JP6436353B2 - 回路構成体および電気接続箱 - Google Patents

回路構成体および電気接続箱 Download PDF

Info

Publication number
JP6436353B2
JP6436353B2 JP2015223889A JP2015223889A JP6436353B2 JP 6436353 B2 JP6436353 B2 JP 6436353B2 JP 2015223889 A JP2015223889 A JP 2015223889A JP 2015223889 A JP2015223889 A JP 2015223889A JP 6436353 B2 JP6436353 B2 JP 6436353B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
bus bar
opening
heat
back surface
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.)
Active
Application number
JP2015223889A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017093243A (ja
JP2017093243A5 (ja
Inventor
健人 小林
健人 小林
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.)
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority to JP2015223889A priority Critical patent/JP6436353B2/ja
Priority to CN201680066463.5A priority patent/CN108352691B/zh
Priority to US15/771,687 priority patent/US10398019B2/en
Priority to DE112016005240.5T priority patent/DE112016005240B4/de
Priority to PCT/JP2016/082046 priority patent/WO2017086129A1/ja
Publication of JP2017093243A publication Critical patent/JP2017093243A/ja
Publication of JP2017093243A5 publication Critical patent/JP2017093243A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6436353B2 publication Critical patent/JP6436353B2/ja
Active 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
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • 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
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02Details
    • H02G3/03Cooling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02Details
    • H02G3/08Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/16Distribution boxes; Connection or junction boxes structurally associated with support for line-connecting terminals within the box
    • 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
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • 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
    • 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
    • H05K2201/06Thermal details
    • H05K2201/066Heatsink mounted on the surface of the 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
    • 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
    • H05K2201/10015Non-printed capacitor
    • 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
    • H05K2201/10022Non-printed resistor
    • 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
    • H05K2201/1003Non-printed inductor
    • 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
    • H05K2201/10166Transistor
    • 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
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10272Busbars, i.e. thick metal bars mounted on the printed circuit board [PCB] as high-current conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Description

