JP6079302B2 - 電子部品及び電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板に実装される電子部品、及び、該電子部品を有する電子制御装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に記載のように、配線パターンの一部としてパターンヒューズを有するプリント基板が知られている。

パターンヒューズは、他の配線パターンの部分よりも細く形成されている。したがって、例えば電子部品の内部で短絡が生じ、これにより過電流が流れると、発熱によりパターンヒューズが溶断され、過電流が遮断されるようになっている。

特開２００７−３１１４６７号公報

ところで、パターンヒューズを用いる場合、電子部品の種類が異なったり、同じ種類の電子部品でも定格が異なると、パターンヒューズを個別に設計しなければならない。このため、異なる電子制御装置において、プリント基板の共通化（標準化）を図るのが困難である。例えばプリント基板を共通化し、電子部品のみを載せ換えてなるバリエーション製品に対応することができない。

また、プリント基板上に、配線パターンの一部としてパターンヒューズを設けるため、プリント基板の体格、ひいては電子制御装置の体格を小型化することが困難である。

さらには、過電流によりパターンヒューズに生じる熱が、パターンヒューズに隣接するプリント基板の絶縁基材に直接的に逃げたり、パターンヒューズに接続される配線パターンを介して絶縁基材に間接的に逃げる。このように、パターンヒューズの熱が絶縁基材に逃げるため、短絡してからパターンヒューズが溶断するまでに時間がかかるという問題がある。すなわち、応答性良く遮断することができない。また、応答性能もばらつくため、遮断性能の精度を確保することもできない。

本発明は上記問題点に鑑み、電子部品が実装されるプリント基板の共通化及び体格の小型化を図るとともに、短絡から遮断までの応答性を向上することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のひとつは、一面（２６ａ）に第１配線（４０）を有するプリント基板（２６）に実装され、第１配線と第２配線（４２，８０）とを電気的に接続する電子部品であって、
少なくとも１つの素子を有する柱状の本体部（４８）と、
本体部の表面に設けられ、素子と電気的に接続された複数の電極（５０，５２）と、
複数の電極の少なくとも１つと電気的に接続された端子（５４）と、を備え、
複数の電極は、本体部の軸方向の端面のうち、一方の第１端面（４８ａ）を含む端部に設けられた第１電極（５０）と、第１端面と反対の第２端面（４８ｂ）を含む端部に設けられた第２電極（５２）と、を有しており、
本体部は、第１端面が一面と対向するように、プリント基板に配置され、
第１電極及び第２電極のうち、第２電極のみに端子が電気的に接続され、
端子として、ヒューズ端子（５４ａ）のみを有し、
第１電極は、第１配線と電気的に接続され、
第２電極は、ヒューズ端子を介して、第２配線と電気的に接続され、
ヒューズ端子は、第２電極に電気的且つ機械的に接続された電極接続部（６０）と、第２配線に電気的且つ機械的に接続される配線接続部（６２）と、電極接続部から本体部に対して遠ざかる方向に延びるとともに、軸方向に延設されて、電極接続部と配線接続部とを繋ぐ繋ぎ部（６４）と、を有し、
繋ぎ部は、ヒューズ端子の他の部分よりも断面積が小さくされ、過電流による発熱に応じて溶断し、過電流を遮断する遮断部（６６）を有することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の他のひとつは、一面（２６ａ）に第１配線（４０）を有するプリント基板（２６）に実装され、第１配線と第２配線（４２，８０）とを電気的に接続する電子部品であって、
少なくとも１つの素子を有する柱状の本体部（４８）と、
本体部の表面に設けられ、素子と電気的に接続された複数の電極（５０，５２）と、
複数の電極の少なくとも１つと電気的に接続された端子（５４）と、を備え、
複数の電極は、本体部の軸方向の端面のうち、一方の第１端面（４８ａ）を含む端部に設けられた第１電極（５０）と、第１端面と反対の第２端面（４８ｂ）を含む端部に設けられた第２電極（５２）と、を有しており、
本体部は、第１端面が一面と対向するように、プリント基板に配置され、
第１電極は、第１配線と電気的に接続され、
第２電極は、端子としてのヒューズ端子（５４ａ）を介して、第２配線と電気的に接続され、
ヒューズ端子は、第２電極に電気的且つ機械的に接続された電極接続部（６０）と、第２配線に電気的且つ機械的に接続される配線接続部（６２）と、電極接続部から本体部に対して遠ざかる方向に延びるとともに、軸方向に延設されて、電極接続部と配線接続部とを繋ぐ繋ぎ部（６４）と、を有し、
繋ぎ部は、ヒューズ端子の他の部分よりも断面積が小さくされ、過電流による発熱に応じて溶断し、過電流を遮断する遮断部（６６）を有し、
ヒューズ端子は、繋ぎ部から軸方向に垂直な方向に延びており、本体部における電極が設けられた部分を除く表面部分に接触する支持部（７８）を、少なくとも１つ有することを特徴とする。

これらによれば、電子部品が端子（５４）を有し、端子（５４）として遮断部（６６）を有するヒューズ端子（５４ａ）を含むので、プリント基板（２６）にパターンヒューズを設けなくて良い。これにより、例えば異なる電子制御装置において、プリント基板（２６）を共通化することができる。また、パターンヒューズを有さない分、プリント基板（２６）、ひいては電子制御装置の体格を小型化することができる。特に本発明では、電子部品の本体部（４８）を、プリント基板（２６）の一面（２６ａ）に対して立てて配置するようになっている。したがって、プリント基板（２６）に対する電子部品の実装面積を小さくし、これによっても、プリント基板（２６）の体格を小型化することができる。

