JP4375177B2 - Electronic circuit equipment - Google Patents
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Description
本発明は、放熱機能を備え、かつ外部から入り込む静電気等から回路基板上の導体配線が保護される電子回路装置に関する。 The present invention relates to an electronic circuit device having a heat dissipation function and capable of protecting a conductor wiring on a circuit board from static electricity entering from the outside.
回路基板に電子部品が搭載されて成る電子回路装置では、電子部品が作動時に発熱する。加えて、電子回路装置が高温環境下(たとえば車両のエンジンルーム)で使用される場合は外部から電子部品に熱が加わる。発熱により電子部品の温度が限度を超えて上昇すると作動安定性が損なわれるので、温度上昇を防止するために電子回路装置に放熱板を取り付けることが多い。 In an electronic circuit device in which an electronic component is mounted on a circuit board, the electronic component generates heat during operation. In addition, when the electronic circuit device is used in a high temperature environment (for example, an engine room of a vehicle), heat is applied to the electronic component from the outside. When the temperature of the electronic component rises beyond the limit due to heat generation, the operational stability is impaired. Therefore, in order to prevent the temperature rise, a heat sink is often attached to the electronic circuit device.
安価で放熱性に優れた絶縁材料が開発されていないこと等の理由から、電子回路装置に取り付ける放熱板を導電性のアルミで形成している。たとえば、従来の電子回路装置(特許文献1参照)では、図5に示すように、筐体70により保持された放熱板72上に放熱シート73を介して回路基板77が載置されている。回路基板77上に電子部品78が実装され、筐体70と放熱板72、回路基板77及び電子部品78等との間の空間には樹脂絶縁75が充填されている。
しかし、従来例は放熱板72に静電気やノイズ(以下「静電気等」という)が印加された場合の対策が施されていない。放熱板72と回路基板77との間に絶縁樹脂75が存在するが、放熱板72に高電圧の静電気等が印加されると絶縁樹脂75の絶縁耐圧を超え、回路基板77に大電流が流れてその上の導体配線(不図示)が溶断、破壊することがある。
However, in the conventional example, no countermeasure is taken when static electricity or noise (hereinafter referred to as “static electricity”) is applied to the
なお、導体配線の一端と放熱板72とを第1配線で接続し、導体配線の他端をGNDに接続することも考えられる。このようにすれば、静電気等の印加時間は短くエネルギが小さいので、GNDに逃がせば導体配線の溶断は回避できるが、車両のメンテナンス作業時等に誤ってバッテリ端子が放熱板72に接触した場合には対処できない。バッテリ電圧は静電気の電圧よりも低いが、印加時間が静電気等に比べて遙かに長く、エネルギ量が多いからである。
It is also conceivable that one end of the conductor wiring and the
その結果、バッテリのプラス端子→第1配線→放熱板→導体配線→第2配線→バッテリのマイナス端子と大電流が流れ、ショートを起こす。これにより、最も電流容量が小さい部分、たとえば導体配線の一部が溶断することがある。 As a result, a large current flows through the positive terminal of the battery → the first wiring → the heat sink → the conductor wiring → the second wiring → the negative terminal of the battery, causing a short circuit. Thereby, the part with the smallest current capacity, for example, a part of conductor wiring may melt out.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、導電性の放熱板により良好な放熱性を保ちつつ、静電気等や電源電圧が放熱板に印加された場合でも、回路基板上の導体配線の溶断を防止できる電子回路装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. Even when static electricity or a power supply voltage is applied to the heat sink while maintaining good heat dissipation by the conductive heat sink, the conductor wiring on the circuit board is fused. It is an object of the present invention to provide an electronic circuit device that can prevent the above.
本願の発明者は、電源端子の放熱板への接触により導体配線に流れる電流を抵抗で制限すると共に、放熱板を介して回路基板に印加される静電気等をコンデンサで吸収することを思い付いて、本発明を完成した。 The inventor of the present application came up with the idea that the current flowing through the conductor wiring by the contact of the power supply terminal with the heat sink is limited by the resistance, and the static electricity applied to the circuit board through the heat sink is absorbed by the capacitor. The present invention has been completed.