本明細書によって開示される技術は、回路構成体および当該回路構成体を備えた電気接続箱に関し、詳しくは、回路構成体に含まれる電子部品によって発生した熱を放熱させる技術に関する。
従来、車載電装品等の回路構成体に含まれる電子部品による発熱を放熱させる技術として、例えば、特許文献1に開示された技術が知られている。特許文献1には、電子部品による発熱を、バスバーおよび絶縁伝熱部材を介してヒートシンク(放熱部材)に伝え、ヒートシンクから放熱する技術が開示されている。その際、従来、絶縁伝熱部材として、加熱硬化型接着剤が使用されていた。また、加熱のための昇温や、冷却時間を含めた加熱硬化に要する工程を省くために、加熱硬化型接着剤に代えて常温硬化型接着剤が使用されることもある。
特開2013−99071号公報
しかしながら、絶縁伝熱部材として常温硬化型接着剤を使用する場合、常温硬化型接着剤は、加熱硬化型接着剤と比べて一般的に硬度が低いため、バスバーと放熱部材との間に配置された常温硬化型接着剤が、環境温度の冷熱サイクルによる応力によって、周辺に逃げ出す虞がある。すなわち、環境温度の高温時に常温硬化型接着剤が軟化した場合、剛性の大きいバスバーと放熱部材との間に挟まれた常温硬化型接着剤は、周辺に押し出されることになる。この場合、環境温度が低下した際に発熱体である電子部品の直下の常温硬化型接着剤が不足する。それによって、例えば、バスバーと放熱部材との界面が剥離する虞があった。バスバーと放熱部材との界面が剥離すると、バスバーから放熱部材への伝熱が低減され、放熱部材による放熱効果が低下することとなる。
そのため、そのような高温時における常温硬化型接着剤の周辺への押し出しを規制するための規制部材を設けることが考えられる。しかしながら、規制部材にも、絶縁伝熱部材に対する環境温度の冷熱サイクルによる応力が影響し、応力が大きい場合、規制部材から絶縁伝熱部材が、はみ出す虞が考えられる。
本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、本明細書は、温度上昇に伴う絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材を備える場合であっても、放熱部材による放熱効果が低減されることを抑制できる回路構成体を提供する。
本明細書に開示される回路構成体は、接続用開口部を有する回路基板と、前記回路基板の裏面側に設けられたバスバーと、前記回路基板の表面側から前記接続用開口部を通して、前記バスバーに電気的に接続された電子部品と、前記バスバーの、前記回路基板に対向する面と反対の面側に設けられ、前記バスバーからの熱を放熱する放熱部材と、前記バスバーと前記放熱部材との間に設けられ、絶縁性を有し、前記バスバーからの熱を前記放熱部材に伝える絶縁伝熱部材と、前記バスバーと前記放熱部材との間に設けられ、前記絶縁伝熱部材の温度上昇に伴う前記絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記絶縁伝熱部材を前記バスバーに接触させるための伝熱用開口部を有し、前記絶縁伝熱部材は、前記バスバーに接触された状態において、前記伝熱用開口部の開口面積より小さい面積を有する。
本構成によれば、絶縁伝熱部材は、バスバーに接触された状態において、伝熱用開口部の開口面積より小さい面積を有する。そのため、環境温度が上昇して絶縁伝熱部材が移動する場合であっても、絶縁伝熱部材は伝熱用開口部の空白領域に移動することができる。それによって、環境温度の冷熱サイクルによる絶縁伝熱部材に作用する応力が大きい場合であっても、規制部材から絶縁伝熱部材が、はみ出すことが抑制される。その結果、温度上昇に伴う絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材を用いる場合であっても、放熱部材による放熱効果が低減されることを抑制できる。
なお、ここで、「絶縁伝熱部材の移動」には、環境温度の上昇に伴う絶縁伝熱部材の膨張、あるいは変位・ズレ等も含まれる。また、語句「接触された状態」には、接着された状態も含まれる。
上記回路構成体において、前記バスバーの裏面は、前記電子部品が配置される前記バスバーの表面側の領域に対応する前記バスバーの裏面側の領域である部品領域を有する第1裏面を含み、前記伝熱用開口部は、前記第1裏面に対して開口している第1伝熱用開口部を含み、前記絶縁伝熱部材は、前記第1伝熱用開口部を介して、少なくとも前記部品領域を含んで前記第1裏面に接触しているようにしてもよい。
本構成によれば、絶縁伝熱部材は、第1伝熱用開口部の範囲内において、少なくともバスバーの第1裏面の部品領域を含んでバスバーの第1裏面に接触している。そのため、電子部品からの熱を、バスバーを介して放熱部材に効率的に伝えることができる。
