(57)【要約】【課題】実装された電気部品に対する電流検出用抵抗器の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率に優れた回路基板を提供すること。【解決手段】電子部品１４が実装されるＨＩＣ基板１１と、このＨＩＣ基板１１の両側部に取り付けられる金属製の台座１２と、両端がそれぞれ台座１２に接合されるシャント抵抗器１３とを有し、台座１２を介してシャント抵抗器１３に電流が流される。【選択図】図１
2009201222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品が実装される基板本体と、
前記基板本体の両側部に取り付けられる金属製の台座と、
両端がそれぞれ前記台座に接合される電流検出用抵抗器と、
を有し、
前記台座を介して前記電流検出用抵抗器に電流が流されることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載した回路基板であって、ベース基板に実装されることで、前記台座が前記ベース基板に接続されることを特徴とする回路基板。
【請求項３】
前記ベース基板は、板状のメタルコアの表面を絶縁層によって覆ったメタルコア基板からなることを特徴とする請求項２に記載した回路基板。
【請求項４】
前記台座が放熱片を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載した回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電流等の大電流を扱う電気接続箱等に収納される制御基板等の回路基板に係り、特に、発熱体となるシャント抵抗器等の電流検出用抵抗器を備えた回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される外部出力用電源の電気接続箱には、半導体リレー、メカニカルリレー、ヒューズ、ＩＰＳ（即ち、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）、パワー用導電路（即ち、導電性回路パターン等）、電気コネクタ、等といったパワーデバイスが設けられている。また、これらパワーデバイスとともに、電流計測用のシャント抵抗器によって計測した電流値に基づいて、出力する電流を制御する制御基板も実装されている。
【０００３】
尚、シャント抵抗器を搭載する技術として、シャント抵抗器の両端部の端子をバスバーに溶接して接合するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２５５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電気接続箱の小型化の要求に伴い、制御基板もＨＩＣ（即ち、Ｈｙｂｒｉｄ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板として集積化し、そのＨＩＣ基板にチップ部品からなるシャント抵抗器等の電流検出用抵抗器を実装することが考えられている。
【０００６】
しかし、近年、外部出力される電流の増加に伴い、電流検出用抵抗器にも大電流が流され、これにより、この電流検出用抵抗器の発熱が大きくなり、ＨＩＣ基板の他の電子部品への影響が大きくなる。
【０００７】
この場合、リード型の電流検出用抵抗器を用い、制御回路と別々に実装することが考えられるが、組立工程が増え、組立作業効率が低下してしまう。
【０００８】
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、実装された電気部品に対する電流検出用抵抗器の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率に優れた回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するため、本発明に係る回路基板は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１）  電気部品が実装される基板本体と、
前記基板本体の両側部に取り付けられる金属製の台座と、
両端がそれぞれ前記台座に接合される電流検出用抵抗器と、
を有し、
前記台座を介して前記電流検出用抵抗器に電流が流されること。
（２）  上記（１）の構成の回路基板であって、ベース基板に実装されることで、前記台座が前記ベース基板に接続されること。
