JP5147337B2 - fuse - Google Patents
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Description
本発明は、リレー回路を介して負荷への電力供給を制御する回路に使用されるヒューズに関する。 The present invention relates to a fuse used in a circuit that controls power supply to a load via a relay circuit.
例えば自動車に搭載される電気接続箱や車載用電子制御ユニットは、バッテリーの電力を所定の負荷に対して分配する機能を有する。かかる従来の電気接続箱100は、図10に示すように、バッテリー101からの電流が入力され、バッテリー101から過大電流が供給されるのを阻止するヒューズ102と、ヒューズ102を介して供給される電流を負荷110に通電したり、非通電としたりする半導体リレー103と、半導体リレー103を制御するリレー制御回路(図示せず)とを備えている。半導体リレー103は、筐体100a内に収容された基板104に実装されている。リレー制御回路は、基板104に実装される電子部品(図示せず)と基板104に形成された回路パターン(図示せず)によって形成されている。筐体100a内の基板104に半導体リレー103を実装する従来例は、特許文献1に開示されている。
For example, an electric junction box and an in-vehicle electronic control unit mounted on an automobile have a function of distributing battery power to a predetermined load. As shown in FIG. 10, such a conventional
また、他の従来例としては、図11に示すように、半導体リレー103の替わりにメカニカルリレー105を使用する場合もあり、メカニカルリレー105は半導体リレー103と同様に基板104に実装される。図11において、前記従来例と同一構成箇所には同一符号を付して重複説明を省略する。
As another conventional example, as shown in FIG. 11, a
ヒューズ102は、図12に示す如く、電気接続箱100の筐体100aに設けられた音叉端子(図示せず)に装着されるプラグイン式であり、第1接続端子部102aと、これに平行配置された第2接続端子部102bと、これら端子102a,102b間に介在されたヒューズエレメント部102cとを備え、相手端子接続箇所を除いた第1及び第2接続端子部102a,102bの箇所とヒューズエレメント部102cがモールド樹脂封止部102dで封止されることによって一体化されている。ヒューズ102が装着される音叉端子は、保守・点検等の利便性より、筐体の外側に設けられている。
しかしながら、前記従来例では、熱源である半導体リレー103やメカニカルリレー105を筐体100a内の基板104に実装するため、基板104等に半導体リレー103やメカニカルリレー105の設置スペースを確保する必要がある。従って、基板104、ひいては、基板104を内蔵する筐体100aが大型化する要因となる。また、リレー回路は熱源であるため、基板104等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要があり、これによって高コスト化する。更に、半導体リレー103やメカニカルリレー105が故障した場合には、基板104全体を交換する必要があり、メンテナンス性が悪い。
However, in the conventional example, since the
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、リレー回路を筐体内に収容することに起因する種々の不具合を解消できるヒューズを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuse that can solve various problems caused by housing a relay circuit in a housing.
請求項1の発明は、電源側に接続される第1接続端子部、負荷側に接続される第2接続端子部、及び、リレー制御回路側に接続される第3接続端子部と、前記第1接続端子部に一端側が接続されるヒューズエレメント部と、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路を構成し、前記ドレイン電極が前記ヒューズエレメント部の他端側に、前記ソース電極が前記第2接続端子部に、前記ゲート電極が前記第3接続端子部にそれぞれ電気的に接続される半導体リレーとを備え、前記第1〜第3接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体リレーが封止によって一体化されており、前記第1接続端子部と前記ヒューズエレメント部は、ブスバーの母材から一体に形成されたことを特徴とするヒューズである。
The invention according to
請求項2の発明は、電源側に接続される第1接続端子部、負荷側に接続される第2接続端子部、及び、リレー制御回路側に接続される第3接続端子部と、前記第1接続端子部に一端側が接続されるヒューズエレメント部と、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路を構成し、前記ドレイン電極が前記ヒューズエレメント部の他端側に、前記ソース電極が前記第2接続端子部に、前記ゲート電極が前記第3接続端子部にそれぞれ電気的に接続される半導体リレーとを備え、前記第1〜第3接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体リレーが封止によって一体化されており、前記半導体リレーは、その一面が前記ドレイン電極、前記ソース電極及び前記ゲート電極の内の任意の一つの電極として形成されていると共に、前記ヒューズエレメント部の他端側に接続される半導体配置用電極部を有し、前記半導体配置用電極部に前記半導体リレーが直接マウントされており、 前記第1接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体配置用電極部は、ブスバーの母材から一体に形成されたことを特徴とするヒューズである。 The invention of claim 2 includes a first connection terminal connected to the power supply side, a second connection terminal connected to the load, a third connection terminal connected to the relay control circuit, and the first 1 comprises a fuse element portion connected at one end to a connection terminal portion, and a relay circuit in which conduction and non-conduction between the drain electrode and the source electrode are made based on a control signal inputted to the gate electrode, A semiconductor relay in which the source electrode is electrically connected to the second connection terminal portion and the gate electrode is electrically connected to the third connection terminal portion, respectively, on the other end side of the fuse element portion, The third connection terminal portion, the fuse element portion, and the semiconductor relay are integrated by sealing, and the semiconductor relay has one surface of the drain electrode, the source electrode, and the gate electrode. The semiconductor relay electrode portion is connected to the other end of the fuse element portion, and the semiconductor relay is directly mounted on the semiconductor placement electrode portion. The first connection terminal portion, the fuse element portion, and the semiconductor placement electrode portion are integrally formed from a base material of a bus bar .
