JP4686218B2 - メタルコア基板及びこれを利用した車載システム - Google Patents

メタルコア基板及びこれを利用した車載システム Download PDF

Info

Publication number
JP4686218B2
JP4686218B2 JP2005068309A JP2005068309A JP4686218B2 JP 4686218 B2 JP4686218 B2 JP 4686218B2 JP 2005068309 A JP2005068309 A JP 2005068309A JP 2005068309 A JP2005068309 A JP 2005068309A JP 4686218 B2 JP4686218 B2 JP 4686218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal core
core substrate
terminal
metal
plate portion
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005068309A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006253428A (ja
Inventor
雅孝 鈴木
謙二 早川
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 JP2005068309A priority Critical patent/JP4686218B2/ja
Priority to US11/372,104 priority patent/US7754974B2/en
Publication of JP2006253428A publication Critical patent/JP2006253428A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4686218B2 publication Critical patent/JP4686218B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4092Integral conductive tabs, i.e. conductive parts partly detached from the substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/403Edge contacts; Windows or holes in the substrate having plural connections on the walls thereof
    • 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
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/056Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an organic insulating layer
    • 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
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09145Edge details
    • H05K2201/0919Exposing inner circuit layers or metal planes at the side edge of the PCB or at the walls of large 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
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09754Connector integrally incorporated in the PCB or in housing
    • 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
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10742Details of leads
    • H05K2201/10886Other details
    • H05K2201/10924Leads formed from a punched metal foil
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

本発明は、コアとなるメタルプレートの表面に絶縁層を形成し、その上面に回路パターンを形成してなるメタルコア基板及びこれを利用した車載システムに関する。
周知のように、車両には、ランプやモータ等の負荷が搭載されている。これら負荷の切替制御には、例えば、FET(Field-effect Transistor;電界効果トランジスタ)等の発熱素子が用いられるため、何らかの放熱対策を講じる必要がある。このため、従来、発熱素子と共に放熱部材を基板に搭載したり、特許文献1に示されるように、放熱用のメタルコアプレートを基板に内蔵するようにしている。
