(57)【要約】【課題】モータ駆動回路や変圧回路等の高電圧、大電流を扱う回路、部品が増加しており、電子部品の自己発熱も増加している。筐体と電子部品、プリント基板間の空間を空気より熱伝導の良い樹脂で全体を充填して密閉した場合、電子部品の自己発熱を樹脂、筐体を介して外部へ放熱できるが、充填された樹脂の重さが加わるため、電子制御機器が重くなってしまう。【解決手段】電子部品を搭載したプリント基板と、このプリント基板を収納する筐体と、この筐体の側壁に電子部品と対向して設けた貫通穴と、この貫通穴から注入され電子部品を覆うと共に貫通穴の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂とによって構成され、開口部の放熱用樹脂は、開口部を塞ぐと共に筐体の外部に露出させたものである。【選択図】図５
2014236139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載したプリント基板と、このプリント基板を収納する筐体と、この筐体の側壁に上記電子部品と対向して設けた貫通穴と、この貫通穴から注入され上記電子部品を覆うと共に上記貫通穴の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂とによって構成され、上記開口部の放熱用樹脂は、上記開口部を塞ぐと共に上記筐体の外部に露出させたことを特徴とする電子制御機器。
【請求項２】
電子部品を搭載したプリント基板と、このプリント基板を収納する筐体と、上記プリント基板の表面又は裏面に設けられ上記電子部品に対し導電性、導熱性を有するパターンと、このパターンと対向して上記筐体の側壁に設けた貫通穴と、この貫通穴から注入され上記パターンを覆うと共に上記貫通穴の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂とによって構成され、上記開口部の放熱用樹脂は、上記開口部を塞ぐと共に上記筐体の外部に露出させ、且つ上記電子部品の発熱を、上記パターンと上記放熱用樹脂を介し上記筐体外へ放熱することを特徴とする電子制御機器。
【請求項３】
請求項１記載の電子制御機器において、上記プリント基板の表面又は裏面に設けられたパターンと、このパターンと対向して上記筐体の側壁に設けた貫通穴と、この貫通穴から注入され上記パターンを覆うと共に上記貫通穴の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂とによって構成され、上記電子部品の発熱を、上記パターンと上記放熱用樹脂を介し上記筐体外へ放熱することを特徴とする電子制御機器。
【請求項４】
上記筐体の側壁には、上記電子部品、又は上記パターンを囲むようにして上記放熱用樹脂を注入するためのガイドを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子制御機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品を搭載したプリント基板が筐体内に収納された内燃機関用の電子制御機器の放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車などの電子制御機器においては、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣなどの電子部品と外部装置との接続用のコネクタが搭載されたプリント基板を樹脂や金属等で製作された筐体に収納し、電子部品の防水のため筐体内を密閉する構造を備えている。
例えば、特許文献１の電子制御機器では、抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣなどの電子部品と外部装置との接続用コネクタを搭載したプリント基板を樹脂製の筐体に収納し、筐体コの字部分と基板のコネクタに樹脂を塗布することでプリント基板、電子部品と内部の空気が密閉され、水分の浸入を防いでいる。このような電子制御機器を使用すると発生する電子部品の発熱により、筐体内部の空気の温度が上昇し、発熱している電子部品又は、その他の部品の使用環境温度が高くなる。使用温度環境が高くなることは特性の悪化、寿命の劣化を招き、又最悪、電子部品の破壊に至ることがあるため、電子部品の発熱を筐体外部へ放熱することで、電子部品の無破壊、寿命の確保を図っている。
【０００３】
又特許文献２のように、別分野ではあるが、同様の目的で筐体の外部に一部が露出する放熱器を備え、電子部品により発熱する熱を放熱器により筐体の外部に放熱する技術が開示されている（段落番号００１６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１７６７４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１９５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電子制御機器ように、筐体と電子部品、プリント基板の間の空間が空気となっている場合、筐体内の空気は電子部品の自己発熱によって暖められる。一般的に熱伝導が悪いとされる空気は、熱量を筐体にほとんど伝導できないため、筐体内温度は電子部品の発熱により部品の周囲温度を上昇させることになる。電子部品は使用する上で、周囲温度が高いと正常な特性が出力できない場合が多く、又、製造メーカで規定される使用温度範囲を超えてしまうと使用できる寿命が短くなり破壊に繋がる。このように周囲温度の上昇を軽減させなければならないが、近年、モータ駆動回路や変圧回路等の高電圧、大電流を扱う回路、部品が増加しており、電子部品の自己発熱も増加している。
