JP2011083143A - 回路構成体、電気接続箱、および電気接続箱の製造方法 - Google Patents

回路構成体、電気接続箱、および電気接続箱の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】コネクタ端子を含めた回路構成体を小型化する。
【解決手段】本発明の回路構成体は、接続ランド26が実装面に形成された回路基板20と、この回路基板20の実装面に実装されたバスバー21と、このバスバー21の実装面に実装されたベアチップ状態のトランジスタ27と、バスバー21とは別体に設けられ、外部機器との接続を行うコネクタ端子42と、トランジスタ27とコネクタ端子42をワイヤボンディングによって接合する第1ワイヤW1と、トランジスタ27と接続ランド26をワイヤボンディングによって接合する第2ワイヤW2とを備え、コネクタ端子42は、同コネクタ端子42を回路基板20の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させたときに、回路基板20上に投影されたコネクタ端子42の投影面Pが回路基板20の実装面内に収まる位置に配設されている構成としたところに特徴を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、回路構成体、電気接続箱、および電気接続箱の製造方法に関する。
従来、共通の電源から種々の電装品に電力を分配する機能を有するモジュールとして電気接続箱が用いられており、例えば下記特許文献1に記載の電気接続箱が知られている。この電気接続箱は、回路基板、この回路基板に実装された半導体スイッチング素子、電源に接続されたバスバー、電装品に接続されたコネクタ端子などを備えて構成されている。電気接続箱の回路基板は、各電装品に許容される電流量を超えた場合に、半導体スイッチング素子によって各電装品への通電が遮断されるように構成されている。
ところで、バスバーは電源に直結された電源端子を備えており、この電源端子を通じて比較的大きな電流が流れるため、電流が流れる回路の断面積をできるだけ大きくし、発熱を抑えるための工夫が施されている。例えば、回路の断面積を稼ぐ方法としては、バスバーの板厚を厚くする方法と、バスバーの回路幅を広くする方法とが考えられる。ここで、バスバーを回路基板の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させた場合における投影面積を小さくするという観点から考えると、バスバーの板厚を厚くすることが望ましい。
しかしながら、上記の電気接続箱では、バスバーがコネクタ端子と一体に形成されているため、バスバーの板厚を厚くする方法を採ることができない。何故ならば、コネクタ端子の板厚は、コネクタ端子と接続される相手側端子との関係で一律に決定されてしまうため、バスバーの板厚を自由に厚くすることはできないためである。したがって、回路の断面積を稼ぐにはバスバーの回路幅を広くする方法を採らざるを得ず、バスバーの投影面積が大きくなる結果、バスバーを含めた回路構成体が大型化することになる。
一方、バスバーをコネクタ端子とは別体に形成した電気接続箱として、例えば下記特許文献2に記載のものが知られている。この電気接続箱によると、コネクタ端子の板厚を変更することなく、バスバーの板厚のみを厚くすることができるため、バスバーの回路幅を広くしなくてもよい。したがって、バスバーの投影面積が小さくなる分、バスバーを含めた回路構成体を小型化できることになる。
特開2003−164039号公報 特許第4002074号公報
しかしながら、上記特許文献1および2に記載の電気接続箱では、コネクタ端子が回路基板の実装面よりも外周側に突出して配置されており、バスバーの投影面積を小さくできたとしても、コネクタ端子を含めた回路構成体を小型化することは困難である。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタ端子を含めた回路構成体を小型化することを目的とする。
本発明の回路構成体は、接続ランドが実装面に形成された回路基板と、この回路基板の実装面に実装されたバスバーと、このバスバーの実装面に実装されたベアチップ状態のトランジスタと、バスバーとは別体に設けられ、外部機器との接続を行うコネクタ端子と、トランジスタとコネクタ端子をワイヤボンディングによって接合する第1ワイヤと、トランジスタと接続ランドをワイヤボンディングによって接合する第2ワイヤとを備え、コネクタ端子は、同コネクタ端子を回路基板の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させたときに、回路基板上に投影されたコネクタ端子の投影面が回路基板の実装面内に収まる位置に配設されている構成としたところに特徴を有する。
