JP4107100B2 - 回路構成体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力回路を構成するバスバーと、その電力回路中に設けられる電子部品の駆動を制御する制御回路基板とを併有し、放熱部材の回路配設面上に絶縁層を介して配設される回路構成体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、共通の車載電源から各電子ユニットに電力を分配する電気接続箱に組み込まれる回路構成体として、複数枚のバスバー基板を積層することにより配電用回路を構成し、これにヒューズやリレースイッチを組み込んだものが一般に知られている。
【０００３】
さらに近年は、かかる回路構成体の小型化や高速スイッチング制御を実現すべく、前記リレーに代えて或いはこのリレーと共にＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を入力端子と出力端子との間に介在させたものが開発されるに至っており、かかる回路構成体においては半導体素子から発せられる熱を冷却する観点から放熱部材の回路配設面上に絶縁層を介して配設されるのが一般的である。
【０００４】
このような回路構成体は、電流回路を形成するバスバー基板と、その電流回路中に組み込まれる電子部品としてのＦＥＴと、このＦＥＴの作動を制御する制御回路基板とを備えるとともに、前記バスバー基板と制御回路基板とを互いに離間させながら上下２段に配置してその間にＦＥＴを設け、このＦＥＴのドレイン端子及びソース端子を前記バスバー基板に接続する一方、当該ＦＥＴのゲート端子を前記制御回路基板に接続するようにしたものが開示されている（例えば特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３５３７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に示される電気接続箱の回路構成体では、バスバー基板と制御回路基板の少なくとも２枚の基板が必要であり、しかも、これらの基板を相互に離間させて立体的に配置しなければならない。従って、当該ＦＥＴの導入によって従来のリレー式の電気接続箱の回路構成体よりは小型化できるものの、全体構成が複雑で、ＦＥＴのドレイン端子及びソース端子を下側のバスバー基板に接続する一方、ゲート端子は上側の制御回路基板に接続しなければならず、回路構成体全体の組み上げ作業が複雑で自動化が難しく、このため製造コストの上昇を招き、その改善が望まれていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、簡素かつ薄型の構造でＦＥＴ等の電子部品を含む回路構成体を効率よく、かつ経済的に製造することができる回路構成体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、鋭意研究の結果、制御回路基板に対してバスバーを直接接着することにより、回路構成体全体の高さ寸法（厚み寸法）が非常に小さくすることができ、また単一の工程で電子部品をバスバーと制御回路基板の双方に実装することが可能で作業効率は飛躍的に簡略化することができることを知見するに至った。ここで、接着剤を効率よく塗布するには、例えばマスクを用いてバスバーの形状に対応した形状の領域に接着剤を印刷塗布することが考えられる。しかし、各バスバーは、電力回路を構成するために複雑に屈曲した形状を有しており、この形状に対応した開口部をもつマスクを用いて印刷した場合、この屈曲部分について開口部の内側に凸の部分が形成され、この凸部分がスキージによる接着剤塗布作業時、或いはマスク清掃時に引っ掛かり、該凸部分を破損させたり、寿命を低下させたりするといった問題が生ずる。このようにマスクについて頻繁に取り替え作業を行っていたのでは、作業効率が低下するだけでなく、製造コストの上昇を招く。
【０００９】
この発明は上記知見に基づいてなされたものであり、印刷により接着剤を塗布して各バスバーと制御回路基板とを接着する場合に、マスクの開口部の形状をバスバー形状に一致させるのではなく、特定の形状に設定する一方、このマスク形状の変更に伴いバスバーが接着される塗布領域をバスバーと制御回路基板との重ね合わせ領域に互いに独立して複数の領域を分散設定することにより、上記目的を達成するようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路中に設けられる電子部品の駆動を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体を製造する方法であって、略同一平面上に並んだ状態で配列された複数本のバスバー及び前記制御回路基板のうち前記制御回路基板の表面に接着剤を塗布して両者を接着する接着工程を含み、この接着工程では、各バスバーと制御回路基板とが重ね合わされる重合領域のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状である重合領域について互いに独立した複数の接着剤塗布領域を設定し、これらの塗布領域に同時に接着剤を塗布するために各塗布領域に対応した形状の複数の開口部をもつマスクを用いて接着剤を印刷により塗布するとともに、各塗布領域の形状及び開口部の形状を内側に凸の部分を持たない形状としたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、略同一平面上に並んだ状態で配列された前記バスバー及び前記制御回路基板のうち前記制御回路基板の表面に接着剤を塗布して両者を接着するので、回路構成体全体の高さ寸法（厚み寸法）が非常に小さく、また、従来の電気接続箱において必要とされていたバスバー基板（バスバーを絶縁基板で保持したもの）や電子部品を各基板に接続するための配線材が基本的に不要となり（ただし本発明ではかかる配線材が部分的に使用されることを妨げない。）、従来のように互いに離間して配置されるバスバー基板と制御回路基板とに電子部品の端子を個別に接続するものに比べ、作業効率は飛躍的に簡略化される。
