(57)【要約】  実装基板の製造方法は、複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板の製造方法であって、ペースト状態の絶縁材によって接続用端子を覆い、その後、絶縁材を半硬化状態とする。
2015001667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板の製造方法であって、
ペースト状態の絶縁材によって前記接続用端子を覆い、その後、前記絶縁材を半硬化状態とする実装基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の実装基板の製造方法において、
前記絶縁材は、シリコーン系樹脂を含んでいる実装基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の実装基板の製造方法において、
前記接続用端子を前記絶縁材で覆う際に、前記絶縁材を加圧しながら塗布することで、前記各接続用端子間に前記絶縁材を充填する実装基板の製造方法。
【請求項４】
複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板であって、
前記接続用端子は、半硬化状態の絶縁材により覆われ、
前記絶縁材における少なくとも一側面が露出している実装基板。
【請求項５】
請求項４に記載の実装基板において、
前記絶縁材は、シリコーン系樹脂を含んでいる実装基板。
【請求項６】
請求項４または５に記載の実装基板において、
前記絶縁材は、加熱によりペースト状態から半硬化状態となる特性を有する実装基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板の製造方法および実装基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装基板において絶縁材により接続用端子を被覆する方法として、制御用の回路基板に半田付けされた部品を囲むように堰部材を設け、この堰部材の内側に溶融した絶縁樹脂材料をポッティングし、硬化させる方法が知られている（特許文献１参照）。堰部材は、溶融した絶縁樹脂材料の流動を止める機能を果たす。【０００３】
特許文献１に記載の実装基板では、回路基板に取り付けられたコネクタの周囲に堰部材が配置されている。堰部材は、接続用端子の配列方向にほぼ垂直な開口部およびこの開口部を開放、遮蔽する開閉部を有している。接続用端子を絶縁樹脂材料で被覆する際、開口部からポッティングした後、開閉部を閉じ、回路基板のコネクタの取付面に垂直な方向からポッティングを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１２−５４０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の被覆方法では、溶融した絶縁樹脂材料の流動を止めるための堰部材を用いて、２方向からポッティングを行うため、被覆作業に手間がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板の製造方法は、ペースト状態の絶縁材によって接続用端子を覆い、その後、絶縁材を半硬化状態とする。
本発明の第２の態様によると、複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板は、接続用端子が半硬化状態の絶縁材により覆われ、絶縁材における少なくとも一側面が露出している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接続用端子を絶縁材で被覆する作業の効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両用回転電機の駆動システムを示すブロック図。
【図２】電池ユニットの外観を示す斜視図。
【図３】電池ユニットの分解斜視図。
【図４】電池監視装置を構成する実装基板（絶縁材の塗布前の状態）の斜視図。
【図５】図４に図示された第１コネクタの拡大斜視図。
【図６】図４に図示された第２コネクタの拡大斜視図。
【図７】電池監視装置を構成する実装基板（絶縁材の塗布後の状態）の斜視図。
【図８】実装基板を製造する工程を説明するための図。
【図９】絶縁材に対して、所定温度雰囲気下で熱処理を施した場合の硬化性を示すグラフ。