また、第２配線（４２，８０）と第２電極（５２）とを電気的に接続するヒューズ端子（５４ａ）に、遮断部（６６）を設けている。このため、プリント基板（２６）に実装された状態で、遮断部（６６）はプリント基板（２６）に接触せず、遮断部（６６）の熱が直接的にプリント基板（２６）に逃げることはない。したがって、短絡してから遮断部（６６）が溶断するまでの時間を短縮、すなわち応答性を向上することができる。また、応答性能のばらつきを低減し、遮断性能の精度を向上することもできる。

なお、パターンヒューズで応答性を向上するには、パターンヒューズを他の配線部分より厚くしたり、パターンヒューズを、他の配線部分よりも溶断しやすい材料で形成することが必要となる。したがって、製造コストが高くなる。これに対し、本発明によれば、上記の通り、遮断部（６６）の熱がプリント基板（２６）に逃げにくいので、応答性を向上しつつ製造コストを低減することができる。また、上記のように、プリント基板（２６）が遮断部（６６）の熱を受けにくいので、プリント基板（２６）の耐熱設計を従来よりも緩和することができる。これによっても、製造コストを低減することができる。

また、本体部（４８）の第１端面（４８ａ）がプリント基板（２６）の一面（２６ａ）と対向するように、電子部品が配置されるため、本体部（４８）とプリント基板（２６）との対向面積を小さくすることができる。これにより、プリント基板（２６）と電子部品との線膨張係数差にともなう、一面（２６ａ）に沿う方向の歪み量を小さくすることができる。さらに、一面（２６ａ）に沿う方向に歪が生じても、ヒューズ端子（５４ａ）がバネ変形し、歪を緩和することができる。したがって、各電極（５０，５２）と対応する配線（４０，４２，８０）との接続部の電気的な接続信頼性を向上することができる。

また、電子部品をプリント基板（２６）に配置する際に、ヒューズ端子（５４ａ）により、本体部（４８）の配置を補助することができる。これにより、位置精度よく本体部（４８）を配置することができ、上記した各接続部の接続信頼性を向上することができる。

また、パターンヒューズの場合、周辺の電子部品の動作により生じる熱、周辺のパターンヒューズの熱が、プリント基板の絶縁基材や配線パターンを介して伝達される。このように、パターンヒューズが周辺の熱の影響を受けるため、高密度実装とすると、例えば短絡が生じる前に溶断が生じる虞がある。これに対し、本発明によれば、ヒューズ端子（５４ａ）に遮断部（６６）を設けているため、他の電子部品などの熱の影響を受けにくい。したがって、高密度実装が可能であり、これによっても、プリント基板（２６）の体格を小型化し、ひいては製造コストを低減することができる。

第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 回路基板の一部分を示す斜視図である。 図３のIV-IV線に沿う断面図である。 ヒューズ端子の展開図である。 図４において、遮断部が溶断した状態を示す図である。 第１変形例を示す断面図であり、図４に対応している。 第２変形例を示す平面図である。 第３変形例を示す断面図であり、図４に対応している。 第２実施形態に係る電子制御装置において、回路基板の一部分を示す斜視図であり、図３に対応している。 第４変形例を示す斜視図であり、図３に対応している。 第３実施形態に係る電子制御装置の一部分を拡大した斜視図である。 第５変形例を示す断面図であり、図４に対応している。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
図１及び図２に示す電子制御装置１０は、回路基板１２を備えている。さらには、回路基板１２以外にも、該回路基板１２を収容する筐体１４とシール材１６を備えている。本実施形態では、電子制御装置１０が、車両のエンジンを制御する防水型の電子制御装置（ＥＣＵ）として構成されている。

先ず、電子制御装置１０の構成の概略を説明する。

筐体１４は、アルミニウム、鉄等の金属材料や樹脂材料からなり、その内部に回路基板１２を収容して、これを保護するものである。筐体１４の構成部材の個数は特に限定されるものではなく、１つの部材から構成されても良いし、複数の部材から構成されても良い。

本実施形態では、図２に示すように、筐体１４が、一面が開口された底の浅い箱状のケース１８と、ケース１８の開口部位を閉塞するカバー２０の、２つの部材を有している。そして、ケース１８とカバー２０とがねじ２２により組み付けられ、回路基板１２を収容する内部空間を備えた筐体１４となっている。なお、この組み付け状態で、回路基板１２の一部が、ケース１８とカバー２０によって直接的、若しくは、間接的に挟持され、これにより、回路基板１２が筐体１４内の所定位置に保持されている。

なお、筐体１４を構成するケース１８とカバー２０の分割方向は特に限定されるものではない。本実施形態では、回路基板１２の厚み方向において筐体１４が２分割され、ケース１８とカバー２０となっている。

ケース１８における周縁部の４隅付近には、電子制御装置１０を例えばエンジンブロックに固定するための、ねじ挿通用の固定孔２４が設けられている。また、筐体１４には、後述するコネクタ３０の一部を外部に露出させるための開口部が設けられている。

