CN111133845A - 具备电路基板和电路元件的电路装置、该电路装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

电路装置具备经由绝缘层而层叠的电路基板、导电板及电路元件。在绝缘层上，通过导电性粘接剂形成一部分夹设于绝缘层与电路基板的反面之间的导电路径。电路元件的第一端子将导电路径电连接，第二端子通过形成于绝缘层的缺失部而与所述导电板电连接。导电体图案延伸设置至电路基板的反面，延伸设置的该导电体图案与导电路径通过相互重叠的各自的面彼此来粘接。

Description

具备电路基板和电路元件的电路装置、该电路装置的制造 方法

技术领域

本发明涉及具备电路基板和电路元件的电路装置、该电路装置的制造方法。

本申请主张基于在2017年4月28日提出申请的日本申请第2017-89605号的优先权，并援引所述日本申请记载的全部的记载内容。

背景技术

例如，安装有FET等电路元件及对FET进行控制的控制部并形成有将该电路元件及控制部电连接的导电体图案的电路基板夹装于将电源与负载连接的电力电路，供给/切断向负载的电力。

FET与构成电力电路的导电板(母排)连接，具备电源与负载之间的电流流过的端子(漏极端子、源极端子)、被输入从控制部输出的控制信号的端子(栅极端子)。

并且，通过向栅极端子输入的控制信号，来控制与导电板连接的漏极端子与源极端子之间的电流的供给/切断(例如，参照专利文献1)。

专利文献1的电路装置在安装有控制部的电路基板的反面经由绝缘层而层叠导电板，在通过设置于电路基板的贯通孔而露出的导电板上载置FET。并且，将漏极端子及源极端子与各个导电板连接，并将栅极端子与在电路基板的正面上形成的导电体图案连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-164040号公报

发明内容

本公开的一形态涉及的电路装置具备：电路基板，在正面形成有导电体图案；导电板，经由绝缘层而层叠于所述电路基板的反面；及电路元件，通过沿正反方向贯通所述电路基板的贯通孔而载置在所述导电板上，设置有第一端子及第二端子，其中，所述电路装置具备导电路径，该导电路径利用导电性粘接剂而形成在所述绝缘层上，且该导电路径的一部分夹设于所述绝缘层与所述电路基板的反面之间，所述第一端子与所述导电路径电连接，所述第二端子通过形成于所述绝缘层的缺失部而与所述导电板电连接，所述导电体图案延伸设置至所述电路基板的反面，并与所述导电路径粘接。

本公开的一形态涉及的电路装置的制造方法包括如下工序：在导电板上形成绝缘层；在所述绝缘层上涂布导电性粘接剂并形成线状的导电路径；对于导电体图案从正面延伸设置至反面的电路基板，将该电路基板的反面朝向所述绝缘层上粘接而层叠在所述绝缘层上，使延伸设置至所述电路基板的反面的所述导电体图案与所述导电路径的一端部重叠而加压并粘接；及在所述导电板上的所述绝缘层侧的未层叠所述电路基板的区域载置电路元件，将所述电路元件的端子的前端部与所述导电路径的另一端部重叠。

附图说明

图1是实施方式1的电路装置的侧剖视图。

图2是实施方式1的电路装置的俯视图。

图3是实施方式1的电路装置的示意性的电路图。

图4是电路装置的制造方法的说明图。

图5是实施方式2的电路装置的示意性的侧剖视图。

具体实施方式

[本公开要解决的课题]

FET的各个端子从外周器的侧面向外侧突出设置，具有齐平地排列的连接端。在专利文献1的电路装置的情况下，漏极端子及源极端子的连接容易，但是在将栅极端子与电路基板的正面上的导电体图案连接中，为了应对电路基板的厚度量的高低差，需要将栅极端子弯曲，花费劳力和时间。而且，在基板厚的情况下或端子从外周器的突出长度短的情况下，连接也有时变得困难。

本公开的目的在于提供一种不需要端子的弯曲加工而将电路元件与电路基板可靠地连接的电路装置。

[本公开的效果]

根据本公开，电路元件的第一端子(端子)与绝缘层上的导电路径连接，因此可以不需要用于与电路基板的厚度对应的端子的弯曲加工。

[本发明的实施方式的说明]

