JP2015220814A - 配電基板および電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品とバスバーとの接続信頼性を確保できる配電基板を提供できる。【解決手段】配電基板１０は、制御回路基板２０と、接着シート３０と、複数のバスバー４１により構成されるバスバー群４０とがこの順に重なって配置される回路構成体１１と、回路構成体１１に実装されるシャント抵抗器５０とを備え、制御回路基板２０が実装窓２１を備え、接着シート３０が第１挿通窓３２Ａと第２挿通窓３２Ｂとを備え、一のバスバー４１Ａにおいて第１挿通窓３２Ａの内側に露出された部分が第１付着領域４３Ａであり、他の部分が接着シート３０によって覆われた第１被覆領域４４Ａであり、他のバスバー４１Ｂにおいて第２挿通窓３２Ｂの内側に露出された部分が第２付着領域４３Ｂであり、接着シート３０によって覆われた部分が第２被覆領域４４Ｂである。【選択図】図６

Description

本発明は、配電基板および電気接続箱に関する。

車両に搭載されて電源と各種の車載電装品との間に配置される配電基板として、回路構成体と、この回路構成体に実装される電子部品とを備える基板が知られている。特開２００５−１１７７１９号公報には、制御回路基板の一面に、接着シートを用いて複数のバスバーが接着された回路構成体が開示されている。

特開２００５−１１７７１９号公報

回路構成体に実装される電子部品は、端子を有しており、この端子がバスバーに接続される。端子とバスバーとの接続は、リフローはんだ付けによって行なわれることが一般的である。

リフローはんだ付けの際に、溶けたはんだが広範囲に拡散してしまうと、良好なはんだフィレットが形成されなくなったり、複数の端子同士が短絡してしまったりするおそれがある。このような事態が生じると、電子部品とバスバーとの接続信頼性が低下する。

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、電子部品とバスバーとの接続信頼性を確保できる配電基板を提供することを目的とする。

本発明の配電基板は、制御回路基板と、接着シートと、複数のバスバーにより構成されるバスバー群とがこの順に重なって配置される回路構成体と、はんだによって前記バスバーに接合される端子を有する電子部品とを備え、前記制御回路基板が、前記接着シートと対向する面からその逆側の面まで貫通する実装窓を備え、前記接着シートが、前記実装窓と重なって配置され、前記制御回路基板と対向する面からその逆側の面まで貫通する挿通窓を備え、前記バスバーにおいて前記挿通窓の内側に露出される部分が前記はんだが付着する付着領域であり、前記接着シートによって覆われた部分が被覆領域である。

また、本発明の電気接続箱は、上記の構成の配電基板と、前記配電基板を収容するケースとを備える。

上記の構成によれば、リフローはんだ付けの際、溶けたはんだは、挿通窓の孔縁によってせき止められ、挿通窓の内側に留まるから、溶けたはんだが広範囲に拡散してしまうことが回避される。これにより、良好なはんだフィレットが形成されなくなったり、複数の端子同士が短絡してしまったりすることを回避し、バスバーと電子部品との接続信頼性を確保できる。

本発明によれば、電子部品とバスバーとの接続信頼性を確保できる配電基板を提供できる。

実施形態の電気接続箱の平面図 実施形態の配電基板の分解斜視図 実施形態の回路構成体の平面図 図１の円Ｒ_１内の拡大図 図３の円Ｒ_２内の拡大図 図４のＡ−Ａ線断面図

本発明の実施形態を、図１〜図６を参照しつつ説明する。

本実施形態の電気接続箱１は、車両において、バッテリと各種の車載電装品との間に配置され、バッテリから供給される電力を各電装品に分配、供給するとともに、これらの電力供給の切り替え等の制御を行う。電気接続箱１は、配電基板１０と、この配電基板１０を収容するケース６０とを備えている。

配電基板１０は、回路構成体１１と、この回路構成体１１に実装される複数の電子部品とを備える。本実施形態では、電子部品の一例として、複数のシャント抵抗器５０を示す。なお、回路構成体１１には、シャント抵抗器５０の他に、コイル、コンデンサ、トランジスタ、抵抗等、必要に応じて種々の電子部品が実装されてよい。

回路構成体１１は、制御回路基板２０と、接着シート３０と、バスバー群４０とが、この順に重なって配置された部材である。

制御回路基板２０は、ガラス基材またはガラス不織布基材からなる絶縁板の一面に、導電性材料からなる制御回路を備える、一般的な構成のプリント基板である。

接着シート３０は、制御回路基板２０とバスバー群４０との間に配置され、両者を接着するシートである。接着シート３０の一例としては、例えば、絶縁性を有する熱硬化性樹脂により形成されたものを挙げることができる。接着シート３０は、制御回路基板２０の外形とほぼ同じ外形を有しており、制御回路基板２０の他面（制御回路が形成されている面とは逆側の面）に重なって配置されている。

