JP2006100553A - Circuit configuration - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路構成体に関する。 The present invention relates to a circuit structure.
自動車等に搭載される電気接続箱内に収容される回路構成体として、特許文献1に記載のものが知られている。この回路構成体は、制御回路基板と、この制御回路基板の裏面に接着されたバスバーと、その制御回路基板の表面側から実装されている半導体スイッチング素子とで構成されている。これらの半導体スイッチング素子は裏面側全面がドレイン端子とされたものであって、そのドレイン端子がバスバーに半田接続されている。
ところで、この電気接続箱は、一般に電線やワイヤハーネスを介してバッテリーに接続され、エンジンルーム内に格納されている。しかし、このエンジンルーム内のスペースには限りがあるため、電気接続箱の小型化が要望されており、電気接続箱に収容されている回路構成体の高密度実装化が求められている。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高密度実装化されている回路構成体を提供することにある。
By the way, this electric junction box is generally connected to a battery via an electric wire or a wire harness and stored in the engine room. However, since the space in the engine room is limited, there is a demand for miniaturization of the electrical junction box, and there is a demand for high-density mounting of circuit components accommodated in the electrical junction box.
The present invention has been completed based on the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide a circuit structure that is mounted with high density.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、表面に導体パターンが配されている制御回路基板と、前記制御回路基板の裏面に接着されているバスバーと、前記制御回路基板の表面側から実装されている電子部品とからなる回路構成体であって、前記電子部品がこの電子部品本体の側面から延出するとともに前記回路構成体に接続された端子を備えることで、前記制御回路基板の表面において前記電子部品本体に対応する領域に配線可能領域が形成され、前記配線可能領域に前記導体パターンが配されているところに特徴を有する。
As means for achieving the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記配線可能領域に他の電子部品が実装されているところに特徴を有する。
The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のものにおいて、前記バスバーにおいて前記制御回路基板と接着する面とは逆側の面に放熱部材が接着されるとともに、前記制御回路基板にはこの制御回路基板の厚さ方向に貫通した貫通孔が設けられ、前記端子が前記貫通孔に挿入されて前記バスバーに接続されているところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a heat radiating member is bonded to a surface of the bus bar opposite to a surface bonded to the control circuit substrate, and the control circuit substrate Is provided with a through-hole penetrating in the thickness direction of the control circuit board, and the terminal is inserted into the through-hole and connected to the bus bar.
<請求項1の発明>
請求項1の発明によれば、制御回路基板の表面においてその制御回路基板の表面側から実装されている電子部品の本体に対応する領域に配線可能領域が形成され、その領域に導体パターンが配されている。このような構成によれば、従来なら電子部品に占有されていて使用が不可能だった領域が有効利用されることとなり、回路構成体の高密度実装化が実現されることとなる。
<Invention of
According to the first aspect of the present invention, the routable area is formed in the area corresponding to the main body of the electronic component mounted from the surface side of the control circuit board on the surface of the control circuit board, and the conductor pattern is arranged in the area. Has been. According to such a configuration, a region that was conventionally occupied by electronic components and could not be used is effectively used, and high-density mounting of circuit components is realized.
また、高密度実装化対応のため導体パターン間隔を狭める場合でも、安全規格上のパターン間隔を守る必要があり、配線可能な面積が増やされることは導体パターンの形成においてもその自由度が増すため有利である。 In addition, even when the conductor pattern interval is narrowed to support high-density mounting, it is necessary to observe the pattern interval according to safety standards, and the increased wiring area increases the flexibility in forming the conductor pattern. It is advantageous.
<請求項2の発明>
請求項2の発明によれば、配線可能領域に導体パターンのみならず他の電子部品も実装されている。このような構成によれば、回路構成体表面のさらなる有効利用が実現され、より高密度実装化された回路構成体となる。
<Invention of Claim 2>
According to the second aspect of the present invention, not only the conductor pattern but also other electronic components are mounted in the routable area. According to such a configuration, further effective use of the surface of the circuit structure is realized, and a circuit structure having a higher density mounting is obtained.