【００１２】
しかも、接着剤を印刷により塗布すれば、制御回路基板とバスバー構成板との接着を効率良く行うことができる。この接着手法において、各バスバーと制御回路基板とが重ね合わされる重合領域のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状である重合領域について互いに独立した複数の接着剤塗布領域を設定し、これらの塗布領域に同時に接着剤を塗布するために各塗布領域に対応した形状の複数の開口部をもつマスクを用いて接着剤を印刷により塗布するので、重合領域がいかに複雑に屈曲した形状であっても、マスクの各開口部の形状は内側に凸の部分をもたない単純な形状に設定することができる。このように、各塗布領域の形状及び開口部の形状を内側に凸の部分を持たない単純な形状としたので、マスクの破損やその寿命の低下を防止することができ、ひいては製造コストの低減を図ることができる。すなわち、上述したようにマスクにおいて開口部の内側に突出する部分を有する場合には、スキージによる接着工程時或いはマスクの清掃時に該突出部分においてスキージ等が引っ掛かり該マスク、特にその突出部分を破損したり、寿命を低下させたりする虞がある。従って、マスクの開口部について開口部の内側に突出する部分を有しないように形成すれば、マスクの破損等を防止し、ひいてはマスクの交換頻度を低減して経済的に回路構成体を製造することができる。
【００１３】
また、上記のように塗布領域について互いに独立した複数の接着剤塗布領域を設定した場合でも、各塗布領域に塗布された接着剤がバスバーと制御回路基板とが重ね合わされた際に押し潰されて拡がり、有効に接着剤を利用して両者を接着することができる。
【００１４】
この発明において、前記接着工程では、少なくとも一部の塗布領域を互いに近接する複数の前記重合領域に跨る領域に設定するのが好ましい。このように構成すれば、当該塗布領域が複数の重合領域について共有されるので、その分マスクの開口部の数を低減することができる。しかも、塗布領域のうち前記重合領域間に設けられた塗布領域に塗布された接着剤が硬化されて各バスバー間を連結するブリッジとして機能するので、回路構成体を補強することができる。
【００１５】
さらに、この発明において、前記接着工程後に前記電子部品を所定のバスバーと前記制御回路基板との双方に実装する実装工程を含み、前記塗布領域は前記重合領域のうち前記電子部品の実装箇所を避けて設定するのが好ましい。この場合、塗布領域はさらに複雑な形状となるが、本発明のように塗布領域を分散設定することにより開口部形状を単純な形状にしつつ難なく対応することができる。
【００１６】
さらに、この発明において、前記接着工程では、前記バスバー同士をつなげた状態で形成されたバスバー構成板と制御回路基板とを接着し、この接着工程後にバスバー同士を切り離すのが好ましい。このように構成すれば、バスバー同士がつながった形状のバスバー構成板と制御回路基板とを接着するようにしているので、複数本のバスバーを所定の配列に保ったまま制御回路基板に対して同時に接着することができ、かつ、その後にバスバー同士を切り離すことによって正規の電力回路を簡単に構築することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、車両等に搭載される共通の電源から供給される電力を複数の電気的負荷に分配する配電回路を構成する回路構成体の製造方法を示すが、本発明にかかる回路構成体の用途はこれに限らず、電力回路における通電のオンオフ切換を半導体スイッチング素子等の電子部品によって行う場合に広く適用が可能である。この回路構成体１は、図１に示すように車両用パワーモジュールに組み込まれている。
【００１８】
１）バスバー形成工程
まず、前記回路構成体を製造するにあたり、図３に示すようなバスバー構成板１０を形成する。
【００１９】
図示のバスバー構成板１０は、矩形状の外枠１６を有し、その内側領域（本実施形態では矩形状）に、電力回路を構成する複数枚のバスバー１１、１２が所定のパターン、本実施形態では上記領域両側縁（図３では左右両側縁）に端部が突出されるようなパターンで配列されるとともに、適当なバスバーが小幅のつなぎ部分１８によって前記外枠１６とつながり、また特定のバスバー同士が小幅のつなぎ部分１８によって相互連結された状態となっている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、上記バスバー１１、１２のうち、複数本の所定バスバー１１が互いに同一方向（図２及び図３では左右方向）に延びて略平行に並べられている部分（細長部１１ａ）を有している。また、バスバー１１，１２のうち後述するＦＥＴ３０の本体３２が実装されるバスバーは、その一部が制御回路基板２０の後述する方形状の貫通孔２２に対向するように配置され、この貫通孔２２に対向する本体実装部１１ｂ、１２ｂが貫通孔２２を略閉塞し、かつ該貫通孔２２から３方向にはみ出すように形成されている。より具体的には、本体実装部１１ｂ、１２ｂは、貫通孔２２の四周側縁部のうちＦＥＴ３０の脚状端子３４、３６が挿通される側縁部方向を除く３方向において貫通孔２２からはみ出して形成されている。
【００２１】
なお、このバスバー構成板１０は、例えば単一の金属板をプレス加工で打ち抜くことにより簡単に形成することが可能である。また、前記外枠１６は必ずしも含めなくても良い。ただし、この外枠１６を含めることにより、バスバー構成板１０全体の剛性が高まり、その分制御回路基板２０との接着作業が容易になるとともに、外枠１６を把持することによって、バスバー本体を傷めることなくその取扱いを簡単に行うことができる。しかも、接着後は当該外枠１６をバスバー構成部分から切り離すことにより適当な電力回路を簡単に構築できる。
【００２２】
２）接着工程
前記バスバー構成板の片面（図１、図６では上面）に制御回路基板２０を接着する。なお、図６は、回路構成体１を分解した状態で示す斜視図であり、回路構成体１の製造方法とは無関係に回路構成体１の構造を示すため便宜的に用いる図である。
【００２３】
