(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側に接続される電源側ブスバーと、入力端子が電源側ブスバーに接続されると共に出力端子が同一方向を向いた状態で負荷への電源供給を行う複数のＦＥＴがベアチップ実装されて１つのパッケージとなった複数のＦＥＴモジュールと、電源側ブスバーと同一平面上に配置されると共に複数のＦＥＴモジュールが実装された電源側回路基板と、ＦＥＴモジュールの出力端子と接続される接続端子を有してＦＥＴモジュール上に載置され、負荷に電源を供給する負荷側回路基板とを備え、前記ＦＥＴモジュールの底面には電源側ブスバーが入り込む凹部が形成されていることを特徴とする電源分配箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の電源分配箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の電源分配箱は、ランプなどの各負荷の制御を目的として用いられるものであり、電源側ブスバーと負荷側ブスバーとの間にリレーや制御ユニットが配置され、これらの部品がケースの内部に配置された構造となっている。しかしながら、リレーでは、単に負荷への電源のＯＮ・ＯＦＦを行うだけであるところから、複雑な制御を行うことができない。従って、例えば、電源電圧が４２ＶになったときにランプのＰＷＭ制御等を行う必要がある場合には、半導体を用いる必要がある。また、このような事情とは別に、リレーを半導体化することもなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体を用いたり、リレーを半導体化した場合には、これらを実装する回路基板に電源ラインを引き込む必要がある。しかしながら、電源ラインは回路基板のパターン内で大きなスペースを占有することから、回路基板が大型化し、電源分配箱も大型化する問題がある。
【０００４】
また、電源側ブスバーと回路基板とを接続するための入力端子や回路基板から負荷側に出力するための出力端子が必要となるため、これによっても電源分配箱が大型化している。
【０００５】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、部品点数を削減できると共に、小型化が可能な電源分配箱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】
請求項１の発明の電源分配箱は、電源側に接続される電源側ブスバーと、入力端子が電源側ブスバーに接続されると共に出力端子が同一方向を向いた状態で負荷への電源供給を行う複数のＦＥＴがベアチップ実装されて１つのパッケージとなった複数のＦＥＴモジュールと、電源側ブスバーと同一平面上に配置されると共に複数のＦＥＴモジュールが実装された電源側回路基板と、ＦＥＴモジュールの出力端子と接続される接続端子を有してＦＥＴモジュール上に載置され、負荷に電源を供給する負荷側回路基板とを備え、前記ＦＥＴモジュールの底面には電源側ブスバーが入り込む凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
この電源分配箱では、負荷への電源供給を行う複数のＦＥＴをベアチップ実装してＦＥＴモジュールとし、このＦＥＴモジュールを電源側回路基板に実装しているため、リレーや入力端子、出力端子が不要となり、部品点数を削減することができ、電源分配箱を小型化することができる。
【０００８】
また、ＦＥＴモジュールに対して電源側ブスバーから直接に電源を供給するため、電流値の大きなパワー線を電源側回路基板に配索する必要がなくなる。このため、電源側回路基板を小さくすることができる。
【０００９】
また、電源側回路基板を電源側ブスバーと同一平面上に配置するため、電源側回路基板、電源側ブスバーのいずれか一方の厚さが不要となり、薄型化することができる。
【００１０】
さらに、負荷側回路基板をＦＥＴモジュールの上に載置していることから、負荷側回路基板のスペースが不要となり、さらに小型化することができる。
【００１２】
また、この電源分配箱では、ＦＥＴモジュールの底面の凹部内に電源側ブスバーが入り込むことにより、電源側ブスバーの厚さが吸収される。このため、電源側ブスバーの厚さがなくなり、さらに薄型化することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態を示す斜視図、図２はＦＥＴモジュールの斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、この実施形態の電源分配箱は、アルミニウムダイキャストによって矩形箱形に成形されたケース本体１及び対応した矩形箱形状となっているメインカバー２によってケースが形成されており、このケースの内部に、電源側に接続される電源側ブスバー３、電源側回路基板４、負荷側回路基板５及び負荷側に接続される負荷側ブスバー６が積層状態で収納されている。
