(57)【要約】【課題】回路基板に実装された発熱性のある電子部品の放熱性能を向上させる。【解決手段】発熱性のある電子部品２ａは、ケース５の側壁１０（第２壁部）に対して近接するように回路基板３の外周縁に実装されている。ケース５の底壁９（第１壁部）のうち電子部品２ａに近接する部分と電子部品２ａとの間と、ケース５の側壁１０（第２壁部）のうち電子部品２ａに近接する部分と電子部品２ａとの間と、を埋めるように放熱材７が充填されている。これにより、電子部品２ａで発生した熱が、放熱材７を介してケース５の底壁９（第１壁部）及びケース５の側壁１０（第２壁部）に対して伝導することになり、ケース５の底壁９（第１壁部）に対してのみ発熱性のある電子部品２ａで発生した熱を伝導する場合に比べ、発熱性のある電子部品２ａの放熱性能を向上させることができる。【選択図】図４
2012199355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板を収容する筐体と、を有する電子制御装置であって、
前記筐体が、前記回路基板の電子部品実装面と対向する上下一対の第１壁部と、前記一対の第１壁部の外周縁に立設され、該一対の第１壁部を接続する第２壁部と、前記一対の第１壁部のうちの一方の壁部から突出し、その上端面で前記回路基板を支持する回路基板支持部と、を有する電子制御装置において、
前記筐体の第２壁部もしくは回路基板支持部に対して近接するように前記回路基板に実装された発熱性のある電子部品と、
前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と、前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分もしくは前記発熱性のある電子部品に近接する前記回路基板支持部と、に対して前記発熱性のある電子部品で発生した熱を伝導するよう設けられた放熱材と、を有することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記放熱材は、前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と前記発熱性のある電子部品との間と、前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と前記発熱性ある電子部品との間もしくは前記発熱性のある電子部品に近接する前記回路基板支持部と前記発熱性ある電子部品との間と、を埋めるように充填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】
前記放熱材は、接着材であり、該放熱材により前記回路基板を前記筐体に対して固定す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４】
前記放熱材として放熱シートを用いることを特徴とする請求項１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、例えば、自動車等に搭載される電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、電子部品がその表面に実装された配線基板が取り付けられたケースに、前記配線基板の裏面側から前記電子部品に近接するよう突接する台座と、この台座に連なる放熱用突条部とを設け、前記電子部品に発生する熱を、前記台座から前記放熱用突条部を介して前記ケースの広い範囲に拡散して逃がすようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５８７９６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、このような特許文献１においては、前記電子部品で発生した熱を前記ケースの基板取付面である底面に対してのみ伝導する構成となっているため、前記電子部品の発熱量が大きい場合に、前記電子部品で発生した熱を当該電子部品から十分に放熱できなくなる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明の電子制御装置は、電子部品が実装された回路基板を収容する筐体が、前記回路基板の電子部品実装面と対向する上下一対の第１壁部と、前記一対の第１壁部の外周縁に立設され、該一対の第１壁部を接続する第２壁部と、前記一対の第１壁部のうちの一方の壁部から突出し、その上端面で前記回路基板を支持する回路基板支持部と、を有し、前記筐体の第２壁部もしくは回路基板支持部に対して近接するように前記回路基板に実装された発熱性のある電子部品と、前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と、前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分もしくは前記発熱性のある電子部品に近接する前記回路基板支持部と、に対して前記発熱性のある電子部品で発生した熱を伝導するよう設けられた放熱材と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、発熱性のある電子部品で発生した熱が、筐体の少なくとも２つの壁面に対して放熱されることになり、筐体の１つの壁面に対して放熱する場合に比べて発熱性のある電子部品の放熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る電子制御装置の概略構成を模式的に示した分解斜視図。