首先列举本公开的实施方式进行说明。而且，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意组合。

(1)本公开的一形态涉及的电路装置具备：电路基板，在正面形成有导电体图案；导电板，经由绝缘层而层叠于所述电路基板的反面；及电路元件，通过沿正反方向贯通所述电路基板的贯通孔而载置在所述导电板上，设置有第一端子及第二端子，其中，所述电路装置具备导电路径，该导电路径利用导电性粘接剂而形成在所述绝缘层上，且该导电路径的一部分夹设于所述绝缘层与所述电路基板的反面之间，所述第一端子与所述导电路径电连接，所述第二端子通过形成于所述绝缘层的缺失部而与所述导电板电连接，所述导电体图案延伸设置至所述电路基板的反面，并与所述导电路径粘接。

在本形态中，电路元件的第一端子与绝缘层上的导电路径连接，因此可以不需要用于与电路基板的厚度对应的端子的弯曲加工。

导电路径的一部分夹设于绝缘层与电路基板的反面之间，按照绝缘层、导电路径及电路基板的顺序形成层叠构造。导电体图案延伸设置至电路基板的反面，通过导电路径与导电体图案的相互重叠的各自的面彼此粘接，因此能够可靠地进行电连接。而且，导电路径由导电性粘接剂形成，因此能够将导电路径与导电体图案容易地粘接。

(2)优选所述导电性粘接剂是热固化性导电膏的结构。

在本形态中，导电性粘接剂是热固化性导电膏，因此通过在绝缘层上将热固化性导电膏进行涂布或印刷并加热而能够容易地形成导电性良好的导电路径。

(3)优选如下结构：所述导电路径形成为线状，夹设于所述绝缘层与所述电路基板的反面之间的所述导电路径的另一端侧的线宽比所述第一端子侧的所述导电路径的一端侧的线宽宽。

在本形态中，导电路径呈线状，与电路基板的反面重叠的导电路径的线宽比栅极端子侧的线宽形成得宽，因此能够使延伸设置至反面的导电体图案与导电路径的各自的面彼此可靠地重叠。

(4)优选如下结构：在所述电路基板设置有沿正反方向贯通该电路基板的通孔，所述导电体图案通过所述通孔而延伸设置至所述电路基板的反面。

在本形态中，通过设置于电路基板的通孔，能够将在正面形成的导电体图案简易地延伸设置至电路基板的反面。

(5)优选如下结构：所述电路元件为半导体开关，所述第一端子是控制信号输入端子，该控制信号输入端子被输入用于使所述半导体开关接通或切断的控制信号。

在本形态中，通过将第一端子设为控制信号输入端子，能够在半导体开关与电路基板之间形成向半导体开关输入的控制信号用的路径。

(6)本公开的一形态涉及的电路装置的制造方法包括如下工序：在导电板上形成绝缘层；在所述绝缘层上涂布导电性粘接剂并形成线状的导电路径；对于导电体图案从正面延伸设置至反面的电路基板，将该电路基板的反面朝向所述绝缘层上粘接而层叠在所述绝缘层上，使延伸设置至所述电路基板的反面的所述导电体图案与所述导电路径的一端部重叠而加压并进行粘接；及在所述导电板上的所述绝缘层侧的未层叠所述电路基板的区域载置电路元件，将所述电路元件的端子的前端部与所述导电路径的另一端部重叠。

在本形态中，通过使用导电性粘接剂，能够利用将导电性粘接剂向绝缘层涂布这样的简易的制造方法制造本公开的一形态涉及的电路装置。

[本发明的实施方式的详情]

以下，参照附图，说明本公开的实施方式涉及的具备电路基板和电路元件的电路装置、该电路装置的制造方法的具体例。需要说明的是，本发明没有限定为上述的例示，由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

(实施方式1)

图1是实施方式1的电路装置的侧剖视图。图2是实施方式1的电路装置的俯视图。电路装置1具备作为电路元件的FET10以及作为导电板的漏极端子用母排50及源极端子用母排51。FET10也可以为n沟槽型FET、p沟槽型FET中的任一个。需要说明的是，电路元件没有限定为FET10，也可以是IGBT、双极晶体管等半导体开关、调节器等电压转换器或交流直流转换器。以下，说明n沟槽型FET的情况。

