JP2021182574A - 回路接続モジュール - Google Patents

回路接続モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2021182574A
JP2021182574A JP2020086888A JP2020086888A JP2021182574A JP 2021182574 A JP2021182574 A JP 2021182574A JP 2020086888 A JP2020086888 A JP 2020086888A JP 2020086888 A JP2020086888 A JP 2020086888A JP 2021182574 A JP2021182574 A JP 2021182574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
heat
terminal
connection module
circuit connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020086888A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7074798B2 (ja
Inventor
昇平 山本
Shohei Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP2020086888A priority Critical patent/JP7074798B2/ja
Priority to US17/237,812 priority patent/US11515656B2/en
Priority to EP21172257.4A priority patent/EP3914055B1/en
Priority to CN202110517161.8A priority patent/CN113690691B/zh
Publication of JP2021182574A publication Critical patent/JP2021182574A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7074798B2 publication Critical patent/JP7074798B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/405Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0069Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having connector relating features for connecting the connector pins with the PCB or for mounting the connector body with the housing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7005Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/502Bases; Cases composed of different pieces
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10189Non-printed connector

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

【課題】電子部品が発する熱を放出する性能に優れた回路接続モジュールを提供すること。【解決手段】回路接続モジュール1は、基板10と、基板10に実装される電子部品20と、電子部品20と伝熱可能に接続される導電性部材50と、を備える。電子部品20は、電子部品20の外表面に露出する放熱パッド21を有する。導電性部材50は、放熱パッド21と伝熱可能に接続される板状部51と、一端が板状部51と伝熱可能かつ導電可能に連続し且つ他端が相手側端子と接触することになる端子部52と、を有する。【選択図】図2