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のヒューズにおいて、前記ヒューズエレメント部が、前記第1接続端子部と前記第2接続端子部との間で、前記第1接続端子部から前記第2接続端子部に向かって延びていることを特徴とするヒューズである。 According to a third aspect of the present invention, in the fuse according to the first or second aspect, the fuse element portion includes the first connection terminal portion between the first connection terminal portion and the second connection terminal portion. The fuse is extended from the second connection terminal portion toward the second connection terminal portion .
請求項1の発明によれば、ヒューズには半導体リレーが内蔵されるため、半導体リレーを基板などに実装したり、その設置スペースを確保する必要がない。従って、電気接続箱等にリレー機能を持たせる場合には、単にヒューズを電気接続箱等に外付けすれば良いため、電気接続箱内に内蔵する基板、ひいては電気接続箱等の筐体の縮小化になる。基板や筐体の縮小化によって、軽量化、低コスト化になる。また、熱源であるリレー回路を電気接続箱内の基板等に実装する必要がないため、基板等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要がなく、これによっても低コスト化になる。さらに、半導体リレーが故障した場合には、ヒューズのみを交換すれば良いため、メンテナンス性が向上する。また、第1接続端子部の製造に際してヒューズエレメント部を同時に製造できるため、ヒューズの製造工程を簡略化できる。 According to the first aspect of the present invention, since the semiconductor relay is built in the fuse, it is not necessary to mount the semiconductor relay on a substrate or to secure the installation space. Therefore, when a relay function is given to an electrical junction box or the like, it is only necessary to externally attach a fuse to the electrical junction box or the like. It becomes. The reduction in the size of the substrate and the housing reduces the weight and the cost. In addition, since it is not necessary to mount a relay circuit as a heat source on a substrate or the like in the electrical junction box, it is not necessary to use a high heat dissipation material or a high heat resistant material for the substrate or the like, which also reduces the cost. Furthermore, when the semiconductor relay fails, only the fuse needs to be replaced, so that maintainability is improved. Further, since the fuse element portion can be manufactured at the same time when the first connection terminal portion is manufactured, the manufacturing process of the fuse can be simplified.
請求項2の発明によれば、ヒューズには半導体リレーが内蔵されるため、半導体リレーを基板などに実装したり、その設置スペースを確保する必要がない。従って、電気接続箱等にリレー機能を持たせる場合には、単にヒューズを電気接続箱等に外付けすれば良いため、電気接続箱内に内蔵する基板、ひいては電気接続箱等の筐体の縮小化になる。基板や筐体の縮小化によって、軽量化、低コスト化になる。また、熱源であるリレー回路を電気接続箱内の基板等に実装する必要がないため、基板等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要がなく、これによっても低コスト化になる。さらに、半導体リレーが故障した場合には、ヒューズのみを交換すれば良いため、メンテナンス性が向上する。また、半導体リレーを半導体配置用電極部に実装すれば一つの電極の接続作業が完了するため、ヒューズの製造工程を簡略化できる。また、第1接続端子部の製造に際してヒューズエレメント部と半導体配置用電極部を同時に製造できるため、ヒューズの製造工程を簡略化できる。 According to the invention of claim 2, since the semiconductor relay is built in the fuse, it is not necessary to mount the semiconductor relay on a substrate or to secure the installation space. Therefore, when a relay function is given to an electrical junction box or the like, it is only necessary to externally attach a fuse to the electrical junction box or the like. It becomes. The reduction in the size of the substrate and the housing reduces the weight and the cost. In addition, since it is not necessary to mount a relay circuit as a heat source on a substrate or the like in the electrical junction box, it is not necessary to use a high heat dissipation material or a high heat resistant material for the substrate or the like, which also reduces the cost. Furthermore, when the semiconductor relay fails, only the fuse needs to be replaced, so that maintainability is improved. In addition, if the semiconductor relay is mounted on the electrode for semiconductor placement, the connection work of one electrode is completed, so that the manufacturing process of the fuse can be simplified. In addition, since the fuse element portion and the semiconductor placement electrode portion can be manufactured at the same time when the first connection terminal portion is manufactured, the manufacturing process of the fuse can be simplified.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は本発明の第1実施形態を示し、図1は電気接続箱の回路等の概念図、図2はヒューズの正面図である。 1 and 2 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a conceptual diagram of a circuit and the like of an electrical junction box, and FIG. 2 is a front view of a fuse.
