(57)【要約】【課題】電源分配回路基板における電源パターンの発熱を抑制する。【解決手段】電源分配回路基板において、第一のパワー半導体素子と、第二のパワー半導体素子と、第一のパワー半導体素子が実装される矩形の第一の電源パターンと、第二のパワー半導体素子が実装される矩形の第二の電源パターンと、第一の電源パターンと、第二の電源パターンとに、跨るように形成された、電源コネクターと、を備え、第一の電源パターンは、第二の電源パターンとの間に空隙を有し、第一の電源パターンは、電源コネクターが形成された辺に対向する辺に第一のパワー半導体素子が実装され、第二の電源パターンは、電源コネクターが形成された辺に対向する辺に第二のパワー半導体素子が実装されたことを特徴とする電源分配回路基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板に複数の電源パターンと複数の出力パターンを形成し、前記各電源パターンと各出力パターンとの間に、電源入力端子が電源パターンに、負荷出力端子が出力パターンに接続されるようにパワー半導体素子を実装してなる電源分配回路基板において、
第一のパワー半導体素子と、第二のパワー半導体素子と、
前記第一のパワー半導体素子が実装される矩形の第一の電源パターンと、
前記第二のパワー半導体素子が実装される矩形の第二の電源パターンと、
前記第一の電源パターンと、前記第二の電源パターンとに跨るように形成された電源コネクターと、
を備え、
前記第一の電源パターンは、前記第二の電源パターンとの間に空隙を有し、
前記第一の電源パターンは、前記電源コネクターが形成された辺に対向する辺に前記第一のパワー半導体素子が実装され、
前記第二の電源パターンは、前記電源コネクターが形成された辺に対向する辺に前記第二のパワー半導体素子が実装されたことを特徴とする電源分配回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一本の電源線を複数本の電源線に分ける箇所に使用される電源分配回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車内配線等では、バッテリー等の電源につながる一本の電源線を、途中から、各部に設置されたモーター等の負荷につながる複数本の電源線に分岐して配線することが行われている。電源分配回路基板はこのような電源線の分岐箇所に設置され、分岐側のいずれかの電源線に過電流が流れた場合に当該電源線への給電を遮断する機能を持つものである（特許文献１参照）。
【０００３】
従来の電源分配回路基板を図４に示す。図において、１０１はプリント配線基板、１０２はプリント配線基板１０１に形成された電源パターン（電源側パターン）、１０３はプリント配線基板１０１に形成された複数の出力パターン（負荷側パターン）、１０４は電源パターン１０２と各出力パターン１０３間に実装された複数のパワー半導体素子であり、例えばＩＰＳ（インテリジェントパワースイッチ・自己復帰型電子ヒューズ）である。ＩＰＳ１０４の電源入力端子（ドレイン端子：ＩＰＳ１０４の下面にあるので図示せず）は電源パターン１０２に接続され、負荷出力端子（ソース端子）１０５は出力パターン１０３に接続され、制御入力端子１０６は図示しない制御回路に接続されている。１０２ａは電源パターン１０２の給電点、１０３ａは出力パターン１０３の出力端子である。
【０００４】
給電点１０２ａにはバッテリー等につながる幹側の電源線が接続され、出力端子１０３ａにはモーター等の負荷につながる枝側の電源線が接続される。いずれかの出力パターン１０３（即ちそこに接続された枝側の電源線）に過電流が流れると、当該出力パターン１０３に対応するＩＰＳ１０４が作動し、電流を遮断する。作動したＩＰＳ１０４は過電流の原因が取り除かれると自己復帰し、通電状態に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−５９０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電源分配回路基板を図４に示す。従来の電源分配回路基板は、電源パターン１０２が帯状に細長く形成され、その一端側に給電点１０２ａが設けられ、複数のＩＰＳ１０４が電源パターン１０２の長手方向に所定の間隔をおいて実装されている。
【０００７】
しかしこのような構成では、給電点１０２ａから各ＩＰＳ１０４までの距離がまちまちであり、電流経路の長い部分は抵抗が大きくなるため発熱しやすくなる。また電源パターン１０２の、給電点１０２ａからそれに最も近いＩＰＳ１０４までの区間は、電流が集中して流れ、電流密度が高くなるため、発熱しやすくなる。このためＩＰＳ１０４に大電流を流す場合は何らかの放熱対策が必要となる。
また、給電点１０２ａから複数の異なる電圧の電源や別の系統からの電源が供給される場合は、電源パターン１０２を複数に分ける必要があり、電源パターン１０２を分ける空隙の分だけ電源パターン１０２は狭くなり、放熱対策や基板の拡張が求められる。
【０００８】
