JP2016012591A - 電子回路体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板に実装された電子部品への電源供給を、プリント基板の導電路の性能に依存することなく安定して行うことができると共に、優れた放熱性も発揮することができる、新規な構造の電子回路体を供給すること、およびかかる電子回路体の優れた製造方法を提供すること。【解決手段】プリント基板１２に電子部品１４が実装されてなる電子回路体１０であって、プリント基板１２の表面１６には、電源側導電路２６と分岐側導電路２８が露呈されており、電源側導電路２６と分岐側導電路２８に対して、電子部品１４の電源側端子３６と分岐側端子３４がそれぞれ半田付けにて接続されている一方、プリント基板１２の表面１６には、バスバー１８が絶縁層２０を介して載置されており、バスバー１８に対して電子部品１４の電源側端子３６が半田付けにて直接接続されているようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板に電子部品が実装されてなる電子回路体と、電子回路体の製造方法に関するものである。

従来から、自動車用電気接続箱の内部回路として、プリント基板に半導体リレー等の電子部品が実装された電子回路体が広く用いられている。特に、近年の自動車の電子化に伴い、その需要は高まってきている。

ところで、このような電子回路体へ電源供給を行うため、特開２０１１−２２３７７３号公報（特許文献１）に記載のように、電子回路体の近傍に配設したバスバーをプリント基板の導電路に接続して、バスバーに接続される外部電線等からの電力をプリント基板の導電路を介して実装された電子部品に供給する構造が知られている。

ところが、このような従来構造では、バスバーから供給される電力がプリント基板の導電路を介して電子部品に供給されることから、供給可能な電流値等はプリント基板の導電路に依存することとなる。それ故、比較的大電流の供給が要求される場合、プリント基板の導電路を厚銅箔に変更することが必要となり、プリント基板全体の高スペック化やコスト高を招くこととなる。

また、電子部品への電力の供給がプリント基板の導電路を介して行われることから、比較的大電流が供給される場合には、プリント基板の内部に配設された導電路に熱が溜まりやすく、プリント基板の性能に悪影響を与えるおそれも内在していた。

特開２０１１−２２３７７３号公報

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、プリント基板に実装された電子部品への電源供給を、プリント基板の導電路の性能に依存することなく安定して行うことができると共に、優れた放熱性も発揮することができる、新規な構造の電子回路体を供給することにある。また、本発明は、かかる電子回路体の優れた製造方法を提供することも、その目的とする。

電子回路体に関する本発明の第一の態様は、プリント基板に電子部品が実装されてなる電子回路体であって、前記プリント基板の表面には、電源側導電路と分岐側導電路が露呈されており、該電源側導電路と該分岐側導電路に対して、前記電子部品の電源側端子と分岐側端子がそれぞれ半田付けにて接続されている一方、前記プリント基板の表面には、バスバーが絶縁層を介して載置されており、前記バスバーに対して前記電子部品の前記電源側端子が半田付けにて直接接続されていることを特徴とする。

本態様によれば、プリント基板に実装された電子部品の電源側端子が、プリント基板に絶縁層を介して載置されたバスバーにも半田付けにて直接接続されている。それ故、電子部品に比較的大電流の供給が必要な場合には、プリント基板側の電源側導電路を厚さを調整することなく、バスバーを利用して要求電流の供給が可能となる。その結果、プリント基板を厚銅箔の導電路を有するものにする場合に比して、大電流の供給が必要な電子部品に対してのみバスバーを追加することで、要求電流の供給を安定して行うことができ、コストの低減や効率的な電子回路体の構築が可能となる。

しかも、バスバーはプリント基板の表面に載置され露呈されていることから、プリント基板に埋設された厚銅箔の導電路に比して、放熱性が格段に向上され、電子回路体の性能安定性も図ることができる。

加えて、実装ラインでプリント基板に電子部品を実装した後に、当該プリント基板に対してバスバーを絶縁層を介して載置して電子部品の電源側端子にバスバーを半田付けできる。従って、プリント基板の実装ラインに変更を加えることなく、その後の組み立てラインにてバスバーの接続が可能となり、製造工程の大幅な変更や、実装ラインにおけるバスバーのプリント基板への位置決め等の複雑な作業も必要とせず、簡便な製造が可能である。

