JP6515041B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、車両の電子制御を行う電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control unit that electronically controls a vehicle.
最近の車両では、エンジンコントロールユニットや自動変速機用コントロールユニットなどの電子制御装置が搭載され、この電子制御装置によって車両の電子制御を行っている。電子制御装置は、複数の筐体部材を接合して成る筐体の内部に形成した保護空間(防水等が図られた空間)に、各種電子部品を実装した回路基板を収容しており、この回路基板には、コンデンサ等の電子部品のほか、演算処理装置(CPU)、半導体スイッチング素子等のように動作の際に発熱する発熱性電子部品(以下、「発熱部品」という)が実装されている。この発熱部品による発熱が筺体内にこもって高温になると、誤動作や部品破壊につながる虞もあるため、外部に放熱する構造が必要になる。 In recent vehicles, electronic control devices such as an engine control unit and a control unit for an automatic transmission are mounted, and the electronic control device performs electronic control of the vehicle. The electronic control unit accommodates a circuit board on which various electronic components are mounted in a protective space (a space where waterproofing or the like is achieved) formed in a housing formed by joining a plurality of housing members. On the circuit board, in addition to electronic components such as capacitors, heat-generating electronic components (hereinafter referred to as “heat-generating components”) that generate heat during operation such as arithmetic processing unit (CPU), semiconductor switching elements, etc. There is. If the heat generated by the heat generating components is high in the casing, it may lead to malfunction or component breakage, so a structure for radiating heat to the outside is required.
従来、このような筐体内部の熱を放熱するため、その熱を筐体部材の内壁面に熱伝導させ、筐体部材の外壁面から大気中へ放熱する構造が知られている。 Conventionally, in order to dissipate the heat inside the casing, there is known a structure in which the heat is conducted to the inner wall surface of the casing member to dissipate the heat from the outer wall surface of the casing member to the atmosphere.
例えば、特開2012−199451号公報では、回路基板3の裏面3bに実装した電子部品2a、2b、2cとケース5との間を、放熱材7で隙間なく埋める構造を開示している。このように、筐体部材の内壁面側における発熱部品に対向した面と発熱部品との間に熱伝導材料から成る部品を介在させる構造を、以下では「部品上面放熱構造」と呼ぶ。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-199451 discloses a structure in which the
また、特開2015−185755号公報では、回路基板20における電子部品10の実装面の裏の面で、放熱ゲル40を介してヒートシンク30に当接させる構造を開示している。このように、発熱部品の実装面の裏面と筐体部材の内壁面との間に熱伝導材料から成る部品を介在させる構造を、以下では「部品下面放熱構造」と呼ぶ。
Moreover, in Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-185755, in the surface on the back side of the mounting surface of the
ところで、放熱性能を高めるためには、発熱部品と筐体部材の内壁面との間隔を極力狭めることが望ましいが、発熱部品の高さ寸法にはばらつきがあるし、また発熱部品の実装位置のばらつきなどがあるため、発熱部品と筐体部材の内壁面との間には所定のクリアランスを設ける必要があり、上述の部品上面放熱構造では、十分な放熱性能が得られない場合があるという問題があった。 By the way, in order to improve the heat radiation performance, it is desirable to narrow the distance between the heat generating component and the inner wall surface of the casing member as much as possible. However, the height dimension of the heat generating component varies. Due to variations, it is necessary to provide a predetermined clearance between the heat generating component and the inner wall surface of the casing member, and the above-described component top surface heat dissipation structure may not provide sufficient heat dissipation performance. was there.
また、上述の部品下面放熱構造では、発熱部品の高さ寸法のばらつきを考慮する必要がなく、基板裏面と筐体部材の内壁面との間を極力狭めることが可能であり、放熱性能を高めることができるが、この場合、筐体部材の内壁面と接近した基板裏面には部品を実装することができないため、両面実装ができず、同じ数の部品を実装するためには回路基板の大型化を招くという問題があった。 Further, in the above-described component lower surface heat dissipation structure, it is not necessary to consider the variation in height dimension of the heat generating component, and it is possible to narrow the space between the back surface of the substrate and the inner wall surface of the casing member as much as possible. In this case, since components can not be mounted on the back surface of the substrate close to the inner wall surface of the housing member, double-sided mounting can not be performed, and a large circuit board is required to mount the same number of components. Had the problem of causing
本発明の目的は、放熱効率を高めながら、回路基板の部品実装可能領域を広く確保することが可能な電子制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic control device capable of securing a wide component mountable area of a circuit board while enhancing the heat radiation efficiency.
