CN102860143A - 基板和基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

基板（1）是具有作为扼流线圈部的线圈（5）的例如电机控制用的基板。在基板（1）上，形成有电子部件搭载部（9），内部的电路导体露出到外部。电子部件搭载部（9）等外部连接部以外的部位被基板形成树脂被覆并形成注塑成型基板（3），设置在基板（1）（注塑成型基板（3））上的线圈（5）用于将从外部输入的电流平滑化。在线圈（5）上形成了核心部（7）。核心部（7）是利用核心形成树脂形成的。核心部（7）是以至少覆盖线圈（5）的芯部（6）的方式形成的。

Description

基板和基板的制造方法

技术领域

本发明涉及在汽车等中使用的、用于控制具有线圈部的电机等的基板以及基板的制造方法等。

背景技术

搭载在混合动力汽车等上的冷却水循环泵的主流是不受引擎转速影响的电动式。为了进行在这种水泵等中使用的电机的控制，使用嵌入了电机控制用的电路的驱动电路。

图8是表示这种驱动电路100一例的图。电机103例如是三相式无刷电机。利用设置有扼流线圈109等的电源平滑部105将从电源提供的直流电流平滑化。电机驱动控制电路101根据来自发动机计算机的控制信号（C）进行运算，并基于此来控制设置有晶体管等开关元件的开关元件部107，从而控制电机103。另外，作为扼流线圈，可以采用共模扼流线圈。

对用于控制这种电机的装置进行了各种开发，例如在专利文献1、专利文献2中所记载的。

[在先技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开平11-98890号公报

专利文献2：日本特开2001-186789号公报

发明内容

发明所要解决的问题

另一方面，驱动电路100例如是将控制用电路和驱动用电路分别构成并用电缆等连接起来而使用的。这是因为通常的印刷线路基板不能耐受大电流的缘故。因此，例如在电源平滑部105中使用的扼流线圈109有相对于印刷线路基板而单独地构成的情况。另外，在扼流线圈109上形成有铁氧体芯（核心部）。因此，在扼流线圈109上，需要将铁氧体芯安装在扼流线圈上。

但是，这种结构导致装置的大型化，需要各个部件的连接、固定等的操作，所以操作性差。另外，作为这种大电流用的基板，有通过冲压加工形成导体部、而通过注塑成型形成绝缘部的注塑成型基板，但不能节省铁氧体芯的固定操作。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种基板以及基板的制造方法，所述基板是在大电流下也可以使用的电机控制用等的基板，是一体地构成的，并且也不需要铁氧体芯的固定等。

解决问题的手段

为了实现上述的目的，第一发明是一种基板，其特征在于：对于通过对于电路导体的表面注塑成型基板成形树脂、并具有利用上述电路导体而形成的线圈部的注塑成型基板，在上述线圈部的至少芯部上注射具有磁性填料的核心形成树脂并形成了核心部。

上述基板形成树脂的熔融温度优选为比上述核心形成树脂的熔融温度高。

上述磁性填料优选为绝缘性的。在上述注塑成型基板的上述线圈部上，可以利用基板形成树脂以包围上述线圈部的芯部的方式设置壳体部，并且可以将上述核心部形成树脂设置在上述壳体部内来形成核心部。

在上述基板的一部分上，能够与外部电连接的连接端子也可以突出出来。在上述基板上，可以设置开关元件，并可以利用上述电路导体来形成电机控制用的电路。

根据第一发明，由于线圈部是利用电路导体形成的，并且通过注塑成型来形成基板，所以可以与线圈一体地形成能够耐受大电流的基板。另外，由于在线圈部的核心部上注射了具有磁性填料的核心形成树脂，所以核心部也可以通过注射而一体地形成。因此，不需要另行固定核心部。

另外，由于核心形成树脂的熔融温度比基板形成树脂的熔融温度低，所以在注射核芯形成树脂时，基板形成树脂不会熔化。

另外，如果磁性填料具有绝缘性，则作为线圈部以外的电子部件等的噪声对策，还可以对电子部件的表面用包含磁性填料的核心形成树脂来被覆等。另外，对于线圈部，也可以不用基板形成树脂被覆而直接用核心形成树脂被覆。

另外，通过使与外部连接用的端子在基板的一部分上突出出来，可以将所述基板与电机等的外部零件直接焊接、用锡焊等连接，而不需要设置连接器、电缆等。

第二发明是一种基板的制造方法，其特征在于：将作为导体的电路材料接合，形成具有线圈部的电路导体；对于上述电路导体的表面注塑成型基板形成树脂，来成型注塑成型基板；以及在上述线圈部的至少芯部上，注塑成型具有磁性填料且熔融温度比上述基板形成树脂的熔融温度低的核心形成树脂，来形成核心。