図1に示すように、電気接続箱1は、電源であるバッテリー2からの電流が入力され、バッテリー2から過大電流が供給されるのを阻止するヒューズ10Aと、ヒューズ10Aを介して供給される電流を負荷3に対して通電したり、非通電としたりする半導体リレー11Aと、半導体リレー11Aを制御するリレー制御回路(図示せず)とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ヒューズ10Aは、プラグイン式のものであり、筐体1aの外部に配置された音叉端子(図示せず)に装着されている。ヒューズ10Aには半導体リレー11Aが内蔵されており、その詳しい構成は、下記に詳述する。リレー制御回路(図示せず)は、筐体1a内の基板20に実装された電子部品(図示せず)と基板20に形成された回路パターン(図示せず)によって形成されている。
The
次に、ヒューズ10Aの詳しい構成を説明する。図2に示すように、ヒューズ10Aは、バッテリー2側に接続される第1接続端子部12と、負荷3側に接続される第2接続端子部13と、リレー制御回路側に接続される第3接続端子部14と、ヒューズエレメント部15と、第2接続端子部13に実装された半導体リレー11Aとを備えている。ヒューズ10Aは、各相手端子接続箇所を除く第1〜第3接続端子部12,13,14の箇所、ヒューズエレメント部15及び半導体リレー11Aがモールド樹脂封止部16で封止されることによって一体化されている。
Next, a detailed configuration of the
第1接続端子部12とヒューズエレメント部15は一体に形成され、第1接続端子部12とヒューズエレメント部15の一端側が連結されている。第1接続端子部12とヒューズエレメント部15の一体構造は、例えば、ブスバーの母材にプレス加工と切削加工を施すことによって製造される。
The first
半導体リレー11Aは、FET等のベアチップであり、その下面に配置されたソース電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置されたドレイン電極(図示せず)及びゲート電極(図示せず)とを有する。そして、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路が形成されている。ドレイン電極は、ヒューズエレメント部15の他端側にボンデングワイヤ17aを介して電気的に接続されている。ソース電極は、半導体リレー11Aが第2接続端子部13に半田付けされることによって電気的に接続されている。ゲート電極は、第3接続端子部14にボンデングワイヤ17bを介して電気的に接続されている。
The
上記構成において、ヒューズ10Aには半導体リレー11Aが内蔵されるため、従来例のように半導体リレー11Aを基板20などに実装したり、その設置スペースを確保する必要がない。従って、単にヒューズ10Aを電気接続箱1等に外付けすれば良いため、電気接続箱1内に内蔵する基板20、ひいては電気接続箱1等の筐体1aの縮小化になる。基板20や筐体1aの縮小化によって、電気接続箱1の軽量化、低コスト化になる。また、熱源であるリレー回路を電気接続箱1内の基板20等に実装する必要がないため、基板20等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要がなく、これによっても低コスト化になる。さらに、半導体リレー11Aが故障した場合には、ヒューズ10Aのみを交換すれば良いため、メンテナンス性が向上する。
In the above configuration, since the
この第1実施形態では、半導体リレー11Aは、その下面がソース電極として形成されている共に、第2接続端子部13に半導体リレー11Aが直接マウントされているので、半導体配置用電極部を別途製造する必要がなく、ヒューズ構成を単純化できる。また、半導体リレー11Aと第2接続端子部13間を電気的に接続する作業が不要であるため、ヒューズ10Aの製造工程を簡略化できる。
In the first embodiment, the
この第1実施形態では、第1接続端子部12とヒューズエレメント部15は、一体に形成されたので、ヒューズ10Aの製造工程を簡略化できる。
In the first embodiment, since the first
図3は本発明の第2実施形態のヒューズの正面図である。 FIG. 3 is a front view of the fuse according to the second embodiment of the present invention.