<請求項3の発明>
請求項3の発明によれば、バスバーにおいて制御回路基板と対向する面とは逆の面に放熱部材が接着された構造となっている。そして、端子が制御回路基板に開口されている貫通孔に挿入され、バスバーに接続されている。このような構成によれば、通電時において電子部品で発生する熱が、バスバーに接続された端子を介して直接バスバーに達し、バスバーの下面に貼付された放熱部材から空気中に放散される。こうして、発生した熱が直接放熱部材に伝達されることから回路構成体の放熱性は向上し、回路構成体の高密度化に起因する発熱量の増加にも対処可能な、高い放熱性を備えた回路構成体となる。
<Invention of Claim 3>
According to the invention of claim 3, the heat dissipating member is bonded to the surface of the bus bar opposite to the surface facing the control circuit board. And the terminal is inserted in the through-hole opened in the control circuit board, and is connected to the bus bar. According to such a configuration, heat generated in the electronic component when energized reaches the bus bar directly via the terminal connected to the bus bar, and is dissipated into the air from the heat dissipation member attached to the lower surface of the bus bar. In this way, the generated heat is directly transmitted to the heat radiating member, so the heat dissipation of the circuit structure is improved, and it has high heat dissipation that can cope with the increase in the amount of heat generated due to the higher density of the circuit structure. It becomes a circuit configuration body.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図4によって説明する。
図1には、第1実施形態における電気接続箱1の外観斜視図を、図2には、第1実施形態における電気接続箱1の分解斜視図を示した。
この電気接続箱1は、制御回路基板11とバスバー12とを備えた回路構成体10を、枠体21と放熱板22とからなるケース20内に収容するとともに、その上面側をカバー30で覆ったものである。
以下、各構成部材において、図2の上側を上面、下側を下面、左手前側を前方、右奥側を後方として説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an external perspective view of the
The
Hereinafter, in each component, the upper side in FIG. 2 will be described as the upper surface, the lower side as the lower surface, the left front side as the front, and the right back side as the rear.
回路構成体10を構成している制御回路基板11は、図2に示すように、全体として長方形の板状をなすとともに、その左前端側の角を落したような外形形状に形成され、その上面(表面)には、制御回路を構成する導体パターン13(図3を併せて参照)が形成されている。また、この制御回路基板11の下面(裏面)には、絶縁性を有する薄い粘着シート14(図3を併せて参照)を介してバスバー12が貼り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
制御回路基板11の下面に貼り付けられているバスバー12は導電性に優れた金属板を打ち抜いて形成され、電力回路となる所定の導電路を形成している。また、このバスバー12は、制御回路基板11とほぼ整合した外形形状に形成され、その前縁には、外部回路接続用端子となる複数本のバスバー前縁側端子12Aが、また、その後縁には、複数本のバスバー後縁側端子12Bが突設されている。
