JP2006049501A - 電子装置の放熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 発熱する電子部品の配置に係わらず、放熱部材の移動を抑制できる電子装置の放熱構造を提供すること。
【解決手段】 放熱材料からなる筐体１０と、筐体１０内に設けられ、少なくとも発熱素子２２ａを含む電子部品２２が実装された回路基板２０と、発熱素子２２ａに対応して、筐体１０と発熱素子２２ａとの間、及び、筐体１０と回路基板２０における発熱素子実装部位の裏面部位との間、の少なくとも一方に設けられ、柔軟性を有する放熱部材３０とを有し、発熱素子２２ａにより生じた熱を、放熱部材３０及び筐体１０を介して外部に放出するようにした電子装置１００の放熱構造であって、筐体１０の放熱部材３０と接する面に、少なくとも回路基板２０における発熱素子配置可能領域に対応して、発熱素子２２ａの実装位置に係わらず、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制する移動抑制手段１３（１４）を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、発熱する電子部品が搭載された電子装置の放熱構造に関し、特に柔軟性を有する放熱部材を適用した放熱構造に関するものである。

従来、車両等に搭載される電子装置は、筐体内に電子部品が実装された回路基板を収容することにより構成されており、この電子部品の中には、例えばパワートランジスタのように発熱が大きい部品が含まれている。従って、電子部品から発生する熱を外部へ放熱する必要があり、例えば回路基板を収容する筐体を放熱板として利用し、電子部品が搭載された回路基板を、放熱部材を介して筐体へ熱的に接続する放熱構造が提案されている。

その際、放熱部材として柔軟性を有する（粘弾性が低い）ものを適用すると、筐体と回路基板、若しくは、筐体と電子部品とを、放熱部材を介して確実に密着させることができる。すなわち、放熱性を向上することができる。また、柔軟性を有するので、筐体と回路基板、若しくは、筐体と電子部品との間隔が一定でなくとも、電子部品の局部に応力が集中し、破損が生じるのを防ぐことができる。さらには、接着剤のように硬化しないため、電子部品に熱応力が加わることもない。

しかしながら、放熱部材が柔軟性、すなわち、完全な固体ではなく流動性を有する場合、振動や温度変化等によって所定の介在位置から放熱部材が移動しやすいので、所望の放熱性を発揮できなくなる恐れがある。

そこで本出願人は、先に特許文献１に示す放熱構造（電子制御装置）を開示している。特許文献１においては、筐体（カバー）の底部から電子部品の搭載位置に向けて突出する突出部を設け、突出部の先端面と、電子部品の搭載位置に対応する回路基板（プリント基板）の反搭載面との間に、柔軟性を有する半固体の放熱部材（熱伝導材）を配置する構成としている。そして、突出部の先端面に、凸状の移動防止部（枠部）を設けている。従って、放熱部材を電子部品に対応して配置できるので製造コストを低減できるとともに、周囲に流出して放熱性が低下するのを防止することができる。
特開２００３−２８９１９１号公報

しかしながら、上記放熱構造の場合、例えば設計変更により回路基板における電子部品の実装位置を変える際には、筐体も再度設計変更しなければならない。また、上記放熱構造における筐体は、発熱する電子部品の実装位置が異なる回路基板や、発熱する電子部品の個数が異なる回路基板にも適用することができない。すなわち、回路基板の種類ごとに各回路基板に対応した筐体を設ける必要があるので、型費が増加し、製造コストが増加する。

本発明は上記問題点に鑑み、発熱する電子部品の配置に係わらず、放熱部材の移動を抑制できる電子装置の放熱構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１〜１２に記載の発明は、放熱材料からなる筐体と、筐体内に設けられ、発熱する電子部品が実装された回路基板と、電子部品に対応して、筐体と電子部品との間、及び、筐体と回路基板における電子部品実装部位の裏面部位との間、の少なくとも一方に設けられ、柔軟性を有する放熱部材とを有し、電子部品により生じた熱を、放熱部材及び筐体を介して外部に放出するようにした電子装置の放熱構造に関するものである。

請求項１に記載のように、筐体には、放熱部材と接する面に、少なくとも回路基板における電子部品を配置可能な領域に対応して、電子部品の実装位置に係わらず、放熱部材の移動を抑制する移動抑制手段が設けられていることを特徴とする。

