WO2022004184A1 - 電子制御装置 - Google Patents

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WO2022004184A1
WO2022004184A1 PCT/JP2021/019181 JP2021019181W WO2022004184A1 WO 2022004184 A1 WO2022004184 A1 WO 2022004184A1 JP 2021019181 W JP2021019181 W JP 2021019181W WO 2022004184 A1 WO2022004184 A1 WO 2022004184A1
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substrate
connector
btob
electronic control
board
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PCT/JP2021/019181
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French (fr)
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劉丞 菅原
英達 山本
大輔 田中
英司 市川
慶仁 渡会
英之 坂本
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日立Astemo株式会社
株式会社日立製作所
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    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/368Assembling printed circuits with other printed circuits parallel to each other

Definitions

  • the present invention relates to an electronic control device.
  • ECU Electronic Control Unit
  • This ECU calculates and processes image data and signal data obtained by a camera, radar, or the like, and sends a signal to another ECU that controls power steering, braking, or the like.
  • image processing SoC System on Chip
  • the BtoB connector is a connector having an insulating housing and a plurality of conductive terminals, and is suitable for high-speed communication.
  • the wiring length when connecting electronic components such as SoCs that require high-speed communication by wiring becomes long, which may adversely affect the signal quality of high-speed communication. Therefore, some measures are required.
  • Patent Document 1 As one of such measures, for example, the technique described in Patent Document 1 is known.
  • Patent Document 1 an interface circuit is arranged on one side of the wiring board and a memory circuit is arranged on the other side, and the interface circuit and the control PLL circuit are provided for each instead of being controlled by the same PLL circuit.
  • a technique for shortening the transmission path from the memory circuit to the PLL control circuit and relaxing the design restrictions of the PLL circuit is described.
  • Patent Document 1 there is room for consideration to shorten the wiring length when connecting a plurality of boards on which electronic components requiring high-speed communication are mounted by a connector.
  • An object of the present invention is to provide an electronic control device capable of suppressing deterioration of the quality of communication signals exchanged via a connector by electronic components requiring high-speed communication when a plurality of boards are connected by a connector. ..
  • the present application includes a plurality of means for solving the above problems, and to name one of them, a first board on which a bus bridge and an external communication connector are mounted, a SoC for an accelerator, and a SoC for an accelerator are mounted. It is an electronic control device including a second board electrically connected to the first board, and a first BtoB connector capable of transmitting a signal between a bus bridge and an accelerator SoC.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a first substrate and a second substrate included in the electronic control device according to the embodiment as viewed from above.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a first substrate and a second substrate included in the electronic control device according to the embodiment as viewed from below.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the appearance of the electronic control device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the electronic control device according to the embodiment as viewed from above
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electronic control device according to the embodiment as viewed from below.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configurations of the first substrate and the second substrate included in the electronic control device according to the embodiment.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the first substrate and the second substrate included in the electronic control device according to the embodiment as viewed from above
  • FIG. 6 is a first view included in the electronic control device according to the embodiment. It is an exploded perspective view which looked at the substrate and the 2nd substrate from the bottom.
  • the electronic control unit 100 is, for example, an electronic control unit (ECU) used in an automobile.
  • the electronic control device 100 includes a housing 11, a first substrate 21, a second substrate 22, a third substrate 23, a first cover 41, a second cover 42, and a fan cover 52. , Is equipped.
  • the first substrate 21, the second substrate 22, and the third substrate 23 are circuit boards (printed circuit boards) having wiring patterns, respectively.
  • the first substrate 21 corresponds to a motherboard
  • the second substrate 22 and the third substrate 23 correspond to a daughter board, respectively.
  • the side where the first cover 41 is arranged is described as the lower side and the side where the second cover 42 is arranged is described as the upper side when viewed from the housing 11, but the vertical direction (vertical direction). ) And the left-right direction (horizontal direction) may change depending on the orientation of the electronic control device 100 when the electronic control device 100 is mounted on the vehicle.
  • the housing 11 is made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy. Therefore, the housing 11 has conductivity and thermal conductivity.
  • a heat radiation fin 61 is formed on the housing 11.
  • the heat radiation fin 61 is a plate-shaped fin formed on the upper surface side of the housing 11.
  • the heat radiation fin 61 is preferably formed integrally with the housing 11.
  • a peripheral wall 12 is formed on the outer peripheral portion of the housing 11.
  • the holes 15 and 16 are holes through which the BtoB connectors 32 and 33 are inserted in order to electrically connect the first substrate 21 and the second substrate 22 by the BtoB connectors 32 and 33 described later. That is, the holes 15 and 16 are holes for connecting the connector.
  • the holes 15 and 16 are formed so as to penetrate the housing 11 in the thickness direction (vertical direction).
  • the first substrate 21 is a substrate arranged in the housing 11.
  • the first substrate 21 is mounted on the lower surface side of the housing 11.
  • a bus bridge 24 is mounted on the upper surface of the first substrate 21.
  • the bus bridge 24 is composed of a surface mount type package.
  • a BGA (Ball Grid Array) package can be mentioned.
  • the bus bridge 24 is arranged so as to be in contact with the lower surface of the housing 11 via a heat radiating material (for example, heat radiating grease) (not shown). As a result, the heat generated by the bus bridge 24 during high-speed communication is transferred from the bus bridge 24 to the housing 11.
  • the first substrate 21 is arranged so as to face the third substrate 23 in the vertical direction, which is a direction perpendicular to the substrate surface.
  • a connector half body 31a, a connector half body 32a, and a connector half body 33a are mounted on the upper surface of the first board 21.
  • the connector half body 31a is a connector having a male (male) / female (female) relationship with the connector half body 31b mounted on the second board 22, and is configured to be matable with the connector half body 31b.
  • the BtoB connector 31 corresponds to the first BtoB connector, and is composed of a connector semifield 31a and a connector semifield 31b.
  • the connector half body 32a is fitted with the connector half body 32b when assembling the electronic control device 100.
  • the connector half body 33a is fitted with the connector half body 33b when the electronic control device 100 is assembled.
  • a plurality of external communication connectors 34 are mounted on the lower surface of the first substrate 21.
  • the external communication connector 34 is arranged along one side of the first board 21.
  • the bus bridge 24 is arranged between the BtoB connector 32 and the external communication connector 34.
  • the connector half body 32a of the BtoB connector 32 is arranged on the extension line of the straight line L1 connecting any one of the external communication connectors 34 and the bus bridge 24 among the plurality of external communication connectors 34.