図9は、放熱部材を搭載した従来の基板を説明するための図である。図10は、放熱用のメタルコアプレートを内蔵した従来の基板を説明するための図である。なお、図9及び図10は、断面図に対応するものである。
図9に示すように、絶縁性のある基板911には、導電性のある回路パターン912が形成されている。基板911には、負荷を切替制御するための、例えば、FETから構成される発熱素子92、この発熱素子92を駆動するための駆動部品93、発熱素子92に対する放熱部材95(例えば、フィン等で構成される)、及び複数のオス端子914を擁するオスコネクタ944等が実装されている。オス端子914は、メス端子514を介して、車載バッテリ(不図示)から電力の供給を受けると共に、この電力をFET等の切替制御に基づいて負荷(不図示)に供給する。これら各電子部品を搭載する基板911は、箱型のケース94に収容されている。
図9中、矢印で示す方向から、オスコネクタ944に嵌合されるメスコネクタ544は、電線5に接続された複数のメス端子514を擁する。電線5には、車載バッテリ及びランプ、モータ等の負荷等が接続されているため、メス端子514は、車載バッテリからの電力をオス端子914側に供給すると共に、上記FET等の切替制御に基づいて負荷に供給すべき電力をオス端子914側から受ける。
図10は、上記発熱素子92に対する放熱部材95(例えば、フィン等で構成される)を不要にすると共に、基板全体の機械的強度を向上させるために、放熱用のメタルコアプレートを内蔵した基板を用いたものである。すなわち、放熱部材95がない替わりに、図10に示すように、コアとなるメタルプレート913の表面に絶縁層911を形成し、その上面に回路パターン912を形成してなるメタルコア基板91を用いている。これにより、放熱部材が不要となるため、部品点数削減及びスペース効率向上等にともなう小型化の効果がある。他の構成は、図9の従来例と同様であるので重複説明は省略する。
特開2003−101177号公報 特開2004−303576号公報
ところが、近年、さらなる小型化及び薄型化の要望がある。そこで、特許文献2に示されるように、オス端子914を基板上に回路パターンとして形成することも提案されているが、バッテリ及び負荷に接続されてアンペアレベルの大電流が流れる端子914には、ある程度の大きさ(厚さ)が必要とされるため、オス端子914を回路パターンとして形成することは不適であることがわかった。すなわち、従来、大型の端子914及びこの端子914を収容する大型のコネクタ944が必要とされていたため、これらが小型化及び薄型化の阻害要因となっていた。
よって本発明は、上述した現状に鑑み、大型の端子及びコネクタを基板に搭載する必要をなくして、小型化及び薄型化を実現することができるメタルコア基板を提供することを課題としている。また、本発明は、このようなメタルコア基板を用いて、大型の端子及びコネクタを必要としない車載システムを提供することを課題としている。
上記課題を解決するためになされた請求項1記載のメタルコア基板は、コアとなるメタルプレートの表面に絶縁層を形成し、その上面に回路パターンを形成してなるメタルコア基板であって、前記メタルプレートの一部が露出されて外部接続用端子として利用され、前記外部接続用端子は、複数の並列な端子プレート部を絶縁層で分離絶縁して前記絶縁層と共に同一面上にフラットに配置して構成されると共に、前記メタルプレートから絶縁層で分離された状態で、前記メタルプレートと共にケース内に収容され、且つ前記ケースのコネクタ部内に配置されて、相手コネクタの雌端子に嵌合接続され、前記端子プレート部と前記メタルプレートとはスルーホールと回路パターンを介して電気的に接続された、ことを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、コアとなるメタルプレートの一部を露出させて外部接続用端子として利用している。すなわち、コアとなるメタルプレートは、ある程度の面積及び厚さを確保することが可能であるので、メタルプレート自体が大電流にも対応可能な大型の端子として利用できる。
上記課題を解決するためになされた請求項2記載の車載システムは、請求項1記載のメタルコア基板において、前記メタルプレートは、当該メタルコア基板に搭載される発熱素子の放熱用の放熱プレート部と、前記放熱プレート部とは分離された前記外部接続用端子用の前記端子プレート部と、を含む、ことを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、メタルプレートは、発熱素子の放熱用の放熱プレート部と、外部接続用端子用の端子プレート部とを含むので、大型の端子レス、コネクタレス、及び放熱部材レスが達成される。
上記課題を解決するためになされた請求項3記載のメタルコア基板は、請求項2記載のメタルコア基板において、前記発熱素子及びこの発熱素子を駆動する駆動部品がそれぞれ異なる面に搭載される、ことを特徴とする。
請求項3記載の発明によれば、基板両面を発熱素子及び駆動部品の実装に利用することにより、基板の面積を縮小することができる。