本発明による電子回路装置は、請求項1に記載したように、絶縁性の筐体(10)に収容され少なくとも一方の面に導体配線(26aから26d)が形成された回路基板(25)と、回路基板に近接して筐体に取り付けられた導電性の放熱板(12)と、導体配線の一端を放熱板に接続する放熱板側配線(39)、及び導体配線の他端を直流電源(20)のマイナス端子(21b)に接続するGND側配線(48)と、導体配線(26d)中に並列に配置されて挿入された抵抗(51)及びコンデンサ(53)と、から成る。 An electronic circuit device according to the present invention comprises a circuit board (25) having a conductive wiring (26a to 26d) formed on at least one surface and housed in an insulating casing (10). A conductive heat sink (12) attached to the housing in the vicinity of the circuit board, a heat sink side wiring (39) for connecting one end of the conductor wiring to the heat sink, and a DC power source for the other end of the conductor wiring It comprises a GND side wiring (48) connected to the negative terminal (21b) of (20), a resistor (51) and a capacitor (53) inserted in parallel in the conductor wiring (26d).
本発明にかかる電子回路装置によれば、電源端子が放熱板に接触したとき、抵抗が回路基板の一方の面上の導体配線に流れる電流を制限することにより導体配線の溶断が防止できる。また、放熱板を通して回路基板に加わる静電気等がコンデンサで吸収されることにより電子部品や絶縁体の静電気破壊等が防止できる。そして、この電子回路装置によれば、静電気等が抵抗と並列のコンデンサにより吸収できる。請求項2の電子回路装置によれば、挿入され大きな抵抗値を持つ抵抗のおかげで、導体配線を流れる電流が制限され、発熱量が少なくなる。 According to the electronic circuit device of the present invention, when the power supply terminal comes into contact with the heat sink, it is possible to prevent the conductor wiring from fusing by limiting the current flowing through the conductor wiring on one surface of the circuit board. Further, static electricity applied to the circuit board through the heat sink is absorbed by the capacitor, so that electrostatic breakdown of electronic components and insulators can be prevented. According to this electronic circuit device, static electricity or the like can be absorbed by the capacitor in parallel with the resistor. According to the electronic circuit device of the second aspect, thanks to the inserted resistor having a large resistance value, the current flowing through the conductor wiring is limited, and the heat generation amount is reduced.
請求項3の電子回路装置によれば、回路基板の他面に形成された導体配線の溶断が防止できる。請求項4の電子回路装置によれば、車載バッテリで駆動され車載機器を制御する場合、バッテリラインが電子回路装置に接触した場合の、回路基板の導体配線の溶断が防止される。 According to the electronic circuit device of the third aspect , the fusing of the conductor wiring formed on the other surface of the circuit board can be prevented. According to the electronic circuit device of the fourth aspect , when driving the vehicle-mounted battery to control the vehicle-mounted device, fusing of the conductor wiring of the circuit board when the battery line comes into contact with the electronic circuit device is prevented.
本発明の電子回路装置は、回路基板、導体配線及び電子部品、放熱板、放熱板側配線及びGND側配線、並びに抵抗及びコンデンサから成る。 The electronic circuit device of the present invention includes a circuit board, conductor wiring and electronic components, a heat sink, a heat sink side wiring and a GND side wiring, a resistor and a capacitor.
<放熱板>
放熱板は導電性材料から成り、絶縁性材料から成る筐体は箱形状又は容器形状の筐体に保持されている。また、放熱板の少なくとも一方の面には、絶縁性接着剤を介して後述する回路基板が搭載されている。放熱板は例えば平坦な板形状とできるが、これに限らず円弧状、波形状等どのような形状でも良い。
<Heat sink>
The heat sink is made of a conductive material, and the casing made of an insulating material is held in a box-shaped or container-shaped casing. A circuit board (to be described later) is mounted on at least one surface of the heat sink via an insulating adhesive. The heat radiating plate can be formed into a flat plate shape, for example, but is not limited thereto, and may have any shape such as an arc shape or a wave shape.
<回路基板、導体配線>
回路基板は筐体に保持された放熱板上に結合されている。結合の際は、例えば絶縁性接着剤で放熱板に接着しても良いし、その他、ネジ締めリベット等で放熱板に固定しても良い。
<Circuit board, conductor wiring>
The circuit board is coupled on a heat sink held by the housing. At the time of coupling, for example, it may be bonded to the heat sink with an insulating adhesive, or may be fixed to the heat sink with a screw tightening rivet or the like.
