JP2014217256A - Electric connection box - Google Patents

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智宏 杉浦
Tomohiro Sugiura
智宏 杉浦
則史 實石
Norifumi Saneishi
則史 實石
洋太 植松
Yota Uematsu
洋太 植松
村田　和弘
Kazuhiro Murata
和弘 村田
元辰 松永
Genshin Matsunaga
元辰 松永
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    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/16—Distribution boxes; Connection or junction boxes structurally associated with support for line-connecting terminals within the box

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric connection box capable of mounting electronic components on a substrate with a high density to miniaturize the substrate, and of preventing generation of heat concentration.SOLUTION: A semiconductor power integration 1 is mounted on an automobile, mainly performs power supply distribution, and has a substrate 2 mounting a plurality of FETs 11. There are six mounted FETs 11 in total, and three FETs 11 are arranged on each of both surfaces of the substrate 2. The FETs 11 arranged on each surface are arranged on one line at an interval. The respective FETs 11 arranged on one surface are arranged at rear-side positions of the respective FETs 11 mounted on the other surface. One FET 11 of these six FETs 11 and the other FET 11 arranged at the closest position to the one FET 11 are not driven simultaneously.

Description

本発明は、自動車に搭載される電気接続箱に関するものである。   The present invention relates to an electrical junction box mounted on an automobile.

自動車に搭載される電気接続箱には様々な構造のものがあるが、例えば、図７に示す電気接続箱のように、基板と半導体部品（電子部品）とを備え、「半導体パワーインテグレーション」と呼ばれるものがある（例えば特許文献１を参照。）。   There are various types of electrical connection boxes mounted on automobiles. For example, as shown in FIG. 7, the electrical connection box includes a substrate and a semiconductor component (electronic component), and includes “semiconductor power integration”. There is what is called (for example, refer to Patent Document 1).

図７に示す半導体パワーインテグレーション３０１は、自動車に搭載されて主に電源分配を行うものであり、基板３０２と、基板３０２に搭載された複数の電子部品１１〜１３（電子部品１１は、ＦＥＴである。電子部品１２は、ダイオードである。電子部品１３は、コンデンサである。）と、複数のコネクタ嵌合部３０３と、これらを収容した合成樹脂製の筺体３０９と、を備えている。   A semiconductor power integration 301 shown in FIG. 7 is mounted on an automobile and mainly performs power distribution, and includes a substrate 302 and a plurality of electronic components 11 to 13 mounted on the substrate 302 (the electronic component 11 is an FET). The electronic component 12 is a diode, and the electronic component 13 is a capacitor.), A plurality of connector fitting portions 303, and a synthetic resin casing 309 accommodating these.

上記複数のコネクタ嵌合部３０３は、基板３０２にはんだ付けされて電気接続された複数の端子３０４と、これら複数の端子３０４を保持し、図示しないコネクタが矢印Ｋ方向に嵌合される端子保持部３０５と、で構成されている。また、複数のコネクタ嵌合部３０３の一つには、電源側と接続されたコネクタが嵌合し、他のコネクタ嵌合部３０３には、負荷側と接続されたコネクタが嵌合する。そして、電源側と接続されたコネクタから基板３０２に供給された電源は、基板３０２の配線パターン及び電子部品１１〜１３を通って、前記他のコネクタ嵌合部３０３及び負荷側と接続されたコネクタからそれぞれ負荷側に出力される。   The plurality of connector fitting portions 303 hold a plurality of terminals 304 that are soldered and electrically connected to the substrate 302, and hold the plurality of terminals 304, and a terminal holding unit that a connector (not shown) is fitted in the arrow K direction. Part 305. Further, a connector connected to the power supply side is fitted into one of the plurality of connector fitting portions 303, and a connector connected to the load side is fitted into the other connector fitting portion 303. The power supplied to the board 302 from the connector connected to the power supply side passes through the wiring pattern of the board 302 and the electronic components 11 to 13, and the connector connected to the other connector fitting portion 303 and the load side. To the load side.

