(57)【要約】【課題】熱による変形や、振動により発熱部品に作用する負荷を緩和可能な電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１００は、発熱部品４の回路基板３側と反対側に位置する一面に熱結合された熱伝導シート６と、該熱伝導シート６に熱結合された冷却機構とを備える。熱伝導シート６は、複数の折り返し部６２ａ、６２ｂと、折り返し部６２ａ、６２ｂ間に設けられた複数の接続部６３とを有する折畳み構造を備え、発熱部品４および冷却機構のそれぞれに、熱伝導シート６の複数の折り返し部６２ａ、６２ｂが熱結合すされている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に実装された発熱部品と、
前記発熱部品の前記基板側と反対側に位置する一面に熱結合された熱伝導シートと、
前記熱伝導シートに熱結合された冷却機構とを備え、
前記熱伝導シートは、複数の折り返し部と前記折り返し部間に設けられた複数の接続部とを有する折畳み構造を備え、
前記発熱部品および前記冷却機構のそれぞれに、前記熱伝導シートの前記複数の折り返し部が熱結合されている電子制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記発熱部品と前記熱伝導シートとの間および前記熱伝導シートと前記冷却機構との間の少なくなくとも一方には接着層が設けられている電子制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記接続部間に滑り層が設けられており、前記滑り層が互いに対向する対向面は非接着面とされている電子制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子制御装置において、
隣接する前記接続部の対向面は、相対的に移動可能な滑り面となっている電子制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子制御装置において、
前記熱伝導シートは、前記複数の折り返し部の配列方向の一端側および他端側の少なくとも一方に前記折り返し部に接続された平坦部を有し、前記平坦部は、前記冷却機構に熱結合されている電子制御装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の電子制御装置において、
前記熱伝導シートは、グラファイトシートまたはグラファイトシート積層体により構成されている電子制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電子制御装置において、
前記グラファイトシートまたはグラファイトシート積層体は、グラファイトの結晶面内の方向が、前記接続部の延在方向に配向されている電子制御装置。
【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】
自動車等の車両には、例えば、エンジン制御用、モータ制御用、自動変速機制御用等の電子制御装置が搭載される。電子制御装置は、高温を発する半導体素子等の発熱部品を備えている。このような発熱部品は、通常、回路基板と、放熱用ケースとの間に介装される。
電子制御装置全体を収納する外装ケースが金属製の放熱用ケースとされている構造において、外装ケースに段部を設け、発熱部品を低背部である段部と回路基板との間に実装する構造とすることが知られている。この構造では、段部と発熱部品との間にシリコーン系の熱伝導部材が介装されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３４９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子制御装置では、発熱部品には、回路基板等の熱による変形や振動により負荷が作用するが、上記特許文献１に記載された発明では、熱伝導部材の弾性率が高い場合、発熱部品に作用する負荷を軽減することができない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によると、電子制御装置は、回路基板と、前記回路基板上に実装された発熱部品と、前記発熱部品の前記基板側と反対側に位置する一面に熱結合された熱伝導シートと、前記熱伝導シートに熱結合された