The
この回路構成体10を収容するケース20は、枠体21と、その枠体21の下面側に装着されている放熱板(本発明の放熱部材に該当する)22とからなる。
枠体21は、合成樹脂等の絶縁材料により、回路構成体10の周縁にほぼ沿った枠状に形成されており、その内側に回路構成体10をほぼ緊密に嵌めることができるようになっている。また、この枠体21の下面側から装着されている放熱板22は、熱伝導率の高い金属により、回路構成体10の外形とほぼ同じ形状に形成されている。この放熱板22は、枠体21に対してその下面側の開口を塞ぐように組み付けられるとともに、バスバー12の下面(制御回路基板11と接着する面とは逆側の面)に絶縁性の接着剤23を介して貼付されている(図4を併せて参照)。そして、その周縁部が下面側からねじ止めされることにより、枠体21に固定されている。
なお、放熱板22の後縁からは、取付片24が斜め下方に逃げた姿勢で形成されている。電気接続箱1は、この取付片24を介して、エンジンルームのフェンダー側の車両パネルに取り付けられて使用される。
A
The
In addition, from the rear edge of the
ケース20の上面開口部を覆うように装着されている合成樹脂製のカバー30は、前端側に、後述する前部コネクタハウジング31の後面側を覆う高位部34が形成されているとともに、後端側には、後述するヒューズボックス32の一部を嵌めて逃がす嵌装凹部35が形成されている。このカバー30は、後端側の両端部を上面側からねじ止めされることで枠体21に固定されている。
The
カバー30に組み付けられている前部コネクタハウジング31は、横長で前面に開口した合成樹脂製のハウジング36を備えている。そして、このハウジング36には、バスバー12の前縁から前方へ突設されているバスバー前縁端子12Aが装着されている。
The
また、カバー30の後端側に組み付けられているヒューズボックス32は、合成樹脂製であって、枠体21の後面側を全長にわたって覆うような横長形状に形成されている。このヒューズボックス32には、バスバー12の後縁から後方へ突設されているバスバー後縁端子12Bが装着されている。
The
このヒューズボックス32に前方から組み付けられている後部コネクタハウジング33は、ヒューズボックス32の長さ方向に沿って延びる横長形状をなしている。
The
さて、回路構成体10には、上面側から電子部品15が実装されている。図3には、第1実施形態に係る回路構成体10の一部拡大斜視図を、図4には、図3のA−A断面図を示した。
Now, the
電子部品15のひとつであるリレースイッチ15Aは、図3に示すように、全体として直方体の本体16と、この本体16の両側面に設けられた端子17(接点側端子17A及びコイル側端子17B)とを備えている。これらの端子17は、本体16の側面から突出して下方へ延出されている。そして、制御回路基板11においてリレースイッチ15Aの接点側端子17Aに対応する位置には、この接点側端子17Aが挿通可能な貫通孔18が、厚さ方向に貫通される形で設けられている。
As shown in FIG. 3, the
そして、接点側端子17Aは制御回路基板11に設けられた貫通孔18に挿通されて、この貫通孔18から露出しているバスバー12に接続され、一方、コイル側端子17Bは制御回路基板11上に形成されている導体パターン13上に設けられた接続部13Aに接続されている。なお、コイル側端子17Bの下端部は接点側端子17Aの下端部よりも制御回路基板11の厚み分だけ段上げされており、これによりリレースイッチ15Aが傾くことなく実装できるようになっている。
The contact-
このような形態でリレースイッチ15Aが回路構成体10に実装されていることにより、制御回路基板11の上面(表面)において、リレースイッチ15Aの本体16の下面と対向する領域には、配線の引き回しが可能な配線可能領域19が形成されている。そして、この配線可能領域19にも導体パターン13が配されている。
Since the
次に、上記のように構成された第1実施形態の作用および効果について説明する。
回路構成体10に実装されているリレースイッチ15Aは、本体16の両側面から延出する端子17を備えており、本体の下面側には端子が設けられていないタイプのものである。このようなリレースイッチ15Aが回路構成体10に実装されていることにより、制御回路基板11の上面において、リレースイッチ15Aの本体16の下面に対応する領域に配線可能領域19が形成されており、その領域に導体パターン13が配されている。
Next, the operation and effect of the first embodiment configured as described above will be described.
