JP4409738B2 - Heat dissipation structure of electronic equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御部とパワー部とからなる電子機器の放熱構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から車両にはECUと呼ばれる電子制御装置が、各種制御対象の機能毎にユニットとしてまとめられて搭載されている。各ECUでは、マイクロコンピュータなどを含んで論理的な制御演算を行う制御回路部分と、外部への電力制御を行うパワー回路部分とを有する。
【0003】
以下に、従来例の電子制御装置を図7を用いて説明する。図7は従来例の電子制御装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【0004】
1は電子制御装置で、電子制御装置1の主要部分はコネクタ一体樹脂ケース2内に収納される。コネクタ一体樹脂ケース2の側面の一つには、制御用コネクタ3およびパワー用コネクタ4,5が集められる。これによって、電子制御装置1への接続を一つの方向からのみ行うことができる。コネクタ一体樹脂ケース2内には、複数のパワー部品6,7が装着され、接続用端子8,9も設けられる。接続用端子8,9は、制御基板10との電気的な接続に用いられる。制御基板10は、コネクタ一体樹脂ケース2の上面側に装着され、接続用端子8,9と電気的に接続するためのスルーホール11,12を有する。制御基板10上には、複数の制御部品13,14,15が実装される。制御基板10の上方には、蓋20がかぶせられる。コネクタ一体樹脂ケース2の底面側には、パワー部品6,7なとから発生する熱を放出するヒートシンク21が装着される。蓋20およびヒートシンク21とコネクタ一体樹脂ケース2との間の接合部には、防水用のパッキン22,23を介在させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の図7に示すような電子制御装置では、一般に電子制御装置1のパワー回路部分のパワー用コネクタ4,5のコネクタピン近傍、および接続用端子8,9に接続され大電流が流れるバスバー部は、発熱が大きい。コネクタピン近傍およびバスバー部で発生した熱は、コネクタ一体樹脂ケース2の底面に装着されたヒートシンク21によって放熱される。制御回路部分に影響がでない程度に放熱性を向上させるためには、一つの方法としてヒートシンク21を大きくすることが考えられる。しかし、ヒートシンク21のサイズが大きくなると、電子制御装置全体のサイズが大きくなり、小型化えの対応が困難になる。また、大型のヒートシンクを使用することにより製造コストが上昇すると言う問題が残る。
【0006】
本発明は上述の問題を解決するもので、電子機器の制御部にパワー回路部分で発生する熱の影響がおよびにくい放熱構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の目的を達成するもので、パワー部品が内部に配置されたケースと、前記ケースに装着され凹部が形成されたヒートシンクと、導体用金属で形成され前記凹部の上方に延設され且つ該凹部の内部に位置するように前記ケース内に配設されたバスバーとからなり、前記バスバーが配置された前記凹部が電気絶縁性樹脂で充填封止されていることを特徴とするものである。
【0008】
また、前記バスバーは、前記凹部上方を通過するように延設された第1のバスバーと、前記凹部内部に位置し前記第1のバスバーと接続される第2のバスバーとからなることを特徴とするものである。
【0009】
また、前記バスバーは、前記凹部上方から凹部内を通過するように折り曲げられていることを特徴とするものである。
【0010】
また、前記バスバーは、その一部が前記ケース側壁内側面に沿って配設されることを特徴とするものである。
【0011】
また、前記バスバーは、前記ケース内部で樹脂層中に埋め込まれており、該バスバーの一部が該樹脂層から外部に露出していることを特徴とするものである。
【0012】
また、パワー部品が内部に配置されたケースに接続用端子を備えたパワー部と、導体用金属で形成され前記接続用端子に接続されるバスバーと、前記ケースに装着され、凹部が形成されたヒートシンクとからなり、前記バスバーと前記接続用端子が前記凹部内部で接続されるように配設され、該凹部が電気絶縁性樹脂で充填封止されてなることを特徴とするものである。
【0013】