Description

本発明は、回路接続モジュールに関する。
従来から、端子を保持したターミナルブロック等と電子部品等とが基板に固定された回路接続モジュールが提案されている。例えば、従来の回路接続モジュールの一つは、導体パターンを有する基板、基板に実装されて導体パターンに接続される電子部品、及び、導体パターンに繋がる複数の端子を保持する端子ブロック、を備えている。この回路接続モジュールは、車載用ECU等に搭載されるコネクタユニットとして用いられている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開2019−197696号公報
ところで、上述したような電子部品の作動時に電子部品が発する熱は、例えば、電子部品の外表面から周辺の空気中に放出されることになる。しかし、空気の熱抵抗が大きいことから、電子部品の発熱量によっては、十分な放熱を図ることができない場合がある。
本発明の目的の一つは、電子部品が発する熱を放出する性能に優れた回路接続モジュールの提供である。
前述した目的を達成するために、本発明に係る回路接続モジュールは、下記[1]〜[3]を特徴としている。
[1]
基板と、前記基板に実装される電子部品と、前記電子部品と伝熱可能に接続される導電性部材と、を備えた回路接続モジュールであって、
前記電子部品は、
当該電子部品の外表面に露出する放熱部を有し、
前記導電性部材は、
前記放熱部と伝熱可能に接続される板状部と、一端が前記板状部と伝熱可能且つ導電可能に繋がるとともに他端が相手側端子と接触することになる端子部と、を有する、
回路接続モジュールであること。
[2]
上記[1]に記載の回路接続モジュールにおいて、
前記板状部と前記放熱部とが、伝熱可能且つ導電可能に接続される、
回路接続モジュールであること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の回路接続モジュールであって、
前記基板に固定されて前記端子部を保持する端子保持部材を、更に有し、
前記端子部は、
前記板状部と前記端子保持部材との間に、湾曲形状を有する連結箇所を有する、
回路接続モジュールであること。
上記[1]の構成の回路接続モジュールによれば、導電性部材の板状部は、電子部品の外表面に露出している放熱部(例えば、FET等の電子素子を覆う樹脂パッケージの表面や、いわゆる放熱パッド等の専用の放熱体)と伝熱可能に接続されている。導電性部材は、一般に金属等の導体から構成されており、空気に比べて熱抵抗が小さい。そのため、電子部品の放熱部から空気中に自然放熱する場合に比べ、より効率よく放熱部から導電性部材に熱を放出することができる。なお、このような伝熱可能な接続は、例えば、シリコーン接着剤等を用いることで実現できる。
更に、導電性部材の端子部は、板状部と伝熱可能かつ導電可能に繋がっている。そのため、端子部が相手側端子に接続されたとき、電子部品で発生した熱を、板状部および端子部を介し、相手側端子および相手側端子に繋がる電線に向けて放出できる。また、この伝熱の過程で、板状部、端子部、相手側端子、及び、相手側端子に繋がる電線の各々から周辺の空気中への放熱もなされる。よって、電子部品の放熱部から単に空気中に放熱する場合に比べ、放熱効率を向上できる。
このように、本構成の回路接続モジュールは、電子部品が発する熱を放出する性能に優れている。
上記[2]の構成の回路接続モジュールによれば、板状部と放熱部とは、互いに伝熱可能であることに加え、導電可能に接続されている。そのため、例えば、電子部品の放熱部(例えば、金属製の放熱パッド等)を、電子部品の電源端子やアース端子として用いることができる。その結果、回路接続モジュールの設計自由度が高まる。なお、このような伝熱可能かつ導電可能な接続は、ペーストハンダ等を用いることで実現できる。
上記[3]の構成の回路接続モジュールによれば、端子保持部材(例えば、いわゆる端子ブロック)は、基板に固定されるとともに、導電性部材の端子部を保持している。導電性部材の連結箇所は、湾曲形状を有し、板状部と端子保持部材との間に設けられている。ここで、一般に、導電性部材と端子保持部材と基板との熱膨張率の違い等に起因し、電子部品の発熱量の増減に伴うそれら各部材の膨張・収縮の度合いも、異なることになる。その結果、例えば、電子部品と導電性部材とを接続しているハンダペースト等や、電子部品と基板との接点などに負荷が生じ、それらの箇所に変形等が発生する可能性がある。このような変形等は、電気的接続や熱的接続の信頼性を高める観点から、好ましくない。これに対し、連結箇所は、湾曲形状を有していることで、各部材の膨張・収縮の度合いの相違を湾曲箇所で吸収できる。したがって、本構成の回路接続モジュールは、各々の部材間の電気的接続や熱的接続の信頼性に優れる。
このように、本発明によれば、電子部品が発する熱を放出する性能に優れた回路接続モジュール、を提供できる。
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。
図1は、本発明の実施形態に係る回路接続モジュールと、ハウジングと、フロントカバーと、を示す斜視図である。 図2は、図1に示す回路接続モジュールの斜視図である。 図3は、図2に示す導電性部材を示し、図3(a)は前方からみた斜視図であり、図3(b)は後方からみた斜視図である。 図4は、導電性部材が取り外された回路接続モジュールを示し、図4(a)は前方からみた斜視図であり、図4(b)は後方からみた斜視図である。 図5は、図1のA−A断面図である。 図6は、図5のB部の拡大図である。
