CN111316767B - 电路装置 - Google Patents

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Abstract

电路装置具备：具有带状部分的第一导电板；具有在第一导电板的一侧部设置间隙而并列配置的带状部分的第二导电板；具有在第一导电板的另一侧部设置间隙而并列配置的带状部分的第三导电板；具有与第一导电板连接的第一端子和与第二导电板连接的第二端子的第一电路部件；具有与第一导电板连接的第一端子和与第三导电板连接的第二端子的第二电路部件；设置在第一导电板的带状部分的第一外部连接部；及分别设置在第二导电板或第三导电板的带状部分的第二外部连接部或第三外部连接部。

Description

电路装置
技术领域
本发明涉及电路装置。
本申请主张基于在2017年5月17日提出申请的日本申请第2017-098196号的优先权，并援引所述日本申请记载的全部的记载内容。
背景技术
在车辆搭载有电流电压转换器、大电流继电器等的对大电流进行控制的电路装置。电路装置具有对电流进行接通切断的多个半导体开关、例如MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field effect transistor：金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。多个半导体开关的漏极端子及源极端子分别连接于一对导电板，该导电板经由绝缘层而配置于散热体(例如，专利文献1)。导电板是所谓的母排。
导电板由于截面积小，因此如果将一对带状的导电板以其侧部相对的方式并列配置并将多个半导体开关沿该侧部排列，则向各半导体开关流动的电流产生偏向一方。具体而言，在以电流从导电板的一端侧输入输出的方式构成的电路装置中，向配置于该一端侧的电路部件流动的电流大，向配置于另一端侧的电路部件流动的电流小。
因此，将各导电板形成为钩状或涡卷状，以整体形状成为矩形平板状的方式使各导电板嵌合配置(参照图10)，由此各电路部件的电流的路径长度构成为相等，可认为向各电路部件的两端子流动均匀的电流。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-164040号公报
发明内容
本形态涉及的电路装置具备：第一导电板，具有带状部分；第二导电板，具有在第一导电板的一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；第三导电板，具有在第一导电板的另一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；第一电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第二导电板连接的第二端子；第二电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第三导电板连接的第二端子；第一外部连接部，设置在第一导电板的所述带状部分；及第二外部连接部或第三外部连接部，分别设置在第二导电板或第三导电板的所述带状部分。
附图说明
图1是表示拆卸了电路基板的本实施方式的电路装置的一构成例的后视立体图。
图2是表示拆卸了电路基板的本实施方式的电路装置的一构成例的主视立体图。
图3是表示拆卸了电路基板的本实施方式的电路装置的一构成例的俯视图。
图4是表示本实施方式的电路装置的一构成例的后视立体图。
图5是表示本实施方式的电路装置的一构成例的俯视图。
图6是表示本实施方式的电路装置的一构成例的主视图。
图7是表示本实施方式的电路装置的一构成例的后视图。
图8是表示在收容体收容的电路装置的一构成例的主视立体图。
图9是表示本实施方式的电路装置中的电流的流动的后视立体图。
图10是表示比较例的电路装置中的电流的流动的后视立体图。
具体实施方式
[本公开要解决的课题]
在背景技术的上述电路装置中，考虑到电流的偏向一方而配置一对导电板，因此存在导电板的路径长度变长而成为安装面积大的电路结构这样的问题。需要说明的是，产生上述问题的电路装置没有限定为大电流继电器，将多个电路部件的两端子与导电板连接而成的电路装置具有同样的问题。