図3に示すように、ヒューズ10Bは、バッテリー側に接続される第1接続端子部12と、負荷側に接続される第2接続端子部13と、リレー制御回路側に接続される第3接続端子部14と、ヒューズエレメント部15と、半導体配置用電極部18と、半導体配置用電極部18に実装された半導体リレー11Bとを備えている。ヒューズ10Bは、各相手端子接続箇所を除く第1〜第3接続端子部12,13,14の箇所、ヒューズエレメント部15、半導体配置用電極部18及び半導体リレー11Bがモールド樹脂封止部16で封止されることによって一体化されている。
As shown in FIG. 3, the fuse 10B includes a first
第1接続端子部12とヒューズエレメント部15と半導体配置用電極部18は一体に形成され、第1接続端子部12とヒューズエレメント部15の一端側が連結され、ヒューズエレメント部15の他端側と半導体配置用電極部18が連結されている。第1接続端子部12とヒューズエレメント部15と半導体配置用電極部18の一体構造は、例えば、ブスバーの母材にプレス加工と切削加工を施すことによって製造される。
The first
半導体リレー11Bは、FET等のベアチップであり、その下面に配置されたドレイン電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置されたソース電極(図示せず)及びゲート電極(図示せず)とを有する。そして、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路が形成されている。ドレイン電極は、半導体配置用電極部18に半田付けされることによってヒューズエレメント部15の他端側に電気的に接続されている。ソース電極は、第2接続端子部13にボンデングワイヤ17cを介して電気的に接続されている。ゲート電極は、第3接続端子部14にボンデングワイヤ17dを介して電気的に接続されている。
The
この第2実施形態のヒューズ10Bにおいても、前記第1実施形態のものと同様に、リレー回路を基板に実装する必要がないことに起因する種々の効果が得られる。 Also in the fuse 10B of the second embodiment, various effects resulting from the fact that it is not necessary to mount the relay circuit on the substrate can be obtained as in the case of the first embodiment.
また、この第2実施形態では、半導体リレー11Bは、その下面がドレイン電極として形成されている共に、ヒューズエレメント部15の他端側に接続される半導体配置用電極部18を有し、半導体配置用電極部18に半導体リレー11Bが直接マウントされているので、半導体リレー11Bを半導体配置用電極部18に実装すれば一つの電極の接続作業が完了するため、ヒューズ10Bの製造工程を簡略化できる。
Further, in the second embodiment, the
この第2実施形態では、第1接続端子部12とヒューズエレメント部15と半導体配置用電極部18は、一体に形成されたので、ヒューズ10Bの製造工程を簡略化できる。
In the second embodiment, since the first
図4は本発明の第3実施形態のヒューズの正面図である。 FIG. 4 is a front view of a fuse according to a third embodiment of the present invention.