電子回路体に関する本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載の電子回路体において、前記バスバーには、前記電子部品が挿通配置可能な切欠部が設けられており、前記切欠部に前記電子部品が挿通配置された状態で、前記電子部品の前記電源側端子が前記バスバーに半田付けされているものである。

本態様によれば、バスバーに設けた切欠部に電子部品が挿通配置された状態で電子部品の電源側端子がバスバーに半田付けされていることから、プリント基板上でのバスバーの載置領域を電子部品の周囲のデッドスペースを利用して小さくすることができ、プリント基板の高密度化との両立も巧く図ることができる。しかも、バスバーの切欠部の端縁部と電子部品の係合によりバスバーのプリント基板上で位置決め性が有利に確保できる。

電子回路体の製造方法に関する本発明の第一の態様は、プリント基板に電子部品が実装されてなる電子回路体の製造方法であって、前記プリント基板の表面に、電源側導電路と分岐側導電路を露呈する露呈工程と、前記プリント基板の前記電源側導電路と前記分岐側導電路に対して、前記電子部品の電源側端子と分岐側端子をそれぞれ半田付けにて接続する実装工程と、前記プリント基板の表面に、バスバーを絶縁層を介して載置するバスバー載置工程と、前記バスバーに対して前記電子部品の前記電源側端子を半田付けにて直接接続するバスバー接続工程と、を含むことを特徴とする。

本態様によれば、実装ラインでプリント基板に電子部品を実装する実装工程の後に、当該プリント基板に対してバスバーを絶縁層を介して載置する載置工程と、電子部品の電源側端子にバスバーを半田付けにて接続するバスバー接続工程が実行される。従って、プリント基板の実装ラインに変更を加えることなく、その後の組み立てラインにてバスバーの接続が可能となり、製造工程の大幅な変更や、実装ラインにおけるバスバーのプリント基板への位置決め等の複雑な作業も必要とせず、簡便な製造が可能である。

本発明によれば、電子部品の電源側端子が、プリント基板に絶縁層を介して載置されたバスバーにも半田付けにて直接接続されている。それ故、電子部品に比較的大電流の供給が必要な場合にも、バスバーを利用して要求電流の供給が可能となる。その結果、プリント基板を厚銅箔の導電路を有するものにする場合に比して、コストの低減や効率的な電子回路体の構築が可能となる。しかも、バスバーはプリント基板の表面に載置され露呈されていることから、プリント基板に埋設された厚銅箔の導電路に比して、放熱性が格段に向上され、電子回路体の性能安定性も図れる。加えて、プリント基板の実装ラインに変更を加えることなく、その後の組み立てラインにてバスバーの接続が可能となることから、製造工程の大幅な変更や、実装ラインにおけるバスバーのプリント基板への位置決め等の複雑な作業も必要とせず、簡便な製造が可能となる。

本発明の一実施形態としての電子回路体を示す斜視図。 図１に示す電子回路体の平面図。 図１に示すプリント基板の斜視図。 図３に示すプリント基板に電子部品を実装した状態を示す斜視図。 図１に示すバスバーの斜視図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１〜５に、本発明の一実施形態としての電子回路体１０を示す。図１及び図２に示されているように、電子回路体１０は、プリント基板１２に半導体リレー１４等の電子部品が実装されていると共に、プリント基板１２の表面１６にバスバー１８が絶縁層２０を介して載置されてなる構造とされている。なお、以下の説明において、特に断りのない場合には、上下方向とは、図２における紙面に垂直な方向を言い、板幅方向とは、図２における左右方向を言い、長さ方向とは、図２における上下方向を言うものとする。

プリント基板１２は、図３に示されているように、ガラスエポキシ樹脂などの公知の絶縁材料で形成された略矩形平板状の絶縁基板２２において、その裏面２４や内層に図示しないプリント配線を設けたものである。また、プリント基板１２の表面１６には、図示しないビアホールを介して裏面２４や内層に設けられたプリント配線に接続されている電源側導電路たる略矩形状の電源側パッド２６と略横長矩形状の分岐側導電路たる分岐側パッド２８（１つの電源側パッド２６に対して４つ）が多数露呈して設けられている。なお、電源側パッド２６と分岐側パッド２８には、公称厚さ３５μｍ又は７０μｍの銅箔が通常よく用いられる。さらに、プリント基板１２には、図示しない電子部品やコネクタ端子や基板端子のリード部等が挿通され半田付け固定される多数の略円形断面形状のスルーホール３０が貫設されている。

