回路構成体および電気接続箱
【課題】放熱性を確保したまま小型化することが可能な回路構成体および電気接続箱を提供する。
【解決手段】複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２と、前記ベース基板２２の表面または裏面に実装される電子部品２３とを備えた回路構成体２０であって、前記ベース基板２２は、前記導電部材３１を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなる回路ユニット３０を、回路基板４０に組み付けてなるものであり、前記ベース基板２２の表面または裏面には放熱部材２６が備えられている。
【解決手段】複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２と、前記ベース基板２２の表面または裏面に実装される電子部品２３とを備えた回路構成体２０であって、前記ベース基板２２は、前記導電部材３１を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなる回路ユニット３０を、回路基板４０に組み付けてなるものであり、前記ベース基板２２の表面または裏面には放熱部材２６が備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体および電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の導電部材により構成された回路パターンを有し、その表面または裏面に電子部品が実装された回路構成体が知られている（例えば特許文献１）。この回路構成体は、金属製の板材を所定形状に打ち抜いて、回路パターンと放熱板とを成形し、この板材を、放熱板の一部分と回路パターンの端子部とを残して絶縁性材料でモールドしてなるものである。放熱板を設けることで、通電時に電子部品から発生した熱が放熱板から放散されるようになっており、電子部品やその周辺に熱が蓄積されて回路構成体に実装されている他の電子部品等に悪影響を与えることを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回路構成体をケース内に収容し、車両のエンジンルーム内に格納して使用する場合には、エンジンルーム内のスペースに限りがあるため、できるだけ回路構成体を小型化することが重要である。しかし、上記のような構成の回路構成体は、放熱板と、回路パターンを構成する全ての導電部材とが、面方向に並んでいるため、面積が大きくなってしまうという問題があった。そこで、放熱性を確保したまま、回路構成体を小型化するための工夫が望まれていた。
【０００５】
本発明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、放熱性を確保したまま小型化することが可能な回路構成体および電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回路構成体は、複数の導電部材により構成された回路パターンを有するベース基板と、前記ベース基板の表面または裏面に実装される電子部品とを備えた回路構成体であって、前記ベース基板は、前記導電部材を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部をモールド成形してなる回路ユニットを、回路基板に組み付けてなるものであり、前記ベース基板の表面または裏面には放熱部材が備えられている。
【０００７】
このような構成によれば、電子部品から発生した熱は放熱部材から放散されるので、回路構成体の放熱性を確保することができる。また、全ての導電部材を面方向に並べて配置する場合に比べてベース基板の面積が小さくなるから、回路構成体の小型化を図ることができる。すなわち、回路構成体を、放熱性を確保したまま小型化することができる。
【０００８】
また、前記回路ユニットは、前記回路基板の表面または裏面に沿って配置される板部と、前記電子部品の端子部が接続される部品接続部とを有し、前記部品接続部は、前記板部から突出する形態をなすとともに前記回路基板に形成された嵌合部に嵌合しているものとしてもよい。
【０００９】
このような構成によれば、回路ユニットの部品接続部と回路基板の表面または裏面との間の段差を小さくすることができるから、その分、回路ユニットと回路基板との双方に接続する電子部品の端子部の長さ寸法を小さくすることができ、もって電子部品の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、前記回路ユニットの部品接続部は、表裏に重ねて配置された前記導電部材のうち一方の導電部材の部品接続部が、他方の導電部材の部品接続部側に突出して設けられたものとしてもよい。このような構成によれば、表裏に重ねて配置された導電部材の部品接続部の間の段差が小さくなる。ここで、導電部材を表裏に重ねて配置し、その両導電部材に一の電子部品を接続する場合には、両導電部材の表裏方向の段差分だけ電子部品の端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、表裏に重ねて配置された導電部材の部品接続部の間の段差が小さくなるから、その分端子部の長さ寸法を小さくすることができ、もって電子部品の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、前記放熱部材は、前記回路基板の表面または裏面のうち前記板部が配置される側の面に備えられているものとしてもよい。
また、前記放熱部材は、前記ベース基板の表面または裏面に密着して備えられているものとしてもよい。このような構成によれば、ベース基板と放熱板との間に空気層が存在する場合に比べて放熱性を良くすることができる。
【００１２】
また、少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部との間には隙間が設けられているものとしてもよい。ここで、回路ユニットの部品接続部は、電子部品の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部との間に隙間が設けられていることで、電子部品からの熱が回路基板側に伝達しにくくなる。これにより、回路基板に耐熱性の低い電子部品が実装されている場合等に有利である。
【００１３】
また、少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部とは一続きに設けられているものとしてもよい。ここで、回路ユニットの部品接続部は、電子部品の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部とが一続きに設けられていることで、電子部品からの熱が回路基板側に伝達しやすくなる。これにより、電子部品の熱は回路基板側まで分散して放散されるから、放熱効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の電気接続箱は、前記回路構成体をケースに収容してなる。
また、前記ケースには、前記放熱部材を同ケースの外部へ露出させる開口部が形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、ケース内に熱がこもりにくくなるから、電気接続箱の放熱性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放熱性を確保したまま小型化することが可能な回路構成体および電気接続箱を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態にかかる電気接続箱の外観斜視図
【図２】同断面図
【図３】放熱板が備えられたベース基板の外観斜視図
【図４】回路基板および回路ユニットの外観斜視図
【図５】第１導電部材および第２導電部材の外観斜視図
【図６】放熱板が備えられたベース基板を裏側から見た外観斜視図
【図７】第１ケースが一体に形成されたベース基板の外観斜視図
【図８】同表面図
【図９】図８のＡ−Ａ断面図
【図１０】図８のＢ−Ｂ断面図
【図１１】図８のＣ−Ｃ断面図
【図１２】第１ケースが一体に形成されたベース基板を裏側から見た外観斜視図
【図１３】同裏面図
【図１４】電気接続箱の裏面図
【図１５】回路構成体にコネクタハウジングを取り付ける前の状態を表す斜視図
【図１６】回路構成体に第２ケースを被せる前の状態を表す斜視図
【図１７】他の実施形態（８）にかかる第１ケースが一体に形成されたベース基板の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図１６を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態における電気接続箱１０は、バッテリー等の電源（図示せず）と、ヘッドランプ、ワイパー等の車載電装品（図示せず）との間に接続されて、各種車載電装品の通断電制御を行うものである。以下、各構成部材において、図２の上側を上方、下側を下方、左側を表方、右側を裏方として説明する。
【００１８】
電気接続箱１０は、回路構成体２０をケース６０内に収容してなるものである。
