(57)【要約】【課題】放熱材が付着した場合に特性変動することがある特定電子部品に発熱電子部品からはみ出した放熱材が付着してしまうことを防止する。【解決手段】ケース２の放熱部１９において集積回路装置９に対する放熱材２０の塗布領域の端縁部に沿って対向する部位に溝部２１を形成し、集積回路装置９とケース２との間で押し潰されて塗布領域からはみ出した放熱材２０が溝部２１に進入するようにした。これにより、塗布領域からはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。【選択図】図１
2020120063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（２、３）と、
前記筐体内に配置された配線基板（５）と、
前記配線基板に実装された発熱電子部品（９）と、
前記発熱電子部品の表面に設定された所定の塗布領域に塗布され、前記発熱電子部品と前記筐体との間に充填されることで前記発熱電子部品を前記筐体に熱伝導状態とする流動性を有する放熱材（２０）と、
前記配線基板において前記発熱電子部品に隣接する位置に実装され、前記放熱材が付着した場合に特性が変動する特定電子部品（１０）と、
前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が前記特定電子部品に向かうことを阻止する阻止部（５、２１、２２）と、
を備えた電子制御装置。
【請求項２】
前記阻止部は、前記塗布領域と前記特定電子部品との間に設けられている請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記阻止部は、前記筐体において前記塗布領域の端縁部に沿って対向する部位に設けられ、前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が進入する溝部（２１）である請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記阻止部は、前記発熱電子部品において前記塗布領域の端縁部に設けられ、前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が進入する溝部（２１）である請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記阻止部は、前記溝部から溢れ出た前記放熱材が前記特定電子部品に向かうことを阻止する壁部（２２）を備えている請求項３または４に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記阻止部は、前記発熱電子部品における前記塗布領域の端縁部に設けられ、前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が前記特定電子部品に向かうことを阻止する壁部（２２）である請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記阻止部は、前記配線基板に設けられ、前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が前記配線基板に垂れて前記特定電子部品に向かうことを阻止する壁部（２２）である請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記阻止部は、前記発熱電子部品と前記特定電子部品とが反対面に実装され、前記発熱電子部品と前記筐体との間で押し潰された前記放熱材が前記特定電子部品に向かうことを阻止する前記配線基板である請求項２に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）では、マイクロコンピュータのような発熱電子部品の発熱量が増加する傾向にある。このため、配線基板に搭載されたマイクロコンピュータを筐体に放熱材を介して熱伝導可能に密着させることで、マイクロコンピュータの熱を筐体に分散させて放熱するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０４９５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マイクロコンピュータを筐体に放熱材を介して熱伝導可能に密着させるには、マイクロコンピュータが搭載された配線基板を筐体に組み付ける際にマイクロコンピュータに放熱材を塗布し、マイクロコンピュータと筐体との間で放熱材を押し潰すようにしている。
【０００５】
このとき、放熱材がマイクロコンピュータからはみ出してしまい、マイクロコンピュータの直近に配置しなければいけない例えば発振回路のクリスタルに放熱材が付着することがある。このため、放熱材との容量結合によりクリスタルの発振余裕度の低下が懸念される。
そこで、特許文献１に示すように筐体に放熱材のズレ防止用のメッシュ溝を設けるようにしているが、放熱材の冷熱時のずれを十分に防げていないのが実情である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱材が付着した場合に特性変動することがある特定電子部品に発熱電子部品からはみ出した放熱材が付着してしまうことを防止できる電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、配線基板（５）を筐体（２）に取り付けると、発熱電子部品（９）の表面に塗布された放熱材（２０）が発熱電子部品（９）と筐体（２）との間で押し潰されて塗布領域からはみ出すようになる。このため、塗布領域からはみ出した放熱材（２０）が発熱電子部品（９）に隣接した特定電子部品（１０）に向かうようになる。
【０００８】
ここで、阻止部（５、２１、２２）は、発熱電子部品（９）と筐体（２）との間で押し潰された放熱材（２０）が特定電子部品（１０）に向かうことを阻止するので、特定電子部品（１０）に放熱材（２０）が付着してその特性が変化してしまうことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図２】配線基板の取付け状態で示すケースの下面図
【図３】集積回路装置を模式的に示す縦断面図
【図４】塗布領域を模式的に示す配線基板の平面図
【図５】放熱部を模式的に示すケースの下面図
【図６】変形形態における溝部を示す放熱部の下面図（その１）
【図７】変形形態における溝部を示す放熱部の下面図（その２）
