电路结构体及电气接线盒的制作方法

文档序号:15050975发布日期:2018-07-31 16:30阅读:222来源:国知局

本说明书公开的技术涉及电路结构体及具备该电路结构体的电气接线盒,详细而言,涉及使由电路结构体中包含的电子部件产生的热散发的技术。



背景技术:

以往,作为使车载电装品等电路结构体中包含的电子部件的发热散发的技术,例如已知有专利文献1公开的技术。专利文献1公开了一种将电子部件的发热经由汇流条及绝缘传热构件向吸热设备(散热构件)传递,并从吸热设备散发的技术。此时,以往使用了加热固化型粘结剂作为绝缘传热构件。而且,为了省去包含加热用的升温和冷却时间在内的加热固化所需的工序,有时也取代加热固化型粘结剂而使用常温固化型粘结剂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-99071号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在使用常温固化型粘结剂作为绝缘传热构件的情况下,由于常温固化型粘结剂的硬度通常比加热固化型粘结剂的硬度低,因此配置在汇流条与散热构件之间的常温固化型粘结剂可能会由于环境温度的冷热循环所引起的应力而向周边跑出。即,在环境温度的高温时常温固化型粘结剂发生了软化的情况下,夹在刚性大的汇流条与散热构件之间的常温固化型粘结剂会被向周边挤出。这种情况下,在环境温度下降时作为发热体的电子部件的正下方的常温固化型粘结剂不足。由此,例如,汇流条与散热构件的界面可能会发生剥离。当汇流条与散热构件的界面发生剥离时,从汇流条向散热构件的传热减少,散热构件的散热效果下降。

因此,可考虑设置用于对这样的高温时的常温固化型粘结剂向周边的挤出进行限制的限制构件。然而,限制构件也会受到环境温度的冷热循环对绝缘传热构件造成的应力的影响,可以想象,在应力大的情况下,绝缘传热构件可能会从限制构件溢出。

本说明书公开的技术基于上述那样的情况而完成,本说明书提供一种电路结构体,即使在具备限制与温度上升相伴的绝缘传热构件的移动的限制构件的情况下,也能够抑制散热构件的散热效果降低。

用于解决课题的方案

本说明书公开的电路结构体具备:电路基板,具有连接用开口部;汇流条,设置在所述电路基板的背面侧;电子部件,从所述电路基板的表面侧通过所述连接用开口部而与所述汇流条电连接;散热构件,设置在所述汇流条的与所述电路基板对向的面的相反面侧,将来自所述汇流条的热散发;绝缘传热构件,设置在所述汇流条与所述散热构件之间,具有绝缘性,将来自所述汇流条的热向所述散热构件传递;及限制构件,设置在所述汇流条与所述散热构件之间,限制与所述绝缘传热构件的温度上升相伴的所述绝缘传热构件的移动,所述限制构件具有用于使所述绝缘传热构件与所述汇流条接触的传热用开口部,所述绝缘传热构件在与所述汇流条接触的状态下具有比所述传热用开口部的开口面积小的面积。

根据本结构,绝缘传热构件在与汇流条接触的状态下具有比传热用开口部的开口面积小的面积。因此,即使在环境温度上升而绝缘传热构件移动的情况下,绝缘传热构件也能够向传热用开口部的空白区域移动。由此,即使在由环境温度的冷热循环引起的作用于绝缘传热构件的应力大的情况下,也能抑制绝缘传热构件从限制构件溢出。其结果是,即便在使用对与温度上升相伴的绝缘传热构件的移动进行限制的限制构件的情况下,也能够抑制散热构件的散热效果降低。

需要说明的是,在此,“绝缘传热构件的移动”也包括与环境温度的上升相伴的绝缘传热构件的膨胀或位移、偏离等。而且,语句“接触的状态”也包括粘结的状态。

在上述电路结构体中,可以是,所述汇流条的背面包含具有部件区域的第一背面,该部件区域是与配置所述电子部件的所述汇流条的表面侧的区域对应的所述汇流条的背面侧的区域,所述传热用开口部包含对于所述第一背面开口的第一传热用开口部,所述绝缘传热构件经由所述第一传热用开口部而与所述第一背面的至少包含所述部件区域的区域接触。