本発明は上記の目的を達成するために、複数の発熱部品を実装した回路基板と、前記複数の発熱部品による発熱の放熱を促すヒートシンクと、を有する電子制御装置であって、前記複数の発熱部品のうちの一は第一の発熱部品であり、前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品とは異なる一は第二の発熱部品であり、前記第一の発熱部品は、前記回路基板の第一の面に実装され、前記第二の発熱部品は、前記回路基板の前記第一の面の裏面である第二の面に実装され、前記ヒートシンクは前記第一の面に対向して配置され、前記第一の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第一の熱伝導部材が介在し、前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第二の熱伝導部材が介在し、前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第一の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、前記ヒートシンクは、前記回路基板と対向する側と反対側に、前記回路基板の中央部から端部に向けて該回路基板に近づく傾斜を有する、ことを特徴とする。
The present invention is an electronic control device having a circuit board on which a plurality of heat generating components are mounted, and a heat sink promoting heat release by the plurality of heat generating components, in order to achieve the above object. One of the parts is a first heat generating component, and one of the plurality of heat generating components is different from the first heat generating component is a second heat generating component, and the first heat generating component is Mounted on a first surface of the circuit board, the second heat-generating component is mounted on a second surface which is a back surface of the first surface of the circuit board, and the heat sink faces the first surface A first heat conducting member is interposed between the position of the upper surface of the first heat generating component and the heat sink opposed to the position, and the mounting of the second heat generating component on the circuit board A position on the back side of the position and the heat opposite to the position And a second heat conducting member interposed between the tank, the mounting position of the second heat-generating components on the circuit board, the end side der of the circuit board than the mounting position of the first heat-generating components The heat sink is characterized in that the heat sink has a slope closer to the circuit board from the center to the end of the circuit board on the side opposite to the side facing the circuit board .
本発明によれば、放熱効率を高めながら、回路基板の部品実装可能領域を広く確保することが可能な電子制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic control device capable of securing a wide component mountable area of a circuit board while enhancing the heat radiation efficiency.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係る電子制御装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an electronic control unit according to an embodiment of the present invention will be described in detail using the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る電子制御装置の概略構成を模式的に示した分解斜視図である。 FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of an electronic control unit according to an embodiment of the present invention.
図2は、図1に示した電子制御装置を背面から見た背面分解斜視図である。 FIG. 2 is a rear exploded perspective view of the electronic control device shown in FIG. 1 as viewed from the rear.
