(57)【要約】【課題】  放熱効率のよい電子制御装置を提供すること。【解決手段】  電子部品を含む発熱部品と、発熱部品を搭載する基板と、基板を、基板固定部を介して固定する金属筐体と、を有し、金属筐体は、基板と相対向して配置されて、発熱部品からの熱を伝導する伝導部と、伝導部から基板側に突出して形成されて、基板に接続する１又は２以上の脚部と、を備え、発熱部品は、伝導部の発熱部品との対向面に、放熱材を介して熱的に接続されている。【選択図】  図３
2019087609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を含む発熱部品と、
前記発熱部品を搭載する基板と、
前記基板を、基板固定部を介して固定する筐体と、を有し、
前記筐体は、
前記基板と相対向して配置されて、前記発熱部品からの熱を伝導する伝導部と、
前記伝導部から前記基板側に突出して形成されて、前記基板に接続する１又は２以上の脚部と、を備え、
前記発熱部品は、
前記伝導部の前記発熱部品との対向面に、放熱材を介して熱的に接続されている、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記筐体は、
前記基板を、前記基板固定部を介して固定する第１の筐体と、
前記脚部を有し、前記発熱部品と前記放熱材を介して熱的に接続される第２の筐体と、に分割され、
前記第１の筐体と前記第２の筐体は、互いに熱的に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記脚部は、
前記筐体又は前記第２の筐体のうち前記発熱部品との対向面であって、前記発熱部品の周囲を囲む領域に形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記第２の筐体の熱伝導率は、
前記第１の筐体の熱伝導率より高い、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記第１の筐体は、
前記第１の筐体から前記脚部とは逆方向に突出して形成された第１のフィンを有し、
前記第２の筐体は、
前記第２の筐体から前記脚部とは逆方向に突出して形成された第２のフィンを有し、
前記第２のフィンのフィン先端は、
前記基板の表面を基準にして前記第１のフィンのフィン先端よりも低い、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記第１の筐体は、
開口部を有し、
前記開口部の縁には、前記開口部の縁から前記第２の筐体側に突出して、前記基板と略平行な第１の突出部が形成され、
前記第２の筐体は、
前記第１の筐体の略中央部に配置され、
前記第２の筐体の外周側には、前記第２の筐体の外周側から前記第１の筐体の開口部側に突出して、前記基板と略平行で、且つ前記第１の突出部と相対向した配置される第２の突出部が形成され、
前記第１の突出部と前記第２の突出部が熱的に接続さている、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記第１の筐体と、前記第２の筐体と、は対になるネジ構造を有し、
前記ネジ構造をはめ合わせることで接続されている、ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記脚部は、
その先端側が、前記基板に形成された貫通孔に挿入され、前記基板と熱的に接続されている、ことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか１項に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子制御装置を自動車へ搭載する場合、電子制御装置の小型化、軽量化が求められる。また電子制御装置が小型化すると、単位面積当たりの発熱量が増加するため、高放熱化も求められる。
【０００３】
このような電子制御装置向けに、実装される発熱部品で生じた熱を効率的に放散させる構成として、第一のヒートシンクと、側面下部に突出部を有する第二のヒートシンクと、第一のヒートシンクの側面と第二のヒートシンクの側面とに挟まれる熱伝導物質と、第一のヒートシンクの底面と突出部の上面とに挟まれる柔軟性を持った緩衝材と、を有する半導体装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４８０２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の半導体装置は、高さの異なる複数の電子部品から放熱材を介してヒートシンクに放熱できる構造になっているが、放熱材厚さを薄くできないため、電子部品とヒートシンクとの間で熱が通過できる面積が一定の場合、放熱材部分の熱抵抗を低減するには、放熱材の熱伝導率をあげることでしか対応できない、という課題がある。