JP2008227257A - 回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性が高められ、更に、リサイクル性にも優れた回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】電気部品が実装される回路基板１１の表面に形成された導電性回路パターン１２における所定箇所に、複数の金属線材１４を電流の流れる方向に沿って間隔をあけて固着して導電性放熱層１３を形成し、必要な箇所における放熱性および導電性を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は、発熱性を有する回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法に関する。

プリント回路基板の場合、発熱を考慮すると、導体（即ち、銅等の導電性金属）からなる導電性回路パターンの断面積を大きくし難いことから、大電流を流すことは困難であった。このため、大電流を流すことができるように、種々の構造が提案されている。

例えば、回路基板に実装された電気部品の熱を放出する放熱部材を設ける技術（例えば、特許文献１参照）、電気部品を放熱用銅箔に接触させたり、あるいは電気部品の外周面に接着剤によって金属粉を付着させて放熱させる技術（例えば、特許文献２，３参照）がある。

また、放熱特性や大電流通電が要求される回路基板に用いて好適な導電性シートとして、片面または両面に金属粒子を付着された厚銅シート（例えば、特許文献４参照）がある。

特開２００４−２４８４２６号公報 特開平１１−６８２６２号公報 特開２００２−１８４９１７号公報 特開２００５−１５８９７号公報

上記した放熱部材を用いる場合、リサイクルの際に放熱部材を分離することが困難で、リサイクル性に劣ってしまい、また、電気部品を放熱用銅箔に接触させたり、電気部品の外周面に接着剤によって金属粉を付着させて放熱させる場合、放熱用銅箔の組み付けや電気部品への金属粉の付着作業に多大な手間を要し、製造コストが嵩んでしまう。

しかも、これらの技術では、放熱性を高めることができるが、導電性を高めることは困難である。

また、片面または両面に金属粒子を付着させた厚銅シートを用いる技術は、放熱性および導電性を高めることができるが、回路基板の全面に用いるため、例えば、局部的に放熱性および導電性を高める場合であってもパターン全体に用いざるを得ず、コストアップが免れなかった。

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、低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性が高められ、更に、リサイクル性にも優れた回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る回路基板は、下記（１）および（２）を特徴としている。
（１） 絶縁板と、前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、を備えた回路基板であって、前記導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着させてなる導電性放熱層が形成されていること。
（２） 絶縁板と、前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、を備えた回路基板であって、前記導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けてなる導電性放熱層が形成されていること。

上記（１）の構成の回路基板によれば、導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着させてなる導電性放熱層が形成されているので、この導電性放熱層が形成された箇所では、導電性回路パターンと導電性放熱層とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。また、複数の金属線材を配列させたので、これら金属線材を放熱フィンとして機能させることができ、放熱効果を大幅に高めることができる。
上記（２）の構成の回路基板によれば、導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けてなる導電性放熱層が形成されているので、この導電性放熱層が形成された箇所では、導電性回路パターンと導電性放熱層とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（３）を特徴としている。
（３） 上記（１）または（２）の回路基板と、該回路基板を覆うケースと、を備えたこと。

上記（３）の構成の電気接続箱によれば、上述のとおり、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる回路基板を備えているので、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。加えて、別個の放熱部材を収納する場合と比較して、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができ、リサイクル性に優れたものとすることができる。

また、上述した目的を達成するために、本発明に係る回路基板の製造方法は、下記（４）および（５）を特徴としている。
（４） 回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着させて導電性放熱層を形成すること。
（５） 回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けて導電性放熱層を形成すること。

上記（４）の回路基板の製造方法によれば、回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿って間隔をあけて固着することにより、容易に導電性放熱層を形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められた回路基板を得ることができる。
上記（５）の回路基板の製造方法によれば、回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けることにより、容易に導電性放熱層を形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められた回路基板を得ることができる。

本発明によれば、低コストおよび省資源にて必要な箇所における放熱性および導電性を高めることができ、しかも、リサイクル性を高めることができる。

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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法について図面を参照して説明する。

（回路基板および回路基板の製造方法）
まず、第１実施形態に係る回路基板および回路基板の製造方法について説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る回路基板を示す斜視図、そして図２は本発明の第１実施形態に係る回路基板を示す断面図である。

図１および図２に示すように、プリント回路基板である回路基板１１には、その表面に、導電性回路パターン１２が形成されている。より具体的には、回路基板１１の長方形状の絶縁板上には、銅箔からなる導電性回路パターン１２が形成されている。回路基板１１の絶縁板は、絶縁性が良好で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等を主体として形成されている。

回路基板１１には、それぞれ、リレー等の電気部品（不図示）が実装される。これら電気部品の端子部（不図示）が導電性回路パターン１２に電気的に接続され、そしてハンダ付けにより固定される。