また、上記回路構成体において、前記バスバーの裏面は、前記部品領域を含まない第2裏面を含み、前記伝熱用開口部は、前記第2裏面に対して開口している第2伝熱用開口部を、さらに含み、前記絶縁伝熱部材は、前記第2伝熱用開口部を介して前記第2裏面に接触しているようにしてもよい。
本構成によれば、絶縁伝熱部材は、さらに、バスバーの部品領域を含まないバスバーの第2裏面に対して開口している第2伝熱用開口部を介してバスバーの第2裏面に接触している。電子部品からの熱は、電子部品が接続されていないバスバーの領域にも拡散する。そのため、絶縁伝熱部材によって、電子部品が接続されていないバスバーの領域からの熱を、絶縁伝熱部材を介して放熱部材に伝えることができる。
また、上記回路構成体において、前記絶縁伝熱部材は、前記バスバーに接触された状態において、前記伝熱用開口部の縁部に位置する周囲部を有するようにしてもよい。
本構成によれば、絶縁伝熱部材に応力が作用する際、伝熱用開口部の縁部に位置する、縁伝熱部材の周囲部の移動は制限され、絶縁伝熱部材の移動は、空白領域を形成する絶縁伝熱部材の周囲部によって主に行わせることができる。それによって、応力による絶縁伝熱部材の無秩序な移動が抑制され、電子部品からの熱の放熱部材への伝熱が軽減されることを抑制できる。
また、上記回路構成体において、前記規制部材は、絶縁性を有するフレーム板によって構成され、前記フレーム板は、前記伝熱用開口部の縁部を形成し、前記放熱部材側に突出する突出部を有するフレーム部を含み、一方、前記放熱部材は、前記フレーム部の前記突出部が埋め込まれる溝を有するようにしてもよい。
本構成によれば、規制部材が、伝熱用開口部の縁部を形成し、放熱部材側に突出する突出部を有するフレーム部を含む、フレーム板によって構成されている。また、フレーム部の突出部は放熱部材の溝に埋め込まれる。そのため、環境温度の上昇時に、絶縁伝熱部材として、例えば常温硬化型接着剤を使用し、常温硬化型接着剤が軟化した場合であっても、伝熱用開口部内に配置された常温硬化型接着剤が、伝熱用開口部の縁部によって周辺に逃げ出すことを抑制できる。
また、上記回路構成体において、前記絶縁伝熱部材を常温硬化型接着剤によって構成することが好ましい。
本構成によれば、絶縁伝熱部材を常温硬化型接着剤によって構成することによって、加熱のための昇温や、冷却時間を含めた加熱硬化に要する工程を省くことができるとともに、環境温度の上昇時における、規制部材による絶縁伝熱部材の移動規制効果を、より大きく利用できる。
また、本明細書に開示される電気接続箱は、上記のいずれかに記載の回路構成体と、前記回路構成体を収納するケースとを備える。
本明細書に開示された技術によれば、温度上昇に伴う絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材を備える場合であっても、放熱部材による放熱効果が低減されることを抑制できる。
一実施形態の電気接続箱の中の概略的な平面図 図1および図4のA−A線における断面図 回路構成体の裏面からの、放熱板および絶縁伝熱部材を除いた平面図 回路構成体の裏面からの、放熱板を除いた平面図 図4の一部拡大断面図 図1および図4のB−B線における断面図 図1および図4のC−C線における断面図 回路構成体の裏面からの平面図
一実施形態を図1から図8を参照して説明する。
1.電気接続箱の構成
本実施形態の電気接続箱1は、図1に示すように、回路構成体10と、回路構成体10を収容する合成樹脂製のケース2とを備える。電気接続箱1は、さらに、回路構成体10を覆う金属製のカバー(図示せず)を備える。
2.回路構成体の構成
回路構成体10は、回路基板20、NチャネルMOSFET(以下、単に「MOSFET」と記す)30、複数のバスバー50、フレーム板70、絶縁伝熱部材80、および放熱板90等を備える。回路構成体10は、本実施形態では、車両に搭載されるDC−DCコンバータである。なお、回路構成体10は、これに限られない。
回路基板20は、MOSFET30等の電子部品を所定のバスバー50に接続するための複数の接続用開口部21を有する。図1に示されるように、MOSFET30、コイル35、コンデンサ36、抵抗37等の発熱する電子部品のが、対応する接続用開口部21を介して、例えば半田によって対応するバスバー50に接続されている。詳しくは、各電子部品の、複数の接続端子の少なくとも1個の接続端子が、接続用開口部21を介して、対応するバスバー50に接続されている。
