JP2017112708A - 回路構成体、及び電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性に優れる回路構成体、及びこの回路構成体を備える電気接続箱を提供する。
【解決手段】電力回路を構成する板状のバスバ上に前記電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板が一体化された回路構成体であって、両面に回路パターンが形成され、前記回路パターン同士を電気的に接続するビアホールが設けられた回路基板と、前記バスバと前記回路基板との間に介在され、前記回路基板を前記バスバ上に固定する粘着シートと、前記ビアホールに充填された穴埋め樹脂と、前記回路基板の少なくとも前記バスバと対向する面に、前記穴埋め樹脂が充填された前記ビアホールを覆うように形成されたレジスト層と、を備え、前記粘着シートは、絶縁性材料で形成された基材と、前記基材の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層とを備える回路構成体。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力回路を構成するバスバ上に電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板が一体化された回路構成体、及びこの回路構成体を備える電気接続箱に関する。特に、生産性に優れる回路構成体に関する。

従来、自動車において、電源（バッテリー）からヘッドランプやワイパーなどの負荷へ電力を分配する電気接続箱（パワーディストリビュータとも呼ばれる）が搭載されている。電気接続箱は、電源に接続されて電力回路を構成するバスバと、その電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板とを備える。制御回路は、回路基板に形成された回路パターンと、リレーやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といったスイッチング素子や、マイコンや制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの制御素子などの電子部品により構成される。

近年、電気接続箱の小型化を図るため、バスバ上に回路基板が一体化された回路構成体が開発されている。特許文献１には、バスバと回路基板とを接着シートによって接着して製造された回路構成体が記載されている。

特開２００５−１１７７１９号公報

従来の回路構成体において、接着シートとしては、代表的には、ポリイミドフィルムの基材の両面に熱硬化型のエポキシ系接着剤を塗布したものが使用されている。そして、従来の回路構成体では、バスバと回路基板との間に接着シートを挟んで重ね合わせ、熱プレス装置で熱圧着してバスバと回路基板とを接着している。

従来の回路構成体は、熱圧着するため製造に時間がかかり、また、熱プレス装置などの設備が必要であるなど、製造コストが高くなるという問題がある。加えて、熱圧着することによって、加熱・冷却を繰り返すことにより回路基板や電子部品を実装するためのハンダに残留応力が発生し、回路基板に変形が生じたり、ハンダにクラックが生じる場合があり、信頼性への影響も懸念される。その他、エポキシ系接着剤は変質し易く保存性が悪く、低温で保管する必要があるなど、保管や取り扱いが煩雑である。

したがって、熱圧着を必要としない、生産性に優れる回路構成体の開発が望まれる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的の一つは、生産性に優れる回路構成体を提供することにある。本発明の別の目的は、この回路構成体を備える電気接続箱を提供することにある。

本発明の一態様に係る回路構成体は、電力回路を構成する板状のバスバ上に前記電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板が一体化された回路構成体である。前記回路構成体は、両面に回路パターンが形成され、前記回路パターン同士を電気的に接続するビアホールが設けられた回路基板と、前記バスバと前記回路基板との間に介在され、前記回路基板を前記バスバ上に固定する粘着シートとを備える。また、前記回路構成体は、前記ビアホールに充填された穴埋め樹脂と、前記回路基板の少なくとも前記バスバと対向する面に、前記穴埋め樹脂が充填された前記ビアホールを覆うように形成されたレジスト層とを備える。前記粘着シートは、絶縁性材料で形成された基材と、前記基材の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層とを備える。

本発明の一態様に係る電気接続箱は、上記本発明の一態様に係る回路構成体と、前記バスバに取り付けられるヒートシンクと、前記回路構成体及び前記ヒートシンクを収容するケースとを備える。

上記回路構成体及び電気接続箱は生産性に優れる。

実施形態１に係る回路構成体を示す概略斜視図である。 実施形態１に係る回路構成体を示す概略分解斜視図である。 実施形態１に係る回路構成体の要部を示す概略縦断面図である。 ビアホールが設けられた回路基板の要部を示す概略縦断面図である。 ビアホールに穴埋め樹脂が充填された回路基板の要部を示す概略縦断面図である。 レジスト層が形成された回路基板の要部を示す概略縦断面図である。 実施形態１に係る電気接続箱を示す概略斜視図である。 実施形態１に係る電気接続箱を示す概略分解斜視図である。

