JP4910996B2 - 放熱構造を有する電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に実装された電子部品が発する熱の放熱を行うことができる放熱構造を有する電子制御装置に関するものである。

近年、電子制御装置では、高機能化と高性能化により、電子部品（素子）からの発熱量が増大し、効率的な放熱が重要になっている。この放熱手法として、筐体から自然対流や輻射熱によって周囲に放散させる手法を用いる場合、発熱素子から如何に効率的に筐体に熱を伝えるかが鍵となり、発熱素子を直接筐体に接触させるのがその早道である。

ただし、発熱素子は一つの電子制御装置に複数個使用されており、その取り付け高さにばらつきがある。このため、図１６に示す従来の電子制御装置の断面図のように、従来では、筐体Ｊ１に発熱素子Ｊ２の取り付け高さに合せた突起部Ｊ３を複数個設置し、各突起部Ｊ３と発熱素子Ｊ２との間隔を小さくする構造を用いている。さらに、放熱効果をより得るためには発熱素子Ｊ２と突起部Ｊ３とを直接接触させるようにするのが好ましいが、回路基板Ｊ４の反りや筐体Ｊ１の加工精度を考慮すると、発熱素子Ｊ２を回路基板Ｊ４に接合しているはんだ付け部に過大な応力が作用するおそれがある。このため、各突起部Ｊ３と発熱素子Ｊ２との間に僅かな隙間を設け、この隙間に熱伝導性の高いゲル状部材Ｊ５を配置することで放熱を行いつつ、応力緩和が行われるようにしている。
特開平０７−２０２０８３号公報

しかしながら、上記のような構造を採用する場合、電子制御装置の機種ごとに発熱素子Ｊ２の配置や数が異なっているため、筐体Ｊ１もこれに合せて設計し直す必要があり、汎用性に乏しい。また、熱伝導性が高いとは言えゲル状部材Ｊ５を介して各突起部Ｊ３と発熱素子Ｊ２とが接触するような構造となるため、効果的な放熱が行えないという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、汎用性に富み、かつ、効果的な放熱が行える放熱構造を有する電子制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回路基板（３）と筐体ベース（２）の底面部（２ｂ）との間には、筐体ベース（２）の底面部（２ｂ）に配置される平面部（５ａ）と、底面部（２ｂ）側から回路基板（３）側に延び、かつ、回路基板（３）側から底面部（２ｂ）側に向かう方向に弾性変形する複数の接触片（５ｂ）とを有し、一枚の金属板を打ち抜くことによって複数の接触片（５ｂ）が形成されていると共に、平面部（５ａ）に対して複数の接触片（５ｂ）の一端が接続され、他端が突出させられている接触子（５）が備えられ、複数の接触片（５ｂ）の少なくとも１つが弾性変形した状態で発熱素子（４ａ）と接触していると共に複数の接触片（５ｂ）のうちの少なくとも１つと異なる他の少なくとも１つが弾性変形した状態で回路基板（３）と接触していることを特徴としている。

このような構成によれば、接触片（５ｂ）の弾性変形により、筐体ベース（２）の底面部（２ａ）から発熱素子（４ａ）までの距離にバラツキがあっても、接触片（５ｂ）の弾性変形量が適宜変わることでそのバラツキを吸収でき、接触片（５ｂ）が発熱素子（４ａ）と確実に接触するようにできる。このため、発熱素子（４ａ）で発した熱は接触子（５）を介して筐体ベース（２）に伝えられ、筐体べース（２）を通じて放熱される。

このとき、発熱素子（４ａ）と筐体ベース（２）とが接触子（５）に直接接触させられた構造となっているため、従来のようにゲル状部材が介される場合と比べて、効果的に放熱を行うことが可能となる。そして、接触子（５）には複数の接触片（５ｂ）が備えられた構造とされており、発熱素子（４ａ）の場所に関わらず、どこかの接触片（５ｂ）が発熱素子（４ａ）と直接接触する。このため、汎用性に富んだ放熱構造とすることが可能となる。したがって、汎用性に富み、かつ、効果的な放熱が行える放熱構造を有する電子制御装置とすることが可能となる。

例えば、請求項２に示すように、接触子（５）は、複数の接触片（５ｂ）が平面部（５ａ）から回路基板（３）側に延びるように備えられ、複数の接触片（５ｂ）は平面部（５ａ）に対して傾斜させられた構造とされる。