特開２００２−３５９３４９号公報JP 2002-359349 A

一方、近年、電子基板は高密度化が進んでおり、搭載部品の熱集中により、基板、搭載部品、はんだ等に不具合が生じることが問題となっている。これを避けるため、上記半導体パワーインテグレーション３０１の基板３０２においては、電子部品１１〜１３同士を離して配置しているが、このことにより基板３０２が大きくなってしまい、半導体パワーインテグレーション３０１の小型化を困難にしているという問題があった。また、半導体パワーインテグレーション３０１においては、ＦＥＴ１１が特に高温になる電子部品であり、ＦＥＴ１１と他の電子部品との間隔を大きく取らなければならなかった。   On the other hand, the density of electronic substrates has been increasing in recent years, and it has been a problem that defects are caused in the substrate, mounted components, solder, and the like due to heat concentration of mounted components. In order to avoid this, in the substrate 302 of the semiconductor power integration 301, the electronic components 11 to 13 are arranged apart from each other. However, this increases the size of the substrate 302, thereby reducing the size of the semiconductor power integration 301. There was a problem of making it difficult. Further, in the semiconductor power integration 301, the FET 11 is an electronic component that has a particularly high temperature, and a large interval between the FET 11 and another electronic component has to be taken.

また、上述した半導体パワーインテグレーション３０１は、スイッチング素子としてＦＥＴ１１を備えた構成であるが、半導体リレーが基板に搭載された電気接続箱に限らず、例えば、機械式リレーが基板に搭載された電気接続箱においても、熱集中回避による基板大型化の問題は同様に生じ得る問題である。   Moreover, although the semiconductor power integration 301 mentioned above is the structure provided with FET11 as a switching element, it is not restricted to the electrical junction box in which the semiconductor relay was mounted in the board | substrate, for example, the electrical connection in which the mechanical relay was mounted in the board | substrate. Also in the box, the problem of increasing the size of the substrate due to the avoidance of heat concentration is a problem that can also occur.

したがって、本発明は、電子部品を基板に高密度実装することができて基板を小型化することができ、かつ、熱集中の発生を防止することができる電気接続箱を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrical junction box that can electronically mount electronic components on a substrate, can reduce the size of the substrate, and can prevent the occurrence of heat concentration. To do.

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、基板と、前記基板に搭載された複数の電子部品と、を備えた電気接続箱において、前記複数の電子部品のうち一の電子部品と、該一の電子部品に最も近い位置に配置された他の電子部品と、が同時に駆動しないように、前記複数の電子部品が配置されていることを特徴とする電気接続箱である。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an electrical junction box comprising a substrate and a plurality of electronic components mounted on the substrate, wherein one of the plurality of electronic components is an electronic component. The electrical connection box is characterized in that the plurality of electronic components are arranged so that the component and another electronic component arranged at a position closest to the one electronic component are not simultaneously driven.

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記複数の電子部品が前記基板の両面に搭載されており、前記一の電子部品の少なくとも１つが前記基板の一方の面に搭載され、それに対応する前記他の部品が前記基板の他方の面に搭載されかつ前記一の電子部品の裏側の位置に配置されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the plurality of electronic components are mounted on both surfaces of the substrate, and at least one of the one electronic component is one of the substrates. It is mounted on a surface, and the other component corresponding to the other component is mounted on the other surface of the substrate and arranged at a position on the back side of the one electronic component.

請求項３に記載された発明は、請求項１又は請求項２に記載された発明において、前記基板の所定位置に電気接続される基板接続部が複数設けられた電源バスバをさらに備えていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, further comprising a power bus bar provided with a plurality of board connection portions that are electrically connected to predetermined positions of the board. It is characterized by.

請求項１に記載された発明によれば、前記複数の電子部品のうち一の電子部品と、該一の電子部品に最も近い位置に配置された他の電子部品と、が同時に駆動しないように、前記複数の電子部品が配置されているので、電子部品を基板に高密度実装することができて基板を小型化することができ、かつ、熱集中の発生を防止することができる電気接続箱を提供することができる。   According to the invention described in claim 1, one electronic component of the plurality of electronic components and another electronic component disposed at a position closest to the one electronic component are not driven simultaneously. Since the plurality of electronic components are arranged, the electrical junction box can be electronically mounted on the substrate with high density, the substrate can be miniaturized, and the occurrence of heat concentration can be prevented. Can be provided.

