JP2006093210A

JP2006093210A - 電気回路体

Info

Publication number: JP2006093210A
Application number: JP2004273447A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Suzuki; 勝也鈴木; Takahito Tashiro; 貴人田代; Hiroaki Sakata; 浩章坂田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる電気回路体を提供する。
【解決手段】基板２に半導体素子１０、コネクタハウジング１１、ブスバー１２及び端子１３を組み付けて高電流電源回路４を形成すると共に、半導体素子１０の端子１０ａ及び端子１３のうちで、プリントサーキット基板３側との接続を行うものを基板２の面より突出させた状態で組み付け、低電流電源回路を形成したプリントサーキット基板３に基板搭載面Ｔを形成し、この基板搭載面Ｔに高電流電源回路４の基板２を搭載し、基板２より突出した端子１０ａ，１３をプリントサーキット基板３に半田付けした。
【選択図】図５

Description

本発明は、高電流電源回路と低電流電源回路が混在する電気回路体に関する。

例えば、車両に搭載される電気接続箱では、電気自動車の開発等によって、高電流電源回路と低電流電源回路が混在する回路も取り扱われる。そして、図７に示すように、例えば、プリントサーキットボードやプリントワイアリングボード等のプリント基板１００上に高電流電源回路１０１と低電流電源回路１０２を形成する場合には、配索経路である導電パターンや導電ワイヤ（いずれも図示省略）の断面積を大きく設定する必要があった。この導電パターンや導電ワイヤの断面積を大きく設定すると、電気接続箱の大型化、コストアップ化をもたらす。

一方、ブスバー及び電線を配索経路として利用する方法もある。つまり、図８に示すように、ブスバー１１０を配索経路として高電流電源回路１１１を形成し、プリント基板上にその導電パターンを配索経路として低電流電源回路（いずれも図示省略）を形成する。そして、高電流電源回路１１１と低電流電源回路とを電気的に接続する（この類似技術として、例えば、特許文献１，２参照）。尚、図８において、１１２は絶縁部材、１１３は端子、１１４はメイン基板、１１５はサブ基板である。
特開２０００−１８８１４１号公報特開平９−６５５４６号公報

しかしながら、前記従来のブスバー１１０（又は電線）を配索経路とした高電流電源回路１１１と、導電パターンを配索経路とした低電流電源回路との電気的な接続は、中継部品を介して行っていた。具体的には、例えば、プリント基板に端子支え部を有する端子プレートを固定し、この端子プレートに組み付けた端子とブスバーや電線を半田付けする。従って、接続作業が複雑であり、接続作業の複雑化による製造タクトタイムの増加や製造不具合等の発生に繋がるという問題があった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる電気回路体を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、高電流電源回路と低電流電源回路を備えた電気回路体において、基板に高電流電源回路を形成すると共に、該高電流電源回路の端子のうちでプリント基板側との接続を行うものを該基板の下面より突出させた状態で組み付ける一方、前記プリント基板に低電流電源回路を形成する共に、基板搭載面を形成し、この基板搭載面に前記基板を搭載し、且つ、該基板より突出した前記端子を前記プリント基板に半田付けしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の電気回路体であって、前記基板と前記プリント基板とに位置決め手段を設けたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の電気回路体であって、前記基板に、前記プリント基板との間で所定の高さを保持する高さ保持突起部を設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の電気回路体であって、前記高電流電源回路は、配索経路としてブスバーを用いたことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１記載の電気回路体であって、前記プリント基板は、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板であることを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、高電流電源回路の基板から突出する端子を直接にプリント基板に半田付けすれば良いため、高電流電源回路と低電流電源回路間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる。このように電気的接続作業が簡素化・短時間化すると共に従来のような中継部品の必要ないため、コストダウンを図ることができる。また、高電流電源用の電子部品を一括でプリント基板上に搭載できるため、実装効率が向上する。さらに、高電流電源回路をモジュール化したため、プリント基板上の搭載スペースが小さくて良くなり、小型化、スペースの有効利用になる。さらに、高電流電源回路をモジュール化したため、高電流電源回路と低電流電源回路とを別工程で製造できるため、製造効率が向上する。

請求項２の発明によれば、高電流電源回路の基板をプリント基板の所定位置に容易に、且つ、正確に組み付けできる。

請求項３の発明によれば、高電流電源回路の基板をプリント基板に確実に絶縁した状態で搭載できる。

請求項４の発明によれば、基板に配索経路を容易に組み付けできる。

請求項５の発明によれば、プリントサーキット基板に低電流電源回路を形成した場合において、請求項１〜請求項４の発明と同様の効果が得られる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施形態を示し、図１は高電流電源回路の基板をプリントサーキット基板に搭載した状態の斜視図、図２は基板の加工前の斜視図、図３は半導体素子等を基板に搭載した状態の斜視図、図４は半導体素子等を搭載した基板の底面図、図５は基板をプリントサーキット基板上に載置した状態の側面図、図６は基板を搭載したプリントサーキット基板の底面図である。

