JP2017132355A - 回路構成体 - Google Patents
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Abstract
Description
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詳細を、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。
〔回路構成体〕
図1〜3を参照して、実施形態1に係る回路構成体1Aを説明する。回路構成体1Aは、回路パターン21a,21bを有する回路基板2と、回路基板2に固定される複数のバスバ3と、回路基板2とバスバ3の両方に実装される電子部品4とを備える。この回路構成体1Aの主たる特徴とするところは、特定の積層構造で構成されて、電子部品4の一部の端子を回路パターン21aに電気的に接続するフレキシブルシート部材5を備える点にある。以下、詳細を説明する。以下の説明では、回路構成体1Aにおける回路基板2側を上、バスバ3側を下として説明する。
回路基板2は、電子部品4を実装させる。回路基板2は、絶縁基板20と、絶縁基板20の一面(上面)に形成されて電子部品4が電気的に接続される回路パターン21a、21bとを備える。この回路パターン21a、21bは、銅箔で形成されている。この回路基板2は、プリント基板を用いることができる。絶縁基板20の他面(下面)には、バスバ3が固定されている。絶縁基板20には、電子部品4をバスバ3に実装する実装用貫通孔22と、電子部品4と回路パターン21a、21bとを電気的に接続するための連結用貫通孔23a、23bとが形成されている。各貫通孔22,23a,23bの形状は、矩形状としている。この両貫通孔22,23a,23b同士の間にはそれぞれ、絶縁基板20の一部で構成され、両貫通孔22,23a,23bを仕切る仕切部24a,24bが形成されている。
バスバ3は、電力回路を構成する。バスバ3は、電源や電気的負荷に接続される。バスバ3の数は複数であり、この複数のバスバ3(31,32)は、回路基板2の他面(下面)に互いに間隔を開けて固定されている。バスバ3の形状は、板状である。バスバ3の材質は、導電性の金属が挙げられ、具体的には銅や銅合金などが挙げられる。複数のバスバ3と回路基板2との固定には、これらの間に介在させる接着シート90(図2)を用いることができる。接着シート90の構成材料は、電気絶縁性と電子部品4を実装する際のハンダリフロー温度に対する耐熱性とを有する樹脂が挙げられる。接着シート90の構成材料は、例えば、エポキシ樹脂などの絶縁性接着剤などが挙げられる。
電子部品4は、回路基板2とバスバ3との両方に実装される。電子部品4は、複数のバスバ3のうち隣り合う2つのバスバ31,32の間隔を跨ぐ本体部40を有する。この本体部40は、一方のバスバ31に電気的かつ機械的に接続される第1端子41と、回路基板2の回路パターン21aに電気的に接続される第2端子42と、他方のバスバ32に電気的かつ機械的に接続される第3端子43とを有する。これら電気的かつ機械的な接続には、接続金属材料、代表的にはハンダ91(図2)を用いることができる。
フレキシブルシート部材5は、一方のバスバ31と第2端子42とを絶縁しつつ第2端子42と回路パターン21aとを電気的に接続する。フレキシブルシート部材5は、一方のバスバ31の上面に固定されている。フレキシブルシート部材5は、一方のバスバ31の上面に沿ってフラットに構成されている。
端子用導体箔51は、第2端子42と回路パターン21aとを電気的に接続する。端子用導体箔51の一端側は、第2端子42と電気的かつ機械的に接続されている。端子用導体箔51の他端側は、連結用貫通孔23aにて後述する連結部材6aと電気的かつ機械的に接続されている。この端子用導体箔51は、連結部材6aを介して回路パターン21aと電気的に接続される。端子用導体箔51は、銅箔で構成することが挙げられる。これら電気的かつ機械的な接続には、ハンダ(図示略)を用いることができる。