この場合、請求項３に示すように、複数の接触片（５ｂ）を平面部（５ａ）に対して傾斜させられた傾斜面（５ｃ）を有した構造とすることができる。そして、請求項４に示すように、傾斜面（５ｃ）の先端を平面部（５ａ）側に曲げられることで折り返された折返し部（５ｄ）とさすることができる。

これらの場合に、請求項５に示すように、接触片（５ｂ）のうち傾斜面（５ｃ）と折返し部（５ｄ）との境界部であって傾斜面の先端の曲げられた内側に切り欠き溝（５ｆ）を形成すると好ましい。

このような切り欠き溝（５ｆ）を形成すると、発熱素子（４ａ）と接触したときに加えられる荷重により、接触片（５ｂ）が発熱素子（４ａ）と接触する前の状態のときと比べて、発熱素子（４ａ）と接触した後に折返し部（５ｄ）をより折り曲げることが可能となる。これにより、発熱素子（４ａ）と接触片（５ｂ）との接触面積を広げることができ、より放熱効率を高くすることが可能となる。

このような接触子（５）は、一枚の金属板を打ち抜くことにより構成されるが、請求項６に記載したように、複数の接触片（５ｂ）のうち回路基板（３）側の面に絶縁フィルム（５ｇ）が備えるようにすれば、発熱素子（４ａ）同士の間などの絶縁を確保しなければならない場合に、接触子（５）を通じて電気的に接続されてしまうことを防止することができる。

この場合、請求項７に示すように、絶縁フィルム（５ｇ）を複数の接触片（５ｂ）の先端の端面にも回り込んで配置すると好ましい。

このようにすれば、接触片（５ｂ）の先端（具体的には折返し部（５ｄ）の先端）において発熱素子（４ａ）が電気的に接続されてしまうことを防止でき、より確実に絶縁性を確保することが可能となる。

また、請求項８に示すように、接触子（５）を熱導電性フィラーを混入した樹脂にて構成することもできる。このようにすれば、接触片（５ｂ）に絶縁フィルム（５ｇ）を貼り付けるなどの絶縁処置を不要にすることができる。

なお、複数の接触片（５ｂ）の配置は任意であるが、例えば、請求項９に記載したように、平面部（５ａ）の一方向を縦方向とし、該縦方向に垂直な方向を横方向として、縦方向および横方向に所定数ずつ接触片（５ｂ）を配列することができる。

この場合、請求項１０に記載したように、縦方向および横方向において所定間隔を空けて接触片（５ｂ）を配置しても良いし、請求項１１に示すように、横方向において所定間隔を空けて接触片（５ｂ）を配置し、縦方向において間隔を空けずに接触片（５ｂ）を配置しても良い。

さらに、請求項１２に示すように、複数の接触片（５ｂ）を、それぞれ、複数に分断することもできる。このように各接触片（５ｂ）を複数本に分断することにより、より接触片（５ｂ）を発熱素子（４ａ）の形状に合わせて弾性変形させることが可能となる。これにより、より接触片（５ｂ）が発熱素子（４ａ）と接触する面積を増加させることが可能となる。このため、より放熱効率を高めることが可能となる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる放熱構造を有する電子制御装置の断面図である。この電子制御装置は、例えば車両に搭載されるエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）などに適用される。以下、この図を参照して本実施形態の電子制御装置の構成について説明する。

図１に示すように、電子制御装置は、筐体蓋１、筐体ベース２、回路基板３、電子部品４および接触子５を有して構成されている。

筐体蓋１は、例えば四角形状の上面部１ａと、上面部１ａに対して垂直に設けられた側壁部１ｂとを有して構成されている。この筐体蓋１は、例えば鉄などの金属または樹脂により構成され、プレス成形、射出成形などによって形成される。また、筐体蓋１のうち、側壁部１ｂには、側壁部１ｂよりも更に外側に張り出すフランジ部１ｃが備えられている。このフランジ部１ｃには図示しないがネジ穴などが形成されている。