回路構成体２０は、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２を備え、このベース基板２２の表面に半導体スイッチング素子２３等の電子部品が実装されてなるものである。
【００１９】
半導体スイッチング素子２３は、本体部２３Ａと、本体部２３Ａの裏面に設けられた図示しないドレイン端子（電力用端子）と、本体部２３Ａの側面に突出して設けられたゲート端子２３Ｂ（制御用端子）およびソース端子２３Ｃ（電力用端子）とを有している。なお、ドレイン端子およびソース端子２３Ｃが、それぞれ本発明の電子部品の端子部に該当する。半導体スイッチング素子２３の各端子は、半田付け等の公知の手法によりベース基板２２に接続されている。
【００２０】
ベース基板２２は、図３に示すように、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有する回路ユニット３０が、回路基板４０に組み付けられてなるものである。
回路ユニット３０は、導電部材３１を表裏に重ねて所定の間隔を空けて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなるものである（図４参照）。表裏に重ねて配置された導電部材３１のうち一方は、電源からの電力が供給される入力回路を構成し、他方は電力を外部へ出力する出力回路を構成している。なお、入力回路を構成する導電部材３１を第１導電部材３１Ａ、出力回路を構成する導電部材３１を第２導電部材３１Ｂと称する。
【００２１】
回路ユニット３０は、平板状をなす板部３３と、この板部３３から板厚方向に突出して設けられた部品接続部２４とを有している。板部３３は、回路基板４０の裏面に沿って配置され、部品接続部２４には、半導体スイッチング素子２３のドレイン端子およびソース端子２３Ｃが接続されている。部品接続部２４は、第１導電部材３１Ａのうち半導体スイッチング素子２３のドレイン端子が電気的に接続される第１部品接続部３４Ａと、第２導電部材３１Ｂのうち半導体スイッチング素子２３のソース端子２３Ｃが電気的に接続される第２部品接続部３４Ｂとからなる。
【００２２】
第１導電部材３１Ａは金属製であって、全体として略矩形の板状に加工されたものである（図５参照）。第１導電部材３１Ａは、板部３３と、第１部品接続部３４Ａとを有している。
第１部品接続部３４Ａは、板部３３から表側に突出して設けられるとともに、板部３３の長手方向の一端から他端にわたり直線状に延びている。第１部品接続部３４Ａの板部３３からの突出寸法は、回路基板４０の板厚寸法と同等であり、全体にわたり一定とされている（図２参照）。なお、第１部品接続部３４Ａは、板部３３の短手方向（上下方向）の中間部に設けられている。
【００２３】
板部３３は、全体として厚さ寸法が一定の薄い板状をなしている。板部３３のうち第１部品接続部３４Ａよりも上側の部分には、第２導電部材３１Ｂが所定の間隔を空けて重ねて配置されている。板部３３のうち第２導電部材３１Ｂが重ねて配置される部分には、板部３３の長手方向に沿って長い長円形状をなす貫通孔３５Ａが複数形成されている。なお、各貫通孔３５Ａの周面は絶縁部３２に覆われている。
【００２４】
板部３３のうち第２導電部材３１Ｂが重ねて配置される部分よりも外側には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第１端子接続孔３６と称する）が複数設けられている。各第１端子接続孔３６は略円形をなし、板部３３を表裏方向に貫通している。なお、第１端子接続孔３６は、貫通孔３５Ａよりも若干上方寄りの位置に形成され、板部３３の上縁に沿って配置されている。
【００２５】
また、板部３３には、回路ユニット３０を回路基板４０に固定するためのユニット固定孔３７が設けられている。ユニット固定孔３７は、略円形をなして板部３３を表裏方向に貫通している。ユニット固定孔３７は、板部３３の上縁および下縁に沿って、所定の間隔をあけて複数並んで設けられている。
【００２６】
第２導電部材３１Ｂは、金属板材をプレス加工することにより所定の形状に形成されてなるものである。第２導電部材３１Ｂの板厚寸法は回路基板４０の板厚寸法よりも薄く、全ての第２導電部材３１Ｂにおいてほぼ等しくされている。
【００２７】
第２導電部材３１Ｂは、一の第１導電部材３１Ａに対して複数（本実施形態では５枚）並べて配置されている。複数の第２導電部材３１Ｂは、互いに所定の間隔を空けて第１導電部材３１Ａの第１部品接続部３４Ａの長さ方向に沿って並べられている。
【００２８】
第２導電部材３１Ｂのうち下縁部（第１部品接続部３４Ａに沿って配置される部分）は、第２部品接続部３４Ｂとされている。第２導電部材３１Ｂおよび絶縁部３２の厚さ寸法を加算した寸法は、第１部品接続部３４Ａの板部３３からの突出寸法と同等とされており、第１部品接続部３４Ａの突出端面（表側の面）と第２部品接続部３４Ｂの表面（第２導電部材３１Ｂの表面）とは、高さ（回路ユニット３０の厚さ方向の位置）が揃っている（図２参照）。そして、第１部品接続部３４Ａの突出端面と、絶縁部３２の表面と、第２部品接続部３４Ｂの表面とは、平坦な面を構成している。
【００２９】
各第２導電部材３１Ｂのうち上縁部には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第２端子接続孔３８と称する）が複数設けられている。第２端子接続孔３８は、略円形をなして第２導電部材３１Ｂを表裏方向に貫通して設けられている。第２端子接続孔３８は、各第２導電部材３１Ｂの上縁に沿って配置され、全ての第２導電部材３１Ｂのうちいくつかの第２導電部材３１Ｂに設けられた第２端子接続孔３８は、第１導電部材３１Ａの貫通孔３５Ａと表裏方向に連なり、貫通孔３５Ａを介して回路ユニット３０の裏面に露出している。また、全ての第２導電部材３１Ｂのうち他の第２導電部材３１Ｂに設けられた第２端子接続孔３８は、第１導電部材３１Ａの上角部に形成された切り欠き部３５Ｂを介して回路ユニット３０の裏面に露出している。
【００３０】
絶縁部３２は、第１導電部材３１Ａの板部３３と第２導電部材３１Ｂとの間、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間、および隣り合う第２導電部材３１Ｂの間に配されてこれらの間を絶縁している。なお、絶縁部３２のうち第２端子接続孔３８の裏側に位置する部分は、表裏方向に開口している。
【００３１】
回路ユニット３０は、例えば以下のようにして製造される。まず金属材料を鍛造、圧延、プレス加工または切削加工等して第１導電部材３１Ａを形成するとともに、金属板材を所定の形状にプレス加工して第２導電部材３１Ｂを形成する。次いで、第１導電部材３１Ａと第２導電部材３１Ｂとを図示しない成形金型にセットし、絶縁部３２をモールド成形する。
【００３２】
回路基板４０は、ケース６０内に収容可能な略矩形をなしている。回路基板４０の表面にはプリント配線手段により導電路（図示せず）が形成されている。
回路基板４０には、後述する端子金具５２を表裏方向に挿通可能な端子挿通孔４１が複数箇所に設けられている。端子挿通孔４１は、回路ユニット３０の第１端子接続孔３６の表側に位置する部分に形成され、回路基板４０の長手方向に沿って長い略長円形をなし、回路基板４０を表裏方向（厚さ方向）に貫通している。この端子挿通孔４１を介して第１端子接続孔３６はベース基板２２の表側に露出している。
【００３３】
回路基板４０には、回路ユニット３０の部品接続部２４（板部３３を除く部分）が嵌合可能な嵌合部４２が形成されている。嵌合部４２は、回路基板４０の上側角部に形成され、回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂの外形に沿う形状をなして回路基板４０の表裏方向に開口している。回路ユニット３０の部品接続部２４は嵌合部４２に嵌合し、回路基板４０の表側に露出している。回路ユニット３０の部品接続部２４の表面と回路基板４０の表面とは、高さ（回路基板４０の厚さ方向における位置）が揃っており、ベース基板２２の表面は平坦な面となっている。そして、回路基板４０のうち嵌合部４２の周縁部（下縁に沿う部分）には、半導体スイッチング素子２３のゲート端子２３Ｂが接続されている。
【００３４】
また、回路基板４０には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第３端子接続孔４３と称する）が複数設けられている。第３端子接続孔４３は、回路基板４０の上縁部であって嵌合部４２の側方に位置する領域に設けられ、回路基板４０の長手方向に沿って並んで配置されている。
【００３５】
回路基板４０のうち嵌合部４２の周縁部であって回路ユニット３０のユニット固定孔３７と整合する位置には、基板固定孔４４が設けられている。各基板固定孔４４は、ユニット固定孔３７と略同形・同大の円形状をなして回路基板４０を表裏方向に貫通している。
【００３６】
表裏方向に連なった基板固定孔４４とユニット固定孔３７とには、樹脂製の固定柱２５がモールド成形されている。この固定柱２５により回路ユニット３０の板部３３が回路基板４０に固定され、回路ユニット３０と回路基板４０とが一体に保持されている。
