WO2018038030A1 - 導電部材、回路構成体、及び、導電部材の製造方法 - Google Patents

導電部材、回路構成体、及び、導電部材の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the technique disclosed in this specification relates to a conductive member, a circuit structure, and a method for manufacturing the conductive member.
  • a conductive member including a metal member fixed to a bus bar is known (for example, see Patent Document 1).
  • the circuit structure described in Patent Document 1 has a through hole formed in the bus bar, and an inlay part (corresponding to a metal member) is press-fitted into the through hole, whereby the circuit structure body has a simple structure. The heat is dissipated.
  • Patent Document 1 has room for improvement in improving heat dissipation.
  • the present specification discloses a technique for further improving the heat dissipation of the circuit structure with a simple configuration.
  • the conductive member disclosed in the present specification is a conductive member having a bus bar having a through hole and a metal member fixed to the bus bar, and the metal member is inserted into the through hole. And a first head having an outer diameter larger than the diameter of the through hole at one end of the shaft portion. According to the conductive member, since the metal member has the first head, the heat capacity of the metal member can be increased as compared with the case where the metal member does not have the first head as in the prior art. . Thereby, the heat dissipation of the conductive member can be further improved with a simple configuration.
  • the front bus bar may be made of a copper alloy, and the metal member may be made of pure copper.
  • the bus bar is made of pure copper, the thermal conductivity and the conductivity can be improved, but there is a concern that the leak characteristics are deteriorated as compared with the copper alloy.
  • the conductive member described above the bus bar is formed of a copper alloy, while the metal member is formed of pure copper. Therefore, it is possible to improve thermal conductivity and conductivity while suppressing deterioration of leakage characteristics.
  • the 2nd head which has an outer diameter larger than the hole diameter of the said through-hole may be provided in the other edge part of the said axial part. According to the conductive member, the metal member can be firmly fixed to the bus bar.
  • the bus bar includes a first surface that contacts the first head and a second surface opposite to the first surface, and the second surface of the bus bar includes the penetrating hole.
  • a countersink hole having a hole diameter larger than the hole diameter of the through hole may be provided around the hole edge of the hole, and the second head may be accommodated in the countersink hole.
  • the tip surface of the second head of the metal member and the second surface of the bus bar can be substantially flush with each other. The two surfaces can be brought into surface contact with the flat surface of the heat sink. Thereby, the heat dissipation of a conductive member can be improved more.
  • the bus bar has a first surface that contacts the first head, and a second surface opposite to the first surface, and a convex portion formed on the first surface;
  • a step portion may be formed in the bus bar by a concave portion formed at a position corresponding to the convex portion on the second surface, and the first head may be accommodated in the concave portion.
  • the tip surface of the first head of the metal member and the first surface of the bus bar can be substantially flush with each other.
  • One surface can be brought into surface contact with the flat surface of the heat sink. In this case, the contact area between the metal member and the heat sink can be increased as compared with the case where the tip surface of the shaft portion is brought into surface contact with the heat sink, so that the heat dissipation of the conductive member can be further improved.
  • the circuit structure disclosed in this specification includes the conductive member according to any one of claims 1 to 4 and a circuit board having an opening in which the first head is accommodated.
  • the bus bar is overlapped and bonded to the circuit board in a state where the first head is accommodated in the opening. According to said circuit structure, the heat dissipation of a circuit structure can be improved more with a simple structure.
  • the circuit structure disclosed in this specification includes the conductive member according to claim 5 and a circuit board having an opening in which the convex portion is accommodated, and the convex portion is accommodated in the opening.
  • the bus bar is overlapped and bonded to the circuit board. According to said circuit structure, the heat dissipation of a circuit structure can be improved more with a simple structure.
  • the terminal of an electronic component may be connected to the said metal member.
  • fever of an electronic component can be radiated using a metal member.
  • a bus bar having a through hole and a first head having an outer diameter larger than the diameter of the through hole are formed at one end of the shaft portion.
  • the metal member can be fixed to the bus bar while further improving the heat dissipation of the conductive member with a simple configuration.
  • a bus bar having a through hole and a first head having an outer diameter larger than the diameter of the through hole are formed at one end of the shaft portion.
  • a metal rivet which includes a press-fitting step of press-fitting the shaft portion into the through-hole. According to the manufacturing method described above, the metal member can be fixed to the bus bar while further improving the heat dissipation of the conductive member with a simple configuration.
  • the heat dissipation of the conductive member can be further improved with a simple configuration.
  • FIG. 3 is a top view of a part of the circuit structure according to the first embodiment. Sectional view taken along line AA shown in FIG. Top view of part of circuit board Top view of part of bus bar Front view of a metal member viewed from below Perspective view of electronic components and metal members A top view of a part of a circuit structure according to the second embodiment Sectional view along line BB shown in FIG. Perspective view of metal member
  • the circuit structure 1 includes a circuit board 10 (FIGS. 1 and 2) and a plurality of (two in this embodiment) conductive layers stacked on the circuit board 10.