冷却機構とを備え、前記熱伝導シートは、複数の折り返し部と前記折り返し部間に設けられた複数の接続部とを有する折畳み構造を備え、前記発熱部品および前記冷却機構のそれぞれに、前記熱伝導シートの前記複数の折り返し部が熱結合されている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、熱による変形や振動が負荷された場合でも熱伝導シートが変形することにより発熱部品に作用する負荷が緩和され、発熱部品の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の電子制御装置の第１の実施形態の外観斜視図。
【図２】図１に図示された電子制御装置のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図２に図示された電子制御装置の領域ＩＩＩの拡大図。
【図４】図２に図示された発熱部品の一例を示す断面図。
【図５】図３に図示された領域Ｖの拡大図。
【図６】図５に図示された熱伝導部材の作製方法を示し、図６（ａ）は、熱伝導シートを形成するための熱伝導シート材を折曲する前の側面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の熱伝導シート材を下方から見た平面図、図６（ｃ）は、熱伝導シートの配向状態を示す模式図。
【図７】本発明の実施形態による放熱効果を示すための図。
【図８】本発明における放熱構造の第２の実施形態を示す断面図。
【図９】本発明における放熱構造の第３の実施形態を示す断面図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図４に図示された発熱部品の他の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
−第１の実施形態−
以下、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明の電子制御装置の外観斜視図であり、図２は、図１に図示された電子制御装置のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
電子制御装置１００は、ケース本体１とカバー２とからなる筐体を有する。ケース本体１とカバー２は、不図示のねじ等の締結部材により固定されている。筐体の前面には、１個または複数個（図１では２個として例示）のコネクタ１１が配置されている。筐体の内部には、回路基板３と、マイコン等の半導体素子を含む発熱部品４と、熱伝導部材５が収容されている。
【０００９】
ケース本体１は、アルミニウム（例えば、ＡＤＣ１２）等の熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。図２に図示されるように、ケース本体１は、周囲に側壁を有し、下方側（カバー２側）が開放されたボックス状に形成されている。ケース本体１内の４つのコーナー部には、回路基板３側に突出するボス部２１が設けられている。回路基板３は、ねじ２２によりボス部２１の端面に固定されている。ケース本体１の上面には、上方に向けて突出する複数の放熱フィン１ａが設けられている。図１に図示されるように、ケース本体１の上面の前面側は平坦部とされており、各放熱フィン１ａは、平坦部の後端からケース本体１の後部側に延在する板状に形成されている。放熱フィン１ａおよびボス部２１は、ダイキャスト等の鋳造によりケース本体１に一体に形成される。但し、放熱フィン１ａまたはボス部２１をケース本体１とは別部材として作製して、ケース本体に取り付けるようにしてもよい。
【００１０】
コネクタ１１は、ガラス繊維が含有された熱硬化性樹脂製のコネクタ本体１３に、コネクタピン１２が、圧入またはインサート成型されて形成されている。ケース本体１の前面側の側壁には、コネクタ１１を挿通するための孔または切欠きが形成されており、該孔または切欠きを通してコネクタ１１のコネクタピン１２が回路基板３に形成された配線パターン（図示せず）に接続されている。コネクタピン１２と配線パターンとは、例えば、はんだ付けにより接続されている。コネクタ１１を介して、外部と電子制御装置１００との電力や制御信号の送受信が行われる。
【００１１】
