JP2005142256A - Power distribution unit and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路を構成する一対の回路基板が所定の間隔を隔てて配置されるとともに、駆動に伴って発熱する回路部品がこの電力回路中に設けられた回路構成体が放熱ケース内に組み込まれることにより形成された配電ユニット及びその製造方法に関するものである。 In the present invention, a pair of circuit boards constituting a circuit are arranged at a predetermined interval, and a circuit component in which a circuit component that generates heat upon driving is provided in the power circuit is incorporated in a heat dissipation case. It is related with the power distribution unit formed by being manufactured, and its manufacturing method.
近年、自動車等の車両には、多数の電子ユニットが搭載され、共通の車載電源からこれらの各電子ユニットに電力を分配するため、配電ユニットが広く用いられている。この配電ユニットには、プリント基板等からなる回路構成体が組み込まれており、この回路構成体には多数の半導体素子等の回路部品が搭載されるのが一般的である。これらの回路部品の多くは駆動に伴って発熱し、この回路部品の駆動に伴って発生した熱が回路部品の性能や信頼性に悪影響を及ぼすことから、この種の配電ユニットでは種々の放熱対策が講じられていることが多い。 2. Description of the Related Art In recent years, vehicles such as automobiles are equipped with a large number of electronic units, and power distribution units have been widely used to distribute power to each of these electronic units from a common in-vehicle power source. In this power distribution unit, a circuit structure made of a printed circuit board or the like is incorporated, and circuit components such as a large number of semiconductor elements are generally mounted on the circuit structure. Many of these circuit components generate heat when driven, and the heat generated by driving these circuit components adversely affects the performance and reliability of the circuit components. Is often taken.
例えば、特許文献1に記載の配電ユニットでは、上方開口型の放熱ケースと、この放熱ケース内に互いに所定の間隔を隔てて平行配置された上下一対のプリント基板とを備え、これらのプリント基板には多数の回路部品が実装されている一方、各プリント基板は放熱ケースの底面から延出した支柱部に熱的(熱伝導可能)に接続され、各回路部品の駆動に伴う発熱をこの支柱部を介して放熱ケースの底面側から主として放熱するように構成されている。
ところで、このような配電ユニットにおいては、年々設置時における占有容積が削減される傾向にあり、これに伴って配電ユニット、及び該配電ユニットに組み込まれる回路構成体自体の小型化が強く望まれているところである。このように配電ユニットの小型化が進むと、該ユニットに組み込まれる回路構成体に搭載される回路部品も必然的に高密度化し、これに伴って発熱密度も上昇する。 By the way, in such a power distribution unit, the occupied volume at the time of installation tends to be reduced year by year, and accordingly, downsizing of the power distribution unit and the circuit structure itself incorporated in the power distribution unit is strongly desired. It is where you are. As the power distribution unit is miniaturized in this way, the circuit components mounted on the circuit structure incorporated in the unit inevitably increase in density, and the heat generation density increases accordingly.
ここで、上記特許文献1に記載の配電ユニットでは、放熱ケースが上方開口型のケースとして構成されているので、その周側壁部からも上記回路部品に起因する発熱を放熱することができるものの、各プリント基板に熱的に接続される支柱部が放熱ケースの底面に連設されているので、各プリント基板に実装された回路部品から発生した熱はプリント基板及び支柱部を介して放熱ケースの底面に熱伝導し、主として放熱ケースの底面側から放熱されており、上記のように発熱密度が上昇している現状では主としてこの底面側への熱伝導だけでは充分な放熱を担保し難く、特にプリント基板のうち放熱ケースの底面から離れて位置するプリント基板については伝熱経路が比較的長くなり、その放熱効率に劣るという問題があった。すなわち、このように配電ユニットの小型化が進められる現状では、該配電ユニットについてさらなる放熱対策、特に放熱ケースの底面側から離れた基板についての放熱対策が施されることが望まれる。 Here, in the power distribution unit described in Patent Document 1, since the heat radiating case is configured as an upper opening type case, the heat generated by the circuit components can be radiated from the peripheral side wall portion, Since the struts that are thermally connected to each printed circuit board are connected to the bottom surface of the heat dissipation case, the heat generated from the circuit components mounted on each printed circuit board passes through the printed circuit boards and the struts. Heat conduction to the bottom surface, mainly dissipated from the bottom side of the heat dissipation case, and in the current situation where the heat generation density is rising as described above, it is difficult to ensure sufficient heat dissipation mainly by only the heat conduction to the bottom side. Of the printed circuit boards, the printed circuit board located away from the bottom surface of the heat radiating case has a problem that the heat transfer path becomes relatively long and the heat dissipation efficiency is poor. That is, in the present situation where the power distribution unit is miniaturized in this way, it is desired that a further heat dissipation measure is taken for the power distribution unit, in particular, a heat dissipation measure is taken for the board away from the bottom surface side of the heat dissipation case.
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で放熱効率をさらに向上させることが可能な配電ユニット及びその製造方法を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a power distribution unit that can further improve heat dissipation efficiency with a simple configuration and a method for manufacturing the power distribution unit.
ここで、本願出願人は、鋭意研究の結果、配電ユニットにおけるさらなる放熱効率の向上のためには所定間隔を隔てて配置される一対の回路基板のうち、放熱ケースの底壁部から離れて位置する回路基板についての放熱効率を向上させることに着目し、この底壁部から離れた回路基板に実装された少なくとも一の回路部品からの発熱を放熱ケースの底壁部以外の壁部に熱伝導させ、該壁部から配電ユニットの外部に放熱させることにより、さらに放熱効率を向上させるようにしたものである。 Here, as a result of earnest research, the applicant of the present application is positioned away from the bottom wall portion of the heat radiating case among the pair of circuit boards arranged at a predetermined interval in order to further improve the heat radiating efficiency in the power distribution unit. Focusing on improving the heat dissipation efficiency of the circuit board, heat generated from at least one circuit component mounted on the circuit board away from the bottom wall is transferred to the wall other than the bottom wall of the heat dissipation case. The heat radiation efficiency is further improved by dissipating heat from the wall portion to the outside of the power distribution unit.
すなわち、請求項1に係る配電ユニットは、底壁部とこの底壁部の周縁から立設された側壁部とを有する放熱ケースと、この放熱ケースの内部に組み込まれる回路構成体とを備え、該回路構成体が、相互に所定の間隔を隔てて配置された一対の回路基板と、これらの各基板の回路に接続され駆動に伴って発熱する回路部品とを有する配電ユニットにおいて、上記回路基板の一方は上記放熱ケースの底壁部に接合され、該一方の回路基板に実装された上記回路部品が該一方の回路基板を介して上記底壁部へ熱伝導可能となるように接続される一方、他方の回路基板における上記一方の回路基板側には少なくとも一の回路部品が実装され、該回路部品が上記放熱ケースの側壁部に接合されることにより該側壁部へ直接的に熱伝導可能となるように接続されることを特徴とするものである。 That is, the power distribution unit according to claim 1 includes a heat radiating case having a bottom wall portion and a side wall portion standing from the periphery of the bottom wall portion, and a circuit structure incorporated in the heat radiating case. In the power distribution unit, the circuit board includes a pair of circuit boards disposed at a predetermined interval from each other, and a circuit component that is connected to a circuit of each of the boards and generates heat when driven. Is joined to the bottom wall portion of the heat dissipation case, and the circuit component mounted on the one circuit board is connected to the bottom wall portion through the one circuit board so as to be able to conduct heat. On the other hand, at least one circuit component is mounted on the one circuit board side of the other circuit board, and the circuit component is bonded to the side wall portion of the heat radiating case so that heat can be directly conducted to the side wall portion. To be It is characterized in that the connection.
