WO2022190837A1 - 回路装置 - Google Patents

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WO2022190837A1
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conductive pattern
conductor
circuit device
current
busbars
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English (en)
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真之介 中口
雅幸 加藤
了輔 桝田
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/0039—Means for influencing the rupture process of the fusible element
    • H01H85/0047—Heating means
    • H01H85/0056—Heat conducting or heat absorbing means associated with the fusible member, e.g. for providing time delay

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a circuit device arranged in a current path.
  • two conductors are arranged on an insulating substrate.
  • the two conductors are connected by a fusing element that functions as a circuit element.
  • the fusing element When current flows through the fusing element, the fusing element generates heat.
  • the temperature of the fusible element reaches a certain temperature, the fusible element is fused. As a result, current flow through the two conductors ceases.
  • a circuit device is a vehicle circuit device arranged in an electric power supply path, comprising an insulating layer, and a first conductive pattern and a second conductive pattern arranged on the insulating layer. , a circuit element connecting the first conductive pattern and the second conductive pattern; and a bus bar disposed on the first conductive pattern.
  • FIG. 1 is a perspective view of a circuit device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the circuit device taken along line AA of FIG. 1; 2 is a block diagram showing the configuration of main parts of the power supply system;
  • FIG. FIG. 4 is a plan view of the circuit device from which the upper resist is removed;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit device taken along line BB of FIG. 4;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit device taken along line CC of FIG. 4;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the arrangement of busbars in Embodiment 2;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the arrangement of busbars in Embodiment 3;
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the arrangement of busbars in Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a plan view of a circuit device according to Embodiment 5;
  • the amount of heat generated by the conductor is small when current flows through the conductor.
  • a circuit device is a vehicle circuit device arranged in an electric power supply path, comprising an insulating layer, a first conductive pattern and a second conductive pattern arranged on the insulating layer.
  • the busbar is arranged on the first conductive pattern. Therefore, the current flows not only through the first conductive pattern but also through the busbar. Therefore, the resistance value of the conductor formed by the first conductive pattern and the busbar is the combined resistance value of the first conductive pattern and the busbar, which is small. Therefore, the amount of heat generated by the conductor is small.
  • the circuit element prevents, for example, overcurrent from flowing through the first conductive pattern and the second conductive pattern.
  • the circuit element is a fuse, a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor, or the like.
  • the circuit element is a fuse.
  • the circuit element is a fuse. Therefore, when current flows through the first conductive pattern, the fuse and the second conductive pattern, the fuse generates heat.
  • the temperature of the circuit element reaches a temperature equal to or higher than the predetermined temperature.
  • the circuit element is fused. By fusing the circuit element, the flow through the first conductive pattern and the second conductive pattern is reliably stopped. Therefore, a fuse is preferable as an element for preventing overcurrent flow.
  • a current flows in the order of the second conductive pattern, the circuit element, and the first conductive pattern, and is perpendicular to the current direction of the current flowing through the first conductive pattern.
  • a cross-sectional area of the first conductive pattern in the vertical direction is smaller than a cross-sectional area of the second conductive pattern in the vertical direction.
  • the cross-sectional area of the first conductive pattern is small, the resistance value of the first conductive pattern is large.
  • the busbar is arranged on the first conductive pattern, the resistance of the conductor formed by the first conductive pattern and the busbar is small. As a result, the calorific value of the conductor is small.
  • the cross-sectional area of the first conductive pattern is small, the effect obtained by arranging the bus bar is large.
  • the axial direction of the busbar matches the current direction. Therefore, when the current flows through the conductor formed by the first conductive pattern and the busbar, the section in which the current flows only through the first conductive pattern is short.
  • the number of busbars is two or more, and the plurality of busbars are arranged in a vertical direction perpendicular to the current direction.
  • the axial direction of the plurality of busbars matches the current direction. Therefore, the amount of heat generated by the conductor when current flows through the conductor formed by the first conductive pattern and the plurality of bus bars is even smaller.
  • the number of busbars is two or more, and the plurality of busbars are arranged in the current direction.
  • the axial direction of the plurality of busbars matches the current direction. Therefore, the amount of heat generated by the conductor when current flows through the conductor formed by the first conductive pattern and the plurality of bus bars is even smaller.
  • Each of the plurality of busbars is arranged along the current direction. Therefore, when the current flows through the conductor composed of the first conductive pattern and the plurality of bus bars, the section in which the current flows only through the first conductive pattern is even shorter.
  • a circuit device includes a second bus bar arranged on the second conductive pattern.
  • the second bus bar is arranged on the second conductive pattern. Therefore, the current flows not only through the second conductive pattern but also through the second bus bar. Therefore, the amount of heat generated by the conductor when current flows through the conductor formed by the second conductive pattern and the second bus bar is also small.
  • the number of each of the first conductive pattern and the circuit element is two or more, the plurality of circuit elements are connected to the second conductive pattern, and each of the plurality of circuit elements are connected to a plurality of first conductive patterns.
  • the current input to the conductor including the second conductive pattern is divided into a plurality of currents.
  • Each of the plurality of branched currents is input to the plurality of first conductive patterns via the plurality of circuit elements.
  • a conductor with a large cross-sectional area is used as the second conductive pattern.
  • the number of first conductive patterns is large, a conductor with a small cross-sectional area is used as the first conductive pattern.
  • a conductor with a small cross-sectional area has a large resistance value. Therefore, the effect obtained by arranging the busbars is great.
  • FIG. 1 is a perspective view of a circuit device 1 according to Embodiment 1.
  • the upper surface of an insulating rectangular plate-shaped insulating layer 10 is covered with an upper resist 11 .
  • a lower surface of the insulating layer 10 is covered with a lower resist 12 .
  • Each of the upper and lower surfaces of the insulating layer is a main surface. For a plate, the main surface is the wide surface and is distinct from the end surfaces.
  • Each of the upper resist 11 and the lower resist 12 has insulating properties.
  • the upper resist 11 and the lower resist 12 are made of resin, for example.
  • bus bar 14 In the circuit device 1, three fuses 13 and three bus bars 14 are arranged on the upper side of the insulating layer 10.
  • the fuse 13 may be a blade type or chip type fuse.
  • Three bus bars 14 are arranged behind each of the three fuses 13 .
  • Bus bar 14 has a rectangular cross section and extends in the front-rear direction.
  • the number of fuses 13 and busbars 14 is not limited to three, and may be one, two, or four or more. An example in which the number of fuses 13 and bus bars 14 is three will be described below.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the circuit device 1 along line AA of FIG.
  • a first conductive pattern 15 and a second conductive pattern 16 having conductivity are arranged on the upper surface of the insulating layer 10 .
  • the first conductive pattern 15 is positioned behind the second conductive pattern 16 .
  • the insulating layer 10 is provided with a first through hole 10a and a second through hole 10b penetrating vertically.
  • the first through hole 10a is located behind the second through hole 10b.
  • the peripheral portion of the first through hole 10a is covered with the first conductive pattern 15.
  • the inner surface of the insulating layer 10 in the first through hole 10a is covered with a conductive first plating 17a.
  • the first plating 17a covers the upper surface of the insulating layer 10 from the upper side of the first conductive pattern 15 in the peripheral portion of the first through hole 10a.
  • the first plating 17a covers the lower surface of the insulating layer 10 from below in the peripheral portion of the first through hole 10a.
  • the portions covering the upper and lower surfaces of the insulating layer 10 are connected to the portions covering the inner surface of the insulating layer 10 .
  • the first plating 17 a is in contact with the first conductive pattern 15 . Thereby, the electrical connection between the first conductive pattern 15 and the first plating 17a is achieved.
  • the peripheral portion of the second through hole 10b is covered with the second conductive pattern 16.
  • the inner surface of the insulating layer 10 in the second through hole 10b is covered with a conductive second plating 17b.