【図１０】半硬化状態における絶縁材のヤング率の特性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は車両用回転電機の駆動システムを示すブロック図である。図１に示す駆動システムは、電池モジュール９およびこの電池モジュール９を監視する電池監視装置１００を有する電池ユニット９００、電池モジュール９からの直流電力を３相交流電力に変換するインバータ装置２２０、ならびに、車両駆動用のモータ２３０を備えている。モータ２３０は、インバータ装置２２０からの３相交流電力により駆動される。インバータ装置２２０および電池監視装置１００は、それぞれＣＡＮ通信で上位コントローラ１１０と接続され、上位コントローラ１１０からの指令情報に基づいて動作する。なお、電池監視装置１００は、後述の第２コネクタ３を介して上位コントローラ１１０に接続される。
【００１０】
インバータ装置２２０は、パワーモジュール２２６と、ＭＣＵ２２２と、パワーモジュール２２６を駆動するためのドライバ回路２２４とを有している。パワーモジュール２２６は、電池モジュール９から供給される直流電力を、モータ２３０を駆動するための３相交流電力に変換する。なお、図示していないが、パワーモジュール２２６に接続される強電ラインＨＶ＋，ＨＶ−間には、約７００μＦ〜約２０００μＦ程度の大容量の平滑キャパシタが設けられている。この平滑キャパシタは、電池監視装置１００に設けられた集積回路に加わる電圧ノイズを低減する働きをする。
【００１１】
インバータ装置２２０の動作開始状態では平滑キャパシタの電荷は略ゼロであり、リレーＲＬを閉じると大きな初期電流が平滑キャパシタへ流れ込む。このとき、リレーＲＬに大電流が流れ、リレーＲＬが融着して破損するおそれがある。このため、ＭＣＵ２２２は、上位コントローラ１１０からの命令に従い、モータ２３０の駆動開始時に、プリチャージリレーＲＬｐを開状態から閉状態にして平滑キャパシタを充電し、その後にリレーＲＬを開状態から閉状態として、電池モジュール９からインバータ装置２２０への電力の供給を開始する。平滑キャパシタを充電する際には、抵抗Ｒｐを介して最大電流を制限しながら充電を行う。このような動作を行うことで、リレー回路を保護すると共に、電池セルやインバータ装置２２０を流れる最大電流を所定値以下に低減でき、高い安全性を維持できる。
【００１２】
なお、インバータ装置２２０は、モータ２３０の回転子に対するパワーモジュール２２６により発生する交流電力の位相を制御して、車両制動時にはモータ２３０を発電機として動作させる。すなわち回生制動制御を行い、発電機運転により発電された電力を電池モジュール９に回生して電池モジュール９を充電する。電池モジュール９の充電状態が基準状態より低下した場合には、インバータ装置２２０はモータ２３０を発電機として運転する。モータ２３０で発電された３相交流電力は、パワーモジュール２２６により直流電力に変換されて電池モジュール９に供給される。その結果、電池モジュール９は充電される。
【００１３】
一方、モータ２３０を力行運転する場合、ＭＣＵ２２２は上位コントローラ１１０の命令に従い、モータ２３０の回転子の回転に対して進み方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路２２４を制御し、パワーモジュール２２６のスイッチング動作を制御する。この場合は、電池モジュール９から直流電力がパワーモジュール２２６に供給される。また、回生制動制御により電池モジュール９を充電する場合には、ＭＣＵ２２２は、モータ２３０の回転子の回転に対して遅れ方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路２２４を制御し、パワーモジュール２２６のスイッチング動作を制御する。この場合はモータ２３０から電力がパワーモジュール２２６に供給され、パワーモジュール２２６の直流電力が電池モジュール９へ供給される。結果的にモータ２３０は発電機として作用することとなる。
【００１４】
インバータ装置２２０のパワーモジュール２２６は、導通および遮断動作を高速で行い直流電力と交流電力間の電力変換を行う。このとき、大電流を高速で遮断するので、直流回路の有するインダクタンスにより大きな電圧変動が発生する。この電圧変動を抑制するため、上述した大容量の平滑キャパシタが設けられている。
【００１５】
電池モジュール９は、直列接続された２つの電池ブロック９Ａ，９Ｂで構成されている。各電池ブロック９Ａ，９Ｂは、直列接続された複数の電池セルを備えている。電池ブロック９Ａと電池ブロック９Ｂとは、スイッチとヒューズとが直列接続された保守・点検用のサービスディスコネクトＳＤを介して直列接続される。サービスディスコネクトＳＤが開くことで電気回路の直接回路が遮断され、仮に電池ブロック９Ａ，９Ｂのどこかで車両との間に１箇所接続回路ができたとしても電流が流れることはない。このような構成により高い安全性を維持できる。また、点検時に人間がＨＶ＋とＨＶ−の間を触っても、高電圧は人体に印加されないので安全である。