この発明によれば、一方の回路基板に実装された上記回路部品が該一方の回路基板を介して上記底壁部へ熱伝導可能となるように接続される一方、他方の回路基板に実装された回路部品が放熱ケースの側壁部に接合されて該側壁部へ直接的に熱伝導可能となるように接続されるので、各回路基板の回路に接続される回路部品の駆動に伴って発生した熱を回路基板毎に放熱ケースの異なる壁部(異なる領域)に熱伝導させることができるとともに、該壁部において回路基板毎に分散して主に放熱させることができ、簡単な構成で放熱効率を向上させることができる。 According to the present invention, the circuit component mounted on one circuit board is connected to the bottom wall portion through the one circuit board so as to be able to conduct heat, while mounted on the other circuit board. Generated when the circuit components connected to the circuits on each circuit board are driven, because the circuit components are joined to the side walls of the heat radiating case and connected to the side walls so as to be able to conduct heat directly. The heat can be conducted to different wall parts (different areas) of the heat dissipation case for each circuit board, and can be dissipated mainly for each circuit board in the wall part to dissipate mainly, and the heat dissipation efficiency with a simple configuration Can be improved.
しかも、他方の回路基板に実装された少なくとも一の回路部品が放熱ケースの側壁部に接合されるので、伝熱経路を比較的に短くすることができ、回路部品の駆動に伴う発熱を効率的に放熱ケースに熱伝導させることができる。 In addition, since at least one circuit component mounted on the other circuit board is joined to the side wall portion of the heat dissipation case, the heat transfer path can be made relatively short, and heat generated by driving the circuit components can be efficiently generated. The heat dissipation case can be thermally conducted.
さらに、他方の回路基板に実装される回路部品をこの回路部品と底壁部との間に位置させた上でこの回路部品を放熱ケースの側壁部に接合しているので、該回路部品を放熱ケース内のスペースを有効利用してコンパクトな構造を保ちながら回路部品の発する熱を放熱ケースの側壁部に直接伝えて他方の回路基板の温度上昇を有効に抑止できる。 Further, since the circuit component mounted on the other circuit board is positioned between the circuit component and the bottom wall portion and this circuit component is joined to the side wall portion of the heat dissipation case, the circuit component is dissipated. By effectively utilizing the space in the case and maintaining a compact structure, the heat generated by the circuit components can be directly transmitted to the side wall portion of the heat radiating case to effectively suppress the temperature rise of the other circuit board.
なお、この発明は、各回路基板の回路に接続された回路部品からの発熱を主に放熱ケースの所定の壁部に熱伝導させて該放熱ケースの所定壁部から放熱させるのであって、該発熱が熱放射等の周囲の気体を媒体として放熱されることを排除するものではない。 In the present invention, heat generated from the circuit components connected to the circuit of each circuit board is mainly conducted to a predetermined wall portion of the heat dissipation case to dissipate heat from the predetermined wall portion of the heat dissipation case, It does not exclude that heat is radiated by using a surrounding gas such as heat radiation as a medium.
上記一方の回路基板の具体的構成は特に限定するものではないが、例えば上記一方の回路基板が、複数枚のバスバーによって電力回路を構成するバスバー基板として構成され、上記バスバー基板の裏面に位置するバスバーが上記放熱ケースの底壁部に接着されることによりこのバスバー基板の表面側に接続される回路部品がバスバー基板を介して上記放熱ケースの底壁部へ熱伝導可能となるように接続されるのが好ましい(請求項2)。 The specific configuration of the one circuit board is not particularly limited. For example, the one circuit board is configured as a bus bar board that configures a power circuit by a plurality of bus bars, and is located on the back surface of the bus bar board. By bonding the bus bar to the bottom wall portion of the heat dissipation case, circuit components connected to the surface side of the bus bar substrate are connected to the bottom wall portion of the heat dissipation case via the bus bar substrate so as to be capable of conducting heat. (Claim 2).
このように構成すれば、バスバー基板を熱伝導体として機能させることができ、配電ユニットの構成部品を有効に利用して回路部品の放熱効率を向上させることができる。 If comprised in this way, a bus-bar board | substrate can be functioned as a heat conductor, and the thermal radiation efficiency of a circuit component can be improved using the component of a power distribution unit effectively.
この場合、上記バスバー基板の表面側に接続される回路部品は部品本体とこの部品本体の下部から上記バスバーに向かう方向に延びる脚状端子を有し、該脚状端子がバスバー基板の所定バスバーに溶接により接合されているのが好ましい(請求項3)。 In this case, the circuit component connected to the surface side of the bus bar substrate has a component main body and leg-shaped terminals extending in a direction from the lower part of the component main body toward the bus bar, and the leg-shaped terminals are connected to predetermined bus bars of the bus bar substrate. It is preferable to join by welding (Claim 3).
すなわち、脚状端子において溶接によりバスバーに接合されている場合には、半田付けによる接合に比べて熱に対する許容範囲を広く設定することができ、脚状端子を介して効率的にバスバーに熱伝導させることができ、これにより放熱効率が向上する。 In other words, when the leg terminals are joined to the bus bar by welding, the heat tolerance can be set wider than that by soldering, and heat conduction to the bus bar efficiently via the leg terminals. This can improve the heat dissipation efficiency.
この一方の回路基板の表面側に実装された回路部品は、回路設計により適宜決定されるが、例えば該回路部品としてリレーを用いるのが好ましい(請求項4)。 The circuit component mounted on the surface side of the one circuit board is appropriately determined by circuit design. For example, it is preferable to use a relay as the circuit component.
このように構成すれば、この一対の回路基板間のスペースに部品自体の放熱効率が良好なリレーを配設することにより熱伝導による放熱と熱放射等の気体を媒体とする放熱とで効率的に放熱させることができる。 If comprised in this way, by arranging the relay with good heat dissipation efficiency of the component itself in the space between this pair of circuit boards, heat dissipation by heat conduction and heat dissipation using gas such as heat radiation are efficient. Can dissipate heat.
一方、この発明において、上記他方の回路基板は、上記回路部品の駆動を制御する制御回路を含む制御回路基板として構成され、上記放熱ケースの側壁部に接合される回路部品が該制御回路基板に実装された半導体素子であるのが好ましい(請求項5)。 On the other hand, in the present invention, the other circuit board is configured as a control circuit board including a control circuit for controlling driving of the circuit parts, and the circuit parts joined to the side wall portion of the heat dissipation case are attached to the control circuit board. It is preferable that the semiconductor element is mounted (Claim 5).
すなわち、制御回路基板には比較的多数の回路部品が実装されており、この回路部品のうち発熱量が比較的大きい半導体素子の駆動に伴う発熱を効率的に放熱させることにより放熱効率をさらに向上させることができる。 In other words, a relatively large number of circuit components are mounted on the control circuit board, and the heat dissipation efficiency is further improved by efficiently dissipating the heat generated by driving a semiconductor element that generates a relatively large amount of heat among these circuit components. Can be made.
さらに、この発明において、上記放熱ケースはさらに天壁部を有し、この天壁部に対向して上記他方の回路基板が配置され、この他方の回路基板と天壁部との空隙にポッティング剤が充填されることにより上記回路基板に接続される回路部品が上記ポッティング剤を介して天壁部へ熱伝導可能となるように接続されているのが好ましい(請求項6)。 Further, in the present invention, the heat radiating case further has a ceiling wall portion, the other circuit board is disposed opposite to the ceiling wall portion, and a potting agent is disposed in a gap between the other circuit board and the ceiling wall portion. It is preferable that the circuit components connected to the circuit board by being filled with are connected so as to be able to conduct heat to the top wall portion via the potting agent.