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回路接続モジュール1について説明する。図1に示すように、回路接続モジュール1は、回路基板10と、電子部品20と、端子保持部材30と、複数の端子40と、導電性部材50と、を備える。回路接続モジュール1がハウジング2に収容され、回路接続モジュール1が収容されたハウジング2にフロントカバー3が組み付けられることで、コネクタ4が得られる。コネクタ4は、例えば、車載用のECU等に搭載されて使用される。
コネクタ4のハウジング2と、相手側コネクタの相手側ハウジング(図示省略)とが嵌合することで、相手側ハウジングに収容されている相手側端子(メス端子。図示省略)と、回路基板10に実装されている電子部品20とが、端子40及び導電性部材50を介して電気的に接続されるようになっている。
以下、説明の便宜上、図1等に示すように、「前後方向」、「上下方向」、「左右方向」、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」及び「右」を定義する。前後方向、上下方向及び左右方向は互いに直交している。前後方向は、ハウジング2と相手側ハウジングとの嵌合方向と一致している。以下、回路接続モジュール1を構成する各部材について順に説明する。
まず、回路基板10について説明する。図2及び図4に示すように、回路基板10は、樹脂製の母材からなる回路基板であり、本例では、前後方向及び左右方向に延び且つ前後方向に長い矩形平板状の形状を有している。
回路基板10には、端子保持部材30が設けられる位置の後側に隣接する所定位置にて、複数(3個)のスルーホール11が、左右方向に等間隔で並ぶように形成されている。複数のスルーホール11には、複数(3本)の端子40の実装端子部42(後述)の先端部が挿入されることになる。更に、回路基板10には、電子部品20が実装される位置の周囲にて、一対のスルーホール12が形成されている。一対のスルーホール12には、導電性部材50の一対の脚部54(図3参照)が挿入されることになる。
次いで、電子部品20について説明する。電子部品20は、回路基板10の上面における一対のスルーホール12の間の所定位置に実装されて、回路基板10の表面に形成されている導体パターン(図示省略)と電気的に接続されている。電子部品20は、本例では、例えば、FET等で構成されたパワー素子(例えば、インテリジェントパワーデバイス。IPD)であり、左右方向に長い略直方体状の形状を有している。
電子部品20の上端面及び下端面にはそれぞれ、図4及び図6に示すように、左右方向に長い略矩形状の放熱パッド21が露出するように設けられている。放熱パッド21は、金属製の平板で構成されており、電子部品20内の半導体チップ等と熱的及び電気的に接続されて放熱を行う機能を果たす。
電子部品20の下端面に露出する放熱パッド21は、伝熱性及び導電性を有する接着剤22(図6参照)を介して、電子部品20の下側に位置する回路基板10の導体パターンと伝熱可能かつ導電可能に接続されている。電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21は、伝熱性及び導電性を有する接着剤22(例えば、ペーストハンダ)を介して、電子部品20の上側に配置される導電性部材50の板状部51(後述)と伝熱可能かつ導電可能に接続されることになる。
次いで、端子保持部材30について説明する。端子保持部材30は、回路基板10の上面における電子部品20より前側の所定位置にて上方に突出するように設けられており、複数の端子40及び導電性部材50を保持する機能を果たす。端子保持部材30は、樹脂成形体であり、本例では、左右方向に長い略直方体状の形状を有する。
端子保持部材30には、複数(3つ)の圧入孔31、及び、複数の圧入孔31のうち右端に位置する圧入孔31の右側に位置する単一の圧入孔32(即ち、4つの圧入孔)が、前後方向に貫通するように且つ左右方向に等間隔で並ぶように形成されている。各圧入孔31には、端子40の接続端子部41(後述)が圧入され、圧入孔32には、導電性部材50の端子部52が圧入されることになる。
端子保持部材30の上端部の左右方向両端部には、左右方向外側に突出する一対のフランジ部33が形成されている。一対のフランジ部33は、回路接続モジュール1がハウジング2に収容される際に、ハウジング2の上側ガイドレール61(図1参照)に係合して、ハウジング2に対して回路接続モジュール1を支持する機能を果たす。
端子保持部材30の下端面には、下方に突出する一対の脚部34(図5参照)が左右方向に並ぶように設けられている。一対の脚部34を、回路基板10に設けられた一対の係止孔(図示省略)に挿入して係止することで、端子保持部材30が回路基板10に対して固定されるようになっている。脚部34の先端部は、係止孔への挿入を容易にするため、先細りの形状を有している。
次いで、端子40について説明する。端子40は、銅または銅合金等の金属材料からなる断面四角形状の棒状部材を加工して形成されており、図2及び図4に示すように、前後方向に延びる直線の接続端子部41と、接続端子部41の後端部から屈曲して下方に延びる直線状の実装端子部42と、からなるL字状の形状を有している。接続端子部41は、端子保持部材30の圧入孔31に後側から圧入され、実装端子部42の先端部(下端部)は、回路基板10のスルーホール11に挿入されることになる。接続端子部41の先端部は、圧入孔31への挿入を容易にするため、先細りの形状を有している。同様に、実装端子部42の先端部は、スルーホール11への挿入を容易にするため、先細りの形状を有している。