【００１６】
電池モジュール９とインバータ装置２２０との間の強電ラインＨＶ＋には、リレーＲＬ、抵抗ＲｐおよびプリチャージリレーＲＬｐを備えた電池ディスコネクトユニットＢＤＵが設けられている。抵抗ＲｐとプリチャージリレーＲＬｐとの直列回路は、リレーＲＬと並列に接続されている。
【００１７】
電池監視装置１００は、主に各電池セルの電圧の測定、総電圧の測定、電流の測定、セル温度およびセルの容量調整等を行う。そのために、セルコントローラとしての集積回路ＩＣ１〜ＩＣ６と、マイクロコンピュータ（以下、マイコン３０と記す）とが設けられている。各電池ブロック９Ａ，９Ｂ内に設けられた複数の電池セルは、それぞれ３つのセルグループに分けられ、各セルグループ毎に一つの集積回路が設けられている。電池ブロック９Ａと集積回路ＩＣ１〜ＩＣ３とは第１コネクタ２Ａにより接続され、電池ブロック９Ｂと集積回路ＩＣ４〜ＩＣ６とは第１コネクタ２Ｂにより接続される。
【００１８】
集積回路ＩＣ１〜ＩＣ６は、通信系６０２と１ビット通信系６０４とを備えている。セル電圧値の読み取りや各種コマンド送信のための通信系６０２においては、絶縁素子（たとえば、フォトカプラ）ＰＨを介してデイジーチェーン方式でマイコン３０とシリアル通信を行う。１ビット通信系６０４は、セル過充電が検知されたときの異常信号を送信する。図１に示す例では、通信系６０２は、電池ブロック９Ａの集積回路ＩＣ１〜ＩＣ３に対する上位の通信経路と、電池ブロック９Ｂの集積回路ＩＣ４〜ＩＣ６に対する下位の通信経路とに分けられている。
【００１９】
各集積回路ＩＣ１〜ＩＣ６は異常診断を行い、自分自身が異常と判断した場合、あるいは前の集積回路から異常信号を受信端子で受信した場合に、送信端子から異常信号を送信する。一方、既に受信端子で受信していた異常信号が消えたり、あるいは自分自身の異常判断が正常判断となったりした場合には、送信端子から伝送される異常信号は消える。この異常信号は本実施形態では１ビット信号である。
【００２０】
マイコン３０は異常信号を集積回路に送信しないが、異常信号の伝送路である１ビット通信系６０４が正しく動作することを診断するために、擬似異常信号であるテスト信号を１ビット通信系６０４に送出する。このテスト信号を受信した集積回路ＩＣ１は異常信号を１ビット通信系６０４へ送出し、その異常信号が集積回路ＩＣ２によって受信される。異常信号は集積回路ＩＣ２から集積回路ＩＣ３、集積回路ＩＣ４、集積回路ＩＣ５、集積回路ＩＣ６の順に送信され、最終的には集積回路ＩＣ６からマイコン３０へと返信される。１ビット通信系６０４が正常に動作していれば、マイコン３０から送信された擬似異常信号は１ビット通信系６０４を介してマイコン３０に戻ってくる。このように擬似異常信号をマイコン３０が送受することで１ビット通信系６０４の診断ができ、システムの信頼性が向上する。
【００２１】
電池ディスコネクトユニットＢＤＵ内にはホール素子等の電流センサＳｉが設置されており、電流センサＳｉの出力はマイコン３０に入力される。電池モジュール９の総電圧および温度に関する信号もマイコン３０に入力される。入力された信号は、それぞれマイコン３０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）によって測定される。なお、温度センサ（不図示）は電池ブロック９Ａ，９Ｂ内の複数箇所に設けられている。
【００２２】
図２および図３は電池ユニット９００の具体的な構成の一例を示す図である。図２は電池ユニット９００の外観を示す斜視図であり、図３は電池ユニット９００の分解斜視図である。
電池ユニット９００は、金属製の上蓋４６と下蓋４５とからなる略直方体状のバッテリケース９００ａを有する。
【００２３】
図３に示すように、バッテリケース９００ａ内には、複数の電池セル１が収容されている。電池ユニット９００を構成する部品には電圧や温度を検出するための配線が多数存在するが、それらは金属ケースであるバッテリケース９００ａで覆われているため、外部からの電気的ノイズから保護されている。
【００２４】
電池セル１は、正極活物質をリチウムマンガン複酸化物、負極活物質を非晶質炭素とし、熱伝導性の高いケーシングで被覆した円柱状のリチウム二次電池である。電池セル１は、公称電圧が３．６Ｖ、容量が５．５Ａｈであるが、充電状態が変わると電池セル１の端子電圧が変化する。たとえば、電池セル１の充電量が減少すると２．０Ｖ程度に低下し、電池セル１の充電量が増大すると４．０Ｖ程度に増大する。
【００２５】
下蓋４５には、直列に接続された複数の電池セル１が、ケース長手方向に２列に配列されている。複数の電池セル１が直列に接続された各列が、それぞれ、電池ブロック９Ａ，９Ｂを構成する。
【００２６】
