JP2012079741A - Electronic control unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic control unit which effectively radiates heat of a semiconductor module mounted thereon with a simple structure.SOLUTION: A resin body 62 of a semiconductor module 6 is formed in a plate like shape so as to cover a semiconductor chip 61. In a metal plate 64, a surface 641 is exposed from a surface 621 of a resin body 62, and a surface 642 electrically connects with the semiconductor chip 61. The semiconductor module 6 is surface-mounted on a substrate 3 so that the surface 621 of the resin body 62 faces the substrate 3. A cover member 7 is provided so as to cover the semiconductor module 6 side of the substrate 3. The metal plate 64 has an extension part 66 which extends from the resin body 62 in a plate surface direction and is soldered to a second wiring pattern 5 on the substrate 3. The cover member 7 has a first protruding part 71 formed so as to protrude toward the extension part 66. A first heat conduction member 81 is provided to fill gaps among the extension part 66, the resin body 62, and the first protruding part 71.

Description

本発明は、電子制御ユニットに関し、特に電動式パワーステアリングシステムに適用可能なものに関する。   The present invention relates to an electronic control unit, and more particularly to an electronic control unit applicable to an electric power steering system.

近年、車両のモータ制御化が進み、モータとその制御を司る電子制御ユニットが増加傾向にある。一方、ユーザに快適な空間を提供するために、車室内空間を拡げる試みがなされている。そのため、モータ及び電子制御ユニットを配置するためのスペースの確保が課題となっており、モータ及び電子制御ユニットの小型化が重要になっている。   In recent years, motor control of vehicles has progressed, and the number of motors and electronic control units that control them has been increasing. On the other hand, in order to provide a comfortable space for the user, attempts have been made to expand the vehicle interior space. Therefore, securing a space for arranging the motor and the electronic control unit is an issue, and miniaturization of the motor and the electronic control unit is important.

例えば、電動式パワーステアリングシステムに用いられる電子制御ユニットは、エンジンルームやインパネの奥側に配置される。ところが、電動式パワーステアリングシステムに用いられる電子制御ユニットは、大電流(約100A)でモータを駆動するため、スイッチング機能を有する半導体モジュールの発熱が大きくなる。したがって、このような電子制御ユニットを小型化するためには、高い放熱構造が必要となる。   For example, an electronic control unit used in an electric power steering system is disposed on the back side of an engine room or an instrument panel. However, since the electronic control unit used in the electric power steering system drives the motor with a large current (about 100 A), heat generation of the semiconductor module having a switching function increases. Therefore, in order to reduce the size of such an electronic control unit, a high heat dissipation structure is required.

特許文献1および2には、半導体モジュールまたは電子制御ユニットの構造を工夫することにより、半導体モジュールの放熱性の向上を図る技術が開示されている。例えば、特許文献1および2に開示される半導体モジュールでは、半導体チップを覆う樹脂体の一方の面よりも面積の大きな放熱板(金属または絶縁材料)を樹脂体に取り付け、当該放熱板によって半導体チップの放熱を図っている。   Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for improving the heat dissipation of a semiconductor module by devising the structure of the semiconductor module or the electronic control unit. For example, in the semiconductor modules disclosed in Patent Documents 1 and 2, a heat sink (metal or insulating material) having a larger area than one surface of the resin body covering the semiconductor chip is attached to the resin body, and the semiconductor chip is formed by the heat sink. The heat dissipation is aimed at.

実開昭58−187153号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-187153 特開2002−83912号公報JP 2002-83912 A 特開2009−54701号公報JP 2009-54701 A

特許文献2には、箱状のケースの内側に半導体モジュールを配置し、半導体モジュールの周囲にグリスを充填することで半導体モジュールの熱をケース側へ放熱するようにした構成が開示されている。しかしながら、この構成では、半導体モジュール毎にケースおよびグリスを別途用意する必要があり、特に複数の半導体モジュールの放熱を図る場合等、部材コストが増大するおそれがある。   Patent Document 2 discloses a configuration in which a semiconductor module is disposed inside a box-shaped case, and the heat of the semiconductor module is radiated to the case side by filling grease around the semiconductor module. However, in this configuration, it is necessary to prepare a case and grease separately for each semiconductor module, and there is a concern that the member cost may increase especially when heat radiation of a plurality of semiconductor modules is intended.

また、特許文献1および2には、樹脂体に対する放熱板の相対的な大きさの詳細に関しては何ら記載されていない。よって、例えば樹脂体に対し放熱板の面方向への延出の程度(樹脂体の面と放熱板の面の面積比)が極度に小さい場合、放熱の効果は小さいと考えられる。一方、樹脂体に対し放熱板の面方向への延出の程度が極度に大きい場合、放熱板の重量および部材コストが増大するとともに、基板上における半導体モジュールやその他電子部品の設置スペースの確保が困難になるおそれがある。   Further, Patent Documents 1 and 2 do not describe anything about the details of the relative size of the heat sink with respect to the resin body. Therefore, for example, when the extent of extension in the surface direction of the heat radiating plate with respect to the resin body (area ratio between the surface of the resin body and the surface of the heat radiating plate) is extremely small, the heat radiation effect is considered to be small. On the other hand, if the extent to which the heat sink extends in the surface direction with respect to the resin body is extremely large, the weight of the heat sink and the member cost increase, and the installation space for the semiconductor module and other electronic components on the board can be secured. May be difficult.

特許文献3には、基板の半導体モジュール側を覆うカバー部材に、半導体モジュールの外縁の形状に対応し半導体モジュールを囲むようにして凹む凹部を形成し、当該凹部と半導体モジュールとの間に熱伝導材を設け、半導体モジュールの熱のカバー部材側への放熱性の向上を図った構成が開示されている。しかしながら、この電子制御ユニットでは、半導体モジュールの外縁の形状に対応し半導体モジュールを囲むよう凹部を形成する必要があるため、加工コストの増大を招くおそれがある。また、特許文献3の半導体モジュールは、特許文献1および2の半導体モジュールのような放熱板を有していないため、カバー部材側への放熱の効果は低いと考えられる。   In Patent Document 3, a cover member covering the semiconductor module side of the substrate is formed with a recess that is recessed so as to surround the semiconductor module corresponding to the shape of the outer edge of the semiconductor module, and a heat conductive material is provided between the recess and the semiconductor module. A configuration is disclosed in which the heat radiation of the semiconductor module to the cover member side is improved. However, in this electronic control unit, it is necessary to form a recess so as to surround the semiconductor module corresponding to the shape of the outer edge of the semiconductor module, which may increase the processing cost. Moreover, since the semiconductor module of patent document 3 does not have a heat sink like the semiconductor modules of patent documents 1 and 2, it is considered that the effect of heat radiation to the cover member side is low.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、実装される半導体モジュールの熱を効果的に放熱可能な電子制御ユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an electronic control unit that can effectively dissipate heat of a semiconductor module to be mounted with a simple configuration.

請求項1に記載の発明は、板部材と基板と第1配線パターンおよび第2配線パターンと半導体モジュールとカバー部材と第1熱伝導部材とを備える。樹脂製の基板は、金属製の板部材に設置されている。第1配線パターンおよび第2配線パターンは、基板の板部材とは反対側の面に設けられている。半導体モジュールは、半導体チップ、樹脂体、複数の端子、および、金属板を有している。板状の樹脂体は、スイッチング機能を有する半導体チップを覆うよう形成されている。複数の端子は、半導体チップに電気的に接続するとともに樹脂体から突出し、基板上の第1配線パターンに半田付けされる。金属板は、一方の面が樹脂体の一方の面から露出するとともに他方の面が半導体チップに電気的に接続している。半導体モジュールは、樹脂体の一方の面が基板に対向するようにして基板の板部材とは反対側の面に表面実装されている。カバー部材は、基板の半導体モジュール側を覆うことで半導体モジュールを保護可能に設けられている。   The invention described in claim 1 includes a plate member, a substrate, a first wiring pattern, a second wiring pattern, a semiconductor module, a cover member, and a first heat conducting member. The resin substrate is installed on a metal plate member. The first wiring pattern and the second wiring pattern are provided on the surface of the substrate opposite to the plate member. The semiconductor module has a semiconductor chip, a resin body, a plurality of terminals, and a metal plate. The plate-like resin body is formed so as to cover the semiconductor chip having a switching function. The plurality of terminals are electrically connected to the semiconductor chip, protrude from the resin body, and are soldered to the first wiring pattern on the substrate. One surface of the metal plate is exposed from one surface of the resin body, and the other surface is electrically connected to the semiconductor chip. The semiconductor module is surface-mounted on the surface of the substrate opposite to the plate member so that one surface of the resin body faces the substrate. The cover member is provided so as to protect the semiconductor module by covering the semiconductor module side of the substrate.

本発明では、金属板は、樹脂体から板面方向に延出し基板上の第2配線パターンに半田付けされる延出部を有している。また、カバー部材は、金属板の延出部に向かって突出するよう形成される第1凸部を有している。そして、第1熱伝導部材は、金属板の延出部および樹脂体とカバー部材の第1凸部との間の隙間を埋めるようにして設けられている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップの熱を金属板、樹脂体および第1熱伝導部材を経由してカバー部材側へ伝達および放熱することができる。また、半導体チップの熱は、金属板の延出部および第2配線パターンを経由して基板側へも伝達され放熱される。   In the present invention, the metal plate has an extending portion that extends from the resin body in the plate surface direction and is soldered to the second wiring pattern on the substrate. Moreover, the cover member has the 1st convex part formed so that it may protrude toward the extension part of a metal plate. And the 1st heat conductive member is provided so that the clearance gap between the extending part of a metal plate and a resin body and the 1st convex part of a cover member may be filled. Thereby, the heat of the semiconductor chip that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member side via the metal plate, the resin body, and the first heat conducting member. The heat of the semiconductor chip is also transmitted to the substrate side through the extended portion of the metal plate and the second wiring pattern, and is radiated.