  • the second plating 17b covers the upper surface of the insulating layer 10 from above the second conductive pattern 16 in the peripheral portion of the second through hole 10b.
  • the second plating 17b covers the lower surface of the insulating layer 10 from below in the peripheral portion of the second through hole 10b.
  • the portions covering the upper and lower surfaces of the insulating layer 10 are connected to the portions covering the inner surface of the insulating layer 10. As shown in FIG. The second plating 17b is in contact with the second conductive pattern 16. As shown in FIG. Thereby, the electrical connection between the second conductive pattern 16 and the second plating 17b is achieved.
  • the fuse 13 has a rectangular parallelepiped fuse body 20 .
  • a first terminal 21 a and a second terminal 21 b protrude downward from the bottom surface of the fuse body 20 .
  • the first terminal 21a and the second terminal 21b are conductive.
  • the first terminal 21 a is passed through the first through hole 10 a of the insulating layer 10 .
  • the first terminal 21a is positioned inside the first plating 17a.
  • the first terminal 21a and the first plating 17a are connected by solder H.
  • the second terminal 21b is passed through the second through hole 10b of the insulating layer 10 .
  • the second terminal 21b is positioned inside the second plating 17b.
  • the second terminal 21b and the second plating 17b are connected by solder H.
  • the fuse 13 connects the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 .
  • the first terminal 21a and the second terminal 21b are connected by a fusing portion (not shown) having conductivity.
  • Current flows through the second terminal 21b, the fusing portion, and the first terminal 21a in this order.
  • the fusing portion generates heat.
  • the temperature of the fusing portion rises.
  • the fuse 13 when the temperature of the fusing portion reaches a temperature equal to or higher than a predetermined temperature, the fusing portion is blown.
  • the temperature of the fusing portion reaches a predetermined temperature or higher, and the fusing portion is fused.
  • the fusing part is fused, current flow through the first terminal 21a and the second terminal 21b is stopped. Therefore, a current having a current value equal to or greater than the current threshold does not continue to flow through the first terminal 21a and the second terminal 21b for a long period of time.
  • the fuse 13 functions as a circuit element.
  • a bus bar 14 is arranged on the upper surface of the first conductive pattern 15 .
  • the busbar 14 contacts the first conductive pattern 15 .
  • electrical continuity between the bus bar 14 and the first conductive pattern 15 is realized.
  • the upper resist 11 covers the upper surface of the insulating layer 10 except for the portions where the busbars 14, the first terminals 21a and the second terminals 21b are arranged.
  • the upper resist 11 covers the insulating layer 10, the first conductive pattern 15, the second conductive pattern 16, the first plating 17a and the second plating 17b from above.
  • the heat generated at the blown portion of the fuse 13 is transferred to the first terminal 21a, the solder H, the first plating 17a, the first conductive pattern 15 and the busbar 14 in this order. This heat is radiated to the outside from bus bar 14 .
  • the thermal conductivity of insulators such as the insulating layer 10, the upper resist 11 and the lower resist 12 is normally the bus bar 14, the first conductive pattern 15, the second conductive pattern 16, the first plating 17a, the second plating 17b, the second It is smaller than the thermal conductivity of conductors such as the first terminal 21a and the second terminal 21b.
  • the busbars 14 exposed to the outside are arranged, the heat generated in the fusion part is efficiently released to the outside. As a result, the temperature of the insulators of the insulating layer 10, the upper resist 11 and the lower resist 12 is less likely to rise.
  • a circuit element other than the fuse 13, such as an integrated circuit element, may be arranged on the upper or lower surface of the insulating layer 10. FIG. Since the heat generated in the fusing part is efficiently released to the outside, the temperature of the circuit element different from the fuse 13 is less likely to rise due to the heat generated by the fuse 13 . The characteristics of many circuit elements depend on their temperature. However, since the temperature of the circuit element does not rise easily, the possibility of the circuit element acting inappropriately due to the heat generated in the fusing portion is low.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the power supply system 3. As shown in FIG.
  • the power supply system 3 is mounted on the vehicle C.
  • the power supply system 3 includes a circuit device 1 , three loads 30 and a DC power supply 31 .
  • the load 30 is an electrical device.
  • the DC power supply 31 is, for example, a battery.
  • the bus bar 14 and the first conductive pattern 15 constitute the first conductor W1.
  • the second conductive pattern 16 constitutes a second conductor W2.
  • the circuit arrangement 1 has three first conductors W1 and second conductors W2. Three first conductors W1 of the circuit device 1 are connected to one ends of three loads 30, respectively.
  • a fuse 13 connects the first conductor W1 and the second conductor W2.
  • the second conductor W2 is further connected to the positive electrode of the DC power supply 31. As shown in FIG. The other ends of the three loads 30 and the negative pole of the DC power supply 31 are grounded.
  • a current is input from the positive electrode of the DC power supply 31 to the second conductor W2.
  • the current input to the second conductor W2 is divided into three currents.
  • Each of the three shunted currents is output to the fuse 13 from the second conductor W2.
  • the current output from the second conductor W2 flows through the fuse 13, the first conductor W1 and the load 30 in this order. Thereby, power is supplied to the load 30 .
  • the load 30 performs various operations using power supplied from the DC power supply 31 .
  • the first conductor W1 and the second conductor W2 each include the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16. Therefore, the current flows through the second conductive pattern 16, the fuse 13 and the first conductive pattern 15 in this order.
  • the circuit device 1 is arranged on a power supply path from a DC power supply 31 to a load 30 .
  • the number of loads 30 connected to the circuit device 1 is the same as the number of fuses 13 .
  • the number of fuses 13 is not limited to three. Therefore, the number of loads 30 is not limited to three either.
  • FIG. 4 is a plan view of the circuit device 1 with the upper resist 11 removed.
  • Each of the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 has a rectangular plate shape. As described above, the three first conductive patterns 15 are positioned behind the second conductive patterns 16 .
  • a first conductor W ⁇ b>1 is configured by the bus bar 14 and the first conductive pattern 15 .
  • the second conductive pattern 16 constitutes a second conductor W2.
  • the positive electrode of the DC power supply 31 is connected to the second conductive pattern 16 (second conductor W2).
  • the second terminals 21 b of the three fuses 13 are connected to the second conductive pattern 16 .
  • the first terminals 21 a of the three fuses 13 are connected to the three first conductive patterns 15 .
  • a first terminal 21 a of the fuse 13 is located at the front end of the first conductive pattern 15 .
  • One end of a load 30 is connected to the rear end of the first conductive pattern 15 .
  • the current flows through the fuse 13, the first conductor W1 and the load 30 in that order. Therefore, current flows from the front side to the rear side in the first conductive pattern 15 .
  • the busbar 14 is arranged on the first conductive pattern 15 .
  • the axial direction of the busbar 14 is the front-rear direction, and matches the current direction of the current flowing through the first conductive pattern 15 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit device 1 along line BB in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the circuit device 1 taken along line CC of FIG. 5 and 6 show cross sections of the circuit device 1 from which the upper resist 11 has been removed.
  • the scales of FIGS. 5 and 6 are the same.
  • the vertical direction perpendicular to the direction of current flowing through the first conductive pattern 15 is the horizontal direction.
  • FIG. 5 shows a cross section of the first conductive pattern 15 in the vertical direction.
  • FIG. 6 shows a vertical cross-section of the second conductive pattern 16 .
  • the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 each have a rectangular cross section.
  • the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 have the same height.
  • the width of the first conductive pattern 15 is shorter than the width of the second conductive pattern 16 . Therefore, the cross-sectional area of the first conductive pattern 15 in the vertical direction is smaller than the cross-sectional area of the second conductive pattern 16 in the vertical direction.
  • the height of the first conductive pattern 15 and the height of the second conductive pattern 16 should be substantially the same. Therefore, when the height difference between the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 is within the design error range, the heights of the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 are the same.