電子制御装置100は、例えば、自動車に搭載されてエンジンやトランスミッションあるいはブレーキ等の電子制御に用いられる装置であって、発熱部品1、2等の電子部品が複数実装された矩形板状の回路基板3と、回路基板3に取り付けられ、回路基板3上の電気回路(図示省略)を外部機器(図示省略)と電気的に接続するコネクタ4と、回路基板3が収容されるベース6と、ベース6に収容された回路基板3を覆うカバー5と、発熱部品1とカバー5との間および発熱部品2の実装位置に対向した位置であって回路基板3とカバー5との間を隙間なく埋める熱伝導材料7と、から大略構成されている。なお、回路基板3には、実際には、図示した電子部品以外にも、不図示の各種電子部品が複数実装されている。
The
発熱部品2は、回路基板3の一端(図1における右端、図2における左端)側の外周縁に実装されている。発熱部品1は、回路基板3の一端(図1における右端、図2における左端)側で、発熱部品2よりも基板中央側となる位置に実装されている。
The heat-
発熱部品1は、回路基板3の一面(図1における上面、図2における下面)に実装されている。発熱部品2は、回路基板3の他面(図1における下面、図2における上面)すなわち発熱部品1が実装されている面の裏の面に実装されている。このように回路基板3は両面実装が可能な構成である。
The heat-
回路基板3に実装される発熱部品1あるいは発熱部品2の例としては、IC、FET(電界効果トランジスタ)、MOSFET(酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、抵抗等が挙げられる。
Examples of the
カバー5及びベース6は、電子制御装置100の筐体8を構成するものであって、カバー5、ベース6はともに略矩形の皿形状を呈している。なお、本実施の形態において、カバー5はベース6よりも深底であるが、カバー5よりもベース6の方が深底の場合があることは勿論である。
The
図2に示すように、カバー5の内壁面の外周縁には、回路基板3を支持する回路基板支持部9を有している。回路基板3の外周縁は、ネジ10によって回路基板支持部9に固定されている。なお、回路基板3をカバー5に対して接着剤等で固定することも可能である。
As shown in FIG. 2, the outer peripheral edge of the inner wall surface of the
カバー5は、アルミニウムや鉄等の放熱性に優れた金属材料によって形成されている。回路基板3がカバー5に固定されたとき、発熱部品1の上面とカバー5との間は熱伝導材料7で埋められており、また、発熱部品2の実装位置に対向した位置の回路基板3とカバー5との間も熱伝導材料7で埋められている。熱伝導材料7は熱伝導率が高い熱伝導材料で形成されており、例えばシリコーンを用いることができる。熱伝導材料7としては、シリコーン以外の材料であってもよく、他の熱伝導率が高い材料を用いることもできる。また、回路基板3上の配線パターンとカバー5とが短絡するのを防ぐため、熱伝導材料7としては、絶縁体を用いるのが望ましい。なお、熱伝導材料7は、熱伝導率が高い材料により成る熱伝導部材である。
The
なお、カバー5は、筐体8を形成する筺体部材としての機能のほかに、回路基板3に実装された発熱部品1や2による発熱の放熱を促すヒートシンクとしての機能を兼ねるものであり、カバー5の外壁面(回路基板3と対向する面と反対の面)には複数の放熱フィン11を配置し、カバー5の放熱効率を向上するようにしている。本実施の形態では、放熱フィン11は、発熱部品2の実装位置と発熱部品1の実装位置とを結ぶ直線と平行であり且つ回路基板3の実装面と垂直な面を有する平板形状であるが、他の形状であってもよい。なお、発熱部品1や2による発熱の放熱を促すヒートシンクを、カバー5と別部材にしてもよい。
The
上述のように構成することで、電子制御装置100によれば、発熱部品1による発熱は部品上面放熱構造によって放熱を行い、発熱部品2による発熱は部品下面放熱構造によって放熱を行うことで放熱効率を高めながら、回路基板3の両面実装を可能とすることで部品実装可能領域を広く確保することが可能となる。
By configuring as described above, according to the
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は、本発明の実施例1に係る構成を説明する図であって、(a)は、図1および図2に示した電子制御装置100の斜視図であり、(b)は、(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration according to the first embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view of the
本実施例では、図3(b)に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2の実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the
カバー5の外壁面には複数の放熱フィン11が配置されているが、回路基板3の端部から中央部にかけて放熱フィン11同士の間の風速は低下するため、回路基板3の端部に近い方が、筐体8の外側(カバー5の外壁面)に伝わった熱が外気に逃げ易い。したがって、電子制御装置100が有する発熱部品のうち、最も発熱量(スイッチングロス等)が大きい電子部品を発熱部品2として回路基板3の端部に近い位置に実装することで、電子制御装置100の放熱性能を効果的に高めることができる。
A plurality of
ここで、部品下面放熱構造の発熱部品2を回路基板3の端部側に実装することの効果について、さらに説明する。図12は、発熱部品2を回路基板3の端部側に実装した場合の、回路基板3における発熱部品2の実装面を示す背面図である。
Here, the effect of mounting the
ある部品の実装位置の周囲には、レジスト逃げなどのため、他の部品を実装不可能な領域である実装不可領域を設ける必要がある。 It is necessary to provide a non-mounting area, which is an area where other parts can not be mounted, around a mounting position of a part due to resist escape or the like.