筐体ベース２は、筐体蓋１と同様、例えば四角形状の底面部２ａと、底面部２ａに対して垂直に設けられた側壁部２ｂとを有して構成されており、例えばアルミなどの金属により構成され、ダイカスト、鍛造などにより形成される。そして、筐体ベース２の側壁部２ｂは、筐体蓋１のフランジ部１ｃを搭載する搭載面が構成される程度の厚みとされており、フランジ部１ｃに形成されたネジ穴と対応する位置に雌ネジ穴が形成されている。そして、筐体蓋１にて筐体ベース２を蓋締めしたのち、ネジ６にてこれらを固定することにより、これらの内部に空間７が構成され、この空間に回路基板３や電子部品４および接触子５が収容されている。このように、筐体蓋１および筐体ベース２により、筐体が構成されている。なお、筐体ベース２における側壁部２ｂの搭載面には、後述する回路基板３に形成されたネジ穴と対応する位置に図示しない雌ネジ穴が形成されており、このネジ穴にネジ８を締結することにより、回路基板３が側壁部２ｂの搭載面に固定される。

回路基板３は、プリント基板やセラミック基板などのように周知の基板にて構成されており、図示しないパターン配線が形成されている。この回路基板３のパターン配線と電気的に接続されるように各種電子部品４が回路基板３の表裏面に実装されることで電子制御装置の電気回路が構成されている。この回路基板３の形状は任意であるが、筐体ベース２の側壁部２ｂの搭載面に搭載可能な形状、例えば筐体ベース２と同様の四角形状とされる。また、回路基板３の外縁部にはネジ穴が形成されており、上述したように筐体ベース２の側壁部２ｂへの固定に用いられる。本実施形態の場合、回路基板３を筐体ベース２の側壁部２ｂに固定した状態において、回路基板３の裏面から筐体ベース２の底面部２ａまでの距離は筐体ベース２の側壁部２ｂの高さによって決まるため、側壁部２ｂの高さを所望値にすることによりこの距離が調整されている。

電子部品４は、電子制御装置の回路を構成する様々な素子であり、発熱素子４ａを含んでいる。発熱素子４ａとしては、例えばパワートランジスタ、ツェナーダイオード、パワー素子が混成集積化されたパワーＩＣなどが挙げられ、回路基板３に対して例えばはんだ付け実装されることで回路基板３に形成されたパターン配線と電気的に接続されている。電子部品４のうちの一部、特に発熱素子４ａは回路基板３の裏面に実装されている。発熱素子４ａの高さ、つまり回路基板３の裏面から発熱素子４ａの表面までの距離は発熱素子４ａの種類等によって異なっているため、様々となっている。

接触子５は、筐体ベース２の底面部２ａに配置され、底面部２ａと各発熱素子４ａや回路基板３の裏面とを接続し、発熱素子４ａで発した熱を筐体ベース２に伝えて放熱させる役割を果たす。図２は、接触子５の詳細構造を示した図であり、図２（ａ）は接触子５の上面図、図２（ｂ）は接触子５の側面図、図２（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。

接触子５は、一枚の金属板を打ち抜くことにより形成されており、ネジ止めや接着貼り付けなどにより筐体ベース２の底面部２ａに固定されている。具体的には、接触子５は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、筐体ベース２の底面部２ａと対向する平面を構成する平面部５ａと、平面部５ａから突出させられた複数の接触片５ｂとを有して構成されている。

平面部５ａは、筐体ベース２の底面部２ａと同様の形状、つまり四角形状で構成されている。接触子５は、この平面部５ａが筐体ベース２の底面部２ａと接触するように筐体ベース２内に配置されている。

複数の接触片５ｂは、同じ構造とされており、平面部５ａに一端が接続され、かつ、平面部５ａに対して所定角度傾斜させられた傾斜部５ｃと傾斜面と、傾斜部５ｃの他端から延設され、平面部５ａ側に向けて折り返された折返し部５ｄとを有している。そして、複数の接触片５ｂが平面部５ａの縦横の辺に沿ってアレイ状に配列されている。本実施形態では、図２（ａ）の紙面上下方向を縦方向、紙面左右方向を横方向とした場合に、縦方向の辺に７つ、横方向の辺に８つずつ、合計５６個の接触片５ｂが並ぶように配置されている。各接触片５ｂの間には隙間が空けられており、その隙間も平面部５ａとなっている。このような構造の接触片５ｂは、傾斜部５ｃの部分で容易に弾性変形する。このため、図１に示したように電子部品４が実装された回路基板３を筐体ベース２に固定する際に、発熱素子４ａや回路基板３の裏面が折返し部５ｄに接触して更に筐体ベース２の底面部２ａ側に向かって力が加えられると、発熱素子４ａや回路基板３の裏面からの高さに応じて接触片５ｂの傾斜部５ｃが弾性変形させられ、折返し部５ｄもしくは傾斜部５ｃが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と確実に接触させられている。したがって、図１に示されるように、発熱素子４ａや回路基板３の裏面からの高さにバラツキがあっても、傾斜部５ｃでの弾性変形量が適宜変わることでそのバラツキが吸収され、折返し部５ｄもしくは傾斜部５ｃが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と接触した構造となっている。

