CN110914936A - 电路结构体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电路结构体，具备：电路基板；电感器，配置在上述电路板上，并包括线圈及芯部件，上述线圈具有卷绕有绕组的卷绕部；及散热板，配置在上述电路基板中的配置有上述电感器的面的相反侧，在上述电路基板中的与上述电感器对应的区域设有贯通孔，在上述散热板中的与上述贯通孔对应的区域设有承载突部，上述承载突部贯通上述贯通孔并且向上述电路基板的配置有上述电感器的面侧突出，且与上述线圈或上述芯部件以导热的方式接触。

Description

电路结构体

技术领域

本说明书所公开的技术涉及电路结构体。

背景技术

以往，已知有电路基板与将该电路基板的热量向外部散热的散热板重叠而得到的电路结构体。

在这样的电路结构体中，例如在电路基板的背面侧(散热板所重叠的面侧)配置金属制的汇流条的情况下，从安装于电路基板的电子部件产生的热量经由导热率较高的汇流条而向散热板比较高效地传热，并散热到外部，但在没有配置汇流条的情况下，从电子部件产生的热量难以传导至散热板，有时电路结构体设置收纳有电路结构体的装置内部成为高温。

另外，如专利文献1所记载的现有的线圈那样，在电路基板与芯之间设有合成树脂制的台座的情况下，对于散热板的导热性进一步降低，从而装置的壳体内成为高温，电子部件的性能有可能下降。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平7-94342号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本说明书所公开的技术基于上述情况而作出，其目的在于提供散热性优异的电路结构体。

用于解决课题的技术方案

本说明书所公开的技术涉及一种电路结构体，具备：电路基板；电感器，配置在上述电路板上，并具备线圈及芯部件，上述线圈具有卷绕有绕组的卷绕部；及散热板，配置在上述电路基板中的配置有上述电感器的面的相反侧，在上述电路基板中的与上述电感器对应的区域设有贯通孔，在上述散热板中的与上述贯通孔对应的区域设有承载突部，上述承载突部贯通上述贯通孔并且向上述电路基板的配置有上述电感器的面侧突出，且与上述线圈或上述芯部件以导热的方式接触。

根据这样的结构，设于散热板的承载突部从电路基板的贯通孔突出，所以能够在接近作为发热部件的线圈或芯部件的位置处与该线圈或芯部件以导热的方式接触。因此，能够高效地将从线圈或芯部件产生的热量传导至散热板，并向外部散热。

上述电路结构体也可以包括以下的结构。

也可以是，线圈以使卷绕部的轴沿着电路基板的方式配置，承载突部设为沿着卷绕部的沿着轴的侧面的形状，而与侧面以导热的方式接触。

这样，根据将线圈相对于电路基板纵置地配置的结构，与将线圈沿着卷绕部的轴与电路基板交叉的方向配置的所谓的横置的结构相比，能够减小线圈在电路基板上所需要的面积，因此能够实现电路结构体的高密度化。

而且，承载突部设为沿着纵置的线圈的卷绕部的沿着轴的侧面的形状，所以即使在侧面不平坦的情况下，也能够使承载突部的相向面整体接近侧面地配置，从而散热性优异。

另外，纵置的线圈在卷绕部的侧面不平坦的情况下，与横置的线圈相比，有可能因振动而产生晃动，但设为沿着卷绕部的侧面的形状的承载突部能够从电路基板侧稳定地支撑卷绕部的至少一部分，所以能够抑制线圈的晃动。

也可以是，在承载突部与线圈或芯部件之间设有润滑脂或散热剂等填充剂。或者，也可以设有散热片等缓冲件。根据这样的结构，即使在承载突部与线圈或芯部件之间的接触面存在公差，而产生了间隙的情况下，也能够可靠地使两者以导热的方式接触，因此能够得到散热效果更为优异的电路结构体。

发明效果

根据本说明书所公开的技术，可获得散热性优异的电路结构体。

附图说明

图1为实施方式1的电路结构体的立体图。

图2为电路结构体的俯视图。

图3为电路结构体的主视图。

图4为电路结构体的右视图。

图5为图2的A-A剖视图。

图6为电感器的立体图。

图7为散热器的立体图。

图8为散热器的俯视图。

图9为散热器的局部放大侧视图。

图10为框架的立体图。

图11为框架的俯视图。

图12为框架的右视图。

图13为实施方式2的电路结构体的俯视图。

图14为图13的B-B线剖视图。

图15为散热器的立体图。

图16为散热器的俯视图。

图17是框架的局部切缺立体图。

图18为框架的俯视图。

具体实施方式

<实施方式1>

通过图1至图12来对实施方式1进行说明。本实施方式的电路结构体10配置在蓄电池等电源与灯、电动机等车载电气部件之间，并收纳在电接线盒的壳体内，上述电接线盒执行从电源向车载电气部件供给的电力的通电及断电。以下，将图5中的上侧设为表侧或上侧，将下侧设为里侧或下侧来进行说明。另外，以图2中的下侧为正面，右侧为右，左侧为左来进行说明。