また、本発明の電気接続箱は、上記の回路構成体と、回路構成体を収容するケースと、コネクタ端子を保持するコネクタハウジングとを備え、コネクタ端子は、コネクタハウジングをケースの外面に取り付けることで固定されている構成としてもよい。
このような構成によると、バスバーの板厚を厚くすることでバスバーの投影面積を小さくできることに加えて、コネクタ端子の投影面が回路基板の実装面内に収まるようにコネクタ端子を配設したから、コネクタ端子を含めた回路構成体を小型化することができる。
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
コネクタ端子の投影面は、バスバーの実装面に対してその実装面と直交する方向に重複している構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタ端子からバスバーの実装面までの距離を短くすることができる。
バスバーは、回路基板の実装面内における外周側に配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、コネクタ端子とバスバーを並べて配置できるため、バスバーの実装面に実装されたトランジスタとコネクタ端子を第1ワイヤでワイヤボンディングしやすくなる。
トランジスタと第1ワイヤとの接合部およびコネクタ端子と第1ワイヤとの接合部は、それぞれ封止材料によって埋設されている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば第1ワイヤを折り返す際に両接合部に亀裂が入ることを防ぐことができる。
トランジスタと第1ワイヤとの接合部を埋める封止材料は、トランジスタの表面を保護する封止材料を兼用したものである構成としてもよい。
このような構成によると、一つの封止材料を兼用できるため、封止材料の使用量を少なくでき、封止作業を一度に行うことができる。
ケースには、折り返し状に配索された第1ワイヤを通過させる通し孔が設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、第1ワイヤを通し孔に通して配索することができる。
通し孔の開口縁部には、第1ワイヤを所定位置に案内可能なワイヤガイドが形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、ワイヤガイドによって第1ワイヤを所定位置に案内できるため、第1ワイヤが振動するなどして両接合部に応力が加わることを低減できる。
ケースとコネクタハウジングを挟むようにして回路基板の実装面に沿う方向から装着される側面ケースを備えた構成としてもよい。
このような構成によると、側面ケースによってケースとコネクタハウジングを挟むように固定できる。
側面ケースは、第1ワイヤを覆う形態で装着されている構成としてもよい。
このような構成によると、側面ケースによって第1ワイヤを保護することができる。
また、本発明は、電気接続箱の製造方法としてもよく、回路基板の実装面にバスバーを実装し、このバスバーの実装面にベアチップ状態のトランジスタを実装する実装工程と、コネクタハウジングに保持されたコネクタ端子をトランジスタと略同じ高さに揃えて配置し、コネクタ端子とトランジスタをワイヤで接合するワイヤボンディング工程と、ワイヤの接合部を封止材料によって封止する封止工程と、ワイヤを通過させる通し孔が設けられたケースの内部に回路基板を収容し、通し孔にワイヤを通してコネクタハウジングをケースの側方に配置するケース組付工程とを備え、ケース組付工程の後、コネクタ端子を回路基板の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させたときに、回路基板上に投影されたコネクタ端子の投影面が回路基板の実装面内に収まるようにワイヤを折り返す折り返し工程を備えたことを特徴とする電気接続箱の製造方法としてもよい。
折り返し工程においてコネクタハウジングをケースの外面に取り付けることでコネクタ端子を固定してもよい。
また、折り返し工程において回路基板の実装面に沿う方向から側面ケースを装着することでワイヤを側面ケースによって覆うようにしてもよい。
本発明によれば、コネクタ端子を含めた回路構成体を小型化することができる。
