(57)【要約】【課題】  電子制御装置において、外部環境からの放射ノイズは、樹脂材料筐体を透過してしまい誤作動を起こす可能性がある。【解決手段】  マイクロコントローラー（ＭＣＵ）、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、水晶振動子及び発振器の様な放射ノイズの影響を受ける電子部品を金属筐体側に実装し、且つ、樹脂筐体側から照射され、樹脂筐体及び回路基板を透過した放射ノイズが、金属筐体内壁面で反射される際の反射方向を変える構造。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電子制御装置において、
マイクロコントローラー（ＭＣＵ）と、、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、大規模集積回路（ＬＳＩ）と、水晶振動子及び発振器とを含む電子部品を回路基板の金属筐体側に実装し、外部環境から放射され樹脂筐体を透過する放射ノイズが前記電子部品に直接当たらないことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
車両に搭載される電子制御装置において、
マイクロコントローラー（ＭＣＵ）と、、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、大規模集積回路（ＬＳＩ）と、水晶振動子及び発振器とを含む電子部品を回路基板の金属筐体側に実装し、前記電子部品に対向した金属筐体部材において、前記電子部品と接触しないような凹部を設けて、前記凹部の外側壁はスロープ形状となっており、前記電子部品から離れるに従い、回路基板と金属筐体内壁間の距離が広まる電子制御装置。
【請求項３】
前記凹部外側壁のスロープ部表面が円弧となっている請求項２記載の電子制御装置
【請求項４】
前記凹部外側壁のスロープ部表面に、少なくとも1つ以上のスリットを有する請求項２または３記載の電子制御装置
【請求項５】
前記電子部品と金属筐体間が熱伝導剤を介して接触している請求項１〜４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、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどの電子制御装置において、放射ノイズの影響を低減できる筐体構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車室内及びエンジンルーム等の車両に搭載されるエンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどの電子制御装置は、電子部品を実装した回路基板と回路基板を収容する筐体等で構成されている。前記回路基板には、マイクロコントローラー（ＭＣＵ）、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、水晶振動子及び発振器の様な、回路基板内から伝わる伝導ノイズ、外部環境からの放射ノイズにより誤動作を起こす可能性のある電子部品が実装されている。従来、放射ノイズの対策として、回路基板を収容する筐体材料に、ノイズ遮蔽効果のある、例えばアルミダイキャストといった金属材料が用いられてきた（例えば特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９９０９２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、金属筐体を用いた電子制御装置では、質量増やコスト高のデメリットがあり、軽量、低価格な筐体材料として樹脂材料を用いる場合があるが、樹脂筐体側から照射される放射ノイズは、樹脂筐体では遮蔽できず透過してしまう。また、回路基板の構造は、大きく放射ノイズを遮蔽できる銅箔部分と遮蔽できない樹脂部分に大別できることから、回路基板に向かう放射ノイズの一部は遮蔽し、一部は透過すると言える。即ち、樹脂筐体側から照射された放射ノイズは、全て樹脂筐体を透過し、更に内部にある回路基板で一部分は透過し、金属筐体内部で反射される。この金属筐体内部で反射されたノイズが回路基板に実装された電子部品に照射され、電子制御装置の誤動作を起こす可能性がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、樹脂筐体側から照射された放射ノイズを低減できる構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明は、電子部品を実装する回路基板と、回路基板を内部に収容する金属筐体と樹脂筐体と、を備えた電子制御装置において、ＭＣＵ、ＭＰＵ、ＬＳＩ、水晶振動子及び発振器の様な放射ノイズの影響を受ける電子部品をノイズ遮蔽効果のある金属筐体側に実装する構造とする。