JP4882933B2 - Electronic parts busbar joint structure - Google Patents

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JP4882933B2 JP2007238439A JP2007238439A JP4882933B2 JP 4882933 B2 JP4882933 B2 JP 4882933B2 JP 2007238439 A JP2007238439 A JP 2007238439A JP 2007238439 A JP2007238439 A JP 2007238439A JP 4882933 B2 JP4882933 B2 JP 4882933B2
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Description

本発明は、電子部品バスバー接合構造に関し、特に電子回路部品の端子がバスバーにはんだ接合される電子部品バスバー接合構造に関する。   The present invention relates to an electronic component bus bar bonding structure, and more particularly to an electronic component bus bar bonding structure in which terminals of an electronic circuit component are soldered to a bus bar.

ICなどの電子回路部品では、側面から多数のリード端子が列状に突出するSIP、DIP、ZIPなどのパッケージ構造が一般的となっている。以下、このようなパッケージ構造の電子回路部品をリード付き電子回路部品とも言うものとする。また、パッケージの底面両端部にそれぞれ露出する端子をもつチップ状電子回路部品も知られている。   In an electronic circuit component such as an IC, a package structure such as SIP, DIP, and ZIP in which a large number of lead terminals protrude from the side surface in a row is common. Hereinafter, an electronic circuit component having such a package structure is also referred to as an electronic circuit component with leads. A chip-shaped electronic circuit component having terminals exposed at both ends of the bottom surface of the package is also known.

これらの電子回路部品の実装では、リード付き電子回路部品のリード端子やチップ状電子回路部品の端子をプリント基板の導体パターンにはんだ付けするのが一般的であるが、これらの端子をバスバーにはんだ付けすることも公知となっている。以下、バスバーに電子回路部品をはんだ接合した構造を電子部品バスバー接合構造と称するものとする。この種の電子部品バスバー接合構造が、下記の特許文献1に記載されている。
特開2002−93995
In mounting these electronic circuit components, it is common to solder the lead terminals of the electronic circuit components with leads and the terminals of the chip-like electronic circuit components to the conductor pattern of the printed circuit board. However, these terminals are soldered to the bus bar. It is also known to attach. Hereinafter, a structure in which an electronic circuit component is soldered to a bus bar is referred to as an electronic component bus bar bonding structure. This type of electronic component bus bar joint structure is described in Patent Document 1 below.
JP 2002-93995 A

(発明の目的)
しかしながら、上記した従来の電子部品バスバー接合構造では、電子回路部品の端子とバスバーとの間のはんだ接合部に掛かる熱応力によりその長期信頼性が低下するという問題があった。この発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造性に優れかつはんだ接合部の熱サイクル寿命に優れた電子部品バスバー接合構造を提供することをその目的としている。
(Object of invention)
However, the above-described conventional electronic component bus bar joint structure has a problem that its long-term reliability decreases due to thermal stress applied to the solder joint between the terminal of the electronic circuit component and the bus bar. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component bus bar joining structure that is excellent in manufacturability and excellent in the thermal cycle life of a solder joint.

(発明の要約)
上記課題を解決するためになされた各発明は、基板上に絶縁シートを介して延設される複数のバスバー及び電子回路部品を備え、電子回路部品の端子が、バスバーにはんだにより接合される電子部品バスバー接合構造に適用される。
(Summary of the Invention)
Each invention made in order to solve the above-mentioned problems is an electronic device comprising a plurality of bus bars and electronic circuit components extending on a substrate via an insulating sheet, and terminals of the electronic circuit components are joined to the bus bars by soldering. Applied to parts busbar joint structure.

第1発明の特徴は、電子回路部品の一方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合されるバスバーが基板に固定され、電子回路部品の他方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合されるバスバーが、バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじによりバスバーの長手方向へ変位可能に基板に締結されている点にある。 A feature of the first invention is that a bus bar that is arranged on one side of the electronic circuit component and whose tip is joined to a terminal of the electronic circuit component is fixed to the substrate, and is arranged on the other side of the electronic circuit component and the tip is electronic. The bus bar joined to the terminal of the circuit component is fastened to the board through a long hole formed in the longitudinal direction of the bus bar so as to be displaceable in the longitudinal direction of the bus bar by a screw.

すなわち、この発明では、先端部が電子回路部品の端子にはんだ接合されて電子回路部品の両側面の少なくとも一方側に延在するバスバーが基板に対して相対変位可能に締結される。このようにすれば、電子回路部品のリード端子とバスバーとの間のはんだ接合部に掛かるその単位面積あたりの熱応力すなわちストレスを低減し、その結果としてこのはんだ接合部の長期信頼性を大幅に改善できることがわかった。   That is, according to the present invention, the front end portion is soldered to the terminal of the electronic circuit component, and the bus bar extending to at least one side of the both side surfaces of the electronic circuit component is fastened to the substrate so as to be relatively displaceable. In this way, thermal stress per unit area or stress applied to the solder joint between the lead terminal of the electronic circuit component and the bus bar is reduced, and as a result, the long-term reliability of the solder joint is greatly increased. I found that it can be improved.

以下、更に具体的に説明する。   More specific description will be given below.

