JP4143242B2

JP4143242B2 - Vehicle power distributor

Info

Publication number: JP4143242B2
Application number: JP2000096668A
Authority: JP
Inventors: 孝浩鬼塚; 功雄一色
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP2001286033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたバッテリー等の電源からセンタークラスタ用ユニット、エアコン用ユニット、ドア用ユニットといった複数の電子ユニットに配電を行うための車両用パワーディストリビュータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、共通の車載電源から各電子ユニットに電力を分配する手段として、複数枚のバスバー基板を積層することにより配電用回路を構成し、これにヒューズやリレースイッチを組み込んだ電気接続箱が一般に知られている。
【０００３】
さらに近年は、かかる電気接続箱の小型化や高速スイッチング制御を実現すべく、前記リレーに代えてＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を入力端子と出力端子との間に介在させたパワーディストリビュータの開発が進められている。例えば特開平１０−１２６９６３号公報には、電源入力端子につながる金属板に複数の半導体スイッチング素子のドレイン端子が接続されるとともに、これら半導体スイッチング素子のソース端子がそれぞれ別個の電源出力端子に接続され、各半導体スイッチング素子のゲート端子が制御回路基板に接続されたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に示される装置では、多数の半導体スイッチング素子が使用されているので、その放熱によりケース内の温度が著しく上昇するおそれがある。特に、前記公報に示される各半導体スイッチング素子は、これらの素子が実装される金属板とともに小型化を目的としてパッケージ化され、さらに、そのパッケージ化されたユニットが回路基板上に実装された状態にあるため、各半導体スイッチング素子の発する熱がこもりやすく、しかも、前記パッケージが実装されている回路基板上の他の素子に熱的悪影響を与えやすいという欠点がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、部品点数の少ない簡素な構造で、半導体スイッチング素子を配電回路内に的確に組み込み、かつ、その冷却を効率良く行うことができる車両用パワーディストリビュータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、車両に搭載された共通の電源から複数の電子ユニットに配電を行うためのパワーディストリビュータであって、前記電源に接続される入力端子と、前記各電子ユニットに接続される複数の出力端子と、これらの出力端子に対応して設けられ、前記入力端子に電気的に接続される第１の通電端子及び前記出力端子に電気的に接続される第２の通電端子を有する複数の半導体スイッチング素子と、これらの半導体スイッチング素子を収納するケースと、このケースの外部に露出するように設けられた放熱部材と、前記入力端子と同じ１枚の金属板から形成される導体板とを備え、前記入力端子及び前記導体板を形成する前記金属板並びに前記複数の出力端子が略同一平面上に配置されるとともに、その平面と略平行に前記放熱部材が配されて、この放熱部材に前記導体板が熱的に接続され、前記各半導体スイッチング素子は、これらの第１の通電端子が共通の前記導体板上に半田付けされることにより当該導体板に電気的に接続され、第２の通電端子が前記複数の出力端子のうち対応する出力端子に半田付けされることにより当該出力端子に電気的に接続される状態で、当該導体板及び当該出力端子に実装されているものである。
【０００７】
この構成において、入力端子に入力された電源電力は、導体板さらにはその上に実装された各半導体スイッチング素子を介して各出力端子に分配され、これらの出力端子から所定の電子ユニットに供給される。しかも、前記導体板はケース外部に露出する放熱部材に熱的に接続されている（ただし電気的には例えば絶縁シートの介在によって絶縁されているのが好ましい）ので、各半導体スイッチング素子の発する熱は前記導体板及び放熱部材を通じて外部に逃がされる。
【０００８】
すなわち、この構造では、各半導体スイッチング素子が実装される導体板が、各半導体スイッチング素子を一括して入力端子に電気的に接続するための媒体と、各半導体スイッチング素子を一括して放熱部材に熱的に接続するための媒体として兼用されているので、部品点数の少ない構造で、各半導体スイッチング素子を入力端子と各出力端子との間に的確に介在させながら、これら半導体スイッチング素子の冷却を効率良く行うことが可能となっている。
【０００９】
前記導体板は、前記入力端子と同じ１枚の金属板から形成されているので、部品点数をさらに減らしてパワーディストリビュータの構造をさらに簡素化し、また薄型化することができる。
【００１０】
また、前記入力端子及び前記導体板を形成する前記金属板並びに出力端子が略同一平面上に配置されるとともに、その平面と略平行に放熱部材が配されているので、放熱部材の放熱面積を大きく確保しながら、この放熱部材も含めてパワーディストリビュータ全体の厚みをきわめて小さくすることができ、その大幅なコンパクト化、薄型化を実現できる。
【００１１】
なお、「同一平面上に配列されている」とは、必ずしも全端子の全部分が同一平面上に並んでいるもの、すなわち全端子が平板状のものに限定する趣旨ではなく、入力端子または出力端子が一部前記「同一平面」から逸脱する形状を有するものも含む趣旨である。例えば、基本的に同一平面に並んでいる入力端子または出力端子の一部が折り曲げられて後述のようなタブを形成したり、端子の端部が複数列にわたって突出する形状であったりするものでもよい。
【００１２】
本発明では、前記入力端子及び出力端子を樹脂モールドにより一体化することも可能であり、この樹脂モールドで前記ケースの本体を構成することにより、部品点数の少ない構造で各端子の配列を確実に固定することができる。しかも、前記ケース本体に前記導体板を外部に露出させる窓が形成され、このケース本体の一方の側に当該ケースの略全面を覆う形状の放熱部材が設けられ、かつ、この放熱部材が前記窓を通じて前記導体板に熱的に接続される構成とすることにより、導体板と放熱部材との熱的接続を可能にするとともに、パワーディストリビュータ全体の薄型構造を維持しながら放熱部材の放熱面積を大きく確保することができる。
【００１３】
具体的には、前記放熱部材が前記導体板と熱的に接続される部位を、当該放熱部材の内側面からケース内側に局所的に突出する台部とし、この台部が前記ケース本体の窓内に挿入されるとともに、この台部に熱的に接続される導体板上の各半導体スイッチング素子の第２の通電端子がちょうど各出力端子と接続可能な高さに位置するように前記台部の突出量が設定されている構成とすることにより、放熱部材と導体板との熱的接続を確実にしながら、その導体板に実装されている各半導体スイッチング素子の第２の通電端子と各出力端子との接続を支障なく行うことが可能になる。
【００１４】
ここで、前記出力端子が横一列に並べて配列され、これらの出力端子の配列に対応する配列で前記導体板上に各半導体スイッチング素子が一列に並べて実装されるとともに、これら各半導体スイッチング素子の配列方向と平行な方向に延びる形状に前記台部及び窓が形成された構造とすれば、前記窓や台部を複雑な形状とすることなく、また、各半導体スイッチング素子を整然と配列しながら、これら半導体スイッチング素子の放熱を一括して行うことができる。
【００１５】
さらに、前記放熱部材の裏面に複数枚のフィンを形成するとともに、これらのフィンの長手方向と前記台部の長手方向とを合致させることにより、これらフィン及び台部も含めて放熱部材全体を例えば押し出し成形により一体に形成することが可能となり、放熱部材の量産性を高めることができる。
【００１６】
本発明にかかるパワーディストリビュータでは、各半導体スイッチング素子の通電制御等を行うための制御回路を組み込むことが好ましいが、この場合において、前記入力端子及び出力端子が配置される平面を挟んで前記放熱部材と反対の側に、前記各半導体スイッチング素子の通電端子間の通電を制御する制御回路基板を、前記平面と略平行な状態で、かつ、各半導体スイッチング素子から離間した状態で配置することによって、薄型構造を維持しながら、各端子、放熱部材、及び制御回路基板を合理的に配設することができ、かつ、制御回路基板に組み込まれている制御回路を各半導体スイッチング素子の熱から有効に保護することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
まず、この実施の形態にかかるパワーディストリビュータの回路構成を図１を参照しながら説明する。
【００１９】
このパワーディストリビュータは、第１の入力端子１０Ｉ及び第２の入力端子１０Ｌと、複数（図例では１１個）の出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊと、複数（図例では１０個）の半導体スイッチング素子（図例ではパワーＭＯＳＦＥＴ１４。以下、単に「ＦＥＴ」と称する。）と、制御回路基板１８とを有している。
【００２０】
前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌは、共通の車載電源（例えばバッテリー）に接続されるものであるが、このうち、第１の入力端子１０Ｉは図略のイグニッションスイッチを介して前記車載電源に接続され、第２の入力端子１０Ｌは直接、前記車載電源に接続される。
【００２１】
前記出力端子１２Ａ〜１２Ｊのうち、出力端子１２Ａ〜１２Ｈは前記イグニッションスイッチの操作により給電を受けるべき電子ユニット（例えばセンタークラスタユニットやエアコンユニット、ドアユニットなど）にそれぞれ接続され、残りの出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊは直接給電を受けるべき電子ユニット、例えばランプユニットに接続されている。
【００２２】
各出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊの途中部分には、過電流発生時に溶断するヒューズ部１６が設けられている。
【００２３】
各ＦＥＴ１４のソース端子（第２の通電端子）は、それぞれ前記出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊに接続されており、出力端子１２Ｉに接続されるＦＥＴ１４のソース端子は同時に出力端子１２Ｉ′にも接続されている。すなわち、両出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′には共通のＦＥＴ１４が接続されている。
【００２４】