図4に示すように、ヒューズ10Cは、バッテリー側に接続される第1接続端子部12と、負荷側に接続される第2接続端子部13と、リレー制御回路側に接続される第3接続端子部14と、ヒューズエレメント部15と、第2接続端子部13に実装された半導体リレー11Aとを備えている。ヒューズ10Cは、各相手端子接続箇所を除く第1〜第3接続端子部12,13,14の箇所、ヒューズエレメント部15A、及び、半導体リレー11Aがモールド樹脂封止部16で封止されることによって一体化されている。
As shown in FIG. 4, the
ヒューズエレメント部15Aは、低融点金属(例えば、Zn合金)製で、且つ、ワイヤー状に形成されている。このワイヤー状のヒューズエレメント部15Aがワイヤーボンデングされることによって第1接続端子部12と半導体リレー11Aのドレイン電極(図示せず)間に介在されている。
The
半導体リレー11Aは、前記第1実施形態と同様で、FET等のベアチップであり、その下面に配置されたソース電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置されたドレイン電極(図示せず)及びゲート電極(図示せず)とを有する。そして、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路が形成されている。ドレイン電極は、上記したように、ワイヤ状のヒューズエレメント部15Aの他端側に電気的に接続されている。ソース電極は、半導体リレー11Aが第2接続端子部13に半田付けされることによって電気的に接続されている。ゲート電極は、第3接続端子部14にボンデングワイヤ17eを介して電気的に接続されている。
The
この第3実施形態のヒューズ10Cにおいても、前記第1実施形態のものと同様に、リレー回路を基板20に実装する必要がないことに起因する種々の効果が得られる。
Also in the
また、この第3実施形態では、半導体リレー11Aは、その下面がソース電極として形成されている共に、第2接続端子部13に半導体リレー11Aが直接マウントされているので、第1実施形態と同様に、半導体配置用電極部を別途製造する必要がなく、ヒューズ構成を単純化できる。また、半導体リレー11Aと第2接続端子部13間を電気的に接続する作業が不要であるため、ヒューズ10Cの製造工程を簡略化できる。
In the third embodiment, the lower surface of the
この第3実施形態では、ヒューズエレメント部15Aは低融点金属製で、且つ、ワイヤー状に形成され、このワイヤー状のヒューズエレメント部15Aがワイヤーボンデングされることによって第1接続端子部12と半導体リレー11Aのドレイン電極間に介在されている。従って、ヒューズエレメント部15Aを簡単に製造できるため、ヒューズ構成を簡略化できる。又、ヒューズエレメント部15Aの融点調整が容易にできるため、所望のヒューズ特性を有するヒューズ10Cを簡単に製造できる。
In the third embodiment, the
図5〜図7は本発明の第4実施形態を示し、図5は電気接続箱の回路等の概念図、図6はヒューズの正面図、図7はヒューズの斜視図である。 5 to 7 show a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a conceptual diagram of a circuit and the like of an electrical junction box, FIG. 6 is a front view of the fuse, and FIG. 7 is a perspective view of the fuse.
図5に示すように、電気接続箱1は、電源であるバッテリー2からの電流が入力され、バッテリー2から過大電流が供給されるのを阻止するヒューズ10Dと、ヒューズ10Dを介して供給される電流を負荷3に対して通電したり、非通電としたりする半導体リレー11Aと、半導体リレー11Aを駆動する半導体リレー駆動用素子30Aと、半導体リレー駆動用素子30Aを介して半導体リレー11Aを制御するリレー制御回路31とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
ヒューズ10Dは、プラグイン式のものであり、筐体1aの外部に配置された音叉端子(図示せず)に装着されている。ヒューズ10Dには半導体リレー11A及び半導体リレー駆動用素子30Aが内蔵されており、その詳しい構成は、下記に詳述する。リレー制御回路31は、チャージポンプ回路31aと制御スイッチSW1とから構成されている。この実施形態では、半導体リレー11AがNチャネルMOS形で、ハイサイド駆動であるため、チャージポンプ回路31aが必要である。
The
次に、ヒューズ10Dの詳しい構成を説明する。図6に示すように、ヒューズ10Dは、バッテリー2側に接続される第1接続端子部12と、負荷3側に接続される第2接続端子部13と、リレー制御回路31側に接続される第3接続端子部14と、ヒューズエレメント部15Bと、第2接続端子部13に実装された半導体リレー11Aと、同じく第2接続端子部13に実装される半導体リレー駆動用素子30Aと、中継端子部32とを備えている。
Next, a detailed configuration of the
各接続端子部12,13,14、ヒューズエレメント部15及び中継端子部32は、それぞれ別体のブスバー材より形成されている。
Each of the
半導体リレー11Aは、NチャネルMOS形のFET等のベアチップである。半導体リレー11Aは、その下面に配置されたソース電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置されたドレイン電極(図示せず)及びゲート電極(図示せず)とを有する。そして、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路が形成されている。ドレイン電極は、中継端子部32にボンデングワイヤ17fを介して電気的に接続されている。ソース電極は、半導体リレー11Aが第2接続端子部13に半田付けされることによって電気的に接続されている。ゲート電極は、半導体リレー駆動用素子30Aの出力用電極(図示せず)にボンデングワイヤ17gを介して電気的に接続されている。
The
半導体リレー駆動用素子30Aは、ベアチップであり、その下面に配置されたソース側電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置された入力用電極(図示せず)と出力用電極(図示せず)とを有する。ソース側電極は、半導体リレー駆動用素子30Aが第2接続端子部13に半田付けされることによって電気的に接続されている。入力用電極は、第3接続端子部14にボンデングワイヤ17hを介して接続されている。