このように本発明によると、少なくとも回路基板における電子部品を配置可能な領域に対応して、電子部品の実装位置に係わらず放熱部材の移動を抑制する移動抑制手段を筐体に設けている。従って、発熱する電子部品の配置に係わらず、回路基板の平面方向における放熱部材の移動を抑制することができる。すなわち、放熱性を向上できる。

また、電子装置の発熱性能評価後に、設計変更により回路基板における電子部品の実装位置を変える場合であっても、筐体を設計変更しなくとも良い。電子部品の実装位置が異なる回路基板や、電子部品の実装個数が異なる回路基板であっても、同一の筐体を適用することができる。従って、製造コストを低減することができる。尚、請求項２に記載のように、移動抑制手段を、回路基板の電子部品実装面の全域に対応して設けても良い。

具体的には、筐体に設けられる移動抑制手段を、請求項３に記載のように、所定の高さを有する突起部として構成しても良いし、請求項４に記載のように、所定の深さを有する溝部として構成しても良い。さらには、請求項５に記載のように、所定の高さを有する突起部と所定の深さを有する溝部の両方により構成しても良い。このように構成すると放熱部材と筐体との接触面積が増加するとともに、アンカー効果によって、放熱部材の移動を抑制することができる。

特に溝部は、溝内に放熱部材の一部が配置される場合、同じ放熱部材であれば突起部よりも放熱部材の厚さを薄くすることができる。従って、放熱性を向上することができる。また、溝部によって構成すると、筐体の衝突強度を低下させることができる。例えば車両に適用する場合、人に与える衝撃を低減することができる。さらには、溝部を形成すると、放熱方向を溝部によって限定（溝部間の垂直方向）することができるので、放熱部材と接する筐体の表面から深部方向に熱を拡散することができる。すなわち、放熱性を向上することができる。

筐体に対する移動抑制手段の設置形状は、放熱部材の移動を抑制できれば特に限定されるものではない。例えば請求項６に記載のように、所定の多角形状となるように環状に形成され、且つ、複数個の環状多角形状が隣接して設けられた構成とすると良い。１つの多角形によって周囲と区画されている形状を適用したほうが、回路基板の平面方向における放熱部材の移動をより確実に抑制することができる。

具体的には、例えば請求項７に記載のように、格子状に設けると良い。このような構成とすると、形状が単純でありながら、回路基板の平面方向における放熱部材の移動を抑制することができる。また、形状が単純であるので、例えば切削加工の場合には、加工費を削減することができ、型成形（プレス成形、ダイカスト成形、樹脂成形等）の場合には型費を削減することができる。また、筐体上に放熱部材を配置する際に、所定の位置に放熱部材が配置されているかどうかを目視で判定することができる。尚、移動抑制手段の形状としては、上記格子状以外にも、ハニカム状や、複数の三角形を繋げた形状等を適用することができる。また、複数の多角形を連続的に配置してなる形状以外にも、Ｔ字型形状、螺旋状、渦巻き状等を適用することができる。

移動抑制手段を格子状に設ける場合、請求項８に記載のように、移動抑制手段の格子間ピッチを、電子部品の最小寸法以下に設定することが好ましい。放熱部材は、放熱性を向上するために、通常１つの電子部品と略同等の大きさをもって配置されるか、複数の電子部品分、まとめて配置される。従って、このように構成すると、放熱部材に対して移動抑制手段を接触させるか、悪くとも１つの格子によって取り囲むことができる。従って、放熱部材の移動をより確実に抑制することができる。

また、移動抑制手段の断面形状も特に限定されるものではない。請求項９に記載のように、移動抑制手段の断面形状が例えば三角の場合、放熱部材に外力が印加された際に、当該外力に基づく放熱部材と筐体とのせん断応力が、筐体に対する放熱部材の付着力よりも小さく、且つ、放熱部材の凝集破壊強度よりも小さくなるように、断面形状の斜面勾配が設定されつつ、電子部品が所定の温度以下となるべき放熱部材の放熱性能に基づいて、その高さ若しくは深さが設定されれば良い。