これらＦＥＴ１４のうち、前記出力端子１２Ａ〜１２Ｈに接続されているＦＥＴ１４のドレイン端子（第１の通電端子）は、全て前記第１の入力端子１０Ｉに接続されている。これに対し、前記出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊに接続されるＦＥＴ１４のドレイン端子は、全て前記第２の入力端子１０Ｌに接続されている。従って、第１の入力端子１０Ｉに入力された電源電力は、各ＦＥＴ１４を通じて各出力端子１２Ａ〜１２Ｈにつながる電子ユニットに分配される一方、第２の入力端子１０Ｌに入力された電源電力は、各ＦＥＴ１４を通じて各出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′１２Ｊにつながる電子ユニットに分配されるようになっている。
【００２５】
各ＦＥＴ１４のゲート端子（通電制御端子）は、すべて制御回路基板１８の制御回路に接続されている。この制御回路には、第２の入力端子１０Ｌに印加される電源電圧と、各ＦＥＴ１４のソース電圧とが入力されるようになっている。この制御回路は、外部から入力される操作信号（スイッチ信号など）に基づいて各ＦＥＴ１４の通電制御を行うとともに、前記電源電圧と各ＦＥＴ１４のソース電圧との電位差から当該ＦＥＴ１４を流れる電流を検出し、この電流が許容範囲を超える場合にＦＥＴ１４をオフにして図略の表示装置に警告信号を出力するように構成されている。
【００２６】
一方、各ヒューズ部１６は、各ＦＥＴ１４が強制オフされる電流の閾値よりも高い電流であって、各電線の安全性を確保できる最大電流よりも低い電流が所定時間流れたときに溶断するようにその溶断特性が設定されており、仮にＦＥＴ１４が故障してそのオフ切換が不能になっても、その下流側のヒューズ部１６が溶断することにより、過電流が流れ続けることが阻止されるようになっている。
【００２７】
ただし、このヒューズ部１６は仕様に応じて適宜省略が可能である。
【００２８】
次に、前記配電回路を実現するパワーディストリビュータの具体的な構造を、図２〜図８を参照しながら説明する。
【００２９】
このパワーディストリビュータでは、前記配電回路を構成する導体がすべて金属板から構成され、これらの金属板がその板厚方向と直交する同一平面上に配されるとともに、樹脂モールドによって一体化されている。図２は、当該樹脂モールドを透かして前記金属板で構成された部分のみを示した平面図である。
【００３０】
図示のように、第１の入力端子１０Ｉ及び第２の入力端子１０Ｌは、それぞれ金属板２０，２３の端部にこれと一体に形成されている。図例では、両入力端子１０Ｉ，１０Ｌは、板厚確保のために、前記各金属板２０，２３の端部をそれぞれ２枚折りにすることにより形成され、互いに横方向（図２では上下方向）に隣接する状態で配列され、かつ、同じ向き（図２では左向き）に突出している。
【００３１】
金属板２０は、前記第１の入力端子から奥側（図２では右側）に延びる中継部２１と、この中継部２１の奥端から当該中継部２１と直交する方向に延びるドレイン接続部（導体板）２２とを一体に有している。
【００３２】
金属板２３は、前記第２の入力端子１０Ｌから前記金属板２０の中継部２１の外側（図２では上側）を通って当該中継部２１と平行に延びる第１中継部２４と、この第１中継部２４の奥端から前記ドレイン接続部２２の外側（図２では右側）を通って当該ドレイン接続部２２と平行に延びる第２中継部２５と、この第２中継部２５の端から前方に延びるドレイン接続部２６とを一体に有し、このドレイン接続部２６と前記ドレイン接続部２２とが当該ドレイン接続部２２の長手方向（図２の上下方向）に沿って一列に並んだ状態となっている。
【００３３】
全出力端子１２Ａ〜１２Ｊは、前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌとともに横一列に並べて配され、これらの入力端子１０Ｉ，１０Ｌと同じ向きに突出している。出力端子１２Ａ〜１２Ｊのうち、並び方向両外側の出力端子１２Ａ〜１２Ｃ及び出力端子１２Ｈ〜１２Ｊは小幅の小電流用出力端子とされ、並び方向中央の出力端子１２Ｄ〜１２Ｇは前記小電流用出力端子よりも幅広の大電流用出力端子とされている。すなわち、大電流用出力端子１２Ｄ〜１２Ｇの両外側に小電流用出力端子１２Ａ〜１２Ｄ及び１２Ｈ〜１２Ｊが配列されている。
【００３４】
各出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊの後部は、前記ドレイン接続部２２，２６と隣接する位置まで延びる中継部２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ，２８Ｆ，２８Ｇ，２８Ｈ，２８Ｉ，２８Ｊとされている。これらの中継部２８Ａ〜２８Ｊは、後方に向かうに従って（ドレイン接続部２２，２６に近づくに従って）互いにピッチの広がる形状となっている。また、出力端子１２Ｉ′は、出力端子１２Ｉの中継部２８Ｉから分岐している。すなわち、両出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′は中継部２８Ｉを共有している。
【００３５】
従って、前記出力端子１２Ａ〜１２Ｊの後端（すなわち中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端）は、これら出力端子１２Ａ〜１２Ｈの先端側ピッチよりも大きなピッチで配列されている。そして、前記中継部２８Ａ〜２８Ｊのうち、中継部２８Ａ〜２８Ｈの奥端に隣接する位置に前記ドレイン接続部２２が配置され、中継部２８Ｉ，２８Ｊの奥端に隣接する位置に前記ドレイン接続部２６が配置されている。また、大電流用出力端子１２Ｄ〜１２Ｇが並び方向中央に配されているため、その中継部２８Ｄ〜２８Ｇの経路が、両外側に配された小電流用出力端子１２Ａ〜１２Ｃ，１２Ｈ〜１２Ｊの中継部２８Ａ〜２８Ｃ，２８Ｈ〜２８Ｊの経路よりも短くなっている。
【００３６】
さらに、各中継部２８Ａ〜２８Ｊと隣接する位置には、略短冊状の金属板からなる制御用端子３０が配設されている。すなわち、制御用端子３０、中継部２８Ａ、制御用端子３０、中継部２８Ｂ、制御用端子３０、…という具合に、中継部と制御用端子とが横一列に交互に配列されている。
【００３７】
各出力端子１２Ａ〜１２Ｊにおいては、その中継部２８Ａ〜２８Ｊとこれよりも前方の端子本体部分とが分断され、この分断された部分に前記ヒューズ部１６が配設されている。
【００３８】
具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記分断により形成された端部同士をつなぐようにヒューズ部材１６ａが配設されている。このヒューズ部材１６ａの中間部は小幅でかつ上に凸の向きで略Ｕ字状に曲げられており、さらにその両端部１６ｂが水平方向を向くまで折り返されている。そして、これら両端部１６ｂが前記分断により形成された端部にそれぞれ重ね合わされ、かつ、溶接（例えば抵抗溶接やレーザ溶接など）の手段により接合されている。このヒューズ部材１６ａの溶断特性は上述のとおりである。
【００３９】
各ＦＥＴ１４の端子のうち、図略のドレイン端子（第１の通電端子）はチップ本体の裏面に形成され、ソース端子（第２の通電端子）１４ｓ及びゲート端子（通電制御端子）１４ｇは前記チップ本体から同じ向きに突出している。そして、前記中継部２８Ａ〜２８Ｊの配列及びそのピッチに合わせてドレイン接続部２２，２６上に各ＦＥＴ１４が一列に配され、これらＦＥＴ１４のドレイン端子が前記ドレイン接続部２２，２６に直接接触する状態で当該ドレイン接続部２２，２６上にＦＥＴ１４が溶接等（例えば半田付け）によって実装されるとともに、各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓが各中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端に、ゲート端子１４ｇが各制御用端子３０の後端に、それぞれ半田付けなどの手段で電気的に接続されている。
【００４０】
前記中継部２８Ａ〜２８Ｊの後部からは爪部が分岐しており、これらの爪部が上向きに折り起こされることにより、タブ２８ｔが形成されている。同様に、各制御用端子３０の前部にも爪部が形成され、これが上向きに折り起こされることにより、タブ３０ｔが形成されている。
【００４１】
一方、前記金属板２３の第２中継部２５にはドレイン接続部２２と平行に延びる矩形状の切欠２５ｂが形成されており、この切欠２５ｂの空間に複数の信号用端子３２が配設されている。各信号用端子３２は、小幅の短冊状をなし、前記ドレイン接続部２２の長手方向と平行な方向に横一列に配列されるとともに、前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌ及び出力端子１２Ａ〜１２Ｊと反対側の向き（図２では右向き）に突出している。これら信号用端子３２の後部も爪部とされ、この爪部が上向きに折り起こされてタブ３２ｔが形成されている。
【００４２】
また、前記第２中継部２５においても、前記信号用端子３２と隣接する部分に爪部が形成され、これが折り起こされてタブ２５ｔが形成されている。そして、このタブ２５ｔ及び前述のタブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔがすべて共通の制御回路基板１８に接続されている。
【００４３】
制御回路基板１８は、図４に示すように、前記各端子が配列されている平面と略平行な状態（図では略水平な状態）で、前記ＦＥＴ１４のすぐ上方の位置（ＦＥＴ１４から離れた位置）に配設されている。そして、この制御回路基板１８に設けられた貫通孔１８ｈに前記各タブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔが挿通された状態で例えば半田付けされることにより、これらタブと制御回路基板１８とが機械的に連結されるとともに、制御回路基板１８に組み込まれた制御回路に各出力端子１２Ａ〜１２Ｊ、各制御用端子３０、各信号用端子３２、及び第２の入力端子１０Ｌが電気的に接続されている。すなわち、この制御回路基板１８は、制御用端子３０と前記信号用端子３２との間で前記ＦＥＴ１４を跨ぐ位置に配されている。
【００４４】
次に、前記各端子を一体化する樹脂モールドについて説明する。
【００４５】
この樹脂モールドは、パワーディストリビュータのケース本体３４を構成しており、後述のカバー６０とともに、前記各ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８を収納するケースを構成している。
【００４６】
ケース本体３４の適所には、これを厚み方向に貫通する複数の窓が形成されている。具体的には、各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの分断部分を上下両側に露出させる矩形状のヒューズ用窓３８や、各ドレイン接続部２２，２６をそれぞれ上下両側に露出させる素子用窓４４等が形成されている。そして、前記ヒューズ用窓３８内に各ヒューズ部１６が配列されるとともに、素子用窓４４内で各ＦＥＴ１４のドレイン接続部２２，２６への実装が行われている（その他の窓については後述する。）。
【００４７】