The semiconductor
各相手端子接続箇所を除く第1〜第3接続端子部12,13,14の箇所、中継端子部32、半導体リレー11A及び半導体リレー駆動用素子30Aは、モールド樹脂封止部40で封止されることによって一体化されている。また、第1接続端子部12と中継端子部32のヒューズ接続部12a,32aは、モールド樹脂封止部40で封止されることなく外部に露出されている。
The locations of the first to third
ヒューズエレメント部15Bの両端は、モールド樹脂封止部40より露出された双方のヒューズ接続部12a,32a間に半田付け等によってそれぞれ接続されている。そして、モールド樹脂封止部40とヒューズエレメント部15Bは、ケース41内に収容されており、これによってヒューズ10Eは全体として一体化されている(図7参照)。
Both ends of the
上記構成において、ヒューズ10Dには半導体リレー11A及び半導体リレー駆動用素子30Aが内蔵されるため、前記第1実施形態と較べて、電気接続箱1等の筐体1aの更なる縮小化になる。基板や筐体1aの縮小化によって、電気接続箱1の更なる軽量化、低コスト化になる。又、熱源であるリレー回路を電気接続箱1内の基板等に実装する必要がないため、基板等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要がなく、これによっても低コスト化になる。更に、半導体リレー11Aが故障した場合には、ヒューズ10Dのみを交換すれば良いため、メンテナンス性が向上する。
In the above configuration, since the
この第4実施形態では、第1〜第3接続端子部12,13,14と半導体リレー11Aと半導体リレー駆動用素子30Aは、モールド樹脂封止部40で封止されることによって一体化され、且つ、モールド樹脂封止部40より露出された各ヒューズ接続部12a,32aにヒューズエレメント部15Bが接続され、モールド樹脂封止部40とヒューズエレメント部15Bがケース41内に収容されて全体が一体化されている。従って、半導体リレー11Aと半導体リレー駆動用素子30Aがモールド樹脂封止部40によって外部と完全に隔離されるため、水や埃等による悪影響を確実に回避できる。又、ヒューズエレメント部15B自体は、モールド樹脂封止部40によって封止されないため、過電流の通電によって確実に溶断する。
In the fourth embodiment, the first to third
図8及び図9は本発明の第5実施形態を示し、図8は電気接続箱の回路等の概念図、図9はヒューズの正面図である。 8 and 9 show a fifth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a conceptual diagram of a circuit and the like of an electric junction box, and FIG. 9 is a front view of a fuse.
図8に示すように、電気接続箱1は、前記第4実施形態と同様に、バッテリー2から過大電流が供給されるのを阻止するヒューズ10Eと、ヒューズ10Eを介して供給される電流を負荷3に対して通電したり、非通電としたりする半導体リレー11Cと、半導体リレー11Cを駆動する半導体リレー駆動用素子30Bと、半導体リレー駆動用素子30Bを介して半導体リレー11Cを制御するリレー制御回路である制御スイッチSW2とを備えている。
As shown in FIG. 8, the
ヒューズ10Eは、プラグイン式のものであり、筐体1aの外部に配置された音叉端子(図示せず)に装着されている。ヒューズ10Eには半導体リレー11C及び半導体リレー駆動用素子30Bが内蔵されており、その詳しい構成は、下記に詳述する。この実施形態では、半導体リレー11CはPチャネルMOS形であるため、制御スイッチSW2のみで制御可能である。
The
次に、ヒューズ10Eの詳しい構成を説明する。図9に示すように、ヒューズ10Eは、前記第4実施形態と同様に、バッテリー2側に接続される第1接続端子部12と、負荷3側に接続される第2接続端子部13と、制御スイッチSW2側に接続される第3接続端子部14と、ヒューズエレメント部15Bと、第2接続端子部13に実装された半導体リレー11Cと、同じく第2接続端子部13に実装される半導体リレー駆動用素子30Bと、中継端子部32とを備えている。
Next, a detailed configuration of the
各接続端子部12,13,14、ヒューズエレメント部15及び中継端子部32は、それぞれ別体のブスバー材より形成されている。
Each of the
半導体リレー11Cは、PチャネルMOS形のFET等のベアチップである。半導体リレー11Cは、その下面に配置されたドレイン電極(図示せず)と、上面の一部にそれぞれ配置されたソース電極(図示せず)及びゲート電極(図示せず)とを有する。そして、ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路が形成されている。ドレイン電極は、半導体リレー11Cが第2接続端子部13に半田付けされることによって電気的に接続されている。ソース電極は、中継端子部32にボンデングワイヤ17iを介して電気的に接続されている。ゲート電極は、半導体リレー駆動用素子30Bの出力用電極(図示せず)にボンデングワイヤ17jを介して電気的に接続されている。
The semiconductor relay 11C is a bare chip such as a P-channel MOS FET. The semiconductor relay 11C has a drain electrode (not shown) arranged on the lower surface thereof, and a source electrode (not shown) and a gate electrode (not shown) respectively arranged on a part of the upper surface. A relay circuit is formed in which the drain electrode and the source electrode are made conductive / non-conductive based on a control signal input to the gate electrode. The drain electrode is electrically connected by soldering the semiconductor relay 11 </ b> C to the second
