JP2004147416A - Circuit body forming method - Google Patents
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Abstract
【課題】プリント基板に接着したバスバーに半導体スイッチング素子等の電子部品を実装する際に、半田拡がりを防止して精度良く正規実装面に位置させる。
【解決手段】プリント基板の一面にバスバーが接着され、該プリント基板に設けられた貫通穴に露出する上記バスバー上に電子部品を実装し、該電子部品の本体裏面に露出する端子を上記バスバーと接続すると共に本体側方に突出する端子を上記プリント基板の電気回路と接続している回路体の形成方法であって、上記電子部品の本体裏面の端子が半田接続される上記バスバーには、該端子の外縁に沿う外側の位置にスリットあるいは小穴からなる打抜部を穿設し、端子実装面上に塗布されているペースト状の半田が拡がるのを打抜部で遮断し、半田に表面張力による膨らみを発生させ、この膨らみを端子外面に押し当てて正規実装位置よりズレることなくバスバーに実装している。
【選択図】 図8When mounting an electronic component such as a semiconductor switching element on a bus bar adhered to a printed circuit board, solder is prevented from spreading and accurately positioned on a regular mounting surface.
A bus bar is adhered to one surface of a printed circuit board, an electronic component is mounted on the bus bar exposed in a through hole provided in the printed circuit board, and a terminal exposed on the back surface of the main body of the electronic component is defined as the bus bar. A method of forming a circuit body in which terminals protruding to the side of the main body are connected to an electric circuit of the printed circuit board, wherein the bus bar to which terminals on the back surface of the main body of the electronic component are soldered is provided. A punched part consisting of a slit or a small hole is drilled at an outer position along the outer edge of the terminal, and the spread of the paste-like solder applied on the terminal mounting surface is blocked by the punched part, and surface tension is applied to the solder. Bulge is generated, and the bulge is pressed against the outer surface of the terminal to be mounted on the bus bar without shifting from the normal mounting position.
[Selection] Fig. 8
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路体の形成方法に関し、詳しくは、自動車に搭載される電気接続箱内に収容される回路体であって、リレーに変えてFET等の半導体スイッチング素子を用いると共に、該半導体スイッチング素子と接続される電気回路部材としてプリント基板とバスバーとを用い、特に、バスバーに半田接続される上記半導体スイッチング素子を位置ずれなく実装できるようにするものである。
【0002】
【従来の技術】
近時、電気接続箱の小型化およびスイッチング機能の高速化の要望に応えるため、リレーに変えて半導体スイッチング素子を用いる技術が開発されている。
例えば、特開平10−35375号公報には、電源回路を形成するバスバーを配置した基板、電源回路中に組み込まれる半導体スイッチング素子としてのFETと、このFETの作動を制御するプリント基板とを備えるとともに、バスバーを配置した基板とプリント基板とを互いに離間させながら上下2段に配置し、その間にFETを介在させ、このFETのドレイン端子及びソース端子をバスバーに接続する一方、ゲート端子をプリント基板に接続しているものが提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−35375号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記電気接続箱では、バスバーを配置した基板と、プリント基板の少なくとも2枚の基板が必要となり、かつ、これらの基板を相互離間させ、その間にFETを介在させるスペースを確保しなければならない。従って、FETを用いることにより従来のリレーを用いる場合よりは小型化できるものの、上記スペースを確保するために電気接続箱の高さが大となる課題がある。