ケース本体３４の一方の側面には、コネクタハウジング部５０，５２が一体に形成されており、反対側の側面にはコネクタハウジング部５４が形成されている。これらのコネクタハウジング部５０，５２，５４は、外方に向かって開口するフード状をなしている。そして、前記コネクタハウジング部５０内に前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌが互いに横方向に隣接する状態で突出し、コネクタハウジング部５２内に全出力端子１２Ａ〜１２Ｊが横一列に並ぶ状態で突出し、コネクタハウジング部５４内に全信号用端子３２が横一列に並ぶ状態で突出するように、ケース本体３４の成形が行われている。すなわち、ケース本体３４の外側に突出する各端子１０Ｉ，１０Ｌ，１２Ａ〜１２Ｊ，３２は、ケース本体３４と一体に形成されたコネクタの雄端子を構成している。
【００４８】
前記コネクタハウジング部５０は、図略の電源入力用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によってコネクタハウジング部５０内の各入力端子１０Ｉ，１０Ｌが前記電源入力用ワイヤハーネスを通じて車載電源に電気的に接続されるようになっている。
【００４９】
同様に、コネクタハウジング部５２は、図略の電源分配用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によって、コネクタハウジング部５２内の各出力端子１２Ａ〜１２Ｊが前記電源分配用ワイヤハーネスを通じて適当な電子ユニットにそれぞれ電気的に接続されるようになっている。
【００５０】
また、コネクタハウジング部５４は、図略の信号用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によって、コネクタハウジング部５４内の信号用端子３２の一部が操作信号を発信する電子ユニット（例えばセンタークラスタユニット）に接続されるとともに、残りの信号用端子３２の一部が警告表示動作を行う電子ユニット（例えばディスプレイ機能をもったセンタークラスタユニットあるいはメータユニットなど）に接続されるようになっている。
【００５１】
前記ケース本体３４の裏面（各端子が配置されている平面を挟んで前記制御回路基板１８と反対側の面；図４では下面）には、その略全域（図例ではケース本体３４の周縁部を除く領域）にわたって放熱部材５６が配設されている。
【００５２】
この放熱部材５６は、例えばアルミニウム合金や銅合金のように熱伝導性の高い（もしくは比熱の大きい）材料で全体が一体に形成されており、図例では全体が押し出し成形によって一体形成されたものが用いられている。
【００５３】
この放熱部材５６は、前記ケース本体３４の裏面を覆うようにして、前記各端子が配置されている平面と略平行な状態で配設されている。この放熱部材５６が外側に露出する面（図４（ａ）（ｂ）では下面）には、前記ＦＥＴ１４の配列方向と平行な方向（図４（ａ）（ｂ）では奥行き方向）に延びる多数枚のフィン５６ｆが形成される一方、ケース本体３４の周縁部には、図７に示されるように前記各フィン５６ｆと連続する形状のフィンカバー３４ｆが形成され、これらのフィンカバー３４ｆによって各フィン５６ｆの両端部が側方から覆われている。
【００５４】
前記放熱部材５６の内側面（図４では上面）には、前記ＦＥＴ１４の配列方向と平行な方向に延びる台部５６ｈが上向きに突設されている。これに対し、前記ケース本体３４の下面には、前記素子用窓４４を含んでＦＥＴ配列方向に延びる窓４３が形成され、この窓４３内に前記台部５６ｈが前記ケース本体３４の素子用窓４４内に下方から挿入されるとともに、この台部５６ｆの表面に前記ドレイン接続部２２，２６の裏面がシリコーン等からなる絶縁シート５８（図４（ｂ））を介して熱的に接続されている。従って、この台部５６ｈの高さ寸法ｈは、この台部５６ｈと熱的に接続されるドレイン接続部２２，２６上に実装された各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓ及びゲート端子１４ｇがちょうど出力端子１２Ａ〜１２Ｊ及び制御用端子３０と接続可能な高さに位置するような寸法に設定されている。
【００５５】
前記カバー６０は、その周縁部が前記ケース本体３４の表側面（図４では上面）に装着可能とされ、その装着状態で前記ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８を外側から覆う形状を有している。さらに、このカバー６０の内側面の適所には、前記ヒューズ部１６の両端に向かって延びる一対の縦仕切り壁６２と、両縦仕切り壁６２の間の空間をヒューズ部１６の個数と同数に仕切る横仕切り壁６４とが形成されている。そして、図４に示すようにカバー６０がケース本体３４に装着された状態で、図５（ａ）に示すように前記縦仕切り壁６２が各ヒューズ部１６をその両外側の空間から隔離し、同図（ｂ）に示すように各横仕切り壁６４が各ヒューズ部１６同士を隔離するように、両仕切り壁６２，６４の位置及び形状が設定されている。すなわち、両仕切り壁６２，６４によって、各ヒューズ部１６を個別に隔離する隔離部が構成されている。
【００５６】
以上示したパワーディストリビュータでは、入力端子１０Ｉ，１０Ｌに電気的につながるドレイン接続部２２，２６に各ＦＥＴ１４が接続され、かつ、そのドレイン接続部２２，２６が放熱部材５６の台部５６ｈに熱的に接続されているので、前記ドレイン接続部２２，２６は、各ＦＥＴ１４を一括して入力端子１０Ｉ，１０Ｌに電気的に接続する媒体としての役割と、各ＦＥＴ１４を一括して放熱部材５６に熱的に接続する媒体としての役割の双方を果たすものとなっている。従って、部品点数の少ない簡素な構造で、共通の入力端子への各ＦＥＴ１４の電気的な一括接続と、各ＦＥＴ１４の効率的な冷却との双方を実現することができる。
【００５７】
また、このパワーディストリビュータは、例えば次の工程を含む方法により、簡単な工程で容易に製造することが可能である。
【００５８】
１）打ち抜き工程
同じ１枚の金属板を例えばプレスにより所定形状に打ち抜くことにより、前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌを含む金属板２０，２３と、出力端子１２Ａ〜１２Ｊ及びその中継部２８Ａ〜２８Ｊと、制御用端子３０と、信号用端子３２とがすべて一体につながった原板を製造する。
【００５９】
具体的には、図９に示すような原板を製造する。この原板では、金属板２０，２３同士をつなぐ小幅のつなぎ部分２７と、金属板２０と出力端子１２Ａとの間及び出力端子同士をつなぐ小幅のつなぎ部分１１と、各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの先端側の端子本体部分と中継部２８Ａ〜２８Ｊとの間をつなぐ小幅のつなぎ部分１３と、金属板２０と１本の制御用端子３０との間及び制御用端子３０とこれに隣接する中継部との間をつなぐ小幅のつなぎ部分２９と、金属板２３と１本の信号用端子３２との間及び信号用端子３２同士をつなぐ小幅のつなぎ部分３１と、金属板２３と出力端子１２Ｊの中継部２８Ｊとをつなぐ小幅のつなぎ部分３３とが形成され、これらのつなぎ部分によって全体が一体化されている。また、中継部２８Ａ〜２８Ｊ、制御用端子３０、信号用端子３２、及び金属板２３の第２中継部２５には、前記タブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔに相当する爪部が予め形成されている。
【００６０】
２）モールド工程
前記原板の外側にケース本体３４を構成する樹脂モールドを成形する。この樹脂モールドには、図１０に示すように、前記各つなぎ部分２７，１１，２９，３１，３３をそれぞれ上下に露出させる切断用窓３５，３６，４２，４８，４９と、ドレイン接続部２２，２６を上下に露出させる素子用窓４４と、前記タブ２８ｔ，３０ｔに相当する爪部を上下に露出させる端子用窓４０と、前記タブ２５ｔ，３２ｔに相当する爪部を上下に露出させる端子用窓４６と、前記つなぎ部分１３を上下に露出させるヒューズ用窓３８とを形成するとともに、ケース本体３４の下面において前記素子用窓４４，４０とつながる位置に、放熱部材５６の台部５６ｈと略同一形状の窓４３を形成しておく。
【００６１】
３）切断工程
前記切断用窓３５，３６，４２，４８，４９を通じて前記つなぎ部分２７，１１，２９，３１，３３を例えばプレスにより切断する。なお、この切断工程では、後述のヒューズ配設工程に含まれる切断作業、すなわち、ヒューズ用窓３８を通じての各つなぎ部分１３の切断も同時に行っておく方が効率的である。
【００６２】
また、これらの窓３５，３６，４２，４８，４９，３８を図示のように表裏両側に開放させるようにしておけば、その両側からプレス用治具等を挿入することが可能になり、より簡単に各つなぎ部分の切断を行うことができる。
【００６３】
４）素子配設工程
前記素子用窓４４内で各ＦＥＴ１４の実装を行う。すなわち、各ＦＥＴ１４の裏面のドレイン端子をドレイン接続部２２，２６に接触させた状態で、半田付け等の溶接によって当該ドレイン接続部２２，２６上にＦＥＴ１４を固定するとともに、各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓを対応する中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端に、ゲート端子１４ｇを対応する制御用端子３０の後端に、それぞれ半田付け等で接続する。
【００６４】
５）折り起こし工程
端子用窓４０内で中継部２８Ａ〜２８Ｊ及び制御用端子３０の爪部を折り起こすことによりタブ２８ｔ，３０ｔを形成し、同様に端子用窓４６内で金属板２０及び信号用端子３２の爪部を折り起こすことによりタブ２５ｔ，３２ｔを形成する。
【００６５】
６）基板接続工程
ＦＥＴ１４の直上方に制御回路基板１８を配し、その制御回路基板１８に設けられた貫通孔１８ｈに各タブ２８ｔ，３０ｔ，２５ｔ，３２ｔを挿通して半田付け等により固定する。これにより、各端子と制御回路基板１８の制御回路とが電気的に接続される。
【００６６】
７）ヒューズ部配設工程
前記ヒューズ用窓３８を通じてつなぎ部分１３を切断した後、この切断により形成された端部同士の間にヒューズ部材１６ａを介在させる。具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すようにヒューズ部材１６の両端部１６ｂを前記切断により形成された端部にそれぞれ溶接等により接合する。
【００６７】
その後、ケース本体３４にカバー６０を装着することにより、前記ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８をカバー６０で覆うことができるとともに、縦仕切り壁６２，６４によって各ヒューズ部１６を個別に隔離できる。従って、ヒューズ部１６の溶断時にその破片等が他の導体部分に接触して短絡することを防止できる。
【００６８】
８）放熱部材の製造及び組み付け工程
前記パワーディストリビュータ本体の組み立てとは別に、放熱部材５６の製造を行う。この実施の形態にかかる放熱部材５６は、その台部５６ｈ及びフィン５６ｈの長手方向が合致しているので、これら台部５６ｈ及びフィン５６ｆを含む断面形状をもつ長尺物を例えば押し出し成形により形成し、これを適当な寸法に切断することによって量産が可能である。そして、この放熱部材５６を前記ケース本体３４の裏面に当該裏面を覆うようにして装着し、ボルトなどで固定する。その際、放熱部材５６に突設された台部５６ｈをケース本体３４の窓４３に挿入し、当該台部５６ｈを絶縁シート５８を介して金属板２０，２３のドレイン接続部（導体板）２２，２６に熱的に接続するようにする。