下蓋４５に並設された各電池ブロック９Ａ，９Ｂは、サービスディスコネクトＳＤ（図１参照、図３において不図示）により直列に接続されている。下蓋４５の長手方向の一側面には、正極強電ケーブル８１（図１参照）、負極強電ケーブル８２（図１参照）の電力を外部に供給する、あるいは外部から受電するための端子８１０，８２０が設けられている。
【００２７】
下蓋４５の長手方向の他側面には、矩形箱状の収容ケース７９ａが配置され、収容ケース７９ａには電池監視装置１００を構成する実装基板７９（図４参照）がネジ固定されている。
【００２８】
図４は、電池監視装置１００を構成する実装基板７９（絶縁材５の塗布前の状態）の斜視図である。図５は図４に図示された第１コネクタ２Ａ，２Ｂの拡大斜視図であり、図６は図４に図示された第２コネクタ３の拡大斜視図である。図７は、電池監視装置１００を構成する実装基板７９（絶縁材５の塗布後の状態）の斜視図である。
【００２９】
図４に示すように、電池監視装置１００は、回路基板８３に、集積回路ＩＣ１〜ＩＣ６やマイコン３０、第１コネクタ２Ａ，２Ｂ、第２コネクタ３等が実装された実装基板７９によって構成されている。
【００３０】
回路基板８３は、一対の長辺ＬＳ１，ＬＳ２と一対の短辺ＳＳ１，ＳＳ２とを有する矩形状とされている。第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３は、回路基板８３の一の面側に取り付けられている。集積回路ＩＣ１〜６は回路基板８３の一の面側に取り付けられ、マイコン３０は回路基板８３の他の面側に取り付けられている。第１コネクタ２Ａ，２Ｂは、回路基板８３の長辺ＬＳ１近傍における短辺ＳＳ１寄りに長手方向に並んで設けられている。第２コネクタ３は、回路基板８３の短辺ＳＳ２近傍における回路基板８３の短手方向中央に設けられている。
【００３１】
第１コネクタ２Ａ，２Ｂは、電池セル１の電圧検出用の接続線を介して各電池セル１に接続される。第２コネクタ３は、上位コントローラ１１０との通信用の接続線を介して、上位コントローラ１１０に接続される。
【００３２】
第１コネクタ２Ａは、電池モジュール９の中・高電圧側となる電池ブロック９Ａを構成する各電池セル１と回路基板８３とを接続し、第１コネクタ２Ｂは、電池ブロック９Ｂの中・低電圧側となる電池ブロック９Ｂを構成する各電池セル１と回路基板８３とを接続する。このような分散配線とすることにより、各第１コネクタ２Ａ，２Ｂが受け持つ範囲での電圧差を小さくできる。第１コネクタ２Ａ，２Ｂの接続時または開放時に瞬間的に一部のみ接続されている部分接続状態が生じるが、各第１コネクタ２Ａ，２Ｂが受け持つ範囲での電圧差を小さくできるので、部分接続状態がもたらす悪影響を小さくできる。
【００３３】
図２に示すように、下蓋４５の長手方向の一側面の下部側には、冷却風の吸気口１４が設けられ、一側面に対向する他側面の下部側には排気口１５が設けられている。なお、図示はしないが、下蓋４５の底面と、各電池セル１の下部との間には、各電池セル１間に対応して通風孔が形成されたダクトが配設されている。ブロアファン（不図示）の駆動により送風される冷却風は、吸気口１４から導入され、ダクト内を流通し、各通風孔から電池セル１が配置された室側に噴き出す。そして、冷却風は各電池セル１の周囲を流れ、電池セル１と上蓋４６との間に形成されている空間でまとまり、排気口１５から抜けていく。
【００３４】
電池セル１を強制冷却するためにバッテリケース９００ａに導入される冷却風は、一部、電池監視装置１００を構成する実装基板７９の収容ケース７９ａ内にも侵入する。このため、冷却風に含有される水分、塩分、導電性異物等による短絡や電食に対する保護構造を実装基板７９に採用する必要がある。
【００３５】
図４〜図６に示すように、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３は、Ｚ字型の接続用端子５０が複数列に配列されたコネクタである。第１コネクタ２Ａと第１コネクタ２Ｂとは、同一の構造を有する。第１コネクタ２Ａ，２Ｂと第２コネクタ３とは、接続用端子５０の数は異なるが、ほぼ同一の構造を有する。
【００３６】
第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３は、それぞれ略同一の構造を有しているため、第１コネクタ２Ａを代表して説明し、第１コネクタ２Ｂおよび第２コネクタ３の構造についての説明は省略する。図５に示すように、第１コネクタ２Ａは、コネクタ本体５３と、複数の接続用端子５０を備えている。コネクタ本体５３は、複数の接続用端子５０を絶縁した状態で保持している。コネクタ本体５３は略矩形箱状に形成され、複数の接続用端子５０がコネクタ本体５３の開口面側から開口面に対向する底板５３ａを貫通して引出され、回路基板８３の接続用パッド（図示せず）に半田付けされている。