カバー２は、ケース本体１と同様に、アルミニム等の熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。カバー２は、鉄などの板金、あるいは樹脂材料等の非金属材料により形成し、低コスト化を図ることもできる。
【００１２】
回路基板３上には、発熱部品４が実装されており、ケース本体１の上部には、回路基板３側に向けて突出する段部１５が形成されている。段部１５は、鋳造によりケース本体１の一部として形成される。発熱部品４は、接合材４６により回路基板３に実装されている。
図示はしないが、回路基板３には、コンデンサ等の受動素子も実装され、これらの電子部品とコネクタ１１とを接続する配線パターンも形成されている。回路基板３は、例えば、エポキシ樹脂等の有機材料とガラスクロス等の無機材料とにより形成されている。回路基板３は、ＦＲ４材料により形成することが好ましい。回路基板３は、単層基板または多層基板とすることができる。
【００１３】
熱伝導部材５は、発熱部品４とケース本体１の段部１５との間に介装されている。発熱部品４で生じた熱は、主に、熱伝導部材５を介してケース本体１に伝導され、ケース本体１から外部に放熱される。放熱フィン１ａは、放熱効果を向上する。
【００１４】
図３は、図２に図示された電子制御装置の領域ＩＩＩの拡大図であり、本発明の放熱構造の一例を示す。
複数の放熱フィン１ａを有し、熱伝導性に優れた金属材料により形成されたケース本体１は、冷却機構を構成する。上述したように、熱伝導部材５は、発熱部品４とケース本体１の段部１５との間に介装されている。熱伝導部材５の詳細については、後述する。
【００１５】
図４は、発熱部品４の一例を示す断面図である。
発熱部品４は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体装置である。
発熱部品４は、集積回路が形成されたベアーの半導体チップ４１を有する。半導体チップ４１は、はんだ等の接合材４５によりインターポーザ４２にフリップチップ実装されている。半導体チップ４１の上方には、放熱材４３が形成されている。放熱材４３を覆って金属製のリッド４４が形成されている。リッド４４の周縁部は、インターポーザ４２側に屈曲された低背部４４ａとされている。インターポーザ４２の、半導体チップ４１側の面と反対側の面には、複数の接合材４６が形成されている。半導体チップ４１の内部に形成された集積回路は、接合材４５およびインターポーザ４２に設けられた不図示の配線パターンおよびビア（またはスルーホール）を介して接合材４６に接続されている。接合材４６は、例えば、はんだボールであり、上述したように、半導体チップ４１と回路基板３とを電気的、機械的に接合する。
【００１６】
図５は、図３に図示された領域Ｖの拡大図である。
熱伝導部材５は、熱伝導シート６とアルミニウム等の金属箔により形成された滑り層７とを有する。熱伝導シート６としては、例えば、単層のグラファイトシートを積層したグラファイトシート積層体を用いることができる。グラファイトシート積層体については後述する。
熱伝導シート６は、上下に形成された折り返し部６２と、上下の折り返し部６２間に設けられた接続部６３とを有し、発熱部品４とケース本体１の段部１５との間を、ジグザグ状に折り返された折畳み構造を有する。折り返し部６２は、滑り層７ａ、７ｂを介して対向する一対の接続部６３を接続する一方（上方側）の折り返し部６２ａ、および隣接して配置された一対の接続部６３を接続する他方（下方側）の折り返し部６２ｂを有する。換言すれば、熱伝導シート６は、ケース本体１の段部１５側に形成された一方の折り返し部６２ａと、発熱部品４側に形成された他方の折り返し部６２ｂとを有する。
【００１７】
熱伝導シート６の一面および他面には、それぞれ、接着層８ａ、８ｂが設けられている。一方の折り返し部６２ａを挟んで対向する一対の接続部６３は、その対向面６３ａｂが接着層８ａにより接着されている。また、一方の折り返し部６２ａ上面に形成された接着層８ａにより、熱伝導シート６の一方の折り返し部６２ａがケース本体１の段部１５に接着されている。すなわち、熱伝導シート６は接着層８ａを介してケース本体１に熱結合されている。
【００１８】