根据本结构,绝缘传热构件在第一传热用开口部的范围内与汇流条的第一背面的至少包含汇流条的第一背面的部件区域的区域接触。因此,能够将来自电子部件的热经由汇流条向散热构件高效地传递。

另外,在上述电路结构体中,可以是,所述汇流条的背面包含不具有所述部件区域的第二背面,所述传热用开口部还包含对于所述第二背面开口的第二传热用开口部,所述绝缘传热构件经由所述第二传热用开口部而与所述第二背面接触。

根据本结构,绝缘传热构件还经由对于不包含汇流条的部件区域的汇流条的第二背面开口的第二传热用开口部而与汇流条的第二背面接触。来自电子部件的热也向未连接电子部件的汇流条的区域扩散。因此,通过绝缘传热构件,能够将来自未连接电子部件的汇流条的区域的热经由绝缘传热构件向散热构件传递。

另外,在上述电路结构体中,可以是,所述绝缘传热构件在与所述汇流条接触的状态下具有位于所述传热用开口部的缘部的周围部。

根据本结构,在应力作用于绝缘传热构件时,位于传热用开口部的缘部的缘传热构件的周围部的移动受到限制,能够使绝缘传热构件的移动主要通过形成空白区域的绝缘传热构件的周围部来进行。由此,能够抑制应力引起的绝缘传热构件的无秩序的移动,能够抑制来自电子部件的热向散热构件的传递降低。

另外,在上述电路结构体中,可以是,所述限制构件由具有绝缘性的框架板构成,所述框架板包含框架部,该框架部形成所述传热用开口部的缘部且具有向所述散热构件侧突出的突出部,另一方面,所述散热构件具有供所述框架部的所述突出部埋入的槽。

根据本结构,限制构件由包含框架部的框架板构成,该框架部形成传热用开口部的缘部且具有向散热构件侧突出的突出部。而且,框架部的突出部埋入散热构件的槽。因此,即使在使用例如常温固化型粘结剂作为绝缘传热构件且在环境温度上升时常温固化型粘结剂发生了软化的情况下,也能够通过传热用开口部的缘部来抑制配置于传热用开口部内的常温固化型粘结剂向周边跑出。

另外,在上述电路结构体中,优选用常温固化型粘结剂构成所述绝缘传热构件。

根据本结构,通过用常温固化型粘结剂构成绝缘传热构件,能够省去包含加热用的升温和冷却时间在内的加热固化所需的工序,并且能够更大地利用环境温度上升时的限制构件对绝缘传热构件的移动限制效果。

另外,本说明书公开的电气接线盒具备上述的任一个电路结构体和收纳所述电路结构体的壳体。

发明效果

根据本说明书公开的技术,即使在具备限制与温度上升相伴的绝缘传热构件的移动的限制构件的情况下,也能够抑制散热构件的散热效果降低。

附图说明

图1是一个实施方式的电气接线盒中的概略俯视图。

图2是图1及图4的a-a线处的剖视图。

图3是电路结构体的从背面观察时的除去了散热板及绝缘传热构件的俯视图。

图4是电路结构体的从背面观察时的除去了散热板的俯视图。

图5是图4的局部放大剖视图。

图6是图1及图4的b-b线处的剖视图。

图7是图1及图4的c-c线处的剖视图。

图8是从电路结构体的背面观察时的俯视图。

具体实施方式

参照图1至图8,说明一个实施方式。

1.电气接线盒的结构

如图1所示,本实施方式的电气接线盒1具备电路结构体10和收容电路结构体10的合成树脂制的壳体2。电气接线盒1还具备覆盖电路结构体10的金属制的罩(未图示)。

2.电路结构体的结构

电路结构体10具备电路基板20、n沟道mosfet(以下,简称为“mosfet”)30、多个汇流条50、框架板70、绝缘传热构件80及散热板90等。在本实施方式中,电路结构体10是搭载于车辆的dc-dc转换器。需要说明的是,电路结构体10并不局限于此。