半導体リレー駆動用素子30Bは、ベアチップであり、その上面の一部にそれぞれ配置されたソース側電極(図示せず)と出力用電極(図示せず)と入力用電極(図示せず)とを有する。ソース用電極は、中継端子部32にボンデングワイヤ17kを介して接続されている。入力用電極は、第3接続端子部14にボンデングワイヤ17lを介して接続されている。
The semiconductor
各相手端子接続箇所を除く第1〜第3接続端子部12,13,14の箇所、中継端子部32、半導体リレー11C及び半導体リレー駆動用素子30Bは、前記第4実施形態と同様に、モールド樹脂封止部40で封止されることによって一体化されている。又、第1接続端子部12と中継端子部32のヒューズ接続部12a,32aは、モールド樹脂封止部40で封止されることなく外部に露出されている。
The locations of the first to third
ヒューズエレメント部15Bの両端は、モールド樹脂封止部40より露出された双方のヒューズ接続部12a,32a間に半田付け等によってそれぞれ接続されている。そして、モールド樹脂封止部40とヒューズエレメント部15Bは、ケース41内に収容されており、これによってヒューズ10Eは全体として一体化されている。
Both ends of the
この第5実施形態においても、前記第4実施形態と同様に、電気接続箱1の軽量化、低コスト化等になる。また、熱源であるリレー回路を電気接続箱1内の基板等に実装する必要がないため、基板等に高放熱材料や高耐熱材料を使用する必要がなく、これによっても低コスト化になる。さらに、半導体リレー11Cが故障した場合には、ヒューズ10Eのみを交換すれば良いため、メンテナンス性が向上する。
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the
この第5実施形態では、前記第4実施形態と同様に、第1〜第3接続端子部12,13,14と半導体リレー11Cと半導体リレー駆動用素子30Bは、モールド樹脂封止部40で封止されることによって一体化され、且つ、モールド樹脂封止部40とヒューズエレメント部15Bがケース41内に収容されて全体が一体化されている。従って、半導体リレー11Cと半導体リレー駆動用素子30Bがモールド樹脂封止部40によって外部と完全に隔離されるため、水や埃等による悪影響を確実に回避できる。又、ヒューズエレメント部15B自体は、モールド樹脂封止部40によって封止されないため、過電流の通電によって確実に溶断する。
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the first to third
この第5実施形態では、次のような利点がある。つまり、半導体リレー11CがMOS形FETである場合には、ドレイン電極−ソース電極間の耐圧に比べてゲート電極−ソース電極間の耐圧が低い。そのため、静電気などのサージ電流が半導体リレー11Cのゲート電極に加わると、半導体リレー11Cが壊れる可能性が非常に高い。しかし、第5実施形態の構成では、人間等が第3接続端子部14に触れる等して静電気等のサージ電流が発生しても、半導体駆動用素子30Bのツェナーダイオードでゲート電極−ソース電極間の電圧を一定に維持しているので、サージ電流が半導体リレー駆動用素子30Bによって半導体リレー11Cのゲート電極に直接加わることがないため、静電気等によって半導体リレー11Cが壊れることがない。従って、第5実施形態のヒューズ10Eは、半導体リレー11Cの回路保護を行う必要がないという利点がある。
The fifth embodiment has the following advantages. That is, when the semiconductor relay 11C is a MOS FET, the breakdown voltage between the gate electrode and the source electrode is lower than the breakdown voltage between the drain electrode and the source electrode. Therefore, when a surge current such as static electricity is applied to the gate electrode of the semiconductor relay 11C, the possibility that the semiconductor relay 11C is broken is very high. However, in the configuration of the fifth embodiment, even if a human or the like touches the third
尚、前記第4及び第5実施形態では、半導体リレー11A,11Cを第2接続端子部13に直接マウントしているが、第2実施形態のような半導体配置用電極部を設けてマウントしても良いし、中継端子部32にマウントするよう構成しても良い。
In the fourth and fifth embodiments, the semiconductor relays 11A and 11C are directly mounted on the second
1 電気接続箱
1a 筐体
2 バッテリー(電源)
3 負荷
10A,10B,10C,10D,10E ヒューズ
11A,11B,11C 半導体リレー
12 第1接続端子部
13 第2接続端子部
14 第3接続端子部
15,15A,15B ヒューズエレメント部
16 モールド樹脂封止部
18 半導体配置用電極部
30A,30B 半導体リレー駆動用素子
31 リレー制御回路
40 モールド樹脂封止部
41 ケース
SW2 制御スイッチ(リレー制御回路)
1
3
Claims (3)
前記第1接続端子部に一端側が接続されるヒューズエレメント部と、
ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路を構成し、前記ドレイン電極が前記ヒューズエレメント部の他端側に、前記ソース電極が前記第2接続端子部に、前記ゲート電極が前記第3接続端子部にそれぞれ電気的に接続される半導体リレーとを備え、
前記第1〜第3接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体リレーが封止によって一体化されており、
前記第1接続端子部と前記ヒューズエレメント部は、ブスバーの母材から一体に形成されたことを特徴とするヒューズ。 A first connection terminal connected to the power supply side, a second connection terminal connected to the load, and a third connection terminal connected to the relay control circuit;