このように、本発明では、カバー部材に形成される第1凸部は比較的単純な形状であり、第1凸部と延出部との間に第1熱伝導部材を設けることにより金属板の熱をカバー部材に効果的に伝達することができる。したがって、簡単な構成により、半導体モジュールの熱を効果的に放熱することができる。   Thus, in this invention, the 1st convex part formed in a cover member is a comparatively simple shape, and it provides a metal plate by providing a 1st heat conductive member between a 1st convex part and an extension part. This heat can be effectively transferred to the cover member. Therefore, the heat of the semiconductor module can be effectively radiated with a simple configuration.

また、本発明では半導体モジュールの熱をカバー部材側から効果的に放熱することができるため、基板のスペックを低減すること(配線パターンの薄銅化、基板サイズの低減等)ができる。したがって、電子制御ユニットの低コスト化および小型軽量化を図ることができる。   Further, in the present invention, the heat of the semiconductor module can be effectively radiated from the cover member side, so that the specifications of the substrate can be reduced (such as making the wiring pattern thinner, reducing the substrate size). Therefore, it is possible to reduce the cost and size and weight of the electronic control unit.

請求項2に記載の発明では、カバー部材は、基板とは反対側の面の第1凸部に対応する位置に、第1凸部の形状に対応して凹むよう形成される第1凹部を有している。これにより、カバー部材に第1凸部を設ける場合でも、カバー部材の体積、重量、および、部材コストの増大を抑えることができる。また、この構成のカバー部材の場合、プレス加工のような比較的簡単な方法で形成することができる。   In the invention according to claim 2, the cover member has a first recess formed so as to be recessed corresponding to the shape of the first protrusion at a position corresponding to the first protrusion on the surface opposite to the substrate. Have. Thereby, even when providing a 1st convex part in a cover member, the increase in the volume of a cover member, a weight, and member cost can be suppressed. Further, in the case of the cover member having this configuration, it can be formed by a relatively simple method such as press working.

請求項3に記載の発明では、基板上の第2配線パターンは、金属板の延出部の外縁よりも外側へ大きく拡がるよう延びて形成されている。そして、第1熱伝導部材は、第2配線パターンと第1凸部との間の隙間を埋めるよう延びて形成されている。これにより、金属板の延出部から基板上の第2配線パターンへ伝達した熱を、第1熱伝導部材を経由してカバー部材側へ伝達および放熱することができる。したがって、半導体モジュールの熱を放熱する効果をより高めることができる。   According to a third aspect of the present invention, the second wiring pattern on the substrate is formed to extend so as to spread outward more than the outer edge of the extending portion of the metal plate. And the 1st heat conductive member is extended and formed so that the clearance gap between a 2nd wiring pattern and a 1st convex part may be filled up. Thereby, the heat transmitted from the extending part of the metal plate to the second wiring pattern on the substrate can be transmitted and radiated to the cover member side via the first heat conducting member. Therefore, the effect of radiating the heat of the semiconductor module can be further enhanced.

請求項4に記載の発明では、カバー部材は、半導体モジュールの複数の端子に向かって突出するよう形成される第2凸部を有している。そして、複数の端子および樹脂体と第2凸部との間の隙間を埋めるようにして設けられる第2熱伝導部材をさらに備えている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップの熱を複数の端子、樹脂体および第2熱伝導部材を経由してカバー部材側へ伝達および放熱することができる。したがって、半導体モジュールの熱を放熱する効果をより高めることができる。   In the invention according to claim 4, the cover member has the 2nd convex part formed so that it may protrude toward a plurality of terminals of a semiconductor module. And the 2nd heat conductive member provided so that the clearance gap between a some terminal and a resin body and a 2nd convex part may be further provided. Thereby, the heat of the semiconductor chip that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member side via the plurality of terminals, the resin body, and the second heat conducting member. Therefore, the effect of radiating the heat of the semiconductor module can be further enhanced.

請求項5に記載の発明では、カバー部材は、基板とは反対側の面の第2凸部に対応する位置に、第2凸部の形状に対応して凹むよう形成される第2凹部を有している。これにより、カバー部材に第2凸部を設ける場合でも、カバー部材の体積、重量、および、部材コストの増大を抑えることができる。また、この構成のカバー部材の場合、プレス加工のような比較的簡単な方法で形成することができる。   In the invention according to claim 5, the cover member has a second recess formed to be recessed corresponding to the shape of the second protrusion at a position corresponding to the second protrusion on the surface opposite to the substrate. Have. Thereby, even when providing a 2nd convex part in a cover member, the increase in the volume of a cover member, weight, and member cost can be suppressed. Further, in the case of the cover member having this configuration, it can be formed by a relatively simple method such as press working.

請求項6に記載の発明では、樹脂体の他方の面とカバー部材との間の隙間を埋めるようにして設けられる第3熱伝導部材をさらに備えている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップの熱を樹脂体および第3熱伝導部材を経由してカバー部材側へ伝達および放熱することができる。したがって、半導体モジュールの熱を放熱する効果をより高めることができる。   The invention according to claim 6 further includes a third heat conducting member provided so as to fill a gap between the other surface of the resin body and the cover member. Thereby, the heat of the semiconductor chip that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member side via the resin body and the third heat conducting member. Therefore, the effect of radiating the heat of the semiconductor module can be further enhanced.

ここで、金属板の一方の面のうちの延出部の面積をSm、樹脂体の一方の面の面積をSrとし、仮に金属板および樹脂体がSm/Sr<0.5の関係を満たすよう形成されている場合、金属板による放熱の効果は小さくなる懸念がある。一方、金属板および樹脂体が1.0<Sm/Srの関係を満たすよう形成されている場合、金属板の重量および部材コストの増大が懸念されるとともに基板上の他の電子部品等の設置スペースの確保が困難になるという問題が生じる。   Here, the area of the extended portion of one surface of the metal plate is Sm, the area of one surface of the resin body is Sr, and the metal plate and the resin body satisfy the relationship of Sm / Sr <0.5. In such a case, there is a concern that the effect of heat dissipation by the metal plate is reduced. On the other hand, when the metal plate and the resin body are formed so as to satisfy the relationship of 1.0 <Sm / Sr, there is a concern about an increase in the weight of the metal plate and the member cost, and installation of other electronic components on the substrate. There arises a problem that it is difficult to secure a space.

そこで、請求項7に記載の発明では、金属板の一方の面のうち延出部の面積をSm、樹脂体の一方の面の面積をSrとすると、金属板および樹脂体は、0.5≦Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成されている。金属板および樹脂体を、0.5≦Sm/Srの関係を満たすよう形成することにより、金属板(延出部)の表面積および体積(ヒートマス)を所定値以上確保することができる。これにより、半導体モジュールは、半導体チップからの発熱を金属板を経由して効果的に放熱することができる。また、金属板および樹脂体を、Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成することにより、金属板の重量および部材コストの増大を抑え、かつ、基板における他の電子部品等の設置スペースを容易に確保することができる。   Therefore, in the invention according to claim 7, when the area of the extending portion of one surface of the metal plate is Sm and the area of one surface of the resin body is Sr, the metal plate and the resin body are 0.5 It is formed so as to satisfy the relationship of ≦ Sm / Sr ≦ 1.0. By forming the metal plate and the resin body so as to satisfy the relationship of 0.5 ≦ Sm / Sr, the surface area and the volume (heat mass) of the metal plate (extension part) can be secured at a predetermined value or more. Thereby, the semiconductor module can effectively radiate the heat generated from the semiconductor chip via the metal plate. Further, by forming the metal plate and the resin body so as to satisfy the relationship of Sm / Sr ≦ 1.0, an increase in the weight of the metal plate and the member cost is suppressed, and an installation space for other electronic components on the substrate Can be easily secured.

請求項8に記載の発明では、金属板および樹脂体は、Sm/Sr=0.75の関係を満たすよう形成されている。これにより、金属板を経由した放熱の効果と重量および部材コスト増大の抑制等の効果とを両立できるとともに、それぞれの効果を最大限まで高めることができる。   In the invention according to claim 8, the metal plate and the resin body are formed so as to satisfy the relationship of Sm / Sr = 0.75. As a result, it is possible to achieve both the effect of heat dissipation via the metal plate and the effect of suppressing an increase in weight and member cost, and to maximize each effect.

請求項9に記載の発明では、板部材と基板との間に、絶縁放熱シートおよび放熱グリスの少なくとも一方を備えている。これにより、半導体モジュールの熱を基板および絶縁放熱シートまたは放熱グリスを経由して板部材側に効果的に伝達することができる。したがって、半導体モジュールの熱を、カバー部材からだけでなく、板部材からも効果的に放熱することができる。   In the invention according to claim 9, at least one of an insulating heat radiation sheet and heat radiation grease is provided between the plate member and the substrate. Thereby, the heat | fever of a semiconductor module can be effectively transmitted to the board member side via a board | substrate and an insulation thermal radiation sheet or thermal radiation grease. Therefore, the heat of the semiconductor module can be effectively radiated not only from the cover member but also from the plate member.

請求項10に記載の発明では、板部材は、基板の半導体モジュールが実装された部分に向かって突出するよう形成される突出部を有している。これにより、板部材(突出部)を、基板のうち半導体モジュールが実装された部分に容易に近接または当接させることができる。そのため、半導体モジュールの熱を基板を経由して板部材側に効果的に伝達することができる。したがって、半導体モジュールの熱を、カバー部材からだけでなく、板部材からも効果的に放熱することができる。さらに、突出部の厚み分、板部材のヒートマスを大きくすることができるため、半導体モジュールの熱を放熱する効果をより高めることができる。   In a tenth aspect of the present invention, the plate member has a protruding portion formed so as to protrude toward the portion of the substrate on which the semiconductor module is mounted. Thereby, a board member (projection part) can be made to adjoin to or contact easily a part in which a semiconductor module was mounted among substrates. Therefore, the heat of the semiconductor module can be effectively transmitted to the plate member side via the substrate. Therefore, the heat of the semiconductor module can be effectively radiated not only from the cover member but also from the plate member. Furthermore, since the heat mass of the plate member can be increased by the thickness of the protruding portion, the effect of radiating the heat of the semiconductor module can be further enhanced.