【図２】本発明に係る電子制御装置の概略構成を模式的に示した分解斜視図。
【図３】本発明に係る電子制御装置の斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面の要部のみを示す断面図。
【図６】比較例の電子制御装置の断面図。
【図７】本発明の第２実施形態における電子制御装置の要部を示す断面図。
【図８】本発明の第２実施形態における電子制御装置の要部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明に係る電子制御装置１の概略構成を模式的に示した説明図であり、図１及び図２は電子制御装置１の分解斜視図であり、図３は電子制御装置１の斜視図である。
【０００９】
電子制御装置１は、例えば、自動車に搭載されてエンジンやブレーキ等の制御に用いられるものであって、発熱性のある電子部品２ａや各種電子部品２ｂ〜２ｄ等の電子部品２が電子部品実装面であるその表面３ａ及び裏面３ｂに複数実装された矩形板状の回路基板３と、回路基板３に取り付けられ、回路基板３に形成される電気回路と外部機器とを電気的に接続するコネクタ４と、回路基板３が収容固定されるケース５と、ケース５に収容された回路基板３を覆う上側のカバー６と、電子部品２のうち回路基板３の裏面３ｂの外周縁に実装された電子部品２ａとケース５との間を埋める放熱材７と、から大略構成されている。
【００１０】
発熱性のある電子部品２ａは、ケース５の側壁１０（後述）に対して近接するように、回路基板３の外周縁に実装されている。回路基板３に実装される電子部品２としては、例えば、ＩＣ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（酸化膜半導体電界効果トランジスタ）、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、抵抗等が挙げられる。
【００１１】
回路基板３は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等からなり、回路基板３の表面３ａに、外部のコネクタ（図示外）とそれぞれ接続される２つ接続口４ａ、４ｂを有するコネクタ４が取り付けられている。尚、本実施形態では、回路基板３の裏面３ｂ側がケース５に対する取付面となっている。
【００１２】
また、回路基板３は、その外周縁の４隅が、ねじ１８によってケース５の回路基板支持部１１（後述）に固定されている。
【００１３】
ケース５及びカバー６は、電子制御装置１の筐体８を構成するものであって、ケース５は略矩形の皿形状を呈し、カバー６はケース５よりも深底となる略矩形の皿形状を呈している。
【００１４】
ケース５は、アルミや鉄等の放熱性に優れた金属材料によって形成されており、筐体８の第１壁部に相当する略矩形板状の底壁９と、底壁９（第１壁部）の外周縁に立設された筐体８の第２壁部に相当する側壁１０と、その上端面１２で回路基板３を支持する回路基板支持部１１と、を有している。
【００１５】
側壁１０（第２壁部）の先端には、側壁１０（第２壁部）の全周に亙って連続する溝１４が形成されている。この溝１４には、接着材１５（後述の図４を参照）が充填され、カバー６に設けられた突条２５（後述）や、コネクタ４に設けられた係合突片４ｃ、４ｃの先端側が挿入されることで、ケース５とカバー６とが接着固定され、溝１４から筐体８内に水分や塵埃等の異物が侵入しないように液密にシールされる。また、カバー６に設けられた切欠部２３（後述）と、コネクタ４とが当接する部分にも接着材（図示せず）が塗布されており、この当接部分から筐体８内に水分や塵埃等の異物が侵入しないように液密にシールされる。
【００１６】
回路基板支持部１１は、底壁９（第１壁部）の４隅から側壁１０（第２壁部）に沿って突出する柱状の台座であり、全長に亙って側壁１０（第２壁部）に対して連結されている。換言すれば、回路基板支持部１１は、側壁１０（第２壁部）からケース５の内側に向かって突出した（張り出した）柱状の台座である。
【００１７】
この回路基板支持部１１は、その上端面１２に回路基板３を載せることで、ケース５内における回路基板３の上下方向（後述する図４における上下方向）の位置決めが行われる。
【００１８】
