JP4981277B2 - 回路構成体 - Google Patents

Description

本発明は回路構成体に関する。

例えば、プリント基板等の回路構成体は、半導体デバイスを実装して小電流が流れる信号系制御回路を形成し、コントロールユニットに保持される（特許文献１参照。）。この種の回路構成体においては、車載バッテリー等と各電子機器との間に配置され、電力を各電子機器に供給するものが知られている。

この種の回路構成体は、複数の導電路が基材の表面（一面側）及び裏面（他面側）に形成されたものである。この回路構成体は、配線設計の自由度を向上させるため、基材の表面と裏面の導電路同士がピンや接続部材等によって接続されるものである。
特開２００３−３１９７８公報

しかしながら、上述した回路構成体は、ピンや接続部材等が基材から突出しており、当該回路構成体の寸法が大きくなるという問題を有していた。さらに、この回路構成体は、基材の表面と裏面の導電路同士を接続するためにピンや接続部材等が必要となり、部品点数が増加してしまうという問題も有していた。

本発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、寸法を縮小することができるとともに部品点数を減少させて基材の一面側と他面側の導電路同士を接続した回路構成体を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、基材を介して複数の導電路を備えてなる回路構成体において、前記基材には貫通孔が設けられるとともに当該基材の一面側及び他面側には金属体によって前記導電路が形成され、前記基材の一面側及び他面側の導電路をそれぞれ折り曲げて前記貫通孔に挿入し、当該基材の一面側の導電路と当該基材の他面側の導電路とを当該貫通孔の中心軸に沿って当接させて接続した定着接続部を有し、前記定着接続部は、前記基材の一面側及び他面側の導電路が互いに重ね合わされて電気的に接続されたものであり、かつ、前記一面側の導電路の前記定着接続部と反対側の端部と、前記他面側の導電路の前記定着接続部と反対側の端部とが、互いに反対方向に配置されることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、前記基材の一面側及び他面側の導電路の厚みが７０〜８００μｍであることを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
本発明によれば、定着接続部が基材から突出することがなく回路構成体の寸法を縮小することができるとともに、当該定着接続部をピンや接続部材等を用いることなく形成し、部品点数を減少させて基材の一面側と他面側の導電路同士を接続することができる。
また、本発明によれば、定着接続部は基材の一面側及び他面側の導電路が互いに重ね合わされて電気的に接続されたものであり、当該定着接続部を基材の一面側及び他面側の導電路同士を重ね合わせた強固なものとすることができる。

＜請求項２の発明＞
本発明によれば、基材の一面側及び他面側の導電路の厚みが７０〜８００μｍであり、本発明の回路構成体を、大電流用の回路構成体に適用することができる。

＜参考例１＞
参考例１を、添付の図面に従って説明する。本参考例では、回路構成体１を、大電流を流す電力系配線基板を例に挙げて説明する。図１及び図２は、電力系配線基板の一例を示すものである。図示の電力系配線基板１は、車載バッテリー等の電源と各電子機器との間に配置されるものである。この電力系配線基板１は、電力を各電子機器に分配するために用いられる。

本参考例の電力系配線基板１は、図１及び図２に図示するように、導電路２０Ａ〜２０Ｄが板状の絶縁材料からなる基材１０の表面１１及び裏面１５にそれぞれ形成されたものである。各導電路２０Ａ等は、板状の絶縁材料によって絶縁されている。基材１０は、ガラスエポキシ樹脂やセラミック基板等によって形成される。この基材１０には、図１に図示するように、貫通孔１３が設けられる。この基材１０は、図示の例に限らず、貫通孔１３を複数設けたものであってもよい。なお、この電力系配線基板１は、図示しないが、複数の導電路によって形成された導電回路を有するものである。

導電路２０Ａ〜２０Ｄは、電流が流れる配線パターンを形成し、電力を各電子機器に供給するものである。導電路２０Ａ，２０Ｂは、図示するように、基材１０の表面１１（一面側）に形成される。一方、導電路２０Ｃ，２０Ｄは、図示するように、基材１０の裏面１５（他面側）に形成される。この導電路２０Ａ〜２０Ｄは、例えば銅製の圧延材２５Ａ〜２５Ｄによって、それぞれ構成される。ここでは、各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄの厚み寸法を４２０μｍとした。各銅製圧延材２５Ａ等は、図２に図示するように、接着剤によって基材１０に固定される。なお、この参考例では、図１に図示するように、各導電路２０Ａ，２０Ｃは折り曲げられた正面視略Ｌ字形状の各銅製圧延材２５Ａ，２５Ｃ、各導電路２０Ｂ，２０Ｄは板状の各銅製圧延材２５Ｂ，２５Ｄによって、それぞれ構成される。

さて、本参考例の電力系配線基板１は、定着接続部３０Ａを有するものである。この定着接続部３０Ａは、図２に図示するように、基材１０の表面１１の導電路２０Ａと基材１０の裏面１５の導電路２５Ｃとを貫通孔１３の中心軸Ｌに沿って当接させて接続したものである。