また、バスバーを配置した基板とプリント基板の間にFETが配置されているため、FETの発する熟が両基板間にこもり易く、その放熱のために複雑な構造をとる必要がある。
【0005】
プリント基板に接続する上記FETやダイオード等の電子部品の端子を下層のバスバーに半田接続する際に、FETやダイオード等の電子部品を正規位置に正確に搭載しても、溶融する半田により電子部品に位置ずれが発生しやすい。特に、複数のFETを整列状態で配置する場合に、各FETの位置ズレ寸法がぞれぞれ微小であっても、整列状態とならず、位置精度が劣る問題がある。
【0006】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、電子部品をプリント基板とバスバーとに電気接続する回路体において、薄型化を達成すると共に、電子部品の端子をバスバー上に位置ズレなく実装し、電子部品を整列状態で取り付けることが出来るようにすることを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、プリント基板の一面にバスバーが接着され、該プリント基板に設けられた貫通穴に露出する上記バスバー上に電子部品を実装し、該電子部品の本体裏面に露出する端子を上記バスバーと接続すると共に本体側方に突出する端子を上記プリント基板の電気回路と接続している回路体の形成方法であって、
上記電子部品の本体裏面の端子が半田接続される上記バスバーには、該端子の外縁に沿う外側の位置にスリットあるいは小穴からなる打抜部を穿設していることを特徴とする回路体の形成方法を提供している。
【0008】
上記電子部品を実装するバスバー面にはペースト状半田が印刷されており、電子部品をバスバー上に自動搭載機で実装する際に、ぬれ性のよい半田がドレイン端子との溶着面から外方へと拡がるため、この半田の拡がりにより電子部品の位置ズレが生じやすい。そのため、拡がった半田が打抜部の端縁に達すると、表面張力により逆に電子部品の本体側に向かって盛り上がるように膨れことにより、電子部品は正規位置からズレるのを防止でき、正規位置に精度よく実装できる。
【0009】
上記打抜部は、上記電子部品の裏面に露出する端子の外縁に沿って線状に延在するスリットとしてもよく、該スリットは部分的であってもよい。さらに、スリットに代えて、ドレイン端子の外縁に沿って1個の小穴を設けてもよいし、小穴を複数個並列させて設けてもよい。
これら打抜部は、上記端子の外形線より所要寸法あけておけばよく、スリット状の打抜部の幅および小穴の径は限定されないが、強度および所要電流を流す面積を確保する観点から打抜部は大きくない方が好ましい。
【0010】
また、上記プリント基板の貫通穴の内周面と上記電子部品の対向面の間には、貫通穴の内周面が電子部品の外面に近接している場合は、上記打抜部を必ずしも穿設する必要はないが、打抜部を設けていてもよい。
【0011】
上記打抜部は、少なくとも上記電子部品の本体側方に突出する端子の突出側から離れた位置に穿設している。
上記打抜部は電子部品の本体裏面に露出する端子の各辺に沿って設けることが好ましい。しかしながら、本体側方に突出してプリント基板の銅箔上に半田接合される端子は段状に屈折され、貫通穴の周縁と嵌合して位置決めされるため、該本体側方に端子が突出する側の辺には打抜部を設ける必要はない。
このように、本体側方に端子が突出する側では半田接合位置に位置ずれが発生しにくいため、位置ズレ防止用に設ける打抜部は、本体側方から突出する端子から離れた位置の本体裏面に露出する端子の外縁に沿って穿設すればよい。
【0012】
上記電子部品は半導体スイッチング素子からなり、上記半導体スイッチング素子の本体裏面に露出するドレイン端子と本体側面に突出するソース端子はそれぞれ上記貫通孔の内部に露出するドレン端子用およびソース端子用バスバーに半田接続され、上記ドレイン端子は上記打抜部の内側に沿って接続され、かつ、上記半導体スイッチング素子の本体側方に突出するゲート端子および論理入出力端子、電源端子等が上記プリント基板のプリント回路の各端子用接点部と半田接続される。
【0013】
本発明の回路体の形成方法は、具体的には、
1枚の導電板からバスバー同士をつながった形状で打ち抜くバスバー構成板の形成工程と、
上記1枚板からなるバスバー構成板を、上記貫通穴を穿設しているプリント基板の片面に接着剤を介して接着する工程と、
上記貫通穴の内部に露出するバスバー上およびプリント基板上にペースト状の半田を印刷塗布する工程と、
上記半導体スイッチング素子、ダイオードおよび他の電子部品を自動搭載機でプリント基板上に載置し、上記電子部品は貫通穴の内部に露出するバスバー上に搭載して、該電子部品の本体裏面に露出する端子(半導体スイッチング素子ではドレイン端子)をドレイン端子用バスバーに、本体側方に突出する一部の端子(半導体スイッチング素子ではソース端子)をソース端子用バスバーに、本体側方に突出する他の端子(半導体スイッチング素子ではゲート端子等)をプリント基板の電気回路にそれぞれ半田接合する実装実工程と、
上記バスバー構成板のバスバーを切り離すと共に、バスバーに形成している外部接続用端子のタブをプリント基板の外縁に沿って折り曲げる工程からなる。
【0014】
上記方法によれば、半導体スイッチング素子やダイオード等の電子部品を多数取り付ける必要がある場合においても、1つの工程で電子部品の端子をバスバーおよびプリント基板の電気回路に半田接合することができる。よって、前記特開平10−35375号で提案されている互いに離間して配置されるバスバーを配置した基板とプリント基板とに半導体スイッチング素子の端子を個別に接続する場合と比較して作業効率を飛躍的に簡略化されることができ、しかも、半導体スイッチング素子等の電子部品を乱れなく整列配置することができる。
