(57)【要約】【課題】均熱性、放熱性およびリサイクル性に優れ、しかもコスト低減を図ることができる回路基板の放熱構造およびそれを備えた電気接続箱を提供すること。【解決手段】電気部品が実装される二つの回路基板１１，１２で、これらの間に配置される枠型スペーサ２１の両側の開口部２２，２３を閉塞し、これら二つの回路基板１１，１２および枠型スペーサ２１で囲まれる空間部に放熱ジェル３３を充填する。形状を保持可能な粘度の高い放熱ジェルを用いる必要がなく、放熱ジェル３３が二つの回路基板１１，１２の突出部分の有無に関係なくこれら回路基板１１，１２に応じた形状に容易に変形してこれらの対向面全体に亘って密着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品が実装される二つの回路基板で、これらの間に配置される枠型スペーサの両側の開口部を閉塞し、前記二つの回路基板および前記枠型スペーサで囲まれる空間部に絶縁性の放熱ジェルを充填してなることを特徴とする回路基板の放熱構造。
【請求項２】
前記放熱ジェルが、熱伝導性に優れたシリコンジェルであることを特徴とする請求項１に記載した回路基板の放熱構造。
【請求項３】
前記放熱ジェルは、前記枠型スペーサが無いと前記二つの回路基板の間で形状を維持できない粘度を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載した回路基板の放熱構造。
【請求項４】
電気部品が実装された二つの回路基板と、
前記回路基板を覆うケースと、
を備えた電気接続箱であって、
前記回路基板の放熱構造として、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載した回路基板の放熱構造を備えることを特徴とする電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱性を有する回路基板の放熱構造およびそれを備えた電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板の場合、発熱を考慮すると、導体（即ち、銅等の導電性金属）からなる導電性回路パターンの断面積を大きくし難いことから、大電流を流すことは困難であった。このため、大電流を流すことができるように、種々の回路基板の放熱構造が提案されている。
【０００３】
例えば、均熱性および放熱性を高めるべく、平板状の金属コアを回路基板の絶縁層間に設けた所謂メタルコア基板を用いる技術や、回路基板とケース等の別部材との間にシート状放熱体を挟む技術（例えば、特許文献１，２参照）がある。また、管体に伝熱流体を封入したヒートパイプに吸熱板を接合し、吸熱板と回路基板との間に加熱硬化型のジェル（即ち、ゲル）を設ける技術（例えば、特許文献３参照）や、発熱性回路基板と非発熱性回路基板との間に粘度の高いジェル状（即ち、ゲル状）の樹脂を設ける技術（例えば、特許文献４参照）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６３５６４号公報
【特許文献２】特開平５−１５０３６号公報
【特許文献３】特開平１１−５５８２８号公報
【特許文献４】特開２００２−２９９８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したメタルコア基板を用いる場合、リサイクルの際にメタルコアを分離することが困難で、リサイクル性に劣ってしまう。
【０００６】
また、回路基板とケース等の別部材との間にシート状放熱体を挟む場合、リサイクルのための分解が比較的容易ではあるものの、回路基板あるいは別部材の放熱体対向面から放熱体に向けて突出する突出部分（例えば端子基端部や基板保持用フック等）を通すための穴を持つ特別な形状のシート状放熱体を用意しなければならない。つまり、シート状放熱体をコストをかけて金型で成形しなければならない。
【０００７】
また、吸熱板と回路基板との間に加熱硬化型のジェルを設ける場合、リサイクルの際に硬化後のジェルを除去する必要があり、手間がかかってリサイクル性に劣ってしまう。
【０００８】