回路基板１１の導電性回路パターン１２の表面には、導電性放熱層１３が形成されている。

この導電性放熱層１３は、例えば、金、銅、銅合金あるいはアルミニウム等から形成された複数の導電性の金属線材１４を間隔をあけて貼り付けることにより形成されたもので、導電性回路パターン１２における大電流が流される所定の箇所に、その電流の流れる方向に沿って形成されている。

これにより、この回路基板１１では、導電性放熱層１３が形成された箇所には、導電性回路パターン１２と導電性放熱層１３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱が極力抑えられる。

この導電性放熱層１３は、複数の金属線材１４を、導電性接着剤あるいはハンダ等の適宜な接合手段によって導電性回路パターン１２の表面に、互いに間隔をあけて固着することにより形成する。

この回路基板１１によれば、導電性回路パターン１２の所定箇所上に、複数の金属線材１４を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着してなる導電性放熱層１３が形成されているので、この導電性放熱層１３が形成された箇所では、導電性回路パターン１２と導電性放熱層１３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。

しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。

また、複数の金属線材１４を配列させたので、これら金属線材１４を放熱フィンとして機能させることができ、放熱効果を大幅に高めることができる。

また、回路基板１１の製造方法によれば、回路基板１１の表面に形成された導電性回路パターン１２の所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って複数の金属線材１４を固着させることにより、容易に導電性放熱層１３を形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められた回路基板１１を得ることができる。

（電気接続箱）
次に、第１実施形態に係る電気接続箱について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。

図３に示すように、電気接続箱４０は、上ケース（ケース）４１および下ケース（ケース）４２を有している。そして、これら上ケース４１と下ケース４２との間に、上記した電気部品（不図示）および接続端子１５を有する回路基板１１が配置され、この回路基板１１が上ケース４１および下ケース４２で覆われている。

上ケース４１および下ケース４２は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン等の放熱性の高い合成樹脂から形成されるもので、回路基板１１を挟むように上ケース４１と下ケース４２とを組み合わせることにより、上ケース４１と下ケース４２とが回路基板１１を保持した状態で組み付けられる。

この電気接続箱４０は、上ケース４１に、ワイヤハーネス（不図示）のコネクタ（相手方コネクタ）が接続可能な複数の接続部（コネクタ）４４を備えている。

接続部４４は、上ケース４１に形成された嵌合凹部４５を有しており、この嵌合凹部４５内に回路基板１１に立設された上記の接続端子１５の電気接続部が配置される。そして、この接続部４４では、嵌合凹部４５にワイヤハーネスのコネクタが嵌合されることにより、ワイヤハーネスのコネクタの端子と接続部４４の接続端子１５とが接触して導通される。

尚、導電性放熱層１３は、導電性回路パターン１２において接続端子１５からの電流または接続端子１５への電流が流れる方向に沿って延長されるように、導電性回路パターン１２上に形成されており、導電性放熱層１３は導電性回路パターン１２と並列に接続端子１５に接続されている。この実施形態では、接続端子１５を用いたが、このような導電性を有する電流入／出部材の他の好適な例としては電線等を挙げることができる。

電気接続箱４０によれば、上述の優れた回路基板１１を備えたことから、この回路基板１１による上記効果を奏することができる。

加えて、上記効果を奏する回路基板１１を採用した電気接続箱４０であるため、別個の放熱部材を収納する場合と比較して回路基板１１への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができ、リサイクル性に優れたものとすることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る回路基板およびそれを備えた電気接続箱ならびに回路基板の製造方法について図面を参照して説明する。

（回路基板および回路基板の製造方法）
まず、第２実施形態に係る回路基板および回路基板の製造方法について説明する。

図４は、本発明の第２実施形態に係る回路基板を示す断面図である。

図４に示すように、プリント回路基板である回路基板５１には、その表面に、導電性回路パターン５２が形成されている。より具体的には、回路基板５１の長方形状の絶縁板上には、銅箔からなる導電性回路パターン５２が形成されている。回路基板５１の絶縁板は、絶縁性が良好で且つ熱伝導率の低い例えばガラスエポキシ樹脂等を主体として形成されている。

回路基板５１には、それぞれ、リレー等の電気部品（不図示）が実装される。これら電気部品の端子部（不図示）が導電性回路パターン５２に電気的に接続され、そしてハンダ付けにより固定される。また、この回路基板５１には、導電性回路パターン５２に導通する接続端子５５が立設されている。

回路基板５１の導電性回路パターン５２の表面には、導電性放熱層５３が形成されている。

この導電性放熱層５３は、例えば、金、銅、銅合金あるいはアルミニウム等から形成された金属箔を貼り付けることにより形成されたもので、導電性回路パターン５２における大電流が流される所定の箇所に、その電流の流れる方向に沿って形成されている。