The
その配線可能領域19は、従来のように電子部品15として半導体スイッチング素子を使用した場合には、本体の下面側全面に設けられたドレイン端子との接続領域として占有されていて、導体パターン13を配することが不可能だった領域である。しかし、本実施形態では電子部品15として、本体の側面から端子17が延出され、下面には端子が存在しないタイプのリレースイッチ15Aを使用することにより、従来接続領域として占有されていた領域を開放して配線可能領域19とし、ここに導体パターン13を配した。これにより、回路構成体10の上面が有効利用され、回路構成体10の高密度実装化が実現される。
When a semiconductor switching element is used as the
また、高密度実装化対応のため導体パターン13の間隔を狭める場合は、安全上の耐電圧関係を十分検討する必要があり、安全規格上のパターン間隔を守らなければならない。したがって、配線可能な面積が増やされることは、導体パターン13の形成においてもその自由度が増すため有利である。
Further, when the interval between the
ところで、制御回路基板11は合成樹脂又はセラミックなどからなり、熱を伝導させにくいから、通電時にリレースイッチ15Aの発する熱は、リレースイッチ15Aの下面と制御回路基板11の間にこもり易い。そして、この発熱により、リレースイッチ15Aの下面に配されているものが悪影響を受けるおそれがあり、機器の信頼性を確保する上でも放熱性の向上が極めて重要である。
By the way, since the
そこで、この制御回路基板11の適所には複数の貫通孔18を設け、接点側端子17Aを、その貫通孔18を通じて貫通孔18から露出しているバスバー12上に接続することとした。
Therefore, a plurality of through
この接点側端子17A及びバスバー12は金属性なので熱を伝導させやすく、上記のような構成によれば、通電時においてリレースイッチ15Aで発生する熱が、バスバー12に接続された接点側端子17Aを介して速やかにバスバー12に達し、バスバー12の下面に貼付された放熱板22から空気中に放散される。こうして、発生した熱が制御回路基板11を介さず放熱板22に伝達される構成となり、熱がこもりにくくなるため、回路構成体10の放熱性は向上される。これにより、高密度実装化に起因する発熱量の増加にも対処可能な、高い放熱性を備えた回路構成体10とすることができる。すなわち、高密度実装化と放熱性の向上とを同時に実現する回路構成体10とすることができる。
Since the contact-
以上説明したように第1実施形態によれば、制御回路基板11の上面においてその制御回路基板11の上面側から実装されているリレースイッチ15Aの本体16の下面に対応する領域に配線可能領域19が形成され、その領域に導体パターン13が配されている。このような構成によれば、従来なら電子部品に占有されていて使用が不可能だった領域が有効に利用されることとなり、回路構成体10の高密度実装化が実現されることとなる。
As described above, according to the first embodiment, in the upper surface of the
また、高密度実装化対応のためパターン間隔を狭める場合でも、安全規格上のパターン間隔を守る必要があり、配線可能な面積が増やされることは導体パターン13の形成においてもその自由度が増すため有利である。
In addition, even when the pattern interval is narrowed to support high-density mounting, it is necessary to observe the pattern interval according to safety standards, and increasing the wiring area increases the degree of freedom in forming the
さらに、バスバー12において制御回路基板11と対向する面とは逆の面に放熱板22が接着された構造となっている。そして、接点側端子17Aが制御回路基板11に開口されている貫通孔18に挿入され、バスバー12に接続されている。このような構成によれば、通電時においてリレースイッチ15Aで発生する熱が、バスバー12に接続された接点側端子17Aを介して直接バスバー12に達し、バスバー12の下面に貼付された放熱板22から空気中に放散される。これにより、回路構成体10の放熱性は向上し、回路構成体10の高密度実装化に起因する発熱量の増加にも対処可能な、高い放熱性を備えた回路構成体10となる。
Further, the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る回路構成体40を図5によって説明する。図5には、第2実施形態に係る回路構成体40の一部拡大断面図を示した。
本実施形態の回路構成体40は、リレースイッチ15Aの下面側に導体パターン13のみならず他の小型電子部品41を配した点で、第1実施形態とは相違する。なお、第1実施形態と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a
The
本実施形態に係る回路構成体40は、第1実施形態と同様に、制御回路基板11とバスバー12とバスバー12の下面に接着されている放熱板22とを備え、その上面側から電子部品15が実装されてなるものである。この回路構成体40に実装される電子部品15のひとつであるリレースイッチ15Aは、第1実施形態と同様に、全体として直方体の本体16と、この本体16の両側面に設けられた端子17(接点側端子17A及びコイル側端子17B)とを備えており、接点側端子17Aは貫通孔18から露出しているバスバー12上に、コイル側端子17Bは制御回路基板11上に形成されている導体パターン13上に設けられた接続部13Aに接続されている。このような形態でリレースイッチ15Aが回路構成体40に実装されていることにより、制御回路基板11の上面において、リレースイッチ15Aの本体16の下面と対向する領域には、配線の引き回しが可能な配線可能領域19が形成されている。
Similarly to the first embodiment, the