電子回路部品の端子にはんだ接合されるバスバーは、通常は電子回路部品から離れる向きに長く延設される。バスバーの所定の固定領域は、ねじ等により好適には金属製の基板(ケースでもよい)に機械的に固定される。基板へのバスバーの固定は、電子回路部品の端子に接合されるバスバーの端子接合領域からかなり離れて設けられる。なお、バスバーの端子接合領域は通常はバスバーの先端部とされる。固定領域と端子接合領域との間のバスバーの部分は、温度変化によりバスバーの長手方向に伸縮する。しかし、バスバーが固定される基板とバスバーとは異なる材料により構成されるのが通常であるため、バスバーと基板との線膨張係数差によりバスバーと電子回路部品の端子とを接合するはんだ接合部には主としてバスバーの長手方向へ熱応力が加えられ、その耐久性が低下するという問題が発生する。バスバーには電気抵抗低減の観点から銅が通常用いられ、基板には経済的他の観点からアルミニウム(樹脂でもよい)が通常用いられる。   The bus bar soldered to the terminal of the electronic circuit component is usually extended long in a direction away from the electronic circuit component. The predetermined fixing area of the bus bar is preferably mechanically fixed to a metal substrate (may be a case) with screws or the like. The fixing of the bus bar to the board is provided at a considerable distance from the terminal bonding area of the bus bar that is bonded to the terminal of the electronic circuit component. Note that the terminal joint region of the bus bar is usually the tip of the bus bar. The portion of the bus bar between the fixed region and the terminal joint region expands and contracts in the longitudinal direction of the bus bar due to temperature change. However, since the board to which the bus bar is fixed and the bus bar are usually made of different materials, the solder joint that joins the bus bar and the terminal of the electronic circuit component due to the difference in coefficient of linear expansion between the bus bar and the board. However, there is a problem that the thermal stress is mainly applied in the longitudinal direction of the bus bar, and the durability is lowered. Copper is usually used for the bus bar from the viewpoint of reducing electrical resistance, and aluminum (which may be a resin) is usually used for the substrate from another economical viewpoint.

本発明では、電子回路部品の一方側のバスバーは、バスバーの長手方向に長い長孔をもち、この長孔を貫通するねじにより基板に締結される。これにより、上記した基板とバスバーとの線膨張係数差によりバスバーがその長手方向へ伸縮しても、それに応じてバスバーの固定領域が基板に対してバスバーの長手方向へ相対変位することができる。その結果、バスバーの伸縮が上記はんだ接合部に熱応力を与えることがなく、このはんだ接合部の熱サイクル寿命(冷熱サイクル寿命とも言う)を大幅に向上することができる。   In the present invention, the bus bar on one side of the electronic circuit component has a long hole that is long in the longitudinal direction of the bus bar, and is fastened to the substrate by a screw that passes through the long hole. As a result, even if the bus bar expands or contracts in the longitudinal direction due to the difference in linear expansion coefficient between the substrate and the bus bar, the fixed area of the bus bar can be displaced relative to the substrate in the longitudinal direction of the bus bar accordingly. As a result, the expansion and contraction of the bus bar does not give a thermal stress to the solder joint, and the thermal cycle life (also referred to as a cooling cycle life) of the solder joint can be greatly improved.

バスバーを銅製、基板をアルミニウムとした場合における基板とバスバーとの線膨張係数差による基板に対するバスバーの長手方向への相対的な伸縮現象について、なお、通常の銅製のバスバーやリード端子の線膨張係数は、樹脂やアルミニウム製の基板のそれよりも小さい。   When the bus bar is made of copper and the board is made of aluminum, the relative expansion and contraction phenomenon in the longitudinal direction of the bus bar with respect to the board due to the difference in the coefficient of linear expansion between the board and the bus bar. The linear expansion coefficient of ordinary copper bus bars and lead terminals Is smaller than that of a resin or aluminum substrate.

バスバーを基板に室温で相対変位不能に固定し、更にバスバーに電子回路部品の端子をはんだ接合した場合、高温となるとアルミ(又は樹脂)製の基板はバスバーよりもバスバーの長手方向へ大きく膨張する。なお、バスバーは、電子回路部品とのはんだ接合部よりもバスバーの長手方向へ離れた固定領域にて基板に固定されているものとする。その結果、電子回路部品とバスバーとのはんだ接合部はバスバーが固定領域側に引っ張られることになり、はんだ接合部には剪断応力が発生する。温度が低下すると、この状態は解消される。この冷熱サイクルが長期にわたって繰り返されると、はんだ接合部は繰り返し加えられる上記剪断応力ストレスにより破損する。   When the bus bar is fixed to the board at room temperature so that relative displacement is not possible, and the terminals of the electronic circuit components are soldered to the bus bar, the aluminum (or resin) board expands more in the longitudinal direction of the bus bar than the bus bar when the temperature rises. . It is assumed that the bus bar is fixed to the substrate in a fixing region that is further away in the longitudinal direction of the bus bar than the solder joint with the electronic circuit component. As a result, at the solder joint between the electronic circuit component and the bus bar, the bus bar is pulled toward the fixed region, and shear stress is generated at the solder joint. This condition disappears when the temperature drops. When this cooling / heating cycle is repeated over a long period of time, the solder joint is damaged by the repeatedly applied shear stress.

