(57)【要約】【課題】メタルコア層から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができるメタルコア配線板を提供すること。【解決手段】放熱対象となる電気部品Ｒに接続されることによって該電気部品Ｒの熱を放熱させるメタルコア層１０を有してなるメタルコア配線板１であって、前記メタルコア層１０は、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されてなり、前記電気部品Ｒとの接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる幅太配線部１１を有してなる。【選択図】図２
2013115220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱対象となる電気部品に接続されることによって該電気部品の熱を放熱させるメタルコア層を有してなるメタルコア配線板であって、
前記メタルコア層は、
電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されてなり、
前記電気部品との接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる幅太配線部を有してなる
ことを特徴とするメタルコア配線板。
【請求項２】
当該メタルコア配線板は、
電力の供給先となる複数の負荷に接続され、該複数の負荷に対応した複数の回路が形成されてなり、
前記メタルコア層は、
前記複数の回路のうち二以上の回路がパターン形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のメタルコア配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱対象となる電気部品に接続されることによって該電気部品の熱を放熱させるメタルコア層を有してなるメタルコア配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されているランプ、モーター等の制御基板にはリレー等の電気部品が取り付けられている。このような電気部品の発熱による温度上昇を防ぐため、熱伝導性の高い金属板からなるメタルコア層を設けて、電気部品が発する熱を放熱するとともに均熱化するようにした、いわゆるメタルコア配線板を有してなる半導体装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されたメタルコア配線板は、メタルコア層が絶縁層を間にして二層設けられ、各メタルコア層の電流の方向を反対方向にすることによって、メタルコア層によって発生する磁界を相殺し、寄生インダクタンスを低減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６６２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、車載用の電気接続箱（ジャンクションボックス）に搭載されるメタルコア配線板は、ランプ、モーター等の複数の負荷に接続されるため、バッテリーに接続される複数の回路が形成される。このため、回路の配線効率を向上させることが重要となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたメタルコア配線板は、磁界を相殺するためメタルコア層を二層に分けて設けているので、メタルコア層が多層となり、回路の配線効率が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、メタルコア層から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができるメタルコア配線板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係るメタルコア配線板は、放熱対象となる電気部品に接続されることによって該電気部品の熱を放熱させるメタルコア層を有してなるメタルコア配線板であって、前記メタルコア層は、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されてなり、前記電気部品との接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる幅太配線部を有してなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るメタルコア配線板は、上記の発明において、当該メタルコア配線板は、電力の供給先となる複数の負荷に接続され、該複数の負荷に対応した複数の回路が形成されてなり、前記メタルコア層は、前記複数の回路のうち二以上の回路がパターン形成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１に係るメタルコア配線板は、前記メタルコア層が、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成され、しかも、放熱対象となる電気部品が接続される部分とその周辺が、他の部分に比して太く形成されることによって、前記メタルコア層における放熱領域を効率的に限定させるようにしているので、メタルコア層から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係るメタルコア配線板は、前記メタルコア層に二以上の回路がパターン形成されるので、該メタルコア配線板が前記複数の負荷に接続される場合であっても、メタルコア層から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施例に係るメタルコア配線板、およびメタルコア配線板に接続されるバッテリーおよびモーターを示した模式図である。
【図２】図２は、図１に示したメタルコア配線板のメタルコア層が視えるように示した図である。
【図３】図３は、図１に示したメタルコア配線板のＡ−Ａ線断面図に磁界の方向を矢印で示した図である。
【図４】図４は、図１に示したメタルコア配線板のＢ−Ｂ線断面図に熱が伝わる方向を矢印で示した図である。
【図５】図５は、本発明の実施例のメタルコア配線板の製造手順を示した図である。
【図６】図６は、本発明の実施例の変形例１のメタルコア配線板のメタルコア層が視えるように示した図である。