  • the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 each have a resistance component. Therefore, when current flows through the first conductive pattern 15, the first conductive pattern 15 generates heat. When current flows through the second conductive pattern 16, the second conductive pattern 16 generates heat. The amount of heat generated by a conductor when current flows through the conductor increases as the resistance value of the conductor increases. The resistance value of a conductor decreases as the cross-sectional area of the conductor in the direction perpendicular to the direction of current flow increases.
  • the cross-sectional area of the second conductive pattern 16 in the vertical direction is large. Therefore, the resistance value of the second conductive pattern 16 (second conductor W2) is small. Therefore, the amount of heat generated by the second conductor W2 is small.
  • the cross-sectional area of the first conductive pattern 15 in the vertical direction is small. Therefore, the resistance value of the first conductive pattern 15 is large.
  • the busbar 14 is arranged on the first conductive pattern 15 . Therefore, the current flows not only through the first conductive pattern 15 but also through the busbar 14 . Therefore, the resistance value of the first conductor W1 formed by the busbar 14 and the first conductive pattern 15 is the combined resistance value of the busbar 14 and the first conductive pattern 15, which is small. Therefore, the amount of heat generated by the first conductor W1 is small.
  • the cross-sectional area of the first conductive pattern 15 is small, the effect obtained by arranging the bus bar 14 is great.
  • the power consumption of a conductor is represented by the product of the square of the current value of the current flowing through the conductor and the resistance value of the conductor. Therefore, the greater the resistance value, the greater the amount of heat generated by the conductor.
  • the axial direction of the busbar 14 matches the current direction. Therefore, when current flows through the first conductor W1, the section in which the current flows only through the first conductive pattern 15 is short.
  • the first section is the area between the fuse 13 and the busbar 14 .
  • the second section is a region from the rear end of bus bar 14 to the rear end of first conductive pattern 15 . The shorter the section where the current flows only through the first conductive pattern 15, the smaller the area where the amount of heat generated is large.
  • the number of first conductors W1 is the same as the number of fuses 13. Therefore, the number of first conductors W1 may be one, or two or more.
  • the current value of the current flowing through the second conductive pattern 16 is large. Therefore, a conductor having a large cross-sectional area is used as the second conductive pattern 16 .
  • the number of first conductive patterns 15 is large. Therefore, a conductor with a small cross-sectional area is used as the first conductive pattern 15 .
  • a conductor with a small cross-sectional area has a large resistance value. Therefore, the effect obtained by arranging the bus bar 14 is great. If the bus bar 14 is not used, it is necessary to use a conductive pattern with a large cross-sectional area as the first conductive pattern 15 . In this case, the number of loads 30 that can be connected to the circuit device 1 is limited.
  • the shape of one first conductive pattern 15 may be different from the shape of one of the remaining first conductive patterns 15 .
  • the length in the horizontal direction of one first conductive pattern 15 may be different from the length in the horizontal direction of one of the remaining first conductive patterns 15 .
  • the length in the front-rear direction of one first conductive pattern 15 may be different from the length in the front-rear direction of one of the remaining first conductive patterns 15 .
  • Embodiment 2 In Embodiment 1, the number of bus bars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is one. However, the number of busbars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 may be two or more.
  • the points of the second embodiment that are different from the first embodiment will be described. Configurations other than those described later are the same as those of the first embodiment. For this reason, the same reference numerals as in the first embodiment are assigned to the components that are common to the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the arrangement of the busbars 14 according to the second embodiment.
  • two busbars 14 are arranged on the common first conductive pattern 15 .
  • the axial directions of the two bus bars 14 match the current direction of the current flowing through the first conductive pattern 15 as in the second embodiment.
  • the two busbars 14 are arranged in a vertical direction (horizontal direction) perpendicular to the current direction.
  • the two busbars 14 and the first conductive pattern 15 constitute the first conductor W1.
  • the two busbars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 are separated.
  • the axial directions of the two busbars 14 match the current direction. Therefore, the amount of heat generated by the first conductor W1 when current flows through the first conductor W1 is even smaller.
  • mass-produced busbars can be used as the busbars 14 .
  • the circuit device 1 according to the second embodiment has the same effect as the circuit device 1 according to the first embodiment.
  • the number of busbars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is not limited to two. Three or more busbars 14 may be arranged vertically. As the number of bus bars 14 increases, a conductive pattern having a smaller cross-sectional area can be used as the first conductive pattern 15 . Also, two busbars 14 arranged in the vertical direction may be in contact with each other.
  • a plurality of busbars 14 are vertically arranged on the common first conductive pattern 15 .
  • the direction in which the plurality of busbars 14 are arranged is not limited to the vertical direction.
  • Configurations other than those described later are the same as those of the second embodiment. For this reason, the same reference numerals as in the second embodiment are assigned to the components that are common to the second embodiment, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of the arrangement of the busbars 14 according to the third embodiment.
  • two busbars 14 are arranged on a common first conductive pattern 15 .
  • the two bus bars 14 are arranged in the current direction (front-rear direction) of the current flowing through the first conductive pattern 15 .
  • the two busbars 14 are in contact.
  • the axial directions of the two busbars 14 match the current direction. Therefore, the amount of heat generated by the first conductor W1 when a current flows through the first conductor W1 is small as in the second embodiment.
  • Each of the two busbars 14 is arranged along the current direction. Therefore, when the current flows through the first conductor W1, the section in which the current flows only through the first conductive pattern 15 is even shorter.
  • mass-produced busbars can be used as the busbars 14 .
  • the circuit device 1 of the third embodiment has the same effects except for the effect obtained by arranging the plurality of bus bars 14 in the vertical direction.
  • the number of busbars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is not limited to two. Three or more busbars 14 may be arranged in the current direction. As the number of bus bars 14 increases, a conductive pattern having a smaller vertical cross-sectional area can be used as the first conductive pattern 15 . Also, the two busbars 14 arranged in the current direction may be separated from each other. Furthermore, the arrangement of the two busbars 14 arranged in the current direction is not limited to the arrangement in which the two busbars 14 are arranged in a straight line. The shaft of the other busbar 14 may be arranged on a line different from the extension line of the shaft of one busbar 14 .
  • a plurality of busbars 14 are vertically arranged on the common first conductive pattern 15 . Further, in the second embodiment, a plurality of busbars 14 may be arranged in the current direction on the first conductive pattern 15 as in the third embodiment.
  • the points of the fourth embodiment that are different from the second embodiment will be described. Configurations other than those described later are the same as those of the second embodiment. For this reason, the same reference numerals as in the second embodiment are assigned to the components that are common to the second embodiment, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the arrangement of the busbars 14 according to the fourth embodiment.
  • three bus bars 14 are arranged on a common first conductive pattern 15 .
  • Two of the three busbars 14 are arranged vertically as in the second embodiment.
  • two of the three busbars 14 are arranged in the current direction, as in the third embodiment.
  • three busbars 14 are arranged in a zigzag pattern on the common first conductive pattern 15 .
  • the circuit device 1 according to the fourth embodiment has the same effect as the circuit devices 1 according to the second and third embodiments.
  • the number of bus bars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is not limited to three, and may be four or more. As the number of bus bars 14 increases, a conductive pattern having a smaller vertical cross-sectional area can be used as the first conductive pattern 15 .
  • the number of busbars 14 arranged in the vertical direction is not limited to two, and may be three or more.
  • the number of bus bars 14 arranged in the current direction is not limited to two, and may be three or more.
  • the arrangement of the plurality of busbars 14 on the common first conductive pattern 15 is not limited to the zigzag arrangement, and may be a lattice arrangement.
  • the two vertically arranged busbars 14 may be in contact with each other or may be separated from each other.
  • the two busbars 14 arranged in the current direction may be in contact with each other or may be separated from each other.
  • the number of bus bars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 may be one, or two or more.