また、樹脂筐体側から照射され、樹脂筐体及び回路基板を透過した放射ノイズが、金属筐体内壁面で反射される際の反射方向を変えて、金属筐体側に実装されている電子部品に当たりにくい、もしくは低減されて当たるような金属筐体内面形状にする構造である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、樹脂筐体側から照射された放射ノイズを低減できる。また、金属筐体内壁面で反射された放射ノイズも当たらない、もしくは低減されて当たることから、放射ノイズ影響を低減し、電子制御装置の誤動作を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明を採用した電子制御装置の外観図及び展開図
【図２】実施例１の電子部品に対向する金属ベース凹部形状の外観図及び断面図
【図３】実施例１における放射ノイズの進行図
【図４】実施例２の電子部品に対向する金属ベース凹部形状の断面図
【図５】実施例３の電子部品に対向する金属ベース凹部形状の断面図
【図６】実施例４の電子部品に対向する金属ベース凹部形状の断面図
【図７】実施例５の電子部品に対向する金属ベース凹部形状の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る電子制御装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。図１は本発明の実施形態の電子制御装置の一例を示す。
【００１０】
電子制御装置は、電子部品４ａ及びコネクタ１が実装された回路基板４と、回路基板４を内部に収容する金属ベース２及び樹脂カバー３と、を含んで構成される。金属ベース２は、例えばアルミや鉄等の放熱性に優れた金属材料で成形される。樹脂カバー３は、例えば、ＰＢＴやＰＰＳ等の強度、耐熱性に優れたプラスチック材で成形される。回路基板４の外周４隅は、金属ベース２と回路基板固定用ネジ６を用いて固定される。前記電子部品４ａの内、特に高発熱電子部品４ｂからの発熱は、熱伝導剤８を介して、効率よく金属ベース２に伝熱される。熱伝導剤８としては、放熱接着剤や放熱グリス等が用いられる。電子制御装置の気密性を確保するシール部材５が、金属ベース２と樹脂カバー３、金属ベース２とコネクタ１及び樹脂カバー３とコネクタ１の間を充填している。シール部材５は、電子制御装置の気密性を満足できれば良く、例えば、硬化前に流動性を有する液状接着剤、Ｏリングでも良い。樹脂カバー３には、通気孔が設けられ、電子制御装置の内部と外部環境を通気する呼吸フィルタ７が熱溶着されている。前記呼吸フィルタ７は、水やコンタミ等は通さず、空気のみを通す機能を有する。前記金属ベース２と前記樹脂カバー３は、樹脂カバー３外周部４隅から突出したボスを熱成形した熱かしめ３ａにて固定される。
【実施例１】
【００１１】
図２は、本発明の第一の実施例を示すものである。
【００１２】
本実施例では、回路基板４に実装された電子部品４ａと、前記電子部品４ａに対向する金属ベース２の位置に、凹部２ａが設けられている。且つ、前記凹部２ａの外壁部はスロープ部２ｂが設けられており、電子部品４から離れるに従い、回路基板４と金属ベース内側面２ｃ間のクリアランス１２が広がる構造となっている。言い換えれば、電子部品４ａに近づくにつれて、前記クリアランス１２が小さくなっている。前記クリアランス１２は、振動、熱等による回路基板４の変形が起きても、金属ベース２と接触しない程度の長さを確保する必要がある。また、図３は、実施例１における放射ノイズ９ａの進行図になる。外部環境から照射された放射ノイズ９ａは、樹脂カバー３を透過する。その後、回路基板４にて、銅箔部分に当たった部分は反射され外部に飛んでいくが、樹脂部分では透過され、放射ノイズ９ａとして、金属ベース内側面２ｃ、またはスロープ部２ｂにて反射され、電子部品４ａに向かって照射される。その際、放射ノイズ９ａがスロープ部２ｂで反射されると、スロープ形状となっている為に、放射ノイズ９ａの金属ベース内側面２ｃに対する入射角１１ａと比べ、反射ノイズ９ｂの金属ベース内側面２ｃに対する反射角１１ｂは大きくなる。言い換えれば、スロープ形状２ｂで反射されることにより、金属ベース内側面２ｃでそのまま反射されれば電子部品４ａに照射される可能性があった放射ノイズ９ａが、反射角１１ｂが大きくなったことで電子部品４ａに当たらず、回路基板４に当たる可能性が増えると言える。また、反射ノイズ９ｂは、前述の通り、回路基板４にて一部は透過ノイズ１０ｂとして外部環境に照射され、一部は再反射ノイズ１０ａとして再度スロープ部２ｂで反射される。スロープ部２ｂで反射される度に、入射角１１ａ＜反射角１１ｂとなり、且つ電子部品４ａに近づくにつれて、クリアランス１２は小さくなることから、スロープ部２ｂ及び回路基板４での反射回数、反射間隔が小さく、言い換えれば放射ノイズ９ａが回路基板４で反射する回数が多くなる。回路基板４では、放射ノイズ９ａは一部透過される事から、回路基板４で反射する回数が増えるということは、それだけ放射ノイズ９ａが透過する可能性が増え、ひいては放射ノイズ影響の低減に繋がる。