MOSFET30は、例えば、半導体で構成され合成樹脂によってモールドされた本体部と、複数の接続端子としてのゲート端子、ドレイン端子、およびソース端子とを有する。そのドレイン端子とソース端子が、それぞれ、対応するバスバー50に接続されている。なお、ゲート端子は、回路基板20の表面20Aに形成された配線(図示せず)に接続されている。
また、コイル35、コンデンサ36、抵抗37は、それぞれ2個の接続端子が、対応する接続用開口部21を介して、対応するバスバー50に接続されている。
複数のバスバー50は、図2に示されるように、回路基板20の裏面20B側に設けられている。複数のバスバー50は、グラン電位とされるグランバスバー、電源電位とされる電源バスバー等を含む。複数のバスバー50は、例えば、金属板材を所定形状にプレス加工してなる。バスバー50は概ね矩形状をなしており、隣り合うバスバー50との間に隙間SLを介して所定のパターンで配置されている。
詳しくは、回路基板20と複数のバスバー50との間には、回路基板20と複数のバスバー50とを接着する接着シート(図示せず)が設けられている。すなわち、各バスバー50は、接着シートを介して回路基板20の裏面20Bに接着されている。接着シートの平面形状は、回路基板20の平面形状とほぼ等しい。
また、バスバー50の裏面(50B、50C)は、部品領域50Rを含む第1裏面50Bと、部品領域50Rを含まない第2裏面50Cとを含む。ここで、部品領域50Rとは、MOSFET30等の電子部品が配置されるバスバーの表面50A側の領域に対応するバスバーの裏面側の領域を意味し、電子部品が実際に配置される領域ではない。なお、第1裏面50B、第2裏面50C、および部品領域50Rは、1個のバスバー50で形成されるものに限られず、複数のバスバー50によって形成されるものも含む。
フレーム板70は、図2等に示されるように、複数のバスバー50と放熱板90との間に設けられている。詳しくは、フレーム板70は、放熱板90に設けられた溝91に嵌め込まれている。
フレーム板70は、図3等に示されるように、第1伝熱用開口部71、第2伝熱用開口部72、およびフレーム部73を含む。第1伝熱用開口部71および第2伝熱用開口部72は、絶縁伝熱部材80をバスバー50に接触させるための開口である。第1伝熱用開口部71は、図3に示されるように、平面視において電子部品の配置位置に対応したバスバーの部品領域50Rを含んだバスバーの第1裏面50Bに対して開口している。
一方、第2伝熱用開口部72は、図3に示されるように、平面視において電子部品の配置位置に対応したバスバーの部品領域50Rを含まないバスバーの第2裏面50Cに対して開口している。
すなわち、絶縁伝熱部材80は、第1伝熱用開口部71を介して第1裏面50Bに接触しており、第2伝熱用開口部72を介して第2裏面50Cに接触している。
フレーム部73は、伝熱用開口部(71、72)の縁部(71E、72E)を形成し、放熱板90側に突出する突出部73Aを有する。突出部73Aは、図2に示されるように、フレーム板70が放熱板90の溝91に嵌め込まれた際、溝91の底に当接し、溝91を閉鎖する。それによって、突出部73Aは、環境温度の上昇に伴って絶縁伝熱部材80が他の伝熱用開口部71へ移動することを規制する。フレーム板70は、「規制部材」の一例である。
また、フレーム板70が放熱板90の溝91に嵌め込まれた際、図2に示されるように、フレーム板70の突出部73Aは、放熱板90の上面90Aから絶縁伝熱部材80の厚みだけ飛出すように形成されている。この構成は、フレーム板70の伝熱用開口部(71、72)内の絶縁伝熱部材80に対する仕切りとなっている。
絶縁伝熱部材80は、本実施形態では、所定平面形状(図4参照)を有し、貼付け可能なシール状の常温硬化型接着剤によって構成されている。常温硬化型接着剤は、絶縁性かつ熱伝導性を有する接着剤であり、常温で硬化する。なお、絶縁伝熱部材80は、貼付け可能なシール状の常温硬化型接着剤に限られない。
絶縁伝熱部材80は、図2に示されるように、バスバー50と放熱板90との間に設けられ、絶縁性を有し、電子部品の発熱に起因するバスバー50からの熱を放熱板90に伝える。絶縁伝熱部材80は、図4および図5に示されるように、フレーム板70の伝熱用開口部(71、72)の開口面積S1より小さい面積S2を有し、伝熱用開口部(71、72)内において絶縁伝熱部材80が存在しない空白領域BRを形成する平面形状を有する。
また、第1伝熱用開口部71内に設けられる絶縁伝熱部材80は、図4および図5に示されるように、少なくともバスバーの部品領域50Rを含んでバスバー50に接触している。