また、回路基板支持部１１の上端面１２には、回路基板３をケース５に対して固定するねじ１８が螺合するねじ穴１６が形成されている。そして、４つある回路基板支持部１１のうちの２つの回路基板支持部１１の上端面１２には、回路基板３の外周縁に形成された切欠穴３ｃと係合し、ケース５内における回路基板３の水平方向の位置決めを行う位置決め突起１７がそれぞれ形成されている。
【００１９】
また、ケース５には、電子制御装置１の車体（図示外）への取り付けのため一対のブラケット１９、１９が一体に設けられている。本実施形態では、各ブラケット１９、１９にそれぞれ設けられた上下方向に貫通する貫通穴１９ａ、１９ａにより、電子制御装置１の前記車体への取り付けが行われる。
【００２０】
カバー６は、金属材料に比べて軽量な所定の樹脂材料によって形成されており、筐体８の第１壁部に相当する略矩形板状の上壁２０と、上壁２０の外周縁に立設された筐体８の第２壁部に相当する側壁２１と、コネクタ４の外形状に合わせて上壁２０から突出したコネクタ収容部２２と、コネクタ４の一端を外部に臨ませるために側壁２１の一部を切り欠いて形成された切欠部２３と、側壁２１の先端側に設けられた鍔状のフランジ部２４と、フランジ部２４に形成され、ケース５との組み付け時には側壁１０（第２壁部）先端の溝１４に係合する突条２５と、を有している。切欠部２３により、ケース５にカバー６を組み付けた際に、筐体８の一側面に開口が形成され、この開口からコネクタ４の一端が外部に突出可能となる。尚、カバー６を、アルミや鉄等の金属材料によって形成することも可能である。
【００２１】
放熱材７は、回路基板３の裏面３ｂに、回路基板３の外周縁に沿って直列に並んで実装された複数の発熱性のある電子部品２ａで発生した熱を、ケース５の底壁９（第１壁部）及びケース５の側壁１０（第２壁部）に対して伝導するよう設けられている。この放熱材７は、例えばシリコンを基材とした放熱グリスであって、絶縁性を有している。
【００２２】
詳述すると、放熱材７は、図４及び図５に示すように、発熱性のある電子部品２ａを覆い、ケース５の底壁９（第１壁部）のうち電子部品２ａに近接する部分と当該電子部品２ａとの間と、ケース５の側壁１０（第２壁部）のうち電子部品２ａに近接する部分と当該電子部品２ａとの間と、を埋めるように充填されている。
【００２３】
換言すれば、放熱材７は、ケース５の底壁９（第１壁部）のうち電子部品２からの放熱を放熱材７を介して受熱可能の距離にある部分と当該電子部品２ａとの間と、ケース５の側壁１０（第２壁部）のうち電子部品２からの放熱を放熱材７を介して受熱可能の距離にある部分と当該電子部品２ａとの間と、を埋めるように充填されている。さらに言いば、放熱材７は、ケース５の底壁９（第１壁部）のうち、電子部品２との間に放熱材７を充填可能であり、かつ電子部品２からの放熱を放熱材７を介して受熱可能の距離にある部分と当該電子部品２ａとの間と、ケース５の側壁１０（第２壁部）のうち、電子部品２との間に放熱材７を充填可能であり、かつ電子部品２からの放熱を放熱材７を介して受熱可能の距離にある部分と当該電子部品２ａとの間と、を埋めるように充填されている。
【００２４】
尚、放熱材７としては、ケース５に対して回路基板３を組み付ける際には、液状あるいはペースト状で、組み付け後に固化するものが好ましい。
【００２５】
このような本実施形態の電子制御装置１においては、発熱性のある複数の電子部品２ａで発生した熱が、放熱材７を介して筐体８の２つの壁面９、１０（第１壁部である底壁９及び第２壁部である側壁１０）に対してそれぞれ放熱（伝導）され、最終的には電子制御装置１の外へ放熱されることになる。そのため、図６に示す比較例の電子制御装置３０のように、回路基板３０の裏面３０ｂに実装された電子部品３１ａで発生した熱を筐体３２を構成するケース３３の底壁３４に対してのみ放熱材３５を介して放熱するような場合に比べて、本実施形態の電子制御装置１においては発熱性のある電子部品２ａの放熱性能を向上させることができる。
【００２６】
つまり、本実施形態の電子制御装置１おいては、各電子部品２ａの発熱量が大きい場合でも、発熱性のある複数の電子部品２ａで発生した熱が、放熱材７を介して筐体８の２つの壁面９、１０に対してそれぞれ放熱（伝導）され、電子制御装置１の外へ放熱されるので、ヒートシンク等の構成を別途設定することなく、各電子部品２ａで発生した熱を効果的に放熱することができ、ヒートシンク等の構成を別途設定する必要がなくなるので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００２７】
尚、図６における３１ｂ〜３１ｅは回路基板３０の表面３０ａに実装された各種の電子部品である。また、図６における３６は、ケース３３とともに筐体３２を構成するカバーである。
【００２８】
そして、この第１実施形態においては、ケース５の側壁１０（第２壁部）のうち発熱性のある電子部品２ａに近接する部分と当該電子部品２ａとの間の空間を埋めるように放熱材７が充填されているので、各電子部品２ａで発生した熱をケース５の側壁１０（第２壁部）に対して効率よく放熱することができる。