在电路基板20的正面安装包含控制部23的多个电路元件(未图示)，形成将它们连接的导电体图案(焊接区)22。导电体图案22例如通过将铜箔等导电体向电路基板20印刷而形成。控制部23由微机或控制IC等构成，从控制部23具备的端子输出脉冲信号等的对FET10进行控制的控制信号。

在电路基板20的反面，漏极端子用母排50及源极端子用母排51使各自的端缘相对并隔开间隔地并列设置，经由绝缘层40而层叠。源极端子用母排51及漏极端子用母排50是适合于电动机驱动电流等大电流流动的铜等导电性良好的金属制的板。

绝缘层40通过例如绝缘性的树脂材料的涂层或绝缘膜的粘贴而形成。在绝缘层40上，使源极端子用母排51及漏极端子用母排50的一部分露出的缺失部41跨于并列设置的漏极端子用母排50和源极端子用母排51设置。

在电路基板20上形成从正面向反面贯通的贯通孔24。电路基板20与漏极端子用母排50及源极端子用母排51使贯通孔24与缺失部41对位地层叠，漏极端子用母排50与源极端子用母排51的相对部分经由贯通孔24及缺失部41露出。

FET10具备栅极端子11、漏极端子12、源极端子13。栅极端子11及源极端子13并列设置于FET10的外周器的一侧面并朝向外侧突出设置。漏极端子12从位于一侧面的相反侧的另一侧面朝向外侧突出设置。各个端子(11、12、13)具有朝向外周器的底面弯折而延伸设置并齐平地排列的前端部。而且，该前端部与外周器的底面齐平地形成。FET10穿过贯通孔24，在从该贯通孔24露出的源极端子用母排51及漏极端子用母排50上，以架设于各自的端缘的相对部之间的方式载置。

漏极端子12通过形成于绝缘层40的缺失部41而与从缺失部41露出的漏极端子用母排50电连接。源极端子13通过形成于绝缘层40的缺失部41而与从缺失部41露出的源极端子用母排51电连接。栅极端子11与设置在绝缘层40上的导电路径30电连接。

导电路径30从与栅极端子11的连接位置至与电路基板20的反面重叠的位置地设置在绝缘层40上。如图2所示，导电路径30形成为线状，与电路基板20的反面重叠的另一端侧的导电路径30的线宽比栅极端子11侧的一端侧的导电路径30的线宽宽。

电路基板20侧的导电路径30夹设在绝缘层40与电路基板20之间。而且，在电路基板20的正面形成的导电体图案22通过在与电路基板20的反面侧重叠的导电路径30的位置处形成于电路基板20的通孔21而延伸设置至电路基板20的反面。

夹设于绝缘层40与电路基板20之间的导电路径30和延伸设置至反面的导电体图案22通过相互重叠的各自的面彼此粘接，并电连接。按照绝缘层40、导电路径30及导电体图案22的顺序形成层叠构造。

导电路径30由热固化性导电膏形成。热固化性导电膏是例如在聚酯、环氧树脂或耐热性聚氨酯树脂等热固化性树脂中使微细的金属的粒子等导电性填料分散并混合而成的导电性粘接剂。热固化性导电膏被涂布或印刷在绝缘层40上，通过以100～200℃左右的温度进行15～30分钟左右加热而固化，导电性提高。需要说明的是，导电性粘接剂并不局限于热固化性导电膏，也可以是低温固化型导电性粘接剂、单组份导电性粘接剂。

在栅极端子11侧的导电路径30上重叠栅极端子11的前端部，例如，通过焊料印刷等而将栅极端子11与导电路径30电连接。FET10的栅极端子11与控制部23经由导电路径30及导电体图案22而被电连接。

在如以上所述构成的电路装置1中，从控制部23输出的控制信号经由导电体图案22及导电路径30从栅极端子11向FET10输入，进行FET10的控制。

FET10通过贯通孔24及缺失部41而载置在源极端子用母排51及漏极端子用母排50上。并且，栅极端子11的前端部重叠于在绝缘层40上通过热固化性导电膏形成为薄膜状的导电路径30上，通过焊料印刷等而与导电路径30电连接。

