JP2007067201A - 電子回路ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 電子回路ユニットにおいて、放熱のための構造を軽量化する。
【解決手段】 回路基板３の実装領域３ａ毎に設けられて実装領域３ａに熱的に接続された放熱部材１２によって放熱部４が構成され、この放熱部４は、回路基板３の裏面に対しては該裏面の一部のみに対向している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子回路ユニットに関する。

従来より種々の電子回路ユニットが提案されている。特許文献１は、その一例としての電子装置を開示する。

特許文献１に記載された電子装置は、電子部品を実装した回路基板の裏面全体を覆う放熱部材を備え、この放熱部材によって電子部品の放熱を行なう構成となっている。
特開２００２−３４４１７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された放熱部材は、回路基板の裏面全体を覆う大きさに形成されているため重量が重く、このため、装置全体が重たくなってしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子回路ユニットにおいて、放熱のための構造の軽量化を図ることである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明の電子回路ユニットは、発熱部品が実装された実装領域を有する回路基板と、前記回路基板の裏面側から前記実装領域に対向した配置で前記実装領域毎に設けられて前記実装領域に熱的に接続された放熱部材からなり、前記回路基板の裏面に対しては該裏面の一部のみに対向した放熱部と、を備える。

したがって、放熱のための構造として放熱部材からなる放熱部は、回路基板の裏面に対しては該裏面の一部のみに対向しているだけなので、回路基板の裏面全体を覆う場合に比べて、放熱部の軽量化を図ることができる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明の電子回路ユニットにおいて、前記放熱部材が、被取付部材に固定される。

したがって、放熱部材から被取付部材に熱が直接伝わるので、発熱部品の放熱をより促進することができ、よって、その分、放熱部材の大きさを小さくすることができる。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明の電子回路ユニットにおいて、前記回路基板の裏面に対向するベース部材と、このベース部材を貫通して前記回路基板の裏面に熱的に接続された前記放熱部材とを有し、前記回路基板の裏面を覆った状態で前記回路基板を支持しているベース部を備える。

したがって、放熱部材がベース部材を貫通して回路基板の裏面に熱的に接続されていることにより、放熱部材がベース部材を介して回路基板の裏面に熱的に接続されている場合に比べて、発熱部品から放熱部材へ熱が伝わり易いので、より確実に発熱部品の放熱を行なうことができる。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる電子回路ユニットを斜め上方から見て示す斜視図、図２は、電子回路ユニット１を斜め下方から見て示す斜視図、図３は、電子回路ユニットを示す縦断正面図である。

図１ないし図３に示すように、電子回路ユニット１は、筐体２と、この筐体２に内蔵された回路基板３と、筐体２に固定された放熱構造としての放熱部４とを備えている。この電子回路ユニット１は、放熱部４がネジ５によって被取付部材６に締結されることにより、被取付部材６に固定されるとともに、外部装置（図示せず）に接続され、その外部装置を制御する。

回路基板３には、発熱部品７が実装された実装領域３ａがその両側部に設けられている。これら実装領域３ａの間は、発熱部品７が実装されていない非実装領域３ｂとされている。発熱部品７は、駆動されることで発熱する、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴや抵抗素子などの電子部品である。

筐体２は、ベース部である平板状のベース部材８と、このベース部材８の上方を覆ってベース部材８に固定されたカバー９とを有して中空状に形成されている。カバー９の正面には、コネクタ部１０が設けられており、このコネクタ部１０を介して、回路基板３と外部装置（図示せず）とが接続される。

ベース部材８は、回路基板３の裏面に対向配置され、回路基板３の裏面を覆った状態で回路基板３を支持している。ベース部材８は、例えば板金や樹脂によって形成されている。このベース部材８には、熱伝導性部材１１を介して回路基板３の実装領域３ａの裏面が固定されている。該熱伝導性部材１１は、ベース部材８と回路基板３の実装領域３ａの裏面とを密着させるものであり、例えば、熱伝導性を有した接着剤などである。

放熱部４は、放熱部材１２から構成されており、発熱部品７の放熱を司る。放熱部材１２は、回路基板３の裏面側から実装領域３ａに対向した配置で実装領域３ａ毎に設けられている。これらの放熱部材１２は、ベース部材８の裏面に当接して配置されると共に、固定手段（図示せず）によってベース部材８に固定されており、これにより、放熱部材１２は、ベース部材８と熱伝導性部材１１とを介して実装領域３ａに熱的に接続されている。固定手段は、例えば、溶接構造、接着剤、ネジ、リベットなどである。そして、これらの放熱部材１２は、回路基板３の非実装領域３ｂには、対向していない。したがって、これらの放熱部材１２から構成された放熱部４は、回路基板３の実装領域３ａに対向する一方、非実装領域３ｂには対向していない。即ち、放熱部４は、回路基板３の裏面に対しては該裏面の一部にのみ対向して設けられている。ここで、本実施形態では、放熱部材１２は、全ての実装領域３ａ毎に設けられているが、発熱部品７による発熱量が比較的大きい実装領域にのみ放熱部材１２を設けても良い。