【0015】
上記電子部品が半導体スイッチング素子である場合、上記プリント基板に穿設される上記貫通穴および半導体スイッチング素子の本体は矩形状で、該貫通穴の内部に実装される上記半導体スイッチング素子の本体の各辺は、対向する上記貫通穴の各辺と平行な正規位置に実装され、かつ、上記1つの貫通穴に複数の半導体スイッチング素子が実装される部分では、これら半導体スイッチング素子が位置ずれなく整列される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0017】
回路体の形成方法は、図1に示すバスバー1を外周連結枠10a、内部10bで連結した状態で1枚の導電性金属板から打ち抜いてバスバー構成体10として形成する工程と、大略矩形状の貫通穴20を打ち抜いたプリント基板2を形成する工程と、図2に示すバスバー1とプリント基板2とをポリアミド系樹脂等の接着剤で接着する工程と、バスバーとプリント基板とを接着した後に、ペースト状の半田ペーストを上記貫通穴20の内部に露出しているバスバー1の表面およびプリント基板2上の所要箇所に印刷塗布する工程と、図3に示す半導体スイッチング素子3および他の電子部品(図示せず)を実装する工程と、図4に示すバスバー1のタブ11を折り曲げる工程と、図5に示すように、電気回路の仕様となるようにバスバー1同士の連結部を分断すると共に外周連結枠10aから切り離す工程とからなる。
【0018】
バスバー1は、図1に示すように、矩形状の外周連結枠10aで囲まれる領域に、ドレイン端子用バスバー1Aと、ソース端子用バスバー1Bを所要パターンで打ち抜いて形成し、これらバスバー1を内部連結枠10bで相互に連結したバスバー構成体10として形成している。
【0019】
上記プリント基板2と接着した状態で貫通穴20の底面にドレイン端子用バスバー1Aおよび隣接するソース端子用バスバー1Bが露出し、この貫通穴20の内部に位置するドレイン端子用バスバー1Aには半田の拡がり防止用のスリット状の打抜部5を設けている。
【0020】
上記スリット状の打抜部5は、図6に示すように、半導体スイッチング素子3の本体30の裏面(下面)に露出するドレイン端子31の外縁に沿った位置、詳細には、ドレイン端子31の外形線31aより略1mm程度離れた位置に、矩形状の貫通穴20の直線状周縁と平行に設けている。
この打抜部5は必ずしもドレイン端子31の全外縁に沿った位置に設ける必要はなく、少なくとも半導体スイッチング素子3が溶融した半田40により移動する恐れがある方向に設けておけばよい。
【0021】
本実施形態では、図7(A)に示すように、1つの貫通穴20に2つの半導体スイッチング素子3(3−I、3−II)を並列に実装する部分では、これら半導体スイッチング素子3の本体30の外側辺30aと対向する貫通穴20の内面との間に打抜部5をそれぞれ設けると共に、半導体スイッチング素子3−Iと3−IIの間にも1つの打抜部5を設けている。
【0022】
図7(B)に示すように、1つの貫通穴20に1つの半導体スイッチング素子3を実装する部分も、貫通穴20の内面と対向する位置にそれぞれ打抜部5を設けている。
【0023】
上記バスバー構成体10は合金に錫めっきした導電材より打抜加工して形成し、外周連結枠10aで囲まれた一対の左右両側部には、各バスバー1の先端位置に外部回路接続用端子となるタブ11を並列状態で設けている。
さらに、バスバー1の所要位置に他の電子部品とバスバー1と接続するための貫通穴15を予め打抜加工している。
【0024】
上記プリント基板2は、図6に示すように、絶縁基板21の上面に銅箔22からなる電気回路を設け、この電気回路は半導体スイッチング素子3のゲート端子32と接続されるスイッチング動作を制御する制御回路を備えている。
上記銅箔22からなる電気回路層の上面には電気回路の接点部を除いて絶縁樹脂層23を設けている。
また、本実施形態では、絶縁基板21の下面側にも電気回路を部分的に設け、上面側の電気回路と接続し、その表面を絶縁樹脂層24で被覆している。
【0025】
上記プリント基板2には前記半導体スイッチング素子3を実装するための複数の貫通穴20を予め設けている。これら貫通穴20は矩形状とし、その一部にソース端子32を配置するための凹部20aを延在させて設けている。
【0026】
上記バスバー1、プリント基板2、半導体スイッチング素子3をアセンブリして回路体100を形成する方法は、前述した通り、図1に示すバスバー1およびプリント基板2を形成した後、プリント基板2の貫通穴20に該当する領域を除いて、プリント基板の下面に絶縁性の接着剤を塗布してバスバー1を接着固定する。この積層状態で、貫通穴20にはドレイン端子用バスバー1Aとソース端子用バスバー1Bとが露出した状態となる。
【0027】
ついで、図8(A)に示すように、全ての貫通孔20の内部に露出したバスバー1の表面にペースト半田40を印刷する。同時にプリント基板2の銅箔の接点部にもペースト半田40を印刷する(図示せず)。
【0028】
