JP6187380B2 - 回路構成体および電気接続箱 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、回路構成体および電気接続箱に関する。

従来より、車載電装品の通電や断電を実行する装置として、種々の電子部品が実装された回路基板を備える回路構成体をケースに収容してなるものが知られている。

このような装置において、回路基板に実装される電子部品は小型で優れた機能を有する。

特開２０１３−９９０７１号公報

しかし、これらの電子部品は比較的発熱量が大きいため、電子部品から発生した熱がケース内にこもるとケース内が高温になり、ケース内に収容された電子部品の性能が低下する虞があった。

そこで、回路基板や電子部品から発生した熱を放熱する様々な構造として、例えば、図６に示すように、回路基板１１２のうち電子部品１１５が配された面の反対側の面に、放熱部材１３０を設けた構成の回路構成体１１１が考えられる。

一方、図５および図６に示すように、回路基板１１２のうち電子部品１１５に対応する領域に開口１１３を設けるとともに、回路基板１１２のうち電子部品１１５が配される面の反対側の面に複数のバスバー１２０を設け、電子部品１１５の端子１１７を開口１１３を通して露出されたバスバー１２０に接続する構成が考えられる。複数のバスバー１２０によって電力回路を構成することにより、電力回路に大電流を流すことが可能となる。

しかし、回路基板１１２に設けられた開口１１３を通して電子部品１１５を複数のバスバー１２０に接続する場合、図６に示すように、バスバー１２０のうち回路基板１１２の反対側に面に積層された放熱部材接着用の接着剤１３５が隣り合うバスバー１２０の間の隙間Ｓ内に進入し、電子部品１１５の本体部１１６の下面に接触する場合がある。このような状態となると、回路基板１１２や電子部品１１５から発生した熱により接着剤１３５が膨張したり、逆に、冷却により収縮した場合に、電子部品１１５が接着剤１３５により押し上げられたり、引き込まれたりして、端子１１７とバスバー１２０との接続部分にクラックが入る等の接続不良が生じる虞がある。

本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、接続信頼性が高い回路構成体および電気接続箱を提供することを目的とするものである。

本明細書に開示される技術は、接続用開口部を有する基板と、前記基板の一面側に積層された複数のバスバーと、本体部および複数のリード端子を有し、前記リード端子が前記接続用開口部を通して露出された前記複数のバスバーに接続された電子部品と、前記複数のバスバーのうち前記基板と反対側の面に接着剤を介して積層された放熱板と、を備えた回路構成体であって、前記基板には前記接続用開口部の周辺に基板貫通孔が設けられるとともに、前記複数のバスバーのうち前記基板貫通孔に対応する位置にバスバー貫通孔が設けられており、前記基板貫通孔および前記バスバー貫通孔が重なり合って形成された孔部内に前記接着剤が逃がされるようになっている。

本明細書に開示される技術によれば、基板貫通孔とバスバー貫通孔とが連通されており、接続用開口部の周辺の接着剤は、隣り合うバスバーの間の隙間内だけでなく、これらの貫通孔内に逃げるから、バスバー間の隙間に進入する接着剤の量が減少し、接着剤が電子部品の本体部の下面に直接接触することが抑制される。従って、電子部品や基板の発熱により接着剤が熱膨張した場合や、逆に、冷却により接着剤が収縮した場合でも、電子部品がその影響を直接受けることが抑制され、もって、リード端子とバスバーとの接続部が影響を受けることも抑制される。よって、接続信頼性が高い回路構成体および電気接続箱を得ることができる。

上記回路構成体において、複数のバスバーを接着シートを介して基板に積層し、接着シートのうち基板貫通孔に対応する位置に、シート貫通孔を設ける構成としてもよい。

上記の態様によれば、複数のバスバーを接着シートを介して基板に積層する場合にも、接着シートのうち基板貫通孔に対応する位置にシート貫通孔を設けることにより、基板貫通孔とシート貫通孔とバスバー貫通孔とを連通させて、同様の効果を得ることができる。

また、本明細書に開示される技術は、上記回路構成体をケースに収容してなる電気接続箱である。

本明細書に開示された技術によれば、回路構成体又は電気接続箱において、接続信頼性を向上させることができる。

一実施形態の回路構成体の一部の分解斜視図 電気接続箱の中の平面図 コイルをバスバーに接続した状態の一部拡大平面図 図３のＡ−Ａ線における一部断面図 仮想的な技術に係る、コイルをバスバーに接続した状態の一部拡大平面図 図５のＢ−Ｂ線における一部断面図