本発明の第1実施形態による電子制御ユニットを示す図であって、(A)はカバー部材および第1熱伝導部材を取り除いた状態を示す図、(B)は(A)のB−B線断面図。It is a figure which shows the electronic control unit by 1st Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a figure which shows the state which removed the cover member and the 1st heat conductive member, (B) is the BB line of (A). Sectional drawing. 本発明の第1実施形態による電子制御ユニットを電動式パワーステアリングシステムに適用した状態を示す概略図。Schematic which shows the state which applied the electronic control unit by 1st Embodiment of this invention to the electric power steering system. 本発明の第2実施形態による電子制御ユニットの要部を示す図であって、(A)は半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図、(B)は半導体モジュールおよびその周辺を示す上面図。It is a figure which shows the principal part of the electronic control unit by 2nd Embodiment of this invention, Comprising: (A) is sectional drawing which shows a semiconductor module and its vicinity, (B) is a top view which shows a semiconductor module and its periphery. 本発明の第3実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 3rd Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第4実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 4th Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第5実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 5th Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第6実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 6th Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第7実施形態による電子制御ユニットの要部を示す図であって、(A)は半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図、(B)は半導体モジュールおよびその周辺を示す上面図。It is a figure which shows the principal part of the electronic control unit by 7th Embodiment of this invention, Comprising: (A) is sectional drawing which shows a semiconductor module and its vicinity, (B) is a top view which shows a semiconductor module and its periphery. 本発明の第8実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 8th Embodiment of this invention, and its vicinity. 本発明の第9実施形態による電子制御ユニットの半導体モジュールおよびその周辺を示す上面図。The top view which shows the semiconductor module of the electronic control unit by 9th Embodiment of this invention, and its periphery.

以下、本発明の複数の実施形態による電子制御ユニットを図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電子制御ユニットを図1に示す。電子制御ユニット1は、図2に示すように、車両の電動式パワーステアリングシステム100に用いられ、操舵トルク信号および車速信号等に基づき、操舵のアシスト力を発生するモータ101を駆動制御するものである。
Hereinafter, an electronic control unit according to a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(First embodiment)
An electronic control unit according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the electronic control unit 1 is used in an electric power steering system 100 for a vehicle, and drives and controls a motor 101 that generates steering assist force based on a steering torque signal and a vehicle speed signal. is there.

電子制御ユニット1は、図1(A)および(B)に示すように、板部材2、基板3、第1配線パターン4、第2配線パターン5、半導体モジュール6、カバー部材7および第1熱伝導部材81等を備えている。
板部材2は、例えばアルミ等の金属により、略矩形の板状に形成されている(図1(A)参照)。
基板3は、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂からなるFR−4等のプリント配線板である。基板3は、板部材2と同様略矩形に形成され、外形は板部材2より小さい。基板3は、その板面が板部材2の板面と略平行になるよう、ねじ25によって板部材2に固定されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the electronic control unit 1 includes a plate member 2, a substrate 3, a first wiring pattern 4, a second wiring pattern 5, a semiconductor module 6, a cover member 7, and a first heat. A conductive member 81 and the like are provided.
The plate member 2 is formed in a substantially rectangular plate shape using a metal such as aluminum (see FIG. 1A).
The substrate 3 is a printed wiring board such as FR-4 made of glass fiber and epoxy resin, for example. The substrate 3 is formed in a substantially rectangular shape like the plate member 2, and the outer shape is smaller than the plate member 2. The substrate 3 is fixed to the plate member 2 with screws 25 so that the plate surface thereof is substantially parallel to the plate surface of the plate member 2.

第1配線パターン4は、本実施形態では、第1配線パターン41および42からなる。第1配線パターン41および42は、例えば銅などの金属薄膜により形成され、基板3の板部材2とは反対側の面に設けられている。
第2配線パターン5は、第1配線パターン41および42と同様、例えば銅などの金属薄膜により形成され、基板3の板部材2とは反対側の面に設けられている。
In the present embodiment, the first wiring pattern 4 includes first wiring patterns 41 and 42. The first wiring patterns 41 and 42 are formed of a metal thin film such as copper, for example, and are provided on the surface of the substrate 3 opposite to the plate member 2.
Similar to the first wiring patterns 41 and 42, the second wiring pattern 5 is formed of a metal thin film such as copper, and is provided on the surface of the substrate 3 opposite to the plate member 2.

第1配線パターン41および42、ならびに、第2配線パターン5は、例えばサブトラクティブ法あるいはアディティブ法などの方法により基板3の表面に形成されている。
なお、基板3の内部には、中間層としての配線パターン11が複数設けられている。また、基板3の板部材2側の面には、配線パターン12が設けられている(図1(B)参照)。
The first wiring patterns 41 and 42 and the second wiring pattern 5 are formed on the surface of the substrate 3 by a method such as a subtractive method or an additive method.
A plurality of wiring patterns 11 as intermediate layers are provided inside the substrate 3. A wiring pattern 12 is provided on the surface of the substrate 3 on the plate member 2 side (see FIG. 1B).

図1(B)に示すように、半導体モジュール6は、半導体チップ61、樹脂体62、端子63および金属板64等を備えている。
半導体チップ61は、例えばMOSFET等の電界効果トランジスタである。半導体チップ61は、ゲートに制御信号が入力されることで、ソースとドレインとの間の電流の流れを許容または遮断する。このように、半導体チップ61はスイッチング機能を有する。
As shown in FIG. 1B, the semiconductor module 6 includes a semiconductor chip 61, a resin body 62, a terminal 63, a metal plate 64, and the like.
The semiconductor chip 61 is a field effect transistor such as a MOSFET, for example. The semiconductor chip 61 allows or blocks the flow of current between the source and the drain by inputting a control signal to the gate. Thus, the semiconductor chip 61 has a switching function.

樹脂体62は、樹脂により板状に形成され、半導体チップ61を覆っている。これにより、半導体チップ61は、外部からの衝撃、湿気等から保護されている。本実施形態では、樹脂体62は矩形の板状に形成されている。よって、樹脂体62は、一方の面621、他方の面622、および、面621と面622との間の側面(4つ)を有している。   The resin body 62 is formed in a plate shape with resin and covers the semiconductor chip 61. Thereby, the semiconductor chip 61 is protected from external impact, moisture, and the like. In the present embodiment, the resin body 62 is formed in a rectangular plate shape. Therefore, the resin body 62 has one surface 621, the other surface 622, and side surfaces (four) between the surface 621 and the surface 622.

端子63は、金属により形成されている。本実施形態では、端子63は3つ(631〜633)設けられている(図1(A)参照)。
端子631は、一方の端部が半導体チップ61のソースに電気的に接続し、他方の端部が樹脂体62の側面から突出するよう設けられている。端子631は、樹脂体62の側面から突出した後、面621側へ折れ曲がり、さらに、先端部(他方の端部)が樹脂体62とは反対側へ折れ曲がるようにして形成されている。
The terminal 63 is made of metal. In the present embodiment, three terminals 63 (631 to 633) are provided (see FIG. 1A).
The terminal 631 is provided so that one end is electrically connected to the source of the semiconductor chip 61 and the other end protrudes from the side surface of the resin body 62. The terminal 631 is formed so that it protrudes from the side surface of the resin body 62 and then bends to the surface 621 side, and further, the distal end portion (the other end portion) is bent to the side opposite to the resin body 62.

端子632は、一方の端部が、後述する金属板64を介して半導体チップ61のドレインに電気的に接続している。端子632は、他方の端部が樹脂体62の側面から突出するよう設けられている。
端子633は、一方の端部が半導体チップ61のゲートに電気的に接続し、他方の端部が樹脂体62の側面から突出するよう設けられている。端子633は、端子631と同様、樹脂体62の側面から突出した後、面621側へ折れ曲がり、さらに、先端部(他方の端部)が樹脂体62とは反対側へ折れ曲がるようにして形成されている。
One end of the terminal 632 is electrically connected to the drain of the semiconductor chip 61 via a metal plate 64 described later. The terminal 632 is provided so that the other end protrudes from the side surface of the resin body 62.
The terminal 633 is provided so that one end is electrically connected to the gate of the semiconductor chip 61 and the other end protrudes from the side surface of the resin body 62. Similarly to the terminal 631, the terminal 633 is formed such that it protrudes from the side surface of the resin body 62 and then bends to the surface 621 side, and further, the distal end portion (the other end portion) is bent to the opposite side to the resin body 62. ing.

金属板64は、例えばアルミ等の金属により、板状に形成されている。金属板64は、本体部65と延出部66とからなる。本体部65と延出部66とは、板面方向で互いに接続し、一体に形成されている(図1(B)参照)。   The metal plate 64 is formed in a plate shape with a metal such as aluminum. The metal plate 64 includes a main body portion 65 and an extension portion 66. The main body portion 65 and the extending portion 66 are connected to each other in the plate surface direction and are integrally formed (see FIG. 1B).

金属板64は、一方の面641が樹脂体62の面621と同一平面上に位置するよう、樹脂体62の面621側に設けられている。ここで、金属板64の本体部65は、面641を除いて樹脂体62に覆われている。すなわち、本体部65は、面641が樹脂体62の面621から露出している。   The metal plate 64 is provided on the surface 621 side of the resin body 62 so that one surface 641 is positioned on the same plane as the surface 621 of the resin body 62. Here, the main body portion 65 of the metal plate 64 is covered with the resin body 62 except for the surface 641. That is, the main body 65 has a surface 641 exposed from the surface 621 of the resin body 62.

金属板64の延出部66は、樹脂体62に覆われておらず、樹脂体62の側面から板面方向に延出するよう形成されている。つまり、延出部66は、金属板64のうち、樹脂体62から露出かつ延出している部分である。
また、金属板64(本体部65)は、他方の面642が半導体チップ61のドレインに電気的に接続している。
The extending portion 66 of the metal plate 64 is not covered with the resin body 62 and is formed to extend from the side surface of the resin body 62 in the plate surface direction. That is, the extending part 66 is a part of the metal plate 64 that is exposed and extended from the resin body 62.
The metal plate 64 (main body portion 65) has the other surface 642 electrically connected to the drain of the semiconductor chip 61.