在FET10与栅极端子11的前端部之间不存在电路基板20的厚度量的高低差，因此可以不需要栅极端子11的弯曲加工。即便是端子长度短的FET10也能够使用，能够减小端子引起的配线损失。而且，即使在电路基板20的厚度大的情况下，也能够将FET10的栅极端子11与电路基板20电连接。

通过使导电路径30夹设于绝缘层40与电路基板20之间，形成于电路基板20的正面并延伸设置至电路基板20的反面的导电体图案22与导电路径30通过相互重叠的各自的面彼此粘接，并电连接。

不需要用于将栅极端子11与形成于电路基板20的正面的导电体图案22连接的引线或连接片等中继元件，能够将栅极端子11与导电体图案22可靠地电连接。

另外，导电路径30呈线状，与电路基板20的反面重叠的导电路径30的线宽比栅极端子11侧的线宽形成得宽。因此，能够使延伸设置至反面的导电体图案22与导电路径30的各自的面彼此可靠地重叠。

图3是实施方式1的电路装置1的示意性的电路图。电路装置1例如搭载于车辆(未图示)，在车载电源90与车载负载91之间使用于电力的供给/切断。

FET10的漏极端子12经由漏极端子用母排50而与车载电源90的正极电连接。FET10的源极端子13经由源极端子用母排51而与车载负载91电连接。FET10的栅极端子11经由导电路径30及导电体图案22而与控制部23电连接。

因此，在从控制部23输出控制信号且FET10接通的情况下，来自车载电源90的电流按照漏极端子用母排50、FET10、源极端子用母排51的顺序流动，向车载负载91供给电力。在FET10切断的情况下，车载电源90与车载负载91之间的电流的流动被隔断。

(制造工序)

图4是实施方式1的电路装置的制造方法的说明图。关于实施方式1的电路装置1的制造方法，以下，基于图4进行说明。需要说明的是，漏极端子用母排50及源极端子用母排51和绝缘层40施加相互反向的影线，从而可知晓重叠的部分(交叉影线部)。

首先，使漏极端子用母排50及源极端子用母排51各自的端缘相对，并隔开端缘间的间隔地并列设置(参照图4A)。

接下来，准备由设有缺失部41的绝缘膜构成的绝缘层40(参照图4B)。使漏极端子用母排50与源极端子用母排51的相对部与该缺失部41对合，将绝缘层40粘贴于漏极端子用母排50及源极端子用母排51(参照图4C)。每当粘贴绝缘层40时，以漏极端子用母排50及源极端子用母排51从缺失部41露出的方式设定粘贴的位置。绝缘膜的粘贴通过涂布于绝缘膜的粘接剂进行。粘接剂通过例如加热或加压而展现粘接力。

缺失部41具有矩形的宽幅部和窄幅部，宽幅部与窄幅部连续。宽幅部的一部分位于漏极端子用母排50侧，宽幅部的其余部分及窄幅部位于源极端子用母排51侧。

接下来，将导电路径30形成在绝缘层40上(参照图4D)。导电路径30通过对具有粘接性的热固化性导电膏进行印刷而形成在绝缘层40上。热固化性导电膏的印刷从由缺失部41的窄幅部和宽幅部的各自的端缘包围的区域朝向与漏极端子用母排50相反的方向以适当长度进行。导电路径30呈线状，另一端的线宽比缺失部41侧的一端的线宽更宽。印刷包含丝网印刷。而且，也可以使用掩模等，将热固化性导电膏向绝缘层40涂布。

接下来，准备形成有包含缺失部41的大小的贯通孔24的电路基板20(参照图4E)。然后，将电路基板20的反面重叠固定于形成绝缘层40的一侧的漏极端子用母排50及源极端子用母排51的面(参照图4F)。需要说明的是，电路基板20施加点，交叉影线部省略。

固定通过例如向电路基板20的反面涂布粘接材料来进行。每当重叠时，以漏极端子用母排50及源极端子用母排51从贯通孔24及缺失部41露出的方式进行贯通孔24与缺失部41的对位。而且，以导电路径30的一部分从贯通孔24露出的方式进行对位。此外，以延伸设置至电路基板20的反面的导电体图案22的部分与线宽形成得宽的导电路径30的一部分相互接触而重叠的方式进行对位，并压接。