放熱部材１２は、ブロック状の基部１２ａと、この基部１２ａの下部に設けられたフランジ状の取付部１２ｂとを有している。この取付部１２ｂは、基部１２ａから回路基板３に平行に該電子回路ユニット１の外側に張り出し形成されている。取付部１２ｂには、ネジ５が貫通するネジ孔１２ｃが形成されており、この取付部１２ｂがネジ５によって被取付部材６に締結される。この放熱部材１２は、例えばアルミダイキャストによって成形される。

この放熱部材１２は、要求される熱容量及び表面積によって、種々の形状であってよい。ここで、変形例の放熱部材１２を図３を参照して説明する。図３に示すように、本変形例の放熱部材１２は、平板状に形成されている。

このような構成において、各実装領域３ａに搭載された発熱部品７が駆動されることで発した熱は、熱伝導性部材１１及びベース部材８を介して、各実装領域３ａに対応する放熱部材１２に伝わり、放熱部材１２から放出される。これにより、本実施形態では、電子回路ユニット１の放熱性能を確保することができる。そして、これら放熱部材１２からなる放熱部４は、回路基板３の裏面に対しては該裏面の一部のみに対向しているだけなので、放熱部が回路基板３の裏面全体を覆う場合に比べて、放熱部４の軽量化を図ることができる。

また、本実施形態においては、放熱部材１２が、被取付部材に固定されることにより、放熱部材１２から被取付部材に熱が直接伝わるので、発熱部品７の放熱をより促進することができ、よって、その分、放熱部材１２の大きさを小さくすることができ、放熱部４の軽量化をさらに図ることができる。また、放熱部材１２が、被取付部材に固定されることにより、放熱部材１２がブラケットとして機能するので、放熱部材１２とは別にブラケットを設ける必要がなく、よって、電子回路ユニット１を簡素化することができる。

また、本実施形態では、回路基板３を内蔵する筐体２を備えることにより、筐体２によって回路基板３を外部環境から保護することができる。

また、本実施形態では、取付部１２ｂがフランジ状であることにより、取付部１２ｂの厚さを放熱部材１２の他の部分の厚さよりも小さくすることができるので、取付部１２ｂの大型化を抑制することができる。

また、本実施形態では、放熱部材１２とベース部材８との間に、これら放熱部材１２とベース部材８とを密着させる熱伝導性部材１１が設けられていることにより、放熱部材１２とベース部材８との間の熱伝達がより良好になる。

また、本実施形態においては、ベース部材８と放熱部材１２とが別部品であることにより、ベース部材８と放熱部材１２とを別々に製造することができるので、放熱部材１２をアルミダイカストで成形した場合でも、ベース部材８を比較的安価な金属プレスや、軽量化を図れる樹脂モールドによって成形することができる。

また、ベース部材８と放熱部材１２とが別部品であることにより、発熱部品７だけが異なり回路基板３の形状は同じである複数種類の電子回路ユニット１に対しては、ベース部材８を一つ設計すれば良い。これにより、同一のベース部材８をより多く製造することができるので、その量産効果によってベース部材８のコストを安価にすることができる。

また、ベース部材８と放熱部材１２とが別部品であることにより、放熱部４の設計時には、ベース部材８の設計要件に関わらず、放熱部材１２の設計要件（放熱量、コスト制約、質量制約、サイズ制約等）だけによって、放熱部材１２の材料を選択することが可能となる。

また、ベース部材８と放熱部材１２とが別部品であることにより、放熱部材１２をアルミダイカストで成形する場合、放熱部材１２単品の金型を製作すれば良いので、ベース部材８と放熱部材１２とが一体化された部材をアルミダイカストによって成形する場合に比べて、金型を簡素化することができ、よって、放熱部材１２の製造コストを低く抑えることができる。

また、ベース部材８と放熱部材１２とが別部品であることにより、ベース部材８と放熱部材１２とが一体化された部材に比べて、放熱部材１２の形状が簡素化されるので、放熱部材１２をアルミダイカストで成形する場合、一つの金型による放熱部材１２の多数個取りが容易となり、放熱部材１２のコストを低く抑えることができる。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。第１の実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する。図５は、本実施形態にかかる電子回路ユニット１を示す縦断正面図である。

本実施形態は、図５に示すように、筐体２のベース部２０の構成と、放熱部材２２の回路基板３への接続構造が第１の実施形態に対して異なる。

本実施形態のベース部２０は、回路基板３の裏面に対向するベース部材２１と、このベース部材２１を貫通して回路基板３の裏面に熱的に接続された放熱部材２２とから構成され、これらベース部材２１と放熱部材２２とによって回路基板３の裏面を覆った状態で回路基板３を支持している。