ベース基板２２のうち回路ユニット３０と回路基板４０との間、詳しくは、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂとの間には所定の隙間が設けられている。
【００３７】
ベース基板２２の裏面（回路ユニット３０の板部３３が配置される側の面）には、放熱板２６（本発明の放熱部材に該当する）が備えられている（図６参照）。放熱板２６は、熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属板であって、全体として略矩形の板状をなし、ベース基板２２のうち回路ユニット３０の板部３３が配置されている部分と、第３端子接続孔４３が形成されている部分とを除く領域の全範囲を覆っている。放熱板２６の板厚寸法は、回路ユニット３０の板部３３の厚さ寸法よりも大きくされている。放熱板２６は、ベース基板２２の裏面に密着した状態で、後述する第1ケース６０Ａによりベース基板２２と一体に保持されている。
【００３８】
ベース基板２２の表面には、合成樹脂製のコネクタハウジング５０が備えられている（図１５参照）。コネクタハウジング５０は、全体としてベース基板２２の長手方向にわたる横長の略箱型をなし、ベース基板２２の上縁部に設けられている。コネクタハウジング５０は、下方に開口する形状のコネクタ嵌合部５１を複数有し、各コネクタ嵌合部５１には図示しない電線を介して電源または車載電装品に接続された相手側コネクタが嵌合可能とされている。
【００３９】
コネクタハウジング５０には、ベース基板２２に設けられたネジ孔２７に対して表裏方向に連なって配置される図示しないネジ孔が設けられている。そして、ベース基板２２のネジ孔２７とコネクタハウジング５０のネジ孔とに裏側からネジ（図示せず）を挿通して締め付けることで、コネクタハウジング５０がベース基板２２に固定されている。
【００４０】
コネクタハウジング５０には、複数の端子金具５２がインサート成形により一体に備えられている（図２参照）。各端子金具５２は、Ｌ字型に屈曲された形態をなし、その一端側がコネクタ嵌合部５１内において下方へ突出して配置され、相手側コネクタと電気的に接続される。また、端子金具５２の他端側はコネクタハウジング５０から裏側へ突出し、回路構成体２０と電気的に接続されている。詳しくは、全ての端子金具５２のうち複数の端子金具５２の他端側が、回路基板４０の端子挿通孔４１から第１端子接続孔３６に挿通し、半田付け等により第１端子接続孔３６に電気的に接続されている。また、全ての端子金具５２のうち複数の端子金具５２の他端側が、第２端子接続孔３８または第３端子接続孔４３に挿通されて半田付け等により電気的に接続されている。
【００４１】
ケース６０は合成樹脂製であって、全体として扁平な形状をなし、回路構成体２０に対して裏側に配置される第１ケース６０Ａと、表側に配置される第２ケース６０Ｂとを有している。
第１ケース６０Ａは、モールド成形により回路構成体２０に一体化されている。第１ケース６０Ａは、回路構成体２０のベース基板２２の周縁を囲う枠部６１を有している（図７参照）。枠部６１は、ベース基板２２の外形に沿う略矩形の枠状をなし、回路基板４０の周縁の全周、および回路ユニット３０の周縁と放熱板２６の周縁とのうち回路基板４０の周縁に沿う部分に密着している。枠部６１の外周面には、複数のロック突部６３が外方に突出して設けられている。
【００４２】
また、第１ケース６０Ａは、ベース基板２２の裏側に配される底部６２を有している。底部６２は、回路ユニット３０の裏面に配されるユニット底部６４と、放熱板２６の裏面に配される放熱板底部６５と、ベース基板２２のうち第３端子接続部が形成された領域を裏側へ開放する窓部６６Ａと、を有している（図１２および図１３参照）。また、底部６２には、ネジ孔２７、第１端子接続孔３６および第２端子接続孔３８の位置において表裏に貫通する孔部６６Ｂが複数設けられており、ネジ孔２７および各端子接続孔３６，３８は裏側へ露出している。各孔部６６Ｂは、裏方へ向かって開口寸法が少しずつ大きくなるテーパ形状をなしている。
【００４３】
ユニット底部６４は、回路ユニット３０の第１導電部材３１Ａの略全体を覆っている。ユニット底部６４には、裏方へ突出するリブ６７が設けられている。リブ６７は、ユニット底部６４のうち端子接続孔３６，３８の裏側に位置する孔部６６Ｂが設けられていない略下側部分に、格子状をなして形成されている。
【００４４】
放熱板底部６５は全体として格子状をなし、放熱板２６の長手方向に直線状に延びる複数本の横架部６５Ａと、放熱板２６の短手方向に直線状に延びる複数本の縦架部６５Ｂとからなる。横架部６５Ａと縦架部６５Ｂとは、略直角に交差している。横架部６５Ａは、枠部６１の両側縁間に架け渡された形態をなし、縦架部６５Ｂは、枠部６１の下縁とユニット底部６４または窓部６６Ａとの間に架け渡された形態をなしている。なお、横架部６５Ａと縦架部６５Ｂとは、放熱板２６の裏面に密着している。
【００４５】
そして、放熱板底部６５のうち横架部６５Ａ、縦架部６５Ｂおよび枠部６１に囲われてなる部分は、表裏方向に開口して放熱板２６をケース６０の外部へ露出させる開口部６５Ｃとされている。開口部６５Ｃは略方形を成して縦横に並んで設けられ、全ての開口部６５Ｃは略同形・同大をなしている。
【００４６】
また、第１ケース６０Ａの裏面には、充填材６８が充填されている（図１４参照）。充填材６８は、第1ケース６０Ａの窓部６６Ａとユニット底部６４のうちリブ６７が設けられた部分を除く部分とに充填されている。充填材６８により、ベース基板２２の各端子接続部３６，３８，４３に接続された端子金具５２の他端部、およびベース基板２２とコネクタハウジング５０とを固定するネジが充填材６８に覆われ、埃や水等から保護されている。なお、充填材６８は、ゴムあるいはゲル状の充填材６８がポッティングあるいは低圧成形により充填されてなる。
【００４７】
第２ケース６０Ｂは、回路構成体２０およびコネクタハウジング５０の表側に被さる形状をなしている（図１５参照）。第２ケース６０Ｂの周壁には、枠部６１のロック突部６３と係合するロック片６９が設けられ、ロック突部６３とロック片６９とが係合することで、第１ケース６０Ａと第２ケース６０Ｂとが一体に組み付けられて保持されている。
【００４８】
電気接続箱１０は、例えば以下のようにして製造される。
電気接続箱１０を製造するには、予め製造した回路ユニット３０、回路基板４０、および放熱板２６を成形金型にセットし、この成形金型内に所定の温度に設定した溶融樹脂を射出して充填する。
【００４９】
すると、上下方向に連なった基板固定孔４４、ユニット固定孔３７に樹脂が充填されて固定柱２５が形成され、また所定の形状をなす第１ケース６０Ａが形成される。そして、溶融樹脂が固化した後、成形金型を離型すると、第１ケース６０Ａおよび放熱板２６付きのベース基板２２が製造される。
次いで、半導体スイッチング素子２３等の電子部品をリフロー半田付け等によりベース基板２２の表面に実装すると、回路構成体２０の製造が終了する。
【００５０】
その後、回路構成体２０の表面にコネクタハウジング５０をネジ固定し、第２ケース６０Ｂを表側から被せて第１ケース６０Ａのロック突部６３に第２ケース６０Ｂのロック片６９を係合させると電気接続箱１０の製造が完了する。
【００５１】
次に、上記のように構成された実施形態１の作用および効果について説明する。
本実施形態の回路構成体２０は、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２と、ベース基板２２の表面に実装される半導体スイッチング素子２３等の電子部品とを備えた回路構成体２０であって、ベース基板２２は、導電部材３１を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなる回路ユニット３０を、回路基板４０に組み付けてなるものであり、ベース基板２２の裏面には放熱板２６が備えられている。これにより、半導体スイッチング素子２３等の電子部品から発生した熱は放熱板２６から放散されるので、回路構成体２０の放熱性を確保することができる。また、全ての導電部材３１を面方向に並べて配置する場合に比べてベース基板２２の面積が小さくなるから、回路構成体２０の小型化を図ることができる。すなわち、回路構成体２０を、放熱性を確保したまま小型化することができる。
【００５２】
また、回路ユニット３０は、回路基板４０の裏面に沿って配置される板部３３と、半導体スイッチング素子２３のドレイン端子およびソース端子２３Ｃが接続される部品接続部２４とを有し、部品接続部２４は、板部３３から突出する形態をなすとともに回路基板４０に形成された嵌合部４２に嵌合している。これにより、回路ユニット３０の部品接続部２４と回路基板４０の表面との間の段差を小さくすることができる。ここで、回路ユニットの部品接続部と回路基板とに一の電子部品の端子部をそれぞれ接続する場合には、それらの間の表裏方向の段差分だけ端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、本実施形態の回路構成体２０においては、回路ユニット３０の部品接続部２４と回路基板４０との間の表裏方向の段差が小さくなるから、その分ゲート端子２３Ｂの長さ寸法を小さくすることができ、もって半導体スイッチング素子２３の小型化を図ることができる。