絶縁層52は、一方のバスバ31と端子用導体箔51とを絶縁する。絶縁層52は、端子用導体箔51と接着層53との間に介在されている。絶縁層52の構成材料は、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樹脂が挙げられる。絶縁層52の構成材料は、例えば、ポリイミド樹脂などが挙げられる。絶縁層52の厚さは、10μm以上が好ましい。絶縁層52の厚さを10μm以上とすれば、一方のバスバ31と端子用導体箔51との電気絶縁性を確保し易い。絶縁層52の厚さは、50μm以下が好ましい。絶縁層52の厚さは、更に12μm以上30μm以下が好ましい。
絶縁層52は、図3下図に示すように、端子用導体箔51に重複する本体部521を有する。この本体部521と端子用導体箔51とは、その全域に亘って重複している。即ち、本体部521の形状は、端子用導体箔51と同一の矩形状であり、そのサイズ(幅と長さ)は、端子用導体箔51と同一である。端子用導体箔51と絶縁層52との一体化は、端子用導体箔51と本体部521とを接着剤で接着することで行える。この本体部521には、突出部522、及び延長部523の少なくとも一方が一連に形成されていることが好ましく、その両方が一連に形成されていることが特に好ましい。
突出部522は、端子用導体箔51と一方のバスバ31との沿面距離を長くする。それにより、端子用導体箔51と一方のバスバ31との絶縁性を高められる。突出部522は、本体部521から他方のバスバ32側に突出するように形成されている。即ち、突出部522は、端子用導体箔51に重複せず端子用導体箔51から露出している。
延長部523は、第1端子41との沿面距離を長くする。それにより、端子用導体箔51と第1端子41との絶縁性とを高められる。延長部523は、本体部521から隣り合う第1端子側に延びるように形成されている。即ち、延長部523は、突出部522と同様、端子用導体箔51に重複せず端子用導体箔51から露出している。
接着層53は、絶縁層52を一方のバスバ31に固定する(図2)。それにより、フレキシブルシート部材5は、一方のバスバ31に固定される。接着層53と絶縁層52とは、略全域に亘って重複している。例えば、絶縁層52が突出部522を備える場合、突出部522の下面には接着層53が設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。接着層53の形状は、絶縁層52の形状と同一(ここでは矩形状)とすることが挙げられ、そのサイズ(幅と長さ)は、絶縁層52のサイズと実質的に同一とすることが挙げられる。接着層53の構成材料は、上述の接着シート90と同様の樹脂の他、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの絶縁性接着剤が挙げられる。接着層53の厚さは、25μm以上が好ましい。接着層53の厚さを25μm以上とすれば、絶縁層52と一方のバスバ31と接着性を確保し易い。接着層53の厚さは、50μm以下が好ましい。
連結部材6a、6bは、フレキシブルシート部材5や一方のバスバ31と回路パターン21a,21bとを連結して、第2端子42、第1端子41と回路パターン21a,21bとを電気的に接続する。連結部材6a,6bは、その一端側と他端側とで、回路基板2の厚さと同程度の高さの段差が形成されるように屈曲した屈曲片で構成されている。連結部材6aの一端側は、連結用貫通孔23a内で端子用導体箔51と電気的かつ機械的に接続され、他端側は、絶縁基板20上の回路パターン21aに電気的かつ機械的に接続されている。連結部材6bの一端側は、連結用貫通孔23b内で一方のバスバ31と電気的かつ機械的に接続され、他端側は、絶縁基板20上の回路パターン21bに電気的かつ機械的に接続されている。これら電気的かつ機械的な接続には、ハンダ(図示略)を用いることができる。連結部材6a,6bの材質は、導電性の金属が挙げられ、例えば、銅や銅合金などが挙げられる。