以上説明したように、本実施形態では、筐体ベース２の底面部２ａと発熱素子４ａを含む電子部品４が実装された回路基板３の間に、弾性変形可能な接触片５ｂが複数個備えられた接触子５を備えた構造としている。このため、接触片５ｂの弾性変形により、発熱素子４ａや回路基板３の裏面からの高さにバラツキがあっても、傾斜部５ｃでの弾性変形量が適宜変わることでそのバラツキを吸収でき、折返し部５ｄもしくは傾斜部５ｃが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と確実に接触するようにできる。このため、発熱素子４ａで発した熱は接触子５を介して筐体ベース２に伝えられ、筐体べース２を通じて放熱される。

このとき、発熱素子４ａと筐体ベース２とが接触子５に直接接触させられた構造となっているため、従来のようにゲル状部材が介される場合と比べて、効果的に放熱を行うことが可能となる。そして、接触子５には複数の接触片５ｂが備えられた構造とされており、発熱素子４ａの場所に関わらず、どこかの接触片５ｂが発熱素子４ａと直接接触するような構造となっている。このため、汎用性に富んだ放熱構造とすることが可能となる。したがって、汎用性に富み、かつ、効果的な放熱が行える放熱構造を有する電子制御装置とすることが可能となる。

さらに、このように接触子５の弾性変形によって発熱素子４ａや回路基板３の裏面に折返し部５ｄもしくは傾斜部５ｃが接触した状態となっているため、接触子５の復元力も作用した状態となっている。このため、電子制御装置が車両などの振動が多いものに適用されたとしてもその振動によって発熱素子４ａや回路基板３の裏面から離れてしまうこともない。また、温度変化による熱膨張で発熱素子４ａと平面部５ａの距離が変化しても、同様に発熱素子４ａや回路基板の裏面から離れない。したがって、耐振動性や耐環境性に優れた電子制御装置とすることが可能となる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して接触子５の構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図３は、本実施形態にかかる電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、図３（ａ）は接触子５の上面図、図３（ｂ）は接触子５の側面図、図３（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態では、接触子５に備えられた複数の接触片５ｂのうち縦方向に隣り合っているもの同士が互いに間隔無く配置された状態となっており、各接触片５ｂの間が平面部５ａとされていない構造とされている。このような構造によれば、第１実施形態と同じサイズの接触子５に対してより多くの接触片５ｂを備えることが可能となり、より接触片５ｂが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と接触する面積を増加させることが可能となる。このため、より放熱効率を高めることが可能となる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して接触子５の構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図４は、本実施形態にかかる電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、図４（ａ）は接触子５の上面図、図４（ｂ）は接触子５の側面図、図４（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態では、接触子５に備えられた各接触片５ｂをさらに横方向に分断することにより、各接触片５ｂを複数本にしている。このように各接触片５ｂを複数本に分断することにより、より接触片５ｂを発熱素子４ａや回路基板３の裏面の形状に合わせて弾性変形させることが可能となる。これにより、より接触片５ｂが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と接触する面積を増加させることが可能となる。このため、より放熱効率を高めることが可能となる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して接触子５の構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態にかかる電子制御装置の断面図である。また、図６は、図５に示す電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、図６（ａ）は接触子５の上面図、図６（ｂ）は接触子５の側面図である。

図５および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、複数の曲げ加工部５ｅを備えるアコーディオン形状により接触子５を構成している。この接触子５は、一枚の金属板を横方向において曲げ加工することにより構成されている。複数の曲げ加工部５ｅを構成する各面は、それぞれ接触子５を上方から見たときの縦横の辺にて構成される平面に対して傾斜させられており、容易に弾性変形する。このため、電子部品４が実装された回路基板３を筐体ベース２に固定する際に、発熱素子４ａや回路基板３の裏面が曲げ加工部５ｅに接触して更に筐体ベース２の底面部２ａ側に向かって力が加えられると、発熱素子４ａや回路基板３の裏面からの高さに応じて曲げ加工部５ｅが弾性変形させられ、曲げ加工部５ｅが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と確実に接触させられる。

