CN108028520A - 电路结构体及电连接箱 - Google Patents

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Abstract

电路结构体(20)包括：电子元件(36)，具有多个端子(38)；第一基板(22)，在绝缘板上形成有导电路，且形成有供电子元件(36)插通的插通孔(23)；母排(27)，与第一基板(22)重叠；以及第二基板(30)，在绝缘板上形成有导电路，与第一基板(22)重叠且至少一部分与母排(27)同层地配置，电子元件(36)的多个端子(38)与母排(27)和第二基板(30)的导电路(31)连接。

Description

电路结构体及电连接箱
技术领域
在本说明书中公开与电路结构体相关的技术。
背景技术
以往，作为在壳体内容纳电路结构体而成的电连接箱，公知专利文献1所记载的电连接箱。该电连接箱配置在车辆的电源与灯、喇叭等车载电装件之间并对车载电装件执行通电以及断电。上述的电路结构体具备通过印刷布线技术形成有导体图案的控制电路基板以及粘接于控制电路基板的反面的母排。母排从控制电路基板的开口部露出。安装于控制电路基板的正面侧的电子元件通过钎焊等与控制电路基板的正面的导体图案和从开口部露出的母排这两者进行电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-164039号
发明内容
发明要解决的课题
根据上述的结构，在控制电路基板的正面的导体图案与从电路基板的开口部露出的母排之间，与控制电路基板以及粘接剂的厚度尺寸相应地产生高低差。因此，为了将电子元件与导体图案和母排这两者连接，与该高低差相应地，例如需要对电子元件的导线端子进行弯曲加工的作业或准备具有与高低差相当的厚度尺寸的中继构件等元件，存在因作业工序的增加、元件个数的增加而使制造成本增大这样的问题。
本发明是基于上述的情形而完成的，其目的在于，抑制将电子元件的端子与基板的导电路和母排连接时的高低差。
用于解决课题的技术方案
本发明的电路结构体包括：电子元件，具有多个端子；第一基板，在绝缘板上形成有导电路，且形成有供所述电子元件插通的插通孔；母排，与所述第一基板重叠；以及第二基板，在绝缘板上形成有导电路，与所述第一基板重叠且至少一部分与所述母排同层地配置，所述电子元件的所述多个端子与所述母排和所述第二基板的导电路连接。
根据本结构，第二基板与第一基板重叠且至少一部分与母排同层地配置，因此在将插通于第一基板的插通孔的电子元件的多个端子与母排和第二基板的导电路连接时不易产生高低差。因此，能够抑制电子元件的端子与第二基板的导电路和母排连接时的高低差。
作为本发明的实施方案，优选以下的方案。
所述母排具有供所述第二基板压入的切缺部。
这样一来，能够将第二基板相对于母排定位。
所述第一基板的导电路与贯通所述第一基板的中继部电连接，所述中继部通过焊料与所述第二基板的导电路连接。
这样一来，能够将电子元件的端子经由第二基板的导电路以及中继部与第一基板的导电路电连接。
所述电子元件由树脂制的外装体进行外装，所述端子以沿着所述外装体的底面的方式从所述外装体露出。
这样一来，能够使电子元件小型化，因此能够使电路结构体小型化。
所述插通孔为贯通孔，所述电子元件整体容纳在所述插通孔内。
这样一来，能够使电子元件不从第一基板的正面突出，因此能够使电路结构体小型化。
作为电连接箱，具备上述电路结构体以及容纳所述电路结构体的壳体。
发明效果
根据本发明，能够抑制将电子元件的端子与基板的导电路和母排连接时的高低差。
附图说明
图1是表示实施方式1的电连接箱的剖视图。
图2是表示电路结构体的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是放大表示第一基板的一部分的俯视图。
图5是放大表示第一基板的一部分的剖视图。
图6是表示第二基板的俯视图。
图7是表示第二基板的剖视图。
图8是表示多个母排的俯视图。