バスバー群４０は、複数のバスバー４１により構成された部材である。複数のバスバー４１のそれぞれは、導電性に優れた金属により形成された板状の部材である。バスバー群４０は、複数のバスバー４１が、同一平面上に、互いに間隔を開けて配置された部材であって、全体として、制御回路基板２０の外形とほぼ同じ外形を有している。バスバー群４０は、接着シート３０の制御回路基板２０とは逆側の面に重なって配置され、接着シート３０によって制御回路基板２０に接着されている。

シャント抵抗器５０は、抵抗体５１と、この抵抗体５１の側面からそれぞれ外側に向かって延びる２つの端子部５２（端子に該当）とを有する一般的な構成のものである。

制御回路基板２０は、シャント抵抗器５０の実装のための複数の実装窓２１を有している。実装窓２１は、制御回路基板２０において制御回路が配されている面から、その逆側の面まで貫通する開口部であって、矩形の孔縁を有している。実装窓２１は、シャント抵抗器５０の、抵抗体５１と２つの端子部５２とを合わせた全体の外形よりも、一回り大きくなっている。複数の実装窓２１のそれぞれは、隣り合う２つのバスバー４１にまたがる位置に配置されている。以下、１つの実装窓２１がまたがって配置されている２つのバスバー４１のうち、一方を「一のバスバー４１Ａ」、他方を「他のバスバー４１Ｂ」という。

接着シート３０は、複数の挿通窓組３１を有している。複数の挿通窓組３１のそれぞれは、第１挿通窓３２Ａ（挿通窓に該当）および第２挿通窓３２Ｂ（挿通窓に該当）と、スリット３３とで構成されている。各第１挿通窓３２Ａおよび各第２挿通窓３２Ｂは、接着シート３０において制御回路基板２０が配されている面から、その逆側の面まで貫通する開口部であって、矩形の孔縁を有している。各スリット３３は、接着シート３０において制御回路基板２０が配されている面から、その逆側の面まで貫通する開口部であって、細長い長方形の孔縁を有している。１つの挿通窓組３１を構成する１つの第１挿通窓３２Ａと１つの第２挿通窓３２Ｂと１つのスリット３３とが、１つの実装窓２１に重なって配置されている。

第１挿通窓３２Ａは、一のバスバー４１Ａと重なって配置されており、一のバスバー４１Ａにおいて他のバスバー４１Ｂと対向する側縁４２Ａから、他のバスバー４１Ｂとは逆方向にやや離れて位置している。第１挿通窓３２Ａの孔縁において、実装窓２１の孔縁に沿って配置される部分、すなわち、側縁４２Ａに平行な２つの辺のうち側縁４２Ａから遠い方の辺と、この辺と角度をなす一対の辺とは、実装窓２１の孔縁よりも外側に位置している。

一のバスバー４１Ａにおいて第１挿通窓３２Ａの内側に位置し、接着シート３０から露出された領域が第１付着領域４３Ａ（付着領域に該当）であり、接着シート３０によって覆われた部分が第１被覆領域４４Ａ（被覆領域に該当）である。第１被覆領域４４Ａの一部、つまり、側縁４２Ａと、第１挿通窓３２Ａの孔縁のうち側縁４２Ａに近い部分（側縁４２Ａに平行な２つの辺のうち、側縁４２Ａに近い方の辺）との中間領域は、実装窓２１の内部に配置されている。

第２挿通窓３２Ｂは、他のバスバー４１Ｂと重なって配置されており、他のバスバー４１Ｂにおいて一のバスバー４１Ａと対向する側縁４２Ｂから、一のバスバー４１Ａとは逆方向にやや離れて位置している。第１挿通窓３２Ａと同様に、第２挿通窓３２Ｂの孔縁において、実装窓２１の孔縁に沿って配置される部分、すなわち、側縁４２Ｂに平行な２つの辺のうち側縁４２Ｂから遠い方の辺と、この辺と角度をなす一対の辺とは、実装窓２１の孔縁よりも外側に位置している。

他のバスバー４１Ｂにおいて実装窓２１の内側に位置し、接着シート３０から露出された領域が第２付着領域４３Ｂ（付着領域に該当）であり、接着シート３０によって覆われた部分が第２被覆領域４４Ｂ（被覆領域に該当）である。第２被覆領域４４Ｂの一部、つまり、側縁４２Ｂと、第２挿通窓３２Ｂの孔縁のうち側縁４２Ｂに近い部分（側縁４２Ｂに平行な２つの辺のうち、側縁４２Ｂに近い方の辺）との中間領域は、実装窓２１の内部に配置されている。