次いで、導電性部材50について説明する。導電性部材50は、相手側ハウジングに収容された相手側端子と電子部品20とを電気的に接続する機能のみならず、電子部品20で発生した熱を放熱する機能を果たす。導電性部材50は、銅または銅合金等の金属材料からなる平板状部材を加工して形成されており、図3に示すように、板状部51と、端子部52と、板状部51と端子保持部材30との間に設けられる連結箇所53と、を一体に有する。
板状部51は、前後方向及び左右方向に延びる矩形平板状の形状を有する。板状部51は、電子部品20の上側に配置されて、接着剤22を介して、電子部品20の上端面に位置する放熱パッド21と伝熱可能かつ導電可能に接続されることになる。端子部52は、前後方向に直線状に延びる形状を有する。端子部52は、端子保持部材30の圧入孔32に後側から圧入されることになる。端子部52の先端部は、圧入孔32への挿入を容易にするため、先細りの形状を有している。
連結箇所53は、板状部51の右前角部と端子部52の先端部とを繋いでいる。板状部51、連結箇所53及び端子部52の先端部は、伝熱可能かつ導電可能に連続している。連結箇所53は、上下に交互に湾曲しながら前後方向に延びる形状を有する。このため、連結箇所53は、所定の範囲内において前後方向に伸縮可能(弾性変形可能)となっている。このことによる作用・効果については後述する。
板状部51には、右前角部及び左後角部から下方に突出する一対の脚部54が形成されている。一対の脚部54は、回路基板10の一対のスルーホール12に挿入されることになる。端子部52における後端(連結箇所53との境界)の近傍には、左右方向に突出する一対の圧入用突起55が形成されている。以上、回路接続モジュール1を構成する各部材について説明した。
次いで、回路接続モジュール1の組み付け手順について説明する。まず、回路基板10の上面における所定箇所に電子部品20を実装して、電子部品20を回路基板10の導体パターンと電気的に接続する。その際、電子部品20の下側に位置する回路基板10の導体パターンと、電子部品20の下端面に露出する放熱パッド21とが、伝熱性及び導電性を有する接着剤22(例えば、ペーストハンダ)を介して、伝熱可能かつ導電可能に接続される。
次いで、複数(3本)のL字状の端子40の接続端子部41を、実装端子部42が下方に延びる向きで、後方側から、端子保持部材30の圧入孔31に貫通するようにそれぞれ圧入する。これにより、複数(3本)の端子40が端子保持部材30に保持される。更に、導電性部材50の端子部52を、後方側から、端子保持部材30の圧入孔32に貫通するように且つ一対の圧入用突起55が圧入孔32の内壁に押圧接触するように、圧入する。これにより、導電性部材50が端子保持部材30に保持される。
次いで、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21を覆うように電子部品20の上端面に、伝熱性及び導電性を有する接着剤22(例えば、ペーストハンダ)を塗布した状態にて、端子保持部材30を、上方から回路基板10に近づけて、複数の実装端子部42の先端部を回路基板10の複数のスルーホール11にそれぞれ挿入し、且つ、導電性部材50の一対の脚部54を回路基板10の一対のスルーホール12に挿入し、且つ、導電性部材50の板状部51を電子部品20の上端面に塗布された接着剤22に接触させながら、端子保持部材30の脚部34を、回路基板10の所定の係止孔に挿入して係止する。これにより、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21と、導電性部材50の板状部51とが、接着剤22を介して伝熱可能かつ導電可能に接続され、且つ、端子保持部材30が回路基板10に対して固定される。
次いで、スルーホール11に挿入された実装端子部42とスルーホール11とのハンダ付け、並びに、スルーホール12に挿入された脚部54とスルーホール12とのハンダ付けを行う。これらのハンダ付けは、例えば、リフロー方式により実行され得る。これにより、複数(3本)の端子40の実装端子部42、及び、導電性部材50の一対の脚部54が回路基板10の導体パターンと電気的に接続される。以上により、回路接続モジュール1の組み付けが完了し、図2に示す回路接続モジュール1が得られる。
組み付けが完了した回路接続モジュール1は、図1に示すハウジング2に収容される。ハウジング2は、樹脂成形体であり、前端が開口し且つ前後方向に延びる略矩形箱状の形状を有する。ハウジング2の左右側壁の内側面には、前後方向に延びる左右一対の上側ガイドレール61及び前後方向に延びる左右一対の下側ガイドレール62が形成されている。更に、ハウジング2の左右側壁には、左右方向に貫通する左右一対の係止孔63が形成されている。
回路接続モジュール1がハウジング2に収容される際、端子保持部材30の一対のフランジ部33が上側ガイドレール61の上側に位置して上側ガイドレール61に案内され、且つ、回路基板10の左右両端縁が下側ガイドレール62の下側に位置して下側ガイドレール62に案内される。
回路接続モジュール1のハウジング2への収容が完了した状態では、一対のフランジ部33が一対の上側ガイドレール61に係止されることで、回路接続モジュール1が、ハウジング2に対して吊り下げられるように支持される。更に、回路接続モジュール1のハウジング2に対する許容範囲を超える上方向の移動が、回路基板10の左右両端縁と一対の下側ガイドレール62との係合によって規制される。