そして、この配線可能領域19には、第1実施形態と同様に導体パターン13が形成されているのに加え、小型電子部品41(本発明の他の電子部品に該当する)が実装されている。この小型電子部品41は、リレースイッチ15Aの下面と制御回路基板11の上面との間の隙間に収容可能な程度の小型のものであって、本体42と、この本体42の両側面から延出された2つの端子43とを備えている。そして、両端子43は、それぞれ配線可能領域19に配された導体パターン13上に設けられた接続部13Aにそれぞれ接続されている。
And in this wiring possible area |
以上のように本実施形態においては、リレースイッチ15Aの本体16の下面に対応する領域に配線可能領域19が形成され、その領域に導体パターン13が配されているから、第1実施形態と同様に、従来なら電子部品に占有されていて使用が不可能だった領域が有効に利用されることとなり、回路構成体40の高密度実装化が実現される。
As described above, in the present embodiment, the
加えて、配線可能領域19に他の小型電子部品41も実装されることにより、電子部品15の配置にも自由度が増すので、回路構成体40の上面がより有効利用できることになり、回路構成体40のさらなる高密度実装化が実現される。
In addition, since the other small
さらに、配線可能領域19に他の小型電子部品41が実装され、通電時にはこの小型電子部品41からも発熱が生じるため、リレースイッチ15Aの下面と制御回路基板11の間にさらに熱がこもり易くなる。このような構成のものでは、制御回路基板11に貫通孔18を設け、リレースイッチ15Aの端子17をこの貫通孔18から露出するバスバー12に直接に接続させる構成とすることが特に有効である。すなわち、リレースイッチ15Aの端子17のうち接点側端子17Aがバスバー12に直接に接続されているから、発生した熱がバスバー12を介して放熱板22に伝えられ、速やかに放熱される。これにより、リレースイッチ15Aの下にさらに小型電子部品41を設けることによる局所的な発熱量の増大の問題を低減することができ、高密度実装化と放熱性の向上とを同時に実現する回路構成体40を提供することができる。
Furthermore, since another small
<他の実施形態>
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1)本実施形態においては、車両等に搭載される共通の電源から供給される電力を複数の電気的負荷に分配する給電回路を備える電気接続箱1を示すが、本発明の用途はこれに限らず、電力回路における通電のオンオフ切換を行うものについて広く適用が可能である。
(1) In the present embodiment, an
(2)本実施形態においては、リレースイッチ15Aに適用したが、これに限らず、ダイオードや抵抗素子など、本体下面に空間が形成され得るその他の電子部品15に適用が可能である。
(2) Although the present embodiment is applied to the
10…第1実施形態に係る回路構成体
11…制御回路基板
12…バスバー
13…導体パターン
15…電子部品
17…端子
18…貫通孔
19…配線可能領域
22…放熱板
40…第2実施形態に係る回路構成体
41…小型電子部品
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電子部品がこの電子部品本体の側面から延出するとともに前記回路構成体に接続された端子を備えることで、前記制御回路基板の表面において前記電子部品本体に対応する領域に配線可能領域が形成され、
前記配線可能領域に前記導体パターンが配されていることを特徴とする回路構成体。 A circuit structure comprising a control circuit board having a conductor pattern on the surface, a bus bar bonded to the back surface of the control circuit board, and an electronic component mounted from the front side of the control circuit board. And
The electronic component extends from a side surface of the electronic component main body and includes a terminal connected to the circuit configuration body, thereby forming a routable region in a region corresponding to the electronic component main body on the surface of the control circuit board. And
The circuit structure according to claim 1, wherein the conductor pattern is arranged in the routable area.
前記制御回路基板にはこの制御回路基板の厚さ方向に貫通した貫通孔が設けられ、前記端子が前記貫通孔に挿入されて前記バスバーに接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の回路構成体。 In the bus bar, a heat dissipation member is bonded to the surface opposite to the surface to be bonded to the control circuit board,
The control circuit board is provided with a through hole penetrating in a thickness direction of the control circuit board, and the terminal is inserted into the through hole and connected to the bus bar. Item 3. The circuit structure according to Item 2.
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