この制御回路基板２０は、ＦＥＴ３０のスイッチング動作を制御する制御回路を含むもので、例えば通常のプリント回路基板（絶縁基板に制御回路を構成する導体がプリント配線されたもの）によって構成することが可能である。本実施形態では、全体の薄型化向上をさらに促進すべく、非常に厚みの小さい（例えば０．３ｍｍ）シート状の制御回路基板２０が用いられ、かつ、この制御回路基板２０の適所には複数の貫通孔２２が設けられている。この貫通孔２２は、前記ＦＥＴ３０をバスバー１１，１２上に実装するためのものであり、ＦＥＴ３０の数に対応して形成されるが、本実施形態ではＦＥＴ３０の一部が隣接して配置されるように設定されこれら隣接する貫通孔２２同士は連通して形成されている。
【００２４】
前記制御回路基板２０の外形は、図３に示すように、バスバー構成板１０の外形よりも小さくし、特に基板左右幅がバスバー構成板１０よりも十分小さくなるようにしておく。具体的には、この制御回路基板２０を図示のようにバスバー構成板１０の中央部分に接着することにより、このバスバー構成板２０から後述する外部接続端子１４を構成するバスバー１１，１２端部が突出するとともに、全てのつなぎ部分１８が制御回路基板２０の外側に露出するようにする。
【００２５】
この制御回路基板２０をバスバー構成板１０に接着するには、次の方法により行う。なお、図２は、制御回路基板２０の背面図であって、接着剤が塗布される塗布領域を示す。
【００２６】
すなわち、制御回路基板２０の裏面（背面）における所定領域４０に絶縁性接着剤を塗布し、この接着剤によってバスバー構成板１０と制御回路基板２０とを接着するための絶縁接着層４１を形成するとともに（図４，図５参照）、回路構成体１の剛性を向上するための補強ブリッジ部１３を形成する（図３参照）。また、制御回路基板２０がスルーホール等の孔部を含む場合には当該孔部に前記絶縁性接着剤が付着しないようにするとともに、ＦＥＴ３０の実装箇所などはんだ付けされる箇所を避けて絶縁性接着剤を塗布するようにする。
【００２７】
具体的には、本実施形態では、図９に示すように、前記接着を制御回路基板２０の裏面における次述する塗布領域４０に対応する開口部９１をもつメタルマスク９０を用いて、印刷で接着剤を塗布している。そして、このメタルマスク９０は、スキージを有する公知の印刷機にセットされている。メタルマスク９０の開口部９１は上記したように塗布領域４０に合致させて形成されているので、開口部９１の具体的構成は、次述する塗布領域の具体的構成と同様である。
【００２８】
この塗布領域４０は、図２に示すように、制御回路基板２０の裏面側に互いに独立して複数設定されている。具体的には、本実施形態では、塗布領域４０は、各バスバー１１，１２と制御回路基板２０とが重ね合わされる全てのバスバー配設領域４５（重合領域）、すなわちこのバスバー配設領域４５のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状であるもの及びその外形が内側に凸の部分を含まない形状であるものについて互いに独立して複数設定されている。なお、バスバー配設領域４５のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含まない形状である領域４５については単一の塗布領域を設定するものであってもよい。
【００２９】
また、本実施形態における塗布領域４０の大部分は、互いに近接する複数のバスバー配設領域４５に跨る領域に設定され、これらの塗布領域４０については一の塗布領域４０が複数の接着領域４０ａと一ないし複数のブリッジ形成領域４０ｂとを含むものとなされている。このように塗布領域４０を複数のバスバー配設領域４５に跨る領域に設定して、塗布領域４０が複数のバスバー配設領域４５について共有されようになされているので、この塗布領域４０に対応して形成されるメタルマスク９０の開口部９１の数を各バスバー配設領域４５ごとに複数設ける場合に比べて低減することができ、ひいては開口部９１の数を減らしてメタルマスク９０の耐久性を向上させることができる。なお、図２において、ドット模様の領域が接着領域４０ａを示すとともに、専ら網状の斜線模様の領域がブリッジ形成領域４０ｂを示している。
【００３０】
ここで、塗布領域４０について、上記のように独立した複数の領域に区分けせず、塗布領域についてバスバー１１，１２と制御回路基板２０との重ね合わせ領域であるバスバー配設領域４５の全域に接着領域を設け、この接着領域間に橋架するようにブリッジ形成領域を設けることも考えられるが、このように構成した場合、メタルマスク９０の耐久性に問題があることが分かり、この問題を解決するために、まず塗布領域４０を互いに独立して複数設定するとともに、メタルマスク９０の開口部９１の形状を次のように設定した。
【００３１】
すなわち、メタルマスク９０の開口部９１が内側に凸の部分をもたない形状に設定されている（対応形状の塗布領域４０も同様）。
【００３２】
このメタルマスク９０の開口部９１について、内側に凸の部分を持たない形状に形成されるというのは、例えば開口部９１が多角形状である場合には全ての内角が１８０°未満であることを意味する。また、例えば開口部９１の周縁の少なくとも一部が曲線により構成される場合はその曲線部分の任意の点における接線が開口部９１の周縁における他の箇所と交わらないことを意味する。従って、開口部９１の形状は、▲１▼三角形、四角形、五角形等の多角形であってその内角が１８０°未満に設定された形状、▲２▼円形、▲３▼楕円形、▲４▼長円形等が好適である。これらの形状は、各開口部９１について同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。本実施形態では、メタルマスク９０の開口部９１は、複数種類の形状によって構成されている。
【００３３】