【図７】図７は、本発明の実施例の変形例２のメタルコア配線板の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るメタルコア配線板の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係るメタルコア配線板１およびメタルコア配線板１に接続されるバッテリーＢおよびモーターＭを示した模式図である。図２は、図１に示したメタルコア配線板１のメタルコア層１０が視えるように示した図である。図３は、図１に示したメタルコア配線板１のＡ−Ａ線断面図に磁界の方向を矢印で示した図である。図４は、図１に示したメタルコア配線板１のＢ−Ｂ線断面図に熱が伝わる方向を矢印で示した図である。
なお、図２中の矢印は電流の流れる方向を示し、図２中の黒丸は実装面１ａ上の回路配線に繋がる導通孔を示す。
【００１５】
本発明の実施例に係るメタルコア配線板１は、例えば、自動車などに搭載される各電子機器に電力を供給するために用いられる車載用の電気接続箱に搭載されるものであり、バッテリーＢと、電力の供給先となる負荷としてラジエーターファンモータ等の二つのモーターＭ（以下、第一モーターＭ１、第二モーターＭ２という）に接続される。
メタルコア配線板１は、バッテリーＢから各モーターＭに供給される電力を制御する制御部として機能するものであり、実装された電気部品の熱を放熱のため、金属からなるメタルコア層１０を有してなる。バッテリーＢおよび各モーターＭは、メタルコア配線板１に設けられた不図示の端子に接続される電線等によってメタルコア配線板１に接続されるようになっている。
また、メタルコア配線板１の実装面にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００設置され、このＣＰＵ１００によって電力の制御に関わる演算処理がなされるようになっている。
【００１６】
このようなメタルコア配線板１は、二つのモーターＭ１，Ｍ２に対応した二つの回路が形成されてなる。すなわち、メタルコア配線板１は、第一のモーターＭ１を駆動させる回路となる第一の回路Ｃ１と、第二のモーターＭ２を駆動させる回路となる第二の回路Ｃ２とを有してなる。
【００１７】
第一の回路Ｃ１は、バッテリーＢの陽極側から電流の流れ方向下流に向けて、第一のリレーＲ１、第一のサージ保護回路Ｔ１、第一のモーターＭ１、バッテリーＢの陰極側に順次接続される回路である。
【００１８】
第二の回路Ｃ２は、バッテリーＢの陽極側から電流の流れ方向下流に向けて、第二のリレーＲ１、第二のサージ保護回路Ｔ２、第二のモーターＭ２、バッテリーの陰極側に順次接続される回路である。
【００１９】
第一のリレーＲ１および第二のリレーＲ２は、バッテリーＢへの逆接続がされた際、逆電流が各モーターＭに流れることを防止するものである。
【００２０】
第一のサージ保護回路Ｔ１および第二のサージ保護回路Ｔ２は、ツェナーダイオード等によって実現され、サージが発生した際、各モーターに過大な電圧が負荷されることを防止するものである。
【００２１】
ここで、メタルコア配線板１についてその断面構成を参照しながらより具体的に説明する。
メタルコア層１０は、図３および図４に示すように、絶縁樹脂からなる絶縁層２０，２０ａ，２０ｂの間に設けられ、実装面１ａ側に位置される絶縁層２０ａの表面には銅箔が積層され、この銅箔によって実装面１ａ上の表面配線パターン２が形成されるようになっている。
【００２２】
メタルコア層１０は、図２に示すように、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されてなる。
また、メタルコア層１０は、幅太配線部１１を有してなる。
幅太配線部１１は、放熱対象となる各リレーＲ（Ｒ１，Ｒ２）との接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる。
より具体的には、メタルコア層１０は、第一の回路Ｃ１において、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されてなり、第一のリレーＲ１との接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる第一の幅太配線部１１ａを有してなる。
また、メタルコア層１０は、第二の回路Ｃ２において、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成され、第二のリレーＲ２との接続部分およびその周辺領域を形成し、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる第二の幅太配線部１１ｂを有してなる。
【００２３】
このように、第一の回路Ｃ１および第二の回路Ｃ２が、メタルコア層１０にて電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成されるので、図３に示すように、メタルコア層１０を流れる電流によって発生する磁界Ｂが相殺されるようになっている。これにより、寄生インダクタンスを低減するようになっている。
また、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる第一の幅太配線部１１ａおよび第二の幅太配線部１１ｂによって、図４に示すように、第一のリレーＲ１および第二のリレーＲ２の熱がメタルコア配線板に分散、均熱化されるようになっている。
なお、第一の幅太配線部１１ａおよび第二の幅太配線部１１ｂの配線幅、およびその配線長さは、レイアウト上の制約を考慮して適宜設定するようにする。
【００２４】
次に、図５を用いてメタルコア配線板１の製造方法について説明する。図５は、本発明の実施例のメタルコア配線板１の製造手順を示した図である。
まず、絶縁層２０ｂに板状の金属からなるメタルコア基板１０ａを貼り合わせる（図５（ａ）参照）。絶縁層２０ｂは、例えば絶縁樹脂基板２１と絶縁性樹脂からなる不図示の接着シート、いわゆるプリプレグからなり、プリプレグを間にして、絶縁樹脂基板２１とメタルコア基板１０ａとが貼り合わされる。なお、この貼り合わせの際、熱真空プレス加工等が用いられる。
【００２５】