このように構成すれば、天壁部によって放熱ケースにおける放熱領域をさらに拡大することができるとともに、ポッティング剤によりこれに封止されている回路部品の発熱をこの拡大された放熱領域から効率的に放熱させることができる。 If comprised in this way, while the heat radiation area | region in a heat radiating case can further be expanded by a top wall part, the heat_generation | fever of the circuit components sealed by this with a potting agent can be efficiently carried out from this expanded heat radiation area | region. Heat can be dissipated.
上記放熱ケースの具体的構成は特に限定するものではないが、回路構成体に対する組付の観点から、例えば放熱ケースがロアケースとアッパーケースとを有するのが好ましい(請求項7)。 Although the specific structure of the said heat radiating case is not specifically limited, From a viewpoint of the assembly | attachment with respect to a circuit structure, it is preferable that a heat radiating case has a lower case and an upper case, for example (Claim 7).
一方、請求項8に係る配電ユニットの製造方法によれば、請求項7記載の配電ユニットの製造方法であって、上記回路構成体にロアケースとアッパーケースとを備える上記放熱ケースを組み付ける組付工程を含み、この組付工程では予め上記側壁部に少なくとも一の回路部品が接合されたロアケース内に一方の回路基板を収納し、他方の回路基板を上記一方の回路基板に対して所定間隔を隔てて配設する際に該他方の回路基板の回路に上記側壁部に接合された回路部品を実装することを特徴とするとするものである。
On the other hand, according to the method for manufacturing a power distribution unit according to claim 8, the method for manufacturing the power distribution unit according to
この発明によれば、組付工程で予め側壁部に少なくとも一の回路部品が接合されたロアケース内に一方の回路基板を収納し、他方の回路基板を上記一方の回路基板に対して所定間隔を隔てて配設する際に該他方の回路基板の回路に上記周壁部に接合された回路部品を実装するので、放熱ケースの側壁部と該側壁部に接合された回路部品とを、ロアケースとアッパーケースとの組付に拘わらず確実に熱的に接続することができ、放熱効率に優れた配電ユニットを確実に製造することができる。 According to the present invention, one circuit board is housed in the lower case in which at least one circuit component is bonded to the side wall portion in advance in the assembling process, and the other circuit board is spaced from the one circuit board by a predetermined distance. Since the circuit component bonded to the peripheral wall portion is mounted on the circuit of the other circuit board when being arranged apart from each other, the side wall portion of the heat radiating case and the circuit component bonded to the side wall portion are connected to the lower case and the upper case. Regardless of the assembly with the case, it can be surely connected thermally, and a power distribution unit with excellent heat dissipation efficiency can be manufactured reliably.
また、請求項9に係る配電ユニットは、対向する一対の壁部を有する放熱ケースと、この放熱ケースの内部に組み込まれる回路構成体とを備え、該回路構成体が、相互に所定の間隔を隔てて配置され回路を構成する少なくとも一対の回路基板と、これらの各基板の回路に接続され駆動に伴って発熱する回路部品とを有する配電ユニットにおいて、上記回路基板は、それぞれ放熱ケースの上記一対の壁部に対向配置され、各回路基板に接続されている少なくとも一の回路部品が対向する上記壁部へ熱伝導可能となるように接続されていることを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, a power distribution unit includes a heat dissipation case having a pair of opposing wall portions, and a circuit structure incorporated in the heat dissipation case, the circuit structures being spaced apart from each other by a predetermined distance. In a power distribution unit having at least a pair of circuit boards that are spaced apart and constitute a circuit, and circuit components that are connected to the circuits of these boards and generate heat when driven, the circuit boards are respectively connected to the pair of heat dissipation cases. The at least one circuit component connected to each circuit board is connected so as to be able to conduct heat to the facing wall.
この発明によれば、対向する一対の放熱ケースの壁部間に相互に所定の間隔を隔てて配置された一対の回路基板が各々放熱ケースの壁部に対向して配置され、各回路基板に接続されている少なくとも一の回路部品が対向する上記壁部に熱伝導可能に接続されているので、各回路基板の回路に接続される回路部品の駆動に伴って発生した熱を回路基板毎に放熱ケースの異なる壁部(異なる領域)に熱伝導させることができるとともに、該壁部において回路基板毎に分散して主に放熱させることができ、簡単な構成で放熱効率を向上させることができる。しかも、回路基板に対向する放熱ケースの壁部で該回路基板の回路部品から発生した熱を放熱させるので、伝熱経路を比較的に短くすることができ、回路部品の駆動に伴う発熱を効率的に放熱ケースに熱伝導させることができる。 According to the present invention, the pair of circuit boards disposed at predetermined intervals between the walls of the pair of opposing heat dissipation cases are respectively disposed to face the walls of the heat dissipation case, and Since at least one connected circuit component is connected to the opposing wall portion so as to be able to conduct heat, heat generated by driving the circuit component connected to the circuit of each circuit board is generated for each circuit board. Heat conduction can be conducted to different wall parts (different areas) of the heat dissipation case, and the heat can be dissipated mainly for each circuit board in the wall part, and heat dissipation efficiency can be improved with a simple configuration. . In addition, since the heat generated from the circuit components on the circuit board is radiated by the wall of the heat dissipation case facing the circuit board, the heat transfer path can be made relatively short, and the heat generated by driving the circuit components can be reduced efficiently. Thus, heat can be conducted to the heat radiating case.
この場合に、上記一対の回路基板の一方は、複数枚のバスバーによって電力回路を構成するバスバー基板として構成され、上記バスバー基板の裏面に位置するバスバーが上記放熱ケースの底壁部に接着されることによりこのバスバー基板の表面側に接続される回路部品がバスバー基板を上記熱伝導体として上記放熱ケースの底壁部へ熱伝導可能となるように接続されるのが好ましい(請求項10)。 In this case, one of the pair of circuit boards is configured as a bus bar board constituting a power circuit by a plurality of bus bars, and the bus bar located on the back surface of the bus bar board is bonded to the bottom wall portion of the heat dissipation case. Accordingly, it is preferable that the circuit components connected to the front surface side of the bus bar substrate are connected so as to be capable of conducting heat to the bottom wall portion of the heat radiating case using the bus bar substrate as the heat conductor (claim 10).
このように構成すれば、バスバー基板を熱伝導体として機能させることができ、配電ユニットの構成部品を有効に利用して回路部品の放熱効率を向上させることができる。 If comprised in this way, a bus-bar board | substrate can be functioned as a heat conductor, and the thermal radiation efficiency of a circuit component can be improved using the component of a power distribution unit effectively.
また、請求項11に係る配電ユニットは、請求項9または請求項10記載の配電ユニットにおいて、上記一対の回路基板の一方は、上記回路部品の駆動を制御する制御回路を含む制御回路基板として構成され、この制御回路基板とこれに対向する壁部との空隙にポッティング剤が充填されることにより上記制御回路基板に接続される回路部品が上記ポッティング剤を上記熱伝導体として上記制御回路基板に対向する壁部へ熱伝導可能に接続されるのが好ましい。 The power distribution unit according to claim 11 is the power distribution unit according to claim 9 or claim 10, wherein one of the pair of circuit boards is configured as a control circuit board including a control circuit that controls driving of the circuit components. A circuit component connected to the control circuit board by filling the gap between the control circuit board and the wall portion facing the control circuit board with the potting agent as the thermal conductor is applied to the control circuit board. It is preferable to connect to the opposing wall part so that heat conduction is possible.