このようにメタルマスク９０の開口部９１について内側に凸部分を有しないように形成するのは、上記したようにメタルマスク９０の破損を防止してその耐久性を向上するためである。すなわち、本実施形態の接着方法においては、塗布領域４０に対応する開口部９１を有するメタルマスク９０を用いてスキージにより接着剤を塗布するものとなされているが、このメタルマスク９０は比較的薄いものであり、開口部９１について例えばＬ字状開口部等、内側に突出する部分を有する場合には、スキージによる接着工程時或いはメタルマスク９０の清掃時に突出部分においてスキージ等が引っかかり該メタルマスク９０、特にその突出部分を破損する虞がある。
【００３４】
従って、開口部９１について内側に突出する部分を無くすことによりメタルマスク９０の破損を防止し、ひいてはメタルマスク９０の交換頻度を低減して上記回路構成体１の製作コストを低減することができる。そして、開口部９１の形状をこのように設定するために、上記のように塗布領域４０を互いに独立した複数の領域に区分けしているのである。
【００３５】
接着領域４０ａは、上記バスバー１１，１２と制御回路基板２０とを接着するための絶縁接着層４１を形成するため接着剤が塗布される領域であり、制御回路基板２０内において、複数の所定領域（図２では比較的小さい領域）に区分けされている。この各所定接着領域４０ａに塗布された接着剤が接着時に押し潰されて、バスバー１１，１２と制御回路基板２０とを接着する絶縁接着層４１が形成されるものとなされている。従って、絶縁接着層４１は、接着領域４０ａを超えて形成されことがあり、一部において隣接する接着領域４０ａに塗布された接着剤が連結して形成される。
【００３６】
この接着領域４０ａは、そのほとんどがバスバー配設領域４５内に完全に収まるように設定され、制御回路基板２０にバスバー１１，１２が配設された時に押し潰された接着剤が両部材間から基本的にはみ出さないようになされている。すなわち、この接着領域４０ａに塗布される接着剤は、バスバー１１，１２（バスバー構成板１０）の接着時に押し潰されて一定の範囲に亘って拡がることが知られているが、接着領域４０ａの大きさや塗布される接着剤の量等により、バスバー構成板１０の接着時に各バスバー配設領域４５をはみ出すことがあり、このはみ出し分の接着剤が無駄になる虞がある。従って、前記接着領域４０ａを所定領域に区分して接着剤の塗布量を制御することにより、接着剤の無駄を防止し、ひいては製造コストの低減を図ることができる。
【００３７】
また、この接着領域４０ａは、バスバー配設領域４５のうち前記ＦＥＴ１１の実装箇所を避けて設定されている。すなわち、塗布領域４０の一部である接着領域４０ａが制御回路基板２０の貫通孔２２を避けて設定されている。このようにＦＥＴ１１の実装箇所を避けて接着領域４０ａを設定する場合は、接着領域４０ａはさらに複雑な形状となるが、本実施形態のように接着領域４０ａを分散設定することにより開口部形状を単純な形状にしつつ難なく対応することができる。
【００３８】
さらに、この接着領域４０ａは、制御回路基板２０とバスバー１１，１２とを強固に接着し得るように適宜設定され、本実施形態においては、接着領域４０ａは、少なくともバスバー配設領域４５における両端及び屈曲部分に設けられると共に、制御回路基板２０の周縁部及び貫通孔２２周辺に密に設けられている。特に、接着領域４０ａは、バスバー１１，１２における本体実装部１１ｂ、１２ｂのはみ出し部分、すなわち貫通孔２２の周辺に接着領域４０ａが設けられている。
【００３９】
なお、接着領域４０ａは、本実施形態では所定領域に区分けされているが、これらの複数の所定領域の区分け態様は特に限定するものではなく、接着剤の伸び等を考慮して適宜設定される。
【００４０】
一方、ブリッジ形成領域４０ｂは、後述する補助ブリッジ部１３に対応して設けられ、上述したように、制御回路基板２０裏面において、特定のバスバー配設領域４５と、特定のバスバー配設領域４５に隣接する一ないし複数の他のバスバー配設領域に橋架するように設けられている。このブリッジ形成領域４０ｂの具体的配置態様は、後述する補強ブリッジ部１３と共に説明するのでここではその説明を省略する。
【００４１】
なお、これらの各領域４０ａ、４０ｂは上記のように区別されているが、必ずしも上記領域に塗布された全ての接着剤が対応する各部分（補強ブリッジ部１３，絶縁接着層１５）を形成するものでなくてもよい。また、接着領域４０ａは、基本的にバスバー配設領域４５内に設けられているが、このバスバー配設領域４５から若干はみ出るものを排斥するものではない。
【００４２】
そして、図９に示すように、開口部９１を制御回路基板２０の塗布領域４０に合致させた状態でメタルマスク９０を重ね合わせ、メタルマスク９０の開口部９１を通して塗布領域４０に接着剤をスキージにより塗布し、この接着剤が塗布された制御回路基板２０上にバスバー構成板１０を重ねることにより両者を接着する。上記塗布領域４０に塗布される接着剤は、絶縁性の接着剤であれば特に限定するものではないが、本実施形態ではエポキシ系樹脂からなる接着剤が用いられている。この接着剤の塗布量は、メタルマスク９０厚さにより調整することができ、バスバー幅、塗布領域４０の大きさや配置態様等を勘案して適宜設定される。
【００４３】
而して、バスバー１１，１２と制御回路基板２０とを接着することにより、制御回路基板２０上に塗布された接着剤が制御回路基板２０と各バスバー１１，１２との間で絶縁接着層４１を形成するとともに、前記バスバー１１、１２間でこれらの間を橋架する補強ブリッジ部１３を形成する（図４及び図５参照）。
【００４４】
絶縁接着層４１は、制御回路基板２０における接着領域４０ａに塗布された接着剤がバスバー１１，１２に押し潰され、両者を接着した状態で硬化されて形成される。本実施形態においては、絶縁接着層４１は、バスバー１１，１２と制御回路基板２０との重ね合わせ面の少なくとも一部において形成されている。そして、この絶縁接着層４１は、近接する接着領域４０ａに塗布された接着剤同士が連結して硬化されても形成される。その他の具体的配置態様等は、接着領域４０ａと略同等であるので、ここではその説明を省略する。
【００４５】
なお、この絶縁接着層４１は、例えば複数の塗布領域４０に塗布された接着剤が連結した結果、バスバー１１，１２と制御回路基板２０との重ね合わせ面の全体に形成されてもよいことは言うまでもない。
【００４６】