回路接続モジュール1が収容されたハウジング2には、図1に示すフロントカバー3が組み付けられる。フロントカバー3は、樹脂成形体であり、前後方向に貫通する貫通孔71を有し且つ前後方向に延びる略矩形筒状の形状を有する。フロントカバー3の左右側壁の外側面には、一対の係止孔63に対応して、一対の係止片72が形成されている。
フロントカバー3は、回路接続モジュール1が収容されたハウジング2の前端開口からハウジング2の内部に挿入される。この挿入は、一対の係止片72が一対の係止孔63に係止されるまで継続される。一対の係止片72が一対の係止孔63に係止されると、フロントカバー3のハウジング2への組み付けが完了し、コネクタ4が得られる。
コネクタ4では、一対の係止片72と一対の係止孔63との係止により、フロントカバー3とハウジング2との前後方向の分離が防止される。更には、フロントカバー3の後端面が端子保持部材30の前端面と係合することで、回路接続モジュール1のハウジング2からの前方への抜け(脱落)も防止される。
コネクタ4では、複数の端子40の接続端子部41及び導電性部材50の端子部52がフロントカバー3の貫通孔71内に位置している。コネクタ4には、フロントカバー3の貫通孔71に相手側ハウジングが挿入されるように、相手側ハウジングが嵌合される。この結果、複数の端子40の接続端子部41(オス端子)及び導電性部材50の端子部52(オス端子)が、複数の相手側端子(メス端子)とそれぞれ接続されて、相手側端子と、回路基板10に実装されている電子部品20とが、端子40及び導電性部材50を介して電気的に接続される。
以下、回路接続モジュール1における電子部品20で発生した熱の放熱構造について説明する。回路接続モジュール1では、電子部品20で発生した熱は、電子部品20の下端面に露出する放熱パッド21から、伝熱性及び導電性を有する接着剤22、及び回路基板10の導体パターンへと伝わり、この過程にて外部に放出される。
更に、電子部品20で発生した熱は、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21から、伝熱性及び導電性を有する接着剤22、導電性部材50の板状部51へと伝わり、この過程にて外部に放出される。導電性部材50は、空気に比べて伝熱性が非常に高い(即ち、熱抵抗が非常に小さい)。このため、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21の上部に空間が設けられる場合に比べて、放熱パッド21から効率よく熱を放出できる。
更に、導電性部材50の板状部51へ伝わった熱は、連結箇所53、端子部52、端子部52に接続される相手側端子、更には相手側端子に繋がる電線に伝わり、この過程にて外部に放出される。ここで、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21が、大電流が流れ得る電源端子又はアース端子として用いられる場合、放熱パッド21と接続される端子部52には、比較的太い電線(即ち、熱容量が大きい金属体)が接続された相手側端子が接続される可能性が高い。このため、係る太い電線への伝熱によって更に放熱効果が高まる。このように、回路接続モジュール1は、電子部品20で発生した熱の効率的な放熱構造を有している。
更に、導電性部材50の連結箇所53は、湾曲形状を有し、端子部52と板状部51との間に双方と連続するように設けられている。一般に、導電性部材50と端子保持部材30と回路基板10との熱膨張率の違いから、電子部品20の温度の上下に伴うそれら各部材の膨張・収縮の度合いが相違する。この結果、例えば、電子部品20と導電性部材50とを接続している接着剤22(ハンダペースト)や、電子部品20と回路基板10との接点などに負荷が生じ、それらの箇所に変形や亀裂等が発生する虞がある(所謂、サーマルショック)。これに対し、回路接続モジュール1では、連結箇所53が湾曲形状を有していることで、所定の範囲内において前後方向に伸縮可能となっている。この結果、各部材の膨張・収縮の度合いの相違が連結箇所53で吸収され得る。
<作用・効果>
以上、本実施形態に係る回路接続モジュール1によれば、導電性部材50の板状部51は、電子部品20の外表面に露出している放熱パッド21と伝熱可能に接続されている。導電性部材50は、空気に比べて伝熱性が非常に高い(即ち、熱抵抗が非常に小さい)。このため、放熱パッド21の上部に空間が設けられる場合に比べて、放熱パッド21から効率よく熱を放出できる。更に、導電性部材50の端子部52は、一端が板状部51と伝熱可能かつ導電可能に連続している。このため、電子部品20で発生した熱を、板状部51や、端子部52に接続されることになる相手側端子、更には相手側端子に繋がる電線に向けて放熱できる。即ち、単に空気中に放熱する場合に比べ、より効率よく放熱することができる。この結果、伝熱性能が上昇し、並びに、放熱面積及び放熱経路が拡大することで、効率的に放熱できる。このように、本実施形態に係る回路接続モジュール1は電子部品が発する熱を放出する性能に優れている。
更に、板状部51及び放熱パッド21は、伝熱可能であることに加え、導電可能に接続されている。このため、例えば、放熱パッド21を電源端子又はアースとして用いることができる。この結果、回路接続モジュール1の設計自由度が高まる。