このように構成すれば、ポッティング剤によりこれに封止されている回路部品からの発熱を放熱ケースの壁部に対して分散させて効率的に伝熱させることができ、その放熱効率を向上させることができる。 If comprised in this way, the heat_generation | fever from the circuit components sealed by this with a potting agent can be disperse | distributed with respect to the wall part of a thermal radiation case, and can be efficiently transmitted, and the thermal radiation efficiency is improved. be able to.
一方、請求項13に係る配電ユニットの製造方法は、請求項12記載の配電ユニットを製造する配電ユニットの製造方法であって、上記回路構成体にロアケースとアッパーケースとを備える上記放熱ケースを組み付ける組付工程を含み、この組付工程では、予めアッパーケースにポッティング剤を充填し、このポッティング剤が所定の弾性及び保形性を有する状態になってから上記制御回路基板の回路に接続された上記回路部品を封止する態様でロアケースに組み付けられることを特徴とするものである。 On the other hand, a power distribution unit manufacturing method according to claim 13 is a power distribution unit manufacturing method for manufacturing the power distribution unit according to claim 12, wherein the heat dissipation case including a lower case and an upper case is assembled to the circuit structure. In this assembly process, the upper case is filled with a potting agent in advance, and after the potting agent has a predetermined elasticity and shape retention, it is connected to the circuit of the control circuit board. The circuit component is assembled to the lower case in such a manner as to seal the circuit component.
この発明によれば、ポッティング剤を熱伝導体として一方の回路基板とこれに対向する放熱ケースの壁部との間に確実に介在させることができ、確実に上記配電ユニットを製造することができる。 According to this invention, the potting agent can be reliably interposed between one circuit board and the wall of the heat radiating case facing it as a heat conductor, and the power distribution unit can be manufactured reliably. .
請求項1及び請求項9の配電ユニットによれば、一対の回路基板に実装された回路部品からの発熱を分散させて各回路基板毎に該回路基板に対向する放熱ケースの壁部に熱伝導させることにより、簡単な構成で放熱効率を向上させることができる。 According to the power distribution unit of claim 1 and claim 9, heat generated from the circuit components mounted on the pair of circuit boards is dispersed, and heat conduction is conducted to the wall portion of the heat radiating case facing each circuit board for each circuit board. By doing so, the heat dissipation efficiency can be improved with a simple configuration.
請求項8に係る配電ユニットの製造方法によれば、ロアケースとアッパーケースとの組付に拘わらず、放熱ケースの周壁部と該周壁部に接合された回路部品とを確実に熱的に接続することができ、放熱効率に優れた配電ユニットを製造することができる。 According to the method for manufacturing a power distribution unit according to claim 8, regardless of the assembly of the lower case and the upper case, the peripheral wall portion of the heat radiating case and the circuit components joined to the peripheral wall portion are reliably thermally connected. It is possible to manufacture a power distribution unit having excellent heat dissipation efficiency.
請求項12に係る配電ユニットの製造方法によれば、熱伝導体としてのポッティング剤を一方の回路基板とこれに対向する放熱ケースの壁部との間に確実に介在させることができ、放熱効率に優れた配電ユニットを確実に製造することができる。 According to the method for manufacturing a power distribution unit according to claim 12, the potting agent as a heat conductor can be reliably interposed between one circuit board and the wall of the heat radiating case facing the circuit board. It is possible to reliably manufacture an excellent power distribution unit.
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、ここでは車両に搭載される共通の電源から供給される電力を複数の電気的負荷(例えば、ヘッドライトユニット、スモールライトユニット、ホーンユニット、ウォッシャーユニット等)に分配する配電回路を構成する回路構成体及び配電ユニットを示すが、本発明に係る配電ユニットの用途はこれに限らず、電力回路における通電のオンオフ切換をリレー等の回路部品によって行う場合などに広く適用が可能である。この回路構成体は、図1に示すような配電ユニット1に組み込まれている。なお、図1は配電ユニットを上下逆さにした状態で示す斜視図である。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the circuit which comprises the power distribution circuit which distributes the electric power supplied from the common power supply mounted in a vehicle here to several electric loads (for example, a headlight unit, a small light unit, a horn unit, a washer unit, etc.) Although a structure and a power distribution unit are shown, the use of the power distribution unit according to the present invention is not limited to this, and the present invention can be widely applied to cases where on / off switching of energization in a power circuit is performed by a circuit component such as a relay. This circuit structure is incorporated in a power distribution unit 1 as shown in FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the power distribution unit upside down.
この配電ユニット1は、略直方体状の形状を呈し、複数の電気的負荷(本実施形態では5個の電気ユニット)に電力を分配する機能を有しながら、非常にコンパクトに形成されている。本実施形態では、この配電ユニット1は、縦が75mm、横が100mm、高さが25mmの空間内に収納可能に形成されている。 The power distribution unit 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape and is very compact while having a function of distributing power to a plurality of electrical loads (in this embodiment, five electrical units). In the present embodiment, the power distribution unit 1 is formed so as to be housed in a space having a length of 75 mm, a width of 100 mm, and a height of 25 mm.