【００１５】
ケース本体１の底面上には、放熱促進及び強度向上のための平行な細いリブ突起１ａが形成されており、電源側ブスバー３は、細長の絶縁シート７を介してリブ突起１ａ上に固定されている。リブ突起１ａへの電源側ブスバー３の固定を行うため、リブ突起１ａ、絶縁シート７及び電源側ブスバー３には、ねじが貫入する複数のねじ孔１ｂ、７ｂ、３ｂが形成されている。
【００１６】
この実施形態において、電源側ブスバー３は、２枚が平行となるように配置されている。なお、後述するＦＥＴモジュール８からの放熱を確保するため、ケース本体１を放熱板に固定したり、ケース本体１を他の高伝熱性金属によって成形することが可能である。
【００１７】
電源側回路基板４は、平行な２枚の電源側ブスバー３の間に配置されている。従って、電源側回路基板４は電源側ブスバー３と同一平面上に配置される。この電源側回路基板４には、複数のＦＥＴモジュール８が実装されており、ＦＥＴモジュール８に制御信号を送るためのドライバ回路が形成されている。なお、電源側回路基板４には、コネクタが挿入されるハウジング４ａが起立状に形成されており、このハウジング４ａを負荷側回路基板５、第２の絶縁板１２及びメインカバー２の対応位置に設けたハウジング用孔を挿入することにより、これらを電源側回路基板４に対して相対的に位置決めすることが可能となっている。
【００１８】
ＦＥＴモジュール８は、数個のＦＥＴ（図示省略）を内部にベアチップ実装して１つのパッケージ内に収納した構造となっている。各ＦＥＴモジュール８の内部では、収納したＦＥＴの入力端子が電源側ブスバー３に接続されるようにベアチップ実装されている。また、各ＦＥＴモジュール８は、入力端子に対応した出力端子９を有しているが、この出力端子９は同一の方向（この実施形態では、上方向）を向いた状態でＦＥＴモジュール８から引き出されている。出力端子９としては、音叉型端子が用いられている。
【００１９】
さらに、それぞれのＦＥＴモジュール８は、ねじ止めを行うためのねじ孔８ｂ、８ｃが形成されている。ねじ孔８ｂは、電源側ブスバー３、絶縁シート７及びリブ突起１ａのねじ孔３ｂ、７ｂ、１ｂとの対応位置に設けられており、ＦＥＴモジュール８を電源側ブスバー３、絶縁シート７及びリブ突起１ａを介してケース本体１に固定するために使用される。これに対し、ねじ孔８ｃは、ＦＥＴモジュール８を電源側回路基板４に固定するために使用される。
【００２０】
この実施形態において、複数のＦＥＴモジュール８は、２列となって電源側回路基板４に実装されている。それぞれのＦＥＴモジュール８の底面には、凹部８ａが長さ方向に沿って形成されている。この凹部８ａは電源側ブスバー３の厚さ及び幅と同程度のサイズとなるように形成されている。また、ＦＥＴモジュール８を電源側回路基板４に対し列状となって実装することにより、隣接しているＦＥＴモジュール８の凹部８ａが連通状態となる。この連通した凹部８ａ内には、電源側ブスバー３が入り込む。これにより、電源側ブスバー３の板厚が吸収される。また、電源側ブスバー３とＦＥＴモジュール８との位置ずれを防止することができる。
【００２１】
各ＦＥＴモジュール８の底面には、ＦＥＴの入力端子が露出しており、この入力端子が底面の凹部８ａ内に入り込んだ電源側ブスバー３と接触する。この接触により、電源側ブスバー３からＦＥＴモジュール８に対して直接に電源を供給することができる。従って、電源側回路基板４にパワー線を配索する必要がなくなる。
【００２２】
負荷側回路基板５は、電源側回路基板４に実装されたＦＥＴモジュール８の上に載置されることにより配置される。この場合、負荷側回路基板５とＦＥＴモジュール８との間には、第１の絶縁板１０が挟まれる。
【００２３】
負荷側回路基板５には、ＦＥＴモジュール８の出力端子９と対応した接続端子１１が起立するように差し込まれている。接続端子１１はＦＥＴモジュール８の出力端子９と同様に、音叉型端子が使用されている。音叉型端子はスリットを備えており、従って、対応している出力端子９と接続端子１１に対し、ヒューズ１４の両端の板状端子１４ａ（図２参照）を差し込むだけでＦＥＴモジュール８と負荷側回路基板５とを接続することができ、接続作業を簡単に行うことができる。なお、ＦＥＴモジュール８の出力端子９及び負荷側回路基板５の接続端子１１としては、音叉端子以外の形状の端子、例えばコネクタ端子形状しても良く、これにより、コネクタを接続することが可能となる。さらに、負荷側回路基板５の面内には、コネクタ用の端子１３が起立状に設けられている。