また、図5および図7に示されるように、第1伝熱用開口部71内に設けられる絶縁伝熱部材80がバスバー50に接触された状態において、空白領域BRを形成しない絶縁伝熱部材80の周囲部81は、第1伝熱用開口部71の縁部71Eに位置する。
一方、図5および図6に示されるように、空白領域BRを形成する絶縁伝熱部材80の周囲部82は、第1伝熱用開口部71の縁部71Eに位置しない。
また、図4に示されるように、第2伝熱用開口部72にも、バスバー50に接触する絶縁伝熱部材80が設けられている。
放熱板90は、図2に示されるように、複数のバスバー50の、回路基板20に対向する面50Aと反対の面50B側に、絶縁伝熱部材80を介して設けられている。放熱板90は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性に優れる金属材料からなる板状部材であり、MOSFET30等の発熱する電子部品において発生した熱を放熱する機能を有する。放熱板90は、ここでは常温硬化型接着剤である絶縁伝熱部材80によってバスバー50の裏面側に接着されている。
また、図8に示されるように、放熱板90には複数の取付けねじ穴90Hが形成されており、また、回路基板20には、複数の取付けねじ穴90Hに対応した位置に複数の取付け穴20Hが形成されている(図1参照)。また、複数の取付け穴20Hに対応した位置において、所定のバスバー50には貫通孔50H(図3参照)、およびフレーム板70には貫通孔70H(図3参照)が、それぞれ複数形成されている。そして、回路基板20の複数の取付け穴20Hから、各貫通孔を介して、放熱板90の複数の取付けねじ穴90Hに対して、ネジ(図示せず)止めすることによって、回路基板20から放熱板90までが一体化して固定される。
また、回路基板20の上部に金属製のカバー(図示せず)を取り付けることによって、回路基板20が遮蔽されている。具体的には、金属製のカバーを複数のバスバー50に含まれるグランドバスバーに固定することによって、回路基板20上のMOSFET30等の電子部品が静電遮蔽されている。
3.電気接続箱の概略的な製造工程
続いて、本実施形態に係る電気接続箱1の製造工程の一例を説明する。まず、表面にプリント配線技術により導電路が形成された回路基板20の下面20Bに、所定の形状に切断された接着シート(図示せず)を重ね合わせるとともに、複数のバスバー50を所定のパターンで並べた状態で加圧する。これにより、回路基板20および複数のバスバー50は接着シートを介して互いに接着・固定される。この状態において、複数のバスバー50の上面の一部(MOSFET30のソース・ドレイン端子が接続される領域等)は、回路基板20の接続用開口部21を通して露出された状態とされている。
続いて、スクリーン印刷により回路基板20の所定の位置にはんだを塗布する。その後、所定の位置にMOSFET30等の電子部品を載置し、リフローはんだ付けを実行する。
次に、放熱板90の上面90Aの溝91にフレーム板70を嵌め込む。そして、フレーム板70の第1および第1伝熱用開口部71、72を介して放熱板90の上面90Aに、常温硬化型接着剤である絶縁伝熱部材80を貼り付ける。その際、各絶縁伝熱部材80は、各開口部71、72に形状に対応した平面形状を有するように形成されている。なお、放熱板90の上面90Aに代えて、各絶縁伝熱部材80を、バスバー50上の所定位置に貼り付けるようにしてもよい。
次いで、電子部品および複数のバスバー50を配した回路基板20を、上方から重ね合わせ、回路基板20から放熱板90までを一体化して、例えば、ネジによってネジ止めする。この時、各絶縁伝熱部材80は、バスバー50に接触するとともに、フレーム板70の各伝熱用開口部71、72の領域内に収まる。最後に、放熱板90が重ねられた回路基板20(回路構成体10)をケース2内に収容し、電気接続箱1とする。なお、各絶縁伝熱部材80は、バスバー50と放熱板90とに接着した状態で、常温環境下で所定時間の経過後に硬化する。
4.本実施形態による効果
本実施形態では、上記したように、常温硬化型接着剤(絶縁伝熱部材)80は、伝熱用開口部(71、72)の開口面積S1より小さい面積S2を有している。言い換えれば、常温硬化型接着剤80は、伝熱用開口部(71、72)内において常温硬化型接着剤80が存在しない空白領域BRを形成する平面形状を有する。そのため、環境温度の上昇に起因して常温硬化型接着剤80が移動する場合であっても、常温硬化型接着剤80は空白領域BRに移動することができる。それによって、環境温度の冷熱サイクルによる常温硬化型接着剤80に作用する応力が大きい場合であっても、常温硬化型接着剤80が、フレーム板70(規制部材)から、はみ出すことが抑制される。その結果、常温硬化型接着剤80の温度上昇に伴う常温硬化型接着剤80の移動を規制するフレーム板70を備える場合であっても、放熱板90による放熱効果が低減されることを抑制できる。