シール材１６は、筐体１４の内部空間に水分が侵入するのを防止する機能を果たすものである。このシール材１６は、図２に示すように、ケース１８の周縁部位とカバー２０の周縁部位のうち、互いに対向する部位間に配置されている。また、筐体１４とコネクタ３０との対向部位間にも配置されている。

回路基板１２は、プリント基板２６に、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の電子部品２８が実装されて、回路が構成されたものである。電子部品２８は、プリント基板２６の一面２６ａ及び該一面２６ａと反対の裏面２６ｂの少なくとも一方に配置されていれば良い。本実施形態では、図２に示すように、プリント基板２６の両面２６ａ，２６ｂに電子部品２８が実装されている。また、一例として、プリント基板２６の一面２６ａに、後述するヒューズ端子５４ａを備えた電子部品２８ａが複数実装されている。この電子部品２８ａは、従来ヒューズパターンを必要とした電子部品である。便宜上、上記した電子部品２８ａ以外の電子部品２８を電子部品２８ｂと示す。

プリント基板２６には、上記した電子部品２８以外にも、回路基板１２に構成された回路と外部機器などとを電気的に中継するコネクタ３０が実装されている。なお、図２では、コネクタ３０のピン３０ａがプリント基板２６に挿入実装される例を示しているが、実装構造としては上記例に限定されるものではなく、表面実装構造を採用することもできる。また、図２に示す符号３２は、一部の電子部品２８ｂとケース１８に接して配置され、電子部品２８ｂの熱をケース１８に伝達する放熱ゲルである。

このように構成される電子制御装置１０には、コネクタ３０のピン３０ａに図示しない外部コネクタが嵌合され、ワイヤハーネスと電気的に接続されている。そして、過電流保護用のヒューズ３４を介して、バッテリ３６（直流電源）と電気的に接続されている。このバッテリ３６には、図示しない他の電子制御装置、例えばブレーキＥＣＵ、ステアリングＥＣＵ、ボディＥＣＵ、ナビゲーション装置なども接続されている。

ヒューズ３４としては、電子制御装置１０を含む各種電子制御装置等に対して作動に必要な電力を供給する経路に設けられるため、例えば１５Ａ用や２０Ａ用の大型ヒューズが採用される。ヒューズ３４は、電子制御装置１０を含む各種電子制御装置のいずれかに不具合が生じ、所定の電流値を超える過電流が発生すると、この過電流により溶断する。これにより、ヒューズ３４を介した電力の供給が遮断され、他の電子制御装置への悪影響が抑制される。

次に、図３及び図４を用いて、回路基板１２、特にヒューズ端子５４ａを備える電子部品２８ａを、詳細に説明する。図３及び図４では、回路基板１２のうち、電子部品２８ａの実装領域周辺を示している。また、図３では、レジスト４４を省略して図示している。また、以下においては、プリント基板２６の一面２６ａに沿い、且つ、互いに直交関係にある方向をＸ方向、Ｙ方向とする。また、プリント基板２６の厚み方向をＺ方向とする。

プリント基板２６は、樹脂やセラミックスを主原料とする絶縁基材３８と、銅などの導電材料からなり、前記絶縁基材３８に配置された配線パターンと、を有している。本実施形態では、絶縁基材３８に配線パターンが多層に配置されており、絶縁基材３８の両表面に、配線パターンがそれぞれ配置されている。

プリント基板２６の一面２６ａに対応する絶縁基材３８の表面上には、配線パターンとして、第１配線４０と第２配線４２が配置されている。そして、これら配線４０，４２を含む配線パターンを覆うように、レジスト４４が配置されている。このレジスト４４は、所定の位置に開口部４４ａを有している。この開口部４４ａから露出する各配線４０，４２の部分は、はんだ４６を介して、電子部品２８ａが接続されるランド４０ａ，４２ａとなっている。

電子部品２８ａは、プリント基板２６の一面２６ａ上に配置されている。この電子部品２８ａは、本体部４８と、電極５０，５２と、端子５４を有している。本実施形態では、回路基板１２が複数の電子部品２８ａを有している。

本体部４８は、少なくとも１つの素子を有している。複数の電子部品２８ａの少なくとも１つは、セラミック積層コンデンサである。この電子部品２８ａ（セラミック積層コンデンサ）の本体部４８は、図４に示すように、例えばチタン酸バリウム系の高誘電セラミックスからなる誘電層５６と、導体層５８が交互に配置されて構成されている。そして、導体層５８に対して電極５０，５２が電気的に接続されている。

また、本体部４８は柱状をなしている。そして、本体部４８の軸方向の端面４８ａ，４８ｂのうち、第１端面４８ａを含む端部には、第１電極５０が設けられ、第１端面４８ａと反対の第２端面４８ｂを含む端部には、第２電極５２が設けられている。本実施形態では、本体部４８が略四角柱状をなしている。そして、軸方向における一方の端部において、第１端面４８ａ及び４つの側面に、第１電極５０が一体的に設けられている。また、軸方向における他方の端部において、第２端面４８ｂ及び４つの側面に、第２電極５２が一体的に設けられている。

そして、本体部４８は、第１端面４８ａがプリント基板２６の一面２６ａに対向するように、一面２６ａに配置されている。すなわち、本体部４８の軸方向が、Ｚ方向とほぼ一致するように、本体部４８が一面２６ａに配置されている。詳しくは、本体部４８のうち、第１端面４８ａが一面２６ａに対向配置され、第１電極５０の主として第１端面４８ａの部分が、はんだ４６を介して、第１配線４０のランド４０ａと電気的且つ機械的に接続されている。