  • the number of bus bars 14 arranged on one first conductive pattern 15 is the same as the number of bus bars 14 arranged on the upper surface of one of the remaining first conductive patterns 15. may be different from the number of
  • the plurality of first conductors W1 of the circuit device 1 may include at least two of the first conductors W1 of the first to fourth embodiments.
  • the first conductor W1 is composed of at least one bus bar 14 and one first conductive pattern 15. As shown in FIG.
  • the second conductor W ⁇ b>2 in the first embodiment is composed only of the second conductive pattern 16 .
  • a conductor different from the second conductive pattern 16 may be included as a component of the second conductor W2.
  • FIG. 10 is a plan view of the circuit device 1 according to Embodiment 5.
  • the second bus bar 18 is arranged on the second conductive pattern 16 .
  • the second conductive pattern 16 is electrically connected to the second bus bar 18 .
  • the second conductor W2 is composed of the second conductive pattern 16 and the second bus bar 18 .
  • the circuit device 1 according to the fifth embodiment has the same effect as the circuit device 1 according to the first embodiment.
  • the number of first conductive patterns 15 is three.
  • the number of bus bars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is one.
  • Each first conductor W1 is composed of a first conductive pattern 15 and one busbar 14 .
  • the number of first conductive patterns 15 is not limited to three.
  • the number of bus bars 14 arranged on the common first conductive pattern 15 is not limited to one.
  • the configuration of each of all first conductors W1 is not limited to the configuration in which one bus bar 14 is arranged on the first conductive pattern 15.
  • the number of second bus bars 18 arranged on the second conductive pattern 16 is not limited to one, and may be two or more. As the number of second bus bars 18 increases, a conductive pattern having a smaller vertical cross-sectional area can be used as the second conductive pattern 16 .
  • the shape of one second busbar 18 may be different from the shape of one of the remaining second busbars 18 .
  • the second conductor W ⁇ b>2 is composed of the second conductive pattern 16 and the plurality of second busbars 18 . In a similar case, multiple second busbars 18 may be stacked.
  • the bus bar 14 may have a cross section with a shape different from a rectangular shape.
  • the shape of one busbar 14 may be different from the shape of one of the remaining busbars 14.
  • FIG. 1 when a plurality of busbars 14 are arranged on the common first conductive pattern 15, the plurality of busbars 14 may be stacked.
  • the circuit element connecting the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 is not limited to the fuse 13.
  • a PTC thermistor may be used instead of the fuse 13 as a first example of the circuit element.
  • the PTC thermistor like the fuse 13, prevents overcurrent flow. When current flows through a PTC thermistor, it heats up. When the temperature of the PTC thermistor rises, the resistance value of the PTC thermistor rises. When the resistance value of the PTC thermistor increases, the current value of the current flowing through the second conductive pattern 16, the circuit element (PTC thermistor), and the first conductive pattern 15 decreases.
  • the fuse 13 is preferable as an element for preventing overcurrent flow.
  • a circuit element such as a semiconductor switch, resistor or inductor may connect the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 .
  • a series circuit of semiconductor switches and fuses 13 may connect the first conductive pattern 15 and the second conductive pattern 16 . If a semiconductor switch is used as the circuit element, the semiconductor switch may be switched off when the ambient temperature of the first conductor W1 reaches a temperature above a certain temperature threshold. At this time, the semiconductor switch functions as a fuse.
  • circuit elements such as semiconductor switches, resistors, or inductors may change depending on the temperature of the circuit elements. Even in this case, the amount of heat generated by the first conductor W1 is small in the circuit device 1 according to each of the first to fifth embodiments. Therefore, the temperature of the circuit element hardly changes due to the heat generated by the first conductor W1, so the circuit element operates properly.