また、前記接続用端子と前記バスバーのいずれかの一方は、前記凹部底方向に延びていることを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図1を用いて説明する。
【0015】
図1は本発明の一実施の形態に係る電子制御装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【0016】
31は車載用の電子制御装置で、制御部32およびパワー部33に構成が分けられ、部品が組付け易く、且つ相互間の組合せも容易な構造を有する。制御部32は、制御用ケースとしての制御用コネクタ一体ケース34をベースにして形成される。制御用コネクタ一体ケース34は、金属製の導電部分を、合成樹脂中に部分的に埋め込んで、一体化して形成される。制御用コネクタ一体ケース34内の空間は、第1の空間部34aと第2の空間部34bとに、壁部34cによって仕切られる。制御用コネクタ一体ケース34の形状は、大略的に直方体であり、その一側面には制御用コネクタ35,36が一体に形成される。制御用コネクタ一体ケース34の底面で、第2の空間部34bのコーナ部分には、スペーサ34dが形成される。制御用コネクタ35,36は、車載用の電子制御装置31に対するワイヤハーネスの接続用に使用される。制御用コネクタ一体ケース34内に一体的に埋め込まれる金属導体部分は、コネクタ接続端子37,38および中継接続端子39並びに制御用コネクタ35,36内の金属端子部分をそれぞれ形成する。即ち、制御用コネクタ35,36内の金属端子部分は、制御用コネクタ一体ケース34の電気絶縁性樹脂中から第2の空間部34b内に露出するコネクタ接続端子37,38とそれぞれ接続されている。中継用接続端子39は壁部34cに形成され、その両端(他端39a,一端39b)は、第1および第2の中空部34a,34b内にそれぞれ露出する。
【0017】
制御部32の制御回路部分の主要部分は、制御基板40上に形成される。制御基板40は、通常の印刷配線基板と同様に、電気絶縁性の合成樹脂基板の一方表面、または両面、さらには中間層をも含む多層に、導電性の銅泊などが積層されて形成される。制御基板40は、制御用コネクタ一体ケース34の下方から第2の中空部34b内に挿入され、スペーサ34dに隅部の取付孔40aが嵌合して、ねじ止めまたは熱かしめにより取付けられ、制御用コネクタ一体ケース34のコネクタ接続端子37,38および中継接続端子39の一端39bと対応する位置には、電気的接続用の接続端子41および接続端子42がそれぞれ配置される。接続端子41,42は、制御基板40を制御用コネクタ一体ケース34の第2の中空部34b内部の所定位置に嵌合させた状態で、コネクタ接続端子37,38および中継接続端子39の一端39bと電気的に接触可能な位置に配置される。これら接続端子41、42は、制御基板40に対し、リフローはんだ付け等の表面実装技術を適用して装着される。制御基板40の表面あるいは裏面には、制御部品43,44,45が装着される。制御部品43,44,45は、例えば半導体集積回路、個別半導体素子、あるいは抵抗やコンデンサなどの各種電子部品であり、表面実装技術などを適用して装着される。制御基板40には、制御部品43,44,45および接続端子41、42間の電気的接続を行い、制御回路部分を構成するための配線パターンも形成される。制御基板40を制御用コネクタ一体ケース34の内部に収納し、電気的接続等を行った状態から、さらに上部に蓋50をかぶせて、電子制御装置31内を防水状態で封止する。蓋50の装着は、超音波溶着あるいは振動溶着を利用して行う。超音波溶着または振動溶着は、蓋50および制御用コネクタ一体ケース34間を超音波または振動によって直接接合する。このような超音波または振動を利用して、蓋50の接合を行うことによって、パッキン等を用いなくても防水性を確保することができ、コスト低減を図ることができる。
【0018】
制御部32の下方には、中間層51を挟んでパワー部33が組合される。中間層51には、パワー側端子52とパワー部接続用端子53とが設けられ、電気絶縁性の合成樹脂中に一体的に埋め込まれる。パワー側端子52は、中間層51を、制御用コネクタ一体ケース34の下方から挿入して制御用コネクタ一体ケース34中の第2の中空部34b内の所定位置に収納した状態で、制御用コネクタ一体ケース34の下部に装着される。中間層51を制御用コネクタ一体ケース34の下部に装着した状態で、パワー側端子52は、制御用コネクタ一体ケース34の第1の中空部34a内で中継接続端子39の他端39aと電気的に接触可能な位置に配置される。パワー部接続用端子53は、中間層51をパワー部33と組合せたときに、パワー部33と電気的接続を行うために用いられる。中間層51の隅部には、パワー用コネクタ一体ケース54への取付けのために、スペーサ54aに嵌合する取付孔51aが形成される。パワー側端子52およびパワー部接続用端子53は、中間層51に形成する挿通孔52a,53aから立ち上げる。