【００１３】
図２及び図３は、特定の方向から照射される放射ノイズ９ａに対する記述となっているが、周知の通り、放射ノイズ９ａはあらゆる方向から照射されるので、全方向に本発明を適用することが望ましいが、その限りではない。
【実施例２】
【００１４】
図４は、本発明の第二の実施例を示すものである。
【００１５】
前記の実施例１に対して、電子部品４に近づくにつれて前記クリアランス１２が小さくなるように、円弧形状２ｄを設けた構造である。前記円弧形状２ｄは、回路基板４に向かって円弧が広がる形状とし、円弧形状２ｄに当たる前記放射ノイズ９ａは、常に放射ノイズ９ａの入射角１１ａより、反射ノイズ９ｂの反射角１１ｂの方が大きくなるようになっている。
【実施例３】
【００１６】
図５は、本発明の第三の実施例を示すものである。
【００１７】
前記の実施例１に対して、角度の異なる二段のスロープ部を設けた構造である。電子部品４から遠い前半スロープ部２ｅと、電子部品４から近い後半スロープ部２ｆで構成されている。前半スロープ部２ｅの方が、後半スロープ部２ｆよりも急勾配となっている。前半スロープ部２ｅで反射された反射ノイズ９ａは、より大きな反射角１１ｂとして反射され、電子基板４に当たる回数が増え、放射ノイズの低減となる。後半スロープ部２ｆは、前半スロープ部２ｅよりも勾配が緩やかなために、後半スロープ部２ｆに照射された放射ノイズ９ａは、前半スロープ部２ｅに反射された場合よりも、反射角１１ｂは小さくなる。しかしながら、後半スロープ部２ｆは、前半スロープ部２ｅに対して回路基板４とのクリアランス１２が小さい。即ち、後半スロープ部２ｆにて反射された反射ノイズ９ｂは、より電子基板４に照射される回数が増え、前述の通り、放射ノイズの低減となる。スロープ部２ｂの勾配を大きくすると、放射ノイズ９ａをより大きな反射角１１ｂで回路基板４に向かって放射できるが、電子基板４と金属ベース２が接触しないようにクリアランス１２を確保するためには、スロープ部２ｂの長さは急勾配になるにつれて短くなってしまう。図５のように、回路基板４とのクリアランス１２が大きい部分は、急勾配な前半スロープ部２ｅとし、クリアランス１２が小さい部分は、緩やかな勾配の後半スロープ２ｆとすることで、一段の急勾配のスロープ部２ｂのスロープ長さよりも長くできる。図５では一例として、二段であるが、三段以上でも良い。
【実施例４】
【００１８】
図６は、本発明の第四の実施例を示すものである。
【００１９】
前記の実施例１に対して、スロープ部２ｂに少なくとも１つ以上のスリット２ｇを設けた構造である。スリット部２ｇに向かう放射ノイズ９ａは、スリット部２ｇ内部で複数の反射を繰り返す。前記複数の反射により、スリット部２ｂ内部より出てきた放射ノイズは、電子部品４ｂから遠ざかる方向に照射される場合もあり、ノイズ低減につながる。スリット間隔は短い方が望ましいが、スリット間の金属ベース２が薄肉となってしまい、強度低下の懸念があるので、スリット間隔及び深さは適正に設計する必要がある。
【実施例５】
【００２０】
図７は、本発明の第五の実施例を示すものである。
【００２１】
前記の実施例１に対して、回路基板４上に実装されている高発熱電子基板４ｂと、対向する金属ベース２の間を熱伝導剤８で充填している構造である。熱伝導剤８には、放射ノイズを遮蔽できる金属材料の熱伝導フィラーが含有されているが、フィラーサイズは小径であり、多量に含有していない為、熱伝導剤８自体のノイズ遮蔽効果は少ないと言え、本発明は、高発熱電子部品４ｂに対する有効なノイズ低減対策と考えられる。
【符号の説明】
【００２２】
１      コネクタ
２      金属ベース
２ａ    凹部
２ｂ    スロープ部
２ｃ    金属ベース内側面
２ｄ    円弧形状
２ｅ    前半スロープ部
２ｆ    後半スロープ部
２ｇ    スリット部
３      樹脂カバー
３ａ    熱かしめ
４      回路基板
４ａ    電子部品
４ｂ    高発熱電子部品
５      シール部材
６      回路基板固定用ネジ
７      呼吸フィルタ
８      熱伝導剤
９ａ    放射ノイズ
９ｂ    反射ノイズ
１０ａ  再反射ノイズ
１０ｂ  透過ノイズ
１１ａ  入射角
１１ｂ  反射角
１２    クリアランス
【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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