本発明では、バスバーが基板に対してバスバーの長手方向に相対変位することができるため、上記応力が生じることがなく、その結果、はんだ接合部の熱サイクル寿命は大幅に向上する。なお、上記温度変化の繰り返しは、電子回路部品やバスバーなどの発生熱により生じたり、電子回路部品の環境温度により発生する。電子回路部品の環境温度は特にこの電子回路部品がエンジンルームに配置されたり、モータなどの大発熱部品に実装されたりする場合に特に顕著となる。   In the present invention, since the bus bar can be displaced relative to the substrate in the longitudinal direction of the bus bar, the stress does not occur, and as a result, the thermal cycle life of the solder joint is greatly improved. In addition, the repetition of the temperature change is generated by heat generated by the electronic circuit component or the bus bar or by the environmental temperature of the electronic circuit component. The environmental temperature of the electronic circuit component becomes particularly significant when the electronic circuit component is disposed in the engine room or mounted on a large heat generating component such as a motor.

また、長孔は、従来の円孔と同様に、銅板からのバスバーのプレス打ち抜きやプレス成形時に同時に形成することができ、かつ、はんだ接合の邪魔となることもないため、従来に比較して生産性が低下することもない。   In addition, the long hole can be formed at the same time as the punching and press forming of the bus bar from the copper plate, as well as the conventional circular hole, and it does not interfere with the solder joint. Productivity is not reduced.

好適な態様において、電子回路部品の一方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合されるバスバーは、ねじにより前記基板に対して相対変位不能に固定され、電子回路部品の他方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合されるバスバーは、バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじによりバスバーの長手方向へ変位可能に基板に締結されている。つまり、この態様では、電子回路部品の両側に配置される一対のバスバーのうち、一方側のバスバーをねじにより固定領域に固定し、他方側のバスバーを長孔により基板に対して相対変位可能に保持する構成を採用している。このようにすれば、電子回路部品に対してはんだ接合されて全体として一体となっているこれら一対のバスバーが、温度変化により基板に対して固定領域を支点として伸縮することができるため、バスバー及び電子回路部品の一体物と基板との線膨張係数差によりこの一体物に応力が掛かることがない。したがって、すべてのバスバーを基板に固定する従来構造に比べて、熱サイクル寿命を大幅に向上することができる。また、一部のバスバーは従来通り、ねじにより基板に固定できるため、バスバーの機械的安定性の低下を抑止することができる。   In a preferred embodiment, the bus bar that is arranged on one side of the electronic circuit component and whose tip is joined to the terminal of the electronic circuit component is fixed to the substrate so as not to be relatively displaceable by a screw, and the other side of the electronic circuit component The bus bar that is disposed in the front end and is joined to the terminal of the electronic circuit component is fastened to the substrate so as to be displaceable in the longitudinal direction of the bus bar by passing through a long hole formed long in the longitudinal direction of the bus bar. . That is, in this aspect, of the pair of bus bars arranged on both sides of the electronic circuit component, the bus bar on one side is fixed to the fixing region with a screw, and the bus bar on the other side can be relatively displaced with respect to the substrate by the long hole. The structure to hold is adopted. In this way, the pair of bus bars that are integrally joined by soldering to the electronic circuit component as a whole can be expanded and contracted with respect to the board as a fulcrum by temperature change, Due to the difference in linear expansion coefficient between the electronic circuit component integral and the substrate, no stress is applied to the integral. Therefore, the thermal cycle life can be greatly improved as compared with the conventional structure in which all the bus bars are fixed to the substrate. In addition, since some bus bars can be fixed to the substrate with screws as in the past, it is possible to suppress a decrease in the mechanical stability of the bus bars.

好適な態様において、電子回路部品の一方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合される複数のバスバーは、ねじにより基板に対して相対変位不能に固定され、電子回路部品の他方側に配置されて先端部が電子回路部品の端子に接合される複数のバスバーは、バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじによりバスバーの長手方向へ変位可能に基板に締結されている。すなわち、この態様では、電子回路部品の一方側のすべてのバスバーをねじにより固定領域に固定し、他方側のすべてのバスバーを長孔により基板に対して相対変位可能に保持する構成を採用している。このようにすれば、各バスバーの伸縮により電子回路部品はバスバーの長手方向へ平行移動することができるため、はんだ接合部にねじれ応力が生じることを抑止して、その熱サイクル寿命を向上することができる。また、電子回路部品の一方側のすべてのバスバーは従来通り、ねじにより基板に固定できるため、バスバーの機械的安定性の低下を抑止することができる。   In a preferred embodiment, the plurality of bus bars arranged on one side of the electronic circuit component and having the tip portions joined to the terminals of the electronic circuit component are fixed relative to the substrate by screws so that the other of the electronic circuit components is not displaced. A plurality of bus bars that are arranged on the side and whose tips are joined to the terminals of the electronic circuit component pass through a long hole formed in the longitudinal direction of the bus bar, and are fastened to the board so that they can be displaced in the longitudinal direction of the bus bar by screws. Has been. That is, in this aspect, a configuration is adopted in which all the bus bars on one side of the electronic circuit component are fixed to the fixing region with screws, and all the bus bars on the other side are held so as to be relatively displaceable with respect to the substrate by the long holes. Yes. In this way, the electronic circuit components can be translated in the longitudinal direction of the bus bar due to the expansion and contraction of each bus bar, so that the torsional stress is prevented from occurring in the solder joint and the thermal cycle life is improved. Can do. In addition, since all the bus bars on one side of the electronic circuit component can be fixed to the substrate with screws as usual, it is possible to suppress a decrease in the mechanical stability of the bus bar.