本公开的目的在于提供一种与配置连接于多个电路部件的两端子的一对导电板的结构相比，能够将多个电路部件及导电板的安装面积构成得较小的电路装置。
[本公开的效果]
根据本公开，能够提供一种与配置连接于多个电路部件的两端子的一对导电板的结构相比，能够将多个电路部件及导电板的安装面积构成得较小的电路装置。
[本申请发明的实施方式的说明]
首先，列举本发明的实施方式进行说明。也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意组合。
(1)本形态的电路装置具备：第一导电板，具有带状部分；第二导电板，具有在第一导电板的一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；第三导电板，具有在第一导电板的另一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；第一电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第二导电板连接的第二端子；第二电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第三导电板连接的第二端子；第一外部连接部，设置在第一导电板的所述带状部分；及第二外部连接部或第三外部连接部，分别设置在第二导电板或第三导电板的所述带状部分。
根据本形态，由于是第一及第二电路部件的第一端子分别连接于第一导电板且第一及第二电路部件的第二端子分别连接于第二导电板及第三导电板的结构，因此能够将第一至第三导电板的路径长度形成得较短。而且，各外部连接部设置于第一至第三导电板，但是通过上述结构，能够使从该外部连接部向第一及第二电路部件的路径长度为大致相同，能够抑制在各电路部件中流动的电流的偏向一方。换言之，本形态的电路装置与将第一及第二电路部件并列配置在第一导电板的一侧部或另一侧部中的仅任一方的结构相比，能够抑制电流的偏向一方。
因此，能够将第一至第三导电板以及第一及第二电路部件的安装面积构成得较小，能够实现电路装置的小型化。
(2)优选的是，第一电路部件及第二电路部件分别具备与电流的控制相关的第三端子，所述电路装置具备：电路基板，配置在第一导电板、第二导电板及第三导电板的一面侧，并连接有各电路部件的第三端子；及散热体，配置在第一导电板、第二导电板及第三导电板的另一面侧。
根据本形态，第一及第二电路部件的第三端子连接于电路基板，因此通过从电路基板向第一及第二电路部件的第三端子施加电流或电压而能够控制各电路部件的动作。电路基板配置于第一至第三导电板的一面侧，抑制散热，但是由于在第一至第三导电板的另一面侧配置散热体，因此能够将通过向第一至第三导电板流动的电流而产生的热量有效地散热。
(3)优选的是，第一电路部件及第二电路部件为半导体开关。
根据本形态，能够将具备半导体开关作为第一及第二电路部件的电路装置构成为小型。
(4)优选的是，第一电路部件及第二电路部件为场效应晶体管，第一端子为漏极端子，第二端子为源极端子，第三端子为栅极端子。
根据本形态，能够将具备场效应晶体管作为第一及第二电路部件的电路装置构成为小型。
(5)优选的是，第一端子比第二端子大，第一导电板的所述带状部分的宽度比第二导电板及第三导电板的所述带状部分的宽度长，第一电路部件及第二电路部件配置在第一导电板上。
根据本形态，在宽幅的第一导电板连接大的第一端子，第一及第二电路部件配置在该第一导电板上。因此，能够将电路装置构成得更小型。
(6)优选的是，具备将第二导电板或第三导电板的所述带状部分电连结的连结构件，所述连结构件的截面积比第二导电板及第三导电板大。
根据本形态，第二及第三导电板由与第二及第三导电板相比截面积大的连结构件连结。通过将连结构件的截面积形成得较大，能够抑制连结构件的发热。第二及第三导电板与连结构件相比截面积较小，但是由于电流向第二及第三导电板分流，因此也能够抑制第二及第三导电板的发热。