  • Members 2A and 2B (FIG. 2), an electronic component 15 (FIGS. 1 and 2) mounted on the upper surface of the circuit board 10, an insulating heat radiation sheet (not shown), a heat sink 16 (FIG. 2), and the like are provided. .
  • the circuit board 10 is a plate-like printed circuit board, and a conductive path (not shown) made of a conductive material such as copper foil is printed on the upper surface of an insulating board made of an insulating material.
  • the circuit board 10 is formed with an opening 17 in which first heads 13 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> A (FIG. 2) of metal members 13 and 14 described later are accommodated.
  • the opening 17 is formed in a shape obtained by combining a rectangular opening 17A and a rectangular opening 17B.
  • the opening 17A and the opening 17B have different sizes depending on the sizes of the first heads 13A and 14A of the metal members 13 and 14.
  • the conductive member 2 ⁇ / b> A includes a bus bar 11 and a metal member 13.
  • the conductive member 2 ⁇ / b> B includes a bus bar 12 and a metal member 14.
  • the bus bars 11 and 12 are made of a copper alloy, and the metal members 13 and 14 are made of pure copper having a purity of 99.9% or more.
  • the upper surfaces of the bus bars 11 and 12 are the first surfaces and the lower surfaces are the second surfaces.
  • the two bus bars 11 and 12 are arranged in different areas of the circuit board 10 with a gap therebetween.
  • the bus bars 11 and 12 are formed by punching a copper alloy plate material into a predetermined shape with a press machine, and are formed with circular through holes 11A and 12A, respectively.
  • annular countersink holes 11B and 12B are provided on the surfaces (second surfaces) of the bus bars 11 and 12 facing away from the circuit board 10 so as to surround the through holes 11A and 12A. Is formed.
  • the bus bars 11 and 12 are supplied with a relatively large current for driving a load such as an external vehicle-mounted electrical component or a vehicle motor, and the circuit board 10 is relatively small for moving the control circuit.
  • the control current is energized.
  • the metal member 13 has a substantially square first head 13 ⁇ / b> A having a contact surface 13 ⁇ / b> D (FIGS. 2 and 5) that is in surface contact with the plate surface facing the upper side of the bus bar 11.
  • a cylindrical shaft portion 13B (FIG. 2) extending substantially perpendicularly from the contact surface 13D of the first head portion 13A, and a disc-shaped second head portion 13C provided at the tip of the shaft portion 13B. (FIGS. 2 and 5).
  • the first head portion 13A is formed at one end portion of the shaft portion 13B
  • the second head portion 13C is formed at the other end portion of the shaft portion 13B.
  • the outer diameter of the shaft portion 13 ⁇ / b> B is slightly smaller than the hole diameter of the through hole 11 ⁇ / b> A of the bus bar 11.
  • the outer diameter of the first head 13A and the outer diameter of the second head 13C are larger than the hole diameter of the through hole 11A.
  • the thickness (vertical width) of the second head portion 13 ⁇ / b> C of the metal member 13 substantially matches the depth (vertical width) of the counterbore 11 ⁇ / b> B of the bus bar 11.
  • the metal member 13 before being attached to the bus bar 11 is not formed with the second head portion 13C, and the shaft portion 13B without the second head portion 13C is formed in the through hole 11A.
  • the second head 13C is formed by being inserted and caulked.
  • the metal member 13 before being attached to the bus bar 11, that is, the metal member 13 in which the second head portion 13C is not formed on the shaft portion 13B is an example of a rivet.
  • the electronic component 15 is a heat-generating component that is made of a semiconductor switching element such as an FET (Field Effect Transistor) and generates heat in response to an energization current.
  • the electronic component 15 includes a main body 15A having a box-shaped package and a plurality of terminals 15B.
  • a base-like terminal (not shown) is provided on the lower surface of the main body 15A.
  • the plurality of terminals 15 ⁇ / b> B includes a terminal 19 connected to the metal member 14 fixed to the bus bar 12 and a terminal 20 connected to a conductive path (not shown) printed on the circuit board 10.
  • the terminals 19 and 20 and a pedestal-shaped terminal (not shown) are connected to the upper surfaces of the metal members 13 and 14 and a conductive path (not shown) of the circuit board 10 by a known method such as soldering.
  • the heat sink 16 has a flat upper surface, and is indirectly in surface contact with the bus bars 11 and 12 and the metal members 13 and 14 via an insulating heat radiation sheet (not shown).
  • the shaft portions 13B and 14B of the metal members 13 and 14 that is, rivets
  • the second heads 13C and 14C are formed by caulking the parts 13B and 14B.