  • the wiring (not shown) that electrically connects the bus bridge 24 and the external communication connector 34 is formed along the straight line L1.
  • a wiring (not shown) for electrically connecting the bus bridge 24 and the connector semifield 32a is also formed along an extension of the straight line L1.
  • the second substrate 22 is a substrate that is electrically connected to the first substrate 21.
  • the second substrate 22 is arranged on the same plane as the first substrate 21. Further, the second substrate 22 is arranged in a direction horizontal to the substrate surface of the first substrate 21.
  • the second substrate 22 is arranged in the region where the heat radiation fins 61 are formed.
  • the second substrate 22 is mounted on the lower surface side of the housing 11 together with the first substrate 21.
  • An accelerator SoC (System on Chip) 26 is mounted on the upper surface of the second substrate 22.
  • the accelerator SoC26 is composed of a surface mount type package (for example, a BGA package).
  • the accelerator SoC26 is arranged so as to be in contact with the lower surface of the housing 11 via a heat radiating material (for example, heat radiating grease) (not shown). As a result, the heat generated by the accelerator SoC 26 during high-speed communication is transferred from the accelerator SoC 26 to the housing 11.
  • a heat radiating material for example, heat radiating grease
  • a connector semifield 31b is mounted on the upper surface of the second substrate 22.
  • the connector semifield 31b is mounted on the upper surface of the second substrate 22.
  • the connector half body 31b is fitted to the above-mentioned connector half body 31a from the horizontal direction.
  • the first board 21 and the second board 22 are horizontally connected by the BtoB connector 31.
  • the BtoB connector 31 is a BtoB connector capable of transmitting a signal between the bus bridge 24 and the accelerator SoC26, and is arranged between the bus bridge 24 and the accelerator SoC26 as shown in FIG. ..
  • the BtoB connector 31 is arranged on the straight line L2 connecting the bus bridge 24 and the accelerator SoC26.
  • the wiring (not shown) that electrically connects the bus bridge 24 and the connector semifield 31a is formed along the straight line L2. Further, a wiring (not shown) for electrically connecting the accelerator SoC26 and the connector semifield 31b is also formed along the straight line L2.
  • the third substrate 23 is a substrate that is electrically connected to the first substrate 21 and is mounted on the upper surface side of the housing 11. Further, the third substrate 23 is arranged in a direction perpendicular to the substrate surface with the first substrate 21. The third substrate 23 is arranged on the upper surface side of the housing 11 at a position adjacent to the heat radiation fin 61. As shown in FIG. 3, two image processing SoCs (System on Chips) 25 are mounted on the lower surface of the third substrate 23.
  • the image processing SoC25 is composed of a surface mount type package.
  • An example of a surface mount type package constituting the image processing SoC25 is a BGA package.
  • the image processing SoC25 is arranged so as to be in contact with the upper surface of the housing 11 via a heat radiating material (not shown). As a result, the heat generated by the image processing SoC25 during high-speed communication is transferred from the image processing SoC25 to the housing 11.
  • the heat radiating material is composed of, for example, heat radiating grease.
  • a connector semifield 32b and a connector semifield 33b are mounted on the lower surface of the third substrate 23.
  • the connector half body 32b is a connector having a male / female relationship with the connector half body 32a mounted on the first board 21, and is configured to be matable with the connector half body 32a.
  • the BtoB connector 32 corresponds to a second BtoB connector, and is composed of a connector semifield 32a and a connector semifield 32b.
  • the BtoB connector 32 is a BtoB connector capable of transmitting a signal between the bus bridge 24 and the image processing SoC25.
  • the connector half body 33b is a connector having a male / female relationship with the connector half body 33a mounted on the first board 21, and is configured to be matable with the connector half body 33a.
  • the BtoB connector 33 is composed of a connector semifield 33a and a connector semifield 33b. Further, a plurality of external communication connectors 35 are mounted on the lower surface of the third substrate 23. The external communication connector 35 is arranged along one side of the third board 23.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configurations of a first substrate, a second substrate, and a third substrate included in the electronic control device according to the embodiment.
  • the first substrate 21, the second substrate 22, and the third substrate 23 are developed side by side on the same plane, and the upper surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 22 and the third substrate are displayed.
  • the lower surface of the 23 is shown as viewed from the front.
  • a wiring 37a is formed on the upper surface of the first substrate 21.
  • the wiring 37a is a wiring that electrically connects the bus bridge 24 and the connector semifield 32a of the BtoB connector 32.
  • the wiring 37a is formed along one side (short side) 21a of the first substrate 21.
  • the wiring 37b is formed on the lower surface of the third substrate 23.
  • the wiring 37b is a wiring that electrically connects the image processing SoC25 and the connector semifield 32b of the BtoB connector 32.
  • the wiring 37b is formed along one side 23a of the third substrate 23.
  • the wiring 37a and the wiring 37b are in a state of facing each other and in parallel when the connector semifields 32a and 32b are fitted so that the upper surface of the first substrate 21 and the lower surface of the third substrate 23 face each other. Be placed. As a result, the wiring length between the bus bridge 24 and the image processing SoC 25 can be shortened, and deterioration of the quality of the communication signal can be suppressed.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged at the end of the first substrate 21, and on the lower surface of the third substrate 23, the BtoB connector.
  • the connector semifield 32b of 32 is arranged at the end of the third substrate 23.
  • the first board 21 is fastened to the housing 11 by screws 71 around the BtoB connector 32
  • the third board 23 is also fastened to the housing 11 by screws 71 around the BtoB connector 32.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the longitudinal direction of the first substrate 21, and on the lower surface of the third substrate 23, the connector semifield 32a is arranged.
  • the connector semifield 32b of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the longitudinal direction of the first substrate 21.
  • the longitudinal direction of the first substrate 21 is the same as the longitudinal direction of the housing 11.
  • the BtoB connector 32 is inserted into the hole 15 provided in the housing 11, and the orientation of the hole 15 is set according to the orientation of the connector semifields 32a and 32b.
  • the longitudinal direction of the connector semifields 32a and 32b is the same as the longitudinal direction of the first substrate 21 and the longitudinal direction of the housing 11. Therefore, the longitudinal direction of the hole 15 is parallel to the longitudinal direction of the housing 11.
  • air exists inside the hole 15.
  • the heat transfer coefficient of air is significantly lower than the heat transfer coefficient of the metal material (substantive portion) constituting the housing 11. Therefore, when the longitudinal direction of the hole 15 is perpendicular to the longitudinal direction of the housing 11, one side (opposite side of the heat radiating fin 61) of the housing 11 to the other side (radiating fin 61 side).