上記課題を解決するためになされた請求項4記載のメタルコア基板は、請求項3記載のメタルコア基板において、前記端子プレート部は、前記放熱プレート部の延長線上にあり、且つ、前記放熱プレート部と同種の材料及び同等の厚さで形成されている、ことを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、端子プレート部は、放熱プレート部の延長線上にあり、且つ、放熱プレート部と同種の材料及び同等の厚さで形成されているので、端子プレート部と放熱プレート部とを一体成形することが可能となる。
上記課題を解決するためになされた請求項5記載の車載システムは、請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載のメタルコア基板を用いた車載システムであって、車載バッテリから電源供給を受けて駆動する所定の車載負荷の制御にともなって発熱する発熱素子を集約して前記メタルコア基板に搭載し、このメタルコア基板の前記端子プレート部を介して前記発熱素子を前記車載負荷及び車載バッテリに接続し、且つ、このメタルコア基板を前記ケースに収めた放熱ユニット、を含むことを特徴とする。
請求項5記載の発明によれば、所定の車載負荷の制御にともなって発熱する発熱素子を集約してメタルコア基板に搭載し、このメタルコア基板の端子プレート部を介して発熱素子を車載負荷及び車載バッテリに接続し、且つ、このメタルコア基板をケースに収めた放熱ユニットを含んでいる。これにより、CPUを含む制御ユニットが、この放熱ユニットとは分離されるので、CPUへの熱の影響が低減される。
請求項1記載の発明によれば、コアとなるメタルプレートの一部を露出させて外部接続用端子として利用している。すなわち、コアとなるメタルプレートは、ある程度の面積及び厚さを確保することが可能であるので、メタルプレート自体が大電流にも対応可能な大型の端子として利用できる。したがって、別途、大型の端子及びこの端子を収容する大型のコネクタを基板に搭載する必要がなくなるため、小型化及び薄型化が実現される。また、各端子プレート部の間にそれぞれ絶縁層を設けたことで、強度アップ及びリーク防止が図られる。
請求項2記載の発明によれば、メタルプレートは、発熱素子の放熱用の放熱プレート部と、外部接続用端子用の端子プレート部とを含むので、大型の端子レス、コネクタレス、及び放熱部材レスが達成されて、より一層の小型化及び薄型化が実現される。また、部品点数削減による簡素化及びコストダウンの効果も加わる。
請求項3記載の発明によれば、基板両面を発熱素子及び駆動部品の実装に利用することにより、基板の面積を縮小することができる。したがって、更なる小型化が実現される。
請求項4記載の発明によれば、端子プレート部は、放熱プレート部の延長線上にあり、且つ、放熱プレート部と同種の材料及び同等の厚さで形成されているので、端子プレート部と放熱プレート部とを一体成形することが可能となる(後で両部をパンチ等で切り離すことが必要であるが)。したがって、製造コスト増、製造工数増を抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、所定の車載負荷の制御にともなって発熱する発熱素子を集約してメタルコア基板に搭載し、このメタルコア基板の端子プレート部を介して発熱素子を車載負荷及び車載バッテリに接続し、且つ、このメタルコア基板をケースに収めた放熱ユニットを含んでいる。これにより、CPUを含む制御ユニットが、この放熱ユニットとは分離されるので、CPUへの熱の影響が低減される。また、CPUの小ピン化が可能となる。更に、メタルコア基板の端子プレート部を介して発熱素子を車載負荷及び車載バッテリに接続しているので、コネクタも小型化及び簡素化される。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明のメタルコア基板の一実施形態を示す図である。図2は、図1のメタルコア基板の要部断面図である。図3は、図1のメタルコア基板のオス端子に嵌合されるメス端子の配置例を示す図である。なお、図1は、断面図に対応するものである。
図1に示すように、実施形態のメタルコア基板1は、コアとなるメタルプレートである放熱プレート部13及び端子プレート部14、15、これらプレート部13、14、15の表面に形成された絶縁層11、並びに、その上面に形成された回路パターン12を含んで構成される。
放熱プレート部13及び端子プレート部14、15は、同種の材料及び同等の厚さで形成されている。詳しくは、放熱プレート部13及び端子プレート部14、15は、同等の厚さで、高耐熱性、高放熱性を有する、例えば、アルミニウムや銅等の金属板で構成されている。また、端子プレート部14、15は、放熱プレート部13の延長線上にある。このため、放熱プレート部13と端子プレート部14、15とを一体成形することが可能になる。一体成形した後には、放熱プレート部13と端子プレート部14、15とをパンチ等で切り離せばよい。したがって、製造コスト増、製造工数増を抑制することができる。なお、放熱プレート部13は、当該メタルコア基板1に搭載されるFET等の発熱素子2の放熱用として作用することは勿論、基板1の強度補強用としても作用する。