更に、導電性部材50の連結箇所53は、湾曲形状を有し、端子部52と板状部51との間に双方と連続するように設けられている。ここで、一般に、導電性部材50と端子保持部材30と回路基板10との熱膨張率の違いから、電子部品20の温度の上下に伴うそれら各部材の膨張・収縮の度合いが相違することになる。その結果、例えば、電子部品20と導電性部材50とを接続している接着剤22や、電子部品20と回路基板10との接点などに負荷が生じ、それらの箇所に変形や亀裂等が発生する虞がある(所謂、サーマルショック)。これにより、端子40の不導通や熱抵抗の増加等が起こり得る。これに対し、本実施形態に係る回路接続モジュール1は、連結箇所53が湾曲形状を有していることで、各部材の膨張・収縮の度合いの相違を湾曲箇所で吸収できる。
更に、相手側端子から端子部52を介して導電性部材50に静電気が加わった場合、その静電気は、表皮効果により主として導電性部材50の一対の脚部54に流れるので、電子部品20が保護され得る。
更に、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21がアースとして用いられる場合、接地した導電性部材50の板状部51で電子部品20が覆われるため、板状部51が電磁シールドとして作用し、いわゆるEMC能力を高めることができる。換言すれば、導電性部材50そのものが電磁シールドとして作用するため、追加部材なしで、電磁波妨害及び電磁感受性の影響を軽減できる。
更に、電子部品20の放熱構造としてヒートシンクを搭載する場合、部品費用が上昇するが、本実施形態に係る回路接続モジュール1では、導電性部材50の板状部51が端子部52の機能を拡張したものであるため、部品費用の上昇が少ない。
更に、電子部品20の放熱構造としてヒートシンクを搭載する場合、ヒートシンクの搭載工程及びヒートシンクのネジ止め工程などの工程が追加されることにより、加工費用が上昇するが、本実施形態に係る回路接続モジュール1では、接着剤22を塗布する工程が追加されるのみであるため、加工費用の上昇が少ない。
更に、本実施形態に係る回路接続モジュール1では、電子部品20の放熱効果が高いので、従来と比べて、電子部品20として同じON抵抗のパワー素子を使用した場合において、より大きい電流を流すことができる。
更に、本実施形態に係る回路接続モジュール1では、電子部品20の放熱効果が高いので、従来と比べて、電子部品20に流す電流の大きさが同じであれば、電子部品20としてON抵抗がより低いパワー素子を使用できる。この結果、電子部品20の部品費用を低くすることができる。
<他の形態>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、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、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。
上記実施形態では、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21と、導電性部材50の板状部51との間に介在する接着剤22として、伝熱性及び導電性を有する接着剤(例えば、ペーストハンダ)が用いられている。これに対し、両者間に介在する接着剤22として、伝熱性を有する一方で導電性を有さない接着剤(例えば、シリコーン接着剤)が用いられてもよい。導電性を有さない接着剤を用いる場合、板状部51は、主として放熱パッド21からの排熱対象として用いられ、上述したような電源端子やアース端子としては用いられない。
更に上記実施形態では、電子部品20の上端面に露出する放熱パッド21と、導電性部材50の板状部51との間に、接着剤22のみが介在している。これに対し、両者が、伝熱可能、又は、伝熱可能かつ導電可能に接続されている限りにおいて、両者間に、接着剤22以外の部材が介在していてもよい。更に、上記実施形態では放熱パッド21を放熱部として用いているが、FET等の電子素子を覆う樹脂パッケージの表面を放熱部として用いてもよい。後者の場合、電子部品20には放熱パッド21を設けなくてもよい。
ここで、上述した本発明に係る回路接続モジュール1の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[3]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
基板(10)と、前記基板(10)に実装される電子部品(20)と、前記電子部品(20)と伝熱可能に接続される導電性部材(50)と、を備えた回路接続モジュール(1)であって、
前記電子部品(20)は、
当該電子部品(20)の外表面に露出する放熱部(21)を有し、
前記導電性部材(50)は、
前記放熱部(21)と伝熱可能に接続される板状部(51)と、一端が前記板状部(51)と伝熱可能かつ導電可能に繋がるとともに他端が相手側端子と接触することになる端子部(52)と、を有する、
回路接続モジュール(1)。
[2]
上記[1]に記載の回路接続モジュール(1)において、
前記板状部(51)と前記放熱部(21)とが、伝熱可能且つ導電可能に接続される、
回路接続モジュール(1)。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の回路接続モジュール(1)であって、
前記基板(10)に固定されて前記端子部(52)を保持する端子保持部材(30)を、更に有し、
前記端子部(52)は、
前記板状部(51)と前記端子保持部材(30)との間に、湾曲形状を有する連結箇所(53)を有する、
回路接続モジュール(1)。
1 回路接続モジュール
10 回路基板(基板)
20 電子部品
21 放熱パッド(放熱部)
30 端子保持部材
50 導電性部材
51 板状部
52 端子部
53 連結箇所