好適な態様において、電子回路部品は、両側面から突出して両側のバスバーに個別にはんだ接合される少なくとも一対のリード端子を有するDIP構造をもつ。このようにすれば、バスバーと基板との線膨張係数差に加えて、電子回路部品のリード端子と基板との線膨張係数差も吸収することができる。 In a preferred embodiment, the electronic circuit component has a DIP structure having at least a pair of lead terminals protruding from both side surfaces and individually soldered to the bus bars on both sides. In this way, in addition to the difference in linear expansion coefficient between the bus bar and the substrate, the difference in linear expansion coefficient between the lead terminal of the electronic circuit component and the substrate can also be absorbed.

好適な態様において、電子回路部品は、底面両端部に電子回路部品の端子が露出してバスバーの上面にはんだにより接合されるチップ状部品からなる。この態様においても上記と同様の効果を奏することができる。 In a preferred embodiment, the electronic circuit component is composed of a chip-shaped component in which terminals of the electronic circuit component are exposed at both ends of the bottom surface and are joined to the upper surface of the bus bar by solder. In this aspect, the same effect as described above can be obtained.

第2発明の特徴は、ねじは、鍔付き絶縁スリーブによりバスバーに対して電気絶縁されつつバスバーの遊孔を貫通してバスバーが相対変位可能に前記基板の雌ねじ孔に螺入され、遊孔の内径とねじの外径との寸法差が所定の使用環境における温度変化によるバスバーの長手方向の最大伸縮量と鍔付き絶縁スリーブの筒厚との合計よりも大きく設定されている点にある。   According to a second aspect of the present invention, the screw is electrically insulated from the bus bar by the hooked insulating sleeve and is screwed into the female screw hole of the board so that the bus bar can be relatively displaced through the free hole of the bus bar. The dimensional difference between the inner diameter and the outer diameter of the screw is set to be larger than the sum of the maximum amount of expansion and contraction in the longitudinal direction of the bus bar and the tube thickness of the flanged insulating sleeve due to temperature changes in a predetermined use environment.

すなわち、この発明では、バスバーの遊孔の内径とねじの外径との寸法差が所定の使用環境における温度変化によるバスバーの長手方向の最大伸縮量と鍔付き絶縁スリーブの筒厚との合計よりも大きく設定されているので、バスバーと基板との線膨張係数差に起因して生じる基板に対するバスバーの長手方向への相対伸縮により、バスバーと電子回路部品の端子との間のはんだ接合部に応力がほとんど生じることがない。このため、各バスバーが基板に完全固定される従来技術に比べて、はんだ接合部の熱サイクル寿命を大幅に延長することができる。   That is, according to the present invention, the dimensional difference between the inner diameter of the free hole of the bus bar and the outer diameter of the screw is the sum of the maximum amount of expansion and contraction in the longitudinal direction of the bus bar due to the temperature change in a predetermined use environment and the tube thickness of the insulating sleeve with hook Therefore, stress is applied to the solder joint between the bus bar and the terminal of the electronic circuit component due to the relative expansion and contraction in the longitudinal direction of the bus bar with respect to the board caused by the difference in linear expansion coefficient between the bus bar and the board. Almost never occurs. For this reason, compared with the prior art in which each bus bar is completely fixed to the substrate, the thermal cycle life of the solder joint can be greatly extended.

本発明の電子部品バスバー接合構造の好適実施形態を図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるべきではなく、その他の公知技術の組み合わせにより本発明を技術思想を実現してもよいことは当然である。   A preferred embodiment of an electronic component bus bar joining structure of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments, and it is natural that the technical idea of the present invention may be realized by a combination of other known techniques.

(実施形態1)
この実施形態の電子部品バスバー接合構造を図1、図2を参照して説明する。図1はバスバーの長手方向へ切断した模式縦断面図、図2は図1の模式平面図である。
(Embodiment 1)
The electronic component bus bar joining structure of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view cut in the longitudinal direction of the bus bar, and FIG. 2 is a schematic plan view of FIG.

(全体構成)
図1において、1は本発明で言う電子回路部品をなすDIP構造の樹脂モールドIC、2は金属厚板からなる基板、3A、3Bは樹脂モールドICの各リード端子4に接続されるバスバーである。この実施形態では、バスバー3A、3B及びリード端子4は銅製であり、基板2はアルミ合金製である。リード端子4は、樹脂モールドIC1の両側面から水平に突出した後、斜め下に延在している。その後、リード端子4の先端部は更に水平に延在し、樹脂モールドIC1の両側のバスバー3A、3Bに個別にはんだ付けされている。5は電気絶縁用の樹脂フィルムであり、基板2の表面に設けられている。6はリード端子4の先端部とバスバー3A、3Bの先端部とを接合するはんだである。バスバー3Aは、ねじ7Aにより樹脂フィルム5を挟んで基板2に完全にあるいはバスバー3A、3Bの長手方向へ固定されている。バスバー3Bは、ねじ7Bにより樹脂フィルム5を挟んで基板2に基板2に対して長手方向へ相対変位可能に保持されている。樹脂モールドIC1は、基板2に樹脂フィルム5を挟んで配置されたバスバー3Cにはんだ層を介して接合されている。
(overall structure)
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a resin mold IC having a DIP structure which constitutes an electronic circuit component referred to in the present invention, 2 is a substrate made of a thick metal plate, and 3A and 3B are bus bars connected to each lead terminal 4 of the resin mold IC. . In this embodiment, the bus bars 3A, 3B and the lead terminals 4 are made of copper, and the substrate 2 is made of an aluminum alloy. The lead terminal 4 protrudes horizontally from both side surfaces of the resin mold IC 1 and then extends obliquely downward. Thereafter, the tip of the lead terminal 4 extends further horizontally and is individually soldered to the bus bars 3A and 3B on both sides of the resin mold IC1. A resin film 5 for electrical insulation is provided on the surface of the substrate 2. 6 is solder which joins the front-end | tip part of the lead terminal 4, and the front-end | tip part of bus-bar 3A, 3B. The bus bar 3A is fixed to the substrate 2 completely with screws 7A sandwiching the resin film 5 or in the longitudinal direction of the bus bars 3A, 3B. The bus bar 3B is held on the substrate 2 so as to be relatively displaceable in the longitudinal direction with respect to the substrate 2 with the resin film 5 sandwiched between the screws 7B. The resin mold IC1 is bonded to a bus bar 3C disposed on the substrate 2 with the resin film 5 interposed therebetween via a solder layer.