放熱プレート部13及び端子プレート部14、15の表面には絶縁層11が形成されている。但し、端子プレート部14、15の一部は、露出されて外部接続用端子として利用されている。端子プレート部14(15)は、詳しくは、図2の14a、14b、14cに示すように、複数にわかれている。例えば、端子プレート部14aはメス端子及び電線を介して車載バッテリに接続され、端子プレート部14bはメス端子及び電線を介して車載負荷としてのランプに接続され、端子プレート部14cはメス端子及び電線を介して車載負荷としてのモータに接続される。そして、絶縁層11の上面には導電性のある回路パターン12が形成されている。回路パターン12は、図1に示すように、両面に形成してもよいが片面だけであってもよい。また、図2に示すように、各端子プレート部14a、b、c間にそれぞれ絶縁層11を設けることにより、強度アップ及びリーク防止ができる。
回路パターン12上には、負荷を切替制御するための、例えば、FETから構成される発熱素子2やこの発熱素子2を駆動する駆動部品3が搭載されている。発熱素子2及び駆動部品3はそれぞれ異なる面に搭載されているが、片面だけに搭載するようにしてもよい。なお、回路パターン12上には、フィン等で構成される発熱素子2に対する放熱部材やアンペアレベルの大電流に対応する大型の端子やこの端子を収容するコネクタは搭載されていない。
これら発熱素子2や駆動部品3等を搭載するメタルコア基板1は、樹脂製で、直方体の箱型のケース4に固定、収容されている。ケース4の端部は、オスコネクタ部44、45が一体形成されている。オスコネクタ部44(45)は、図2に示すように、メスコネクタ544が挿入可能なように開口した部屋状になっている。このオスコネクタ部44内には、オス端子としての複数の端子プレート部14a、14b、14cが突設されている。このようなケース4に収容されたメタルコア基板1、発熱素子2及び駆動部品3は、後述の車載システムの放熱ユニットA1として利用される。
一方、図1において、メスコネクタ544及び545はそれぞれ、図中矢印で示す方向から、上記オスコネクタ部44及び45に嵌合される。メスコネクタ544及び545はそれぞれ、電線5に接続された複数のメス端子514及び515を擁する。メス端子514(515)は、詳しくは、図3の514a、514b、514cに示すように、複数にわかれて縦型に配置されている。このような縦型配置は、スペース効率を高めるのに役立つ。
例えば、メス端子514aは電線5を介して車載バッテリに接続され、メス端子514bは電線5を介して車載負荷としてのランプに接続され、メス端子514cは電線5を介して車載負荷としてのモータに接続される。電線5には、車載バッテリ及びランプ、モータ等の車載負荷が接続されているため、メス端子514は、車載バッテリからの電力をオス端子14側に供給すると共に、上記FET等の切替制御に基づいて車載負荷に供給すべき電力をオス端子14側から受ける。なお、メス端子514(515)は、制御ユニットとの間の制御信号の送受信用の端子として利用される場合もある。
このように、コアとなるメタルプレートは、ある程度の面積及び厚さを確保することができるので、メタルプレート自体が大電流にも対応可能な大型の端子として利用可能になる。したがって、別途、大型の端子及びこの端子を収容する大型のコネクタを基板に搭載する必要がなくなり、小型化及び薄型化が実現される。
また、コアとなるメタルプレートは、発熱素子の放熱用の放熱プレート部13と、オス端子用の端子プレート部14、15とを含むので、大型の端子レス、コネクタレス、及び放熱部材レスが達成されて、より一層の小型化及び薄型化が実現される。また、部品点数削減による簡素化及びコストダウンの効果も加わる。更に、基板両面を発熱素子2及び駆動部品3の実装に利用することにより、基板の面積を縮小することができる。したがって、更なる小型化が実現される。
なお、上記実施形態では、コアとなるメタルプレートの両端を端子プレート部14、15として利用しているが、一端だけ利用するようにしてもよい。また、必ずしも、端子プレート部14、15の両方とも大電流用のオス端子として利用する必要はない。例えば、端子プレート部14を大電流対応の端子として利用し、端子プレート部15を制御信号等の小電流対応の端子として利用するようにしてもよい。更に、発熱素子2及び駆動部品3を片面に実装するようにしてもよい。
続いて、図4〜図6を用いて、上記実施形態のいくつかの変形例について説明する。図4(A)は、図1に示した実施形態のメタルコア基板の一変形例を示す側断面図であり、図4(B)は、図4(A)におけるXX線断面図である。図5(A)は、図1に示した実施形態のメタルコア基板の他の変形例を示す側断面図であり、図5(B)及び図5(C)は共に、図5(A)におけるXX線断面図である。図6は、図1に示した実施形態のメタルコア基板の更に他の変形例を説明するための図である。
図4(A)及び図4(B)に示す変形例は、図1に示した実施形態と同様、放熱プレート部13と端子プレート部14とが分離しているタイプである。すなわち、放熱プレート部13は放熱機能(補強機能も含む)を主目的とし、電気的機能は目的としていない。回路パターン12と端子プレート部14(15)とは各スルーホール16にて電気的に接続される。この変形例は、図1の実施形態よりも端子プレート部14(15)の数が多く、両端の端子プレート部14(15)の外側にも絶縁層11が設けられている。このためより強度がアップしている。基本構成要素、構成材料及び搭載部品等は、図1の実施形態と同様であるので重複説明は省略する。