本発明者らは、熱圧着を不要とするため、熱硬化型の接着剤（例、エポキシ系接着剤）の代替材料として常温で粘着性を有する粘着剤を使用することを提案する。最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

［本発明の実施形態の説明］
（１）本発明の一態様に係る回路構成体は、電力回路を構成する板状のバスバ上に前記電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板が一体化された回路構成体である。前記回路構成体は、両面に回路パターンが形成され、前記回路パターン同士を電気的に接続するビアホールが設けられた回路基板と、前記バスバと前記回路基板との間に介在され、前記回路基板を前記バスバ上に固定する粘着シートとを備える。また、前記回路構成体は、前記ビアホールに充填された穴埋め樹脂と、前記回路基板の少なくとも前記バスバと対向する面に、前記穴埋め樹脂が充填された前記ビアホールを覆うように形成されたレジスト層とを備える。前記粘着シートは、絶縁性材料で形成された基材と、前記基材の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層とを備える。

上記回路構成体によれば、常温で粘着性を有する粘着剤層を備える粘着シートによって、バスバと回路基板とを熱圧着せずに常温で貼り付けることができ、バスバ上に回路基板を容易に固定できる。したがって、熱圧着を省略でき、製造にかかる時間を短縮できる他、熱プレス装置などの設備も不要であり、製造コストを抑えることが可能である。よって、上記回路構成体は生産性に優れる。さらに、熱圧着しないので、加熱・冷却を繰り返すことによる回路基板の変形やハンダクラックの発生も防止できる。

また、上記回路構成体によれば、ビアホールに穴埋め樹脂が充填されていることで、バスバと回路基板との間の絶縁信頼性を高めることができる。回路構成体では、バスバと回路基板との間の電気絶縁性を確保することが求められる。ビアホールが設けられた回路基板のバスバと対向する面にレジスト層を形成した場合、ビアホールの部分でレジスト層が形成されず、回路基板とバスバとの間の絶縁破壊電圧が低くなり、電気絶縁性を十分に確保できないことがある。ビアホールに穴埋め樹脂が充填された回路基板の場合は、穴埋め樹脂によってビアホールを覆うようにレジスト層を形成することができる。よって、上記回路構成体は、レジスト層がビアホールを覆うように形成されるので、ビアホールによる絶縁破壊電圧の低下を抑制でき、バスバと回路基板との間の電気絶縁性を確保できる。

（２）上記回路構成体の一形態として、前記粘着剤層がアクリル系粘着剤からなることが挙げられる。

粘着シートの粘着剤としては、電気絶縁性を有し、常温で粘着性を有する粘着剤であればよく、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などが挙げられる。また、粘着剤層は、電子部品を実装する際のハンダリフロー温度に対する耐熱性を有することが求められる。さらに、常温でも変質し難く保存性に優れ、安価であることが望まれる。アクリル系粘着剤は、これらの要求特性を満たしており、高い粘着性を有するので好適である。

（３）上記回路構成体の一形態として、前記基材がセルロース製の不織布であることが挙げられる。

粘着シートの基材としては、電気絶縁性を有し、ハンダリフロー温度に対する耐熱性を有するものであればよく、例えば不織布や樹脂フィルムなどが挙げられる。不織布としては、セルロース繊維や樹脂繊維、ガラス繊維を含むものが挙げられ、樹脂繊維として、例えばポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維などが挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えばポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルムなどが挙げられる。セルロース繊維をシート状にしたセルロース製の不織布は、ハンダリフロー温度に対する耐熱性を有し、かつ比較的安価であるので好適である。

（４）本発明の一態様に係る電気接続箱は、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の回路構成体と、前記バスバに取り付けられるヒートシンクと、前記回路構成体及び前記ヒートシンクを収容するケースとを備える。

上記電気接続箱は、上記本発明の一態様に係る回路構成体を備えることで、生産性に優れる。また、上記電気接続箱は、回路構成体のバスバにヒートシンクが取り付けられていることで、回路構成体に発生した熱をヒートシンクに放熱でき、放熱性が向上し、信頼性が高い。

［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る回路構成体及び電気接続箱の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