(7)优选的是，具备收容体，该收容体将第一导电板、第二导电板及第三导电板以及第一电路部件及第二电路部件收容，所述连结构件配置在所述收容体的外部。
根据本形态，连结构件配置在收容体的外部，因此能够将在第一至第三导电板以及第一及第二电路部件产生的热量经由连结构件向收容体的外部散热。而且，在连结构件产生的热量也能够有效地散热。
[本发明的实施方式的详情]
以下，参照附图，说明本发明的实施方式的电路装置的具体例。需要说明的是，本发明没有限定为上述的例示，由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部的变更。
图1是表示拆卸了电路基板40的本实施方式的电路装置1的一构成例的后视立体图，图2是表示拆卸了电路基板40的本实施方式的电路装置1的一构成例的主视立体图，图3是表示拆卸了电路基板40的本实施方式的电路装置1的一构成例的俯视图。
本实施方式的电路装置1是例如搭载于车辆并进行大电流控制的装置。电路装置1具备第一导电板21、第二导电板22及第三导电板23、连接于各导电板的多个第一电路部件31及第二电路部件32、电路基板40(参照图4)、散热体50、第一外部连接部61、第二外部连接部62及第三外部连接部63、第一端子连接板71、具有第二及第三端子连接板72a、72b的连结构件72。
散热体50例如为导热性优异的金属制，例如为铝制，具有矩形形状的平板部50a。平板部50a的一面侧平坦，在另一面侧形成有散热片50b。
以下，将散热体50的平坦面侧设为上侧(图1中上侧)，将形成散热片50b的一侧设为下侧(图1中下侧)。而且，将平板部50a的一边侧，特别是将设置第一至第三外部连接部61、62、63的一侧(图2中，跟前侧)设为正面。
第一至第三导电板21、22、23是作为所谓母排发挥作用的结构，为导电率比纯铜低的合金，例如铝合金制。第一至第三导电板21、22、23的侧截面呈L字状，分别具有第一至第三带状板部21a、22a、23a、及在该第一至第三带状板部21a、22a、23a的一端侧弯曲的第一至第三弯曲板部21b、22b、23b。
第一导电板21的第一带状板部21a经由绝缘层而配置于构成散热体50的平板部50a的大致中央部，被热连接。例如，第一导电板21以第一弯曲板部21b位于平板部50a的一边侧(图1中，纸面里侧)且第一带状板部21a的两侧部成为与构成散热体50的平板部50a的两边大致平行的姿势配置。绝缘层为例如粘接剂，利用该绝缘层将第一导电板21和散热体50粘接。第一导电板21比第二导电板22及第三导电板23宽幅。例如，第一导电板21的宽度为第二导电板22及第三导电板23的大致2倍。
第二导电板22的第二带状板部22a在第一导电板21的一侧部设置间隙而并列配置，利用作为粘接剂的绝缘层而粘接于散热体50的平板部50a。即，第二带状板部22a的侧部与第一导电板21的一侧部大致平行地配置。而且，第二弯曲板部22b与第一弯曲板部21b同样地位于平板部50a的一边侧，在同一平面内与第一弯曲板部21b并列地配置。
第三导电板23的第三带状板部23a在第一导电板21的另一侧部设置间隙而并列配置，通过作为粘接剂的绝缘层而粘接于散热体50的平板部50a。即，第三带状板部23a的侧部与第一导电板21的另一侧部大致平行地配置。而且，第三弯曲板部23b与第一弯曲板部21b同样地位于平板部50a的一边侧，在同一平面内与第一弯曲板部21b并列地配置。
多个第一电路部件31沿着第一导电板21的一侧部侧并列配置。第一电路部件31具备电流输入输出的第一端子31a及第二端子31b和与用于控制电流的控制信号相关的电压或电流输入的第三端子31c。第一电路部件31具有俯视观察为大致矩形形状的封装体，在封装体的一侧设置第一端子31a，在另一侧设置第二端子31b及第三端子31c。第一电路部件31的第一端子31a连接于第一导电板21的一侧部侧的端部，第二端子31b连接于第二导电板22的侧部侧的端部。第一端子31a在俯视观察下形成得比第二端子31b大，第一电路部件31配置在第一导电板21上。
第一电路部件31例如为半导体开关。更具体而言，第一电路部件31是MOSFET等场效应晶体管。第一端子31a为漏极端子，第二端子31b为源极端子，第三端子31c为栅极端子。