スリット３３は、第１挿通窓３２Ａと第２挿通窓３２Ｂとの間に、両者と間隔を空けて配置され、一のバスバー４１Ａと他のバスバー４１Ｂとの隙間に重なっている。

複数のシャント抵抗器５０のそれぞれは、複数の実装窓２１のそれぞれの内側に配置されている。各シャント抵抗器５０の２つの端子部５２のうち一方は、第１挿通窓３２Ａの内側に配置され、はんだＳによって一のバスバー４１Ａに接続されており、他方は、第２挿通窓３２Ｂの内側に配置され、はんだＳによって他のバスバー４１Ｂに接続されている。各第１挿通窓３２Ａおよび各第２挿通窓３２Ｂの大きさは、実装窓２１より小さく、シャント抵抗器５０の推奨ランドサイズ、あるいはシャント抵抗器５０の適切な実装条件を設定することによって求めたランドサイズに適合する大きさであればよい。

上記のように構成された電気接続箱１を組み立てる手順を、以下に説明する。

まず、回路構成体１１を組み立てる。制御回路基板２０、接着シート３０、およびバスバー群４０を、この順に位置合わせして重ねて、積層体を得る。次に、この積層体を、適当な温度まで加熱し、かつプレス装置で加圧して接着シート３０を完全硬化させることにより、バスバー群４０と制御回路基板２０とを接着して、回路構成体１１を得る。

次に、回路構成体１１にシャント抵抗器５０を実装する。複数の第１付着領域４３Ａおよび第２付着領域４３Ｂのそれぞれに、はんだＳを塗布する。はんだＳの塗布は、例えばスクリーン印刷により行うことができる。次に、複数のシャント抵抗器５０をそれぞれ位置合わせして、回路構成体１１に載置する。つまり、各シャント抵抗器５０を、第１付着領域４３Ａに一方の端子部５２が、第２付着領域４３Ｂに他方の端子部５２が配置されるように位置合わせして、回路構成体１１上に載置する。

次に、図示しないリフロー炉内に回路構成体１１を設置し、はんだ溶融温度まで加熱を行い、その後冷却を行なうことにより、各端子部５２を一のバスバー４１Ａおよび他のバスバー４１Ｂにはんだ付けする。

最後に、配電基板１０にケース６０を組み付けて、電気接続箱１の組み立てが完了する。

本実施形態によれば、リフローはんだ付けの際、溶けたはんだＳは、第１挿通窓３２Ａおよび第２挿通窓３２Ｂの孔縁によってせき止められ、第１挿通窓３２Ａおよび第２挿通窓３２Ｂの内側に留まるから、溶けたはんだＳが広範囲に拡散してしまうことが回避される。これにより、良好なはんだフィレットが形成されなくなったり、複数の端子部５２同士が短絡してしまったりすることを回避し、バスバー４１とシャント抵抗器５０との接続信頼性を確保できる。

＜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、第１挿通窓３２Ａおよび第２挿通窓３２Ｂの孔縁の一部が実装窓２１の孔縁よりも外側に位置していたが、挿通窓の孔縁のすべてが実装窓の孔縁よりも内側に位置していても構わない。

（２）上記実施形態では、第１挿通窓３２Ａおよび第２挿通窓３２Ｂは、矩形の孔縁を有していたが、挿通窓の孔縁の形状は上記実施形態の限りではなく、例えば、円形であってもよい。

１…電気接続箱
１０…配電基板
１１…回路構成体
２０…制御回路基板
２１…実装窓
３０…接着シート
３２Ａ…第１挿通窓（挿通窓）
３２Ｂ…第２挿通窓（挿通窓）
４０…バスバー群
４１…バスバー
４１Ａ…一のバスバー
４１Ｂ…他のバスバー
４３Ａ…第１付着領域（付着領域）
４３Ｂ…第２付着領域（付着領域）
４４Ａ…第１被覆領域（被覆領域）
４４Ｂ…第２被覆領域（被覆領域）
５０…シャント抵抗器（電子部品）
５２…端子部（端子）
Ｓ…はんだ

Claims (2)

1. 制御回路基板と、接着シートと、複数のバスバーにより構成されるバスバー群とがこの順に重なって配置される回路構成体と、
   はんだによって前記バスバーに接合される端子を有する電子部品とを備え、
   前記制御回路基板が、前記接着シートと対向する面からその逆側の面まで貫通する実装窓を備え、
   前記接着シートが、前記実装窓と重なって配置され、前記制御回路基板と対向する面からその逆側の面まで貫通する挿通窓を備え、
   前記バスバーにおいて前記挿通窓の内側に露出される部分が前記はんだが付着する付着領域であり、前記接着シートによって覆われた部分が被覆領域である、配電基板。
2. 請求項１に記載の配電基板と、前記配電基板を収容するケースとを備える電気接続箱。

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