［実施形態１］
＜回路構成体＞
図１〜図６を参照して、実施形態１の回路構成体を説明する。実施形態１の回路構成体１は、図１〜図３に示すように、板状のバスバ１０と、回路基板２０とを備え、バスバ１０上に回路基板２０が一体化されている。実施形態１の回路構成体１の特徴の１つは、図２、図３に示すように、バスバ１０と回路基板２０との間に粘着シート４０を備え、粘着シート４０によってバスバ１０と回路基板２０とが貼り付けられている点にある。また、別の特徴は、図３に示すように、回路基板２０に設けられたビアホール２３に充填された穴埋め樹脂２５と、回路基板２０の少なくともバスバ１０と対向する面に、穴埋め樹脂２５が充填されたビアホール２３を覆うように形成されたレジスト層２６とを備える点にある。以下、回路構成体１の構成について詳しく説明する。以下の説明では、回路構成体１における回路基板２０側を上、バスバ１０側を下として説明する。

（バスバ）
バスバ１０は、電力回路を構成する板状の部品である。この例では、図２に示すように、バスバ１０は複数のバスバ片１１〜１３で構成され、バスバ片１１〜１３は同一平面上に所定のレイアウトで配列されている。バスバ１０（バスバ片１１〜１３）は、導電性の金属板で形成されており、具体的には銅製の板材を所定の形状に切断して形成されている。バスバ１０（バスバ片１１〜１３）のサイズは、通電量や放熱に適したサイズとし、厚さは例えば０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とすることが挙げられる。また、バスバ１０には、後述するようにワイヤハーネス９０（図７参照）が電気的に接続される。この例では、後述する電源端子８５（図７、図８参照）が挿通される端子挿通孔１５がバスバ片１１，１２にそれぞれ形成されており、各バスバ片１１，１２が電源端子８５を介してワイヤハーネス９０に電気的に接続される。

（回路基板）
回路基板２０は、図１〜図３に示すようにバスバ１０上に配置され、電力回路の通電を制御する制御回路を有する。回路基板２０は、図３に示すように、両面に回路パターン２１，２２が形成された両面基板（多層基板）であり、回路パターン２１，２２同士を電気的に接続するビアホール２３が設けられている。回路基板２０は、具体的には絶縁基板２８に回路パターン２１，２２がプリントされたプリント基板であり、回路パターン２１，２２は銅箔によって形成されている。回路パターン２１，２２は、後述するレジスト層２６，２７にそれぞれ覆われている。回路基板２０には、外部の電子制御ユニット（図示せず）が接続される。

回路基板２０上には、図１に示すように、ＦＥＴ３１の一部の端子やマイコン（マイクロコンピュータ）３２、制御用コネクタ３３などの電子部品がハンダ付けにより実装される。マイコン３２はＦＥＴ３１などを制御する制御素子である。制御用コネクタ３３は電子制御ユニットを接続するコネクタであり、電子部品は電子制御ユニットからの制御信号に基づいて駆動する。図３に示すように、回路基板２０上面の回路パターン２１には、各部品（図３では図示せず）をハンダ接合するためのランド２４が設けられている。制御回路は、回路基板２０に形成された回路パターン２１，２２と、回路基板２０に実装された電子部品により構成される。

この例では、ＦＥＴ３１の別の一部の端子がバスバ１０上に直接ハンダ接合されるため、図２に示すように、回路基板２０のＦＥＴ３１が配置される部分には、ＦＥＴ３１に対応した部品用開口２９が形成されている。

（穴埋め樹脂）
図３に示すように、回路基板２０のビアホール２３には、穴埋め樹脂２５が充填されている。穴埋め樹脂２５は、後述するように、回路基板２０の作製時においてビアホール２３に充填される（図５参照）。穴埋め樹脂２５は、絶縁性樹脂であり、この例ではエポキシ樹脂である。穴埋め樹脂２５は、ビアホール２３の上下開口と面一になるように充填されている。