これにより、この回路基板５１では、導電性放熱層５３が形成された箇所にて、導電性回路パターン５２と導電性放熱層５３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱が極力抑えられる。

この導電性放熱層５３は、例えば、導電性回路パターン５２と同一形状に形成した金属箔を、導電性接着剤あるいはハンダ等の適宜な接合手段によって導電性回路パターン５２の表面に貼り付けることにより形成する。

この回路基板５１によれば、導電性回路パターン５２の所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って金属箔を貼り付けてなる導電性放熱層５３が形成されているので、この導電性放熱層５３が形成された箇所では、導電性回路パターン５２と導電性放熱層５３とを合わせた断面積とされ、大電流が流れても発熱を極力抑えることができる。つまり、必要な箇所だけの放熱性および導電性を高めることができ、これにより、低コストおよび省資源にて、効率的に良好な放熱性および導電性を得ることができる。

しかも、別個の放熱部材を不要とすることができ、これにより、リサイクル性を高めることができる。

また、回路基板５１の製造方法によれば、回路基板５１の表面に形成された導電性回路パターン５２の所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って金属箔を貼り付けることにより、容易に導電性放熱層５３を形成し、必要な箇所だけの放熱性および導電性が高められた回路基板５１を得ることができる。

（電気接続箱）
次に、第２実施形態に係る電気接続箱について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る電気接続箱の構造を示す分解斜視図である。

図５に示すように、電気接続箱８０は、上ケース（ケース）８１および下ケース（ケース）８２を有している。そして、これら上ケース８１と下ケース８２との間に、上記した電気部品（不図示）および接続端子５５を有する回路基板５１が配置され、この回路基板５１が上ケース８１および下ケース８２で覆われている。

上ケース８１および下ケース８２は、例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン等の放熱性の高い合成樹脂から形成されるもので、回路基板５１を挟むように上ケース８１と下ケース８２とを組み合わせることにより、上ケース８１と下ケース８２とが回路基板５１を保持した状態で組み付けられる。

この電気接続箱８０は、上ケース８１に、ワイヤハーネス（不図示）のコネクタ（相手方コネクタ）が接続可能な複数の接続部（コネクタ）８４を備えている。

接続部８４は、上ケース８１に形成された嵌合凹部８５を有しており、この嵌合凹部８５内に回路基板５１に立設された上記の接続端子５５の電気接続部が配置される。そして、この接続部８４では、嵌合凹部８５にワイヤハーネスのコネクタが嵌合されることにより、ワイヤハーネスのコネクタの端子と接続部８４の接続端子５５とが接触して導通される。

尚、導電性放熱層５３は、導電性回路パターン５２において接続端子５５からの電流または接続端子５５への電流が流れる方向に沿って延長されるように、導電性回路パターン５２上に形成されており、導電性放熱層５３は導電性回路パターン５２と並列に接続端子５５に接続されている。この実施形態では、接続端子５５を用いたが、このような導電性を有する電流入／出部材の他の好適な例としては電線等を挙げることができる。

電気接続箱８０によれば、上述の優れた回路基板５１を備えたことから、この回路基板５１による上記効果を奏することができる。

加えて、上記効果を奏する回路基板５１を採用した電気接続箱８０であるため、別個の放熱部材を収納する場合と比較して回路基板５１への大電流の導入が可能となり、構造の単純化による小型軽量化、低コスト化および省資源化を図ることができるとともに解体の容易化を図ることができ、リサイクル性に優れたものとすることができる。

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、組み合わせ、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。

本発明の第１実施形態における回路基板を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における回路基板を示す断面図である。 本発明の第１実施形態における電気接続箱を示す分解斜視図である。 本発明の第２実施形態における回路基板を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における電気接続箱を示す分解斜視図である。

符号の説明

１１，５１：回路基板
１２，５２：導電性回路パターン
１３，５３：導電性放熱層
１４：金属線材
４０，８０：電気接続箱
４１，８２：上ケース（ケース）
４２，８３：下ケース（ケース）

Claims (5)

1. 絶縁板と、
   前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、
   を備えた回路基板であって、
   前記導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着させてなる導電性放熱層が形成されていることを特徴とする回路基板。
2. 絶縁板と、
   前記絶縁板上に形成された導電性回路パターンと、
   を備えた回路基板であって、
   前記導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けてなる導電性放熱層が形成されていることを特徴とする回路基板。
3. 請求項１または請求項２に記載した回路基板と、該回路基板を覆うケースと、を備えた電気接続箱。
4. 回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、複数の導電性の金属線材を電流の流れる方向に沿ってそれぞれ延長するように間隔をあけて固着させて導電性放熱層を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
5. 回路基板の表面に形成された導電性回路パターンの所定箇所上に、電流の流れる方向に沿って導電性の金属箔を貼り付けて導電性放熱層を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。

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