(バスバー3Aの固定)
8Aはバスバー3Aを締結するためのねじ7Aに嵌着された樹脂製の鍔付き絶縁スリーブであり、図示を簡単化するために、鍔付き絶縁スリーブ8Aは、図1において黒く塗りつぶされている。
(Fixing the bus bar 3A)
8A is a resin flanged insulating sleeve fitted to a screw 7A for fastening the bus bar 3A. In order to simplify the illustration, the flanged insulating sleeve 8A is painted black in FIG.

バスバー3A及び樹脂フィルム5は、互いに連通する断面円形の貫通孔を有し、これらの貫通孔に連通して基板2には雌ねじ穴21が形成されている。これらの貫通孔を貫通して雌ねじ穴21にねじ7Aを螺入することにより、バスバー3Aは基板2に固定される。ねじ7Aに嵌着された樹脂製の鍔付きのスリーブ8Aは、ねじ7Aをバスバー3Aから電気絶縁している。   The bus bar 3 </ b> A and the resin film 5 have through-holes having a circular cross section that communicate with each other, and a female screw hole 21 is formed in the substrate 2 so as to communicate with these through-holes. The bus bar 3A is fixed to the substrate 2 by passing through these through holes and screwing the screws 7A into the female screw holes 21. A sleeve 8A with a flange made of resin fitted to the screw 7A electrically insulates the screw 7A from the bus bar 3A.

(バスバー3Bの固定)
8Bはバスバー3Bを締結するためのねじ7Bに嵌着された樹脂製の鍔付き絶縁スリーブであり、図示を簡単化するために、鍔付き絶縁スリーブ8Bは、図1において黒く塗りつぶされている。
(Fixing the bus bar 3B)
Reference numeral 8B denotes a resin flanged insulating sleeve fitted to a screw 7B for fastening the bus bar 3B. In order to simplify the illustration, the flanged insulating sleeve 8B is painted black in FIG.

バスバー3Bには長孔9が形成され、この長孔9は、樹脂フィルム5に設けられた貫通孔及び基板2に設けられた雌ねじ穴22に連通している。長孔9及び樹脂フィルム5の貫通孔を貫通して雌ねじ穴22にねじ7Bを螺入することにより、バスバー3Bは基板2に支持されている。ねじ7Bに嵌着された樹脂製の鍔付きのスリーブ8Bは、ねじ7Bをバスバー3Bから電気絶縁している。長孔9は、図2に示すようにバスバー3Bの長手方向に長く形成されており、ねじ7Bの螺入は、基板2に対してバスバー3Bがその長手方向に相対変位が可能な範囲にて行われている。   A long hole 9 is formed in the bus bar 3B, and this long hole 9 communicates with a through hole provided in the resin film 5 and a female screw hole 22 provided in the substrate 2. The bus bar 3 </ b> B is supported by the substrate 2 by passing screws 7 </ b> B into the female screw holes 22 through the long holes 9 and the through holes of the resin film 5. A sleeve 8B with a flange made of resin fitted to the screw 7B electrically insulates the screw 7B from the bus bar 3B. The long hole 9 is formed long in the longitudinal direction of the bus bar 3B as shown in FIG. 2, and the screw 7B is screwed in such a range that the bus bar 3B can be displaced relative to the substrate 2 in the longitudinal direction. Has been done.

なお、図2では、2×6個のリード端子4をもつ樹脂モールドIC1を例示しているが、リード端子4の個数はこれに限定されないことや、セラミックパッケージICなどでもよいことはもちろんである。更に、基板2、バスバー3A、3B及びリード端子4の素材としては、上記に限定されないことも当然である。   2 illustrates the resin mold IC 1 having 2 × 6 lead terminals 4. However, the number of the lead terminals 4 is not limited to this, and may be a ceramic package IC or the like. . Further, as a material of the substrate 2, the bus bars 3 </ b> A and 3 </ b> B, and the lead terminals 4, it is naturally not limited to the above.

(作用)
この電子部品バスバー接合構造の温度変化時の応力状態を以下に説明する。ただし、バスバー3A、3Bを銅製、基板2をアルミニウムと仮定する。
(Function)
The stress state at the time of temperature change of this electronic component bus bar joining structure will be described below. However, it is assumed that the bus bars 3A and 3B are made of copper and the substrate 2 is aluminum.