図１に示すように、電気回路体１は、高電流電源回路（高電流電源回路体）４を形成した基板２と、この基板２が搭載され、低電流電源回路（低電流電源回路体）５を形成したプリント基板であるプリントサーキット基板３とを備えている。

基板２は、加工が容易な絶縁樹脂材にて形成されている。この基板２上には高電流電源用の電子部品である複数の半導体素子１０と、複数のコネクタハウジング１１と、導電配索経路である複数のブスバー１２と、コネクタハウジング１１内に配置される複数の端子１３とが組み付けされている。そして、これら搭載部品１０〜１３によってモジュール化された高電流電源回路４が形成されている。

次に、基板２上にモジュール化された高電流電源回路４を製造する手順と、高電流電源回路４を形成した基板２をプリントサーキット基板３に搭載する手順を説明する。

先ず、図２に示すように、加工前の基板２の上面には、ブスバー１２の所定の配索経路に沿って形成された他の面より一段低いブスバー支え部を兼ねたブスバー保持部２０と、コネクタハウジング固定用のネジ孔を形成した凹部２１と、コネクタハウジング１１内の端子１３を保持する端子保持部２２とが所定位置にそれぞれ設けられている。また、基板２の下面には、高さ保持突部２３が所定位置に設けられている。さらに、基板２の所定位置には、半導体素子１０の端子１０ａを下面側に突出させるための端子用開口２４が形成されている。

このような構成の基板２に以下の加工を施す。つまり、基板２の１８０゜対向するコーナ部には、プリントサーキット基板３より突出した位置決め手段である位置決めピン２５が挿通する位置決め孔（位置決め手段）２６を形成してある。また、図４に示すように、基板２には、コネクタクタハウジング１１を固定するためのコネクタ固定用ロック部２８を形成してある。さらに、基板２の１８０゜対向する他のコーナ部の高さ保持突部２３には、ネジ孔２７を形成してある。

次に、図３及び図４に示すように、ブスバー支え部を兼ねた各ブスバー保持部２０に各ブスバー１２を嵌め込んで支持する。これにより、各ブスバー１２を所定位置に配索し、且つ、固定する。次に、各半導体素子１０をブスバー１２にネジ３１とナット３２で共締めして組み付ける。ここで、各半導体素子１０の端子１０ａの内で、プリントサーキット基板３側との接続を行うものは、端子用開口２４より基板２の下面側に突出された状態で組み付ける。

各端子保持部２２に端子１３を圧入等して組み付ける。ここで、端子１３のうちで、プリントサーキット基板３側との接続を行うものは、基板２の下面側に突出された状態で組み付ける。

また、各コネクタハウジング１１をコネクタ固定用ロック部２８でロックし、このロックしたコネクタハウジング１１をネジ３５を介して基板２に組み付ける。これにより、基板２上にモジュール化された高電流電源回路４が製造される。

一方、図１に示すように、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板３には、低電流電源用の電子部品３７及びコネクタ３８等が組み付けされることによって低電流電源回路５が形成される。また、プリントサーキット基板３の上面の所定位置には、基板搭載面Ｔが形成されている。この基板搭載面Ｔの所定位置には端子１０ａ，１３が貫通される端子貫通孔が形成されていると共に、ネジ３４が挿通されるネジ挿通孔（いずれも図示省略）が形成されている。また、プリントサーキット基板３の基板搭載面Ｔの所定位置には、基板２の一対の位置決め孔２６，２６が挿通する一対の位置決めピン２５，２５が突設されている。

このように構成されたプリントサーキット基板３の基板搭載面Ｔに、図５に示すように、高電流電源回路４を形成した基板２を載置する。この基板２のプリントサーキット基板３への載置に際しては、互いの位置決めピン２５と位置決め孔２６との嵌合によって所定位置に位置決めして載置される。また、基板２は、その各高さ保持突部２３によってプリントサーキット基板３上に所定高さを介して載置される。さらに、基板２の下面から突出した各端子１０ａ，１３は、図５に示すように、プリントサーキット基板３の各端子貫通孔を貫通し、その先端がプリントサーキット基板３の裏面より突出される。

次に、プリントサーキット基板３の裏面より各ネジ挿通孔にネジ３４をそれぞれ挿通し、この挿通した各ネジ３４を基板２の各ネジ孔２７に螺合する。これにより、基板２がプリントサーキット基板３に固定される。

次に、プリントサーキット基板３の裏面より突出した各端子１０ａ，１３を半田付けし、各端子１０ａ，１３をプリントサーキット基板３の導電パターンのランド（図示せず）等に接続する。これにより、高電流電源回路４と低電流電源回路５間が電気的に接続される。

次に、図６に示すように、プリントサーキット基板３の基板搭載面Ｔの裏面には、ダイオード４０とインテリジェント・パワースイッチ（ＩＰＳ）ＩＣ４１及びコンデンサ４２等の電子部品を組み付ける。これにより、高電流電源回路４の基板２のプリントサーキット基板３への搭載作業が完了する。

上記構成の電気回路体１では、高電流電源回路４の基板２から突出する端子１０ａ，１３を直接にプリントサーキット基板３側に半田付けすれば良いため、高電流電源回路４と低電流電源回路５間の電気的な接続作業が簡単であり、製造タクトタイムの軽減等になる。このように電気的な接続作業が簡素化・短時間化するため、コストダウンを図ることができる。また、半導体素子１０等の高電流電源用の電子部品を一括でプリントサーキット基板３上に搭載できるため、実装効率が向上する。さらに、高電流電源回路４をモジュール化したため、プリントサーキット基板３上の搭載スペースが小さくて済み、小型化、スペースの有効利用になる。さらに、高電流電源回路４をモジュール化したため、高電流電源回路４と低電流電源回路５とを別工程で製造できるため、製造効率が向上する。

この実施形態では、プリントサーキット基板３の基板搭載面Ｔの裏面を、部品搭載スペースとしたので、プリントサーキット基板３のスペースを有効利用できる。また、プリントサーキット基板３と基板２とに、位置決めピン２５と位置決め孔２６から成る位置決め手段を設けたので、高電流電源回路４の基板２をプリントサーキット基板３の所定位置に容易に、且つ、正確に組み付けできる。さらに、基板２には、プリントサーキット基板３との間で所定の高さを保持する高さ保持突部２３を設けたので、高電流電源回路４の基板２をプリントサーキット基板３に確実に絶縁した状態で搭載できる。

この実施形態では、プリントサーキット基板３の基板搭載面Ｔには、端子１０ａ，１３が貫通する端子貫通孔を設けたので、高電流電源回路４の基板２が搭載されたプリントサーキット基板３の裏面で高電流電源回路４の端子１０ａ，１３を半田付けすれば良いため、半田付け作業が容易にできる。また、高電流電源回路４は、配索経路としてブスバー１２を使用したので、基板２に配索経路を容易に組み付けできる。

尚、前記実施形態では、プリント基板はプリントサーキット基板３にて形成されているが、プリントワイアリング基板にて形成しても良い。また、実施形態において、基板２とプリントサーキット基板３との位置決め手段として、プリントサーキット基板３に位置決めピン２５を、基板２に位置決め孔２６を、それぞれ形成したが、基板２に位置決めピンを、プリントサーキット基板３に位置決め孔を、それぞれ形成しても良い。

本発明の一実施形態を示し、高電流電源回路の基板をプリントサーキット基板に搭載した状態の斜視図である。本発明の一実施形態を示し、基板の加工前の斜視図である。本発明の一実施形態を示し、半導体素子等を基板に搭載した状態の斜視図である。本発明の一実施形態を示し、半導体素子等を搭載した基板の底面図である。本発明の一実施形態を示し、基板をプリントサーキット基板上に載置した状態の側面図である。本発明の一実施形態を示し、基板を搭載したプリントサーキット基板の底面図である。従来の電気回路体の斜視図である。ブスバーを用いた従来例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１電気回路体
２基板
３プリントサーキット基板（プリント基板）
４高電流電源回路
５低電流電源回路
１０半導体素子（高電流用電子部品）
１０ａ半導体素子の端子
１１コネクタハウジング
１２ブスバー
１３端子
２３高さ保持突部
２５位置決めピン（位置決め手段）
２６位置決め孔（位置決め手段）
Ｔ基板搭載面

Claims

高電流電源回路と低電流電源回路を備えた電気回路体において、
基板に高電流電源回路を形成すると共に、該高電流電源回路の端子のうちでプリント基板側との接続を行うものを該基板の下面より突出させた状態で組み付ける一方、前記プリント基板に低電流電源回路を形成する共に、基板搭載面を形成し、この基板搭載面に前記基板を搭載し、且つ、該基板より突出した前記端子を前記プリント基板に半田付けしたことを特徴とする電気回路体。
請求項１記載の電気回路体であって、
前記基板と前記プリント基板とに位置決め手段を設けたことを特徴とする電気回路体。
請求項１記載の電気回路体であって、
前記基板に、前記プリント基板との間で所定の高さを保持する高さ保持突部を設けたことを特徴とする電気回路体。
請求項１記載の電気回路体であって、
前記高電流電源回路は、配索経路としてブスバーを用いたことを特徴とする電気回路体。
請求項１記載の電気回路体であって、
前記プリント基板は、所定の導電パターンがプリントされたプリントサーキット基板であることを特徴とする電気回路体。