図12に破線で示すように発熱部品2を回路基板3の中央部側に実装した場合、発熱部品2の四方には、ほぼ同一の距離の、実装不可領域nが存在する。
When the heat-generating
これに対して、図12に実線で示すように発熱部品2を回路基板3の端部3a側に実装した場合、発熱部品2の端部3a側の辺では、逃げが少なくて済み、実装不可領域nの面積を狭め、同じ点数の部品を実装する場合において回路基板3の大型化を抑制することができる。
On the other hand, when the
図4は、本発明の実施例2に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、図4に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2の実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the heat-generating
本実施例では、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間の距離、すなわち熱伝導材料7cの厚みをt1とし、回路基板3における発熱部品2の実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間の距離、すなわち熱伝導材料7aの厚みをt2としたとき、
t1>t2
としている。
In this embodiment, the position of the upper surface of the
t1> t2
And
熱伝導材料7aの厚みt2が薄い方が、発熱部品2からカバー5までの熱抵抗を小さくできるため、電子制御装置100の放熱性能をさらに向上させることができる。
The smaller the thickness t2 of the heat
図5は、本発明の実施例3に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration according to the third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、部品上面放熱構造の発熱部品1の回路基板3における実装位置よりも端部側に、複数の部品下面放熱構造の発熱部品2(発熱部品2aおよび発熱部品2b)を実装している。
In this embodiment, the heat generating components 2 (
本実施例では、図5に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2a、発熱部品2b、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7bが介在している。さらに、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the heat-generating
カバー5の外壁面には複数の放熱フィン11が配置されているが、回路基板3の端部から中央部にかけて放熱フィン11同士の間の風速は低下するため、回路基板3の端部に近い方が、筐体8の外側(カバー5の外壁面)に伝わった熱が外気に逃げ易い。したがって、電子制御装置100が有する発熱部品のうち、最も発熱量(スイッチングロス等)が大きい電子部品を発熱部品2aとして回路基板3の端部に近い位置に実装することで、電子制御装置100の放熱性能を効果的に高めることができる。
A plurality of
なお、本実施例では、カバー5は、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置に、回路基板3に向けて突出する突起部5aを有する。
In the present embodiment, the
これにより、カバー5の突起部5aの先端を回路基板3に近づけて熱伝導材料7bを介して放熱効率を高めるとともに、カバー5の外側の形状の自由度を高めることができる。
As a result, the tip end of the projection 5 a of the
また、発熱部品2aと発熱部品2bとの間に、図中、回路基板3の上側に空間を確保することができ、回路基板3における発熱部品1の実装面と同じ面で、発熱部品2aと発熱部品2bとの間に、例えば発熱しない部品を実装することができる。
Further, a space can be secured on the upper side of the
図6は、本発明の実施例4に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration according to the fourth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、図6に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2a、発熱部品2b、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7bが介在している。さらに、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the heat-generating
本実施例では、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間の距離、すなわち熱伝導材料7bの厚みをt3とし、回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間の距離、すなわち熱伝導材料7aの厚みをt4としたとき、
t3>t4
としている。
In this embodiment, the distance between the position on the back surface of the mounting position of the
t3> t4
And
回路基板3の端部により近い熱伝導材料7aの厚みt4が薄い方が、発熱部品2aからカバー5までの熱抵抗を小さくできるため、電子制御装置100の放熱性能をさらに向上させることができる。
The smaller the thickness t4 of the heat
図7は、本発明の実施例5に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration according to the fifth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、図7に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2a、発熱部品2b、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7bが介在している。さらに、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the heat-generating
本実施例では、回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、が同一平面になっている。
In this embodiment, the position of the
ここで、本実施例の効果について説明する。図13は、図7の実施例5の構成において、回路基板3における発熱部品2の実装面を示す背面図である。
Here, the effects of this embodiment will be described. FIG. 13 is a rear view showing the mounting surface of the heat-generating
ある部品の実装位置の周囲には、レジスト逃げなどのため、他の部品を実装不可能な領域である実装不可領域を設ける必要がある。 It is necessary to provide a non-mounting area, which is an area where other parts can not be mounted, around a mounting position of a part due to resist escape or the like.
図13に破線で示すように、回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、が同一平面になっていない場合、また、発熱部品2a、2bを回路基板3の中央部側に実装した場合、発熱部品2aの四方および発熱部品2bの四方に、それぞれ、ほぼ同一の距離の、実装不可領域nが存在する。
As indicated by a broken line in FIG. 13, the
これに対して、図13に実線で示すように、回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と対向するカバー5の位置と、が同一平面上になっている場合、発熱部品2aおよび2bを回路基板3の端部3a側に実装した場合、発熱部品2aの端部3a側の辺では、逃げが少なくて済み、また、カバー5側が同一平面であるために部品実装位置のばらつきなどの影響を少なくして発熱部品2aと2bの実装位置を近づけることができ、実装不可領域nの面積を狭め、同じ点数の部品を実装する場合において回路基板3の大型化を抑制することができる。
On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 13, the position of the
図8は、本発明の実施例6に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the configuration according to the sixth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、図8に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2a、発熱部品2b、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7bが介在している。さらに、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the heat-generating