配電ユニット1は、図2に示すように、制御回路基板21を含む回路構成体2と、この回路構成体2に装着されるコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5と、これらの装着部4,5が装着された回路構成体2を上下から挟み込んで各装着部4,5を露出させた状態で収納する放熱ケースとしてのアッパーケース6及びロアケース7とを備える。なお、本明細書では、説明の便宜のため、配電ユニット1におけるコネクタ装着部4が形成されている側を前側として、図2における高さ方向を上下方向として説明する。
As shown in FIG. 2, the power distribution unit 1 includes a
図3は、回路構成体2の分解斜視図である。図4ないし図6は、図1のIV−IV線、V−V線、VI−VI線断面図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
上記回路構成体2は、予め設定された条件によって共通の車載電源を各電気的負荷に分配する電力回路を構成するものである。この回路構成体2は、略同一平面上に並んだ状態で配設された複数枚のバスバー22から構成されるバスバー層30が絶縁板31を介して複数層に亘って積層されたバスバー基板20と、該バスバー基板20のバスバー22に実装された電力回路部品としての2種類のリレー24,25と、上記バスバー基板20との間にこれらリレー24,25を介在させるように上記バスバー基板20と所定の間隔を隔てて配置された制御回路基板21とを備える。
The
また、回路構成体2は、平面視略方形状の偏平なブロック状体であり、その前端部には所定のバスバー22が鈎状に屈曲形成されて多数のコネクタ用端子27が方形の平面領域Aから前方に突出した状態で並んでいる一方、その後端部には所定のバスバー22が鈎状に屈曲形成されて複数本のヒューズ端子28が方形の平面領域A内に略収まりつつ後方に突出した状態で上下2段に亘って並んでいる。これらのコネクタ用端子27とヒューズ端子28との間におけるバスバー基板20の表面側には、上記第1リレー24が長手方向(左右方向)に沿って複数個(本実施形態では4個)実装されている。また、ヒューズ端子28は、1本ないし複数本毎に密集した状態で配置されており、これらの密集したヒューズ端子28群の間におけるバスバー基板20の表面側には第2リレー25が実装されている。
The
具体的には、バスバー基板20は、ロアケース7の底壁部72の上面に電気的に絶縁された状態で接着により接合され、これにより該ロアケース7の底壁部72に熱伝導可能に接続されている。この接着に用いられる接着剤は、電気的な絶縁性を有するものが用いられ、中でも熱伝導率に優れた接着剤を用いるのが熱伝導性の観点から好ましい。このバスバー基板20は、複数のバスバー層30a〜30cを含み、各バスバー層30a〜30c間に複数枚の絶縁板31a,31b(絶縁層)が介在し、表面側の熱が裏面側に伝熱される。本実施形態では、第1ないし第3バスバー層30a〜30cとこれらの間に介在する第1及び第2絶縁板31a,31bとから構成されている。また、本実施形態ではバスバー層30a〜30cを3層に亘って積層したバスバー基板20を用いているが、バスバー層の積層数は複数層であればその層数を特に限定するものではない。
Specifically, the
各バスバー層30a〜30cは、上記したように、略同一平面上に複数枚のバスバー22が所定のパターンで並んだ状態に配設され、これらのバスバー22のうち所定のバスバー22が垂直に折り曲げられさらにその折り曲げ部の先端部が水平に折り返されることにより、鈎状に屈曲形成され、コネクタ用端子27やヒューズ端子28が形成されている。また、各バスバー層30a〜30cにおける所定のバスバー22が折り起こされてピン状端子32が上記第1及び第2リレー24,25の上面から突出する状態に形成され、該ピン状端子32の先端部で上記制御回路基板21の制御回路に接続されている。そして、このピン状端子32を通して制御回路基板21から電気信号が送られ、所定のバスバー層30a〜30cに配設された第1及び第2リレー24,25の駆動制御が行われる。
As described above, each of the bus bar layers 30a to 30c is arranged in a state in which a plurality of
ここで、上記第1及び第2リレー24,25は、機械式のリレーであり、略直方体状のリレー本体24a,25aと、その下端部に設けられた複数本の偏平板状の脚状端子24b,25bとを有する。
Here, the first and
第1リレー24は、その脚状端子24bが、リレー本体24aの下面から下方に延出しバスバー層30の層面に沿って折り曲げられ、所定のバスバー22に重ね合わされる重合部24cが形成されている。この第1リレー24の重合部24cには、第1バスバー層30aのバスバー22に重ね合わされる重合部24cと、第2バスバー層30bのバスバー22に重ね合わされる重合部24cとが含まれ、これらの各バスバー層30a,30bに対応して各脚状端子24bの間に第1バスバー層30aと第2バスバー層30bとの層面同士の段差と略同等の段差が与えられている。
The
一方、第2リレー25は、リレー本体25aの下面からバスバー層30の層面に沿って延出する脚状端子25bを有し、従ってこの脚状端子25bが第3バスバー層30cの所定バスバー22に重ね合わされる重合部25cとして構成されている。
On the other hand, the
これらの第1及び第2リレー24,25は、その重合部24c,25cにおいて溶接により所定バスバー22に接合されている。この溶接は、本実施形態では接合部分を電極で挟み込み大電流を流して発生する抵抗熱によって母材を溶融接合させる抵抗溶接によって行われているが、レーザー溶接等の母材を溶融して接合するものであれば、その具体的手法は特に限定するものではない。このように第1及び第2リレー24,25が溶接によって接合されれば、例えば半田付けによる接合と比べて、接合強度を向上させることができ、また接合部分における耐熱性が向上し、脚状端子24b,25bを介した放熱効率を向上させることができる。
The first and
これらの第1及び第2リレー24,25はその駆動に伴って発熱し、この発生した熱はリレー本体24a,25aを含めた第1及び第2リレー24,25の全体から熱放散等の周囲の気体を媒体として放熱され放熱ケース(アッパーケース6、ロアケース7)の所定部分から配電ユニット1の外部に放熱されるとともに、その熱の多くは脚状端子24b,25bを介してバスバー基板20に伝熱され、該バスバー基板20を熱伝導体としてロアケース7の底壁部72から主に放熱されている。
The first and
一方、絶縁板31a,31bは、バスバー層30a〜30c間の短絡を防止するとともに、同一バスバー層30a〜30cに配設されたバスバー22同士の短絡を防止するものであり、電気的な絶縁性を有する材料によって形成された偏平板状体として構成されている。
On the other hand, the insulating
第1バスバー層30aとその上方に位置する第2バスバー層30bとの間に介在する第1絶縁板31aは、その上下(表裏)両面に第1及び第2バスバー層30a,30bの各バスバー22が個別に収納されるバスバー収納溝310が形成され、このバスバー収納溝310にバスバー22が位置決め状態に収納されている。
The first insulating
この第1絶縁板31aの所定箇所には、第1リレー24の脚状端子24bのうち第1バスバー層30aのバスバー22に接合される脚状端子24bが挿通される第1端子挿通孔311が厚み方向に貫通した状態で形成される。この第1端子挿通孔311は、上記第1リレー24の脚状端子24bの形状に略対応して形成され、この平面形状と略同等の大きさに設定されている。また、この第1端子挿通孔311は、抵抗溶接の際の電極が挿通される大きさに設定され、この第1端子挿通孔311を有効に利用して抵抗溶接し得るようになされている。さらに、この第1絶縁板31aには、この第1絶縁板31aよりも上層のバスバー層(本実施形態では第2バスバー層30b)において抵抗溶接する場合に、下側の電極が該バスバー層の所定バスバー22に当接するように電極挿入孔312が貫通形成され、この電極挿入孔312を通して第2バスバー層30bの所定バスバー22の接合部分(図4では第1リレー24の右側の脚状端子24bとの接合部分)が下方に露出する。
A first
第2バスバー層30bとその上方に位置する第3バスバー層30cとの間に介在する第2絶縁板31bは、その上面(表面)に第3バスバー層30cの各バスバー22が個別に収納されるバスバー収納溝313が形成され、このバスバー収納溝313にバスバー22が位置決め状態に収納されている。また、第2絶縁板31bの所定箇所には、第1リレー24の脚状端子24bが挿通される第2端子挿通孔314が厚み方向に貫通した状態で形成されている。この第2端子挿通孔314のうちの一部は、各絶縁板31a,31bが積層された状態で第1端子挿通孔311と上下方向に連通するものとなされ、この連通した第1及び第2端子挿通孔311,314を通して第1バスバー層30aの所定バスバー22の接合部分が露出している。
The second insulating
そして、これらの第1及び第2端子挿通孔311,314及び電極挿入孔312を通して所定の溶接機の電極が挿入され、これらの電極によって接合部分を挟み込み、該電極に大電流を導通させて抵抗熱によって上記第1リレー24が実装される。
Then, electrodes of a predetermined welding machine are inserted through the first and second terminal insertion holes 311 and 314 and the
さらに、第2絶縁板31bには、上記第2端子挿通孔314に連通して第1リレー24のリレー本体24aを挿通させる本体挿通孔315が設けられ、該本体挿通孔315の周囲に囲繞リブ316が設けられる。
Further, the second insulating