半導体モジュール6の端子631の先端部(他方の端部)は、基板3上の第1配線パターン41に半田付けされている。また、半導体モジュール6の端子633の先端部(他方の端部)は、基板3上の第1配線パターン42に半田付けされている。さらに、半導体モジュール6の金属板64の延出部66は、基板3上の第2配線パターン5に半田付けされている。このように、半導体モジュール6は、複数個所が半田付けされることにより、基板3上における位置が安定する。   The tip end portion (the other end portion) of the terminal 631 of the semiconductor module 6 is soldered to the first wiring pattern 41 on the substrate 3. Further, the tip end portion (the other end portion) of the terminal 633 of the semiconductor module 6 is soldered to the first wiring pattern 42 on the substrate 3. Further, the extending portion 66 of the metal plate 64 of the semiconductor module 6 is soldered to the second wiring pattern 5 on the substrate 3. In this manner, the position of the semiconductor module 6 on the substrate 3 is stabilized by soldering a plurality of locations.

上述のように、本実施形態では、半導体モジュール6は、基板3の板部材2とは反対側の面に表面実装されている。すなわち、半導体モジュール6は、SMDタイプの電子部品である。電子制御ユニット1には、4つの半導体モジュール6が実装されている。   As described above, in the present embodiment, the semiconductor module 6 is surface-mounted on the surface of the substrate 3 opposite to the plate member 2. That is, the semiconductor module 6 is an SMD type electronic component. Four semiconductor modules 6 are mounted on the electronic control unit 1.

カバー部材7は、例えばアルミや亜鉛等の金属により形成されている。本実施形態では、カバー部材7は、有底の矩形箱状に形成されている。カバー部材7は、開口部が板部材2の外縁部に当接するようにして板部材2に取り付けられている。この状態では、基板3はカバー部材7の内側に位置している。そのため、基板3に実装された半導体モジュール6および後述する電子部品は、カバー部材7によって外部からの衝撃等から保護される。すなわち、カバー部材7は、基板3の半導体モジュール6側を覆うことで半導体モジュール6を保護可能に設けられている。   The cover member 7 is made of a metal such as aluminum or zinc. In the present embodiment, the cover member 7 is formed in a rectangular box shape with a bottom. The cover member 7 is attached to the plate member 2 such that the opening is in contact with the outer edge portion of the plate member 2. In this state, the substrate 3 is located inside the cover member 7. Therefore, the semiconductor module 6 mounted on the substrate 3 and an electronic component to be described later are protected from an external impact or the like by the cover member 7. That is, the cover member 7 is provided so as to protect the semiconductor module 6 by covering the semiconductor module 6 side of the substrate 3.

カバー部材7は、図1(B)に示すように、半導体モジュール6の金属板64の延出部66に向かって突出するよう形成される第1凸部71を有している。ここで、第1凸部71は、延出部66に当接しておらず、延出部66との間に所定の隙間を形成している。
また、本実施形態では、カバー部材7は、基板3とは反対側の面の第1凸部71に対応する位置に、第1凸部71の形状に対応して凹むよう形成される第1凹部72を有している。
本実施形態では、第1凸部71および第1凹部72を、例えばプレス加工により形成することができる。あるいは、ダイカストにより第1凸部71を形成した後、切削等により第1凹部72を形成する方法も考えられる。
As shown in FIG. 1B, the cover member 7 has a first convex portion 71 formed so as to protrude toward the extending portion 66 of the metal plate 64 of the semiconductor module 6. Here, the first convex portion 71 is not in contact with the extending portion 66, and forms a predetermined gap with the extending portion 66.
In the present embodiment, the cover member 7 is formed so as to be recessed corresponding to the shape of the first protrusion 71 at a position corresponding to the first protrusion 71 on the surface opposite to the substrate 3. A recess 72 is provided.
In this embodiment, the 1st convex part 71 and the 1st recessed part 72 can be formed by press work, for example. Or after forming the 1st convex part 71 by die-casting, the method of forming the 1st recessed part 72 by cutting etc. is also considered.

第1熱伝導部材81は、本実施形態では、例えば絶縁性の放熱グリスからなる。この放熱グリスは、例えばシリコンを基材とする、熱抵抗の小さなゲル状のグリスである。第1熱伝導部材81は、図1(B)に示すように、半導体モジュール6の金属板64の延出部66および樹脂体62とカバー部材7の第1凸部71との間の隙間を埋めるようにして設けられている。   In the present embodiment, the first heat conducting member 81 is made of, for example, insulating heat dissipation grease. The heat dissipating grease is, for example, a gel-like grease having a small thermal resistance and using silicon as a base material. As shown in FIG. 1B, the first heat conducting member 81 has a gap between the extending portion 66 of the metal plate 64 and the resin body 62 of the semiconductor module 6 and the first convex portion 71 of the cover member 7. It is provided to fill.

次に、半導体モジュール6が実装される電子制御ユニット1について説明する。
図1(A)に示すように、電子制御ユニット1の基板3には、半導体モジュール6の他に、マイコン13、カスタムIC14、3つのコンデンサ15、コイル16、リレー17、18およびシャント抵抗19等の電子部品が実装されている。
Next, the electronic control unit 1 on which the semiconductor module 6 is mounted will be described.
As shown in FIG. 1A, on the substrate 3 of the electronic control unit 1, in addition to the semiconductor module 6, a microcomputer 13, a custom IC 14, three capacitors 15, a coil 16, relays 17 and 18, a shunt resistor 19, etc. The electronic parts are mounted.

また、基板3の4つの辺のうちの1辺には、コネクタ9が設けられている。コネクタ9は、PIG(電源電圧)端子91、GND(グランド)端子92、モータ端子93等を有している(図1(A)参照)。コネクタ9には、ハーネス102が接続される(図2参照)。ハーネス102の導線103は、バッテリ105の正側とPIG端子91とを電気的に接続する。また、ハーネス102の導線104は、モータ101の巻線端子とモータ端子93とを電気的に接続する。   A connector 9 is provided on one of the four sides of the substrate 3. The connector 9 includes a PIG (power supply voltage) terminal 91, a GND (ground) terminal 92, a motor terminal 93, and the like (see FIG. 1A). A harness 102 is connected to the connector 9 (see FIG. 2). Conductive wire 103 of harness 102 electrically connects the positive side of battery 105 and PIG terminal 91. The conductive wire 104 of the harness 102 electrically connects the winding terminal of the motor 101 and the motor terminal 93.

コネクタ9のPIG端子91、GND端子92、モータ端子93と、半導体モジュール6、マイコン13、カスタムIC14、コンデンサ15、コイル16、リレー17、18およびシャント抵抗19とは、第1配線パターン41、42、第2配線パターン5、配線パターン11および配線パターン12等の配線パターンを介して電気的に接続している。   The PIG terminal 91, the GND terminal 92, and the motor terminal 93 of the connector 9, the semiconductor module 6, the microcomputer 13, the custom IC 14, the capacitor 15, the coil 16, the relays 17 and 18, and the shunt resistor 19 are the first wiring patterns 41 and 42. The second wiring pattern 5, the wiring pattern 11, and the wiring pattern 12 are electrically connected via the wiring pattern.

ここで、第1配線パターン41は、PIG端子91に接続されている。つまり、半導体モジュール6の端子631(ソース)は、第1配線パターン41を経由してPIG端子91に接続されている。また、第1配線パターン42は、カスタムIC14に接続されている。つまり、半導体モジュール6の端子633(ゲート)は、第1配線パターン42を経由してカスタムIC14に接続されている。さらに、第2配線パターン5は、GND端子92または板部材2に接続されている。つまり、金属板64(ドレイン)は、第2配線パターン5を経由してGND端子92または板部材2に接続されている。   Here, the first wiring pattern 41 is connected to the PIG terminal 91. That is, the terminal 631 (source) of the semiconductor module 6 is connected to the PIG terminal 91 via the first wiring pattern 41. The first wiring pattern 42 is connected to the custom IC 14. That is, the terminal 633 (gate) of the semiconductor module 6 is connected to the custom IC 14 via the first wiring pattern 42. Further, the second wiring pattern 5 is connected to the GND terminal 92 or the plate member 2. That is, the metal plate 64 (drain) is connected to the GND terminal 92 or the plate member 2 via the second wiring pattern 5.

マイコン13は、カスタムIC14を経由して複数の半導体モジュール6の端子633(ゲート)に制御信号を伝達することにより、半導体チップ61によるスイッチング作動を制御する。これにより、モータ端子93すなわちモータ101の巻線に流れる電流が制御される。その結果、モータ101が回転する。このように、マイコン13およびカスタムIC14は、複数の半導体モジュール6のスイッチング作動を制御することにより、モータ101の回転駆動を制御する。   The microcomputer 13 controls the switching operation by the semiconductor chip 61 by transmitting a control signal to the terminals 633 (gates) of the plurality of semiconductor modules 6 via the custom IC 14. As a result, the current flowing through the motor terminal 93, that is, the winding of the motor 101 is controlled. As a result, the motor 101 rotates. Thus, the microcomputer 13 and the custom IC 14 control the rotational drive of the motor 101 by controlling the switching operation of the plurality of semiconductor modules 6.

コンデンサ15は、半導体モジュール6のスイッチング(オン/オフ)作動によって生じるサージ電圧を抑制する。コイル16は、いわゆるチョークコイルであり、バッテリ105のノイズを除去する。リレー17は、PIG端子91とコイル16、コンデンサ15、半導体モジュール6との間の電流の流れを許容または遮断する。リレー18は、半導体モジュール6とモータ端子93との間の電流の流れを許容または遮断する。シャント抵抗19は、半導体モジュール6に流れる電流の大きさを検出する。これにより、マイコン13およびカスタムIC14は、シャント抵抗19で検出した電流値に基づき、モータ101の回転駆動を高精度に制御可能である。   The capacitor 15 suppresses a surge voltage generated by the switching (on / off) operation of the semiconductor module 6. The coil 16 is a so-called choke coil and removes noise from the battery 105. The relay 17 allows or blocks current flow between the PIG terminal 91 and the coil 16, the capacitor 15, and the semiconductor module 6. The relay 18 allows or blocks the flow of current between the semiconductor module 6 and the motor terminal 93. The shunt resistor 19 detects the magnitude of the current flowing through the semiconductor module 6. Thereby, the microcomputer 13 and the custom IC 14 can control the rotational drive of the motor 101 with high accuracy based on the current value detected by the shunt resistor 19.