在上述注塑成型基板的上述线圈部上，也可以以从四周包围上述线圈部的方式设置壳体部，并在上述壳体部内部将上述核心形成树脂注塑成型来形成核心。

也可以利用上述基板形成树脂将上述壳体部与上述注塑成型基板一体地注塑成型。

根据第二发明，可以得到制造容易、能够耐受大电流、还不需要进行线圈的核心部的固定等的基板的制造方法。

特别地，通过在注射核心部形成树脂的部位上形成壳体部，核心部不会相对于基板转动，另外，通过将壳体部与注塑成型基板一体地构成，可以得到制造性优良的基板的制造方法。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种作为在大电流下也可以使用的电机控制用等的基板的、一体地构成的、也不需要进行铁氧体芯的固定等的基板以及基板的制造方法。

附图说明

图1是表示基板1的立体图，其中（a）是分解立体图，（b）是组装立体图。

图2是表示基板1的俯视图。

图3是图2的A-A线剖面图，是基板1的剖面图。

图4是电路元件的分解概念图。

图5中，（a）是表示电路导体15的概念图，是注塑成型基板的透视图，（b）是表示注射了核心部的状态的图。

图6是表示基板20的立体图，其中（a）是表示注射核心部之前的状态的图，（b）是注射了核心部的状态的图。

图7是图6的B-B线剖面图。

图8是表示现有的电机驱动用的驱动电路100的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1、图2是表示基板1的图，图1（a）是分解立体图，图1（b）是组装立体图，图2是俯视图。基板1是具有作为扼流线圈部的线圈5的例如电机控制用的基板。在基板1上形成有电子部件搭载部9，内部的电路导体露出到外部。电子部件搭载部9等外部连接部以外的部位由基板形成树脂被覆而形成注塑成型基板3。在注塑成型基板3上搭载电子部件13等。

设置在基板1（注塑成型基板3）上的线圈5用于将从外部输入的电流平滑化。另外，电子部件搭载部9是搭载电子部件13等的部位，电子部件13与基板1（注塑成型基板3）电连接。

另外，作为本发明的基板并不限于如图所示的基板，而当然可以适用于具有线圈部并流过大电流的基板。即，当然并不限于如图所示的配置以及形状，而可以适当地搭载其他的部件、适当地改变配置以及形状等等。

在线圈5上形成核心部7。核心部7是利用核心形成树脂形成的。核心部7被形成为至少覆盖（以填充的方式）线圈5的芯部6。另外，核心部7如果形成在线圈5的芯部6上，则可以如图所示那样覆盖线圈5的全体。在此情况下，核心部7的宽度比线圈5（在被基板形成树脂被覆的状态下的线圈部）的宽度大，核心部7的侧面跨核心部7的上下表面地连续地形成。

在基板1的侧面，连接端子11突出出来。连接端子11是与外部的部件等电连接的部位。即，在内部与电路电连接。作为连接端子，例如可以以与三相电机的各个端子连接的方式形成在三处。

连接端子11例如是如图所示那样的L字型，与注塑成型基板内部的电路导体一体地或通过焊接等接合，并露出到树脂被覆部的外部。连接端子11可以与连接对象的其他部件直接焊接、通过焊锡连接等。因此，不需要连接器以及电缆，可以削减部件数量。另外，连接端子11的形状并不限于图示的例子，只要导体部从基板1的树脂露出即可。

注塑成型基板3以及核心部7都是通过注塑成型而形成的。作为形成注塑成型基板3的基板形成树脂，只要具有绝缘性并可以注塑成型即可，例如可以使用液晶聚合物、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚砜、聚醚醚酮、聚邻苯二甲酰胺等。另外，作为热固化型树脂，也可以使用环氧类树脂。

核心部7是利用包含磁性填料的核心形成树脂而形成的。作为核心形成树脂的基材，可以使用与基板形成树脂相同的树脂，但优选地选择相对于基板形成树脂熔融温度低的材料。这是因为，由于核心形成树脂是在基板形成树脂的注塑成型后相对于注塑成型基板进行注塑成型的，所以在核心形成树脂的注射时要防止基板形成树脂熔融的缘故。作为基板形成树脂，例如可以使用聚苯硫醚，作为核心形成树脂，可以采用聚对苯二甲酸丁二醇酯。

作为磁性填料，可以使用软磁铁氧体、硬磁铁氧体、Fe和Fe类合金、Co类非晶体等。另外，作为磁性填料，优选具有绝缘性，在此情况下，例如可以使用株式会社神户制钢所的MAGMEL GC（注册商标）（在铁粉表面上形成有具有高耐热性和高绝缘性的无机类绝缘被膜的绝缘处理铁粉）。