A fuse element portion having one end connected to the first connection terminal portion;
Based on a control signal input to the gate electrode, a relay circuit is formed in which the drain electrode and the source electrode are made conductive / non-conductive, the drain electrode is on the other end side of the fuse element portion, and the source electrode is A semiconductor relay in which the gate electrode is electrically connected to the third connection terminal portion, respectively, in the second connection terminal portion,
The first to third connection terminal portions, the fuse element portion, and the semiconductor relay are integrated by sealing ,
The fuse, wherein the first connection terminal portion and the fuse element portion are integrally formed from a bus bar base material .
前記第1接続端子部に一端側が接続されるヒューズエレメント部と、
ゲート電極に入力される制御信号に基づいてドレイン電極とソース電極間が導通・非導通とされるリレー回路を構成し、前記ドレイン電極が前記ヒューズエレメント部の他端側に、前記ソース電極が前記第2接続端子部に、前記ゲート電極が前記第3接続端子部にそれぞれ電気的に接続される半導体リレーとを備え、
前記第1〜第3接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体リレーが封止によって一体化されており、
前記半導体リレーは、その一面が前記ドレイン電極、前記ソース電極及び前記ゲート電極の内の任意の一つの電極として形成されていると共に、前記ヒューズエレメント部の他端側に接続される半導体配置用電極部を有し、前記半導体配置用電極部に前記半導体リレーが直接マウントされており、
前記第1接続端子部と前記ヒューズエレメント部と前記半導体配置用電極部は、ブスバーの母材から一体に形成されたことを特徴とするヒューズ。 A first connection terminal connected to the power supply side, a second connection terminal connected to the load, and a third connection terminal connected to the relay control circuit;
A fuse element portion having one end connected to the first connection terminal portion;
Based on a control signal input to the gate electrode, a relay circuit is formed in which the drain electrode and the source electrode are made conductive / non-conductive, the drain electrode is on the other end side of the fuse element portion, and the source electrode is A semiconductor relay in which the gate electrode is electrically connected to the third connection terminal portion, respectively, in the second connection terminal portion,
The first to third connection terminal portions, the fuse element portion, and the semiconductor relay are integrated by sealing,
One surface of the semiconductor relay is formed as any one of the drain electrode, the source electrode, and the gate electrode, and is connected to the other end side of the fuse element portion. The semiconductor relay is directly mounted on the electrode portion for semiconductor placement,
The fuse, wherein the first connection terminal portion, the fuse element portion, and the semiconductor placement electrode portion are integrally formed from a base material of a bus bar .
前記ヒューズエレメント部が、前記第1接続端子部と前記第2接続端子部との間で、前記第1接続端子部から前記第2接続端子部に向かって延びていることを特徴とするヒューズ。 The fuse, wherein the fuse element portion extends from the first connection terminal portion toward the second connection terminal portion between the first connection terminal portion and the second connection terminal portion.
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