半導体モジュール6のスイッチング作動時、半導体モジュール6およびシャント抵抗19には比較的大きな電流が流れる。そのため、半導体モジュール6およびシャント抵抗19は発熱し、比較的高い温度になる。
図1(A)および(B)に示すように、板部材2は、半導体モジュール6およびシャント抵抗19が配置される領域に対応する部分に、基板3に向かって突出するよう形成される突出部21を有する。突出部21は、半導体モジュール6およびシャント抵抗19が配置される領域の形状(矩形)に合わせ、略矩形柱状に形成されている。
During the switching operation of the semiconductor module 6, a relatively large current flows through the semiconductor module 6 and the shunt resistor 19. Therefore, the semiconductor module 6 and the shunt resistor 19 generate heat and reach a relatively high temperature.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the plate member 2 has a protruding portion formed to protrude toward the substrate 3 in a portion corresponding to a region where the semiconductor module 6 and the shunt resistor 19 are arranged. 21. The protrusion 21 is formed in a substantially rectangular column shape in accordance with the shape (rectangle) of the region where the semiconductor module 6 and the shunt resistor 19 are disposed.

図1(B)に示すように、半導体モジュール6の金属板64は、基板3上の第2配線パターン5に当接するとともに半田付けされている。これにより、半導体チップ61からの発熱は、金属板64および第2配線パターン5を経由して効果的に基板3に伝達される。また、板部材2の突出部21と基板3との間には、絶縁放熱シート26および放熱グリス27が設けられている。絶縁放熱シート26は、例えばシリコン等を含む熱抵抗の小さな絶縁シートである。放熱グリス27は、第1熱伝導部材81と同様、例えばシリコンを基材とする、熱抵抗の小さなゲル状のグリスである。突出部21と基板3との間の隙間を絶縁放熱シート26および放熱グリス27で埋めることにより、基板3(半導体モジュール6)の熱を突出部21へ効果的に伝達し、突出部21から放熱することができる。
このように、突出部21は、ヒートシンクとしての役割を果たす。なお、本実施形態では、基板3に配線パターン11、12が設けられているため、半導体モジュール6の熱を突出部21へ効果的に伝達することができる。
As shown in FIG. 1B, the metal plate 64 of the semiconductor module 6 is in contact with and soldered to the second wiring pattern 5 on the substrate 3. Thereby, the heat generated from the semiconductor chip 61 is effectively transmitted to the substrate 3 via the metal plate 64 and the second wiring pattern 5. An insulating heat radiation sheet 26 and heat radiation grease 27 are provided between the protruding portion 21 of the plate member 2 and the substrate 3. The insulating heat dissipation sheet 26 is an insulating sheet having a small thermal resistance including, for example, silicon. Similarly to the first heat conducting member 81, the heat dissipating grease 27 is a gel-like grease having, for example, silicon as a base material and a small thermal resistance. By filling the gap between the protrusion 21 and the substrate 3 with the insulating heat dissipation sheet 26 and the heat dissipation grease 27, the heat of the substrate 3 (semiconductor module 6) is effectively transmitted to the protrusion 21, and the heat is dissipated from the protrusion 21. can do.
Thus, the protrusion 21 serves as a heat sink. In the present embodiment, since the wiring patterns 11 and 12 are provided on the substrate 3, the heat of the semiconductor module 6 can be effectively transferred to the protruding portion 21.

また、本実施形態では、半導体モジュール6の金属板64の延出部66および樹脂体62とカバー部材7の第1凸部71との間には、第1熱伝導部材81(放熱グリス)が設けられている。これにより、半導体チップ61が発する熱は、金属板64(延出部66)、樹脂体62および第1熱伝導部材81を経由してカバー部材7側へ効果的に伝達される。その結果、カバー部材7を放熱用の部材として利用でき、半導体モジュール6の熱を効果的に放熱することができる。   In the present embodiment, the first heat conducting member 81 (heat dissipating grease) is provided between the extending portion 66 and the resin body 62 of the metal plate 64 of the semiconductor module 6 and the first convex portion 71 of the cover member 7. Is provided. Thereby, the heat generated by the semiconductor chip 61 is effectively transmitted to the cover member 7 side via the metal plate 64 (extending portion 66), the resin body 62, and the first heat conducting member 81. As a result, the cover member 7 can be used as a heat radiating member, and the heat of the semiconductor module 6 can be effectively radiated.

なお、半導体モジュール6の端子631、633は、それぞれ基板3上の第1配線パターン41、42に半田付けされているため、半導体チップ61が発する熱は、端子631、633、第1配線パターン41、42、基板3を経由して板部材2の突出部21へ伝達される。   Since the terminals 631 and 633 of the semiconductor module 6 are soldered to the first wiring patterns 41 and 42 on the substrate 3, respectively, the heat generated by the semiconductor chip 61 is the terminals 631 and 633 and the first wiring pattern 41. , 42, and transmitted through the substrate 3 to the protruding portion 21 of the plate member 2.

以上説明したように、本実施形態では、金属板64は、樹脂体62から板面方向に延出し基板3上の第2配線パターン5に半田付けされる延出部66を有している。また、カバー部材7は、金属板64の延出部66に向かって突出するよう形成される第1凸部71を有している。そして、金属板64の延出部66および樹脂体62とカバー部材7の第1凸部71との間の隙間を埋めるようにして第1熱伝導部材81が設けられている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップ61の熱を金属板64、樹脂体62および第1熱伝導部材81を経由してカバー部材7側へ伝達および放熱することができる。また、半導体チップ61の熱は、金属板64の延出部66および第2配線パターン5を経由して基板3側へも伝達され放熱される。   As described above, in the present embodiment, the metal plate 64 has the extending portion 66 that extends from the resin body 62 in the plate surface direction and is soldered to the second wiring pattern 5 on the substrate 3. The cover member 7 has a first convex portion 71 formed so as to protrude toward the extending portion 66 of the metal plate 64. And the 1st heat conductive member 81 is provided so that the clearance gap between the extending part 66 of the metal plate 64 and the resin body 62, and the 1st convex part 71 of the cover member 7 may be filled up. Thereby, the heat of the semiconductor chip 61 that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member 7 side via the metal plate 64, the resin body 62, and the first heat conducting member 81. Further, the heat of the semiconductor chip 61 is also transmitted to the substrate 3 side through the extended portion 66 of the metal plate 64 and the second wiring pattern 5 to be radiated.

このように、本実施形態では、カバー部材7に形成される第1凸部71は比較的単純な形状であり、第1凸部71と延出部66との間に第1熱伝導部材81を設けることにより金属板64の熱をカバー部材7に効果的に伝達することができる。したがって、簡単な構成により、半導体モジュール6の熱を効果的に放熱することができる。   Thus, in this embodiment, the 1st convex part 71 formed in the cover member 7 is a comparatively simple shape, and the 1st heat conductive member 81 is provided between the 1st convex part 71 and the extension part 66. FIG. By providing the heat, the heat of the metal plate 64 can be effectively transmitted to the cover member 7. Therefore, the heat of the semiconductor module 6 can be effectively radiated with a simple configuration.

また、本実施形態では半導体モジュール6の熱をカバー部材7側から効果的に放熱することができるため、基板3のスペックを低減すること(配線パターンの薄銅化、基板サイズの低減等)ができる。したがって、電子制御ユニット1の低コスト化および小型軽量化を図ることができる。   Further, in the present embodiment, since the heat of the semiconductor module 6 can be effectively radiated from the cover member 7 side, it is possible to reduce the specifications of the substrate 3 (thinning of the wiring pattern, reduction of the substrate size, etc.). it can. Accordingly, the electronic control unit 1 can be reduced in cost and size and weight.

また、本実施形態では、カバー部材7は、基板3とは反対側の面の第1凸部71に対応する位置に、第1凸部71の形状に対応して凹むよう形成される第1凹部72を有している。これにより、カバー部材7に第1凸部71を設ける場合でも、カバー部材7の体積、重量、および、部材コストの増大を抑えることができる。また、この構成のカバー部材7の場合、プレス加工のような比較的簡単な方法で形成することができる。   In the present embodiment, the cover member 7 is formed so as to be recessed corresponding to the shape of the first protrusion 71 at a position corresponding to the first protrusion 71 on the surface opposite to the substrate 3. A recess 72 is provided. Thereby, even when providing the 1st convex part 71 in the cover member 7, the increase in the volume of the cover member 7, a weight, and member cost can be suppressed. In the case of the cover member 7 having this configuration, it can be formed by a relatively simple method such as press working.

また、本実施形態では、板部材2は、基板3の半導体モジュール6が実装された部分に向かって突出するよう形成される突出部21を有している。これにより、板部材2(突出部21)を、基板3のうち半導体モジュール6が実装された部分に容易に近接させることができる。また、板部材2(突出部21)と基板3との間には、絶縁放熱シート26および放熱グリス27が設けられている。この構成により、半導体モジュール6の熱を基板3を経由して板部材2側に効果的に伝達することができる。したがって、半導体モジュール6の熱を、カバー部材7からだけでなく、板部材2からも効果的に放熱することができる。さらに、突出部21の厚み分、板部材2のヒートマスを大きくすることができるため、半導体モジュール6の熱を放熱する効果をより高めることができる。   Moreover, in this embodiment, the plate member 2 has the protrusion part 21 formed so that it may protrude toward the part in which the semiconductor module 6 of the board | substrate 3 was mounted. Thereby, the board member 2 (projection part 21) can be made to adjoin easily to the part in which the semiconductor module 6 was mounted among the board | substrates 3. FIG. Further, an insulating heat radiating sheet 26 and a heat radiating grease 27 are provided between the plate member 2 (projecting portion 21) and the substrate 3. With this configuration, the heat of the semiconductor module 6 can be effectively transferred to the plate member 2 side via the substrate 3. Therefore, the heat of the semiconductor module 6 can be effectively radiated not only from the cover member 7 but also from the plate member 2. Furthermore, since the heat mass of the plate member 2 can be increased by the thickness of the protruding portion 21, the effect of radiating the heat of the semiconductor module 6 can be further enhanced.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による電子制御ユニットの一部を図3に示す。第2実施形態は、金属板の延出部およびカバー部材の第1凸部の大きさ等が第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
A part of the electronic control unit according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the size of the extending portion of the metal plate and the first convex portion of the cover member.