【００６９】
なお、本発明の実施形態は以上のものに限られず、例として次のような形態をとることも可能である。
【００７０】
・本発明において、使用する半導体スイッチング素子は前記パワーＭＯＳＦＥＴに限らず、その他のトランジスタ（例えばＩＧＢＴや通常のバイポーラトランジスタ）やＧＴＯをはじめとする各種サイリスタなど、スイッチング機能をもつ各種半導体素子を仕様に応じて適用することが可能である。また、かかる半導体スイッチング素子はパッケージ素子に限らず、例えば半導体チップを直接実装したものであってもよい。半導体スイッチング素子と各端子との接続形態も特に問わず、例えば適所にワイヤボンディングを用いるようにしてもよい。
【００７１】
・本発明において、樹脂モールドの具体的な形状は問わず、少なくともその樹脂モールドから各端子を外側に突出させることにより、外部回路との電気的接続が可能である。また、樹脂モールド以外の手段で各端子を一体化するようにしてもよい。いずれの場合も、前記のように各端子を略同一平面上に配列することにより、パワーディストリビュータ全体の大幅な薄型化が可能になる。
【００７２】
・本発明では、放熱部材５６の具体的な形状も自由に設定が可能である。ただし、前記のようにケース本体３４の裏面略全体を覆う形状とすることにより、薄型構造を維持しながら広い放熱面積を確保できるとともに、台部５６ｈ等の形成によって放熱部材５６とドレイン接続部２２，２６との熱的接続を支障なく行うことができる。
【００７３】
・図２には、ＦＥＴ１４が実装される導体板すなわちドレイン接続部２２，２６を、それぞれ入力端子１０Ｉ，１０Ｌと一体に形成する（同じ１枚の金属板２０，２３から形成する）ようにしたものを示したが、本発明の実施の形態とは別の形態として、例えば金属板２０，２３とドレイン接続部２２，２６とを別部材とすることも可能である。その一例を図１２〜図１４に示す。
【００７４】
図において、ドレイン接続部２２，２６は、それぞれ略矩形状の金属板で構成され、ドレイン接続部２２と金属板２０の中継部２１とが相互に隣接する部分がそれぞれ折り起こされて接合片２２ａ，２１ａを形成し、また、ドレイン接続部２６と金属板２３の第２中継部２５とが相互に隣接する部分もそれぞれ折り起こされて接合片２６ａ，２５ａを形成している。そして、接合片２２ａ，２１ａ同士及び接合片２６ａ，２５ａ同士が図１４のように突き合わされて例えば溶接により接続されている。
【００７５】
このような構造においても、入力端子１０Ｉ（１０Ｌ）に入力される電源電力を金属板２０（２３）及びドレイン接続部２２（２６）をそれぞれ介して各ＦＥＴ１４のドレイン端子に入力することが可能である。
【００７６】
・本発明において、導体板の材質（前記実施形態では金属板２０，２３の材質）は、良好な導電性及びある程度の熱伝導性を備えたものであればよく、例えば銅や銅合金が好適である。
【００７７】
・前記実施形態では、各端子からタブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔを折り起こして制御回路基板１８に接続するようにしたものを示したが、各端子と制御回路基板１８とを別の端子部材で接続することも可能である。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、入力端子と複数の出力端子との間に介設される各半導体スイッチング素子を前記入力端子と電気的に接続される共通の導体板上に実装し、かつ、この導体板をケース外部に露出する放熱部材に熱的に接続したものであるので、前記導体板を、各半導体スイッチング素子を入力端子に一括して電気的に接続する媒体と、各半導体スイッチング素子を放熱部材に一括して熱的に接続する媒体として兼用することにより、部品点数の少ない簡素な構造で、前記半導体スイッチング素子を的確に配電回路内に組み込みながら、その冷却を効率良く行うことができる効果がある。さらに、前記導体板は、前記入力端子と同じ１枚の金属板から形成されているので、部品点数をさらに減らしてパワーディストリビュータの構造をさらに簡素化し、また薄型化することができる。また、前記入力端子及び前記導体板を形成する前記金属板並びに出力端子が略同一平面上に配置されるとともに、その平面と略平行に放熱部材が配されているので、放熱部材の放熱面積を大きく確保しながら、この放熱部材も含めてパワーディストリビュータ全体の厚みをきわめて小さくすることができ、その大幅なコンパクト化、薄型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるパワーディストリビュータの回路図である。
【図２】前記パワーディストリビュータの導体部分を示す平面図である。
【図３】前記パワーディストリビュータの全体平面図である。
【図４】（ａ）は前記パワーディストリビュータの断面正面図、（ｂ）はＦＥＴ実装部分の拡大断面図である。
【図５】（ａ）は前記パワーディストリビュータにおけるヒューズ部を示す断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】前記パワーディストリビュータを上から見た分解斜視図である。
【図７】前記パワーディストリビュータを下から見た斜視図である。
【図８】（ａ）は前記パワーディストリビュータのカバーを示す断面正面図、（ｂ）は同カバーの底面図である。
【図９】前記パワーディストリビュータの製造方法における打ち抜き工程により打ち抜かれた原板の形状を示す平面図である。
【図１０】前記原板の外側に樹脂モールドを成形したものを示す平面図である。
【図１１】前記樹脂モールドに形成された窓を通じて前記原板の各つなぎ部分を切断しかつタブを折り起こしたものを示す平面図である。
【図１２】前記パワーディストリビュータのドレイン接続部を入力端子と別部材にした例を示す平面図である。
【図１３】図１２に示したドレイン接続部に各ＦＥＴが実装されている状態を示す斜視図である。
【図１４】前記ドレイン接続部と入力端子が形成された金属板との接合構造例を示す図である。
【符号の説明】
１０Ｉ，１０Ｌ入力端子
１２Ａ〜１２Ｇ出力端子
１４ＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
１４ｓソース端子（第２の通電端子）
１４ｇゲート端子（通電制御端子）
２０，２３金属板
２２，２６ドレイン接続部（導体板）
３４ケース本体
４３窓
５６放熱部材
５６ｆフィン
５６ｈ台部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power distributor for distributing power from a power source such as a battery mounted on a vehicle to a plurality of electronic units such as a center cluster unit, an air conditioner unit, and a door unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a means for distributing power from a common in-vehicle power source to each electronic unit, a distribution circuit is configured by stacking a plurality of bus bar boards, and an electric junction box incorporating a fuse or relay switch is generally known. It has been.
[0003]
Furthermore, in recent years, in order to realize the miniaturization of such an electric junction box and high-speed switching control, development of a power distributor in which a semiconductor switching element such as an FET is interposed between an input terminal and an output terminal instead of the relay has been advanced. It has been. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-126963, drain terminals of a plurality of semiconductor switching elements are connected to a metal plate connected to a power supply input terminal, and source terminals of these semiconductor switching elements are connected to separate power supply output terminals. A semiconductor device in which a gate terminal of each semiconductor switching element is connected to a control circuit board is disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the device disclosed in the above publication, since a large number of semiconductor switching elements are used, there is a risk that the temperature inside the case will rise significantly due to the heat dissipation. In particular, each semiconductor switching element disclosed in the above publication is packaged for the purpose of miniaturization together with a metal plate on which these elements are mounted, and the packaged unit is mounted on a circuit board. Therefore, there is a drawback that heat generated by each semiconductor switching element is likely to be trapped, and that other elements on the circuit board on which the package is mounted are likely to have a thermal adverse effect.