（３）  上記（２）の構成の回路基板において、前記ベース基板は、板状のメタルコアの表面を絶縁層によって覆ったメタルコア基板からなること。
（４）  上記（１）〜（３）のいずれかの構成の回路基板において、
前記台座が放熱片を有すること。
【００１０】
上記（１）の構成の回路基板によれば、電流検出用抵抗器にて発生した熱を、基板本体の両側部に取り付けられた台座に伝達させて放出させることができる。これにより、電流検出用抵抗器を基板本体と別々に設置することなく、基板本体に実装された電気部品への電流検出用抵抗器の熱の伝達を極力抑えることができる。つまり、電気部品に対する電流検出用抵抗器の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率に優れた回路基板とすることができる。
上記（２）の構成の回路基板によれば、台座に伝達された電流検出用抵抗器の熱を、ベース基板に伝達させることができ、基板本体に実装された電気部品への熱の影響を更に低減させることができる。また、台座により基板本体をベース基板に強固に保持させることができる。
上記（３）の構成の回路基板によれば、台座から熱が伝達されるベース基板が、放熱効果に優れたメタルコア基板からなるので、台座に伝達された電流検出用抵抗器の熱を更に良好に放出させることができ、基板本体の電気部品への熱の影響を更に低減させることができる。
上記（４）の構成の回路基板によれば、放熱片が設けられて台座の表面積が大きくされて、台座における放熱量が大きくされているので、台座に伝達された電流検出用抵抗器の熱を台座から外部へ更に良好に放出させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、他の電気部品に対する電流検出用抵抗器の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率を高めることができる。
【００１２】
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】
【００１３】
以下、本発明に係る回路基板の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る回路基板を説明する図であって、図１（ａ）は回路基板の正面図、図１（ｂ）は回路基板の側面図、そして図１（ｃ）は回路基板の背面図である。
【００１５】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、制御基板として機能する回路基板１０は、例えば、ガラスエポキシ基板からなるＨＩＣ基板（基板本体）１１と、このＨＩＣ基板１１の両側部に設けられた台座１２と、これら台座１２の上端に連結されたシャント抵抗器（即ち、電流検出用抵抗器）１３と、を有したものであって、ベース基板２０に実装される。尚、シャント抵抗器１３の抵抗値は非常に小さい（例えば０．１Ω）。
【００１６】
ＨＩＣ基板１１は、その表面に、銅箔からなる導電性回路パターン（不図示）が形成されており、表裏の実装面に、チップ抵抗、チップコンデンサ、トランジスタ、ＩＣ、等といった種々の電子部品（即ち、電気部品）１４が面実装されている。
【００１７】
台座１２は、導電性金属板（例えば、銅板）をプレスによって打ち抜き加工することにより形成されたものである。
【００１８】
各台座１２は、板状の台座本体２１を有する。各台座本体２１の上端には、接合片２２が形成されている。それぞれの台座１２の接合片２２は、互いに近接する方向へ向かって延在されており、これら接合片２２には、板状のシャント抵抗器１３の端部が溶接されて接合されている。従って、２つの台座１２のうち一方とシャント抵抗器１３と２つの台座１２のうち他方は、この順に直列に電気的に接続されている。
【００１９】
また、台座本体２１の一側部には、上方側から順に、保持片２３、固定片２４および支持片２５が形成されており、ＨＩＣ基板１１の表面側に延在されている。
【００２０】
また、台座本体２１の下端には、下方へ延在する一対の脚部２６が形成されており、これら脚部２６は、ベース基板２０のスルーホール（不図示）に電気的に接続するよう圧入されるとともにハンダ付けにより固定されている。つまり、これら脚部２６によって台座１２がベース基板２０に支持される。
【００２１】