【００５３】
さらに、回路ユニット３０の部品接続部２４は、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂのうち第１導電部材３１Ａ（一方の導電部材）の第１部品接続部３４Ａが、第２導電部材３１Ｂ（他方の導電部材）の第２部品接続部３４Ｂ側に突出して設けられたものである。これにより、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂにおいて、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間の段差が小さくなる。ここで、導電部材を表裏に重ねて配置し、その両導電部材に一の電子部品の端子部をそれぞれ接続する場合には、両導電部材の表裏方向の段差分だけ端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、本実施形態の回路構成体２０においては、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂの、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間の段差が小さくなるから、その分ソース端子２３Ｃの長さ寸法を小さくすることができ、もって半導体スイッチング素子２３の小型化を図ることができる。
【００５４】
また、放熱板２６は、ベース基板２２の裏面に密着して備えられている。これにより、例えばベース基板と放熱板との間に空気層が存在する場合に比べて放熱性を良くすることができる。
【００５５】
また、少なくとも回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４との間には隙間が設けられている。ここで、回路ユニット３０の部品接続部２４は、半導体スイッチング素子２３の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部４２との間に隙間が設けられていることで、半導体スイッチング素子２３からの熱が回路基板４０側に伝達しにくくなる。これにより、回路基板４０に耐熱性の低い電子部品が実装されている場合等に有利である。
【００５６】
また、ケース６０には、放熱板２６をケース６０の外部へ露出させる開口部６５Ｃが形成されている。これにより、熱は放熱板２６から直接ケース６０の外部に放散されるから、ケース６０内に熱がこもりにくく、電気接続箱１０の放熱性を確保することができる。
【００５７】
＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５８】
（１）上記実施形態では、放熱板２６は、第１ケース６０Ａによりベース基板２２と一体に保持されているが、これに限らず、例えば放熱板をベース基板の裏面に接着剤等により接着することで、一体に保持するようにしてもよい。またこのとき、ケースには、放熱板の全体を露出させる開口部を設けるようにしてもよい。なお、放熱板をベース基板の裏面に接着し、この接着された放熱板とベース基板とに対して第２ケースを一体に形成するようにしてもよい。
【００５９】
（２）上記実施形態では、嵌合部４２は、回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂの外形に沿う形状をなして回路基板４０の表裏方向に開口しているが、嵌合部は必ずしもこのような開口でなくてもよく、例えば回路ユニットの第１部品接続部および第２導電部材の外形に沿って回路基板の周縁を切り欠いてなる切り欠き部であってもよい。
【００６０】
（３）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば接着剤により一体化してもよい。
【００６１】
（４）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば表裏方向に連なった基板固定孔およびユニット固定孔に樹脂製の固定ピンを挿入し、この固定ピンを加熱しつつ軸方向に押し潰すことで、回路ユニットと回路基板とを一体に保持するようにしてもよい。
【００６２】
（５）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば回路ユニットの板部の端部を回路基板側に屈曲して屈曲部を形成し、また回路基板には屈曲部を挿入可能な挿入孔を形成し、屈曲部を挿入孔に挿入して半田付けすることにより一体化してもよい。
【００６３】
（６）上記実施形態では、予め製造した回路ユニット３０、回路基板４０および放熱板２６をモールド成形して一体にしたが、これに限らず、例えば、回路ユニットの製造と同時に、回路基板および放熱板と一体にするようにしてもよく、具体的には、回路ユニットを構成する複数の導電部材と回路基板と放熱板とを一度にモールド成形するようにしてもよい。
【００６４】
（７）上記実施形態では、第１ケース６０Ａは、モールド成形により回路構成体２０に一体化したが、これに限らず、例えば、回路ユニットの製造と同時に一体にするようにしてもよく、具体的には、回路ユニットを構成する複数の導電部材と回路基板と放熱板、および絶縁部と固定柱と第１ケースとを一度に成形するようにしてもよい。
【００６５】
（８）上記実施形態では、第１ケース６０Ａはモールド成形によりベース基板２２と一体化されているが、これに限らず、第１ケースをベース基板とは別体に形成し、これらをネジ等により固定するようにしてもよい。
【００６６】
（９）上記実施形態では、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４との間には隙間が設けられているが、これに限らず、例えば図１７に示すように、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４とを一続きに設けてもよい。これにより、電子部品の熱は、回路基板側まで分散して放散されやすくなるから、放熱効率を向上することができる。また、回路基板４０と回路ユニット３０の板部３３とを一続きに設けることで、回路ユニットの熱を回路基板側により伝達しやすくし、さらなる放熱効率の向上を図ることができる。
【００６７】
（１０）上記実施形態では、複数の導電部材をモールド成形してなる回路ユニットを回路基板に組み付けたベース基板に、表面または裏面に放熱部材が備えられる構成としたが、ベース基板と放熱部材間に、接着もしくは非接着性の絶縁シートを設けてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…電気接続箱
２０…回路構成体
２１…回路パターン
２２…ベース基板
２３…半導体スイッチング素子（電子部品）
２４…部品接続部
２６…放熱部材
３０…回路ユニット
３１Ａ…第１導電部材（一方の導電部材）
３１Ｂ…第２導電部材（他方の導電部材）
３２…絶縁部
３３…板部
３４Ａ…第１部品接続部（一方の導電部材の部品接続部）
３４Ｂ…第２部品接続部（他方の導電部材の部品接続部）
４０…回路基板
４２…嵌合部
６０…ケース
６５Ｃ…開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成体および電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の導電部材により構成された回路パターンを有し、その表面または裏面に電子部品が実装された回路構成体が知られている（例えば特許文献１）。この回路構成体は、金属製の板材を所定形状に打ち抜いて、回路パターンと放熱板とを成形し、この板材を、放熱板の一部分と回路パターンの端子部とを残して絶縁性材料でモールドしてなるものである。放熱板を設けることで、通電時に電子部品から発生した熱が放熱板から放散されるようになっており、電子部品やその周辺に熱が蓄積されて回路構成体に実装されている他の電子部品等に悪影響を与えることを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回路構成体をケース内に収容し、車両のエンジンルーム内に格納して使用する場合には、エンジンルーム内のスペースに限りがあるため、できるだけ回路構成体を小型化することが重要である。しかし、上記のような構成の回路構成体は、放熱板と、回路パターンを構成する全ての導電部材とが、面方向に並んでいるため、面積が大きくなってしまうという問題があった。そこで、放熱性を確保したまま、回路構成体を小型化するための工夫が望まれていた。
【０００５】