その後、図8(B)に示すように、半導体スイッチング素子3を自動搭載機により貫通穴20の正規位置に載置する。図9に示すように、半導体スイッチング素子3の本体30の裏面に露出する大略矩形状のドレイン端子31はドレイン端子用バスバー1Aのペースト半田40の印刷面に設置される一方、本体30より側方に延在するソース端子32はソース端子用バスバー1Bのペースト半田40の印刷面に設置され、ゲート端子33はプリント基板2の電気回路(銅箔22)の端子部の半田ペースト上に設置される。このゲート端子33はソース端子32よりも絶縁基板21の厚さ分だけ段状に屈折され、上記銅箔22の端子部上面に精度良く位置決めされる。また、プリント基板2に搭載する他の電子部品(ダイオード等)もそれぞれプリント基板の銅箔の接点部に設置される(図示せず)。ついで、リフローにより上記印刷したペースト半田40を溶融し、半導体スイッチング素子のドレイン端子31、ソース端子32をバスバー1と半田接合し、かつ、ゲート端子33および他の電子部品の端子をプリント基板2の銅箔22の端子部と半田接合している。
【0029】
バスバー1は前記のように錫めっきした導電材からなり、錫メッキは溶融半田とのぬれ性が良いため、リフロー時に薄く大きく拡がりやすい。よって、リフロー時にペースト半田の溶融により半田が拡がるため、ペースト半田の上面に設置された半導体スイッチング素子のドレイン端子31は位置ずれが発生しやすい。しかしながら、ドレイン端子31の外縁に沿ってスリット状の打抜部5を設けているため、図8(C)(D)に示すように、溶融半田に表面張力が生じて、打抜部5に落下せず、溶融した半田40は拡がりが遮断される。かつ、この膨れた溶融半田40aがドレイン端子31の側面に当接し、ドレイン端子31が半田の拡がりにより位置ズレが生じるのを阻止する。
【0030】
ドレイン端子31の対向する外縁に沿って打抜部5を設けている位置では、両側から表面張力で膨れた半田40によりドレイン端子31が押されて、両側の膨れた半田40によりセンタリングされ、所謂セルフアライメント効果が生じるため、位置ズレが規制される。
一方、ソース端子32、ゲート端子33が突出する側のドレイン端子31の辺およびその対向辺は、ゲート端子33の接点がプリント基板2の電気回路接点部と半田接合されるために、位置ズレは発生しない。
【0031】
このように、ドレイン端子31は溶融した半田40の拡がりにより位置ズレが発生することなく正規位置に実装できる。よって、矩形状の半導体スイッチング素子3の各辺は、矩形状の貫通穴20の対向する辺と平行に位置決めされ、複数個の半導体スイッチング素子3が1つの貫通穴20内に整列状態で配置することができる。
【0032】
上記した半導体スイッチング素子3の実装工程が終了した後に、前述したように、プリント基板2の左右端縁から突出するパスバー1のタブ11を上向きに折り曲げ、外部回路とコネクタ接続可能な状態としている。
上記タブの折り曲げ加工の後、バスバー構成体10の外周連結枠10aを切り離すと共に、バスバー同士を連結している内部連結枠10bを切断してバスバー1を所要の電気回路を構成する形状に分断している。
【0033】
上記工程により、プリント基板2の下面にバスバー1が直接固着され、該プリント基板2の貫通穴20に挿入されて上記バスバー1に実装される半導体スイッチング素子3を備えた回路体100が形成できる。
この回路体100は、プリント基板2とバスバー1との間に、半導体スイッチング素子を介在させる空間を設けていないため薄型となり、かつ、半導体スイッチング素子が位置ずれなく整然と実装されているため、位置精度が高い高品質の回路体となる。
【0034】
図10は第1実施形態の変形例を示し、ソース端子32、ゲート端子33の突出方向と直交方向のドレイン端子31の外縁に沿って設けるスリット状の打抜部5は、ソース端子32、ゲート端子33の突出側と近接する部位には打抜部5を設けず、離れる側にスリット状の打込部5を部分的に設けている。
【0035】
このように、ソース端子32、ゲート端子33との近接側はソース端子32、ゲート端子33の半田接合により位置決め規制されるため、離れた位置に打抜部5を設けて、ドレイン端子31の位置ずれ発生を防止すると、ドレイン端子31を正規位置に位置決めすることができる。
【0036】
図11は本発明の第2実施形態を示し、ドレイン端子31を実装するバスバー1に設ける半田拡がり遮断用の打抜部5’をスリットに代えて小穴としている点である。
上記小穴からなる打抜部5’を、半導体スイッチング素子3のドレイン端子31の4辺の中央位置にそれぞれ1個づつ設けている。
このように、スリットに変えて小穴からなる打抜部5’を設けても、ドレイン端子31を載せた時に拡がっていく溶融した半田40が打抜部5’に達すると、表面張力が発生し、その膨らみ40aがドレイン端子31の外面に押し当てられるため、ドレイン端子31の位置ズレ発生を防止できる。
なお、ソース端子32、ゲート端子33側および、その反対側の打抜部5’は省略してもよい。
【0037】
図12(A)(B)は第2実施形態の変形例を示し、(A)ではソース端子32およびゲート端子33の突出方向と直交方向のドレイン端子31の両側外縁に沿って、それぞれ2カ所設けている。(B)ではゲート端子の突出側から離れて位置に2つの小穴からなる打抜部5’を設けている。
【0038】
上記したように、溶融半田の拡がり遮断用に設ける打抜部の大きさ、形状等は、バスバー断面積、半導体スイッチング素子に必要な電流量、半導体スイッチング素子の大きさおよび、ドレイン端子の形状等を考慮して、適宜に設定しているが、大きな電流が必要な場合には打抜部を小穴とすることが好ましい。
【0039】
なお、上記実施形態では半導体スイッチング素子の本体裏面に露出する端子の外縁に沿って打抜部を設けているが、ダイオード等の電子部品でも同様に本体裏面に露出する端子の外縁に沿って打抜部を設けて位置ずれを防止することが好ましい。
【0040】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、まず、プリント基板の片面にバスバーを直接接着し、半導体スイッチング素子等の電子部品をプリント基板に穿設している貫通穴に挿入して上記バスバーに電子部品の本体裏面に露出する端子を直接に半田接合すると共に本体側方に突出する端子をプリント基板の電気回路と直接半田接合しているため、回路体の薄型化を図ることができ、この回路体を収容する電気接続箱を平置きする場合には高さを低くすることができる。
