KR20080006868A - 차량용 정션 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 정션 박스에 관한 것이며, 상세하게는 자동차의 엔진룸 등에 배치되는 정션 박스(Junction Box; J-BOX)에 설치된 퓨즈(fuse), 릴레이(relay) 등의 발생 열을 신속히 방출하여 각 부품의 효율을 증대하기 위한 것이다.

본 발명은 전기적 및 기계적으로 일체화된 적어도 하나 이상의 회로 기판을 포함하는 기판조립체와, 해당 기판조립체를 수용하는 절연하우징을 구비한 정션 박스에 있어서, 상기 회로 기판은 소정두께의 구리판의 양면에 얇은 수지층을 증착시키고, 상기 수지층의 노출면에 박막의 구리층을 형성시켜 구현되어진 메탈코어 기판으로 구성한 것이다.

정션 박스, 메탈코어, 기판, 에폭시

Description

차량용 정션 박스 {JUNCTION BOX FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 메탈코어 기판을 이용한 차량용 정션 박스의 간략 사시도

도 2는 본 발명에 따른 메탈코어 기판의 단면 예시도

도 3은 메탈코어 기판과 유리 에폭시 기판과의 전류대 발열량의 비교 그래프

본 발명은 차량용 정션 박스에 관한 것이며, 상세하게는 자동차의 엔진룸 등에 배치되는 정션 박스(Junction Box; J-BOX)에 설치된 퓨즈(fuse), 릴레이(relay) 등의 발생 열을 신속히 방출하여 각 부품의 효율을 증대하기 위한 것이다.

일반적으로, 첨단 전자기술이 적용되는 총합체로 불려지고 있는 자동차의 경우에 수많은 전자부품으로 구성되고 있으며, 이 전자기술의 적용이 더 추가되고 있는 상태이다. 이러한 추세를 반영하기 위해 각 전자부품은 전원공급이 이루어진 상태에서 제 기능을 발휘할 수 있으므로 이를 위해 각 전자부품에는 전원공급을 위한 배선이 많이 필요하게 된다.

기존에는 이 수많은 배선을 보호하기 위해 퓨즈 박스(fuse box)를 사용하였 으나, 이 퓨즈 박스 내부에 수많은 배선들이 각 전자부품으로의 전원공급을 위해 밀집되어 있다.

그런데, 상기한 퓨즈 박스는 그 조립과정에서 오조립, 단자밀립 등으로 인해 많은 문제점을 안고 있었다. 이와 같은 퓨즈 박스의 문제점을 보완하기 위해 퓨즈 박스 내부의 배선을 인쇄회로 기판, 메탈 레이어 등으로 대체하고, 퓨즈 박스와 배선을 입출력 커넥터로 연결하여 제작한 것이 정션 박스이다.

이 정션 박스는 그 크기가 콤팩트하여 엔진룸 등에 직접 장착할 수 있다. 이 경우에 엔진룸에는 대전류, 소전류, 및 신호전류를 공급하는데 있어, 상기 인쇄회로 기판은 소전류 및 신호전류를 공급하고, 상기 메탈 레이어를 통해 대전류의 공급을 수행하고 있다.

그리고 정션 박스는 차량 전장품의 전원단, 접지, 신호 등을 위한 회로들과 배선 보호용 퓨즈 및 릴레이(relay)류를 집적화함으로서, 전기/전자 시스템에 효율적으로 전원을 공급하고, 전기/전자 시스템 운영의 안정화를 이루는 역할을 하는 와이어링 하네스(wiring harness) 부품 가운데 매우 중요한 부품이다.

따라서 상기한 정션 박스는 현대화된 차량의 핵심부품으로 자리잡고, 점차 고기능화, 다기능화되고 있는 추세이다.

그러나 정션 박스를 구현하는데 있어 변동되는 다수의 옵션 변경 대응에 효과적으로 대응하기 위해 배선의 연결을 위한 기판 소재로 유리 에폭시 기판 혹은 일측면에 동판처리를 한 기판 등을 사용하고 있으나, 온도상승 저감에는 그다지 효 과를 보고 있지 않고 있다.

즉, 전술한 바와 같이 다수의 전류신호가 혼재하며 이를 통해 발열량이 상당하기 때문에, 대전류 회로보다는 미소 전류용으로 주로 사용되어 지고 엔진룸보다는 실내에 주로 적용되고 있다는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 자동차의 엔진룸 등에 배치되는 정션 박스(Junction Box; J-BOX)에 설치된 퓨즈(fuse), 릴레이(relay) 등의 발생 열을 신속히 방출하기 위해 회로 기판을 메탈코어(metal core) 재질로 하여 각 부품의 발열 효율을 증대하기 위한 메탈코어 기판을 이용한 차량용 정션 박스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전기적 및 기계적으로 일체화된 적어도 하나 이상의 회로 기판을 포함하는 기판조립체와, 해당 기판조립체를 수용하는 절연하우징을 구비한 정션 박스에 있어서; 상기 회로 기판은 소정두께의 구리판의 양면에 얇은 수지층을 증착시키고, 상기 수지층의 노출면에 박막의 구리층을 형성시켜 구현되어진 메탈코어 기판으로 구성한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 메탈코어 기판을 이용한 차량용 정션 박스의 일 실시예로서 간략 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 메탈코어 기판의 단면 예시도이다.