このように移動抑制手段の断面形状を設定すると、回路基板の平面方向に放熱部材を移動させようとする外力が印加されても、当該外力を、断面形状の斜面勾配に沿った放熱部材と筐体とのせん断応力と、斜面勾配に直交する方向に働く放熱部材を筐体に押し付ける力に分散することができる。すなわち、三角形の断面の場合、放熱部材の移動を抑制するには、付着力（界面破壊強度：接着力もしくは静止摩擦力）及び凝集破壊強度が、印加外力より小さなせん断応力よりも大きければよく、これにより放熱部材の移動を抑制できる斜面勾配を決定する。また、斜面勾配が決定しても、高さ若しくは深さによっては、放熱部材の厚さが変化するので、放熱性が異なってくる。従って、例えば発熱試験の結果に基づいて、電子部品が所定の温度以下（例えば１１０℃以下）となるように、高さ若しくは深さを決定する。このように、本発明によると、放熱部材の移動及び放熱部材自体の破断を抑制でき、放熱部材を介して、電子部品の熱を効率よく放熱することができる断面形状を設定することができる。尚、放熱部材に印加される外力は、実際にはその上限値が製品仕様（製品保証）から決定されるので、製品仕様に基づく外力によって、断面形状を設定すれば良い。

また、断面形状は三角以外にも、半円や、矩形等とすることができる。しかしながら三角とすると、上記に基づいて形状設計がしやすく、筐体形成時の型抜き性も良いという利点がある。

請求項１０に記載のように、移動抑制手段、及び、移動抑制手段と筐体平面との境界部位において、放熱部材と接する角部を、面取り形状とすると良い。このように構成すると、放熱部材に移動負荷が掛かる際に、角部によって放熱部材に生じる応力を低減できる。

請求項１〜１０のいずれかに記載の放熱部材としては、請求項１１に記載のように、粘度が２００Ｐａ・ｓｅｃ以上１５００Ｐａ・ｓｅｃ以下に調整されたものを適用すると良い。この粘度範囲にある放熱部材に対して、本発明の放熱構造が特に効果的である。尚、柔軟性を有する放熱部材としては、例えば請求項１２に記載のように、放熱ゲル若しくは放熱グリスを適用することができる。

また、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明は、請求項１３に記載のように、車両に搭載された電子装置に適用しても良い。車両に搭載される電子装置、特にエンジンルーム等に搭載される電子装置は、温度等の使用条件が厳しいため、本発明の放熱構造を適用することにより、放熱性が向上し、より好適なものとなる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態における電子装置の概略構成を説明するための、組み付け前の状態を示す分解図である。尚、図１においては、便宜上、１箇所だけに放熱部材を図示している。尚、本実施形態に示す電子装置は、車両のエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）として用いられる。

図１に示すように、電子装置１００は、筐体１０と、当該筐体１０内に収容される回路基板２０と、放熱部材３０とにより構成される。

筐体１０は、例えばアルミニウム等からなり、一方が開放された箱状のケース１１と、ケース１１の開放面を閉塞する略矩形板状の底の浅いカバー１２とにより構成される。そして、ケース１１とカバー１２とを、例えば図示されない螺子等によって締結することで、回路基板２０及び放熱部材３０を収容する内部空間を構成する。

回路基板２０は、図示されない配線パターンや配線パターン間を接続するビアホール等が形成されてなる基板２１に、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の電子部品２２を実装してなるものである。本実施形態においては、基板２１として、例えばエポキシ樹脂からなる基板を用いている。基板２１としては、上記構成に限定されるものではなく、それ以外の樹脂基板や、セラミック基板を適用することができる。

また、電子部品２２には、例えばパワートランジスタといった動作によって過度に発熱する発熱素子２２ａが含まれている。この発熱素子２２ａが、特許請求の範囲で示す発熱する電子部品である。尚、符号２３は、基板２１に実装された外部接続端子としてのコネクタであり、当該コネクタ２３は、ケース１１とカバー１２を締結した状態で、一端が筐体１０外に露出するように構成されている。

放熱部材３０は、発熱素子２２ａにより生じた熱を、筐体１０を介して外部に放出するように、発熱素子２２ａに対応して、筐体１０と発熱素子２２ａとの間、及び、筐体１０と回路基板２０における発熱素子２２ａの実装部位の裏面部位との間、の少なくとも一方に配置される。本実施形態においては、発熱素子２２ａと筐体１０としてのカバー１２との間に配置される。