【図８】変形形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図９】第２実施形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図１０】変形形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図１１】第３実施形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図１２】第４実施形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【図１３】第５実施形態における全体構成を模式的に示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。
【００１１】
（第１実施形態）
本発明を車両に搭載されるＥＣＵに適用した第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。
図１に模式的に示すようにＥＣＵ１（電子制御装置に相当）はダイカスト製の容器状のケース２にカバー３を固定して筐体が構成されており、その内部に閉鎖空間４が形成されている。
【００１２】
図２に示すようにケース２には配線基板５がネジ６によりネジ止めされており、配線基板５の表面がケース２の内面に対向している。ケース２には車両に固定するための取付孔７が一体に形成されている。また、ケース２にはコネクタ８が装着されており、そのコネクタ８を介して配線基板５と外部機器とが接続される。
【００１３】
配線基板５の表面にはマイクロコンピュータを含む電子部品が実装されている。電子部品としては、集積回路装置９（発熱電子部品に相当）、発振回路を構成するクリスタル１０、フリップチップ、ダイオードなどの表面実装部品、抵抗やコンデンサやコイルなどの図示しないディスクリート部品である。図１では集積回路装置９に隣接されて配置され、集積回路装置９と配線基板５の内層配線１１を介して接続されたクリスタル１０のみを図示し、他の電子部品の図示を省略している。
【００１４】
集積回路装置９は、図３に模式的に示すように多数のバンプとしてのはんだボール１２によりボールグリッドアレイを構成することで配線基板５に電気的に接合されている。集積回路装置９は、インターポーザ１３、はんだボール１４、集積回路１５、ヒートスプレッダ１６から構成されている。
【００１５】
インターポーザ１３上にはんだボール１４を介して集積回路１５が実装されている。インターポーザ１３は内層配線１７が形成されており、その内層配線１７を介して集積回路１５の所定の端子と配線基板５の所定の端子とを電気的に接続する接続回路として機能する。集積回路１５は放熱グリースや放熱ゲルなどの放熱材１８を介してヒートスプレッダ１６に熱伝導状態で接続されている。集積回路１５は図示しない接着材によりインターポーザ１３に固着されている。
【００１６】
上述したように配線基板５は筐体内の閉鎖空間４に収納されていることから、配線基板５に実装された電子部品、特に集積回路装置９が高温となることから、集積回路装置９の熱を次のようにして外部に放熱するように構成されている。
【００１７】
図１に示すように、ケース２において集積回路装置９に対向する部位には膨出状の放熱部１９が一体形成されている。この放熱部１９はケース２を金型成型する際に同時に形成されており、その放熱部１９が集積回路装置９と近接して対向している。集積回路装置９と放熱部１９との間には放熱材２０が充填されており、集積回路装置９は放熱部１９と放熱部１９を介して熱伝導状態に設けられている。これにより、集積回路装置９の熱は放熱材２０を介してケース２に熱拡散されることで外部に放熱される。
【００１８】
図４に模式的に示すように集積回路装置９の表面には集積回路１５に対応する領域を含んで放熱材２０を塗布する塗布領域Ａが図中に網目で示すように設定されている。この塗布領域Ａは、集積回路装置９の表面においてクリスタル１０の方向となる端縁部から所定領域を除いて設定されている。
【００１９】
一方、図５に示すようにケース２の放熱部１９には、塗布領域Ａにおいてクリスタル１０の方向となる端縁部に沿って溝部２１（阻止部に相当）が形成されている。この溝部２１は、集積回路装置９と放熱部１９との隙間寸法よりも十分に大きな寸法に設定されている。
【００２０】
集積回路装置９の発熱領域とケース２の放熱部１９との間に放熱材２０を充填する方法について説明する。
まず、図４に示すように集積回路装置９の表面に設定された塗布領域Ａに放熱材２０を塗布する。この塗布領域Ａは、上述したように集積回路装置９の表面においてクリスタル１０の方向となる端縁部を除外して設定されている。
【００２１】
次に、配線基板５をケース２にネジ止めする。このとき、集積回路装置９とケース２の放熱部１９との間は例えば１ｍｍとなるように設定されており、放熱材２０は集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰されることで集積回路装置９と放熱部１９との間に充填される。
【００２２】
さて、放熱材２０は流動性を有していることから、集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０が集積回路装置９からはみ出して集積回路装置９に隣接して配置されたクリスタル１０に付着することが想定される。放熱材２０がクリスタル１０に付着した場合は、放熱材２０との容量結合によりクリスタル１０の発振余裕度の低下が懸念される。
【００２３】
ここで、ケース２の放熱部１９には放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って対向する部位に溝部２１が形成されているので、集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０の端縁部が溝部２１に到達するようになる。このとき、集積回路装置９と放熱部１９との隙間を拡がる際に作用する放熱材２０に対する抵抗力は比較的大きいことから、放熱材２０は抵抗力の小さい空間に進入するようになる。これにより、放熱材２０の端縁部が溝部２１に到達すると、放熱材２０の端縁部は抵抗力が集積回路装置９と放熱部１９との間よりも小さな溝部２１に進入するようになるので、集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０が溝部２１を通過することは阻止される。
【００２４】
このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
ケース２の放熱部１９において集積回路装置９に対する放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って対向する部位に溝部２１を形成し、集積回路装置９とケース２との間で押し潰されて塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０が溝部２１に進入するようにしたので、塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。
【００２５】
（変形形態）