  • the metal members 13 and 14 are fixed to the bus bars 11 and 12.
  • the lower surfaces of the second head portions 13C and 14C of the metal members 13 and 14 (tip surfaces of the second head portions) and the lower surfaces of the bus bars 11 and 12 (second surfaces) are substantially flush with each other.
  • the electronic component 15 or the like is mounted on the upper surface of the circuit board 10, and a plurality of terminals 15B of the electronic component 15 or a pedestal-shaped terminal (not shown) of the electronic component 15 is replaced by, for example, reflow soldering.
  • the circuit structure 1 is formed by connecting to 10 conductive paths (not shown).
  • the shaft portion 13B of the metal member 13 has the same size as the through-hole 11A, and a conductive path (not shown) of the circuit board 10 is led out (exposed) into the through-hole 11A to penetrate the shaft portion 13B.
  • the metal member 13 and the conductive path may be connected by press-fitting into the hole 11A.
  • the metal members 13 and 14 have the first heads 13A and 14A. Compared with the case where 14A is not provided, the heat capacity of the metal members 13 and 14 can be increased. Thereby, the heat dissipation of conductive member 2A, 2B can be improved more with a simple structure.
  • the bus bars 11 and 12 are made of a copper alloy, and the metal members 13 and 14 are made of pure copper.
  • the bus bars 11 and 12 are formed of a copper alloy, while the metal members 13 and 14 are formed of pure copper, so that the thermal conductivity and the conductivity are improved while suppressing the deterioration of the leak characteristics. Can do.
  • the shaft portions 13B and 14B have a second outer diameter larger than the diameter of the through holes 11A and 12A on the opposite side (the other end portion) from the first head portions 13A and 14A. Since the head portions 13C and 14C are provided, the metal members 13 and 14 can be firmly fixed to the bus bars 11 and 12, respectively.
  • the bus bars 11 and 12 are countersunk holes that surround the through holes 11A and 12A on the surface (second surface) opposite to the surface where the first heads 13A and 14A are in surface contact.
  • 11B and 12B are provided, and the second heads 13C and 14C of the metal members 13 and 14 are accommodated in the countersink holes 11B and 12B.
  • the lower surfaces of the second heads 13C and 14C and the lower surfaces (second surfaces) of the bus bars 11 and 12 are substantially flush with each other. Therefore, the flat surface of the heat sink 16 can be brought into surface contact with the lower surfaces of the second heads 13C and 14C and the lower surfaces (second surfaces) of the bus bars 11 and 12. Thereby, the heat dissipation of conductive member 2A, 2B can be improved more.
  • the heat dissipation of the circuit structure 1 can be further improved with a simple structure.
  • the heat of the electronic component 15 can be dissipated using the metal members 13 and 14.
  • the metal members 13 and 14 are fixed to the bus bars 11 and 12 while further improving the heat dissipation of the conductive members 2A and 2B with a simple configuration. Can do.
  • the circuit structure 201 includes a circuit board 210 (FIGS. 7 and 8), a conductive member 202A (FIG. 8), a bus bar 212 (FIG. 8), and an electronic component. 15 (FIGS. 7 and 8).
  • an opening 217 is formed in the circuit board 210.
  • the opening 217 is formed in a shape in which a rectangular opening 217B is coupled to the right side of the opening 217A having a shape in which the right side of the circle is notched.
  • the conductive member 202 ⁇ / b> A includes a bus bar 211 and a metal member 213.
  • the lower surface of the bus bar 211 is the first surface
  • the upper surface is the second surface.
  • a step portion 211C having a space inside is formed at the right end portion of the bus bar 211 by a convex portion 211D formed on the upper surface (second surface) and a concave portion 211E formed on the lower surface (first surface). ing.
  • the step portion 211C is formed by pressing the right end portion of the bus bar 211, and is formed in a shape in which the right side of the circle is notched as viewed from above as shown in FIG. ing.
  • a circular through hole 211A into which the shaft portion 213B of the metal member 213 is press-fitted is formed in the step portion 211C.
  • the first head 213 ⁇ / b> A of the metal member 213 according to the second embodiment has a disk shape, and the surface 213 ⁇ / b> C facing upward is a contact surface that makes surface contact with the plate surface of the bus bar 211.
  • a cylindrical shaft portion 213B extends upward from the contact surface 213C.
  • the metal member 213 according to the second embodiment does not have a portion corresponding to the second head 13C according to the first embodiment.
  • the metal member 213 is fixed to the bus bar 211 by pressing the shaft portion 213B into the through hole 211A of the bus bar 211 from below.
  • the shaft portion 213B is press-fitted into the through hole 211A
  • the first head portion 213A is housed in the recess 211E (in other words, the space inside the step portion 211C), and the lower surface of the first head portion 213A.
  • the lower surface of the bus bar 211 are substantially flush with each other.