また、放熱部材３０としては、柔軟性、すなわち、完全な固体ではなく流動性を有するものを適用することができる。本実施形態においては、粘度が２００Ｐａ・ｓｅｃ以上１５００Ｐａ・ｓｅｃ以下の範囲内で調整された（例えば８００Ｐａ・ｓｅｃ）放熱ゲルを適用している。この粘度範囲にあると、後述する移動抑制手段としての溝部に配置しやすく、外力が印加された際にその移動を抑制しやすい。この放熱ゲルは、シリコンをベースとし、金属酸化物を添加（例えば酸化亜鉛を６０〜９０ｗｔ％）することにより、熱伝導率を向上したものである。

このように放熱部材３０として柔軟性を有する（粘弾性が低い）ものを適用すると、発熱素子２２ａとカバー１２とを、放熱部材３０を介して確実に密着させることができる。すなわち、放熱性を向上することができる。また、柔軟性を有するので、発熱素子２２ａとカバー１２との間隔が一定でなくとも、発熱素子２２ａの局部に応力が集中し、破損が生じるのを防ぐことができる。さらには、接着剤のように硬化しないため、発熱素子２２ａに熱応力が加わることもない。尚、放熱部材３０としては、上記放熱ゲル以外にも、例えば放熱グリスを適用することができる。

次に、発熱素子２２ａにて生じた熱をカバー１２に放出する電子装置１００の放熱構造の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、組み付け後の電子装置１００の概略構成を示す拡大断面図である。図２においては、便宜上、発熱素子２２ａの周辺部分のみを図示し、ケース１１及び回路基板２０の配線パターンやビアホール等を省略している。

図２に示すような電子装置１００の放熱構造を形成するためには、例えばはんだ２４を介して発熱素子２２ａを回路基板２０上に実装し、この発熱素子２２ａが実装された回路基板２０を、放熱部材３０を介して、筐体１０に取り付ける。その際、カバー１２の発熱素子２２ａの対向面に、放熱部材３０を例えばディスペンサによって塗布しておく。その際塗布面積は、当接する発熱素子２２ａの一面と略同等とする。そして、発熱素子２２ａによって放熱部材３０を押さえ付けた状態で、回路基板２０を例えば接着や螺子締結によってカバー１２に固定し、回路基板２０を収容するように、カバー１２にケース１１を組み付けて構成される。従って、電子装置１００は、発熱素子２２ａにより生じた熱を、放熱部材３０及び筐体１０としてのカバー１２を介して外部に放出することができる。

また、カバー１２には、移動抑制手段としての溝部１３が形成されている。ここで、本実施形態の特徴点である溝部１３の詳細について、図２〜図４を用いて説明する。図３は、カバー１２における溝部１３の形成領域及び配置形状を示す図である。図４は、溝部１３の断面形状の設定方法を説明するための図である。尚、図３においては、格子間ピッチの大きさを示すために、比較として発熱素子２２ａを重ねて図示している。

図２に示すように、放熱部材３０と接するカバー１２の表面に、溝部１３が形成されており、当該溝部１３内に放熱部材３０の一部が配置されている。従って、放熱部材３０とカバー１２との接触面積が増加するとともに、アンカー効果によって、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制することができる。

アンカー効果によって放熱部材３０の移動を抑制する移動抑制手段としては、上記溝部１３に限定されるものではない。しかしながら、溝部１３の場合、溝内に放熱部材３０の一部を配置することができるので、同じ塗布量の放熱部材３０を用いた場合に、発熱素子２２ａとカバー１２との間の放熱部材３０の厚さを薄くすることができる。従って、放熱性を向上することができる。

また、移動抑制手段を溝部１３によって構成すると、筐体１０の衝突強度を低下させることができる。従って、本実施形態に示すように電子装置１００を車両のエンジンＥＣＵとして適用する場合、人に与える衝撃を低減することができる。

さらには、溝部１３を形成すると、放熱部材３０と接するカバー１２の表面付近において、発熱素子２２ａからカバー１２への放熱方向を、溝部１３によって溝部１３間の垂直方向（図２中における矢印方向）に限定することができる。すなわち、カバー１２の深部方向により多くの熱を拡散することができる。従って、放熱性を向上することができる。

また、本実施形態における溝部１３は、図３に示すように、回路基板２０における電子部品２２の配置可能領域（すなわち発熱素子２２ａの配置可能領域）に対応する（対向する）カバー１２の領域１２ａにおいて、発熱素子２２ａの実装位置に係わらず、放熱部材３０の移動を抑制ように、格子状に設けられている。尚、図３中において、符号１２ｂは回路基板２０におけるコネクタ２３の配置領域に対応するカバー１２の領域である。