また、図5(A)〜図5(C)に示す変形例は、図1に示した実施形態と若干異なり、放熱プレート部13と端子プレート部14とがスルーホール16、回路パターン12を介して電気的に接続されているタイプである。すなわち、放熱プレート部13は放熱機能のみならず、電気回路の一部としても機能している。放熱プレート部13と端子プレート部14とは、上述のようにスルーホール16、回路パターン12を介して接続してもよいし、図5(C)の15aに示すように、放熱プレート部13と端子プレート部14とを切り離さずに接続してもよい。もちろん、両接続方法が混在してもよい。そして、放熱プレート部13は、電源ラインやGNDラインとして利用してもよい。この変形例も、図1の実施形態よりも端子プレート部14(15)の数が多く、両端の端子プレート部14(15)の外側にも絶縁層11が設けられている。このためより強度がアップしている。基本構成要素、構成材料及び搭載部品等は、図1の実施形態と同様であるので重複説明は省略する。
また、図6に示す変形例では、入出力コネクタに合わせたメタルコア形状にしている。例えば、大型のメスコネクタ544に合わせて、絶縁層11、放熱プレート部13及び端子プレート部14を形成し、2つの小型のメスコネクタ545に合わせて、絶縁層11、放熱プレート部13及び端子プレート部14を形成している。もちろん、これ以外の入出力コネクタの形状に合わせて、絶縁層11、放熱プレート部13及び端子プレート部14を形成してもよい。基本構成要素、構成材料及び搭載部品等は、図1の実施形態と同様であるので重複説明は省略する。
続いて、上記メタルコア基板1を含む放熱ユニットA1を車載システムに利用した例を以下に示す。図7は、図1のメタルコア基板を含む放熱ユニットが車載システムに利用された例を示す図である。図8は、従来の車載システムを示す図である。
図8に示すように、従来のこの種の車載システムは、ランプやモータ等の車載負荷LMPを切替制御するために、車両CR内に制御ユニットC/U及び操作スイッチSW等を備えている。制御ユニットC/Uは、トランジスタやリレー等のスイッチング素子及びCPUを含むと共に、ヒューズボックスF/Bも一体化されている。操作スイッチSWによる操作信号は、ワイヤーハーネスL8を介して制御ユニットC/Uに伝送される。制御ユニットC/U内のCPUは、操作信号に応答して、上記スイッチング素子を切替制御して、車載バッテリBATからワイヤーハーネスL7を介して供給される電力を、ワイヤーハーネスL6を介して車載負荷LMPに供給して、車載負荷LMPを例えばオンオフ制御する。
ところが、このような車載システムでは、制御ユニットC/U内に、アンペアレベルの電流を扱うスイッチング素子及びミリアンペアレベルの制御電流を扱うCPUが混在するため、制御ユニットC/Uの筐体の大型化、コネクタの多ピン化、複雑化及び大型化、基板の大型化、ワイヤーハーネスのサイズの大型化等の問題があった。また、上記大型化、複雑化にともない、制御ユニットC/Uの配置の自由度も小さかった。
そこで、この実施形態では、図7に示すように、発熱部位と制御部位とを分離したうえで、例えば、LIN(Local Interconnect Network)を利用して、各部位を通信接続する。すなわち、実施形態の車載システムは、FET等の発熱素子を集約してメタルコア基板1に搭載し、このメタルコア基板1をケース4に収めた図1に示したような放熱ユニットA1を含んでいる。なお、放熱ユニットA1には、LINインターフェース(I/O)も含まれている。CPUを含む制御ユニットC1は、LINドライバーを含み、放熱ユニットA1とは別体に構成されている。また、操作信号を入力する操作スイッチSWもLINインターフェースを含んで別体に構成されている。
制御ユニットC1は、制御線を含むワイヤーハーネスL3及びL4をそれぞれ介して、放熱ユニットA1及び操作スイッチSWに接続されている。また、放熱ユニットA1は、電力線を含むワイヤーハーネスで車載バッテリBAT及び車載負荷LMPに接続されている。この際、放熱ユニットA1は、メタルコア基板1の一部である端子プレート部14を用いて、車載バッテリBAT及び車載負荷LMPに接続され、端子プレート部15を用いて、制御ユニットC1に接続される。
このような構成において、制御ユニットC1内のCPUは、操作スイッチSWからLINを利用して送信されてくる操作信号に応答して、FET等の発熱素子2を切替制御するための切替信号をLINを利用して放熱ユニットA1に送信する。切替信号を受信した放熱ユニットA1では、FET等の発熱素子2により、車載バッテリBATからワイヤーハーネスL1を介して供給される電力を、ワイヤーハーネスL2を介して車載負荷LMPに供給して、車載負荷LMPを例えばオンオフ制御する。
このように、LINを活用することにより、ワイヤーハーネスのサイズダウン及び簡素化が可能になる。また、発熱素子を集約して搭載するメタルコア基板1を含む放熱ユニットA1を別体として構成することにより、CPUを含む制御ユニットC1が、放熱ユニットA1とは分離され、CPUへの熱の影響が低減される。また、CPUの小ピン化も可能となる。更に、メタルコア基板1の一部を大型のオス端子用に利用することにより、コネクタも小型化及び簡素化される。また更に、配置自由度の高い車載システムが構築可能になる。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、大型の端子及びコネクタを基板に搭載する必要をなくして、小型化及び薄型化を実現するメタルコア基板を提供することができる。また、本発明の実施形態によれば、このようなメタルコア基板を用いて、大型の端子及びコネクタを必要としない車載システムを提供することができる。