图9是表示向母排压入了第二基板的状态的俯视图。
图10是表示向母排压入了第二基板的状态的剖视图。
图11是表示在第一基板上粘合带第二基板的母排的状态的俯视图。
图12是表示在第一基板上粘合带第二基板的母排的状态的剖视图。
图13是表示实施方式2的电路结构体的剖视图。
图14是放大表示第一基板的一部分的俯视图。
图15是放大表示第一基板的一部分的剖视图。
图16是表示第二基板的俯视图。
图17是表示第二基板的剖视图。
图18是表示向母排压入了第二基板的状态的俯视图。
图19是表示向母排压入了第二基板的状态的剖视图。
图20是表示在第一基板上粘合带第二基板的母排的状态的俯视图。
图21是表示在第一基板上粘合带第二基板的母排的状态的剖视图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1至图12来说明实施方式1。
电连接箱10例如配置在车辆的蓄电池等电源与由灯、雨刷器等车载电装件等构成的负载之间的电力供给路线，例如能够应用于DC-DC转换器、逆变器等。以下，以X方向为右方、Y方向为前方、Z方向为上方的方式进行说明。
(电连接箱10)
如图1所示，电连接箱10具备电路结构体20以及容纳电路结构体20的壳体11。壳体11具备载置电路结构体20的散热构件12以及覆盖电路结构体20的上方侧的盖部15。
散热构件12由铝合金等导热性高的金属材料构成，具有能够载置电路基板21整体的大小的平坦的上表面，在底面侧具有呈梳刀状排列配置的多个散热翅片13。在散热构件12的上表面形成有螺纹孔14，该螺纹孔14具有用于供螺钉41螺纹固定的螺纹槽。盖部15是合成树脂制或者金属制，且是下方侧开口的箱形。
(电路结构体20)
如图2、图3所示，电路结构体20具备电路基板21以及安装于电路基板21的电子元件36。电路基板21具备第一基板22、重叠于第一基板22的反面的多个母排27以及重叠于第一基板22的反面且与多个母排27同层地配置的第二基板30。
(第一基板22)
关于第一基板22，在由绝缘材料构成的绝缘板的上表面通过印刷布线技术形成有由铜箔等构成的导电路(未图示)，在该第一基板22上贯通形成有供电子元件36插通的插通孔23、贯通孔24以及供螺钉41的轴部穿过的通孔26。
插通孔23呈长方形，且在远离第一基板22的中央部以及周缘部的位置形成有多个(在本实施方式中为四个)。贯通孔24在与各插通孔23的内侧隔开预定尺寸的位置形成有多个(在本实施方式中为四个)。贯通孔24是圆形状的贯通孔，且在内壁面以及上下的开口缘部形成有导电性的中继部25。中继部25是在贯通孔24的内壁面以及开口缘部形成为筒状的金属，且与第一基板22的上表面(正面)的导电路电连接。
(母排27)
各母排27呈由铜、铜合金等金属构成的板状，且通过将金属板材冲裁为与导电路的形状相应的形状来形成，在同一平面上隔开间隔地配置。如图8所示，在相邻的母排27中的一个母排27的侧缘形成有将母排27的侧缘切开而形成的形状的切缺部28。如图9所示，在该切缺部28压入第二基板30。
如图1所示，第一基板22与母排27使用粘接构件29(例如为粘接片或粘接剂等)粘合在一起而构成。在多个母排27贯通形成有供螺钉41的轴部穿过的通孔27A。
(第二基板30)
关于第二基板30，在由绝缘材料构成的绝缘板的上表面通过印刷布线技术形成有由铜箔等构成的导电路(未图示)，该第二基板30形成为厚度比第一基板22以及母排27薄，XY平面的大小比第一基板22小。
在第二基板30被压入母排27间进行固定的状态下，如图12所示，第二基板30的上表面位于比母排27的上表面低的位置，第二基板30的下表面位于比母排27的下表面高的位置。如图6所示，第二基板30的导电路31具备中继连接部32、端子连接部33以及将中继连接部32与端子连接部33连结的连结部34。中继连接部32呈圆形状，且在中继部25的下端侧与中继部25钎焊连接。端子连接部33呈长方形，且钎焊于电子元件36的端子38。在连结部34上重叠由带状的金属构成的片材34A。片材34A的长度方向上的端缘能够阻止与中继连接部32、端子连接部33连接的焊料S的扩散。