このように、接触子５の形状を複数の曲げ加工部５ｅが備えられたアコーディオン形状としても第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。また、第１〜第３実施形態のように、接触子５を一枚の金属板を打ち抜いて形成する場合、曲げ加工部５ｅの配置密度に制限があるが、本実施形態の場合には、接触子５を一枚の金属板を打ち抜いて形成していないため、曲げ加工部５ｅの配置密度をより密集させることが可能となる。これにより、より放熱効果を高めることが可能となる。

さらに、本実施形態の場合、曲げ加工部５ｅの幅、つまり接触子５のうち筐体ベース２の平面部５ａと接触する側から発熱素子４ａや回路基板３の裏面と接触する側までの長さを適宜調整できるため、筐体ベース２の平面部５ａと回路基板３との距離が長くなったとしても、確実に接触子５を発熱素子４ａや回路基板３の裏面に接触させることが可能となる。

なお、図６（ａ）に破線で記載したが、接触子５の複数の曲げ加工部５ｅを複数に分断するように、縦方向にスリットを入れることもできる。このようなスリットを入れると、より各曲げ加工部５ｅを発熱素子４ａの形状に沿って弾性変形させられる。このため、より曲げ加工部５ｅが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と接触する面積を増加させることが可能となり、より放熱効率を高めることが可能となる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して接触子５の構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図７は、本実施形態にかかる電子制御装置の断面図である。また、図８は、図７に示す電子制御装置に用いられる接触子５の側面図である。

図７および図８に示すように、本実施形態では、接触子５を平面部５ａに無数の針状の接触片５ｂを建植した構成としている。無数の針状の接触片５ｂは平面部５ａに対して傾斜させられており、容易に弾性変形するようになっている。このため、電子部品４が実装された回路基板３を筐体ベース２に固定する際に、発熱素子４ａや回路基板３の裏面が接触片５ｂに接触して更に筐体ベース２の底面部２ａ側に向かって力が加えられると、発熱素子４ａや回路基板３の裏面からの高さに応じて接触片５ｂが容易に弾性変形させられ、接触片５ｂが発熱素子４ａや回路基板３の裏面と確実に接触させられる。

このように、接触子５の形状を無数の針状の接触片５ｂが備えられた形状としても第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。また、第１〜第３実施形態のように、接触子５を一枚の金属板を打ち抜いて形成する場合、接触片５ｂの配置密度に制限があるが、本実施形態の場合には、接触子５に形成する無数の針状の接触片５ｂの配置密度をより密集させることが可能となる。これにより、より放熱効果を高めることが可能となる。

さらに、本実施形態の場合、無数の針状の接触片５ｂの高さを適宜調整できるため、筐体ベース２の平面部５ａと回路基板３との距離が長くなったとしても、確実に接触子５を発熱素子４ａや回路基板３の裏面に接触させることが可能となる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して接触子５の構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図９は、本実施形態にかかる電子制御装置の断面図である。また、図１０は、図９に示す電子制御装置の回路基板３を筐体ベース２に固定する前の様子を示した断面図である。

図９および図１０に示されるように、接触子５は、Ｕ字状の金属バネ部材で構成されており、各接触子５は、それぞれ各発熱素子４ａの配置場所と対応した位置に接着固定されている。接触子５の高さは、回路基板３を筐体ベース２に固定したときに最も筐体ベース２の底面部２ａから遠くなる発熱素子４ａまでの距離より高くしてある。

このように、接触子５を各発熱素子４ａの配置場所と対応した位置に配置するようにすれば、確実に接触子５と発熱素子４ａとを接触させることが可能となり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、接触子５が弾性変形するため、発熱素子４ａに過大な荷重が掛からないようにできる。

ただし、この場合、機種ごとに接触子５の場所を調整しなければならないが、接触子５の場所については、自動設置装置を用いて予め設定しておいたプログラムにしたがって適切な位置に接着できるため、発熱素子４ａの場所が異なる機種に対しても共通の筐体ベース２を用いて対応することが可能となる。このため、筐体ベース２に突起を設ける場合のように筐体ベース２の形状を機種ごとに変更しなければならない場合と比較すれば、汎用性に富み、かつ、効果的な放熱が行える放熱構造を有する電子制御装置にできる。