本発明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、放熱性を確保したまま小型化することが可能な回路構成体および電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回路構成体は、複数の導電部材により構成された回路パターンを有するベース基板と、前記ベース基板の表面または裏面に実装される電子部品とを備えた回路構成体であって、前記ベース基板は、前記導電部材を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部をモールド成形してなる回路ユニットを、回路基板に組み付けてなるものであり、前記ベース基板の表面または裏面には放熱部材が備えられている。
【０００７】
このような構成によれば、電子部品から発生した熱は放熱部材から放散されるので、回路構成体の放熱性を確保することができる。また、全ての導電部材を面方向に並べて配置する場合に比べてベース基板の面積が小さくなるから、回路構成体の小型化を図ることができる。すなわち、回路構成体を、放熱性を確保したまま小型化することができる。
【０００８】
また、前記回路ユニットは、前記回路基板の表面または裏面に沿って配置される板部と、前記電子部品の端子部が接続される部品接続部とを有し、前記部品接続部は、前記板部から突出する形態をなすとともに前記回路基板に形成された嵌合部に嵌合しているものとしてもよい。
【０００９】
このような構成によれば、回路ユニットの部品接続部と回路基板の表面または裏面との間の段差を小さくすることができるから、その分、回路ユニットと回路基板との双方に接続する電子部品の端子部の長さ寸法を小さくすることができ、もって電子部品の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、前記回路ユニットの部品接続部は、表裏に重ねて配置された前記導電部材のうち一方の導電部材の部品接続部が、他方の導電部材の部品接続部側に突出して設けられたものとしてもよい。このような構成によれば、表裏に重ねて配置された導電部材の部品接続部の間の段差が小さくなる。ここで、導電部材を表裏に重ねて配置し、その両導電部材に一の電子部品を接続する場合には、両導電部材の表裏方向の段差分だけ電子部品の端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、表裏に重ねて配置された導電部材の部品接続部の間の段差が小さくなるから、その分端子部の長さ寸法を小さくすることができ、もって電子部品の小型化を図ることができる。
【００１１】
また、前記放熱部材は、前記回路基板の表面または裏面のうち前記板部が配置される側の面に備えられているものとしてもよい。
また、前記放熱部材は、前記ベース基板の表面または裏面に密着して備えられているものとしてもよい。このような構成によれば、ベース基板と放熱板との間に空気層が存在する場合に比べて放熱性を良くすることができる。
【００１２】
また、少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部との間には隙間が設けられているものとしてもよい。ここで、回路ユニットの部品接続部は、電子部品の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部との間に隙間が設けられていることで、電子部品からの熱が回路基板側に伝達しにくくなる。これにより、回路基板に耐熱性の低い電子部品が実装されている場合等に有利である。
【００１３】
また、少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部とは一続きに設けられているものとしてもよい。ここで、回路ユニットの部品接続部は、電子部品の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部とが一続きに設けられていることで、電子部品からの熱が回路基板側に伝達しやすくなる。これにより、電子部品の熱は回路基板側まで分散して放散されるから、放熱効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の電気接続箱は、前記回路構成体をケースに収容してなる。
また、前記ケースには、前記放熱部材を同ケースの外部へ露出させる開口部が形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、ケース内に熱がこもりにくくなるから、電気接続箱の放熱性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放熱性を確保したまま小型化することが可能な回路構成体および電気接続箱を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態にかかる電気接続箱の外観斜視図
【図２】同断面図
【図３】放熱板が備えられたベース基板の外観斜視図
【図４】回路基板および回路ユニットの外観斜視図
【図５】第１導電部材および第２導電部材の外観斜視図
【図６】放熱板が備えられたベース基板を裏側から見た外観斜視図
【図７】第１ケースが一体に形成されたベース基板の外観斜視図
【図８】同表面図
【図９】図８のＡ−Ａ断面図
【図１０】図８のＢ−Ｂ断面図
【図１１】図８のＣ−Ｃ断面図
【図１２】第１ケースが一体に形成されたベース基板を裏側から見た外観斜視図
【図１３】同裏面図
【図１４】電気接続箱の裏面図
【図１５】回路構成体にコネクタハウジングを取り付ける前の状態を表す斜視図
【図１６】回路構成体に第２ケースを被せる前の状態を表す斜視図
【図１７】他の実施形態（８）にかかる第１ケースが一体に形成されたベース基板の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図１６を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態における電気接続箱１０は、バッテリー等の電源（図示せず）と、ヘッドランプ、ワイパー等の車載電装品（図示せず）との間に接続されて、各種車載電装品の通断電制御を行うものである。以下、各構成部材において、図２の上側を上方、下側を下方、左側を表方、右側を裏方として説明する。
【００１８】
電気接続箱１０は、回路構成体２０をケース６０内に収容してなるものである。
回路構成体２０は、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２を備え、このベース基板２２の表面に半導体スイッチング素子２３等の電子部品が実装されてなるものである。
【００１９】
半導体スイッチング素子２３は、本体部２３Ａと、本体部２３Ａの裏面に設けられた図示しないドレイン端子（電力用端子）と、本体部２３Ａの側面に突出して設けられたゲート端子２３Ｂ（制御用端子）およびソース端子２３Ｃ（電力用端子）とを有している。なお、ドレイン端子およびソース端子２３Ｃが、それぞれ本発明の電子部品の端子部に該当する。半導体スイッチング素子２３の各端子は、半田付け等の公知の手法によりベース基板２２に接続されている。
【００２０】
ベース基板２２は、図３に示すように、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有する回路ユニット３０が、回路基板４０に組み付けられてなるものである。
回路ユニット３０は、導電部材３１を表裏に重ねて所定の間隔を空けて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなるものである（図４参照）。表裏に重ねて配置された導電部材３１のうち一方は、電源からの電力が供給される入力回路を構成し、他方は電力を外部へ出力する出力回路を構成している。なお、入力回路を構成する導電部材３１を第１導電部材３１Ａ、出力回路を構成する導電部材３１を第２導電部材３１Ｂと称する。
【００２１】
回路ユニット３０は、平板状をなす板部３３と、この板部３３から板厚方向に突出して設けられた部品接続部２４とを有している。板部３３は、回路基板４０の裏面に沿って配置され、部品接続部２４には、半導体スイッチング素子２３のドレイン端子およびソース端子２３Ｃが接続されている。部品接続部２４は、第１導電部材３１Ａのうち半導体スイッチング素子２３のドレイン端子が電気的に接続される第１部品接続部３４Ａと、第２導電部材３１Ｂのうち半導体スイッチング素子２３のソース端子２３Ｃが電気的に接続される第２部品接続部３４Ｂとからなる。
【００２２】
第１導電部材３１Ａは金属製であって、全体として略矩形の板状に加工されたものである（図５参照）。第１導電部材３１Ａは、板部３３と、第１部品接続部３４Ａとを有している。
第１部品接続部３４Ａは、板部３３から表側に突出して設けられるとともに、板部３３の長手方向の一端から他端にわたり直線状に延びている。第１部品接続部３４Ａの板部３３からの突出寸法は、回路基板４０の板厚寸法と同等であり、全体にわたり一定とされている（図２参照）。なお、第１部品接続部３４Ａは、板部３３の短手方向（上下方向）の中間部に設けられている。
【００２３】
板部３３は、全体として厚さ寸法が一定の薄い板状をなしている。板部３３のうち第１部品接続部３４Ａよりも上側の部分には、第２導電部材３１Ｂが所定の間隔を空けて重ねて配置されている。板部３３のうち第２導電部材３１Ｂが重ねて配置される部分には、板部３３の長手方向に沿って長い長円形状をなす貫通孔３５Ａが複数形成されている。なお、各貫通孔３５Ａの周面は絶縁部３２に覆われている。