（レジスト層）
図３に示すように、回路基板２０の下面（バスバ１０と対向する面）には、穴埋め樹脂２５が充填されたビアホール２３を覆うようにレジスト層２６が形成されている。この例では、回路基板２０の上面にもレジスト層２７が形成されており、ランド２４の部分はレジスト層２７で覆われていない。レジスト層２６，２７は、回路パターン２１，２２を保護したり、電気絶縁性を維持したり、電子部品の実装時にハンダが不必要な部分へ付着するのを防止するためのものである。レジスト層２６，２７は、後述するように、回路基板２０の作製時においてビアホール２３に穴埋め樹脂２５を充填した後、レジストインキを塗布することで形成される（図６参照）。レジスト層２６，２７は、絶縁性樹脂からなり、この例ではエポキシ樹脂である。

レジスト層２６の厚さは、バスバ１０と回路基板２０（回路パターン２２）との間の電気絶縁性を確保する観点から、例えば５μｍ以上が好ましく、より好ましくは２５μｍ以上である。レジスト層２６の厚さの上限は、回路基板２０との密着性や作業性の観点から、例えば６５μｍである。レジスト層２６の絶縁抵抗は、例えば５００ＭΩ以上である。

（粘着シート）
粘着シート４０は、図２、図３に示すようにバスバ１０と回路基板２０（レジスト層２６）との間に介在され、回路基板２０をバスバ１０上に固定する。粘着シート４０は、図３に示すように、絶縁性材料で形成された基材４１と、基材４１の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層４２とを備える。

〈基材〉
粘着シート４０の基材４１は、ハンダリフロー温度（例えば２６０℃）に対する耐熱性と電気絶縁性を有する材料で形成され、例えば、セルロース繊維や樹脂繊維、ガラス繊維を含む不織布や、ポリイミド、ポリアミドイミドなどの樹脂フィルムが挙げられる。樹脂繊維としては、例えばポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維などが挙げられる。中でも、セルロース繊維をシート状にしたセルロース製の不織布は、ハンダリフロー温度に対する耐熱性を有し、かつ、比較的安価であることから、実用的である。この例では、基材４１がセルロース製の不織布である。基材４１の厚さは、バスバ１０と回路基板２０との間の電気絶縁性を確保できるように適宜選択すればよく、粘着剤層４２を含む粘着シート４０の厚さは、例えば５０μｍ以上とすることが挙げられる。

粘着シート４０の粘着剤層４２は、ハンダリフロー温度に対する耐熱性と電気絶縁性を有し、常温で粘着性を有する粘着剤で形成され、粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などが挙げられる。中でも、アクリルポリマーを含むアクリル系粘着剤は、高い粘着性を有する上、常温での保管が可能で保存性に優れ、しかも安価であることから、実用的である。この例では、粘着剤層４２がアクリル系粘着剤からなる。粘着剤層４２は、基材４１の両面に粘着剤を塗布することで形成される。

この例では、図２に示すように、粘着シート４０において、回路基板２０の部品用開口２９と同じ位置にＦＥＴ３１に対応した部品用開口４９が形成されている。

＜回路構成体の製造方法＞
図１に示す実施形態１の回路構成体１の製造手順の一例を、図２〜図６を参照しつつ説明する。

（１）バスバ１０、回路基板２０及び粘着シート４０を用意する（図２参照）。バスバ１０は、無酸素銅の板材を所定の形状に切断して作製する。具体的には、無酸素銅の板材を打ち抜いて、図２に示すように、所定の形状のバスバ片１１〜１３が配列したバスバ１０を作製する。

回路基板２０は、次のようにして作製する。絶縁基板２８（図３参照）の両面に銅箔が積層された銅張積層板に部品用開口２９（図２参照）などを形成して、所定の形状に加工した基板素材を用意する。そして、図４に示すように、この基板素材に回路パターン２１，２２及びビアホール２３を形成する。具体的には、基板素材の所定の位置にドリルで貫通孔を開け、その孔の内面に銅メッキを施して両面の銅箔を電気的に接続するビアホール２３を形成すると共に、両面の銅箔をエッチングして回路パターン２１，２２を形成する。

次いで、図５に示すように、ビアホール２３にエポキシ樹脂を充填して硬化させ、穴埋め樹脂２５を形成する。その後、図６に示すように、回路基板２０の両面にビアホール２３を覆うようにエポキシ樹脂のレジストインキを塗布して、レジスト層２６，２７を形成する。レジスト層２７を形成する際、ランド２４などのレジスト層２７で覆わない部分は、マスキングなどによってレジスト層２７が形成されないようにする。以上のようにして、回路基板２０を作製する。