【0019】
パワー部33は、パワー用ケース(ケースに相当)としてのパワー用コネクタ一体ケース54(ケースに相当)をベースとして構成される。パワー用コネクタ一体ケース54は、電気絶縁性を有する合成樹脂中に、導体用金属部品が埋め込まれて形成される。パワー用コネクタ一体ケース54は、大略的に直方体状であり、制御用コネクタ一体ケース34と積み重ねることができる形状を有する。積み重ねた状態で、制御用コネクタ一体ケース34で制御用コネクタ35,36が形成されている側面と同一の方向になる側面には、パワー用コネクタ55,56が形成される。パワー用コネクタ55,56中の金属端子部分は、パワー用コネクタ一体ケース54中に埋め込まれるバスバーの一部を露出させて形成する。パワー用コネクタ一体ケース54中には、パワー部品57,58が装着され、また中間層51のパワー部接続用端子53と電気的接続を行うための接続端子59も立設される。接続端子59も、パワー用コネクタ一体ケース54中に埋め込まれるバスバーの一部を折り曲げ加工して形成する。パワー用コネクタ一体ケース54の上部には、中間層51の取付孔51aに対応する位置に、中間層51を装着するためのスペーサ54aが配置される。
【0020】
パワー用コネクタ一体ケース54で、中間層51を介在して制御用コネクタ一体ケース34を組合せる側と反対側には、ヒートシンク60を装着する。ヒートシンク60は、熱伝導性の良好な金属製で背面側にフィン加工を有し、表面側には電力制御用の半導体によるパワーモジュール61を実装する。パワー用コネクタ一体ケース54の下方にヒートシンク60を装着した状態で、パワー用コネクタ一体ケース54とパワーモジュール61との間の電気的接続が可能なように、パワー用コネクタ一体ケース54とヒートシンク60側には、バスバーの一部を平面状に露出させ、電気的接続部分100を設けておく。パワー用コネクタ一体ケース54とヒートシンク60とは、樹脂系接着剤によって接着する。
【0021】
中間層51は、パワー側でランダムに立設されている端子を集約するために設けられる。このため、中間層51はパワー側の一構成とも考えられ、パワー側端子52は制御部32に対し、パワー部33との組合せ時に接続用端子として機能する。図1に示す中継接続端子39も、制御部32側でランダムに端子が立設されているときに、まとめて集約させることができ、パワー部33との組合せ時に、制御側端子として機能する。従って、制御部32とパワー部33とを組合せたときに、制御側端子としての中継接続端子39の他端39aとパワー側端子52とが接近し、溶接しやすい状態となる。
【0022】
図1に示す電子制御装置31を組立る際には、先ず、制御基板40に接続端子41,42および制御部品43,44,45を実装すると共に、パワー用コネクタ一体ケース54にパワー部品57,58とバスバーの端部の接続端子59とを抵抗溶接で接合して実装し、ヒートシンク60にパワーモジュール61を実装しておく。制御用コネクタ一体ケース34と制御基板40とを組合せて、コネクタ接続端子37,38と接続端子41との間、および中継接続端子39の一端39bと接続端子42との間を抵抗溶接にて電気的接続を行い、制御部32を形成する。また、パワー用コネクタ一体ケース54とヒートシンク60とを樹脂系接着剤にて接合して、バスバーの電気的接続部分100とパワーモジュール61とをアルミニウム、銅または金などのボンディングワイヤを用いるワイヤボンドにて電気的接続を行い、樹脂層として樹脂を液状の状態で充填し、硬化させて封止し、パワー部33を形成する。
【0023】
中間層51は、パワー用コネクタ一体ケース54の上部に嵌合する形状を有する。中間層51をパワー用コネクタ一体ケース54の上部のスペーサ部54aを取付孔51aに挿入して、熱かしめまたはねじ止めにて取付けると、パワー部接続用端子53と接続端子59とが接触可能な程度に接近し、電気的に接続可能な状態になるので、抵抗溶接によって電気的な接合を行う。パワー部33に中間層51を装着した状態で、さらにその上方から制御部32を組合せる。制御用コネクタ一体ケース34とパワー用コネクタ一体ケース54との接合は、超音波溶接または振動溶着によって行う。超音波または振動を利用して接合することにより防水性がよいため、パッキンなどを介在させる必要はなく、製造コストの低減を図ることができる。