接下来，通过向由热固化性导电膏形成的导电路径30施加热量而导电路径30固化，延伸设置至反面的导电体图案22与导电路径30被粘接并电连接。

接下来，在从贯通孔24及缺失部41露出的漏极端子用母排50及源极端子用母排51架设而载置FET10。(参照图4G)

此时，将从外周器的一侧面突出设置的源极端子13的前端部重叠在源极端子用母排51上，将从另一侧面突出设置的漏极端子12的前端部重叠在漏极端子用母排50上。而且，将从外周器的一侧面突出设置的栅极端子11的前端部重叠在从贯通孔24露出的导电路径30上。

并且，通过焊料印刷等，将栅极端子11的前端部与导电路径30电连接，将漏极端子12与漏极端子用母排50电连接，将源极端子13与源极端子用母排51电连接。

(实施方式2)

实施方式2的电路装置1除了导电体图案22的延伸设置形态不同的情况以外，具有与实施方式1的电路装置1同样的结构。图5是实施方式2的电路装置1的示意性的侧剖视图。对于与实施方式1共通的构成要素，标注与图1相同的参照标号而省略说明。

实施方式2的导电体图案22从正面经由电路基板20的正面与反面之间的侧面延伸设置至反面。并且，延伸设置至反面的导电体图案22的一部分和夹设于绝缘层40与电路基板20之间的导电路径30通过相互重叠的各自的面彼此粘接并电连接。

因此，可以不需要电路基板20的通孔21。而且，也可以将导电体图案22的导电路径30侧的端部在侧面上延伸设置至与电路基板20的反面齐平为止，将该端部与导电路径30粘接。

应考虑的是本次公开的实施方式在全部的点上为例示，不是限制性内容。本发明的范围不是由上述的意思而是由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

标号说明

1 电路装置

10 FET(电路元件)

11 栅极端子(第一端子)

12 漏极端子(第二端子)

13 源极端子

20 电路基板

21 通孔

22 导电体图案

23 控制部

24 贯通孔

30 导电路径

40 绝缘层

41 缺失部

50 漏极端子用母排(导电板)

51 源极端子用母排(导电板)

90 车载电源

91 车载负载。

Claims (6)

1.一种电路装置，具备：

电路基板，在正面形成有导电体图案；

导电板，经由绝缘层而层叠于所述电路基板的反面；及

电路元件，通过沿正反方向贯通所述电路基板的贯通孔而载置在所述导电板上，设置有第一端子及第二端子，

其中，

所述电路装置具备导电路径，该导电路径利用导电性粘接剂而形成在所述绝缘层上，且该导电路径的一部分夹设于所述绝缘层与所述电路基板的反面之间，

所述第一端子与所述导电路径电连接，

所述第二端子通过形成于所述绝缘层的缺失部而与所述导电板电连接，

所述导电体图案延伸设置至所述电路基板的反面，并与所述导电路径粘接。

2.根据权利要求1所述的电路装置，其中，

所述导电性粘接剂是热固化性导电膏。

3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其中，

所述导电路径形成为线状，夹设于所述绝缘层与所述电路基板的反面之间的所述导电路径的另一端侧的线宽比所述第一端子侧的所述导电路径的一端侧的线宽宽。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电路装置，其中，

在所述电路基板设置有沿正反方向贯通该电路基板的通孔，

所述导电体图案通过所述通孔而延伸设置至所述电路基板的反面。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电路装置，其中，

所述电路元件为半导体开关，

所述第一端子是控制信号输入端子，该控制信号输入端子被输入用于使所述半导体开关接通或切断的控制信号。

6.一种电路装置的制造方法，包括如下工序：

在导电板上形成绝缘层；

在所述绝缘层上涂布导电性粘接剂并形成线状的导电路径；

对于导电体图案从正面延伸设置至反面的电路基板，将该电路基板的反面朝向所述绝缘层上粘接而层叠在所述绝缘层上，使延伸设置至所述电路基板的反面的所述导电体图案与所述导电路径的一端部重叠而加压并粘接；及

在所述导电板上的所述绝缘层侧的未层叠所述电路基板的区域载置电路元件，将所述电路元件的端子的前端部与所述导电路径的另一端部重叠。

Images