具体的には、格子間ピッチＩａが、回路基板２０に実装された発熱素子２２ａ（本実施形態においては図３に示すように複数）のうち、その最小寸法（矩形状の発熱素子２２ａであれば短い辺の寸法）以下となるように設定されている。特に、本実施形態においては、格子間ピッチＩａを最も小さい発熱素子２２ａの最小寸法よりも小さく設定（例えば０．５ｍｍ×０．５ｍｍの格子）することで、放熱部材３０が確実に溝部１３内に配置されるように構成している。尚、図２中に示した符号Ｉａも格子間ピッチを示している。

このように本実施形態においては、少なくとも回路基板２０における発熱素子２２ａを配置可能な領域に対応して、カバー１２に格子状の溝部１３を設けているので、発熱素子２２ａの配置に係わらず、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制することができる。すなわち、放熱性を向上できる。従って、電子装置１００の発熱性能評価後に、設計変更により回路基板２０における発熱素子２２ａの実装位置を変える場合であっても、筐体１０（カバー１２）を設計変更しなくとも良い。また、発熱素子２２ａの実装位置が異なる回路基板や、発熱素子２２ａの実装個数が異なる回路基板であっても、同一の筐体１０（カバー１２）を適用することができる。従って、製造コストを低減することができる。尚、溝部１３を、回路基板２０におけるコネクタ２３の配置領域に対応するカバー１２の領域１２ｂにも設けても良い。

また、カバー１２に対する溝部１３の設置形状を、形状が単純な格子状としているので、例えば切削加工によって溝部１３を形成する場合には、その加工費を削減することができる。型成形（プレス成形、ダイカスト成形、樹脂成形等）によってカバー１２とともに一括して溝部１３を形成する場合には、その型費を削減することができる。また、カバー１２上に放熱部材３０を塗布した際に、所定の位置に放熱部材３０が塗布されているかどうかを目視で判定することができる。

尚、放熱部材３０は、放熱性を向上するために、組み付けた状態で、通常発熱素子２２ａの当接面全面と接触するように、若しくは、複数の発熱素子２２ａの当接面全面と接触するように、カバー１２に塗布される。従って、格子状に設けられた溝部１３の格子間ピッチＩａを、発熱素子２２ａの最小寸法以下に設定すると、溝部１３内に放熱部材３０の一部を配置できるか、悪くとも溝部１３による１つの格子によって放熱部材３０を取り囲むことができる。従って、放熱部材３０の移動をより確実に抑制することができる。

尚、溝部１３の断面形状は特に限定されるものではない。溝部１３内に放熱部材３０を配置した状態で、放熱部材３０の移動を抑制するだけのアンカー効果を発揮でき、放熱性に優れた形状であれば良い。図２に示すように、断面形状を三角とすると、形状設計がしやすく、筐体形成時の型抜き性も良いという利点がある。以下に、溝部１３の断面形状設計の一例について、図４を用いて説明する。

図４に示すように、放熱部材３０に振動、温度変化による応力、重力等の外力Ｆ₀が印加された場合、外力Ｆ₀に基づいて、溝部１３の斜面に沿う方向に、溝部１３を乗り越えようとするせん断応力Ｆ₁と、溝部１３の斜面と直交する方向に、放熱部材３０をカバー１２に押し付けようとする力Ｆ₂が生じる。

従って、放熱部材３０の移動を抑制するためには、外力Ｆ₀の分散力であるせん断応力Ｆ₁が、カバー１２に対する放熱部材３０の付着力（界面破壊強度）よりも小さく、且つ、放熱部材３０の凝集破壊強度よりも小さくなるように、三角形の断面形状の斜面勾配を設定すれば良い。

また、斜面勾配が設定されても、溝部１３の深さによっては、放熱部材３０の厚さが変化するので、放熱性が異なってくる。従って、発熱性能評価時に、発熱素子２２ａが所定の温度以下（例えば１１０℃以下）となり、放熱部材３０が溝部１３の深部まで入り込むように深さｔ₁を決定すれば良い。尚、斜面勾配及び深さｔ₁により、溝部１３の幅ｄ₁も設定される。

