JP2021150498A - 回路構成体 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の回路構成体の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されず、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におけるすべての変更が含まれることが意図される。
<回路構成体の概略説明>
図1は本実施形態に係る回路構成体1Aを示す概略斜視図である。回路構成体1Aは、例えば、電気接続箱900(後述の図16参照)に組み込まれる。電気接続箱900は、例えば、自動車において、バッテリと各種電装部品との間の電力供給路に設けられる。
図2は回路構成体1Aを示す概略平面図である。図3は、図2に示される矢視A−Aの断面構造を示す概略図である。図4は、図2に示される矢視B−Bの断面構造を示す概略図である。図5は、図2に示される矢視C−Cの断面構造を示す概略図である。図6は、回路構成体1Aが備えるバスバー2、バスバー3、絶縁部材4及び配線基板5の一例を示す概略斜視図である。図6では、バスバー3から引き離された配線基板5が示されている。
バスバー2は、例えばクラッド材で構成されている。クラッド材はクラッドメタルとも呼ばれる。本例では、バスバー2は、例えば2層で構成されている。図3〜5に示されるように、バスバー2は、下面側の金属層250(下層金属層250ともいう)と、上面側の金属層260(上層金属層260ともいう)とを備える。金属層250及び260は、バスバー2の厚み方向において積層されている。金属層250及び260は、例えば、組立圧延法、鋳込圧延法、爆発圧着法、肉盛溶接法あるいは拡散溶接法などで、互いに接合されている。金属層250と金属層260の境界面は、例えば拡散接合されている。
図7は、MOSFET6の裏面の一例を示す概略平面図である。ここでは、説明の便宜上、図7の右側及び左側をそれぞれMOSFET6の右側及び左側とし、図7の上下方向をMOSFET6の上下方向として、MOSFET6の構成を説明する。
図2及び5を用いてツェナーダイオード7の構成について説明する。ここでは、説明の便宜上、図2の左側及び右側をそれぞれツェナーダイオード7の上側及び下側とし、図2の上下方向をツェナーダイオード7の左右方向として、ツェナーダイオード7の構成を説明する。
図8は配線基板5の一例を示す概略斜視図である。図6及び8等に示されるように、配線基板5は、その厚み方向に貫通する複数の貫通孔52を備える。複数の貫通孔52は、例えば、4個のMOSFET6にそれぞれ対応する4個の貫通孔52aと、ツェナーダイオード7に対応する2個の貫通孔52bとを含む。4個の貫通孔52aは、配線基板5の長手方向に沿って並ぶように、配線基板5の短手方向の一方端部に設けられている。2個の貫通孔52bは、配線基板5の短手方向に沿って並ぶように、配線基板5の長手方向の一方端部に設けられている。複数の貫通孔52aのうち、最も端の一方の貫通孔52aは、2個の貫通孔52bと配線基板5の短手方向に沿って並んでいる。貫通孔52aの近くには、それに対応するMOSFET6が配置される。2個の貫通孔52bの近くにはツェナーダイオード7が配置される。
複数の導電片9は、配線基板5の上面から露出する複数の突起部302aにそれぞれ接合されている。また、複数の導電片9は、配線基板5の複数の拡張領域533にそれぞれ接合されている。導電片9は、配線基板5の貫通孔52a内の突起部302aの上面と、当該貫通孔52aの周縁部とを覆うように配線基板5上に設けられている。導電片9は貫通孔52aの開口縁(詳細には配線基板5の上面側の開口縁)を覆っている。導電片9の厚みは、例えば、0.2mm以上0.5mm以下に設定されてもよい。
各MOSFET6は、バスバー2と、バスバー3上の配線基板5との両方に跨って実装されている。例えば、MOSFET6は、バスバー2の第1部分201と、配線基板5の短手方向における、導電領域53が形成された端部とに跨って実装されている。言い換えれば、MOSFET6は、バスバー2の第1部分201と、配線基板5における、当該第1部分201に隣接する部分とに跨って実装されている。図6に示されるように、バスバー2の第1部分201とバスバー3との間には絶縁部分42(詳細には周囲部分42a)が位置する。MOSFET6は、絶縁部分42を跨ぐようにバスバー2及び3の上に設けられている。