多个第二电路部件32沿着第一导电板21的另一侧部侧并列配置。第二电路部件32具备电流输入输出的第一端子32a及第二端子32b和与用于控制电流的控制信号相关的电压或电流输入的第三端子32c。第二电路部件32具有俯视观察为大致矩形形状的封装体，在封装体的一侧设有第一端子32a，在另一侧设有第二端子32b及第三端子32c。第二电路部件32的第一端子32a连接于第一导电板21的另一侧部侧的端部，第二端子32b连接于第三导电板23的侧部侧的端部。第一端子32a在俯视观察下形成得比第二端子32b大，第二电路部件32配置在第一导电板21上。
第二电路部件32与第一电路部件31同样为场效应晶体管等半导体开关。第一端子32a为漏极端子，第二端子32b为源极端子，第三端子32c为栅极端子。
在第一至第三弯曲板部21b、22b、23b的前端部设置第一外部连接部61、第二外部连接部62及第三外部连接部63。第一至第三外部连接部61、62、63具有例如用于将未图示的导电线连接于第一至第三弯曲部的螺栓部。
在第一弯曲板部21b的前端部的正面侧(图2中，跟前侧)配置将上述导电线的端子连接的第一端子连接板71，从背面侧向在该前端部及第一端子连接板71上形成的未图示的孔部插通第一外部连接部61，由此将第一端子连接板71固定于第一弯曲板部21b的前端部。
在第二弯曲板部22b及第三弯曲板部23b的正面侧(图2中，跟前侧)设有连结构件72，该连结构件72将第二导电板22及第三导电板23的一端侧即第二弯曲板部22b及第三弯曲板部23b的前端部电连结。连结构件72具有在第二弯曲板部22b的前端部的正面侧配置的第二端子连接板72a、在第三弯曲板部23b的前端部的正面侧配置的第三端子连接板72b、将第二端子连接板72a及第三端子连接板72b连结的连结板部72c。第二端子连接板72a及第三端子连接板72b呈与第二弯曲板部22b及第三弯曲板部23b大致相同形状的矩形形状，连结板部72c相对于第二端子连接板72a及第三端子连接板72b的一边侧而大致垂直地形成。从背面侧向在第二弯曲板部22b及第二端子连接板72a上形成的未图示的孔部插通第二外部连接部62，由此将第二端子连接板72a固定于第二弯曲板部22b的前端部。同样，从背面侧向在第三弯曲板部23b及第三端子连接板72b上形成的未图示的孔部插通第三外部连接部63，由此将第三端子连接板72b固定于第三弯曲板部23b的前端部。
这样构成的连结构件72的截面积比第二导电板22及第三导电板23形成得大。
接下来，说明电路基板40的配置结构。
图4是表示本实施方式的电路装置1的一构成例的后视立体图，图5是表示本实施方式的电路装置1的一构成例的俯视图，图6是表示本实施方式的电路装置1的一构成例的主视图，图7是表示本实施方式的电路装置1的一构成例的后视图。需要说明的是，为了便于作图，在图7中，突出地描绘第一至第三导电板21、22、23及电路基板40的厚度。
如图4及图5所示，电路装置1具备电路基板40，该电路基板40配置在第一至第三导电板21、22、23的上表面侧并将第一及第二电路部件31、32的第三端子31c、32c连接。
在电路基板40具有贯通孔41，该贯通孔41具有如下形状：在俯视观察下仅第三端子31c覆盖于电路基板40的上表面部分，除了第三端子31c之外使第一电路部件31的其他部分能够上下贯通。更具体而言，贯通孔41是并列配置的2个第一电路部件31大致游隙嵌合的形状，分别形成有2个贯通孔41。
同样，具有贯通孔42，该贯通孔42具有如下形状：在俯视观察下仅第三端子32c覆盖于电路基板40的上表面部分，除了第三端子32c之外使第二电路部件32的其他部分能够上下贯通。贯通孔42的具体的形状与贯通孔41同样。
在电路基板40配置有对第一及第二电路部件31、32的动作进行控制的未图示的控制电路，在控制电路经由导电性的配线图案连接第一及第二电路部件31、32的第三端子31c、32c。控制电路经由配线图案向第一及第二电路部件31、32的第三端子31c、32c施加与控制信号相关的电压，对于在第一及第二电路部件31、32中流动的电流进行接通切断。
