(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーもしくは駆動ＩＣを搭載可能な絶縁基材に銅箔からなる導体パターンが積層された回路基板において、
前記導体パターンは所要部に電気的接続のための複数の端子部を有し、
該端子部は前記絶縁基材の外側に延設され、
前記導体パターンの厚さを、該導体パターンに電気的に接続される外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さと同等に形成し、
前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部の少なくともいずれかは前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられて、他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続可能となるよう構成されていることを特徴とする
回路基板。
【請求項２】
リレーもしくは駆動ＩＣを搭載可能な絶縁基材に銅箔からなる導体パターンが積層された回路基板において、
前記導体パターンは所要部に電気的接続のための複数の端子部を有し、
該端子部は前記絶縁基材の外側に延設され、
前記導体パターンの厚さを、該導体パターンに電気的に接続される外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さの略２分の１に形成し、
前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部を、当該端子部を形成する前記導体パターンを部分的に折重ねて形成し、
該複数の端子部の少なくともいずれかは前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられて、
他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続可能となるよう構成されていることを特徴とする
回路基板。
【請求項３】
請求項１又は２記載の回路基板を有する電気接続箱であって、前記回路基板の絶縁基材面に対して略直角に曲げられた前記端子部は他の回路基板に電気的に接続していることを特徴とする電気接続箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の電気接続箱などに用いられる回路基板および該回路基板を用いた電気接続箱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、制御回路部と負荷回路部を備えた電気接続箱は、例えば図６に示すように、マザーボード１に、マイコン４を有する制御回路部と、受動電子部品５、コンデンサ６、およびリレー３などからなる負荷回路部とを設け、このマザーボード１を内部に収容して構成されている。２は外部ハーネスなどと接続するコネクタであり、コネクタ２は支持部材７でマザーボード１に支持され、接続端子２ａでマザーボード１に電気的に接続している。
上記マザーボード１は、銅箔を加工して形成された導体パターンを回路導体として絶縁基材上に積層した回路基板からなる。また、受動電子部品５は、主にＳＷ入力回路を構成する抵抗などからなる。さらに、リレー３はモーターやアクチュエータなどの負荷を駆動する。
【０００３】
上記マザーボード１において、負荷回路部に流れる電流は、制御回路部に流れる電流に比較して数１０〜数１００倍になっている。負荷回路部の導体パターンと制御回路部の導体パターンは同じ厚さになっているために、負荷回路部の導体パターンは、制御回路部の導体パターンに比して線幅が広く、粗になっている。また、負荷回路部は、駆動する負荷部品（リレーなど）からの発熱を導体パターンで効率よく放散させるためにも、導体パターンを広くしている。
【０００４】
また、電気接続箱として、制御回路部あるいは負荷回路部をマザーボードとは別の回路基板上に構成し、前記別回路基板をマザーボードに接続端子あるいはコネクタなどで接続し、搭載する構造のものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の電気接続箱には以下の問題があった。即ち、
１）電気接続箱の小型化が要請されているが、マザーボード上に制御回路部と負荷回路部を設ける構成では、負荷回路部の導体パターンを広くして粗にする必要があるために、電気接続箱の小型化には限界があった。
２）制御回路部あるいは負荷回路部をマザーボードとは別の回路基板で構成し、前記別回路基板をマザーボードに搭載する場合には、前記別回路基板をマザーボードに接続端子あるいはコネクタなどで電気的に接続する必要があり、部品数が増加し、コストアップの要因になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、リレーもしくは駆動ＩＣを搭載可能な絶縁基材に銅箔からなる導体パターンが積層された回路基板において、前記導体パターンは所要部に電気的接続のための複数の端子部を有し、該端子部は前記絶縁基材の外側に延設され、前記導体パターンの厚さを、該導体パターンに電気的に接続される外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さと同等に形成し、前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部の少なくともいずれかは前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられて、他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続可能となるよう構成されていることを特徴とするものである。ここで、銅箔は、厚さが比較的厚い銅板を含むものとする。