[0005]
In view of such circumstances, the present invention provides a vehicle power distributor capable of accurately incorporating a semiconductor switching element in a power distribution circuit and efficiently cooling the semiconductor switching element with a simple structure having a small number of components. For the purpose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  As means for solving the above problems, the present invention is a power distributor for distributing power to a plurality of electronic units from a common power source mounted on a vehicle, the input terminal connected to the power source, A plurality of output terminals connected to each electronic unit, a first energization terminal provided corresponding to these output terminals, and electrically connected to the input terminal and electrically connected to the output terminal A plurality of semiconductor switching elements each having a second energization terminal; a case that houses these semiconductor switching elements;A conductor plate formed of the same metal plate as the input terminal;WithThe metal plate forming the input terminal and the conductor plate and the plurality of output terminals are arranged on substantially the same plane, and the heat radiating member is arranged substantially parallel to the plane, and the conductor is disposed on the heat radiating member. The boards are thermally connected,Each semiconductor switching elementThese first energizing terminals areCommonAboveOn the conductor plateIt is electrically connected to the conductor plate by being soldered, and the second energizing terminal is electrically connected to the output terminal by being soldered to a corresponding output terminal among the plurality of output terminals. Is mounted on the conductor plate and the output terminal.Is.
[0007]
In this configuration, the power source input to the input terminal is distributed to each output terminal via each conductive switching plate and each semiconductor switching element mounted thereon, and is supplied from these output terminals to a predetermined electronic unit. The Moreover, since the conductor plate is thermally connected to a heat radiating member exposed to the outside of the case (however, it is preferably electrically insulated by, for example, an insulating sheet), the heat generated by each semiconductor switching element. Is released to the outside through the conductor plate and the heat dissipation member.
[0008]
That is, in this structure, the conductor plate on which each semiconductor switching element is mounted is a medium for electrically connecting each semiconductor switching element to the input terminal at once, and each semiconductor switching element is collectively used as a heat dissipation member. Since it is also used as a medium for thermal connection, the semiconductor switching elements can be cooled while accurately interposing the semiconductor switching elements between the input terminals and the output terminals with a structure having a small number of parts. It is possible to carry out efficiently.
[0009]
  The conductor plate isAboveInput terminalWhenFormed from the same sheet of metalBecauseBy further reducing the number of parts, the structure of the power distributor can be further simplified and reduced in thickness.
[0010]
  Also, The input terminalAnd the metal plate forming the conductor plate, andThe output terminals are arranged on substantially the same plane, and the heat radiating member is arranged substantially parallel to the plane.BecauseIn addition, while ensuring a large heat radiation area of the heat radiating member, the thickness of the entire power distributor including this heat radiating member can be made extremely small, and a significant reduction in size and thickness can be realized.
[0011]
Note that “arranged on the same plane” does not necessarily mean that all parts of all the terminals are arranged on the same plane, that is, all the terminals are flat, but not the input terminal or the output. It is intended to include those having a part of the terminal that deviates from the “same plane”. For example, input terminals or output terminals that are basically aligned in the same plane may be bent to form tabs as described below, or terminals that protrude in multiple rows. Good.
[0012]
In the present invention, it is possible to integrate the input terminal and the output terminal by a resin mold, and by configuring the main body of the case with this resin mold, it is possible to reliably arrange the terminals with a structure having a small number of parts. Can be fixed. In addition, a window for exposing the conductive plate to the outside is formed in the case body, a heat radiating member having a shape covering substantially the entire surface of the case is provided on one side of the case body, and the heat radiating member is the window. The thermal connection between the conductor plate and the heat dissipating member is enabled by the configuration in which the conductor plate is thermally connected to the heat conductor, and the heat dissipating area of the heat dissipating member is increased while maintaining the thin structure of the entire power distributor. Can be secured.
[0013]
Specifically, the part where the heat radiating member is thermally connected to the conductor plate is a pedestal that locally protrudes from the inner surface of the radiating member to the inside of the case, and the pedestal is a window of the case body. The base portion so that the second current-carrying terminal of each semiconductor switching element on the conductor plate that is inserted into the base portion and thermally connected to the base portion is positioned at a height that can be connected to each output terminal. With the configuration in which the protrusion amount is set, the second energization terminal and each output of each semiconductor switching element mounted on the conductor plate while ensuring the thermal connection between the heat dissipation member and the conductor plate Connection with the terminal can be performed without any trouble.
[0014]
Here, the output terminals are arranged in a horizontal row, and the semiconductor switching elements are mounted in a row on the conductor plate in an arrangement corresponding to the arrangement of the output terminals, and the arrangement of the semiconductor switching elements is arranged. If the base part and the window are formed in a shape extending in a direction parallel to the direction, the semiconductor switching elements are arranged in an orderly manner without making the window and the base part complex. Heat dissipation of the semiconductor switching elements can be performed collectively.
[0015]
Further, by forming a plurality of fins on the back surface of the heat radiating member and matching the longitudinal direction of these fins with the longitudinal direction of the pedestal, the entire radiating member including these fins and the pedestal, for example, It becomes possible to form integrally by extrusion molding, and the mass productivity of a heat radiating member can be improved.
[0016]
In the power distributor according to the present invention, it is preferable to incorporate a control circuit for performing energization control and the like of each semiconductor switching element. In this case, the heat dissipation member is sandwiched between planes on which the input terminal and the output terminal are arranged. By disposing a control circuit board that controls energization between the energization terminals of each semiconductor switching element on the opposite side, in a state substantially parallel to the plane and spaced from each semiconductor switching element, While maintaining a thin structure, each terminal, heat dissipation member, and control circuit board can be rationally arranged, and the control circuit incorporated in the control circuit board can be effectively used from the heat of each semiconductor switching element. Can be protected.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
First, the circuit configuration of the power distributor according to this embodiment will be described with reference to FIG.
[0019]
This power distributor includes a first input terminal 10I, a second input terminal 10L, and a plurality (11 in the illustrated example) of output terminals 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I, 12I. ′, 12J, a plurality (10 in the illustrated example) of semiconductor switching elements (in the illustrated example, a power MOSFET 14; hereinafter simply referred to as “FET”), and a control circuit board 18.
[0020]
Both the input terminals 10I and 10L are connected to a common in-vehicle power source (for example, a battery). Among these, the first input terminal 10I is connected to the in-vehicle power source via an ignition switch (not shown). The second input terminal 10L is directly connected to the in-vehicle power source.
[0021]
Among the output terminals 12A to 12J, the output terminals 12A to 12H are respectively connected to electronic units (for example, a center cluster unit, an air conditioner unit, a door unit, etc.) that are to be supplied with power by operating the ignition switch, and the remaining output terminals 12I. , 12I ′, 12J are connected to an electronic unit to be directly supplied with power, for example, a lamp unit.
[0022]
A fuse portion 16 is provided in the middle of each output terminal 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I, 12I ′, 12J.
[0023]
The source terminal (second energization terminal) of each FET 14 is connected to the output terminals 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I, and 12J, and is connected to the output terminal 12I. The source terminal of the FET 14 is simultaneously connected to the output terminal 12I ′. That is, a common FET 14 is connected to both output terminals 12I and 12I '.
[0024]
Among these FETs 14, the drain terminals (first conduction terminals) of the FETs 14 connected to the output terminals 12A to 12H are all connected to the first input terminal 10I. On the other hand, the drain terminals of the FETs 14 connected to the output terminals 12I, 12I ′, 12J are all connected to the second input terminal 10L. Therefore, the power source power input to the first input terminal 10I is distributed to the electronic units connected to the output terminals 12A to 12H through the FETs 14, while the power source power input to the second input terminal 10L is It is distributed to electronic units connected to the output terminals 12I and 12I'12J through the FET 14.
[0025]
All gate terminals (energization control terminals) of the FETs 14 are connected to the control circuit of the control circuit board 18. The control circuit is supplied with the power supply voltage applied to the second input terminal 10L and the source voltage of each FET 14. This control circuit controls energization of each FET 14 based on an operation signal (such as a switch signal) input from the outside, and detects the current flowing through the FET 14 from the potential difference between the power supply voltage and the source voltage of each FET 14. When the current exceeds the allowable range, the FET 14 is turned off and a warning signal is output to a display device (not shown).
[0026]
On the other hand, each fuse portion 16 is blown when a current that is higher than the current threshold value at which each FET 14 is forcibly turned off and lower than the maximum current that can ensure the safety of each wire flows for a predetermined time. Therefore, even if the FET 14 fails and cannot be switched off, the fuse unit 16 on the downstream side is blown to prevent the overcurrent from continuing to flow. It has become.
[0027]
However, the fuse portion 16 can be omitted as appropriate according to specifications.
[0028]
Next, a specific structure of the power distributor that realizes the power distribution circuit will be described with reference to FIGS.
[0029]
In this power distributor, all the conductors constituting the power distribution circuit are made of metal plates, and these metal plates are arranged on the same plane orthogonal to the plate thickness direction and integrated by a resin mold. FIG. 2 is a plan view showing only a portion made of the metal plate through the resin mold.
[0030]
As shown in the drawing, the first input terminal 10I and the second input terminal 10L are formed integrally with the end portions of the metal plates 20 and 23, respectively. In the illustrated example, both input terminals 10I and 10L are formed by folding the end portions of the respective metal plates 20 and 23 in order to secure the plate thickness, and are formed laterally with respect to each other (vertical direction in FIG. 2). ) And project in the same direction (leftward in FIG. 2).
