(57)【要約】【課題】導電板に対して接続を容易化することが期待できる導電部材、及び、この導電部材を用いた回路装置を提供する。【解決手段】本実施の形態に係る導電部材は、導電板に対して接続される導電部材であって、板状の本体部と、前記本体部に対し一面に凹み且つ他面に突出し、突出端部にて前記導電板に接続される接続部とを備え、前記接続部の突出端部の厚みは、前記導電板の厚み以下である。前記接続部の突出端部に貫通孔が形成されていてもよい。前記接続部は、前記本体部の側から前記突出端部の側へ徐々に薄くなるよう形成されていてもよい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電板に対して接続される導電部材であって、
板状の本体部と、
前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出し、前記他面の側で前記導電板に接続される接続部と
を備え、
前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記導電板の厚み以下である、導電部材。
【請求項２】
前記接続部の厚みは、前記本体部の側より突出端側の方が薄い、請求項１に記載の導電部材。
【請求項３】
前記接続部には貫通孔が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の導電部材。
【請求項４】
基板上に回路パターンを形成する導電板が配された回路基板と、
板状の本体部、及び、前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出して前記他面の側で前記導電板に接続される接続部を有する導電部材と
を備え、
前記導電部材の前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記回路基板の前記導電板の厚み以下である、回路装置。
【請求項５】
前記接続部には貫通孔が形成されており、
前記導電部材の前記接続部と、前記回路基板の前記導電板とが、前記貫通孔に通した導電性ロウ材を介して接続されている、請求項４に記載の回路装置。
【請求項６】
前記回路基板は、前記導電板上から突出する導電性の棒体を有し、
前記接続部に貫通孔が形成されており、
前記棒体が前記貫通孔に挿入された状態で、前記導電部材の前記接続部と、前記回路基板の前記導電板とが、前記棒体の溶解により接続されている、請求項４に記載の回路装置。
【請求項７】
前記回路基板は、前記導電板に凹部が形成されており、
前記回路基板の前記凹部と、前記導電部材の前記接続部とが接続されている、請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回路基板などの相手側の導電板に対して接続されて回路パターンを形成する導電部材、及びこの導電部材を用いた回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置は、抵抗器、コンデンサ及びＩＣ（Integrated Circuit）等の回路部品が搭載された回路基板を備えている。電子装置の高機能化及び回路規模の増大等に伴って、回路基板に形成すべき配線パターンが複雑化し、回路基板の多層化などが必要となり、回路基板のコスト増大が懸念されている。この対応策として、回路基板に配線材を溶接することが検討されている。
【０００３】
特許文献１においては、二枚の板材を溶接するレーザ溶接方法が提案されている。このレーザ溶接方法では、一方の板材を他方の板材に対して接触させ、この接触箇所から二枚の板材の隙間が次第に大きくなるよう板材を湾曲させ、この隙間の下限値に相当する箇所と上限値に相当する箇所との範囲を溶接適正範囲として、この範囲にレーザビームを照射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば回路基板の配線パターンを形成する金属箔部分に対し、配線材として金属板を溶接する場合、金属箔部分は薄く、金属板は厚いという厚みの差異により、溶接が難しいという問題がある。特許文献１に記載のレーザ溶接方法は、溶接する板材の厚みの差異について、全く考慮されていない。
【０００６】
本開示は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、相手側の導電板に対して接続を容易化することが期待できる導電部材、及び、この導電部材を用いた回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本態様に係る導電部材は、導電板に対して接続される導電部材であって、板状の本体部と、前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出し、前記他面の側で前記導電板に接続される接続部とを備え、前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記導電板の厚み以下である。