  • circuit device 3 power supply system 10 insulating layer 10a first through hole 10b second through hole 11 upper resist 12 lower resist 13 fuse (circuit element) 14 bus bar 15 first conductive pattern (conductor) 16 Second conductive pattern 17a First plating 17b Second plating 18 Second bus bar 20 Fuse body 21a First terminal 21b Second terminal 30 Load 31 DC power supply C Vehicle H Solder W1 First conductor W2 Second conductor

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Abstract

電力の供給経路に車両用の回路装置が配置される。回路装置では、絶縁層（１０）上に第１導電パターン（１５）及び第２導電パターン（１６）が配置されている。第１導電パターン（１５）及び第２導電パターン（１６）はヒューズ（回路素子）（１３）によって接続されている。第１導電パターン（１５）上にバスバー（１４）が配置されている。このため、バスバー（１４）及び第１導電パターン（１５）によって構成される導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量は小さい。

Description

回路装置
　本開示は回路装置に関する。
　本出願は、２０２１年３月９日出願の日本出願第２０２１－０３７５５４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　特許文献１には、電流経路に配置される回路装置が開示されている。この回路装置では、絶縁基板上に２つの導体が配置されている。２つの導体は、回路素子として機能する溶断素子によって接続されている。電流は、導体、溶断素子及び導体の順に流れる。溶断素子を介して電流が流れた場合、溶断素子は発熱する。溶断素子の温度が一定の温度に到達した場合、溶断素子は溶断される。結果、２つの導体を介した電流の通流は停止する。
特開２０１９－３３０９３号公報
　本開示の一態様に係る回路装置は、電力の供給経路に配置される車両用の回路装置であって、絶縁層と、前記絶縁層上に配置される第１導電パターン及び第２導電パターンと、前記第１導電パターン及び第２導電パターンを接続する回路素子と、前記第１導電パターン上に配置されるバスバーとを備える。
実施形態１における回路装置の斜視図である。 図１のＡ－Ａ線における回路装置の部分断面図である。 電源システムの要部構成を示すブロック図である。 上側レジストが除かれた回路装置の平面図である。 図４のＢ－Ｂ線における回路装置の断面図である。 図４のＣ－Ｃ線における回路装置の断面図である。 実施形態２におけるバスバーの配置の説明図である。 実施形態３におけるバスバーの配置の説明図である。 実施形態４におけるバスバーの配置の説明図である。 実施形態５における回路装置の平面図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　導体を介して電流が流れた場合、導体は発熱する。導体の発熱量が大きい場合、導体が発する熱によって溶断素子の温度が上昇する。この場合、溶断素子に想定外の熱が加えられるため、溶断素子が適切なタイミングで溶断されない可能性がある。溶断素子とは異なる回路素子が用いられる場合であっても、回路素子の特性が回路素子の温度に応じて変化するとき、回路素子は適切に作用しない可能性がある。
　そこで、導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量が小さい回路装置を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量が小さい。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本開示の一態様に係る回路装置は、電力の供給経路に配置される車両用の回路装置であって、絶縁層と、前記絶縁層上に配置される第１導電パターン及び第２導電パターンと、前記第１導電パターン及び第２導電パターンを接続する回路素子と、前記第１導電パターン上に配置されるバスバーとを備える。
　上記の態様にあっては、第１導電パターン上にバスバーが配置されている。このため、電流は、第１導電パターンだけではなく、バスバーにも流れる。従って、第１導電パターン及びバスバーによって構成される導体の抵抗値は、第１導電パターン及びバスバーの合成抵抗値であり、小さい。このため、導体の発熱量は小さい。回路素子は、例えば、第１導電パターン及び第２導電パターンを介した過電流の通流を防止する。この場合、回路素子は、ヒューズ又はＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)サーミスタ等である。
（２）本開示の一態様に係る回路装置では、前記回路素子はヒューズである。
　上記の態様にあっては、回路素子はヒューズである。従って、第１導電パターン、ヒューズ及び第２導電パターンを介して電流が流れた場合、ヒューズは発熱する。電流値が電流閾値以上である電流が回路素子を介して流れ続けた場合、回路素子の温度が所定温度以上の温度に到達する。回路素子の温度が所定温度以上の温度に到達した場合、回路素子は溶断される。回路素子が溶断されることによって、第１導電パターン及び第２導電パターンを介した通流が確実に停止する。従って、過電流の通流を防止する素子として、ヒューズが好ましい。
（３）本開示の一態様に係る回路装置では、電流は、前記第２導電パターン、回路素子及び第１導電パターンの順に流れ、前記第１導電パターンを介して流れる電流の電流方向に垂直な垂直方向の前記第１導電パターンの断面積は、前記垂直方向の前記第２導電パターンの断面積よりも小さい。
　上記の態様にあっては、第１導電パターンの断面積は小さいので、第１導電パターンの抵抗値は大きい。しかしながら、第１導電パターン上にバスバーが配置されているので、第１導電パターン及びバスバーによって構成される導体の抵抗値は小さい。結果、導体の発熱量は小さい。第１導電パターンの断面積が小さい場合、バスバーを配置することによって得られる効果は大きい。
（４）本開示の一態様に係る回路装置では、電流は、前記第２導電パターン、回路素子及び第１導電パターンの順に流れ、前記バスバーの軸方向は、前記第１導電パターンを介して流れる電流の電流方向と一致している。
　上記の態様にあっては、バスバーの軸方向が電流方向に一致している。従って、第１導電パターン及びバスバーによって構成される導体を介して電流が流れた場合に、電流が第１導電パターンのみを介して流れる区間は短い。
（５）本開示の一態様に係る回路装置では、前記バスバーの数は２以上であり、複数のバスバーは、前記電流方向に垂直な垂直方向に並べられている。
　上記の態様にあっては、複数のバスバーの軸方向が電流方向に一致している。このため、第１導電パターン及び複数のバスバーによって構成される導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量は更に小さい。
（６）本開示の一態様に係る回路装置では、前記バスバーの数は、２以上であり、複数のバスバーは、前記電流方向に並べられている。
　上記の態様にあっては、複数のバスバーの軸方向が電流方向に一致している。このため、第１導電パターン及び複数のバスバーによって構成される導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量は更に小さい。複数のバスバーそれぞれは、電流方向に沿って並べられている。従って、第１導電パターン及び複数のバスバーによって構成される導体を介して電流が流れた場合に、電流が第１導電パターンのみを介して流れる区間は更に短い。
（７）本開示の一態様に係る回路装置は、前記第２導電パターン上に配置される第２のバスバーを備える。
　上記の態様にあっては、第２導電パターン上に第２のバスバーが配置されている。このため、電流は、第２導電パターンだけではなく、第２のバスバーにも流れる。従って、第２導電パターン及び第２のバスバーによって構成される導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量も小さい。
（８）本開示の一態様に係る回路装置では、前記第１導電パターン及び回路素子それぞれの数は２以上であり、複数の回路素子は前記第２導電パターンに接続され、複数の回路素子それぞれは複数の第１導電パターンに接続される。
　上記の態様にあっては、第２導電パターンを含む導体に入力された電流は複数の電流に分流される。分流された複数の電流それぞれは、複数の回路素子を介して複数の第１導電パターンに入力される。この場合、第２導電パターンを介して流れる電流の電流値は大きいため、第２導電パターンとして、断面積が大きい導体が用いられる。一方、第１導電パターンの数は多いため、第１導電パターンとして、断面積が小さい導体が用いられる。断面積が小さい導体の抵抗値は大きい。このため、バスバーを配置することによって得られる効果は大きい。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の実施形態に係る回路装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
（実施形態１）
＜回路装置の外観＞
　図１は実施形態１における回路装置１の斜視図である。回路装置１では、絶縁性を有する矩形板状の絶縁層１０の上面は、上側レジスト１１によって覆われている。絶縁層１０の下面は下側レジスト１２によって覆われている。絶縁層の上面及び下面それぞれは主面である。板に関しては、主面は、幅が広い面であり、端面とは異なる。上側レジスト１１及び下側レジスト１２それぞれは、絶縁性を有する。上側レジスト１１及び下側レジスト１２は例えば樹脂製である。