また、常温硬化型接着剤80は、第1伝熱用開口部71の範囲内において、少なくともバスバーの第1裏面50Bの部品領域50Rを含んでバスバー50に接触している。そのため、MOSFET30からの熱を、バスバー50を介して放熱板90に効率的に伝えることができる。
また、常温硬化型接着剤80は、さらに、バスバーの部品領域50Rを含まないバスバーの第2裏面50Cに対して開口している第2伝熱用開口部72を介してバスバーに接触している。MOSFET30からの熱は、MOSFET30が接続されていないバスバーの領域にも拡散する。そのため、第2伝熱用開口部72に対応した常温硬化型接着剤80によって、MOSFET30等の電子部品が接続されていないバスバーの領域からの熱を、常温硬化型接着剤80を介して放熱板90に伝えることができる。なお、第2伝熱用開口部72内に配置される常温硬化型接着剤80は省略されてもよい。
また、常温硬化型接着剤80は、バスバー50に接触された状態において、伝熱用開口部(71,72)の縁部(71E、72E)に位置する周囲部81(白領域BRを形成しない周囲部)を有する。そのため、常温硬化型接着剤80に応力が作用する際、常温硬化型接着剤80の周囲部81の移動は制限され、常温硬化型接着剤80の移動は、空白領域BRを形成する常温硬化型接着剤80の周囲部82によって主に行わせることができる。それによって、冷熱サイクルに起因する応力による常温硬化型接着剤80の無秩序な移動が抑制され、MOSFET30からの熱の放熱板90への伝熱が軽減されることを抑制できる。
また、規制部材が、伝熱用開口部の縁部(71E、72E)を形成し、放熱板90側に突出する突出部73Aを有するフレーム部73を含む、フレーム板70によって構成されている。また、フレーム部の突出部73Aは放熱板90の溝91に埋め込まれている。そのため、環境温度の上昇に伴って常温硬化型接着剤80の温度が上昇した際に、常温硬化型接着剤80が軟化した場合であっても、伝熱用開口部(71、72)内に配置された常温硬化型接着剤80が、伝熱用開口部の縁部(71E、72E)によって周辺に逃げ出すことを抑制できる。なお、フレーム部73は突出部73Aを有さなくてもよい。その際、放熱板90に溝91は形成されなくてもよく、フレーム部73は放熱板90上に設けられる。
また、絶縁伝熱部材80が常温硬化型接着剤によって構成されているため、加熱のための昇温や、冷却時間を含めた加熱硬化に要する工程を省くことができるとともに、環境温度の上昇に伴う常温硬化型接着剤80の温度上昇時における、規制部材であるフレーム板70による絶縁伝熱部材の移動規制効果を、より大きく利用できる。
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態において、伝熱用開口部(71、72)の形状は、図3および図4に示されるものに限られない。伝熱用開口部(71、72)の形状は、発熱する電子部品の配置に応じて適宜、変更されてもよい。また、絶縁伝熱部材80の平面形状も図4に示されるものに限られない。伝熱用開口部(71、72)の形状に応じて適宜、変更されてもよい。
(2)上記実施形態では、絶縁伝熱部材80として、貼付け可能なシール状の常温硬化型接着剤を使用する例を示したが、これに限られない。例えば、絶縁伝熱部材として、高温硬化型接着剤、あるいは接着力を有しない絶縁伝熱部材が使用されてもよい。あるいは、接着力を有しない絶縁伝熱部材の片面に接着剤が貼付けられたものでもよい。また、貼付け可能なシール状でなくてもよい。
このような絶縁伝熱部材を使用する場合であっても、温度上昇に伴う絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材を備える場合においても、放熱部材による放熱効果が低減されることを抑制できる。なお、ここで、「絶縁伝熱部材の移動」には、環境温度の上昇に伴う絶縁伝熱部材の膨張、あるいは変位・ズレ等も含まれる。
1…電気接続箱
2…ケース
10…回路構成体
20…回路基板
21…接続用開口部
30…NチャネルMOSFET(電子部品)
50…バスバー
50B…第1裏面
50C…第2裏面
50R…部品領域
70…フレーム板(規制部材)
71…第1伝熱用開口部
71E…第1伝熱用開口部の縁部
72…第2伝熱用開口部
73…フレーム部
73A…突出部
80…常温硬化型接着剤(絶縁伝熱部材)
81…空白領域を形成しない絶縁伝熱部材の周囲部
90…放熱板(放熱部材)
91…溝
SL…隙間
BR…空白領域