第２電極５２には、図示しないはんだを介して、端子５４としてのヒューズ端子５４ａが接続されている。このはんだは、例えばはんだ４６よりも融点が高く、はんだ４６のリフロー時に溶融しない材料からなる。

ヒューズ端子５４ａは、金属板を所定形状に打ち抜き、折曲することで形成されている。このヒューズ端子５４ａは、電極接続部６０と、配線接続部６２と、繋ぎ部６４を有している。電極接続部６０は、第２電極５２に、はんだを介して電気的且つ機械的に接続されている。配線接続部６２は、第２配線４２のランド４２ａに、はんだ４６を介して電気的且つ機械的に接続されている。繋ぎ部６４は、電極接続部６０から本体部４８に対して遠ざかる方向に延びるとともに、軸方向に延設されて、電極接続部６０と配線接続部６２とを繋いでいる。そして、繋ぎ部６４は、ヒューズ端子５４ａの他の部分よりも断面積が小さくされ、過電流による発熱に応じて溶断し、過電流を遮断する遮断部６６を有している。

本実施形態では、ヒューズ端子５４ａが、所定厚の金属板（平板）を所定形状に打ち抜き、折曲することで形成されている。電極接続部６０は、Ｘ方向及びＹ方向により規定される面内において、第２電極５２における第２端面４８ｂの部分とほぼ一致している。そして、板厚方向をＺ方向とほぼ平行とさせた状態で、第２電極５２における第２端面４８ｂの部分に接続されている。繋ぎ部６４は、電極接続部６０からＸ方向に延びており、繋ぎ部６４の一部分である第１繋ぎ部６４ａと電極接続部６０により、平坦部６８が構成されている。この平坦部６８は、自身の板厚方向が本体部４８の軸方向、すなわちＺ方向とほぼ平行となっており、本体部４８と反対の上面６８ａが、Ｚ方向に垂直な面となっている。

また、繋ぎ部６４は、折曲部７０において、略９０度の角度で折曲されており、折曲部７０を境界として、繋ぎ部６４の残りの部分である第２繋ぎ部６４ｂは、Ｚ方向に、本体部４８とほぼ同じ長さを有して延設されている。このため、第２繋ぎ部６４ｂの板厚方向は、Ｘ方向とほぼ平行となっている。第２繋ぎ部６４ｂは、本体部４８の側面４８ｃとの間に所定の間隔を有して対向配置されている。

また、繋ぎ部６４と配線接続部６２との境界は、折曲部７２とされており、配線接続部６２は、第２繋ぎ部６４ｂに対して略９０度の角度を有して折曲されている。配線接続部６２は、Ｘ方向において、本体部４８から遠ざかる方向に延設されている。

そして、遮断部６６は、第２繋ぎ部６４ｂのうち、折曲部７０，７２から離れた部分に形成されている。遮断部６６は、ヒューズ端子５４ａの他の部分よりも幅が狭くされており、これにより、過電流による発熱に応じて溶断し、過電流を遮断するようになっている。なお、幅とは、ヒューズ端子５４ａにおける電流の流れ方向及びヒューズ端子５４ａの板厚方向の両方向に直交する方向における長さである。ヒューズ端子５４ａは、所定厚の金属板を所定形状に打ち抜き、折曲することで形成されているため、遮断部６６は、上記した電流の流れ方向に直交する断面積が、ヒューズ端子５４ａの他の部分よりも小さくされているとも言える。

図５は、ヒューズ端子５４ａの展開図である。本実施形態では、平面長方形の板材を、その長手方向の途中で切り欠いて遮断部６６が形成されている。また、二点鎖線で示す折曲部７０，７２にて折り曲げることで、クランク状のヒューズ端子５４ａとなっている。

なお、図５に示すように、第２繋ぎ部６４ｂにおいて、遮断部６６の延設方向両端には、遮断部６６に近づくほど幅が狭くなるテーパ部７４が連結されている。本実施形態において、ヒューズ端子５４ａの遮断部６６及びテーパ部７４を除く部分の幅は、一定となっている。

このように構成されるヒューズ端子５４ａは、はんだ４６を介して第２配線４２と電気的に接続されている。本実施形態において、第２配線４２は、複数の電子部品２８（電子部品２８ａ含む）により共用される電源配線となっている。そして、この第２配線４２は、上記したコネクタ３０のピン３０ａを介してバッテリ３６と電気的に接続されている。

次に、上記した電子部品２８ａ及び電子制御装置１０の特徴部分の作用効果について説明する。

本実施形態では、電子部品２８ａの第２電極５２に、ヒューズ端子５４ａが接続されており、このヒューズ端子５４ａを介して、第２電極５２と第２配線４２のランド４２ａとが電気的に接続されている。したがって、例えば電子部品２８ａが短絡し、過電流（短絡電流）が生じても、幅の狭い、すなわち断面積の小さい遮断部６６が過電流に応じて発熱する。そして、この発熱により所定温度以上となると遮断部６６が溶断して、図６に示すように、遮断部６６の部分が空隙７６となり、第２電極５２と第２配線４２が電気的に遮断される。このように、ヒューズ端子５４ａに過電流が流れる際には、ヒューズ端子５４ａにより接続される第２電極５２と第２配線４２を速やかに遮断することができる。