実施形態1の電気接続箱を鉛直方向上方から見た断面図であって、コネクタ端子の投影面が回路基板の実装面内に収まっている状態を示した図 電気接続箱を水平方向手前側から見た断面図 展開状態における電気接続箱を鉛直方向上方から見た断面図 回路基板の実装面にバスバーを実装し、バスバーの実装面にトランジスタを実装した状態(実装工程)を水平方向手前側から見た断面図 第1ワイヤおよび第2ワイヤを用いてワイヤボンディングした状態(ワイヤボンディング工程)を水平方向手前側から見た断面図 ワイヤボンディングによる接合部を封止材料で封止した状態(封止工程)を水平方向手前側から見た断面図 回路基板をケースの内部に収容し、通し孔を通してコネクタハウジングをケースの側方に配置した状態(ケース取付工程)を水平方向手前側から見た断面図 第1ワイヤを折り返すことにより、コネクタ端子の投影面が回路基板の実装面内に収まる位置にコネクタ端子を配設した状態(折り返し工程)を水平方向手前側から見た断面図 実施形態2の電気接続箱を水平方向手前側から見た断面図 回路基板をケースの内部に収容し、通し孔を通してコネクタハウジングをケースの側方に配置した状態(ケース取付工程)を水平方向手前側から見た断面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図8の図面を参照しながら説明する。本実施形態における電気接続箱10は、図2に示すように、回路基板20、この回路基板20を内部に収容するケース30、このケース30に取り付けられたコネクタ40などを備えて構成されている。電気接続箱10は、ケース30の上面にコネクタ40が搭載された、いわゆる二階建て構造とされており、回路基板20とコネクタ40が第1ワイヤW1によって導通可能に接続されている。
ケース30は、ロアケース31、ケースカバー32などを備えて構成されている。図示はしないものの、ケースカバー32は、ロアケース31に対してねじ止めや接着剤などの固定手段によって固定されている。ケースカバー32の端部には、第1ワイヤW1を通過させる通し孔33が形成されている。さらに、通し孔33の開口縁部には、折り返し状に曲げられた第1ワイヤW1を嵌め込むガイド凹部(本発明の「ワイヤガイド」の一例)34が凹設されている。このガイド凹部34に第1ワイヤW1が嵌ると、第1ワイヤW1の横方向(図2における紙面と直交する方向)への振動が規制される。
一方、ロアケース31は上面開口の箱形をなしており、ロアケース31の底面に回路基板20が載置されている。ロアケース31の側壁は、回路基板20よりも一回り大きい形状とされている。また、ロアケース31の側壁のうちガイド凹部34と対応する右側壁35は、やや低めに形成されている。この右側壁35の上端は、回路基板20の上面に搭載されたバスバー21の上面よりも低めとされている。これにより、図6に示すように、回路基板20をロアケース31の内部に収容するとともにバスバー21と後述するコネクタ端子42を並べて配置した際に、コネクタ端子42と右側壁35との干渉が回避されるようになっている。
ケース30の側方には、側面ケース36が装着されている。この側面ケース36は、ケース30およびコネクタ40を上下方向から挟む形態とされている。側面ケース36の内面は、コネクタ40の上面とロアケース31の下面と右側壁35の右側面とに密着している。このため、側面ケース36の内部は、外部から防水された状態となり、通し孔33を通ってケース30の内部に水が浸入することはない。また、側面ケース36は、第1ワイヤW1を覆う形態とされているので、第1ワイヤW1を外部の衝撃から保護することができる。
コネクタ40は合成樹脂からなるコネクタハウジング41を有し、このコネクタハウジング41の内部には、相手側コネクタを内部に嵌合可能な嵌合凹部43が形成されている。嵌合凹部43はフード状をなし、嵌合凹部43の奥壁44には、金属製のコネクタ端子42が圧入もしくはインサート成形により保持されている。コネクタ端子42は平板状をなしており、本実施形態では、例えば0.64mmの板厚を有している。なお、後述するバスバー21は、例えば1.3mmの板厚を有しており、コネクタ端子42の約2倍の板厚を有している。
コネクタ端子42の一端は、嵌合凹部43の内部に収容されており、嵌合凹部43の内部には、外部機器に設けられた相手側コネクタが嵌合可能とされている。相手側コネクタには、コネクタ端子42と接続可能な相手側端子が設けられており、相手側コネクタが嵌合凹部43の内部に嵌合すると、相手側端子がコネクタ端子42と導通可能に接続される。コネクタ端子42の他端は、嵌合凹部43の奥壁44を貫通して外部に突出しており、ワイヤボンディングによって第1ワイヤW1と接合されている。コネクタ端子42と第1ワイヤW1との接合部は、封止材料50によって埋設されている。
