JP5291015B2 - Metal core substrate for in-vehicle electrical junction box and core plate structure thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車載用の電気接続箱(ジャンクションボックス)に搭載されるメタルコア基板に関し、より詳しくは、放熱効果を有し、複数の回路が形成可能で、小型化や搭載効率の向上などを図れるような車載電気接続箱用メタルコア基板に関する。 The present invention relates to a metal core substrate mounted on an in-vehicle electrical junction box (junction box). More specifically, the present invention has a heat dissipation effect, can form a plurality of circuits, and can be downsized and improved in mounting efficiency. It is related with the metal core board | substrate for such vehicle-mounted electrical connection boxes.
なお、この発明において前記「メタルコア基板」とは、配線パターンが形成される前の絶縁基板(積層板)、積層板に配線パターンが形成されたメタルコアプリント配線板、メタルコアプリント配線板に電子部品が搭載されたメタルコアプリント回路板などの、中間層に金属製のコア板を有する基板の意味である。 In the present invention, the “metal core substrate” means an insulating substrate (laminated board) before the wiring pattern is formed, a metal core printed wiring board in which the wiring pattern is formed on the laminated board, and an electronic component on the metal core printed wiring board. It means a substrate having a metal core plate in an intermediate layer, such as a mounted metal core printed circuit board.
これまで、車載用の電気接続箱には、内部配線をバスバーで構成したバスバー方式のものと、プリント基板で構成したプリント基板方式のものなどがある。プリント基板方式のものでは、バスバー方式のものに比べて、車種やグレード、仕向けに応じた回路パターンの設計変更等が比較的容易であり、回路パターンの形成も短期間で行えるなどの利点がある。 Up to now, there are two types of in-vehicle electrical junction boxes: a bus bar type in which the internal wiring is constituted by a bus bar, and a printed board type that is constituted by a printed board. Compared with the busbar type, the printed circuit board type has the advantage that the circuit pattern design can be changed according to the vehicle type, grade, and destination, and the circuit pattern can be formed in a short period of time. .
ところが、プリント基板であっても、一般的なガラスエポキシ材を基材としたプリント基板では、搭載された電子部品や回路パターンからの熱が絶縁層によって絶縁されるため、熱が回路パターンに集中して温度上昇しやすい問題があった。また、発生する個々の熱はプリント基板上で分離されているため、熱を集約して一括で放熱するということはできない。 However, even with a printed circuit board, heat from a mounted electronic component or circuit pattern is insulated by an insulating layer in a printed circuit board based on a general glass epoxy material, so that heat concentrates on the circuit pattern. As a result, there was a problem that the temperature easily increased. Moreover, since the generated individual heat is separated on the printed circuit board, it is not possible to collect the heat and dissipate it in a batch.
そこで、メタルコア基板を用いて、電子部品や回路パターンの熱をコア板で均熱化して、基板全体で放熱するように促すことが知られている。 Therefore, it is known to use a metal core substrate to equalize the heat of electronic components and circuit patterns with a core plate and to radiate heat over the entire substrate.
しかし、単に基材の材質を変えてメタルコア基板を採用しても、そのことのみでは小型化や搭載効率の向上には限界があった。 However, even if the metal core substrate is adopted simply by changing the material of the base material, there is a limit to the reduction in size and improvement in mounting efficiency.
一方、車載用の電気接続箱のためのものではないが、複数の回路を形成できるようにするメタルコア基板として、下記特許文献1に開示されたものがある。
On the other hand, although not intended for an in-vehicle electrical junction box, there is a metal core substrate disclosed in the following
このメタルコア基板は、金属コア(コア板)に四角い島状の分離箇所を形成すべく、連結部を2箇所残してコ字形の抜き部分を形成し、この金属コアの両面に絶縁板を積層して、このあと前記連結部に外側から孔をあけて連結部を除去した構成である。連結部が除去されることにより、前記分離箇所が周囲から独立する、つまり金属コアが複数に分割される。 In this metal core substrate, in order to form a square island-shaped separation portion on the metal core (core plate), two connection portions are left to form a U-shaped punched portion, and insulating plates are laminated on both surfaces of the metal core. Thereafter, the connecting part is removed by making a hole in the connecting part from the outside. By removing the connecting part, the separation part is independent from the surroundings, that is, the metal core is divided into a plurality of parts.
また、前記抜き部分の幅は、分離箇所の周囲から分離箇所への伝熱を遮断する幅である。 Moreover, the width | variety of the said extraction part is a width | variety which interrupts | blocks the heat transfer from the circumference | surroundings of a separation location to a separation location.
このため、複数の回路が形成できるとともに、金属コアの前記抜き部分の存在によって熱の伝導も遮断するという作用効果を有する。 Therefore, a plurality of circuits can be formed, and the heat conduction is also blocked by the presence of the extracted portion of the metal core.