本発明の目的は、電源パターンの発熱を抑制できる電源分配回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため、本発明は、プリント配線基板に複数の電源パターンと複数の出力パターンを形成し、前記各電源パターンと各出力パターンとの間に、電源入力端子が電源パターンに、負荷出力端子が出力パターンに接続されるようにパワー半導体素子を実装してなる電源分配回路基板において、第一のパワー半導体素子と、第二のパワー半導体素子と、前記第一のパワー半導体素子が実装される矩形の第一の電源パターンと、前記第二のパワー半導体素子が実装される矩形の第二の電源パターンと、前記第一の電源パターンと、前記第二の電源パターンとに跨るように形成された電源コネクターと、を備え、前記第一の電源パターンは、前記第二の電源パターンとの間に空隙を有し、前記第一の電源パターンは、前記電源コネクターが形成された辺に対向する辺に前記第一のパワー半導体素子が実装され、前記第二の電源パターンは、前記電源コネクターが形成された辺に対向する辺に前記第二のパワー半導体素子が実装されたものである。
【００１０】
本発明によれば、電源パターンの給電点から各パワー半導体素子の電源入力端子までの電流経路が短くかつ幅広になると共に、給電点から各パワー半導体素子の電源入力端子までの電流経路が重なり合わないので、電流が一部に集中することがなく、電源パターンの発熱を抑制することができる。また、これによりパワー半導体素子により大きな電流を通電することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電源分配回路基板の一実施形態を示す平面図。
【図２】給電点の詳細を示す平面図。
【図３】本発明に係る電源分配回路基板の他の実施形態を示す平面図。
【図４】従来の電源分配回路基板を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
図１は、本発明に係る電源分配回路基板の一実施形態を示す平面図であり、図２は本発明に係る電源分配回路基板の給電点の詳細を示す平面図である。
本実施形態の電源分配回路基板は、プリント配線基板１に複数の電源パターン２、２´と複数の出力パターン３を形成し、電源パターン２、２´と各出力パターン３との間において、電源入力端子（ドレイン端子）が電源パターン２、２´に接続され、負荷出力端子（ソース端子）５が出力パターン３に接続されるようにパワー半導体素子であるＩＰＳ４を実装したものである。
本実施形態の電源分配回路基板の特徴は、電源パターンが矩形の電源パターン２と同じく矩形の電源パターン２´から構成され、電源パターン２および電源パターン２´がそれぞれＩＰＳ４の実装部を有し、互いの間に所定のスペースを有して離間している。また、離間した電源パターン２および電源パターン２´に跨る位置に電源コネクター７（図２参照）が形成され、電源コネクター７は図示しない複数の導電部分を有し、各々の導電部分が電源パターン２、２´に電気的に各々接続され、給電点２Ａおよび給電点２Ｂを構成することである。給電点２Ａ、２Ｂにはバッテリー等の電源につながる幹側の電源線が接続され、出力パターン３の出力端子３Ａにはそれぞれ負荷につながる枝側の電源線が接続される。
【００１３】
このようにすると、電源パターン２、２´の給電点２Ａ、２Ｂから各ＩＰＳ４の電源入力端子までの電流経路が短くかつ幅広になると共に、給電点２Ａ、２Ｂから各ＩＰＳ４のドレイン端子に向けて電流が各電源パターン２、２´を流れるので、電源パターン２、２´の電流密度が偏ることがなく発熱を抑制することができる。また、これによりＩＰＳ４により大きな電流を通電することが可能となる。
【００１４】
電源パターン２、２´はＩＰＳ４ごとに独立しているので、異なる電位の電源や、同電位だが別の電源装置から供給している電源を別々に各ＩＰＳに供給することが可能になる。
【００１５】
図２に示すように、電源コネクター７を各電源パターン２の境界上に形成することで、一つのコネクターで２つの電源パターンに給電することができる。
【００１６】
なお、図示の実施形態ではパワー半導体素子としてＩＰＳを用いて説明したが、パワー半導体素子としてはこのほかにＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどを使用してもよい。また電源パターン２のスペースＳの一部の領域には、必要に応じ、コンデンサやダイオードなどの電子部品を実装することもできる。
【００１７】
〔実施形態２〕
図３は本発明に係る電源分配回路基板の他の実施形態を示す。図１の実施形態１では、矩形の電源パターン２と電源パターン２´とそれぞれに接続される２つのＩＰＳ４と１つの電源コネクター７で一対として実装したが、実施形態２では、前述した一対を２個使用し、電源パターン２、２´群の片側にＩＰＳ４を２個、反対側にＩＰＳ４を２個実装したものである。それ以外の構成は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の電源分配回路基板によれば、電源パターンの両側に実装するＩＰＳ４の個数は特に限定されない。
【符号の説明】
【００１８】
１…プリント配線基板、２，２´…電源パターン、２Ａ…給電点、３…出力パターン、３Ａ…出力端子、４…ＩＰＳ（自己復帰型電子ヒューズ）、５…負荷出力端子、６…制御入力端子、７…電源コネクター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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