【0024】
制御部32とパワー部33とを組合せた状態では、第1の中空部34a内で中間層51のパワー側端子52が制御用コネクタ一体ケース34の中継接続端子39の他端39aと接触可能な位置に突出し、接触可能な状態となるので、抵抗溶接によって電気的な接合を行う。
【0025】
以上のようにして、パワー部33と制御部32とを組合せた状態では、制御用コネクタ一体ケース34の上方が開口しており、この上方部分からは熱伝導率が高く放熱性に優れた電気絶縁性樹脂、例えばエポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などの部材を用いて、樹脂ポッティングを施して制御部32の信頼性を高めることができる。さらに蓋50をかぶせ、超音波や振動を用いて溶接して封止することができる。
【0026】
次に、本発明の第1乃至第4実施の形態に係る放熱構造を図2乃至図6を用いて説明する。
【0027】
図2は本発明の第1実施の形態に係るパワー部の一部を示す図で、(a)パワー用コネクタ一体ケースのコネクタピン部近傍の上面図、(b)パワー用コネクタ一体ケースの側面視図である。尚、第1実施の形態では図1に構成される同一部品については同じ符号を付し説明を省略する。
【0028】
第1実施の形態では、ヒートシンク80に凹部80aが形成されており、バスバー66,68に面する側のヒートシンク80の表面積が増加し、電気絶縁性樹脂81からヒートシンク80への熱伝導効率が向上する。
【0029】
バスバー66,68は、凹部80a上方を通過し、パワー用コネクタ一体ケース54を介してパワー用コネクタ56内に接続されコネクタ内で露出している。露出したバスバー66,68は、外部と接続されるコネクタピン66c、68cを形成している。凹部80aには、前述の電気絶縁性樹脂81が充填封止されており、ヒートシンク80およびバスバー66,68は互いに絶縁されている。尚、電気絶縁性樹脂81が凹部80aの上方のバスバー66,68を覆うようにしてもよい。凹部80a上方にはバスバー66から横方向に分岐した分岐部66aが形成されている。分岐部66aは、曲げ部66bで下方向に曲げられヒートシンク80に形成された凹部80aの底面方向に延びている。分岐部66aとヒートシンク80底面の間にも電気絶縁性樹脂が充填されており、ヒートシンク80と分岐部66aは互いに絶縁されている。凹部80a上部のバスバー66,68が樹脂封止される場合には、分岐部66aも樹脂封止される。
【0030】
次に、本実施形態における放熱について説明する。
【0031】
コネクタピン66c,68c近傍で発生した熱は、バスバー66,68の分岐部66a,68aを介して電気絶縁性樹脂81に伝導する。その後、熱は電気絶縁性樹脂81からヒートシンク80に伝導し、ヒートシンク80の表面から外部に放出される。
【0032】
以上説明したように本実施形態によれば、ヒートシンク80に形成された凹部80a上方でバスバー66,68に分岐部66a,68aを形成することにより、バスバー66,68の表面積が広くなり電気絶縁性樹脂81への熱伝導効率が向上する。また、分岐部66a,68aを凹部80の底面方向に延ばすことにより、ヒートシンク80とバスバー66,68の距離を近く保つことが可能となり、素早く熱を分岐部66a,68aからヒートシンク80に伝導することが可能となる。その他に、凹部80aを樹脂封止することにより、発熱部からヒートシンク80への放熱性が向上し、大電流が流れた場合であってもコネクタピン66c,68c近傍での温度上昇を抑えることが可能となる。その結果、パワー部33で発生する熱が制御回路部32へ流出するのを抑えることができる。
【0033】
尚、本実施形態では、バスバー66,68の横方向に分岐部66a,68aを形成したが、分岐部の形状はこの方法に限られるものではなく、凹部80a内にバスバー66,68を延出する全ての態様が含まれる。例えば、バスバー66,68の真下に分岐部を接合し凹部内部に延ばしてもよい。
【0034】
次に、本発明の第2実施の形態に係る放熱構造を図3および図4を用いて説明する。
【0035】
図3は本発明の第2実施の形態に係るパワー部の一部を示す図で、(a)コネクタピン部近傍の上面図、(b)パワー用コネクタ一体ケースの側面視図である。尚、第2実施の形態では図1および図2に構成される同じ部品については同一符号を付し説明を省略する。
【0036】