如图1及图5所示，电路结构体10包括：电路基板11；散热器40(散热板的一例)，配置在电路基板11的背面(图5中的下表面)；及框架60，相对于电路基板11被定位。

(电路基板11)

电路基板11通过印刷配线技术在绝缘基板上形成有未图示的导电电路，并在导电电路的预定位置安装电感器20及其他多个电子部件而构成。包括电感器20在内的多个电子部件配置在电路基板11的一侧的面(表面)。另外，电路基板11也可以采用在两面设有电子部件的双面安装型。

电路基板11呈大致长方形，在其预定的位置设有多个连接用贯通孔(未图示)。这些连接用贯通孔用于将电子部件与导电电路连接，电子部件通过例如钎焊等公知的方法与连接用贯通孔内的导电电路连接。

另外，在本实施方式中，仅图示了多个电子部件中的电感器20，而省略了其他电子部件。

(电感器20)

在本实施方式中使用的电感器20具有耦合电感器结构，构成为包括卷绕绕组而成的一对线圈21和磁芯30(参照图5及图6)。

(线圈21)

线圈21是将扁线(绕组的一例)呈扁立状且圆环状地卷绕而成的扁立型的线圈21。线圈21由卷绕部22和一对引线端子23构成，卷绕部22被卷绕且整体呈圆筒状，一对引线端子23从卷绕部22的轴向L上的两端部向相同方向(下方)且相互平行地延伸，并与导电电路连接。

(磁芯30)

磁芯30通过组合形状相同且大小相同的一对第一芯30A和第二芯30B而成。第一芯30A和第二芯30B分别具有大致椭圆形的厚板状的底壁部31，并且以使底壁部31彼此成为相向状态的方式配置。

在一个底壁部31中的长度方向的两端部设有向对方侧芯延伸的一对圆柱状的侧腿32。另外，在底壁部31的中央部设有向对方侧芯且沿着宽度方向延伸的板状的中央腿33。如图5所示，在线圈21的卷绕部22配置在侧腿32的周围的状态下，中央腿33以沿着卷绕部22的侧面22A的方式将端部侧形成为厚壁。另外，中央腿33的端部中的配置有引线端子23的区域设为为了避让引线端子23而切除了一部分的避让部34(参照图6)。

侧腿32及中央腿33的从底壁部31立起的立起尺寸(高度尺寸)设定成侧腿32稍长。由此，在组合了一对第一芯30A及第二芯30B的状态下，相互相向的中央腿33的端面之间相互分离而形成有间隙。

电感器20呈如下的形态：一对线圈21以使卷绕部22的轴平行且水平的方式并排排列，并且用磁芯30(第一芯30A和第二芯30B)一并夹持各线圈21。

在该组装状态下，一对线圈21的各卷绕部22配置在第一芯30A及第二芯30B的侧腿32周围。另外，一对线圈21的两对(四个)引线端子23通过磁芯30的避让部34而避免与磁芯30之间的干扰，并且向相同方向(图6中的下方)延伸。中央腿33配置在并排排列的一对线圈21之间。此时，相互相向的一对中央腿33的端面分离配置，在两者之间形成有间隙。

另外，在该状态下，线圈21与磁芯30没有被相对定位，线圈21的卷绕部22以能够移动的方式配置在磁芯30的侧腿32的周围。

(散热器40)

在电路基板11的下表面侧配置有散热器40。散热器40是由例如铝或铝合金等导热性优异的金属材料构成的散热部件，具有对在电路基板11中产生的热量进行散热的功能。

散热器40的上表面40A呈大致平坦的板状，在其预定的位置隔着绝缘片50配置有电路基板11。绝缘片50具有能够固定于电路基板11及散热器40的粘接性。

如图5及图7所示，在散热器40的上表面40A中的配置上述电感器20的区域，设置有从上表面40A向下方凹陷而能够收纳线圈21的引线端子23的避让凹部41。

另外，在散热器40的上表面40A中的配置线圈21的卷绕部22的区域，设有从上表面40A向上方突出并与卷绕部22以导热的方式接触的承载突部42。如图9所示，承载突部42呈大致四方柱状，其上表面42A(与卷绕部22相向的相向面)形成为沿着卷绕部22的沿着轴的侧面22A的弯曲面。