【００２４】
負荷側回路基板５の上には、第２の絶縁板１２が載置される。第２の絶縁板１２には、負荷側回路基板５の接続端子１１が突き刺さって貫通するスリット１２ａが形成されており、接続端子１１は第２の絶縁板１２の上方に抜き出されるようになっている。負荷側ブスバー６は第２の絶縁板１２の上に配索されることにより、ランプ等の負荷に電源を供給する。
【００２５】
メインカバー２はケース本体１の上に被せられる。メインカバー２の上面には、ヒューズ１４が挿入されるヒューズ用ハウジング１５が左右のそれぞれに一列ずつ形成されている。また、ヒューズ用ハウジング１５の間には、コネクタが挿入されるコネクタ用ハウジング１６が形成されている。このメインカバー２には、アッパカバー１７が適宜被せられる。
【００２６】
この実施形態の電源側ブスバー３においては、複数の起立片３ｄがそれぞれ形成されている。この起立片３ｄに対応するスリット１０ｄ、５ｄ、１２ｄが、第１の絶縁板１０、負荷側回路基板５、第２の絶縁板１２のそれぞれ形成されている。電源分配箱の組み立ての際には、電源側ブスバー３ねじによってケース本体１に固定し、この固定状態で、起立片３ｄを対応したスリット１０ｄ、５ｄ、１２ｄに挿入することにより、第１の絶縁板１０、負荷側回路基板５及び第２の絶縁板１２を位置決めすることができ、積み重ね状態におけるこれらの部材のずれを防止することができる。
【００２７】
このような実施形態では、複数のＦＥＴをベアチップ実装したＦＥＴモジュール８を用い、このＦＥＴモジュール８を電源側回路基板４に実装するため、リレーや電源入出力用の端子が不要となる。また、ＦＥＴモジュール８に対して電源側ブスバー３から直接に電源供給を行うため、電源側回路基板４に入力用の端子が不要となる。これらによって、部品点数が少なくなり、組み立てが簡単となると共に、電源分配箱を小型化することができる。
【００２８】
さらに、ＦＥＴモジュール８に対して電源側ブスバー３から直接に電源を供給するため、電流値の大きなパワー線を電源側回路基板４に配索する必要がなくなる。このため、電源側回路基板４を小さくすることができる。
【００２９】
また、電源側回路基板４を電源側ブスバー３と同一の平面上に配置するため、電源側回路基板４、電源側ブスバー３のいずれか一方の厚さが不要となる。このため、薄型化することができる。
【００３０】
さらに、負荷側回路基板５をＦＥＴモジュール８の上に載置することにより、負荷側回路基板５の配置スペースが不要となるため、さらに小型化することができる。
【００３１】
さらに、また、ＦＥＴモジュール８の底面の凹部８ａ内に電源側ブスバー３が入り込むため、電源側ブスバー３の厚さが吸収され、さらに薄型化することができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明の電源分配箱によれば、複数のＦＥＴをベアチップ実装したＦＥＴモジュールを用い、このＦＥＴモジュールを電源側回路基板に実装するため、リレーや入力端子、出力端子が不要となり、部品点数が削減でき、電源分配箱を小さくすることができると共に、組み立てが容易となる。
【００３３】
また、ＦＥＴモジュールに対して電源側ブスバーから直接に電源供給を行うため、電流値の大きなパワー線を電源側回路基板に配索する必要がなくなり、電源側回路基板を小さくすることができる。
【００３４】
また、電源側回路基板を電源側ブスバーと同一平面上に配置するため、電源側回路基板、電源側ブスバーのいずれか一方の厚さが不要となって薄型化することができる。
【００３５】
また、負荷側回路基板をＦＥＴモジュールの上に載置するため、そのスペースが不要となり、さらに小型化することができる。
【００３６】
また、ＦＥＴモジュールの底面の凹部内に電源側ブスバーが入り込むため、電源側ブスバーの厚さが吸収され、さらに薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体を示す分解斜視図である。
【図２】ＦＥＴモジュールの斜視図である。
【符号の説明】
３    電源側ブスバー
４    電源側回路基板
５    負荷側回路基板
６    負荷側ブスバー
８    ＦＥＴモジュール
８ａ  凹部
９    出力端子
１１  接続端子
【図１】
0003902051.tif 000002
【図２】
0003902051.tif 000003