特に、プリント基板にバスバーを接着すると共にプリント基板に穿設した貫通穴に電子部品の本体を挿入し、該本体裏面に露出する端子を上記バスバーに半田つけする際、ぬれ性の良い溶融半田が拡がって端子が位置ずれするのを、バスバーに打抜部を設け、拡がった半田が打抜部に達すると表面張力が生じることを利用することで、電子部品の位置ずれ発生を防止することができる。
このように、バスバーにスリット状あるいは小孔状の打抜部を設けておくだけで、電子部品を正規実装位置からずれることなく実装でき、位置精度を高めることができる。特に、電子部品を複数個並列させる場合、整列状態で実装でき、形成する回路体の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の形成工程を示し、バスバーとプリント基板の分解斜視図である。
【図2】上記バスバーとプリント基板とを接着した状態の斜視図である。
【図3】上記バスバーとプリント基板との積層体に半導体スイッチング素子を実装した状態の斜視図である。
【図4】上記バスバーのタブを折り曲げた状態の斜視図である。
【図5】上記バスバーの連結枠が除去された完成状態の回路体の斜視図である。
【図6】半導体スイッチング素子を実装する前の断面図である。
【図7】(A)(B)は半田拡がり遮断用の打抜部を配置位置を示す平面図である。
【図8】(A)(B)(C)は半導体スイッチング素子を実装する工程を示す図面、(D)は要部拡大図である。
【図9】半導体スイッチング素子を実装した部分の斜視図である。
【図10】第1実施形態の変形例を示す概略図である。
【図11】第2実施形態の打抜部を示す要部平面図である。
【図12】(A)、(B)は第2実施形態の変形例を示す要部平面図である。
【符号の説明】
1 パスバー
1A ドレイン端子用パスバー
1B ソース端子用パスバー
2 プリント基板
3 半導体スイッチング素子
5 半田拡がり遮断用の打抜部
20 貫通穴
21 絶縁基板
22 電気回路となる銅箔
23、24 絶縁樹脂層
30 半導体スイッチング素子の本体
31 ドレイン端子
32 ソース端子
33 ゲート端子
40 半田
40a 表面張力による膨らみ部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of forming a circuit body, and more particularly, to a circuit body housed in an electric junction box mounted on an automobile, wherein a semiconductor switching element such as an FET is used instead of a relay, and the semiconductor switching method is used. A printed circuit board and a bus bar are used as electric circuit members connected to the elements, and in particular, the semiconductor switching element soldered to the bus bar can be mounted without displacement.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to meet the demands for downsizing the electrical junction box and increasing the speed of the switching function, a technology using a semiconductor switching element instead of a relay has been developed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-35375 discloses a board including a bus bar on which a power supply circuit is formed, an FET as a semiconductor switching element incorporated in the power supply circuit, and a printed board for controlling the operation of the FET. The printed circuit board and the board on which the bus bar is arranged are spaced apart from each other in the upper and lower stages, and an FET is interposed therebetween. The drain terminal and the source terminal of the FET are connected to the bus bar, while the gate terminal is connected to the printed board. What is connected is proposed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-35375