  • the actual size of the housing 11 that contributes to the heat transfer of the housing 11 is narrowed.
  • the longitudinal direction of the hole 15 is parallel to the longitudinal direction of the housing 11, the actual dimensions of the housing 11 that contribute to heat transfer from one side to the other side of the housing 11 in the longitudinal direction. Can be widely secured.
  • the first cover 41 is a cover that covers the first substrate 21 and the second substrate 22.
  • the upper surface of the first cover 41 is arranged to face the lower surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 22, and the lower surface of the housing 11 is placed on the upper surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 22. They are placed facing each other. Therefore, the first substrate 21 and the second substrate 22 are arranged in the space formed by the housing 11 and the first cover 41 in the vertical direction.
  • the first cover 41 is viewed in a plan view with dimensions larger than the dimensions of the outermost peripheral portions of the first substrate 21 and the second substrate 22 so that the entire area of the first substrate 21 and the second substrate 22 can be shielded. It is formed in a quadrangle.
  • the first cover 41 is made of a metal material such as an iron alloy, more specifically, a plated steel plate or the like.
  • a metal material such as an iron alloy, more specifically, a plated steel plate or the like.
  • the second cover 42 is a cover that covers the third substrate 23.
  • the lower surface of the second cover 42 is arranged to face the upper surface of the third substrate 23, and the upper surface of the housing 11 is arranged to face the lower surface of the third substrate 23. Therefore, the third substrate 23 is arranged in the space formed by the housing 11 and the second cover 42 in the vertical direction.
  • the second cover 42 is formed in a quadrangle in plan view with dimensions larger than the external dimensions of the third substrate 23 so that the entire area of the third substrate 23 can be shielded.
  • the second cover 42 is made of a metal material such as an iron alloy, more specifically, a plated steel plate or the like.
  • the intrusion of dust and the like from the outside to the inside of the electronic control device 100 can be prevented by the second cover 42, and the occurrence of contamination can be suppressed. Further, by covering the third substrate 23 with the second cover 42, external contact with the third substrate 23 is blocked by the second cover 42, and the third substrate 23 is protected from trauma and the like. Can be done.
  • the fan cover 52 is a cover provided so as to cover the heat radiation fin 61.
  • the fan cover 52 is formed with three openings 52a.
  • the three openings 52a are openings for ventilation and are formed corresponding to the three fans 51.
  • the fan 51 is a fan for forced air cooling. The number of fans 51 can be changed as needed. Further, the fan 51 may be provided as needed, and the fan cover 52 may be provided as needed.
  • the opening 52a serves as an intake port for taking in air from the outside of the electronic control device 100 to the fan 51 when the fan 51 is driven.
  • the fans 51 are arranged side by side in a row on the intermediate portion 61a of the heat radiation fin 61.
  • the intermediate portion 61a of the heat radiation fin 61 is formed in a groove shape having no fin structure.
  • the fan cover 52 is attached to the upper surface side of the housing 11 together with the second cover 42.
  • the fan cover 52 is arranged next to the second cover 42.
  • the fan cover 52 is formed in a rectangular shape in a plan view with dimensions that match the size of the heat radiation fins 61.
  • the fan cover 52 is made of a metal material.
  • the heat generated by the accelerator SoC 26 during high-speed communication is also conducted to the heat radiation fin 61 of the housing 11, the heat generated by the accelerator SoC 26 is transferred to the housing 11 by air-cooling the heat radiation fin 61 by the fan 51. It can be efficiently escaped to the outside of.
  • the electronic control device 100 having the above configuration is assembled, for example, by the following procedure. First, the connector half body 31a mounted on the first board 21 and the connector half body 31b mounted on the second board 22 are fitted. As a result, the first board 21 and the second board 22 are horizontally connected by the BtoB connector 31. Therefore, a large amount of data can be communicated at high speed between the first substrate 21 and the second substrate 22 through the BtoB connector 31.
  • the first substrate 21 and the second substrate 22 are attached to the lower surface side of the housing 11.
  • the connector semifields 32a and 33a mounted on the first board 21 are arranged inside the corresponding holes 15 and 16, respectively.
  • the first board 21 and the housing 11 are fastened with screws 71 (see FIG. 1).
  • the first cover 41 is attached to the lower surface side of the housing 11 so as to cover the first substrate 21 and the second substrate 22.
  • the gap between the first cover 41 and the external communication connector 34 and the gap between the first cover 41 and the housing 11 are each filled with a waterproof material (not shown).
  • the waterproof material prevents water from entering the inside of the electronic control device 100 from the outside, and protects the substrates 21 to 23 in the electronic control device 100.
  • a fan cover 52 is attached to the upper surface side of the housing 11 so as to cover the heat radiation fins 61.
  • the third substrate 23 is attached to the upper surface side of the housing 11.
  • the connector semifields 32b and 33b mounted on the third substrate 23 are arranged inside the corresponding holes 15 and 16, respectively.
  • the third substrate 23 and the housing 11 are fastened with screws 71 (see FIG. 1).
  • the connector half body 32b is fitted to the connector half body 32a
  • the connector half body 33b is fitted to the connector half body 33a.
  • the first board 21 and the third board 23 are vertically connected by the BtoB connector 32 and the BtoB connector 33.
  • the connector semifields 33b and 33b constituting the BtoB connector 33 are arranged in the space of the hole 16, and the connector semifields 33b and 33b are connected to each other in this space.
  • the connector semifields 32b and 32b constituting the BtoB connector 32 are arranged in the space of the hole 15, and the connector semifields 32b and 32b are connected to each other in this space. In this way, by connecting the third board 23 and the first board 21 by the BtoB connector 32 and the BtoB connector 33, the BtoB connector is connected between the third board 23 and the first board 21. A large amount of data can be communicated at high speed through the 32 and the BtoB connector 33.
  • the second cover 42 is attached to the upper surface side of the housing 11 so as to cover the third substrate 23.
  • the gap between the second cover 42 and the external communication connector 35 and the gap between the second cover 42 and the housing 11 are each filled with a waterproof material (not shown).
  • the reason for providing the waterproof material is as described above. This completes the assembly of the electronic control device 100.
  • the assembly procedure of the electronic control device 100 is not limited to the procedure described above, and can be appropriately changed.
  • the first board 21 and the second board 22 are connected by the BtoB connector 31, and the signal transmission between the bus bridge 24 and the accelerator SoC 26 is performed via the BtoB connector 31.