また、電子部品２８ａの短絡故障により生じる過電流を遮断する遮断機能を、プリント基板２６のパターンヒューズに代えて、電子部品２８ａのヒューズ端子５４ａに持たせている。したがって、複数種類の電子制御装置１０において、プリント基板２６を共通化（標準化）することができる。例えばプリント基板２６を共通化し、電子部品２８ａのみを載せ換えてなるバリエーション製品に対応することができる。

また、パターンヒューズを有さない分、プリント基板２６、ひいては電子制御装置１０の体格を小型化することができる。特に本実施形態では、電子部品２８ａの本体部４８を、プリント基板２６の一面２６ａに対して立てて配置する。したがって、プリント基板２６に対する電子部品２８ａの実装面積をより小さくし、これによっても、プリント基板２６の体格を小型化することができる。

また、プリント基板２６の一面２６ａに配置された第２配線４２と、一面２６ａの上方に位置する第２電極５２とを接続するヒューズ端子５４ａに、遮断部６６を設けている。このため、電子部品２８ａがプリント基板２６に実装された状態で、遮断部６６はプリント基板２６に接触せず、遮断部６６の熱が直接的にプリント基板２６に逃げることはない。したがって、短絡してから遮断部６６が溶断するまでの時間を短縮、すなわち応答性を向上することができる。また、応答性能のばらつきを低減し、遮断性能の精度を向上することもできる。

なお、パターンヒューズで応答性を向上するには、パターンヒューズを他の配線部分より厚くしたり、パターンヒューズを、他の配線部分よりも溶断しやすい材料で形成することが必要となる。したがって、製造コストが高くなる。これに対し、本実施形態では、上記の通り、遮断部６６の熱がプリント基板２６に逃げにくいので、応答性を向上しつつ製造コストを低減することができる。また、上記のように、プリント基板２６が遮断部６６の熱を受けにくいので、プリント基板２６の耐熱設計を従来よりも緩和することができる。これによっても、製造コストを低減することができる。

また、本体部４８をプリント基板２６に立てて配置し、第１端面４８ａのみがプリント基板２６の一面２６ａと対向するようにしたので、本体部４８とプリント基板２６との対向面積を小さくすることができる。これにより、プリント基板２６と電子部品２８ａとの線膨張係数差にともなう、一面２６ａに沿う方向の歪み量を小さくすることができる。さらに、一面２６ａに沿う方向、具体的にはＸ方向、に歪が生じても、ヒューズ端子５４ａがバネ変形し、歪を緩和することができる。したがって、第１電極５０と第１配線４０との接続部、第２電極５２と第２配線４２の接続部の電気的な接続信頼性を向上することができる。

また、電子部品２８ａをプリント基板２６に配置する際に、ヒューズ端子５４ａにより、本体部４８の配置を補助することができる。換言すれば、ヒューズ端子５４ａにより、プリント基板２６との接続点が増える。これにより、位置精度よく本体部４８を配置することができ、上記した各接続部の接続信頼性を向上することができる。

なお、ヒューズ端子５４ａの電極接続部６０が、第２電極５２における第２端面４８ｂの部分に接続されている。このように、本体部４８の軸上に電極接続部６０が位置するので、位置精度よく本体部４８を配置することができる。

さらにヒューズ端子５４ａが、電極接続部６０を含む平坦部６８を有しており、平坦部６８における上面６８ａが、Ｚ方向に垂直となっている。このため、既存の部品実装装置（マウント装置）により、平坦部６８の上面６８ａを吸着し、電子部品２８ａをプリント基板２６に配置することができる。

また、本体部４８をプリント基板２６に立てて配置するため、遮断部６６が溶断した後に、再接続が生じにくいという利点もある。

また、パターンヒューズの場合、周辺の電子部品の動作により生じる熱、周辺のパターンヒューズの熱が、プリント基板の絶縁基材や配線パターンを介して伝達される。このように、パターンヒューズが周辺の熱の影響を受けるため、高密度実装とすると、例えば短絡が生じる前に溶断が生じる虞がある。これに対し、本実施形態では、遮断部６６がプリント基板２６の一面２６ａ上に浮いた状態で保持されるため、他の電子部品２８などの熱の影響を受けにくい。したがって、高密度実装が可能であり、これによっても、プリント基板２６の体格を小型化し、ひいては製造コストを低減することができる。

また、ヒューズ端子５４ａを有する電子部品２８ａの少なくとも一部は、電源配線である第２配線４２に接続されている。しかしながら、上記したように、電子部品２８ａが短絡故障し、ヒューズ端子５４ａに過電流が流れる際には、ヒューズ端子５４ａにより接続される第２電極５２と第２配線４２を、速やかに遮断することができる。したがって、第２配線４２に接続される他の電子部品２８を上記した過電流から保護することができる。また、遮断部６６を遮断する際の過電流は、ヒューズ３４を遮断する程は大きくないので、過電流が、他の電子制御装置への電力供給に影響を及ぼすのを抑制することができる。

