JP2009136114A - 電気接続箱 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御端子13が下向きに突出し、出力端子12が横向きに突出し、入力端子11が制御端子および出力端子と反対側に突出したトランジスタ10を回路基板21に一列に実装することで、出力端子12を外向きに一列に揃えて並べ、それらをコネクタ端子としてコネクタハウジング41内に挿入することで、外部接続コネクタ40を構成し、一方、入力端子11を、トランジスタ10の列の背後に立設した電力供給用のバスバー30に接合して電気接続箱を構成する。
【選択図】図2
Description
(1) パッケージを有し、該パッケージの外側に、導電性金属製の入力端子と、導電性金属製の出力端子と、これら入力端子−出力端子間をON/OFF制御するための信号が入力される導電性金属製の制御端子とが突出しており、且つ、前記制御端子と前記出力端子とが互いに別の方向に突出する一つのトランジスタと、
回路基板と、
を備え、
前記トランジスタがリレー要素として前記回路基板上に搭載された電気接続箱であって、
前記トランジスタの前記制御端子が前記回路基板に接合されており、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板の外部出力端子としたこと。
(2) 少なくとも一つのパッケージの外側に、同一方向に延長するように並列された複数の導電性金属製の入力端子と、同一方向に延長するように並列された複数の導電性金属製の出力端子と、これら入力端子−出力端子間をそれぞれ個々にON/OFF制御するための信号が入力される複数の導電性金属製の制御端子とが突出するとともに、前記制御端子が同一方向に延長するように並列されており、且つ、前記制御端子の列と前記出力端子の列とが互いに別の方向に突出する複数のトランジスタと、
回路基板と、
を備え、
前記トランジスタが複数のリレー要素として前記回路基板上に搭載された電気接続箱であって、
前記トランジスタの前記制御端子が前記回路基板に接合されており、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板の外部出力端子としたこと。
(3) 上記(1)または(2)の構成の電気接続箱は、絶縁性合成樹脂製のコネクタハウジングを更に備え、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板から外を向くコネクタ端子として前記コネクタハウジングに収容することで、外部接続コネクタを構成したこと。
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかの構成の電気接続箱において、
前記入力端子が1枚の電力供給用のバスバーに接合されていること。
(5) 上記(1)〜(3)のいずれかの構成の電気接続箱において、
前記入力端子が、前記制御端子と前記出力端子とは別の方向に前記パッケージから突出し、前記トランジスタにおいて前記出力端子とは反対側に突出し、且つ前記トランジスタの背後の1枚の電力供給用のバスバーに接合されていること。
(6) 上記(5)の構成の電気接続箱において、
前記トランジスタが、
導電性金属製の平板状のリードフレームの表面にスイッチング機能を有するベアチップをマウントすることで前記リードフレームを前記入力端子とし、更に前記ベアチップにそれぞれ接続される端子を前記出力端子および前記制御端子としたもので構成されるベアチップ端子接続体を備え、当該ベアチップ端子接続体を第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を有する側面視矩形の絶縁性合成樹脂製の前記パッケージと一体成形し、それにより、前記パッケージの第1辺から前記制御端子を突出させ、前記第1辺に隣接する前記第2辺から前記出力端子を突出させ、前記第1辺および前記第2辺の反対側に位置する前記第3辺および前記第4辺から、前記リードフレームよりなる前記入力端子を、連続したL字形の形態で露出させたものからなること。
(7) 上記(1)〜(6)のいずれかの構成の電気接続箱において、
前記回路基板の直線状周縁部の近傍に前記トランジスタが配置されていること。
また、上記(3)の構成の電気接続箱によれば、トランジスタの出力端子を回路基板から外を向くコネクタ端子として絶縁性合成樹脂製のコネクタハウジングに収容することで、外部接続コネクタを構成しているので、余計な端子部材を省略して、構成の簡略化を図ることができる。