図４に示されているように、プリント基板１２の表面１６に設けられた電源側パッド２６と分岐側パッド２８には、半導体リレー１４が実装されている。より詳細には、半導体リレー１４は、半導体リレー本体３２と４本の分岐側端子３４を備えて構成されている一方、半導体リレー本体３２の裏面には、略全面に亘って電源側端子３６が設けられている。半導体リレー１４に設けられた分岐側端子３４はいずれも、半導体リレー本体３２の側面から外方に向かってクランク状に突設されており、半導体リレー本体３２を電源側パッド２６に載置した状態で、分岐側端子３４の先端部が分岐側パッド２８上に載置されるようになっている。そして、リフロー半田付けにより、電源側パッド２６と分岐側パッド２８に対して、半導体リレー１４の電源側端子３６と分岐側端子３４がそれぞれ接続されるようになっている。

加えて、図１に示されているように、プリント基板１２の表面１６には、絶縁層２０を介してバスバー１８が載置されている。バスバー１８は、従来公知のものであり、導電性金属板がプレス打ち抜き加工されて形成されている。より詳細には、バスバー１８は略横長矩形状とされており、プリント基板１２に設けられたスルーホール３０に対応する位置には挿通孔３８が貫設されている。バスバー１８のうち、長さ方向一方の側（図１中、左側）に位置するバスバー１８には、図５に示されているように、半導体リレー１４が挿通配置可能な略矩形断面形状の切欠部４０が設けられている。これにより、半導体リレー１４と重なることなく、バスバー１８をプリント基板１２の表面１６に載置することができるようになっている。そして、このようなバスバー１８の切欠部４０に半導体リレー１４が挿通配置された状態で、バスバー１８の切欠部４０と半導体リレー１４の電源側端子３６が半田付けによって接続されている。なお、バスバー１８の挿通孔３８に図示しない基板端子のリード部が挿通され半田付けされることにより、バスバー１８がプリント基板１２に対して位置決め固定されると共に、かかる基板端子の接続部が図示しない相手側コネクタに嵌合されることにより、バスバー１８が電源に直接接続されるようになっている。なお、バスバー１８への電源供給構造はこれに限定されず、バスバー１８に一体的に設けたタブ端子に相手側コネクタを接続するようにしてもよい。一方、絶縁層２０は、ガラス繊維布にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ等公知の絶縁材料で形成されている。しかも、絶縁層２０は、平面視においてバスバー１８と略同一形状とされており、バスバー１８の挿通孔３８と同じ位置には図示しない挿通孔が貫設されている。

次に、図１〜５を用いて、電子回路体１０の製造方法に関する本発明の一実施形態について説明する。はじめに、図３に示されているように、電源側導電路たる電源側パッド２６と分岐側導電路たる分岐側パッド２８が表面１６に多数露呈して設けられているプリント基板１２が、露呈工程において準備される。

続いて、図４に示されているように、図示しない半田パターンが印刷されたプリント基板１２の電源側パッド２６と分岐側パッド２８に対して、半導体リレー１４に設けられた電源側端子３６と分岐側端子３４がそれぞれ載置され、リフロー半田付けを行うことにより接続される。このような一連の作業が、実装工程において実行される。

実装工程の後、図１及び図２に示されているように、プリント基板１２の表面１６に絶縁層２０を介して図５に示す形状のバスバー１８を載置するバスバー載置工程が実行される。そして、バスバー１８に対して半導体リレー１４の電源側端子３６を半田付けにて直接接続するバスバー接続工程を実行することにより、本実施形態の製造方法に従う電子回路体１０の製造が完了する。