【００３７】
各接続用端子５０は、貫通部５０ａと、垂直部５０ｂと、取付部５０ｃとを有し、略Ｚ字状を呈している。貫通部５０ａは、回路基板８３のコネクタ取付面と平行となるように延在し、コネクタ本体５３の底板５３ａを貫通している。垂直部５０ｂは、貫通部５０ａの端部から回路基板８３に向かって屈曲されている。取付部５０ｃは、垂直部５０ｂにおけるコネクタ取付面側端部から略９０度屈曲され、コネクタ取付面と平行となるように延在している。
【００３８】
貫通部５０ａは、底板５３ａの長手方向に２列に配列されている。図示上側の列の貫通部５０ａと、図示下側の列の貫通部５０ａとは、底板５３ａの長手方向に沿って同一のピッチで配列されているが、互いに配列方向に半ピッチずつずらして設けられている。すなわち、図示上側の列の貫通部５０ａと、図示下側の列の貫通部５０ａとは、底板５３ａの長手方向に沿って、交互に配置されている。
【００３９】
取付部５０ｃは、底板５３ａの長手方向に沿って一列に配置され、回路基板８３の接続用パッド（不図示）に半田付けされている。なお、取付け部５０ｃの配列方向の両端外方には、コネクタ本体５３の底板５３ａから突出する一対の側板５３ｓが設けられている。
【００４０】
実装基板７９には、絶縁性を有するコーティング剤が塗布されている。コーティング剤は、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３の接続用端子５０を除いて、実装基板７９の略全体に塗布される。接続用端子５０を避けて塗布する理由は、接続用端子５０にコーティング剤を塗布すると、底板５３ａの貫通孔を介して、コーティング剤が接続用端子５０の先端部である接点にまで浸透し、電気的な接続不良が生じるおそれがあるためである。
【００４１】
このように、接続用端子５０にはコーティング剤が塗布されないため、収容ケース７９ａ内に導電性異物が侵入した場合に短絡が生じることのないように、接続用端子５０を絶縁性を有する絶縁材で覆う必要がある。本実施の形態では、絶縁材５として、塗布時にはペースト状態で、塗布後に所定時間の加熱処理を施すことで、半硬化状態となる特性を有するシリコーン系樹脂を含むシリコーン系樹脂材料を用いている。
【００４２】
本実施の形態では、図７において斜線のハッチングで模式的に示すように、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３の接続用端子５０が露出しないように、接続用端子５０の全体が絶縁材５で覆われている。
【００４３】
−実装基板の製造方法−
本発明に係る実装基板７９の製造方法の実施の形態について説明する。図８は、実装基板７９を製造する工程を説明するための図である。実装基板７９の製造方法は、部品実装工程Ｓ１０１と、コーティング工程Ｓ１１１と、絶縁材被覆工程Ｓ１２１，Ｓ１３１と、加熱工程Ｓ１５１とを含む。
【００４４】
−部品実装工程−
部品実装工程Ｓ１０１では、回路基板８３と、回路基板８３に実装する各集積回路ＩＣ１〜ＩＣ６、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３、フォトカプラＰＨ、マイコン３０等の部品を準備し、それらの部品を回路基板８３に実装する。
【００４５】
−コーティング工程−
コーティング工程Ｓ１１１では、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３を養生テープや養生シートなどの養生部材（不図示）で覆った後、回路基板８３の全体に防湿絶縁用コーティング剤を塗布する。塗布後、所定時間、乾燥させることで、コーティング層（不図示）が形成される。
【００４６】
−絶縁材の被覆工程−
絶縁材被覆工程は、ペースト状態の絶縁材５によって接続用端子５０を覆う工程であり、塗布前準備工程Ｓ１２１と、塗布工程Ｓ１３１とを含む。塗布前準備工程Ｓ１２１では、養生部材（不図示）を取り外し、回路基板８３を載置台などに載置して回路基板８３を水平に配置し、絶縁材５を準備する。塗布工程Ｓ１３１では、第１コネクタ２Ａ，２Ｂおよび第２コネクタ３の接続用端子５０に、絶縁材５を塗布する。絶縁材５には、常温（５℃〜３５℃）でペースト状態であるシリコーン系樹脂材料を採用した。
【００４７】
具体的には、絶縁材５は、主材である酸化アルミニウムの粉末にシリコーンオイルが混合され、さらに接着助剤が付与されることで粘度が調整されたシリコーン系樹脂材料である。粘度は、約９０〜１１０Ｐａ・ｓ程度に調整されることが好ましい。絶縁材５の塗布には、ペースト状態の絶縁材５を、圧力をかけながら吐出するディスペンサーを用いた。絶縁材５がペースト状態であるので、絶縁材５の被覆工程において、絶縁材５が意図せずに水平方向に拡がることが防止されている。