粘着シート４０は、セルロース製不織布の基材４１（図３参照）の両面にアクリル系粘着剤からなる粘着剤層４２（図３参照）を備える粘着シートを、図２に示すように所定の形状に裁断して作製する。

（２）バスバ１０と回路基板２０とを粘着シート４０で貼り合わせ、バスバ１０上に回路基板２０を固定する（図２参照）。具体的には、バスバ１０と回路基板２０との間に粘着シート４０を挟んで重ね合わせ、バスバ１０と回路基板２０とを貼り付ける。これにより、バスバ１０と回路基板２０とを一体化する。

（３）バスバ１０と回路基板２０とを一体化した後、回路基板２０上に電子部品を実装する（図２参照）。具体的には、回路基板２０の電子部品（ＦＥＴ３１など）を実装する位置にハンダペーストを印刷し、電子部品を搭載した後にリフロー炉に入れて、回路基板２０上に電子部品をハンダ接合する。この例では、バスバ１０上にも電子部品を実装するため、バスバ１０にもハンダペーストを印刷しておく。以上の工程により、図１に示す回路構成体１が得られる。

＜回路構成体の作用・効果＞
実施形態１の回路構成体１は、次の効果を奏する。

（１）回路構成体１は、図３に示すように、基材４１の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層４２を備える粘着シート４０によってバスバ１０と回路基板２０とが貼り付けられている。そのため、バスバ１０と回路基板２０とを常温で貼り付けることが可能であり、従来のように熱圧着する必要がない。したがって、回路構成体１は、従来に比較して、熱圧着を省略して製造にかかる時間を短縮できる他、熱プレス装置などの設備も必要ないため、生産性の向上及び製造設備の簡素化が可能であり、低コストで生産性に優れる。また、熱圧着に起因する残留応力による回路基板２０の変形やハンダクラックの発生も防止でき、信頼性が向上する。

（２）また、回路構成体１は、図３に示すように、回路基板２０に設けられたビアホール２３に穴埋め樹脂２５が充填され、回路基板２０のバスバ１０と対向する面にレジスト層２６が形成されている。そのため、穴埋め樹脂２５がビアホール２３に充填されていることによって、ビアホール２３を覆うようにレジスト層２６を形成することが可能である。これに対し、ビアホール２３に穴埋め樹脂２５が充填されていない場合は、ビアホール２３の部分にレジスト層２６が形成されないことがある。したがって、回路構成体１は、穴埋め樹脂２５が充填されたビアホール２３を覆うようにレジスト層２６が形成されていることで、穴埋め樹脂２５が充填されていない場合に比較して、バスバ１０と回路基板２０との間の絶縁破壊電圧が高くなる。よって、バスバ１０と回路基板２０との間の電気信頼性が高く、電気絶縁性を確保できる。

（３）粘着シート４０の粘着剤層４２がアクリル系粘着剤からなることで、バスバ１０上に回路基板２０を強固に固定できる。アクリル系粘着剤は、高い粘着性と耐熱性を有する上、常温での保存が可能であり保存性に優れ、安価であることから、生産性の向上及び製造コストの低減を図ることができる。

（４）粘着シート４０の基材４１がセルロース製の不織布であることで、粘着シート４０の低コスト化が可能であり、製造コストを低減できる。例えば、従来の回路構成体に使用されている接着シートは基材がポリイミドフィルムであり、高価であるのに対し、セルロース製不織布は安価である。よって、基材がセルロース製不織布で形成された粘着シートを用いることで、従来の接着シートを用いた場合に比較して、部材費を削減できる。

＜電気接続箱＞
次に、図７及び図８を参照して、実施形態１の電気接続箱１００を説明する。実施形態１の電気接続箱１００は、図８に示すように、回路構成体１と、ヒートシンク６０と、ケース８０とを備える。図７は電気接続箱１００下側から見た図であり、図８とは上下が逆になっている。以下、電気接続箱１００の構成について詳しく説明する。但し、図８に示す回路構成体１は、上述した図１に示す実施形態１の回路構成体１と同じであり、同一物には同一符号を付してその説明は省略する。