請求項２に記載された発明によれば、前記複数の電子部品が前記基板の両面に搭載されており、前記一の電子部品の少なくとも１つが前記基板の一方の面に搭載され、それに対応する前記他の部品が前記基板の他方の面に搭載されかつ前記一の電子部品の裏側の位置に配置されているので、電子部品を基板に高密度実装することができて基板を小型化することができ、かつ、熱集中の発生を防止することができる電気接続箱を提供することができる。   According to a second aspect of the present invention, the plurality of electronic components are mounted on both surfaces of the substrate, and at least one of the one electronic component is mounted on one surface of the substrate, and corresponds thereto. Since the other component is mounted on the other surface of the substrate and disposed at a position on the back side of the one electronic component, the electronic component can be mounted on the substrate with high density, and the substrate can be miniaturized. It is possible to provide an electrical junction box that can prevent heat concentration.

請求項３に記載された発明によれば、前記基板の所定位置に電気接続される基板接続部が複数設けられた電源バスバをさらに備えているので、基板に搭載される電子部品の配置自由度を向上させることができ、基板の小型化に有効な部品配置が可能になる。   According to the third aspect of the present invention, the power supply bus bar is further provided with a plurality of board connection portions that are electrically connected to predetermined positions of the board. Therefore, the degree of freedom of arrangement of electronic components mounted on the board is provided. This makes it possible to arrange components that are effective for downsizing the board.

本発明の一実施形態にかかる半導体パワーインテグレーション及び該半導体パワーインテグレーションに接続されるコネクタを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a semiconductor power integration and a connector connected to the semiconductor power integration according to an embodiment of the present invention. 図１に示された半導体パワーインテグレーションの分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the semiconductor power integration shown in FIG. 1. 図２に示された基板、コネクタ嵌合部、電源バスバ、カバーの斜視図である。It is a perspective view of the board | substrate, the connector fitting part, power bus bar, and cover which were shown by FIG. 図３に示された部品の分解図である。FIG. 4 is an exploded view of the component shown in FIG. 3. 図４に示された基板の裏面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back surface of the board | substrate shown by FIG. 図３に示された基板の側面図である。FIG. 4 is a side view of the substrate shown in FIG. 3. 従来の半導体パワーインテグレーションの断面図である。It is sectional drawing of the conventional semiconductor power integration.

本発明の一実施形態にかかる「電気接続箱」を図１〜６を参照して説明する。   An “electric connection box” according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１〜４に示す半導体パワーインテグレーション（請求項の「電気接続箱」に相当する。）１は、自動車に搭載されて主に電源分配を行うものであり、基板２と、基板２に搭載された複数の電子部品１１〜１４と、複数のコネクタ嵌合部３ａ〜３ｃ，６ｄと、基板２に電源を供給する電源バスバ６と、これらを収容した筺体９と、を備えている。筺体９は、箱状のケース本体７と、該ケース本体７の開口部７０を塞ぐカバー８と、で構成されている。   A semiconductor power integration (corresponding to “electrical connection box” in the claims) 1 shown in FIGS. 1 to 4 is mounted on an automobile and mainly performs power distribution, and is mounted on the board 2 and the board 2. A plurality of electronic components 11 to 14, a plurality of connector fitting portions 3a to 3c and 6d, a power supply bus bar 6 for supplying power to the substrate 2, and a housing 9 accommodating these components are provided. The housing 9 includes a box-shaped case body 7 and a cover 8 that closes the opening 70 of the case body 7.

上記基板２は、絶縁板に配線パターン及びスルーホールが設けられた周知のプリント基板である。   The substrate 2 is a known printed circuit board in which a wiring pattern and a through hole are provided on an insulating plate.