承载突部42从散热器40的上表面40A突出的突出尺寸设定为大于电路基板11的厚度尺寸。由此，在散热器40的上表面40A的预定位置配置有电路基板11的状态下，承载突部42贯通电路基板11的基板侧贯通孔12，并且比电路基板11的上表面向上方突出，与线圈21的卷绕部22接近。另外，在电路基板为双面安装型的情况下，承载突部的突出尺寸成为进一步向上方突出与安装于电路基板的背面的电子部件的尺寸对应的量的结构。

此外，在本实施方式中，承载突部42的突出尺寸设定为，在后述的框架60相对于电路基板11被定位的状态下，贯通后述的副框架63的底壁67并从底壁67向上方突出，并且能够与卷绕部22的侧面22A接触的尺寸。

另外，在绝缘片50中的与避让凹部41及承载突部42对应的位置，贯通设置有避让孔(未图示)。

另外，在散热器40的下表面设有向下方延伸的多个板状的翅片43。

(框架60)

框架60由合成树脂制成，如图10至图12所示，具有大致长方形的外框61。

在外框61中的沿着宽度方向延伸的一对外侧第一侧壁61A的一侧，向内侧伸出地设有端子台62，上述端子台62定位并收纳用于与未图示的外部端子连接的板状的端子。另外，在框架60中的配置电感器20的位置，与外框61一体地设有副框架63。在本实施方式中，两个电感器20并排设置，副框架63呈包围这些电感器20的周围且大致紧密地嵌入内侧的细长的长方形的筒状。

副框架63中的沿着宽度方向延伸的一对内侧第一侧壁63A中的一侧(图10中的右侧)与外框61成为一体。另外，在另一侧(图10中的左侧)的内侧第一侧壁63A设有向外侧延伸的一对桥梁部64，而与端子台62成为一体。

在副框架63的内侧设有将内部的区域分割成两部分的分隔壁65，由分隔壁65和副框架63包围的一对区域成为嵌入两个电感器20的第一收纳部66A及第二收纳部66B。

如图5所示，副框架63具有与副框架63的下端相连的底壁67。在底壁67中的沿着长度方向延伸的一对侧缘附近(沿着图11中的左右方向延伸的侧缘附近)，从底壁67立起设置在电感器20收纳在各收纳部66A、66B内的状态下的沿着磁芯30的底壁部31的侧面31A的形状的芯承载部73。

另外，在底壁67中的在电感器20收纳在各收纳部66A、66B内的状态下与引线端子23对应的位置，设有用于使引线端子23贯通的端子贯通孔72。端子贯通孔72成为上端侧的孔缘部向外侧扩径的锥状。

此外，在底壁67中的、在电感器20收纳在各收纳部66A、66B内的状态下与卷绕部22对应的位置，设有用于使设于散热器40的承载突部42贯通的矩形的框架侧贯通孔74。框架侧贯通孔74具有比承载突部42大一圈的直径(参照图5)。

另外，在第一收纳部66A及第二收纳部66B的各底壁67的四个角部，设有向内侧伸出并且沿着上下方向延伸的伸出部68(参照图11)。这些伸出部68用于在电感器20收纳在各收纳部66A、66B内的状态下，与磁芯30的侧面抵接，由此抑制电感器20在各收纳部66A、66B内的晃动(参照图2)。

另外，副框架63的高度尺寸形成为能够收纳到电感器20的上表面的尺寸，比外框61的高度尺寸高而从外框61向上方突出(参照图3及图4)。

如图12所示，在外框61的四个角部的下表面设有向下方侧突出的腿部69。另外，在设有端子台62的外侧第一侧壁61A的一对腿部69附近，设有向散热器40侧(下方)突出的定位凸部70。通过将这些定位凸部70嵌入到设于散热器40的上表面40A的定位凹部44中，而进行框架60相对于散热器40的定位。

如图5所示，在组装状态下的电路结构体10中，散热器40的承载突部42贯通电路基板11的基板侧贯通孔12及副框架63的底壁67的框架侧贯通孔74而向底壁67的上表面侧突出，并与以使轴沿着电路基板11的方式配置的线圈21的卷绕部22的侧面22A接触。