  • the bus bar 212 corresponds to the bus bar 12 of the first embodiment, but no metal member is attached to the bus bar 212, and the left end is bent upward by pressing or the like.
  • the bus bar 211 is overlaid on the circuit board 210 in a state where the convex portion 211D is accommodated in the opening 217 of the circuit board 210.
  • the upper surface of the metal member 213, the upper surface of the convex portion 211D, the upper surface of the left end of the bus bar 212, and the upper surface of the circuit board 210 are substantially flush.
  • a base-like terminal (not shown) of the electronic component 15 is connected to the upper surface of the shaft portion 213B press-fitted into the bus bar 211 and the upper surface of the convex portion 211D.
  • the lower surface of the first head 213A (the front end surface of the first head 213A) of the metal member 213 and the lower surface (first surface) of the bus bar 211 are substantially the same. Since it becomes possible to make it flush, the flat surface of the heat sink 16 can be brought into surface contact with the lower surface of the first head 213A and the lower surface (first surface) of the bus bar 211. In this way, the contact area between the metal member 213 and the heat sink 16 can be increased as compared with the case where the tip surface of the shaft portion 213B is in surface contact with the heat sink 16, so that the heat dissipation of the conductive member 202A can be further improved. Can do.
  • the heat dissipation of the circuit configuration body 201 can be further improved with a simple configuration.
  • the metal member 213 can be fixed to the bus bar 211 while further improving the heat dissipation of the conductive member 202A with a simple configuration.
  • the bus bar is a copper alloy and the metal member is pure copper.
  • the bus bar may be pure copper and the metal member may be a copper alloy.
  • both the bus bar and the metal member may be pure copper, and both the bus bar and the metal member may be a copper alloy. Even in that case, since the heat capacity is increased by providing the first head, heat dissipation is improved as compared with the conventional case.
  • the bus bar is made of pure copper, the bus bar can be thinned and partially thickened with rivets.
  • bus bar and the metal member are copper alloy or pure copper has been described as an example, but these may be metals other than copper.
  • the FET is described as an example of the electronic component, but the electronic component is not limited to the FET.

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Abstract