他方の折り返し部６２ｂを挟んで対向する一対の接続部６３間には、一対の滑り層７ａ、７ｂが配置されている。一対の滑り層７ａ、７ｂは、熱伝導シート６の他面に設けられた接着層８ｂに接着されている。他方の折り返し部６２ｂ上面に形成された接着層８ｂにより、熱伝導シート６の他方の折り返し部６２ｂが発熱部品４に接着されている。すなわち、熱伝導シート６は接着層８ｂを介して発熱部品４に熱結合されている。
【００１９】
従って、発熱部品４で生じた熱は、熱伝導シート６の他方の折り返し部６２ｂ、接続部６３、一方の折り返し部６２ａを介してケース本体１の段部１５に伝導され、冷却機構を構成するケース本体１から放熱される。
【００２０】
一対の滑り層７ａ、７ｂは、相互に対面する対向面間７ａｂが非接着面となっており、該対向面間７ａｂには空気層（図示せず）が介在されている。これにより、一対の滑り層７ａ、７ｂは、対向面の延在方向に、換言すれば、ケース本体１および発熱部品４と交差する方向に、相対的に移動、かつ、変形可能な滑り面となっている。
【００２１】
電子制御装置１００には、ケース本体１と発熱部品４と回路基板３とを形成する材料等の熱膨張係数の差により、環境温度の変化に伴って、回路基板３に、反り等を含む変形が生じる。また、車両等に搭載される電子制御装置１００には、振動が伝わる。このため、熱による変形や振動により発熱部品４に負荷がかかり、発熱部品４や接合材４６が損傷したり、特性が劣化したりする恐れがある。上述したように、本実施形態の電子制御装置１００の熱伝導部材５は、一対の滑り層７ａ、７ｂの対向面間７ａｂで対向面の延在方向に摺動し、変形する。つまり、回路基板３の熱変形や振動に追随して熱伝導シート６がフレキシブルに変形する。このため、発熱部品４にかかる負荷が緩和される。これにより、発熱部品４の損傷や特性の劣化が防止され、信頼性を向上することができる。
【００２２】
図６は、図５に図示された熱伝導部材の作製方法を示し、図６（ａ）は、熱伝導シートを折曲する前の熱伝導シート材の側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の熱伝導シート材を下方から見た平面図であり、図６（ｃ）は、熱伝導シートの結晶の配向状態を示す模式図である。
熱伝導部材５を作製するには、先ず、所定の幅を有する、長尺状の熱伝導シート材６ｒを準備する。熱伝導シート材６ｒは、単層のグラファイトシート６１または該単層のグラファイトシート６１を積層したグラファイトシート積層体として構成されている。熱伝導シート材６ｒの一面および他面には、それぞれ、接着層８ａ、８ｂが設けられている。各接着層８ａ、８ｂの熱伝導シート材６ｒ側と反対側の面には不図示の剥離シートが被着されている。図６（ａ）に図示されるように、熱伝導シート材６ｒの他面に接着されている接着層８ｂに、アルミニウム等の金属箔により形成された滑り層７ａ、７ｂを複数対接着する。滑り層７ａ、７ｂを接着する前に、滑り層７ａ、７ｂが接着される部分の、接着層８ｂに被着された剥離シートを除去しておく。滑り層７ａと滑り層７ｂは、一対毎に、熱伝導シート材６ｒの長手方向に一方の折り返し部６２ａが形成されるように離間して配置する。また、一対毎の滑り層７ａ、７ｂは、他方の折り返し部６２ｂを挟んで一対の接続部６３が形成されるように大きく離して配置する。なお、滑り層７ａ、７ｂは、蒸着やスパッタ、またはめっきにより形成することもできる。この場合には、熱伝導シート材６ｒの滑り層７ａ、７ｂが接着される部分には、接着層８ｂを設けないようにすることが望ましい。または発熱部品４とケース本体１とに接する部分以外に接着層接着層８ｂを設けないようにすることでもできる。
【００２３】
そして、図６（ｂ）に示すように、熱伝導シート材６ｒを折り曲げ部８１、８２で折り曲げる。図６（ｂ）において、折り曲げ部８１は山折り、折り曲げ部８２は谷折りを示す。一対の折り曲げ部８１間が一方の折り返し部６２ａとなる領域であり、一対の折り曲げ部８２間が他方の折り返し部６２ｂとなる領域である。熱伝導シート材６ｒを折り曲げ部８１、８２で折り曲げながら、接着層８ａに被着されている剥離シートを除去し、隣接する一方の折り返し部６２ａ間の一対の接続部６３を接着層８ａで接着する。これにより、図６（ｃ）に図示される折畳み構造を有する熱伝導シート６と、一方の折り返し部６２ａを挟む一対の接続部６３間に介装された滑り層７ａ、７ｂとを有する熱伝導部材５が作製される。
なお、接着層８ｂに被着されている剥離シートは、後述するように、熱伝導部材５を発熱部品４に接着する前に剥離する。
【００２４】