[Problems to be solved by the invention]
In the electric junction box, at least two boards, that is, a board on which a bus bar is arranged and a printed board are required, and these boards must be separated from each other, and a space for interposing an FET therebetween must be secured. Therefore, although the use of FETs can reduce the size compared to the case of using a conventional relay, there is a problem that the height of the electric connection box becomes large in order to secure the above space.
Further, since the FET is arranged between the substrate on which the bus bar is arranged and the printed circuit board, the aging of the FET tends to be stuck between the two substrates, and it is necessary to take a complicated structure for heat radiation.
[0005]
When soldering the terminals of the above electronic components such as FETs and diodes to the printed circuit board to the lower bus bar, even if the electronic components such as FETs and diodes are accurately mounted in the correct positions, the electronic components are melted by solder. Position is likely to occur. In particular, when a plurality of FETs are arranged in an aligned state, there is a problem that even if the positional deviation dimension of each FET is minute, the FETs are not aligned and the positional accuracy is poor.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and in a circuit body for electrically connecting an electronic component to a printed circuit board and a bus bar, achieving a reduction in thickness and mounting terminals of the electronic component on the bus bar without displacement. Another object of the present invention is to make it possible to mount electronic components in an aligned state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a bus bar adhered to one surface of a printed circuit board, and mounting an electronic component on the bus bar exposed in a through hole provided in the printed circuit board. A method for forming a circuit body, wherein an exposed terminal is connected to the bus bar and a terminal projecting to the side of the main body is connected to an electric circuit of the printed circuit board,
The bus bar to which the terminal on the back surface of the main body of the electronic component is soldered is provided with a punched portion formed of a slit or a small hole at an outer position along the outer edge of the terminal. A forming method is provided.