【００２９】
また、この第１実施形態では、各電子部品２ａで発生した熱をケース５の底壁９（第１壁部）とケース５の側壁１０（第２壁部）に対して放熱させているが、各電子部品２ａで発生した熱をケース５の底壁９（第１壁部）とケース５の側壁１０（第２壁部）からケース５の内側に張り出した回路基板支持部１１に対して放熱させることも可能である。すなわち、発熱性のある電子部品２ａを回路基板支持部１１に対して近接するように回路基板３の裏面３ｂに実装し、ケース５の底壁９（第１壁部）のうち電子部品２ａに近接する部分と当該電子部品２ａとの間と、ケース５の回路基板支持部１１と電子部品２ａとの間と、を埋めるように放熱材７を充填するようにしてもよい。
【００３０】
このように、電子部品２ａで発生した熱をケース５の底壁９（第１壁部）と回路基板支持部１１に対して放熱材７を介して放熱するようにしても、電子部品２ａで発生した熱をケース５の底壁９（第１壁部）に対してのみ放熱する場合に比べて、電子部品２ａの放熱性能を向上させることができる。
【００３１】
尚、この第１実施形態においては、全ての回路基板支持部１１がケース５の側壁１０（第２壁部）と連続（側壁１０（第２壁部）と一体化）するよう形成されているが、回路基板支持部１１を側壁１０（第２壁部）から離間させて設定することも可能である。そのため、例えば、回路基板３の中央部分を支持するようにケース５の底壁９（第１壁部）の略中央から突出するように形成された柱状の回路基板支持部に対して近接するように、発熱性のある電子部品２ａを回路基板３の裏面３ｂに実装し、このケース５の側壁１０（第２壁部）と連続していない柱状の回路基板支持部とケース５の底壁９（第１壁部）とに対して、当該回路基板支持部に近接させた電子部品２ａで発生した熱を伝導するように放熱材７を配置するようにしても、電子部品２ａで発生した熱をケース５の底壁９（第１壁部）にのみ伝導させる場合に比べて、電子部品２ａの放熱性能を向上させることができる。
【００３２】
また、複数ある回路基板支持部１１の中には、その上端面１２がケース５と回路基板３とを電気的に接続するケースグランドとなるように設定されているものがある。前記ケースグランドは、例えば、回路基板３の裏面３ｂにおいて、回路基板支持部１１の上端面１２が接触する部分のレジストが取り除かれ、このレジストが取り除かれた部分に回路基板３と金属製のケース５とを電気的に接続する銅製の導体パターン（図示せず）を設定することによって構成される。
【００３３】
そのため、発熱性のある電子部品２ａをケースグランドが設定された回路基板支持部１１に対して近接させれば、ケースグランドが設定されていない回路基板支持部１１に対して近接させた場合に比べ、回路基板支持部１１の上端面１２が接触する部分に銅製の導体パターンが露出している分だけ、電子部品２ａから回路基板支持部１１への放熱性能を向上させることができる。
【００３４】
そして、この第１実施形態においては、複数の発熱性のある電子部品２ａを回路基板３の外周縁に沿って直列に実装し、複数の発熱性のある電子部品２ａで発生した熱を、ケース５の底壁９（第１壁部）及びケース５の側壁１０（第２壁部）に対して伝導するようにしているが、ケース５の底壁９（第１壁部）及びケース５の側壁１０（第２壁部）に対して回路基板３上の１つの発熱性のある電子部品２ａで発生した熱を伝導するように構成することも可能である。
【００３５】
また、発熱性のある電子部品２ａに向かって、ケース５の底壁９（第１壁部）、側壁１０（第２壁部）、あるいは回路基板支持部１１を突出するよう形成すれば、電子部品２ａがケース５の内壁面に対して相対的にさらに近接することになるので、電子部品２ａの更なる放熱性能の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
以下、本発明の他の実施形態について説明するが、上述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３７】
図７は、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態における電子制御装置４１は、上述した第１実施形態の電子制御装置１と略同一構成となっているが、放熱材７として絶縁性のある接着材が用いられている。そのため、放熱材７により回路基板３がケース５に対して接着固定されため、前述した第１実施形態において回路基板３をケース５に対して固定するために用いたねじ１８が省略された構成となっている。
【００３８】
このような第２実施形態においては、上述した第１実施形態の作用効果に加え、回路基板３をケース５に対して固定するためのねじを省略できることによる部品点数の削減により、軽量化や製造コストの低減を実現することができる。
【００３９】