上記では、各折り返し部６２ａ、６２ｂは、対となる折り曲げ部８１、８２間に形成される構造として例示した。しかし、滑り層７ａ、７ｂは、極めて薄い層であるから、各折り返し部６２ａ、６２ｂは、それぞれ、１つの折り曲げ部８１、８２により構成される、つまり、一方の折り返し部６２ａが１つの折り曲げ部８１により形成され、他方の折り返し部６２ｂが１つの折り曲げ部８２により形成されるようにしてもよい。
【００２５】
熱伝導シート６を構成するグラファイトは、結晶構造から熱伝導率が結晶面内と層間方向とでは異なる異方性熱伝導性を有しており、結晶面内方向では層間方向に対して高い熱伝導率を有する。図６（ａ）に図示されるように、グラファイトは、その結晶面内方向を熱伝導シート材６ｒのシート面方向に、換言すれば、結晶の層間方向を熱伝導シート材６ｒの膜厚方向に配向しておく。このような構造の熱伝導シート材６ｒを折り返し部６２ａ、６２ｂで折り返された熱伝導シート６は、図６（ｃ）に図示されるように、接続部６３の領域において、グラファイトの結晶面内方向が接続部６３の延在方向、換言すれば、発熱部品４およびケース本体１にほぼ垂直な方向に配向される。このため、一方の折り返し部６２ａと他方の折り返し部６２ｂとを接続する接続部６３の、一方の折り返し部６２ａと他方の折り返し部６２ｂ間の熱伝導率を高くすることができる。つまり、発熱部品４とケース本体１間における熱伝導率が高い熱伝導部材５とすることができる。
なお、図５を参照して、グラファイトシート積層体の厚さｔは、例えば、１５μｍ〜１００μｍ、折畳み部の高さｈは、例えば、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。但し、これらの数値は、一例であって、発熱部品４のサイズ、発熱量、ケースのレイアウト等に応じて、任意に変更することが可能である。
【００２６】
電子制御装置１００の製造方法の一例を説明する。
予め、図４に図示された発熱部品４ｒを作製しておく。そして、接合材４６を回路基板３上にスクリーン印刷等により形成し、発熱部品４ｒを接合材４６上に配置し、この状態でリフロー炉に投入する。接合材４６は、リフロー中に溶融・凝固することにより、回路基板３上に発熱部品４が実装される。発熱部品４以外に他の電子部品があれば、発熱部品４とともにリフローしたり、あるいは、別途、はんだ付けを行ったりする等により回路基板３に実装する。
【００２７】
次に、コネクタ１１を回路基板３に取り付ける。コネクタ１１のコネクタピン１２の先端を、回路基板３に設けた不図示のピンホール（またはビアホール）を貫通させ、回路基板３の裏面側から部分フローによりコネクタピン１２を回路基板３のピンホールにはんだ付けする。このはんだ付けは、ロボットを用いて行うこともできる。または、コネクタピン１２の先端を、プレスフィットピン構造として、回路基板３のピンホール内に圧入するようにしてもよい。プレスフィットピンは先端部に中空部を有しており、先端部をピンホール内に圧入して中空部を圧縮した状態にすると、復元作用により先端部がピンホール内に保持される。はんだ付けにより、コネクタピン１２を回路基板３に電気的、機械的に接続した後、コネクタ１１をケース本体１に接着などにより固定する。コネクタ１１とケース本体１との固定は、融着とすることもできる。つまり、レーザを照射することにより、コネクタ本体１３またはケース本体１の一方または両方を溶融、凝固し、両者を固定する。
【００２８】
一方、予め、図６（ｃ）に図示される熱伝導部材５を形成しておく。そして、ケース本体１の天地を逆にして、ケース本体１の段部１５の一面に、接着層８ａにより熱伝導部材５を接着する。そして、接着層８ｂに被着されている剥離シートを剥離する。
次に、発熱部品４が実装された回路基板３を、ねじ２２を用いてケース本体１のボス部２１の端面に取り付ける。回路基板３のケース本体１に取り付けると、発熱部品４がケース本体１の段部１５に対応する位置に配置されるように予め設定されており、発熱部品４が熱伝導部材５の接着層８ｂに接着される。必要に応じ、発熱部品４と段部１５との距離より、折り畳み部高さｈを長くしておき、発熱部品４を接着層８ｂに押し付けて接着するようにしてもよい。
最後に、不図示の締結部材を用いて、カバー２をケース本体１に組付けることにより、電子制御装置１００が得られる。
【００２９】
［実施例１］