作为电子部件13，例如可以使用晶体管等开关元件，但也可以是电容器、二极管等。再者，作为电子部件13，即使是预先搭载有CPU、陶瓷电容器等电子部件的印刷线路板等也是可以适用的。

图3是图2的A-A线剖面图，是表示基板1的内部的电路导体15的概念图。电路导体15是多个导体接合而形成的电路。另外，在以下的图中，表示的是电路导体的概念图，因此为了简单起见，将大致全部的结构表示为平板状，但是显然的是，为了构成电路，可以根据需要具备更加复杂的形状、结构等。有关电路导体15将在下文中详细说明。

基板1的多个电路材料（构成电路导体15的导体）形成为层状，并且各个被焊接或隔着绝缘材料等接合。基板1是在具有线圈5的注塑成型基板3上形成核心部7而构成的。注塑成型基板3如上所述，是电路导体15在规定的部位出露出导体部、而其他的部位被基板形成树脂被覆而形成的。

线圈5的导体形成为圆形，以贯通中心的孔（芯部6）的方式注射核心形成树脂而形成核心部7。另外，如果包含在核心形成树脂中的磁性填料是绝缘性的，则核心部7也可以是对作为电路导体的线圈5直接注射并被覆，而不是形成为被基板形成树脂被覆的线圈5的上层。即，在此情况下，在注塑成型基板3上，线圈5不是由基板形成树脂被覆，而是由核心形成树脂被覆线圈5的全体。

下面，说明基板1的制造方法。首先，如图4所示，通过冲压加工冲去作为铜板等导体的电路材料，施加必要的弯曲加工，而形成为希望的形状。电路材料17a～17f是用于构成电路导体15的材料。另外，如上所述，图示的电路材料的形状是概念图，例如电路材料17c可以不是板形，而是通过冲压加工（或利用多个部件）形成为构成电路的形状。在铜板等上，也可以根据需要实施镀Sn等。接着，将多个电路材料17a～17f之间焊接或隔着绝缘部件等接合而形成电路导体。电路导体也可以以多层形成为层状，而不只是平面的。

另外，作为电路材料17a～17f，例如可以使用大于等于400μm的厚度的铜板等。这是因为不足400μm不能耐受大电流、另外可能由于注塑成型时的树脂压力的作用而发生变形等的缘故。另外，作为导体电路材料的厚度，更优选的是400μm～1000μm。这是因为如果过厚，则成本以及重量等增加，不能形成紧凑的基板的缘故。

图5（a）是表示将电路材料17a～17f接合起来并注射了基板形成树脂的状态的图。将接合电路材料17a～17f而得到的电路导体15在规定的位置上用销子等固定在注塑成型模具中，注射基板形成树脂来执行注塑成型。这时，必要的导体露出部以外的部位用基板形成树脂被覆，另外，电路材料之间的层间等也被注射了树脂。这样，形成注塑成型基板3。

接着，将注塑成型基板设置在核心形成用的注塑成型模具中，如图5（b）所示，以覆盖线圈5的芯部6的方式，通过注塑成型来形成核心部7。

接着，在电子部件搭载部9上搭载电子部件13等并电连接。电子部件等的连接例如可以使用焊锡、引线键合等。通过上述方式形成基板1。另外，可以在形成注塑成型基板3后、形成核心部7之前搭载电子部件13等，而在最后注塑成型核心部7。如果包含在核心形成树脂中的磁性填料是绝缘材料，则可以以被覆电子部件等的方式注射构成核心部7的核心形成树脂。在此情况下，因为是以被覆发生噪声的电子部件、电路部等的方式设置包含磁性填料的核心形成树脂的，所以能够抑制噪声等的发生。

如上所述，根据本实施方式的基板1，由于是通过冲压形成电路材料的，所以可以形成厚铜基板，并且由于利用注塑成型形成绝缘部（树脂部），所以可以获得制造性优良、还可以耐受大电流的基板1。

另外，在线圈5上，利用包含磁性填料的核心形成树脂将核心部7一体地形成在注塑成型基板3上，因此不需要用另外的固定部件等固定线圈的核心部。

另外，如果磁性填料是绝缘体，则还可以直接将核心部形成在线圈5上，另外还可以被覆电子部件、电路等噪声发生部位。

另外，因为基板形成树脂的熔融温度比核心形成树脂的熔融温度高，所以在注射核心部7时，注塑成型基板的树脂部不会熔化等。

以下，说明第二实施方式。图6是表示第二实施方式的基板20的图，图6（a）是表示核心部形成前的状态的正面立体图，图6（b）是表示核心部形成后的状态的正面立体图。另外，在以下的说明中，对于起到与基板1相同的功能的结构，附加与图1等相同的附图标记，并省略重复的说明。