また特許文献１の半導体装置を車載電子制御装置に用いた場合、分割されたヒートシンクが振動し、基板に搭載された電子部品のはんだ接続部に影響を与える場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、放熱効率のよい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】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、電子部品を含む発熱部品と、前記発熱部品を搭載する基板と、前記基板を、基板固定部を介して固定する筐体と、を有し、前記筐体は、前記基板と相対向して配置されて、前記発熱部品からの熱を伝導する伝導部と、前記伝導部から前記基板側に突出して形成されて、前記基板に接続する１又は２以上の脚部と、を備え、前記発熱部品は、前記伝導部の前記発熱部品との対向面に、放熱材を介して熱的に接続されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱効率のよい電子制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態による、電子制御装置の一例を模式的に示した斜視図である。
【図２】図１に示した電子制御装置の、Ａ−Ａ断面図である。
【図３】図２に示した電子制御装置のＡ−Ａ断面図の、要部拡大図である。
【図４】金属筐体１側から見た、発熱部品４搭載位置と脚部８の位置関係図である。
【図５】脚部８と回路基板５との当接部の拡大断面図である。
【図６】比較例１の電子制御装置の断面図である。
【図７】実施例１の電子制御装置と、比較例１の電子制御装置に搭載した際の、放熱材６の厚さを説明するための説明図である。
【図８】実施例１の電子制御装置と、比較例１の電子制御装置に搭載した際の、発熱部品４のジャンクション温度を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における、電子制御装置の要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における、電子制御装置における金属筐体の発熱部品直上の外観図である。
【図１１】実施例２の金属筐体の変形例を示す構成図である。
【図１２】実施例２の電子制御装置と、比較例１の電子制御装置に搭載した際の、発熱部品のジャンクション温度を説明するための説明図である。
【図１３】実施例３の電子制御装置と、実施例２、比較例１の電子制御装置に搭載した発熱部品のジャンクション温度を説明するための説明図である。
【図１４】実施例３の電子制御装置の変形例の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施の形態と実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００１１】
以下で説明する実施の形態では、当業者が本発明を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本発明の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造・寸法の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。したがって、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による、電子制御装置の一例を模式的に示した斜視図である。図２は、図１に示した電子制御装置の、Ａ−Ａ断面図である。図３は、図２に示した電子制御装置のＡ−Ａ断面図の、要部拡大図である。
【００１３】
図１乃至図３に示されるように、電子制御装置１００は、金属筐体１と、カバー２と、コネクタ３と、発熱部品４と、回路基板５と、放熱材６と、接合材７とを備えて構成される。金属筐体１は、略逆Ｕ字状に形成され、その上部側が、発熱部品４からの熱を伝導する伝導部１ａとして構成されている。伝導部１ａの略中央部は、凹部として形成されている。金属筐体１の回路基板５と対向する対向面（伝導部１ａの下面）には、複数の基板固定部１０と脚部８とが設けられており、金属筐体１の回路基板５と対向する対向面と反対側の一面（伝導部１ａの上面）には、複数のフィン９が設けられている。各基板固定部１０は、伝導部１ａの両端側に分かれて配置されている。各脚部８は、伝導部１ａのうち発熱部品４の周囲を囲む領域（凹部の外側の領域）から、下方に向かって回路基板５側に突出して形成されており、その先端側が回路基板５と当接（接続）している。各フィン９は、伝導部１ａの上面から、上方（回路基板５から離れる方向）に突出して形成され、発熱部品４から伝導部１ａに伝導された熱を放熱する。