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、リレーもしくは駆動ＩＣを搭載可能な絶縁基材に銅箔からなる導体パターンが積層された回路基板において、前記導体パターンは所要部に電気的接続のための複数の端子部を有し、該端子部は前記絶縁基材の外側に延設され、前記導体パターンの厚さを、該導体パターンに電気的に接続される外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さの略２分の１に形成し、前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部を、当該端子部を形成する前記導体パターンを部分的に折重ねて形成し、該複数の端子部の少なくともいずれかは前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられて、他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続可能となるよう構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の回路基板を有する電気接続箱であって、前記回路基板の絶縁基材面に対して略直角に曲げられた前記端子部は他の回路基板に電気的に接続していることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、回路基板の複数の端子部は絶縁基材の外側に延設され、その厚さは、外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さと同等であり、前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部の少なくともいずれかが前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられているため、他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続することができるので、接続端子あるいはコネクタなどの部品数を減らし、コストダウンを図ることができる。
【００１０】
また、請求項１記載の発明によれば、回路基板がその端子部で容易に電気的に接続可能であるため、電流容量に応じて回路基板を作り分けして、回路基板同士を接続することができる。そうすると、比較的大きな電流を流す回路基板の導体パターンの厚さを厚くすることにより、導体パターンを密にして、大電流容量の回路基板を小型化することができるので、回路基板を有する電気接続箱をも小型化することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明のように、リレーもしくは駆動ＩＣを搭載可能な絶縁基材に銅箔からなる導体パターンが積層された回路基板において、前記導体パターンは所要部に電気的接続のための複数の端子部を有し、該端子部は前記絶縁基材の外側に延設され、前記導体パターンの厚さを、該導体パターンに電気的に接続される外部ハーネスを接続する第１のコネクタに挿入する端子の厚さの略２分の１に形成し、前記絶縁基材の外側に延設された複数の端子部を、当該端子部を形成する前記導体パターンを部分的に折重ねて形成し、該複数の端子部の少なくともいずれかは前記絶縁基材の面に対して略直角に曲げられて、他の回路基板に形成された第２のコネクタに対して、前記絶縁基材の面に対して略垂直な方向から挿入して電気的に接続可能となるよう構成しているため、導体パターンの厚さを接続端子やコネクタ端子の厚さよりも薄くしても、導体パターンに形成された端子部をそのまま接続部品と同様に扱うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる回路基板の一実施形態の製作手順を説明する図である。本実施形態は以下のようにして製作される。即ち、
１）図１（ａ）に示すように、銅箔１２と絶縁基材１３とを積層してなる積層板１１を用意する。この積層板１１の銅箔１２をエッチングないし機械加工して、所要部分に端子形状部１４ａを有する導体パターン１４を形成する（図１（ｂ））。
２）次いで、端子形状部１４ａの下側の絶縁基材１３を部分的に削り、端子形状部１４ａを絶縁基材１３の外側に延設した状態にして、平板な端子部１４ｂと、必要に応じて絶縁基材１３面に対して直角に曲げた端子部１４ｃを形成し、回路基板１５とする（図１（ｃ））。
【００１３】
本実施形態の特徴は、導体パターン１４の端子部１４ｂ、１４ｃが絶縁基材１３の外側に延設されていることである。したがって、導体パターン１４の厚さを、接続する相手側の部品に挿入される端子の厚さと等しくすると、端子部１４ｂ、１４ｃを直接相手側のメスコネクタなどの部品に挿入して、回路基板１５と他の回路基板とを容易に電気的に接続することができる。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明にかかる回路基板の他の実施形態の製作手順を説明する図である。本実施形態は以下のようにして製作される。即ち、
１）図２（ａ）に示すように、積層板２１は、厚さ１．２ｍｍのエポキシ系の絶縁基材１３の両面に厚さ０．３２ｍｍの圧延銅箔１２が積層されたものである。ここで、本実施形態の回路基板に接続されるメスコネクタは、オス端子の厚さ０．６４ｍｍを必要とするため、銅箔１２の厚さはそのおよそ２分の１に設定されている。
２）先ず、図２（ｂ）に示すように、上記積層板２１の銅箔１２にエッチング加工を施して、導体パターン２４を形成する。また、積層板２１の両側端部に位置する導体パターン２４の所要部分には、端子形状部２４ａを設ける。
３）次いで、図２（ｃ）に示すように、両面の導体パターン２４を貫通する穴２５を所要箇所に開ける。
４）次いで、図２（ｄ）に示すように、銅ピン２６を穴２５に挿入あるいは圧入して、半田２７を両面に施し、両面の導体パターン２４を電気的に接続する。
５）その後、図２（ｅ）に示すように、絶縁基材１３のうち、導体パターン２４の端子形状部２４ａ下側に位置する部分を取り除く。
６）次いで、図２（ｆ）に示すように、導体パターン２４の端子形状部２４ａを折重ねて端子部２４ｂを形成する。また、絶縁基材１３を部分的に除去した絶縁基材除去部１３ａで、端子部２４ｂが内側に位置するように、導体パターン２４をコの字状に曲げる。最後に、端子部２４ｂには必要に応じてすずメッキなどの防錆処理を施して回路基板２８とする。図３は、このようにして作製された回路基板２８の斜視図であって、端子部２４ｂは、コの字状に曲げられた回路基板２８の対向する側端部で二列に並列配置されている。
【００１５】