第2実施形態では、バスバー66,68の分岐部66a,68aの代わりに折り返し部82が形成されている。具体的には、バスバー66,68は凹部80a上方より凹部80a底面に向かって一部折り曲げられ、凹部80a底部近傍で上方に折り返され、凹部上方で水平方向に折り曲げられている。凹部80aは、樹脂81が充填されヒートシンク80とバスバー66,68とは互いに絶縁されている。
【0037】
以上説明したように本実施形態においても、バスバー66,68はヒートシンク80に形成された凹部80a内部に存在することとなり、図2に示される第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【0038】
尚、図2および図3に示す第1,第2実施の形態では、コネクタピン付近のヒートシンク80に凹部80aが形成され、凹部80a内に分岐部66aもしくは折り返し部82が形成されているが、この凹部80aの形成場所はコネクタピン66c,68c近傍に限られず、発熱が大きい任意の箇所の近傍に凹部80aを設け、凹部80a内部にバスバー66,68を延出し、樹脂81で凹部80aを充填封止することにより放熱効率を向上させることが可能である。
【0039】
図4にその応用例を示す。図4は第2実施の形態を応用したパワー部の一部を示す図で、(a)パワー用コネクタ一体ケース内で凹部が形成された箇所の上面図、(b)凹部の側面視図である。
【0040】
凹部80aの形成されている位置は図2および図3で説明した位置と異なるが、その他の構造およひ効果は、図2および図3に示される実施形態と同様である。一般にバスバーと接続用端子との接続部では、接触抵抗が存在し接触部で熱が発生する。従って、図4で示すように接触部近傍に凹部80aを設け凹部内部にバスバー(分岐部68a)から(曲げ部68b)を延設することにより素早く熱をヒートシンクに伝導し、ヒートシンク80を介して外部に放出することが可能である。
【0041】
また、パワー用コネクタ55,56の近傍に図3,図4で示すような凹部80aを設け、内部にバスバー66,68を延出し、樹脂81で凹部80aを充填封止することにより、パワー用コネクタ55,56と外部のコネクタとの着脱時に発生する応力のストッパの役割を果たし、凹部80a以降の部分に応力が伝達するのを防止することができる。
【0042】
次に、本発明の第3実施の形態に係る放熱構造を図5を用いて説明する。
【0043】
図3は本発明の第3実施の形態に係るパワー部の一部を示す図で、(a)パワー用コネクタ近傍の上面図、(b)D矢視図である。尚、本実施の形態では図1乃至図4に構成される同じ部品については同一符号を付し説明を省略する。
【0044】
本実施形態においては、バスバー66,68は、パワー用コネクタ一体ケース54内部からパワー用コネクタ56部に向かう手前でそれぞれ左右に分岐している。パワー用コネクタ一体ケース54には側壁内周面に内周面水平方向に溝69が設けられおり、分岐したバスバー66e,68eは、パワー用コネクタ一体ケース54の側壁内周に形成された溝69に沿って溝69内部に配置されている。
【0045】
次に、本実施形態における放熱について説明する。
【0046】
コネクタピン66c,68c近傍で発生した熱は、バスバーの分岐部66d,68dを介してパワー用コネクタ一体ケース54の側壁内周面に配置された分岐したバスバー66e,68eに伝導する。分岐したバスバー66e,68eに伝導した熱は、分岐したバスバー66e,68eからパワー用コネクタ一体ケース54内部に放出される。これらの分岐したバスバー66e,68eは、放熱フィンとして機能し、コネクタピン66c,68c近傍で発生した熱は、バスバーを介して素早くコネクタ一体ケース54側壁部に伝導され、その熱は分岐したバスバー66e,68eで放出される。
【0047】
以上説明したように本実施形態によれば、局所的に発生した熱を素早く周辺部に伝導することができるので、ある一箇所に熱がとどまり高温化することを防ぐことが可能である。
【0048】
次に、本発明の第4実施の形態に係る放熱構造を図6を用いて説明する。
【0049】
図6は本発明の第4実施の形態に係るパワー部の一部を示す図で、(a)パワー用コネクタ一体ケースに配置されたバスバーの一部の上面視図、(b)E矢視図である。尚、本実施の形態では図1乃至図5に構成される同じ部品については同一符号を付し説明を省略する。
【0050】
バスバー66は、コネクタ部を介して供給される電力をパワー部品57,58等に供給するための送電路であり、パワー用コネクタ一体ケース54内の合成樹脂110中に埋め込まれて配設されている。本実施形態では、図6に示すように、合成樹脂110内部からパワー用コネクタ一体ケース54中空部にバスバー66が一部露出され、露出部66fと一体に形成されている。