ヒートシンク６０は、回路構成体１のバスバ１０に取り付けられる。ヒートシンク６０は、例えばアルミニウムや銅などの高熱伝導性の金属材料で形成されており、この例ではヒートシンク６０はアルミニウム製の板である。ヒートシンク６０の形状は、特に限定されるものではなく、板状の他、例えばブロック状であってもよい。ヒートシンク６０の主たる役割は、回路構成体１に実装された電子部品（ＦＥＴ３１など）の温度や電子部品を実装するためのハンダの温度が許容温度を超えないようにすることである。ヒートシンク６０のサイズは、放熱に適したサイズとすることが挙げられる。

回路構成体１（バスバ１０）へのヒートシンク６０の取り付けは、例えば、回路構成体１で使用した粘着シート４０（図３参照）と同様の構成の粘着シートによって貼り付けることが挙げられる。その他、接着剤や基材の両面に接着剤が塗布された接着シートを用い、回路構成体１（バスバ１０）にヒートシンク６０を接着して貼り付けてもよい。粘着シートを用いた場合、熱圧着の必要がないため、低コストで生産可能であり、生産性に優れる。

ケース８０は、回路構成体１及びヒートシンク６０を収容する。この例では、図８に示すように、ケース８０は上部ケース８１と下部ケース８２とで構成される。上部ケース８１の内側には、上部ケース８１に向かって延びる棒状の電源端子８５が設けられている。電源端子８５は、回路構成体１のバスバ１０（バスバ片１１，１２）に形成された端子挿通孔１５に挿通され、バスバ１０と電気的に接続される。電源端子８５は、図７に示すように、下部ケース８２に形成された貫通孔を通ってケース８０の外部に突出し、ケース８０から外部に突出する電源端子８５の端部にワイヤハーネス９０が取り付けられる。これにより、バスバ１０が電源端子８５を介してワイヤハーネス９０に電気的に接続される。また、回路構成体１の制御用コネクタ３３がケース８０の外部に露出するように、ケース８０にはコネクタ用開口８３が形成されている。

＜電気接続箱の製造方法＞
図７に示す実施形態１の電気接続箱１００の製造手順の一例を、図８を参照しつつ説明する。

回路構成体１のバスバ１０の下面にヒートシンク６０を貼り付けた後、回路構成体１を下部ケース８２の内部にネジで固定して取り付ける。その後、上部ケース８１を下部ケース８２に嵌め込むことで、ケース８０を組み立てる。以上により、図７に示す電気接続箱１００が得られる。

［試験例］
以下に示す回路構成体の試料１〜３を作製し、その評価を行った。

試料１は、上述した実施形態１の回路構成体である。試料１の回路構成体では、セルロース製不織布の基材の両面にアクリル系粘着剤を塗布した粘着シートを用い、粘着シートによってバスバと回路基板とを貼り付けた。また、回路基板のビアホールにエポキシ樹脂の穴埋め樹脂を充填すると共に、回路基板の下面にビアホールを覆うようにエポキシ樹脂のレジスト層を形成した。粘着シートの厚さは５０μｍであり、レジスト層の厚さは２５μｍとした。

試料２は、回路基板のビアホールにエポキシ樹脂の穴埋め樹脂を充填してない以外は、試料１と同様にして作製したものである。

試料３は、試料１の粘着シートに代えて、ポリイミドフィルムの基材の両面にエポキシ系接着剤を塗布した接着シートを用いた。そして、回路基板との間に接着シートを挟んで熱圧着することで、バスバと回路基板とを接着した。また、試料３の回路構成体では、試料２と同様に、回路基板のビアホールにエポキシ樹脂の穴埋め樹脂を充填してない。接着シートの基材の厚さは２５μｍである。

試料１〜試料３の回路構成体について、回路基板とバスバとの間に０．８〜２．０ｋＶの直流電圧を印加する耐電圧試験を実施し、電気絶縁性を評価した。評価は、絶縁破壊なしの場合をＡ，絶縁破壊が生じた場合をＢとした。その結果を表１に示す。

表１の結果から、試料１の回路構成体は２．０Ｖまで絶縁破壊が生じず、ＤＣ２ｋＶ以上の高い電気絶縁性を有していた。これに対し、試料２の回路構成体は１．８Ｖで絶縁破壊が生じ、試料１に比較して絶縁破壊電圧が低く、電気絶縁性が低下した。これは、試料１では、ビアホールに穴埋め樹脂が充填され、穴埋め樹脂が充填されたビアホールを覆うようにレジスト層が形成されていることで、レジスト層と粘着シートによって電気絶縁性が十分に確保されたものと考えられる。