しかし、車載用の電気接続箱のためのメタルコア基板には、前記特許文献1に開示されているようなコア分割の構造はこれまで採用されていなかった。
However, the core-divided structure as disclosed in
また、自動車においては機能増加や車室空間確保という要求があり、特に後者の車室空間確保の観点から電気接続箱は高温のエンジンルームに搭載されることがあって、耐久性が求められる。ところが、前記特許文献1のメタルコア基板では、抜き部分の形成や連結部分の除去のための孔あけに際して、又はこれらの加工後に発生するコア板の反りや応力の発生等については一切考慮されていない。反りや応力の発生があると、長期間の使用により歪が生じ、メタルコア基板の機能に支障をきたすおそれがある。
In addition, there is a demand for increasing functions and securing vehicle compartment space in automobiles, and in particular, from the viewpoint of securing the vehicle interior space, the electrical junction box may be mounted in a high-temperature engine room, and durability is required. However, in the metal core substrate of
このため、特許文献1に開示された技術を単に車載用の電気接続箱のためのメタルコア基板に採用しても、コア板に発生する反りや応力により、メタルコア基板に歪が生じ、必要な耐久性は得られない。
For this reason, even if the technique disclosed in
さらに、特許文献1に開示されたメタルコア基板では、コア板における島状の分離箇所は単に放熱のためだけのものであった。
Further, in the metal core substrate disclosed in
そこで、この発明は、小型化や搭載効率の向上などを図れ、特に耐久性を得られるような、車載用の電気接続箱のためのメタルコア基板を提供できるようにすることを主たる目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a metal core substrate for an on-vehicle electric junction box that can be reduced in size, improved in mounting efficiency, and can be particularly durable.
そのための手段は、車載電気接続箱に搭載される車載電気接続箱用メタルコア基板であって、当該メタルコア基板の中間層を構成するコア板に、複数のスリット部と、これらスリット部の間に介在する分離用接続部とで囲まれた島部が形成され、前記コア板の両面に積層される絶縁層で前記島部を挟んだ状態で、前記分離用接続部が除去されて、前記島部が前記絶縁層内でその他の部分から電気的に独立された車載電気接続箱用メタルコア基板である。 The means therefor is a metal core substrate for an in-vehicle electric junction box mounted on the in-vehicle electric junction box, the core plate constituting the intermediate layer of the metal core substrate having a plurality of slit portions and interposed between these slit portions. An island part surrounded by the connecting part for separation is formed, and the connecting part for separation is removed in a state where the island part is sandwiched between insulating layers stacked on both surfaces of the core plate, Is a metal core substrate for an in-vehicle electrical junction box that is electrically independent from other parts in the insulating layer.
別の手段は、車載電気接続箱に搭載される車載電気接続箱用メタルコア基板に用いられるコア板構造であって、複数のスリット部と、これらスリット部の間に介在する分離用接続部で囲まれた島部が形成された車載電気接続箱用メタルコア基板に用いられるコア板構造である。 Another means is a core plate structure used in a metal core substrate for an in-vehicle electric junction box mounted on an in-vehicle electric junction box, and is surrounded by a plurality of slit portions and a separation connecting portion interposed between these slit portions. It is the core board structure used for the metal core board | substrate for vehicle-mounted electrical connection boxes in which the island part formed was formed.
特に、前記コア板に反りや応力が発生するのを抑制して耐久性を得るためには、前記スリット部の端部に角アール部を形成したり、前記分離用接続部を前記スリット部におけるスリット部の幅よりも長い長孔状部で挟んで形成したりするとよい。また、前記分離用接続部の除去を、前記スリット部及び分離用接続部の形状と分離用接続部の配置に応じて順番にするとよい。 In particular, in order to suppress the occurrence of warping and stress on the core plate and to obtain durability, a corner radius portion is formed at the end of the slit portion, or the connecting portion for separation is formed in the slit portion. It may be formed by being sandwiched between elongated holes longer than the width of the slit portion. Further, the removal of the separation connecting portion may be sequentially performed according to the shape of the slit and separation connecting portion and the arrangement of the separation connecting portion.
また、前記コア板を放熱のほか回路の一部として使用して、更なる搭載効率の向上などを図るためには、厚み方向に貫通する貫通孔を形成し、該貫通孔の内周面に、前記コア板と電気的に接続する通電部を形成するとよい。 In addition, in order to use the core plate as a part of the circuit in addition to heat dissipation to further improve the mounting efficiency, a through hole penetrating in the thickness direction is formed, and an inner peripheral surface of the through hole is formed. A current-carrying portion that is electrically connected to the core plate may be formed.