【００４８】
なお、本明細書において、ペースト状態とは、チキソトロピック特性（揺変性）を有している状態のことを指す。チキソトロピック特性とは、物体を静置しているときには流動性をもたないゲルであるが、外力を加えると流動性を示すゾルに変化し、これを静置すると再びゲルに戻る性質のことを指す。
【００４９】
絶縁材５を塗布する際、ディスペンサーなどによりペースト状態の絶縁材５を加圧しながら塗布することにより、接続用端子５０の全体を絶縁材５で覆いつつ（図７参照）、各接続用端子５０間や、接続用端子５０と回路基板８３との間に、絶縁材５を充填する。これにより、各コネクタ２Ａ，２Ｂ，３の接続用端子５０が、絶縁材５によって封止される。
【００５０】
−加熱工程−
封止後の加熱工程Ｓ１５１では、１２０℃の雰囲気下で、６０分程度の熱処理を施して、絶縁材５を半硬化状態にする。これにより、実装基板７９が完成する。本実施の形態において、半硬化状態の絶縁材５は、ＡＳＫＥＲ  Ｃ  ４０程度の硬度を有している。
【００５１】
硬化状態は、一般的に、全くの未硬化状態であるＡステージ状態、半硬化状態であるＢステージ状態、さらに硬化を進めた完全硬化状態であるＣステージ状態に分けることができる。つまり、本実施の形態において、半硬化状態とは、未硬化状態であるペースト状態の絶縁材５が完全に硬化するまでの中間状態のことを指す。
【００５２】
本実施の形態に係る絶縁材５は、絶縁材５に付与される成分、たとえばポリテトラフルオロエチレンやポリエチレン、シリコーンゴムの分量が調整されることにより完全硬化し難く半硬化状態を保つことのできる特性を有している。図９は、絶縁材５に対して、所定温度雰囲気下で熱処理を施した場合の硬化性を示すグラフである。横軸は、熱処理時間を示し、縦軸は材料硬度を代替する値で、測定法上のトルクを示している。図９では、本実施の形態の絶縁材５の硬化特性を実線（温度１００℃）と一点鎖線（温度１２０℃）で示している。なお、比較例として、所定の硬化条件で完全硬化する熱硬化性樹脂の特性を破線で示している。比較例に示す熱硬化性樹脂は、１００℃の雰囲気中に１０分程度放置しておくと、急激に架橋反応が進行し、３０分程度でトルクが最大値となり、５０〜６０分程度で完全に硬化する特性を有している。
【００５３】
これに対して、本実施の形態では、所定の硬化条件、すなわち所定の温度、時間で急激に架橋反応が進む特性を有していない。本実施の形態の絶縁材５は、熱処理時間の経過に応じて緩やかに架橋反応が進行する特性を有し、少なくとも１００℃〜１２０℃程度の雰囲気中で９０分程度放置したとしても、架橋反応が急激に進むことがない。換言すれば、本実施の形態の絶縁材５は、所定の熱処理時間を変曲点として、熱処理時間に対するトルクの変化率が急激に増加することがなく、その変化率は熱処理時間の経過に応じて徐々に小さくなる特性を有している。
【００５４】
このように、本実施の形態の絶縁材５は、熱処理時間に応じて徐々に硬化する特定を有しているため、絶縁材５の硬さの調整を容易に行うことができる。
【００５５】
図１０は、半硬化状態における絶縁材５のヤング率の特性を示すグラフである。図１０に示すように、絶縁材５のヤング率は、温度上昇に応じて徐々に低下する特性であり、−５０℃で約７．５ＭＰａ、−４０℃で約５．０ＭＰａ、１０℃で約１．０ＭＰａ、１００℃で約０．６ＭＰａとなる。
【００５６】
絶縁材５におけるヤング率の特性は、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車の使用環境を考慮して、−４０℃程度〜１００℃程度の範囲で、ヤング率の最大値が５〜１０ＭＰａ以下とすることが好ましい。本実施の形態では、−４０℃程度〜１００℃程度の範囲で、ヤング率の最大値が約５ＭＰａである。
【００５７】
本実施の形態では、接続用端子５０の材料は黄銅であり、その線膨張係数は１７．５×１０−６（１／Ｋ）程度である。これに対して、絶縁材５の線膨張係数は２．０×１０−４〜４．０×１０−４（１／Ｋ）程度であり、接続用端子５０と絶縁材５との間に線膨張係数差がある。また、上記したように、絶縁材５は、ディスペンサーなどにより加圧しながら塗布されることで、各接続用端子５０間や接続用端子５０と回路基板８３との間に充填される。
【００５８】
しかしながら、本実施の形態の絶縁材５は、上記したように、ヤング率の最大値が約５ＭＰａである。すなわち絶縁材５が柔軟性を有しているため、絶縁材５の熱膨張時に、接続用端子５０からの反力により絶縁材５が変形することで、絶縁材５から接続用端子５０に作用する力を低減することができる。その結果、接続用端子５０と回路基板８３との半田付け部に発生する応力を低減することができる。