定着接続部３０Ａの成形方法を、図２を用いて説明する。圧延材２５Ａ（導電路２０Ａ）は、図２の（ａ）図に図示するように、一端が貫通孔１３に挿入されて基材１０の表面１１に接着される。符号２７Ａは圧延材２５Ａ（導電路２０Ａ）の端部である。

一方、圧延材２５Ｃは、図示するように、一端が前記圧延材２５Ａの一端と当接するようにして貫通孔１３に挿入され、基材１０の裏面１５に接着される。符号２７Ｃは圧延材２５Ｃ（導電路２０Ｃ）の端部である。

図示のように、各導電路２０Ａ，２０Ｃがそれぞれの一端を貫通孔１３に挿入して配置されると、圧延材２５Ａの端部２７Ａは、圧延材２５Ｃの端部２７Ｃと当接する。定着接続部３０Ａは、図２の（ａ）図及び（ｂ）図に図示するように、前記圧延材の端部２７Ａ，２７Ｃ同士を貫通孔１３の中心軸Ｌに沿って当接させた後に、圧延材２５Ｃの一端の側面２８Ｃが圧延材２５Ａ（導電路２０Ａ）及び圧延材２５Ｂ（導電路２０Ｂ）と半田付けされて形成される。図中の符号Ｈは半田付けした箇所である。

定着接続部３０Ａは、図２の（ａ）図及び（ｂ）図に図示するように、圧延材２５Ｃの一端の側面２８Ｃを圧延材２５Ａ，２５Ｂと溶着（半田付け）し、ピンや接続部材等を用いることなく形成される。これによって、ピン等の部品点数を減少させ、基材表面１１の導電路２０Ａ，２０Ｂと基材裏面１５の導電路２０Ｃとを電気的に接続することができる。

また、この定着接続部３０Ａは、図示するように、両圧延材２５Ａ，２５Ｃの端部２７Ａ，２７Ｃ同士を当接させて貫通孔１３の内部に形成される。これによって、定着接続部３０Ａが基材１０から突出することがなく、電力系配線基板１の寸法を抑えることができる。

図示の導電路２０の厚みｔは、７０〜８００μｍである。例えば、小電流を流す信号系配線基板は、導電路の厚みを１５μｍとしている。これに対し、本参考例では、導電路２０Ａ〜２０Ｄの厚みｔを７０〜８００μｍとして大電流が流れる配線パターンを形成した。これによって、この導電路２０Ａ〜２０Ｄを厚膜に形成して大電流を流すことができるものとすることができる。

この導電路２０Ａ〜２０Ｄの厚みｔは、各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄをそれぞれ複数枚重ねて接合したり、各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄの厚みを変えて調整される。導電路２０Ａ，２０Ｃは、銅製圧延材２５Ａ，２５Ｃの厚み寸法が大きくなるにつれて、曲げ加工による当該圧延材２５Ａ，２５Ｃの破壊を防ぎながら基材１０の表面１１と裏面１５にそれぞれ形成される。なお、本参考例では、各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄの厚み寸法を４２０μｍとした。各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄの厚み寸法は、７０〜８００μｍの間を３５μｍ間隔で調節することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、添付の図面に従って説明する。ここでは、上述した電力系配線基板１と同一の構成は同一の符号を付しその説明を省略する。本実施形態の電力系配線基板１Ａは、定着接続部３０Ｂを有するものである。この定着接続部３０Ｂは、図３に図示するように、基材表面１１の導電路２０Ａと基材裏面１５の導電路２０Ｃが互いに重ね合わされて電気的に接続されたものである。

定着接続部３０Ｂの成形方法を、図３を用いて説明する。なお、電力系配線基板１Ａは、図３から理解できるように、各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄが基材１０の表面１１若しくは裏面１５にそれぞれ接着され、導電路２０Ａ〜２０Ｄが形成されたものである。

圧延材２５Ｃは、図３の（ａ）図に図示するように、一端２６Ｃを貫通孔の左側壁１３Ａに沿わせながら貫通孔１３に挿入し、基材１０の裏面１５に接着される。一方、圧延材２５Ａは、一端２６Ａを貫通孔の右側壁１３Ｂに沿わせながら貫通孔１３に挿入し、基材１０の表面１１に接着される。

図示のように、各導電路２０Ａ，２０Ｃがそれぞれの一端２６Ａ，２６Ｃを側壁１３Ｂ，１３Ａに沿わせながら貫通孔１３に挿入して配置されると、圧延材２５Ａ（導電路２０Ａ）の一端２６Ａと圧延材２５Ｃ（導電路２０Ｃ）の一端２６Ｃとが貫通孔１３の内部で重ね合わされる。定着接続部３０Ｂは、図３の（ａ）図及び（ｂ）図に図示するように、前記圧延材の一端２６Ａ，２６Ｃ同士を貫通孔１３の中心軸Ｌ１に沿って重ね合わせた後に、圧延材２５Ａの一端２６Ａが、圧延材２５Ｂ（導電路２０Ｂ）と半田付けされて形成される。