  • the BtoB connector 31 is arranged between the bus bridge 24 and the accelerator SoC26, the wiring length between the bus bridge 24 and the accelerator SoC26 is shortened, and the quality of the communication signal is deteriorated. Can be suppressed.
  • the first board 21 and the third board 23 are connected by the BtoB connectors 32 and 33, and the signal transmission between the bus bridge 24 and the image processing SoC25 is performed by the BtoB connectors 32 and 33.
  • the signal transmission between the bus bridge 24 and the image processing SoC25 is performed by the BtoB connectors 32 and 33.
  • deterioration of the quality of the communication signal can be suppressed.
  • the bus bridge 24 is arranged between the BtoB connector 32 and the external communication connector 34, the wiring length between the bus bridge 24 and the external communication connector 34 and the bus bridge 24 The wiring length between the BtoB connector 32 and the BtoB connector 32 can be shortened, and deterioration of the quality of the communication signal can be suppressed.
  • the second substrate 22 is arranged in the horizontal direction on the substrate surface of the first substrate 21, and the third substrate 23 is arranged in the direction perpendicular to the substrate surface of the first substrate 21. is doing. Therefore, the wiring length when the first board 21 and the second board 22 are electrically connected can be shortened, and the first board 21 and the third board 23 are electrically connected. The wiring length can be shortened.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the contents of the present invention are described in detail so as to be easy to understand, but the present invention is not necessarily limited to those including all the configurations described in the above-described embodiment.
  • the arrangement of the BtoB connector 32 which is the second BtoB connector, is not limited to the arrangement shown in FIG. 7, and the BtoB connector 32 may be arranged, for example, as shown in FIGS. 8, 9 or 10.
  • the first substrate 21, the second substrate 22 and the third substrate 23 are developed side by side on the same plane, and the upper surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 22 are developed.
  • the lower surface of the third substrate 23 are shown as viewed from the front.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the longitudinal direction of the first substrate 21, and on the lower surface of the third substrate 23, the BtoB connector.
  • the connector semifield 32b of 32 is arranged parallel to the longitudinal direction of the first substrate 21.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged on the central portion side of the first substrate 21 with respect to the bus bridge 24, and on the lower surface of the third substrate 23, the BtoB connector.
  • the connector semifield 32b of 32 is arranged on the central portion side of the third substrate 23 with respect to the image processing SoC25.
  • a wiring 37a is formed between the bus bridge 24 and the connector half body 32a, and a wiring 37b is formed between the image processing SoC25 and the connector half body 32b.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the lateral direction of the first substrate 21, and on the lower surface of the third substrate 23.
  • the connector semifield 32b of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the lateral direction of the first substrate 21.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged on the end side of the first substrate 21 with respect to the bus bridge 24, and on the lower surface of the third substrate 23, the BtoB connector.
  • the connector semifield 32b of 32 is arranged on the central portion side of the third substrate 23 with respect to the image processing SoC25.
  • a wiring 37a is formed between the bus bridge 24 and the connector half body 32a, and a wiring 37b is formed between the image processing SoC25 and the connector half body 32b.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the lateral direction of the first substrate 21, and on the lower surface of the third substrate 23.