このように溝部１３の断面形状を設定すると、外力Ｆ₀が印加されても、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動及び放熱部材３０自体の破断を抑制でき、放熱部材３０を介して、発熱素子２２ａの熱を効率よく放熱することができる。尚、放熱部材３０に印加される外力Ｆ₀は、実際にはその上限値が製品仕様（製品保証）から決定されるので、製品仕様に基づく外力Ｆ₀によって、断面形状を設定すれば良い。

その際、溝部１３、及び、溝部１３とカバー１２の放熱部材３０との接触面との境界部位において、放熱部材３０と接する角部を、面取り形状とすると良い。このように構成すると、放熱部材３０に移動負荷が掛かる際に、角部によって放熱部材３０に生じる応力を低減できる。

尚、本実施形態においては、溝部１３の格子間ピッチＩａを、最も小さい発熱素子２２ａの最小寸法よりも小さく設定する例を示した。しかしながら、格子間ピッチＩａは、回路基板２０に実装された発熱素子２２ａのうち、その最小寸法以下となるように設定されれば良い。従って、図５に示すように、溝部１３によって構成された１つの格子内に放熱部材３０が配置された構成としても良い。この場合、外力Ｆ₀が印加されると、放熱部材３０は溝部１３までは移動するものの、溝部１３におけるアンカー効果によってそれ以上の移動を抑制することができる。すなわち、放熱部材３０を発熱素子２２ａに対応して配置できるので、製造コストを低減できるとともに、放熱部材３０が拾遺に流出して放熱性が低下するのを防止することができる。図５は、溝部１３の変形例を示す図である。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図６に基づいて説明する。図６は、組み付け後の電子装置１００の概略構成を示す拡大断面図であり、第１の実施形態における図２に対応している。

第２の実施形態における電子装置１００の放熱構造は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、移動抑制手段が突起部である点である。

図６に示すように、放熱部材３０と接するカバー１２の表面に、移動抑制手段としての突起部１４が形成されており、当該突起部１４が放熱部材３０と接している。従って、放熱部材３０とカバー１２との接触面積が増加するとともに、アンカー効果によって、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制することができる。

また、本実施形態における突起部１４も、第１の実施形態で示した溝部１３同様、回路基板２０における発熱素子２２ａの配置可能領域に対応するカバー１２の領域１２ａにおいて、格子状に設けられている。そして、その格子間ピッチＩｂが、回路基板２０に実装された発熱素子２２ａのうち、その最小寸法以下となるように設定（本実施形態においては最も小さい発熱素子２２ａの最小寸法よりも小さく設定）されている。

従って、本実施形態における電子装置１００の放熱構造においても、少なくとも回路基板２０における発熱素子２２ａを配置可能な領域に対応して、カバー１２に格子状の突起部１４を設けているので、発熱素子２２ａの配置に係わらず、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制することができる。すなわち、放熱性を向上できる。従って、電子装置１００の発熱性能評価後に、設計変更により回路基板２０における発熱素子２２ａの実装位置を変える場合であっても、筐体１０（カバー１２）を設計変更しなくとも良い。また、発熱素子２２ａの実装位置が異なる回路基板や、発熱素子２２ａの実装個数が異なる回路基板であっても、同一の筐体１０（カバー１２）を適用することができる。従って、製造コストを低減することができる。

また、カバー１２に対する溝部１３の設置形状を、形状が単純な格子状としているので、例えば型成形（プレス成形、ダイカスト成形、樹脂成形等）によってカバー１２とともに一括して突起部１４を形成する場合には、その型費を削減することができる。

尚、突起部１４の断面形状は特に限定されるものではない。放熱部材３０の移動を抑制するだけのアンカー効果を発揮でき、放熱性に優れた形状であれば良い。本実施形態においては、第１の実施形態に示した溝部１３同様、形状設計がしやすく、筐体形成時の型抜き性も良い三角としている。以下に、突起部１４の断面形状設計の一例について、図７を用いて説明する。図７は、突起部の断面形状の設定方法を説明するための図であり、第１の実施形態における図４に対応している。

図７に示すように、放熱部材３０に振動、温度変化による応力、重力等の外力Ｆ₀が印加された場合、外力Ｆ₀に基づいて、突起部１４の斜面に沿う方向に、突起部１４を乗り越えようとするせん断応力Ｆ₁と、突起部１４の斜面と直交する方向に、放熱部材３０をカバー１２に押し付けようとする力Ｆ₂が生じる。