【００１４】
コネクタ３は、ガラス繊維を有する熱硬化性樹脂からなるハウジング３１と、金属のコネクタピン３２から構成されている。コネクタピン３２は回路基板５と接合材（図示せず）で接続されており、外部と当該電子制御装置１００間で電力や制御信号の送受信は、回路基板５に接続されたコネクタピン３２を介して行われる。
【００１５】
発熱部品４は、例えば、半導体集積回路等の電子部品で構成されており、回路基板５に接合材７で接続され、伝導部１ａに放熱材６を介して接続されている。この発熱部品４は、回路基板５との間で電力や信号等の送受信を行う。この際、発熱部品４で生じた熱は、主に放熱材６を介して金属筐体１の伝導部１ａに伝導され、金属筐体１の発熱部品４と対向する面（伝導部１ａの上面）とフィン９から、外部に伝達（放熱）される。
【００１６】
回路基板５は、有機基板であり、この回路基板５は、金属筐体１に基板固定部１０を介して固定されている。
【００１７】
このような電子制御装置１００は、以下の方法で製造される。
【００１８】
まず、回路基板５上の所望の位置にスクリーン印刷等により接合材（図示せず）を供給し、その上に電子部品をマウントする。発熱部品４は前記マウントされる電子部品の一部である。電子部品をマウント後、リフロー炉などで接合材（図示せず）を溶融・再凝固させるなどで、回路基板５と電子部品と、を電気的、機械的に接続する。
【００１９】
回路基板５に電子部品を搭載後、コネクタ３のコネクタピン３２を、回路基板５の貫通孔（図示せず）に貫通させた後、コネクタ３を搭載させた側の回路基板５の一面と反対側の面から、部分フローはんだ付けやロボットはんだ付けなどにより接合材を供給することで、コネクタピン３２と回路基板５とを電気的、機械的に接続する。またはコネクタピン３２の形状をプレスフィットピンの形状として回路基板５に圧入することで電気的、機械的に接続してもよい。さらに、コネクタ３を取り付け後、金属筐体１とコネクタ３の間は、接着材（図示せず）を塗布し、硬化させてもよいし、レーザ照射することでハウジング３１と金属筐体１とを溶着させてもよい。
【００２０】
回路基板５に電子部品とコネクタ３とを搭載後、前記回路基板５に搭載した電子部品のうち、特に発熱量が大きい、または耐熱温度が低い部品に対向する、金属筐体１の面に放熱材６を塗布する。放熱材６を塗布後、回路基板５を、基板固定部１０を介して金属筐体１に固定する。当該回路基板５の固定は、ネジ１１で固定してもよいし、金属筐体１に突起を形成し、回路基板５をスライドさせて固定してもよい。
【００２１】
本実施の形態によれば、発熱部品４が搭載された回路基板５の近傍に、金属筐体１に設けた脚部８を当接することで、回路基板５のうねりや、当該電子制御装置１００の設置環境温度が上下することに起因する回路基板５の熱変形、当該電子制御装置１００の設置環境の振動、回路基板５のうねり、等による、発熱部品４と、金属筐体１の内面との間の距離、つまり放熱材６の厚さ、の変動幅を低減させることで、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。すなわち、発熱部品４と、金属筐体１と、の間に充填されている放熱材６の厚さを薄くすることにより、発熱部品４と金属筐体１との間の熱抵抗を低減し、電子制御装置１００の放熱性を高めることができる。
【実施例１】
【００２２】
（第１の実施の形態に基づく実施例）
実施例１として、発熱部品４は、０．８ｍｍピッチに合計２２４個、アレイ状に配置されたはんだボールからなる端子を有するＡＳＩＣを用いた。ＡＳＩＣの面積は２３ｍｍ×２３ｍｍであった。はんだ（はんだボール）は、組成がＳｎ（錫）−３．０Ａｇ（銀）−０．５Ｃｕ（銅）（単位：ｗｔ％）であり、当該はんだを用いてＡＳＩＣの端子を回路基板５に電気的に接続した。回路基板５として、２００ｍｍ×１４０ｍｍ、厚さ１．６ｍｍで、面内方向の等価熱伝導率が６９Ｗ／ｍＫ、垂直方向の等価熱伝導率が０．４５Ｗ／ｍＫのＦＲ４（プリント基板）を用いた。金属筐体１として、熱伝導率が９６Ｗ／ｍＫで組成がＡＤＣ１２の鍛造品を用いた。コネクタ３は、ガラス繊維を３０％含有したＰＢＴ製のハウジング３１に、熱伝導率が１２１Ｗ／ｍＫの銅合金からなるコネクタピン３２を圧入して作成されたものを用いた。カバー２は、熱伝導率が６５Ｗ／ｍＫの板金を用いた。放熱材６は、熱伝導率が２Ｗ／ｍＫの、シリコーン樹脂と熱伝導性フィラーの混合材を用いた。
【００２３】