  • the connector semifield 32b of the BtoB connector 32 is arranged parallel to the lateral direction of the first substrate 21.
  • the connector semifield 32a of the BtoB connector 32 is arranged on the central portion side of the first substrate 21 with respect to the bus bridge 24, and on the lower surface of the third substrate 23, the BtoB connector.
  • the connector semifield 32b of 32 is arranged on the end side of the third substrate 23 with respect to the image processing SoC25.
  • a wiring 37a is formed between the bus bridge 24 and the connector half body 32a, and a wiring 37b is formed between the image processing SoC25 and the connector half body 32b. Even when the BtoB connector 32 is arranged in this way, the wiring length between the bus bridge 24 and the image processing SoC25 can be shortened, and deterioration of the quality of the communication signal can be suppressed.
  • the electronic control device used for an automobile (electronic control device for a vehicle) has been described as an example, but the electronic control device according to the present invention is used for applications other than automobiles. It doesn't matter.

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Abstract

電子制御装置は、バスブリッジと外部通信用コネクタが実装される第1の基板と、アクセラレータ用SoCが実装されると共に、第1の基板と電気的に接続される第2の基板と、バスブリッジとアクセラレータ用SoCとの間の信号伝送が可能なBtoBコネクタと、を備える。

Description

電子制御装置
 本発明は、電子制御装置に関する。
 近年、自動車に用いられる電子制御装置は、半導体デバイスなどを搭載したプリント基板を内部に有している。自動運転向けのECU(Electronic Control Unit)では、自動運転LEVELが上がるにつれて、多量のデータを高速に通信処理する必要がある。このECUは、カメラやレーダー等によって得られる画像データや信号データを演算処理し、パワーステアリングやブレーキ等を制御する他のECUに信号を送る。その場合、自動車の種類やオプションにより、センサの数や画像処理用SoC(System on Chip)が必要とする処理性能が異なってくるため、回路基板が大型化し、多様になりつつある。
 電子制御装置の大型化を抑制する技術の一つとして、プリント基板を、マザーボードと複数のドーターボードとに分割し、BtoB(Board to Board)コネクタにてプリント基板間を接続する技術が考えられる。BtoBコネクタは、絶縁性のハウジングと、複数の導電端子とを有するコネクタであり、高速通信に適している。しかし、複数のプリント基板をBtoBコネクタで接続する場合は、高速通信が必要なSoC等の電子部品同士を配線によって接続する場合の配線長が長くなり、高速通信の信号品質に悪影響を与えるおそれがあるため、何らかの対策が必要になる。
 そのような対策の一つとして、たとえば特許文献1に記載された技術が知られている。特許文献1には、配線基板上の片側にインタフェース回路を、反対側にメモリ回路を配置し、同一のPLL回路で制御するのではなく、それぞれに制御用PLL回路を設けることで、インタフェース回路およびメモリ回路からPLL制御回路までの伝達経路を短くし、PLL回路の設計制約を緩和する技術が記載されている。
特開2004-341881号公報
 特許文献1に記載された技術では、高速通信が必要な電子部品が実装される複数の基板をコネクタによって接続する場合の配線長を短くすることについて検討の余地が残されている。
 本発明の目的は、複数の基板をコネクタによって接続する場合に、高速通信が必要な電子部品がコネクタを介してやり取りする通信信号の品質低下を抑えることができる電子制御装置を提供することにある。
 上記課題を解決するために、たとえば、請求の範囲に記載された構成を採用する。
 本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、バスブリッジと外部通信用コネクタが実装される第1の基板と、アクセラレータ用SoCが実装されると共に、第1の基板と電気的に接続される第2の基板と、バスブリッジとアクセラレータ用SoCとの間の信号伝送が可能な第1のBtoBコネクタと、を備える電子制御装置である。
 本発明によれば、複数の基板をコネクタによって接続する場合に、高速通信が必要な電子部品がコネクタを介してやり取りする通信信号の品質低下を抑えることができる。
 上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
実施形態に係る電子制御装置の外観を模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る電子制御装置を上方から見た分解斜視図である。 実施形態に係る電子制御装置を下方から見た分解斜視図である。 実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板の構成を示す平面図である。 実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板を上方から見た分解斜視図である。 実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板を下方から見た分解斜視図である。 実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板、第2の基板および第3の基板の構成を示す図である。 第2のBtoBコネクタの他の配置例(その1)を説明する図である。 第2のBtoBコネクタの他の配置例(その2)を説明する図である。 第2のBtoBコネクタの他の配置例(その3)を説明する図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
 図1は、実施形態に係る電子制御装置の外観を模式的に示す斜視図である。また、図2は、実施形態に係る電子制御装置を上方から見た分解斜視図であり、図3は、実施形態に係る電子制御装置を下方から見た分解斜視図である。また、図4は、実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板の構成を示す平面図である。また、図5は、実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板を上方から見た分解斜視図であり、図6は、実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板および第2の基板を下方から見た分解斜視図である。
 図1~図6に示すように、電子制御装置100は、たとえば自動車に用いられる電子制御装置(ECU)である。電子制御装置100は、筐体11と、第1の基板21と、第2の基板22と、第3の基板23と、第1のカバー41と、第2のカバー42と、ファンカバー52と、を備えている。第1の基板21、第2の基板22および第3の基板23は、それぞれ配線パターンを有する回路基板(プリント基板)である。第1の基板21はマザーボードに相当し、第2の基板22および第3の基板23は、それぞれドーターボードに相当する。このように、第1の基板21、第2の基板22および第3の基板23を、それぞれ独立した回路基板として分割することにより、自動車の種類や機能差により、いずれか1つまたは2つの基板をフレキシブルに変更して対応することができる。
 なお、本実施形態においては、筐体11から見て第1のカバー41が配置される側を下側、第2のカバー42が配置される側を上側として説明するが、上下方向(垂直方向)および左右方向(水平方向)は、電子制御装置100を車両に搭載するときの、電子制御装置100の向きによって変わる可能性がある。
 (筐体11)
 筐体11は、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料で構成されている。このため、筐体11は、導電性および熱伝導性を有する。筐体11には放熱フィン61が形成されている。放熱フィン61は、筐体11の上面側に形成されたプレート型のフィンである。放熱フィン61は、好ましくは、筐体11と一体に形成される。筐体11の外周部には、周壁12が形成されている。