その後、メタルコア基板１０ａに配線パターンを形成する（図５（ｂ）参照）。このメタルコア基板１０ａのパターン形成には、公知のフォトリソグラフィ―法が用いられる。これにより、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるようにメタルコア層１０に第一の回路Ｃ１および第二の回路Ｃ２の配線パターンが形成される。また、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる第一の幅太配線部１１ａおよび第二の幅太配線部１１ｂがパターン形成される。
【００２６】
その後、絶縁層２０ａを間にして不図示の銅箔を積層した後、実装面１ａに表面配線パターン２を形成することによってメタルコア配線板１が完成される（図５（ｃ）参照）。ここで、絶縁層２０ａは、例えば上述したプリプレグからなり、銅箔を積層する際に、熱真空プレス加工によって回路の間にプリプレグの樹脂が埋め込まれる。
なお、上述したメタルコア配線板１の製造方法には、その他、各リレーＲの端子等が挿入される不図示の端子挿通孔およびの層間の導通をとるための孔の孔明け工程、および孔内めっき処理工程等、回路基板の製造に必要な公知の処理が施される。
【００２７】
本発明の実施例に係るメタルコア配線板１は、メタルコア層１０が、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成され、しかも、放熱対象となるリレーＲが接続される部分とその周辺が、他の部分に比して太く形成されることによって、メタルコア層１０における放熱領域を効率的に限定させるようにしているので、メタルコア層１０から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができる。
【００２８】
また、本発明の実施例に係るメタルコア配線板１は、メタルコア層１０に二つの回路Ｃ１，Ｃ２がパターン形成されるので、メタルコア配線板１が二つのモーターＭ１，Ｍ２に接続される場合であっても、メタルコア層１０から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができる。
【００２９】
（変形例１）
次に、図６を用いて本発明の実施例に係るメタルコア配線板１の変形例１について説明する。図６は、本発明の実施例の変形例１のメタルコア配線板２のメタルコア層１２が視えるように示した図である。
この変形例１のメタルコア配線板２は、一つのモーターＭに接続され、モーターＭを駆動させる回路となる一つの回路を有してなる点で実施例のメタルコア配線板１と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付している。
【００３０】
この変形例１のメタルコア配線板２は、メタルコア層１０が、電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成され、しかも、放熱対象となるリレーＲが接続される部分とその周辺が、他の部分に比して太く形成されることによって、メタルコア層１０における放熱領域を効率的に限定させるようにしているので、実施例１のメタルコア配線板１と同様に、メタルコア層１０から発せられる磁界を抑えつつ回路の配線効率を向上させることができる。
【００３１】
（変形例２）
次に、図７を用いて本発明の実施例に係るメタルコア配線板１の変形例２について説明する。図７は、本発明の実施例の変形例２のメタルコア配線板３の要部断面図である。
この変形例２のメタルコア配線板３は、二層のメタルコア層１０，１３が設けられている点で実施例のメタルコア配線板１と異なる。
なお、その他の構成は実施例と同様であり、実施例と同一構成部分には同一符号を付している。
【００３２】
メタルコア配線板３は、絶縁樹脂層を間にして二層のメタルコア層１０，１３が絶縁層２０ｃを間にして形成されている。このメタルコア配線板３は、例えば３つのモーターＭ（不図示）に接続されている。各メタルコア層１０，１３には電流が逆方向に流れる配線が近傍に配置されるように配線パターンが形成される。また、他の部分の配線幅に比して太く形成されてなる幅太配線部１１がパターン形成される。
【００３３】
この変形例２のメタルコア配線板３は、実施例のメタルコア配線板１と同様な効果を奏することができる。
【００３４】
なお、本発明の実施例に係るメタルコア配線板１，２，３は、モーターＭに接続されるものを例示したが、これに限らない。すなわち、バッテリーＢからの電力の供給先となる負荷であればその他の負荷に接続されるようにしても構わない。例えば、メタルコア配線板１，２，３がモーターＭに代わってランプに接続されるようにしてもよい。
【００３５】
また、本発明の実施例に係るメタルコア配線板１，２，３は、放熱対象となる電気部品がリレーＲであるものを例示したが、これに限らず、その他の電気部品が放熱対象とされ、幅太配線部１１に接続されるようにしてもよい。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を、上述した発明の実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上述した発明の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１、２、３  メタルコア配線板
１ａ      実装面
２        表面配線パターン
１０、１２、１３  メタルコア層
１０ａ    メタルコア基板
１１      幅太配線部
１１ａ    第一の幅太配線部
１１ｂ    第二の幅太配線部
２０，２０ａ，２０ｂ  絶縁層
２１      絶縁樹脂基板
Ｃ１      第一の回路
Ｃ２      第二の回路
Ｒ        リレー
Ｒ１      第一のリレー
Ｔ        サージ保護回路
Ｔ１      第一のサージ保護回路
Ｒ２      第二のリレー
Ｔ２      第二のサージ保護回路
Ｂ        バッテリー
Ｍ        モーター
Ｍ１      第一のモーター
Ｍ２      第二のモーター
１００        ＣＰＵ
【図１】
2013115220.tif 000003
【図２】
2013115220.tif 000004
【図３】
2013115220.tif 000005
【図４】
2013115220.tif 000006
【図５】
2013115220.tif 000007
【図６】
2013115220.tif 000008
【図７】
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