実施例１の外観、および断面の構造は、上述した図１〜３に示すとおりである。基板固定部１０を、回路基板５の四隅に設け、Ｍ３のネジ１１で回路基板５を基板固定部１０に固定した。図４に、金属筐体１側から見た、発熱部品４搭載位置と脚部８（図示せず）の位置関係を示した。図４に示すとおり、発熱部品４の中心から半径２０ｍｍ、発熱部品４の中心から１２０°毎に直径４ｍｍの貫通孔５１を合計３箇所、回路基板５に設けた。前記貫通孔５１に脚部８（図示せず）が挿入される。図５に、脚部８と回路基板５との当接部の拡大断面図を示す。図５に示すとおり、脚部８の先端には突起８ａを設けるとともに、突起８ａを回路基板５の貫通孔５１に挿入し、いわゆるスナップフィットのごとく、脚部８先端に設けた突起８ａの爪部８ｂを、回路基板５の、ＡＳＩＣ搭載面と反対側の面に引っ掛けることで、固定した。なお、突起８ａの付け根は、回路基板５と、脚部８の当接面より、回路基板５から金属筐体側とした。比較例１の電子制御装置は、図６に示すように、脚部８および貫通孔５１を設けていない点以外は、実施例１と同じ構造とした。
【００２４】
発熱部品４の周囲に脚部８を有する実施例１は、電子制御装置１００が使用される環境温度変化による回路基板５の熱変形や、電子制御装置１００が使用される振動環境による回路基板５の振動変位、回路基板５自体の反り、等が、回路基板５の拘束点となる脚部８により抑制される。一方、発熱部品４の周囲に脚部８を有さない比較例１は、前記熱変形や振動変位、反りの拘束点となるのは、回路基板５の四隅にある基板固定部１０のみとなる。そのため実施例１の放熱材６の厚さは、図７に示すとおり、比較例１の放熱材６の厚さより薄くできた。
【００２５】
その結果、実施例１の放熱材６の部分の熱抵抗が、比較例１の放熱材６の部分の熱抵抗に比べて低減し、図８に示すとおり、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減できた。なお、図８は、実施例１と比較例１のそれぞれの金属筐体の構造を採用した電子制御装置において、環境温度８５℃、無風環境で５Ｗ発熱させた際のジャンクション温度を示した。
【００２６】
実施例１によれば、回路基板５に実装された発熱部品４の近傍で、金属筐体１に設けた脚部８と、回路基板５と、を当接させることで、発熱部品４と、金属筐体１と、の間の距離の変動、つまり放熱材６の厚さの変動を低減させることで、放熱材６の熱伝導率を上げることなく、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。また、脚部８の先端側が、回路基板５の貫通孔５１内に挿入されるので、金属筐体１から回路基板５への伝導面積が増加し、放熱性と耐震性の向上を図ることができる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について、図９、図１０を用いて説明する。図９は、本発明の第２の実施の形態による、電子制御装置の、発熱部品４近傍の断面図である。図１０は、本発明の第２の実施の形態による、電子制御装置の金属筐体を、回路基板固定側と反対側から見た外観図である。
【００２８】
図９および図１０に示されるとおり、当該電子制御装置１００の金属筐体は、第１の金属筐体と、第２の金属筐体からなっている。つまり、当該電子制御装置１００は、第１の金属筐体２１と、第２の金属筐体２２と、カバー２と、コネクタ３と、発熱部品４と、回路基板５と、放熱材６と、接合材７と、前記第１の金属筐体２１と前記第２の金属筐体２２とを接続する接着材２３と、を備えた電子制御装置（カバー２と、コネクタ３は図示せず）であって、第１の金属筐体２１の回路基板５と対向する対向面には基板固定部１０（図示せず）が設けられている。第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２は、金属筐体を略２分割した形状で構成されている。第１の金属筐体２１は、略平坦状に形成された上部が、発熱部品４からの熱を伝導する第１の伝導部を構成し、第１の伝導部の略中央部が開口部として形成され、第１の伝導部の両端側で回路基板５を、基板固定部１０（図示せず）を介して固定する。第２の金属筐体２２は、第１の金属筐体２１の略中央部に配置され、発熱部品４からの熱を伝導する第２の伝導部を構成し、第１の金属筐体２１と熱的に接続される。第２の金属筐体２２のうち発熱部品４との対向面であって、発熱部品４の周囲を囲む領域には、複数の脚部８が形成されており、各脚部８の先端側が回路基板５と当接（接続）している。この際、第２の金属筐体２２は、その熱伝導率が、第１の金属筐体２１の熱伝導率より高い材料で構成されている。第１の金属筐体２１の回路基板５と対向する対向面と反対側の一面（第１の金属筐体２１の上面）にはフィン２１ａが設けられている。第１の金属筐体２１の端部（開口部の縁）には、第１の金属筐体２１の端部から第２の金属筐体２２側に段差を持って突出して、回路基板５と略平行な凹部（第１の突出部）２１ｂが形成されている。