(作用效果)

本实施方式的电路结构体10为以上的结构，接着对作用效果进行说明。

在本实施方式中，在电路基板11中的与电感器20的线圈21对应的区域设有基板侧贯通孔12，在散热器40中的与基板侧贯通孔12对应的区域设有承载突部42，上述承载突部42贯通基板侧贯通孔12并且向电路基板11的配置有电感器20的面侧突出，与线圈21的卷绕部22以导热的方式接触。

根据这种结构，设于散热器40的承载突部42从电路基板11的贯通孔突出，所以能够在接近作为发热部件的线圈21的位置处与线圈21以导热的方式接触。由此，能够高效地将从线圈21、磁芯30产生的热量传导到散热器40，而向外部散热。

另外，线圈21以使卷绕部22的轴沿着电路基板11的方式配置，承载突部42形成为沿着卷绕部22的沿着轴的侧面22A的形状，并与卷绕部22的侧面22A接触。

这样，根据将线圈21相对于电路基板11纵置地配置的结构，与将线圈21沿着卷绕部22的轴与电路基板11交叉的方向配置的所谓的横置的结构相比，能够减小线圈21在电路基板11上所需要的面积，因此能够实现电路结构体10的高密度化。

而且，承载突部42形成为沿着纵置的线圈21的卷绕部22的沿着轴的侧面22A的形状，因此即使在侧面22A不平坦的情况下，也能够使承载突部42的相向面(上表面42A)整体接近侧面22A地配置，从而散热性优异。

另外，纵置的线圈21在卷绕部22的侧面22A不平坦的情况下，与横置的线圈相比，有可能因振动而产生晃动，但形成为沿着卷绕部22的侧面22A的形状的承载突部42从电路基板11侧稳定地支撑卷绕部22的一部分，所以能够抑制晃动。

如此，根据本实施方式，能够得到散热性优异的电路结构体10。

<实施方式2>

接着，通过图13至图18对实施方式2进行说明。另外，以下仅对与实施方式1不同的结构进行说明，对于电路基板11及电感器20标注与实施方式1相同的附图标记。另外，关于其他结构，对于与实施方式1相同的结构，使用对实施方式1的各结构所标注的附图标记的数字加上40而得到的数字的附图标记。

本实施方式的电路结构体120的设于散热器80的承载突部82的形态与上述实施方式1不同。如图15及图16所示，在散热器80的上表面80A中的配置一对磁芯30(第一芯30A及第二芯30B)的区域，设有从上表面80A向上方突出并分别与第一芯30A及第二芯30B以导热的方式接触的承载突部82(合计四个)。承载突部82呈从散热器80的上表面80A立起的板状，如图14所示，其上表面82A(与一对磁芯30相向的相向面)以沿着磁芯30的底壁部31的侧面31A的方式呈大致梯形形状地被切除一部分。

承载突部82从散热器80的上表面80A突出的突出尺寸设定为大于电路基板11的厚度尺寸。由此，在散热器80的上表面80A的预定位置配置有电路基板11的状态下，承载突部82贯通电路基板11的基板侧贯通孔12，并且比电路基板11的上表面向上方突出，而与一对磁芯30接近。

另外，承载突部82的突出尺寸设定为，在后述的框架100相对于电路基板11被定位的状态下，贯通后述的副框架103的底壁107并从底壁107向上方突出，并且能够与磁芯30的底壁部31的侧面31A接触的尺寸。

(框架100)

本实施方式的框架100的副框架103的形态与上述实施方式1不同。

在本实施方式中，在设于副框架103的底壁107的芯承载部113中的沿着副框架103的长度方向延伸的一对内侧第二侧壁103B附近的区域，设有用于将上述承载突部82配置在第一收纳部106A及第二收纳部106B内的框架侧贯通孔114。框架侧贯通孔114用于将设于散热器80的承载突部82配置在第一收纳部106A及第二收纳部106B内，具有能够使承载突部82插通的直径(参照图17)。

另外，在本实施方式中，在底壁107中的在电感器20收纳在各收纳部106A、106B内的状态下与卷绕部22对应的位置，设有散热用贯通孔115。此外，在电路基板11中的与框架100的散热用贯通孔115对应的区域，设有基板侧散热用贯通孔(未图示)。