従って、放熱部材３０の移動を抑制するためには、外力Ｆ₀の分散力であるせん断応力Ｆ₁が、カバー１２に対する放熱部材３０の付着力（界面破壊強度）よりも小さく、且つ、放熱部材３０の凝集破壊強度よりも小さくなるように、三角形の断面形状の斜面勾配を設定すれば良い。

また、斜面勾配が設定されても、突起部１４の高さによっては、放熱部材３０の厚さが変化するので、放熱性が異なってくる。従って、発熱性能評価時に、発熱素子２２ａが所定の温度以下（例えば１１０℃以下）となるように、高さｔ₂を決定すれば良い。尚、斜面勾配及び高さｔ₂により、突起部１４の幅ｄ₂も設定される。

このように突起部１４の断面形状を設定すると、外力Ｆ₀が印加されても、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動及び放熱部材３０自体の破断を抑制でき、放熱部材３０を介して、発熱素子２２ａの熱を効率よく放熱することができる。尚、放熱部材３０に印加される外力Ｆ₀は、実際にはその上限値が製品仕様（製品保証）から決定されるので、製品仕様に基づく外力Ｆ₀によって、断面形状を設定すれば良い。

尚、本実施形態においては、突起部１４の格子間ピッチＩｂを、最も小さい発熱素子２２ａの最小寸法よりも小さく設定する例を示した。しかしながら、格子間ピッチＩｂは、回路基板２０に実装された発熱素子２２ａのうち、その最小寸法以下となるように設定されれば良い。従って、図８に示すように、突起部１４によって構成された１つの格子内に放熱部材３０が配置された構成としても良い。特に突起部１４の場合には枡状の格子となるので、突起部１４自体が壁となって、放熱部材３０の移動を抑制することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。

本実施形態においては、発熱素子２２ａと筐体１０としてのカバー１２との間に、放熱部材３０を配置し、発熱素子２２ａに生じた熱を、放熱部材３０及びカバー１２を介して、外部に放出する構成例を示した。しかしながら、図９（ａ），（ｂ）に示すように、回路基板２０の発熱素子２２ａが実装された部位の裏面部位と筐体１０（カバー１２）との間に、放熱部材３０を配置し、発熱素子２２ａに生じた熱を、回路基板２０、放熱部材３０、及びカバー１２を介して、外部に放出しても良い。この構成の場合も、カバー１２に移動抑制手段（溝部１３、突起部１４）を設けておけば、放熱部材３０の移動を抑制することができる。尚、図９は放熱構造の変形例を示す図であり、（ａ）は溝部１３を有し、（ｂ）は突起部１４を有する構成である。

また、本実施形態においては、筐体１０としてのカバー１２に移動抑制手段としての溝部１３や突起部１４を設けられた例を示した。しかしながら、ケース１１とカバー１２の少なくとも一方に、移動抑制手段としての溝部１３や突起部１４を設けられていれば良い。

また、本実施形態においては、筐体１０としてのカバー１２に、移動抑制手段として、溝部１３又は突起部１４が設けられた例を示した。しかしながら、溝部１３及び突起部１４が共に設けられた構成としても良い。例えば図１０に示すように、溝部１３と突起部１４を交互に配置することで格子状としても良い。図１０は、移動抑制手段の変形例を示す図である。

また、本実施形態においては、移動抑制手段としての溝部１３と突起部１４の断面形状が、ともに三角である例を示した。しかしながら、放熱部材３０の移動を抑制できる形状であれば特に限定されるものではない。例えば、図１１（ａ）に示すように、断面形状が矩形であっても良いし、図１１（ｂ）に示すように、断面形状が半円であっても良い。

また、本実施形態においては、溝部１３（突起部１４）が、カバー１２の放熱部材３０との接触面に格子状に設けられた例を示した。しかしながら、カバー１２表面に対する溝部１３（突起部１４）の設置形状は、上記例に限定されるものではない。例えば、図１２（ａ）に示すように複数の三角形を連続的に配置した形状や、図１２（ｂ）に示すように、所謂ハニカム形状としても良い。この場合も、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動を抑制することができる。このように、溝部１３（突起部１４）を所定の多角形状となるように環状に形成し、且つ、複数個の環状多角形状が隣接して設けると良い（本実施形態に示した格子状もこの形態に含まれる）。１つの多角形によって周囲と区画されている形状を適用したほうが、回路基板２０の平面方向における放熱部材３０の移動をより確実に抑制することができる。しかしながら、複数個の環状多角形状が隣接して設けた形状以外にも、例えば図１２（ｃ）に示すようにＴ字形状を連続した形状や、螺旋形状、渦巻き形状等を適用することもできる。