また、本実施形態では、電子部品２８ａとしてセラミック積層コンデンサを含んでいる。このような積層構造の電子部品２８ａを採用すると、電子部品２８ａを小型化でき、回路基板１２を高密度実装とすることができる。その反面、積層構造の電子部品２８ａでは、車両振動や熱応力などにより、多層に配置された導体層５８同士が短絡しやすいという問題がある。本実施形態では、このような電子部品２８ａを採用し、万が一短絡が生じても、ヒューズ端子５４ａにより接続される第２電極５２と第２配線４２を、速やかに遮断することができる。

また、例えばリチウム系のバッテリ３６などは、電流供給能力が鉛バッテリに較べて電力供給能力に優れが、定格を超える電流を供給するなどで急速に劣化が促進されるという問題がある。しかしながら、本実施形態では、電子部品２８ａに短絡が生じても、ヒューズ端子５４ａにより接続される第２電極５２と第２配線４２を速やかに遮断し、バッテリ３６への影響を最小限に留めることができる。

なお、繋ぎ部６４の構成は上記例に限定されるものではない。例えば図７に示す第１変形例のように、Ｚ方向に対して傾斜する繋ぎ部６４により、電極接続部６０と配線接続部６２を繋ぐ構成としても良い。

また、ヒューズ端子５４ａの第２電極５２への接続位置は、第２端面４８ｂの部分に限定されるものではない。例えば図８に示す第２変形例のように、第２電極５２における側面４８ｄの部分に電極接続部６０が接続される構成としても良い。側面４８ｄは、上記した側面４８ｄの隣の面である。図８に示す例では、電極接続部６０と繋ぎ部６４とが、一体的なＬ字状の平板とされ、この平板の板厚方向はＹ方向とほぼ平行となっている。また、上記平板に対して配線接続部６２が略９０度の角度を有して折曲され、配線接続部６２の板厚方向はＺ方向となっている。また、配線接続部６２はＹ方向に延設されている。なお、側面４８ｄ以外の側面、例えば側面４８ｃの部分に、電極接続部６０が接続されても良い。

また、遮断部６６の位置は、第２繋ぎ部６４ｂに限定されるものではない。例えば図９に示す第３変形例のように、第１繋ぎ部６４ａに遮断部６６を設けても良い。

（第２実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した電子部品２８ａ及び電子制御装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。

本実施形態では、図１０に示すように、第１実施形態に記載の構成に加え、ヒューズ端子５４ａが支持部７８を有する点を第１の特徴とする。さらに、遮断部６６が、繋ぎ部６４における支持部７８との連結部分よりも電極接続部６０に近い位置に設けられている点を第２の特徴とする。

支持部７８は、繋ぎ部６４からＺ方向に垂直な方向に延びており、本体部４８における電極５０，５２が設けられた部分を除く表面部分に接触している。本実施形態では、支持部７８が、ヒューズ端子５４ａの一部、すなわち、電極接続部６０、配線接続部６２、及び繋ぎ部６４が構成された金属板の一部として構成されている。また、支持部７８は、第２繋ぎ部６４ｂに対して、９０度の角度を有して折曲され、Ｘ方向において本体部４８に近づく方向に延設されている。そして、支持部７８は、本体部４８の側面のうち、第２繋ぎ部６４ｂが対向する側面４８ｃの隣の側面４８ｄに接触している。

これによれば、支持部７８が本体部４８に接触した状態で、電子部品２８ａをプリント基板２６に配置する。支持部７８が本体部４８に接触している分、電極５０，５２を含む本体部４８とヒューズ端子５４ａ、特に第１電極５０と配線接続部６２、の相対的な位置にずれが生じにくい。したがって、電子部品２８ａをはんだ付けする前の状態で、ヒューズ端子５４ａにより、本体部４８をプリント基板２６に位置精度よく配置することができる。

また、電子部品２８ａがプリント基板２６にはんだ付けされた状態でも、支持部７８は本体部４８に接触している。したがって、例えば外力がヒューズ端子５４ａの繋ぎ部６４に印加されても、繋ぎ部６４が変形し難い。このように、支持部７８を備えることで、はんだ付け後におけるヒューズ端子５４（繋ぎ部６４）の変形を抑制することができる。

また、遮断部６６は、第２繋ぎ部６４ｂにおいて、支持部７８との連結部分よりも電極接続部６０に近い位置に設けられている。したがって、過電流により遮断部６６が溶断した後も、支持部７８は本体部４８に接触する。これによれば、ヒューズ端子５４ａにおける支持部７８から配線接続部６２の部分と、電極５０，５２を含む本体部４８との相対的な位置にずれが生じにくい。溶断したヒューズ端子５４ａの残りの部分は、第２電極５２に接続されているため、支持部７８により、溶断して分離されたヒューズ端子５４ａの相対的な位置にずれが生じにくい。したがって、溶断して分離されたヒューズ端子５４ａの再接続を抑制することができる。

なお、支持部７８の本数は１本に限定されるものではない。好ましくは図１１に示す第４変形例のように、ヒューズ端子５４ａが一対の支持部７８を有し、一対の支持部７８が、本体部４８の側面のうち、相対する側面にそれぞれ接触する構成とすると良い。図１１では、側面４８ｄと、該側面４８ｄと反対の側面とに、支持部７８が接触している。これによれば、一対の支持部７８により、本体部４８を挟む形となるため、電子部品２８ａをはんだ付けする前の状態で、本体部４８をプリント基板２６にさらに位置精度よく配置することができる。また、電子部品２８ａがプリント基板２６にはんだ付けされた状態で、ヒューズ端子５４（繋ぎ部６４）の変形を、より効果的に抑制することができる。また、溶断後のヒューズ端子５４ａの再接続を、より効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、遮断部６６が、繋ぎ部６４における支持部７８との連結部分よりも電極接続部６０に近い位置に設けられる例を示した。しかしながら、遮断部６６が、繋ぎ部６４における支持部７８との連結部分よりも配線接続部６２に近い位置に設けられた構成とすることもできる。すなわち、第１の特徴を有し、第２の特徴を有さない構成とすることもできる。