以上のような構成を備える回路構成体1Aが製造される場合には、まず、バスバー2及び3を作製するための2個のクラッド材10が準備される。クラッド材10は、図10に示されるように、互いに積層された金属層10a及び10bを備える。金属層10aは例えばアルミニウム層であって、金属層10bは例えば銅層である。アルミニウム板及び銅板が、例えば圧延及び熱処理にて拡散接合されることによって、クラッド材10が作製される。金属層10aが、バスバー2の金属層250あるいはバスバー3の金属層350となる。金属層10bが、バスバー2の金属層260あるいはバスバー3の金属層360となる。
図17は本実施形態に係る回路構成体1Bの一例を示す概略斜視図である。図18は回路構成体1Bの一例を示す概略平面図である。図19は、図18の矢視D−Dの断面構造の一例を示す概略図である。図20は、図18の矢視E−Eの断面構図の一例を示す概略図である。図21は、図18の矢視F−Fの断面構図の一例を示す概略図である。図22は、回路構成体1Bが備える入力側バスバー12、出力側バスバー13及び中継バスバー16の一例を示す概略斜視図である。以下では、回路構成体1Bの構造について、上述の回路構成体1Aとの相違点を中心に説明する。
回路構成体1Bは、入力側バスバー12(単にバスバー12ともいう)と、出力側バスバー13(単にバスバー13ともいう)と、中継バスバー16(単にバスバー16ともいう)と、配線基板15とを備える。バスバー12,13,16は導電部材である。回路構成体1Bは、さらに、上述のMOSFET6、ツェナーダイオード7、コネクタ8及び導電片9を備える。本例では、回路構成体1Bは、例えば、8個のMOSFET6と、2個のツェナーダイオード7と、2個のコネクタ8と、4個の導電片9とを備える。なお、回路構成体1Bが備えるMOSFET6、ツェナーダイオード7、コネクタ8及び導電片9の数はこの限りではない。
<バスバーの構成例>
バスバー12,13のそれぞれは、例えばクラッド材で構成されている。バスバー12は、バスバー2と同様に、下層金属層250と上層金属層260を備える。バスバー13は、バスバー3と同様に、下層金属層350と上層金属層360を備える。本例においても、金属層250の厚みは、例えば、金属層260の厚みよりも大きく設定されている。例えば、金属層250の厚みは3mmに設定され、金属層260の厚みは2mmに設定されてもよい。また、金属層350の厚みは、例えば、金属層360の厚みよりも大きく設定されている。例えば、金属層350の厚みは3mmに設定され、金属層360の厚みは2mmに設定されてもよい。
図23等に示されるように、配線基板15は、その厚み方向に貫通する複数の貫通孔152を備えている。複数の貫通孔152は、配線基板15の長手方向に沿って一列に並んでいる。複数の貫通孔152は、4個のFET対にそれぞれ対応する複数の貫通孔152cを含む。また、複数の貫通孔152は、ツェナーダイオード7aに対応する2個の貫通孔152aと、ツェナーダイオード7bに対応する2個の貫通孔152bとを含む。2個の貫通孔152aは、複数の貫通孔152が構成する列の一方端に位置し、2個の貫通孔152bは、当該列の他方端に位置する。4個の貫通孔152cは、2個の貫通孔152aと、2個の貫通孔152bとの間に位置する。
複数の導電片9は、配線基板15の上面から露出する複数の突起部160cにそれぞれ接合されている。また、複数の導電片9は、配線基板15の複数の拡張領域158にそれぞれ接合されている。導電片9は、配線基板15の貫通孔152c内の突起部160cの上面と、当該貫通孔152cの周縁部とを覆うように配線基板15上に設けられている。導電片9は貫通孔152cの開口縁(詳細には配線基板15の上面側の開口縁)を覆っている。導電片9は、貫通孔152c内の突起部160cの上面と、当該貫通孔152cの周囲の拡張領域158とに対して、上述の導電性接合材115で接合されている(図20参照)。導電性接合材115は、突起部160c及び拡張領域158と導電片9との間に位置する部分を含む。