Claims (3)

  1. 基板と、前記基板に実装される電子部品と、前記電子部品と伝熱可能に接続される導電性部材と、を備えた回路接続モジュールであって、
    前記電子部品は、
    当該電子部品の外表面に露出する放熱部を有し、
    前記導電性部材は、
    前記放熱部と伝熱可能に接続される板状部と、一端が前記板状部と伝熱可能且つ導電可能に繋がるとともに他端が相手側端子と接触することになる端子部と、を有する、
    回路接続モジュール。
  2. 請求項1に記載の回路接続モジュールにおいて、
    前記板状部と前記放熱部とが、伝熱可能且つ導電可能に接続される、
    回路接続モジュール。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の回路接続モジュールであって、
    前記基板に固定されて前記端子部を保持する端子保持部材を、更に有し、
    前記端子部は、
    前記板状部と前記端子保持部材との間に、湾曲形状を有する連結箇所を有する、
    回路接続モジュール。
JP2020086888A 2020-05-18 2020-05-18 回路接続モジュール Active JP7074798B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020086888A JP7074798B2 (ja) 2020-05-18 2020-05-18 回路接続モジュール
US17/237,812 US11515656B2 (en) 2020-05-18 2021-04-22 Circuit connection module
EP21172257.4A EP3914055B1 (en) 2020-05-18 2021-05-05 Circuit connection module
CN202110517161.8A CN113690691B (zh) 2020-05-18 2021-05-12 电路连接模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020086888A JP7074798B2 (ja) 2020-05-18 2020-05-18 回路接続モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021182574A true JP2021182574A (ja) 2021-11-25
JP7074798B2 JP7074798B2 (ja) 2022-05-24