貫通孔11Aを有するバスバー11と、バスバー11に固定されている金属部材13と、を備えた導電部材であって、金属部材13は、貫通孔11Aに挿通されている軸部13と、軸部13の一方の端部に貫通孔11Aの孔径より大きい外径を有する第1の頭部13Aと、を備える導電部材2A。金属部材13が第1の頭部13Aを有しているので、従来のように第1の頭部13Aを有していない場合に比べて金属部材13の熱容量を大きくすることができる。これにより、簡素な構成で導電部材2Aの放熱性をより向上させることができる。

Description

導電部材、回路構成体、及び、導電部材の製造方法
 本明細書で開示する技術は、導電部材、回路構成体、及び、導電部材の製造方法に関する。
 従来、バスバーに固定されている金属部材を備える導電部材が知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の回路構成体はバスバーに貫通孔が形成されており、その貫通孔にインレイ部品(金属部材に相当)を圧入することにより、簡素な構成で回路構成体の熱を放熱するようにしている。
特開2015-47031号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の回路構成体は放熱性を向上させる上で改善の余地があった。
 本明細書では、簡素な構成で回路構成体の放熱性をより向上させる技術を開示する。
 本明細書で開示する導電部材は、貫通孔を有するバスバーと、前記バスバーに固定されている金属部材と、を有する導電部材であって、前記金属部材は、前記貫通孔に挿通されている軸部と、前記軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径より大きい外径を有する第1の頭部と、を有する。
 上記の導電部材によると、金属部材が第1の頭部を有しているので、従来のように第1の頭部を有していない場合に比べて金属部材の熱容量を大きくすることができる。これにより、簡素な構成で導電部材の放熱性をより向上させることができる。
 また、前前記バスバーは銅合金から構成され、前記金属部材は純銅から構成されてもよい。
 例えばバスバーを純銅によって形成すると、熱伝導率及び導電率を向上させることができる反面、銅合金に比べてリーク特性が悪化してしまうことが懸念される。上記の導電部材によると、バスバーを銅合金によって形成する一方、金属部材を純銅によって形成するので、リーク特性の悪化を抑制しつつ熱伝導率及び導電率を向上させることができる。
 また、前記軸部の他方の端部には、前記貫通孔の孔径より大きい外径を有する第2の頭部が設けられていてもよい。
 上記の導電部材によると、金属部材をバスバーに強固に固定することができる。
 また、前記バスバーは、前記第1の頭部と接触する第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記バスバーの前記第2面には、前記貫通孔の孔縁部の周囲に、前記貫通孔の孔径よりも大きな孔径を有する座繰り孔が設けられており、前記第2の頭部が前記座繰り孔に収容されていてもよい。
 上記の導電部材によると、金属部材の第2の頭部の先端面とバスバーの第2面とをほぼ面一にすることが可能になるので、第2の頭部の先端面とバスバーの第2面とを伴にヒートシンクの平坦面に面接触させることができる。これにより導電部材の放熱性をより向上させることができる。
 また、前記バスバーは、前記第1の頭部と接触する第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記第1面に形成された凸部と前記第2面のうち前記凸部に対応する位置に形成された凹部とによって前記バスバーには段部が形成されており、前記第1の頭部が前記凹部に収容されていてもよい。
 上記の導電部材によると、金属部材の第1の頭部の先端面とバスバーの第1面とをほぼ面一にすることが可能になるので、第1の頭部の先端面とバスバーの第1面とを伴にヒートシンクの平坦面に面接触させることができる。このようにすると軸部の先端面をヒートシンクに面接触させる場合に比べて金属部材とヒートシンクとの接触面積を大きくすることができるので、導電部材の放熱性をより向上させることができる。
 また、本明細書で開示する回路構成体は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の導電部材と、前記第1の頭部が収容される開口を有する回路基板と、を備え、前記第1の頭部が前記開口に収容された状態で前記バスバーが前記回路基板に重ねられて接着されている。
 上記の回路構成体によると、簡素な構成で回路構成体の放熱性をより向上させることができる。
 また、本明細書で開示する回路構成体は、請求項5に記載の導電部材と、前記凸部が収容される開口を有する回路基板と、を備え、前記凸部が前記開口に収容された状態で前記バスバーが前記回路基板に重ねられて接着されている。
 上記の回路構成体によると、簡素な構成で回路構成体の放熱性をより向上させることができる。
 また、前記金属部材に電子部品の端子が接続されていてもよい。
 上記の回路構成体によると、電子部品の熱を、金属部材を用いて放熱させることができる。
 また、本明細書で開示する導電部材の製造方法は、貫通孔を有するバスバーと、軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径よりも大きな外径を有する第1の頭部が形成された金属製のリベットと、を備えた導電部材の製造方法であって、前記軸部を前記貫通孔に挿入する挿入工程と、前記軸部の他方の端部をかしめて前記バスバーに固定する固定工程と、を含む。
 上記の製造方法によると、簡素な構成で導電部材の放熱性をより向上させつつ金属部材をバスバーに固定することができる。
 また、本明細書で開示する導電部材の製造方法は、貫通孔を有するバスバーと、軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径よりも大きな外径を有する第1の頭部が形成された金属製のリベットと、を備えた導電部材の製造方法であって、前記軸部を前記貫通孔に圧入する圧入工程を含む。