（第３実施形態）
本実施形態において、上記実施形態に示した電子部品２８ａ及び電子制御装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。

本実施形態では、図１２に示すように、第２配線として、プリント基板２６とは別部材の配線部材８０を用いる点を特徴とする。それ以外の構成は、第２実施形態に示した第４変形例（図１１参照）と同じである。

配線部材８０は、例えば大電流が流れる金属製のバスバーであり、ヒューズ端子５４ａの配線接続部６２は、この配線部材８０に溶接されている。

これによれば、上記した効果に加え、プリント基板２６と、該プリント基板２６とは別部材である配線部材８０とのＸ方向における位置ばらつきや、使用環境温度による変位も、ヒューズ端子５４ａのバネ変形にて吸収することができる。したがって、第１配線４０と第１電極５０、配線部材８０と第２電極５２、の接続信頼性を向上することができる。

なお、図１２では、第２実施形態に示した第４変形例に配線部材８０を組み合わせる例を示したが、それ以外の形態についても、配線部材８０を組み合わせることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、電子部品２８ａが、端子５４としてヒューズ端子５４ａのみを有する例を示した。しかしながら、例えば図１３の第５変形例に示すように、第１電極５０側にノーマル端子５４ｂを設けても良い。このノーマル端子５４ｂは、遮断部６６を有していない端子５４である。図１３に示す例では、平板状のノーマル端子５４ｂが、第１電極５０における第１端面４８ａの部分に、図示しないはんだを介して接続されている。これによれば、第１端面４８ａが平坦でない場合でも、本体部４８をプリント基板２６の一面２６ａに安定して配置することができる。

上記実施形態では、ヒューズ端子５４ａにおいて、幅が狭くされた箇所を遮断部６６とする例を示した。しかしながら、厚みが薄くされた箇所を遮断部６６とすることもできる。

上記実施形態では、電子部品２８ａの例として、セラミック積層コンデンサを示した。しかしながら、上記した構成は、それ以外の電子部品にも採用することができる。例えば、積層構造の電子部品としては、積層インダクタも採用することができる。また、積層構造に限定されず、柱状をなす本体部４８に対し、第１端面４８ａを含む端部に第１電極５０が設けられ、第２端面４８ｂを含む端部に第２電極５２が設けられた構成の電子部品であれば採用することができる。また、多連チップ抵抗などの本体部４８に複数の素子を有する電子部品にも採用することができる。

上記実施形態では、バッテリ３６と電気的に接続される電源配線としての第２配線４２に対して、ヒューズ端子５４ａが電気的に接続される例を示した。しかしながら、ヒューズ端子５４ａを有する電子部品２８ａが接続される第２配線４２は、電源配線に限定されるものではない。

１０・・・電子制御装置、１２・・・回路基板、１４・・・筐体、１６・・・シール材、１８・・・ケース、２０・・・カバー、２２・・・ねじ、２４・・・固定孔、２６・・・プリント基板、２６ａ・・・一面、２６ｂ・・・裏面、２８，２８ａ，２８ｂ・・・電子部品、３０・・・コネクタ、３０ａ・・・ピン、３２・・・放熱ゲル、３４・・・ヒューズ、３６・・・バッテリ、３８・・・絶縁基材、４０・・・第１配線、４０ａ・・・ランド、４２・・・第２配線、４２ａ・・・ランド、４４・・・レジスト、４４ａ・・・開口部、４６・・・はんだ、４８・・・本体部、４８ａ・・・第１端面、４８ｂ・・・第２端面、４８ｃ，４８ｄ・・・側面、５０・・・第１電極、５２・・・第２電極、５４・・・端子、５４ａ・・・ヒューズ端子、５４ｂ・・・ノーマル端子、５６・・・誘電層、５８・・・導電層、６０・・・電極接続部、６２・・・配線接続部、６４・・・繋ぎ部、６４ａ・・・第１繋ぎ部、６４ｂ・・・第２繋ぎ部、６６・・・遮断部、６８・・・平坦部、６８ａ・・・上面、７０，７２・・・折曲部、７４・・・テーパ部、７６・・・空隙、７８・・・支持部、８０・・・配線部材、

Claims (12)