図3(A)および(B)に示すように、第2実施形態では、樹脂体62からの金属板64の延出の量、すなわち、延出部66の大きさが、第1実施形態と比べ、大きく形成されている。金属板64の一方の面641のうちの延出部66の面積をSm(図3(B)に斜線の格子で示す領域の面積)、樹脂体62の一方の面621の面積をSr(図3(B)に縦横線の格子で示す領域の面積)とすると、金属板64および樹脂体62は、0.5≦Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成されている。ここで、金属板64および樹脂体62は、Sm/Sr=0.75の関係を満たすよう形成されていることが好ましい。   As shown in FIGS. 3A and 3B, in the second embodiment, the amount of extension of the metal plate 64 from the resin body 62, that is, the size of the extension portion 66 is different from that of the first embodiment. In comparison, it is formed larger. Of the one surface 641 of the metal plate 64, the area of the extending portion 66 is Sm (the area of the region indicated by the hatched grid in FIG. 3B), and the area of the one surface 621 of the resin body 62 is Sr (FIG. 3 (B), the metal plate 64 and the resin body 62 are formed so as to satisfy the relationship of 0.5 ≦ Sm / Sr ≦ 1.0. Here, it is preferable that the metal plate 64 and the resin body 62 are formed so as to satisfy the relationship of Sm / Sr = 0.75.

また、本実施形態では、カバー部材7の第1凸部71は、延出部66の形状および大きさに対応するよう、第1実施形態よりも大きく形成されている。そして、第1熱伝導部材81は、第1実施形態と同様、金属板64の延出部66および樹脂体62とカバー部材7の第1凸部71との間の隙間を埋めるようにして設けられている。
第2実施形態は、上述した点(構成)以外は第1実施形態と同様である。
In the present embodiment, the first convex portion 71 of the cover member 7 is formed larger than the first embodiment so as to correspond to the shape and size of the extending portion 66. And the 1st heat conductive member 81 is provided so that the clearance gap between the extension part 66 of the metal plate 64 and the resin body 62, and the 1st convex part 71 of the cover member 7 may be filled similarly to 1st Embodiment. It has been.
The second embodiment is the same as the first embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、金属板64および樹脂体62は、0.5≦Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成されている。金属板64および樹脂体62を、0.5≦Sm/Srの関係を満たすよう形成することにより、金属板64(延出部66)の表面積および体積(ヒートマス)を所定値以上確保することができる。これにより、半導体モジュール6は、半導体チップ61が発する熱を金属板64を経由して効果的に放熱することができる。また、金属板64および樹脂体62を、Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成することにより、金属板64の重量および部材コストの増大を抑え、かつ、基板3における他の電子部品等の設置スペースを容易に確保することができる。ここで、金属板64および樹脂体62を、Sm/Sr=0.75の関係を満たすよう形成した場合、金属板64を経由した放熱の効果と重量および部材コスト増大の抑制等の効果とを両立できるとともに、それぞれの効果を最大限まで高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the metal plate 64 and the resin body 62 are formed so as to satisfy the relationship of 0.5 ≦ Sm / Sr ≦ 1.0. By forming the metal plate 64 and the resin body 62 so as to satisfy the relationship of 0.5 ≦ Sm / Sr, it is possible to secure the surface area and volume (heat mass) of the metal plate 64 (extension part 66) at a predetermined value or more. it can. Thereby, the semiconductor module 6 can effectively radiate the heat generated by the semiconductor chip 61 via the metal plate 64. Further, by forming the metal plate 64 and the resin body 62 so as to satisfy the relationship of Sm / Sr ≦ 1.0, an increase in the weight and member cost of the metal plate 64 can be suppressed, and other electronic components on the substrate 3 can be suppressed. Etc. can be easily secured. Here, when the metal plate 64 and the resin body 62 are formed so as to satisfy the relationship of Sm / Sr = 0.75, the effect of heat dissipation via the metal plate 64 and the effect of suppressing the increase in weight and member cost are obtained. In addition to being able to achieve both, each effect can be maximized.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態による電子制御ユニットの一部を図4に示す。第3実施形態は、カバー部材の第1凸部近傍の形状が第2実施形態と異なる。
(Third embodiment)
A part of the electronic control unit according to the third embodiment of the present invention is shown in FIG. The third embodiment differs from the second embodiment in the shape of the cover member near the first convex portion.

第3実施形態では、カバー部材7は、第2実施形態で示した第1凹部72に相当する構成を有していない。すなわち、カバー部材7の第1凸部71とは反対側の面は平面状に形成されている。第3実施形態のカバー部材7は、例えばダイカストにより形成することができる。
第3実施形態は、上述した点(構成)以外は第2実施形態と同様である。
In the third embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first recess 72 shown in the second embodiment. That is, the surface of the cover member 7 opposite to the first convex portion 71 is formed in a flat shape. The cover member 7 of the third embodiment can be formed by die casting, for example.
The third embodiment is the same as the second embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、カバー部材7は、第2実施形態で示した第1凹部72に相当する構成を有していない。そのため、第2実施形態と比べ、カバー部材7の重量および部材コストは増大するものの、カバー部材7(第1凸部71)の体積(ヒートマス)が増大するため、第1凸部71を経由したカバー部材7からの放熱の効果をより高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first recess 72 shown in the second embodiment. Therefore, compared with the second embodiment, although the weight and member cost of the cover member 7 are increased, the volume (heat mass) of the cover member 7 (first convex portion 71) is increased, and therefore the first convex portion 71 is routed. The effect of heat radiation from the cover member 7 can be further enhanced.

(第4実施形態)
本発明の第4実施形態による電子制御ユニットの一部を図5に示す。第4実施形態は、カバー部材の形状等が第2実施形態と異なる。
(Fourth embodiment)
A part of the electronic control unit according to the fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. The fourth embodiment differs from the second embodiment in the shape of the cover member.

第4実施形態では、カバー部材7は、半導体モジュール6の端子631、633に向かって突出するよう形成される第2凸部73を有している。ここで、第2凸部73は、端子631、633に当接しておらず、端子631、633との間に所定の隙間を形成している。
また、本実施形態では、カバー部材7は、基板3とは反対側の面の第2凸部73に対応する位置に、第2凸部73の形状に対応して凹むよう形成される第2凹部74を有している。
In the fourth embodiment, the cover member 7 has a second convex portion 73 formed so as to protrude toward the terminals 631 and 633 of the semiconductor module 6. Here, the second convex portion 73 is not in contact with the terminals 631 and 633, and a predetermined gap is formed between the second convex portion 73 and the terminals 631 and 633.
In the present embodiment, the cover member 7 is formed so as to be recessed corresponding to the shape of the second protrusion 73 at a position corresponding to the second protrusion 73 on the surface opposite to the substrate 3. A recess 74 is provided.

本実施形態では、第2凸部73および第2凹部74を、例えばプレス加工により形成することができる。あるいは、ダイカストにより第2凸部73を形成した後、切削等により第2凹部74を形成する方法も考えられる。   In this embodiment, the 2nd convex part 73 and the 2nd recessed part 74 can be formed by press work, for example. Or after forming the 2nd convex part 73 by die-casting, the method of forming the 2nd recessed part 74 by cutting etc. is also considered.

そして、本実施形態は、端子631、632、633および樹脂体62と第2凸部73との間の隙間を埋めるようにして設けられる第2熱伝導部材82をさらに備えている。第2熱伝導部材82は、第1熱伝導部材81と同様、例えばシリコンを基材とする、熱抵抗の小さなゲル状の絶縁性のグリスである。
第4実施形態は、上述した点(構成)以外は第2実施形態と同様である。
The present embodiment further includes terminals 631, 632, 633 and a second heat conducting member 82 provided so as to fill the gaps between the resin body 62 and the second convex portion 73. Similar to the first heat conducting member 81, the second heat conducting member 82 is a gel-like insulating grease having a low thermal resistance, for example, using silicon as a base material.
The fourth embodiment is the same as the second embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、カバー部材7は第2凸部73を有し、当該第2凸部73と端子631、632、633との間に第2熱伝導部材82が設けられている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップ61の熱を端子631、632、633、樹脂体62および第2熱伝導部材82を経由してカバー部材7側へ伝達および放熱することができる。したがって、第2実施形態と比べ、半導体モジュール6の熱を放熱する効果をより高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the cover member 7 has the second convex portion 73, and the second heat conducting member 82 is provided between the second convex portion 73 and the terminals 631, 632, and 633. ing. Thereby, the heat of the semiconductor chip 61 that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member 7 side via the terminals 631, 632, 633, the resin body 62, and the second heat conducting member 82. Therefore, compared with the second embodiment, the effect of radiating the heat of the semiconductor module 6 can be further enhanced.

(第5実施形態)
本発明の第5実施形態による電子制御ユニットの一部を図6に示す。第5実施形態は、構成要素が1つ多い点で第4実施形態と異なる。
(Fifth embodiment)
A part of the electronic control unit according to the fifth embodiment of the present invention is shown in FIG. The fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that there is one more component.