本実施例では、回路基板3における熱伝導材料7aとの接触面積をs1とし、回路基板3における熱伝導材料7bとの接触面積をs2としたとき、
s1>s2
としている。
In this embodiment, when the contact area of the
s1> s2
And
回路基板3のより端部側において接触面積がより広いので、熱抵抗が小さく、放熱効率を高めることができる。
Since the contact area is wider at the end portion side of the
図9は、本発明の実施例7に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration according to the seventh embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、複数の部品上面放熱構造の発熱部品1(発熱部品1aおよび発熱部品1b)の回路基板3における実装位置よりも端部側に、複数の部品下面放熱構造の発熱部品2(発熱部品2aおよび発熱部品2b)を実装している。
In this embodiment, the
本実施例では、図9に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2a、発熱部品2b、発熱部品1a、発熱部品1bの順に実装している。回路基板3における発熱部品2aの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7aが介在している。また、回路基板3における発熱部品2bの実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7bが介在している。また、発熱部品1aの上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7cが介在している。さらに、発熱部品1bの上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7dが介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the heat-generating
カバー5の外壁面には複数の放熱フィン11が配置されているが、回路基板3の端部から中央部にかけて放熱フィン11同士の間の風速は低下するため、回路基板3の端部に近い方が、筐体8の外側(カバー5の外壁面)に伝わった熱が外気に逃げ易い。したがって、電子制御装置100が有する発熱部品のうち、最も発熱量(スイッチングロス等)が大きい電子部品を発熱部品2aとして回路基板3の端部に近い位置に実装することで、電子制御装置100の放熱性能を効果的に高めることができる。
A plurality of
図10は、本発明の実施例8に係る構成を説明する図であって、図3(a)に示した電子制御装置100のA−A断面図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration according to the eighth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the
本実施例では、図10に示すように、回路基板3の端部から中央部にかけて発熱部品2、発熱部品1の順に実装している。回路基板3における発熱部品2の実装位置の裏面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7が介在している。また、発熱部品1の上面の位置と、この位置と対向するカバー5との間に熱伝導材料7が介在している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the heat-generating
本実施例では、カバー5における回路基板3と反対側は、回路基板3の中央部から端部に向けてこの回路基板3に近づく傾斜である傾斜部12を有する。
In the present embodiment, the side of the
このように構成することで、回路基板3の端部側から中央部側へ外気が流れやすく、風速の低下を低減することができ、放熱効率を高めることができる。
With such a configuration, the outside air can easily flow from the end side of the
また、車両が雪道を走行した場合などで、カバー5における回路基板3と反対側すなわち外側において融雪剤に触れた場合であっても、この外側が回路基板3の中央部から端部に向けて回路基板3に近づく傾斜を有することで、例えば融雪剤に含まれる塩水が中央に留まりにくく外部に流れ出やすいので、例えば、平板状の放熱フィン11同士の間に留まる塩水等の液体の排水性が向上し、カバー5を錆にくく、汚れにくくすることができる。
Even when the vehicle travels on a snowy road, etc. and the snow melting agent is touched on the side opposite to the
図11は、本発明の実施例9に係る電子制御装置100の概略斜視図である。
FIG. 11 is a schematic perspective view of an
図3(a)では、電子制御装置100のカバー5は、複数の平板状の放熱フィン11を有する形状であったが、本実施例では、電子制御装置100のカバー5は、複数の突起状の放熱フィン13を有する。放熱フィン13のそれぞれは、略円柱形状の突起であるが、角柱、円錐、角錐など如何なる形状の突起であってもよい。
In FIG. 3A, the
本実施例によれば、放熱フィン11における平板の面と平行な方向の外気の流れに限らず、あらゆる方向の外気の流れを、複数の放熱フィン13同士の間に流すことができ、電子制御装置100の放熱性能を効果的に高めることができる。
According to the present embodiment, not only the flow of the outside air in the direction parallel to the plane of the flat plate in the
<付記>
なお、以上説明した実施形態は、
1.
複数の発熱部品を実装した回路基板と、前記複数の発熱部品による発熱の放熱を促すヒートシンクと、を有する電子制御装置であって、
前記複数の発熱部品のうちの一は第一の発熱部品であり、
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品とは異なる一は第二の発熱部品であり、
前記第一の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第一の熱伝導材料が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第二の熱伝導材料が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第一の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側である、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・放熱効率を高めながら、回路基板の部品実装可能領域を広く確保することが可能な電子制御装置を提供するができる。
・回路基板の端部側のヒートシンク(例えば、カバー5)をより回路基板に近づけることができ、放熱効率を高めることができる。
・回路基板の両面に電子部品を実装でき、部品実装可能領域を広く確保することができる。
<Supplementary Note>
The embodiment described above is
1.
An electronic control device, comprising: a circuit board on which a plurality of heat generating components are mounted; and a heat sink that promotes heat radiation of the plurality of heat generating components,
One of the plurality of heat generating components is a first heat generating component,
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component is a second heat generating component,
A first thermally conductive material is interposed between the position of the upper surface of the first heat generating component and the heat sink opposite to the position;
A second thermally conductive material is interposed between the position of the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposed to the position.
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the first heat generating component.