 筐体11には2つの孔15,16が形成されている。各々の孔15,16は、第1の基板21と第2の基板22を、後述するBtoBコネクタ32,33によって電気的に接続するために、BtoBコネクタ32,33を挿通する孔である。すなわち、各々の孔15,16は、コネクタ接続用の孔である。各々の孔15,16は、筐体11を厚み方向(上下方向)に貫通するように形成されている。
 (第1の基板21)
 第1の基板21は、筐体11内に配置される基板である。第1の基板21は、筐体11の下面側に実装される。第1の基板21の上面には、バスブリッジ24が実装されている。バスブリッジ24は、表面実装型のパッケージによって構成されている。バスブリッジ24を構成する表面実装型のパッケージの一例としては、BGA(Ball Grid Array)パッケージを挙げることができる。バスブリッジ24は、図示しない放熱材(たとえば、放熱グリス)を介して筐体11の下面に接するように配置される。これにより、高速通信時にバスブリッジ24が発生する熱が、バスブリッジ24から筐体11へと伝達される。また、第1の基板21は、基板面に垂直な方向である上下方向で第3の基板23と対向するように配置されている。このように、第1の基板21の基板面と垂直な方向に第3の基板23を配置することにより、これらの基板を左右方向に並べて配置する場合に比べて、電子制御装置100全体の左右方向の寸法を小さく抑えることができる。
 第1の基板21の上面には、上述したバスブリッジ24の他に、コネクタ半体31aと、コネクタ半体32aと、コネクタ半体33aとが実装されている。コネクタ半体31aは、第2の基板22に実装されたコネクタ半体31bとオス(male)/メス(female)の関係となるコネクタであって、コネクタ半体31bと嵌合可能に構成されている。BtoBコネクタ31は、第1のBtoBコネクタに相当するもので、コネクタ半体31aとコネクタ半体31bとによって構成される。コネクタ半体32aは、電子制御装置100を組み立てる場合に、コネクタ半体32bと嵌合される。コネクタ半体33aは、電子制御装置100を組み立てる場合に、コネクタ半体33bと嵌合される。さらに、第1の基板21の下面には複数の外部通信用コネクタ34が実装されている。外部通信用コネクタ34は、第1の基板21の一辺に沿って配置されている。また、バスブリッジ24は、図4に示すように、BtoBコネクタ32と外部通信用コネクタ34との間に配置されている。具体的には、複数の外部通信用コネクタ34のうち、いずれか一つの外部通信用コネクタ34とバスブリッジ24とを結ぶ直線L1の延長線上に、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが配置されている。バスブリッジ24と外部通信用コネクタ34とを電気的に接続する配線(図示せず)は、直線L1に沿って形成されている。また、バスブリッジ24とコネクタ半体32aとを電気的に接続する配線(図示せず)も、直線L1の延長線に沿って形成されている。
 (第2の基板22)
 第2の基板22は、第1の基板21と電気的に接続される基板である。第2の基板22は、第1の基板21と同一平面上に配置されている。また、第2の基板22は、第1の基板21の基板面と水平な方向に配置されている。第2の基板22は、放熱フィン61が形成されている領域に配置されている。第2の基板22は、第1の基板21と共に、筐体11の下面側に実装される。第2の基板22の上面には、アクセラレータ用SoC(System on Chip)26が実装されている。アクセラレータ用SoC26は、表面実装型のパッケージ(たとえば、BGAパッケージ)によって構成されている。アクセラレータ用SoC26は、図示しない放熱材(たとえば、放熱グリス)を介して筐体11の下面に接するように配置される。これにより、高速通信時にアクセラレータ用SoC26が発生する熱が、アクセラレータ用SoC26から筐体11へと伝達される。
 第2の基板22の上面には、上述したアクセラレータ用SoC26の他に、コネクタ半体31bが実装されている。コネクタ半体31bは、第2の基板22の上面に実装されている。コネクタ半体31bは、上述したコネクタ半体31aに対して水平方向から嵌合している。これにより、第1の基板21と第2の基板22とは、BtoBコネクタ31によって水平に接続されている。また、BtoBコネクタ31は、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間の信号伝送が可能なBtoBコネクタであり、図4に示すように、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間に配置されている。具体的には、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26とを結ぶ直線L2上にBtoBコネクタ31が配置されている。バスブリッジ24とコネクタ半体31aとを電気的に接続する配線(図示せず)は、直線L2に沿って形成されている。また、アクセラレータ用SoC26とコネクタ半体31bとを電気的に接続する配線(図示せず)も、直線L2に沿って形成されている。
 (第3の基板23)
 第3の基板23は、第1の基板21と電気的に接続される基板であって、筐体11の上面側に実装される。また、第3の基板23は、第1の基板21と基板面と垂直な方向に配置されている。第3の基板23は、筐体11の上面側において、放熱フィン61と隣り合う位置に配置される。第3の基板23の下面には、図3に示すように、2つの画像処理用SoC(System on Chip)25が実装されている。画像処理用SoC25は、表面実装型のパッケージによって構成されている。画像処理用SoC25を構成する表面実装型のパッケージの一例としては、BGAパッケージを挙げることができる。画像処理用SoC25は、図示しない放熱材を介して筐体11の上面に接するように配置される。これにより、高速通信時に画像処理用SoC25が発生する熱が、画像処理用SoC25から筐体11へと伝達される。放熱材は、たとえば、放熱グリスによって構成される。
 第3の基板23の下面には、上述した画像処理用SoC25の他に、コネクタ半体32bと、コネクタ半体33bとが実装されている。コネクタ半体32bは、第1の基板21に実装されたコネクタ半体32aとオス/メスの関係となるコネクタであって、コネクタ半体32aと嵌合可能に構成されている。BtoBコネクタ32は、第2のBtoBコネクタに相当するもので、コネクタ半体32aとコネクタ半体32bとによって構成される。BtoBコネクタ32は、バスブリッジ24と画像処理用SoC25との間の信号伝送が可能なBtoBコネクタである。コネクタ半体33bは、第1の基板21に実装されたコネクタ半体33aとオス/メスの関係となるコネクタであって、コネクタ半体33aと嵌合可能に構成されている。BtoBコネクタ33は、コネクタ半体33aとコネクタ半体33bとによって構成される。さらに、第3の基板23の下面には複数の外部通信用コネクタ35が実装されている。外部通信用コネクタ35は、第3の基板23の一辺に沿って配置されている。
 図7は、実施形態に係る電子制御装置が備える第1の基板、第2の基板および第3の基板の構成を示す図である。図7においては、第1の基板21、第2の基板22および第3の基板23を同一平面に並べて展開すると共に、第1の基板21および第2の基板22の上面と、第3の基板23の下面とを、それぞれ正面から見た状態を示している。
 図7に示すように、第1の基板21の上面には、配線37aが形成されている。配線37aは、バスブリッジ24とBtoBコネクタ32のコネクタ半体32aとを電気的に接続する配線である。配線37aは、第1の基板21の一辺(短辺)21aに沿って形成されている。一方、第3の基板23の下面には、配線37bが形成されている。配線37bは、画像処理用SoC25とBtoBコネクタ32のコネクタ半体32bとを電気的に接続する配線である。配線37bは、第3の基板23の一辺23aに沿って形成されている。配線37aおよび配線37bは、第1の基板21の上面と第3の基板23の下面とを対向させてコネクタ半体32a,32bを嵌合させた場合に、互いに対向する状態で、かつ平行に配置される。これにより、バスブリッジ24と画像処理用SoC25との間の配線長を短くし、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、図7に示すように、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが第1の基板21の端部に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが第3の基板23の端部に配置されている。また、第1の基板21は、BtoBコネクタ32の周囲でネジ71によって筐体11に締結され、第3の基板23も、BtoBコネクタ32の周囲でネジ71によって筐体11に締結される。これにより、振動等によるBtoBコネクタ32の嵌合ずれを抑制することができる。
 また、図7に示すように、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが第1の基板21の長手方向と平行に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが第1の基板21の長手方向と平行に配置されている。第1の基板21の長手方向は、筐体11の長手方向と同じ方向である。また、BtoBコネクタ32は、筐体11に設けられた孔15に挿通されるが、この孔15の向きは、コネクタ半体32a,32bの向きに合わせて設定されている。コネクタ半体32a,32bの長手方向は、第1の基板21の長手方向および筐体11の長手方向と同じ方向である。このため、孔15の長手方向は、筐体11の長手方向と平行になっている。