回路基板の少なくとも一方の面(例えば上面)に複数の導体配線が形成され、互いに導通され、その上に電子部品が実装されている。複数の導体配線の一つに電子部品を保護する抵抗及びコンデンサが実装されている。なお、必要に応じて、回路基板の他方の面(例えば下面)にも1つ又は複数の導体配線を形成し、電子部品を実装することができる(請求項4参照)。 A plurality of conductor wirings are formed on at least one surface (for example, the upper surface) of the circuit board, are electrically connected to each other, and an electronic component is mounted thereon. A resistor and a capacitor for protecting the electronic component are mounted on one of the plurality of conductor wirings. If necessary, one or a plurality of conductor wirings can be formed on the other surface (for example, the lower surface) of the circuit board to mount an electronic component (see claim 4).
<抵抗、コンデンサ>
上記抵抗等を実装するための導体配線中の放熱板側パッドとGND側パッドとの間に抵抗及びコンデンサが並列に配置されている。抵抗は電源端子の放熱板への接触時に導体配線を流れる電流を制限する(小さくする)ものであり、その抵抗値は、放熱板側配線、導体配線の内部抵抗及びGND側配線の内部抵抗の抵抗値の合計よりも大きく選択されている(請求項2参照)。コンデンサは静電気等の印加時にこれを吸収する(なます)ものであり、その耐量は印加されるおそれがある静電気等の電圧値との関係で決めている。
<Resistance and capacitor>
Resistor and capacitor between the heat sink side pad and the GND side pad in a conductor wiring for mounting the resistor or the like that are arranged in parallel. The resistance limits (reduces) the current flowing through the conductor wiring when the power supply terminal is in contact with the heat sink, and the resistance value is that of the heat sink side wiring, the internal resistance of the conductor wiring, and the internal resistance of the GND side wiring. It is selected to be larger than the total resistance value (see claim 2). Capacitor is intended to absorb it upon application of static electricity or the like (Namasu), the tolerance is determined by the relationship between the voltage value of such static electricity that may be applied.
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(構成)
図1及び図2に実施例の電子回路装置を示す。これは本発明がインジェクタ駆動装置(EDU)に適用された場合である。図1において、EDUは筐体10、放熱板12、回路基板25、導体配線26aから26d及び電子部品28aから28c、放熱板側ワイヤ39及びGNDワイヤ48、並びに抵抗51及びコンデンサ53等から成る。詳述すると、絶縁性で箱形状の筐体10によりアルミから成り板形状の放熱板12が保持され、放熱板10から筐体12にかけて複数の信号授受用ターミナル(端子)13a、13b及び13cと、一対の電源用ターミナル(端子)17a及び17bが取り付けられている。
(Constitution)
1 and 2 show an electronic circuit device according to an embodiment. This is a case where the present invention is applied to an injector drive unit (EDU). In FIG. 1, the EDU includes a
ターミナル13aから13cは外部ワイヤ14aから14cを介して所定の機器15aから15cに接続されている。ターミナル17a及び17bは外部ワイヤ18a及び18bを介して車載バッテリ20のプラス端子21a及びマイナス端子21bに接続されている。
図1及び図2に示すように、放熱板12上に接着剤23を介して回路基板25が実装され、その上面に4つの導体配線26a、26b、26c及び26dが形成されている。このうち3つの導体配線26a、26b、26cにはそれぞれ電子部品(回路)28a、28b及び28cと、パッド31a、31b及び31cとが実装されている。4つの導体配線26aから26dは相互に接続されており、それらの電流容量は同じでも異なっても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
電子部品28aと28bとはワイヤ32aで、電子部品28bと28cとはワイヤ32bで、それぞれ接続されている。パッド31a、31b及び31cはワイヤ46a、46b及び46cで上記ターミナル13a、13b及び13cに接続されている。導体配線26bから延びた延長部26b1上に入力側パッド34が実装され、ワイヤ47によりターミナル17aと接続されている。
The
また、導体配線26d上には放熱板側パッド37とGND側パッド41とが実装され、それぞれ放熱板側ワイヤ39及びGND側ワイヤ48により放熱板12及びターミナル17bに接続されている。放熱板側パッド37とGND側パッド41との間に抵抗51及びコンデンサ53が並列に挿入されている。筐体10は樹脂製の蓋体51により覆われている。
Further, a heat
放熱板側ワイヤ39、導体配線26及びGND側ワイヤ48にはそれぞれワイヤ抵抗R1,R2及びR3が存在する。挿入抵抗51の抵抗値Rはワイヤ抵抗R1からR3の抵抗値の合計よりも遙かに大きく選定されている。コンデンサ53の耐量は加わることがある静電気等の高電圧を大きさ考慮して決めている。
Wire resistors R1, R2, and R3 exist in the heat
(作用効果)
このEDUの作動は公知であり、また本発明と直接関係ないので、説明は割愛する。このEDUによれば以下の効果が得られる。
(Function and effect)
Since the operation of this EDU is well known and is not directly related to the present invention, its description is omitted. According to this EDU, the following effects can be obtained.