実施形態1の回路構成体1Aによれば、第2端子42と一方のバスバ31上の回路基板2における回路パターン21aとを電気的に接続するフレキシブルシート部材5を備えることで、第2端子42と回路パターン21aとを電気的に接続するにあたって、第2端子42を回路パターン21aに直接接続しなくてもよい。そのため、回路基板2の厚み分を考慮して、一方のバスバ31に接続される第1端子41と第2端子42とを互いに上下方向にずらすために、第2端子42に曲げ加工などを施して第2端子42を曲げる必要がない。従って、電子部品4の回路基板2への実装が容易である。特に、第2端子42を曲げる必要がないことから、各端子41〜43の長さが短い電子部品4であっても、回路基板2への実装が容易である。
〔回路構成体〕
図4、図5を参照して、実施形態2に係る回路構成体1Bを説明する。回路構成体1Bは、一方のバスバ31がバスバ切欠部311を有する点が実施形態1の回路構成体1Aと相違する。回路構成体1Bのその他の点は、実施形態1の回路構成体1Aと同様である。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成及び同様の効果については説明を省略する。この点は、以下の実施形態3〜5でも同様である。なお、図5は、第1端子41及び第2端子42の近傍を他方のバスバ32側から見た図を示しているが、説明の便宜上、各部材にハッチングを施している。この点は、実施形態3で参照する図7でも同様である。
(バスバ切欠部)
バスバ切欠部311は、一方のバスバ31における第2端子42との重複領域に形成されて、一方のバスバ31と接着層53との間にクリアランスを形成する。それにより、回路構成体1Bの使用時の温度変化に伴う第1端子41側と第2端子42側の変位量の差により作用する第1端子側への負荷を緩和する。そのため、第1端子41を一方のバスバ31に接続するハンダ91の割れなどの損傷を防止できる。
実施形態2の回路構成体1Bによれば、使用時の温度変化などで第1端子41と一方のバスバ31とを接続するハンダ91が割れたりすることを抑制できる。そのため、第1端子41と一方のバスバ31とを長期に亘って電気的に接続できる。
〔回路構成体〕
図6,図7を参照して、実施形態3に係る回路構成体1Cを説明する。回路構成体1Cは、接着層53が接着層切欠部531を有する点が実施形態1の回路構成体1Aと相違する。回路構成体1Cのその他の点は、実施形態1の回路構成体1Aと同様である。
〈接着層切欠部〉
接着層切欠部531は、接着層53における第2端子42との重複領域に形成されて、接着層53と一方のバスバ31との間にクリアランスを形成する。それにより、実施形態2のバスバ切欠部311と同様、回路構成体1Cの使用時の温度変化に伴う第1端子41側と第2端子42側の変位量の差により作用する第1端子41側への負荷を緩和する。そのため、実施形態2のバスバ切欠部311を備える場合と同様、第1端子41を一方のバスバ31に接続するハンダの割れなどの損傷を防止できる。
実施形態3の回路構成体によれば、実施形態2と同様、第1端子41を一方のバスバ31に接続するハンダ91の割れなどの損傷を抑制できる。
〔回路構成体〕
図8,図9を参照して、実施形態4に係る回路構成体1Dを説明する。回路構成体1Dは、連結部材6a(図1)を用いずにフレキシブルシート部材5により第2端子42と回路パターン21aとを電気的に接続する点が主として実施形態1の回路構成体1Aと相違する。ここでは、回路基板2は、図8に示すように、上述の連結用貫通孔23a、及び仕切部24a(共に図1参照)が形成されていない。
フレキシブルシート部材5は、その一端側と他端側とで回路基板2の厚み分の段差が形成されるようにS字状にその途中が屈曲している。フレキシブルシート部材5は、可撓性を有するため容易に屈曲させられる。フレキシブルシート部材5の一端側は、第2端子42と電気的かつ機械的に接続され、他端側は、絶縁基板20上の回路パターン21aと電気的かつ機械的に接続されている。これら電気的かつ機械的な接続には、ハンダ91を用いることができる。図8,9では、フレキシブルシート部材5の他端側と回路パターン21aとを接続するハンダ91のみ示し、フレキシブルシート部材5の一端側と第2端子42とを接続するハンダは図示を省略している。