As an electronic control unit characterized by
An electronic control device capable of securing a wide component mountable area of the circuit board while improving the heat dissipation efficiency can be provided.
-The heat sink (for example, cover 5) of the edge part side of a circuit board can be closely approached to a circuit board more, and heat dissipation efficiency can be improved.
Electronic components can be mounted on both sides of the circuit board, and a wide component mountable area can be secured.
また本実施形態は、
2.
1.に記載の電子制御装置において、
前記第一の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第一の距離であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第二の距離であり、
前記第二の距離は前記第一の距離よりも短い、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板の端部側のヒートシンクは回路基板により近く、放熱効率を高めることができる。
In the present embodiment,
2.
1. In the electronic control device described in
The distance between the position of the top surface of the first heat generating component and the heat sink opposite to the position is a first distance,
The distance between the position on the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a second distance,
The second distance is shorter than the first distance,
As an electronic control unit characterized by
The heat sink on the end side of the circuit board can be closer to the circuit board to enhance the heat dissipation efficiency.
また本実施形態は、
3.
1.に記載の電子制御装置において、
前記ヒートシンクは、該電子制御装置の筐体を成す筐体部材を兼ねている、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・筐体部材とヒートシンクとを別部材とする場合と比べて、部品点数を少なくすることができるとともに、ヒートシンクが筐体外側に露出することで、より放熱効率を高めることができる。
In the present embodiment,
3.
1. In the electronic control device described in
The heat sink also serves as a casing member forming a casing of the electronic control device.
As an electronic control unit characterized by
The number of parts can be reduced as compared to the case where the casing member and the heat sink are separate members, and the heat dissipation efficiency can be further enhanced by exposing the heat sink to the outside of the casing.
また本実施形態は、
4.
1.に記載の電子制御装置において、
前記複数の発熱部品のうち発熱量が最も大きい発熱部品を、前記複数の発熱部品のうちの他の発熱部品よりも、前記回路基板の最も端部側に実装している、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板の最も端部側はより外気に触れやすく、発熱量が最も大きい発熱部品による発熱をより効果的に放熱することができる
また本実施形態は、
5.
1.に記載の電子制御装置において、
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品および前記第二の発熱部品とは異なる一は第三の発熱部品であり、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第三の熱伝導材料が介在し、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置は、前記第一の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側である、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板の端部側に、部品下面放熱構造で複数の発熱部品を実装し、より放熱効率を高めることができる。
In the present embodiment,
4.
1. In the electronic control device described in
The heat generating component having the largest heat generation amount among the plurality of heat generating components is mounted on the most end side of the circuit board than the other heat generating components of the plurality of heat generating components.
As an electronic control unit characterized by
The most end side of the circuit board can be more easily exposed to the outside air, and the heat generated by the heat generating component having the largest amount of heat generation can be dissipated more effectively.
5.
1. In the electronic control device described in
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component and the second heat generating component is a third heat generating component,
A third thermally conductive material is interposed between the position of the back surface of the mounting position of the third heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposed to the position.
The mounting position of the third heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board relative to the mounting position of the first heat generating component.
As an electronic control unit characterized by
A plurality of heat generating components can be mounted on the end side of the circuit board with a component lower surface heat dissipation structure to further enhance the heat dissipation efficiency.
また本実施形態は、
6.
5.に記載の電子制御装置において、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第二の距離であり、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第三の距離であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第三の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、
前記第二の距離は前記第三の距離よりも短い、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板のより端部側のヒートシンクは回路基板により近く、放熱効率を高めることができる。
In the present embodiment,
6.
5. In the electronic control device described in
The distance between the position on the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a second distance,
The distance between the position of the back surface of the mounting position of the third heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a third distance,
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the third heat generating component,
The second distance is shorter than the third distance,
As an electronic control unit characterized by
The heat sink on the more end side of the circuit board can be closer to the circuit board to enhance the heat dissipation efficiency.
また本実施形態は、
7.
5.に記載の電子制御装置において、
前記回路基板における前記第二の熱伝導材料との接触面積は第二の面積であり、
前記回路基板における前記第三の熱伝導材料との接触面積は第三の面積であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第三の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、
前記第二の面積は前記第三の面積よりも広い、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板のより端部側において接触面積がより広いので、熱抵抗が小さく、放熱効率を高めることができる。
In the present embodiment,
7.
5. In the electronic control device described in
The contact area of the circuit board with the second heat transfer material is a second area,
The contact area of the circuit board with the third heat transfer material is a third area,
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the third heat generating component,
The second area is larger than the third area,
As an electronic control unit characterized by
Since the contact area is wider on the end side of the circuit board, the thermal resistance is smaller and the heat radiation efficiency can be enhanced.