一方、補強ブリッジ部１３は、制御回路基板２０における後述するブリッジ形成領域４０ｂに塗布された接着剤が硬化されて形成され、離間しているバスバー１１，１２間を橋架するために設けられたものである。本実施形態では、バスバー１１，１２のそれぞれがこの補強ブリッジ部１３を介して一ないし複数の隣接するバスバーに連結され、全てのバスバー１１、１２が、この補強ブリッジ部１３を介して連結されている。従って、バスバー１１，１２は、一枚板のように相互に連結されてその剛性を担保し、しかも補強ブリッジ部１３が硬化された絶縁性接着剤により構成されているので、各バスバー１１，１２間で短絡することもない。
【００４７】
また、この補強ブリッジ部１３のうち、複数本の所定補強ブリッジ部１３は、バスバー１１の細長部１１ａをその長手方向と略直交する方向に連結する態様で、当該長手方向に並ぶ複数の個所にわたって間欠的に設けられている。従って、回路構成体１は、少なくともその一部において、バスバー１１，１２と補強ブリッジ部１３とにより格子状体を形成し、その箇所での剛性が向上する。さらに、補強ブリッジ部１３は、制御回路基板２０の縁部（図２及び図３では左右側縁部）に密に設けられている。すなわち、制御回路基板２０の縁部は特に外力が作用し易く、撓み易いので、該周縁部を補強して回路構成体１の剛性の向上が図られている。
【００４８】
この補強ブリッジ部１３を構成する接着層は、前記バスバーと制御回路基板との間の絶縁接着層４１よりも厚く形成され、前記補強ブリッジ部１３がバスバー１１，１２の側面にも接着している。特に、本実施形態では補強ブリッジ部１３の層厚みがバスバー１１、１２に近づくにつれ厚くなるように、すなわちフィレット面状に形成され、バスバー１１，１２同士の相対変位をより確実に抑制するものとなされている。
【００４９】
また、補強ブリッジ部１３の幅は、後述するブリッジ形成領域４０ｂに塗布される接着剤の使用量や回路構成体１の剛性を考慮して適宜設定されるが、本実施形態では各バスバー１１，１２の幅と略同等に形成されている。ただし、ブリッジ補強部１３について、各バスバー１１，１２の幅よりも小さいもの、或いは大きいものを排除する趣旨ではない。
【００５０】
以上、接着剤は印刷で塗布することが可能であり、これによって製造工程の効率化、自動化を促進することができる。
【００５１】
３）実装工程
前記制御回路基板２０に設けられている貫通孔２２を利用して、当該制御回路基板２０とバスバー構成板１０の双方に半導体スイッチング素子としてＦＥＴ３０を実装する。
【００５２】
前記ＦＥＴ３０は、制御回路基板２０の貫通孔２２を利用して、当該制御回路基板２０とバスバー１１，１２（バスバー構成板１０）の双方に実装されている。図８に示すように、ここで用いられるＦＥＴ３０は、略直方体状の本体３２と、少なくとも３つの端子（図略のドレイン端子、ソース端子３４、及びゲート端子３６）とを含んでいる。当該端子のうち、ドレイン端子は前記本体３２の裏面に設けられ、ソース端子３４及びゲート端子３６は本体３２の側面から突出して下方に延出され、脚状端子３４、３６として構成している。具体的には、ＦＥＴ３０のソース端子３４、ドレイン端子３２がバスバー１１，１２に接続され、ゲート端子３６が制御回路基板２０に接続される。なお、脚状端子３４，３６の具体的本数等は、特に限定するものではなく、図８はＦＥＴ３０を例示的に示すものである。
【００５３】
このＦＥＴ３０に対応して、制御回路基板２０の各貫通孔２２には、前記ＦＥＴ３０の本体３２が挿通可能な矩形状部分２２ａと、この矩形状部分２２ａから所定方向に延びて前記ＦＥＴ３０のソース端子３４が挿通可能な形状をもつ延出部分２２ｂとを含んでいる。そして、前記矩形状部分２２ａを通じてＦＥＴ本体３２の裏面におけるドレイン端子をバスバー構成板１０における入力端子用バスバーの上面に直接接触させて当該バスバー上にＦＥＴ本体３２を実装し、ＦＥＴ３０のソース端子（脚状端子）を出力端子用バスバーに接続し、ＦＥＴ３０のゲート端子３６（脚状端子）を制御回路基板２０上の適当な導体パターンに接続する。
【００５４】
すなわち、この実装工程では、ＦＥＴ３０は全て上側から制御回路基板２０と各バスバーの双方に同時実装することが可能であり、従来のようにＦＥＴ３０をバスバー基板と制御回路基板との間の位置で両基板にそれぞれ配線材を介して別個に接続する方法に比べ、組立作業効率は飛躍的に向上する。
【００５５】
この実装工程は、例えば各貫通孔２２内に印刷等で溶融はんだを塗布し、その上にＦＥＴ３０を載せるだけで簡単に行うことが可能である。
【００５６】
なお、バスバー構成板１０に含まれるバスバーの中に制御回路基板２０の制御回路と直接接続すべきバスバーが存在する場合には、例えば当該バスバーから適当な突起を出させて当該突起を制御回路基板２０側にはんだ付けするようにしてもよい。
【００５７】
上記したように例えばＦＥＴ３０が実装される領域等、はんだ付けがなされる領域についてはこれらの領域を避けて塗布領域４０が設定され絶縁性の接着剤が塗布されていないので、確実に電気的接続が図られる。
【００５８】
４）折り曲げ工程
制御回路基板２０から左右両外側に突出するバスバー端部を図１、図６に示すように上向きに折り曲げて、外部回路と接続される外部接続端子１４を形成する（折り曲げ工程）。このような折り曲げ工程を行うことにより、各端子に対して外部配線材を一方向から接続することが可能になり、その接続作業が簡素化される。
【００５９】
これらの外部接続端子１４は、例えば共通の車載電源に接続される入力端子、電子ユニットに接続される出力端子または上記ＦＥＴ３０のスイッチング動作についての制御信号が入力される信号入力端子として機能する。
【００６０】
５）切り離し工程
前記バスバー構成板１０におけるバスバー同士をプレス等により切り離して電力回路を完成させる。具体的には、制御回路基板２０の外側に露出しているつなぎ部分１８を切断、除去すればよい。このつなぎ部分１８の除去により、必然的に外枠１６も回路構成体から除去されることになる。この切り離し工程後の状態では、全体の高さ寸法（厚み寸法）が非常に小さく、また占有面積も制御回路基板２０の面積とほぼ同等に抑えられている。この回路構成体１は、それ単独でも使用することが可能であるが、後述のケース３や放熱部材２をさらに付加することによって防水性や放熱性をより高めることが可能となり、車両用パワーディストリビュータ等に好適な回路構成体１を得ることができる。