 ここで、孔15の内部には空気が存在する。空気の熱伝達率は、筐体11を構成する金属材料(実体部分)の熱伝達率よりも大幅に低くなる。このため、孔15の長手方向が筐体11の長手方向と垂直になっていると、筐体11の長手方向の一方側(放熱フィン61の反対側)から他方側(放熱フィン61側)への熱伝達に寄与する筐体11の実体寸法が狭くなる。これに対し、孔15の長手方向が筐体11の長手方向と平行になっている場合は、筐体11の長手方向の一方側から他方側への熱伝達に寄与する筐体11の実体寸法を広く確保することができる。このため、筐体11に孔15を形成する場合に、孔15の存在による熱移動の抵抗を抑制することが可能となる。したがって、バスブリッジ24や画像処理用SoC25で発生した熱を、放熱フィン61にスムーズに伝えることができる。
 (第1のカバー41)
 第1のカバー41は、第1の基板21および第2の基板22を覆うカバーである。第1のカバー41の上面は、第1の基板21および第2の基板22の下面に対向して配置され、筐体11の下面は、第1の基板21および第2の基板22の上面に対向して配置される。このため、第1の基板21および第2の基板22は、上下方向において、筐体11と第1のカバー41とによって形成される空間内に配置される。第1のカバー41は、第1の基板21および第2の基板22の全域を遮蔽できるように、第1の基板21および第2の基板22の最外周部の寸法よりも大きな寸法で平面視四角形に形成されている。第1のカバー41は、たとえば鉄合金などの金属材料、より具体的にはメッキ鋼板などによって構成されている。電子制御装置100に第1のカバー41を設けることにより、電子制御装置100の外部から内部への塵埃等の侵入を第1のカバー41によって阻止し、コンタミネーションの発生を抑制することができる。また、第1の基板21および第2の基板22を第1のカバー41で覆うことにより、第1の基板21および第2の基板22に対する外部からの接触を第1のカバー41で阻止し、第1の基板21および第2の基板22を外傷等から保護することができる。
 (第2のカバー42)
 第2のカバー42は、第3の基板23を覆うカバーである。第2のカバー42の下面は、第3の基板23の上面に対向して配置され、筐体11の上面は、第3の基板23の下面に対向して配置される。このため、第3の基板23は、上下方向において、筐体11と第2のカバー42とによって形成される空間内に配置される。第2のカバー42は、第3の基板23の全域を遮蔽できるように、第3の基板23の外形寸法よりも大きな寸法で平面視四角形に形成されている。第2のカバー42は、たとえば鉄合金などの金属材料、より具体的にはメッキ鋼板などによって構成されている。電子制御装置100に第2のカバー42を設けることにより、電子制御装置100の外部から内部への塵埃等の侵入を第2のカバー42によって阻止し、コンタミネーションの発生を抑制することができる。また、第3の基板23を第2のカバー42で覆うことにより、第3の基板23に対する外部からの接触を第2のカバー42で阻止し、第3の基板23を外傷等から保護することができる。
 (ファンカバー52)
 ファンカバー52は、放熱フィン61を覆うように設けられたカバーである。ファンカバー52には、3つの開口部52aが形成されている。3つの開口部52aは、通風用の開口部であって、3つのファン51に対応して形成されている。ファン51は、強制空冷用のファンである。ファン51の数は必要に応じて変更可能である。また、ファン51は必要に応じて設けてもよく、ファンカバー52も必要に応じて設けてもよい。開口部52aは、ファン51を駆動した場合に、電子制御装置100の外部からファン51へと空気を取り込むための吸気口となる。ファン51は、放熱フィン61の中間部61aに一列に並べて配置される。放熱フィン61の中間部61aは、フィン構造を有しない溝形状に形成されている。ファンカバー52は、第2のカバー42と共に、筐体11の上面側に取り付けられる。ファンカバー52は、第2のカバー42と隣り合わせに配置される。ファンカバー52は、放熱フィン61の大きさに合わせた寸法で平面視四角形に形成されている。ファンカバー52は、金属材料によって構成されている。
 ファンカバー52を筐体11の上面側に取り付けて、3つのファン51を駆動すると、各々の開口部52aからファン51へと空気が吸い込まれると共に、吸い込まれた空気がファン51の送風機能によって放熱フィン61へと流れ込む。これにより、放熱フィン61に沿って空気流が形成される。このため、放熱フィン61全体を冷却することができる。また、高速通信時に画像処理用SoC25が発生する熱は、筐体11の放熱フィン61へと伝導される。このため、放熱フィン61をファン51によって空冷することにより、画像処理用SoC25が発生する熱を筐体11の外部に効率よく逃がすことができる。また、高速通信時にアクセラレータ用SoC26が発生する熱も筐体11の放熱フィン61へと伝導されるため、放熱フィン61をファン51によって空冷することにより、アクセラレータ用SoC26が発生する熱を筐体11の外部に効率よく逃がすことができる。
 上記構成からなる電子制御装置100は、たとえば、次のような手順で組み立てられる。
 まず、第1の基板21に実装されたコネクタ半体31aと第2の基板22に実装されたコネクタ半体31bとを嵌合させる。これにより、第1の基板21と第2の基板22とは、BtoBコネクタ31によって水平に接続される。このため、第1の基板21と第2の基板22との間では、BtoBコネクタ31を通して、多量のデータを高速で通信することが可能となる。
 次に、筐体11の下面側に、第1の基板21および第2の基板22を取り付ける。このとき、第1の基板21に実装されているコネクタ半体32a,33aをそれぞれに対応する孔15,16の内側に配置する。そして、第1の基板21と筐体11とをネジ71(図1参照)で締結する。
 次に、筐体11の下面側に、第1の基板21および第2の基板22を覆うように第1のカバー41を取り付ける。このとき、第1のカバー41と外部通信用コネクタ34との隙間、および、第1のカバー41と筐体11との隙間を、それぞれ防水材(図示せず)によって埋める。防水材は、電子制御装置100の外部から内部への水の侵入を防止し、電子制御装置100内の基板21~23を保護する。
 次に、筐体11の上面側に、3つのファン51を取り付ける。
 次に、筐体11の上面側に、放熱フィン61を覆うようにファンカバー52を取り付ける。
 次に、筐体11の上面側に、第3の基板23を取り付ける。このとき、第3の基板23に実装されているコネクタ半体32b,33bをそれぞれに対応する孔15,16の内側に配置する。そして、第3の基板23と筐体11とをネジ71(図1参照)で締結する。また、コネクタ半体32bをコネクタ半体32aに嵌合させると共に、コネクタ半体33bをコネクタ半体33aに嵌合させる。これにより、第1の基板21と第3の基板23とは、BtoBコネクタ32とBtoBコネクタ33とによって垂直に接続される。また、BtoBコネクタ33を構成するコネクタ半体33b,33bは、孔16の空間内に配置され、この空間内でコネクタ半体33b,33b同士が接続される。また、BtoBコネクタ32を構成するコネクタ半体32b,32bは、孔15の空間内に配置され、この空間内でコネクタ半体32b,32b同士が接続される。
 このように、第3の基板23と第1の基板21とを、BtoBコネクタ32とBtoBコネクタ33とによって接続することにより、第3の基板23と第1の基板21との間で、BtoBコネクタ32とBtoBコネクタ33とを通して、多量のデータを高速で通信することが可能となる。
 次に、筐体11の上面側に、第3の基板23を覆うように第2のカバー42を取り付ける。このとき、第2のカバー42と外部通信用コネクタ35との隙間、および、第2のカバー42と筐体11との隙間を、それぞれ防水材(図示せず)によって埋める。防水材を設ける理由は、上述したとおりである。
 以上で、電子制御装置100の組み立てが完了する。
 なお、電子制御装置100の組み立て手順は、上述した手順に限らず、適宜、変更可能である。
 (実施形態の効果)
 上述した実施形態においては、第1の基板21と第2の基板22とをBtoBコネクタ31によって接続し、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間の信号伝送を、BtoBコネクタ31を介して行うことにより、バスブリッジ24と外部通信用コネクタ34との間の高速データ通信、および、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間の高速データ通信を実現するにあたって、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、実施形態においては、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間にBtoBコネクタ31を配置しているため、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間の配線長を短くし、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、実施形態においては、第1の基板21と第3の基板23とをBtoBコネクタ32,33によって接続し、バスブリッジ24と画像処理用SoC25との間の信号伝送を、BtoBコネクタ32,33を介して行うことにより、バスブリッジ24とアクセラレータ用SoC26との間の高速データ通信を実現するにあたって、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、実施形態においては、BtoBコネクタ32と外部通信用コネクタ34との間にバスブリッジ24を配置しているため、バスブリッジ24と外部通信用コネクタ34との間の配線長と、バスブリッジ24とBtoBコネクタ32との間の配線長とを短くし、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、実施形態においては、第1の基板21の基板面に水平な方向に第2の基板22を配置すると共に、第1の基板21の基板面に垂直な方向に第3の基板23を配置している。このため、第1の基板21と第2の基板22とを電気的に接続する場合の配線長を短くすることができると共に、第1の基板21と第3の基板23とを電気的に接続する場合の配線長を短くすることができる。