图8是表示在收容体10收容的电路装置1的一构成例的主视立体图。如以上所述构成的电路装置1，即第一至第三导电板21、22、23、第一及第二电路部件31、32及电路基板40收容于大致长方体形状的收容体10。但是，散热体50的下部及散热片50b向收容体10的下侧露出。在收容体10的正面侧形成有侧视观察为阶梯状的端子板10a，第一至第三外部连接部61、62、63从该端子板10a的正面部分突出。第一端子连接板71及连结构件72配置于收容体10的外部，具体而言配置于端子板10a。
另外，在端子板10a具有主视观察为大致U字状的第一隔壁11，该第一隔壁11将第一端子连接板71的两侧及下部包围并将第二及第三端子连接板72a、72b隔离。而且，端子板10a具有将第二端子连接板72a的横向外侧覆盖的第二隔壁12和将第三端子连接板72b的横向外侧覆盖的第三隔壁13。
接下来，说明本实施方式的电路装置1的作用效果。
图9是表示本实施方式的电路装置1中的电流的流动的后视立体图，图10是表示比较例的电路装置1中的电流的流动的后视立体图。如图10所示，比较例的电路装置具有形成为钩状的一对第一导电板121及第二导电板122，第一及第二导电板121、122以整体形状成为矩形平板状的方式设置规定的间隙而嵌合地配置。作为MOSFET的多个电路部件131以各电路部件131的通电路径大致均匀的方式沿第一导电板121的侧部侧并列配置，在第一导电板121连接电路部件131的漏极端子，源极端子连接于第二导电板122。图9及图10中，实线箭头表示电流，电流的大小由实线箭头的粗细表示。
根据本实施方式的电路装置1，根据图9及图10的比较可知，与配置连接于多个电路部件131的两端子的一对第一及第二导电板121、122的结构相比，能够将第一及第二电路部件31、32以及第一至第三导电板21、22、23的安装面积构成得较小。
另外，根据散热体50、第一至第三导电板21、22、23以及电路基板40的特征性的层叠构造，能够实现电路结构的小型及薄型化，能够将由向第一至第三导电板21、22、23流动的电流而产生的热量从下表面侧的散热体50有效地散热。
此外，根据本实施方式，能够将具备半导体开关具体而言MOSFET那样的场效应晶体管作为第一及第二电路部件31、32的电路装置1构成为小型。
此外，在宽幅的第一导电板21连接大的第一端子31a、32a，第一及第二电路部件31、32配置在该第一导电板21上。因此，能够将电路装置1构成为更小型。
此外，连结构件72配置在收容体10的外部，因此能够将在第一至第三导电板21、22、23以及第一及第二电路部件31、32产生的热量经由连结构件72向收容体10的外部散热。而且，在连结构件72产生的热量也能够有效地散热。
此外，第二及第三导电板22，23的一端侧由与第二及第三导电板22、23相比截面积大的连结构件72连结。通过将连结构件72的截面积形成得较大，能够抑制连结构件72的发热。第二及第三导电板22、23与连结构件72相比截面积小，但是在该一端侧流动的电流向第二及第三导电板22、23分流，因此也能够抑制第二及第三导电板22、23的发热。
需要说明的是，在本实施方式中，将第一及第二电路部件31、32主要作为开关元件进行了说明，但是在具有第一端子31a、32a及第二端子31b、32b并具有利用通电而发热的任意的多个电路部件的电路装置1中可以适用本发明。而且，不言自明的是，第一及第二电路部件31、32的个数不受限定。
另外，虽然作为开关元件的一例而说明了MOSFET，但是其为一例而没有特别限定。例如，也可以将结型FET那样的其他的场效应晶体管、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)、双极晶体管等功率器件作为电路部件。
此外，说明了在第一导电板21连接作为第一及第二电路部件31、32的漏极端子的第一端子31a、32a，在第二及第三导电板22、23连接作为源极端子的第二端子31b、32b的例子，但是也可以构成为在第一导电板21连接源极端子并在第二及第三导电板22、23连接漏极端子。
标号说明
1电路装置