【０００８】
また本態様に係る回路装置は、基板上に回路パターンを形成する導電板が配された回路基板と、板状の本体部、及び、前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出して前記他面の側で前記導電板に接続される接続部を有する導電部材とを備え、前記導電部材の前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記回路基板の前記導電板の厚み以下である。
【発明の効果】
【０００９】
上記によれば、導電部材の接続を容易化することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る回路装置の構成を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る回路装置の構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るバスバーの構成を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るバスバーの構成を示す平面図である。
【図５】実施の形態１に係るバスバーの構成を示す側面図である。
【図６】実施の形態１に係るバスバーの構成を示す側断面図である。
【図７】実施の形態１に係るバスバーと回路基板との接続を説明するための模式的断面図である。
【図８】実施の形態２に係るバスバーの構成を示す斜視図である。
【図９】実施の形態２に係るバスバーの構成を示す側断面図である。
【図１０】実施の形態２に係るバスバーと回路基板との接続を説明するための模式的断面図である。
【図１１】実施の形態３に係るバスバーと回路基板との接続を説明するための模式的断面図である。
【図１２】実施の形態３に係るバスバーと回路基板との接続を説明するための模式的断面図である。
【図１３】実施の形態３の変形例に係るバスバーとリレーとの接続を説明するための模式図である。
【図１４】実施の形態４に係るバスバーの接続を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本開示の実施の形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１２】
（１）本態様に係る導電部材は、導電板に対して接続される導電部材であって、板状の本体部と、前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出し、前記他面の側で前記導電板に接続される接続部とを備え、前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記導電板の厚み以下である。
【００１３】
本態様にあっては、導電部材が板状の本体部と、この本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出する接続部とを備える。導電部材は、本体部の他面側にて接続部が相手側の導電板に接続される。また導電部材の接続部の少なくとも一部の厚みは、相手側の導電板の厚み以下とされる。これにより、導電部材の側からレーザを照射して、導電部材の接続部を相手側の導電板に対して接続することが容易化されると期待できる。
【００１４】
（２）前記接続部の厚みは、前記本体部の側より突出端側の方が薄いことが好ましい。
【００１５】
本態様にあっては、導電部材の接続部の厚みが、本体部側より突出端部側が薄くなるよう形成される。これにより接続部の突出端部の厚みが最も薄くなり、レーザ溶接の容易化、及び、貫通孔の形成の容易化等が期待できる。また接続部の本体部側の部分を厚いため、接続部の強度が高まる。
【００１６】
（３）前記接続部には貫通孔が形成されていることが好ましい。
【００１７】
本態様にあっては、導電部材の接続部に貫通孔が形成されている。これにより、例えば半田などの導電性ロウ材を介して、導電部材と相手側の導電板との接続を行うことが可能となる。
【００１８】
（４）本態様に係る回路装置は、基板上に回路パターンを形成する導電板が配された回路基板と、板状の本体部、及び、前記本体部の一面に対して凹み且つ他面から突出して前記他面の側で前記導電板に接続される接続部を有する導電部材とを備え、前記導電部材の前記接続部の少なくとも一部の厚みは、前記回路基板の前記導電板の厚み以下である。
【００１９】
本態様にあっては、基板上に回路パターンを形成する導電板が配された回路基板に対して、上記の導電部材を接続して回路装置を構成する。これにより回路基板の回路パターンを導電部材で補うことが可能となるため、回路基板の簡易化及び低コスト化等が期待できる。