【0051】
以上説明したように本実施形態によれば、バスバー66に露出部66fを形成することにより、露出部66fが放熱フィンとして機能し、バスバー内の熱を素早くパワー用コネクタ一体ケース54内部に放出することが可能となる。従って、発熱が大きい任意の箇所の近傍にてバスバーを合成樹脂110内部から露出部66fを露出させることにより、局所的な温度上昇を抑えることが可能となる。
【0052】
また、特定箇所において非常に高温化することが予想される場合には、図1乃至図6にて説明した実施形態を二つ以上組み合わせることにより、より効率的に熱放出、局所的な温度上昇を抑制することが可能となる。例えば、ヒートシンクに凹部を設け、凹部内にバスバーを延出し樹脂封止すると共に、バスバーを合成樹脂内部から露出させ放熱フィンとして機能させることにより、より効果的に放熱することが可能である。
【0053】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、バスバーの一部をヒートシンクに形成された凹部内に延設し、凹部を樹脂封止することにより、バスバー内の熱を素早くヒートシンクに伝達し外部に放熱することが可能となる。また、バスバーに放熱フィンに相当する箇所をバスバーと一体に形成することにより、バスバー内の熱を素早くバスバー外部に放出し、バスバーと接続されたある部分で発生した熱を素早く放出し、局所的な温度上昇を抑制することが可能となる。その結果、制御部とパワー部とからなる電子機器に対する熱の影響を低減することが可能となり、ノイズなどの影響も受けにくくなり安定な動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る電子制御装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の第1実施の形態に係るパワー部の一部を示す図である。
【図3】本発明の第2実施の形態に係るパワー部の一部を示す図である。
【図4】第2実施の形態を応用したパワー部の一部を示す図である。
【図5】本発明の第3実施の形態に係るパワー部の一部を示す図である。
【図6】本発明の第4実施の形態に係るパワー部の一部を示す図である。
【図7】従来例の電子制御装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
31・・電子制御装置
32・・制御部
33・・パワー部
34・・制御用コネクタ一体ケース
34a・・第1空間部
34b・・第2空間部
34c・・壁部
34d,54a・・スペーサ
35,36・・制御用コネクタ
47,38・・コネクタ接続端子
39・・中継接続端子
39a・・他端
39b・・一端
40・・制御基板
41,42,59・・接続端子
43,44,45・・制御部品
50・・蓋
51・・中間層
51a・・取付孔
52・・パワー側端子
52a,53a・・挿通孔
53・・パワー部接続用端子
54・・パワー用コネクタ一体ケース
55,56・・パワー用コネクタ
57,58・・パワー部品
60,80・・ヒートシンク
61・・パワーモジュール
66,68・・バスバー
66a,68a,66d,68d・・分岐部
66b・・曲げ部
66c,68c・・コネクタピン
66e,68e・・分岐したバスバー
66f・・露出部
69・・溝
80a・・凹部
100・・電気的接続部
110・・合成樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat dissipation structure for an electronic device including a control unit and a power unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electronic control device called an ECU is mounted on a vehicle as a unit for each function to be controlled. Each ECU includes a control circuit portion that performs a logical control operation including a microcomputer and a power circuit portion that performs external power control.