実施形態4の回路構成体1Dによれば、フレキシブルシート部材5で、第2端子42を回路パターン21a,21bと電気的に接続できる。そのため、フレキシブルシート部材5と回路パターン21aとを電気的に接続する実施形態1の連結部材6a(図1参照)を不要にできる。従って、実施形態4の回路構成体1Dは、実施形態1の回路構成体1Aに比較して部品点数を低減できる。
〔回路構成体〕
図10、図11を参照して、実施形態5に係る回路構成体1Eを説明する。回路構成体1Eは、フレキシブルシート部材5が一方のバスバ31と回路パターン21bとを電気的に接続するバスバ用導体箔55を備える点が主として実施形態4の回路構成体1Dと相違する。ここでは、回路基板2は、図10に示すように、上述の連結用貫通孔23a、23b及び仕切部24a、24b(共に図1参照)が形成されていない。
フレキシブルシート部材5は、端子用導体箔51と絶縁層52と接着層53とに加えて、更にバスバ用導体箔55を備える。端子用導体箔51は、上述と同様である。
〈拡張部〉
絶縁層52は、上述の本体部521と突出部522と延長部523とに加えて、更に拡張部524を備える。拡張部524は、一方のバスバ31とバスバ用導体箔55との間に介在される。拡張部524は、延長部523に一連に形成され、端子用導体箔51及び第1端子41に重複せず、延長部523から本体部(端子用導体箔51)とは反対側に延びて、バスバ用導体箔55に重複する。拡張部524と一方のバスバ31との間には、拡張部524を一方のバスバ31に固定する接着層53が介在されている(図11)。
バスバ用導体箔55は、一方のバスバ31を介して第1端子41と回路パターン21bとを電気的に接続する。バスバ用導体箔55は、絶縁層52(拡張部524)上で端子用導体箔51とは電気的に独立して設けられている。バスバ用導体箔55の一端側は、一方のバスバ31と電気的かつ機械的に接続されている。バスバ用導体箔55の他端側は、回路パターン21bと電気的かつ機械的に接続されている。これらの電気的かつ機械的な接続には、ハンダ91を用いている。
実施形態5の回路構成体1Eによれば、第2端子42と回路パターン21aとの電気的接続と、第1端子41を電気的に接続する一方のバスバ31と回路パターン21bとの電気的接続を、1枚のフレキシブルシート部材5で行える。そのため、フレキシブルシート部材5と回路パターン21aとを電気的に接続する実施形態1の連結部材6aに加えて、一方のバスバ31と回路パターン21bとを電気的に接続する実施形態1の連結部材6b(図1参照)をも不要にできる。従って、実施形態5の回路構成体1Eは、実施形態1の回路構成体1A、更には実施形態4の回路構成体1Dに比較して部品点数を低減できる。
2 回路基板
20 絶縁基板 21a、21b 回路パターン
22 実装用貫通孔 23a,23b 連結用貫通孔
24a,24b 仕切部
3 バスバ
31 一方のバスバ
311 バスバ切欠部
32 他方のバスバ
4 電子部品
40 本体部 41 第1端子 42 第2端子 43 第3端子
5 フレキシブルシート部材
51 端子用導体箔
52 絶縁層
521 本体部 522 突出部 523 延長部 524 拡張部
53 接着層
531 接着層切欠部
55 バスバ用導体箔
6a,6b 連結部材
90 接着シート 91 ハンダ
絶縁層52は、一方のバスバ31と端子用導体箔51とを絶縁する。絶縁層52は、端子用導体箔51と接着層53との間に介在されている。絶縁層52の構成材料は、電子部品4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樹脂が挙げられる。絶縁層52の構成材料は、例えば、ポリイミド樹脂などが挙げられる。絶縁層52の厚さは、10μm以上が好ましい。絶縁層52の厚さを10μm以上とすれば、一方のバスバ31と端子用導体箔51との電気絶縁性を確保し易い。絶縁層52の厚さは、50μm以下が好ましい。絶縁層52の厚さは、更に12μm以上30μm以下が好ましい。
〈接着層切欠部〉