【００６１】
なお、この切り離し工程は、前記実装工程工程、折り曲げ工程の前に行ってもよい。ただし、端子を構成する外部接続端子１４を外枠１６または他のバスバーとつないでいる場合には、切り離し工程を先に行う必要がある。
【００６２】
６）ケース装着工程
上記切り離し工程で得られた回路構成体に対し、さらに上側から合成樹脂等の絶縁材料からなるケース３を被せる（図１参照）。
【００６３】
具体的には、上記ケース３の後述するシール部材充填溝５２に上記樹脂用シール部材４を充填するとともに、上記回路構成体１をその外部接続端子１４をハウジング５４の下端開口に挿通してケース３に回路構成体１を組み付ける。このようにケース３に回路構成体１を予め組み付けておくことによりハウジング５４の下端開口に対する外部接続端子１４のアライメントを確保することができる。
【００６４】
ケース３は、絶縁材からなり、図１に示すように、下側に開口して前記制御回路基板２０全体を上側から覆う形状を有し、その中央には前記制御回路基板２０を上方に開放する開口部が設けられている。
【００６５】
このケース３は、下端面が放熱部材２の後述する回路配設面２ａの周縁部に沿う壁部５０と、この壁部５０の周縁部から下方に延出して放熱部材２の周側面を覆うスカート部５１と、上記壁部５０の下端面に配設された樹脂用シール部材４とを有し、上記回路構成体１、言い換えると放熱部材２の回路配設領域を取り囲み得るものとなされている。
【００６６】
そして、壁部５０は、放熱部材２の回路配設領域を取り囲む形状を有し、図７に明示するように、その下端面の全周に亘ってシール部材充填溝５２が形成されている。このシール部材充填溝５２は、回路配設面２ａの回路配設領域を取り囲むように設けられ、樹脂用シール部材４が充填されるものとなされている。
【００６７】
また、壁部５０は、その周側壁高さが回路構成体１に実装されているＦＥＴ３０の高さよりも高く形成されている。
【００６８】
この壁部５０の左右両縁部（防水壁５２の左右両外側の部分）には、上下に開口する筒状のハウジング５４がケース３と一体に形成されている。ハウジング５４は、複数箇所に形成され、外部接続端子１４とともにコネクタを構成する。
【００６９】
この構造では、前記各外部接続端子１４とハウジング５４とで構成されたコネクタに対し、例えば車両に配索されるワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタを結合することにより、当該端子と外部回路とを簡単に接続することが可能となっている。
【００７０】
このコネクタハウジング５４内においては、図７に示すように、底面よりも下方（放熱部材２側）に没入する樹脂溜まり用凹部５５が形成され、この樹脂溜まり用凹部５５が形成された領域内に外部接続端子１４が挿通されるハウジング５４の下端開口が設けられている。
【００７１】
この樹脂溜まり用凹部５５は、後述する防水用樹脂をハウジング５４の下端開口を通して導入し充填するために設けられたものであり、この樹脂溜まり用凹部５５内に後述する防水層６を形成してハウジング５４の下端開口を通した水の浸入を防止して回路構成体１の短絡を効果的に防止するために設けられたものである。
【００７２】
樹脂用シール部材４は、回路配設領域を取り囲む環状形状に形成され、上記シール部材充填溝５２に密に嵌合し得るものとなされている。この樹脂用シール部材４は、後述する液状の防水用樹脂が硬化されるまで、この防水用樹脂が漏れ出すのを一時的に防止するために設けられたものであり、従ってその長期にわたっての耐久性が要求されず、比較的安価なものを用いることができる。本実施形態では、上記樹脂用シール部材４として、クロロプレンゴムからなる独立気泡の発泡ゴムが用いられている。
【００７３】
７）放熱部材接続工程
前記回路構成体１の各バスバー１１，１２の下面に図１に示すような放熱部材２の上面である回路配設面２ａを接着して両者を合体させる。
【００７４】
放熱部材２は、図１に示すように、例えば全体がアルミニウム系金属等の熱伝導性に優れた材料で形成され、その上面が平坦に形成されて回路配設面２ａとして構成されている一方、下面から左右方向に並ぶ複数枚の放熱フィン６２が下向きに突設されている。この回路配設面２ａ上には、電力回路部１が配設される回路配設領域が設けられており、この領域からはみ出した状態で絶縁層５が設けられている。この絶縁層５は、放熱部材２に熱的に接続されており、例えば絶縁性の高い接着剤（例えばエポキシ系樹脂からなる接着剤、シリコーン系接着剤等）を塗布して乾燥させることにより形成され、あるいは回路配設面２ａ上に絶縁シートを貼着することにより形成される。
【００７５】
具体的には、この放熱部材２の回路配設領域に接着剤を塗布して、放熱部材２の回路配設領域を取り囲んで回路配設面２ａ上に樹脂用シール部材４を密着させた状態で、上記回路構成体１が組み付けられたケース３を放熱部材２に取り付ける。このとき、上記接着剤により回路構成体１が放熱部材２の回路配設面２ａ上における回路配設領域に接合される。
【００７６】
ケース３を放熱部材２に取り付けるに当たっては、スカート部５１の係止爪５３を放熱部材２の対応する箇所に係止することにより行われるが、その他の公知の取り付け方法が採用される。
【００７７】
そして、その後、ケース３の上端開口を通して回路構成体１の適所、特に回路構成体１の周縁部とＦＥＴ３０周辺を押圧して回路構成体１を放熱部材２の回路配設領域に強固に接合する。特に本実施形態における回路構成体１によれば、その剛性が担保されているので、この押圧時に回路構成体１が撓み、この状態で接着されるといった事態が抑制される。従って、回路構成体１が極めて薄く形成されていると共に回路構成体１が放熱部材２に密着した状態で接着することができるので、その放熱性を向上することができる。
【００７８】