第5実施形態は、半導体モジュール6の樹脂体62の他方の面622とカバー部材7との間の隙間を埋めるようにして設けられる第3熱伝導部材83をさらに備えている。第3熱伝導部材83は、第1熱伝導部材81および第2熱伝導部材82と同様、例えばシリコンを基材とする、熱抵抗の小さなゲル状の絶縁性のグリスである。本実施形態では、第1熱伝導部材81と第2熱伝導部材82と第3熱伝導部材83とは、一体となるよう設けられている。そのため、半導体モジュール6のカバー部材7側は、第1熱伝導部材81、第2熱伝導部材82および第3熱伝導部材83により覆われている。
第5実施形態は、上述した点(構成)以外は第4実施形態と同様である。
The fifth embodiment further includes a third heat conducting member 83 provided so as to fill a gap between the other surface 622 of the resin body 62 of the semiconductor module 6 and the cover member 7. The third heat conducting member 83 is a gel-like insulating grease with a low thermal resistance, for example, based on silicon, like the first heat conducting member 81 and the second heat conducting member 82. In the present embodiment, the first heat conducting member 81, the second heat conducting member 82, and the third heat conducting member 83 are provided so as to be integrated. Therefore, the cover member 7 side of the semiconductor module 6 is covered with the first heat conductive member 81, the second heat conductive member 82, and the third heat conductive member 83.
The fifth embodiment is the same as the fourth embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、半導体モジュール6の樹脂体62の他方の面622とカバー部材7との間に第3熱伝導部材83が設けられている。これにより、スイッチング作動により発熱する半導体チップ61の熱を樹脂体62および第3熱伝導部材83を経由してカバー部材7側へ伝達および放熱することができる。したがって、第4実施形態と比べ、半導体モジュール6の熱を放熱する効果をより高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the third heat conducting member 83 is provided between the other surface 622 of the resin body 62 of the semiconductor module 6 and the cover member 7. Thereby, the heat of the semiconductor chip 61 that generates heat by the switching operation can be transmitted and radiated to the cover member 7 via the resin body 62 and the third heat conducting member 83. Therefore, compared with the fourth embodiment, the effect of radiating the heat of the semiconductor module 6 can be further enhanced.

(第6実施形態)
本発明の第6実施形態による電子制御ユニットの一部を図7に示す。第6実施形態は、カバー部材の第1凸部近傍の形状および第2凸部近傍の形状が第5実施形態と異なる。
(Sixth embodiment)
A part of the electronic control unit according to the sixth embodiment of the present invention is shown in FIG. The sixth embodiment is different from the fifth embodiment in the shape in the vicinity of the first convex portion and the shape in the vicinity of the second convex portion of the cover member.

第6実施形態では、カバー部材7は、第5実施形態で示した第2凹部74に相当する構成を有していない。すなわち、カバー部材7の第2凸部73とは反対側の面は平面状に形成されている。また、カバー部材7は、第1凹部72に相当する構成についても有しておらず、カバー部材7の第1凸部71とは反対側の面は平面状に形成されている。第6実施形態のカバー部材7は、例えばダイカストにより形成することができる。
第6実施形態は、上述した点(構成)以外は第5実施形態と同様である。
In the sixth embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the second recess 74 shown in the fifth embodiment. That is, the surface of the cover member 7 opposite to the second convex portion 73 is formed in a flat shape. Further, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first concave portion 72, and the surface of the cover member 7 opposite to the first convex portion 71 is formed in a flat shape. The cover member 7 of the sixth embodiment can be formed by, for example, die casting.
The sixth embodiment is the same as the fifth embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、カバー部材7は、第5実施形態で示した第1凹部72および第2凹部74に相当する構成を有していない。そのため、第5実施形態と比べ、カバー部材7の重量および部材コストは増大するものの、カバー部材7(第1凸部71、第2凸部73)の体積(ヒートマス)が増大するため、第1凸部71および第2凸部73を経由したカバー部材7からの放熱の効果をより高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first recess 72 and the second recess 74 shown in the fifth embodiment. Therefore, compared with the fifth embodiment, although the weight and member cost of the cover member 7 are increased, the volume (heat mass) of the cover member 7 (first convex portion 71, second convex portion 73) is increased. The effect of heat dissipation from the cover member 7 via the convex portion 71 and the second convex portion 73 can be further enhanced.

(第7実施形態)
本発明の第7実施形態による電子制御ユニットの一部を図8に示す。第7実施形態は、基板上の第2配線パターンおよびカバー部材の第1凸部の大きさ等が第2実施形態と異なる。
(Seventh embodiment)
A part of the electronic control unit according to the seventh embodiment of the present invention is shown in FIG. The seventh embodiment differs from the second embodiment in the size of the second wiring pattern on the substrate and the first convex portion of the cover member.

図8(A)および(B)に示すように、第7実施形態では、基板3上の第2配線パターン5は、金属板64の延出部66の外縁よりも外側へ大きく拡がるよう延びて形成されている。
また、本実施形態では、カバー部材7の第1凸部71は、第2配線パターン5の形状および大きさに対応するよう、第2実施形態よりも大きく形成されている。
さらに、第1熱伝導部材81は、第2配線パターン5と第1凸部71との間の隙間を埋めるよう延びて形成されている(図8(A)および(B)参照)。
第7実施形態は、上述した点(構成)以外は第2実施形態と同様である。
As shown in FIGS. 8A and 8B, in the seventh embodiment, the second wiring pattern 5 on the substrate 3 extends so as to expand outward more than the outer edge of the extending portion 66 of the metal plate 64. Is formed.
In the present embodiment, the first convex portion 71 of the cover member 7 is formed larger than the second embodiment so as to correspond to the shape and size of the second wiring pattern 5.
Further, the first heat conducting member 81 is formed to extend so as to fill the gap between the second wiring pattern 5 and the first convex portion 71 (see FIGS. 8A and 8B).
The seventh embodiment is the same as the second embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、基板3上の第2配線パターン5は、金属板64の延出部66の外縁よりも外側へ大きく拡がるよう延びて形成されている。そして、第1熱伝導部材81は、第2配線パターン5と第1凸部71との間の隙間を埋めるよう延びて形成されている。これにより、金属板64の延出部66から基板3上の第2配線パターン5へ伝達した熱を、第1熱伝導部材81を経由してカバー部材7側へ伝達および放熱することができる。したがって、半導体モジュール6の熱を放熱する効果をより高めることができる。   As described above, in the present embodiment, the second wiring pattern 5 on the substrate 3 is formed to extend so as to expand outward more than the outer edge of the extending portion 66 of the metal plate 64. The first heat conducting member 81 is formed so as to fill the gap between the second wiring pattern 5 and the first convex portion 71. Thereby, the heat transmitted from the extending portion 66 of the metal plate 64 to the second wiring pattern 5 on the substrate 3 can be transmitted and radiated to the cover member 7 side via the first heat conducting member 81. Therefore, the effect of radiating the heat of the semiconductor module 6 can be further enhanced.

(第8実施形態)
本発明の第8実施形態による電子制御ユニットの一部を図9に示す。第8実施形態は、カバー部材の第1凸部近傍の形状が第7実施形態と異なる。
(Eighth embodiment)
FIG. 9 shows a part of an electronic control unit according to the eighth embodiment of the present invention. The eighth embodiment differs from the seventh embodiment in the shape of the cover member near the first convex portion.

第8実施形態では、カバー部材7は、第7実施形態で示した第1凹部72に相当する構成を有していない。すなわち、カバー部材7の第1凸部71とは反対側の面は平面状に形成されている。
第8実施形態は、上述した点(構成)以外は第7実施形態と同様である。
In the eighth embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first recess 72 shown in the seventh embodiment. That is, the surface of the cover member 7 opposite to the first convex portion 71 is formed in a flat shape.
The eighth embodiment is the same as the seventh embodiment except for the points (configurations) described above.

以上説明したように、本実施形態では、カバー部材7は、第7実施形態で示した第1凹部72に相当する構成を有していない。そのため、第7実施形態と比べ、カバー部材7の重量および部材コストは増大するものの、カバー部材7(第1凸部71)の体積(ヒートマス)が増大するため、第1凸部71を経由したカバー部材7からの放熱の効果をより高めることができる。   As described above, in this embodiment, the cover member 7 does not have a configuration corresponding to the first recess 72 shown in the seventh embodiment. Therefore, although the weight and member cost of the cover member 7 are increased as compared with the seventh embodiment, the volume (heat mass) of the cover member 7 (first convex portion 71) is increased, so that the first convex portion 71 is routed. The effect of heat radiation from the cover member 7 can be further enhanced.

(第9実施形態)
本発明の第9実施形態による電子制御ユニットの一部を図10に示す。第9実施形態は、基板上の第2配線パターンの形状が第7実施形態と異なる。
(Ninth embodiment)
A part of the electronic control unit according to the ninth embodiment of the present invention is shown in FIG. The ninth embodiment differs from the seventh embodiment in the shape of the second wiring pattern on the substrate.

図10に示すように、第9実施形態では、基板3上の第2配線パターン5は、パターン51とパターン52とからなる。パターン51は、第2実施形態で示した第2配線パターン5と同様の大きさおよび形状(矩形)に形成されており、半導体モジュール6の金属板64に当接している。パターン52は、パターン51の3辺を取り囲むよう、コ字状に形成されている。これにより、パターン51とパターン52との間には、コ字状の隙間Cが形成されている。この隙間Cは、例えば基板3上にコ字状のレジストを設けた上で、第2配線パターン5を形成することにより形成可能である。なお、パターン52の外縁の形状は、第7実施形態で示した第2配線パターン5の外縁に略一致する。第1熱伝導部材81は、第2配線パターン5(パターン51およびパターン52)と第1凸部71との間の隙間を埋めるよう延びて形成されている
第9実施形態は、上述した点(構成)以外は第7実施形態と同様である。
As shown in FIG. 10, in the ninth embodiment, the second wiring pattern 5 on the substrate 3 includes a pattern 51 and a pattern 52. The pattern 51 is formed in the same size and shape (rectangular shape) as the second wiring pattern 5 shown in the second embodiment, and is in contact with the metal plate 64 of the semiconductor module 6. The pattern 52 is formed in a U shape so as to surround the three sides of the pattern 51. Thereby, a U-shaped gap C is formed between the pattern 51 and the pattern 52. The gap C can be formed, for example, by forming the second wiring pattern 5 after providing a U-shaped resist on the substrate 3. The shape of the outer edge of the pattern 52 substantially matches the outer edge of the second wiring pattern 5 shown in the seventh embodiment. The first heat conducting member 81 is formed to extend so as to fill the gap between the second wiring pattern 5 (pattern 51 and pattern 52) and the first convex portion 71. The ninth embodiment is the point described above ( The configuration is the same as in the seventh embodiment except for the configuration.