高温となると、基板2がバスバー3A、3Bよりもバスバー3A、3Bの長手方向へ伸びる。これにより、基板2に締結されたねじ7B及び鍔付き絶縁スリーブ8Bは、バスバー3A、3Bの長手方向においてねじ7Aから遠ざかる向き移動する。しかし、長孔9の長径は、想定される最大温度変化時の基板2に対するねじ7Bの最大変位量以上とされているため、このねじ7Bの相対変位がバスバー3A、3Bにその長手方向に引っ張り応力や圧縮応力を与えることがない。このため、電子回路部品1のリード端子4とバスバー3A、3Bとを接合するはんだ6に剪断応力が発生することがなく。このはんだ6の熱サイクル寿命は大幅に向上する。   When the temperature becomes high, the substrate 2 extends in the longitudinal direction of the bus bars 3A and 3B rather than the bus bars 3A and 3B. As a result, the screw 7B and the flanged insulating sleeve 8B fastened to the substrate 2 move away from the screw 7A in the longitudinal direction of the bus bars 3A and 3B. However, since the long diameter of the long hole 9 is equal to or greater than the maximum displacement amount of the screw 7B with respect to the substrate 2 when the assumed maximum temperature change, the relative displacement of the screw 7B is pulled by the bus bars 3A and 3B in the longitudinal direction. No stress or compressive stress is applied. Therefore, no shear stress is generated in the solder 6 that joins the lead terminal 4 of the electronic circuit component 1 and the bus bars 3A, 3B. The thermal cycle life of the solder 6 is greatly improved.

なお、図2は模式平面図であり、鍔付き絶縁スリーブ8A、8Bの図示は省略されている。   FIG. 2 is a schematic plan view, and illustrations of the insulating sleeves 8A and 8B with hooks are omitted.

(変形態様)
上記実施形態では、鍔付き絶縁スリーブ8Bの筒部は円筒形状としたが、その代わりにバスバー3Bの長孔9に嵌入される長孔としてもよい。この場合には温度変化により鍔付き絶縁スリーブ8Bに対してねじ7Bがバスバー3A、3Bの長手方向へ変位することになるが、上記と同様の効果を奏することができる。
(Modification)
In the above embodiment, the cylindrical portion of the flanged insulating sleeve 8B has a cylindrical shape, but may instead be a long hole fitted into the long hole 9 of the bus bar 3B. In this case, the screw 7B is displaced in the longitudinal direction of the bus bars 3A and 3B with respect to the flanged insulating sleeve 8B due to a temperature change, but the same effect as described above can be obtained.

(変形態様)
上記実施形態では、ねじ7A、7Bは金属製としたが、電気絶縁性の樹脂によりねじ7A、7Bを作成してもよい。この場合には、鍔付き絶縁スリーブ8A、8Bを省略することができる。
(Modification)
In the above embodiment, the screws 7A and 7B are made of metal, but the screws 7A and 7B may be made of an electrically insulating resin. In this case, the flanged insulating sleeves 8A and 8B can be omitted.

(変形態様)
変形態様を図3に示す。この態様は、図1に示すリード付き電子回路部品である樹脂モールドIC1を、チップ状部品1Aに変更したものである。このチップ状部品1Aの底面には、図3の左右方向両端部に位置して端子が露出しており、これら一対の端子は、はんだ6Aにより直下のバスバー3A、3Bに個別に接合されている。この場合においても、上記実施形態1と同様の効果を奏することができる。また、この態様でも、ねじ7A、7Bを樹脂ねじとすることができることは当然である。
(Modification)
A modification is shown in FIG. In this embodiment, the resin mold IC1 which is an electronic circuit component with leads shown in FIG. 1 is changed to a chip-shaped component 1A. On the bottom surface of the chip-like component 1A, terminals are exposed at both ends in the left-right direction in FIG. 3, and the pair of terminals are individually joined to the bus bars 3A and 3B directly below by solder 6A. . Even in this case, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Also in this embodiment, it is natural that the screws 7A and 7B can be resin screws.

(実施形態2)
この実施形態の電子部品バスバー接合構造を図4、図5を参照して説明する。図4はバスバーの長手方向へ切断した模式縦断面図、図5は図4の模式平面図である。ただし、図5では、図2と同様、鍔付き絶縁スリーブの図示は省略されている。
(Embodiment 2)
The electronic component bus bar joining structure of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 is a schematic longitudinal sectional view cut in the longitudinal direction of the bus bar, and FIG. 5 is a schematic plan view of FIG. However, in FIG. 5, as with FIG. 2, the illustration of the hooked insulating sleeve is omitted.

この実施形態は、図1に示す実施形態1において、バスバー3Bに長孔9を設ける代わりに、バスバー3Bにバスバー3Aと同様に断面円形の貫通孔31を設けた点をその特徴としている。したがって、バスバー3Bの貫通孔31は、樹脂フィルム5に設けられた貫通孔及び基板2に設けられた雌ねじ穴22に連通している。貫通孔31及び樹脂フィルム5の貫通孔を貫通して雌ねじ穴21にねじ7Bを螺入することにより、バスバー3Bは基板2に支持されている。また、貫通孔31及び樹脂フィルム5の貫通孔を貫通して雌ねじ穴21にねじ7Aを螺入することにより、バスバー3Aは基板2に支持されている。つまり、バスバー3Bは、バスバー3Aと同じように基板2に締結されている。   This embodiment is characterized in that, instead of providing the long hole 9 in the bus bar 3B in the first embodiment shown in FIG. 1, a through hole 31 having a circular cross section is provided in the bus bar 3B in the same manner as the bus bar 3A. Therefore, the through hole 31 of the bus bar 3B communicates with the through hole provided in the resin film 5 and the female screw hole 22 provided in the substrate 2. The bus bar 3 </ b> B is supported by the substrate 2 by passing through the through hole 31 and the through hole of the resin film 5 and screwing the screw 7 </ b> B into the female screw hole 21. Further, the bus bar 3 </ b> A is supported by the substrate 2 by passing through the through hole 31 and the through hole of the resin film 5 and screwing the screw 7 </ b> A into the female screw hole 21. That is, the bus bar 3B is fastened to the substrate 2 in the same manner as the bus bar 3A.