基板20的结构与基板1大致相同，但注塑成型基板3a的线圈5附近的状态不同。在基板20上，以从周围包围线圈5的芯部6（线圈5全体）的方式形成壳体部21。壳体部21向注塑成型基板3a的正反面的两个方向突出，是以包围线圈5（芯部6）的四周的方式形成的壁部。另外，壳体部21的宽度比线圈5（被基板形成树脂被覆的状态的线圈部）的宽度大，壳体部21的侧面跨线圈5的上下表面地连续地形成。

如图6（a）所示，壳体部21是在注塑成型基板3a的注塑成型时，与基板部一体地注塑成型的。在此状态下，在壳体部21内部注射核心形成树脂来形成核心部7。另外，在图6（a）中，搭载有电子部件13，但电子部件13的搭载也可以是在核心部7的形成之后进行。

图7是图6（b）的B-B线剖面图。如图7所示，壳体部21是在线圈5附近，相对于注塑成型基板3a的正反面两个方向以包围线圈5的方式形成的，而核心部7形成在壳体部21内部。

另外，虽然说明了壳体部21与注塑成型基板3a一体地形成的例子，但也可以单独地形成壳体部并另行固定在注塑成型基板上。在此情况下，如果壳体部是树脂制的，则优选的是构成壳体部21的树脂的熔融温度比构成核心部7的核心形成树脂的熔融温度高。

根据第二实施方式，可以获得与第一实施方式相同的效果。另外，由于核心部7形成在壳体部21内部，所以核心部7不会相对于注塑成型基板3a转动。即，例如在图5（b）中，在施加使核心部7在线圈的圆周方向上转动的力时，核心部7有可能相对于注塑成型基板（线圈）转动，但是通过形成壳体部21，核心部7就没有转动的危险了。另外，核心部7也不会溢出于注塑成型基板3a表面。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明的技术范围不受上述实施方式的限制。本领域技术人员知道，在权利要求书所记载的技术思想的范围内可以想到各种变化例或修正例，并能够理解这些当然也属于本发明的技术范围。

例如，为了防止核心部7的转动，也可以在注塑成型基板3的线圈部附近的表面上设置凹凸。另外，也可以以核心部7不从注塑成型基板突出的方式只注射到芯部6的内部。再者，也可以采用事先将核心部形成部的注塑成型基板的厚度减薄，并在核心部形成之后使基板表面变平坦的方式。

另外，壳体部21不限于矩形，也可以是多边形、椭圆等其他各种形状；另外，即使芯部6不被完全包围，只要利用核心部形成用的模具限定核心部的形成范围即可。

附图标记说明

1、20：基板

3、3a：注塑成型基板

5：线圈

6：芯部

7：核心部

9：电子部件搭载部

11：连接端子

13：电子部件

15：电路导体

17a、17b、17c、17d、17e、17f：电路材料

21：壳体部

100：驱动电路

101：电机控制电路

103：电机

105：电源平滑部

107：开关元件部

109：扼流线圈

Claims (9)

1.一种基板，其特征在于：

对于通过相对于电路导体的表面注塑成型基板形成树脂、并具有利用所述电路导体而形成的线圈部的注塑成型基板，

在所述线圈部的至少芯部上注射具有磁性填料的核心形成树脂而形成了核心部。

2.如权利要求1所述的基板，其特征在于：所述基板形成树脂的熔融温度比所述核心形成树脂的熔融温度高。

3.如权利要求1所述的基板，其特征在于：所述磁性填料是绝缘性的。

4.如权利要求1所述的基板，其特征在于：在所述注塑成型基板的所述线圈部上，利用基板形成树脂以包围所述线圈部的芯部的方式设置有壳体部，所述核心部形成树脂被注射到所述壳体部内并形成核心部。

5.如权利要求1所述的基板，其特征在于：在所述基板的一部分上，能够与外部电连接的连接端子突出出来。

6.如权利要求1所述的基板，其特征在于：在所述基板上设置有开关元件，并利用所述电路导体形成电机控制用的电路。

7.一种基板的制造方法，其特征在于：

将作为导体的电路材料接合，形成具有线圈部的电路导体；

相对于所述电路导体的表面注塑成型基板形成树脂，来成型注塑成型基板；以及

在所述线圈部的至少芯部上，注塑成型具有磁性填料且熔融温度比所述基板形成树脂的熔融温度低的核心形成树脂，来形成核心部。

8.如权利要求7所述的基板制造方法，其特征在于：

在所述注塑成型基板的所述线圈部上，以包围所述线圈部的方式设置壳体部；以及

在所述壳体部内部注塑成型所述核心形成树脂，来形成核心。

9.如权利要求8所述的基板制造方法，其特征在于：利用所述基板形成树脂，将所述壳体部与所述注塑成型基板一体地注塑成型。

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