JP2021005580A - 電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る車載電子制御装置の構成を分解して示す斜視図である。
図1において、車載電子制御装置1は、回路基板12と、筐体10を備える。筐体10は、ベース13とカバー14を含む。
図2において、車載電子制御装置2は、図1の回路基板12の代わりに回路基板20を備える。回路基板20では、図1の貫通孔12cが除去されている。それ以外の車載電子制御装置2の構成は、図1の車載電子制御装置1の構成と同様である。
図3において、回路基板12は、図1の構成に加え、サーマルビア12a、12bを備える。サーマルビア12a、12bは、各電子部品11a、11bで発生した熱を回路基板12を通して垂直方向に放熱する。サーマルビア12a、12bには、放熱性を向上させるための充填材が埋め込まれていてもよい。サーマルビア12a、12bは、各電子部品11a、11bの真下にくるように配置される。また、サーマルビア12a、12bは、回路基板12を筐体10に組み付けたときに、矩形凸部21の真上にくるように配置される。
図4において、回路基板12は、配線16aを備える。配線16aは、貫通孔12cの間に配置することができる。このとき、貫通孔12cは、配線16aの両側に配置することができる。貫通孔12cは、各列ごとに直線状に並ぶようにM(Mは正の整数)列分だけ配置することができる。図4では、2個の貫通孔12cが各列ごとに直線状に並ぶように4列分だけ配置した例を示した。このとき、配線16aは、直線的に端子17a、17bを接続することができる。このため、端子17a、17bを最短経路で接続することができ、端子17a、17b間での信号の高速伝送を実現することができる。
図5において、電子部品11a、11b間で回路基板12を水平方向に伝わる熱Ha、Hbは、貫通孔12cで遮断される。このため、電子部品11a、11b間の熱干渉を低減させることができ、電子部品11a、11bの温度上昇を抑制することができる。
図6において、貫通孔12cは、電子部品11aの実装領域と、電子部品11bの実装領域との間からはみ出さない位置に配置されている。このため、各電子部品11a、11bから発生した熱の放熱経路ka、kbが貫通孔12cで絶たれるのを防止することができ、各電子部品11a、11bから発生した熱の放熱性を確保しつつ、電子部品11a、11b間の熱干渉を低減させることができる。
図7において、回路基板32は、図4の回路基板12の貫通孔12cおよび配線16aの代わりに、貫通孔32cおよび配線16bを備える。配線16bは、折り曲げ部を備える。このとき、貫通孔32cは、配線16bの位置を避けるように配線16bに沿って回路基板32に配置することができる。
図8において、回路基板42は、図4の回路基板12の貫通孔12cおよび配線16aの代わりに、貫通孔42cおよび配線16cを備える。貫通孔42cは、配線16cの配線領域を挟むように電子部品11a、11bの実装領域間に配置されている。このとき、配線16cは、直線的に端子17a、17bを接続することができ、端子17a、17bを最短経路で接続することができる。また、貫通孔42cは、電子部品11a、11b間の配線領域のみを残すように配置することができ、端子17a、17bを最短経路で接続可能としつつ、電子部品11a、11b間の熱干渉を抑制することができる。
図9の構成では、図3の放熱部材18a、18bが除去され、各電子部品11a、11bと回路基板12との間には空隙が設けられる。これにより、各電子部品11a、11bが回路基板12と接触するのを防止することができ、各電子部品11a、11bに加わる応力を緩和することができる。
図1から図9の構成では、電子部品11a、11bと矩形凸部21との間に回路基板12が配置されるが、図10の構成では、回路基板12と矩形凸部21との間に電子部品11a、11bが配置される。
図11において、回路基板52は、図3の回路基板12の貫通孔12cの代わりに、凹部12fを備える。凹部12fは、電子部品11a、11bの実装面側に形成することができる。凹部12fの個数および配置位置は、貫通孔12cと同様に設定することができる。
図12において、回路基板62には、図3の電子部品11a、11bの代わりに電子部品11が単独で実装されている。回路基板62では、図3の貫通孔12cは除去されている。回路基板62は、図3のサーマルビア12a、12bの代わりにサーマルビア62aを備える。
図13において、回路基板72では、図3の貫通孔12cは除去されている。図13の車載電子制御装置のそれ以外の構成は、図3の構成と同様である。
図14において、回路基板72には、電子部品11a、11bの実装領域間に貫通孔がない。このため、電子部品11a、11bの実装領域間に形成される配線72aの配置位置の制約がなくなり、電子部品11a、11bを最短経路で接続することができる。
図15において、回路基板72には、電子部品11a、11bの実装領域間に貫通孔がないため、各電子部品11a、11bで発生した熱Ha、Hbは、回路基板12を水平方向に伝わる。このため、電子部品11a、11b間で熱干渉を起こし、熱干渉に起因する各電子部品11a、11bの温度上昇を招く。
図16において、回路基板82は、図3のN個の貫通孔12cの代わりに、単数孔82aを備える。図16の車載電子制御装置のそれ以外の構成は、図3の構成と同様である。
図17において、単数孔82aは、電子部品11aの実装領域と、電子部品11bの実装領域との間からはみ出すようにして回路基板82に形成されている。
図18において、第1比較例では、図12の電子部品11として、3.5W電子部品を用いた場合の部品温度と、1.0W電子部品を用いた場合の部品温度を示した。第1、第2および第3実施形態と、第2および第3比較例では、図3、図7、図8、図13および図16の電子部品11a、11bとして、3.5W電子部品と1.0W電子部品を用いた場合のそれぞれの部品温度を示した。
Claims (10)
- 第1電子部品と第2電子部品とが隣接して実装されている回路基板と、
前記回路基板を固定する筐体とを備え、
前記回路基板は、前記第1電子部品の実装領域と前記第2電子部品の実装領域との間に配置されたN(Nは2以上の整数)個の貫通孔または凹部を備える電子制御装置。 - 前記回路基板は、前記第1電子部品と前記第2電子部品とを電気的に接続する配線を備え、
前記配線は、前記貫通孔または前記凹部の間に配置されている請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記N個の貫通孔または凹部は、前記配線の両側に配置されている請求項2に記載の電子制御装置。
- 前記配線は、前記第1電子部品の第1端子と前記第2電子部品の第2端子とを最短経路で接続する請求項2に記載の電子制御装置。
- 前記筐体は、樹脂と充填材を含む複合材料からなる請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記筐体は、
前記回路基板が固定されるベースと、
前記第1電子部品と前記第2電子部品の下に配置され、前記ベース上に突出した凸部を備える請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記N個の貫通孔または凹部は、前記第1電子部品と前記第2電子部品との熱干渉経路上に配置される請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記N個の貫通孔または凹部は、前記第1電子部品の放熱経路と前記第2電子部品の放熱経路を遮断しない位置に配置される請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記N個の貫通孔または凹部は、前記第1電子部品の実装領域と前記第2電子部品の実装領域との間からはみ出さない位置に配置される請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記N個の貫通孔または凹部は、前記第1電子部品の実装領域と前記第2電子部品の実装領域との間に各列ごとに直線状に並ぶようにM(Mは正の整数)列分だけ配置される請求項1に記載の電子制御装置。
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