上記電子部品１１〜１４は、基板２にはんだ付けされている。電子部品１１は、ＦＥＴである。電子部品１２は、ダイオードである。電子部品１３は、コンデンサである。電子部品１４は、セラミックコンデンサである。これら電子部品１１〜１４のうち、特に高温になる電子部品はＦＥＴ１１である。また、半導体パワーインテグレーション１においては、高温化する電子部品であるＦＥＴ１１を以下のように配置することで、基板２の高密度化及び小型化を図りつつ熱集中の発生を防止している。ＦＥＴ１１は、請求項の「電子部品」に相当する。   The electronic components 11 to 14 are soldered to the substrate 2. The electronic component 11 is a FET. The electronic component 12 is a diode. The electronic component 13 is a capacitor. The electronic component 14 is a ceramic capacitor. Of these electronic components 11 to 14, the electronic component having a particularly high temperature is FET 11. Further, in the semiconductor power integration 1, the FET 11 which is an electronic component that is heated is arranged as follows, thereby preventing the heat concentration from occurring while increasing the density and size of the substrate 2. The FET 11 corresponds to an “electronic component” in the claims.

図４〜６に示すように、上記ＦＥＴ１１は、合計で６つ設けられており、基板２の両面に３つずつ配置されている。各面に配置されたＦＥＴ１１は、間隔をあけて一列に並べられている。また、一方の面に配置された各ＦＥＴ１１は、他方の面に搭載された各ＦＥＴ１１の裏側の位置に配置されている。半導体パワーインテグレーション１においては、これら６つのＦＥＴ１１のうち一のＦＥＴ１１と、該一のＦＥＴ１１に最も近い位置に配置された他のＦＥＴ１１と、が同時に駆動しないように、６つのＦＥＴ１１が配置されている。この場合、６つのＦＥＴ１１のうち「一のＦＥＴ１１」に最も近い位置に配置された「他のＦＥＴ１１」は、前記「一のＦＥＴ１１」の裏側に配置されたＦＥＴ１１である。また、半導体パワーインテグレーション１においては、同面において互いに隣り合うＦＥＴ１１が同時に駆動しない回路となっている。これらのことにより、基板２の高密度化及び小型化を図りつつ熱集中の発生を防止している。   As shown in FIGS. 4 to 6, six FETs 11 are provided in total, and three FETs 11 are arranged on both surfaces of the substrate 2. The FETs 11 arranged on each surface are arranged in a line at intervals. In addition, each FET 11 disposed on one surface is disposed at a position on the back side of each FET 11 mounted on the other surface. In the semiconductor power integration 1, six FETs 11 are arranged so that one of the six FETs 11 and the other FET 11 arranged closest to the one FET 11 are not driven simultaneously. . In this case, among the six FETs 11, the “other FET 11” arranged at the closest position to the “one FET 11” is the FET 11 arranged on the back side of the “one FET 11”. In the semiconductor power integration 1, the FETs 11 adjacent to each other on the same surface are not driven simultaneously. By these things, generation | occurrence | production of heat concentration is prevented, aiming at the high density and size reduction of the board | substrate 2. FIG.

上記コネクタ嵌合部３ａ〜３ｃ，６ｄには、図１に示すコネクタ１０ａ〜１０ｄが矢印Ｋ方向に嵌合する。すなわち、コネクタ１０ａ〜１０ｄは、基板２と平行な方向に嵌合する。コネクタ嵌合部６ｄに嵌合されるコネクタ１０ｄは、バッテリ、オルタネータ等の電源側と接続されている。コネクタ嵌合部３ａ〜３ｃに嵌合されるコネクタ１０ａ〜１０ｃは、ヘッドランプ等の負荷側と接続されている。   The connectors 10a to 10d shown in FIG. 1 are fitted in the arrow K direction in the connector fitting portions 3a to 3c and 6d. That is, the connectors 10 a to 10 d are fitted in a direction parallel to the substrate 2. A connector 10d fitted to the connector fitting portion 6d is connected to a power source side such as a battery or an alternator. Connectors 10a to 10c fitted to the connector fitting portions 3a to 3c are connected to a load side such as a headlamp.