 上記の製造方法によると、簡素な構成で導電部材の放熱性をより向上させつつ金属部材をバスバーに固定することができる。
 本明細書で開示する技術によれば、簡素な構成で導電部材の放熱性をより向上させることができる。
実施形態1に係る回路構成体の一部の上面図 図1に示すA-A線の断面図 回路基板の一部の上面図 バスバーの一部の上面図 金属部材を下から見た正面図 電子部品及び金属部材の斜視図 実施形態2に係る回路構成体の一部の上面図 図7に示すB-B線の断面図 金属部材の斜視図
 <実施形態1>
 実施形態1を図1ないし図6によって説明する。以降の説明において、Z方向を上方とし、Y方向を前方とし、X方向を右方とする。
 (1)回路構成体
 図1及び図2に示すように、回路構成体1は回路基板10(図1、図2)、回路基板10に重ねられた複数(本実施形態では2つ)の導電部材2A,2B(図2)、回路基板10の上面に実装されている電子部品15(図1、図2)、絶縁放熱シート(図示せず)、ヒートシンク16(図2)などを備えている。
 回路基板10は板状のプリント回路基板であり、絶縁性材料からなる絶縁板の上面に銅箔等の導電性材料からなる導電路(図示せず)がプリント配線されている。図3に示すように、回路基板10には後述する金属部材13,14の第1の頭部13A,14A(図2)が収容される開口17が形成されている。開口17は長方形状の開口17Aと長方形状の開口17Bとを結合した形状に形成されている。開口17Aと開口17Bとは金属部材13,14の第1の頭部13A,14Aの大きさに応じて異なる大きさとなっている。
 図2に示すように、導電部材2Aはバスバー11と金属部材13とを備えている。また、導電部材2Bはバスバー12と金属部材14とを備えている。バスバー11,12は銅合金製であり、金属部材13,14は純度99.9%以上の純銅製である。本実施形態では、バスバー11,12の上面が第1面とされ、下面が第2面とされる。
 図4に示すように、2枚のバスバー11,12はそれぞれ回路基板10の異なる領域に互いに隙間を空けて配されている。バスバー11,12は銅合金製の板材をプレス機により所定の形状に打ち抜いて形成されたものであり、それぞれ円形の貫通孔11A,12Aが形成されている。また、図2に示すように、各バスバー11,12の回路基板10とは逆側を向く面(第2面)には貫通孔11A,12Aを囲むように環状の座繰り孔11B,12Bが形成されている。
 なお、バスバー11,12には、例えば、外部の車載電装品や車両のモータ等の負荷を駆動させるための比較的大きな電流が通電し、回路基板10には制御回路を動かすための比較的小さな制御電流が通電する。
 次に、金属部材13,14について説明する。金属部材13,14の構成は実質的に同一であるのでここでは金属部材13を例に説明する。
 図2及び図5に示すように、金属部材13はバスバー11の上側を向く板面に面接触する接触面13D(図2、図5)を有する略正方形状の第1の頭部13Aと、第1の頭部13Aの接触面13Dから略垂直に延びている円柱状の軸部13B(図2)と、軸部13Bの先端部に設けられている円板状の第2の頭部13C(図2、図5)とを有している。換言すると、軸部13Bの一方の端部には第1の頭部13Aが形成されており、軸部13Bの他方の端部には第2の頭部13Cが形成されている。
 図2に示すように、軸部13Bの外径はバスバー11の貫通孔11Aの孔径よりわずかに小さくなっている。一方、第1の頭部13Aの外径及び第2の頭部13Cの外径は貫通孔11Aの孔径より大きくなっている。また、金属部材13の第2の頭部13Cの厚さ(上下方向の幅)はバスバー11の座繰り孔11Bの深さ(上下方向の幅)と略一致している。
 詳しくは後述するが、バスバー11に取り付けられる前の金属部材13には第2の頭部13Cが形成されておらず、第2の頭部13Cが形成されていない軸部13Bが貫通孔11Aに挿入されてかしめられることによって第2の頭部13Cが形成されている。バスバー11に取り付けられる前の金属部材13、すなわち軸部13Bに第2の頭部13Cが形成されていない金属部材13はリベットの一例である。
 電子部品15は、例えばFET(Field Effect Transistor)等の半導体スイッチング素子からなり、通電電流に応じて発熱する発熱部品である。図6に示すように、電子部品15は箱型のパッケージを有する本体15Aと複数の端子15Bとを備えている。また、本体15Aの下面には図示しない台座状の端子が設けられている。
 複数の端子15Bは、バスバー12に固定された金属部材14に接続される端子19と、回路基板10にプリント配線された図示しない導電路に接続される端子20とからなっている。各端子19,20及び図示しない台座状の端子は、半田付け等の公知の手法により、金属部材13,14の上面や回路基板10の図示しない導電路に接続されている。
 図2に示すヒートシンク16はバスバー11,12及び金属部材13,14の熱を吸収して放熱する金属製の部品である。ヒートシンク16は上面が平坦面とされており、図示しない絶縁放熱シートを介してバスバー11,12及び金属部材13,14に間接的に面接触している。
 (2)製造工程
 次に、回路構成体1の製造工程の一例について説明する。先ず、金属板材にプレス加工等が施されてバスバー11,12が形成される。本実施形態ではこのプレス加工において貫通孔11A,12A、及び、座繰り孔11B,12Bが同時に形成されるものとする。
 次に、バスバー11,12の各貫通孔11A,12A内に、第2の頭部13C,14Cが形成されていない金属部材13,14(すなわちリベット)の軸部13B,14Bが挿入され、軸部13B,14Bがかしめられることによって第2の頭部13C,14Cが形成される。これにより金属部材13,14がバスバー11,12に固定される。このとき、金属部材13,14の第2の頭部13C,14Cの下面(第2の頭部の先端面)とバスバー11,12の下面(第2面)とがほぼ面一となる。
