JP6380027B2 - 電子装置 - Google Patents
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なお、特許請求の範囲および上記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、本発明に係る電子装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る電子装置は、車両に搭載されたエンジン等の車載機器を制御する電子制御装置(Electronic Control Unit)など、様々な電子部品が多層の回路基板に実装される装置として構成されている。図1に示す電子装置10は、例えば、自動車用シフト切り替えアクチュエータを駆動制御するFET等を有する制御装置として構成されている。この電子装置10は、外郭を構成する金属等からなる筐体11と、この筐体11により形成される密閉空間内に収容される回路基板12等を備えている。
回路基板12は、エポキシ樹脂等からなる絶縁層と銅箔等からなる導電層とが交互に積層される多層基板として構成されている。この回路基板12の実装面12aには、所定の制御に応じて発熱する発熱部品20がヒートシンク30を介して実装されている。また、回路基板12の実装面12aや裏面には、他の電子部品やコネクタ13等が実装されている。なお、図1では、一部の電子部品の図示を省略している。
ヒートシンク30は、1つの発熱部品20を放熱するための放熱板として構成されることに限らず、複数の発熱部品20を放熱するための放熱板として構成されてもよい。例えば、図7に例示するように、ヒートシンク30は、3つの発熱部品20を放熱するための放熱板として構成されてもよい。後述する他の実施形態においても同様である。
次に、本発明の第2実施形態に係る電子装置について、図8を用いて説明する。なお、図8は、第2実施形態に係る電子装置10の要部を示す断面図である。
本第2実施形態では、ヒートシンク等に対して熱放射率を調整する表面処理が施される点が主に上記第1実施形態と異なる。このため、第1実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る電子装置について、図9を用いて説明する。なお、図9は、第3実施形態に係る電子装置10の要部を示す断面図である。
本第3実施形態では、低熱伝導部材を新たに採用する点が主に上記第1実施形態と異なる。このため、第1実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態に係る電子装置について、図10〜図12を用いて説明する。なお、図10は、第4実施形態に係る電子装置10の要部を示すブロック図である。図11は、発熱部材20に対する供給電力の状態を説明する説明図であり、図11(A)はヒートシンク30の温度Tと所定の温度Tbとの関係を示し、図11(B)はヒートシンク30の温度Tと供給電力との関係を示す。図12は、発熱部材20の動作速度を説明するための説明図であり、図12(A)は動作速度を低めた状態を示し、図12(B)は動作速度を高めた状態を示す。
本第4実施形態では、ヒートシンク30の温度に応じて発熱部品20の制御がなされる点が主に上記第1実施形態と異なる。このため、第1実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。
制御回路63による駆動制御処理では、温度センサ65により測定されるヒートシンク30の温度に応じてFET20a,20bの駆動電力が制御される。具体的には、図11(A)の期間t1に示すように、ヒートシンク30の温度が所定の温度Tb未満である場合には、放熱性能的に余裕があるとみなし、図11(B)に示すように、通常の電力Eoよりも高い電力E1を電子負荷61に対して供給するようにFET20a,20bを駆動制御する。なお、所定の温度Tbは、ヒートシンク30の放熱性能等に応じて設定されるものである。
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
ヒートシンク30は、熱容量の異なる2つの部材である高熱容量部材40および低熱容量部材50から構成されることに限らず、熱容量の異なる3つ以上の部材から構成されてもよい。この場合には、発熱部品20からの熱が伝わる伝熱面31が、熱容量の異なる3つ以上の部材のうち少なくとも熱容量の低い部材(例えば低熱容量部材50)および熱容量の高い部材(例えば高熱容量部材40)を含む2以上の部材により形成されることで、上記効果を奏する。
11…筐体
12…回路基板
20,20a,20b…発熱部品
30…ヒートシンク(放熱板)
31…伝熱面
40…高熱容量部材
50…低熱容量部材
63…制御回路(制御手段)
65…温度センサ(測定手段)
Claims (6)
- 発熱部品(20,20a,20b)が放熱板(30)を介して回路基板(12)に実装されて筐体(11)内に収容される電子装置(10)であって、
前記放熱板は、熱容量の異なる複数の部材から構成されており、前記発熱部品からの熱が伝わる伝熱面(31)が、前記複数の部材のうち少なくとも低熱容量部材(50)および高熱容量部材(40)を含む2以上の部材により形成され、
前記放熱板の表面は、前記回路基板に対向する面(41)および前記伝熱面を除き、前記低熱容量部材により形成されることを特徴とする電子装置。 - 前記放熱板は、前記回路基板に対向する面(41)が前記高熱容量部材により形成されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
- 前記放熱板の表面および前記筐体の内面の少なくとも一方には、熱放射率を高める表面処理(S1,S2)が施されることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子装置。
- 前記回路基板には、低耐熱部品(14)が実装され、
前記放熱板の前記低耐熱部品に対向する面(54)には、熱放射率を低める表面処理(S3)が施され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装置。 - 前記放熱板と前記回路基板との間には前記高熱容量部材よりも熱伝導率の低い部材(15)が介在していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子装置。
- 前記発熱部品を駆動制御する制御手段(63)と、
前記放熱板の温度を測定する測定手段(65)と、を備え、
前記制御手段は、前記測定手段により測定される前記放熱板の温度に応じて、前記発熱部品の動作速度を変更す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装置。
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