（他の実施形態）
（１）上記第１〜第３実施形態では、接触片５ｂを傾斜部５ｃと折返し部５ｄにて構成するものについて説明したが、接触片５ｂに更に構造的な特徴を加えることも可能である。これについて、図１１〜図１２を参照して説明する。

図１１（ａ）、（ｂ）は、接触片５ｂおよび発熱素子４ａの部分拡大図であり、図１１（ａ）は、接触片５ｂが発熱素子４ａと接触する前の状態、図１１（ｂ）は、接触片５ｂが発熱素子４ａと接触した後の状態を示している。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜部５ｃと折返し部５ｄとの境界位置、具体的には傾斜部５ｃに対して折返し部５ｄを曲げたときの曲げ内側に切り欠き溝５ｆを形成してある。このような切り欠き溝５ｆを形成すると、発熱素子４ａと接触したときに加えられる荷重により、接触片５ｂが発熱素子４ａと接触する前の状態のときと比べて、発熱素子４ａと接触した後に折返し部５ｄをより折り曲げることが可能となる。これにより、発熱素子４ａと接触片５ｂとの接触面積を広げることができ、より放熱効率を高くすることが可能となる。

図１２（ａ）〜（ｄ）は、接触片５ｂに対して絶縁処理を施した場合の部分断面図である。

図１２（ａ）に示すように、少なくとも接触片５ｂの表面を含む接触子５の表面に絶縁材料にて構成された絶縁フィルム５ｇを貼り付けてある。このような構造とすれば、発熱素子４ａ同士の間や発熱素子４ａと回路基板３の裏面との間の絶縁を確保しなければならない場合に、接触子５を通じて電気的に接続されてしまうことを防止することができる。

この場合において、図１２（ｂ）に示すように、絶縁フィルム５ｇを接触片５ｂの先端に回り込ませるようにすると好ましい。このようにすれば、接触片５ｂの先端（具体的には折返し部５ｄの先端）において発熱素子４ａや回路基板３の裏面が電気的に接続されてしまうことを防止でき、より確実に絶縁性を確保することが可能となる。

また、図１２（ｃ）に示すように、接触片５ｂの先端をさらに平面部５ａ側に向けて屈曲させ、その屈曲部５ｈにも絶縁フィルム５ｇを貼り付けるようにすれば、更に確実に絶縁性を確保することが可能となる。同様に、図１２（ｄ）に示すように、接触片５ｂの先端に段差加工し、その段差加工部５ｉにも絶縁フィルム５ｇを貼り付けるようにすれば、更に確実に絶縁性を確保することが可能となる。

なお、ここでは絶縁フィルム５ｇを貼り付ける場合について説明したが、接触子５のうち少なくとも接触片５ｂに対して絶縁性の塗装を行うことによっても、絶縁性を確保することができる。

さらに、絶縁フィルム５ｇの代わりに、熱伝導性が良く、かつ、厚みと柔軟性のあるシート（図示せず）を貼り付けるようにすることも可能である。このようにすれば、発熱素子４ａの表面に微細な凹凸があったとしても、その凹凸に追従して接触片５ｂを密着させることができる。これにより、より接触面積を広げることができ、より放熱効率を高くすることが可能となる。この場合、シートは導電性材料と絶縁性材料のいずれで構成されていても構わないが、シートを絶縁性材料で構成すれば、上記した絶縁フィルム５ｇを用いる場合の効果も得ることができる。

（２）上記第１〜第３実施形態では、平面図上において接触片５ｂを見たときの打ち出し形状を四角形状とし、折返し部５ｄの先端が角張った形状としているが、図１３に示す接触片５ｂの上面図に示すように、折返し部５ｄの先端が丸められた形状となるようにしても良い。

（３）上記第１〜第３実施形態では、接触片５ｂを傾斜部５ｃおよび折返し部５ｄによって構成したが、接触片５ｂの形状も適宜変更可能である。図１４は、接触片５ｂの形状の一例を示した側面図である。図１４（ａ）は、第１〜第３実施形態で示した接触片５ｂ、図１４（ｂ）、（ｃ）は、その変形例を示している。