첨부한 도 1에 도시되어 있는 차량용 정션 박스의 구조는 무수히 많은 구조들 중 하나의 예일 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 도 1에 도시되어 있는 정션 박스(10)는 절연하우징(20)과 하우징 내부에 수용되는 기판조립체(30)로 이루어진다. 절연하우징(20)은 적당한 내열성 플라스틱 재료를 성형하여 형성되는 하측 하우징부(20a)와 상측 하우징부(20b)로 이루어진다.

도시하지 않았으나 양 하우징부(20a,20b)는 바람직하게는 널리 알려져 있는 복수의 랫치부재(예를 들면 요철랫치 결합부)에 의해 상호 해체 가능하도록 결합된다.

도 1에 나타난 실시예의 기판조립체(30)는 한 쌍의 동일 치수 형상의 PCB (31,32) 및 이들 PCB(31,32)을 일정한 간격으로 중합시키는 절연 세퍼레이터(또는 스페이서, 50)를 포함하고 있다.

각 PCB(31,32)는 적어도 1 주면(主面)에 복수의 소정패턴의 트레이스(도시하지 않았음)가 형성되어 적어도 일측연부(이 특정 실시예에서는 길이 방향의 일측연부)를 따라 다수의 관통공(34,35)이 형성된다.

PCB(31,32)는 이 특정 실시예에서는 대략 사각형이다.

또한, 상기 PCB(31,32)는 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 메탈코어 기판을 이용하는데, 이를 통해 상당량의 발생 열을 빠르게 외부로 전도시키게 된다.

상기 메탈코어 기판은 소정두께(400㎛)의 구리판의 양면에 얇은 수지층(200㎛)을 증착시키고, 상기 수지층의 노출면에 박막의 구리층(70㎛)으로 형성되어진다.

도시하지 않은 관통홀은 약 20㎛의 두께로 구리도금되어진다.

절연 세퍼레이터(50)는 바람직하게는 내열성 플라스틱 재료를 성형하여 제조된다. 이 절연 세퍼레이터(50)는 PCB(31,32)와 실질적으로 동일 치수 형상이지만 아주 좁다. 이 절연 세퍼레이터(50)는 얇은 평판상의 중심부(51)과 길이 방향의 양측연부를 따르는 리브(52)는 균일한 높이를 지니고 중합되는 PCB(31,32)의 간격을 결정한다.

복수의 접속핀(40)이 양 PCB(31,32)의 정렬된 관통공(34,35)에 삽입되고 이 특정 실시예에서 종래의 방법, 예를 들면 플로우 솔더 기법(flow soldering)에 의해 관통공(34,35)의 주위 패드(도시하지 않음)에 납땜부착되며 PCB(31,32)를 일정 간격에서 평행상태로 유지하여 일체화한다. 이 PCB(31,32)를 절연 세퍼레이터(50)를 통하여 접속핀(40)에 의해 납땜부착하여 중합한 기판조립체(30)는 절연하우징 (20) 내로 수용된다.

그리고 도 1에는 도시하지 않았으나 복수의 리브(수컷형) 콘택트 또는 리셉터클(암컷형) 콘택트가 PCB(31,32)의 외면에 이식되어 PCB(31,32)의 표면회로 트레이스에 납땜부착되고 상측 혹은 하측 하우징(20a,20b)에 형성한 개구(開口)(22) (23)를 통하여 전기 커넥터, 브레이드 휴즈 등과 전기적으로 접속된다.

첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 기존의 유리 에폭시 PCB 기판을 사 용할 때와 메탈코어 기판을 사용할 때의 전류대 발열량의 비교 그래프를 통해 알 수 있는 바와 같이 높은 전류 흐름에 대해서도 발열량이 작기 때문에 패턴의 폭을 좁힐 수 있으며 상대적인 열전도율이 3배 이상 증가되고 있음을 알 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 정션 박스를 구현하는데 있어 변동되는 다수의 옵션 변경 대응에 효과적으로 대응하기 위해 배선의 연결을 위한 기판 소재로 메탈코어를 사용함으로써 종래의 유리 에폭시 기판 혹은 동판 기판 등에 비하여 발열부품의 온도상승을 양호하게 억제함으로써 신뢰성을 향상하고 소형화할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 전기적 및 기계적으로 일체화된 적어도 하나 이상의 회로 기판을 포함하는 기판조립체와, 해당 기판조립체를 수용하는 절연하우징을 구비한 정션 박스에 있어서;

   상기 회로 기판은 소정두께의 구리판의 양면에 얇은 수지층을 증착시키고, 상기 수지층의 노출면에 박막의 구리층을 형성시켜 구현되어진 메탈코어 기판으로 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 정션 박스.

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