一方、上記制御回路基板21は、前記回路部品としての第1及び第2リレー24,25の駆動を制御する制御回路を含み、例えばプリント回路基板(絶縁基板に制御回路を構成する導体がプリント配線されたもの)によって構成されている。制御回路基板21は、上記バスバー基板20よりも若干大きい板状体であり、その前後両端縁がアッパーケース6の天壁部61に対向した状態でコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5に支持されている(図13参照)。この制御回路基板21は、その表裏両面(図4で上下両面)に実装された複数個の半導体素子210と、裏面側に配設されたサブ基板211と、上記制御回路に接続されたコネクタ用ピン状端子212とを備える。
On the other hand, the
具体的には、半導体素子210には、制御回路基板21の表面側の略中央に設けられたマイクロプロセッサとしてのLSI(大規模集積回路)210aと、制御回路基板21の裏面側の左右両端部に設けられたFET210bとを含み、これら駆動に伴う発熱量が比較的大きい回路部品(本実施形態ではLSI210a,FET210b)が回路構成体2の周縁部に配置されている。このように比較的発熱量の大きい回路部品を回路構成体2の周縁部に配置することにより、外部への熱の発散を容易ならしめ、該回路部品の放熱効率を向上させることができる。さらに、LSI210aは、制御回路基板21とアッパーケース6の天壁部61との間に充填されたポッティング剤65により封止されている。一方、FET210bはロアケース7の後述する側壁部73に接着剤により接着され、該側壁部73に直接的に熱伝導可能に接続されている。
Specifically, the
サブ基板211は、上記制御回路基板21と同様に、プリント回路基板によって構成され、上記各種回路部品の制御を実行する制御回路の一部が形成されている。このサブ基板211は、上記バスバー基板20と制御回路基板21との間に配設された板状体であり、上記制御回路基板21の長手方向に沿って配設されている。このように制御回路基板21に形成される制御回路の一部をこのサブ基板211に形成し、該サブ基板211をバスバー基板20と制御回路基板21との間に各基板20,21に対して垂直となるように配設することにより、第1及び第2リレー24,25が配設される各基板20,21間の空間を有効に活用して回路構成体2の小型化を図ることができる。なお、このようなサブ基板211は適宜省略することができ、その場合には制御回路基板21に全ての制御回路が形成される。
Similar to the
また、この制御回路基板21には、所定箇所にスルーホール(図示せず)が設けられ、これらのスルーホールにバスバー22から立設されたピン状端子32やコネクタ用ピン状端子212等が挿入され、それらの端部において半田付けにより接合されている。
The
一方、コネクタ装着部4は、合成樹脂成形品であり、その高さ及び左右方向の長さが回路構成体2と略同等に形成されている。このコネクタ装着部4には、コネクタ用端子27やコネクタ用ピン状端子212が挿通されるコネクタ端子挿通孔40が設けられ、該コネクタ端子挿通孔40を通してコネクタ用端子27やコネクタ用ピン状端子212の先端部が外側から接続可能にコネクタ装着部4内に突出している。また、このコネクタ装着部4は、その周面部にケース嵌合溝41が設けられ、アッパーケース6、ロアケース7の各前端縁がケース嵌合溝41に嵌合されて各ケース6,7に組み付けられる。さらに、このコネクタ装着部4の後端部上面には上記制御回路基板21が載置されている。
On the other hand, the
一方、ヒューズ装着部5も、合成樹脂成形品であり、その高さ及び左右方向の長さが回路構成体2と略同等に形成されている。このヒューズ装着部5には、ヒューズ端子28が挿通されるヒューズ端子挿通孔50(図13参照)が設けられ、該ヒューズ端子挿通孔50を通してヒューズ端子28の先端部が外側から接続可能にヒューズ装着部5内に突出している。また、このヒューズ装着部5は、その先端周面部にケース嵌合溝51が設けられ、アッパーケース6及びロアケース7の各後端縁がケース嵌合溝51に嵌合されてヒューズ装着部5の大部分が収納された状態で各ケース6,7に組み付けられている。さらに、このヒューズ装着部5の前端部上面には上記制御回路基板21が載置されている。
On the other hand, the
アッパーケース6は、平面視略矩形状の天壁部61を有する下方開口型の皿状体であり、アルミニウム系金属等の熱伝導性が良好な材質により製作されている。このアッパーケース6には内部に予めシリコン樹脂等のポッティング剤65が充填されており、該ポッティング剤65により制御回路基板21の表面(上面)に実装されたLSI210aを含む各種回路部品が封止される。なお、アッパーケース6の左右側面部には、それぞれ前後一対の係止膨出部60が設けられ、ロアケース7の左右側壁部に設けられた係止孔70が係止されてアッパーケース6及びロアケース7が回路構成体2を収納した状態で組み付けられる。
The
ロアケース7は、上方開口型の箱状体であり、アッパーケース6と同様に、アルミニウム系金属等の熱伝導性の良好な材質により製作されている。具体的には、このロアケース7は、略矩形状の底壁部72と該底壁部72の周縁に立設された周側壁部73とを有し、その前後側壁部73の略全面が大きく切り欠かれて切欠き部71が形成され、該切欠き部71に上記コネクタ装着部4及びヒューズ装着部5が組み付けられている。上記底壁部72は上記アッパーケース6の天壁部61に対向して配置され、この底壁部72の左右側縁から上方に延びる左右側壁部73で上記アッパーケース6を外嵌した状態で支持するものとなされている。そして、この左右側壁部73の上部には、上記係止膨出部60が係止される前後一対の係止孔70が設けられ、上記外嵌したアッパーケース6を固定状態に組み付けるものとなされている。
The
このロアケース7の底壁部72の上面には、上記したように回路構成体2がエポキシ樹脂等の電気的絶縁性が良好な接着剤により接着されている。このロアケース7の内部もシリコン樹脂等のポッティング剤が充填され、該ポッティング剤により第1及び第2リレー24,25の脚状端子24b,25bが封止される。
As described above, the
上記構成の配電ユニット1によれば、第1及び第2リレー24,25が脚状端子24b,25bを介してバスバー基板20に実装され、該バスバー基板20がロアケース7の底壁部72に接着されているので、駆動に伴って第1及び第2リレー24,25が発熱すると、この熱を脚状端子24b,25b及びバスバー基板20を介してロアケース7の底壁部72に伝導させることができ、このロアケース7の底壁部72を通して主に放熱させることができる。しかも、バスバー基板20が対向するロアケース7の底壁部72に対向配置されているので、熱伝導のための経路を比較的短くすることができ、これにより効率的に放熱させることができる。
According to the power distribution unit 1 configured as described above, the first and
一方、この配電ユニット1によれば、LSI210aが制御回路基板21の表面側の略中央に実装され、この制御回路基板21の表面とアッパーケース6の天壁部61との間にポッティング剤65が充填されているので、駆動に伴ってLSI210aが発熱すれば、この熱をポッティング剤65を介してアッパーケース6の天壁部61に伝導させることができ、このアッパーケース6の天壁部61を通して主に放熱させることができる。しかも、制御回路基板21が対向するアッパーケース6の天壁部61に対向配置されているので、熱伝導のための経路を比較的短くすることができ、これにより効率的に放熱させることができる。
On the other hand, according to the power distribution unit 1, the
また、この配電ユニット1によれば、FET210bは上記LSI210aから離れた制御回路基板21の裏面側の左右側縁部であってロアケース7の底壁部72との間に実装され、このFET210bがロアケース7の左右側壁部73に接着により直接的に接合されているので、放熱ケース内の空間を有効に利用してFET210bを実装することができ、FET210bの発する熱を放熱ケースの側壁部に直接伝えて他方の回路基板の温度上昇を有効に抑止できる。しかも、FET210bが接着によりロアケース7の側壁部73に接合されているので、熱伝導のための経路を非常に短くすることができ、これにより効率的かつ確実に放熱させることができる。
Further, according to the power distribution unit 1, the
すなわち、この配電ユニット1によれば、バスバー基板20及び制御回路基板21に実装されている第1及び第2リレー24,25やLSI210a及びFET210bが放熱ケースとしてのアッパーケース6やロアケース7の各壁部に熱伝導可能に接続されているので、放熱効率を飛躍的に向上させることができる。しかも、これらの各回路部品24,25,210a,210bの駆動に伴う発熱を各回路部品に近接する放熱ケースの壁部から主に放熱させるので、放熱ケース内の気体(例えば空気)の温度上昇を抑制することができ、これによりバスバー基板20や制御回路基板21等に実装されている上記各回路部品24,25,210a,210bを含めた回路部品の熱放射等の気体を媒体とする放熱効率も向上するという利点がある。
That is, according to the power distribution unit 1, the first and
なお、上記説明では制御回路基板21に実装されている回路部品として、比較的発熱量の大きいLSI210aとFET210bを代表例として説明しているが、この制御回路基板21にはその表裏両面にコンデンサー等その他の回路部品も実装されている。この制御回路基板21の表面側に実装された回路部品は、上記LSI210aと同様にアッパーケース6の天壁部61に熱伝導可能に接続され、主にこの熱伝導により放熱されている。また、制御回路基板21の裏面側に実装された回路部品は、熱放射等の放熱ケース内の気体を媒体として放熱されるとともに制御回路基板21を介して放熱されている。この場合でも、例えばLSI210aやFET210bが効率的に放熱されているので、配電ユニット1の内部の気体温度の上昇を抑止し、これらの回路部品における放熱効率が向上する。
In the above description, the
次に、この配電ユニット1の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the power distribution unit 1 will be described.