ケース２の放熱部１９に形成する溝部２１の形状は直線状に限定されることなく、図６に示すように矩形状としても良いし、図７に示すように環状としても良い。
また、溝部２１に進入する放熱材２０の量が多い場合には、放熱材２０が溝部２１から溢れ出てクリスタル１０に向かう懸念がある。
そこで、図８に示すように溝部２１の土手部においてクリスタル１０側に位置する土手に壁部２２を一体に形成し、溝部２１からクリスタル１０の方向に溢れ出る放熱材２０を壁部２２により阻止するようにしても良い。
【００２６】
（第２実施形態）
第２実施形態について図９を参照して説明する。この第２実施形態は、集積回路装置９の表面に溝部２１を設けたことを特徴とする。
図９に示すように集積回路装置９において塗布領域Ａの端縁部に沿って溝部２１が形成されている。集積回路装置９とケース２との間で押し潰された放熱材２０が塗布領域Ａからはみ出して溝部２１に到達すると、放熱材２０の端縁部は抵抗力の小さな溝部２１に進入するようになる。
【００２７】
このような実施形態によれば、集積回路装置９において放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って溝部２１を形成し、集積回路装置９とケース２との間で押し潰された放熱材２０が溝部２１に進入するようにしたので、塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。
【００２８】
（変形形態）
図１０に示すように溝部２１においてクリスタル１０の方向となる土手部に壁部２２を一体に形成し、溝部２１から溢れ出ようとする放熱材２０を壁部２２により阻止するようにしても良い。
【００２９】
（第３実施形態）
第３実施形態について図１１を参照して説明する。この第３実施形態は、集積回路装置９の表面に壁部を設けたことを特徴とする。
図１１に示すように集積回路装置９の表面には、クリスタル１０の方向に位置する塗布領域Ａの端縁部に沿って壁部２２が一体に設けられている。集積回路装置９の塗布領域Ａに塗布された放熱材２０が押し潰されてクリスタル１０に向かおうとすると、放熱材２０は壁部２２で阻止されるようになる。
【００３０】
このような実施形態によれば、集積回路装置９において放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って壁部２２を形成し、集積回路装置９とケース２との間で押し潰された放熱材２０が移動することを阻止するようにしたので、塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。
【００３１】
（第４実施形態）
第４実施形態について図１２を参照して説明する。この第４実施形態は、配線基板５に壁部を設けたことを特徴とする。
図１２に示すように配線基板５において集積回路装置９とクリスタル１０との間には、放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って壁部２２が設けられている。
【００３２】
集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０は、集積回路装置９からはみ出して配線基板５に垂れ、さらにクリスタル１０に向かおうとするものの壁部２２で阻止されるようになる。
【００３３】
このような実施形態によれば、配線基板５において放熱材２０の塗布領域Ａの端縁部に沿って壁部２２を形成し、集積回路装置９とケース２との間で押し潰されて配線基板５に垂れた放熱材２０が移動することを阻止するので、塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。
【００３４】
（第５実施形態）
第５実施形態について図１３を参照して説明する。この第５実施形態は、配線基板５におけるクリスタル１０の配置を工夫したことを特徴とする。
図１３に示すようにクリスタル１０は、配線基板５の裏面に配置されており集積回路装置９とは反対面に位置している。
【００３５】
集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０が集積回路装置９からはみ出して配線基板５に垂れるにしても、クリスタル１０は集積回路装置９と反対面に搭載されているので、放熱材２０がクリスタル１０に向かうことは配線基板５により阻止される。この場合、配線基板５が阻止部として機能することになる。
【００３６】
このような実施形態によれば、配線基板５において集積回路装置９の搭載面と反対面にクリスタル１０を実装し、集積回路装置９と放熱部１９との間で押し潰された放熱材２０がクリスタル１０に向かうことを配線基板５により阻止するようにしたので、塗布領域Ａからはみ出した放熱材２０がクリスタル１０に付着することを防止することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
発熱電子部品は集積回路装置に限定されることはなく、ディスクリート部品やユニット部品であっても良い。
特定電子部品はクリスタルに限定されることなく、放熱材２０の付着により特性が変動する電子部品であれば適用可能である。
【００３８】
ケース２は金型成型品に限定されることなく、板金で製造するようにしても良い。この場合、放熱部１９を別部材としてケース２に固定するようにしても良いが、放熱部１９を省略するようにしても良い。
集積回路装置はＢＧＡに限定されることなく、ＳＩＰ（Single Inline Package）、ＤＩＰ（Dual Inline Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＰＧＡ（Pin Grid Array）、ＳＯＰ（Small Outline Package）、ＬＧＡ（Land Grid Array）であっても良い。
【００３９】
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００４０】
図面中、１はＥＣＵ（電子制御装置）、２はケース（筐体）、３はカバー（筐体）、５は配線基板、９は集積回路装置（発熱電子部品）、１０はクリスタル（特定電子部品）、２０は放熱材、２１は溝部、２２は壁部である。
【図１】
2020120063.tif 000003
【図２】
2020120063.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020120063.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020120063.tif 000011
【図１０】
2020120063.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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