　回路装置１では、絶縁層１０の上側に、３つのヒューズ１３及び３つのバスバー１４が配置されている。ヒューズ１３として、ブレード型又はチップ型等のヒューズが挙げられる。３つのヒューズ１３それぞれの後側に３つのバスバー１４が配置されている。バスバー１４は、矩形状の断面を有し、前後方向に延びている。
　なお、ヒューズ１３及びバスバー１４それぞれの数は、３に限定されず、１、２又は４以上であってもよい。以下では、ヒューズ１３及びバスバー１４の数が３である例を説明する。
＜回路装置１の断面＞
　図２は、図１のＡ－Ａ線における回路装置１の部分断面図である。回路装置１では、絶縁層１０の上面に、導電性を有する第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６が配置されている。第１導電パターン１５は、第２導電パターン１６の後側に位置する。絶縁層１０には、上下方向に貫通する第１貫通孔１０ａ及び第２貫通孔１０ｂが設けられている。第１貫通孔１０ａは第２貫通孔１０ｂの後側に位置する。
　絶縁層１０の上面において、第１貫通孔１０ａの周辺部分は第１導電パターン１５によって覆われている。第１貫通孔１０ａ内における絶縁層１０の内面は、導電性を有する第１メッキ１７ａによって覆われている。第１メッキ１７ａは、第１貫通孔１０ａの周辺部分において、第１導電パターン１５の上側から絶縁層１０の上面を覆っている。第１メッキ１７ａは、第１貫通孔１０ａの周辺部分において絶縁層１０の下面を下側から覆っている。
　第１メッキ１７ａに関して、絶縁層１０の上面及び下面を覆う部分は、絶縁層１０の内面を覆う部分に連結している。第１メッキ１７ａは、第１導電パターン１５に接触している。これにより、第１導電パターン１５及び第１メッキ１７ａの導通が実現されている。
　同様に、絶縁層１０において、第２貫通孔１０ｂの周辺部分は第２導電パターン１６によって覆われている。第２貫通孔１０ｂ内における絶縁層１０の内面は、導電性を有する第２メッキ１７ｂによって覆われている。第２メッキ１７ｂは、第２貫通孔１０ｂの周辺部分において、第２導電パターン１６の上側から絶縁層１０の上面を覆っている。第２メッキ１７ｂは、第２貫通孔１０ｂの周辺部分において絶縁層１０の下面を下側から覆っている。
　第２メッキ１７ｂに関して、絶縁層１０の上面及び下面を覆う部分は、絶縁層１０の内面を覆う部分に連結している。第２メッキ１７ｂは、第２導電パターン１６に接触している。これにより、第２導電パターン１６及び第２メッキ１７ｂの導通が実現されている。
　ヒューズ１３は、直方体状のヒューズ本体２０を有する。ヒューズ１３では、ヒューズ本体２０の下面から下側に第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂが突出している。第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂは導電性を有する。第１端子２１ａは、絶縁層１０の第１貫通孔１０ａ内を通されている。このとき、第１端子２１ａは第１メッキ１７ａの内側に位置する。第１端子２１ａ及び第１メッキ１７ａは半田Ｈによって接続されている。
　同様に、第２端子２１ｂは、絶縁層１０の第２貫通孔１０ｂ内を通されている。このとき、第２端子２１ｂは第２メッキ１７ｂの内側に位置する。第２端子２１ｂ及び第２メッキ１７ｂは半田Ｈによって接続されている。
　以上のように、ヒューズ１３は、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６を接続する。
　ヒューズ本体２０内では、第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂは、導電性を有する図示しない溶断部によって接続されている。電流は、第２端子２１ｂ、溶断部及び第１端子２１ａの順に流れる。溶断部を介して電流が流れた場合、溶断部は発熱する。溶断部に関して、単位時間当たりの発熱量が、単位時間当たりの放熱量を超えている場合、溶断部の温度は上昇する。ヒューズ１３に関して、溶断部の温度が所定温度以上の温度に到達した場合、溶断部は溶断される。
　電流値が電流閾値以上である電流が溶断部を介して流れ続けた場合、溶断部の温度が所定温度以上の温度に到達し、溶断部は溶断される。溶断部が溶断された場合、第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂを介した電流の通流が停止する。従って、電流値が電流閾値以上である電流が第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂを介して長期間流れ続けることはない。ヒューズ１３は回路素子として機能する。
　第１導電パターン１５の上面にバスバー１４が配置されている。バスバー１４は第１導電パターン１５を接触している。これにより、バスバー１４及び第１導電パターン１５の導通が実現されている。上側レジスト１１は、絶縁層１０の上面において、バスバー１４、第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂが配置されている部分を除く他の部分を覆っている。上側レジスト１１は、絶縁層１０、第１導電パターン１５、第２導電パターン１６、第１メッキ１７ａ及び第２メッキ１７ｂを上側から覆っている。
　ヒューズ１３の溶断部において発生した熱は、第１端子２１ａ、半田Ｈ、第１メッキ１７ａ、第１導電パターン１５及びバスバー１４の順に伝わる。この熱は、バスバー１４から外部に放出される。絶縁層１０、上側レジスト１１及び下側レジスト１２等の絶縁体の熱伝導率は、通常、バスバー１４、第１導電パターン１５、第２導電パターン１６、第１メッキ１７ａ、第２メッキ１７ｂ、第１端子２１ａ及び第２端子２１ｂ等の導体の熱伝導率よりも小さい。
　外部に露出しているバスバー１４が配置されているので、溶断部で発生した熱が効率的に外部に放出される。結果、絶縁層１０、上側レジスト１１及び下側レジスト１２の絶縁体の温度が上昇しにくい。絶縁層１０の上面又は下面に、ヒューズ１３とは異なる回路素子、例えば、集積回路素子が配置されている可能性がある。溶断部で発生した熱が効率的に外部に放出されるので、ヒューズ１３の発熱によって、ヒューズ１３とは異なる回路素子の温度が上昇しにくい。多くの回路素子の特性は、自身の温度によって異なる。しかしながら、回路素子の温度は上昇しにくいので、溶断部で発生した熱によって、回路素子が不適切に作用する可能性は低い。
＜回路装置１の作用＞
　図３は電源システム３の要部構成を示すブロック図である。電源システム３は車両Ｃに搭載されている。電源システム３は、回路装置１、３つの負荷３０及び直流電源３１を備える。負荷３０は電気機器である。直流電源３１は例えばバッテリである。
　回路装置１では、バスバー１４及び第１導電パターン１５によって第１導体Ｗ１が構成される。第２導電パターン１６によって第２導体Ｗ２が構成されている。回路装置１は３つの第１導体Ｗ１及び第２導体Ｗ２を有する。回路装置１が有する３つの第１導体Ｗ１それぞれは３つの負荷３０の一端に接続されている。第１導体Ｗ１及び第２導体Ｗ２はヒューズ１３によって接続されている。第２導体Ｗ２は、更に、直流電源３１の正極に接続されている。３つの負荷３０の他端及び直流電源３１の負極は接地されている。
　電流は、直流電源３１の正極から第２導体Ｗ２に入力される。第２導体Ｗ２に入力された電流は、３つの電流に分流される。分流された３つの電流それぞれは、第２導体Ｗ２からヒューズ１３に出力される。第２導体Ｗ２から出力された電流は、ヒューズ１３、第１導体Ｗ１及び負荷３０の順に流れる。これにより、負荷３０に電力が供給される。負荷３０は、直流電源３１から供給された電力を用いて種々の動作を行う。
　前述したように、第１導体Ｗ１及び第２導体Ｗ２それぞれには、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６が含まれている。このため、電流は、第２導電パターン１６、ヒューズ１３及び第１導電パターン１５の順に流れる。回路装置１は、直流電源３１から負荷３０への電力の供給路に配置されている。
　前述したように、ヒューズ１３では、電流は、第２端子２１ｂ、溶断部及び第１端子２１ａの順に流れる。電流値が電流閾値以上である電流が溶断部を介して流れ続けた場合、溶断部の温度が所定温度以上の温度に到達し、溶断部は溶断される。ヒューズ１３の溶断部が溶断された場合、第２導体Ｗ２及び第１導体Ｗ１を介した電流の通流が停止する。結果、負荷３０への給電が停止する。負荷３０への給電が停止した場合、負荷３０は動作を停止する。従って、電流値が電流閾値以上である電流が、第２導体Ｗ２及び第１導体Ｗ１を介して長期間流れ続けることはない。
　なお、回路装置１に接続される負荷３０の数は、ヒューズ１３の数と同じである。前述したように、ヒューズ１３の数は３に限定されない。従って、負荷３０の数も３に限定されない。
＜バスバー１４の配置＞
　図４は、上側レジスト１１が除かれた回路装置１の平面図である。第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６それぞれは矩形板状をなす。前述したように、３つの第１導電パターン１５は、第２導電パターン１６の後側に位置する。バスバー１４及び第１導電パターン１５によって第１導体Ｗ１が構成されている。第２導電パターン１６によって第２導体Ｗ２が構成されている。
　第２導電パターン１６（第２導体Ｗ２）には、直流電源３１の正極が接続されている。第２導電パターン１６に、３つのヒューズ１３の第２端子２１ｂが接続されている。３つのヒューズ１３それぞれの第１端子２１ａは、３つの第１導電パターン１５に接続されている。ヒューズ１３の第１端子２１ａは、第１導電パターン１５の前端部に位置している。第１導電パターン１５の後端部には、負荷３０の一端が接続されている。前述したように、電流は、ヒューズ１３、第１導体Ｗ１及び負荷３０の順に流れる。従って、第１導電パターン１５において、電流は前側から後側に向かって流れる。
　前述したように、バスバー１４は第１導電パターン１５上に配置されている。バスバー１４の軸方向は、前後方向であり、第１導電パターン１５を介して流れる電流の電流方向に一致している。