在本实施方式中，作为电子元件36，使用端子38的长度较短的、所谓的无引线元件，如图3所示，由FET(Field effect transistor)等构成，具有主体37和多个端子38。主体37呈长方体状，且由合成树脂制的外装体37A进行外装，从外装体37A的底面侧露出的端子38沿着外装体37A的底面37B配置。一个电子元件36的多个端子38中，至少一个端子38利用焊料S而钎焊于母排27，其他至少一个端子38利用焊料S而钎焊于端子连接部33。在电路结构体20的底面与散热构件12的上表面之间形成有绝缘性的粘接剂固化而成的绝缘层40。作为绝缘层40，例如使用加热固化型的环氧树脂类粘接剂。
对电连接箱10的制造方法进行说明。
如图9所示，向母排27的切缺部28压入第二基板30而形成带第二基板的母排27，使与带第二基板的母排27相邻的母排27与第二基板30紧贴配置。接下来，在第一基板22或者母排27上涂敷粘接剂，使第一基板22与母排27粘合在一起(图12)。
在母排27、第二基板30的中继连接部32和端子连接部33的预定位置涂敷焊料膏，穿过回流炉进行回流钎焊，由此利用焊料S将电子元件36的多个端子38钎焊于母排27和端子连接部33，并且利用焊料S将中继部25与中继连接部32钎焊，从而形成电路结构体20(图3)。接下来，在散热构件12上隔着绝缘层40载置电路结构体20，通过使螺钉41的轴部穿过垫圈42、第一基板22的通孔26、母排27的通孔27A而螺纹固定于螺纹孔14，由此将电路结构体20固定于散热构件12。然后，通过从电路结构体20的上方盖上盖部15，形成电连接箱10(图1)。
根据上述实施方式，实现以下的作用、效果。
电路结构体20的第二基板30重叠于第一基板22且至少一部分与母排27同层地配置，因此，在将插通于第一基板22的插通孔23的电子元件36的多个端子38与母排27和第二基板30的导电路31连接时，不易产生高低差。因此，能够抑制将电子元件36的端子38与第二基板30的导电路和母排27连接时的高低差。
另外，母排27具有供第二基板30压入的切缺部28。
这样一来，能够将第二基板30相对于母排27定位，并且能够容易地进行将第二基板30与第一基板22重叠的作业。
另外，第一基板22的导电路与贯通第一基板22的中继部25电连接，中继部25利用焊料S连接于第二基板30的导电路。
这样一来，能够将电子元件36的端子38经由第二基板30的导电路31以及中继部25与第一基板22的导电路电连接。
另外，电子元件36由树脂制的外装体37A进行外装，端子38以沿着外装体37A的底面37B的方式从外装体37A露出。
这样一来，能够使电子元件36小型化，因此能够使电路结构体20小型化。
另外，插通孔23是贯通孔，且电子元件36整体容纳在插通孔23内。
这样一来，能够使电子元件36不从第一基板22的正面突出，因此能够使电路结构体20小型化。
＜实施方式2＞
接下来，参照图13～图21来说明实施方式2。对于与实施方式1相同的结构，标注相同的附图标记并省略说明。
如图13所示，电路结构体50具备电路基板51以及安装于电路基板51的电子元件36。电路基板51具备第一基板52、重叠于第一基板52的反面的多个母排27以及与多个母排27同层地重叠于第一基板52的反面的第二基板60。在第一基板52中，在由绝缘材料构成的绝缘板的上表面以及下表面通过印刷布线技术形成有由铜箔等构成的导电路(未图示)。在第一基板52的下表面形成有作为导电路的一部分的连接部53。
第二基板60中，在由绝缘材料构成的绝缘板的上表面通过印刷布线技术形成有由铜箔等构成的导电路61，并且贯通形成有贯通孔65。如图16、图17所示，第二基板60的导电路61具备中继连接部62、钎焊于端子38的端子连接部63以及将钎焊于连接部53的中继连接部62与端子连接部63连结的连结部64。在贯通孔65的开口缘以及内壁面形成有由铜箔等金属构成的中继连接部62。如图13所示，中继连接部62呈圆筒形状，且配置在与连接部53重叠的位置(连接部53的区域)，将连接部53与中继连接部62钎焊并电连接。中继连接部62的内侧的焊料S能够从电路结构体50的下表面侧目视确认。此外，也可以是，在第一基板52以贯穿第一基板52的方式设置与第一基板52的上表面的导电路连接的中继连接部，并将连接部53连接于该中继连接部。