回路基板20は、複数の基板を積層してなるセラミック基板とされており、その実装面には、複数の電子部品25、金属製の平板材からなるバスバー21などが実装されている。回路基板20の実装面は、同回路基板20の上下両側を構成する外層基板に形成されている。回路基板20の上側実装面には、マイコンやディスクリート型のトランジスタなどの電子部品25が半田付けにより実装されている。一方、回路基板20の下側実装面には、複数の印刷抵抗22がスクリーン印刷により形成され、複数のセラミックコンデンサ23が半田付けにより実装されている。
セラミック基板は高い熱伝導性を有するため、回路基板20の上側実装面にバスバー21を搭載した場合には、バスバー21からの熱を回路基板20の下側に逃すことができ、高い放熱特性を実現可能である。印刷抵抗22は、バスバー21と上下方向に対応して配置されており、この印刷抵抗22の下側に放熱シート24が貼着されている。回路基板20は、放熱シート24を介してロアケース31の底面に接触している。このため、バスバー21からの熱は、回路基板20、印刷抵抗22、放熱シート24を通してロアケース31に放熱される。
印刷抵抗22は、回路基板20の下側実装面における左右両側部に配置されており、これらの印刷抵抗22に挟まれるようにしてセラミックコンデンサ23が回路基板20の下側実装面における中央部に配置されている。印刷抵抗22は、セラミックコンデンサ23よりも上下方向に薄型とされているため、セラミックコンデンサ23の下側に放熱シート24を配置した場合よりも、印刷抵抗22の下側に放熱シート24を配置したほうが、回路基板20全体の上下寸法を小さくすることができる。
図3は、ケース30の内部構造を示した図であって、電気接続箱10の製造途中の状態を示した図7と対応している。すなわち、図3は、展開状態(コネクタ40をケース30の上面に搭載する前の状態であって、コネクタ40がケース30の右側方に配置された状態)における電気接続箱10を示した断面図である。バスバー21は、回路基板20の右側縁に沿って延びる長方形状をなしている。バスバー21の上側実装面には、複数のベアチップ状態のトランジスタ27がバスバー21の長手方向に沿って実装されている。回路基板20の上面においてバスバー21の左側には、複数の接続ランド26がバスバー21の長手方向に沿って間欠的に設けられている。接続ランド26と、これに対応するトランジスタ27とは、左右方向に並んで配置されている。
各トランジスタ27の上面には、ソースパッド(図示せず)と、ゲートパッド(図示せず)とが形成されており、各トランジスタ27の下面には、ドレインパッド(図示せず)が形成されている。トランジスタ27は、ドレインパッドがバスバー21の実装面に直接接合された状態で実装されている。また、ソースパッドとコネクタ端子42は、第1ワイヤW1で接続されており、ゲートパッドと接続ランド26は、第2ワイヤW2で接続されている。
第1ワイヤW1は通電用のボンディングワイヤであって、アルミニウムなどの金属線で構成されている。一方、第2ワイヤW2は信号用のボンディングワイヤであって、アルミニウムなどの金属線で構成されている。第1ワイヤW1の線径は約400μmとされており、第2ワイヤW2の線径は約125μmとされている。第2ワイヤW2よりも太い第1ワイヤW1を使用することで、通電用に対応可能となっている。また、一本の第1ワイヤW1で足りない場合には、複数本の第1ワイヤW1を接合することで大電流用途に対応可能である。
コネクタ40は、図3に示すように、各電装品に接続される一対の出力コネクタ40Aと、電源に接続される入力コネクタ40Bとから構成されており、全部で3つのコネクタ40A,40Bがバスバー21の長手方向に沿って並んで配設されている。入力コネクタ40Bのコネクタ端子42は、出力コネクタ40Aのコネクタ端子42よりも幅広に形成された電源端子とされており、この電源端子とバスバー21は三本の第1ワイヤW1で接続されている。一方、出力コネクタ40Aのコネクタ端子42は、トランジスタ27に対して二本の第1ワイヤW1で接続されている。なお、トランジスタ27は、接続ランド26に対して一本の第2ワイヤW2で接続されている。
図2に示すように、トランジスタ27と第1ワイヤW1との接合部、トランジスタ27と第2ワイヤW2との接合部、および第2ワイヤW2と接続ランド26との接合部は、それぞれ封止材料50によって埋設されている。本来、封止材料50は、ベアチップ状態のトランジスタ27の表面を保護する保護材料であるものの、本実施形態では各ワイヤW1,W2の接合部を補強するワイヤ保持材として利用している。このように封止材料50をワイヤ保持材に兼用することにより、封止材料50の使用量を減らすとともに、封止作業を一度に行うことができる。そして、各ワイヤW1,W2の接合部を補強した結果、第1ワイヤW1を折り返すことによって接合部に亀裂が入るなどして接続信頼性が低下することを未然に回避可能である。