また、このように、回路構成体１を押圧して放熱部材２に接合することにより、電力回路部１の裏面に位置するバスバー１０が接着剤に埋没してこの接着剤による絶縁性によりバスバー１０間の短絡が確実に防止されるとともに、電力回路部１と放熱部材２との間の熱伝導性を向上させることができる。
【００７９】
而して、放熱部材２の回路配設面２ａ上の回路配設領域に回路構成体１が配設される（回路配設工程）とともに、ケース３によって回路構成体１を含めた放熱部材２の回路配設面２ａ上における回路配設領域を取り囲んで囲繞壁が形成され、この囲繞壁が防水用樹脂に対する堰堤として機能する。
【００８０】
８）防水層形成工程
そして、上記囲繞壁形成工程及び回路配設工程の後、上記ケース３により取り囲まれた空間内に所定量の液状の防水用樹脂を充填してこの防水用樹脂を硬化させて防水層６を形成する。
【００８１】
具体的には、まずケース３が取り付けられ、かつ回路構成体１が配設された放熱部材２をその回路配設面２ａ側が上方に向くようにセットして、ケース３の上端開口から液状の防水用樹脂を充填する。この防水用樹脂は、回路構成体１に実装されている各種電子部品（ＦＥＴ３０）を封止する状態にまで充填する。このとき、防水用樹脂は、ハウジング５４の下端開口を通してコネクタハウジング５４内に溢れ出し、樹脂溜まり用凹部５５内の所定高さまで達するようにその量が設定されている。
【００８２】
この防水用樹脂は、防水性があればよいが、本実施形態のように液状の樹脂を用いることにより、ケース３の隅々まで防水用樹脂が行き渡り、確実に封止することができる。また、この防水用樹脂として、硬化後も一定の弾力性、保形性を有するものを用いれば、ＦＥＴ３０やはんだ等に与える影響も少ないので好ましい。さらに、耐熱性、耐寒性に優れるばかりでなく、電気的絶縁性も良好となるという観点からシリコーン系樹脂などを用いるのが好ましい。また、この防水用樹脂として、接着性を有するものを採用すれば、プライマー等の塗布作業を省略して作業をより簡易なものとすることができる。さらに、防水用樹脂として、熱伝導性に優れたものを採用すれば、放熱部材２による放熱が促進されるだけでなく、防水層６からも放熱され、より放熱性に優れたものとすることができる。
そして、充填された防水用樹脂を、加熱硬化させて防水層６を形成する。而して、この防水層６は、上記ケース３の内側に、上記回路構成体１の少なくとも一部を封止しかつ上記ハウジング５４の下端開口を封止するものとなる。
９）蓋体取り付け工程
次に、上記ケース３の上端開口を覆う蓋体７を製造し、上記防水層６を形成した後、この蓋体７を上端開口を覆った状態でケース３に取り付ける。この蓋体７は、上記ケース３の上端開口に対応した板状形状を有し、図示しない係止構造によりケース３に取り付けられ、あるいは接着、溶着等によりケース３に取り付けられる。なお、この蓋体７は、適宜省略することができるが、ケース３内部の露出を回避して、回路構成体１を外部衝撃から保護する観点から、この蓋体７を設けることが好ましい。
【００８３】
以上のようにして製造された回路構成体１において、その入力端子（外部接続端子１４）に電源を、出力端子（外部接続端子１４）に電気的負荷を接続することにより、前記電源から適当な電気的負荷に電力を分配する配電回路が構築されるとともに、当該配電回路の途中に設けられるＦＥＴ３０の動作が制御回路基板２０に組み込まれた制御回路によって制御されることにより、前記配電回路の通電のオンオフ制御が実行されることになる。しかも、回路構成体１が放熱部材２に密着した状態で設けられるので、熱伝導効率にも優れ、ＦＥＴ３０の能力を十分に発揮することができる。
【００８４】
本発明にかかる回路構成体は以上の方法により製造されたものに限られず、少なくとも、そのバスバーが制御回路基板の表面に接着された状態でこれらに電子部品が実装され、かつ前記接着工程では、各バスバー１１，１２と制御回路基板２０とが重ね合わされるバスバー配設領域４５のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状であるバスバー配設領域４５について互いに独立した複数の塗布領域４０を設定し、この塗布領域４０に同時に接着剤を塗布するために各塗布領域４０に対応した形状の複数の開口部９１をもつメタルマスク９０を用いて接着剤を印刷により塗布するとともに、各塗布領域４０の形状及び開口部９１の形状を内側に凸の部分を持たない形状とすることにより、全体構成の簡素化及び薄型化、経済性の向上という効果を享受することができる。
【００８５】
なお、以上に本実施形態に係る回路構成体について説明したが、この発明に係る回路構成体は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、以下のような変更が可能である。
【００８６】
▲１▼図１０は、この発明の他の実施形態に係る回路構成体の制御回路基板をその塗布領域１４０と共に示す背面図である。
【００８７】
この他の実施形態では、破線で示される複数のバスバー配設領域１４５内にそれぞれ複数の塗布領域１４０が互いに独立して複数設定されている。
【００８８】
各塗布領域１４０は、全て矩形状をなし、従ってこの塗布領域１４０に対応して設けられたメタルマスク等のマスク（図示せず）の開口部も全て矩形状で構成されている。
【００８９】
そして、屈曲部分をもつバスバー配設領域１４５について設定されている塗布領域１４０は、屈曲部分で区分けされ、これにより全ての塗布領域１４０が矩形状に設定されている。なお、この他の実施形態においては、バスバー配設領域１４５の屈曲部分について二つの領域に区分けされているが、三つ以上の領域に区分けするものであってもよい。例えば、屈曲部分について三角形の塗布領域を配し、その両側に矩形状の領域を配し、これにより複数の独立の塗布領域によって構成されるものであってもよい。
【００９０】
各塗布領域１４０は、バスバー配設領域１４５の幅よりも僅かに狭い幅を有し、バスバー配設領域１４５をはみ出さない範囲で極力大きな塗布領域１４０の面積が確保されている。すなわち、上記実施形態における図２，図３に示した構造と異なり、近接するバスバー配設領域１４５を跨ぐ塗布領域は設定されていない。