図８は、本発明の第３実施形態を示している。この第３実施形態における電子制御装置５１は、上述した第１実施形態の電子制御装置１と略同一構成となっているが、放熱材７の代わりにケース５と電子部品２ａの双方に密着する放熱シート５２が用いられている。この放熱シート５２は、ケース５の底壁９（第１壁部）からケース５の側壁１０（第２壁部）に跨るように設定されており、電子部品２ａで発生した熱を、ケース５の底壁９（第１壁部）と、ケース５の側壁１０（第２壁部）とに伝導することが可能となっている。
【００４０】
このような第３実施形態においても、上述した第１実施形態と略同等の作用効果を得ることができる。
【００４１】
上述した各実施形態から把握し得る前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に列記する。
【００４２】
［請求項ａ］
電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板を収容する筐体と、を有する電子制御装置であって、
前記筐体が、前記回路基板の電子部品実装面と対向する前記筐体の第１壁部と、前記第１壁部の外周縁に立設された第２壁部と、を有する電子制御装置において、
前記筐体の第２壁部に対して近接するように前記回路基板の外周縁に実装された発熱性のある電子部品と、
前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と、前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分とに対して前記発熱性のある電子部品で発生した熱を伝導するよう設けられた放熱材と、を有することを特徴とする電子制御装置。
【００４３】
［請求項ｂ］
前記放熱材は、前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と前記発熱性のある電子部品との間と、前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と前記発熱性ある電子部品との間を埋めるように充填されていることを特徴とする請求項ａに記載の電子制御装置。
【００４４】
[請求項ｃ］
複数の発熱性のある電子部品が、前記筐体の第２壁部に対して近接するように前記回路基板に実装されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御装置。
【００４５】
［請求項ｄ］
前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分が、前記発熱性のある電子部品に向かって突出するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御装置。
【００４６】
［請求項ｅ］
前記第２壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分が、前記発熱性のある電子部品に向かって突出するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子制御装置。
【００４７】
［請求項ｆ］
電子部品が実装された回路基板と、
前記回路基板を収容する筐体と、を有する電子制御装置であって、
前記筐体が、前記回路基板の電子部品実装面と対向する上下一対の第１壁部と、前記一対の第１壁部の外周縁に立設され、該一対の第１壁部を接続する第２壁部と、前記一対の第１壁部のうちの一方の壁部から突出し、その上端面で前記回路基板を支持する回路基板支持部と、を有する電子制御装置において、
前記筐体の回路基板支持部に対して近接するように前記回路基板に実装された発熱性のある電子部品と、
前記第１壁部のうち前記発熱性のある電子部品に近接する部分と、前記発熱性のある電子部品に近接する前記回路基板支持部と、に対して前記発熱性のある電子部品で発生した熱を伝導するよう設けられた放熱材と、を有することを特徴とする電子制御装置。
【００４８】
［請求項ｇ］
前記回路基板支持部の上端面は、前記筐体と前記回路基板とを電気に接続するケースグランドとなっていることを特徴とする請求項ｆに記載の電子制御装置。
【符号の説明】
【００４９】
１…電子制御装置
２ａ…電子部品
３…回路基板
３ａ…表面
３ｂ…裏面
５…ケース
６…カバー
７…放熱材
８…筐体
９…底壁
１０…側壁
２０…上壁
２１…側壁
【図１】
2012199355.tif 000003
【図２】
2012199355.tif 000004
【図３】
2012199355.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012199355.tif 000007
【図６】
2012199355.tif 000008
【図７】
2012199355.tif 000009
【図８】
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