上記回路基板２８は、導体パターン２４の厚さが（電流容量から）それほどの厚さを要せず、回路基板２８に接続するコネクタなどの部品（図示されず）に挿入される端子の厚さよりも薄くてもよい場合に、導体パターン２４の厚さをコネクタなどに挿入される端子の厚さの略２分の１に設定し、導体パターン２４を部分的に折重ねて端子部２４ｃを形成しているため、端子部２４ｂをそのままコネクタなどの部品に挿入して接続することができる。
【００１６】
次に、図１に示した回路基板１５を用いた、電気接続箱を構成する電子制御ユニットについて説明する。
上記電子制御ユニットは、図４に示すように、マイコン３４を含む制御回路部と、主にＳＷ入力回路部を構成する抵抗などの電子部品３５と、コンデンサ３６を上面に設けたマザーボード３１と、負荷（モーター或いはアクチュエータなど）を駆動するリレー３３や駆動ＩＣ（図示せず）などを含む負荷回路部を下面に設けた回路基板１５と、コネクタ３２とで構成されている。回路基板１５はマザーボード３１に搭載されている。また、コネクタ３２は外部ハーネス（図示されず）に接続するためのもので、マザーボード３１に支持部材３７（例えばボルト）で支持され、マザーボード３１と回路基板１５に電気的に接続している。
【００１７】
マザーボード３１は、ガラスエポキシ絶縁基材の両面に厚さ３５μｍの銅箔からなる導体パターンを設けたものである。なお、絶縁基材の材質はガラスエポキシに限定される必要はない。
【００１８】
回路基板１５は、ガラスコンポジット絶縁基材の片面に厚さ６４０μｍの銅箔からなる導体パターン１４を設けたものである。導体パターン１４の厚さは、オスコネクタ３２に挿入、接続される端子の厚みと同等であることが好ましく、６４０μｍに限定されるべきものではない。
【００１９】
なお、リレー３３を含む負荷回路部を回路基板１５の下面側に設け、導体パターン１４を回路基板１５の上側に設けることにより、導体パターン１４の放熱性を良くするとともに、回路基板１５を搭載した電子制御ユニットの高さを低くしている。ただし、負荷回路部の配置は回路基板１５の下側に限定されることはない。
【００２０】
上記電子制御ユニットが従来と異なる特徴的なことは、以下の通りである。即ち、
１）回路基板１５の銅箔の厚さ（６４０μｍ）がマザーボード３１の銅箔の厚さ（３５μｍ）よりも厚くなっている。
２）回路基板１５は端子部１４ｃでマザーボード３１に、端子部１４ｂでコネクタ３２にそれぞれ電気的に直接接続している。
【００２１】
上記電子制御ユニットは、大電流が流れる負荷回路部が設けられた回路基板１５の銅箔の厚さがマザーボード３１の銅箔の厚さよりも厚くなっているため、回路基板１５の導体パターン１４を小型化し、したがって、電気接続箱を小型化することができる。
また、回路基板１５は導体パターン１４の端子部１４ｃでマザーボード３１に、また端子部１４ｂでコネクタ３２に電気的に接続しているため、接続部品を別に要せず、部品数が少なくなり、コストを低減することができる。
上記電子制御ユニットを有する電気接続箱を実際に車両内に取り付け、動作確認を行ったところ、異常は認められず、また、負荷回路の異常な発熱も認められなかった。
【００２２】
次に、図３に示した回路基板２８を用いた電気接続箱について、図５を用いて説明する。この電気接続箱は、回路基板２８がケース４０に嵌め込まれおり、端子部２４ｂは二列に並列配置されて、外部のコネクタなどに接続する外部接続端子となっている。
【００２３】
上記電気接続箱では、回路基板２８の銅箔の厚さがそれほどの厚さを要せず、回路基板２８に接続するコネクタ（図示されず）に挿入される端子の厚さよりも薄くてもよい場合に、銅箔１２の厚さをコネクタに挿入される端子の厚さの略２分の１に設定し、銅箔１２を折重ねて端子部２４ｂを形成しているため、端子部２４ｂをそのまま（本実施形態では、２列配列の多芯）コネクタに挿入して接続することができる。
【００２４】
なお、回路基板および該回路基板を有する電気接続箱に係わる上記実施形態は本発明を具体化した例であって、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２に記載の回路基板を用いて電気接続箱を構成すると、接続部品数を減らしてコストを低下させることができるとともに、小型化することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかる回路基板の一実施形態の製作手順を説明する図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明にかかる回路基板の他の実施形態の製作手順を説明する図である。
【図３】図２に示した回路基板の斜視図である。
【図４】図１に示した回路基板を用いた、電気接続箱を構成する電子制御ユニットの説明図である。
【図５】図３に示した回路基板を用いた電気接続箱の斜視図である。
【図６】従来の電気接続箱に用いられた電子制御ユニットの説明図である。
【符号の説明】
１１、２１                  積層板
１２                        銅箔
１３                        絶縁基材
１３ａ                      絶縁基材除去部
１４、２４                  導体パターン
１４ａ、２４ａ              端子形状部
１４ｂ、１４ｃ、２４ｂ      端子部
１５、２８                  回路基板
２５                        穴
２６                        銅ピン
２７                        半田
３１                        マザーボード
３２                        オスコネクタ
３３                        リレー
３４                        マイコン
３５                        電子部品
３６                        コンデンサ
３７                        支持部材
４０                        ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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