[0008]
Paste solder is printed on the bus bar surface on which the above electronic components are mounted, and when the electronic components are mounted on the bus bar by an automatic mounting machine, the solder with good wettability is outward from the welding surface with the drain terminal. Therefore, the displacement of the electronic component is likely to occur due to the spread of the solder. Therefore, when the spread solder reaches the edge of the punched portion, the solder swells toward the main body of the electronic component by surface tension, thereby preventing the electronic component from shifting from the normal position. Can be implemented with high accuracy.
[0009]
The punched portion may be a slit extending linearly along the outer edge of the terminal exposed on the back surface of the electronic component, and the slit may be partial. Further, instead of the slit, one small hole may be provided along the outer edge of the drain terminal, or a plurality of small holes may be provided in parallel.
These punched portions may be formed with the required dimensions from the outline of the terminal, and the width of the slit-shaped punched portion and the diameter of the small hole are not limited, but from the viewpoint of securing the strength and the area for flowing the required current. It is preferable that the recess is not large.
[0010]
If the inner peripheral surface of the through hole is close to the outer surface of the electronic component, the punched portion is not necessarily formed between the inner peripheral surface of the through hole of the printed board and the facing surface of the electronic component. It is not necessary to provide them, but a punching section may be provided.
[0011]
The punching portion is formed at least at a position separated from a protruding side of a terminal protruding to the side of the main body of the electronic component.
The punching section is preferably provided along each side of the terminal exposed on the back surface of the main body of the electronic component. However, the terminal that projects to the side of the main body and is soldered on the copper foil of the printed circuit board is bent in a stepped manner and is fitted and positioned with the periphery of the through hole, so that the terminal protrudes to the side of the main body. It is not necessary to provide a punch on the side.
As described above, since the position where the terminal protrudes to the side of the main body does not easily cause a positional shift in the soldering position, the punched portion provided for preventing the positional deviation is provided at the position of the main body at a position away from the terminal protruding from the side of the main body. It may be formed along the outer edge of the terminal exposed on the back surface.
[0012]
The electronic component comprises a semiconductor switching element, and the drain terminal exposed on the back surface of the main body of the semiconductor switching element and the source terminal protruding on the side surface of the main body are soldered to the drain terminal and source terminal bus bars exposed inside the through hole, respectively. The drain terminal is connected along the inside of the punched portion, and a gate terminal, a logic input / output terminal, a power supply terminal, and the like protruding to the side of the main body of the semiconductor switching element are connected to a printed circuit of the printed circuit board. Are soldered to the respective terminal contact portions.
[0013]
Specifically, the method for forming a circuit body according to the present invention includes:
Forming a busbar component plate by punching out the busbar from one conductive plate in a connected shape;
A step of bonding the busbar component plate made of the single plate to one surface of a printed circuit board having the through holes through an adhesive;
A step of printing and applying paste solder on the bus bar and the printed board exposed inside the through hole,
The semiconductor switching elements, diodes and other electronic components are mounted on a printed circuit board by an automatic mounting machine, and the electronic components are mounted on a bus bar exposed inside a through hole, and are exposed on a back surface of the main body of the electronic component. Terminal (a drain terminal in the case of a semiconductor switching element) is connected to the bus bar for the drain terminal, some terminals (source terminals in the case of the semiconductor switching element) protruding to the side of the main body are connected to the bus bar for the source terminal, and Actual mounting process of soldering terminals (gate terminals and the like in semiconductor switching elements) to an electric circuit on a printed circuit board, respectively;
The method comprises the steps of cutting off the bus bar of the bus bar constituting plate and bending the tab of the external connection terminal formed on the bus bar along the outer edge of the printed circuit board.
[0014]
According to the above method, even when a large number of electronic components such as semiconductor switching elements and diodes need to be attached, the terminals of the electronic components can be soldered to the bus bar and the electric circuit of the printed board in one step. Therefore, the work efficiency is greatly improved as compared with the case where the terminals of the semiconductor switching elements are individually connected to the printed circuit board and the board on which the bus bars arranged separately from each other are proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-35375. In addition, the electronic components such as the semiconductor switching elements can be arranged without disturbance.