図1は、コネクタ端子42を回路基板20の上側実装面に対してその実装面と直交する方向(上下方向)に投影させたときに、回路基板20の上側実装面に投影されたコネクタ端子42の投影面Pを表した図である。コネクタ端子42の投影面Pは、図1に示すように、回路基板20の上側実装面内に収まるように設定されている。
ここで、本願発明でいう回路構成体は、回路基板20と、バスバー21と、トランジスタ27と、コネクタ端子42と、第1ワイヤW1と、第2ワイヤW2とを備えて構成されている。このため、回路基板20の上側実装面と平行な面をXY平面(図示せず)としたときに、回路構成体をXY平面に投影した投影面積がコネクタ端子42によって大きくなることを回避できる。
また、一対の出力コネクタ40Aは、いずれも回路基板20の上側実装面内に収まる配置とされており、入力コネクタ40Bについても、その大部分が回路基板20の上側実装面内に収まる配置とされているため、電気接続箱10全体として捉えた場合でも、電気接続箱10の投影面積が大型化することを回避できる。なお、コネクタ端子42の投影面Pは、バスバー21の実装面と上下方向に重複していることから、コネクタ端子42からバスバー21の実装面までの距離を短くすることができる。
本実施形態は以上のような構成であって、続いて電気接続箱10の製造方法を説明する。まず、図4に示すように、回路基板20の上側実装面にバスバー21を実装し、バスバー21の実装面にベアチップ状態のトランジスタ27を実装する。また、回路基板20の上側実装面にクリーム半田を印刷し、このクリーム半田上に電子部品25を載置する。一方、回路基板20の下側実装面に印刷抵抗22およびクリーム半田を印刷しておき、印刷後の下側実装面にセラミックコンデンサ23を載置する。その後、回路基板20をリフロー炉に通し、これらの部品を高温で加熱することにより実装を完了させる(実装工程)。
次に、図5に示すように、コネクタ40を回路基板20の右側に配置し、トランジスタ27の上面とコネクタ端子42の上面が、ほぼ同一平面内に並ぶように配置する。コネクタ端子42の上面とトランジスタ27の上面をワイヤボンディングによって接合し、接続ランド26とトランジスタ27の上面をワイヤボンディングによって接合する。コネクタ端子42とトランジスタ27は第1ワイヤW1で接続され、接続ランド26とトランジスタ27は第2ワイヤW2で接続される(ワイヤボンディング工程)。
次に、図6に示すように、トランジスタ27全体を封止材料50によって封止する。これにより、第1ワイヤW1とトランジスタ27との接合部、第2ワイヤW2とトランジスタ27との接合部、および第2ワイヤW2と接続ランド26との接合部は、同一の封止材料50によって同時に封止される。このように表面保護用の封止材料50を接合部の補強材として兼用したから、封止材料50の使用量を少なくでき、封止作業を一回で行うことができる。一方、第1ワイヤW1とコネクタ端子42との接合部についても、封止材料50によって封止する。この結果、各接合部は封止材料50によって強化され、第1ワイヤW1を折り返した際に亀裂が入るなどして接続信頼性が低下することを回避できる(封止工程)。
次に、回路基板20をケース30の内部に収容する。収容作業に際しては、印刷抵抗22の下側に放熱シート24を配置し、回路基板20とロアケース31の底面とを複数の放熱シート24によって固定する。放熱シート24の一つは、バスバー21の下側に配置されており、バスバー21からの熱をロアケース31側に逃しやすくなっている。また、印刷抵抗22よりも背の高いセラミックコンデンサ23の下側には放熱シート24が配置されていないため、回路基板20全体が上下方向に大型化することを回避できる。そして、ケースカバー32によってロアケース31の上面開口を塞ぐことにより回路基板20を保護するとともに、通し孔33から第1ワイヤW1をケース30の外部に引き出す。第1ワイヤW1は、ガイド凹部34に嵌り込むため、振動などによって第1ワイヤW1が横方向に揺れることが規制される(ケース組付工程)。