この発明によれば、コア板が電気的に独立する島部を有するので、小型化や搭載効率の向上などが可能な、車載用の電気接続箱に最適なメタルコア基板を得られる。 According to this invention, since the core plate has the island portion that is electrically independent, a metal core substrate optimal for an on-vehicle electrical junction box that can be miniaturized and improved in mounting efficiency can be obtained.
また、加工時や取り扱い時に生じ得る反りや応力に起因する歪の発生を抑制して耐久性を得ることもできるので、エンジンルームに搭載されることがある車載電気接続箱に好適なメタルコア基板を提供できる。 In addition, since it is possible to obtain durability by suppressing the generation of warpage and stress caused by stress during processing and handling, a metal core substrate suitable for an in-vehicle electrical junction box that may be mounted in an engine room is provided. Can be provided.
この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図1は、車載電気接続箱用メタルコア基板11の概略構造を示し、(a)はメタルコア基板11の一部を示す平面図、(b)はそのA−A断面図である。図1(a)においては便宜上回路パターンを省略している。
An embodiment for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic structure of a
このメタルコア基板11は、例えば図2に例示したような車載電気接続箱21に搭載されるものであって、当該メタルコア基板11の中間層を構成するコア板31に、複数のスリット部32と、これらスリット部32の間に介在する分離用接続部33で囲まれた島部34が形成されている(図4参照)。そして、前記コア板31の両面に積層される絶縁層41によって前記島部34を挟んだ状態で、前記分離用接続部33が除去され、前記島部34が前記絶縁層41内でその他の部分から電気的に独立されている。
The
つまり、前記島部34が独立する前のコア板31は、複数のスリット部32と、これらスリット部32の間に介在する分離用接続部33で囲まれた島部34が形成されたコア板31構造を有する。
That is, the
なお、図2中、12は電子部品12aが搭載されたメタルコア基板(メタルコアプリント回路板)であり、13は電子部品12aを除いたメタルコア基板(メタルコアプリント配線板)である。また、22はロアケース、23はアッパケースである。
In FIG. 2, 12 is a metal core substrate (metal core printed circuit board) on which an
前記メタルコアプリント配線板13としてのメタルコア基板11は、図3に示したような工程を経て製造される。先にこの工程の概略を説明してから、コア板31等の詳細を説明する。
The
まず、コア板31となる所定厚の金属板(例えば銅板、アルミ板。)を裁断して素材31aを得る(図3(a)参照)。
First, a metal plate (for example, a copper plate or an aluminum plate) having a predetermined thickness to be the
続いて、この素材31aの所定位置に、所望の穴35と前記スリット部32を形成する穴あけ加工を行って、コア板31を形成する(図3(b)参照)。このコア板31の一例を図4の平面図に示す。
Subsequently, the
次に、コア板31の表面に、樹脂の密着性をよくするための粗化処理を施す。
Next, the surface of the
この後、粗化処理済みのコア板31の両面にプリプレグ41と銅箔42を順に重ね(図3(c)参照)、ステンレス板(図示せず。)で挟んで、これらを加熱プレスによって積層一体化させる(図3(d)参照)。この一体化のときに、プリプレグ41の樹脂が前記穴35とスリット部32の中に充填される。
Thereafter, the
この積層一体化により、コア板31の両面に前記プリプレグ41で構成される絶縁層41aを介して銅箔42が存在する構造となる。一体にしたものが銅張積層板14である。
By this lamination and integration, a structure in which the
つづいて、スルーホールを形成する所定位置には貫通孔45、47を形成し、前記スリット部32間の分離用接続部33位置には貫通孔46を形成する(図3(e)参照)。前記分離用接続部33位置に形成した貫通孔46によって、コア板31の島部34が、その周囲から分離されて電気的に独立となり、コア分割のメタルコア基板11が得られる。
Subsequently, through
なお、前記コア分割のための貫通孔46の形成は、積層一体化後のどの段階で行ってもよい。
The formation of the through