1. 一面（２６ａ）に第１配線（４０）を有するプリント基板（２６）に実装され、前記第１配線と第２配線（４２，８０）とを電気的に接続する電子部品であって、
   少なくとも１つの素子を有する柱状の本体部（４８）と、
   前記本体部の表面に設けられ、前記素子と電気的に接続された複数の電極（５０，５２）と、
   複数の前記電極の少なくとも１つと電気的に接続された端子（５４）と、を備え、
   複数の前記電極は、前記本体部の軸方向の端面のうち、一方の第１端面（４８ａ）を含む端部に設けられた第１電極（５０）と、前記第１端面と反対の第２端面（４８ｂ）を含む端部に設けられた第２電極（５２）と、を有しており、
   前記本体部は、前記第１端面が前記一面と対向するように、前記プリント基板に配置され、
   前記第１電極及び前記第２電極のうち、前記第２電極のみに前記端子が電気的に接続され、
   前記端子として、ヒューズ端子（５４ａ）のみを有し、
   前記第１電極は、前記第１配線と電気的に接続され、
   前記第２電極は、前記ヒューズ端子を介して、前記第２配線と電気的に接続され、
   前記ヒューズ端子は、前記第２電極に電気的且つ機械的に接続された電極接続部（６０）と、前記第２配線に電気的且つ機械的に接続される配線接続部（６２）と、前記電極接続部から前記本体部に対して遠ざかる方向に延びるとともに、前記軸方向に延設されて、前記電極接続部と前記配線接続部とを繋ぐ繋ぎ部（６４）と、を有し、
   前記繋ぎ部は、前記ヒューズ端子の他の部分よりも断面積が小さくされ、過電流による発熱に応じて溶断し、前記過電流を遮断する遮断部（６６）を有することを特徴とする電子部品。
2. 前記ヒューズ端子（５４ａ）は、前記繋ぎ部（６４）から前記軸方向に垂直な方向に延びており、前記本体部（４８）における前記電極（５０，５２）が設けられた部分を除く表面部分に接触する支持部（７８）を、少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 一面（２６ａ）に第１配線（４０）を有するプリント基板（２６）に実装され、前記第１配線と第２配線（４２，８０）とを電気的に接続する電子部品であって、
   少なくとも１つの素子を有する柱状の本体部（４８）と、
   前記本体部の表面に設けられ、前記素子と電気的に接続された複数の電極（５０，５２）と、
   複数の前記電極の少なくとも１つと電気的に接続された端子（５４）と、を備え、
   複数の前記電極は、前記本体部の軸方向の端面のうち、一方の第１端面（４８ａ）を含む端部に設けられた第１電極（５０）と、前記第１端面と反対の第２端面（４８ｂ）を含む端部に設けられた第２電極（５２）と、を有しており、
   前記本体部は、前記第１端面が前記一面と対向するように、前記プリント基板に配置され、
   前記第１電極は、前記第１配線と電気的に接続され、
   前記第２電極は、前記端子としてのヒューズ端子（５４ａ）を介して、前記第２配線と電気的に接続され、
   前記ヒューズ端子は、前記第２電極に電気的且つ機械的に接続された電極接続部（６０）と、前記第２配線に電気的且つ機械的に接続される配線接続部（６２）と、前記電極接続部から前記本体部に対して遠ざかる方向に延びるとともに、前記軸方向に延設されて、前記電極接続部と前記配線接続部とを繋ぐ繋ぎ部（６４）と、を有し、
   前記繋ぎ部は、前記ヒューズ端子の他の部分よりも断面積が小さくされ、過電流による発熱に応じて溶断し、前記過電流を遮断する遮断部（６６）を有し、
   前記ヒューズ端子は、前記繋ぎ部から前記軸方向に垂直な方向に延びており、前記本体部における前記電極が設けられた部分を除く表面部分に接触する支持部（７８）を、少なくとも１つ有することを特徴とする電子部品。
4. 前記遮断部（６６）は、前記繋ぎ部（６４）において、前記支持部（７８）の連結部分よりも前記電極接続部（６０）側に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電子部品。
5. 前記本体部（４８）は、四角柱状をなして４つの側面を有し、
   前記ヒューズ端子（５４ａ）は、一対の前記支持部（７８）を有し、
   前記支持部は、四角柱状の前記本体部の相対する側面にそれぞれ接触することを特徴とする請求項４に記載の電子部品。
6. 前記ヒューズ端子（５４ａ）の電極接続部（６０）は、前記第２電極（５２）における前記第２端面（４８ｂ）の部分に接続されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の電子部品。
7. 前記ヒューズ端子（５４ａ）のうち、前記電極接続部（６０）を含む一部分が平坦部（６８）とされ、該平坦部における前記本体部（４８）と反対の面（６８ａ）が、前記軸方向に垂直とされていることを特徴とする請求項６に記載の電子部品。
8. 前記遮断部（６６）は、前記ヒューズ端子（５４ａ）の板厚方向に垂直な幅方向の長さが、前記ヒューズ端子の他の部分よりも短くされていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の電子部品。
9. 前記第２配線（４２）は、前記プリント基板（２６）の一面（２６ａ）に設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の電子部品。
10. 前記第２配線（８０）は、前記プリント基板（２６）とは別部材として設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の電子部品。
11. 請求項９に記載の電子部品（２８ａ）と、
    前記電子部品の第１電極（５０）と電気的に接続される第１配線（４０）と、前記電子部品の第２電極（５２）と電気的に接続される第２配線（４２）と、を有するプリント基板（２６）と、を備えることを特徴とする電子制御装置。
12. 請求項１０に記載の電子部品（２８ａ）と、
    前記電子部品の第１電極（５０）と電気的に接続される第１配線（４０）を有するプリント基板（２６）と、
    前記電子部品の第２電極（５２）と電気的に接続される第２配線としての配線部材（８０）と、を備えることを特徴とする電子制御装置。

Images