JP2007250990A - リジッドプリント配線板及びリジッドプリント配線板を用いた電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に形成する回路密度を上げても、通電により発生する熱を効率よく放熱し、回路の温度上昇を低く抑えることが出来、配線分岐回路、リジッドプリント配線板を小型化すること、ひいては電気接続箱を小型化することを目的とする。
【解決手段】放熱部材としての放熱板５を板体５１から突起５２を突出させて構成し、基板２上に形成した回路配線２１部分に基板２を貫通するスルーホール３を設け、該スルーホール３に突起５１を挿入し、回路配線２１に放熱板５をハンダ付けして構成したリジッドプリント配線板１。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用電源分配用部品として使用される電気接続箱に関し、特に自動車の電装部品間を相互に接続して配線分岐を行う回路をリジッドプリント配線板を用いて構成した電気接続箱に関するものである。

従来から自動車用電源分配用部品として使用される電気接続箱としてのジョイントボックス（ＪＢ）には、バスバーを用いて配線分岐回路を構成しているものがある（特許文献１参照）。この電気接続箱は、通常回路は導体であるバスバーと、バスバーを支持すると共に、バスバー間を絶縁するインシュレーションプレートを備え、この回路を筐体に内蔵させ筐体にコネクタ接続部を設け、このコネクタ接続部に電装部品と接続したワイヤーハーネス先端のコネクタ接続部を接続するよう構成されている。

しかし、通常バスバーは金型を用いて抜き打ちやプレス加工で製造されるために、回路幅の縮小には限界があり、一平面上での回路の密度を高くするのには限界があり、又、回路の増加に対応するために多数のバスバー層を絶縁材を介して積層する必要があったので、何れにしろ配線分岐回路の小型化が図れないといった問題点があった。又、回路に応じた金型を必要とするので、回路変更に容易に対応出来ず、コストがかかるといった問題点もあった。

そこで、プリントにより回路を成形するリジッドプリント配線板を用いて電気接続箱を構成することが検討されている。このようなリジッドプリント配線板で電気接続箱を構成する場合、従来のバスバーを用いた電気接続箱と比較して、回路密度を高く設定できる関係で、特に正面面積の小型化が可能であると考えられた。

特開２００３−３１９５３４号公報

しかし、リジッドプリント配線板を用いて電気接続箱を構成する場合、リジッドプリント配線板上に設けられた回路を熱源として見ると、回路やヒューズ等の熱源が密集し、通電による回路の発熱による回路の温度の上昇が高くなる傾向があり、この温度上昇により、回路導体が基材から剥離して、回路の短絡等が発生するといった問題点があった。従って、回路の温度上昇を低く抑えるためには、結局、回路密度を下げざるを得ず、そのために回路の間隔、回路幅及びヒューズの間隔を広げる必要があり、小型化できない結果となっていた。

そこで、本発明は、上記のような問題点を解決し、回路密度を上げても、通電により回路から発生する熱を効率よく放熱し、回路の温度上昇を低く抑えることが出来、配線分岐回路、リジッドプリント配線板を小型化すること、ひいてはそのリジッドプリント配線板を収納する電気接続箱を小型化することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、放熱部材を基板上に形成した回路配線に直接実装して構成したことを特徴とするリジッドプリント配線板である。

又、上記リジッドプリント配線板において、前記放熱部材は板体から突起を突出させて構成し、前記回路配線部分には前記基板を貫通するスルーホールを設け、該スルーホールに前記突起を挿入し、前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したものである。

又、上記リジッドプリント配線板において、前記回路配線上に表面実装用のパッドを設け、該パッドに前記放熱部材の一端部を当接し、前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したものである。