このような構造とされた電子回路体１０によれば、プリント基板１２に実装された半導体リレー１４の電源側端子３６が、プリント基板１２上に載置されたバスバー１８にも半田付けにより直接接続されている。それ故、比較的大電流の供給が必要な半導体リレー１４の電源側端子３６に対しても、バスバー１８を利用して要求電流の供給が可能となる。それ故、従来の如き厚銅箔のプリント配線を有するプリント基板に比して、比較的大電流の供給が必要な半導体リレー１４等の電子部品に対してのみバスバー１８を追加することによって要求電流の供給を安定して行うことができることから、コストの低減や効率的な電子回路体１０の構築が可能となる。

しかも、バスバー１８はプリント基板１２の表面１６に露呈状態で載置されていることから、従来の如きプリント基板に埋設された厚銅箔のプリント配線に比して、放熱性が格段に向上され、電子回路体１０の性能安定性も図ることができる。

加えて、プリント基板１２の実装ラインでプリント基板１２に半導体リレー１４を実装する実装工程の後に、プリント基板１２に対して絶縁層２０を介してバスバー１８を載置する載置工程と、半導体リレー１４の電源側端子３６にバスバー１８を半田付けにより接続するバスバー接続工程が実行される。従って、プリント基板１２の実装ラインに変更を加えることなく、その後の組み立てラインにてバスバー１８の接続が可能となり、製造工程の大幅な変更や、プリント基板１２の実装ラインにおけるバスバー１８のプリント基板１２への位置決め等の複雑な作業も必要とせず、簡便な製造が可能となる。

また、バスバー１８に設けた切欠部４０に半導体リレー１４が挿通配置された状態で半導体リレー１４の電源側端子３６がバスバー１８に半田付けされていることから、プリント基板１２上でのバスバー１８の載置領域を半導体リレー１４の周囲のデッドスペースを利用して小さくすることができるので、プリント基板１２の高密度化との両立も巧く図ることができる。しかも、バスバー１８の切欠部４０の端縁部と半導体リレー１４の係合により、バスバー１８のプリント基板１２上で位置決め性が有利に確保できるようになっている。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの具体的な記載によって限定されない。例えば、本実施形態では、電子部品として半導体リレー１４を例示して説明を行ったが、これ以外にもレギュレータ等の比較的大電流の半導体素子に対しても勿論適用可能である。また、プリント基板１２の表面１６には、図示のような半導体リレー１４の他、集積回路等の半導体素子や、抵抗素子その他の電気回路素子等が適宜実装されていてもよい。

１０：電子回路体、１２：プリント基板、１４：半導体リレー（電子部品）、１６：表面、１８：バスバー、２０：絶縁層、２６：電源側パッド（電源側導電路）、２８：分岐側パッド（分岐側導電路）、３４：分岐側端子、３６：電源側端子、４０：切欠部

Claims (3)

1. プリント基板に電子部品が実装されてなる電子回路体であって、
   前記プリント基板の表面には、電源側導電路と分岐側導電路が露呈されており、該電源側導電路と該分岐側導電路に対して、前記電子部品の電源側端子と分岐側端子がそれぞれ半田付けにて接続されている一方、
   前記プリント基板の表面には、バスバーが絶縁層を介して載置されており、
   前記バスバーに対して前記電子部品の前記電源側端子が半田付けにて直接接続されている
   ことを特徴とする電子回路体。
2. 前記バスバーには、前記電子部品が挿通配置可能な切欠部が設けられており、前記切欠部に前記電子部品が挿通配置された状態で、前記電子部品の前記電源側端子が前記バスバーに半田付けされている請求項１に記載の電子回路体。
3. プリント基板に電子部品が実装されてなる電子回路体の製造方法であって、
   前記プリント基板の表面に、電源側導電路と分岐側導電路を露呈する露呈工程と、
   前記プリント基板の前記電源側導電路と前記分岐側導電路に対して、前記電子部品の電源側端子と分岐側端子をそれぞれ半田付けにて接続する実装工程と、
   前記プリント基板の表面に、バスバーを絶縁層を介して載置するバスバー載置工程と、
   前記バスバーに対して前記電子部品の前記電源側端子を半田付けにて直接接続するバスバー接続工程と、
   を含むことを特徴とする電子回路体の製造方法。

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