【００２９】
第２の金属筐体２２の回路基板５と対向する対向面と反対側の一面（第２の金属筐体２２の上面）にはフィン２２ａが設けられている。第２の金属筐体２２の外周側端部（第１の金属筐体２１と隣接する端部）には、第２の金属筐体２２の外周側端部から第１の金属筐体２１側に突出して、回路基板５と略平行な凸部（第２の突出部）２２ｂが、凹部２１ｂと相対向して形成されている。凸部２２ｂと凹部２１ｂとの間には接着材２３が挿入されている。凸部２２ｂと凹部２１ｂは、第１の金属筐体２１の一部と第２の金属筐体２２の一部が互いに重なる重なり部（オーバーラップ部）として機能し、接着材２３を介して熱的に接続される。その他の構成は、第１の実施の形態と同じ構成である。なお、第１の金属筐体２１の端部（開口部の縁）に、回路基板５と略平行な凸部を、第１の突出部として形成し、第２の金属筐体２２の外周側端部に、第２の金属筐体２２の外周側端部から第１の金属筐体２１側に段差を持って突出して、回路基板５と略平行な凹部を、第２の突出部として形成することもできる。
【００３０】
このような電子制御装置１００は、以下の方法で製造される。
【００３１】
第１の実施の形態と同じく、回路基板５と電子部品と、を電気的、機械的に接続後、コネクタ３と回路基板５とを接続する。
【００３２】
上記とは別工程で、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２と、が重なる部分に接着材２３を塗布し、硬化させて第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２とを、熱的、機械的に接続しておく。金属筐体２１と金属筐体２２との接続部は、図９に示した形状であってもよいし、回路基板５と略平行となる部分に凹凸を設けて、金属筐体２１と金属筐体２２との接触面積を増やすとともに、電子制御装置１００の外側と内側の間の距離を長くしてもよい。
【００３３】
回路基板５に電子部品とコネクタ３とを搭載後、前記回路基板５に搭載した電子部品のうち、特に発熱量が大きい、または耐熱温度が低い部品に対向する、第２の金属筐体２２の面に放熱材６を塗布する。放熱材６を塗布後、回路基板５を、基板固定部１０を介して第１の金属筐体２１に固定する。当該回路基板５の固定は、ネジ１１で固定してもよいし、第１の金属筐体２１に突起を形成し、回路基板５をスライドさせて固定してもよい。図１０では、フィン２２ａの長手方向と略同方向の第２の金属筐体２２の一辺２２Ｌ１が、もう一方の辺２２Ｌ２より長い形状とするが、本構造に限るものではなく、図１１に示すとおり、第２の金属筐体２２を略円形にしても良い。前記略円形な第２の金属筐体２２とすることで、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２との篏合部分にネジを切り、このネジ部に接着材２３を設けることで、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２をネジ締めし、熱的、機械的に接続してもよい。さらに図１１に示すごとく、第１の金属筐体２１のフィン９１の形状と、第２の金属筐体２２のフィン９２の形状は別形状となってもよい。
【００３４】
本実施の形態によれば、発熱部品４が実装された回路基板５の近傍に、第２の金属筐体２２に設けた脚部８を当接することで、回路基板５のうねりや、当該電子制御装置１００の設置環境温度が上下することに起因する回路基板５の熱変形、当該電子制御装置１００の設置環境の振動、回路基板５のうねり、等による、発熱部品４と、第２の金属筐体２２の内面との間の距離、つまり放熱材６の厚さ、の変動幅を低減させることで、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。また、凹部２１ｂと凸部２２ｂを介して、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２とを接続することで、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２との接触面積を増やすことで、伝導効率を高めることができる。さらに、金属筐体を第１の金属筐体２１と、第２の金属筐体２２と、に分割し、発熱部品４の近傍の第２の金属筐体２２の熱伝導率や放射率を、その他の部分の金属筐体である、第１の金属筐体２１の熱伝導率や放射率より高くすることで、ヒートスポットとなる発熱部品近傍より、効率よく熱を放熱できることで、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。