また、上記(4)の構成の電気接続箱によれば、トランジスタの入力端子が電力供給用のバスバーに接合されているので、バスバーから供給した電力を回路基板を経由せずにトランジスタを介して出力端子から直接出力することができる(また、複数の出力端子の場合、分配供給することができる)。従来のように電力供給部からトランジスタの入力端子までを繋ぐ電力線を回路基板上の回路パターンで構成した場合には、該電力線を信号線よりも大きなパターン幅としなければならず、結果的に基板サイズの大型化を招いてしまっていたが、上記(4)の構成の電気接続箱に用いたトランジスタでは、電力線となる回路パターンを不要にすることができ、それだけ回路基板の小型化を図ることができて、回路基板を収容する電気接続箱の小型化にも寄与することができる。また、このような回路基板の小型化により、はんだクラックのおそれも減らせるので、回路基板の品質向上を図ることもできる。また、上記(4)の構成の電気接続箱では、バスバーの断面寸法は、回路基板上に形成する回路パターンと違って、あまり制限を受けずに自由に決めることができるので、通電による発熱に対しての放熱効果を高めることができる。そのため、トランジスタで発生する熱の多くをバスバーを介して放熱することもできる。
また、上記(5)の構成の電気接続箱によれば、トランジスタの入力端子が、制御端子と出力端子とは別の方向にパッケージから突出し、トランジスタにおいて出力端子とは反対側に突出し、且つトランジスタの背後の電力供給用のバスバーに接合されているので、バスバーから供給した電力を回路基板を経由せずにトランジスタを介して出力端子から直接出力することができる(また、複数の出力端子の場合、分配供給することができる)。つまり、従来のトランジスタでは、制御端子と出力端子と入力端子が同じ方向を向いて突出している関係から、制御端子と出力端子と入力端子を回路基板上の回路パターンに接続していたが、上記(5)の構成の電気接続箱に用いたトランジスタでは、出力端子と同様に入力端子も回路基板側とは別の方向を向いて出ており、また出力端子とは反対側に突出している。そのため、従来のように電力供給部からトランジスタの入力端子までを繋ぐ電力線を回路基板上の回路パターンで構成した場合には、該電力線を信号線よりも大きなパターン幅としなければならず、結果的に基板サイズの大型化を招いてしまっていたが、上記(5)の構成の電気接続箱に用いたトランジスタでは、電力線となる回路パターンを不要にすることができ、それだけ回路基板の小型化を図ることができて、回路基板を収容する電気接続箱の小型化にも寄与することができる。また、このような回路基板の小型化により、はんだクラックのおそれも減らせるので、回路基板の品質向上を図ることもできる。また、電力供給部からトランジスタの入力端子までを繋ぐ電力線となる回路パターンを回路基板上に形成しなくてよくなるため、回路基板自体の低発熱設計が可能となる。また、上記(5)の構成の電気接続箱では、バスバーの断面寸法は、回路基板上に形成する回路パターンと違って、あまり制限を受けずに自由に決めることができるので、通電による発熱に対しての放熱効果を高めることができる。そのため、トランジスタで発生する熱の多くをバスバーを介して放熱することもできる。
上記(6)の構成の電気接続箱によれば、側面視矩形のパッケージの第1辺から制御端子を突出させ、それに隣接する第2辺から出力端子を突出させ、第1辺および第2辺の反対側に位置する第3辺および第4辺から、リードフレームよりなる入力端子を、連続したL字形の形態で露出させたので、制御端子と略直交する向きに突出した出力端子を、回路基板と平行な方向に延長することができる。また、入力端子を、その反対側に向けて配置することができる。例えば、一つのベアチップ、該一つのベアチップに接続された一つの入力端子、一つの出力端子、および一つの制御端子を一つのパッケージによりパッケージングしたトランジスタを複数設けて前記複数のトランジスタを構成した場合、それぞれの制御端子を回路基板に接合して複数のトランジスタが回路基板上に並設されるように実装することにより、出力端子を並列することができるとともに入力端子も並列することができる。特に出力端子が回路基板と平行な方向に延長するように並列されることにより、これら出力端子をコネクタハウジング内にコネクタ端子として収容することによって、外部接続用のコネクタを構成することができ、余計な端子部材を省略して、構成の簡略化を図ることができる。また、リードフレームよりなる入力端子が出力端子とは反対側に並列されることにより、1枚のバスバーに、全てのトランジスタの入力端子を簡単に接合することができる。従って、そのバスバーから供給した電力を、回路基板を経由せずに、各トランジスタを介して分配し、コネクタの各端子に出力する回路を構成することができる。また、その際にバスバーとL字形の入力端子とが外部にそのまま露出した形になるので、放熱効果を高めることができる。