[0031]
The metal plate 20 includes a relay portion 21 extending from the first input terminal to the back side (right side in FIG. 2), and a drain connection portion (conductor) extending from the back end of the relay portion 21 in a direction orthogonal to the relay portion 21. Plate) 22 as a unit.
[0032]
The metal plate 23 includes a first relay portion 24 extending in parallel with the relay portion 21 from the second input terminal 10L through the outside (upper side in FIG. 2) of the relay portion 21 of the metal plate 20, and the first relay portion 24. A second relay portion 25 extending in parallel with the drain connection portion 22 from the back end of the relay portion 24 through the outside of the drain connection portion 22 (right side in FIG. 2), and forward from the end of the second relay portion 25 The drain connection portion 26 extends integrally, and the drain connection portion 26 and the drain connection portion 22 are arranged in a line along the longitudinal direction of the drain connection portion 22 (vertical direction in FIG. 2). ing.
[0033]
All the output terminals 12A to 12J are arranged in a horizontal row along with the input terminals 10I and 10L, and project in the same direction as the input terminals 10I and 10L. Out of the output terminals 12A to 12J, the output terminals 12A to 12C and the output terminals 12H to 12J on both outer sides in the arrangement direction are small output terminals for small current, and the output terminals 12D to 12G in the center of the arrangement direction are the small current outputs. The output terminal for large current is wider than the terminal. That is, the small current output terminals 12A to 12D and 12H to 12J are arranged on both outer sides of the large current output terminals 12D to 12G.
[0034]
The rear portions of the output terminals 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I, and 12J extend to the positions adjacent to the drain connection portions 22 and 26, and the relay portions 28A, 28B, 28C, 28D, and 28E. , 28F, 28G, 28H, 28I, 28J. These relay portions 28A to 28J have a shape in which the pitch is widened toward the rear (as they approach the drain connection portions 22 and 26). The output terminal 12I ′ branches off from the relay unit 28I of the output terminal 12I. That is, both the output terminals 12I and 12I ′ share the relay unit 28I.
[0035]
Therefore, the rear ends of the output terminals 12A to 12J (that is, the rear ends of the relay portions 28A to 28J) are arranged at a pitch larger than the front end side pitch of the output terminals 12A to 12H. The drain connection portion 22 is disposed at a position adjacent to the back end of the relay portions 28A to 28H among the relay portions 28A to 28J, and the drain connection portion is positioned at a position adjacent to the back ends of the relay portions 28I and 28J. 26 is arranged. Further, since the large current output terminals 12D to 12G are arranged in the center of the arrangement direction, the relay portions 28D to 28G are routed to the small current output terminals 12A to 12C and 12H to 12J arranged on both outer sides. It is shorter than the routes of the relay units 28A to 28C and 28H to 28J.
[0036]
Further, a control terminal 30 made of a substantially strip-shaped metal plate is disposed at a position adjacent to each of the relay portions 28A to 28J. That is, the relay terminals and the control terminals are alternately arranged in a horizontal row such that the control terminal 30, the relay section 28A, the control terminal 30, the relay section 28B, the control terminal 30, and so on.
[0037]
In each of the output terminals 12A to 12J, the relay portions 28A to 28J and a terminal main body portion in front of the relay portions 28A to 28J are divided, and the fuse portion 16 is disposed in the divided portion.
[0038]
Specifically, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a fuse member 16a is disposed so as to connect the end portions formed by the division. An intermediate portion of the fuse member 16a has a small width and is bent in a substantially U shape with a convex upward direction, and is further folded until its both end portions 16b face the horizontal direction. These both end portions 16b are overlapped with the end portions formed by the division, and are joined by means of welding (for example, resistance welding or laser welding). The fusing characteristics of the fuse member 16a are as described above.
[0039]
Of the terminals of each FET 14, a drain terminal (first energization terminal) (not shown) is formed on the back surface of the chip body, and a source terminal (second energization terminal) 14s and a gate terminal (energization control terminal) 14g are the chip. Projects in the same direction from the main body. The FETs 14 are arranged in a line on the drain connection portions 22 and 26 according to the arrangement and pitch of the relay portions 28A to 28J, and the drain terminals of these FETs 14 are in direct contact with the drain connection portions 22 and 26. The FET 14 is mounted on the drain connection portions 22 and 26 by welding or the like (for example, soldering), the source terminal 14s of each FET 14 is at the rear end of each relay portion 28A to 28J, and the gate terminal 14g is for each control. Each terminal 30 is electrically connected to the rear end by means of soldering or the like.
[0040]
Claw portions are branched from the rear portions of the relay portions 28A to 28J, and tabs 28t are formed by folding these claw portions upward. Similarly, a claw portion is also formed at the front portion of each control terminal 30, and this is folded upward to form a tab 30t.
[0041]
On the other hand, the second relay portion 25 of the metal plate 23 is formed with a rectangular cutout 25b extending in parallel with the drain connection portion 22, and a plurality of signal terminals 32 are disposed in the space of the cutout 25b. Yes. Each signal terminal 32 has a narrow strip shape, is arranged in a horizontal row in a direction parallel to the longitudinal direction of the drain connection portion 22, and is opposite to the input terminals 10I and 10L and the output terminals 12A to 12J. Projecting in the direction (rightward in FIG. 2). The rear portions of the signal terminals 32 are also claw portions, and the claw portions are folded upward to form tabs 32t.
[0042]
Also in the second relay portion 25, a claw portion is formed in a portion adjacent to the signal terminal 32, and this is folded to form a tab 25t. The tab 25t and the tabs 28t, 30t, and 32t are all connected to the common control circuit board 18.
[0043]
As shown in FIG. 4, the control circuit board 18 is in a position substantially parallel to the plane in which the terminals are arranged (in a substantially horizontal state in the figure), a position immediately above the FET 14 (position away from the FET 14). ). The tabs 28t, 30t, 32t, and 25t are soldered, for example, in a state where the tabs 28t, 30t, 32t, and 25t are inserted into the through holes 18h provided in the control circuit board 18, so that the tabs and the control circuit board 18 are mechanically connected. The output terminals 12A to 12J, the control terminals 30, the signal terminals 32, and the second input terminals 10L are electrically connected to the control circuit incorporated in the control circuit board 18. Yes. That is, the control circuit board 18 is disposed between the control terminal 30 and the signal terminal 32 so as to straddle the FET 14.
[0044]
Next, a resin mold for integrating the terminals will be described.
[0045]
This resin mold constitutes the case main body 34 of the power distributor, and constitutes a case for housing the FETs 14 and the control circuit board 18 together with the cover 60 described later.
[0046]
A plurality of windows penetrating through the case main body 34 in the thickness direction are formed at appropriate positions. Specifically, a rectangular fuse window 38 that exposes the divided portions of the output terminals 12A to 12J on the upper and lower sides, an element window 44 that exposes the drain connection portions 22 and 26 on the upper and lower sides, respectively, are formed. Has been. The fuse portions 16 are arranged in the fuse window 38 and mounted on the drain connection portions 22 and 26 of the FETs 14 in the element window 44 (the other windows will be described later). .)
[0047]
Connector housing portions 50 and 52 are integrally formed on one side surface of the case body 34, and a connector housing portion 54 is formed on the opposite side surface. These connector housing portions 50, 52, and 54 have a hood shape that opens outward. The input terminals 10I and 10L protrude in the connector housing portion 50 in a state adjacent to each other in the lateral direction, and all the output terminals 12A to 12J protrude in the connector housing portion 52 in a horizontal row. The case main body 34 is molded so that all the signal terminals 32 protrude into the portion 54 in a state of being arranged in a horizontal row. That is, each of the terminals 10I, 10L, 12A to 12J, 32 protruding to the outside of the case body 34 constitutes a male terminal of a connector formed integrally with the case body 34.
[0048]
The connector housing part 50 has a shape that can be fitted to a connector provided at the end of a power input wire harness (not shown), and the input terminals 10I and 10L in the connector housing part 50 are connected by the fitting. It is electrically connected to the in-vehicle power source through a power input wire harness.
[0049]
Similarly, the connector housing portion 52 has a shape that can be fitted to a connector provided at the terminal of the power distribution wire harness (not shown), and the output terminals 12A to 12A in the connector housing portion 52 are fitted by the fitting. 12J is electrically connected to an appropriate electronic unit through the power distribution wire harness.
[0050]
The connector housing portion 54 has a shape that can be fitted to a connector provided at the end of a signal wire harness (not shown), and a portion of the signal terminal 32 in the connector housing portion 54 is formed by the fitting. Is connected to an electronic unit (for example, a center cluster unit) that transmits an operation signal, and an electronic unit (for example, a center cluster unit or a meter unit having a display function) in which a part of the remaining signal terminals 32 performs a warning display operation. Etc.).
[0051]
On the rear surface of the case body 34 (the surface opposite to the control circuit board 18 across the plane on which the terminals are arranged; the lower surface in FIG. 4) is substantially the entire area (the peripheral edge portion of the case body 34 in the illustrated example). The heat radiating member 56 is disposed over the region excluding the above.
[0052]
The heat radiating member 56 is integrally formed of a material having high thermal conductivity (or high specific heat) such as an aluminum alloy or a copper alloy. In the illustrated example, the whole is integrally formed by extrusion molding. Is used.