図１に図示される外観を呈し、図２の断面図に示される電子制御装置１００を、下記の部材を用いて作製した。なお、回路基板３は、ケース本体１の４つのコーナー部に設けられたボス部２１にねじ２２により固定した。
発熱部品４は、０．８ｍｍピッチで合計２２４個のはんだボールとして形成された接合材４６が、アレイ状に配列されたＢＧＡ（Ball Grid Array）型のＡＳＩＣを用い、はんだ付けにより回路基板３に実装した。発熱部品４の面積は、２３ｍｍ×２３ｍｍである。接合材４６の材料は、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ（単位：重量％）である。
回路基板３は、２００ｍｍ×１４０ｍｍ×１．６ｍｍ（厚さ）のＦＲ４材料により形成した。回路基板３の等価熱伝導率は、面内方向では６９Ｗ／ｍＫ、垂直方向では０．４５Ｗ／ｍＫである。
ケース本体１は、熱伝導率が９６Ｗ／ｍＫのＡＤＣ１２を用いて形成した。
カバー２は、熱伝導率が６５Ｗ／ｍＫの板金を用いて形成した。
コネクタ１１は、ガラス繊維が３０％含有されたＰＢＴ（Poly-Butylene Terephthalate）製のコネクタ本体１３に、熱伝導率が１２１Ｗ／ｍＫの銅合金からなるコネクタピン１２が圧入されて形成されたものを用いた。
熱伝導部材５の熱伝導シート６は、熱伝導率が１５００Ｗ／ｍＫのグラファイトシート積層体を用いた。グラファイトシート積層体は、図５、図６（ｃ）に図示されるように、一方の折り返し部６２ａに隣接する一対の接続部６３間に滑り層７ａ、７ｂが設けられた折畳み構造を有するものとした。このグラファイトシート積層体の厚さｔ＝２５μｍ、折畳み部の高さｈ＝１ｍｍとした。
【００３０】
また、比較例１として、シリコーン系樹脂と熱伝導性フィラーの混合剤からなる平坦な熱伝導シートを、平坦なシート状のままケース本体１の段部１５と発熱部品４に熱結合した電子制御装置を作製した。このシリコーン系樹脂からなる熱伝導部材の熱伝導率は、２Ｗ／ｍＫである。比較例１の熱伝導シートの厚さは１ｍｍであり、平面面積（発熱部品４を覆う面積）は実施例１の熱伝導シート６と同一である。また、この比較例の電子制御装置の外観および断面の構造は、実施例１と同一である。
【００３１】
図７は、本発明の実施形態による放熱効果を示すための図である。
図７には、実施例１の電子制御装置１００および比較例１の電子制御装置それぞれの、発熱部品４のジャンクション温度が示されている。図７に示されたジャンクション温度は、無風環境、環境温度８５℃であり、発熱部品４の消費電力は５Ｗである。
図７に示すように、実施例１の発熱部品４のジャンクション温度は、比較例１の発熱部品４のジャンクション温度より低温とすることができた。
なお、ジャンクション温度は、図４に図示される発熱部品４を構成する半導体チップ４１の外周側の一側面のほぼ中央部ＪＴの温度である。
【００３２】
上記第１の実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）電子制御装置１００は、発熱部品４の回路基板３側と反対側に位置する一面に熱結合された熱伝導シート６と、該熱伝導シート６に熱結合された冷却機構（ケース本体１）とを備える。熱伝導シート６は、複数の折り返し部６２ａ、６２ｂと、折り返し部６２ａ、６２ｂ間に設けられた複数の接続部６３とを有する折畳み構造を備え、発熱部品４および冷却機構のそれぞれに、熱伝導シート６の複数の折り返し部６２ａ、６２ｂが熱結合すされている。このため、回路基板３等が熱変形したり、振動したりしても、この熱変形や振動に追随して熱伝導シート６が変形するため、発熱部品４にかかる負荷を緩和することができる。これにより、発熱部品４の損傷や特性の劣化を防止し、信頼性を向上することができる。
【００３３】
（２）発熱部品４と熱伝導シート６との間および熱伝導シート６と冷却機構（ケース本体１）との間の少なくなくとも一方には接着層が設けられている。このため、熱伝導シート６が、折り返し部６２ａ、６２ｂ間で拡がるのが抑制され、熱伝導シート６を冷却機構や発熱部品４に取り付ける工程を能率的に行うことができる。
【００３４】
（３）接続部６３間に滑り層７ａ、７ｂが設けられており、滑り層７ａ、７ｂが互いに対向する対向面は非接着面とされている。このため、熱伝導部材５は、滑り層７ａ、７ｂの対向面で摺動し、変形することが可能であり、回路基板３等の熱変形や振動に、より追随し易い。