次に、コネクタ40を図7の矢線で示す反時計回り方向に回転させながら、第1ワイヤW1を上側に折り返すことにより、図8に示すように、コネクタ40をケースカバー32の上面に載置する。コネクタハウジング41の下面とケースカバー32の上面とを、ねじ止めや接着剤などの固定手段によって固定する。コネクタ40は、図7の状態から上下左右が反転した姿勢となっており、コネクタハウジング41の嵌合凹部43が左側に開口した状態となる。この状態においても第1ワイヤW1は、ガイド凹部34に嵌り込んでおり、その遊動が規制されている(折り返し工程)。この後、図2に示すように、側面ケース36を右側から取り付けることにより、コネクタ40とケース30が側面ケース36によって上下方向から挟まれた状態となる。これにより、コネクタ40とケース30が固定されるとともに、ケース30の内部が防水され、第1ワイヤW1が外部の衝撃から保護される。こうして、電気接続箱10が完成する。
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。まず、電気接続箱10の小型化という面から説明すると、コネクタ端子42をバスバー21と別体に形成したから、バスバー21の板厚をコネクタ端子42の板厚よりも大きくすることにより、バスバー21の回路幅を小さくすることができる。このため、バスバー21をXY平面に投影した投影面積を小さくすることができ、回路基板20をXY平面に投影した投影面積を小さくすることができる。これに加えて、コネクタ端子42の投影面Pが回路基板20の上側実装面内に収まるようにコネクタ端子42を配設したから、コネクタ端子42を含めた回路構成体を小型化することができる。また、コネクタ40の投影面が回路基板20の上側実装面内にほぼ収まるようにコネクタ40を配設したから、コネクタ40を含めた電気接続箱10を小型化することができる。そして、セラミックコンデンサ23を避けて印刷抵抗22の下側に放熱シート24を配置したから、回路基板20を上下方向に小型化することができる。
次に、電気接続箱10の放熱性という面から説明すると、バスバー21の板厚をコネクタ端子42の板厚よりも大きくできるため、バスバー21の断面積を稼ぐことができ、通電時におけるバスバー21の発熱を抑えることができる。また、このバスバー21の上側実装面にベアチップ状態のトランジスタ27が接合されているため、トランジスタ27からの熱をバスバー21に効率良く放熱することができる。さらに、回路基板20がセラミック基板によって構成されているため、バスバー21からの熱をセラミック基板に効率良く放熱することができる。そして、バスバー21の下側に放熱シート24を配置したから、回路基板20からの熱を放熱シート24を介してロアケース31に効率良く放熱することができる。
その他の作用、効果については以下のとおりである。コネクタ端子42の投影面Pがバスバー21の実装面と上下方向に重複するようにコネクタ端子42を配設したから、コネクタ端子42からバスバー21までの距離を短くすることができる。また、バスバー21を回路基板20の上側実装面内における外周側に配置したから、コネクタ端子42とバスバー21を近づけて配置することができ、トランジスタ27とコネクタ端子42を第1ワイヤW1でワイヤボンディングしやすくなる。
また、トランジスタ27と第1ワイヤW1との接合部およびコネクタ端子42と第1ワイヤW1との接合部を、それぞれ封止材料50によって埋設したから、第1ワイヤW1を折り返す際に両接合部に亀裂が入ることを防ぐことができる。その際、トランジスタ27と第1ワイヤW1との接合部を埋める封止材料50として、トランジスタ27の表面を保護する保護材料を兼用したから、封止材料50の使用量を少なくでき、封止作業を一度に行うことができる。
また、ケース30に、折り返し状に配索された第1ワイヤW1を通過させる通し孔33を設けたから、第1ワイヤW1を通し孔33に通して配索することができる。その際、通し孔33の開口縁部に、第1ワイヤW1を所定位置に案内可能なガイド凹部34を形成したから、第1ワイヤW1が横方向に振動するなどして両接合部に応力が加わることを低減できる。
また、ケース30とコネクタハウジング41を挟むようにして回路基板20の上側実装面に沿う方向から装着される側面ケース36を備えたから、側面ケース36によってケース30とコネクタハウジング41を挟むように固定できる。その際、側面ケース36によって第1ワイヤW1が覆われるようにしたから、側面ケース36によって第1ワイヤW1を保護することができる。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図9および図10の図面を参照しながら説明する。本実施形態における電気接続箱11は、実施形態1の電気接続箱10の第1ワイヤW1よりも長い第1ワイヤW3を使用し、その折り返し方向を下側に変更したものであって、その他の共通する構成については同一の符号を付すものとする。また、実施形態1と重複する構成、作用、および効果についてはその説明を省略する。