[0053]
The heat dissipating member 56 is disposed in a state substantially parallel to the plane on which the terminals are disposed so as to cover the back surface of the case body 34. On the surface where the heat radiating member 56 is exposed to the outside (the lower surface in FIGS. 4 (a) and 4 (b)), there are many extending in the direction parallel to the arrangement direction of the FETs 14 (the depth direction in FIGS. 4 (a) and 4 (b)). While the fins 56f are formed, a fin cover 34f having a shape that is continuous with the fins 56f as shown in FIG. 7 is formed on the peripheral edge of the case body 34, and the fin covers 34f form the fins 34f. Both ends of 56f are covered from the side.
[0054]
On the inner side surface (upper surface in FIG. 4) of the heat radiating member 56, a base portion 56h extending in a direction parallel to the arrangement direction of the FETs 14 is projected upward. On the other hand, a window 43 including the element window 44 and extending in the FET arrangement direction is formed on the lower surface of the case body 34, and the base portion 56 h is formed in the window 43. 44, and the back surfaces of the drain connection portions 22 and 26 are thermally connected to the surface of the base portion 56f via an insulating sheet 58 (FIG. 4B) made of silicone or the like. Yes. Accordingly, the height dimension h of the base portion 56h is such that the source terminal 14s and the gate terminal 14g of each FET 14 mounted on the drain connection portions 22 and 26 thermally connected to the base portion 56h are just the output terminal 12A. The dimension is set so as to be positioned at a height that can be connected to ˜12J and the control terminal 30.
[0055]
The periphery of the cover 60 can be mounted on the front side surface (the upper surface in FIG. 4) of the case body 34, and has a shape that covers the FET 14 and the control circuit board 18 from the outside in the mounted state. Further, at a suitable position on the inner surface of the cover 60, a pair of vertical partition walls 62 extending toward both ends of the fuse portion 16 and a space between the two vertical partition walls 62 are divided into the same number as the number of fuse portions 16. A horizontal partition wall 64 is formed. Then, with the cover 60 attached to the case body 34 as shown in FIG. 4, the vertical partition wall 62 isolates each fuse portion 16 from the outer space as shown in FIG. As shown in FIG. 2B, the positions and shapes of the partition walls 62 and 64 are set so that the horizontal partition walls 64 isolate the fuse portions 16 from each other. In other words, the partition walls 62 and 64 constitute an isolation part that isolates each fuse part 16 individually.
[0056]
In the power distributor shown above, each FET 14 is connected to the drain connection portions 22 and 26 electrically connected to the input terminals 10I and 10L, and the drain connection portions 22 and 26 are thermally connected to the base portion 56h of the heat dissipation member 56. Therefore, the drain connecting portions 22 and 26 serve as a medium for electrically connecting the FETs 14 to the input terminals 10I and 10L at once, and the FETs 14 are collectively heated to the heat radiating member 56. It fulfills both roles as a medium to be connected. Therefore, it is possible to realize both the electrical batch connection of the FETs 14 to the common input terminal and the efficient cooling of the FETs 14 with a simple structure with a small number of parts.
[0057]
Moreover, this power distributor can be easily manufactured by a simple process, for example, by a method including the following processes.
[0058]
1) Punching process
By punching the same metal plate into a predetermined shape by, for example, pressing, the metal plates 20 and 23 including the input terminals 10I and 10L, the output terminals 12A to 12J and their relay portions 28A to 28J, and the control terminal 30 And the original plate in which the signal terminals 32 are all connected together.
[0059]
Specifically, an original plate as shown in FIG. 9 is manufactured. In this original plate, a small connecting portion 27 that connects the metal plates 20 and 23, a small connecting portion 11 that connects between the metal plate 20 and the output terminal 12A and between the output terminals, and the tips of the output terminals 12A to 12J. A small connecting portion 13 connecting between the terminal body portion on the side and the relay portions 28A to 28J, between the metal plate 20 and one control terminal 30, and between the control terminal 30 and a relay portion adjacent thereto. A connecting portion 29 having a small width connecting between the metal plate 23 and one signal terminal 32 and a connecting portion 31 having a small width connecting the signal terminals 32 to each other, and a relay portion between the metal plate 23 and the output terminal 12J. A small connecting portion 33 is formed to connect 28J, and the whole is integrated by these connecting portions. Further, the relay portions 28A to 28J, the control terminal 30, the signal terminal 32, and the second relay portion 25 of the metal plate 23 are previously formed with claw portions corresponding to the tabs 28t, 30t, 32t, and 25t. Yes.
[0060]
2) Molding process
A resin mold constituting the case main body 34 is formed on the outside of the original plate. As shown in FIG. 10, the resin mold includes cutting windows 35, 36, 42, 48, and 49 that expose the connecting portions 27, 11, 29, 31, and 33, and a drain connection portion 22. , 26 are exposed vertically, terminal windows 40 are exposed vertically for the claw portions corresponding to the tabs 28t, 30t, and terminals are exposed vertically for the claw portions corresponding to the tabs 25t, 32t. The window 46 and the fuse window 38 that exposes the connecting portion 13 up and down are formed, and the base portion 56h of the heat radiating member 56 is connected to the element windows 44 and 40 on the lower surface of the case body 34. A window 43 having substantially the same shape is formed.
[0061]
3) Cutting process
The connecting portions 27, 11, 29, 31, 33 are cut by, for example, a press through the cutting windows 35, 36, 42, 48, 49. In this cutting step, it is more efficient to simultaneously perform the cutting operation included in the fuse disposing step described later, that is, to cut each connecting portion 13 through the fuse window 38 at the same time.
[0062]
Also, if these windows 35, 36, 42, 48, 49, 38 are opened on both sides as shown in the figure, a pressing jig or the like can be inserted from both sides. Each connecting portion can be easily cut.
[0063]
4) Element placement process
Each FET 14 is mounted in the element window 44. That is, while the drain terminal on the back surface of each FET 14 is in contact with the drain connection portions 22 and 26, the FET 14 is fixed on the drain connection portions 22 and 26 by welding or the like, and the source terminal 14s of each FET 14 is fixed. Are connected to the rear ends of the corresponding relay portions 28A to 28J, and the gate terminals 14g are connected to the rear ends of the corresponding control terminals 30 by soldering or the like.
[0064]
5) Folding process
Tabs 28t and 30t are formed by folding up the claw portions of the relay portions 28A to 28J and the control terminal 30 in the terminal window 40. Similarly, the claw of the metal plate 20 and the signal terminal 32 in the terminal window 46. The tabs 25t and 32t are formed by folding the part.
[0065]
6) Board connection process
A control circuit board 18 is disposed immediately above the FET 14, and the tabs 28t, 30t, 25t, and 32t are inserted into the through holes 18h provided in the control circuit board 18 and fixed by soldering or the like. Thereby, each terminal and the control circuit of the control circuit board 18 are electrically connected.
[0066]
7) Fuse part placement process
After the connecting portion 13 is cut through the fuse window 38, the fuse member 16a is interposed between the ends formed by the cutting. Specifically, as shown in FIGS. 5A and 5B, both end portions 16b of the fuse member 16 are joined to the end portions formed by the cutting by welding or the like.
[0067]
Thereafter, by attaching the cover 60 to the case main body 34, the FET 14 and the control circuit board 18 can be covered with the cover 60, and the fuse portions 16 can be individually isolated by the vertical partition walls 62 and 64. Therefore, when the fuse portion 16 is blown, it is possible to prevent the fragments from coming into contact with other conductor portions and short-circuiting.
[0068]
8) Manufacturing and assembly process of heat dissipation member
Apart from the assembly of the power distributor main body, the heat radiating member 56 is manufactured. Since the longitudinal direction of the base part 56h and the fins 56h of the heat dissipating member 56 according to this embodiment is matched, a long object having a cross-sectional shape including the base parts 56h and the fins 56f is formed by, for example, extrusion molding. However, it can be mass-produced by cutting it into an appropriate size. The heat radiating member 56 is attached to the back surface of the case body 34 so as to cover the back surface, and is fixed with bolts or the like. At that time, a base part 56 h protruding from the heat radiating member 56 is inserted into the window 43 of the case body 34, and the base part 56 h is connected to the drain connection part (conductor plate) 22 of the metal plates 20 and 23 via the insulating sheet 58. , 26 to be thermally connected.
[0069]
The embodiment of the present invention is not limited to the above, and can take the following form as an example.
[0070]
In the present invention, the semiconductor switching element to be used is not limited to the power MOSFET, and other semiconductor elements having a switching function such as other transistors (for example, IGBT and normal bipolar transistor) and various thyristors including GTO are specified. It is possible to apply accordingly. Further, such a semiconductor switching element is not limited to a package element, and for example, a semiconductor chip may be directly mounted. The connection form between the semiconductor switching element and each terminal is not particularly limited. For example, wire bonding may be used at an appropriate place.
[0071]
In the present invention, regardless of the specific shape of the resin mold, electrical connection with an external circuit is possible by protruding each terminal outward from at least the resin mold. Moreover, you may make it integrate each terminal by means other than resin mold. In either case, the entire power distributor can be greatly reduced in thickness by arranging the terminals on substantially the same plane as described above.
[0072]
-In this invention, the specific shape of the heat radiating member 56 can also be set freely. However, as described above, by covering the substantially entire back surface of the case main body 34, a large heat radiation area can be secured while maintaining a thin structure, and the heat radiation member 56 and the drain connection portion 22 are formed by forming the base portion 56h and the like. , 26 can be made without any trouble.
[0073]
  In FIG. 2, the conductor plates on which the FET 14 is mounted, that is, the drain connection portions 22 and 26, are formed integrally with the input terminals 10I and 10L, respectively (formed from the same single metal plate 20 and 23). I showed something,As a form different from the embodiment of the present invention,For example, the metal plates 20 and 23 and the drain connection portions 22 and 26 may be separate members. An example thereof is shown in FIGS.