 そして、回路基板10又はバスバー11,12に接着剤が塗布され、金属部材13,14の第1の頭部13A,14Aが回路基板10の開口17に収容された状態で回路基板10とバスバー11,12とが重ね合わされて接着される。このとき、金属部材13,14の上面と回路基板10の上面とがほぼ面一となる。
 次に、回路基板10の上面に電子部品15等を搭載して例えばリフロー半田付けによって電子部品15の複数の端子15Bや電子部品15の図示しない台座状の端子を金属部材13,14や回路基板10の図示しない導電路に接続することで回路構成体1が形成される。
 なお、例えば、金属部材13の軸部13Bを貫通孔11Aと同じ大きさとするとともに、回路基板10の導電路(図示せず)を貫通孔11A内に導出(露出)させ、軸部13Bを貫通孔11Aに圧入することで金属部材13と導電路とを接続するようにしてもよい。
 (3)実施形態の効果
 以上説明した導電部材2A,2Bによると、金属部材13,14が第1の頭部13A,14Aを有しているので、従来のように第1の頭部13A,14Aを有していない場合に比べて金属部材13,14の熱容量を大きくすることができる。これにより、簡素な構成で導電部材2A,2Bの放熱性をより向上させることができる。
 更に、導電部材2A,2Bによると、バスバー11,12は銅合金であり、金属部材13,14は純銅である。例えばバスバー11,12を純銅によって形成することによって熱伝導率及び導電率を向上させることも可能であるが、純銅にすると銅合金に比べてリーク特性が悪化してしまうことが懸念される。導電部材2A,2Bによると、バスバー11,12を銅合金によって形成する一方、金属部材13,14を純銅によって形成するので、リーク特性の悪化を抑制しつつ熱伝導率及び導電率を向上させることができる。
 更に、導電部材2A,2Bによると、軸部13B,14Bは第1の頭部13A,14Aとは反対側(他方の端部)に貫通孔11A,12Aの孔径より大きい外径を有する第2の頭部13C,14Cが設けられているので、金属部材13,14をそれぞれバスバー11,12に強固に固定することができる。
 更に、導電部材2A,2Bによると、バスバー11,12は第1の頭部13A,14Aが面接触する面とは逆側の面(第2面)に貫通孔11A,12Aを囲む座繰り孔11B,12Bが設けられており、金属部材13,14の第2の頭部13C,14Cが座繰り孔11B,12Bに収容されている。そして、第2の頭部13C,14Cの下面とバスバー11,12の下面(第2面)とがほぼ面一とされている。このため、第2の頭部13C,14Cの下面とバスバー11,12の下面(第2面)とを伴にヒートシンク16の平坦面に面接触させることができる。これにより導電部材2A,2Bの放熱性をより向上させることができる。
 また、実施形態1に係る回路構成体1によると、簡素な構成で回路構成体1の放熱性をより向上させることができる。
 更に、回路構成体1によると、金属部材13,14に電子部品15が接続されているので、電子部品15の熱を、金属部材13,14を用いて放熱させることができる。
 また、実施形態1に係る導電部材2A,2Bの製造方法によると、簡素な構成で導電部材2A,2Bの放熱性をより向上させつつ、金属部材13,14をバスバー11,12に固定することができる。
 <実施形態2>
 次に、実施形態2を図7ないし図9によって説明する。図7及び図8に示すように、実施形態2に係る回路構成体201は回路基板210(図7、図8)、導電部材202A(図8)、バスバー212(図8)、及び、電子部品15(図7、図8)を備えている。
 図7に示すように、回路基板210には開口217が形成されている。開口217は円の右側が切り欠かれた形状の開口217Aの右側に長方形状の開口217Bを結合した形状に形成されている。
 図8に示すように、導電部材202Aはバスバー211及び金属部材213を備えている。本実施形態においては、バスバー211の下面が第1面とされ、上面が第2面とされる。バスバー211の右側の端部には上面(第2面)に形成されている凸部211Dと下面(第1面)に形成されている凹部211Eとによって内側に空間を有する段部211Cが形成されている。具体的には、段部211Cはバスバー211の右側の端部をプレスすることによって形成されたものであり、図7に示すように上から見ると円の右側が切り欠かれた形状に形成されている。そして、段部211Cには金属部材213の軸部213Bが圧入される円形の貫通孔211Aが形成されている。
 図9に示すように、実施形態2に係る金属部材213の第1の頭部213Aは円板状であり、上側を向く面213Cがバスバー211の板面に面接触する接触面である。そして、接触面213Cから円柱状の軸部213Bが上に向かって延びている。なお、実施形態2に係る金属部材213は実施形態1に係る第2の頭部13Cに相当する部分を有していない。
 図8に示すように、金属部材213は軸部213Bがバスバー211の貫通孔211Aに下から圧入されることによってバスバー211に固定されている。軸部213Bが貫通孔211Aに圧入された状態のとき、第1の頭部213Aは凹部211E(言い換えると段部211Cの内側の空間)に収容された状態となり、第1の頭部213Aの下面とバスバー211の下面とがほぼ面一となる。
 バスバー212は実施形態1のバスバー12に相当するものであるが、バスバー212には金属部材は取り付けられておらず、左側の端部がプレス加工などによって上側に曲げられている。
 バスバー211は、凸部211Dが回路基板210の開口217に収容された状態で回路基板210に重ねられている。バスバー211が回路基板210に重ねられている状態のとき、金属部材213の上面、凸部211Dの上面、バスバー212の左側の端部の上面、及び、回路基板210の上面はほぼ面一となる。そして、バスバー211に圧入された軸部213Bの上面と凸部211Dの上面とに電子部品15の図示しない台座状の端子が接続されている。