一実施形態を図１ないし図４によって説明する。

本実施形態の電気接続箱１０は、回路基板１２、および、放熱板３０を含む回路構成体１１と、回路構成体１１を収容する合成樹脂製のケース４０と、を備える。なお、以下の説明においては、図１における上側を、表側又は上側とし、下側を、裏側又は下側として説明する。

図１に示すように、回路構成体１１は、回路基板１２と、回路基板１２の表面（図１における上面）に配されたコイル１５と、回路基板１２の裏面（図１における下面）に配された複数のバスバー２０と、バスバー２０の裏面に配された放熱板３０（図４参照）とを備える。

回路基板１２は略Ｌ字形状をなし、その表面には、プリント配線技術により図示しない導電回路が形成されている。

コイル１５は表面実装型のコイルであって、図１および図４に示すように、直方体状の本体部１６を有し、本体部１６の底面のうちの対向２辺の縁部周辺に一対のリード端子１７が設けられた形態をなしている。

複数のバスバー２０は、金属板材を所定形状にプレス加工してなる。バスバー２０は概ね矩形状をなしており、隣り合うバスバー２０との間に隙間Ｓを介して所定のパターンで配策されている。いくつかのバスバー２０の側縁には、外方に突出する接続片２１が、バスバー２０と一体に形成されている。これら接続片２１にはボルトを挿通するためのボルト取り付け孔２１Ａが貫通して形成されており、これらのボルト取り付け孔２１Ａに図示しないボルトが挿通されるとともに車両に取り付けられた電源端子と螺合されることにより、接続片２１は外部電源と電気的に接続されるようになっている。

複数のバスバー２０は、回路基板１２の裏面に、絶縁性の接着シート２５を介して接着されている。接着シート２５は、回路基板１２とほぼ同形状をなしている。

図１に示すように、回路基板１２のうちコイル１５が配される位置には、コイル１５をバスバー２０上に実装するための接続用開口部１３が形成されている。図３に示すように、接続用開口部１３のうちコイル１５の本体部１６が配される部分は、本体部１６の底面より僅かに大きい矩形状に開口している。また、コイル１５のリード端子１７が位置する一対の縁部側には、幅が短い開口（以下拡張部１３Ａとする）が拡張して設けられている。

また、接着シート２５のうち、回路基板１２の接続用開口部１３に対応する位置には、接続用開口部１３とほぼ同形状で、かつ、やや大きな開口寸法を有するシート開口部２６が設けられている（図１および図３参照）。

さらに、回路基板１２のうち、接続用開口部１３の一対の拡張部１３Ａの周辺領域には、複数の小径の基板貫通孔１４Ａが設けられており、接着シート２５のうち基板貫通孔１４Ａに対応する位置には、シート貫通孔１４Ｂが設けられており、複数のバスバー２０のうち基板貫通孔１４Ａに対応する位置には、バスバー貫通孔１４Ｃが設けられている（図３参照）。これらの貫通孔１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが互いに重なり合うことにより、回路基板１２、接着シート２５、および、複数のバスバー２０の積層体を表裏に亘って貫通する孔部１４が形成されている。

コイル１５は、回路基板１２の表面側のうち、接続用開口部１３が設けられた領域に配されている。本実施形態においては、コイル１５のリード端子１７は、例えばハンダ付け等公知の手法により、接続用開口部１３およびシート開口部２６を通して露出された一対のバスバー２０の表面に接続されている。

バスバー２０の下面（裏面）には、放熱板３０が配置されている（図４参照）。放熱板３０は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性に優れる金属材料からなる板状部材であり、回路基板１２およびコイル１５において発生した熱を放熱する機能を有する。放熱板３０は、例えば熱硬化性の接着剤３５によりバスバー２０の裏面側に接着されている。接着剤３５は、絶縁性かつ熱伝導性を有する接着剤である。

続いて、本実施形態に係る電気接続箱１０の製造工程の一例を説明する。まず、図１に示すように、表面にプリント配線技術により導電路が形成された回路基板１２の下面に、所定の形状に切断された接着シート２５を重ね合わせるとともに、複数のバスバー２０を所定のパターンで並べた状態で加圧する。これにより、回路基板１２および複数のバスバー２０は接着シート２５を介して互いに接着・固定される。この状態において、複数のバスバー２０の上面の一部は、回路基板１２の接続用開口部１３および接着シート２５のシート開口部２６を通して露出された状態とされている。