次に、前記スルーホールのための貫通孔45,47には、デスミア等の必要な処理をしてからメッキを施し、それぞれの貫通孔45,47の内周面とその近傍に通電部を形成する(図3(f)参照)。貫通孔45のメッキは周知のスルーホールメッキ45aであり、スルーホールメッキ45aと前記コア板31は接触しない。一方、貫通孔47ではメッキ層47aがコア板31と電気的に接続する。このメッキ層47aは、コア板31を回路の一部として使うための通電部であり、図示しない端子が貫通孔47に挿入されハンダ接続される。
Next, the through
この後、回路パターン48の形成、ソルダレジスト49の形成などの必要な処理を行うと、メタルコアプリント配線板13としてのメタルコア基板11が得られる(図3(g)参照)。
Thereafter, when necessary processing such as formation of the
このようなメタルコア基板11を得るためのコア板31の構造について、つぎに説明する。このコア板31は、小型化や搭載効率の向上と、均熱化による放熱効果の向上が図れるとともに、コア板31に反りや応力が発生しないように構成されている。
Next, the structure of the
図4に例示したように、コア板31の面方向に内側には、閉ループ状に複数の前記スリット部32が形成され、これらスリット部32が形成されることによって分離用接続部33と前記島部34が形成されることになる。換言すれば、スリット部32を閉ループ状に間欠的に形成することで、分離用接続部33と島部34を形成する。
As illustrated in FIG. 4, a plurality of the
スリット部32の形成は、周知のルータやエッチング、ドリル加工、金型による打ち抜き等で行える。なかでも、ワンアクションでできることから金型による打ち抜きが生産効率、寸法精度の点で優れている。
The
前記分離用接続部33は、この位置に形成される前記貫通孔46を1個形成することによってスリット部32を挟む部分を分離できる大きさに形成される。図4に示した複数の島部34のうちの一つを拡大して示す図5に見られるように、スリット部32間、つまり分離用接続部33に仮想線で示す貫通孔46があけられれば、コア板31の前記島部34はその周囲から分割されることになる。
The
図6は、前記分離用接続部33とスリット部32の端部を製造工程の順に示した平面図で、図6(a)に示したようなコア板31の両面にプリプレグ41と銅箔42が積層されて銅張積層板14になると(図3(d)参照) 、図6(b)に示したようにスリット部32が樹脂41bで埋まる。そして、図6(c)に示したように、前記貫通孔46をあけると、コア板31におけるスリット部32を挟む対向部分は分割される。
FIG. 6 is a plan view showing the end portions of the
また、前記スリット部32の幅は、小型化や搭載効率の向上と、均熱化による放熱効果の向上、さらには前記積層工程(図3(c)、(d)参照)における樹脂の流入性を確保するため、狭隘幅Wに設定されている。狭隘幅Wとは、コア板31の厚さやスリット部32の長さ等の条件からみて狭い幅であり、具体的には、前記樹脂41bが充填されている状態でもスリット部32を挟む対向部間の伝熱を可能にする幅に設定される。
Further, the width of the
狭隘幅Wは、前記樹脂の流入性を考慮して決定され、できるだけ狭いほうが良い。一例を示せば、コア板31の厚さが0.4mmである場合に、狭隘幅Wは1mm〜2mm程度、好ましくは1.5mmほどである。
The narrow width W is determined in consideration of the inflow property of the resin, and is preferably as narrow as possible. For example, when the thickness of the
また、分割のための前記貫通孔46が大きいと、メタルコア基板11における回路形成できる部分が減少するため、小型化や搭載効率の向上が図れないので、前記分離用接続部33の大きさ(幅)も、例えば1mm〜2mm程度と、小さく設定される。
Further, if the through
このように前記スリット部32の幅を狭くし、前記分離用接続部33の大きさを小さくするため、前記スリット部32の形成や貫通孔46の形成時や形成後に、コア板31に反りや応力が発生しやすい状態となり得る。このため、図5に一部を拡大して示すように、分離用接続部33の形成のための前記スリット部32の端部に、角アール部36が形成されている。
Thus, in order to reduce the width of the
角アール部36はスリット部32の端部の一部に形成してもよいが、図示例のように全体で一つの角アール部36となるような平面視半円形に形成するとよい。
The corner round
このような角アール部36を有すると、図6(c)に示したような貫通孔46をドリルであけたときに、スリット部32の端部が直角になっている場合に比して、一部に応力が集中することを防げる。つまり、応力集中を軽減して、コア板31や絶縁層41aに歪が発生するのを抑制できる。
With such a
さらに、金型等で打ち抜きを行なうとき、直角になっている場合に比して、金型の寿命が長くなり、結果として低コスト化に繋がる。 Further, when punching with a mold or the like, the life of the mold is prolonged as compared with the case where it is perpendicular, and as a result, the cost is reduced.