上記コネクタ嵌合部３ａ〜３ｃは、基板２にはんだ付けされて電気接続された複数の端子４ａ〜４ｃと、これら複数の端子４ａ〜４ｃを保持した端子保持部５と、ケース本体７に一体に設けられた枠部７ａ〜７ｃと、で構成されている。端子保持部５には、電源バスバ６の後述する基板接続部６ｃが貫通する貫通孔５１ａ〜５１ｃが設けられている。貫通孔５１ａは、端子保持部５の長手方向一端部に設けられている。貫通孔５１ｂは、端子保持部５におけるコネクタ嵌合部３ａを構成する部分とコネクタ嵌合部３ｂを構成する部分の間に設けられている。貫通孔５１ｃは、端子保持部５におけるコネクタ嵌合部３ｂを構成する部分とコネクタ嵌合部３ｃを構成する部分の間に設けられている。   The connector fitting portions 3a to 3c are integrated with the case body 7 and a plurality of terminals 4a to 4c that are soldered and electrically connected to the substrate 2, a terminal holding portion 5 that holds the plurality of terminals 4a to 4c, and the case body 7. Frame portions 7a to 7c provided in the frame. The terminal holding part 5 is provided with through holes 51a to 51c through which a board connecting part 6c described later of the power bus bar 6 passes. The through hole 51 a is provided at one end of the terminal holding portion 5 in the longitudinal direction. The through-hole 51b is provided between the portion constituting the connector fitting portion 3a in the terminal holding portion 5 and the portion constituting the connector fitting portion 3b. The through-hole 51c is provided between a portion constituting the connector fitting portion 3b in the terminal holding portion 5 and a portion constituting the connector fitting portion 3c.

また、上記「端子保持部５におけるコネクタ嵌合部３ａを構成する部分とコネクタ嵌合部３ｂを構成する部分の間」及び上記「端子保持部５におけるコネクタ嵌合部３ｂを構成する部分とコネクタ嵌合部３ｃを構成する部分の間」は、各コネクタ１０ａ〜１０ｃを各コネクタ嵌合部３ａ〜３ｃに嵌合させる構造において不可避なスペースである。当該スペースに上記貫通孔５１ｂ，５１ｃを設けることにより、半導体パワーインテグレーション１の省スペース化、すなわち小型化を図ることができる。   Further, “between the portion constituting the connector fitting portion 3a and the portion constituting the connector fitting portion 3b in the terminal holding portion 5” and the above “the portion constituting the connector fitting portion 3b in the terminal holding portion 5 and the connector. “Between the parts constituting the fitting portion 3c” is an inevitable space in the structure in which the connectors 10a to 10c are fitted to the connector fitting portions 3a to 3c. By providing the through holes 51b and 51c in the space, the space of the semiconductor power integration 1 can be saved, that is, the size can be reduced.

上記コネクタ嵌合部６ｄは、電源バスバ６の電源入力部６ａと、ケース本体７に一体に設けられた枠部７ｄと、で構成されている。これら複数のコネクタ嵌合部３ａ〜３ｃ，６ｄは、図３に示すように、コネクタ１０ａ〜１０ｄの嵌合方向（矢印Ｋ方向）と直交する方向かつ基板２と平行な方向に並んでいる。   The connector fitting portion 6 d is configured by a power input portion 6 a of the power bus bar 6 and a frame portion 7 d provided integrally with the case body 7. As shown in FIG. 3, the plurality of connector fitting portions 3 a to 3 c and 6 d are arranged in a direction orthogonal to the fitting direction (arrow K direction) of the connectors 10 a to 10 d and in a direction parallel to the substrate 2.