まず、第1及び第2リレー24,25が実装されたバスバー基板20を製作する(バスバー基板形成工程、リレー実装工程)。なお、本実施形態では、第2リレー25についてバスバー基板20の形成過程で所定のバスバー22に実装する一方、第1リレー24については第2リレー25が実装されたバスバー基板20を形成してから実装するものとなされているが、これらの各リレー24,25についてバスバー基板20の形成後に各リレー24,25を実装してもよいし、バスバー基板20の製作過程でともに実装してもよい。ただし、バスバー基板20を形成した後に第1及び第2リレー24,25の少なくとも一方を実装する場合には、上記したのと同様に、該バスバー基板20の形成後に実装するリレーに対応して絶縁板に端子挿通孔を設けるとともに、必要に応じて抵抗溶接用の電極を挿入するための電極挿入孔を設ける必要がある。
First, the
具体的には、まず上記構成の第1及び第2絶縁板31a,31bを形成するとともに、上記構成の第1ないし第3バスバー層30a〜30cを形成する。この第1ないし第3バスバー層30a〜30cの形成は、一枚の金属板を打ち抜く等して、各バスバー層30a〜30cに対応した所定配列パターンのバスバー22が図示しない外枠に繋がった状態で板状に構成されたバスバー構成板(図示せず)を形成するとともに、所定バスバー22を屈曲して上記コネクタ用端子27やヒューズ端子28を形成することによって行う。
Specifically, first, the first and second insulating
そして、上記第1絶縁板31aの表側(上側)における所定のバスバー収納溝310に、対応するバスバー22を収納して接着固定するとともに、バスバー構成板におけるバスバー22と外枠との繋がり部分を切断して、第1絶縁板31a上に第2バスバー層30bを積層する(図7(a)参照)。
Then, the corresponding
次に、上記第2バスバー層30bが積層された第1絶縁板31aを、図7(b)に示す第1バスバー層30aの上に積層する。そして、図7(c)に示すように、上記第1絶縁板31aの裏側(下側)における所定のバスバー収納溝310に、対応するバスバー22を収納する状態で、第1バスバー層30a上に第1絶縁板31aを積層し、各バスバー22を接着固定するとともに、バスバー構成板におけるバスバー22と外枠との繋がり部分を切断して、第1絶縁板31aを介して第1及び第2バスバー層30a,30bを積層する。
Next, the first insulating
続いて、本実施形態では、第3バスバー層30cに対応するバスバー構成板のバスバー22を第2絶縁板31bの上に積層する前に、該バスバー構成板の所定バスバー22に予め第2リレー25を実装している。
Subsequently, in the present embodiment, before the
この第2リレー25の実装は、第2リレー25を、第3バスバー層30cの所定バスバー22にその脚状端子25bの重合部25cを重ね合わせ、この重合部25cとバスバー22との重ね合わせ部分を抵抗溶接用の上側電極D1と下側電極D2とで挟み込んで、両者を抵抗溶接により接合することによって行う。
The
次に、上記第2絶縁板31bの表側(上側)における所定のバスバー収納溝313に、対応するバスバー22を収納して接着固定するとともに、バスバー構成板におけるバスバー22と外枠との繋がり部分を切断して、第2絶縁板31b上に第3バスバー層30cを積層する(図7(d)参照)。
Next, the corresponding
そして、第1絶縁板31aと第1及び第2バスバー層30a,30bとの上記積層体と、第2絶縁板31bと第3バスバー層30cとの積層体とを積層状態に組み付けてバスバー基板20を製造する。なお、このバスバー基板20には、既に第2リレー25が実装されている。
And the said laminated body of the 1st insulating
上記のようにして製造されたバスバー基板20は、第1及び第2絶縁板31a,31bに設けられた第1及び第2端子挿通孔311,314を通して第1バスバー層30aのバスバー22における脚状端子24bとの接合部分が露出しているとともに、第2絶縁板31bに設けられた第2端子挿通孔314を通して第2バスバー層30bのバスバー22における脚状端子24bとの接合部分が露出している。
The
そして、この露出部分を通じて、図8に示すように、上記バスバー基板20に回路部品としての第1リレー24を実装する。この第1リレー24の実装は、第1リレー24を、上記本体挿通孔315、第1及び第2端子挿通孔311,314を通して挿入し、その脚状端子24bにおける所定の重合部24cを第1バスバー層30aの所定バスバー22に重ね合わせ、この状態で該バスバー22と重合部24cを図8に点線で示す電極Dで挟み込んで抵抗溶接により両者を接合するとともに、脚状端子24bにおける残りの重合部24cを第2バスバー層30bの所定バスバー22に重ね合わせ、この状態で該バスバー22と重合部24cとを電極Dで挟み込んで抵抗溶接により両者を接合することによって行う。この抵抗溶接にあたって、上側電極D1を第1及び第2端子用挿通孔311,314を通して挿入する。特に、第2バスバー層30bのバスバー22と重合部24cとの溶接にあたっては、下側電極D2は第1絶縁板31aに設けられた電極挿入孔312を通して挿入される。
Then, through this exposed portion, as shown in FIG. 8, the
次に、第1及び第2リレー24,25が実装されたバスバー基板20の製作後、図9に示すように、上記第1及び第2リレー24,25が実装されたバスバー基板20にコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5を取り付ける(装着部取付工程)。具体的には、コネクタ端子挿通孔40の一部にコネクタ用ピン状端子212を予め挿通させたコネクタ装着部4の残りのコネクタ端子挿通孔40にバスバー基板20のコネクタ用端子27を挿通させることにより、コネクタ装着部4を上記バスバー基板20の前端部に取り付ける。また、ヒューズ装着部5のヒューズ端子挿通孔50にバスバー基板20のヒューズ端子28を挿通させることにより、該ヒューズ装着部5をバスバー基板20の後端部に取り付ける。
Next, after manufacturing the
そして、上記装着部取付工程後に、図10に示すロアケース7を取り付ける(ロアケース取付工程)。本実施形態では、このロアケース取付工程において、制御回路基板21のFET210bが予め左右側壁73の内面の所定箇所に接着により取り付けられたロアケース7を用いる。このように、駆動に伴って発熱するFET210bが接着によりロアケース7に取り付けられているので、FET210bとロアケース7とを熱的(熱伝導可能)に確実に接続することができ、FET210bの放熱効率を向上させることができる。
And the
上記ロアケース7の取付は、バスバー基板20に取り付けられたコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5の各ケース嵌合溝41,51に、ロアケース7の切欠き部71の縁部を係合するとともに、バスバー基板20の裏面(下面)をロアケース7の底壁72の上面に接着剤により接合することによって行う。この接着剤は、ロアケース7が導電性を有する材料で形成されている場合には上記したように電気的な絶縁性を有するものが用いられ、例えばエポキシ系樹脂またはシリコン系樹脂を含む接着剤等を用いることができる。なお、バスバー基板20とロアケース7との接合は、接着剤による接合だけでなく、例えばバスバー基板20の裏面に接合された絶縁板等の絶縁層を介してロアケース7に接合するものであってもよい。この場合でも、バスバー基板20がロアケース7に熱伝導可能に接続されることを要する。
The
そして、このロアケース7内にポッティング剤を所定の高さまで充填し、第1及び第2リレー24,25の脚状端子24b,25bを封止する。この充填されるポッティング剤は、熱伝導性に優れたものが採用され、例えば電気的絶縁性にも優れたシリコン系の樹脂が採用される。
The
次に、図11(a)、(b)に示すように、バスバー基板20に制御回路基板21を組み付けて回路構成体2を製造する(制御基板配設工程)。すなわち、LSI210aを含めた各種回路部品が実装された制御回路基板21を、バスバー基板20の上方に、該バスバー基板20に対して所定の間隔を隔てて、かつ適正な電気的接続が確立された状態で組み付ける。具体的には、コネクタ装着部4のコネクタ端子挿通孔40に挿通されたコネクタ用ピン状端子212や所定バスバー22が折り起こされて形成されたピン状端子32、上記ロアケース7に接着されたFET210b等が制御回路基板21の制御回路を含めた電気回路に適正に接続されるとともに制御回路基板21の前後端縁部がコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5の上面で支持される状態に制御回路基板21をバスバー基板20に組み付ける。このとき、サブ基板211も制御回路基板21の裏面側に電気的に接続された状態で取り付ける。このようにして製造された回路構成体2においては、バスバー基板20と制御回路基板21とが所定間隔を離間された状態で配置されており、その間の空間に上記第1及び第2リレー24,25が高密度で配設されている。
Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