 <変形例等>
 本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。たとえば、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、これを削除し、または他の構成を追加し、あるいは他の構成に置換することも可能である。
 たとえば、第2のBtoBコネクタであるBtoBコネクタ32の配置は、上記図7に示す配置に限らず、たとえば、図8、図9または図10に示すようにBtoBコネクタ32を配置してもよい。
 図8、図9および図10においては、第1の基板21、第2の基板22および第3の基板23を同一平面に並べて展開すると共に、第1の基板21および第2の基板22の上面と、第3の基板23の下面とを、それぞれ正面から見た状態を示している。
 図8に示すように、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが第1の基板21の長手方向と平行に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが第1の基板21の長手方向と平行に配置されている。また、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが、バスブリッジ24よりも第1の基板21の中央部側に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが、画像処理用SoC25よりも第3の基板23の中央部側に配置されている。そして、バスブリッジ24とコネクタ半体32aとの間に配線37aが形成され、画像処理用SoC25とコネクタ半体32bとの間に配線37bが形成されている。
 一方、図9に示すように、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが第1の基板21の短手方向と平行に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが第1の基板21の短手方向と平行に配置されている。また、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが、バスブリッジ24よりも第1の基板21の端部側に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが、画像処理用SoC25よりも第3の基板23の中央部側に配置されている。そして、バスブリッジ24とコネクタ半体32aとの間に配線37aが形成され、画像処理用SoC25とコネクタ半体32bとの間に配線37bが形成されている。
 また、図10に示すように、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが第1の基板21の短手方向と平行に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが第1の基板21の短手方向と平行に配置されている。また、第1の基板21の上面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32aが、バスブリッジ24よりも第1の基板21の中央部側に配置され、第3の基板23の下面では、BtoBコネクタ32のコネクタ半体32bが、画像処理用SoC25よりも第3の基板23の端部側に配置されている。そして、バスブリッジ24とコネクタ半体32aとの間に配線37aが形成され、画像処理用SoC25とコネクタ半体32bとの間に配線37bが形成されている。
 このようにBtoBコネクタ32を配置した場合でも、バスブリッジ24と画像処理用SoC25との間の配線長を短くし、通信信号の品質低下を抑えることができる。
 また、上述した実施形態においては、自動車に用いられる電子制御装置(車両用の電子制御装置)を例に挙げて説明したが、本発明に係る電子制御装置は、自動車以外の用途で使用してもかまわない。
 21…第1の基板、22…第2の基板、23…第3の基板、24…バスブリッジ、25…画像処理用SoC、26…アクセラレータ用SoC、31…BtoBコネクタ(第1のBtoBコネクタ)、32…BtoBコネクタ(第2のBtoBコネクタ)、33…BtoBコネクタ、34…外部通信用コネクタ、100…電子制御装置

Claims (5)

  1.  バスブリッジと外部通信用コネクタが実装される第1の基板と、
     アクセラレータ用SoCが実装されると共に、前記第1の基板と電気的に接続される第2の基板と、
     前記バスブリッジと前記アクセラレータ用SoCとの間の信号伝送が可能な第1のBtoBコネクタと、を備える電子制御装置。
  2.  前記第1のBtoBコネクタは、前記バスブリッジと前記アクセラレータ用SoCとの間に配置されている請求項1に記載の電子制御装置。
  3.  画像処理用SoCが実装されると共に、前記第1の基板と電気的に接続される第3の基板と、
     前記バスブリッジと前記画像処理用SoCとの間の信号伝送が可能な第2のBtoBコネクタと、を備える請求項1または2に記載の電子制御装置。
  4.  前記バスブリッジは、前記第2のBtoBコネクタと前記外部通信用コネクタとの間に配置されている請求項3に記載の電子制御装置。
  5.  前記第2の基板は、前記第1の基板の基板面と水平な方向に配置されており、
     前記第3の基板は、前記第1の基板の基板面と垂直な方向に配置されている請求項3に記載の電子制御装置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140697U (ja) * 1987-03-06 1988-09-16
JP2003304083A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Ecu集中収容箱
JP2011108955A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Autonetworks Technologies Ltd Ecu集中収容箱
JP2012043254A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Toyota Motor Corp マイクロプロセッサ、電子制御ユニット、電源制御方法
JP2012165033A (ja) * 2009-06-12 2012-08-30 Renesas Electronics Corp 自動車用制御システム及び電子制御ユニット
JP2013207161A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 高周波シールド構造
JP2018190045A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両電子制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140697U (ja) * 1987-03-06 1988-09-16
JP2003304083A (ja) * 2002-04-10 2003-10-24 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk Ecu集中収容箱
JP2012165033A (ja) * 2009-06-12 2012-08-30 Renesas Electronics Corp 自動車用制御システム及び電子制御ユニット
JP2011108955A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Autonetworks Technologies Ltd Ecu集中収容箱
JP2012043254A (ja) * 2010-08-20 2012-03-01 Toyota Motor Corp マイクロプロセッサ、電子制御ユニット、電源制御方法
JP2013207161A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 高周波シールド構造
JP2018190045A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両電子制御装置

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