Claims (7)

  1. 接続用開口部を有する回路基板と、
    前記回路基板の裏面側に設けられたバスバーと、
    前記回路基板の表面側から前記接続用開口部を通して、前記バスバーに電気的に接続された電子部品と、
    前記バスバーの、前記回路基板に対向する面と反対の面側に設けられ、前記バスバーからの熱を放熱する放熱部材と、
    前記バスバーと前記放熱部材との間に設けられ、絶縁性を有し、前記バスバーからの熱を前記放熱部材に伝える絶縁伝熱部材と、
    前記バスバーと前記放熱部材との間に設けられ、前記絶縁伝熱部材の温度上昇に伴う前記絶縁伝熱部材の移動を規制する規制部材と、を備え、
    前記規制部材は、前記絶縁伝熱部材を前記バスバーに接触させるための伝熱用開口部を有し、
    前記絶縁伝熱部材は、前記バスバーに接触された状態において、前記伝熱用開口部の開口面積より小さい面積を有する、回路構成体。
  2. 請求項1に記載の回路構成体において、
    前記バスバーの裏面は、前記電子部品が配置される前記バスバーの表面側の領域に対応する前記バスバーの裏面側の領域である部品領域を有する第1裏面を含み、
    前記伝熱用開口部は、前記第1裏面に対して開口している第1伝熱用開口部を含み、
    前記絶縁伝熱部材は、前記第1伝熱用開口部を介して、少なくとも前記部品領域を含んで前記第1裏面に接触している、回路構成体。
  3. 請求項2に記載の回路構成体において、
    前記バスバーの裏面は、前記部品領域を有さない第2裏面を含み、
    前記伝熱用開口部は、前記第2裏面に対して開口している第2伝熱用開口部を、さらに含み、
    前記絶縁伝熱部材は、前記第2伝熱用開口部を介して前記第2裏面に接触している、回路構成体。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の回路構成体において、
    前記絶縁伝熱部材は、前記バスバーに接触された状態において、前記伝熱用開口部の縁部に位置する周囲部を有する、回路構成体。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の回路構成体において、
    前記規制部材は、絶縁性を有するフレーム板によって構成され、
    前記フレーム板は、
    前記伝熱用開口部の縁部を形成し、前記放熱部材側に突出する突出部を有するフレーム部を含み、一方、
    前記放熱部材は、前記フレーム部の前記突出部が埋め込まれる溝を有する、回路構成体。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の回路構成体において、
    前記絶縁伝熱部材は、常温硬化型接着剤によって構成される、回路構成体。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の回路構成体と、
    前記回路構成体を収納するケースと、
    を備えた、電気接続箱。
JP2015223889A 2015-11-16 2015-11-16 回路構成体および電気接続箱 Active JP6436353B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015223889A JP6436353B2 (ja) 2015-11-16 2015-11-16 回路構成体および電気接続箱
CN201680066463.5A CN108352691B (zh) 2015-11-16 2016-10-28 电路结构体及电气接线盒
US15/771,687 US10398019B2 (en) 2015-11-16 2016-10-28 Circuit structure and electrical junction box
DE112016005240.5T DE112016005240B4 (de) 2015-11-16 2016-10-28 Schaltungsanordnung und elektrischer Verteilerkasten
PCT/JP2016/082046 WO2017086129A1 (ja) 2015-11-16 2016-10-28 回路構成体および電気接続箱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015223889A JP6436353B2 (ja) 2015-11-16 2015-11-16 回路構成体および電気接続箱

