(57)【要約】【課題】  回路基板に実装した電子部品の熱を効率的に放熱し、電子部品の温度上昇を抑制できる回路基板の放熱構造を提供する。【解決手段】  回路基板３は、電子部品４を搭載する。シールドケース１１は、電子部品４を覆う。回路基板３は、電子部品４の熱を伝導させる内層の金属層９と、内層の金属層９に接続された端面の金属層５とを有する。回路基板３は、端面の金属層５が形成された凹部を有する。電子部品４は、回路基板３の中央部に配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱を伴う電子部品と、前記電子部品を搭載した回路基板と、前記電子部品を覆うシールドケースと、を備え、前記電子部品で生じた熱を放散させる回路基板の放熱構造であって、前記回路基板は、前記電子部品の熱を伝導させる内層の金属層と、前記内層の金属層に接続された端面の金属層と、を有することを特徴とする回路基板の放熱構造。
【請求項２】
前記回路基板は、前記端面の金属層が形成された凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の回路基板の放熱構造。
【請求項３】
前記電子部品は、前記回路基板の中央部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板の放熱構造。
【請求項４】
前記シールドケースは、前記端面の金属層に重ならないことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品で生じた熱を放熱する回路基板の放熱構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発熱素子を有する電子制御装置として、例えば、特許文献１に開示される電子制御装置が知られている。斯かる電子制御装置は、発熱する電子部品が実装された回路基板が、筐体に収納された構成をとる。そして、放熱部材と筐体に形成された突出部との間に柔軟性を有する熱伝導材を押圧して接触させることにより、電子部品に発生した熱を放熱部材および筐体を介して外部に放熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０５９６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の電子制御装置は、発熱素子とケース体が離れていたり、発熱素子上部のケース体の材質が熱を伝えにくい材質であったりした場合、熱を効率的に放熱できないという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、回路基板に実装した電子部品の熱を効率的に放熱し、電子部品の温度上昇を抑制できる回路基板の放熱構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、発熱を伴う電子部品と、前記電子部品を搭載した回路基板と、前記電子部品を覆うシールドケースと、を備え、前記電子部品で生じた熱を放散させる回路基板の放熱構造であって、前記回路基板は、前記電子部品の熱を伝導させる内層の金属層と、前記内層の金属層に接続された端面の金属層と、を有するものであり、回路基板に実装された電子部品の熱は、回路基板の内層の金属層へ伝わり、端面の金属層を介して空中へと放熱されるので、電子部品の熱は、シールドケース内部にこもることなく、シールドケースの外側の端面の金属層から、効率的に空中への放熱することができる。
【０００６】
また、本発明は、前記回路基板は、前記端面の金属層が形成された凹部を有するものであり、回路基板の端面は凹凸構造となっており、放熱表面積を広く確保できることから、効率的に放熱することができる。
【０００７】
また、本発明は、前記電子部品は、前記回路基板の中央部に配置されているものであり、電子部品の発熱エネルギーを内層の金属層に均等発散できることから、効率的な放熱が可能となる。
【０００８】
また、本発明は、前記シールドケースは、前記端面の金属層に重ならないものであり、効率的な放熱をすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
回路基板に実装された電子部品の熱は、回路基板の内層の金属層へ伝わり、端面の金属層を介して空中へと放熱されるので、電子部品の熱は、シールドケース内部にこもることなく、シールドケースの外側の端面の金属層から、効率的に空中への放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す側面図。
【図２】同上実施形態を示す正面図。
【図３】同上実施形態を示すブロック図。
【図４】同上実施形態を示す要部拡大断面図。