また、スリット部32の端部に角アール部36があると、分離用接続部33を小さくしても、スリット部32の端部が直角になっている場合に比して応力集中を軽減できるぶん、コア板31の強度を得られるので、前記積層工程(図3(c)、(d)参照)等の製造作業における取り扱い性が良好である。
Further, when the corner rounded
つまり、図7(b)、(c)に示したようにスリット部32の端部が直角になっている場合には、図7(b)のように分離用接続部33が小さいと分離用接続部33とその近傍に過負荷がかかってしまい、コア板31の形態が安定せず取り扱い性が悪い。このため、図7(c)に示したように、分離用接続部33を大きくしなければならない。これに対し、スリット部32が前記のように角アール部36を備えると、図7(a)に示したように、スリット部32間の距離Lを短くできる。すなわち、分離用接続部33を小さくできる。
That is, as shown in FIGS. 7B and 7C, when the end portion of the
この結果、形成する貫通孔46の大きさを極力小さくできる。この貫通孔46が小さいと、メタルコア基板11を広く使えて小型化や搭載効率の向上に資することになる。また、電子部品12a(図2参照)を搭載してからハンダ付けする場合にフロー方式を採用したときには、貫通孔46が小さいので、ハンダが貫通孔46から噴きあがるのを極力避けることができる。
As a result, the size of the through
なお、貫通孔46が小さくても、後の製造工程において貫通孔46内に露出するコア板31は、エッチングされることによりその端面がえぐれるので、絶縁距離(沿面距離)を長く取ることができる。
Even if the through-
スリット部32の端部の角アール部36は、例えば図8(a)に示したように、スリット部32の幅よりも大径の円形であってもよい。すなわち、略円形をなす前記角アール部36の直径が、スリット部32の幅よりも大きく設定されている。また図8(b)に示すように、分離用接続部33を形成するスリット部32が一直線上に並ぶのではなく、適宜の角度を持って隣接していてもよい。
The corner rounded
また、コア板31の分割のための前記貫通孔46が図8(c)に示したように長孔形状であると、貫通孔46の形成位置にたとえズレが生じても、確実にコア板31の分割が行えるのでよい。
Further, when the through
コア板31の分割のための貫通孔46形成位置にずれが生じた場合でも必要な沿面距離を確保できるようにするためには、分離用接続部33が、スリット部32の幅よりも長い長孔状部37で挟まれて形成されたものであると良い。すなわち、図9(a)に示したように、スリット部32の端部を平面視T字形に形成することができる。つまりこのスリット部32は、スリット部32の長手方向と直交する方向に延びる長孔状部37を端部に有する。この長孔状部37の両端は角アール部36である。
In order to ensure the necessary creepage distance even when the position where the through
このような形状のスリット部32で挟まれた分離用接続部33であると、ドリルによる前記貫通孔46の形成位置が長孔状部37の長手方向(図面左右方向)にずれた場合でも、分離用接続部33に対して確実に所定大の貫通孔46を形成可能であるため、必要な沿面距離を確保できる。
When the
また、図9(b)に示したように、同一方向に直線状に延びるスリット部32の端部同士を平行に並べて分離用接続部33を形成してもよい。このような構成の分離用接続部33でも同様で、前記貫通孔46の形成位置が長孔状部37の長手方向(図面上下方向)にずれた場合でも、分離用接続部33に対して確実に所定大の貫通孔46を形成可能であるため、必要な沿面距離を確保できる。
Further, as shown in FIG. 9B, the
そのうえ、前記スリット部32と分離用接続部33の構成では、長孔状部37が分離用接続部33とその近傍の変形を容易にして応力を逃がす働きをするので、ドリルによる貫通孔46形成時に、応力の発生を緩和できる。
In addition, in the configuration of the
一方、狭隘幅Wに形成される前記スリット部32の端部間(長手方向における中間)においては、図5、図10(a)に示したように、スリット部32の延びる方向を変更する屈曲部38が形成されている。換言すれば、スリット部32の平面視形状は、金型による打ち抜き時に前記コア板31の拘束を強める非直線状をなす屈曲部38を有する形状である。屈曲部38は、円弧状や波形に屈曲するものであっても、図示例のごとく、適宜の角度で曲がるものであってもよい。この場合には、屈曲部38が鈍角で曲がる(屈曲部38におけるスリット部32の接線方向が鈍角で交差する)ものであるとよい。
On the other hand, between the end portions of the
スリット部32が直線状に延びるものであると、スリット部32が長いほど金型によるスリット部32の形成時に、スリット部32を境にして断面略V状に反ってしまうことがある。長いスリット部32が折り曲げ線のような作用をするからである。また、直線状部分で材料の拘束が弱まって材料たるコア板31のすべりが助長され、これによっても反りが発生しやすい。これに対して、図10(a)等に示したようにスリット部32が屈曲部38を有する構造であると、スリット部32を挟む対向部分における面剛性が高まるので、反りを抑制できる。換言すれば、金型によるスリット部32の打ち抜きによって方向が異なる複数の反りが発生しようとして、力が分散するため、全体して大きな反りの発生を抑制できる。
If the
また、スリット部32が直線状に長い場合には、スリット部32の形成後においても、スリット部32においてコア板31が断面略V状に曲がり易く、反りが発生しやすい。このため、コア板31の取り扱いも困難となるが、スリット部32が屈曲部38を有する場合には、前記の如く反りを抑制でき面剛性が高まるので、取り扱い性を良好にできる。屈曲部38は、1本のスリット部32について複数形成することによって、面剛性をさらに高められるほか、スリット部における直線状の部分の長さを短くできて、反りや応力の発生を抑制できる。複数の屈曲部38の屈曲方向を様々にして例えばジグザグ形状に形成をすることによって、更に一層、反りや応力の発生を抑制できる。
In addition, when the