固定片２４には、ビス３１がねじ込まれており、このビス３１が、ＨＩＣ基板１１のランド３２に形成されたスルーホール（不図示）に嵌合されて接続されている。そして、このビス３１は、固定片２４との締結箇所およびＨＩＣ基板１１のランド３２との接続箇所がハンダ付けされて導通状態に固定されている。ランド３２には、ＨＩＣ基板１１の電位差検出用導電性回路パターン（不図示）がそれぞれ接続されており、これら電位差検出用導電性回路パターンを介して微小な検出電流が流れる。尚、各電位差検出用導電性回路パターンは、極力幅細くされている。
【００２２】
保持片２４とＨＩＣ基板１１との間には、弾性を有する樹脂からなる断熱材（不図示）が充填されており、この断熱材によってＨＩＣ基板１１が保持片２４に保持されている。
【００２３】
また、支持片２５は、ベース基板２０へ台座１２を実装した際に、そのベース基板２０の表面に当接することにより、ベース基板２０に対して台座１２を位置決めするとともに支持する。
【００２４】
ＨＩＣ基板１１には、その下端部に、複数の接続端子１５が下方へ延在するように設けられている。これら接続端子１５は、ベース基板２０のスルーホールに差し込まれ、ベース基板２０の回路パターンに導通し、ハンダ付けにより該回路パターンに固定されている。
【００２５】
上記回路基板１０が実装されるベース基板２０は、板状のメタルコアの表面を絶縁層によって覆った放熱性に優れるメタルコア基板であり、絶縁層の表面に銅箔からなる導電性回路パターン（不図示）が形成されている。尚、ＨＩＣ基板１１には、メタルコア基板を用いていない。
【００２６】
ベース基板２０には、大電流部品である半導体リレー、パワートランジスタ、メカニカルリレー、ヒューズ、ＩＰＳ（即ち、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｗｉｔｃｈ）、電気コネクタ、等といったパワーデバイス（不図示）が設けられる。
【００２７】
回路基板１０では、電気負荷（不図示）に流れる電流の大きさを検出するために、直列に接続された２つの台座１２のうち一方とシャント抵抗器１３と２つの台座１２のうち他方の組体が、前述の電気負荷（不図示）に流れる電流の経路に直列に電気的に接続されている。
【００２８】
即ち、２つの台座１２のうち一方の脚部２６がパワートランジスタ等のパワーデバイス（不図示）を介して電源に電気的に接続されたベース基板２０のスルーホール（不図示）に電気的に接続し、そして２つの台座１２のうち他方の脚部２６が上述の電気負荷（不図示）に電気的に接続されたベース基板２０のスルーホール（不図示）に電気的に接続する。
【００２９】
そして回路基板１０では、上述した電子部品１４を有する電流検知回路および制御回路が、電位差検出用導電性回路パターンを介して検出したシャント抵抗器１３の両端の電位差から電流値を計測し、その計測した電流値に基づいて、接続端子１５を介してベース基板２０の電気回路に制御信号を出力することで上述のパワートランジスタ等のパワーデバイス（不図示）を制御し、それによりベース基板２０を通って電気負荷に流れる電流を制御する。
【００３０】
このとき、シャント抵抗器１３には、比較的大きな電流が流されるため、このシャント抵抗器１３が発熱する。
【００３１】
すると、このシャント抵抗器１３の熱は、その周囲に放出されるとともに、両端から台座１２に伝達され、この台座１２から外部に放出される。
【００３２】
また、この台座１２に伝達された熱は、この台座１２の脚部２６を介して放熱効果に優れたメタルコア基板からなるベース基板２０に伝達される。
【００３３】
つまり、回路基板１０では、そのシャント抵抗器１３が発熱しても、その熱のＨＩＣ基板１１への伝達が極力抑制される。
【００３４】
ここで、台座１２の固定片２４とＨＩＣ基板１１との接続箇所を介してシャント抵抗器１３の熱が多少伝達されるが、台座１２の固定片２４とＨＩＣ基板１１のランド３２とは、細いビス３１によって接続されているので、台座１２の固定片２４からＨＩＣ基板１１へ伝達されるシャント抵抗器１３の熱（即ち、伝導熱）を極力抑えることができる。
【００３５】
更に、ランド３２に繋がる電位差検出用導電性回路パターンが幅狭に設計されているので、電位差検出用導電性回路パターンを介してＨＩＣ基板１１に実装された電子部品１４への熱の伝達（即ち、伝導熱）も極力抑えることができる。
【００３６】
以上、説明したように、上記実施形態に係る回路基板１０によれば、シャント抵抗器１３にて発生した熱を、ＨＩＣ基板１１の両側部に取り付けられた台座１２に伝達させて放出させることができる。これにより、シャント抵抗器１３をＨＩＣ基板１１と別々に設置することなく、ＨＩＣ基板１１に実装された電子部品１４へのシャント抵抗器１３の熱の伝達を極力抑えることができる。つまり、電子部品１４に対するシャント抵抗器１３の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率に優れた回路基板１０とすることができる。