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017093243A JP2017093243A (ja) 2017-05-25
JP2017093243A5 JP2017093243A5 (ja) 2018-03-15
JP6436353B2 true JP6436353B2 (ja) 2018-12-12

Family

ID=58718760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015223889A Active JP6436353B2 (ja) 2015-11-16 2015-11-16 回路構成体および電気接続箱

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10398019B2 (ja)
JP (1) JP6436353B2 (ja)
CN (1) CN108352691B (ja)
DE (1) DE112016005240B4 (ja)
WO (1) WO2017086129A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6819569B2 (ja) * 2017-12-28 2021-01-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 電気接続箱
WO2020054376A1 (ja) * 2018-09-14 2020-03-19 三菱電機株式会社 電力変換器
US12068591B2 (en) * 2020-06-09 2024-08-20 Michael M. Bogart Utility junction box
US11942771B2 (en) * 2021-01-13 2024-03-26 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Power distribution box with an engagement feature for overcoming a cantilevered force of a bend in a wire bundle
JP2022123476A (ja) * 2021-02-12 2022-08-24 住友電装株式会社 電気接続箱

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627145A (ja) * 1985-07-02 1987-01-14 Sharp Corp 電力半導体装置
DE10027363B4 (de) * 2000-06-02 2017-08-31 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Gerät
US6875940B2 (en) * 2003-07-25 2005-04-05 Leviton Manufacturing Co., Inc. Robust rocker switch mechanism
JP2005312131A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 電気接続箱
CN1722556A (zh) * 2004-05-21 2006-01-18 株式会社自动网络技术研究所 电连接箱及其制造方法
US8027168B2 (en) * 2008-08-13 2011-09-27 Delphi Technologies, Inc. Electrical center with vertical power bus bar
JP5624875B2 (ja) * 2010-12-27 2014-11-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP2012158228A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Advics Co Ltd ソレノイド制御装置
JP5831750B2 (ja) * 2011-10-31 2015-12-09 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
JP5741947B2 (ja) 2011-10-31 2015-07-01 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
US8971038B2 (en) * 2012-05-22 2015-03-03 Lear Corporation Coldplate for use in an electric vehicle (EV) or a hybrid-electric vehicle (HEV)
JP5704350B2 (ja) * 2012-06-20 2015-04-22 住友電装株式会社 電気接続箱
CN103683145B (zh) * 2013-11-29 2016-04-27 佛山市高明毅力温控器有限公司 一种接线盒
JP6115464B2 (ja) 2013-12-20 2017-04-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
JP6146337B2 (ja) * 2014-02-21 2017-06-14 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体
JP6237912B2 (ja) * 2014-08-28 2017-11-29 富士電機株式会社 パワー半導体モジュール
JP6477373B2 (ja) * 2015-09-11 2019-03-06 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体および電気接続箱

Also Published As

Publication number Publication date
US10398019B2 (en) 2019-08-27
US20180310394A1 (en) 2018-10-25
CN108352691B (zh) 2020-07-03
DE112016005240T5 (de) 2018-07-26
JP2017093243A (ja) 2017-05-25
WO2017086129A1 (ja) 2017-05-26
CN108352691A (zh) 2018-07-31
DE112016005240B4 (de) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6436353B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP6468130B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP4638923B2 (ja) 制御装置
CN110383612B (zh) 电气连接箱
CN108293311B (zh) 电气接线盒
JP6528620B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP2006191772A (ja) 電気接続箱
JP2012195525A (ja) 電子制御装置
JP2015149453A (ja) 電子装置
JP2015104183A (ja) 回路構成体およびdc−dcコンバータ装置
JP2012239283A (ja) 電源装置
JP2015082960A (ja) Dc−dcコンバータ装置
JP2005228799A (ja) 回路構成体及びその製造方法
WO2020080248A1 (ja) 回路構造体及び電気接続箱
JP4743094B2 (ja) 電気回路装置
JP2012253141A (ja) 電子装置
JP6198068B2 (ja) 電子装置
JP2018006765A (ja) 電子装置
KR102333657B1 (ko) 전력모듈
JP2014170834A (ja) パワー半導体の放熱構造およびこれを用いたオーディオ装置
WO2023276647A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
JP2011066281A (ja) 発熱デバイス
JP2018174218A (ja) 発熱部品の固定構造および発熱部品の固定方法
JPH08307077A (ja) プリント基板実装品およびプリント基板実装ユニット品
KR20160088239A (ko) 하나 이상의 전자 구성 부재의 방열 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180130

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180226

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: 20181018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6436353

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150