接着層切欠部531は、接着層53における第2端子42との重複領域に形成されて、接着層53と一方のバスバ31との間にクリアランスを形成する。それにより、実施形態2のバスバ切欠部311と同様、回路構成体1Cの使用時の温度変化に伴う第1端子41側と第2端子42側の変位量の差により作用する第1端子41側への負荷を緩和する。そのため、実施形態2のバスバ切欠部311を備える場合と同様、第1端子41を一方のバスバ31に接続するハンダ91の割れなどの損傷を防止できる。
実施形態3の回路構成体1Cによれば、実施形態2と同様、第1端子41を一方のバスバ31に接続するハンダ91の割れなどの損傷を抑制できる。
実施形態4の回路構成体1Dによれば、フレキシブルシート部材5で、第2端子42を回路パターン21aと電気的に接続できる。そのため、フレキシブルシート部材5と回路パターン21aとを電気的に接続する実施形態1の連結部材6a(図1参照)を不要にできる。従って、実施形態4の回路構成体1Dは、実施形態1の回路構成体1Aに比較して部品点数を低減できる。
〈拡張部〉
絶縁層52は、上述の本体部521(図3参照)と突出部522と延長部523とに加えて、更に拡張部524を備える。拡張部524は、一方のバスバ31とバスバ用導体箔55との間に介在される。拡張部524は、延長部523に一連に形成され、端子用導体箔51及び第1端子41に重複せず、延長部523から本体部521(端子用導体箔51)とは反対側に延びて、バスバ用導体箔55に重複する。拡張部524と一方のバスバ31との間には、拡張部524を一方のバスバ31に固定する接着層53が介在されている(図11)。
Claims (6)
- 回路パターンが形成された一面を有する回路基板と、
電力回路を構成し、前記回路基板の他面に互いに間隔を開けて固定される複数のバスバと、
前記複数のバスバのうち隣り合う2つのバスバの前記間隔を跨ぎ、その一方のバスバに電気的に接続される第1端子と、前記回路基板の回路パターンに電気的に接続される第2端子とを有する電子部品と、
前記一方のバスバに固定されて、前記一方のバスバと前記第2端子とを絶縁しつつ前記第2端子と前記回路パターンとを電気的に接続するフレキシブルシート部材とを備え、
前記フレキシブルシート部材は、
前記一方のバスバに固定される接着層と、
前記第2端子と前記回路パターンとを電気的に接続する端子用導体箔と、
前記接着層と前記端子用導体箔との間に介在されて、前記一方のバスバと前記端子用導体箔とを絶縁する絶縁層とを有する回路構成体。 - 前記絶縁層は、
前記端子用導体箔に重複する本体部と、
前記本体部と一連に形成され、前記端子用導体箔に重複せず前記本体部から前記2つのバスバのうち他方のバスバ側に突出する突出部とを有する請求項1に記載の回路構成体。 - 前記絶縁層は、
前記端子用導体箔に重複する本体部と、
前記本体部と一連に形成され、前記端子用導体箔に重複せず前記本体部から前記第1端子側に延びる延長部とを有する請求項1又は請求項2に記載の回路構成体。 - 前記フレキシブルシート部材は、前記絶縁層上に前記端子用導体箔とは電気的に独立して設けられ、前記一方のバスバと前記回路基板の回路パターンとを電気的に接続するバスバ用導体箔を備える請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の回路構成体。
- 前記一方のバスバは、前記一方のバスバにおける前記第2端子との重複領域に形成され、前記一方のバスバと前記接着層との間にクリアランスを形成するバスバ切欠部を有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の回路構成体。
- 前記接着層は、前記接着層における前記第2端子との重複領域に形成され、前記絶縁層と前記一方のバスバとの間にクリアランスを形成する接着層切欠部を有する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の回路構成体。
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