　なお、ここで、バスバー１４の軸方向及び電流方向の一致は実質的に実現されていればよい。従って、軸方向及び電流方向がなす角度が設計上の誤差範囲内の値である場合、軸方向及び電流方向は一致している。
　図５は、図４のＢ－Ｂ線における回路装置１の断面図である。図６は、図４のＣ－Ｃ線における回路装置１の断面図である。図５及び図６には、上側レジスト１１が除去された回路装置１の断面が示されている。図５及び図６のスケールは同じである。第１導電パターン１５を介して流れる電流方向に垂直な垂直方向は左右方向である。図５には、垂直方向の第１導電パターン１５の断面が示されている。図６には、垂直方向の第２導電パターン１６の断面が示されている。
　第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６それぞれは矩形状の断面を有する。第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６の高さは同じである。第１導電パターン１５の幅は、第２導電パターン１６の幅よりも短い。従って、垂直方向の第１導電パターン１５の断面積は、垂直方向の第２導電パターン１６の断面積よりも小さい。
　なお、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６の高さは実質的に同じであればよい。従って、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６の高さの差が設計上の誤差範囲内である場合、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６の高さは同じである。
　第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６それぞれは抵抗成分を有する。従って、電流が第１導電パターン１５を介して流れた場合、第１導電パターン１５は発熱する。電流が第２導電パターン１６を介して流れた場合、第２導電パターン１６は発熱する。導体を介して電流が流れた場合における導体の発熱量は、導体の抵抗値が大きい程、大きい。導体の抵抗値は、電流が流れる方向に垂直な方向の導体の断面積が大きい程、小さい。
　垂直方向の第２導電パターン１６の断面積は大きい。従って、第２導電パターン１６（第２導体Ｗ２）の抵抗値は小さい。このため、第２導体Ｗ２の発熱量は小さい。垂直方向の第１導電パターン１５の断面積は小さい。従って、第１導電パターン１５の抵抗値は大きい。しかしながら、第１導電パターン１５上にバスバー１４が配置されている。このため、電流は、第１導電パターン１５だけではなく、バスバー１４にも流れる。従って、バスバー１４及び第１導電パターン１５によって構成される第１導体Ｗ１の抵抗値は、バスバー１４及び第１導電パターン１５の合成抵抗値であり、小さい。このため、第１導体Ｗ１の発熱量は小さい。第１導電パターン１５の断面積が小さい場合、バスバー１４を配置することによって得られる効果は大きい。
　導体の発熱量は、導体の消費電力が大きい程、大きい。導体の消費電力は、導体を介して流れる電流の電流値の２乗と、導体の抵抗値との積で表される。従って、抵抗値が大きい程、導体の発熱量が大きい。
　前述したように、バスバー１４の軸方向は電流方向に一致している。従って、第１導体Ｗ１を介して電流が流れた場合に、電流が第１導電パターン１５のみを介して流れる区間は短い。図４の例では、２つの区間が存在する。１つ目の区間は、ヒューズ１３及びバスバー１４間の領域である。２つ目の区間は、バスバー１４の後端から第１導電パターン１５の後端までの領域である。電流が第１導電パターン１５のみを介して流れる区間が短い程、発熱量が大きい領域が少ない。
　第１導体Ｗ１の数はヒューズ１３の数と同じである。従って、第１導体Ｗ１の数は、１であってもよいし、２以上であってもよい。第２導電パターン１６から複数の第１導電パターン１５に入力される構成では、第２導電パターン１６を介して流れる電流の電流値は大きい。このため、第２導電パターン１６として断面積が大きい導体が用いられる。一方、第１導電パターン１５の数は多い。このため、第１導電パターン１５として、断面積が小さい導体が用いられる。断面積が小さい導体の抵抗値は大きい。このため、バスバー１４を配置することによって得られる効果は大きい。バスバー１４を用いない場合、第１導電パターン１５として、断面積が大きい導電パターンを用いる必要がある。この場合、回路装置１に接続することができる負荷３０の数が制限される。
＜実施形態１の変形例＞
　第１導電パターン１５の数が２以上である場合において、１つの第１導電パターン１５の形状は、残りの第１導電パターン１５中の１つの形状と異なっていてもよい。第１例として、１つの第１導電パターン１５の左右方向の長さは、残りの第１導電パターン１５中の１つの左右方向の長さと異なっていてもよい。第２例として、１つの第１導電パターン１５の前後方向の長さは、残りの第１導電パターン１５中の１つの前後方向の長さと異なっていてもよい。
（実施形態２）
　実施形態１では、共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は１である。しかしながら、共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は２以上であってもよい。
　以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には、実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
＜バスバー１４の配置＞
　図７は、実施形態２におけるバスバー１４の配置の説明図である。実施形態２における回路装置１では、共通の第１導電パターン１５上に２つのバスバー１４が配置されている。２つのバスバー１４の軸方向は、実施形態２と同様に、第１導電パターン１５を介して流れる電流の電流方向と一致している。２つのバスバー１４は、電流方向に垂直な垂直方向（左右方向）に並べられている。実施形態２では、２つのバスバー１４及び第１導電パターン１５によって第１導体Ｗ１が構成されている。図７の例では、共通の第１導電パターン１５上に配置される２つのバスバー１４は離されている。
　２つのバスバー１４の軸方向が電流方向に一致している。このため、第１導体Ｗ１を介して電流が流れた場合における第１導体Ｗ１の発熱量は更に小さい。複数のバスバー１４を並べる構成では、バスバー１４として量産されたバスバーを用いることができる。
　実施形態２における回路装置１は、実施形態１における回路装置１と同様の効果を奏する。
＜実施形態２の変形例＞
　共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は２に限定されない。３つ以上のバスバー１４を垂直方向に並べてもよい。バスバー１４の数が多い程、第１導電パターン１５として、断面積がより小さい導電パターンを用いることができる。また、垂直方向に並べられている２つのバスバー１４は互いに接触していてもよい。
（実施形態３）
　実施形態２では、共通の第１導電パターン１５上において、複数のバスバー１４が垂直方向に並べられている。しかしながら、複数のバスバー１４の並び方向は垂直方向に限定されない。
　以下では、実施形態３について、実施形態２と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は実施形態２と共通している。このため、実施形態２と共通する構成部には、実施形態２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
＜バスバー１４の配置＞
　図８は、実施形態３におけるバスバー１４の配置の説明図である。実施形態３では、共通の第１導電パターン１５上に２つのバスバー１４が並べられている。２つのバスバー１４は、第１導電パターン１５を介して流れる電流の電流方向（前後方向）に並べられている。図８の例では、２つのバスバー１４は接触している。
　２つのバスバー１４の軸方向が電流方向に一致している。このため、第１導体Ｗ１を介して電流が流れた場合における第１導体Ｗ１の発熱量は、実施形態２と同様に小さい。２つのバスバー１４それぞれは、電流方向に沿って並べられている。従って、第１導体Ｗ１を介して電流が流れた場合に、電流が第１導電パターン１５のみを介して流れる区間は更に短い。実施形態２の説明で述べたように、複数のバスバー１４を並べる構成では、バスバー１４として量産されたバスバーを用いることができる。
　実施形態３における回路装置１は、実施形態２における回路装置１が奏する効果の中で、複数のバスバー１４を垂直方向に並べることによって得られる効果を除く他の効果を同様に奏する。
＜実施形態３の変形例＞
　共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は２に限定されない。３つ以上のバスバー１４を電流方向に並べてもよい。バスバー１４の数が多い程、第１導電パターン１５として、垂直方向の断面積がより小さい導電パターンを用いることができる。また、電流方向に並べられている２つのバスバー１４は離れていてもよい。更に、電流方向に並べられている２つバスバー１４の配置に関する構成は、一直線上に２つのバスバー１４が配置される構成に限定されない。一方のバスバー１４の軸の延長線とは異なる線上に他方のバスバー１４の軸が配置されてもよい。
（実施形態４）
　実施形態２では、共通の第１導電パターン１５上において、複数のバスバー１４が垂直方向に並べられている。実施形態２では、更に、複数のバスバー１４が、第１導電パターン１５上において、実施形態３と同様に電流方向に並べられてもよい。
　以下では、実施形態４について、実施形態２と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は実施形態２と共通している。このため、実施形態２と共通する構成部には、実施形態２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
＜バスバー１４の配置＞