本発明のメタルコア基板の一実施形態を示す図である。 図1のメタルコア基板の要部断面図である。 図1のメタルコア基板のオス端子に嵌合されるメス端子の配置例を示す図である。 図4(A)は、図1に示した実施形態のメタルコア基板の一変形例を示す側断面図であり、図4(B)は、図4(A)におけるXX線断面図である。 図5(A)は、図1に示した実施形態のメタルコア基板の他の変形例を示す側断面図であり、図5(B)及び図5(C)は共に、図5(A)におけるXX線断面図である。 図1に示した実施形態のメタルコア基板の更に他の変形例を説明するための図である。 図1のメタルコア基板を含む放熱ユニットが車載システムに利用された例を示す図である。 従来の車載システムを示す図である。 放熱部材を搭載した従来の基板を説明するための図である。 放熱用のメタルコアプレートを内蔵した従来の基板を説明するための図である。
符号の説明
1 メタルコア基板
2 発熱素子
3 駆動部品
4 ケース
11 絶縁層
12 回路パターン
13 放熱プレート部(メタルプレート)
14、15 端子プレート部(メタルプレート)

Claims (5)

  1. コアとなるメタルプレートの表面に絶縁層を形成し、その上面に回路パターンを形成してなるメタルコア基板であって、
    前記メタルプレートの一部が露出されて外部接続用端子として利用され、前記外部接続用端子は、複数の並列な端子プレート部を絶縁層で分離絶縁して前記絶縁層と共に同一面上にフラットに配置して構成されると共に、前記メタルプレートから絶縁層で分離された状態で、前記メタルプレートと共にケース内に収容され、且つ前記ケースのコネクタ部内に配置されて、相手コネクタの雌端子に嵌合接続され、前記端子プレート部と前記メタルプレートとはスルーホールと回路パターンを介して電気的に接続された、
    ことを特徴とするメタルコア基板。
  2. 請求項1記載のメタルコア基板において、
    前記メタルプレートは、
    当該メタルコア基板に搭載される発熱素子の放熱用の放熱プレート部と、
    前記放熱プレート部とは分離された前記外部接続用端子用の前記端子プレート部と、を含む、
    ことを特徴とするメタルコア基板。
  3. 請求項2記載のメタルコア基板において、
    前記発熱素子及びこの発熱素子を駆動する駆動部品がそれぞれ異なる面に搭載される、
    ことを特徴とするメタルコア基板。
  4. 請求項3記載のメタルコア基板において、
    前記端子プレート部は、
    前記放熱プレート部の延長線上にあり、且つ、前記放熱プレート部と同種の材料及び同等の厚さで形成されている、
    ことを特徴とするメタルコア基板。
  5. 請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載のメタルコア基板を用いた車載システムであって、
    車載バッテリから電源供給を受けて駆動する所定の車載負荷の制御にともなって発熱する発熱素子を集約して前記メタルコア基板に搭載し、このメタルコア基板の前記端子プレート部を介して前記発熱素子を前記車載負荷及び車載バッテリに接続し、且つ、このメタルコア基板を前記ケースに収めた放熱ユニット、
    を含むことを特徴とする車載システム。
JP2005068309A 2005-03-11 2005-03-11 メタルコア基板及びこれを利用した車載システム Expired - Fee Related JP4686218B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005068309A JP4686218B2 (ja) 2005-03-11 2005-03-11 メタルコア基板及びこれを利用した車載システム
US11/372,104 US7754974B2 (en) 2005-03-11 2006-03-10 Metal-core substrate and apparatus utilizing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005068309A JP4686218B2 (ja) 2005-03-11 2005-03-11 メタルコア基板及びこれを利用した車載システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006253428A JP2006253428A (ja) 2006-09-21
JP4686218B2 true JP4686218B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=36970625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005068309A Expired - Fee Related JP4686218B2 (ja) 2005-03-11 2005-03-11 メタルコア基板及びこれを利用した車載システム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7754974B2 (ja)