【００２４】
板部３３のうち第２導電部材３１Ｂが重ねて配置される部分よりも外側には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第１端子接続孔３６と称する）が複数設けられている。各第１端子接続孔３６は略円形をなし、板部３３を表裏方向に貫通している。なお、第１端子接続孔３６は、貫通孔３５Ａよりも若干上方寄りの位置に形成され、板部３３の上縁に沿って配置されている。
【００２５】
また、板部３３には、回路ユニット３０を回路基板４０に固定するためのユニット固定孔３７が設けられている。ユニット固定孔３７は、略円形をなして板部３３を表裏方向に貫通している。ユニット固定孔３７は、板部３３の上縁および下縁に沿って、所定の間隔をあけて複数並んで設けられている。
【００２６】
第２導電部材３１Ｂは、金属板材をプレス加工することにより所定の形状に形成されてなるものである。第２導電部材３１Ｂの板厚寸法は回路基板４０の板厚寸法よりも薄く、全ての第２導電部材３１Ｂにおいてほぼ等しくされている。
【００２７】
第２導電部材３１Ｂは、一の第１導電部材３１Ａに対して複数（本実施形態では５枚）並べて配置されている。複数の第２導電部材３１Ｂは、互いに所定の間隔を空けて第１導電部材３１Ａの第１部品接続部３４Ａの長さ方向に沿って並べられている。
【００２８】
第２導電部材３１Ｂのうち下縁部（第１部品接続部３４Ａに沿って配置される部分）は、第２部品接続部３４Ｂとされている。第２導電部材３１Ｂおよび絶縁部３２の厚さ寸法を加算した寸法は、第１部品接続部３４Ａの板部３３からの突出寸法と同等とされており、第１部品接続部３４Ａの突出端面（表側の面）と第２部品接続部３４Ｂの表面（第２導電部材３１Ｂの表面）とは、高さ（回路ユニット３０の厚さ方向の位置）が揃っている（図２参照）。そして、第１部品接続部３４Ａの突出端面と、絶縁部３２の表面と、第２部品接続部３４Ｂの表面とは、平坦な面を構成している。
【００２９】
各第２導電部材３１Ｂのうち上縁部には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第２端子接続孔３８と称する）が複数設けられている。第２端子接続孔３８は、略円形をなして第２導電部材３１Ｂを表裏方向に貫通して設けられている。第２端子接続孔３８は、各第２導電部材３１Ｂの上縁に沿って配置され、全ての第２導電部材３１Ｂのうちいくつかの第２導電部材３１Ｂに設けられた第２端子接続孔３８は、第１導電部材３１Ａの貫通孔３５Ａと表裏方向に連なり、貫通孔３５Ａを介して回路ユニット３０の裏面に露出している。また、全ての第２導電部材３１Ｂのうち他の第２導電部材３１Ｂに設けられた第２端子接続孔３８は、第１導電部材３１Ａの上角部に形成された切り欠き部３５Ｂを介して回路ユニット３０の裏面に露出している。
【００３０】
絶縁部３２は、第１導電部材３１Ａの板部３３と第２導電部材３１Ｂとの間、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間、および隣り合う第２導電部材３１Ｂの間に配されてこれらの間を絶縁している。なお、絶縁部３２のうち第２端子接続孔３８の裏側に位置する部分は、表裏方向に開口している。
【００３１】
回路ユニット３０は、例えば以下のようにして製造される。まず金属材料を鍛造、圧延、プレス加工または切削加工等して第１導電部材３１Ａを形成するとともに、金属板材を所定の形状にプレス加工して第２導電部材３１Ｂを形成する。次いで、第１導電部材３１Ａと第２導電部材３１Ｂとを図示しない成形金型にセットし、絶縁部３２をモールド成形する。
【００３２】
回路基板４０は、ケース６０内に収容可能な略矩形をなしている。回路基板４０の表面にはプリント配線手段により導電路（図示せず）が形成されている。
回路基板４０には、後述する端子金具５２を表裏方向に挿通可能な端子挿通孔４１が複数箇所に設けられている。端子挿通孔４１は、回路ユニット３０の第１端子接続孔３６の表側に位置する部分に形成され、回路基板４０の長手方向に沿って長い略長円形をなし、回路基板４０を表裏方向（厚さ方向）に貫通している。この端子挿通孔４１を介して第１端子接続孔３６はベース基板２２の表側に露出している。
【００３３】
回路基板４０には、回路ユニット３０の部品接続部２４（板部３３を除く部分）が嵌合可能な嵌合部４２が形成されている。嵌合部４２は、回路基板４０の上側角部に形成され、回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂの外形に沿う形状をなして回路基板４０の表裏方向に開口している。回路ユニット３０の部品接続部２４は嵌合部４２に嵌合し、回路基板４０の表側に露出している。回路ユニット３０の部品接続部２４の表面と回路基板４０の表面とは、高さ（回路基板４０の厚さ方向における位置）が揃っており、ベース基板２２の表面は平坦な面となっている。そして、回路基板４０のうち嵌合部４２の周縁部（下縁に沿う部分）には、半導体スイッチング素子２３のゲート端子２３Ｂが接続されている。
【００３４】
また、回路基板４０には、後述する端子金具５２が電気的に接続される端子接続孔（第３端子接続孔４３と称する）が複数設けられている。第３端子接続孔４３は、回路基板４０の上縁部であって嵌合部４２の側方に位置する領域に設けられ、回路基板４０の長手方向に沿って並んで配置されている。
【００３５】
回路基板４０のうち嵌合部４２の周縁部であって回路ユニット３０のユニット固定孔３７と整合する位置には、基板固定孔４４が設けられている。各基板固定孔４４は、ユニット固定孔３７と略同形・同大の円形状をなして回路基板４０を表裏方向に貫通している。
【００３６】
表裏方向に連なった基板固定孔４４とユニット固定孔３７とには、樹脂製の固定柱２５がモールド成形されている。この固定柱２５により回路ユニット３０の板部３３が回路基板４０に固定され、回路ユニット３０と回路基板４０とが一体に保持されている。
ベース基板２２のうち回路ユニット３０と回路基板４０との間、詳しくは、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂとの間には所定の隙間が設けられている。
【００３７】
ベース基板２２の裏面（回路ユニット３０の板部３３が配置される側の面）には、放熱板２６（本発明の放熱部材に該当する）が備えられている（図６参照）。放熱板２６は、熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属板であって、全体として略矩形の板状をなし、ベース基板２２のうち回路ユニット３０の板部３３が配置されている部分と、第３端子接続孔４３が形成されている部分とを除く領域の全範囲を覆っている。放熱板２６の板厚寸法は、回路ユニット３０の板部３３の厚さ寸法よりも大きくされている。放熱板２６は、ベース基板２２の裏面に密着した状態で、後述する第1ケース６０Ａによりベース基板２２と一体に保持されている。
【００３８】
ベース基板２２の表面には、合成樹脂製のコネクタハウジング５０が備えられている（図１５参照）。コネクタハウジング５０は、全体としてベース基板２２の長手方向にわたる横長の略箱型をなし、ベース基板２２の上縁部に設けられている。コネクタハウジング５０は、下方に開口する形状のコネクタ嵌合部５１を複数有し、各コネクタ嵌合部５１には図示しない電線を介して電源または車載電装品に接続された相手側コネクタが嵌合可能とされている。
【００３９】
コネクタハウジング５０には、ベース基板２２に設けられたネジ孔２７に対して表裏方向に連なって配置される図示しないネジ孔が設けられている。そして、ベース基板２２のネジ孔２７とコネクタハウジング５０のネジ孔とに裏側からネジ（図示せず）を挿通して締め付けることで、コネクタハウジング５０がベース基板２２に固定されている。
【００４０】
コネクタハウジング５０には、複数の端子金具５２がインサート成形により一体に備えられている（図２参照）。各端子金具５２は、Ｌ字型に屈曲された形態をなし、その一端側がコネクタ嵌合部５１内において下方へ突出して配置され、相手側コネクタと電気的に接続される。また、端子金具５２の他端側はコネクタハウジング５０から裏側へ突出し、回路構成体２０と電気的に接続されている。詳しくは、全ての端子金具５２のうち複数の端子金具５２の他端側が、回路基板４０の端子挿通孔４１から第１端子接続孔３６に挿通し、半田付け等により第１端子接続孔３６に電気的に接続されている。また、全ての端子金具５２のうち複数の端子金具５２の他端側が、第２端子接続孔３８または第３端子接続孔４３に挿通されて半田付け等により電気的に接続されている。
【００４１】
ケース６０は合成樹脂製であって、全体として扁平な形状をなし、回路構成体２０に対して裏側に配置される第１ケース６０Ａと、表側に配置される第２ケース６０Ｂとを有している。
第１ケース６０Ａは、モールド成形により回路構成体２０に一体化されている。第１ケース６０Ａは、回路構成体２０のベース基板２２の周縁を囲う枠部６１を有している（図７参照）。枠部６１は、ベース基板２２の外形に沿う略矩形の枠状をなし、回路基板４０の周縁の全周、および回路ユニット３０の周縁と放熱板２６の周縁とのうち回路基板４０の周縁に沿う部分に密着している。枠部６１の外周面には、複数のロック突部６３が外方に突出して設けられている。
