(57)【要約】 【課題】  高密度実装化されている回路構成体を提供する。【解決手段】  回路構成体４０は、制御回路基板１１と、その制御回路基板１１の下面側に貼り付けられているバスバー１２と、制御回路基板１１の上面側から実装されている電子部品１５とで構成されている。この電子部品１５は、その本体１６の両側面から延出する端子１７を備えている。これにより、制御回路基板１１の上面において、電子部品１５の本体１６に対応する領域には配線可能領域１９が形成され、その配線可能領域１９に導体パターン１３や他の小型電子部品４１が配されている。これにより、回路構成体４０は高密度実装化されている。さらに、この制御回路基板１１には貫通孔１８が設けられ、また、バスバー１２の下面には放熱板２２が接着されている。そして、端子１７は、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上に実装されている。【選択図】  図５
2006100553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ことを特徴とする回路構成体。
【請求項２】
前記配線可能領域に他の電子部品が実装されていることを特徴とする請求項１記載の回路構成体。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【特許文献１】特開２００４−１４７４１６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
＜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。
【０００８】
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。
【０００９】
＜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。
【００１０】
＜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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
＜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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
＜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。
【００３９】
（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。
【００４０】
（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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態における電気接続箱の外観斜視図
【図２】第１実施形態における電気接続箱の分解斜視図
【図３】第１実施形態に係る回路構成体の一部拡大斜視図
【図４】図３のＡ−Ａ断面図
【図５】第２実施形態に係る回路構成体の一部拡大断面図
【符号の説明】
【００４２】
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
【図１】
2006100553.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006100553.tif 000007