电路基板20具有用于将mosfet30等电子部件连接于规定的汇流条50的多个连接用开口部21。如图1所示,mosfet30、线圈35、电容器36、电阻37等进行发热的电子部件经由对应的连接用开口部21而例如通过焊料连接于对应的汇流条50。详细而言,各电子部件的多个连接端子中的至少一个连接端子经由连接用开口部21而连接于对应的汇流条50。

mosfet30例如具有由半导体构成且通过合成树脂模制的主体部和作为多个连接端子的栅极端子、漏极端子及源极端子。该漏极端子和源极端子分别连接于对应的汇流条50。需要说明的是,栅极端子连接于在电路基板20的表面20a上形成的配线(未图示)。

另外,线圈35、电容器36、电阻37各自的两个连接端子经由对应的连接用开口部21而连接于对应的汇流条50。

如图2所示,多个汇流条50设置在电路基板20的背面20b侧。多个汇流条50包括设为接地电位的接地汇流条和设为电源电位的电源汇流条等。多个汇流条50例如通过将金属板材冲压加工成规定形状而成。汇流条50呈大致矩形形状,以与相邻的汇流条50之间空出间隙sl的方式配置成规定的图案。

详细而言,在电路基板20与多个汇流条50之间设有将电路基板20与多个汇流条50粘结的粘结片(未图示)。即,各汇流条50经由粘结片而粘结于电路基板20的背面20b。粘结片的平面形状与电路基板20的平面形状大致相等。

另外,汇流条50的背面(50b、50c)包括包含部件区域50r的第一背面50b和不包含部件区域50r的第二背面50c。在此,部件区域50r是指与配置mosfet30等电子部件的汇流条的表面50a侧的区域对应的汇流条的背面侧的区域,不是实际配置电子部件的区域。需要说明的是,第一背面50b、第二背面50c及部件区域50r并不局限于由一个汇流条50形成,也包括由多个汇流条50形成的情况。

如图2等所示,框架板70设置在多个汇流条50与散热板90之间。详细而言,框架板70嵌入在设置于散热板90的槽91中。

如图3等所示,框架板70包括第一传热用开口部71、第二传热用开口部72及框架部73。第一传热用开口部71及第二传热用开口部72是用于使绝缘传热构件80与汇流条50接触的开口。如图3所示,第一传热用开口部71对于在俯视下包含与电子部件的配置位置对应的汇流条的部件区域50r的汇流条的第一背面50b开口。

另一方面,如图3所示,第二传热用开口部72对于在俯视下不包含与电子部件的配置位置对应的汇流条的部件区域50r的汇流条的第二背面50c开口。

即,绝缘传热构件80经由第一传热用开口部71而与第一背面50b接触,并经由第二传热用开口部72而与第二背面50c接触。

框架部73形成传热用开口部(71、72)的缘部(71e、72e),且具有向散热板90侧突出的突出部73a。如图2所示,在框架板70嵌入于散热板90的槽91时,突出部73a抵接于槽91的底部而将槽91封锁。由此,突出部73a限制伴随于环境温度的上升而绝缘传热构件80向其他的传热用开口部71移动的情况。框架板70是“限制构件”的一例。

另外,在框架板70嵌入于散热板90的槽91时,如图2所示,框架板70的突出部73a形成为从散热板90的上表面90a以绝缘传热构件80的厚度量凸出。该结构成为对于框架板70的传热用开口部(71、72)内的绝缘传热构件80的分隔。

在本实施方式中,绝缘传热构件80具有规定平面形状(参照图4),且由能够贴附的贴签状的常温固化型粘结剂构成。常温固化型粘结剂是具有绝缘性和导热性的粘结剂,在常温下发生固化。需要说明的是,绝缘传热构件80并不局限于能够贴附的贴签状的常温固化型粘结剂。

如图2所示,绝缘传热构件80设置在汇流条50与散热板90之间,具有绝缘性,将以电子部件的发热为起因的来自汇流条50的热向散热板90传递。如图4及图5所示,绝缘传热构件80具有比框架板70的传热用开口部(71、72)的开口面积s1小的面积s2,具有在传热用开口部(71、72)内形成不存在绝缘传热构件80的空白区域br的平面形状。

另外,如图4及图5所示,设置在第一传热用开口部71内的绝缘传热构件80与汇流条50的至少包含汇流条的部件区域50r的区域接触。

另外,如图5及图7所示,在设于第一传热用开口部71内的绝缘传热构件80与汇流条50接触的状态下,不形成空白区域br的绝缘传热构件80的周围部81位于第一传热用开口部71的缘部71e。