図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、傾斜部５ｃに対して先端部を折り返すことで折返し部５ｄを構成する場合、折返しの形状は任意であり、図１４（ａ）に示したように折返し部５ｄが丸まるように折り返しても良いし、図１４（ｂ）に示したように折返し部５ｄが平坦面となるようにしても良く、折返し部５ｄが傾斜部５ｃに対して鋭角状に折り返されるようにしても良い。また、図１４（ｃ）に示したように傾斜部５ｃ自体が平面部５ａ側に向かって湾曲していく形状であっても構わない。

（４）上記各実施形態では、接触子５の材質を金属とした場合について説明したが、金属に代えて熱伝導性が良く導電性のないフィラー（シリカやアルミナなど）を混入した樹脂とすることもできる。このようにすれば、上述したように接触片５ｂに絶縁フィルム５ｇを貼り付けたり、絶縁性の塗装を施すなどの絶縁処置を不要にすることができる。

（５）また、上記実施形態では、接触子５を筐体ベース２の底面部２ａにネジ止めや接着貼り付けなどにより固定しているが、回路基板３と筐体ベース２と間に挟み込むことで固定することも可能である。図１５は、この構造の一例を示した電子制御装置の断面図である。

この図に示されるように、筐体ベース２の側壁部２ｂのうち筐体蓋１のフランジ部１ｃを搭載する搭載面に至るように、つまり筐体ベース２の側壁部２ｂの壁面に沿って接触子５の外縁部５ｊを曲げ加工し、接触子５の外縁部５ｊが回路基板３と筐体ベース２と間に挟み込まれるようにする。そして、回路基板３を筐体ベース２にネジ８にて固定することで、これらの間に挟み込まれるようにして接触子５を固定することが可能となる。

（６）さらに、上記各実施形態において、空間７のうち回路基板３と筐体ベース２との間を埋めるように熱伝導性が良く導電性のないシリカやアルミナなどのフィラーなどを混入したゲル状材料を充填しても良い。このようにすれば、ゲル状材料を介しても熱伝導を行えるため、熱伝導の経路を増やすことができ、より放熱効率を高めることが可能となる。

（７）なお、上記各実施形態では、放熱効果をより高めるために、発熱素子４ａだけでなく回路基板３の裏面にも接触子５を接触させるようにしているが、少なくとも発熱素子４ａに接触するようにしていれば良い。

本発明の第１実施形態にかかる放熱構造を有する電子制御装置の断面図である。 図１に示す電子制御装置に備えられた接触子５の詳細構造を示した図であり、（ａ）は接触子５の上面図、（ｂ）は接触子５の側面図、（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかる電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、（ａ）は接触子５の上面図、（ｂ）は接触子５の側面図、（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。 本発明の第３実施形態にかかる電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、（ａ）は接触子５の上面図、（ｂ）は接触子５の側面図、（ｃ）は接触子５を斜め上方から見たときの斜視図である。 本発明の第４実施形態にかかる放熱構造を有する電子制御装置の断面図である。 図５に示す電子制御装置に用いられる接触子５の詳細構造を示した図であり、（ａ）は接触子５の上面図、（ｂ）は接触子５の側面図である。 本発明の第５実施形態にかかる放熱構造を有する電子制御装置の断面図である。 図７に示す電子制御装置に用いられる接触子５の側面図である。 本発明の第６実施形態にかかる放熱構造を有する電子制御装置の断面図である。 図９に示す電子制御装置の回路基板３を筐体ベース２に固定する前の様子を示した断面図である。 他の実施形態にかかる接触片５ｂおよび発熱素子４ａの部分拡大図であり、は、接触片５ｂが発熱素子４ａと接触する前の状態、（ｂ）は、接触片５ｂが発熱素子４ａと接触した後の状態を示す図である。 他の実施形態で説明する接触片５ｂに対して絶縁処理を施した場合の部分断面図である。 他の実施形態にかかる接触片５ｂの上面図である。 （ａ）は、第１〜第３実施形態で示した接触片５ｂの側面図、（ｂ）、（ｃ）は、他の実施形態で説明する接触片５ｂの変形例を示した側面図である。 他の実施形態にかかる電子制御装置の断面図である。 従来の電子制御装置の断面図である。