【００２０】
（５）前記接続部には貫通孔が形成されており、前記導電部材の前記接続部と、前記回路基板の前記導電板とが、前記貫通孔に通した導電性ロウ材を介して接続されていることが好ましい
【００２１】
本態様にあっては、導電部材の接続部の突出端部に形成された貫通孔を通して、回路基板の導電板と導電部材の接続部とが、導電性ロウ材を介して接続される。これにより導電部材の接続を容易化することができる。
【００２２】
（６）前記回路基板は、前記導電板上から突出する導電性の棒体を有し、前記接続部に貫通孔が形成されており、前記棒体が前記貫通孔に挿入された状態で、前記導電部材の前記接続部と、前記回路基板の前記導電板とが、前記棒体の溶解により接続されていることが好ましい。
【００２３】
本態様にあっては、回路基板には、導電板上から突出する導電性の棒体を設けられる。導電部材の接続部の突出端部には、貫通孔が形成される。接続部の貫通孔に回路基板の棒体が挿入された状態でこの棒体が溶解され、導電部材の接続部と回路基板の導電板とが棒体の溶解により接続される。これにより、導電部材と回路基板との接続が強固化されることが期待できる。
【００２４】
（７）前記回路基板は、前記導電板に凹部が形成されており、前記回路基板の前記凹部と、前記導電部材の前記接続部とが接続されていることが好ましい。
【００２５】
本態様にあっては、回路基板の導電板に凹部が形成される。これにより、導電部材の本体部から突出する接続部と、回路基板の凹部とを接続することができる。接続部及び凹部の接続では、導電部材と回路基板の導電板との接触面積が大きいため、強固な接続が期待できる。
【００２６】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る車載通信装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２７】
＜実施の形態１＞
図１は及び図２は、実施の形態１に係る回路装置の構成を示す斜視図である。実施の形態１に係る回路装置１は、抵抗器、コンデンサ及びＩＣ等の回路部品が搭載されて電気回路を構成するための回路基板２を備えている。回路基板２は、矩形状の絶縁板の表面（及びその内部）に、回路パターンを形成する複数の導電板３が配されている。複数の導電板３は、電気回路を構成するための回路パターンに応じて様々な形状に形成される。導電板３は、例えば回路基板２の表面に銅箔を設けたものである。また回路基板２には、金属製の角棒状の端子４が突出して設けられてもよい。
【００２８】
実施の形態１に係る回路装置１は、回路基板２の回路パターンを補強する一又は複数のバスバー５を備えている。バスバー５は、回路基板２の導電板３に対して一又は複数の箇所でレーザ溶接により接続される。なお図１には回路基板２に接続される前のバスバー５の状態を示し、図２には回路基板２に接続された後のバスバー５の状態を示している。また図１及び図２には、回路基板２の回路パターンの一部分にのみバスバー５が接続された状態が示されているが、回路パターンの他の部分についても同様にバスバー５を接続してよい。
【００２９】
バスバー５は、例えば銅又は銅合金の板を、回路基板２の回路パターンに応じて適宜の形状に加工したものである。バスバー５の厚みは、回路基板２の導電板３よりも厚い。バスバー５には、一又は複数の接続部６が形成されており、この接続部６にて回路基板２の導電板３に溶接される。図１及び図２に示すバスバー５には、４つの接続部６が設けられている。実施の形態１においては、バスバー５の回路基板２に対する接続は、レーザ溶接により行われる。またバスバー５には、回路基板２上に突設された端子４を通すための開口部が形成されていてもよい。
【００３０】
図３は、実施の形態１に係るバスバー５の構成を示す斜視図であり、図４は平面図であり、図５は側面図であり、図６は側断面図である。なお図３〜図６に示すバスバー５は、図１及び図２に示したバスバー５よりも構成を簡略化している。図示のバスバー５は、矩形の板状をなす本体部５ａと、この本体部５ａに形成した１つの接続部６とを備える。バスバー５は、例えば銅板に対してプレス加工を行うことによって、本体部５ａを回路パターンに応じた平面形状に形成することができる。またこの加工の際に、本体部５ａに接続部６が形成される。
【００３１】
バスバー５の接続部６は、本体部５ａの一面（図５における上面）に対して凹み、且つ、他面（図５における下面）から突出する。接続部６の形状は、半球状又はドーム状である。図６の断面図に示すように、接続部６は、本体部５ａに近い根元部分が厚く、本体部５ａから遠い突出端部（又は底部分）が薄くなるよう形成されている。接続部６の厚みは、根元部分から突出端部へ徐々に薄くなるように調整されている。実施の形態１において、接続部６の突出端部の厚み、即ち最薄部分の厚みは、バスバー５が接続される相手側の導電板３の厚みに応じて決定される。詳しくは、接続部６の突出端部の厚みは、相手側の導電板３の厚みに対し実質的に同じであるか、又は、導電板３の厚み以下とされる。厚みが実質的に同じとは、接続部６の突出端部の厚みが導電板３の厚みと同じになるよう製造されるが、製造誤差による若干の厚みの差異は許容されることを意味している。