【図５】他の実施形態を示す要部拡大断面図。
【図６】他の実施形態を示す正面図。
【図７】本発明の第２実施形態を示す側面図及び正面図。
【図８】同上実施形態を示すブロック図。
【図９】第３実施形態を示す側面図。
【図１０】第４実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１実施形態を示すものである。
【００１２】
表示装置１７は、表示パネル１４と、表示制御基板３と、シールドケース１１と、を備えている。表示制御基板３には、電子部品（発熱素子）４が実装されている。表示装置１７は、表示パネル１４と表示制御基板３とを固定するための支柱１８及びネジ２を備えている。表示制御基板３へ供給する電源及び表示信号は、外部より任意の装置によって供給しても良い。また、表示信号は、表示制御基板３内部で生成しても良い。
【００１３】
表示制御基板３は、表層に実装される電子部品４の配線パターンと、表層のグランドベタ層８と、内層のグランドベタ層９と、表層のグランドベタ層８と内層のグランドベタ層９とを接続するスルーホールＶＩＡ１６と、端面スルーホール５と、を備えている。端面スルーホールとは、回路基板の端面にかかるスルーホールメッキ加工のことである。
【００１４】
内層のグランドベタ層９は、端面スルーホール５と接続している。したがって、表示制御基板３の電子回路のグランドは端面スルーホール部５により、制御回路基板３の端面に露出している。また、制御回路基板３の周囲は、表層のグランドベタ層８で取り囲まれており、表層のグランドベタ層８はスルーホールＶＩＡ１６で内層のグランドベタ層９と接続されている。なお、図５のように、ＶＩＡを配設しない構造でも、同様の効果はある。
【００１５】
表示制御基板３の表層には、電子部品４が実装されている．この電子部品４のパッケージ形状は、ＱＦＰ（Quad Flat Package）若しくはＢＧＡ（Ball Grid Array）等の形状が適用することができる。電子部品４の熱は、ＱＦＰの場合は素子のグランドピン端子から、ＢＧＡの場合はグランドボール端子からＶＩＡを経由し、内層のグランドベタ層９に伝達する。
【００１６】
電子部品４は、表示制御基板３の中央部に位置することから、内層のグランドベタ層９に伝達された熱は、内層のグランド層９の全体に均一拡散する。表示制御基板３の中央部から均一拡散した熱は、表示制御基板３の周辺を取り巻く、端面スルーホール部５、及び、表層のグランドベタ層８に均一に伝わり空中へ放熱される。
【００１７】
図３は、表示装置１７の電気的構成を示すブロック図である。表示装置１７は、外部から画像表示を指示する表示命令コマンドを、信号線ｂ１経由により表示制御基板３の通信回路Ｂで受信する。通信回路Ｂは、信号レベルを変換し、表示命令コマンドを、マイコンＣへ送信する。表示命令コマンドを受信したマイコンＣは、表示命令情報に基づいて１画面の表示内容を決定する。なお、表示命令情報は、１画面の表示命令に限らず、アニメ画像の様な連続する画像表示の命令や、ＭＰＥＧやＭＯＶなどの動画ファイル等の表示命令の場合もある。
【００１８】
マイコンＣは、実行中のプログラム処理の中で、命令処理の優先順位を確認し、適正なタイミングで、信号線ｂ２を経由し、表示命令コマンドを表示制御部Ｄへ送信する。なお、信号線ｂ２の通信方式は、表示制御部ＤにＣＰＵが内蔵されている場合が一般的であることから、シリアル通信を使用することが多い。表示制御部ＤにＣＰＵが内蔵されていない場合は、マイコンＣの外部バスに接続され、命令を受ける場合もある。
【００１９】
表示命令コマンドを受信した表示制御部Ｄは、１画面を構成するために必要な画像ブロックデータを、不揮発性メモリＥから読み込み、揮発性メモリＦへ転送する。表示制御部Ｄは、揮発性メモリＦを使って、画像ブロックを元に、１画面分の絵データを作成する。表示制御部Ｄは、揮発性メモリＦで1画面分の絵データの完成が確認できたところで、保持された絵データを、描画タイミングに合わせて、信号線ｂ３経由で表示パネル１４に転送する。
【００２０】
表示パネル１４がＴＦＴ型液晶表示パネルの場合、高精細な描画が可能となる反面、１画面分のデータ量が増大する。そして、大量の画像データを一定の時間内に処理する為、高速データ処理が可能な表示制御部Ｄが必要となる。同時に、周辺回路に該当する、不揮発性メモリＥ、揮発性メモリＦのリード・ライト時間や、表示制御部Ｄから表示パネル１４へのデータ転送処理速度が高速化する。
【００２１】
高速化した配線回路及び電子部品からは、不要な電磁波の発生が顕著となり、表示装置１７の回路や周囲の電子機器に悪影響を及ぼす。そのような、不要な電磁波による悪影響を抑制する為に、高速処理ＩＣや高速配線パターンを金属製のシールドケース１１で覆う。