前記のようにスリット部32は金型による打ち抜きで形成するのがよいが、スリット部32が例えば図10(b)に示したように幅広(図10(a)に示したスリット部32との対比において幅広であることの意味。)である場合には、比較的容易に打ち抜きできるものの、前記の狭隘幅Wに設定されたスリット部32の場合には、一般に、打ち抜き時に反りが生じやすくなるとともに、直線状に長く延びる部分において材料たるコア板31のすべりが発生しやすい。ところが、前記スリット部32のように屈曲部38を有する構成であると、前記のように反りやすべりの発生を抑制できるのでよい。
As described above, the
そしてまた、スリット部32を形成するための金型51(図11参照)について付言すれば、スリット部32が狭いほど打ち抜きのための刃52が薄くなり、刃52などが損傷し易く、耐久性が悪いという難点があった。しかし、スリット部32が屈曲部38を有する構成であると、図11(図11(a)は刃52の横断面図、図11(b)は金型51の縦断面図である。)に示したように、刃52は薄いものの、スリット部32の屈曲部38に対応する屈曲部52aを有するので、刃52の剛性は高い。また、ストリッパ54によるコア板31の拘束力も高めることができる。このため、打ち抜き加工時に刃52がダイス53とストリッパ54の間から抜けなくなったり、倒れたり曲がったりすることを抑制し、金型51の摩耗や損傷を抑えて作業性を確保できる。このため、打ち抜きの金型51にとっても良好な効果が得られる。
Further, in addition to the metal mold 51 (see FIG. 11) for forming the
なお、このようなスリット部32および分離用接続部33とスリット部32の屈曲部38については、所望する島部34の位置、大きさ等に応じて適宜形成されるが、このとき、粗化処理のことを考慮して、電流密度が良くなるように形成する。
The
また、スリット部32および分離用接続部33とスリット部32の屈曲部38を、コア板31の取り扱い性を確保できる強度を得られるように、特に分離用接続部33の数や配置、大きさ等を設定する。さらに、少しでも応力を緩和できるような配置にする。
In addition, the number, arrangement, and size of the
このように構成されたコア板31は、前記のように樹脂が積層一体化され、その後、コア板31の分離用接続部33位置に前記貫通孔46が形成され、コア板31の分割がなされる。
The
このコア板31の分割のための貫通孔46の形成による分離用接続部33の除去は、前記スリット部32及び分離用接続部33の形状と分離用接続部33の配置に応じて順番になされる。例を示すと、変形し易い箇所を先にあけ、その次に、先にあけた箇所から遠く変形し易い箇所をあけるという順番をあげることができる。図12に示したようなスリット部32と分離用接続部33を有するコア板31を備えたメタルコア基板11の場合には、例えばa〜nの順番で貫通孔46を形成して分離用接続部33を除去するとよい。
The
このようにすると、分割のための貫通孔46形成に際して発生する応力を極力抑えることができる。この結果、歪の発生を抑制し、長期間の使用にも耐える耐久性を得ることができる。
In this way, the stress generated when the through
また、分割のための貫通孔46の形成は、必ずしもすべての分離用接続部33位置に行う必要はない。すなわち、車種やグレード、仕向けに応じて貫通孔46形成の要否を判断し、この判断のもとに行えばよい。この結果、貫通孔46形成の仕方によって、回路パターンの変更が可能である。また、メタルコア基板11の外観、すなわちあけられた貫通孔46から、車種やグレード等の判別も可能となる。
Further, it is not always necessary to form the through
コア板31の分割のために形成された貫通孔46は、メタルコア基板11の製造工程や組み付け工程において、図13に示したように、必要に応じて適宜使用される。すなわち、貫通孔46に、貫通孔46の内周面に露出するコア板31の端面に接する接触部61が保持される。
The through holes 46 formed for dividing the
前記接触部61は、被覆形成されるものでも、貫通孔46に嵌る部材であってもよい。後者の場合には特に、接触部61が前記車載電気接続箱21又その構成要素の一部であるとよい。
The
貫通孔46の内周面には、貫通孔46の成形によって切断されたコア板31の端面が露出しているので、内周面が樹脂のみである場合に比して、挿入された部材を掴む力(グリップ力)がある。このため、強固な保持状態が得られる。
Since the end surface of the
図13は、前記貫通孔46に嵌る部材の例を示す。図13(a)は、貫通孔46に嵌る部材としてピン状をなすピン部材62の例である。このピン部材62は、適宜の形状に形成され、製造工程や組み付け工程における位置決めや固定のために使用される。
FIG. 13 shows an example of a member that fits into the through
図13(b)は、貫通孔46内に露出するコア板31の端面を被覆する保護キャップ63であり、筒状に形成され、一端部には鍔部63aが形成されている。
FIG. 13B shows a
図13(c)は、同様にコア板31の端面を被覆して保護するとともに、貫通孔46を積極的に完全に塞ぐ閉塞キャップ64である。中空に形成され、一端に鍔部64aが形成されている。このようにして貫通孔46を塞ぐと、フロー方式でハンダ付けする場合でも、ハンダの噴きあがりを阻止できる。
FIG. 13C similarly shows a
また、保護キャップ63や閉塞キャップ64により、貫通孔46内で露出しているコア板31端面間の絶縁性能を向上させることができ、仮に結露などで付近に水分が発生した場合においても、水滴が貫通孔46に侵入する懸念を低減することができ、リークの発生を防止できる。
Further, the insulation performance between the end faces of the
これら保護キャップ63や閉塞キャップ64は、中実構造であってもよいが、中の空間を貫通孔46に対する差込に利用できる上、たとえ貫通孔46や保護キャップ63等に寸法誤差があっても、中空構造ゆえに変形が可能で、コア板31に対する負荷を低減できるという利点がある。
These