上記(7)の構成の電気接続箱によれば、回路基板の直線状周縁部の近傍にトランジスタを配置したので、当該トランジスタの出力端子を、回路基板を経由せずに外部へ出力を取り出すための外部出力端子とする場合に、回路基板と平行な方向に該回路基板の直線状周縁部から外側に向けて延長するように設ければ、出力端子から電力を取り出し易い。特に、上記(3)の構成の電気接続箱のようにトランジスタの出力端子を回路基板から外を向くコネクタ端子として収容するコネクタハウジングを回路基板の直線状周縁部に配置することで外部接続コネクタを構成すれば、その外部接続コネクタと嵌合する相手方コネクタを用いて、トランジスタの出力端子と電気的に接続する相手方端子から電力を取り出し易いので、より好ましい。
図6は第1変形例の要部を示す回路基板ユニット20Aの斜視図である。尚、ここで図6を参照して第1変形例を説明するが、既に説明した構成要素については同一符号を付して説明を省略または簡略化する。図6に示されるように、この第1変形例の電気接続箱で用いるトランジスタ10Aは、絶縁性合成樹脂製のパッケージの外側に、導電性金属製の入力端子(ドレイン端子)11Aと、導電性金属製の出力端子(ソース端子)12Aと、これら入力端子11A−出力端子12A間をON/OFF制御するための信号が入力される導電性金属製の制御端子(ゲート端子)13とを突出させ、出力端子12Aを制御端子13とは反対側の方向{即ち、回路基板21から離れる垂直な方向(上方)}に突出させ、且つ、入力端子11Aをパッケージの第3辺(上側辺:図1参照)から突出させずに、出力端子12Aおよび制御端子13と直交する方向にパッケージの第4辺(右側辺:図1参照)から突出させたパワーMOSFETである。複数のトランジスタ10Aは、それらの制御端子13が一列に並べられた状態でそれぞれ回路基板21の回路パターンに接合されることで、回路基板21上に立ち姿勢で支持され、これにより回路基板21上に一列に並設される。その状態で、複数のトランジスタ10Aの出力端子12Aは、回路基板21から上向きに一列に揃って並んでおり、トランジスタ10Aにおいて出力端子12Aとは直交する方向にパッケージから突出する入力端子11Aも一列に並んでいる。入力端子11Aは、それぞれ電力供給用のバスバー30の主面板30aの孔32に挿入されてバスバー30にはんだ接合されている。尚、バスバー30の電力入力端子部31は、出力端子12Aの列の最外側に出力端子12Aの列に並ぶようにバスバー30に形成されるものであってもよい。
図7は第2変形例の要部を示すトランジスタ10Bの外観図である。尚、ここで図7を参照して第2変形例を説明するが、既に説明した構成要素については同一符号を付して説明を省略または簡略化する。図7に示されるように、この第2変形例の電気接続箱で用いるトランジスタ10Bは、絶縁性合成樹脂製のパッケージ15Bの外側に、導電性金属製の入力端子(ドレイン端子)11Bと、導電性金属製の出力端子(ソース端子)12Bと、これら入力端子11B−出力端子12B間をON/OFF制御するための信号が入力される導電性金属製の制御端子(ゲート端子)13とを突出させ、制御端子13と出力端子12Bとを互いに直交する方向に突出させ、且つ、入力端子11Bを出力端子12Bと平行に並ぶように同方向に突出させたパワーMOSFETである。このトランジスタ10Bも上述と略同様に回路基板21に複数実装することが可能であるが、それらの制御端子13が一列に並べられた状態でそれぞれ回路基板21の回路パターンに接合されることで、回路基板21上に立ち姿勢で支持され、これにより回路基板21上に一列に並設される。その状態で、複数のトランジスタ10Bの入力端子11Bおよび出力端子12Bは、回路基板21から外向きに一列に揃って並んでいる。入力端子11Bは、それぞれ電力供給用の導電性金属製のバスバーの孔に挿入されてバスバーにはんだ接合される。