【００３５】
（４）隣接する接続部６３の対向面間は、相対的に移動可能な滑り面となっている。このため、熱伝導シート６は、隣接する接続部６３の対向面で摺動し、変形することが可能であり、回路基板３等の熱変形や振動に追随し易い。
【００３６】
（５）熱伝導シート６は、グラファイトシートまたは該グラファイトシートの積層体により構成されており、該グラファイトシートまたは該グラファイトシートの積層体は、グラファイトの結晶面内の方向が、接続部６３の延在方向に配向されている。このため、接続部６３の熱伝導率、すなわち、熱伝導シート６の熱伝導率を高めることができ、発熱部品４の放熱効果を大きくすることができる。
【００３７】
−第２の実施形態−
図８は、本発明における放熱構造の第２の実施形態を示す断面図である。
第２の実施形態の電子制御装置１００は、熱伝導部材５を構成する熱伝導シート６Ａが、折畳み方向の両端で、折畳み方向に延在され、ケース本体１の内面に熱結合されている放熱構造を有する。
図８に図示されるように、熱伝導シート６Ａは、折畳み方向の一端および他端から、折畳み部の外方に向かって延在された平坦部６２ｃを有する。平坦部６２ｃは、それぞれ、不図示の接着剤等により、ケース本体１の内面に接着されている。
第２の実施形態の他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して、説明を省略する。
【００３８】
第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な放熱構造を有する。従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な効果を奏する。また、第２の実施形態では、熱伝導シート６Ａは、平坦部６２ｃの面積の分、第１の実施形態の熱伝導シート６よりも大きく、該平坦部６２ｃがケース本体１の内面に熱結合されている。このため、第２の実施形態によれは、より大きな放熱効果を得ることができる。
なお、第２の実施形態において、熱伝導シート６Ａは、折畳み部の両端に平坦部６２ｃを設けた構造として例示したが、平坦部６２ｃを折畳み部の一方の端部のみに設けるようにしてもよい。
【００３９】
−第３の実施形態−
図９は、本発明における放熱構造の第３の実施形態を示す断面図である。
第３の実施形態の電子制御装置１００は、熱伝導シート６Ｂのみにより構成された熱伝導部材５を備える。つまり、熱伝導部材５は、第１の実施形態の熱伝導部材５の滑り層７ａ、７ｂを有していない。
図９に図示されるように、熱伝導シート６Ｂは、ケース本体１側に設けられた一方の折り返し部６２ａと、発熱部品４側に設けられた他方の折り返し部６２ｂとが、接続部６３を介して連続状に形成されている。一方の折り返し部６２ａを挟んで配置された一対の接続部６３間にも、折り返し部６２ｂを挟んで配置された一対の接続部６３間にも滑り層７ａ、７ｂは介装されていない。また、熱伝導シート６Ｂは、一面および他面に接着層８ａ、８ｂを有していない。このため、熱伝導シート６Ｂは、隣接するすべての接続部６３の対向面６３ａｂが、摺動、かつ、変形可能な滑り面となっている。
【００４０】
熱伝導シート６Ｂの一方の折り返し部６２ａとケース本体１の段部１５との間には、接着層８ｃが介装されており、熱伝導シート６Ｂとケース本体１とは接着層８ｃを介して熱結合されている。熱伝導シート６Ｂの他方の折り返し部６２ｂと発熱部品４との間には接着層８ｄが介装されており、熱伝導シート６Ｂと発熱部品４とは接着層８ｄを介して熱結合されている。
熱伝導シート６Ｂは、グラファイトシート、または該グラファイトシートの積層体により構成することができる。また、グラファイトシート積層体は、折り返し部６２ａ、６２ｂを接続する接続部６３において、グラファイトの結晶面内の方向が、接続部６３の延在方向に配向されている。このため、接続部６３の熱伝導率、すなわち、熱伝導シート６の熱伝導率を高めることができ、発熱部品４の放熱効果を大きくすることができる。
第３実施形態の他の構成は、実施形態１と同様であり、対応する構成に同一の符号を付して、説明を省略する。
【００４１】