定着接続部３０Ｂは、図３の（ｂ）図に図示するように、前記圧延材の一端２６Ａ，２６Ｃ同士が貫通孔１３の内部で重ね合わされて形成される。これによって、定着接続部３０Ｂを導電路２０Ａと導電路２０Ｃとを重ね合わせた強固なものとすることができる。さらに、この定着接続部３０Ｂは、図示するように、前記圧延材の一端２６Ａ，２６Ｃ同士を貫通孔１３の内部で重ね合わせた後に、当該圧延材の一端２６Ａを圧延材２５Ｂと溶着（半田付け）し、ピンや接続部材等を用いることなく形成される。これによって、ピン等の部品点数を減少させ、基材表面１１の導電路２０Ａ，２０Ｂと基材裏面１５の導電路２０Ｃとを電気的に接続することができる。なお、この定着接続部３０Ｂは、両圧延材２５Ａ，２５Ｃの一端２６Ａ，２６Ｃ同士を重ね合わせて形成するとともに厚膜の導電路２０Ａ，２０Ｃを形成する圧延材２５Ａ，２５Ｃを用いて十分な接触面積を確保し、抵抗値を低くしたものである。

各導電路２０Ａ〜２０Ｄの厚みｔは、参考例１の電力系配線基板１と同様に、７０〜８００μｍである。この実施形態では、各導電路２０Ａ〜２０Ｄの厚みｔを、単一の各銅製圧延材２５Ａ〜２５Ｄを用いて４２０μｍとした。

定着接続部３０Ｂは、図示するように、両圧延材２５Ａ，２５Ｃの一端２６Ａ，２６Ｃ同士が貫通孔１３の内部で重ね合わされて形成される。これによって、定着接続部３０Ｂが基材１０から突出することがなく、電力系配線基板１Ａの寸法を抑えることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施することができるものである。
（１）電力系配線基板１，１Ａは、基材表面１１の導電路と基材裏面１５の導電路とを、半田付けして溶着しているが、溶接によって溶着したものとしてもよい。
（２）電力系配線基板１，１Ａは、銅製圧延材２５を用いて形成したが、銅製若しくはアルミニウム製等の金属箔を用いて形成したものとしてもよい。
（３）電力系配線基板１，１Ａは、貫通孔の開口の幅寸法を、両圧延材２５Ａ，２５Ｃが、隙間を設けることなく当該貫通孔に挿入される大きさとしたが、隙間を設けて当該貫通孔に挿入される大きさとし、十分な量の半田が、圧延材２５Ａの一端２６Ａと圧延材２５Ｃの一端２６Ｃとの当接面に流れるようにしたものであってもよい。
（４）電力系配線基板１，１Ａは、貫通孔の開口を、四角形状としたが、円形状や楕円形状として形成したものであってもよい。
（５）電力系配線基板１Ａは、基材１０の厚み寸法を大きくして貫通孔１３に挿入される両圧延材２５Ａ，２５Ｃの端部２６Ａ，２６Ｃの各寸法を長くし、定着接続部３０Ｂが当該圧延材２５Ａと当該圧延材２５Ｃとの接触面積を広くして抵抗値をさらに低くしたものであってもよい。

参考例１に係る回路構成体の分解斜視図 （ａ）図は参考例１に係る圧延材を接着した回路構成体の概略断面図、（ｂ）図は同回路構成体の定着接続部の概略断面図 （ａ）図は実施形態１に係る圧延材を接着した回路構成体の概略断面図、（ｂ）図は同回路構成体の定着接続部の概略断面図

符号の説明

１，１Ａ・・・電力系配線基板（回路構成体）
１０・・・基材
１１・・・基材表面（基材の一面側）
１３・・・貫通孔
１５・・・基材裏面（基材の他面側）
２０・・・導電路
２５・・・圧延材（金属体）
２７Ａ・・・基材表面（基材の一面側）の導電路の端部
２７Ｃ・・・基材裏面（基材の他面側）の導電路の端部
３０Ａ，３０Ｂ・・・定着接続部
Ｌ，Ｌ１・・・貫通孔の中心軸
ｔ・・・導電路の厚み

Claims (2)

1. 基材を介して複数の導電路を備えてなる回路構成体において、
   前記基材には貫通孔が設けられるとともに当該基材の一面側及び他面側には金属体によって前記導電路が形成され、
   前記基材の一面側及び他面側の導電路をそれぞれ折り曲げて前記貫通孔に挿入し、当該基材の一面側の導電路と当該基材の他面側の導電路とを当該貫通孔の中心軸に沿って当接させて接続した定着接続部を有し、
   前記定着接続部は、前記基材の一面側及び他面側の導電路が互いに重ね合わされて電気的に接続されたものであり、かつ、
   前記一面側の導電路の前記定着接続部と反対側の端部と、前記他面側の導電路の前記定着接続部と反対側の端部とが、互いに反対方向に配置されることを特徴とする回路構成体。
2. 前記基材の一面側及び他面側の導電路の厚みが７０〜８００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の回路構成体。

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