上記電源バスバ６は、板厚０．８ｍｍの金属板から型抜きされて形成されている。電源バスバ６は、上記コネクタ嵌合部６ｄを構成する電源入力部６ａと、基板２の所定位置に電気接続される３つの基板接続部６ｃと、電源入力部６ａと基板接続部６ｃとを繋いだ連結部６ｂと、を有している。３つの基板接続部６ｃは、図３，４に示すように、上記端子保持部５に設けられた貫通孔５１ａ〜５１ｃを通されて基板２にはんだ付けされる。連結部６ｂは、カバー８の内面に沿うようにしてカバー８に取り付けられる。   The power bus bar 6 is formed by cutting a metal plate having a thickness of 0.8 mm. The power bus bar 6 connects the power input part 6a constituting the connector fitting part 6d, the three board connecting parts 6c electrically connected to predetermined positions of the board 2, and the power input part 6a and the board connecting part 6c. A connecting portion 6b. As shown in FIGS. 3 and 4, the three board connection parts 6 c are soldered to the board 2 through the through holes 51 a to 51 c provided in the terminal holding part 5. The connecting portion 6 b is attached to the cover 8 along the inner surface of the cover 8.

本実施形態の半導体パワーインテグレーション１は、上記電源バスバ６を備えていることにより、基板２の所望の位置に基板接続部６ｃを下ろすことができるので、基板２に搭載される電子部品１１〜１４の配置自由度を向上させることができ、基板２の小型化に有効な部品配置が可能になる。   Since the semiconductor power integration 1 according to the present embodiment includes the power bus bar 6, the board connecting portion 6 c can be lowered to a desired position on the board 2, and thus the electronic components 11 to 14 mounted on the board 2. Thus, it is possible to improve the degree of freedom of arrangement, and it is possible to arrange components that are effective for downsizing the substrate 2.

また、上記半導体パワーインテグレーション１は、スイッチング素子としてＦＥＴ１１を備えていたが、本発明の「電気接続箱」は、半導体リレーが基板に搭載されたものに限らず、例えば、機械式リレーが基板に搭載されたものも含まれている。すなわち、請求項の「電子部品」は、半導体リレーだけでなく、機械式リレーも含まれている。   The semiconductor power integration 1 includes the FET 11 as a switching element. However, the “electric connection box” of the present invention is not limited to the one in which the semiconductor relay is mounted on the substrate. For example, the mechanical relay is mounted on the substrate. The installed ones are also included. That is, the “electronic component” in the claims includes not only a semiconductor relay but also a mechanical relay.

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   In addition, embodiment mentioned above only showed the typical form of this invention, and this invention is not limited to embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 半導体パワーインテグレーション（電気接続箱）
２ 基板
６ 電源バスバ
６ｃ 基板接続部
１１ ＦＥＴ（電子部品） 1 Semiconductor power integration (electric connection box)
2 Substrate 6 Power bus bar 6c Substrate connector 11 FET (electronic component)

Claims (3)

基板と、
前記基板に搭載された複数の電子部品と、
を備えた電気接続箱において、
前記複数の電子部品のうち一の電子部品と、該一の電子部品に最も近い位置に配置された他の電子部品と、が同時に駆動しないように、前記複数の電子部品が配置されている
ことを特徴とする電気接続箱。 A substrate,
A plurality of electronic components mounted on the substrate;
In an electrical junction box with
The plurality of electronic components are arranged so that one electronic component of the plurality of electronic components and another electronic component arranged at a position closest to the one electronic component are not simultaneously driven. An electrical junction box characterized by. 前記複数の電子部品が前記基板の両面に搭載されており、
前記一の電子部品の少なくとも１つが前記基板の一方の面に搭載され、それに対応する前記他の部品が前記基板の他方の面に搭載されかつ前記一の電子部品の裏側の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。 The plurality of electronic components are mounted on both sides of the substrate,
At least one of the one electronic component is mounted on one surface of the substrate, and the other component corresponding to the one electronic component is mounted on the other surface of the substrate and disposed at a position on the back side of the one electronic component. The electrical junction box according to claim 1, wherein: 前記基板の所定位置に電気接続される基板接続部が複数設けられた電源バスバをさらに備えている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気接続箱。 The electrical connection box according to claim 1, further comprising a power bus bar provided with a plurality of board connection portions that are electrically connected to predetermined positions of the board.
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