【実施例２】
【００３５】
（第２の実施の形態に基づく実施例）
図９に実施例２で用いた、電子制御装置１００の発熱部品４近傍の断面図を示した。図９において、実施例２の第１の金属筐体２１、および第２の金属筐体２２として、熱伝導率が９６Ｗ／ｍＫで組成がＡＤＣ１２の鍛造品を用いた。第２の金属筐体２２は一辺が５０ｍｍの略正方形とした。第１の金属筐体２１は、実施例１の金属筐体１から、第２の金属筐体２２を抜いた形状とし、第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２が重なる部分は１０ｍｍとした。第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２と、を接続する接着材２３は、熱伝導率が３．０Ｗ／ｍＫのエポキシ系接着材を用いた。カバー２、コネクタ３、発熱部品４、回路基板５は、実施例１と同じ構造とした。
【００３６】
発熱部品４の周囲に脚部８を有する実施例２は、電子制御装置１００が使用される環境温度変化による回路基板５の熱変形や、電子制御装置１００が使用される振動環境による回路基板５の振動変位、回路基板５自体の反り、等が回路基板５の拘束点となる脚部８を介して、接着材２３に伝わり、前記接着材２３が変形することにより吸収される。一方、発熱部品４の周囲に脚部８を有さない比較例１は、前記熱変形や振動変位、反りは拘束点となるのは、基板四隅にある基板固定部１０のみとなる。そのため、実施例２の放熱材６の厚さは、前記脚部８を有さない比較例１の放熱材６の厚さに比べて、薄くできる。その結果、実施例２の放熱材６の部分の熱抵抗が、比較例１の放熱材６の部分の熱抵抗に比べて低減し、図１２に示すとおり、実施例２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減できた。なお、図１２は、実施例２と比較例１のそれぞれの金属筐体の構造を採用した電子制御装置において、環境温度８５℃、無風環境で５Ｗ発熱させた際のジャンクション温度を示した。
【００３７】
本実施例によれば、回路基板５に実装された発熱部品４の近傍で、第２の金属筐体２２に設けた脚部８と、回路基板５と、を当接させることで、発熱部品４と第２の金属筐体２２と、の間の距離の変動、つまり放熱材６の厚さの変動、を低減させることで、放熱材６の熱伝導率を上げることなく、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。
【実施例３】
【００３８】
実施例３の第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２として、それぞれ熱伝導率が９６Ｗ／ｍＫで組成がＡＤＣ１２の鍛造品、熱伝導率が２１０Ｗ／ｍＫのアルミニウム系鍛造品を用いた。第１の金属筐体２１、第２の金属筐体２２の熱伝導率以外の物性、および金属筐体以外の構成の形状、物性は、実施例２と同じ構造とした。
【００３９】
図１３に実施例３、実施例２と比較例１のそれぞれの金属筐体の構造を採用した電子制御装置において、環境温度８５℃、無風環境で５Ｗ発熱させた際のジャンクション温度を示した。発熱部品４の直上に位置する第２の金属筐体２２に、高い熱伝導率を有する材料を用いることで、発熱部品４で生じた熱を広げることで、実施例３でのジャンクション温度は、実施例２でのジャンクション温度より、低くなった。
【００４０】
本実施例３では、第１の金属筐体２１として熱伝導率が９６Ｗ／ｍＫのＡＤＣ１２を用いたが、発熱部品４の発熱量によっては、鋼板やアルミニウム板をプレス成型などで筐体形状とした、第１の金属筐体２１を用いてもよい。さらに、第１の金属筐体２１の代わりに、ガラス繊維を含むＰＢＴなどの樹脂製材料で構成させる筐体としてもよい。板金で形成される金属筐体や、樹脂筐体にすることで、電子制御装置１００の重さが軽減され、当該電子制御装置１００を搭載する自動車の燃費向上に貢献できる。
【００４１】
本実施例によれば、回路基板５に実装された発熱部品４の近傍で、第２の金属筐体２２に設けた脚部８と、回路基板５と、を当接させることで、発熱部品４と、第２の金属筐体２２と、の間の距離の変動、つまり放熱材６の厚さの変動、を低減させることで、放熱材６の熱伝導率を上げることなく、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。
【００４２】
