(57)【要約】【課題】回路構成体と放熱部材との間の絶縁性を確保しつつ製造工程を簡略化し、製造コストを低減できる回路装置を提供する。【解決手段】回路装置１０は、回路構成体１１と、回路構成体１１に重ねて配置され、回路構成体１１からの熱を放熱するヒートシンク３０と、回路構成体１１とヒートシンク３０との間に介在して回路構成体１１とヒートシンク３０とを接着する絶縁性の第２接着シート４０とを備える。このような構成によれば、液状の接着剤と比較して厚さの管理が容易な第２接着シート４０を用いることにより、回路構成体１１とヒートシンク３０との絶縁性を容易かつ確実に確保できる。また、接着剤を二度塗りする構成と比較して、製造工程を簡素化し、製造コストを低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力回路を構成する回路構成体と、
前記回路構成体に重ねて配置され、前記回路構成体からの熱を放熱する放熱部材と、
前記回路構成体と前記放熱部材との間に介在して前記回路構成体と前記放熱部材とを接着する絶縁性の接着シートとを備える回路装置。
【請求項２】
前記回路構成体が、回路基板と、前記回路基板に重ねて配置されたバスバーとを備える、請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記接着シートが、絶縁性の樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の両面のそれぞれに重ねて配置された接着剤層とを備える、請求項１または請求項２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記放熱部材が、熱伝導性を有するフィラーが分散された樹脂により構成されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力回路を構成する回路構成体と、この回路構成体に重ねて配置され、回路構成体から発生する熱を外部に放熱する放熱部材とを備える回路装置が知られている。回路構成体と放熱部材とは、接着剤によって接着されている。放熱部材は、通常、熱伝導性に優れた金属により構成されているため、回路構成体と放熱部材との間を確実に絶縁する必要がある。
【０００３】
このため、回路構成体と放熱部材とを接着する際には、まず、放熱部材に接着剤を塗布して硬化させる。次に、硬化後の接着剤層の上に新たに接着剤を塗布し、この新たな接着剤の上に回路構成体を重ねることによって回路構成体と放熱部材とを接着する。このように、接着剤を二度塗りすることによって、絶縁のために必要な接着剤層の厚みを確保することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３６０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような構成では、接着剤を二度塗りする必要があるために製造工程が複雑化し、製造コストが増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示される回路装置は、電力回路を構成する回路構成体と、前記回路構成体に重ねて配置され、前記回路構成体からの熱を放熱する放熱部材と、前記回路構成体と前記放熱部材との間に介在して前記回路構成体と前記放熱部材とを接着する絶縁性の接着シートとを備える。
【０００７】
上記の構成によれば、液状の接着剤と比較して厚さの管理が容易な接着シートを用いることにより、回路構成体と放熱部材との絶縁性を容易に確保できる。また、接着剤を二度塗りする構成と比較して、製造工程を簡素化し、製造コストを低減することができる。
【０００８】
上記の構成において、前記回路構成体が、回路基板と、前記回路基板に重ねて配置されたバスバーとを備えていてもよい。
【０００９】
上記の構成において、前記接着シートが、絶縁性の樹脂フィルムからなる基材と、前記基材の両面のそれぞれに重ねて配置された接着剤層とを備えていてもよい。
このような構成によれば、基材の存在によって絶縁性の確保がいっそう確実となる。
【００１０】
上記の構成において、前記放熱部材が、熱伝導性を有するフィラーが分散された樹脂により構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書によって開示される回路装置によれば、回路構成体と放熱部材との間の絶縁性を確保しつつ製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の電気接続箱の断面図
【図２】実施形態の回路装置の分解断面図
【図３】実施形態の接着シートの断面図
【図４】変形例の回路装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態を、図１〜図３を参照しつつ説明する。実施形態の電気接続箱１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両において、バッテリと各種の車載電装品との間に配置され、バッテリから供給される電力を各電装品に分配、供給するとともに、これらの電力供給の切り替え等の制御を行う。この電気接続箱１は、図１に示すように、回路装置１０と、ケース５０とを備えている。