また、発熱性回路基板と非発熱性回路基板との間に粘度が高いジェル状の樹脂を設けた放熱構造の場合、そのジェル状の樹脂として、形状を保持し得る程度粘度が高い樹脂を配置せねばならないことから、そのジェル状の樹脂が回路基板に十分に密着できず、所望の発熱性回路基板の均熱性および放熱性を十分に確保できない。つまり、この構造では、流動性を考慮すると、市販されているジェル状の熱伝導用の粘着シートを用いるのが現実的であり、回路基板からジェル状の樹脂に向けて突出する突出部分（例えば端子基端部や電気部品等）および該突出部分の周囲にある回路基板面と、ジェル状の樹脂との間に隙間が発生し、所望する均熱性および放熱性を十分に得られない可能性が極めて高い。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、均熱性、放熱性およびリサイクル性に優れ、しかもコスト低減を図ることができる回路基板の放熱構造およびそれを備えた電気接続箱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係る回路基板の放熱構造は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）  電気部品が実装される二つの回路基板で、これらの間に配置される枠型スペーサの両側の開口部を閉塞し、前記二つの回路基板および前記枠型スペーサで囲まれる空間部に絶縁性の放熱ジェルを充填してなること。
（２）  上記（１）の構成において、
前記放熱ジェルが、熱伝導性に優れたシリコンジェルであること。
（３）  上記（１）または（２）の構成において、
前記放熱ジェルは、前記枠型スペーサが無いと前記二つの回路基板の間で形状を維持できない粘度を有すること。
【００１１】
上記（１）の構成の回路基板の放熱構造は、枠型スペーサの両側の開口部を二つの回路基板によって、それらで囲まれる空間部に絶縁性の放熱ジェルを充填した状態で閉塞するものであるため、形状を保持可能な粘度の高い放熱ジェルを用いる必要がなく、放熱ジェルが二つの回路基板の突出部分の有無に関係なくこれら回路基板に応じた形状に容易に変形してこれらの対向面全体に亘って密着することになる。従って、上記（１）の構成の回路基板の放熱構造によれば、均熱性および放熱性に優れることになる。また、特別な形状の放熱体を用意する必要がないため、コストを低減することができる。更に、リサイクル時には、回路基板から放熱ジェルを洗い流す等して除去すれば良いため、解体が容易でリサイクル性に優れる。
上記（２）の構成の回路基板の放熱構造によれば、放熱ジェルが熱伝導性に優れたシリコンジェルであるため、放熱ジェルが二つの回路基板に密着して良好に熱を伝導することになる。従って、均熱性および放熱性に確実に優れることになる。
上記（３）の構成の回路基板の放熱構造によれば、放熱ジェルは、枠型スペーサが無いと二つの回路基板の間で形状を維持できない粘度（即ち、そのような流動性）を有するので、二つの回路基板の対向面全体に亘って良好に密着する。尚、本発明に係る放熱ジェルは、その使用初期、即ち、本発明の回路基板の放熱構造が組み立てられる時に前述した粘度で、そして組み立て後、時間経過とともに粘度が高くなる（即ち、硬化する）ものであってもよい。
【００１２】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（４）を特徴としている。
（４）  電気部品が実装された二つの回路基板と、前記回路基板を覆うケースと、を備えた電気接続箱であって、前記回路基板の放熱構造として、上記（１）〜（３）のいずれかの回路基板の放熱構造を備えること。
【００１３】
上記（４）の構成の電気接続箱は、枠型スペーサの両側の開口部を二つの回路基板によって、それらで囲まれる空間部に絶縁性の放熱ジェルを充填した状態で閉塞する回路基板の放熱構造を備えているので、形状を保持可能な粘度の高い放熱ジェルを用いる必要がなく、放熱ジェルが二つの回路基板の突出部分の有無に関係なくこれら回路基板に応じた形状に容易に変形してこれらの対向面全体に亘って密着することになる。従って、上記（４）の構成の電気接続箱によれば、均熱性および放熱性に優れることになる。また、特別な形状の放熱体を用意する必要がないため、コストを低減することができる。更に、リサイクル時には、回路基板から放熱ジェルを洗い流す等して除去すれば良いため、リサイクル性に優れる。加えて、金属板からなる別個の放熱板を取り付けた回路基板を収納する場合と比較してバスバーを用いることなく回路基板への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、均熱性、放熱性およびリサイクル性に優れ、しかもコスト低減を図ることができる回路基板の放熱構造およびそれを備えた電気接続箱を提供できる。