本発明の第１の実施形態における電子装置の概略構成を説明するための、組み付け前の状態を示す分解図である。 組み付け後の電子装置の概略構成を示す拡大断面図である。 カバーにおける溝部の形成領域及び配置形状を示す図である。 溝部の断面形状の設定方法を説明するための図である。 溝部の変形例を示す図である。 第２の実施形態における組み付け後の電子装置の概略構成を示す拡大断面図である。 突起部の断面形状の設定方法を説明するための図である。 突起部の変形例を示す図である。 放熱構造の変形例を示す図であり、（ａ）は溝部を有し、（ｂ）は突起部を有する構成である。 移動抑制手段の変形例を示す図である。 （ａ），（ｂ）ともに、移動抑制手段の断面形状の変形例を示す図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）ともに、筐体に対する移動抑制手段の設置形状の変形例を示す図である。

符号の説明

１０・・・筐体
１１・・・ケース
１２・・・カバー
１３・・・溝部（移動抑制手段）
１４・・・突起部（移動抑制手段）
２０・・・回路基板
２２・・・電子部品
２２ａ・・・発熱素子（発熱する電子部品）
３０・・・放熱部材
１００・・・電子装置

Claims (13)

1. 放熱材料からなる筐体と、
   前記筐体内に設けられ、発熱する電子部品が実装された回路基板と、
   前記電子部品に対応して、前記筐体と前記電子部品との間、及び、前記筐体と前記回路基板における前記電子部品実装部位の裏面部位との間、の少なくとも一方に設けられ、柔軟性を有する放熱部材とを有し、
   前記電子部品により生じた熱を、前記放熱部材及び前記筐体を介して外部に放出するようにした電子装置の放熱構造であって、
   前記筐体には、前記放熱部材と接する面に、少なくとも前記回路基板における前記電子部品を配置可能な領域に対応して、前記電子部品の実装位置に係わらず、前記放熱部材の移動を抑制する移動抑制手段が設けられていることを特徴とする電子装置の放熱構造。
2. 前記移動抑制手段は、前記回路基板の電子部品実装面の全域に対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の放熱構造。
3. 前記移動抑制手段は、所定の高さを有する突起部として、前記筐体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置の放熱構造。
4. 前記移動抑制手段は、所定の深さを有する溝部として、前記筐体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置の放熱構造。
5. 前記移動抑制手段は、所定の高さを有する突起部及び所定の深さを有する溝部として、前記筐体に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置の放熱構造。
6. 前記移動抑制手段は、所定の多角形状となるように環状に形成され、且つ、複数個の環状多角形状が隣接して設けられていることを特徴とする請求項３〜５いずれか１項に記載の電子装置の放熱構造。
7. 前記移動抑制手段は、格子状に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の電子装置の放熱構造。
8. 前記移動抑制手段の格子間ピッチは、前記電子部品の最小寸法以下に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の電子装置の放熱構造。
9. 前記移動抑制手段は、その断面形状が三角であり、
   前記放熱部材に外力が印加された際に、当該外力に基づく前記放熱部材と前記筐体とのせん断応力が、前記筐体に対する前記放熱部材の付着力よりも小さく、且つ、前記放熱部材の凝集破壊強度よりも小さくなるように、断面形状の斜面勾配が設定されつつ、前記放熱部材の放熱性能に基づいて、その高さ若しくは深さが設定されていることを特徴とする請求項３〜８いずれか１項に記載の電子装置の筐体構造。
10. 前記移動抑制手段、及び、前記移動抑制手段と前記筐体平面との境界部位において、前記放熱部材と接する角部を、面取り形状としたことを特徴とする請求項３〜９いずれか１項に記載の電子装置の放熱構造
11. 前記放熱部材は、その粘度が２００Ｐａ・ｓｅｃ以上１５００Ｐａ・ｓｅｃ以下に調整されたものであることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の電子装置の放熱構造。
12. 前記放熱部材は、放熱ゲル若しくは放熱グリスであることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置の放熱構造。
13. 車両に搭載された電子装置に適用されることを特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の電子装置の放熱構造。

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