【００４２】
また、第１ケース６０Ａは、ベース基板２２の裏側に配される底部６２を有している。底部６２は、回路ユニット３０の裏面に配されるユニット底部６４と、放熱板２６の裏面に配される放熱板底部６５と、ベース基板２２のうち第３端子接続部が形成された領域を裏側へ開放する窓部６６Ａと、を有している（図１２および図１３参照）。また、底部６２には、ネジ孔２７、第１端子接続孔３６および第２端子接続孔３８の位置において表裏に貫通する孔部６６Ｂが複数設けられており、ネジ孔２７および各端子接続孔３６，３８は裏側へ露出している。各孔部６６Ｂは、裏方へ向かって開口寸法が少しずつ大きくなるテーパ形状をなしている。
【００４３】
ユニット底部６４は、回路ユニット３０の第１導電部材３１Ａの略全体を覆っている。ユニット底部６４には、裏方へ突出するリブ６７が設けられている。リブ６７は、ユニット底部６４のうち端子接続孔３６，３８の裏側に位置する孔部６６Ｂが設けられていない略下側部分に、格子状をなして形成されている。
【００４４】
放熱板底部６５は全体として格子状をなし、放熱板２６の長手方向に直線状に延びる複数本の横架部６５Ａと、放熱板２６の短手方向に直線状に延びる複数本の縦架部６５Ｂとからなる。横架部６５Ａと縦架部６５Ｂとは、略直角に交差している。横架部６５Ａは、枠部６１の両側縁間に架け渡された形態をなし、縦架部６５Ｂは、枠部６１の下縁とユニット底部６４または窓部６６Ａとの間に架け渡された形態をなしている。なお、横架部６５Ａと縦架部６５Ｂとは、放熱板２６の裏面に密着している。
【００４５】
そして、放熱板底部６５のうち横架部６５Ａ、縦架部６５Ｂおよび枠部６１に囲われてなる部分は、表裏方向に開口して放熱板２６をケース６０の外部へ露出させる開口部６５Ｃとされている。開口部６５Ｃは略方形を成して縦横に並んで設けられ、全ての開口部６５Ｃは略同形・同大をなしている。
【００４６】
また、第１ケース６０Ａの裏面には、充填材６８が充填されている（図１４参照）。充填材６８は、第1ケース６０Ａの窓部６６Ａとユニット底部６４のうちリブ６７が設けられた部分を除く部分とに充填されている。充填材６８により、ベース基板２２の各端子接続部３６，３８，４３に接続された端子金具５２の他端部、およびベース基板２２とコネクタハウジング５０とを固定するネジが充填材６８に覆われ、埃や水等から保護されている。なお、充填材６８は、ゴムあるいはゲル状の充填材６８がポッティングあるいは低圧成形により充填されてなる。
【００４７】
第２ケース６０Ｂは、回路構成体２０およびコネクタハウジング５０の表側に被さる形状をなしている（図１５参照）。第２ケース６０Ｂの周壁には、枠部６１のロック突部６３と係合するロック片６９が設けられ、ロック突部６３とロック片６９とが係合することで、第１ケース６０Ａと第２ケース６０Ｂとが一体に組み付けられて保持されている。
【００４８】
電気接続箱１０は、例えば以下のようにして製造される。
電気接続箱１０を製造するには、予め製造した回路ユニット３０、回路基板４０、および放熱板２６を成形金型にセットし、この成形金型内に所定の温度に設定した溶融樹脂を射出して充填する。
【００４９】
すると、上下方向に連なった基板固定孔４４、ユニット固定孔３７に樹脂が充填されて固定柱２５が形成され、また所定の形状をなす第１ケース６０Ａが形成される。そして、溶融樹脂が固化した後、成形金型を離型すると、第１ケース６０Ａおよび放熱板２６付きのベース基板２２が製造される。
次いで、半導体スイッチング素子２３等の電子部品をリフロー半田付け等によりベース基板２２の表面に実装すると、回路構成体２０の製造が終了する。
【００５０】
その後、回路構成体２０の表面にコネクタハウジング５０をネジ固定し、第２ケース６０Ｂを表側から被せて第１ケース６０Ａのロック突部６３に第２ケース６０Ｂのロック片６９を係合させると電気接続箱１０の製造が完了する。
【００５１】
次に、上記のように構成された実施形態１の作用および効果について説明する。
本実施形態の回路構成体２０は、複数の導電部材３１により構成された回路パターン２１を有するベース基板２２と、ベース基板２２の表面に実装される半導体スイッチング素子２３等の電子部品とを備えた回路構成体２０であって、ベース基板２２は、導電部材３１を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部３２をモールド成形してなる回路ユニット３０を、回路基板４０に組み付けてなるものであり、ベース基板２２の裏面には放熱板２６が備えられている。これにより、半導体スイッチング素子２３等の電子部品から発生した熱は放熱板２６から放散されるので、回路構成体２０の放熱性を確保することができる。また、全ての導電部材３１を面方向に並べて配置する場合に比べてベース基板２２の面積が小さくなるから、回路構成体２０の小型化を図ることができる。すなわち、回路構成体２０を、放熱性を確保したまま小型化することができる。
【００５２】
また、回路ユニット３０は、回路基板４０の裏面に沿って配置される板部３３と、半導体スイッチング素子２３のドレイン端子およびソース端子２３Ｃが接続される部品接続部２４とを有し、部品接続部２４は、板部３３から突出する形態をなすとともに回路基板４０に形成された嵌合部４２に嵌合している。これにより、回路ユニット３０の部品接続部２４と回路基板４０の表面との間の段差を小さくすることができる。ここで、回路ユニットの部品接続部と回路基板とに一の電子部品の端子部をそれぞれ接続する場合には、それらの間の表裏方向の段差分だけ端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、本実施形態の回路構成体２０においては、回路ユニット３０の部品接続部２４と回路基板４０との間の表裏方向の段差が小さくなるから、その分ゲート端子２３Ｂの長さ寸法を小さくすることができ、もって半導体スイッチング素子２３の小型化を図ることができる。
【００５３】
さらに、回路ユニット３０の部品接続部２４は、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂのうち第１導電部材３１Ａ（一方の導電部材）の第１部品接続部３４Ａが、第２導電部材３１Ｂ（他方の導電部材）の第２部品接続部３４Ｂ側に突出して設けられたものである。これにより、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂにおいて、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間の段差が小さくなる。ここで、導電部材を表裏に重ねて配置し、その両導電部材に一の電子部品の端子部をそれぞれ接続する場合には、両導電部材の表裏方向の段差分だけ端子部を長くする必要が生じ、この段差が大きいほど電子部品の大型化を招くことになる。しかしながら、本実施形態の回路構成体２０においては、表裏に重ねて配置された第１導電部材３１Ａおよび第２導電部材３１Ｂの、第１部品接続部３４Ａと第２部品接続部３４Ｂとの間の段差が小さくなるから、その分ソース端子２３Ｃの長さ寸法を小さくすることができ、もって半導体スイッチング素子２３の小型化を図ることができる。
【００５４】
また、放熱板２６は、ベース基板２２の裏面に密着して備えられている。これにより、例えばベース基板と放熱板との間に空気層が存在する場合に比べて放熱性を良くすることができる。
【００５５】
また、少なくとも回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４との間には隙間が設けられている。ここで、回路ユニット３０の部品接続部２４は、半導体スイッチング素子２３の熱が直接伝達する部分であり、このような部分と嵌合部４２との間に隙間が設けられていることで、半導体スイッチング素子２３からの熱が回路基板４０側に伝達しにくくなる。これにより、回路基板４０に耐熱性の低い電子部品が実装されている場合等に有利である。
【００５６】
また、ケース６０には、放熱板２６をケース６０の外部へ露出させる開口部６５Ｃが形成されている。これにより、熱は放熱板２６から直接ケース６０の外部に放散されるから、ケース６０内に熱がこもりにくく、電気接続箱１０の放熱性を確保することができる。
【００５７】
＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５８】
（１）上記実施形態では、放熱板２６は、第１ケース６０Ａによりベース基板２２と一体に保持されているが、これに限らず、例えば放熱板をベース基板の裏面に接着剤等により接着することで、一体に保持するようにしてもよい。またこのとき、ケースには、放熱板の全体を露出させる開口部を設けるようにしてもよい。なお、放熱板をベース基板の裏面に接着し、この接着された放熱板とベース基板とに対して第２ケースを一体に形成するようにしてもよい。
【００５９】