【０００６】
又筐体と電子部品、プリント基板の間の空間を空気より熱伝導の良い樹脂で全体を充填して密閉した場合には、電子部品の自己発熱を樹脂、筐体を介して外部へ放熱できるが、充填された樹脂の重さが加わるため、電子制御機器が重くなってしまう。
この発明は、電子部品の周囲温度の上昇を抑えるため、電子部品の自己発熱を筐体外部へ放熱する構造を備え、且つ重量の増加を最小限にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わる電子制御機器は、電子部品を搭載したプリント基板と、このプリント基板を収納する筐体と、この筐体の側壁に上記電子部品と対向して設けた貫通穴と、この貫通穴から注入され上記電子部品を覆うと共に上記貫通穴の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂とによって構成され、上記開口部の放熱用樹脂は、上記開口部を塞ぐと共に上記筐体の外部に露出させたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電子制御機器によれば、密閉された筐体内の空間においてプリント基板に搭載されている電子部品の発生熱が樹脂を介し筐体外部へ放出できるため、筐体内部の温度の上昇を抑えることができ、電子部品の特性劣化や電子部品の破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における電子制御機器の筐体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図（ａ）におけるＩ―Ｉ線の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における電子制御機器の内部構造を示す分解斜視図である。
【図３】図２の電子制御機器の内部構造を、外部装置との接続用コネクタ側から見た分解斜視図である。
【図４】（ａ）は図２の組立後の状態を示す斜視図、（ｂ）は図３の組立後の状態を示す斜視図である。
【図５】図４におけるII―II線の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２における電子制御機器の筐体のみを示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３における電子制御機器の筐体の内部構造を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３の変形例を示す電子制御機器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【００１１】
実施の形態１．
図１〜５に基づいて実施の形態１にかかる電子制御機器を説明する。
この実施の形態１の内燃機関用電子制御機器は、外部装置と接続するためのコネクタ４及び高温度に発熱する電子部品５を搭載したプリント基板３と、このプリント基板３を収納する筐体１と、この筐体１の側壁に電子部品５と対向して設けた貫通穴２と、この貫通穴２から注入され電子部品５を覆うと共に貫通穴２の開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂６とによって構成され、放熱用樹脂６は、貫通穴２の開口部を塞ぐと共に筐体１の外部に露出した露出面によって、電子部品５で発生した熱を筐体１外へ放熱する。なお、プリント基板３には、大電流をスイッチング制御するＭＯＳＦＥＴ、トランジスタ、モータ制御するＩＣ、コンデンサ等、高温度に発熱する電子部品５が搭載されている。
【００１２】
上記の筐体１は、筐体開口１Ａを有し素材は樹脂で成形されているが、金属素材で成形された筐体でも同じ効果を得られる。
コネクタ４及び電子部品５を搭載したプリント基板３は、筐体蓋部１１に装備されている。
貫通穴２は、プリント基板３を蓋体内１に収納した時に、電子部品５と重なる筐体１の上部面の位置に設けられる。又、外部装置と接続するためのコネクタ４は、リードワイヤでプリント基板３に接続される。
【００１３】
次に、製造過程を説明する。
まず、図２、３の状態において、プリント基板３を筐体開口１Ａから筐体１内へ挿入し、筐体開口１Ａに筐体蓋部１１を接触させ筐体開口１Ａを塞ぐことで組み付けを終える。この時、筐体蓋部１１と筐体開口１Ａの接触部分にできる微細な穴から筐体内部に水が浸入しないように樹脂を塗布し微細穴を塞ぐ。ここでは樹脂を塗布することで水の浸入を防ぐ形態として説明しているが、ゴム等のパッキンでも水を防ぐ手段として同じ効果が得られる。
次に、熱伝導性が空気より高い例えば、シリコン材の放熱用樹脂６をノズルの付いた別容器（図示せず）に入れておき、この別容器のノズルを電子部品５と貫通穴２との真上にセットする。セット後、別容器に入れた放熱用樹脂６は、ノズルから貫通穴２を通し電子部品５に向けて送り出され、電子部品５に対する塗布が行われる。更に放熱用樹脂６の塗布を続け、貫通穴２が塞がれ当該部を密閉するまで塗布を続け熱硬化させる。ここでは熱硬化性の樹脂を選択し、硬化させているが、自然硬化、又は硬化しない樹脂材でも同じ効果を得ることができる。
【００１４】
以上のように構成することにより、電子部品５の発熱は、放熱用樹脂６を介して筐体外部に放出される。又放熱用樹脂６を塗布する貫通穴２の面積を大きくすれば、筐体外部に露出する放熱用樹脂６の表面積が大きくなるため、電子部品５で発生した熱の筐体外部への放熱効果をさら高めることができる。