【００５９】
上述した本実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）接続用端子５０が絶縁材５で覆われているため、外部から導電性異物が侵入した場合であっても、電気的短絡が生じることを防止できる。また、各接続用端子５０間や、接続用端子５０と回路基板８３との間に絶縁材５が充填されているため、接続用端子５０間の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
【００６０】
（２）特許文献１に記載の技術（以下、従来技術と記す）では、溶融した絶縁樹脂材料をポッティングにより塗布し、その後硬化している。ポッティングに用いられる溶融した絶縁樹脂材料は、流動性を有している。このため、従来技術では堰部材により溶融した絶縁樹脂材料の流動を止めており、硬化後の絶縁樹脂は堰部材により側面が覆われている。換言すれば、従来技術における硬化後の絶縁樹脂の側面は露出していない。
これに対して、本実施の形態では、塗布時において絶縁材５はペースト状態である。このため、接続用端子５０に絶縁材５を塗布する際に、絶縁材５が意図せずに自然に拡がることを抑える堰部材を用いる必要がない。本実施の形態によれば、絶縁材５が自然に流動することを防止するための堰部材を準備することなく、ペースト状態の絶縁材５を塗布することで、容易に接続用端子５０を絶縁材５で覆うことができるため、部品コストを低減できる。なお、本実施の形態では、絶縁材５の側方を覆う堰部材が設けられていないため、図７に示すように、硬化後の絶縁材５は、その上面だけでなく、回路基板８３から立ち上がる側面５ｓが露出している。
【００６１】
（３）従来技術では、溶融した絶縁樹脂材料の塗布工程において、２方向からポッティングをするため、作業に手間がかかっていた。これに対して、本実施の形態では、ペースト状態の絶縁材５を塗布することで、絶縁材５で接続用端子５０を容易に覆うことができる。つまり、本実施の形態によれば、従来技術に比べて作業性が向上するため、生産コストを低減することができる。
【００６２】
（４）接続用端子５０を絶縁材５で被覆した後、所定時間の熱処理を施して、接続用端子５０に塗布された絶縁材５を半硬化状態とした。半硬化状態の絶縁材５は適度な柔軟性（好ましくはヤング率の最大値が５〜１０ＭＰａ以下）を有しているため、各接続用端子５０間や、接続用端子５０と回路基板８３との間に充填された絶縁材５が熱膨張した場合に、絶縁材５が変形することで、絶縁材５から接続用端子５０に作用する力を低減することができる。これにより、接続用端子５０と回路基板８３との接続部である半田付け部に発生する応力を抑えることができる。
【００６３】
（５）塗布時に絶縁材５の粘度が小さい場合、たとえば絶縁材５の粘度が０．６〜１．２Ｐａ・ｓ程度である場合には、絶縁材５がコネクタ本体５３の底板５３ａの貫通孔を介して、接続用端子５０の先端部の接点側に浸透し、図示しない接続部材との電気的接続の信頼性が低下するおそれがある。これに対して、本実施の形態では、塗布時の絶縁材５の粘度が、９０〜１１０Ｐａ・ｓ程度に調整されたペースト状態とされている。このため、本実施の形態によれば、接続用端子５０に塗布された絶縁材５がコネクタ本体５３の底板５３ａの貫通孔を介して、接続用端子５０の先端部の接点側に浸透することがない。その結果、図示しない接続部材との電気的接続の信頼性が確保されている。
【００６４】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）上述した実施の形態では、シリコーン系樹脂を含む材料を絶縁材５として使用したが、本発明はこれに限定されない。被覆工程の際にペースト状態で、熱処理により半硬化状態とすることのできる種々の材料を絶縁材５として使用することができる。
【００６５】
（２）上述した実施の形態では、各電池セル１の電圧検出用の接続線が接続される接続用端子５０が設けられた第１コネクタ２Ａ，２Ｂと、上位コントローラ１１０に接続される接続用端子５０が設けられた第２コネクタ３とを絶縁材５により封止する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。種々の接続用端子に本発明を適用することができる。
【００６６】
（３）上述した実施の形態では、第２コネクタ３が上位コントローラ１１０と接続される構成とされていたが本発明はこれに限定されない。電池セル１の温度検出用の接続線が接続される接点や、電池モジュール９に流れる電流を検出する接続線が接続される接点、電池モジュール９の総電圧検出用の接続線が接続される接点を第２コネクタ３に設けるようにしてもよい。