また本実施形態は、
8.
1.に記載の電子制御装置において、
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品および前記第二の発熱部品とは異なる一は第四の発熱部品であり、
前記第四の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第四の熱伝導材料が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第四の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側である、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板の中央部側に、部品上面放熱構造で複数の発熱部品を実装し、実装可能領域をより広げることができる。
In the present embodiment,
8.
1. In the electronic control device described in
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component and the second heat generating component is a fourth heat generating component,
A fourth thermally conductive material is interposed between the position of the upper surface of the fourth heat generating component and the heat sink opposite to the position;
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the fourth heat generating component.
As an electronic control unit characterized by
-A plurality of heat generating components can be mounted on the central portion side of the circuit board by the component top surface heat dissipation structure, and the mountable area can be further expanded.
また本実施形態は、
9.
1.に記載の電子制御装置において、
前記ヒートシンクは、前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と対向する前記ヒートシンクの位置に、前記回路基板に向けて突出する突起部を有する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・ヒートシンクの突起部の先端を回路基板に近づけて放熱効率を高めるとともに、ヒートシンクの外側の形状の自由度を高めることができる。
In the present embodiment,
9.
1. In the electronic control device described in
The heat sink has a protrusion projecting toward the circuit board at a position of the heat sink opposite to the position of the back surface of the mounting position of the second heat generating component on the circuit board.
As an electronic control unit characterized by
The tip of the protrusion of the heat sink can be brought close to the circuit board to improve the heat radiation efficiency, and the freedom of the outer shape of the heat sink can be enhanced.
また本実施形態は、
10.
1.に記載の電子制御装置において、
前記ヒートシンクにおける前記回路基板と反対側は、前記回路基板の中央部から端部に向けて該回路基板に近づく傾斜を有する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・回路基板の端部側から中央部側へ外気が流れやすくすることができ、放熱効率を高めることができる。
・車両が雪道を走行した場合などで、ヒートシンクにおける回路基板と反対側すなわち外側において融雪剤に触れた場合であっても、この外側が回路基板の中央部から端部に向けて回路基板に近づく傾斜を有することで、融雪剤に含まれる塩水が中央に留まりにくく外部に流れ出やすいので、ヒートシンクを錆にくく、汚れにくくすることができる。
In the present embodiment,
10.
1. In the electronic control device described in
The side of the heat sink opposite to the circuit board has a slope that approaches the circuit board from the center to the end of the circuit board.
As an electronic control unit characterized by
The external air can easily flow from the end side of the circuit board to the central side, and the heat radiation efficiency can be enhanced.
・ Even if the vehicle travels on a snowy road, etc., even if the snow melting agent is touched on the side opposite to the circuit board in the heat sink, that is, on the outer side, Since the salt water contained in the snow melting agent is unlikely to stay at the center and easily flow out to the outside by having an inclination to approach, the heat sink can be resistant to rust and dirt.
また本実施形態は、
11.
1.に記載の電子制御装置において、
前記ヒートシンクにおける前記回路基板と反対側に放熱フィンを有する、
ことを特徴とする電子制御装置、としたので、
・放熱効率をより高めることができる。
In the present embodiment,
11.
1. In the electronic control device described in
It has a radiation fin on the side opposite to the circuit board in the heat sink,
As an electronic control unit characterized by
・ The heat dissipation efficiency can be further improved.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.
100…電子制御装置、1…発熱部品、2…発熱部品、3…回路基板、3a…端部、4…コネクタ、5…カバー、6…ベース、7…熱伝導材料、8…筐体、9…回路基板支持部、10…ネジ、11…放熱フィン、12…傾斜部、13…放熱フィン、n…部品実装不可領域。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記複数の発熱部品のうちの一は第一の発熱部品であり、
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品とは異なる一は第二の発熱部品であり、
前記第一の発熱部品は、前記回路基板の第一の面に実装され、
前記第二の発熱部品は、前記回路基板の前記第一の面の裏面である第二の面に実装され、
前記ヒートシンクは前記第一の面に対向して配置され、
前記第一の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第一の熱伝導部材が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第二の熱伝導部材が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第一の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、
前記ヒートシンクは、前記回路基板と対向する側と反対側に、前記回路基板の中央部から端部に向けて該回路基板に近づく傾斜を有する、
ことを特徴とする電子制御装置。 An electronic control device, comprising: a circuit board on which a plurality of heat generating components are mounted; and a heat sink that promotes heat radiation of the plurality of heat generating components,
One of the plurality of heat generating components is a first heat generating component,
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component is a second heat generating component,
The first heat-generating component is mounted on a first surface of the circuit board,
The second heat-generating component is mounted on a second surface which is a back surface of the first surface of the circuit board,
The heat sink is disposed opposite to the first surface,
A first heat conducting member is interposed between the position of the upper surface of the first heat generating component and the heat sink opposite to the position;
A second heat conducting member is interposed between the position of the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposed to the position.