【００３７】
また、台座１２に伝達されたシャント抵抗器１３の熱を、ベース基板２０に伝達させることができ、ＨＩＣ基板１１の電子部品１４への熱の影響を更に低減させることができる。
【００３８】
特に、台座１２から熱が伝達されるベース基板２０が、放熱効果に優れたメタルコア基板からなるので、台座１２に伝達されたシャント抵抗器１３の熱を更に良好に放出させることができ、ＨＩＣ基板１１の電子部品１４への熱の影響を更に低減させることができる。
【００３９】
尚、台座１２の表面形状を、例えば、波形とする等により表面積を増やしても良く、このようにすると、シャント抵抗器１３の熱を台座１２から外部へ更に良好に放出させることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る回路基板について説明する。図２は第２実施形態に係る回路基板を示す背面図である。尚、第１実施形態に係る回路基板と同一構成・構造部分は、同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図２に示すように、この回路基板４０は、台座本体２１における保持片２３、固定片２４および支持片２５が形成された一側部と反対側の他側部に、ＨＩＣ基板１１の裏面に沿って延在する放熱片４１が形成されている。
【００４２】
そして、この回路基板４０の場合も、シャント抵抗器１３の熱は、その周囲に放出されるとともに、両端から台座１２に伝達され、この台座１２から外部に放出される。
【００４３】
また、この台座１２に伝達された熱は、この台座１２の脚部２６を介して放熱効果に優れたメタルコア基板からなるベース基板２０に伝達される。
【００４４】
つまり、回路基板４０は、そのシャント抵抗器１３にて発熱しても、その熱のＨＩＣ基板１１への伝達が極力抑制される。
【００４５】
特に、台座１２は、台座本体２１に放熱片４１を形成することにより、表面積が大きくされて台座１２における放熱量が大きくされているので、台座１２から外部へ良好に熱が放出される。
【００４６】
このように、第２実施形態に係る回路基板４０の場合も、シャント抵抗器１３にて発生した熱を、ＨＩＣ基板１１の両側部に取り付けられた台座１２に伝達させて放出させることができる。これにより、シャント抵抗器１３をＨＩＣ基板１１と別々に設置することなく、ＨＩＣ基板１１に実装された電子部品１４へのシャント抵抗器１３の熱の伝達を極力抑えることができる。つまり、電子部品１４に対するシャント抵抗器１３の熱の影響を極力抑えつつ、組立作業効率に優れた回路基板４０とすることができる。
【００４７】
また、台座１２に伝達されたシャント抵抗器１３の熱を、ベース基板２０に伝達させることができ、ＨＩＣ基板１１の電子部品１４への熱の影響を更に低減させることができる。
【００４８】
特に、台座１２から熱が伝達されるベース基板２０が、放熱効果に優れたメタルコア基板からなるので、台座１２に伝達されたシャント抵抗器１３の熱を更に良好に放出させることができ、ＨＩＣ基板１１の電子部品１４への熱の影響を更に低減させることができる。
【００４９】
そして、この第２実施形態の回路基板４０によれば、放熱片４１が設けられて台座１２の表面積が大きくされて、台座１２における放熱量が大きくされているので、台座１２に伝達されたシャント抵抗器１３の熱を台座１２から外部へ更に良好に放出させることができる。
【００５０】
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、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】
【００５１】
【図１】第１実施形態に係る回路基板を説明する図であって、（ａ）は回路基板の正面図、（ｂ）は回路基板の側面図、（ｃ）は回路基板の背面図である。
【図２】第２実施形態に係る回路基板を示す背面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０，４０：回路基板
１１：ＨＩＣ基板（基板本体）
１２：台座
１３：シャント抵抗器（電流検出用抵抗器）
１４：電子部品（電気部品）
２０：ベース基板
４１：放熱片
【図１】
2009201222.tif 000003
【図２】
2009201222.tif 000004