Family

ID=75825521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020086888A Active JP7074798B2 (ja) 2020-05-18 2020-05-18 回路接続モジュール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11515656B2 (ja)
EP (1) EP3914055B1 (ja)
JP (1) JP7074798B2 (ja)
CN (1) CN113690691B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7074798B2 (ja) * 2020-05-18 2022-05-24 矢崎総業株式会社 回路接続モジュール
US11697353B2 (en) * 2020-08-21 2023-07-11 Aptiv Technologies Limited Electric vehicle charging connector

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093978A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Minebea Co Ltd 半導体リード構造及び半導体を放熱板に密着固定する方法
JP2010161089A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Calsonic Kansei Corp パワー素子とヒートシンクの取付構造
JP2012195525A (ja) * 2011-03-18 2012-10-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置
WO2019116880A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体及び電気接続箱

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213848A (ja) * 1996-02-02 1997-08-15 Sony Corp 電子部品のヒートシンク
US5875097A (en) * 1997-06-09 1999-02-23 Power Trends, Inc. Heat sink for auxiliary circuit board
US6320748B1 (en) * 2000-03-17 2001-11-20 Celestica International Inc. Power heatsink for a circuit board
JP4246426B2 (ja) * 2001-10-25 2009-04-02 ブラザー工業株式会社 回路基板
JP4832109B2 (ja) * 2006-02-27 2011-12-07 矢崎総業株式会社 電気接続箱
US7422471B1 (en) 2007-08-14 2008-09-09 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Electrical connector with heat sink function
KR100924547B1 (ko) * 2007-11-09 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 반도체 패키지 모듈
KR101023874B1 (ko) * 2008-10-22 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈 및 보호회로모듈을 포함하는 이차전지
JP2014203998A (ja) * 2013-04-05 2014-10-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載電子制御装置
US9022800B2 (en) * 2013-05-23 2015-05-05 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Electrical connector with heat-dissipation feauter thereof
TW201539877A (zh) * 2014-04-02 2015-10-16 All Best Prec Technology Co Ltd 插拔模組
US9532458B2 (en) 2014-11-17 2016-12-27 Tyco Electronics Corporation Electrical assembly within a connector housing
JP6198068B2 (ja) * 2014-11-19 2017-09-20 株式会社デンソー 電子装置
US10231348B2 (en) 2015-05-28 2019-03-12 Yazaki Corporation Heat dissipation structure for connector module
JP6477567B2 (ja) * 2016-03-30 2019-03-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
WO2018212000A1 (ja) * 2017-05-16 2018-11-22 株式会社村田製作所 インターポーザ基板および電子機器
US10468839B2 (en) * 2017-06-29 2019-11-05 Lotes Co., Ltd Assembly having thermal conduction members
CN207082649U (zh) 2017-07-14 2018-03-09 番禺得意精密电子工业有限公司 连接器组合
US20210076513A1 (en) * 2018-01-25 2021-03-11 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electronic controller
CN110365815B (zh) * 2018-03-26 2021-03-30 华为技术有限公司 导热组件及终端
JP6785261B2 (ja) 2018-05-11 2020-11-18 矢崎総業株式会社 コネクタユニット
TW202017266A (zh) * 2018-08-02 2020-05-01 美商山姆科技公司 收發器閂鎖與熱橋
JP2020061482A (ja) * 2018-10-11 2020-04-16 新生化学工業株式会社 放熱構造
JP7074798B2 (ja) * 2020-05-18 2022-05-24 矢崎総業株式会社 回路接続モジュール
TWI744131B (zh) * 2020-12-09 2021-10-21 群光電能科技股份有限公司 散熱板
US11596088B2 (en) * 2021-01-29 2023-02-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Asymmetric configurable double-sided manifold micro-channel cold plates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093978A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Minebea Co Ltd 半導体リード構造及び半導体を放熱板に密着固定する方法
JP2010161089A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Calsonic Kansei Corp パワー素子とヒートシンクの取付構造
JP2012195525A (ja) * 2011-03-18 2012-10-11 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置
WO2019116880A1 (ja) * 2017-12-14 2019-06-20 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体及び電気接続箱

Also Published As

Publication number Publication date
CN113690691A (zh) 2021-11-23
US20210359453A1 (en) 2021-11-18
EP3914055A1 (en) 2021-11-24
EP3914055B1 (en) 2023-02-22
CN113690691B (zh) 2023-03-24
JP7074798B2 (ja) 2022-05-24
US11515656B2 (en) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101013045B1 (ko) 다관절 핑거를 지닌 접지 스프링을 사용하여, 전자 부품과열접촉하는 히트 싱크를 접지하는 방법 및 장치
US5930114A (en) Heat sink mounting assembly for surface mount electronic device packages
KR101040688B1 (ko) 전기 센터
KR100755093B1 (ko) 제어장치 및 납땜방법
JP4387314B2 (ja) 電気接続箱
EP1037517A2 (en) Electronic component heat sink assembly
US10880989B2 (en) Electrical junction box
JP7074798B2 (ja) 回路接続モジュール
CN108293311B (zh) 电气接线盒
US20080096399A1 (en) Heat Dissipating Terminal and Electrical Connector Using Same
US7983046B1 (en) Electronic control module and enclosed power module
CN112514055A (zh) 电子控制装置
JP4851154B2 (ja) 回路基板内蔵筐体
JP4778837B2 (ja) 電気接続箱
JPH10126924A (ja) 電気接続装置
JP2001298290A (ja) 電子ユニットボックスの放熱構造
JP6443265B2 (ja) 実装基板
JP2009017624A (ja) モータ制御装置
JP7151232B2 (ja) 回路基板
JPH0515036A (ja) 電気接続箱
JP3684271B2 (ja) パワーモジュール
JP2004259948A (ja) 電子制御装置
JP2020064941A (ja) 回路構造体及び電気接続箱
JP2015002323A (ja) 電子装置
WO2023282139A1 (ja) 基板モジュール及び電気接続箱

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7074798

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350