各MOSFET6aは、バスバー12と、バスバー16上の配線基板15との両方に跨って実装されている。図19及び20に示されるように、バスバー12とバスバー16との間には絶縁部分142が位置する。MOSFET6aは、絶縁部分142を跨ぐようにバスバー12及び16の上に設けられている。
以上のような構成を備える回路構成体1Bを製造する場合には、まず、バスバー12,13,16を作製するための3個の上述のクラッド材10(図10参照)が準備される。
回路構成体1A及び1Bの構造は上記の例に限られない。例えば、バスバー2,3,12,13,16の少なくとも一つは、3層以上の金属層から成るクラッド材で構成されてもよい。この場合、最上層の金属層は、電子部品の接続端子がはんだ等で接合されやすい材料で構成されてもよい。例えば、最上層の金属層は銅層であってもよい。
2,12 入力側バスバー
3,13 出力側バスバー
4,14 絶縁部材
5 配線基板
6,7 電子部品
7a,7b ツェナーダイオード
8,8a,8b,911,912 コネクタ
9 導電片
10 クラッド材
10a,10b,250,260,350,360,650,660 金属層
11 はんだペースト
15 配線基板
16 中継バスバー
20,30,65,75,120,130 本体部
21,121 入力端子部
31,131 出力端子部
41,42,141,142,143 絶縁部分
42a 周囲部分
50 絶縁基板
51 導電層
52,52a,52b,310,1210,1310 貫通孔
53,54,54a,54b,155 導電領域
55 配線領域
60,70 パッケージ
61 ゲート端子
62 ソース端子
63 ドレイン端子
63a 凸部
71 カソード端子
72,73 アノード端子
81 接続端子
101,102,103,111,112,115 導電性接合材
152,152a,152b,152c,210 貫通孔
156a,156b,157a,157b,531,532,541,542 ランド
158,533 拡張領域
160,160a,160b,160c,302,302a,302b 突起部
201 第1部分
202 第2部分
301 基板載置領域
551 配線
611 はんだペースト
900,990 電気接続箱
910 制御基板
920,970 ヒートシンク
930,980 ケース
Claims (8)
- 第1バスバーと、
前記第1バスバー上に位置し、貫通孔を有する配線基板と、
前記第1バスバーから前記貫通孔内に突出する導電性の突起部と、
第1接続端子を有する第1電子部品と
を備え、
前記第1接続端子は、前記貫通孔内の前記突起部と電気的に接続されている、回路構成体。 - 請求項1に記載の回路構成体であって、
前記突起部は前記第1バスバーの一部で構成されている、回路構成体。 - 請求項1又は請求項2に記載の回路構成体であって、
前記第1接続端子は前記突起部に接合されている、回路構成体。 - 請求項1又は請求項2に記載の回路構成体であって、
前記配線基板は、
前記第1接続端子が接合された第1ランドと、
前記第1ランドから拡張され、前記貫通孔の周囲に位置する導電性の拡張領域と
を有し、
前記貫通孔内の前記突起部の上面と前記拡張領域とに接合された導電片をさらに備える、回路構成体。 - 請求項4に記載の回路構成体であって、
前記拡張領域は前記貫通孔の周囲を取り囲み、
前記導電片は前記貫通孔の開口縁を覆う、回路構成体。 - 請求項4又は請求項5に記載の回路構成体であって、
前記配線基板上に位置する第2接続端子を有する第2電子部品をさらに備え、
前記配線基板は、前記第2接続端子が接合された第2ランドをさらに有し、
前記拡張領域は、前記第1ランド及び第2ランドから拡張され、前記貫通孔の周囲に位置する、回路構成体。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の回路構成体であって、
第2バスバーをさらに備え、
前記第1電子部品は、前記配線基板及び前記第2バスバーに跨って設けられ、
前記配線基板は、前記第1バスバーの上面において、前記第2バスバーの上面よりも低い領域上に位置する、回路構成体。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の回路構成体であって、
前記第1バスバーはクラッド材で構成されている、回路構成体。
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