【００９１】
また、各塗布領域１４０は、バスバー配設領域１４５の幅よりも僅かに狭い幅を有し、バスバー配設領域１４５をはみ出さない範囲で極力大きな塗布領域１４０の面積が確保されている。すなわち、上記実施形態における図２，図３に示した構造と異なり、近接するバスバー配設領域１４５を跨ぐ領域に設定されているものはない。
【００９２】
さらに、同一のバスバー配設領域１４５内における隣接する塗布領域１４０の間隔が比較的狭く設定され、制御回路基板１２０にバスバー（図示せず）を重ね合わせた際には、隣接する塗布領域１４０に塗布された接着剤が押し潰されてバスバーと制御回路基板１２０との重ね合わせ面の略全面に拡がり、この略全面にわたって絶縁接着層が形成されるものとなされており、これにより両者が確実かつ強固に接着される。
【００９３】
このように本発明において塗布領域４０、１４０の具体的形状や大きさは仕様に応じて適宜設定可能である。
【００９４】
なお、この他の実施形態では、制御回路基板１２０に形成される貫通孔１２２、バスバー配設領域１４５の具体的配置態様等も上記実施形態における制御回路基板２０と異なるが、要は、接着工程では、各バスバーと制御回路基板１２０とが重ね合わされるバスバー配設領域１４５のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状であるバスバー配設領域１４５について互いに独立した複数の塗布領域１４０を設定し、この塗布領域１４０に同時に接着剤を塗布するために各塗布領域１４０に対応した形状の複数の開口部をもつメタルマスク（図示せず）を用いて接着剤を印刷により塗布するとともに、各塗布領域４０の形状及び開口部９１の形状を内側に凸の部分を持たない形状とすることにより、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。
【００９５】
▲２▼本発明において使用される電子部品は、前記ＦＥＴ３０に限定されるものではなく、リレー、サイリスタ、ＬＳＩ等のバスバーにより形成される電力回路側に接続される通電端子と制御回路基板２０側に接続される制御端子とを含むものであれば広く適用が可能である。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、電力回路を構成する複数のバスバーを、その電力回路中に設けられる電子部品の駆動を制御する制御回路基板の表面に接着したので、簡素かつ薄型の構造で電子部品を含む電力回路を構築することができる。しかも、その構築にあたって従来のものと比して、作業効率は飛躍的に簡略化される。また、この接着にあたって使用される接着剤を有効利用すると共に上記接着剤のはみ出し量を低減して、より経済的に回路構成体を製造することができる。さらに、マスクの破損を防止し、ひいてはマスクの交換頻度を低減して経済的に回路構成体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の回路構成体を含む車両用パワーモジュールを分解して示す斜視図である。
【図２】同回路構成体の制御回路基板をその塗布領域と共に示す背面図である。
【図３】同回路構成体のバスバー構成板と制御回路基板とを接着した状態で示す背面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図４における一部拡大図である。
【図６】回路構成体を分解した状態で示す斜視図である。
【図７】同回路構成体を含む車両用パワーモジュールの一部断面図である。
【図８】同回路構成体におけるＦＥＴの実装状態を示す斜視図である。
【図９】本実施形態の回路構成体を製造する場合に用いるメタルマスクを示す平面図である。
【図１０】この発明の他の実施形態に係る回路構成体の制御回路基板をその塗布領域と共に示す背面図である。
【符号の説明】
１ 回路構成体
１０ バスバー構成板
１１、１２ バスバー
１１ａ、１２ａ 細長部
１１ｂ、１２ｂ 本体実装部
１３ 補強ブリッジ部
２０ 制御回路基板
２２ 貫通孔
３０ ＦＥＴ（電子部品）
４０ 塗布領域
４５ バスバー配設領域（重合領域）
９０ メタルマスク
９１ 開口部

Claims (4)

1. 電力回路を構成する複数本のバスバーと、その電力回路中に設けられる電子部品の駆動を制御する制御回路基板とを備えた回路構成体を製造する方法であって、
   略同一平面上に並んだ状態で配列された複数本のバスバー及び前記制御回路基板のうち前記制御回路基板の表面に接着剤を塗布して両者を接着する接着工程を含み、
   この接着工程では、各バスバーと制御回路基板とが重ね合わされる重合領域のうち少なくともその外形が内側に凸の部分を含む形状である重合領域について互いに独立した複数の接着剤塗布領域を設定し、これらの塗布領域に同時に接着剤を塗布するために各塗布領域に対応した形状の複数の開口部をもつマスクを用いて接着剤を印刷により塗布するとともに、各塗布領域の形状及び開口部の形状を内側に凸の部分を持たない形状としたことを特徴とする回路構成体の製造方法。
2. 請求項１記載の回路構成体の製造方法において、前記接着工程では、少なくとも一部の塗布領域を互いに近接する複数の前記重合領域に跨る領域に設定することを特徴とする回路構成体の製造方法。
3. 請求項１または請求項２記載の回路構成体の製造方法において、前記接着工程後に前記電子部品を所定のバスバーと前記制御回路基板との双方に実装する実装工程を含み、前記塗布領域は前記重合領域のうち前記電子部品の実装箇所を避けて設定することを特徴とする回路構成体の製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３記載の回路構成体の製造方法において、前記接着工程では、前記バスバー同士をつなげた状態で形成されたバスバー構成板と制御回路基板とを接着し、この接着工程後にバスバー同士を切り離すことを特徴とする回路構成体の製造方法。

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