(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子を実装した回路基板を収容するケースと、前記発熱素子と前記ケースとの間に介在されて前記ケースの一部に接触する放熱シートとを有し、前記発熱素子から生ずる熱を前記放熱シートを介して前記ケースに放熱する発熱素子の実装構造において、
前記放熱シートは前記発熱素子に対応する位置に設けられ、
前記放熱シートのずれを抑える係止部として、前記放熱シートに向けて突き出る凸部が、少なくとも前記ケース、前記発熱素子のいずれかに設けられ、
前記凸部の高さが、前記放熱シートの厚さよりも低くされていることを特徴とする発熱素子の実装構造。
【請求項２】
前記ケース及び前記発熱素子のいずれかに設けた凸部に係合する窪み部が、前記放熱シートに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発熱素子の実装構造。
【請求項３】
前記凸部は前記ケースに設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発熱素子の実装構造。
【請求項４】
前記ケースは、前記ケース内部に突出することにより前記発熱素子に近接した部分に、前記凸部を備えることを特徴とする請求項３に記載の発熱素子の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放熱シートを用いて発熱素子からケースへの放熱を行う発熱素子の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両等に搭載される電子制御装置は、発熱素子となるトランジスタ等の発熱素子を回路基板となるプリント基板に搭載し、このプリント基板をケースの内部に収容している。そして、前記した発熱素子は、温度が既定温度以上に上昇すると発熱素子自体の破壊に至る（熱破壊現象）ことがある。そこで、発熱素子からの熱をケース（つまりケースハウジング）に放熱して発熱素子の温度上昇を抑止するために、放熱シートを用いている。この放熱シートは、発熱素子の近傍に配設され、ケースと接触して発熱素子からの熱をケースに放熱するように、例えば発熱素子とケースとの双方に接触して配設される（図９参照）。
【０００３】
従来の技術では、図９に示すようにプリント基板４０上に配置した発熱素子５０とケース２０との双方に接触して配置される放熱シート６０の位置ずれ防止のために、放熱シート６０におけるプリント基板４０およびケース２０との接触面に粘着剤を貼付して固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の粘着剤の貼付による放熱シート６０の位置ずれ防止技術においては、例えば車両等に搭載される電子制御装置の振動環境が悪いために、時間の経過とともに放熱シート６０が所定位置からずれてしまう。この放熱シート６０の位置ずれは、放熱シート６０の発熱素子５０およびケース２０との接触不良を発生させる。そして、発熱素子５０からケース２０への放熱性能を悪化させ、発熱素子５０の熱破壊に至る可能性があり問題である。
【０００５】
本発明の目的は上記の点に鑑み、簡潔な構成でもって放熱シートの接触位置を安定させることのできる発熱素子の実装構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１記載の発熱素子の実装構造によると、放熱シートは発熱素子に対応する位置に設けられ、放熱シートのずれを抑える係止部として、放熱シートに向けて突き出る凸部が少なくともケース、発熱素子のいずれかに設けられ、当該凸部の高さは放熱シートの厚さよりも低くされていることを特徴とする。
【０００７】
それにより、放熱シートは、少なくともケース、発熱素子のいずれかに設けた係止部としての凸部により係止されることで、放熱シートの位置を安定させることのできる発熱素子の実装構造を提供できる。
【０００８】
本発明の請求項２記載によると、ケース及び発熱素子のいずれかに設けた凸部に係合する窪み部が、放熱シートに形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３記載によると、凸部はケースに設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４記載によると、ケースは、ケース内部に突出することにより発熱素子に近接した部分に、凸部を備えることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発熱素子の実装構造を図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、実質的に同一構成部品には同一符号を付してある。
【００１７】
本実施形態は、トランジスタ、パワーＭＯＳ（電解効果トランジスタ）、ＩＣ等の発熱素子となる発熱素子を、回路基板となるプリント基板に実装して構成される電子制御回路をケースハウジングであるケース内部に収容する電子制御装置において、発熱素子から発せられる熱をケースに放熱する放熱シートの位置ずれを防止できる技術に関する。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を、図１に示す部分断面図を用いて説明する。図１に示すように、プリント基板４の片面上に発熱素子５が実装されている。そして、発熱素子５から発生する熱を放熱させるために、発熱素子５上に着脱可能に放熱シート６ａを接触させる。また、放熱シート６ａは、ケースハウジングであるケース２の内面部位と接触させる。このケース２と放熱シート６ａとの接触部分において、放熱シート６ａの位置ずれを抑えるために、放熱シート６ａを受け入れる凹部２Ａを、ケース２の内側表面に形成している。ここで、例えば図２に示す２段形状の放熱シート１６ａ、１６ｂの場合にあっては、図２中の上断部１６ｂを受け入れる凹部の形状とする。なお、図２は、図１中の放熱シート６ａの他の例を示す斜視図である。
【００１９】
これにより、放熱シート６ａ、１６ａは発熱素子５とケース２との間にて接触する自らの凸部を、ケース２に有する凹部２Ａに係合することができる。つまり、凹部２Ａの外周壁が放熱シート１６ａ、１６ｂの係止部として作用し、放熱シート６ａ、１６ｂとケース２との間の位置関係を固定保持できる。
【００２０】