(イ)電子回路装置の作動時に導体配線26aから26c上の電子部品28aから28cで発生する熱は、回路基板25の直下方に配置された放熱板12により放散される。放熱板12の材質であるアルミは放熱性が良いため、発生した熱が空気と効率良く熱交換され、空冷される。
(A) The heat generated by the
(ロ)電源端子の接触
図1,図2及び図3を参照しつつ、放熱板12にバッテリ20が接触した場合について説明する。この場合、バッテリ20のプラス端子21a→放熱板12→放熱板側ワイヤ39→導体配線26d→ターミナル17b→外部ワイヤ18b→バッテリ20のマイナス端子21bと大電流が流れる。しかし、導体配線26d中に挿入された抵抗51のおかげで、導体配線26dの溶断が防止される。たとえば、バッテリ20の電圧が12Vの場合、複数の導体配線26aから26dの電流容量のうち、最小の電流容量が1.2Aと仮定する。この場合、抵抗51の抵抗値を1Ω以上に選択すれば、放熱板側ワイヤ39、最小の電流容量を持つ導体配線(26aから26dの何れか)及びGND側ワイヤ48を流れる電流は1.2A以下に制限され、最小の電流容量を持つ導体配線(26aから26dの何れか)の溶断が防止される。
(B) Contact of power supply terminal The case where the
(ハ)静電気等の印加
一方、図1、図2及び図4を参照しつつ、外部から放熱板12を介して静電気等が印加された場合に付いて説明する。放熱板12と回路基板25との間は接着剤23により絶縁されているが、上記抵抗51の配置により、放熱板12に静電気の高電圧が加わったとき接着剤23の絶縁耐圧を超えるおそれがある。この場合、回路基板25上の導体配線26aから26cに実装された電子部品28aから28cに高電圧が加わるおそれがある。しかし、導体配線26d上にコンデンサ53を設けたことにより、その高電圧を吸収でき、電子部品28aから28cの静電気破壊を防止できる。
(C) Application of Static Electricity On the other hand, a case where static electricity or the like is applied from the outside via the
なお、コンデンサ53に吸収された高電圧は、電荷として蓄積された後、これと並列に配置されている抵抗51で消費されるため、高電圧が保有していたエネルギは消滅し、回路にとって無害な状態となる。
The high voltage absorbed by the
10:筐体 12:放熱板
20:バッテリ 21a:プラス端子
21b:マイナス端子 25:回路基板
26aから26d:導体配線 28aから28c:電子部品 39:放熱板側ワイヤ 48:GND側ワイヤ
51:抵抗 53:コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Housing | casing 12: Heat sink 20:
Claims (4)
前記回路基板に近接して前記筐体に取り付けられた導電性の放熱板と、
前記導体配線の一端を前記放熱板に接続する放熱板側配線、及び該導体配線の他端を直流電源のマイナス端子に接続するGND側配線と、
前記導体配線中に並列に配置されて挿入された抵抗及びコンデンサと、
から成ることを特徴とする電子回路装置。 A circuit board housed in an insulating housing and having conductor wiring formed on at least one surface thereof;
A conductive heat sink attached to the housing in proximity to the circuit board;
A heat sink side wiring for connecting one end of the conductor wiring to the heat sink, and a GND side wiring for connecting the other end of the conductor wiring to the negative terminal of the DC power source;
A resistor and a capacitor inserted in parallel in the conductor wiring; and
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