続いて、スクリーン印刷により回路基板１２の所定の位置にはんだを塗布する。その後、所定の位置にコイル１５を載置し、リフローはんだ付けを実行する。

次に、放熱板３０の上面に接着剤３５を塗布し、コイル１５および複数のバスバー２０を配した回路基板１２を上方から重ね合わせる。この時、回路基板１２、接着シート２５、および、バスバー２０の積層体には、表裏に亘って貫通する複数の孔部１４が設けられているから、接着剤３５は隣り合うバスバー２０の間の隙間Ｓだけでなく、孔部１４内にも逃がされる（図４参照）。その後加熱を行うことにより、接着剤３５を硬化させる。

最後に、放熱板３０が重ねられた回路基板１２（回路構成体１１）をケース４０内に収容し、電気接続箱１０とする。

続いて、本実施形態に係る電気接続箱１０の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、接続用開口部１３の周辺の接着剤３５は、隣り合うバスバー２０の間の隙間Ｓ内だけでなく、複数の孔部１４内に逃げるから、バスバー２０間の隙間Ｓに進入する接着剤３５の量が減少し、接着剤３５がコイル１５の本体部１６の下面に直接接触することが抑制される。従って、コイル１５や回路基板１２の発熱により接着剤３５が熱膨張した場合や、逆に、冷却により接着剤３５が収縮した場合でも、コイル１５の本体部１６がその影響を直接受けることが抑制され、もって、バスバー２０およびリード端子１７の接続部分も影響を受けにくい。すなわち、接続信頼性が高い回路構成体１１および電気接続箱１０を得ることができる。

また、本実施形態によれば、複数のバスバー２０は接着シート２５を介して回路基板１２に積層されており、接着シート２５のうち基板貫通孔１４Ａに対応する位置には、シート貫通孔１４Ｂが設けられている。これにより、基板貫通孔１４Ａとシート貫通孔１４Ｂとバスバー貫通孔１４Ｃとを連通させて、接着剤３５を、基板貫通孔１４Ａ、シート貫通孔１４Ｂ、及びバスバー貫通孔１４Ｃから逃がすことができる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。

（１）上記実施形態では、複数の孔部１４を、拡張部１３Ａの周辺領域に設けたが、接続用開口部１３の周囲全体を囲むように設けてもよく、要は、回路基板１２の導電パターンに影響を及ぼさない位置であればどこに設けてもよい。

（２）孔部１４の位置や形状、数は、上記実施形態に限るものではなく、例えば、長孔状の孔部を一対設ける構成等、他の構成とすることもできる。

（３）上記実施形態では、コイル１５を実装する例を示したが、コイル１５に限らず、コンデンサやシャント抵抗等、他の電子部品を実装する場合に適用することもできる。

１０…電気接続箱
１１…回路構成体
１２…回路基板
１３…接続用開口部
１３Ａ…拡張部
１４…孔部
１４Ａ…基板貫通孔
１４Ｂ…シート貫通孔
１４Ｃ…バスバー貫通孔
１５…コイル（電子部品）
１６…本体部
１７…リード端子
２０…バスバー
２５…接着シート
２６…シート開口部
３０…放熱板
３５…接着剤
４０…ケース
Ｓ…隙間

Claims (3)

1. 接続用開口部を有する基板と、
   前記基板の一面側に積層された複数のバスバーと、
   本体部および複数のリード端子を有し、前記リード端子が前記接続用開口部を通して露出された前記複数のバスバーに接続された電子部品と、
   前記複数のバスバーのうち前記基板と反対側の面に接着剤を介して積層された放熱板と、を備えた回路構成体であって、
   前記基板には前記接続用開口部の周辺に基板貫通孔が設けられるとともに、前記複数のバスバーのうち前記基板貫通孔に対応する位置にバスバー貫通孔が設けられており、
   前記基板貫通孔および前記バスバー貫通孔が重なり合って形成された孔部内に前記接着剤が逃がされるようになっている回路構成体。
2. 前記複数のバスバーは接着シートを介して前記基板に積層されており、前記接着シートのうち前記基板貫通孔に対応する位置には、シート貫通孔が設けられている請求項１に記載の回路構成体。
3. 請求項１又は請求項２に記載の回路構成体をケースに収容してなる電気接続箱。

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