　図９は、実施形態４におけるバスバー１４の配置の説明図である。実施形態４における回路装置１では、３つのバスバー１４が共通の第１導電パターン１５上に並べられている。３つのバスバー１４中の２つは、実施形態２と同様に、垂直方向に並べられている。更に、３つのバスバー１４中の２つは、実施形態３と同様に、電流方向に並べられている。図９の例では、共通の第１導電パターン１５上において、３つのバスバー１４は、千鳥状に配置されている。
　実施形態４における回路装置１は、実施形態２，３における回路装置１が奏する効果を同様に奏する。
＜実施形態４の変形例＞
　実施形態４において、共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は、３に限定されず、４以上であってもよい。バスバー１４の数が多い程、第１導電パターン１５として、垂直方向の断面積がより小さい導電パターンを用いることができる。垂直方向に並べられるバスバー１４の数は、２に限定されず、３以上であってもよい。電流方向に並べられるバスバー１４の数は、２に限定されず、３以上であってもよい。共通の第１導電パターン１５上における複数のバスバー１４の配置は、千鳥状の配置に限定されず、格子状の配置であってもよい。実施形態２と同様に、垂直方向に並べられる２つのバスバー１４は、接触していてもよいし、離されていてもよい。実施形態３と同様に、電流方向に並べられる２つのバスバー１４は、接触していてもよいし、離されていてもよい。
＜実施形態１の変形例＞
　前述したように、実施形態１において、共通の第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は、１であってもよいし、２以上であってもよい。第１導体Ｗ１の数が２以上である場合において、１つの第１導電パターン１５上に配置されるバスバー１４の数は、残りの第１導電パターン１５中の１つの上面に配置されるバスバー１４の数と異なっていてもよい。
　この場合において、回路装置１が有する複数の第１導体Ｗ１に、実施形態１～４の第１導体Ｗ１中の少なくとも２つが含まれていてもよい。前述したように、第１導体Ｗ１は、少なくとも１つのバスバー１４と、１つの第１導電パターン１５とによって構成される。
（実施形態５）
　実施形態１における第２導体Ｗ２は、第２導電パターン１６のみによって構成されている。しかしながら、第２導体Ｗ２の構成要素として、第２導電パターン１６とは異なる導体が含まれていてもよい。
　以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には、実施形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
　図１０は、実施形態５における回路装置１の平面図である。実施形態５における回路装置１では、第２導電パターン１６上に第２のバスバー１８が配置されている。第２導電パターン１６は第２のバスバー１８に導通している。実施形態５では、第２導体Ｗ２は、第２導電パターン１６及び第２のバスバー１８によって構成されている。
　従って、電流が第２導体Ｗ２を介して流れた場合、第２導電パターン１６だけではなく、第２のバスバー１８にも流れる。結果、第２導体Ｗ２を介して電流が流れた場合における第２導体Ｗ２の発熱量も小さい。第２のバスバー１８が配置される場合、第２導電パターン１６として、垂直方向の断面積が小さい導電パターンを用いることができる。
　実施形態５における回路装置１は、実施形態１における回路装置１が奏する効果を同様に奏する。
　図１０の例では、第１導電パターン１５の数は３である。共通の第１導電パターン１５上に配置されているバスバー１４の数は１である。各第１導体Ｗ１は、第１導電パターン１５及び１つのバスバー１４によって構成されている。しかしながら、前述したように、第１導電パターン１５の数は３に限定されない。共通の第１導電パターン１５上に配置されているバスバー１４の数は１に限定されない。第１導体Ｗ１の数が２以上である場合において、全ての第１導体Ｗ１それぞれの構成は、第１導電パターン１５上に１つのバスバー１４が配置される構成に限定されない。
＜実施形態５の変形例＞
　第２導電パターン１６上に配置される第２のバスバー１８の数は、１に限定されず、２以上であってもよい。第２のバスバー１８の数が多い程、第２導電パターン１６として、垂直方向の断面積がより小さい導電パターンを用いることができる。第２導電パターン１６上に複数の第２のバスバー１８が配置される場合、１つの第２のバスバー１８の形状は、残りの第２のバスバー１８中の１つの形状と異なっていてもよい。第２導電パターン１６上に複数の第２のバスバー１８が配置される場合、第２導体Ｗ２は、第２導電パターン１６及び複数の第２のバスバー１８によって構成される。同様の場合において、複数の第２のバスバー１８を積み重ねてもよい。
＜実施形態１～５の変形例＞
　実施形態１～５それぞれにおいて、バスバー１４は、矩形状とは異なる形状の断面を有していてもよい。実施形態１～５それぞれにおいて、回路装置１が複数のバスバー１４を有する場合、１つのバスバー１４の形状は、残りのバスバー１４中の１つの形状と異なっていてもよい。実施形態２～５それぞれにおいて、共通の第１導電パターン１５上に複数のバスバー１４が配置される場合、複数のバスバー１４を積み重ねてもよい。
　実施形態１～５それぞれにおいて、第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６を接続する回路素子は、ヒューズ１３に限定に限定されない。回路素子の第１例として、ヒューズ１３の代わりにＰＴＣサーミスタが用いられてもよい。ＰＴＣサーミスタは、ヒューズ１３と同様に、過電流の通流を防止する。ＰＴＣサーミスタを介して電流が流れた場合、ＰＴＣサーミスタは発熱する。ＰＴＣサーミスタの温度が上昇した場合、ＰＴＣサーミスタの抵抗値は上昇する。ＰＴＣサーミスタの抵抗値が上昇した場合、第２導電パターン１６、回路素子（ＰＴＣサーミスタ）及び第１導電パターン１５を介して流れる電流の電流値は低下する。このため、第２導電パターン１６及び第１導電パターン１５を介して過電流が流れることが防止される。ヒューズ１３が用いられた場合、ヒューズ１３の溶断部が溶断されることによって、第２導電パターン１６及び第１導電パターン１５を介した電流の通流が確実に停止される。従って、過電流の通流を防止する素子として、ヒューズ１３が好ましい。
　回路素子の第２例として、半導体スイッチ、抵抗又はインダクタ等の回路素子が第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６を接続してもよい。回路素子の第３例として、半導体スイッチ及びヒューズ１３の直列回路が第１導電パターン１５及び第２導電パターン１６を接続してもよい。回路素子として、半導体スイッチが用いられる場合、半導体スイッチは、第１導体Ｗ１の周囲温度が一定の温度閾値以上の温度に到達した場合に遮断されてもよい。このとき、半導体スイッチは、ヒューズとして機能する。
　半導体スイッチ、抵抗又はインダクタ等の回路素子の特性は、回路素子の温度に応じて変化する可能性がある。この場合であっても、実施形態１～５それぞれにおける回路装置１では、第１導体Ｗ１の発熱量は小さい。従って、第１導体Ｗ１の発熱によって、回路素子の温度は殆ど変化しないため、回路素子は適切に作用する。
　開示された実施形態１～５はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　回路装置
　３　電源システム
　１０　絶縁層
　１０ａ　第１貫通孔
　１０ｂ　第２貫通孔
　１１　上側レジスト
　１２　下側レジスト
　１３　ヒューズ（回路素子）
　１４　バスバー
　１５　第１導電パターン（導体）
　１６　第２導電パターン
　１７ａ　第１メッキ
　１７ｂ　第２メッキ
　１８　第２のバスバー
　２０　ヒューズ本体
　２１ａ　第１端子
　２１ｂ　第２端子
　３０　負荷
　３１　直流電源
　Ｃ　車両
　Ｈ　半田
　Ｗ１　第１導体
　Ｗ２　第２導体

Claims (8)

  1. 　電力の供給経路に配置される車両用の回路装置であって、
    　絶縁層と、
    　前記絶縁層上に配置される第１導電パターン及び第２導電パターンと、
    　前記第１導電パターン及び第２導電パターンを接続する回路素子と、
    　前記第１導電パターン上に配置されるバスバーと
    　を備える回路装置。
  2. 　前記回路素子はヒューズである
    　請求項１に記載の回路装置。
  3. 　電流は、前記第２導電パターン、回路素子及び第１導電パターンの順に流れ、
    　前記第１導電パターンを介して流れる電流の電流方向に垂直な垂直方向の前記第１導電パターンの断面積は、前記垂直方向の前記第２導電パターンの断面積よりも小さい
    　請求項１又は請求項２に記載の回路装置。
  4. 　電流は、前記第２導電パターン、回路素子及び第１導電パターンの順に流れ、
    　前記バスバーの軸方向は、前記第１導電パターンを介して流れる電流の電流方向と一致している
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路装置。
  5. 　前記バスバーの数は２以上であり、
    　複数のバスバーは、前記電流方向に垂直な垂直方向に並べられている
    　請求項４に記載の回路装置。
  6. 　前記バスバーの数は、２以上であり、
    　複数のバスバーは、前記電流方向に並べられている
    　請求項４又は請求項５に記載の回路装置。
  7. 　前記第２導電パターン上に配置される第２のバスバーを備える
    　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回路装置。
  8. 　前記第１導電パターン及び回路素子それぞれの数は２以上であり、
    　複数の回路素子は前記第２導電パターンに接続され、
    　複数の回路素子それぞれは複数の第１導電パターンに接続される
    　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回路装置。
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