本実施形態の第1ワイヤW3は、図10に示すケース組付工程の後、コネクタ40を時計回り方向に回転させながら、第1ワイヤW3を下側に折り返すことにより、図9に示すように、コネクタ40をロアケース31の下面に接触させる。コネクタハウジング41の上面とロアケース31の下面とは、ねじ止めや接着剤などの固定手段によって固定されている。コネクタ40は、図10の状態から上下左右が反転した姿勢となっており、コネクタハウジング41の嵌合凹部43が左側に開口した状態となる。この状態においても第1ワイヤW3は、ガイド凹部34に嵌り込んでおり、さらに右側壁35の右側面に対して接着剤などで固着されることにより(本発明の「ワイヤガイド」の一例)、第1ワイヤW3の遊動が規制されている。これにより、第1ワイヤW3が横方向や上下方向に振動するなどして両接合部に応力が加わることを低減できる。
なお、第1ワイヤW3は、ワイヤボンディング前においてはボビンに巻回された状態とされているため、ワイヤボンディング後においても巻き癖が残った状態となっている。その点、本実施形態では第1ワイヤW3の折り返し方向がワイヤボンディング前における第1ワイヤW3の巻き方向と一致しているため、折り返し工程において第1ワイヤW3を折り返すことによって第1ワイヤW3にかかる応力を緩和することができる。このため、第1ワイヤW3の両側接合部にかかる応力を緩和できる。これにより、第1ワイヤW3とトランジスタ27との接合部および第1ワイヤW3とコネクタ端子42との接合部における接続信頼性を高めることができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では入力コネクタ40Bの投影面が回路基板20の上側実装面から一部はみ出しているものの、本発明によると、全てのコネクタ40A,40Bの投影面が回路基板20の上側実装面内に収まるようにしてもよい。
(2)上記実施形態ではコネクタ端子42の投影面Pがバスバー21の実装面と上下方向に重複しているものの、本発明によると、コネクタ端子42の投影面Pがバスバー21の実装面内に収まるようにしてもよい。
(3)上記実施形態ではバスバー21が回路基板20の実装面内における外周側に配置されているものの、本発明によると、バスバー21を回路基板20の実装面における中央部に配置してもよいし、回路基板20の実装面におけるほぼ全面に配置してもよい。
(4)上記実施形態では第1ワイヤW1の両接合部が封止材料50で封止されているものの、本発明によると、第1ワイヤW1の両接合部を必ずしも封止しなくてもよい。
(5)上記実施形態では第1ワイヤW1の接合部とトランジスタ27を同一の封止材料50で封止しているものの、本発明によると、第1ワイヤW1の接合部とトランジスタ27をそれぞれ異なる封止材料で封止してもよい。
(6)上記実施形態ではコネクタハウジング41とケース30を別体に形成しているものの、本発明によると、コネクタハウジング41とケース30を一体に形成してもよく、第1ワイヤW1を折り返すことによりコネクタ端子42をコネクタハウジング41に保持させてもよい。
(7)上記実施形態ではケースカバー32の端部に通し孔33を形成しているものの、本発明によると、ケースカバー32の中央部に通し孔を形成してもよいし、ロアケース31に通し孔を形成してもよい。
(8)実施形態1では第1ワイヤW1が嵌り込むガイド凹部34をワイヤガイドとしており、また、実施形態2では第1ワイヤW3を右側壁35に固定することでワイヤガイドを構成しているものの、本発明によると、ワイヤガイドを設ける位置や第1ワイヤを固定する手段はこれらに限られず、例えば第1ワイヤを樹脂でモールドしてもよい。
(9)上記実施形態では側面ケース36の取付方向がバスバー21の長手方向と直交する方向とされているものの、本発明によると、バスバー21の長手方向に沿って取り付け可能な側面ケースとしてもよい。
(10)上記実施形態では第1ワイヤを覆う形態で側面ケース36が取り付けられているものの、本発明によると、通し孔33を覆うことでケース30の内部を防水できればよく、必ずしも第1ワイヤを覆わなくてもよい。
10…電気接続箱
11…電気接続箱
20…回路基板
21…バスバー
26…接続ランド
27…トランジスタ
30…ケース
33…通し孔
34…ガイド凹部(ワイヤガイド)
36…側面ケース
40…コネクタ
41…コネクタハウジング
42…コネクタ端子
50…封止材料
P…投影面
W1…第1ワイヤ
W2…第2ワイヤ
W3…第1ワイヤ