【００３２】
図７は、実施の形態１に係るバスバー５と回路基板２との接続を説明するための模式的断面図である。回路基板２の導電板３に対してバスバー５が接続される場合、バスバー５の接続部６の突出端部が回路基板２の導電板３の所定箇所に接触した状態で、バスバー５の側（図７の上側）から接続部６の底部へレーザ光が照射される。このレーザ光のエネルギーによりバスバー５の接続部６の突出端部の周辺と、これに接触している回路基板２の導電板３の一部が溶解し、溶解した部分が凝固することによりバスバー５が回路基板２の導電板３に溶接される。
【００３３】
実施の形態１に係るバスバー５は、接続部６の溶接される部分の厚みを低減することで、レーザ溶接の難易度を低減することができる。またこの他にも、上記の構成の接続部６を形成することによって、例えばレーザ光の照射による周辺部分の溶融を抑制することができるという効果が期待できる。またレーザ光の照射に伴って発生したスパッタを接続部６の凹所内にとどめることができ、スパッタの周囲への飛散を抑制することができる。またバスバー５に設けられた突出部分である接続部６を回路基板２の導電板３に接触させることができるため、相手側の導電板３に対するバスバー５の加圧を容易化できる。
【００３４】
＜実施の形態２＞
図８は、実施の形態２に係るバスバー５の構成を示す斜視図であり、図９は側断面図である。実施の形態２に係るバスバー５には、接続部６の突出端部（底部分）に、表裏を貫通する貫通孔７が形成されている。バスバー５の接続部６は、本体部５ａに近い根元部分が厚く、根元部分から突出端部へ徐々に薄くなるよう形成されている。貫通孔７は、接続部６の最薄部分及びその周辺を貫通させる態様で形成されている。接続部６の突出端部が薄く形成されていることによって、貫通孔７の形成が容易化されている。
【００３５】
図１０は、実施の形態２に係るバスバー５と回路基板２との接続を説明するための模式的断面図である。実施の形態２に係るバスバー５では、接続部６の突出端部が回路基板２の導電板３の所定箇所に接触した状態で、バスバー５の側（図１０の上側）から半田が接続部６の凹所内に注入される。溶解した半田が接続部６の貫通孔７を通って回路基板２の導電板３の表面に至り、半田が凝固することによってバスバー５が回路基板２の導電板３に半田付けされる。なお実施の形態２においては、バスバー５及び回路基板２の導電板３の接続に半田を用いるが、これに限るものではなく、例えば金ロウ又は銀ロウ等のような半田以外の導電性ロウ材を用いてもよい。
【００３６】
実施の形態２に係る回路装置１のその他の構成は、実施の形態１に係る回路装置１と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３７】
＜実施の形態３＞
図１１及び図１２は、実施の形態３に係るバスバー５と回路基板２との接続を説明するための模式的断面図である。実施の形態３に係るバスバー５の構成は、実施の形態２に係るバスバー５と同じであり、接続部６に貫通孔７を形成した構成である。実施の形態３に係る回路基板２には、表裏に導電板３が設けられ、表裏を貫く貫通孔２ａが形成されている。回路基板２の貫通孔２ａには、導電性の棒体９が挿入されて固定されている。棒体９は、回路基板２の表面から突出して固定される。棒体９は、例えば丸棒状又は角棒状等であり、バスバー５の接続部６に形成された貫通孔７を挿通することが可能な太さである。
【００３８】
実施の形態３に係るバスバー５と回路基板２との接続は、以下の手順で行うことができる。まず図１１に示すように、接続部６の貫通孔７を回路基板２の導電板３に突設された棒体９が挿通した状態で、バスバー５を導電板３に接触させる。次いで、バスバー５の側（図１１の上側）からレーザ光を棒体９に対して照射し、図１２に示すように、棒体９をレーザ光のエネルギーにより溶解させる。溶解した棒体９は接続部６の内面と接合され、バスバー５と回路基板２とが接続される。
【００３９】
実施の形態３に係る回路装置１は、回路基板２に突設され、レーザ光により溶解された棒体９によりバスバー５と回路基板２との接続が行われる。これにより、バスバー５と回路基板２とが強固に接続されることが期待できる。なお、実施の形態３に係る回路装置１は、棒体９が回路基板２に突設される構成であるが、これに限るものではない。回路装置１は、例えば以下の変形例に示すように、リレー又は抵抗器等の回路部品に突設された棒状の金属端子をバスバー５の貫通孔７に挿通させ、金属端子を溶解させてバスバー５と回路部品との接続を行う構成であってもよい。
【００４０】
（変形例）
図１３は、実施の形態３の変形例に係るバスバー５とリレー１２との接続を説明するための模式図である。変形例に係るリレー１２は、通電／遮断の切替を行うための回路部品であり、例えば直方体状の本体部の一面に、複数の金属端子１２ａが突設された構成である。金属端子１２ａは、例えば丸棒状又は角棒状等であり、実施の形態３に係るバスバー５の接続部６に形成された貫通孔７を挿通することが可能な太さである。
【００４１】
変形例に係る回路装置１では、リレー１２の金属端子１２ａをバスバー５の貫通孔７に挿入した状態で、バスバー５の側（図１３の上側）からレーザ光を金属端子１２ａに照射して、金属端子１２ａを溶解させる。溶解した金属端子１２ａは、接続部６の内面と接合され、バスバー５とリレー１２とが接続される。
【００４２】
なお、本変形例では、リレー１２にバスバー５を直接的に接続しているが、例えばリレー１２及びバスバー５の間に回路基板２が介在していてもよい。即ち、回路基板２に形成された貫通孔２ａにリレー１２の金属端子１２ａを挿入し、金属端子１２ａの先端を回路基板２から突出させた状態とし、この金属端子１２ａの突出部分にバスバー５を接続する構成としてもよい。
【００４３】
実施の形態３に係る回路装置１のその他の構成は、実施の形態２に係る回路装置１と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４４】
＜実施の形態４＞
図１４は、実施の形態４に係るバスバー５の接続を説明するための模式的断面図である。実施の形態４に係る回路装置１は、第１のバスバー５と、第２のバスバー１０とを溶接した構成である。第１のバスバー５は、実施の形態１に係るバスバー５と同じ構成である。第２のバスバー１０は、本体部１０ａの一面に凹部１１が形成された構成である。第２のバスバー１０に形成される凹部１１は、半球状又はすり鉢状の凹みである。第１のバスバー５の接続部６が平面視で円形の突出部分であり、第２のバスバー１０の凹部１１が平面視で円形の凹みである場合、凹部１１の径は接続部６の径と同じかこれよりも大きい。また凹部１１の深さは、接続部６の突出量よりも小さい。このため、第１のバスバー５の接続部６と、第２のバスバー１０の凹部１１とを重ね合わせた場合、接続部６の突出端部が凹部１１の最深部に接触する。
【００４５】
第１のバスバー５の接続部６と、第２のバスバー１０の凹部１１とが接触した状態で、第１のバスバー５の側（図１４の上側）から接続部６の底部へレーザ光が照射される。このレーザ光のエネルギーにより第１のバスバー５の接続部６の突出端部の周辺と、これに接触している第２のバスバー１０の凹部１１の一部とが溶解し、溶解した部分が凝固することにより第１のバスバー５と第２のバスバー１０とが溶接される。
【００４６】
実施の形態４に係る回路装置１は、第１のバスバー５の接続部６と第２のバスバー１０の凹部１１とを接触させた状態で溶接が行われる。第２のバスバー１０に凹部１１を設けることによって、第１のバスバー５及び第２のバスバー１０の接触面積を増すことができ、溶接強度を高めることができる。
【００４７】
実施の形態４に係る回路装置１のその他の構成は、実施の形態１に係る回路装置１と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
なお、上述の実施の形態１〜４において、図面に示したバスバー５の形状は一例であって、図示のものに限らない。またバスバー５が接続される相手の部材は、回路基板２又は第２のバスバー１０に限らず、種々の電気的な部材であってよい。バスバー５の接続部６の突出端部の厚みは、相手の部材の厚みに応じて適切に設定される。即ち、接続部６の突出端部の厚みは、相手の部材の厚み以下となるように設定される。
【００４９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５０】
１  回路装置
２  回路基板
３  導電板
４  端子
５  バスバー、第１のバスバー（導電部材）
５ａ  本体部
６  接続部
７  貫通孔
８  半田（導電性ロウ材）
９  棒体
１０  第２のバスバー（導電板）
１０ａ  本体部
１１  凹部
【図１】
2020053490.tif 000003
【図２】
2020053490.tif 000004
【図３】
2020053490.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020053490.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020053490.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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