最後に、図12に示すように、上記ロアケース7にアッパーケース6を組み付けて配電ユニット1を製造する(アッパーケース組付工程)。具体的には、このアッパーケース6にはその内部に予めポッティング剤65が充填され、このポッティング剤65が一定の保形性及び弾性を有する状態にまで硬化させて、この状態で上記ロアケース7に組み付ける。この充填されるポッティング剤65は、熱伝導性に優れたものが採用され、例えば電気的絶縁性にも優れたシリコン系樹脂が採用される。
Finally, as shown in FIG. 12, the
このロアケース7に対する組付は、アッパーケース6の前後端縁部をコネクタ装着部4及びヒューズ装着部5のケース嵌合溝41,51に係合させつつ、ロアケース7の左右側壁73にアッパーケース6を内嵌してロアケース7の係止孔70にアッパーケースの係止膨出部60を係止させることにより行う。
The assembly to the
そして、ヒューズ装着部5にヒューズHを装着して、図13に示すように、上記構成の配電ユニット1を製造することができる。
Then, the fuse H can be attached to the
〔その他の実施形態〕
なお、以上に本実施形態に係る配電ユニット等について説明したが、この発明に係る配電ユニット等は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、以下のような変更が可能である。
[Other Embodiments]
Although the power distribution unit and the like according to the present embodiment have been described above, the power distribution unit and the like according to the present invention are not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. For example, the following changes are possible.
(1)上記実施形態では、ロアケース7を底壁部72とその周縁に立設された周側壁部73とを有し、周側壁部73のうち前後側壁部が大きく切り欠かれて切欠き部71が形成されているが、ロアケース7の側壁部は必ずしも底壁部73の全周に亘って形成されている必要はなく、例えば一枚の側壁部のみを具備するものであってもよいし、一方じょうきのように切欠き部71が設けられていなくてもよい。
(1) In the above-described embodiment, the
(2)上記実施形態では、回路構成体2において第1リレー24の脚状端子24bにおける重合部24cが第1端子挿通孔311や第2端子挿通孔314を通して露出しているが、この回路構成体2の具体的構成は特に限定するものではなく、例えば図14に示すように、最表層である第3バスバー層30cよりも下層(第1及び第2バスバー層30a,30b)のバスバー22に接合されている第1リレー24の脚状端子24bの重合部24c上に第2絶縁板310bが上記バスバー22と重合部24cとの接合部分を被覆する態様で積層され、該第2絶縁板310b上に第3バスバー層30cのバスバー22が配設されるように構成してもよい。この場合には、該回路構成体2の製造方法についても、上記実施形態と異なり、第1リレー24がバスバー基板20の形成工程で該バスバー基板20の所定バスバー22に実装される。また、このようにバスバー基板20の形成工程で第1リレー24を実装するので、第1絶縁板310aには上記実施形態と異なり、抵抗溶接用の電極挿入孔が形成されていない。
(2) In the above-described embodiment, the overlapping
(3)上記実施形態では、回路部品として第1及び第2リレー24,25、並びにLSI210a、FET210bを例に挙げて説明したが、放熱ケースとしてのアッパーケース6及びロアケース7に熱伝導可能に接続される回路部品及び熱的接続の具体的態様は、特に限定されるものではなく、設計される回路によって適宜変更される。
(3) In the above embodiment, the first and
ただし、ロアケース7の周側壁部73に接着される回路部品は、上記実施形態のように比較的発熱量の大きい半導体素子であることが好ましい。また、バスバー基板20と制御回路基板21との間に配設される回路部品も上記実施形態のように、部品自体の放熱効率に優れる機械式リレーであることが好ましい。
However, the circuit component bonded to the peripheral
1 配電ユニット
2 回路構成体
6 アッパーケース
7 ロアケース
20 バスバー基板
21 制御回路基板
22 バスバー
24 第1リレー
24a リレー本体
24b 脚状端子
24c 重合部
25 第2リレー
25a リレー本体
25b 脚状端子
25c 重合部
30 バスバー層
61 天壁部
65 ポッティング剤
72 底壁部
73 側壁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
上記回路基板の一方は上記放熱ケースの底壁部に接合され、該一方の回路基板に実装された上記回路部品が該一方の回路基板を介して上記底壁部へ熱伝導可能となるように接続される一方、
他方の回路基板には、この回路基板と上記底壁部との間に位置する姿勢で少なくとも一の回路部品が実装され、該回路部品が上記放熱ケースの側壁部に接合されることにより該側壁部へ直接的に熱伝導可能となるように接続されることを特徴とする配電ユニット。 A heat dissipating case having a bottom wall part and a side wall part erected from the periphery of the bottom wall part, and a circuit structure incorporated in the heat dissipating case, the circuit structures being spaced apart from each other by a predetermined distance In a power distribution unit having a pair of circuit boards arranged apart from each other and circuit parts that are connected to the circuits of these boards and generate heat when driven,
One of the circuit boards is joined to the bottom wall of the heat dissipation case so that the circuit component mounted on the one circuit board can conduct heat to the bottom wall through the one circuit board. While connected
On the other circuit board, at least one circuit component is mounted in a posture positioned between the circuit board and the bottom wall portion, and the circuit component is joined to the side wall portion of the heat dissipation case to thereby form the side wall. The power distribution unit is connected so as to directly conduct heat to the part.
上記回路基板は、それぞれ放熱ケースの上記一対の壁部に対向配置され、各回路基板に接続されている少なくとも一の回路部品が対向する上記壁部へ熱伝導可能となるように接続されていることを特徴とする配電ユニット。 A heat dissipating case having a pair of opposing wall portions, and a circuit structure incorporated in the heat dissipating case, wherein the circuit structure is arranged at a predetermined interval from each other to form a circuit. In a power distribution unit having a circuit board and circuit components that are connected to the circuit of each of these boards and generate heat when driven,
Each of the circuit boards is disposed so as to face the pair of wall portions of the heat dissipation case, and is connected so that at least one circuit component connected to each circuit board can conduct heat to the facing wall portions. Power distribution unit characterized by that.
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