第３実施形態において、熱伝導シート６Ｂは、隣接するすべての接続部６３の対向面６３ａｂで、摺動し、変形するため、第１の実施形態態と同様な作用を有する。従って、第３の実施形態においても、第１の実施形態の効果（１）、（２）、（４）、（５）を奏する。また、第３の実施形態では、熱伝導部材５が滑り層７ａ、７ｂを有していない分、コスト低減および生産性の向上を図ることができる。
なお、第３の実施形態において、第２の実施形態のように、熱伝導シート６Ｂの折畳み部の一端または両端に、折畳み方向に延在される平坦部６２ｃを設けてもよい。
【００４２】
（発熱部品の変形例）
図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図４に図示された発熱部品４の他の例を示す断面図である。
図１０（ａ）に示す発熱部品４Ａも、ＢＧＡ型の半導体装置であるが、発熱部品４Ａは、半導体チップ４１をインターポーザ４２にフェースアップ実装した構造を有する。
つまり、半導体チップ４１は、集積回路が形成された主面４１ａをインターポーザ４２の反対側に向けた状態で、主面の反対面を基板上にダイボンドされ、ボンディングワイヤ４７によりインターポーザ４２に接続されている。半導体チップ４１とリッド４４との間には放熱材４３ａが形成されている。発熱部品４Ａの他の構造は発熱部品４と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。このような、発熱部品４Ａも、第１〜第３の実施形態に示された発熱部品４に置き換えることが可能である。
【００４３】
図１０（ｂ）に図示された発熱部品４Ｂは、金属製のリッド４４を有していない、ＢＧＡ型の半導体装置である。発熱部品４Ｂの半導体チップ４１は、はんだ等の接合材４５によりインターポーザ４２にフリップチップ実装されている。インターポーザ４２上に実装された半導体チップ４１は、封止樹脂４３ｂにより全体が封止されている。このような、発熱部品４Ｂも、第１〜第３の実施形態に示された発熱部品４に置き換えることが可能である。
【００４４】
なお、上記実施形態では、冷却機構を、ケース本体１に放熱フィン１ａを設けた構造として例示した。しかし、放熱フィン１ａを設けずに、単に、冷却液により冷却する冷却機構とすることもできる。
【００４５】
上記各実施形態では、熱伝導部材５を構成する熱伝導シート６、６Ａ、６Ｂをグラファイトシート積層体として例示した。しかし、熱伝導シート６、６Ａ、６Ｂとして、シリコーン等の樹脂に熱伝導フィラーが混入されたシート部材を用いてもよい。要は、折畳み構造を有する熱伝導シート６、６Ａ、６Ｂを備えた熱伝導部材５であればよい。
【００４６】
上記実施形態では、発熱部品４と熱伝導シート６との間および熱伝導シート６と冷却機ケース本体１との間に、熱伝導シート６、６Ａ、６Ｂの折り返し部６２ａ、６２ｂを接着層６２ａ、６２ｂにより接着する構造として例示した。しかし、熱伝導シート６、６Ａ，６Ｂは、折り返し部６２ａ、６２ｂの一方のみをケース本体１または発熱部品４に接着するようにしてもよい。
【００４７】
上記各実施形態では、発熱部品４、４Ａ、４Ｂを、ＢＧＡ型の半導体装置として例示した。しかし、本発明は、ＢＧＡ型以外の半導体装置の放熱構造としても適用することができる。
【００４８】
上記実施形態では、冷却機構の発熱部品４側の面に、段部１５が設けられている構造として例示した。しかし、段部１５は必ずしも必要では無い。
【００４９】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１      ケース本体（冷却機構）
３      回路基板（基板）
４、４Ａ、４Ｂ      発熱部品
５      熱伝導部材
６、６Ａ、６Ｂ      熱伝導シート
７、７ａ、７ｂ      滑り層
７ａｂ  対向面間
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ    接着層
６１    グラファイトシート
６２      折り返し部
６２ａ    一方の折り返し部
６２ｂ    他方の折り返し部
６２ｃ    平坦部
６３      接続部
６３ａｂ  対向面
１００      電子制御装置
【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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