ベース部材８には、回路基板３の各実装領域３ａに対応させて貫通孔２１ａが形成されている。

放熱部材２２は、ベース部材２１の裏面に当接した状態でベース部材２１に固定された基部２２ａと、この基部２２ａから上方へ突出して形成され貫通孔２１ａを貫通した突出部２２ｂと、基部２２ａに設けられた取付部２２ｃとを有している。そして、突出部２２ｂの上端部に、熱伝導性部材１１を介して回路基板３の実装領域３ａの裏面が固定されており、これにより、放熱部材２２が回路基板３の実装領域３ａに熱的に接続されている。本実施形態の熱伝導性部材１１は、放熱部材２２と回路基板３とを密着させている。

また、取付部２２ｃは、被取付部材６に締結される。ここで、取付部２２ｃは、図５に示すように、基部２２ａの他の部分と同じ厚さに形成されていても良いし、特に図示しないが、第１の実施形態で説明した取付部１２ｂのように、フランジ状に形成されていても良い。

このような構成では、放熱部材２２がベース部材２１を貫通して回路基板３の裏面に熱的に接続されていることにより、放熱部材１２がベース部材８を介して回路基板３の裏面に熱的に接続されている第１の実施形態に比べて、発熱部品７から放熱部材２２へ熱が伝わり易いので、より確実に発熱部品７の放熱を行なうことができる。

また、本実施形態では、放熱部材２２と回路基板３との間に、これら放熱部材２２と回路基板３とを密着させる熱伝導性部材１１が設けられていることにより、放熱部材２２と回路基板３との間の熱伝達がより良好になる。

なお、本発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

（１）上記第１の実施形態では、ベース部材８と放熱部材１２とを直接接触させた例を説明したが、ベース部材８と放熱部材１２との間にそれらベース部材８と放熱部材１２とを密着させる熱伝導性部材を介在させても良い。

また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項１ないし３のいずれか一つに記載の電子回路ユニットにおいて、前記回路基板を内蔵する筐体を備える電子回路ユニット。

この電子回路ユニットによれば、筐体によって、回路基板を外部環境から保護することができる。

（ロ）請求項１ないし３のいずれか一つに記載の電子回路ユニットにおいて、前記放熱部材は、被取付部材に固定されるフランジ状の取付部を有する電子回路ユニット。

この電子回路ユニットによれば、取付部の厚さを放熱部材の他の部分の厚さよりも小さくすることができるので、取付部の大型化を抑制することができる。

（ハ）請求項１又は２に記載の電子回路ユニットにおいて、前記回路基板の裏面を覆った状態で前記回路基板を支持したベース部材を備え、前記放熱部材は、前記ベース部材を介して前記回路基板の裏面に熱的に接続されており、前記放熱部材と前記ベース部材との間にはこれら放熱部材とベース部材とを密着させる熱伝導性部材が設けられている電子回路ユニット。

この電子回路ユニットによれば、熱伝導性部材によって放熱部材とベース部材との間の熱伝達がより良好になるので、電子回路ユニットの放熱性能を向上させることができる。

（ニ）請求項３に記載の電子回路ユニットにおいて、前記放熱部材と前記回路基板との間に、これら放熱部材と回路基板とを密着させる熱伝導性部材が設けられている電子回路ユニット。

この電子回路ユニットによれば、熱伝導性部材によって放熱部材と回路基板との間の熱伝達がより良好になる。

本発明の第１の実施形態にかかる電子回路ユニットを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる電子回路ユニットを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかる電子回路ユニットを示す縦断正面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる変形例の電子回路ユニットを示す縦断正面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる電子回路ユニットを示す縦断正面図である。

符号の説明

１ 電子回路ユニット
３ 回路基板
３ａ 実装領域
４ 放熱部
６ 被取付部材
７ 発熱部品
８ ベース部材
１２ 放熱部材
２０ ベース部
２１ ベース部材
２２ 放熱部材

Claims (3)

1. 発熱部品が実装された実装領域を有する回路基板と、
   前記回路基板の裏面側から前記実装領域に対向した配置で前記実装領域毎に設けられて前記実装領域に熱的に接続された放熱部材からなり、前記回路基板の裏面に対しては該裏面の一部のみに対向した放熱部と、
   を備える電子回路ユニット。
2. 前記放熱部材が、被取付部材に固定される請求項１に記載の電子回路ユニット。
3. 前記回路基板の裏面に対向するベース部材と、このベース部材を貫通して前記回路基板の裏面に熱的に接続された前記放熱部材とを有し、前記回路基板の裏面を覆った状態で前記回路基板を支持したベース部を備える請求項１又は２に記載の電子回路ユニット。
   
   

Images