另一方面,如图5及图6所示,形成空白区域br的绝缘传热构件80的周围部82不位于第一传热用开口部71的缘部71e。

另外,如图4所示,在第二传热用开口部72也设有与汇流条50接触的绝缘传热构件80。

如图2所示,散热板90隔着绝缘传热构件80而设置于多个汇流条50的与电路基板20对向的面50a的相反的面50b侧。散热板90是由例如铝或铝合金等导热性优异的金属材料构成的板状构件,具有将在mosfet30等发热的电子部件中产生的热散发的功能。在此,散热板90通过作为常温固化型粘结剂的绝缘传热构件80而粘结于汇流条50的背面侧。

另外,如图8所示,在散热板90形成有多个安装螺纹孔90h,而且,在电路基板20的与多个安装螺纹孔90h对应的位置形成有多个安装孔20h(参照图1)。而且,在与多个安装孔20h对应的位置处,在规定的汇流条50形成有多个贯通孔50h(参照图3),在框架板70形成有多个贯通孔70h(参照图3)。并且,通过从电路基板20的多个安装孔20h经由各贯通孔而对散热板90的多个安装螺纹孔90h进行螺钉(未图示)紧固,来从电路基板20至散热板90实现一体化而固定。

另外,通过在电路基板20的上部安装金属制的罩(未图示)而将电路基板20屏蔽。具体而言,通过将金属制的罩固定于多个汇流条50中包含的接地汇流条,而对电路基板20上的mosfet30等电子部件进行静电屏蔽。

3.电气接线盒的概略的制造工序

接下来,说明本实施方式的电气接线盒1的制造工序的一例。首先,在通过印制配线技术而在表面形成有导电路的电路基板20的下表面20b上,使切断成规定形状的粘结片(未图示)重叠,并且在将多个汇流条50排列成规定图案的状态下进行加压。由此,电路基板20及多个汇流条50经由粘结片而相互粘结、固定。在该状态下,多个汇流条50的上表面的一部分(与mosfet30的源极、漏极端子连接的区域等)成为通过电路基板20的连接用开口部21而露出的状态。

接下来,通过丝网印刷而向电路基板20的规定位置涂布焊料。然后,向规定位置载置mosfet30等电子部件,执行回流焊。

接下来,将框架板70嵌入散热板90的上表面90a的槽91。然后,经由框架板70的第一及第二传热用开口部71、72而向散热板90的上表面90a贴附作为常温固化型粘结剂的绝缘传热构件80。此时,各绝缘传热构件80形成为具有与各开口部71、72的形状对应的平面形状。需要说明的是,也可以取代散热板90的上表面90a而将各绝缘传热构件80贴附于汇流条50上的规定位置。

接下来,使配置有电子部件及多个汇流条50的电路基板20从上方重叠,从电路基板20至散热板90进行一体化,例如通过螺钉进行螺钉紧固。此时,各绝缘传热构件80与汇流条50接触,并且处于框架板70的各传热用开口部71、72的区域内。最后,将重叠有散热板90的电路基板20(电路结构体10)收容于壳体2内,形成电气接线盒1。需要说明的是,各绝缘传热构件80在粘结于汇流条50和散热板90的状态下,在常温环境下经过规定时间之后发生固化。

4.本实施方式的效果

在本实施方式中,如上所述,常温固化型粘结剂(绝缘传热构件)80具有比传热用开口部(71、72)的开口面积s1小的面积s2。换言之,常温固化型粘结剂80具有在传热用开口部(71、72)内形成不存在常温固化型粘结剂80的空白区域br的平面形状。因此,即使常温固化型粘结剂80因环境温度的上升而移动的情况下,常温固化型粘结剂80也能够向空白区域br移动。由此,即使在由环境温度的冷热循环引起的作用于常温固化型粘结剂80的应力大的情况下,也能抑制常温固化型粘结剂80从框架板70(限制构件)溢出。其结果是,即使在具备抑制与常温固化型粘结剂80的温度上升相伴的常温固化型粘结剂80的移动的框架板70的情况下,也能够抑制散热板90的散热效果降低。