[0074]
In the figure, the drain connection portions 22 and 26 are each formed of a substantially rectangular metal plate, and the portions where the drain connection portion 22 and the relay portion 21 of the metal plate 20 are adjacent to each other are respectively folded and joined pieces 22a. 21a, and the drain connecting portion 26 and the second relay portion 25 of the metal plate 23 are also folded up to form joint pieces 26a and 25a. Then, the joining pieces 22a and 21a and the joining pieces 26a and 25a are abutted as shown in FIG. 14 and connected by, for example, welding.
[0075]
Even in such a structure, it is possible to input power source power input to the input terminal 10I (10L) to the drain terminal of each FET 14 through the metal plate 20 (23) and the drain connection portion 22 (26). is there.
[0076]
In the present invention, the material of the conductor plate (in the embodiment described above, the material of the metal plates 20 and 23) may be any material having good conductivity and a certain degree of thermal conductivity. For example, copper or copper alloy is suitable. It is.
[0077]
In the above-described embodiment, the tabs 28t, 30t, 32t, and 25t are folded from each terminal and connected to the control circuit board 18, but each terminal and the control circuit board 18 are connected to different terminal members. It is also possible to connect with.
[0078]
【The invention's effect】
  As described above, the present invention mounts each semiconductor switching element interposed between an input terminal and a plurality of output terminals on a common conductive plate electrically connected to the input terminal, and Since the conductor plate is thermally connected to a heat radiating member exposed to the outside of the case, the conductor plate is electrically connected to the input terminals collectively with the semiconductor switching elements and the semiconductor switching elements. By combining it as a medium that is thermally connected to the heat radiating member at a time, it is possible to efficiently cool the semiconductor switching element while accurately incorporating the semiconductor switching element in the power distribution circuit with a simple structure having a small number of components. effective.Furthermore, since the conductor plate is formed of the same metal plate as the input terminal, the number of components can be further reduced to further simplify the power distributor structure and reduce the thickness. In addition, since the metal plate and the output terminal forming the input terminal and the conductor plate are arranged on substantially the same plane, and the heat radiating member is arranged substantially parallel to the plane, the heat radiating area of the heat radiating member is reduced. While ensuring a large amount, the thickness of the power distributor as a whole including this heat radiating member can be made extremely small, and its substantial compactness and thickness can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a power distributor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a conductor portion of the power distributor.
FIG. 3 is an overall plan view of the power distributor.
4A is a sectional front view of the power distributor, and FIG. 4B is an enlarged sectional view of an FET mounting portion.
5A is a sectional front view showing a fuse portion in the power distributor, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 6 is an exploded perspective view of the power distributor as viewed from above.
FIG. 7 is a perspective view of the power distributor as viewed from below.
8A is a sectional front view showing a cover of the power distributor, and FIG. 8B is a bottom view of the cover.
FIG. 9 is a plan view showing the shape of an original plate punched by a punching step in the method for manufacturing the power distributor.
FIG. 10 is a plan view showing a resin mold formed on the outside of the original plate.
FIG. 11 is a plan view showing a state in which each connecting portion of the original plate is cut through a window formed in the resin mold and a tab is folded up.
FIG. 12 is a plan view showing an example in which the drain connection portion of the power distributor is a separate member from the input terminal.
13 is a perspective view showing a state where each FET is mounted on the drain connection portion shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing an example of a joint structure between the drain connection portion and a metal plate on which an input terminal is formed.
[Explanation of symbols]
10I, 10L input terminal
12A to 12G output terminal
14 FET (semiconductor switching element)
14s source terminal (second energizing terminal)
14g Gate terminal (energization control terminal)
20, 23 Metal plate
22, 26 Drain connection (conductor plate)
34 Case body
43 windows
56 Heat dissipation member
56f fin
56h base

Claims

車両に搭載された共通の電源から複数の電子ユニットに配電を行うためのパワーディストリビュータであって、
前記電源に接続される入力端子と、
前記各電子ユニットに接続される複数の出力端子と、
これらの出力端子に対応して設けられ、前記入力端子に電気的に接続される第１の通電端子及び前記出力端子に電気的に接続される第２の通電端子を有する複数の半導体スイッチング素子と、
これらの半導体スイッチング素子を収納するケースと、
このケースの外部に露出するように設けられた放熱部材と、
前記入力端子と同じ１枚の金属板から形成される導体板とを備え、
前記入力端子及び前記導体板を形成する前記金属板並びに前記複数の出力端子が略同一平面上に配置されるとともに、その平面と略平行に前記放熱部材が配されて、この放熱部材に前記導体板が熱的に接続され、
前記各半導体スイッチング素子は、これらの第１の通電端子が共通の前記導体板上に半田付けされることにより当該導体板に電気的に接続され、第２の通電端子が前記複数の出力端子のうち対応する出力端子に半田付けされることにより当該出力端子に電気的に接続される状態で、当該導体板及び当該出力端子に実装されていることを特徴とするパワーディストリビュータ。A power distributor for distributing power to a plurality of electronic units from a common power source mounted on a vehicle,
An input terminal connected to the power source;
A plurality of output terminals connected to each electronic unit;
A plurality of semiconductor switching elements provided corresponding to these output terminals and having a first energization terminal electrically connected to the input terminal and a second energization terminal electrically connected to the output terminal; ,
A case for storing these semiconductor switching elements;
A heat dissipating member provided to be exposed to the outside of the case ;
A conductor plate formed of the same metal plate as the input terminal ,
The metal plate forming the input terminal and the conductor plate and the plurality of output terminals are arranged on substantially the same plane, and the heat radiating member is arranged substantially parallel to the plane, and the conductor is disposed on the heat radiating member. The boards are thermally connected,
Wherein the semiconductor switching devices, these first conductive terminal is electrically connected to the conductive plate by being soldered to a common said conductor plate, a second conduction terminal of said plurality of output terminals A power distributor, wherein the power distributor is mounted on the conductor plate and the output terminal while being electrically connected to the output terminal by being soldered to the corresponding output terminal .

請求項１記載のパワーディストリビュータにおいて、
前記入力端子及び出力端子が略同一平面上に配置された状態で樹脂モールドにより一体化され、この樹脂モールドにより前記ケースの本体が構成されるとともに、当該ケース本体に前記導体板を外部に露出させる窓が形成され、このケース本体の一方の側に当該ケースの略全面を覆う形状の放熱部材が設けられ、かつ、この放熱部材が前記窓を通じて前記導体板に熱的に接続され、
前記放熱部材が前記導体板と熱的に接続される部位は、当該放熱部材の内側面からケー
ス内側に局所的に突出する台部であり、この台部が前記ケース本体の窓内に挿入されるとともに、この台部に熱的に接続される導体板上の各半導体スイッチング素子の第２の通電端子がちょうど各出力端子と接続可能な高さに位置するように前記台部の突出量が設定されていることを特徴とするパワーディストリビュータ。The power distributor according to claim 1 .
The input terminal and the output terminal are integrated by a resin mold in a state where they are arranged on substantially the same plane, and the case body is constituted by the resin mold, and the conductor plate is exposed to the outside of the case body. A window is formed, a heat radiating member having a shape covering substantially the entire surface of the case is provided on one side of the case body, and the heat radiating member is thermally connected to the conductor plate through the window,
The part where the heat radiating member is thermally connected to the conductor plate is connected to the case from the inner surface of the heat radiating member.
A base part locally protruding to the inside of the case, and the base part is inserted into the window of the case body and the second of each semiconductor switching element on the conductor plate thermally connected to the base part. The power distributor is characterized in that the protruding amount of the base portion is set so that the current-carrying terminal is positioned at a height that can be connected to each output terminal .

請求項２記載のパワーディストリビュータにおいて、
前記出力端子が横一列に並べて配列され、これらの出力端子の配列に対応する配列で前記導体板上に各半導体スイッチング素子が一列に並べて実装されるとともに、これら各半導体スイッチング素子の配列方向と平行な方向に延びる形状に前記台部及び窓が形成されていることを特徴とするパワーディストリビュータ。The power distributor according to claim 2 ,
The output terminals are arranged in a horizontal row, and the semiconductor switching elements are mounted in a row on the conductor plate in an arrangement corresponding to the arrangement of the output terminals, and are parallel to the arrangement direction of the semiconductor switching elements. The power distributor is characterized in that the platform and the window are formed in a shape extending in any direction.

請求項３記載のパワーディストリビュータにおいて、
前記放熱部材の裏面に複数枚のフィンが形成されるとともに、これらのフィンの長手方向と前記台部の長手方向とが合致しており、かつ、放熱部材全体が一体に形成されていることを特徴とするパワーディストリビュータ。The power distributor according to claim 3 ,
A plurality of fins are formed on the back surface of the heat radiating member, the longitudinal direction of these fins and the longitudinal direction of the base portion are matched, and the entire heat radiating member is integrally formed. A featured power distributor.

請求項１〜４のいずれかに記載のパワーディストリビュータにおいて、
前記入力端子及び出力端子が配置される平面を挟んで前記放熱部材と反対の側に、前記各半導体スイッチング素子の通電端子間の通電を制御する制御回路基板が、前記平面と略平行な状態で、かつ、各半導体スイッチング素子から離間した状態で配置されていることを特徴とするパワーディストリビュータ。In the power distributor in any one of Claims 1-4 ,
On the opposite side of the heat dissipating member across the plane on which the input terminal and the output terminal are arranged, a control circuit board for controlling energization between the energization terminals of the semiconductor switching elements is in a state substantially parallel to the plane. And the power distributor characterized by being arrange | positioned in the state spaced apart from each semiconductor switching element.