[0015]
When the electronic component is a semiconductor switching element, the through hole formed in the printed circuit board and the main body of the semiconductor switching element are rectangular, and each of the main body of the semiconductor switching element mounted inside the through hole is formed. The sides are mounted at regular positions parallel to the sides of the through holes facing each other, and in a portion where a plurality of semiconductor switching elements are mounted in the one through hole, these semiconductor switching elements are aligned without displacement. You.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
The method of forming a circuit body includes a step of punching a
[0018]
As shown in FIG. 1, the
[0019]
The drain
[0020]
As shown in FIG. 6, the slit-shaped punched
The punched
[0021]
In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, in a portion where two semiconductor switching elements 3 (3-I, 3-II) are mounted in parallel in one through
[0022]
As shown in FIG. 7B, the punching
[0023]
The
Further, through
[0024]
As shown in FIG. 6, the printed
An insulating
Further, in this embodiment, the electric circuit is partially provided also on the lower surface side of the insulating
[0025]
The printed
[0026]
The method of assembling the
[0027]
Next, as shown in FIG. 8A,
[0028]
After that, as shown in FIG. 8B, the
[0029]
The
[0030]
At the position where the punched
On the other hand, the side of the
[0031]
As described above, the
[0032]
After the above-described mounting process of the
After the tab is bent, the
[0033]
According to the above steps, the
This circuit body 100 is thin because there is no space between the printed
[0034]
FIG. 10 shows a modification of the first embodiment, in which a slit-shaped
[0035]
As described above, the position near the
[0036]
FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention, in which a punched portion 5 'for interrupting solder spread provided on the
The punched
As described above, even if the punched
The punched portion 5 'on the side of the
[0037]
FIGS. 12A and 12B show a modification of the second embodiment. In FIG. 12A, two locations are provided along both outer edges of the
[0038]
As described above, the size and shape of the punched portion provided to block the spread of the molten solder include the bus bar cross-sectional area, the amount of current required for the semiconductor switching element, the size of the semiconductor switching element, and the shape of the drain terminal. Is appropriately set in consideration of the above, but when a large current is required, it is preferable to make the punched portion a small hole.
[0039]
In the above-described embodiment, the punched portion is provided along the outer edge of the terminal exposed on the back surface of the main body of the semiconductor switching element. However, an electronic component such as a diode is similarly punched along the outer edge of the terminal exposed on the back surface of the main body. It is preferable to provide a recess to prevent displacement.
[0040]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the present invention, first, a bus bar is directly adhered to one surface of a printed circuit board, and electronic components such as semiconductor switching elements are inserted into through holes formed in the printed circuit board. The terminal exposed on the back surface of the electronic component is directly soldered to the bus bar, and the terminal protruding to the side of the main body is directly soldered to the electric circuit of the printed circuit board, so that the thickness of the circuit body can be reduced. The height can be reduced when the electrical junction box that houses the circuit body is placed flat.
In particular, when the bus bar is bonded to the printed board and the main body of the electronic component is inserted into a through hole formed in the printed board and the terminal exposed on the back surface of the main body is soldered to the bus bar, molten solder having good wettability is used. The spread of the terminals and the displacement of the terminals can be prevented by providing a punched part on the bus bar and utilizing the fact that surface tension is generated when the spread solder reaches the punched part, thereby preventing the occurrence of displacement of the electronic components. it can.
In this way, by merely providing a slit-shaped or small-hole punched portion in the bus bar, the electronic component can be mounted without shifting from the normal mounting position, and the positional accuracy can be improved. In particular, when a plurality of electronic components are arranged in parallel, they can be mounted in an aligned state, and the quality of the formed circuit body can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a bus bar and a printed circuit board, showing a forming process according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the bus bar and a printed board are bonded.
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a semiconductor switching element is mounted on a laminate of the bus bar and a printed circuit board.
FIG. 4 is a perspective view showing a state where a tab of the bus bar is bent.
FIG. 5 is a perspective view of a completed circuit body from which the connection frame of the bus bar has been removed.
FIG. 6 is a sectional view before mounting a semiconductor switching element.
FIGS. 7A and 7B are plan views showing positions where punching portions for interrupting solder spread are arranged.
FIGS. 8A, 8B, and 8C are drawings showing steps for mounting a semiconductor switching element, and FIG. 8D is an enlarged view of a main part.
FIG. 9 is a perspective view of a portion where a semiconductor switching element is mounted.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a modification of the first embodiment.
FIG. 11 is a main part plan view showing a punching unit according to a second embodiment.
FIGS. 12A and 12B are main part plan views showing a modification of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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