符号の説明

１…筐体蓋、１ａ…上面部、１ｂ…側壁部、１ｃ…フランジ部、２…筐体ベース、
２ａ…底面部、２ｂ…側壁部、３…回路基板、４…電子部品、４ａ…発熱素子、
５…接触子、５ａ…平面部、５ｂ…接触片、５ｃ…傾斜部、５ｄ…折返し部、
５ｅ…曲げ加工部、５ｆ…切り欠き溝、５ｇ…絶縁フィルム、５ｈ…屈曲部、
５ｉ…段差加工部、５ｊ…外縁部、６、８…ネジ、７…空間

Claims (12)

1. 発熱素子（４ａ）と、
   表面および裏面を有し、前記発熱素子（４ａ）が前記裏面に実装された回路基板（３）と、
   底面部（２ａ）および該底面部（２ａ）の側壁部（２ｂ）とを有する筐体ベース（２）および該筐体ベース（２）の蓋となる筐体蓋（１）とを有し、前記筐体ベース（２）を前記筐体蓋（１）にて蓋閉めすることにより、前記発熱素子（４ａ）が実装された回路基板（３）が配置される空間（７）を構成する筐体（１、２）と、を有し、
   前記回路基板（３）の前記裏面側を前記筐体ベース（２）の前記底面部（２ａ）側に向けて配置した電子制御装置において、
   前記回路基板（３）と前記筐体ベース（２）の前記底面部（２ｂ）との間には、前記筐体ベース（２）の前記底面部（２ｂ）に配置される平面部（５ａ）と、前記底面部（２ｂ）側から前記回路基板（３）側に延び、かつ、前記回路基板（３）側から前記底面部（２ｂ）側に向かう方向に弾性変形する複数の接触片（５ｂ）とを有し、一枚の金属板を打ち抜くことによって前記複数の接触片（５ｂ）が形成されていると共に、前記平面部（５ａ）に対して前記複数の接触片（５ｂ）の一端が接続され、他端が突出させられている接触子（５）が備えられ、前記複数の接触片（５ｂ）の少なくとも１つが弾性変形した状態で前記発熱素子（４ａ）と接触していると共に前記複数の接触片（５ｂ）のうちの前記少なくとも１つと異なる他の少なくとも１つが弾性変形した状態で前記回路基板（３）と接触していることを特徴とする放熱構造を有する電子制御装置。
2. 前記接触子（５）は、前記複数の接触片（５ｂ）が前記平面部（５ａ）から前記回路基板（３）側に延びるように備えられており、前記複数の接触片（５ｂ）は前記平面部（５ａ）に対して傾斜させられていることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
3. 前記複数の接触片（５ｂ）は前記平面部（５ａ）に対して傾斜させられた傾斜面（５ｃ）を有していることを特徴とする請求項２に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
4. 前記傾斜面（５ｃ）の先端は前記平面部（５ａ）側に曲げられることで折り返された折返し部（５ｄ）とされていることを特徴とする請求項３に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
5. 前記接触片（５ｂ）のうち前記傾斜面（５ｃ）と前記折返し部（５ｄ）との境界部であって前記傾斜面の先端の曲げられた内側に切り欠き溝（５ｆ）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
6. 前記複数の接触片（５ｂ）のうち前記回路基板（３）側の面には絶縁フィルム（５ｇ）が備えられていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の放熱構造を有する電子制御装置。
7. 前記絶縁フィルム（５ｇ）は、前記複数の接触片（５ｂ）の先端の端面にも回り込んで配置されていることを特徴とする請求項６に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
8. 前記接触子（５）は、熱伝導性フィラーを混入した樹脂にて構成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の放熱構造を有する電子制御装置。
9. 前記複数の接触片（５ｂ）は、前記平面部（５ａ）の一方向を縦方向とし、該縦方向に垂直な方向を横方向として、前記縦方向および前記横方向に所定数ずつ配列されていることを特徴とする請求項３ないし８のいずれか１つに記載の放熱構造を有する電子制御装置。
10. 前記複数の接触片（５ｂ）は、前記縦方向および前記横方向において所定間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
11. 前記複数の接触片（５ｂ）は、前記横方向において所定間隔を空けて配置されており、前記縦方向において間隔を空けずに配置されていることを特徴とする請求項９に記載の放熱構造を有する電子制御装置。
12. 前記複数の接触片（５ｂ）は、それぞれ、複数に分断されていることを特徴とする請求項３ないし１１のいずれか１つに記載の放熱構造を有する電子制御装置。

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