JP (1) JP4686218B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4778837B2 (ja) * 2006-05-30 2011-09-21 矢崎総業株式会社 電気接続箱
DE102007021740A1 (de) * 2007-05-09 2008-11-13 Continental Automotive Gmbh Leiterplatte mit integriertem Pressfit-Pin
JP5192433B2 (ja) * 2009-04-01 2013-05-08 三菱伸銅株式会社 メタルコア基板、メタルプレート用導電部材及びこれらの製造方法
JP5174733B2 (ja) * 2009-04-21 2013-04-03 三菱伸銅株式会社 メタルコア基板、メタルプレート用導電部材及びこれらの製造方法
JP5232716B2 (ja) * 2009-04-27 2013-07-10 矢崎総業株式会社 配線基板のコネクタ接続構造
JP5416481B2 (ja) 2009-05-20 2014-02-12 矢崎総業株式会社 メタルコア配線板、及び、該メタルコア配線板を備えた電気接続箱
JP5804586B2 (ja) * 2009-07-27 2015-11-04 矢崎総業株式会社 かしめ端子付きメタルコア基板
JP5718658B2 (ja) * 2011-01-21 2015-05-13 矢崎総業株式会社 コネクタ及びコネクタ製造方法
JP5723170B2 (ja) 2011-02-04 2015-05-27 矢崎総業株式会社 ヒューズ接続部品
JP6026382B2 (ja) * 2013-09-30 2016-11-16 古河電気工業株式会社 電源制御装置
JP6292868B2 (ja) * 2013-12-26 2018-03-14 矢崎総業株式会社 一括成形モジュール
EP3582592A1 (en) * 2018-06-13 2019-12-18 Valeo Iluminacion Printed citcuit board, card edge connector socket, electronic assembly and automotive lighting device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6222497A (ja) * 1985-07-22 1987-01-30 東洋通信機株式会社 メタルコア配線基板
JPH01143388A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Ibiden Co Ltd 金属板をベースとしたプリント配線板
JPH07297518A (ja) * 1994-04-22 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd 電子部品の実装構造
JP2001282303A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Denso Corp 電子制御装置およびその製造方法
JP2002293201A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Yazaki Corp 車載用電装ユニット
JP2002359349A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Yazaki Corp 車載用電装ユニット、半導体リレーモジュール及びそれに用いられるリードフレーム
US20040001325A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Wang Alan E. Single or multi-layer printed circuit board with recessed or extended breakaway tabs and method of manufacture thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0730051A (ja) * 1993-07-09 1995-01-31 Fujitsu Ltd 半導体装置
US6580159B1 (en) * 1999-11-05 2003-06-17 Amkor Technology, Inc. Integrated circuit device packages and substrates for making the packages
KR100421774B1 (ko) * 1999-12-16 2004-03-10 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체패키지 및 그 제조 방법
JP2003101177A (ja) 2001-09-25 2003-04-04 Hitachi Aic Inc メタルコア配線板とその製造方法、及び、かかるメタルコア配線板を利用した回路部品
