部２３と、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち貼付部２３とは異なる位置を半田付けにより固定する固定部２５と、を備える。
本実施形態によれば、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち所定の範囲は、貼付部２３により粘着又は接着によって貼付けられる。また、回路基板１６とバスバー２０とが重なる面のうち貼付部２３とは異なる位置は、固定部２５の半田付けで固定される。

これにより、粘着や接着による貼り付けのみを行って回路基板１６とバスバー２０とを固定する場合のように貼り付けに長時間を要したり、貼り付けの際に装置を使用して強い圧力を与えなくてもよいため、製造コストを低減することが可能になる。
また、リフロー炉で加熱する際に固定部２５が溶けたとしても、回路基板１６とバスバー２０とは貼付部２３で粘着又は接着により貼り付けられているため、回路基板１６とバスバー２０との間の位置ずれを抑制することが可能になる。

また、バスバー２０は、導電路の方向に延びる形状であって、バスバー２０の先端部に固定部２５が配されている。
このようにすれば、導電路の方向に延びる形状のバスバー２０について、バスバー２０の剥がれが生じやすい先端部を固定部２５で固定することができる。

さらに、バスバー２０は屈曲された屈曲部２２を有し、固定部２５は、屈曲部２２に配されている。
このようにすれば、バスバー２０の剥がれが生じやすい屈曲部２２を固定部２５で固定することができる。

また、回路基板１６の導電路１７及びバスバー２０の少なくとも一方に電子部品１３のリード端子１５Ａ，１５Ｂ（端子）をリフロー半田付けにより接続するリフロー工程を備え、固定工程は、リフロー工程の前に行う。
このようにすれば、リフロー工程の際のリフロー炉の加熱で回路基板１６とバスバー２０とを固定する半田が溶けるが、回路基板１６とバスバー２０とは粘着又は接着により貼り付けられているため、回路基板１６とバスバーとを固定する半田が溶けた際の回路基板１６とバスバー２０との間の位置ずれを抑制することが可能になる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、リフロー工程の際のリフロー半田付けで半田が溶ける構成としたが、例えば固定部２５に高温半田（高融点半田、例えば、融点４００℃以上）を用いて、リフロー工程の際に、固定部２５が溶けないようにしてもよい。

（２）貼付部２３としては、上記実施形態の粘着シートや接着シートに限られない。例えば、粘着剤や接着剤を回路基板１６やバスバー２０の面に塗布してもよい。また、粘着テープや接着テープを用いてもよい。

（３）固定部２５を形成するための半田は、回路基板１６側に塗布したが、これに限られない。例えば、バスバー２０側に形成してもよい。また、半田は、印刷に限らず、他の公知の手法により、回路基板１６やバスバー２０に形成するようにしてもよい。

１０：電気接続箱
１１：ケース
１２：回路構成体
１３：電子部品
１５Ａ，１５Ｂ：リード端子
１６：回路基板
１７：導電路
２０：バスバー
２２：屈曲部
２３：貼付部
２５：固定部

Claims (7)

1. 絶縁板に導電路が形成されてなる回路基板と、
   前記回路基板に重ねられるバスバーと、
   前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に接続される電子部品と、
   前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付ける貼付部と、
   前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち前記貼付部とは異なる位置を半田付けにより固定する固定部と、を備える回路構成体。
2. 前記貼付部は、粘着性又は接着性を有するシートからなる請求項１に記載の回路構成体。
3. 前記バスバーは、導電路の方向に延びる形状であって、前記バスバーの先端部に前記固定部が配されている請求項１又は請求項２に記載の回路構成体。
4. 前記バスバーは屈曲された屈曲部を有し、前記固定部は、前記屈曲部に配されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の回路構成体。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体と、前記回路構成体を収容するケースとを備える電気接続箱。
6. 絶縁板に導電路が形成されてなる回路基板と、前記回路基板に重ねられるバスバーと、前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に接続される電子部品と、を備える回路構成体の製造方法であって、
   前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち所定の範囲を粘着又は接着により貼り付けるとともに、前記回路基板と前記バスバーとが重なる面のうち前記貼付部とは異なる位置を半田付けにより固定する固定工程を行う回路構成体の製造方法。
7. 前記回路基板の導電路及び前記バスバーの少なくとも一方に前記電子部品の端子をリフロー半田付けするリフロー工程を行うものであり、
   前記固定工程は、前記リフロー工程の前に行う請求項６に記載の回路構成体の製造方法。

Images