10收容体
10a端子板
11第一隔壁
12第二隔壁
13第三隔壁
21第一导电板
21a第一带状板部
21b第一弯曲板部
22第二导电板
22a第二带状板部
22b第二弯曲板部
23第三导电板
23a第三带状板部
23b第三弯曲板部
31第一电路部件
32第二电路部件
31a、32a第一端子
31b、32b第二端子
31c、32c第三端子
40电路基板
41、42贯通孔
50散热体
50a平板部
50b散热片
61第一外部连接部
62第二外部连接部
63第三外部连接部
71第一端子连接板
72连结构件
72a第二端子连接板
72b第三端子连接板
72c连结板部
131电路部件。

Claims (6)

1.一种电路装置，具备：
第一导电板，具有带状部分；
第二导电板，具有在第一导电板的一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；
第三导电板，具有在第一导电板的另一侧部设置间隙而并列配置的带状部分；
第一电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第二导电板连接的第二端子；
第二电路部件，具有与第一导电板连接的第一端子和与第三导电板连接的第二端子；
第一外部连接部，设置在第一导电板的所述带状部分；
第二外部连接部和第三外部连接部，分别设置在第二导电板和第三导电板的所述带状部分；及
散热体，
所述第一导电板具有第一带状板部和在该第一带状板部的长度方向一端侧弯曲的第一弯曲板部，
所述第二导电板具有第二带状板部和在该第二带状板部的长度方向一端侧弯曲的第二弯曲板部，
所述第三导电板具有第三带状板部和在该第三带状板部的长度方向一端侧弯曲的第三弯曲板部，
所述第二弯曲板部和所述第三弯曲板部位于与所述第一带状板部相同的长度方向一端侧，
所述第一带状板部、所述第二带状板部以及所述第三带状板部配置在所述散热体，
所述第一外部连接部、所述第二外部连接部及所述第三外部连接部具有螺栓部，
所述电路装置具备：
第一端子连接板，通过所述第一外部连接部的所述螺栓部固定到所述第一弯曲板部，并连接导电线的端子；
第二端子连接板，通过所述第二外部连接部的所述螺栓部固定到所述第二弯曲板部，并连接导电线的端子；
第三端子连接板，通过所述第三外部连接部的所述螺栓部固定到所述第三弯曲板部，并连接导电线的端子；
连结板部，连结所述第二端子连接板和所述第三端子连接板；及
收容体，将所述第一导电板、所述第二导电板及所述第三导电板以及所述第一电路部件及所述第二电路部件收容，
所述第一端子连接板、所述第二端子连接板、所述第三端子连接板以及所述连结板部配置在所述收容体的外部，
所述收容体具有隔壁，所述隔壁包围所述第一端子连接板，并从所述第一端子连接板隔离所述第二端子连接板和所述第三端子连接板。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其中，
所述第一电路部件及所述第二电路部件分别具备与电流的控制相关的第三端子，
所述电路装置具备电路基板，所述电路基板配置在所述第一导电板、所述第二导电板及所述第三导电板的一面侧，并连接有所述第一电路部件及所述第二电路部件各自的第三端子，
所述散热体配置在所述第一导电板、所述第二导电板及所述第三导电板的另一面侧。
3.根据权利要求1或2所述的电路装置，其中，
所述第一电路部件及所述第二电路部件为半导体开关。
4.根据权利要求2所述的电路装置，其中，
所述第一电路部件及所述第二电路部件为场效应晶体管，
所述第一端子为漏极端子，所述第二端子为源极端子，所述第三端子为栅极端子。
5.根据权利要求1或2所述的电路装置，其中，
所述第一端子比所述第二端子大，
所述第一导电板的所述带状部分的宽度比所述第二导电板及所述第三导电板的所述带状部分的宽度长，
所述第一电路部件及所述第二电路部件配置在所述第一导电板上。
6.根据权利要求1或2所述的电路装置，其中，
所述连结板部比所述第二导电板及所述第三导电板厚。
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