ただし、この実施形態では、バスバー3A、3Bの貫通孔31は遊孔とされている。バスバー3Aに設けられた貫通孔(遊孔)31の内径と、ねじ7Aの外径及び鍔付き絶縁スリーブ8Aの筒厚との合計との寸法差は、想定する最大温度変化によるバスバー3Aの基板2に対する長手方向における最大相対伸縮量(はんだ6の位置における)よりも大きく設定されている。同様に、バスバー3Bに設けられた貫通孔(遊孔)31の内径と、ねじ7Bの外径及び鍔付き絶縁スリーブ8Bの筒厚との合計との寸法差は、想定する最大温度変化によるバスバー3Bの基板2に対する長手方向における最大相対伸縮量(はんだ6の位置における)よりも大きく設定されている。   However, in this embodiment, the through holes 31 of the bus bars 3A and 3B are free holes. The dimensional difference between the inner diameter of the through hole (free hole) 31 provided in the bus bar 3A and the sum of the outer diameter of the screw 7A and the tube thickness of the flanged insulating sleeve 8A is the substrate of the bus bar 3A due to the assumed maximum temperature change. 2 is set larger than the maximum amount of relative expansion / contraction in the longitudinal direction (at the position of the solder 6). Similarly, the dimensional difference between the inner diameter of the through hole (free hole) 31 provided in the bus bar 3B and the sum of the outer diameter of the screw 7B and the cylinder thickness of the flanged insulating sleeve 8B is the bus bar due to the assumed maximum temperature change. It is set to be larger than the maximum relative expansion / contraction amount (at the position of the solder 6) in the longitudinal direction with respect to the substrate 2 of 3B.

更に、ねじ7A、7Bの螺入量は、バスバー3A、3Bがねじ7A、7Bに対してバスバー3A、3Bの長手方向へ相対変位(伸縮)可能な範囲に設定される。   Furthermore, the screwing amounts of the screws 7A and 7B are set in a range in which the bus bars 3A and 3B can be relatively displaced (stretched) in the longitudinal direction of the bus bars 3A and 3B with respect to the screws 7A and 7B.

このようにすれば、上記実施形態1と同様、バスバー3A、3Bと基板2との線膨張係数差によるはんだ6の応力を低減し、その熱サイクル寿命を大幅に延長することができる。   In this way, as in the first embodiment, the stress of the solder 6 due to the difference in linear expansion coefficient between the bus bars 3A and 3B and the substrate 2 can be reduced, and the thermal cycle life can be greatly extended.

なお、バスバー3Aの貫通孔31の内径と、バスバー3Bの貫通孔31の内径とを一致させることは必須でないことはもちろんである。   Of course, it is not essential to make the inner diameter of the through hole 31 of the bus bar 3A coincide with the inner diameter of the through hole 31 of the bus bar 3B.

(変形態様)
ねじ7A、7Bとして、樹脂ねじを採用してもよく、この場合には、上記した鍔付き絶縁スリーブ8A、7Bの筒厚を0とすることができる。
(Modification)
Resin screws may be employed as the screws 7A and 7B. In this case, the cylinder thickness of the flanged insulating sleeves 8A and 7B can be set to zero.

実施形態1の電子部品バスバー接合構造を示す模式縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view showing an electronic component bus bar joining structure according to Embodiment 1. FIG. 図1の電子部品バスバー接合構造の模式平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of the electronic component bus bar joining structure of FIG. 1. 実施形態1の変形態様を示す電子部品バスバー接合構造の模式縦断面図である。It is a model longitudinal cross-sectional view of the electronic component bus-bar joining structure which shows the deformation | transformation aspect of Embodiment 1. 実施形態2の電子部品バスバー接合構造を示す模式縦断面図である。It is a model longitudinal cross-sectional view which shows the electronic component bus-bar joining structure of Embodiment 2. FIG. 図4の電子部品バスバー接合構造の模式平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of the electronic component bus bar joining structure of FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1A チップ状部品
1 樹脂モールドIC(電子回路部品)
2 基板
3A バスバー
3B バスバー
3C バスバー
4 リード端子(端子)
5 樹脂フィルム
6 はんだ
7A ねじ
7B ねじ
8A 鍔付き絶縁スリーブ
8B 鍔付き絶縁スリーブ
9 長孔
21 雌ねじ穴
22 雌ねじ穴
31 貫通孔
1A Chip-shaped parts 1 Resin mold IC (electronic circuit parts)
2 Substrate 3A Bus bar 3B Bus bar 3C Bus bar 4 Lead terminal (terminal)
5 Resin film 6 Solder 7A screw 7B screw 8A Insulated sleeve with flange 8B Insulated sleeve with flange 9 Long hole 21 Female screw hole 22 Female screw hole 31 Through hole

Claims (6)