【００６７】
（４）上述した実施の形態では、ブロアファン（不図示）によって発生する冷却風で、各電池セル１を強制的に冷却する強制冷却方式が採用された場合に、冷却風を取り入れる開口から侵入する導電性異物によって短絡が生じることを防止する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。実装基板を収容する収容ケース７９ａや、収容ケース７９ａが配置されるバッテリケース９００ａにおいて、外部と連通する隙間が設けられている場合に、本発明を適用することができる。
【００６８】
（５）上述した実施の形態では、取付け部５０ｃの配列方向の両端外方には、コネクタ本体５３の底板５３ａから突出する一対の側板５３ｓが設けられている例について説明したが、一対の側板５３ｓは省略してもよい。
【００６９】
（６）上述した実施の形態では、電池ユニット９００に搭載される蓄電素子として円柱状のリチウム二次電池を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、扁平な直方体形状の容器を有する角形リチウム二次電池を複数備えた電池ユニット９００の電池監視装置１００を構成する実装基板７９に本発明を適用してもよい。リチウム二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子として搭載した蓄電モジュールの監視装置を構成する実装基板７９に本発明を適用してもよい。
【００７０】
（７）上述した実施の形態では、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される電池ユニット９００の電池監視装置１００を構成する実装基板７９を例に説明したが本発明はこれに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの蓄電装置に利用可能な制御装置を構成する実装基板に本発明を適用してもよい。定置用の蓄電装置に組み込まれる制御装置を構成する実装基板に本発明を適用してもよい。
【００７１】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１  電池セル、２Ａ  第１コネクタ、２Ｂ  第１コネクタ、３  第２コネクタ、５  絶縁材、５ｓ  側面、９  電池モジュール、９Ａ，９Ｂ  電池ブロック、１４  吸気口、１５  排気口、３０  マイコン、４５  下蓋、４６  上蓋、５０  接続用端子、５０ａ  貫通部、５０ｂ  垂直部、５０ｃ  取付部、５３  コネクタ本体、５３ａ  底板、７９  実装基板、７９ａ  収容ケース、８１  正極強電ケーブル、８２  負極強電ケーブル、８３  回路基板、１００  電池監視装置、１１０  上位コントローラ、２２０  インバータ装置、２２４  ドライバ回路、２２６  パワーモジュール、２３０  モータ、６０２  通信系、６０４  １ビット通信系、８１０，８２０  端子、９００  電池ユニット、９００ａ  バッテリケース、ＢＤＵ  電池ディスコネクトユニット、ＨＶ  強電ライン、ＩＣ１  集積回路〜ＩＣ６  集積回路、ＬＳ１  長辺、ＬＳ２  長辺、ＰＨ  フォトカプラ、ＲＬ  リレー、Ｒｐ  抵抗、ＲＬｐ  プリチャージリレー、ＳＳ１  短辺、ＳＳ２  短辺、ＳＤ  サービスディスコネクト、Ｓｉ  電流センサ
【図１】
2015001667.tif 000003
【図２】
2015001667.tif 000004
【図３】
2015001667.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】
2015001667.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月4日(2014.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
複数の接続用端子が設けられたコネクタが回路基板に実装された実装基板であって、
前記接続用端子は、半硬化状態の絶縁材により覆われ、
前記絶縁材における少なくとも一側面が露出している実装基板。
【請求項５】
請求項４に記載の実装基板において、
前記絶縁材は、シリコーン系樹脂を含んでいる実装基板。
【請求項６】
請求項４または５に記載の実装基板において、
前記絶縁材は、加熱によりペースト状態から半硬化状態となる特性を有する実装基板。
【国際調査報告】
2015001667.tif 000013
2015001667.tif 000014
2015001667.tif 000015
2015001667.tif 000016