試料３の回路構成体は２．０Ｖまで絶縁破壊が生じず、試料１と同様に高い電気絶縁性を有していた。しかし、試料３では、熱圧着する必要があるため、試料１に比較して作業が煩雑で生産性に劣っていた。また、試料３では、接着シートの基材に高価なポリイミドフィルムを用いているため、接着シートの価格が高い。これに対し、試料１では、粘着シートの基材がセルロース製不織布であり、粘着シートは接着シートに比べて安価であるため、部材費を削減できた。

本発明の回路構成体及び電気接続箱は、自動車用電気接続箱に好適に利用可能である。

１ 回路構成体 １００ 電気接続箱
１０ バスバ
１１〜１３ バスバ片 １５ 端子挿通孔
２０ 回路基板
２１，２２ 回路パターン ２３ ビアホール
２４ ランド
２５ 穴埋め樹脂 ２６，２７ レジスト層
２８ 絶縁基板
２９ 部品用開口
３１ ＦＥＴ ３２ マイコン
３３ 制御用コネクタ
４０ 粘着シート
４１ 基材 ４２ 粘着剤層
４９ 部品用開口
６０ ヒートシンク
８０ ケース
８１ 上部ケース ８２ 下部ケース
８３ コネクタ用開口
８５ 電源端子
９０ ワイヤハーネス

ケース８０は、回路構成体１及びヒートシンク６０を収容する。この例では、図８に示すように、ケース８０は上部ケース８１と下部ケース８２とで構成される。上部ケース８１の内側には、下部ケース８２に向かって延びる棒状の電源端子８５が設けられている。電源端子８５は、回路構成体１のバスバ１０（バスバ片１１，１２）に形成された端子挿通孔１５に挿通され、バスバ１０と電気的に接続される。電源端子８５は、図７に示すように、下部ケース８２に形成された貫通孔を通ってケース８０の外部に突出し、ケース８０から外部に突出する電源端子８５の端部にワイヤハーネス９０が取り付けられる。これにより、バスバ１０が電源端子８５を介してワイヤハーネス９０に電気的に接続される。また、回路構成体１の制御用コネクタ３３がケース８０の外部に露出するように、ケース８０にはコネクタ用開口８３が形成されている。

試料２は、回路基板のビアホールにエポキシ樹脂の穴埋め樹脂を充填していない以外は、試料１と同様にして作製したものである。

試料３は、試料１の粘着シートに代えて、ポリイミドフィルムの基材の両面にエポキシ系接着剤を塗布した接着シートを用いた。そして、回路基板との間に接着シートを挟んで熱圧着することで、バスバと回路基板とを接着した。また、試料３の回路構成体では、試料２と同様に、回路基板のビアホールにエポキシ樹脂の穴埋め樹脂を充填していない。接着シートの基材の厚さは２５μｍである。

Claims (4)

1. 電力回路を構成する板状のバスバ上に前記電力回路の通電を制御する制御回路を有する回路基板が一体化された回路構成体であって、
   両面に回路パターンが形成され、前記回路パターン同士を電気的に接続するビアホールが設けられた回路基板と、
   前記バスバと前記回路基板との間に介在され、前記回路基板を前記バスバ上に固定する粘着シートと、
   前記ビアホールに充填された穴埋め樹脂と、
   前記回路基板の少なくとも前記バスバと対向する面に、前記穴埋め樹脂が充填された前記ビアホールを覆うように形成されたレジスト層と、を備え、
   前記粘着シートは、絶縁性材料で形成された基材と、前記基材の両面に常温で粘着性を有する粘着剤層とを備える回路構成体。
2. 前記粘着剤層がアクリル系粘着剤からなる請求項１に記載の回路構成体。
3. 前記基材がセルロース製の不織布である請求項１又は請求項２に記載の回路構成体。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路構成体と、
   前記バスバに取り付けられるヒートシンクと、
   前記回路構成体及び前記ヒートシンクを収容するケースと、を備える電気接続箱。

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