上述した実施形態や変形例では、複数のトランジスタが、個々に、パッケージを有していたが、パッケージが一体成形されたもの或いは複数のパッケージが接着等の適宜な一体化手段により一体にされたものであってもよい(この場合、IC(集積回路)のような形態となる)。例えば、1組(上述した実施形態では7個)のトランジスタのパッケージを一つにし、そういったトランジスタをもう1組設けても、上述と同様に実施できる。即ち、複数のトランジスタは、少なくとも一つのパッケージを有していればよい。
上述した実施形態、第1変形例や、第2変形例では、複数のトランジスタを用いたが、一つのトランジスタがリレー要素として回路基板上に搭載された電気接続箱であってもよい。
11:入力端子
12:出力端子
13:制御端子
15:パッケージ
21:回路基板
30:電力供給用のバスバー
50:電気接続箱
Claims (7)
- パッケージを有し、該パッケージの外側に、導電性金属製の入力端子と、導電性金属製の出力端子と、これら入力端子−出力端子間をON/OFF制御するための信号が入力される導電性金属製の制御端子とが突出しており、且つ、前記制御端子と前記出力端子とが互いに別の方向に突出する一つのトランジスタと、
回路基板と、
を備え、
前記トランジスタがリレー要素として前記回路基板上に搭載された電気接続箱であって、
前記トランジスタの前記制御端子が前記回路基板に接合されており、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板の外部出力端子としたことを特徴とする電気接続箱。 - 少なくとも一つのパッケージの外側に、同一方向に延長するように並列された複数の導電性金属製の入力端子と、同一方向に延長するように並列された複数の導電性金属製の出力端子と、これら入力端子−出力端子間をそれぞれ個々にON/OFF制御するための信号が入力される複数の導電性金属製の制御端子とが突出するとともに、前記制御端子が同一方向に延長するように並列されており、且つ、前記制御端子の列と前記出力端子の列とが互いに別の方向に突出する複数のトランジスタと、
回路基板と、
を備え、
前記トランジスタが複数のリレー要素として前記回路基板上に搭載された電気接続箱であって、
前記トランジスタの前記制御端子が前記回路基板に接合されており、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板の外部出力端子としたことを特徴とする電気接続箱。 - 絶縁性合成樹脂製のコネクタハウジングを更に備え、
前記トランジスタの前記出力端子を前記回路基板から外を向くコネクタ端子として前記コネクタハウジングに収容することで、外部接続コネクタを構成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載した電気接続箱。 - 前記入力端子が1枚の電力供給用のバスバーに接合されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載した電気接続箱。
- 前記入力端子が、前記制御端子と前記出力端子とは別の方向に前記パッケージから突出し、前記トランジスタにおいて前記出力端子とは反対側に突出し、且つ前記トランジスタの背後の1枚の電力供給用のバスバーに接合されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載した電気接続箱。
- 前記トランジスタが、
導電性金属製の平板状のリードフレームの表面にスイッチング機能を有するベアチップをマウントすることで前記リードフレームを前記入力端子とし、更に前記ベアチップにそれぞれ接続される端子を前記出力端子および前記制御端子としたもので構成されるベアチップ端子接続体を備え、当該ベアチップ端子接続体を第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を有する側面視矩形の絶縁性合成樹脂製の前記パッケージと一体成形し、それにより、前記パッケージの第1辺から前記制御端子を突出させ、前記第1辺に隣接する前記第2辺から前記出力端子を突出させ、前記第1辺および前記第2辺の反対側に位置する前記第3辺および前記第4辺から、前記リードフレームよりなる前記入力端子を、連続したL字形の形態で露出させたものからなることを特徴とする請求項5に記載した電気接続箱。 - 前記回路基板の直線状周縁部の近傍に前記トランジスタが配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載した電気接続箱。
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