図１４に、実施例３における、電子制御装置の変形例の要部断面図を示す。本実施例３の変形例では、第１の金属筐体２１のフィン先端（フィン２１ａの先端）と回路基板５間の距離Ｌ１と、第２の金属筐体２２のフィン高さ（フィン２２ａの高さ）Ｌ２と、はＬ１＞Ｌ１または、Ｌ１＝Ｌ２とした。また第１の金属筐体２１のフィン高さ（フィン２１ａの高さ）Ｈ１と、第２の金属筐体２２のフィン高さＨ２と、はＨ１＜Ｈ２または、Ｈ１＝Ｈ２とした。すなわち第１の筐体２１は、第１の筐体２１から脚部８とは逆方向に突出して形成されたフィン（第１のフィン）２１ａを有し、第２の筐体２２は、第２の筐体２２の第２の伝導部から脚部８とは逆方向に突出して形成されたフィン（第２のフィン）２２ａを有し、フィン２２ａのフィン先端は、回路基板５の表面を基準にしてフィン２１ａのフィン先端よりも低くなっている。前記フィン高さ及びフィン先端と回路基板５との間の距離以外は、実施例３と同じ構造とした。また物性値はフィン先端、第１の金属筐体２１、第２の金属筐体２２の熱伝導率以外の物性、および金属筐体以外の構成の形状、物性は、実施例２と同じ構造とした。
【００４３】
変形例によれば、第１の金属筐体２１のフィン先端と回路基板５間の距離Ｌ１と、第２の金属筐体２２のフィン高さＬ２と、はＬ１＞Ｌ１または、Ｌ１＝Ｌ２とすることで、電子制御装置１００の運搬時や、車両への取り付け時、またはメンテナンス時などの作業の際に、電子制御装置１００に何かをぶつけた場合でも、フィン２２ａよりもフィン２１ａ側に衝撃に伴う力が作用し、発熱部品４の接合材７に直接衝撃が与えられるのを防止し、接合材７が破損することを防止できる。また第１の金属筐体２１のフィン高さＨ１と、第２の金属筐体２２のフィン高さＨ２と、はＨ１＜Ｈ２または、Ｈ１＝Ｈ２とすることで、第１の金属筐体２１のフィン先端と回路基板５間の距離Ｌ１と、第２の金属筐体２２のフィン高さＬ２と、はＬ１＞Ｌ１または、Ｌ１＝Ｌ２とした場合でも、発熱部品４直上の放熱性を低下させることなく、高放熱性を維持できる。
【００４４】
また、変形例によれば、金属筐体を第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２とに分割すると共に、発熱量の多い電子部品近傍の第２の金属筐体２２の熱伝導率を高くすることや高放熱なフィン形状とすることで、発熱部品４で生じた熱を、第２の金属筐体２２に伝導して拡散することで、放熱材６の熱伝導率をあげることなく、低コストで放熱性の高い電子制御装置１００を提供することができる。
【００４５】
以上のごとく、金属筐体１や第２の金属筐体２２の、発熱部品４と対向する面から、発熱部品近傍の回路基板５に延びる脚部８を設け、回路基板５と脚部８を当接させることで、発熱部品４と第２の金属筐体２２との間の距離の変動幅、つまり放熱材６の厚さを薄くできることで、放熱材６の熱伝導率を上げることなく高放熱化できる効果を見出した。さらに、金属筐体を第１の金属筐体２１と第２の金属筐体２２に分割することで、必要な部分の熱伝導率を上げるとともに、フィン形状、密度等を変更することで、放熱性とはんだ接続部の信頼性を向上できる効果を見出した。
【００４６】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、回路基板５と、回路基板５に搭載された発熱部品４と、発熱部品４が搭載された回路基板５の一面（対向面）と反対側の面の変形力を抑制するために変形する領域を有する各種構造の電子制御装置を含むものである。また、脚部８を１又は４以上にすることもできる。
【００４７】
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・金属筐体、２・・・カバー、３・・・コネクタ、３１・・・ハウジング、３２・・・コネクタピン、４・・・発熱部品、５・・・回路基板、５１・・・貫通孔、６・・・放熱材、７・・・接合材、８・・・脚部、８ａ・・・突起、８ｂ・・・爪部、９・・・フィン、１０・・・基板固定部、１１・・・ネジ、２１・・・第１の金属筐体、２１ａ・・・フィン、２２・・・第２の金属筐体、２２ａ・・・フィン、２３・・・接着材、５１・・・貫通孔、１００・・・電子制御装置
【図１】
2019087609.tif 000003
【図２】
2019087609.tif 000004
【図３】
2019087609.tif 000005
【図４】
2019087609.tif 000006
【図５】
2019087609.tif 000007
【図６】
2019087609.tif 000008
【図７】
2019087609.tif 000009
【図８】
2019087609.tif 000010
【図９】
2019087609.tif 000011
【図１０】
2019087609.tif 000012
【図１１】
2019087609.tif 000013
【図１２】
2019087609.tif 000014
【図１３】
2019087609.tif 000015
【図１４】
2019087609.tif 000016