JP4043030B2 (ja) 2003-03-31 2008-02-06 ヒロセ電機株式会社 回路基板用電気コネクタ及びこれに伝送基板が接続されたコネクタ組立体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6222497A (ja) * 1985-07-22 1987-01-30 東洋通信機株式会社 メタルコア配線基板
JPH01143388A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Ibiden Co Ltd 金属板をベースとしたプリント配線板
JPH07297518A (ja) * 1994-04-22 1995-11-10 Matsushita Electric Works Ltd 電子部品の実装構造
JP2001282303A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Denso Corp 電子制御装置およびその製造方法
JP2002293201A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Yazaki Corp 車載用電装ユニット
JP2002359349A (ja) * 2001-03-30 2002-12-13 Yazaki Corp 車載用電装ユニット、半導体リレーモジュール及びそれに用いられるリードフレーム
US20040001325A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-01 Wang Alan E. Single or multi-layer printed circuit board with recessed or extended breakaway tabs and method of manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006253428A (ja) 2006-09-21
US7754974B2 (en) 2010-07-13
US20060203455A1 (en) 2006-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4686218B2 (ja) メタルコア基板及びこれを利用した車載システム
US7203073B2 (en) Circuit-constituting member and circuit unit
JP2004221256A (ja) 回路構成体及びその製造方法
JP2003218554A (ja) 電源分配箱及びパワーデバイスモジュール
JP2016220277A (ja) 電気接続箱
US8586872B2 (en) Metal core substrate
JP6923013B2 (ja) 配線モジュール
CN210744671U (zh) 电气接线箱
JP3914089B2 (ja) 車載用電源分配器
JP2001319708A (ja) 車両の電気接続箱
JP2000156924A (ja) 電気用接続箱
JP2009290976A (ja) 電源分配ボックス
JP2007259571A (ja) 車両用電気接続箱
CN113994774A (zh) 电路结构体
JP4424042B2 (ja) 車載用リレーおよび電気接続箱
JP4265463B2 (ja) 電気回路装置
JP2016222057A (ja) 車両用電源装置
US7268447B2 (en) Power control center with solid state device for controlling power transmission
JP6926132B2 (ja) 保護回路ユニット及び車両用電源装置
JP4641030B2 (ja) 車両用パワーディストリビュータ及びその製造方法
JP2006187122A (ja) 回路構成体
US7268446B2 (en) Power control center with solid state device for controlling power transmission
JP2007043827A (ja) デバイス配置構造及びデバイス配置構造に用いられるヒューズ回路体
JP4218542B2 (ja) 電気接続箱及び電気接続箱が取付けられた車両
JP2006286465A (ja) スイッチングユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100302

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100427

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101207

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20101222

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: 20110208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110214

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4686218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees