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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein elektronisches Teil, das an einer Leiterplatte angebracht ist, und eine elektronische Steuereinheit, die das elektronische Teil aufweist.
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Eine Leiterplatte mit einer Mustersicherung, die ein Teil von Verdrahtungsmustern ist, die in der Leiterplatte ausgebildet sind, ist im Stand der Technik und beispielsweise in der
japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2007-311467 offenbart.
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Die Mustersicherung ist im Allgemeinen ausgebildet, um schmäler als ein verbleibender Teil der Verdrahtungsmuster zu sein. Demnach wird beispielsweise, wenn ein Kurzschluss innerhalb einer elektronischen Einrichtung oder einem elektronischen Teil auftritt und dabei überschüssiger Strom fließt, die Mustersicherung aufgrund Wärmeerzeugung eingeschmolzen, damit ein elektrischer Pfad unterbrochen wird.
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In einem Fall der Mustersicherung ist es notwendig, die Mustersicherungen individuell zu entwerfen, wenn die Mustersicherungen für unterschiedliche Typen elektronischer Teile verwendet werden oder wenn die Mustersicherungen für denselben Typ des elektronischen Teils verwendet werden, sich jedoch Dimensionierungen der elektronischen Teile voneinander unterscheiden. Demzufolge ist es schwierig, die Leiterplatten für unterschiedliche Typen elektronischer Steuereinheiten zu verallgemeinern oder zu standardisieren. In anderen Worten, ist es schwierig, die Leiterplatten zu verallgemeinern und einfach die an die Leiterplatte anzubringenden elektronischen Teile zu ändern, um denselben Typ der Leiterplatte für die unterschiedlichen Typen der elektronischen Steuereinheiten (Variationsprodukte) zu verwenden.
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Ferner ist es schwierig, die Leiterplatte sowie die elektronische Steuereinheit zu verkleinern, da die Mustersicherung (oder Mustersicherungen) in der Leiterplatte als ein Teil der Verdrahtungsmuster ausgebildet ist.
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Ferner geht die Hitze, die an der Mustersicherung aufgrund des überschüssigen Stroms erzeugt wird, direkt zu einer Isolierplatte der Leiterplatte, die benachbart zur Mustersicherung ist, ab oder die Hitze, die an der Mustersicherung erzeugt wird, kann indirekt zur Isolierplatte mittels des Verdrahtungsmusters, das mit der Mustersicherung verbunden ist, abgehen. Da die Hitze der Mustersicherung wie vorstehend beschrieben zur Isolierplatte abgeht, besteht ein Problem darin, dass es zwischen Kurzschluss in dem elektronischen Teil und dem Einschmelzen der Mustersicherung länger dauern kann. In anderen Worten, ist es nicht möglich, die Mustersicherung mit gutem Ansprechverhalten zu unterbrechen. Ferner, da Ansprechverhaltenseigenschaften variieren, ist es nicht möglich, eine Genauigkeit eines Vorgangs zum Unterbrechen der Mustersicherung sicherzustellen.
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Die vorliegende Offenbarung wurde hinsichtlich der vorstehenden Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein elektronisches Teil und eine elektronische Steuereinrichtung bereitzustellen, die das elektronische Teil aufweist, gemäß denen es möglich ist, eine Leiterplatte zu verallgemeinern und/oder zu standardisieren, an der elektronische Teile angebracht werden, und die Leiterplatte zu verkleinern. Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Ansprechverhalten einen Unterbrechungsvorgang zwischen einem Kurzschluss des elektronischen Teils und Unterbrechen von überschüssigem Strom zu verbessern.
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Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist ein elektronisches Teil, das an einer Leiterplatte angebracht ist, auf:
einen Hauptkörper, der mehrere Elektroden aufweist und an einer Position oberhalb und separiert von einer Plattenoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist; und
mehrere Anschlüsse, die jeweils mit den Elektroden verbunden sind und sich vom Hauptkörper in Richtung der Leiterplatte erstrecken, um den Hauptkörper an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche in einem Zustand zu halten, in dem jeder der Anschlüsse elektrisch mit jeder der entsprechenden Anschlussflächen verbunden ist, die in der Leiterplatte ausgebildet sind.
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Mindestens einer der Anschlüsse besteht aus einem Sicherungsanschluss, der einen elektrischer-Pfad-Abschnitt zum elektrischen Verbinden der Elektrode mit der Anschlussfläche ausbildet.
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Der Sicherungsanschluss weist auf:
einen Unterbrechungsabschnitt mit einer Breite, die schmaler als die anderer Abschnitte des Sicherungsanschlusses ist, wobei der Unterbrechungsabschnitt abhängig von Wärme, die durch überschüssigen Strom erzeugt wird, eingeschmolzen wird, um so eine elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und der Anschlussfläche zu unterbrechen;
einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Unterbrechungsabschnittes mit einem elektrodenverbundenen Abschnitt des Sicherungsanschlusses; und
einen Unterseitenabschnitt großer Breite, der einen oberflächenmontierten Abschnitt, der mit der Anschlussfläche verbunden ist, und einen Verbindungsblechabschnitt zum Verbinden des Unterbrechungsabschnittes mit dem oberflächenmontierten Abschnitt aufweist,
wobei sich der Verbindungsblechabschnitt von dem oberflächenmontierten Abschnitt in Richtung des Unterbrechungsabschnittes in einer Richtung senkrecht zur Plattenoberfläche erstreckt, um den Unterbrechungsabschnitt an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche zu halten
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Gemäß dem vorstehenden Merkmal sind die mehreren Anschlüsse in dem elektronischen Teil vorgesehen und einer der Anschlüsse besteht aus dem Sicherungsanschluss, der den Unterbrechungsabschnitt aufweist. Demnach ist es möglich, die Leiterplatten für unterschiedliche Typen elektronischer Steuereinheiten gemeinsam zu verwenden. Zusätzlich ist es, da eine Mustersicherung in der Leiterplatte nicht bereitgestellt wird, möglich eine Größe der Leiterplatte zu reduzieren und dabei eine Größe der elektronischen Steuereinheit um ein Volumen entsprechend der Mustersicherung zu reduzieren, die in der vorliegenden Offenbarung eliminiert werden kann.
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Zusätzlich ist es möglich, den Unterbrechungsabschnitt an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche in dem Zustand zu halten, in dem der Sicherungsanschluss mit der Anschlussfläche verbunden ist. Demzufolge geht die Hitze des Unterbrechungsabschnitts kaum direkt an die Leiterplatte ab. Ferner, da der Teil des Unterseitenabschnitts großer Breite zum Tragen des Unterbrechungsabschnittes sich ebenso an der Position oberhalb der Plattenoberfläche befindet, geht die Hitze des Unterbrechungsabschnitts nicht einfach an die Leiterplatte mittels des Unterseitenabschnitts großer Breite ab.
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Demzufolge ist es möglich, die Zeit zwischen dem Kurzschluss in dem elektronischen Teil und dem Einschmelzen am Unterbrechungsabschnitt zu verkürzen, um dabei das Ansprechverhalten zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen der Elektrode und der Anschlussfläche zu verbessern. Ferner ist es möglich, eine Variation des Ansprechverhaltens zu verringern und dabei eine Genauigkeit der Unterbrechungsperformance zu verbessern.
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In einem Fall, in dem das Ansprechverhalten durch die Mustersicherung verbessert wird, ist es notwendig, die Mustersicherung dünner als andere Abschnitte des Verdrahtungsmusters zu fertigen, oder die Mustersicherung mit einem derartigen Material zu fertigen, das einfacher als die anderen Abschnitte der Verdrahtungsmuster eingeschmolzen wird. Jedoch, erhöht das vorstehende Verfahren Herstellungskosten.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es, da die Wärme des Unterbrechungsabschnittes nicht einfach an die Leiterplatte übertragen wird, möglich, nicht nur das Ansprechverhalten zu verbessern, sondern ebenso die Herstellungskosten zu verringern. Ferner ist es, da die Wärme des Unterbrechungsabschnittes nicht einfach zur Leiterplatte übertragen wird, ist es möglich, ein Designvorgaben für Wärmewiderstandsleistung für die Leiterplatte aufzulockern. Die Herstellungskosten werden entsprechend ferner reduziert.
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In der Leiterplatte mit den Mustersicherungen wird Wärme, die an elektronischen Teilen erzeugt wird, die benachbart zu einer Mustersicherung sind und/oder Wärme, die an anderen Mustersicherungen benachbart zu der einen Mustersicherung mittels einer Isolierplatte und Verdrahtungsmustern übertragen. Da die Mustersicherung durch die an den die Mustersicherung umgebenden Abschnitte erzeugte Wärme beeinflusst wird, ist es in einem Fall hoher Packungsdichte möglich, dass die Mustersicherung eingeschmolzen wird, bevor der Kurzschlussfehler in dem elektronischen Teil auftritt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird, da der Unterbrechungsabschnitt an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche gehalten wird, der Unterbrechungsabschnitt nicht einfach durch die Wärme der anderen elektronischen Teile beeinflusst. Es ist demnach möglich, die hohe Packungsdichte zu realisieren. In anderen Worten kann die Größe der Leiterplatte reduziert werden, wodurch die Herstellungskosten entsprechend reduziert werden können.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Offenbarung weist ein elektronisches Teil, das an einer der Leiterplatte angebracht ist, auf:
einen Hauptkörper, der mehrere Elektroden aufweist und an einer Position oberhalb und separiert von einer Plattenoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist; und
mehrere Anschlüsse, die jeweils mit den Elektroden verbunden sind und sich vom Hauptkörper in Richtung der Leiterplatte erstrecken, um so den Hauptkörper an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche in einem Zustand zu halten, in dem jeder der Anschlüsse elektrisch mit jeder entsprechender Anschlussflächen verbunden ist, die in der Leiterplatte ausgebildet sind.
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Mindestens einer der Anschlüsse besteht aus einem Sicherungsanschluss, der einen elektrischer-Pfad-Abschnitt zum elektrischen Verbinden der Elektrode mit der Anschlussfläche ausbildet.
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Die Leiterplatte weist eine Scheinanschlussfläche zusätzlich zur Anschlussfläche auf.
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Der Sicherungsanschluss weist auf
einen elektrodenverbundenen Abschnitt, der an einem Ende des Sicherungsanschlusses ausgebildet ist und mit der Elektrode verbunden ist;
einen Schlitz, der eine vorbestimmte Länge aufweist und sich von dem anderen Ende des Sicherungsanschlusses entgegen dem elektrodenverbundenen Abschnitt in einer Richtung zum elektrodenverbundenen Abschnitt erstreckt, wobei sich das andere Ende des Sicherungsanschlusses auf einer Seite der Anschlussfläche befindet; und
mehrere Beinabschnitte, die durch den Schlitz unterteilt sind und an beiden Seiten des Schlitzes ausgebildet sind, wobei die Beinabschnitte aus einem ersten Beinabschnitt und einem zweiten Beinabschnitt bestehen, wobei der erste Beinabschnitt den elektrischer-Pfad-Abschnitt ausbildet, der einen oberflächenmontierten Abschnitt aufweist, der mit der Anschlussfläche verbunden ist.
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Der erste Beinabschnitt für den elektrischer-Pfad-Abschnitt weist auf:
einen Unterbrechungsabschnitt, der eine schmalere Breite als die anderer Abschnitte des elektrischer-Pfad-Abschnitts aufweist, wobei der Unterbrechungsabschnitt abhängig von Wärme, die durch überschüssigen Strom erzeugt wird, eingeschmolzen wird, um eine elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und der Anschlussfläche zu unterbrechen; und
einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Unterbrechungsabschnittes mit dem elektrodenverbundenen Abschnitt.
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Der zweite Beinabschnitt ist mit der Scheinanschlussfläche verbunden und weist eine Breite auf, die über die gesamte Länge des zweiten Beinabschnittes größer als die des Unterbrechungsabschnittes ist, wobei der zweite Beinabschnitt als ein Tragbein zum Tragen des Unterbrechungsabschnittes und des Verbindungsabschnitt in einer Richtung senkrecht zur Plattenoberfläche der Leiterplatte und an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche wirkt.
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Gemäß dem vorstehenden Merkmal ist es möglich, den Hauptkörper an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche durch den zweiten Beinabschnitt des Sicherungsanschlusses und dem normalen Anschluss sogar in einem Fall stabil zu tragen, in dem der Unterbrechungsabschnitt eingeschmolzen ist. Demzufolge ist es möglich, Wiederverbinden zwischen der Elektrode und der Anschlussfläche zu vermeiden.
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Da der Unterbrechungsabschnitt die schmälere Breite als die anderen Abschnitte des Sicherungsanschlusses aufweist, wird der Unterbrechungsabschnitt einfach deformiert, wenn eine beliebige externe Kraft auf ihn ausgeübt wird. Jedoch hat gemäß dem vorstehenden Merkmal der vorliegenden Offenbarung der Sicherungsanschluss den zweiten Beinabschnitt zusätzlich zum ersten Beinabschnitt des elektrischer-Pfad-Abschnitts. Demzufolge ist es möglich, eine mögliche Deformation des Unterbrechungsabschnitts zu vermeiden durch Kontakt mit einer Setzvorrichtung, wenn der Sicherungsanschluss an der Leiterplatte montiert wird, und/oder während einer Transportverarbeitung, nachdem das Produkt vervollständigt ist, verursacht werden kann. Demzufolge ist es möglich, dass der Unterbrechungsabschnitt eine Funktion zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen der Elektrode und der Anschlussfläche hervorbringt.
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Ferner ist gemäß dem vorstehenden Merkmal der zweite Beinabschnitt separat zum ersten Beinabschnitt des elektrischer-Pfad-Abschnitts durch den Schlitz ausgebildet. Wird der Sicherungsanschluss, der den zweiten Beinabschnitt aufweist, mit einem derartigen Sicherungsanschluss verglichen, der keinen zweiten Beinabschnitt aufweist, ist eine Breite des Abschnitts großer Breite des Sicherungsanschlusses, der den zweiten Beinabschnitt aufweist, kleiner als die des Sicherungsanschlusses, der keinen zweiten Beinabschnitt aufweist, in einem Zustand, in dem eine maximale Breite des Sicherungsanschlusses, der den zweiten Beinabschnitt aufweist, gleich der des Sicherungsanschlusses ist, der keinen zweiten Beinabschnitt aufweist. Demnach ist es möglich, einen Betrag von Wärme des Unterbrechungsabschnittes, die an andere Abschnitte des elektrischer-Pfad-Abschnitts abgehen kann, zu verkleinern. Darüber hinaus, da ein Raum zwischen dem ersten Beinabschnitt für den elektrischer-Pfad-Abschnitt und dem zweiten Beinabschnitt ausgebildet wird, wird die Wärme des Unterbrechungsabschnitts kaum an den zweiten Beinabschnitt übertragen. Wie vorstehend erläutert ist, ist es möglich, zu vermeiden, dass die Wärme des Unterbrechungsabschnitts an die anderen Abschnitte des Sicherungsanschlusses abgeht und das Antwortverhalten wird dabei verbessert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Struktur einer elektronischen Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
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2 eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II von 1;
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3 eine schematisch vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt der Leiterplatte (ein elektronisches Teil, das an der Leiterplatte angebracht ist) darstellt;
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4 eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV von 3;
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5 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Struktur eines elektronischen Teils darstellt;
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6 eine Entwicklungsansicht, die schematisch eine Struktur eines Sicherungsanschlusses darstellt;
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7 eine Entwicklungsansicht, die schematisch eine Struktur eines Sicherheitsanschlusses gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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8 eine schematisch vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt einer Leiterplatte der zweiten Ausführungsform darstellt; und
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9 eine Entwicklungsansicht, die schematisch eine Struktur eines Sicherungsanschlusses gemäß einer ersten Modifikation darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Offenbarung wird nachfolgen mittels mehrerer Ausführungsformen erläutert. Dieselben Bezugszeichen werden an dieselben oder ähnliche Abschnitte und/oder Strukturen über die Ausführungsformen hinweg zum Zweck der Eliminierung wiederholter Erläuterung vergeben.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine elektronische Steuereinheit 10, die in 1 und 2 dargestellt ist, hat eine Platine 12 als Hauptbestandteil. Die elektronische Steuereinheit 10 hat ferner ein Gehäuse 14 zum Aufnehmen der Platine 12 und ein Abdichtelement 16. In der vorliegenden Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit 10 als eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit, ECU) eines wasserdichten Typs zum Steuern einer Operation eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug ausgebildet.
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Eine Umrissstruktur für die elektronische Steuereinheit 10 wird nachfolgend erläutert.
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Das Gehäuse 14 ist aus Metall wie beispielsweise Aluminium, Eisen oder dergleichen oder Harzmaterial gefertigt, um darin die Platine 12 aufzunehmen, um dieselbe vor Wasser, Staub usw. zu schützen. Eine Anzahl von Teilen zum Ausbilden des Gehäuses 14 ist nicht auf eine spezifische Anzahl beschränkt, so dass das Gehäuse 14 aus einem oder mehreren Bauteilen bestehen kann.
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Wie in 2 dargestellt ist, besteht gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 14 aus zwei Teilen, das heißt, einer unteren Kappe 18 (ein unteres Gehäuseteil) mit einer Flachkastenform mit einem oberen offenen Ende und einer oberen Kappe 20 (ein oberes Gehäuseteil) zum Schließen des oberen offenen Endes der unteren Kappe 18. Die obere Kappe 20 ist an der unteren Kappe 18 durch mehrere Schrauben 22 (oder Bolzen) fixiert, um einen Innenraum des Gehäuses 14 zum Aufnehmen der Platine 12 auszubilden. In einem zusammengebauten Zustand des Gehäuses 14 befindet sich ein Abschnitt (oder mehrere Abschnitte) der Platine 12 direkt oder indirekt zwischen der unteren Kappe 18 und der oberen Kappe 20, so dass die Platine 12 fest an einer vorbestimmten Position innerhalb des Gehäuses 14 gehalten wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 14 in einer vertikalen Richtung (eine Dickenrichtung der Platine 12) in die untere Kappe 18 und die obere Kappe 20 geteilt. Jedoch ist eine Teilungsrichtung für die Teile (die untere Kappe 18 und die obere Kappe 20) des Gehäuses 14 nicht auf die vertikale Richtung beschränkt.
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Mehrere Durchführungslöcher 24 (vier in der vorliegenden Ausführungsform) sind an jeder Ecke der unteren Kappe 18 ausgebildet, damit Schrauben oder Bolzen (nicht dargestellt) jeweils in die Durchführungslöcher 24 eingeführt werden, um die elektronische Steuereinheit 10 an einer vorbestimmten Position beispielsweise einem Verbrennungsmotorblock zu befestigen. Eine Apertur ist in dem Gehäuse 14 ausgebildet, so dass ein Abschnitt eines Verbinders 30 nach außen ausgehend von der Innenseite des Gehäuses 14 hervorsteht.
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Das Abdichtelement 16 dient dazu, um zu Vermeiden, dass Wasser in den Innenraum des Gehäuses 14 kommt. Wie in 2 dargestellt, ist das Abdichtelement 16 an einer Position angeordnet, an der äußere Umfänge der unteren Kappe 18 und der oberen Kappe 20 einander gegenüberliegen. Das Abdichtelement 16 ist ebenso an einer Position angeordnet, bei der das Gehäuse 14 und der Verbinder 30 einander gegenüberliegen.
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Die Platine 12 besteht aus einer Leiterplatte 26, an der mehrere elektrische oder elektronische Teile und/oder Komponenten 28 (nachfolgend kollektiv als die elektronischen Teile 28 bezeichnet) wie beispielsweise ein Mikrocomputer, Leistungstransistoren, Widerstände, Kondensatoren und dergleichen angebracht sind, um elektrische Schaltungen auszubilden. Die elektronischen Teile 28 sind an mindestens einer von Plattenoberflächen (eine Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a und eine Rückseiten-Plattenoberfläche 26b) der Leiterplatte 26 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 2 dargestellt ist, die elektronischen Teile 28 an beiden Plattenoberflächen 26a und 26b der Leiterplatte 26 angebracht.
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Beispielsweise sind mehrere elektronische Teile 28a an der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte angebracht, wobei jedes der elektronischen Teile 28a einen Sicherungsanschluss 48a (5) aufweist, wie nachfolgend erläutert wird. Die elektronischen Teile 28a entsprechen den elektronischen Teilen, die in einer herkömmlichen Einrichtung Mustersicherungen benötigen. Die elektronischen Teile mit Ausnahme der elektronischen Teile 28a (, die den Sicherungsanschluss 48a aufweisen,) sind des Verständnisses wegen in der Zeichnung mit 28b versehen.
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Zusätzlich zu den elektronischen Teilen 28 ist der Verbinder 30 ferner an der Leiterplatte 26 zum elektrischen Verbinden der elektrischen Schaltungen, die in der Platine 12 ausgebildet sind, mit Außeneinrichtungen (nicht dargestellt) angebracht. In 2 sind mehrere Pins 30a des Verbinders 30 an der Leiterplatte 26 durch eine Durchführungsloch-Befestigungsverarbeitung angebracht. Jedoch können die Pins 30a alternativ an der Leiterplatte 26 durch eine Oberflächenbefestigungsverarbeitung oder eine Oberflächenbefestigungsstruktur angebracht werden.
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Ein Bezugszeichen 32 in 2 kennzeichnet ein Wärmeabstrahlgel, das zwischen manchen der elektronischen Teile 28b und der unteren Kappe 18 angeordnet ist und mit diesen in Kontakt ist, um Wärme der elektronischen Teile 28b zur unteren Kappe 18 zu übertragen.
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In der vorstehend erläuterten elektronischen Steuereinheit 10 ist ein nicht dargestellter Außenverbinder mit dem Verbinder 30 (mit den Pins 30a des Verbinders 30) zusammengepasst, so dass die elektronische Steuereinheit 10 elektrisch mit einem Drahtkabelbaum (nicht dargestellt) verbunden ist. Der Verbinder 30 ist elektrisch mit einer Batterie 36 (eine Gleichstromenergiequelle) mittels einer Hauptsicherung 34 zum Schutz der elektronischen Steuereinheit 10 vor überschüssigem Strom verbunden. Die Batterie 36 ist ebenso mit anderen elektronischen Steuereinheiten (nicht dargestellt) wie beispielsweise einer Bremssteuer-ECU, einer Lenksteuer-ECU, einer Karosserie-ECU, einer Navigationseinrichtung usw. verbunden.
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Da die Hauptsicherung 34 in einem Pfad zum Bereitstellen elektrischer Energie, die zum Operieren der unterschiedlichen Arten der elektronischen Einrichtungen einschließlich der elektronischen Steuereinheit 10 notwendig ist, verbunden ist, wird eine große Sicherung (beispielsweise ein Sicherungselement für 15A, 20A oder dergleichen) für die Hauptsicherung 34 verwendet. Die Hauptsicherung 34 wird durch den überschüssigen Strom eingeschmolzen, der größer als ein vorbestimmter Strom ist, wenn irgendein Defekt oder Fehler in einer der elektronischen Einrichtungen (einschließlich der elektronischen Steuereinheit 10) auftritt und dabei der überschüssige Strom durch die Hauptsicherung 34 fließt. Dann wird die Energieversorgung mittels der Hauptsicherung 34 unterbrochen, um eine nachteilige Wirkung für die anderen elektronischen Einrichtungen zu vermeiden.
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Die Platine 12 und insbesondere das elektronische Teil 28a werden im Detail mit Bezug auf 3 bis 6 erläutert. 3 und 4 zeigen relevante Abschnitte der Platine 12 einschließlich einem der elektronischen Teile 28a und Abschnitte der Platine 12 benachbart zum elektronischen Teil 28a, der auf der Leiterplatte 26 angebracht ist. In 3 ist ein in 4 dargestelltes Abdeckmittel der Einfachheit halber weggelassen.
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Die Leiterplatte 26 besteht aus einer Isolierplatte 38, die aus Harz oder Keramik als Hauptmaterial gefertigt ist, und Verdrahtungsmustern 40, die aus leitendem Material (wie beispielsweise Kupfer) gefertigt sind und auf der Isolierplatte 38 angeordnet sind. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Verdrahtungsmuster 40 in einer Mehrschichtstruktur auf der Isolierplatte 38 ausgebildet und die Verdrahtungsmuster 40 sind an beiden Plattenoberflächen der Isolierplatte 38 ausgebildet.
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Das Abdeckmittel 42 ist auf der Plattenoberfläche der Isolierplatte 38 (entsprechend der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26) angeordnet, um die Verdrahtungsmuster 40 abzudecken. Das Abdeckmittel 42 hat Öffnungen 42a an vorbestimmten Positionen. Ein Abschnitt der Verdrahtungsmuster 40, der zu einer Außenseite der Leiterplatte 26 mittels jeder der Öffnungen 42a freigelegt ist, bildet eine Anschlussfläche 40a aus, die mit dem elektronischen Teil 28a mittels Lot 44 verbunden ist.
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Das Abdeckmittel (42: nicht dargestellt) ist ebenso auf der Plattenoberfläche der Isolierplatte 38 entsprechend der Rückseiten-Plattenoberfläche 26b der Leiterplatte 26 ausgebildet, so dass Anschlussflächen (40a: nicht dargestellt) zur Außenseite durch entsprechende Öffnungen (42a: nicht dargestellt) freigelegt sind.
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Wie in 3 bis 5 dargestellt ist, hat das elektronische Teil 28a einen Elektronikelementhauptkörper 46 und mehrere Anschlüsse 48. Der Elektronikelementhauptkörper 46 (nachfolgend der Hauptkörper 46) hat mindestens ein elektronisches Element (wie nachfolgend erläutert einen Kondensator) und mehrere Elektroden 50, die elektrisch mit dem elektronischen Element verbunden sind und an Außenseiten des Hauptkörpers 46 angeordnet sind. Der Hauptkörper 46 ist oberhalb der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Platine 12 mehrere elektronische Teile 28a, von denen eines ein in 4 dargestellter Keramik-Laminat-Kondensator ist. Wie in 4 dargestellt ist, hat der Hauptkörper 46 des elektronischen Teils 28a (der Keramik-Laminat-Kondensator) dielektrische Schichten 52, die aus hochdielektrischen Keramiken aus Barium-Titanit gefertigt sind, und elektronische Leiterschichten 54, wobei dielektrischen Schichten 52 und die elektrischen Leiterschichten 54 abwechselnd in der vertikalen Richtung laminiert sind. Die Elektroden 50 sind entsprechend zugeordnet mit den elektrischen Leiterschichten 54 verbunden.
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In anderen Worten entsprechen die elektrischen Leiterschichten 54 Innenelektroden, während die Elektroden 50 Außenelektroden entsprechen. Jedes der elektronischen Teile 28a hat mehrere Elektroden 50. Wie in 3 und 4 dargestellt ist, ist eine äußere Form des Hauptkörpers 46 des elektronischen Teils 28a in einer rechtwinkeligen Form auf einer Ebene ausgebildet, die parallel zur Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 ist. Die Elektroden 50 sind an beiden Längsenden des Hauptkörpers 46 in einer Elementlängsrichtung (in einer horizontalen Richtung in 3 oder 4) ausgebildet. Jede der Elektroden 50 ist an der Außenfläche des Hautkörpers 46 ausgebildet, das heißt, einer Unterseite, die der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 gegenüberliegt, einer Oberseite, die der Unterseite gegenüberliegt, und einer längsseitigen Oberfläche am Längsende. Jede der Elektroden 50 ist mit den entsprechenden Anschüssen 48 mittels nicht dargestelltem Lot verbunden. Das Lot zum Verbinden der Elektrode 50 mit dem Anschluss 48 hat einen höheren Schmelzpunkt als das Lot 44 zum Verbinden des Anschlusses 48 mit der Anschlussfläche 40a, so dass das Lot an den Elektroden 50 bei einer Aufschmelzlötverarbeitung nicht eingeschmolzen wird.
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Jeder der Anschlüsse 48 ist elektrisch mit den entsprechenden Elektroden 50 des elektronischen Teils 28a verbunden. Insbesondere ist jeder der Anschlüsse 48 mit der entsprechenden Elektrode 50 verbunden, die an der Längsseite des Hauptkörpers 46 ausgebildet ist. Jeder der Anschlüsse 48 erstreckt sich vom Hauptkörper 46 in der vertikalen Richtung (in einer Abwärtsrichtung hin zur Leiterplatte 26), so dass die mehreren Anschlüsse 48 den Hauptkörper 46 oberhalb der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a (an einer Position oberhalb und separiert von der Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a) in einem Zustand halten, in dem jeder der Anschlüsse 48 elektrisch mit den entsprechenden Anschlussflächen 40a der Leiterplatte 26 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 4 bis 6 dargestellt ist, eine Metallplatte, die eine konstante Dicke aufweist, mit einer vorbestimmten Form ausgestanzt und ein Teil der derart ausgestanzten Metallplatte wird in einer Dickenrichtung der Metallplatte gebogen, so dass der Anschluss 48 in einer L-Buchstabenform ausgebildet ist.
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Mindestens einer der Anschlüsse 48 ist als der Sicherungsanschluss 48a ausgebildet. In anderen Worten wird einer der Anschlüsse 48, die jeweils bzw. entsprechend zugeordnet mit den unterschiedlichen Anschlussflächen 40a verbunden sind, als der Sicherungsanschluss 48a ausgebildet. Die Anschlüsse 48 außer den Sicherungsanschlüssen 48 werden als normale Anschlüsse 48b bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Anschluss 48 mit einer Elektrode 50 verbunden. In anderen Worten wird nur ein Sicherungsanschluss 48 mit einem der bzw. einer der Elektroden 50 verbunden, während nur ein normaler Anschluss 48b mit der anderen der Elektroden 50 verbunden wird.
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Der Sicherungsanschluss 48a hat einen elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 zum elektrischen Verbinden der Anschlussfläche 40 mit der Elektrode 50. In der vorliegenden Ausführungsform bildet der gesamte Bereich des Sicherungsanschlusses 48a den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 aus. Wie in 6 dargestellt ist, hat der elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 des Sicherungsanschlusses 48a einen Oberseitenabschnitt 62 großer Breite, einen Verbindungsabschnitt 64, einen Unterbrechungsabschnitt 58, einen sich verjüngenden Abschnitt 60b und einen Unterseitenabschnitt 60 großer Breite.
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Der Unterbrechungsabschnitt 58 hat eine Breite, die kleiner als die anderer Abschnitte des Sicherungsanschlusses 48a ist, so dass der Unterbrechungsabschnitt 58 durch Wärmeerzeugung, die durch überschüssigen Strom verursacht wird, eingeschmolzen wird. Die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a wird dabei unterbrochen. Die Breite des Unterbrechungsabschnittes 58 entspricht einer Dimension in einer Elementbreitenrichtung, die senkrecht sowohl zu einer Richtung eines Stromflusses in dem Sicherungsanschluss 48a als auch einer Dickenrichtung des Sicherungsanschlusses 48a ist. Demnach entspricht die Elementbreitenrichtung einer Richtung, die parallel zur Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 und senkrecht zur Elementlängsrichtung ist. Ferner entspricht die Elementbreitenrichtung einer Aufwärts-Abwärts-Richtung in 3 und einer horizontalen Richtung in 6. Der Unterbrechungsabschnitt 58 wird an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 gehalten, wenn der Sicherungsanschluss 48a an die Anschlussfläche 40a gelötet wird.
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Der Unterseitenabschnitt 60 großer Breite entspricht einem Abschnitt des Sicherungsanschlusses 48a (des elektrischer-Pfad-Abschnitts 56) zwischen dem Unterbrechungsabschnitt 58 und einem Ende des Sicherungsanschlusses 48a auf einer Seite zur Anschlussfläche 40a. Der Unterseitenabschnitt 60 großer Breite beinhaltet einen oberflächenmontierten Abschnitt 60a, der ebenso als ein anschlussflächenverbundener Abschnitt 60a bezeichnet wird), der an die Anschlussfläche 40a gelötet ist. Mindestens ein Teil des Unterseitenabschnitts 60 großer Breite (außer des Abschnitts 60a) erstreckt sich in der vertikalen Richtung und befindet sich oberhalb der Plattenoberfläche 26a, um den Unterbrechungsabschnitt 58 an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche 26a zu tragen, in einem Zustand, in dem der Sicherungsanschluss 48a mit der Anschlussfläche 40a verbunden ist.
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Wie in 6 dargestellt ist, hat gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Sicherungsanschluss 48a den sich verjüngenden Abschnitt 60b, dessen Breite in einer Richtung ausgehend vom Unterbrechungsabschnitt 58 hin zum oberflächenmontierten Abschnitt 60a zunimmt. Der Unterseitenabschnitt 60 großer Breite ist mit einer rechtwinkeligen Form ausgebildet und erstreckt sich von dem sich verjüngenden Abschnitt 60b zum oberflächenmontierten Abschnitt 60a, wobei die Breite der rechtwinkeligen Form größer als eine maximale Breite des sich verjüngenden Abschnitts ist. Ein Teil der rechtwinkeligen Form wird mit einem Winkel von 90° bezüglich des verbleibenden Teils der rechtwinkeligen Form gebogen, um den oberflächenmontierten Abschnitt 60a an dem Ende des Sicherungsanschlusses 48a auszubilden. Die Breite der rechtwinkeligen Form hat eine maximale Breite für den Sicherungsanschluss 48a.
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Der sich verjüngende Abschnitt 60b und der Abschnitt des Unterseitenabschnitts 60 großer Breite (außer dem oberflächenmontierten Abschnitt 60a) werden kollektiv als ein Verbindungsblechabschnitt (connecting plate portion) (60, 60b) bezeichnet.
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Zusätzlich hat der Oberseitenabschnitt 62 großer Breite des Sicherungsanschlusses 48a einen elektrodenverbundenen Abschnitt 62a, der mit der Elektrode 50 mittels Lot verbunden ist. Der Sicherungsanschluss 48 hat ferner den Verbindungsabschnitt 64, der zwischen dem Unterbrechungsabschnitt 58 und dem elektrodenverbundenen Abschnitt 62a ausgebildet ist und verbindet diese miteinander. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbindungsabschnitt 64 in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, deren Breite in einer Richtung ausgehend vom Unterbrechungsabschnitt 58 hin zum elektrodenverbundenen Abschnitt 62a zunimmt. Der Oberseitenabschnitt 62 großer Breite für den elektrodenverbundenen Abschnitt 62 ist in einer rechtwinkeligen Form ausgebildet, die eine größere Breite als die maximale Breite des sich verjüngenden Abschnitts des Verbindungsabschnitts 64 aufweist. Die Breite der rechtwinkeligen Form des Oberseitenabschnitts 62 großer Breite ist gleich der des Unterseitenabschnitts 60 großer Breite für den oberflächenmontierten Abschnitt 60a.
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Der untere Teil des Sicherungsanschlusses 48a, der in der L-Buchstabenform gebogen ist, der parallel zur Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a ist, bildet den oberflächenmontierten Abschnitt 60a aus, der mit der Anschlussfläche 40a zu verbinden ist. Ein verbleibender Teil des Sicherungsanschlusses 48a, der senkrecht zur Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a ist, besteht aus dem Unterseitenabschnitt 60 großer Breite (außer dem oberflächenmontierten Abschnitt 60a), dem sich verjüngenden Abschnitt 60b, dem Unterbrechungsabschnitt 58, dem Verbindungsabschnitt 64 und dem Oberseitenabschnitt 62 großer Breite (einschließlich des elektrodenverbundenen Abschnittes 62a). Nämlich erstreckt sich der Abschnitt des Sicherungsanschlusses 48a, der den oberflächenmontierten Abschnitt 60a mit dem elektrodenverbundenen Abschnitt 62a verbindet, in derselben Ebene wie der elektrodenverbundene Abschnitt 62a, das heißt, in der vertikalen Richtung senkrecht zur Vorderseiten-Plattenoberfläche 26a.
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Ein Querschnittsbereich des normalen Anschlusses 48b wird gefertigt, um über die gesamte Länge des normalen Anschlusses 48b größer als der des Unterbrechungsabschnittes 58 des Sicherungsanschlusses 48a zu sein. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Metallplatte einer rechtwinkeligen Form, die eine konstante Dicke aufweist, mit einem vorbestimmten Winkel (beispielsweise 90 Grad) in Richtung ihrer Dickenrichtung gebogen, so dass der normale Anschluss 48b in der L-Buchstabenform ausgebildet wird, wie in 5 dargestellt ist. Der normale Anschluss 48b hat keine Struktur entsprechend des Unterbrechungsabschnittes 58 des Sicherungsanschlusses 48a. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke des normalen Anschlusses 48b gleich der des Sicherungsanschlusses 48a, während die Breite des normalen Anschlusses 48b gleich der des Unterseitenabschnittes 60 großer Breite oder des Oberseitenabschnitts 62 großer Breite des Sicherungsanschlusses 48a ist.
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Wie in 3 dargestellt ist, ist der Sicherungsanschluss 48a des elektronischen Teils 28a elektrisch mit einem Energiequellenverdrahtungsmuster 40b mittels der Anschlussfläche 40a und einem Verbindungsverdrahtungsmuster 40c verbunden. Das Energiequellenverdrahtungsmuster 40b entspricht einem Teil der Verdrahtungsmuster 40, das allgemein für mehrere elektronische Teile 28 (einschließlich des elektronischen Teils 28a) verwendet wird. Das Energiequellenverdrahtungsmuster 40b ist elektrisch mit der Batterie 36 mittels des Pins 30a des Verbinders 30 verbunden.
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Vorteile des elektronischen Teils 28a und der elektronischen Steuereinheit der vorliegenden Ausführungsform werden erläutert.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Elektroden 50 des elektronischen Teils 28a nicht direkt mit den Anschlussflächen 40a der Leiterplatte 26 mittels der Lote 44 verbunden. Anstatt dessen sind die mehreren Anschlüsse 48 zwischen den Elektroden 50 und den Anschlussflächen 40a so vorgesehen, dass die Elektroden 50 indirekt mit den Anschlussflächen 40a mittels der entsprechenden Anschlüsse 48 verbunden sind. Darüber hinaus besteht einer der Anschlüsse 48 für den elektronischen Teil 28a aus dem Sicherungsanschluss 48a, der den Unterbrechungsabschnitt 58 aufweist. Demzufolge, wenn ein Kurzschluss in dem elektronischen Teil 28a auftritt und dabei der überschüssige Strom (Kurzschlussstrom) fließt, wird die Wärme abhängig von dem überschüssigen Strom am Unterbrechungsabschnitt 58 erzeugt, der die schmalere Breite aufweist (nämlich, der den kleineren Querschnittsbereich aufweist). Und wenn eine Temperatur am Unterbrechungsabschnitt 58 einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Unterbrechungsabschnitt 58 eingeschmolzen und die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a wird unterbrochen. Demzufolge ist es möglich, die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a (, die miteinander durch den Sicherungsanschluss 48a vor dem Einschmelzen verbunden sind,) schnell zu unterbrechen, wenn der überschüssige Strom durch den Sicherungsanschluss 48a fließt.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Funktion zum Unterbrechen des überschüssigen Stroms (des Kurzschlussstroms), der durch den Kurzschlussfehler des elektronischen Teils 28a verursacht wird, nicht durch eine Mustersicherung realisiert, die in der Leiterplatte 26 ausgebildet ist, sondern durch den Sicherungsanschluss 48a für das elektronische Teil 28a. Demzufolge wird es möglich, die Leiterplatten 26 zu verallgemeinern und/oder zu standardisieren, so dass sie allgemein für die unterschiedlichen Typen der elektronischen Steuereinheiten verwendet werden können. Demnach ist es möglich, Variationsprodukte bereitzustellen, für welche dieselben Leiterplatten 26 verwendet werden können, wobei jedoch unterschiedliche elektronische Teile 28a an der Leiterplatte 26 angebracht sind.
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Darüber hinaus ist es möglich, die Leiterplatte 26 so wie die elektronische Steuereinheit 10 um ein Volumen entsprechend der Mustersicherung zu verkleinern, die in der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig ist.
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Der Unterbrechungsabschnitt 48 befindet sich an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 in dem Zustand, in dem der Sicherungsanschluss 48a mit der Anschlussfläche 40a verbunden ist. Demnach geht die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 kaum direkt an die Leiterplatte 26 ab. Ferner, da der Teil des Unterseitenabschnitts 60 großer Breite, der den Unterbrechungsabschnitt 58 trägt, sich ebenso oberhalb der Plattenoberfläche 26a befindet, kann die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 nicht einfach an die Leiterplatte 26 abgehen. Demzufolge ist es möglich, die Zeit zwischen dem Kurzschluss des elektronischen Teil 28a und dem Einschmelzen des Unterbrechungsabschnittes 58 zu verkürzen und dadurch Ansprechverhalten zu verbessern. Ferner ist es möglich, da es möglich ist, eine Variation des Ansprechverhaltens zu reduzieren, möglich, Genauigkeit eines Unterbrechungsvorgangs zu erhöhen.
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In einem Fall, in dem das Ansprechverhalten durch die Mustersicherung verbessert wird, ist es möglich, die Mustersicherung dünner als andere Abschnitte des Verdrahtungsmusters zu machen oder die Mustersicherung aus derartigem Material zu fertigen, das einfacher als die anderen Abschnitte des Verdrahtungsmusters eingeschmolzen wird. Jedoch erhöht das vorstehende Verfahren Herstellungskosten.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 nicht einfach zur Leiterplatte 26 übertragen wird, ist es möglich, nicht nur das Ansprechverhalten zu verbessern, sondern ebenso die Herstellungskosten zu reduzieren. Ferner, da die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 nicht einfach zur Leiterplatte 26 übertragen wird, ist es möglich, Vorgaben zum Entwerfen von Wärmewiderstandsleistung für die Leiterplatte aufzulockern. Die Herstellungskosten werden entsprechend weiter reduziert.
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In der Leiterplatte mit der Mustersicherung wird Wärme, die an elektronischen Teilen, die benachbart zu einer Mustersicherung sind, und/oder Wärme, die an anderen Mustersicherungen, die an eine Mustersicherung angrenzen, erzeugt wird, zur anderen Mustersicherung mittels der Isolierplatte und der Verdrahtungsmuster übertragen. Da die Mustersicherung durch die Wärme, die an Abschnitten erzeugt wird, die die Mustersicherung umgeben, beeinflusst wird, kann die Mustersicherung eingeschmolzen werden, bevor der Kurzschlussfehler in dem elektronischen Teil auftritt, wenn hohe Packungsdichte vorliegt.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch, da der Unterbrechungsabschnitt 58 an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche der Leiterplatte 26 gehalten wird, der Unterbrechungsabschnitt 58 nicht einfach durch die Wärme der anderen elektronischen Teile 28 beeinflusst. Es ist demnach möglich, die hohe Packungsdichte zu realisieren. In anderen Worten kann die Größe der Leiterplatte 26 reduziert werden und demnach können die Herstellungskosten entsprechend reduziert werden.
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Mindestens manche der mehreren elektronischen Teile 28a, die die Sicherungsanschlüsse 48a aufweisen, werden mit dem Energiequellenverdrahtungsmuster 40b mittels der Anschlussflächen 40a und der Verbindungsverdrahtungsmuster 40c verbunden. Wie vorstehend bereits erläutert wurde, wird, wenn der Kurzschlussfehler in einem der elektronischen Teile 28a auftritt und der überschüssige Strom in den Sicherungsanschluss 48a fließt, die Verbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a sofort durch das Einschmelzen des Unterbrechungsabschnittes 58 des Sicherungsanschlusses 48a (der die Elektrode 50 und die Anschlussfläche 40a vor dem Einschmelzen verbunden hat) unterbrochen. Demzufolge ist es möglich, die anderen elektronischen Teile 28, die mit dem Energiequellenverdrahtungsmuster 40b verbunden sind, vor dem überschüssigen Strom zu schützen.
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Der überschüssige Strom, der in dem Sicherungsanschluss 48a zum Unterbrechen des Unterbrechungsabschnittes 58 fließt, ist nicht so groß, wie der überschüssige Strom zum Unterbrechen der Hauptsicherung 34. Demnach ist es möglich, nachteilige Beeinflussung, die durch den überschüssigen Strom verursacht werden kann, der in dem Sicherungsanschluss 48 fließt, einer Energieversorgung der anderen elektronischen Einrichtungen zu vermeiden.
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In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der elektronische Teil 28a einen Keramik-Laminat-Kondensator. In einem Fall, in dem das elektronische Teil 28a mit der laminierten Struktur verwendet wird, kann das elektronische Teil 28a verkleinert werden und die hohe Packungsdichte für die Leiterplatte 26 kann realisiert werden. Jedoch kann andererseits bei dem elektronischen Teil, das die laminierte Struktur aufweist, ein Problem darin bestehen, dass die elektrischen Leiterschichten 54 (, die in mehreren Schichten laminiert sind,) wahrscheinlich durch Fahrzeugvibration und/oder Wärmestress kurzgeschlossen werden. In der vorliegenden Ausführungsform, die das elektronische Teil 28a mit der laminierten Struktur aufweist, ist es jedoch möglich, schnell die elektrische Verbindung der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a zu unterbrechen, wenn der Kurzschlussfehler auftritt.
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Die Batterie eines Lithiumsystems ist hinsichtlich Energieversorgungseignung vorteilhafter als eine Bleibatterie. Andererseits hat die Lithiumbatterie einen Nachteil darin, dass sie schnell altert, wenn ein Strom, der größer als ein Nenn-Ausgangsstrom ist, den elektrischen Lasten bereitgestellt wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die elektrische Verbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40 unmittelbar durch den Sicherungsanschluss 48a im Fall eines Kurzschlusses in dem elektronischen Teil 28a unterbrochen. Es ist demnach möglich, nachteilige Einflüsse der Batterie auf einen minimalen Wert zu unterdrücken.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 7 und 8 erläutert. Eine Erläuterung für die Abschnitte, die ähnlich oder gleich zu denen der ersten Ausführungsform sind (einschließlich des elektronischen Teils 28a, der elektronischen Steuereinheit 10 usw.), wird weggelassen.
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Wie in 7 dargestellt ist, hat der Sicherungsanschluss 48a mehrere Schlitze 66, die sich in einer Richtung ausgehend von einem unteren Ende davon auf der Seite des oberflächenmontierten Abschnittes 60a hin zum elektrodenverbundenen Abschnitt 62a erstrecken, wobei jeder der Schlitze 66 eine vorbestimmte Länge aufweist. Mehrere Beinabschnitte 68 einer Gabelform sind durch Schlitze 66 ausgebildet.
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In der vorliegenden Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist, hat der Sicherungsanschluss 48a zwei Schlitze 66 und drei Beinabschnitte 68 und 70. Einer der Beinabschnitte (ein erster Beinabschnitt 68), der mittig angeordnet ist, bildet den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 aus. Die anderen zwei Beinabschnitte an beiden Seiten des elektrischer-Pfad-Abschnittes 56 (der erste Beinabschnitt 68) bilden einen zweiten Beinabschnitt 70 (70a, 70b) aus.
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Wie in 8 dargestellt ist, sind Scheinanschlussflächen 72 in der Leiterplatte 26 ausgebildet. Jede der Anschlussflächen 40a ist ein Teil der Verdrahtungsmuster 40 und hat eine Funktion zur elektrischen Verbindung. Demnach bildet die Anschlussfläche 40a einen Teil der elektrischen Schaltungen der Platine 12 aus. Andererseits hat in der vorliegenden Ausführungsform die Scheinanschlussfläche 72 nicht die Funktion für die elektrische Verbindung und bildet nicht den Teil der elektrischen Schaltungen aus. Die Scheinanschlussflächen 72 sind demnach in der Leiterplatte 26 als von anderen elektrischen Abschnitten unabhängige Teile ausgebildet. Die Scheinanschlussfläche 72 ist aus demselben Material wie die Anschlussfläche 40a gefertigt und zur Außenseite der Leiterplatte 26 durch die Öffnung (42a: nicht dargestellt) des Abdeckmittels (42: nicht dargestellt) wie die Anschlussfläche 40a freigelegt.
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Der zweite Beinabschnitt 70 besteht aus einem ersten Tragbein 70a und einem zweiten Tragbein 70b und erweitert die Funktion der Anschlüsse 48 zum Halten des Hauptkörpers 46 an der Position oberhalb und separiert von der Plattenoberfläche der Leiterplatte 26. Jedes der Tragbeine 70a und 70b ist mit jedem der entsprechenden Anschlussflächen 72 durch nicht dargestelltes Lot verbunden. Jedes der Tragbeine 70a und 70b hat über seine gestammte Länge eine Breite größer als die des Unterbrechungsabschnittes 58. Jedes des ersten Tragbeins 70a und des zweiten Tragbeins 70b ist identisch zueinander und hat die konstante Breite. Ein unteres Ende von jedem Tragbein 70a, 70b ist mit einem vorbestimmten Winkel in Richtung derselben Richtung wie der oberflächenmontierte Abschnitt 60a des ersten Beinabschnittes 68 gebogen. Jeder der gebogenen Abschnitte der Tragbeine 70a und 70b entspricht einem Teil der Tragbeine, die an die entsprechenden Scheinanschlussflächen 72 gelötet sind. Jeder von verbleibenden Teilen der Tragbeine 70a und 70b außer dem gebogenen Abschnitt befindet sich an den beiden Seiten des Unterbrechungsabschnittes 58. Der erste Beinabschnitt 68 und der zweite Beinabschnitt 70 (das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b) sind untereinander auf derselben Ebene angeordnet.
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Ein Bezugszeichen 74 in 7 kennzeichnet einen Basisabschnitt des Sicherungsanschlusses 48a, der an einer Oberseite der Beinabschnitte 68 und 70 (70a, 70b) ausgebildet ist. Ein Teil des Basisabschnittes 74 ist als der elektrodenverbundene Abschnitt 62a ausgebildet, der mit der Elektrode 50 verbunden ist. Der Basisabschnitt 74 bildet ebenso einen Teil des elektrischer-Pfad-Abschnitts zusammen mit dem Unterbrechungsabschnitt 58, dem Abschnitt 60 großer Breite und dem Verbindungsabschnitt 64 aus. Der Abschnitt 60 großer Breite und der Verbindungsabschnitt 64 sind mit derselben Form zueinander ausgebildet und jeder des Abschnitts 60 großer Breite und des Verbindungsabschnitts 64 hat in der vertikalen Richtung eine konstante Breite. Die Breite des zweiten Beinabschnittes 70 (des ersten Tragbeins 70a und des zweiten Tragbeins 70b) ist größer als die des Abschnitts 60 großer Breite oder des Verbindungsabschnitts 64.
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Vorteile des elektronischen Teils 28a und der elektronischen Steuereinheit 10 der zweiten Ausführungsform werden erläutert. Die zweite Ausführungsform hat die folgenden Vorteile zusätzlich zu den Vorteilen der ersten Ausführungsform.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Hauptkörper 62 an der Position oberhalb der Plattenoberfläche 26a der Leiterplatte 26 nicht nur durch den normalen Anschluss 48b, sondern ebenso den zweiten Beinabschnitt 70 (das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b) des Sicherungsanschlusses 48a stabiler zu tragen, sogar nachdem der Unterbrechungsabschnitt 58 eingeschmolzen ist. Es ist demnach möglich, Wiederverbindung zwischen der Elektrode 50 und der Anschlussfläche 40a zu vermeiden.
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Der Unterbrechungsabschnitt 58 hat die Breite, die schmaler als die der anderen Abschnitte des Sicherungsanschlusses 48a ist. Demnach, wenn externe Kraft auf den Unterbrechungsabschnitt 58 ausgeübt wird, wird der Unterbrechungsabschnitt einfach deformiert. Jedoch wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite Beinabschnitt 70 (das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b) zusätzlich zum elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 bereitgestellt, der den Unterbrechungsabschnitt 58 in dem ersten Beinabschnitt 68 aufweist. Es ist demnach möglich zu vermeiden, dass der Unterbrechungsabschnitt 58 deformiert wird, was möglicherweise durch einen Kontakt mit einer Setzvorrichtung oder dergleichen, wenn das elektronische Teil 28 an die Leiterplatte 26 montiert wird, und/oder während eines Transports, nachdem das elektronische Teil 28a an die Leiterplatte 26 montiert ist, verursacht wird. Demzufolge kann der Unterbrechungsabschnitt 58 stabil eine Unterbrechungsoperation in dem Zustand ausführen, in dem das elektronische Teil 28a an die Leiterplatte 26 montiert ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Beinabschnitt 68, der den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 ausbildet, räumlich vom zweiten Beinabschnitt 70 (das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b) durch die Schlitze 66 separiert. Verglichen zur vorliegenden Ausführungsform mit dem Sicherungsanschluss, der kein Tragbein hat, ist die Breite des Abschnitts 60 großer Breite und des Verbindungsabschnittes 64 der vorliegenden Ausführungsform kleiner als die des Sicherungsanschlusses, der kein Tragbein hat, in einem Zustand, in dem eine maximale Breite des Sicherungsanschlusses der vorliegenden Ausführungsform gleich der des Sicherungsanschlusses mit keinem Tragbein ist. Demnach wird in der vorliegenden Ausführungsform die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 noch weniger an andere Abschnitte des Sicherungsanschlusses 48a übertragen. Da eine Lücke (oder ein Raum) zwischen dem ersten Beinabschnitt 68 (für den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56) und dem zweiten Beinabschnitt 70 ausgebildet ist, wird die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 kaum an den zweiten Beinabschnitt 70 übertragen. Wie vorstehend erläutert ist, ist es möglich zu vermeiden, dass die Wärme des Unterbrechungsabschnittes 58 an die anderen Abschnitte des Sicherungsanschlusses 48a abgeht. Das Ansprechverhalten wird dadurch verbessert.
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Das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b sind an beiden Seiten des ersten Beinabschnittes 68 für den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56 angeordnet und das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b sind auf derselben Ebene wie die des ersten Beinabschnittes 68 angeordnet. Gemäß der vorstehenden Struktur kann der Hauptkörper 46 stabil an der Position oberhalb der Plattenoberfläche durch den normalen Anschluss 48b und das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b stabil gehalten werden, wenn der Unterbrechungsabschnitt 58 eingeschmolzen ist. Darüber hinaus, da das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b an den beiden Seiten des ersten Beinabschnittes 68 (für den elektrischer-Pfad-Abschnitt 56) vorgesehen sind, ist es möglich, wirkungsvoller zu vermeiden, dass der Unterbrechungsabschnitt 58 durch den möglichen Kontakt mit der Setzvorrichtung während einer Zusammensetzverarbeitung deformiert und/oder beschädigt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Scheinanschlussflächen 72 vorgesehen. Es ist möglich zu überprüfen, ob der Kurzschluss in dem elektronischen Teil 28a auftritt und/oder ob der Unterbrechungsabschnitt 58 eingeschmolzen ist, wenn Messsonden einer Inspektionseinrichtung die Scheinanschlussfläche 72 für den Sicherungsanschluss 48a und die Anschlussfläche 40a, die mit dem normalen Anschluss 48b verbunden ist, berühren.
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Es ist ferner möglich, die Scheinanschlussflächen 72 als einen Teil der elektrischen Schaltungen der Platine 12 auszubilden, um das mögliche Einschmelzen des Unterbrechungsabschnittes 58 zu überwachen. In einem derartigen Fall entspricht die Anschlussfläche 40a einer Anschlussfläche zum Operieren des elektronischen Teils 28a, während die Scheinanschlussfläche 72 eine Anschlussfläche zum Überwachen des Einschmelzzustands des Unterbrechungsabschnittes 58 entspricht.
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(Erste Modifikation)
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In der vorstehenden zweiten Ausführungsform hat der zweite Beinabschnitt 70 zwei Tragbeine und das erste Tragbein 70a und das zweite Tragbein 70b sind an beiden Seiten des ersten Beinabschnittes 68 des elektrischer-Pfad-Abschnittes 56 vorgesehen. Jedoch soll eine Anzahl der Tragbeine des zweiten Beinabschnittes 70 nicht auf zwei beschränkt sein. Ferner soll das Layout der Tragbeine nicht auf das der vorstehenden Ausführungsform beschränkt sein.
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Beispielsweise kann der Sicherungsanschluss der zweiten Ausführungsform wie in 9 dargestellt modifiziert werden, wobei der Sicherungsanschluss 48 einen Schlitz 66 und zwei Beinabschnitte 68 und 70 aufweist. Nämlich hat der zweite Beinabschnitt 70 des Sicherungsanschlusses 48a ein Tragbein.
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Alternativ kann der zweite Beinabschnitt des Sicherungsanschlusses zwei Tragbeine aufweisen, wobei die zwei Tragbeine zueinander benachbart angeordnet sind. Ferner kann der Sicherungsanschluss 48a vier oder mehr als vier Beinabschnitte aufweisen.
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Die vorliegende Offenbarung soll nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen und/oder Modifikationen beschränkt sein, sondern kann ferner auf unterschiedliche Arten modifiziert werden, ohne den Geist der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
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In den vorstehenden Ausführungsformen besteht nur einer der mehreren Anschlüsse 48 aus dem Sicherungsanschluss 48a. Jedoch soll eine Anzahl der Sicherungsanschlüsse 48a für ein elektronisches Teil 28a nicht auf eins beschränkt sein. Beispielsweise werden die Sicherungsanschlüsse auf alle Anschlüsse für ein elektronisches Teil 28a angewandt.
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In den vorstehenden Ausführungsformen ist ein Anschluss 48 mit einer Elektrode 50 verbunden. Jedoch soll eine Anzahl des Anschlusses 48, der mit einer Elektrode 50 zu verbinden ist, nicht auf eins beschränkt sein. Beispielsweise können mehrere Sicherungsanschlüsse 48 mit einer Elektrode 50 verbunden werden. Alternativ können mehrere normale Anschlüsse 48b mit einer Elektrode 50 verbunden werden.
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In den vorstehenden Ausführungsformen hat der Sicherungsanschluss 48a einen Unterbrechungsabschnitt 58. Eine Anzahl des Unterbrechungsabschnittes soll nicht auf eins beschränkt sein. Der Sicherungsanschluss 48a kann mehrere Unterbrechungsabschnitte 58 aufweisen. Beispielsweise kann der Sicherungsanschluss 48a von 7 so modifiziert werden, dass der erste Beinabschnitt 68 als das Tragbein, das mit der Scheinanschlussfläche 72 zu verbinden ist, entworfen wird, während jedes des ersten Tragbeins 70a und des zweiten Tragbeins 70b als die elektrischer-Pfad-Abschnitte 56 ausgebildet werden kann, die den Unterbrechungsabschnitt 58 aufweisen.
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In den vorstehenden Ausführungsformen (beispielsweise in der ersten Ausführungsform) ist der Keramik-Laminat-Kondensator als das Beispiel für das elektronische Teil 28a erläutert. Jedoch können die vorstehenden Strukturen für das elektronische Teil auf beliebige andere Typen der elektronischen Elemente angewendet werden. Beispielsweise kann eine laminierte Spule als das elektronische Element verwendet werden, das die laminierte Struktur aufweist. Zusätzlich kann die vorstehende Struktur nicht nur auf das elektronische Teil mit der laminierten Struktur, sondern ebenso auf beliebige andere Typen elektronischer Teile wie beispielsweise eine Diode, einen Transistor, einen Widerstand usw. angewandt werden. Ein elektronisches Teil mit mehr als zwei Elektroden kann verwendet werden.
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In den vorstehenden Ausführungsformen besteht mindestens einer der Anschlüsse 48 zum elektrischen Verbinden der unterschiedlichen Anschlussflächen 40a miteinander aus dem Sicherungsanschluss 48a. In einem Fall eines IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor, Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) besteht einer der Anschlüsse, der mit einer Emitterelektrode oder einer Kollektorelektrode zu verbinden ist, aus dem Sicherungsanschluss. Alternativ kann der Sicherungsanschluss mit einer Gate-Elektrode verbunden werden.
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In den vorstehenden Ausführungsformen sind die Anschlüsse 48 (der Sicherungsanschluss 56 und der normale Anschluss 58) der Leiterplatte 26 durch das Oberflächenanbringungsverfahren verbunden. Die Anschlüsse 48 können alternativ mit der Leiterplatte 26 durch ein Durchführungsloch-Anbringungsverfahren verbunden werden.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wird das elektronische Teil 28a, das den Sicherungsanschluss 56 aufweist, elektrisch mit dem Energiequellenverdrahtungsmuster 40b (mit der Batterie 36 verbunden) mittels der Anschlussfläche 40a und dem Verbindungsverdrahtungsmuster 40c verbunden. Jedoch kann das elektronische Teil 28a, das den Sicherungsanschluss 56 aufweist, elektrisch mit anderen Verdrahtungsmustern als dem Energiequellenverdrahtungsmuster verbunden werden.
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Die Erfindung lässt sich folgendermaßen zusammenfassen. Ein Hauptkörper eines elektronischen Teils hat mehrere Elektroden, mit denen jeweils mehrere Anschlüsse verbunden sind. Die Anschlüsse beinhalten einen normalen Anschluss und einen Sicherungsanschluss, von denen sich jeder von Anschlussflächen erstreckt, die in einer Leiterplatte ausgebildet sind, um so den Hauptkörper an einer Position oberhalb und separiert von einer Plattenoberfläche zu halten. Der Sicherungsanschluss hat mehrere Beinabschnitte, die durch Schlitze geteilt sind. Ein erster Beinabschnitt bildet einen elektrischer-Pfad-Abschnitt aus, der schmäler als andere Abschnitte des elektrischer-Pfad-Abschnitts ist. Ein zweiter Beinabschnitt hat ein erstes Tragbein und ein zweites Tragbein, die an beiden Seiten des ersten Beinabschnitts angeordnet sind. Jedes der Tragbeine ist mit jeder von Scheinanschlussflächen verbunden, die in der Leiterplatte ausgebildet sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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