図13(d)は、前記車載電気接続箱21に形成された固定突起65である。この固定突起65は、例えば図2におけるアッパケース23やロアケース22の一部として形成した固定突起65の場合もあり、それ以外でも車載電気接続箱21の構成要素の一部となっている外部との電気的接続を担う端子を保持する端子ホルダの一部として固定突起65の場合などもある。このように車載電気接続箱21の固定突起65を用いてメタルコア基板11を組み付ければ、組み付け時における前記ピン部材62と同様の位置決めや固定の効果、または絶縁性能向上における保護キャップ63や閉塞キャップ64と同様の効果が得られ、部品点数を低減でき、小型化にも資する。
FIG. 13D shows a fixing
これらピン部材62や保護キャップ63、閉塞キャップ64、固定突起65には、絶縁材料が使用されるが、例えば、高熱伝導性材料を含有するゴム等で構成すると、高熱伝導性を有する絶縁部材となり、貫通孔46部分での熱伝導を確保でき、均熱化による放熱効果を向上できる。
Insulating materials are used for the
また、メタルコア基板11には、前記のように内周面にメッキ層47aを有する貫通孔47が形成されている(図3(e)、(f)参照)。つまり、コア板31を貫くように厚み方向に貫通する貫通孔47が形成され、この貫通孔47の内周面に、コア板31と電気的に接続する通電部としてのメッキ層47aが形成される。このメッキ層47aは、スルーホールメッキ45aと同様に、無電解メッキと電解メッキで形成される。
Further, as described above, the
このメッキ層47aは、コア板31と一体となるので、密着強度が高く、構造的に優れたメッキ層47aとなる。このため、貫通孔47に接続端子(図示せず。)を挿入した時に良好な接続状態を確保できる。
Since this
また、前記貫通孔47に前記メッキ層47aを形成したので、厚さの厚いコア板31を有効に利用して、メタルコア基板11の使用の自由度を高めることが可能となり、新規な使い方の道も拓け、積載効率の向上などの高い要求にも応えることができる。
In addition, since the plated
以上のように、前記のコア板31を用いたメタルコア基板11では、電気的に独立する島部34を有するので、小型化や搭載効率の向上などが可能となる。このため、機能増加や車室空間確保という要求の高い車載電気接続箱21に最適なメタルコア基板11が得られる。
As described above, since the
また、前記島部34に対応する部位に形成した貫通孔47に前記メッキ層47aを形成したので、厚さの厚いコア板31を有効に利用して、メタルコア基板11の使用の自由度を高めることが可能となり、新規な使い方の道も拓け、積載効率の向上などの高い要求にも応えることができる。
In addition, since the plated
前記小型化は、スリット部32の幅が狭いこと、コア板31分割のための貫通孔46の大きさが小さくてすむことによって、格段に向上できる。
The downsizing can be remarkably improved by the narrow width of the
しかも、スリット部32を幅狭にしたりしても、前記角アール部36や長孔状部37、屈曲部38の存在によって、反りや応力の発生を抑制できる。このため、長期間の使用による歪の発生を抑えられ、耐久性を向上できる。この効果は、コア分割のための貫通孔46形成に際して応力の発生を少なくするようにしたことによって、更に高まる。
Moreover, even if the
また、スリット部32の角アール部36や屈曲部38によって面強度が高くなるので、プリプレグ41等と積層一体化をするときなどの作業性を確保できる。
Further, since the surface strength is increased by the corner rounded
その上、スリット部32の角アール部36や屈曲部38によって、スリット部32形成に際しての金型51の摩耗や損傷を抑えて作業性を確保できるので、加工コストの低減も図れる。
In addition, the corner rounded
さらに、スリット部32の幅は狭いので、メタルコア基板11の一部がコア板31分割された他の部位よりも高温に発熱したときには、発熱直後は、スリット部32が周囲への熱の伝導を遮断するものの、次第に熱を伝導し、熱の分散・均熱化が図れる。このようにしてメタルコア基板11全体での温度差をなくし、コア板31で熱を集約して一括放熱するので、良好な放熱効果が得られる。自動車においては、機能増加や車室空間確保という要求が高く、特に後者の車室空間確保の点から、車載電気接続箱21は高温のエンジンルームに搭載されることがあり、放熱性が良いことが必要となるところ、このような要求に応えるものとなる。
Further, since the width of the
加えて、島部34を分割するための貫通孔46に接触部61を保持すれば、結合力の高い接触部61の挿入等ができ、貫通孔46内に露出するコア板31の端面を接触部61で保護することにより、分割されたコア回路間のリークを防いだり、ハンダの余分な付着を防止したりすることができる。また、製造工程における位置決めや組み付け工程での固定等に使うことで、貫通孔46を有効利用でき、位置決めに用いると、その工程の加工精度を容易に高めることが可能で、精度の高い製品が得られる。固定に用いれば、部品点数の低減を図れ、小型化と搭載効率の向上に資し、組み付け作業の効率化にも貢献する。
In addition, if the
前記接触部61は、モールドやコーティングでも形成できるが、前記のようなピン部材62や保護キャップ63、閉塞キャップ64、固定突起65を利用すれば、コスト低減も可能である。
The
この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の通電部は、前記メッキ層47aに対応するも、
この発明は、前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の形態を採用することができる。
In correspondence between the configuration of the present invention and the configuration of the one aspect,
The energization part of the present invention corresponds to the
The present invention is not limited to the above-described configuration, and other forms can be adopted.
11…メタルコア基板
21…車載電気接続箱
31…コア板