[0003]
Hereinafter, a conventional electronic control apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a conventional electronic control device.
[0004]
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electronic control device as shown in FIG. 7 described above, generally, a large current flows by being connected to the vicinity of the connector pins of the
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a heat dissipation structure that is hardly affected by heat generated in a power circuit portion in a control unit of an electronic device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves the above-described object, and includes a case in which power components are disposed, a heat sink mounted on the case and formed with a recess, and a conductor metal that extends above the recess. And a bus bar disposed in the case so as to be positioned inside the recess, wherein the recess in which the bus bar is disposed is filled and sealed with an electrically insulating resin. is there.
[0008]
The bus bar includes a first bus bar extending so as to pass over the concave portion, and a second bus bar located inside the concave portion and connected to the first bus bar. To do.
[0009]
Further, the bus bar is bent so as to pass through the recess from above the recess.
[0010]
In addition, a part of the bus bar is disposed along the inner side surface of the case side wall.
[0011]
The bus bar is embedded in the resin layer inside the case, and a part of the bus bar is exposed to the outside from the resin layer.
[0012]
In addition, a power part provided with a connection terminal in a case in which power components are arranged, a bus bar formed of a conductor metal and connected to the connection terminal, and a recess formed in the case. The bus bar and the connection terminal are arranged so as to be connected inside the recess, and the recess is filled and sealed with an electrically insulating resin.
[0013]
In addition, one of the connection terminal and the bus bar extends in the bottom direction of the recess.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0015]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an electronic control device according to an embodiment of the present invention.
[0016]
[0017]
The main part of the control circuit portion of the
[0018]
A
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
The
[0022]
When the
[0023]
The
[0024]
In a state where the
[0025]
As described above, in the state where the
[0026]
Next, heat dissipation structures according to the first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
2A and 2B are diagrams showing a part of the power portion according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a top view in the vicinity of the connector pin portion of the power connector integrated case, and FIG. FIG. In the first embodiment, the same components as shown in FIG.
[0028]
In the first embodiment, the
[0029]
The bus bars 66 and 68 pass above the
[0030]
Next, heat dissipation in this embodiment will be described.
[0031]
Heat generated in the vicinity of the connector pins 66c and 68c is conducted to the electrically insulating
[0032]
As described above, according to the present embodiment, the
[0033]
In the present embodiment, the
[0034]
Next, a heat dissipation structure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0035]
FIGS. 3A and 3B are views showing a part of the power portion according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a top view in the vicinity of the connector pin portion, and FIG. In the second embodiment, the same components as shown in FIG. 1 and FIG.
[0036]
In the second embodiment, a folded
[0037]
As described above, also in this embodiment, the bus bars 66 and 68 exist inside the
[0038]
In the first and second embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the
[0039]
FIG. 4 shows an application example thereof. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a part of a power unit to which the second embodiment is applied. FIG. 4A is a top view of a portion where a recess is formed in the power connector integrated case, and FIG. 4B is a side view of the recess. is there.
[0040]
The position where the
[0041]
Further, a
[0042]
Next, a heat dissipation structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0043]
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a part of the power unit according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a top view in the vicinity of the power connector, and FIG. In the present embodiment, the same components shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0044]
In the present embodiment, the bus bars 66 and 68 are branched from the power connector integrated
[0045]
Next, heat dissipation in this embodiment will be described.
[0046]
Heat generated in the vicinity of the connector pins 66c and 68c is conducted to the branched
[0047]
As described above, according to the present embodiment, locally generated heat can be quickly conducted to the peripheral portion, so that it is possible to prevent the heat from staying at a certain place and increasing the temperature.