又、上記リジッドプリント配線板を筐体内に収納して構成したことを特徴とする電気接続箱である。

上記のような本発明によれば、リジッドプリント配線板を放熱部材を基板上に形成した回路配線に直接実装して構成したことを特徴とするので、回路密度を上げても、通電により回路から発生する熱を効率よく放熱し、回路の温度上昇を低く抑えることが出来るので、回路密度を上げることが可能となり、配線分岐回路、リジッドプリント配線板を小型化することが可能となった。又、回路を形成した後に、放熱部材を追加して実装するため、回路に流れる電流が変更されても、基本回路の設計を変更することなく対応が可能となった。又、回路の温度上昇を低減させたい量にあわせて、放熱部材の材質や寸法を決定することが可能となった。更に、放熱部材を導電性の良い材質を用いて構成することにより、回路自信のジュール発熱を抑えることが可能となった。

又、上記リジッドプリント配線板において、前記放熱部材は板体から突起を突出させて構成し、前記回路配線部分には前記基板を貫通するスルーホールを設け、該スルーホールに前記突起を挿入し、前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したことを特徴とするので、放熱部材を安定的に基板に固定することが可能となった。又、基板の両面にスルーホールを介して接続された回路配線に容易に接続することが出来、このような回路配線の放熱を効率的に行うことが可能となった。

又、上記リジッドプリント配線板において、前記回路配線上に表面実装用のパッドを設け、該パッドに前記放熱部材の一端部を当接し、前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したことを特徴とするので、放熱部材の基板への挿入実装が容易ではない場合であっても、放熱部材の基板への実装が可能となった。

又、電気接続箱を、上記リジッドプリント配線板を筐体内に収納して構成したことを特徴とするので、電気接続箱を小型化することが可能となった。

以下、本発明の実施の形態を図に従って詳細に説明する。図１は本発明リジッドプリント配線板の一実施形態を示す分解斜視図であり、リジッドプリント配線板１は絶縁性を有する硬質平板状の基板２と回路配線２１から熱を吸収し、放熱する放熱部材としての放熱板５を備えて構成されている。基板２上には銅箔等の導電材をパターン形成して複数の回路配線２１を形成し、基板２上に設けた一の回路配線２１部分に基板２を貫通する２個のスルーホール３が設けられている。放熱板５は導電性を有し、薄い平板状の板体５１の下端部から２本の突起５２を突出させて構成している。放熱板５の材質は導電性を有すれば特に限定されないが、導電性の良い材質を用いて構成することにより、回路自信のジュール発熱を抑えることが可能となるので好ましく、例えばアルミニウム、純銅、黄銅等を用いることが好ましい。又、放熱板５は回路の温度上昇を低減させたい量にあわせて、材質や縦、横、幅の寸法即ち表面積を決定することが可能である。

前記放熱板５は基板２に挿入実装され、即ち放熱板５の突起５２は基板２の一の回路配線２１部分に設けられたスルーホール３に挿入され、放熱板５はフローハンダ或いはリフローハンダによりハンダ７１で基板２に固定されると共に、回路配線２１と放熱板５は電気的に接続される。このようにして放熱板５は回路配線２１に直接実装される。

このような構成により、回路配線２１で発生した熱を放熱板５、特に板体５１が吸収し、回路配線２１に比し低温の放熱板５に熱を運ぶことにより熱の均一化を図り、回路配線２１の熱を下げる構造となっている。そして、この構成により、基板２上の回路密度を上げても回路配線２１及びリジッドプリント配線板１の温度上昇を低く抑えることが出来て、リジッドプリント配線板１ひいては電気接続箱１０の小型化を実現することが出来る。又、エッチング等で形成した回路配線２１に後から放熱板５を追加設置するので、回路に流れる電流が変更されても、回路形成後に放熱板５の材質、表面積を選択して実装できるので、基本回路の設計を変更することなく対応が可能である。

尚、一個の放熱板５に設ける突起５２の数は特に限定されず、放熱板５の大きさ等に対応して１個乃至複数個設ければよく、スルーホール３の数は突起５２の数に対応させて設ければよい。又、複数の回路配線２１上に夫々の回路配線２１に対応する放熱板５を設けてもよく、一の回路配線２１に複数の放熱板５を設けてもよい。放熱板５の板体５１は平板状に限定されず、凹凸を設けたり曲折、湾曲等して構成してもよく、側面視形状も図示されたような方形に限定されず、多角形や半円形状等に成形してもよい。又、放熱部材は板状の放熱板５で構成するのではなく、板体５１に変えて柱状体等で成形することも出来る。

前記放熱板５は抜き打ちやプレス加工で成形することが出来、又、板体５１に突起５２を半田付けして成形することも出来る。放熱板５は図４に示すように、薄い平板状の板体５１の中間部を凹状に打抜き、打抜いた部分に突出した部分を板体５１と略垂直になるように曲折して突起５２を構成したもの、図５に示すように、薄い平板状の板体５１の中間部を凹状に打抜き、一の平面５５と突起５２が面一となると共に、他の面５６を突起５２と９０度以上の角度を持って曲折し、２枚の平面５５，５６を備えて構成したもの、図示しないが平板状の板体の中間部にＵ字型の切れ込みをいれ、切れ込み部を板体と略垂直になるように曲折して突起を構成したもの等を用いることも出来る。

又、図６、７に示すように、リジッドプリント配線板１は基板２にスルーホール３を設けることなく、放熱板５は基板２に表面実装を用いて、回路配線２１上に表面実装用のパッド７２を設け放熱板５を半田付けして構成することも出来る。放熱板５は突起５２を設けずに板体５１の下端部を曲折し側面視略Ｌ字型とし、底面５３を回路配線２１に当接して半田付けしたものを図示しているが、突起５２を設けずに板体５１の底辺を直接回路２１に当接して半田付けした構成、板体５１から突起５２を突出させ、突起５２先端を回路配線２１に当接して半田付けした構成等様々な形状を採用することが出来る。

図８は本発明の電気接続箱の一実施形を示す部分断面図である。図８に示すように、電気接続箱１０は、合成樹脂等を成形してなる筐体１１内に上述のような放熱板５を基板２上の回路配線２１に直接に実装したリジッドプリント配線板１が収納されて構成されている。尚、電気接続箱１０には、上述のようなリジッドプリント配線板１を用いた配線回路の他に、バスバーを用いた回路を併設してもよい。

以上、リジッドプリント配線板１として、基板２の片面のみに回路配線２１を形成した片面基板で説明したが、基板２の両面に回路配線を形成した両面基板や、複数の基板を積層した多層基板を用いることとしてもよい。

本発明の一実施形態を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態を示す斜視図。 図２Ａ−Ａ断面図。 本発明の第二の実施形態を示す分解斜視図。 本発明の第三の実施形態を示す分解斜視図。 本発明の第四の実施形態を示す斜視図 図６Ｂ−Ｂ断面図。 本発明電気接続箱の一実施形を示す部分断面図。

符号の説明

１ リジッドプリント配線板
１０ 電気接続箱
２ 基板
２１ 回路配線
３ スルーホール
５ 放熱板
５１ 板体
５２ 突起
７１ ハンダ
７２ パッド

Claims (4)

1. 放熱部材を基板上に形成した回路配線に直接実装して構成したことを特徴とするリジッドプリント配線板。
2. 前記放熱部材は板体から突起を突出させて構成し、
   前記回路配線部分には前記基板を貫通するスルーホールを設け、
   該スルーホールに前記突起を挿入し、
   前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したことを特徴とする請求項１記載のリジッドプリント配線板。
3. 前記回路配線上に表面実装用のパッドを設け、
   該パッドに前記放熱部材の一端部を当接し、
   前記回路配線に前記放熱部材をハンダ付けして構成したことを特徴とする請求項１記載のリジッドプリント配線板。
4. 請求項１から３のうちいずれかに記載のリジッドプリント配線板を筐体内に収納して構成したことを特徴とする電気接続箱。

Images