32…スリット部
33…分離用接続部
34…島部
36…角アール部
37…長孔状部
47…貫通孔
47a…メッキ層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
当該メタルコア基板の中間層を構成するコア板に、複数のスリット部と、これらスリット部の間に介在する分離用接続部とで囲まれた島部が形成され、
前記コア板の両面に積層される絶縁層で前記島部を挟んだ状態で、前記分離用接続部が除去されて、前記島部が前記絶縁層内でその他の部分から電気的に独立された
車載電気接続箱用メタルコア基板。 A metal core substrate for an in-vehicle electrical junction box mounted on the in-vehicle electrical junction box,
In the core plate constituting the intermediate layer of the metal core substrate, an island portion surrounded by a plurality of slit portions and separation connecting portions interposed between the slit portions is formed,
In a state where the island portion is sandwiched between insulating layers laminated on both surfaces of the core plate, the separation connecting portion is removed, and the island portion is electrically independent from other portions in the insulating layer. Metal core board for in-vehicle electrical junction box.
複数のスリット部と、これらスリット部の間に介在する分離用接続部で囲まれた島部が形成された
車載電気接続箱用メタルコア基板に用いられるコア板構造。 A core plate structure used for a metal core substrate for an in-vehicle electric junction box mounted on an in-vehicle electric junction box,
The core board structure used for the metal core board | substrate for vehicle-mounted electrical connection boxes in which the island part enclosed by the connection part for a separation which interposes between several slit parts and these slit parts was formed.
請求項2に記載の車載電気接続箱用メタルコア基板に用いられるコア板構造。 The core board structure used for the metal core board | substrate for vehicle-mounted electrical connection boxes of Claim 2 by which the corner | angular round part was formed in the edge part of the said slit part.
請求項2または請求項3に記載の車載電気接続箱用メタルコア基板に用いられるコア板構造。 The core used for the metal core substrate for in-vehicle electrical connection boxes according to claim 2 or 3, wherein the separation connecting portion is formed by being sandwiched between elongated holes longer than the width of the slit portion in the slit portion. Board structure.
車載電気接続箱用メタルコア基板。 The metal core board | substrate for vehicle-mounted electrical connection boxes using the core board structure as described in any one of the said Claims 2-4.
請求項1または請求項5に記載の車載電気接続箱用メタルコア基板。 6. The metal core substrate for an in-vehicle electrical junction box according to claim 1 or 5, wherein the removal of the separation connection portion is made in order according to the shape of the slit and the separation connection portion and the arrangement of the separation connection portion. .
該貫通孔の内周面に、前記コア板と電気的に接続する通電部が形成された
請求項1、5または6に記載の車載電気接続箱用メタルコア基板。 A through hole penetrating in the thickness direction is formed,
The metal core substrate for in-vehicle electrical connection boxes according to claim 1, 5 or 6, wherein a current-carrying portion electrically connected to the core plate is formed on an inner peripheral surface of the through hole.
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