【００１４】
回路装置１０は、図１および図２に示すように、回路構成体１１と、この回路構成体１１に重ねて配置されるヒートシンク３０（放熱部材に該当）と、回路構成体１１とヒートシンク３０との間に介在して両者を接着する第２接着シート４０（接着シートに該当）とを備えている。ケース５０は、回路構成体１１を覆う部材である。
【００１５】
回路構成体１１は、回路基板１２と、回路基板１２の一面に第１接着シート１４を介して接着された複数のバスバー１６とを備えている。
【００１６】
回路基板１２は、ガラス基材またはガラス不織布基材からなる絶縁板の一面に、プリント配線技術により形成された導電回路（図示せず）を有する一般的な構成を有している。複数のバスバー１６のそれぞれは、導電性に優れた金属により形成された帯状の部材である。複数のバスバー１６は、回路基板１２の一面に、第１接着シート１４を介して重ねて配置され、第１接着シート１４によって回路基板１２に接着されている。
【００１７】
回路構成体１１には、半導体スイッチング素子２０が実装されている。半導体スイッチング素子２０は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ）であって、ハウジング２１と、このハウジング２１に設けられたドレイン端子２２、ソース端子２３およびゲート端子２４を備えている。ドレイン端子２２はハウジング２１の下面に配置されている。また、ソース端子２３およびゲート端子２４は、ハウジング２１の側面から突出している。
【００１８】
回路基板１２は、半導体スイッチング素子２０の搭載のための実装窓１３を有している。実装窓１３は、回路基板１２の一面（バスバー１６が配置されている面）から、その逆側の面まで貫通する矩形の開口部であって、その開口の大きさは、ハウジング２１の外形よりも一回り大きい。また、第１接着シート１４は、挿通窓１５を有している。挿通窓１５は、第１接着シート１４において回路基板１２が配されている面から、バスバー１６が配されている面まで貫通する矩形の開口部であって、その開口の大きさは、実装窓１３とほぼ等しい。挿通窓１５は、実装窓１３に位置合わせして配置されている。実装窓１３および挿通窓１５は、隣り合う２つのバスバー１６にまたがる位置に配置されており、実装窓１３および挿通窓１５の内部に、２つのバスバー１６の一部がそれぞれ露出している。以下、実装窓１３および挿通窓１５がまたがって配置されている２つのバスバー１６のうち一方を「一のバスバー１６Ａ」、他方を「他のバスバー１６Ｂ」という。
【００１９】
半導体スイッチング素子２０は、それぞれ、実装窓１３および挿通窓１５の内側に配置されている。そして、実装窓１３および挿通窓１５の内側に露出している一のバスバー１６Ａの一部にドレイン端子２２が、他のバスバー１６Ｂの一部にソース端子２３がそれぞれ接続されている。ゲート端子２４は、回路基板１２上の導電回路に接続されている。
【００２０】
なお、詳細には図示しないが、回路構成体１１には、半導体スイッチング素子２０を制御するための他の電子部品が併せて実装されている。
【００２１】
ヒートシンク３０は、熱伝導性の高いアルミニウム、アルミニウム合金等の金属によって構成された部材であって、基部３１と、基部３１から突出する複数の放熱フィン３２とを備える。基部３１は、回路装置１０よりも一回り大きな矩形板状の部分である。複数の放熱フィン３２のそれぞれは、基部３１の一面から、基部３１に対して垂直に突出する板状の部分であって、互いに平行に配されている。
【００２２】
第２接着シート４０は、ヒートシンク３０と回路構成体１１とを接着するためのシートである。回路構成体１１は、基部３１の他面（放熱フィン３２とは反対側の面）に、バスバー１６が配置されている面を基部３１に向けて、第２接着シート４０を介して重ねて配置されており、第２接着シート４０によって基部３１と接着されている。この第２接着シート４０は、バスバー１６とヒートシンク３０との間を絶縁するために、絶縁性であって、ある程度の厚み（例えば、バスバー１６が打ち抜き加工によって形成される際に生じ得るバリによって突き破られない程度の厚み）を有している。好ましい第２接着シート４０の例として、図３に示すような、ポリイミドフィルムなどの絶縁性の樹脂フィルムからなる基材４１と、基材４１の両面のそれぞれに配置された接着剤層４２とを備えるシートを挙げることができる。なお、図１および図２では、第２接着シート４０について、基材４１と接着剤層４２とを詳細に示さず、全体を概略的に示している。
【００２３】
以上のように本実施形態によれば、回路装置１０は、回路構成体１１と、回路構成体１１に重ねて配置され、回路構成体１１からの熱を放熱するヒートシンク３０と、回路構成体１１とヒートシンク３０との間に介在して回路構成体１１とヒートシンク３０とを接着する絶縁性の第２接着シート４０とを備える。