【００１５】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る回路基板の放熱構造およびそれを備えた電気接続箱について図面を参照して説明する。
【００１７】
（回路基板の放熱構造）
まず、実施形態に係る回路基板の放熱構造について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る回路基板の放熱構造を示す断面図、そして図２および図３は、製造工程を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、実施形態に係る回路基板の放熱構造は、いずれもプリント回路基板である第１の回路基板１１と第２の回路基板１２とを備えている。
【００２０】
回路基板１１，１２は、同じ大きさの長方形状のもので、いずれも、絶縁性が良好で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等からなるベースボード上に、銅箔からなる導電性回路パターン（不図示）が形成されたものである。
【００２１】
回路基板１１，１２には、それぞれ、リレー等の電気部品（不図示）が実装される。これら電気部品の端子部は導電性回路パターンに電気的に接続され、そしてハンダ付けにより固定される。
【００２２】
第１の回路基板１１には、複数の導電性金属製の接続端子１３を配置するための複数の端子嵌合孔１４が所定の位置に形成されており、これら端子嵌合孔１４に互いに平行をなして同じ表面側に延出するように接続端子１３がそれぞれ圧入されている。各端子嵌合孔１４は、導電性回路パターンの一部を形成するスルーホールランドである。接続端子１３は、それぞれ端子嵌合孔１４に嵌合され且つ電気的に接続された状態で第１の回路基板１１の裏面側にもそれぞれ一部突出する。これらの接続端子１３は導電性回路パターンと導通し、そして端子嵌合孔１４にハンダ付けにより固定される。また、第１の回路基板１１には、接続端子１３用の端子嵌合孔１４とは別に連結用嵌合孔１５が所定の位置に形成されている。
【００２３】
同様に、第２の回路基板１２には、複数の導電性金属製の接続端子１７を配置するための複数の端子嵌合孔１８が所定の位置に形成されており、これら端子嵌合孔１８に互いに平行をなして同じ表面側に延出するように接続端子１７がそれぞれ圧入されている。各端子嵌合孔１８は、導電性回路パターンの一部を形成するスルーホールランドである。接続端子１７は、それぞれ端子嵌合孔１８に嵌合され且つ電気的に接続された状態で第２の回路基板１２の裏面側にもそれぞれ一部突出する。これらの接続端子１７は第２の回路基板１２の導電性回路パターンに導通し、そして端子嵌合孔１８にハンダ付けにより固定される。また、第２の回路基板１２にも、接続端子１７用の端子嵌合孔１８とは別に連結用嵌合孔１９が所定の位置に形成されている。
【００２４】
枠型スペーサ２１は、回路基板１１，１２が互いに裏面同士を対向させた状態で、それらの間に配置される。
【００２５】
この枠型スペーサ２１は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン等の放熱性の高い合成樹脂から形成されるもので、長方形の枠状をなしており、両側に開口部２２，２３を有している。枠型スペーサ２１の開口部２２，２３側の端縁部には、それぞれ、内周側に全周に亘って段差部２４，２５が形成されている。一方の開口部２２を閉塞するように第１の回路基板１１がその段差部２４に載置され、そして他方の開口部２３を閉塞するように第２の回路基板１２がその段差部２５に載置される。
【００２６】
このように枠型スペーサ２１の両側の開口部２２，２３を閉塞した状態の第１の回路基板１１と第２の回路基板１２とは、これらに串刺し状に設けられる複数の金属製のプレスフィット端子２８で互いに連結される。つまり、第１の回路基板１１の連結用嵌合孔１５にプレスフィット端子２８の一端の嵌合部２９が圧入され、第１の回路基板１１の連結用嵌合孔１９にプレスフィット端子２８の他端の嵌合部３０が圧入されることで、第１の回路基板１１と第２の回路基板１２とが互いに連結される。ここで、嵌合部２９，３０は、他の部分より幅広で且つ幅方向に二分割された形状をなしていて、圧入時に幅方向に弾性変形可能となっている。
【００２７】
尚、連結用嵌合孔１５，１９はスルーホールランドであっても単なる貫通孔であっても良い。つまりスルーホールランドの場合、第１の回路基板１１の連結用嵌合孔１５および第２の回路基板１２の連結用嵌合孔１９に嵌合固定されたプレスフィット端子２８がこれら回路基板１１，１２を電気的に接続することになり、このような電気的接続を行なわない場合は、連結用嵌合孔１５，１９を単なる貫通孔とする。
【００２８】
また、プレスフィット端子２８に限らず、例えば、両端部にネジ穴を持つ柱型スペーサを介してのネジ止め、枠型スペーサ２１へのネジ止め等、種々の連結手段で、第１の回路基板１１と第２の回路基板１２とを連結できる。
【００２９】
そして、回路基板１１，１２および枠型スペーサ２１で囲まれる空間部に絶縁性の放熱ジェル３３が充填されている。この放熱ジェル３３は、流動性が高く、むしろゾルに近い特性のものである。具体的に、放熱ジェル３３は、熱伝導性に優れたシリコンジェルからなる。
【００３０】
ここで、これらを組み立てる場合、第１の回路基板１１に対しては接続端子１３および電気部品を、そして第２の回路基板１２に対しては接続端子１７および電気部品を、予め実装しておく。
【００３１】
そして、図２に示すように、第２の回路基板１２の連結用嵌合孔１９にプレスフィット端子２８の嵌合部３０を裏面側から圧入し、第２の回路基板１２の裏面側に、この第２の回路基板１２で一方の開口部２３を閉塞させるように枠型スペーサ２１を段差部２５で載置させてプール状の中間容器体３５を形成する。
【００３２】
このプール状の中間容器体３５の内側に、図３に示すように、上側に配置された枠型スペーサ２１の他方の開口部２２を介して放熱ジェル３３を流し込む。
【００３３】
次に、枠型スペーサ２１の他方の開口部２２を閉塞するように且つ放熱ジェル３３上に浮かべるようにして、裏面を下側にした状態で第１の回路基板１１を図１に示すように取り付ける。つまり、プレスフィット端子２８の嵌合部２９を第１の回路基板１１の連結嵌合孔１５に圧入しつつ、第１の回路基板１１を枠型スペーサ２１の他方の開口部２２の段差部２４に載置させる。このようにして、電気部品（不図示）、接続端子１３，１７、およびプレスフィット端子２８を有する回路基板１１，１２と、枠型スペーサ２１と、放熱ジェル３３とからなる基板小組立体３６が組み上がる。尚、以上の組み付け時に放熱ジェル３３がはみ出すことがあっても、拭き取れば良好に除去できる。
【００３４】
そして、上記実施形態に係る回路基板の放熱構造は、枠型スペーサ２１の両側の開口部２２，２３を二つの回路基板１１，１２によって、これらで囲まれる空間部に放熱ジェル３３を充填した状態で、閉塞するものである。そのため、形状を保持可能な粘度の高い放熱ジェルを用いる必要がなく、二つの回路基板１１，１２に接続端子１３，１７の裏面への突出部等があっても放熱ジェル３３がこれら回路基板１１，１２に応じた形状に容易に変形してこれらの対向面全体に亘って密着することになる。換言すれば、放熱ジェル３３は、枠型スペーサ２１が無いと回路基板１１，１２の間で形状を維持できない粘度（即ち、そのような流動性）を有するので、回路基板１１，１２の対向面全体に亘って良好に密着する。従って、均熱性および放熱性に優れることになる。尚、この放熱構造の放熱作用には、回路基板１１，１２のいずれか一方の熱が放熱ジェル３３を介して他方の表面から放たれる作用もある。
【００３５】
また、金型等が必要な特別な形状の放熱体を用意する必要がないため、コストを低減することができる。
【００３６】
更に、リサイクル時には、回路基板１１，１２から放熱ジェル３３を洗い流す等して除去すれば良いため、解体が容易でリサイクル性に優れる。
【００３７】
特に、放熱ジェル３３が熱伝導性に優れたシリコンジェルであるため、放熱ジェル３３が二つの回路基板１１，１２に密着して良好に熱を伝導することになる。従って、均熱性および放熱性に確実に優れることになる。
【００３８】
加えて、バスバーを用いない回路基板１１，１２を用いるため、コストを低減することができる。
【００３９】
尚、枠型スペーサ２１は、回路基板１１，１２各々の全周縁部を囲める大きさでなくても良く、例えば、回路基板１１，１２各々の裏面よりも小さい、即ち、回路基板１１，１２各々の裏面を部分的に囲むような大きさのものであっても良い。
【００４０】
また、放熱ジェル３３は、その使用初期、即ち、上記放熱構造が組み立てられる時に枠型スペーサ２１が無いと回路基板１１，１２の間で形状を維持できない粘度で、そして組み立て後、時間経過とともに粘度が高くなる（即ち、硬化する）ものであってもよい。
【００４１】
（電気接続箱）
次に、上記放熱構造を備えた電気接続箱について説明する。図４は、本発明の実施形態に係る電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。
【００４２】
図４に示すように、電気接続箱４０は、上ケース（ケース）４１および下ケース（ケース）４２を有している。そして、これら上ケース４１と下ケース４２との間に、電気部品（不図示）、接続端子１３，１７、およびプレスフィット端子２８を有する回路基板１１，１２と、枠型スペーサ２１と、放熱ジェル３３とからなる図１の基板小組立体３６が配置され、この基板小組立体３６が上ケース４１および下ケース４２で覆われている。尚、図４においては、図示の便宜上、基板小組立体３６をも分解して示している。
【００４３】
上ケース４１および下ケース４２は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン等の放熱性の高い合成樹脂から形成されるものである。基板小組立体３６を挟むように上ケース４１と下ケース４２とを組み合わせることにより、上ケース４１と下ケース４２とが基板小組立体３６を保持した状態で組み付けられる。
【００４４】
この電気接続箱４０は、上ケース４１に、ワイヤハーネス（不図示）のコネクタ（相手方コネクタ）が接続可能な複数の接続部（コネクタ）４４を備えている。
【００４５】
接続部４４は、上ケース４１に一体的に形成された嵌合凹部４５を有しており、この嵌合凹部４５内に第１の回路基板１１に立設された上記の接続端子１３の電気接続部が配置される。そして、この接続部４４では、嵌合凹部４５にワイヤハーネスのコネクタが嵌合されることにより、ワイヤハーネスのコネクタの端子と接続部４４の接続端子１３とが接触して導通される。
【００４６】
また、下ケース４２にも、同様に第２の回路基板１２に立設された上記の接続端子１７が配置される嵌合凹部（不図示）を有する接続部（コネクタ）４７が一体的に形成されている。
【００４７】
このように、電気接続箱４０によれば、上述の優れた放熱構造を備えたことから、この放熱構造による上記効果を奏することができる。
【００４８】
加えて、上記効果を奏する回路基板の放熱構造を採用した電気接続箱４０であるため、金属板からなる別個の放熱板を取り付けた回路基板を収納する場合と比較してバスバーを用いることなく回路基板１１，１２への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができる。
【００４９】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、組み合わせ、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態における回路基板の放熱構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における回路基板の放熱構造の製造工程を示す断面図である。
【図３】図２とともに本発明の回路基板の放熱構造の製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態における電気接続箱を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１，１２：回路基板
２１：枠型スペーサ
２２，２３：開口部
３３：放熱ジェル
４０：電気接続箱
４１：上ケース（ケース）
４２：下ケース（ケース）
【図１】
2008227258.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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