 以上説明した実施形態2に係る導電部材202Aによると、金属部材213の第1の頭部213Aの下面(第1の頭部213Aの先端面)とバスバー211の下面(第1面)とをほぼ面一にすることが可能になるので、第1の頭部213Aの下面とバスバー211の下面(第1面)とを伴にヒートシンク16の平坦面に面接触させることができる。このようにすると軸部213Bの先端面をヒートシンク16に面接触させる場合に比べて金属部材213とヒートシンク16との接触面積を大きくすることができるので、導電部材202Aの放熱性をより向上させることができる。
 また、実施形態2に係る回路構成体201によると、簡素な構成で回路構成体201の放熱性をより向上させることができる。
 また、実施形態2に係る導電部材202Aの製造方法によると、簡素な構成で導電部材202Aの放熱性をより向上させつつ金属部材213をバスバー211に固定することができる。
 <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、例えば次のような実施形態も本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。
 (1)上記実施形態ではバスバーが銅合金であり、金属部材が純銅である場合を例に説明したが、バスバーが純銅であり、金属部材が銅合金であってもよい。あるいは、バスバー及び金属部材がどちらも純銅であってもよいし、バスバー及び金属部材がどちらも銅合金であってもよい。その場合であっても、第1の頭部が設けられていることによって熱容量が大きくなるので、従来に比べて放熱性が向上する。
 なお、バスバーが純銅の場合、バスバーの厚さを薄くし、リベットで部分的に厚くする使い方も可能である。
 (2)上記実施形態ではバスバー及び金属部材が銅合金や純銅である場合を例に説明したが、これらは銅以外の金属であってもよい。
 (3)上記実施形態1では金属部材をバスバーにかしめる場合を例に説明した。また、上記実施形態2では金属部材をバスバーに圧入する場合を例に説明した。これに対し、金属部材の軸部をバスバーの貫通孔に挿入し、その状態で軸部とバスバーとを半田によって固定してもよい。
 (4)上記実施形態では電子部品としてFETを例に説明したが、電子部品はFETに限定されるものではない。
1,201:回路構成体
2A,2B,202A:導電部材
10,210:回路基板
11,12,211:バスバー
11A,12A,211A:貫通孔
11B,12B:座繰り孔
13,14,213:金属部材
13A,14A,213A:第1の頭部
13B,14B,213B:軸部
13C,14C:第2の頭部
13D,14D,213C:接触面
15:電子部品
17,217:開口
211C:段部
211D:凸部
211E:凹部

Claims (10)

  1.  貫通孔を有するバスバーと、
     前記バスバーに固定されている金属部材と、を有する導電部材であって、
     前記金属部材は、前記貫通孔に挿通されている軸部と、前記軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径より大きい外径を有する第1の頭部と、を有する、導電部材。
  2.  前記バスバーは銅合金から構成され、前記金属部材は純銅から構成される、請求項1に記載の導電部材。
  3.  前記軸部の他方の端部には、前記貫通孔の孔径より大きい外径を有する第2の頭部が設けられている、請求項1又は請求項2に記載の導電部材。
  4.  前記バスバーは、前記第1の頭部と接触する第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有し、
     前記バスバーの前記第2面には、前記貫通孔の孔縁部の周囲に、前記貫通孔の孔径よりも大きな孔径を有する座繰り孔が設けられており、前記第2の頭部が前記座繰り孔に収容されている、請求項3に記載の導電部材。
  5.  前記バスバーは、前記第1の頭部と接触する第1面と、前記第1面とは反対側の第2面と、を有し、
     前記第1面に形成された凸部と前記第2面のうち前記凸部に対応する位置に形成された凹部とによって前記バスバーには段部が形成されており、前記第1の頭部が前記凹部に収容されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の導電部材。
  6.  請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の導電部材と、
     前記第1の頭部が収容される開口を有する回路基板と、
    を備え、前記第1の頭部が前記開口に収容された状態で前記バスバーが前記回路基板に重ねられて接着されている、回路構成体。
  7.  請求項5に記載の導電部材と、
     前記凸部が収容される開口を有する回路基板と、
    を備え、前記凸部が前記開口に収容された状態で前記バスバーが前記回路基板に重ねられて、接着されている回路構成体。
  8.  前記金属部材に電子部品の端子が接続されている、請求項6又は請求項7に記載の回路構成体。
  9.  貫通孔を有するバスバーと、軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径よりも大きな外径を有する第1の頭部が形成された金属製のリベットと、を備えた導電部材の製造方法であって、
     前記軸部を前記貫通孔に挿入する挿入工程と、
     前記軸部の他方の端部をかしめて前記バスバーに固定する固定工程と、
    を含む導電部材の製造方法。
  10.  貫通孔を有するバスバーと、軸部の一方の端部に前記貫通孔の孔径よりも大きな外径を有する第1の頭部が形成された金属製のリベットと、を備えた導電部材の製造方法であって、
     前記軸部を前記貫通孔に圧入する圧入工程を含む導電部材の製造方法。
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