このように、ケース２に凹部２Ａを設けるだけの簡潔な構成でもって放熱シート６ａ、１６ａの位置を安定させることのできる発熱素子の実装構造を提供できる。なお、凹部２Ａとしては、放熱シート１６ａ、１６ｂの位置ずれを抑止できればよいため、環状の凹部でなくとも断片的な係止構造があればよい。
【００２１】
（変形例）
第１実施形態の変形例を、図３に示す部分断面図を用いて説明する。図３は、図１に対し、放熱シートの配置が異なる。
【００２２】
つまり、放熱シート６ｂは、発熱素子５を実装したプリント基板４の表面位置と対応する裏面とケース３との双方に接触して配設される。また、このケース３と放熱シート６ｂとの接触において、ケース３と接触して放熱シート６ｂと係止する凹部３Ａを、ケース３の内側表面に形成させている。これにより、放熱シート６ｂは、プリント基板４の裏面とケース３との間にて接触する自らの凸部（放熱シート６Ｂ）を、ケース３に形成した凹部３Ａに係止することができる。つまり、凹部３Ａの外周壁が放熱シート６ｂの係止部として作用し、放熱シート６ｂとケース３との位置関係を固定、保持できる。
【００２３】
なお、ケース３と第１実施形態にて示したケース２とを併せて一体化したケースとし、この状態を図８に示す。図８は、本発明の第１実施形態の構造を採用した電子制御装置１を示す断面図であり、放熱シート６ａおよび６ｂの双方を備える状態を示す。７は、プリント基板４上に配置構成される発熱素子５としてのトランジスタ、パワーＭＯＳ等を含む電子回路等との間にて信号の入出力を行うコネクタである。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を、図４に示す部分断面図を用いて説明する。図４は、図１に対し、発熱素子の実装構造が異なる。
【００２５】
図４に示すように、ケースハウジングであるケース２ｂと放熱シート６ｃとの接触部分において、放熱シート６ｃの位置ずれを抑えるために、両者２ｂ、６ｃの接触する放熱シート６ｃの面に貫通孔または凹部等の窪み部６Ａを形成する。そして、窪み部６Ａと係合する凸部２Ｂを、ケース２ｂの内側表面に形成する。なお、図２中の窪み部６Ａは、放熱シート６ｃの略中央を貫通する穴部を形成させた例を示す。
【００２６】
これにより、放熱シート６ｃに備えた窪み部６Ａと、ケース２ｂの凸部２Ｂとを係合させることができ、放熱シート６ｃとケース２ｂとの間の位置関係を固定、保持できる。このように、窪み部６Ａおよび凸部２Ｂを設けるだけの簡潔な構成でもって放熱シート６ｃの位置を安定させることのできる発熱素子の実装構造を提供できる。
【００２７】
（変形例）
第２実施形態の変形例を、図５に示す部分断面図を用いて説明する。図５は、図４に対して、窪み部６Ａと係合する凸部を発熱素子５Ａの外側表面に形成した点が異なる。
【００２８】
つまり、窪み部６Ａと係合する凸部５ａを、発熱素子５Ａの外側表面に形成する。これにより、放熱シート６ｃに備えた窪み部６Ａと、発熱素子５Ａの凸部５ａとを係合することができ、放熱シート６ｃとケース２ｃとの間の位置関係を固定、保持できる。
【００２９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を、図６に示す部分断面図を用いて説明する。図６は、図１に対し、放熱シートの配置および発熱素子の実装構造が異なる。
【００３０】
図６に示すように、プリント基板４の片面上に放熱用パターン８を配設する。この放熱用パターン８は、プリント基板４上に印刷された導体パターンの表面にはんだを溶着させて形成している。そして、放熱用パターン８と接触するように発熱素子５および放熱シート６ｄを隣合せて配置する。なお、放熱シート６ｄは、ケース２ａの内面部位と接触させ、かつケース２ａと発熱素子５との間で放熱シート６ｄを鋏む側の位置に、放熱シート６ｄの位置ずれを抑えるための段部２Ｃを形成させる。
【００３１】
これにより、ケース２ａに有した段部２Ｃは、ケース２ａと発熱素子５との間で放熱シート６ｄを鋏む側の位置に配設されることから、放熱シート６ｄの位置ずれを発熱素子５との間で鋏んで抑えることができる。
【００３２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を、図７に示す部分断面図を用いて説明する。図７は、図１に対し、放熱シートの位置ずれ抑止構想が異なる。
【００３３】
図７に示すように、放熱シート６ｅは、発熱素子５を配置したプリント基板４の表面位置と対応する裏面とケース３ａとの双方に接触して熱を伝導するように配置される。そして、プリント基板４の裏面上にて放熱シート６ｅが接触する外周部に、放熱シート６ｅの位置ずれを抑えるための積層印刷部としてのシルク印刷部１０を形成している。
【００３４】
これにより、プリント基板４の裏面上に形成させた積層印刷部１０は、発熱素子５の外周部を取り囲むように構成され、発熱素子５の位置ずれを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の発熱素子の実装構造を示す部分断面図である。
【図２】図１中の放熱シートの他の例を示す斜視図である。
【図３】図１の変形例を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す部分断面図である。
【図５】図３の変形例示す部分断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態を示す部分断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の実装構造を採用した電子制御装置を示す部分断面図である。
【図９】従来の発熱素子の実装構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１  電子制御装置
２、３  ケース
２Ａ、３Ａ  （ケースの）凹部
２Ｂ  （ケースの）凸部
２Ｃ  段部
４  プリント基板（回路基板）
５、５Ａ  発熱素子（発熱素子）
５ａ  （発熱素子の）凸部
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、１６ａ  放熱シート（放熱シート）
６Ａ  窪み部
８  放熱用パターン
１０  シルク印刷部（積層印刷部）
【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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