[0048]
Next, a heat dissipation structure according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0049]
6A and 6B are views showing a part of a power unit according to a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a top view of a part of a bus bar arranged in a power connector integrated case, and FIG. FIG. In the present embodiment, the same components shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0050]
The
[0051]
As described above, according to the present embodiment, by forming the exposed
[0052]
In addition, when a very high temperature is expected at a specific location, by combining two or more of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 6, heat can be released more efficiently and the temperature can be increased locally. Can be suppressed. For example, it is possible to dissipate heat more effectively by providing a recess in the heat sink, extending the bus bar into the recess and sealing with resin, and exposing the bus bar from the inside of the synthetic resin to function as a heat radiating fin.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a part of the bus bar is extended in the recess formed in the heat sink, and the recess is sealed with resin, so that the heat in the bus bar is quickly transmitted to the heat sink and radiated to the outside. It becomes possible. Also, by forming the part corresponding to the heat radiating fin in the bus bar integrally with the bus bar, the heat in the bus bar is quickly released to the outside of the bus bar, and the heat generated in a certain part connected to the bus bar is quickly released. It is possible to suppress a significant temperature rise. As a result, it is possible to reduce the influence of heat on the electronic device including the control unit and the power unit, and it is difficult to be affected by noise and the like, and a stable operation can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an electronic control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a part of a power unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a part of a power unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a part of a power unit to which a second embodiment is applied.
FIG. 5 is a diagram showing a part of a power unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a part of a power unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a conventional electronic control device.
[Explanation of symbols]
31 .. Electronic control unit
32..Control part
33 ・ ・ Power Department
34. ・ Control connector integrated case
34a .. 1st space part
34b .. 2nd space part
34c..Wall
34d, 54a, spacer
35, 36 ... Control connector
47, 38 ... Connector connector
39 .. Relay connection terminal
39a ... the other end
39b ... one end
40 ... Control board
41, 42, 59 ... Connection terminals
43, 44, 45 ... Control parts
50 ... Lid
51..Intermediate layer
51a ・ ・ Mounting hole
52 .. Power side terminal
52a, 53a .. Insertion hole
53 .. Terminal for connecting power section
54 ・ ・ Power connector integrated case
55,56 ・ ・ Power connector
57,58 ・ ・ Power parts
60, 80 ... Heat sink
61. Power module
66, 68 ... bus bar
66a, 68a, 66d, 68d ... branching part
66b ... Bending part
66c, 68c ... Connector pin
66e, 68e ... Busted bus bar
66f..Exposed part
69 ...
80a ... recess
100 .. Electrical connection
110 ・ ・ Synthetic resin
Claims (7)
前記ケースに装着され凹部が形成されたヒートシンクと、
導体用金属で形成され前記凹部の上方に延設され且つ該凹部の内部に位置するように前記ケース内に配設されたバスバーとからなり、
前記バスバーが配置された前記凹部が電気絶縁性樹脂で充填封止されていることを特徴とする電子機器の放熱構造。A case where the power components are placed inside;
A heat sink attached to the case and formed with a recess;
A bus bar formed of a conductor metal and extending above the recess and disposed in the case so as to be located inside the recess;
A heat dissipation structure for an electronic device, wherein the recess in which the bus bar is disposed is filled and sealed with an electrically insulating resin.
前記凹部上方を通過するように延設された第1のバスバーと、
前記凹部内部に位置し前記第1のバスバーと接続される第2のバスバーとからなることを特徴とする請求項1記載の電子機器の放熱構造。The bus bar
A first bus bar extending so as to pass above the recess;
2. The heat dissipation structure for an electronic device according to claim 1, comprising a second bus bar located inside the recess and connected to the first bus bar.
導体用金属で形成され前記接続用端子に接続されるバスバーと、
前記ケースに装着され、凹部が形成されたヒートシンクとからなり、 前記バスバーと前記接続用端子が前記凹部内部で接続されるように配設され、該凹部が電気絶縁性樹脂で充填封止されてなることを特徴とする電子機器の放熱構造。A power section having connection terminals in a case in which power components are arranged; and
A bus bar formed of a conductor metal and connected to the connection terminal;
The heat sink is attached to the case and formed with a recess. The bus bar and the connection terminal are arranged to be connected inside the recess, and the recess is filled and sealed with an electrically insulating resin. A heat dissipation structure for an electronic device.
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