另外,常温固化型粘结剂80在第一传热用开口部71的范围内与汇流条50的至少包含汇流条的第一背面50b的部件区域50r的区域接触。因此,能够将来自mosfet30的热经由汇流条50向散热板90高效地传递。

另外,常温固化型粘结剂80还经由对于不包含汇流条的部件区域50r的汇流条的第二背面50c开口的第二传热用开口部72而与汇流条接触。来自mosfet30的热也向未连接mosfet30的汇流条的区域扩散。因此,通过与第二传热用开口部72对应的常温固化型粘结剂80,能够将来自未连接mosfet30等电子部件的汇流条的区域的热经由常温固化型粘结剂80向散热板90传递。需要说明的是,配置在第二传热用开口部72内的常温固化型粘结剂80也可以省略。

另外,常温固化型粘结剂80在与汇流条50接触的状态下具有位于传热用开口部(71、72)的缘部(71e、72e)的周围部81(不形成空白区域br的周围部)。因此,在应力作用于常温固化型粘结剂80时,常温固化型粘结剂80的周围部81的移动受到限制,能够使常温固化型粘结剂80的移动主要通过形成空白区域br的常温固化型粘结剂80的周围部82来进行。由此,能够抑制以冷热循环为起因的应力所导致的常温固化型粘结剂80的无秩序的移动,能够抑制来自mosfet30的热向散热板90的传递降低。

另外,限制构件由包含框架部73的框架板70构成,该框架部73形成传热用开口部的缘部(71e、72e),且具有向散热板90侧突出的突出部73a。而且,框架部的突出部73a埋入于散热板90的槽91。因此,即使在伴随于环境温度的上升而常温固化型粘结剂80的温度上升时常温固化型粘结剂80发生了软化的情况下,也能通过传热用开口部的缘部(71e、72e)来抑制配置在传热用开口部(71、72)内的常温固化型粘结剂80向周边跑出。需要说明的是,框架部73也可以不具有突出部73a。此时,在散热板90上可以不形成槽91,框架部73设置在散热板90上。

另外,由于绝缘传热构件80由常温固化型粘结剂构成,因此能够省去包含加热用的升温和冷却时间在内的加热固化所需的工序,并且能够更大地利用与环境温度的上升相伴的常温固化型粘结剂80的温度上升时的作为限制构件的框架板70对绝缘传热构件的移动限制效果。

<其他的实施方式>

本说明书公开的技术不限定于利用上述记述及附图而说明的实施方式,例如也包括下面的各种方案。

(1)在上述实施方式中,传热用开口部(71、72)的形状并不局限于图3及图4所示的形状。传热用开口部(71、72)的形状可以根据发热的电子部件的配置而适当变更。而且,绝缘传热构件80的平面形状也并不局限于图4所示的形状。可以根据传热用开口部(71、72)的形状而适当变更。

(2)在上述实施方式中,示出了使用能够贴附的贴签状的常温固化型粘结剂作为绝缘传热构件80的例子,但是并不局限于此。例如,也可以使用高温固化型粘结剂或不具有粘结力的绝缘传热构件作为绝缘传热构件。或者,也可以是在不具有粘结力的绝缘传热构件的一个面上贴附粘结剂而成的构件。而且,也可以不是能够贴附的贴签状。

即使在使用这样的绝缘传热构件的情况下,也仍然是,即使在具备限制与温度上升相伴的绝缘传热构件的移动的限制构件的情况下,也能够抑制散热构件产生的散热效果降低。需要说明的是,在此,“绝缘传热构件的移动”也包括与环境温度的上升相伴的绝缘传热构件的膨胀或位移、偏离等。

标号说明

1…电气接线盒

2…壳体

10…电路结构体

20…电路基板

21…连接用开口部

30…n沟道mosfet(电子部件)

50…汇流条

50b…第一背面

50c…第二背面

50r…部件区域

70…框架板(限制构件)

71…第一传热用开口部

71e…第一传热用开口部的缘部

72…第二传热用开口部

73…框架部

73a…突出部

80…常温固化型粘结剂(绝缘传热构件)

81…不形成空白区域的绝缘传热构件的周围部

90…散热板(散热构件)

91…槽

sl…间隙

br…空白区域

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