【００２２】
シールドケース１１は、鉄等の導電性金属材料からなり、高速画像処理ＩＣである電子部品４を覆い隠すように配設される。シールドケース１１は、表示制御基板３の表層のグランドベタ層８、及び、表示パネル１４のケースに電気的に接続され、表示制御基板３及び表示パネル１４の少なくとも一方のグランドレベルに接続されている。
【００２３】
シールドケース１１は、制御回路基板３に実装された、高速画像処理ＩＣ（電子部品４）から発生する不要な電磁波ノイズが、外部へ漏洩することを抑制する為に設けられている。
【００２４】
表示制御基板３の基板端面は凹凸形状をしており、メッキ処理された端面スルーホール部５の面積を広く確保している。よって、電子部品４から発せられる熱は、シールドケース１１にこもることなく、効率的に基板端面及び表層グランドベタ面８から空気中に放熱することができる。なお、図６のように、表示制御基板３の基板端面が凹凸構造になっていない場合でも、放熱効果を有する。
【００２５】
表示装置１７は、画像を表示する表示パネル１４と、表示パネル１４を固定する表ケース１３と、表示パネル１４を制御する制御回路基板３と、シールドケース１１とを有する。制御回路基板３は、ネジ２により、表ケース１３または表示パネル１４にシールドケース１１と共に固定される構造になっている。
【００２６】
図７及び図８は、第２実施形態を示す図である。
【００２７】
車両用表示装置２５は、第一の車両情報を指針２３によって表示する第一のアナログ計器２６と、第二の車両情報を指針２４によって表示する第二のアナログ計器２７を備えている。車両用表示装置２５は、第一のアナログ計器２６と第二のアナログ計器２７の間に並設され第三の車両情報を表示する表示パネル１４を備えている。また、第一のアナログ計器２６と第二のアナログ計器２７と表示パネルＤは、単一のケース体２９に収納されている。
【００２８】
車両用表示装置２５は、表示パネル１４の裏面側に配置された制御基板２１を備えている。制御基板２１には、第一のアナログ計器２６及び第二のアナログ計器２７のそれぞれの駆動本体３１が実装されている。制御基板２１は、各駆動本体３１を駆動する各駆動制御回路とともに、表示制御基板２２に備えられた、表示制御回路へ電源供給及び制御信号を出力する信号ケーブル１５ａを備えている。
【００２９】
表示制御基板２２を制御するための信号ケーブル１５ａは、ケーブル太さもしくはケーブル幅縮小のため、制御線本数の少ないシリアル通信方式を採用するのが好ましい。ただし、制御条件によってはそれに限るものではない。
【００３０】
制御基板２１は、表示パネル１４を制御する表示制御回路と共に、表示パネル１４へ電源供給及び制御信号を出力する表示信号ケーブル１５ｂを備えた、表示制御基板２２を備えており、ケース体２９に収納されている。
【００３１】
シールドケース１１は、表示制御基板２２の表層のグランドベタ層８及び表示パネル１４のケースに電気的に接続され、表示制御基板２２及び表示パネル１４の少なくとも一方のグランドレベルに接続されている。
【００３２】
図８は、車両用表示装置２５の電気的構成を示す回路ブロック図である。マイコンＣは、車両側から信号線ｂ１及び通信回路Ｂを経由し、表示パネル１４に表示する為の表示情報を受信する。表示情報を受信したマイコンＣは、信号線ｂ２を経由し表示制御部Ｄに、所定の表示命令を送信する。表示命令を受けた表示制御部Ｄは、描画データを生成し、その描画データを信号線ｂ３を経由し表示パネル１４へ送信し表示パネル１４はそれを表示する。
【００３３】
図９は、第３実施形態を示すものである。車両用表示装置２５は、表示制御基板２２が制御基板２１の前面に配設されており、制御基板２１に固定されている。制御基板２１は、ケース体２９に収納されている。
【００３４】
図１０は、第４実施形態を示すものである。車両用表示装置２５を正面視した場合、表示制御基板２２は、表示パネル１４の背面に配設されておりかつ、ネジ２と支柱１８によって固定されている。なお、表示パネル１４と表示制御基板２２の固定方法は、ネジ２と支柱１８を使用した方法に限るものではない．また、表示パネル１４と表示制御基板２２と制御基板２１は、ケース体２９に収納されている。
【符号の説明】
【００３５】
３  表示制御基板（回路基板）
４  電子部品
５  端面スルーホール（端面の金属層）
９  内層のグランドベタ層（内層の金属層）
１１  シールドケース
１４  表示パネル
２２  表示制御基板（回路基板）
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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