（２）上記実施形態では、嵌合部４２は、回路ユニット３０の第１部品接続部３４Ａおよび第２導電部材３１Ｂの外形に沿う形状をなして回路基板４０の表裏方向に開口しているが、嵌合部は必ずしもこのような開口でなくてもよく、例えば回路ユニットの第１部品接続部および第２導電部材の外形に沿って回路基板の周縁を切り欠いてなる切り欠き部であってもよい。
【００６０】
（３）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば接着剤により一体化してもよい。
【００６１】
（４）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば表裏方向に連なった基板固定孔およびユニット固定孔に樹脂製の固定ピンを挿入し、この固定ピンを加熱しつつ軸方向に押し潰すことで、回路ユニットと回路基板とを一体に保持するようにしてもよい。
【００６２】
（５）上記実施形態では、回路ユニット３０と回路基板４０とは、固定柱２５がモールド成形されることで一体に保持されているが、これに限らず、回路基板と回路ユニットとをどのような方法で一体化してもよく、例えば回路ユニットの板部の端部を回路基板側に屈曲して屈曲部を形成し、また回路基板には屈曲部を挿入可能な挿入孔を形成し、屈曲部を挿入孔に挿入して半田付けすることにより一体化してもよい。
【００６３】
（６）上記実施形態では、予め製造した回路ユニット３０、回路基板４０および放熱板２６をモールド成形して一体にしたが、これに限らず、例えば、回路ユニットの製造と同時に、回路基板および放熱板と一体にするようにしてもよく、具体的には、回路ユニットを構成する複数の導電部材と回路基板と放熱板とを一度にモールド成形するようにしてもよい。
【００６４】
（７）上記実施形態では、第１ケース６０Ａは、モールド成形により回路構成体２０に一体化したが、これに限らず、例えば、回路ユニットの製造と同時に一体にするようにしてもよく、具体的には、回路ユニットを構成する複数の導電部材と回路基板と放熱板、および絶縁部と固定柱と第１ケースとを一度に成形するようにしてもよい。
【００６５】
（８）上記実施形態では、第１ケース６０Ａはモールド成形によりベース基板２２と一体化されているが、これに限らず、第１ケースをベース基板とは別体に形成し、これらをネジ等により固定するようにしてもよい。
【００６６】
（９）上記実施形態では、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４との間には隙間が設けられているが、これに限らず、例えば図１７に示すように、回路基板４０の嵌合部４２と回路ユニット３０の部品接続部２４とを一続きに設けてもよい。これにより、電子部品の熱は、回路基板側まで分散して放散されやすくなるから、放熱効率を向上することができる。また、回路基板４０と回路ユニット３０の板部３３とを一続きに設けることで、回路ユニットの熱を回路基板側により伝達しやすくし、さらなる放熱効率の向上を図ることができる。
【００６７】
（１０）上記実施形態では、複数の導電部材をモールド成形してなる回路ユニットを回路基板に組み付けたベース基板に、表面または裏面に放熱部材が備えられる構成としたが、ベース基板と放熱部材間に、接着もしくは非接着性の絶縁シートを設けてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…電気接続箱
２０…回路構成体
２１…回路パターン
２２…ベース基板
２３…半導体スイッチング素子（電子部品）
２４…部品接続部
２６…放熱部材
３０…回路ユニット
３１Ａ…第１導電部材（一方の導電部材）
３１Ｂ…第２導電部材（他方の導電部材）
３２…絶縁部
３３…板部
３４Ａ…第１部品接続部（一方の導電部材の部品接続部）
３４Ｂ…第２部品接続部（他方の導電部材の部品接続部）
４０…回路基板
４２…嵌合部
６０…ケース
６５Ｃ…開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電部材により構成された回路パターンを有するベース基板と、前記ベース基板の表面または裏面に実装される電子部品とを備えた回路構成体であって、
前記ベース基板は、前記導電部材を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部をモールド成形してなる回路ユニットを、回路基板に組み付けてなるものであり、
前記ベース基板の表面または裏面には放熱部材が備えられている回路構成体。
【請求項２】
前記回路ユニットは、前記回路基板の表面または裏面に沿って配置される板部と、前記電子部品の端子部が接続される部品接続部とを有し、
前記部品接続部は、前記板部から突出する形態をなすとともに前記回路基板に形成された嵌合部に嵌合している請求項１に記載の回路構成体。
【請求項３】
前記回路ユニットの部品接続部は、表裏に重ねて配置された前記導電部材のうち一方の導電部材の部品接続部が、他方の導電部材の部品接続部側に突出して設けられたものである請求項２に記載の回路構成体。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記回路基板の表面または裏面のうち前記板部が配置される側の面に備えられている請求項２または請求項３に記載の回路構成体。
【請求項５】
前記放熱部材は、前記ベース基板の表面または裏面に密着して備えられている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項６】
少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部との間には隙間が設けられている請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項７】
少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部とは一続きに設けられている請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の回路構成体をケースに収容してなる電気接続箱。
【請求項９】
前記ケースには、前記放熱部材を同ケースの外部へ露出させる開口部が形成されている請求項８に記載の電気接続箱。
【請求項１】
複数の導電部材により構成された回路パターンを有するベース基板と、前記ベース基板の表面または裏面に実装される電子部品とを備えた回路構成体であって、
前記ベース基板は、前記導電部材を表裏に重ねて配置し、その間に絶縁部をモールド成形してなる回路ユニットを、回路基板に組み付けてなるものであり、
前記ベース基板の表面または裏面には放熱部材が備えられている回路構成体。
【請求項２】
前記回路ユニットは、前記回路基板の表面または裏面に沿って配置される板部と、前記電子部品の端子部が接続される部品接続部とを有し、
前記部品接続部は、前記板部から突出する形態をなすとともに前記回路基板に形成された嵌合部に嵌合している請求項１に記載の回路構成体。
【請求項３】
前記回路ユニットの部品接続部は、表裏に重ねて配置された前記導電部材のうち一方の導電部材の部品接続部が、他方の導電部材の部品接続部側に突出して設けられたものである請求項２に記載の回路構成体。
【請求項４】
前記放熱部材は、前記回路基板の表面または裏面のうち前記板部が配置される側の面に備えられている請求項２または請求項３に記載の回路構成体。
【請求項５】
前記放熱部材は、前記ベース基板の表面または裏面に密着して備えられている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項６】
少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部との間には隙間が設けられている請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項７】
少なくとも前記嵌合部と前記部品接続部とは一続きに設けられている請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路構成体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の回路構成体をケースに収容してなる電気接続箱。
【請求項９】
前記ケースには、前記放熱部材を同ケースの外部へ露出させる開口部が形成されている請求項８に記載の電気接続箱。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１８３６９６（Ｐ２０１０−１８３６９６Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３７０４（Ｐ２００９−２３７０４）
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月４日（２００９．２．４）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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