对电路结构体50的制造方法进行说明。
如图18、图19所示，向母排27的切缺部28压入第二基板60并将其他母排27配置于预定的位置，在第一基板52或者母排27上涂敷粘接剂，使第一基板52与多个母排27粘合在一起(图20、图21)。接下来，通过在母排27、第二基板60的端子连接部63、第一基板52的连接部53或者中继连接部62的预定位置涂敷焊料膏，并穿过回流炉进行回流钎焊，由此将多个端子38与母排27和端子连接部63钎焊，并且连接部53与中继连接部62被钎焊，而形成电路结构体50(图13)。
＜其他实施方式＞
本发明并不限定于由上述记载以及附图说明的实施方式，例如下述的实施方式也包含于本发明的技术范围内。
(1)作为电子元件36，不限于FET，能够使用各种电子元件。例如，也可以是机械继电器、线圈、电容器等。
(2)插通孔23为贯通孔，但不限于此。例如，也可以将插通孔23设为上表面侧(与母排27相反的一侧)封闭的凹部，在凹部内容纳电子元件36。
(3)第二基板30、60整体配置在母排27的层内(厚度内)，但不限于此。例如，也可以使第二基板30、60的厚度的一部分(至少一部分)与母排27的层(厚度)重叠。另外，第二基板30、60的厚度小于母排27的厚度，但不限于此，也可以使第二基板30、60的厚度与母排27的厚度相同，或者大于母排27的厚度。
(4)母排27构成为设置有供第二基板30压入的切缺部28，但不限于此。例如，也可以构成为在没有切缺部28的相邻母排27之间压入或者夹持第二基板30、60。另外，例如也可以在母排27上贯通形成供第二基板30、60压入或者插通的贯通孔。
(5)第二基板30、60构成为被压入母排27之间，但不限于此。例如，也可以在母排27与第二基板30、60之间具有间隙。另外，例如，也可以在母排27与第二基板30、60之间夹设其他构件(例如间隔件等)。
标号说明
10：电连接箱；
11：壳体；
20、50：电路结构体；
21：电路基板；
22、52：第一基板；
23：插通孔；
24、65：贯通孔；
25：中继部；
27：母排；
28：切缺部；
30、60：第二基板；
36：电子元件；
38：端子；
37A：外装体；
37B：底面；
38：端子。

Claims (6)

1.一种电路结构体，包括：
电子元件，具有多个端子；
第一基板，在绝缘板上形成有导电路，且形成有供所述电子元件插通的插通孔；
母排，与所述第一基板重叠；以及
第二基板，在绝缘板上形成有导电路，与所述第一基板重叠且至少一部分与所述母排同层地配置，
所述电子元件的所述多个端子与所述母排和所述第二基板的导电路连接。
2.根据权利要求1所述的电路结构体，其中，
所述母排具有供所述第二基板压入的切缺部。
3.根据权利要求1或2所述的电路结构体，其中，
所述第一基板的导电路与贯通所述第一基板的中继部电连接，所述中继部通过焊料与所述第二基板的导电路连接。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电路结构体，其中，
所述电子元件由树脂制的外装体进行外装，
所述端子以沿着所述外装体的底面的方式从所述外装体露出。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电路结构体，其中，
所述插通孔为贯通孔，且所述电子元件整体容纳在所述插通孔内。
6.一种电连接箱，包括：
权利要求1至5中的任一项所述的电路结构体；以及
壳体，容纳所述电路结构体。
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