Mounting position of the second heat-generating components in the circuit board, Ri end portion der of the circuit board than the mounting position of the first heat-generating components,
The heat sink has a slope which approaches the circuit board from the center to the end of the circuit board on the side opposite to the side facing the circuit board.
An electronic control unit characterized by
前記第一の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第一の距離であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第二の距離であり、
前記第二の距離は前記第一の距離よりも短い、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
The distance between the position of the top surface of the first heat generating component and the heat sink opposite to the position is a first distance,
The distance between the position on the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a second distance,
The second distance is shorter than the first distance,
An electronic control unit characterized by
前記ヒートシンクは、該電子制御装置の筐体を成す筐体部材を兼ねている、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
The heat sink also serves as a casing member forming a casing of the electronic control device.
An electronic control unit characterized by
前記複数の発熱部品のうち発熱量が最も大きい発熱部品を、前記複数の発熱部品のうちの他の発熱部品よりも、前記回路基板の最も端部側に実装している、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
The heat generating component having the largest heat generation amount among the plurality of heat generating components is mounted on the most end side of the circuit board than the other heat generating components of the plurality of heat generating components.
An electronic control unit characterized by
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品および前記第二の発熱部品とは異なる一は第三の発熱部品であり、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第三の熱伝導部材が介在し、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置は、前記第一の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側である、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component and the second heat generating component is a third heat generating component,
A third heat conducting member is interposed between the position of the back surface of the mounting position of the third heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposed to the position.
The mounting position of the third heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board relative to the mounting position of the first heat generating component.
An electronic control unit characterized by
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第二の距離であり、
前記回路基板における前記第三の発熱部品の実装位置の裏面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間の距離は第三の距離であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第三の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、
前記第二の距離は前記第三の距離よりも短い、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 5,
The distance between the position on the back surface of the mounting position of the second heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a second distance,
The distance between the position of the back surface of the mounting position of the third heat-generating component on the circuit board and the heat sink opposite to the position is a third distance,
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the third heat generating component,
The second distance is shorter than the third distance,
An electronic control unit characterized by
前記回路基板における前記第二の熱伝導部材との接触面積は第二の面積であり、
前記回路基板における前記第三の熱伝導部材との接触面積は第三の面積であり、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第三の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側であり、
前記第二の面積は前記第三の面積よりも広い、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 5,
The contact area of the circuit board with the second heat conducting member is a second area,
The contact area of the circuit board with the third heat conducting member is a third area,
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the third heat generating component,
The second area is larger than the third area,
An electronic control unit characterized by
前記複数の発熱部品のうちの前記第一の発熱部品および前記第二の発熱部品とは異なる一は第四の発熱部品であり、
前記第四の発熱部品の上面の位置と、該位置と対向する前記ヒートシンクとの間に第四の熱伝導部材が介在し、
前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置は、前記第四の発熱部品の実装位置よりも該回路基板の端部側である、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
One of the plurality of heat generating components different from the first heat generating component and the second heat generating component is a fourth heat generating component,
A fourth heat conducting member is interposed between the position of the upper surface of the fourth heat generating component and the heat sink opposite to the position;
The mounting position of the second heat generating component on the circuit board is on the end side of the circuit board with respect to the mounting position of the fourth heat generating component.
An electronic control unit characterized by
前記ヒートシンクは、前記回路基板における前記第二の発熱部品の実装位置の裏面の位置と対向する前記ヒートシンクの位置に、前記回路基板に向けて突出する突起部を有する、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
The heat sink has a protrusion projecting toward the circuit board at a position of the heat sink opposite to the position of the back surface of the mounting position of the second heat generating component on the circuit board.
An electronic control unit characterized by
前記ヒートシンクは、前記回路基板と対向する側と反対側に、放熱フィンを有する、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 1,
The heat sink has a radiation fin on the side opposite to the side facing the circuit board,
An electronic control unit characterized by
前記放熱フィンは、複数の柱状の突起である、
ことを特徴とする電子制御装置。 In the electronic control unit according to claim 10,
The heat dissipating fin is a plurality of columnar protrusions.
An electronic control unit characterized by
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