その他に放熱用樹脂６に熱伝導の高い材料、例えばガラス性フィラー石を混合することにより、さらに放熱効果を高めることも可能である。
【００１５】
又、放熱用樹脂６が流動性の低い例えば、シリコン接着剤のような材料にした場合、図５に示すように、電子部品５の周辺とその上部のみに放熱用樹脂６が塗布され硬化するので、筐体内部の空間全体が放熱用樹脂６で充填されずに一部のみに塗布されるため内燃機関用電子制御機器の重量を軽くできる。
【００１６】
実施の形態２．
図６に基づいて実施の形態２にかかる電子制御機器を説明する。
実施の形態２の筐体１は、図６に示すように電子部品５に向け且つ電子部品を囲むように樹脂注入用のガイド７を備えたものである。この実施の形態２によれば樹脂注入用のガイド７に沿わせて放熱用樹脂６を塗布することができる。
このように樹脂注入用のガイド７を設けることで放熱用樹脂６が硬化するまでの拡散を防ぐことができ、流動性の高い樹脂を使用しても放熱用樹脂６の拡散を防ぐため樹脂の選択する範囲を広くすることができる。
【００１７】
実施の形態３．
図7に基づいて実施の形態３にかかる電子制御機器を説明する。
実施の形態３の電子制御機器は、放熱のみの目的で銅箔を印刷して形成したプリント基板のパターン（図示せず）、及び／又は電子部品５に対し導電性且つ導熱性を有する回路パターン８を介し、電子部品５の放熱を行うものである。
図7に示した電子制御機器は、電子部品５を搭載したプリント基板３の裏面に、電子部品５に対し導電性且つ導熱性を有する回路パターン８、及びこの回路パターン８と電子部品５とを接続する補助回路パターン１２を設け、回路パターン８に実施の形態１と同要領で、回路パターン８と対向するケース側壁の貫通穴２から回路パターン８に放熱用樹脂６を塗布したものである。なお、回路パターン８は、電子部品５と電子部品等の接続及び放熱の目的で銅箔を印刷して形成したパターンであり、図示しないプリント基板のパターンは、放熱用として銅箔を印刷した単なるパターンである。
【００１８】
又、ここでは電子部品５を搭載した表面とは反対側である裏面に設けた回路パターン８に、貫通穴２から放熱用樹脂６を塗布した場合について説明しているが、電子部品５を搭載したプリント基板３の表面に、図示しないが回路パターン、又はプリント基板のパターンを設けた場合には、回路パターン、又はプリント基板のパターンと対向するケース側壁に、別途貫通穴（図示せず）を設けることになる。
この場合には、この貫通穴から、プリント基板３の表面（電子部品５を搭載）に設けた回路パターン、又はプリント基板のパターンに放熱用樹脂６を塗布することで同じ効果が得られる。
【００１９】
図８は実施の形態３の変形例であり、実施の形態１と同要領で、電子部品５及び回路パターン８の双方に放熱用樹脂６を塗布した場合の実施例である。その他の構造は、図７と同様のため説明を省略する。
【００２０】
なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１：筐体、１Ａ：筐体開口、１１：筐体蓋部、２：貫通穴、３：プリント基板、４：コネクタ、５：接続用コネクタ、６：放熱用樹脂、７：樹脂注入用のガイド、８：回路パターン。
【図１】
2014236139.tif 000003
【図６】
2014236139.tif 000004
【図２】
2014236139.tif 000005
【図３】
2014236139.tif 000006
【図４】
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【図５】
2014236139.tif 000008
【図７】
2014236139.tif 000009
【図８】
2014236139.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月1日(2014.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に電子部品を搭載したプリント基板、このプリント基板の裏面に設けられ上記電子部品に対し導電性且つ導熱性を有する回路パターンと、この回路パターンと上記電子部品とを接続する補助回路パターンと、上記プリント基板とを収納した筐体、この筐体の側壁に上記電子部品及び上記回路パターンとそれぞれ対向して設けた貫通穴、及びこれらの貫通穴から注入され上記電子部品及び上記回路パターンをそれぞれ覆うと共に上記貫通穴の両開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂を備え、上記開口部の放熱用樹脂は、両開口部をそれぞれ塞ぐと共に上記筐体の外部にそれぞれ露出させたことを特徴とする電子制御機器。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係わる電子制御機器は、表面に電子部品を搭載したプリント基板、このプリント基板の裏面に設けられ上記電子部品に対し導電性且つ導熱性を有する回路パターンと、この回路パターンと上記電子部品とを接続する補助回路パターンと、上記プリント基板とを収納した筐体、この筐体の側壁に上記電子部品及び上記回路パターンとそれぞれ対向して設けた貫通穴、及びこれらの貫通穴から注入され上記電子部品及び上記回路パターンをそれぞれ覆うと共に上記貫通穴の両開口部を塞ぐ熱伝導性が高く且つ流動性の低い放熱用樹脂を備え、上記開口部の放熱用樹脂は、両開口部をそれぞれ塞ぐと共に上記筐体の外部にそれぞれ露出させたものである。