Claims (13)

  1. 接続ランドが実装面に形成された回路基板と、
    この回路基板の実装面に実装されたバスバーと、
    このバスバーの実装面に実装されたベアチップ状態のトランジスタと、
    前記バスバーとは別体に設けられ、外部機器との接続を行うコネクタ端子と、
    前記トランジスタと前記コネクタ端子をワイヤボンディングによって接合する第1ワイヤと、
    前記トランジスタと前記接続ランドをワイヤボンディングによって接合する第2ワイヤとを備え、
    前記コネクタ端子は、同コネクタ端子を前記回路基板の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させたときに、前記回路基板上に投影された前記コネクタ端子の投影面が前記回路基板の実装面内に収まる位置に配設されていることを特徴とする回路構成体。
  2. 前記コネクタ端子の投影面は、前記バスバーの実装面に対してその実装面と直交する方向に重複していることを特徴とする請求項1に記載の回路構成体。
  3. 前記バスバーは、前記回路基板の実装面内における外周側に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回路構成体。
  4. 前記トランジスタと前記第1ワイヤとの接合部および前記コネクタ端子と前記第1ワイヤとの接合部は、それぞれ封止材料によって埋設されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の回路構成体。
  5. 前記トランジスタと前記第1ワイヤとの接合部を埋める前記封止材料は、前記トランジスタの表面を保護する保護材料を兼用したものであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の回路構成体。
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の回路構成体と、
    前記回路構成体を収容するケースと、
    前記コネクタ端子を保持するコネクタハウジングとを備え、
    前記コネクタ端子は、前記コネクタハウジングを前記ケースの外面に取り付けることで固定されていることを特徴とする電気接続箱。
  7. 前記ケースには、折り返し状に配索された前記第1ワイヤを通過させる通し孔が設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電気接続箱。
  8. 前記通し孔の開口縁部には、前記第1ワイヤを所定位置に案内可能なワイヤガイドが形成されていることを特徴とする請求項7に記載の電気接続箱。
  9. 前記ケースと前記コネクタハウジングを挟むようにして前記回路基板の実装面に沿う方向から装着される側面ケースを備えたことを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか一項に記載の電気接続箱。
  10. 前記側面ケースは、前記第1ワイヤを覆う形態で装着されていることを特徴とする請求項9に記載の電気接続箱。
  11. 回路基板の実装面にバスバーを実装し、このバスバーの実装面にベアチップ状態のトランジスタを実装する実装工程と、
    コネクタハウジングに保持されたコネクタ端子を前記トランジスタと略同じ高さに揃えて配置し、前記コネクタ端子と前記トランジスタをワイヤで接合するワイヤボンディング工程と、
    前記ワイヤの接合部を封止材料によって封止する封止工程と、
    前記ワイヤを通過させる通し孔が設けられたケースの内部に前記回路基板を収容し、前記通し孔に前記ワイヤを通して前記コネクタハウジングを前記ケースの側方に配置するケース組付工程とを備え、
    前記ケース組付工程の後、前記コネクタ端子を前記回路基板の実装面に対してその実装面と直交する方向に投影させたときに、前記回路基板上に投影された前記コネクタ端子の投影面が前記回路基板の実装面内に収まるように前記ワイヤを折り返す折り返し工程を備えたことを特徴とする電気接続箱の製造方法。
  12. 前記折り返し工程において前記コネクタハウジングを前記ケースの外面に取り付けることで前記コネクタ端子を固定することを特徴とする請求項11に記載の電気接続箱の製造方法。
  13. 前記折り返し工程において前記回路基板の実装面に沿う方向から側面ケースを装着することで前記ワイヤを前記側面ケースによって覆うことを特徴とする請求項11に記載の電気接続箱の製造方法。
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