本実施形態では、金属板64の延出部66を第2配線パターン5に半田付けするとき、例えば半田および延出部66をパターン51に載せ、半田を溶かすことで半田付けを行う方法を採用することができる。本実施形態ではパターン51とパターン52との間にはコ字状の隙間が形成されているため、半田付けを行うとき、溶けた半田がパターン51からパターン52まで流れる(移動する)ことが抑制される。そのため、半導体モジュール6を基板3に実装するときの位置ずれを抑制でき、ロボットまたは装置等により半田付けを自動化することも容易である。   In the present embodiment, when the extending portion 66 of the metal plate 64 is soldered to the second wiring pattern 5, for example, a method of performing soldering by placing the solder and the extending portion 66 on the pattern 51 and melting the solder is adopted. can do. In the present embodiment, since a U-shaped gap is formed between the pattern 51 and the pattern 52, it is suppressed that molten solder flows (moves) from the pattern 51 to the pattern 52 when performing soldering. Is done. For this reason, it is possible to suppress a positional shift when the semiconductor module 6 is mounted on the substrate 3, and it is easy to automate soldering by a robot or an apparatus.

(他の実施形態)
上述の実施形態では、第1熱伝導部材、第2熱伝導部材および第3熱伝導部材を、放熱グリスにより形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第1熱伝導部材、第2熱伝導部材または第3熱伝導部材を、例えばシリコン等を含む熱抵抗の小さな絶縁シート(絶縁放熱シート)により形成してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、半導体モジュールの金属板がグランド(ドレイン)用端子として用いられるのであれば、カバー部材の第1凸部と金属板の延出部とは当接していてもよい。
(Other embodiments)
In the above-mentioned embodiment, the example which forms a 1st heat conductive member, a 2nd heat conductive member, and a 3rd heat conductive member with thermal radiation grease was shown. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the first heat conducting member, the second heat conducting member, or the third heat conducting member is formed by an insulating sheet (insulating heat radiating sheet) having a low thermal resistance, including, for example, silicon. May be.
In another embodiment of the present invention, if the metal plate of the semiconductor module is used as a ground (drain) terminal, the first convex portion of the cover member and the extending portion of the metal plate are in contact with each other. Also good.

上述の実施形態では、板部材の突出部と基板との間に絶縁放熱シートおよび放熱グリスを設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、板部材と基板との間に設けられる絶縁放熱シートおよび放熱グリスの配置順序はどのようであってもよい。また、板部材と基板との間には、絶縁放熱シートおよび放熱グリスのいずれか一方のみ配置することとしてもよい。さらに、板部材と基板とを密に当接することができる場合、板部材と基板との間に絶縁放熱シートまたは放熱グリスを設けない構成としてもよい。   In the above-mentioned embodiment, the example which provides an insulation heat radiation sheet and heat radiation grease between the protrusion part of the board member and the board | substrate was shown. On the other hand, in other embodiment of this invention, the arrangement | positioning order of the insulation thermal radiation sheet and thermal radiation grease provided between a board member and a board | substrate may be what. Moreover, it is good also as arrange | positioning only any one of an insulation thermal radiation sheet and thermal radiation grease between a board member and a board | substrate. Furthermore, in the case where the plate member and the substrate can be brought into close contact with each other, the insulating heat dissipation sheet or the heat dissipation grease may not be provided between the plate member and the substrate.

また、本発明の他の実施形態では、板部材は突出部を有していなくてもよい。また、板部材と基板とは、当接せず、あるいは、間に絶縁放熱シートまたは放熱グリス等を介さず、所定のクリアランスが形成された状態で設けられることとしてもよい。   Moreover, in other embodiment of this invention, the board member does not need to have a protrusion part. Further, the plate member and the substrate may be provided in a state in which a predetermined clearance is formed without contact with each other or without an insulating heat radiating sheet or heat radiating grease interposed therebetween.

また、本発明の他の実施形態では、阻害要因がない限り、上述の複数の実施形態をどのように組み合わせて実施してもよい。
本発明による電子制御ユニットは、電動式パワーステアリングシステムに限らず、他のシステムのモータの回転駆動を制御するのに用いてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
Moreover, in other embodiment of this invention, as long as there is no obstruction factor, you may implement in any combination of the above-mentioned several embodiment.
The electronic control unit according to the present invention is not limited to an electric power steering system, and may be used to control the rotational drive of a motor of another system.
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

1 ・・・・電子制御ユニット
2 ・・・・板部材
3 ・・・・基板
4、41、42 ・・・第1配線パターン
5 ・・・・第2配線パターン
6 ・・・・半導体モジュール
61 ・・・半導体チップ
62 ・・・樹脂体
63、631、632、633 ・・・端子
64 ・・・金属板
66 ・・・延出部
7 ・・・・カバー部材
71 ・・・第1凸部
81 ・・・第1熱伝導部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic control unit 2 ... Plate member 3 ... Board | substrate 4, 41, 42 ... 1st wiring pattern 5 ...... 2nd wiring pattern 6 ... Semiconductor module 61 ... Semiconductor chip 62 ... Resin bodies 63, 631, 632, 633 ... Terminal 64 ... Metal plate 66 ... Extension part 7 ... Cover member 71 ... First convex part 81... First heat conducting member

Claims (10)

金属製の板部材と、
前記板部材に設置される樹脂製の基板と、
前記基板の前記板部材とは反対側の面に設けられる第1配線パターンおよび第2配線パターンと、
スイッチング機能を有する半導体チップ、当該半導体チップを覆うよう形成される板状の樹脂体、前記半導体チップに電気的に接続するとともに前記樹脂体から突出し前記第1配線パターンに半田付けされる複数の端子、および、一方の面が前記樹脂体の一方の面から露出するとともに他方の面が前記半導体チップに電気的に接続する金属板を有し、前記樹脂体の一方の面が前記基板に対向するようにして前記基板の前記板部材とは反対側の面に表面実装される半導体モジュールと、
前記基板の前記半導体モジュール側を覆うことで前記半導体モジュールを保護可能に設けられる金属製のカバー部材と、を備え、
前記金属板は、前記樹脂体から板面方向に延出し前記第2配線パターンに半田付けされる延出部を有し、
前記カバー部材は、前記延出部に向かって突出するよう形成される第1凸部を有し、
前記延出部および前記樹脂体と前記第1凸部との間の隙間を埋めるようにして設けられる第1熱伝導部材をさらに備えることを特徴とする電子制御ユニット。
A metal plate member;
A resin substrate installed on the plate member;
A first wiring pattern and a second wiring pattern provided on a surface of the substrate opposite to the plate member;
A semiconductor chip having a switching function, a plate-shaped resin body formed so as to cover the semiconductor chip, and a plurality of terminals electrically connected to the semiconductor chip and protruding from the resin body and soldered to the first wiring pattern And one surface is exposed from one surface of the resin body, and the other surface has a metal plate electrically connected to the semiconductor chip, and the one surface of the resin body faces the substrate. A semiconductor module that is surface-mounted on the surface of the substrate opposite to the plate member;
A metal cover member provided so as to protect the semiconductor module by covering the semiconductor module side of the substrate;
The metal plate has an extending portion that extends in the plate surface direction from the resin body and is soldered to the second wiring pattern,
The cover member has a first convex portion formed so as to protrude toward the extending portion,
The electronic control unit further comprising a first heat conducting member provided so as to fill a gap between the extending portion and the resin body and the first convex portion.
前記カバー部材は、前記基板とは反対側の面の前記第1凸部に対応する位置に、前記第1凸部の形状に対応して凹むよう形成される第1凹部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子制御ユニット。   The cover member has a first recess formed to be recessed corresponding to the shape of the first protrusion at a position corresponding to the first protrusion on the surface opposite to the substrate. The electronic control unit according to claim 1. 前記第2配線パターンは、前記延出部の外縁よりも外側へ大きく拡がるよう延びて形成され、
前記第1熱伝導部材は、前記第2配線パターンと前記第1凸部との間の隙間を埋めるよう延びて形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子制御ユニット。
The second wiring pattern is formed so as to extend to the outside larger than the outer edge of the extension part,
3. The electronic control unit according to claim 1, wherein the first heat conducting member extends to fill a gap between the second wiring pattern and the first convex portion.
前記カバー部材は、前記複数の端子に向かって突出するよう形成される第2凸部を有し、
前記複数の端子および前記樹脂体と前記第2凸部との間の隙間を埋めるようにして設けられる第2熱伝導部材をさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
The cover member has a second protrusion formed to protrude toward the plurality of terminals,
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a second heat conducting member provided so as to fill a gap between the plurality of terminals and the resin body and the second convex portion. Electronic control unit as described.
前記カバー部材は、前記基板とは反対側の面の前記第2凸部に対応する位置に、前記第2凸部の形状に対応して凹むよう形成される第2凹部を有することを特徴とする請求項4に記載の電子制御ユニット。   The cover member has a second recess formed to be recessed corresponding to the shape of the second protrusion at a position corresponding to the second protrusion on a surface opposite to the substrate. The electronic control unit according to claim 4. 前記樹脂体の他方の面と前記カバー部材との間の隙間を埋めるようにして設けられる第3熱伝導部材をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。   6. The electron according to claim 1, further comprising a third heat conducting member provided so as to fill a gap between the other surface of the resin body and the cover member. Controller unit. 前記金属板の一方の面のうちの前記延出部の面積をSm、前記樹脂体の一方の面の面積をSrとすると、
前記金属板および前記樹脂体は、0.5≦Sm/Sr≦1.0の関係を満たすよう形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。
When the area of the extending portion of one surface of the metal plate is Sm and the area of one surface of the resin body is Sr,
The electronic control unit according to claim 1, wherein the metal plate and the resin body are formed so as to satisfy a relationship of 0.5 ≦ Sm / Sr ≦ 1.0. .
前記金属板および前記樹脂体は、Sm/Sr=0.75の関係を満たすよう形成されていることを特徴とする請求項7に記載の電子制御ユニット。   The electronic control unit according to claim 7, wherein the metal plate and the resin body are formed so as to satisfy a relationship of Sm / Sr = 0.75. 前記板部材と前記基板との間に、絶縁放熱シートおよび放熱グリスの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。   The electronic control unit according to claim 1, further comprising at least one of an insulating heat radiation sheet and heat radiation grease between the plate member and the substrate. 前記板部材は、前記基板の前記半導体モジュールが実装された部分に向かって突出するよう形成される突出部を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子制御ユニット。   The electronic control unit according to claim 1, wherein the plate member has a protruding portion formed to protrude toward a portion of the substrate on which the semiconductor module is mounted. .
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