在组装状态的电路结构体120中，如图14所示，散热器80的承载突部82通过电路基板11的基板侧贯通孔12及设于副框架103的芯承载部113的框架侧贯通孔114而将其上表面82A配置在收纳部106A、106B内，并与磁芯30的底壁部31的侧面31A接触。

另外，在该状态下，框架100的芯承载部113的上表面与散热器80的承载突部82的上表面82A齐平，由两者支撑磁芯30(参照图14)。

根据这样的本实施方式的电路结构体120，在电路基板11中的与电感器20的磁芯30对应的区域设有基板侧贯通孔12，在散热器80中的与基板侧贯通孔12对应的区域设有承载突部82，上述承载突部82贯通基板侧贯通孔12并且向电路基板11的配置有电感器20的面侧突出，与磁芯30的底壁部31的侧面31A以导热的方式接触。

因此，设于散热器80的承载突部82能够从电路基板11突出而在与作为发热部件的磁芯30接近的位置处与磁芯30以导热的方式接触。由此，能够高效地将从线圈21、磁芯30产生的热量传导到散热器80，并向外部散热。

<其他实施方式>

本说明书所公开的技术并不限于由上述描述和附图所说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含在技术范围内。

(1)在上述实施方式中，示出了贯通电路基板11而突出的承载突部42或82与卷绕部22或底壁部31接触的形态，但也可以设为在散热板设置承载突部42和82这两方，并使它们与卷绕部22和磁芯30双方接触的形态。

(2)在上述实施方式中，示出了承载突部42(82)的上表面42A(82A)(相向面)沿着卷绕部22的侧面22A(底壁部31的侧面31A)的形态，但也可以不必是沿着侧面的形态，只要以导热的方式接触即可。

(3)在上述实施方式中，也可以在承载突部42(82)与卷绕部22(底壁部31)之间设有润滑脂或散热剂等填充剂。或者，也可以设置有散热片等缓冲件。根据这样的结构，即使在线圈21的卷绕部22(底壁部31)与承载突部42(82)的上表面42A(82A)之间存在因公差而产生的间隙的情况下，也能够可靠地使两者以导热的方式接触，因此能够得到散热效果更为优异的电路结构体。

(4)在上述实施方式中，也可以在承载突部42(82)与卷绕部22(底壁部31)之间设有粘接剂。根据这样的结构，即使在线圈21的卷绕部22(底壁部31)与承受突部42(82)的上表面42A(82A)之间存在因公差而产生的间隙的情况下，也能够可靠地使两者以导热的方式接触，并且能够以机械的方式固定，因此能够得到散热效果、耐冲击性及耐振动性更为优异的电路结构体。

(5)也可以省略设置于副框架63、103的底壁67、107。

(6)在上述实施方式中，示出了承载突部42、82与电感器20的线圈21或磁芯30以导热的方式接触的结构，但承载突部能够作为承载收纳在绝缘性的壳体中的部件的结构来利用。例如，能够作为承载收纳在壳体中的扼流线圈的结构来利用。

附图标记说明

10、120：电路结构体

11：电路基板

12：基板侧贯通孔(贯通孔)

20：电感器

21：线圈

22：卷绕部

22A：侧面

23：引线端子

30：磁芯(芯部件)

31：底壁部

31A：侧面

40、80：散热器(散热板)

42、82：承载突部

42A、82A：上表面(相向面)

60、100：框架

61、101：外框

63、103：副框架

67、107：底壁

74、114：框架侧贯通孔

L：轴向

Claims (4)

1.一种电路结构体，具备：

电路基板；

电感器，配置在所述电路板上，并具备线圈及芯部件，所述线圈具有卷绕有绕组的卷绕部；及

散热板，配置在所述电路基板中的配置有所述电感器的面的相反侧，

在所述电路基板中的与所述电感器对应的区域设有贯通孔，

在所述散热板中的与所述贯通孔对应的区域设有承载突部，所述承载突部贯通所述贯通孔并且向所述电路基板的配置有所述电感器的面侧突出，且与所述线圈或所述芯部件以导热的方式接触。

2.根据权利要求1所述的电路结构体，其中，

所述线圈以使所述卷绕部的轴沿着所述电路基板的方式配置，

所述承载突部设为沿着所述卷绕部的沿着轴的侧面的形状，而与所述侧面以导热的方式接触。

3.根据权利要求1或2所述的电路结构体，其中，

在所述承载突部与所述线圈或所述芯部件之间设有填充剂。

4.根据权利要求1或2所述的电路结构体，其中，

在所述承载突部与所述线圈或所述芯部件之间设置有缓冲件。

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