【００２４】
ここで、ヒートシンク３０は、熱伝導性に優れた金属により構成されているため、回路構成体１１とヒートシンク３０との間を確実に絶縁する必要がある。
【００２５】
しかし、従来の、接着剤を用いて両者を接着する構成では、ヒートシンクに接着剤を塗布して回路構成体と接着する際に、回路構成体のヒートシンクへの押し付け力によって接着剤が外側に流れてしまうことによって、接着剤層が部分的に薄くなり、絶縁性が確保できなくなることが懸念された。これを回避するため、まず、ヒートシンクに接着剤を塗布して硬化させ、硬化後の接着剤の上に新たに接着剤を塗布し、この新たな接着剤の上に回路構成体を重ねることによって回路構成体と放熱部材とを接着していた。これにより、接着時における回路構成体のヒートシンクに対する押し付け力を多少大きめにしても、最初に硬化させた接着剤によって接着剤層の最低限の厚みを確保し、絶縁性を確保していた。しかし、このような二度塗りの構成を採用することによって、製造工程が複雑化していた。また、接着時に接着剤が外側に流れてしまうことを考慮して、接着剤をある程度厚く塗布する必要があるため、回路構成体からヒートシンクに熱が伝わりにくくなってしまうという問題があった。
【００２６】
これに対し、本実施形態の回路装置１０は、絶縁性の第２接着シート４０によって回路構成体１１とヒートシンク３０とを接着する構成を有している。液状の接着剤と比較して厚さの管理が容易な第２接着シート４０を用いることにより、回路構成体１１とヒートシンク３０との絶縁性を容易かつ確実に確保できる。また、接着時に接着剤が外側に流れてしまうことを考慮する必要がないため、第２接着シート４０を必要最低限の厚さとすることができ、回路構成体１１からヒートシンク３０に熱が伝わりにくくなってしまうことを回避できる。さらに、接着剤を二度塗りする構成と比較して、製造工程を簡素化し、製造コストを低減することができる。
【００２７】
さらに、第２接着シート４０が、絶縁性の樹脂フィルムからなる基材４１と、基材４１の両面のそれぞれに重ねて配置された接着剤層４２とを備える。このような構成によれば、基材４１の存在によって絶縁性の確保がいっそう確実となる。
【００２８】
なお、このような構成は、ヒートシンク３０がダイキャスト成形によって製造される場合に特に有効である。ヒートシンクの表面には、ダイキャスト成形の際に発生する気泡に起因して小さな凹みが生じる場合がある。ヒートシンクに接着剤を塗布して回路構成体と接着する方法では、接着剤を塗布する際にヒートシンクの表面の凹みの内部に接着剤が入り込むことで、接着剤層が部分的に薄くなり、絶縁性が確保できなくなるおそれがある。しかし、第２接着シート４０によって接着を行う場合には、ヒートシンク３０の表面の凹みの内部に第２接着シート４０が入り込むといった事態が生じにくいので、絶縁性を確保することができる。
【００２９】
＜変形例＞
変形例の回路装置６０は、図４に示すように、放熱部材として、ヒートシンク３０に代えて、熱伝導性を有する樹脂板６１を用いている点で、実施形態と異なる。樹脂板６１は、熱伝導性を有するフィラー６３が分散された樹脂６２により構成される板状の部材である。樹脂板６１は、実施形態のヒートシンク３０と同様に、第２接着シート４０を介して回路構成体１１に接着されている。
【００３０】
特に、フィラー６３が金属やカーボンなどのように、導電性を有する材料によって構成されている場合には、樹脂板６１と回路構成体１１との間の絶縁性を確保することが重要となってくる。そこで、本変形例においても、実施形態と同様に、樹脂板６１が第２接着シート４０を介して回路構成体１１に接着される構成を採用している。このような構成によれば、実施形態と同様に、回路構成体１１と樹脂板６１との間の絶縁性を確保しつつ、製造工程を簡略化し、製造コストを低減することができる。
なお、本変形例において、実施形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態および変形例では、第２接着シート４０が、基材４１と接着剤層４２とを備えていたが、接着シートの構成は上記実施形態の限りではなく、例えばプリプレグであってもよい。
【００３２】
（２）接着シートを構成する接着剤層は、熱伝導性の高いものであることが好ましく、具体的には、例えば高放熱性のフィラーを樹脂に混合した接着剤により構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０、６０：回路装置
１１：回路構成体
１２：回路基板
１６：バスバー
３０：ヒートシンク（放熱部材）
４０：第２接着シート（接着シート）
４１：基材
４２：接着剤層
６１：樹脂板（放熱部材）
６２：樹脂
６３：フィラー
【図１】
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【図２】
2018093077.tif 000004
【図３】
2018093077.tif 000005
【図４】
2018093077.tif 000006