基板上に絶縁シートを介して延設される複数のバスバー及び電子回路部品を備え、
前記電子回路部品の端子は、前記バスバーにはんだにより接合される電子部品バスバー接合構造において、
前記電子回路部品の一方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される前記バスバーは、前記基板に固定され、
前記電子回路部品の他方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される前記バスバーは、前記バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじにより前記バスバーの長手方向へ変位可能に前記基板に締結されていることを特徴とする電子部品バスバー接合構造。
A plurality of bus bars and electronic circuit components extending through an insulating sheet on a substrate;
In the electronic component bus bar joining structure in which the terminals of the electronic circuit components are joined to the bus bar by soldering,
The bus bar, which is disposed on one side of the electronic circuit component and whose tip is joined to a terminal of the electronic circuit component, is fixed to the substrate,
The bus bar, which is arranged on the other side of the electronic circuit component and whose tip is joined to the terminal of the electronic circuit component, passes through a long hole formed long in the longitudinal direction of the bus bar and is screwed into the length of the bus bar. An electronic component bus bar joining structure, wherein the electronic component bus bar joining structure is fastened to the substrate so as to be displaceable in a direction.
請求項1記載の電子部品バスバー接合構造において、
前記電子回路部品の一方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される前記バスバーは、ねじにより前記基板に対して相対変位不能に固定され、
前記電子回路部品の他方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される前記バスバーは、前記バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじにより前記バスバーの長手方向へ変位可能に前記基板に締結されていることを特徴とする電子部品バスバー接合構造。
In the electronic component busbar joining structure according to claim 1,
The bus bar, which is arranged on one side of the electronic circuit component and whose tip is joined to a terminal of the electronic circuit component, is fixed to the substrate so as not to be relatively displaced by a screw,
The bus bar, which is arranged on the other side of the electronic circuit component and whose tip is joined to the terminal of the electronic circuit component, passes through a long hole formed long in the longitudinal direction of the bus bar and is screwed into the length of the bus bar. An electronic component bus bar joining structure, wherein the electronic component bus bar joining structure is fastened to the substrate so as to be displaceable in a direction.
請求項1記載の電子部品バスバー接合構造において、
前記電子回路部品の一方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される複数の前記バスバーは、ねじにより前記基板に対して相対変位不能に固定され、
前記電子回路部品の他方側に配置されて先端部が前記電子回路部品の端子に接合される複数の前記バスバーは、前記バスバーの長手方向へ長く形成された長孔を貫通してねじにより前記バスバーの長手方向へ変位可能に前記基板に締結されていることを特徴とする電子部品バスバー接合構造。
In the electronic component busbar joining structure according to claim 1,
The plurality of bus bars arranged on one side of the electronic circuit component and having the tip part joined to the terminal of the electronic circuit component are fixed to the substrate so as not to be relatively displaced by screws,
The plurality of bus bars arranged on the other side of the electronic circuit component and having tips connected to the terminals of the electronic circuit component pass through long holes formed in the longitudinal direction of the bus bar and are screwed into the bus bar. An electronic component busbar joining structure characterized in that the electronic component busbar joining structure is fastened to the substrate so as to be displaceable in the longitudinal direction.
請求項1記載の電子部品バスバー接合構造において、
前記電子回路部品は、両側面から突出して両側の前記バスバーに個別にはんだ接合される少なくとも一対のリード端子を有するDIP構造をもつ電子部品バスバー接合構造。
In the electronic component busbar joining structure according to claim 1,
The electronic circuit component has a DIP structure having at least a pair of lead terminals protruding from both side surfaces and individually soldered to the bus bars on both sides.
請求項1記載の電子部品バスバー接合構造において、
前記電子回路部品は、底面両端部に前記電子回路部品の端子が露出して前記バスバーの上面にはんだにより接合されるチップ状部品からなる電子部品バスバー接合構造。
In the electronic component busbar joining structure according to claim 1,
The electronic circuit component is an electronic component bus bar joining structure comprising chip-like components that are exposed to terminals of the electronic circuit component at both ends of the bottom surface and joined to the upper surface of the bus bar by solder.
基板上に絶縁シートを介して延設される複数のバスバー及び電子回路部品を備え、
前記電子回路部品の端子は、前記バスバーにはんだにより接合される電子部品バスバー接合構造において、
ねじは、鍔付き絶縁スリーブにより前記バスバーに対して電気絶縁されつつ前記バスバーの遊孔を貫通して前記バスバーが相対変位可能に前記基板の雌ねじ孔に螺入され、
前記遊孔の内径と前記ねじの外径との寸法差は、所定の使用環境における温度変化による前記バスバーの長手方向の最大伸縮量と前記鍔付き絶縁スリーブの筒厚との合計よりも大きく設定されていることを特徴とする電子部品バスバー接合構造。
A plurality of bus bars and electronic circuit components extending through an insulating sheet on a substrate;
In the electronic component bus bar joining structure in which the terminals of the electronic circuit components are joined to the bus bar by soldering,
Screw, the bus bar is screwed into the female screw hole of the displaceable relative to the substrate through the遊孔of the bus bar by flanged insulating sleeves being electrically insulated from said bus bar,
The dimensional difference between the inner diameter of the free hole and the outer diameter of the screw is set to be larger than the sum of the maximum expansion / contraction amount in the longitudinal direction of the bus bar and the tube thickness of the flanged insulating sleeve due to temperature change in a predetermined use environment. An electronic component bus bar joining structure characterized by being made.
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