JP2019033168A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発熱が大きい電子部品を用いた電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device using an electronic component that generates a large amount of heat.
近年、電子制御装置の高能力化が求められており、このために、電子部品の発熱量は増加しつつある。これに対し、電子制御装置の放熱性を高める技術が各種提案されてきた(例えば特許文献1(図1参照)) In recent years, there has been a demand for higher performance of electronic control devices. For this reason, the amount of heat generated by electronic components is increasing. On the other hand, various techniques for improving the heat dissipation of the electronic control device have been proposed (for example, Patent Document 1 (see FIG. 1)).
特許文献1で知られている電子制御装置は、ケースとカバーとから成る筐体に、発熱が大きい電子部品を収納している。この電子部品は、プリント基板の一方の面に実装されている。このプリント基板の他方の面は、カバーの内面に対向している。このカバーの内面には、プリント基板の他方の面へ向かって突出した、突出部が形成されている。この突出部の先端面には、柔軟性を有する半個体の熱伝導材を介して、プリント基板の他方の面が重ねられている。電子部品が発した熱は、プリント基板と熱伝導材と突出部との、放熱経路を介してカバーに伝わり、このカバーから外部へ放散される。 In the electronic control device known from Patent Document 1, an electronic component that generates a large amount of heat is housed in a casing composed of a case and a cover. This electronic component is mounted on one surface of the printed circuit board. The other surface of the printed board faces the inner surface of the cover. A projecting portion that projects toward the other surface of the printed circuit board is formed on the inner surface of the cover. The other surface of the printed circuit board is overlaid on the front end surface of the protrusion via a semi-solid heat conductive material having flexibility. The heat generated by the electronic component is transmitted to the cover through the heat dissipation path of the printed circuit board, the heat conductive material, and the protrusion, and is dissipated from the cover to the outside.
しかしながら、プリント基板のなかの、一方の面にしか電子部品を実装することができず、プリント基板の実装面積が少なくなる。また、多くの電子部品を実装するには、プリント基板を大きくせざるを得なく、その分、電子制御装置が大型化する。 However, electronic components can be mounted only on one side of the printed circuit board, and the mounting area of the printed circuit board is reduced. In order to mount a large number of electronic components, the printed circuit board must be enlarged, and the electronic control device is enlarged accordingly.
本発明は、発熱性電子部品からの放熱性を確保しつつ、プリント基板を大きくすることなく実装面積を増すことによって、電子制御装置の小型化を図ることができる技術を、提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing the size of an electronic control device by increasing the mounting area without enlarging a printed circuit board while ensuring heat dissipation from heat-generating electronic components. And
請求項1に係る発明は、プリント基板と、このプリント基板の一方の面に実装された発熱性電子部品と、前記プリント基板と前記発熱性電子部品とを収納する筐体とを含む、電子制御装置において、
前記プリント基板の他方の面には、消費電力が比較的少ない電子部品が実装され、
前記発熱性電子部品は、ヒートスプレッダを有し、
前記発熱性電子部品のなかの、前記プリント基板とは反対側の基板反対面は、放熱グリースを介して前記筐体に接しており、
この筐体は、放熱フィンを有し、
前記発熱性電子部品が発生する熱の放熱構造は、前記ヒートスプレッダと前記基板反対面と前記放熱グリースと前記筐体と前記放熱フィンとの経路によって構成されていることを特徴とする。
An invention according to claim 1 includes an electronic control including a printed circuit board, a heat generating electronic component mounted on one surface of the printed circuit board, and a housing for housing the printed circuit board and the heat generating electronic component. In the device
On the other side of the printed circuit board, electronic components with relatively low power consumption are mounted,
The exothermic electronic component has a heat spreader,
Of the heat-generating electronic components, the opposite surface of the substrate opposite to the printed circuit board is in contact with the housing via heat radiation grease,
This housing has radiating fins,
A heat dissipation structure for heat generated by the heat-generating electronic component is configured by a path of the heat spreader, the opposite surface of the substrate, the heat dissipation grease, the casing, and the heat dissipation fin.
請求項1に係る発明では、発熱性電子部品が発生する熱の放熱構造は、ヒートスプレッダと発熱性電子部品の基板反対面と放熱グリースと筐体と放熱フィンとの経路によって構成される。発熱性電子部品が発生する熱を、プリント基板を介することなく、放熱フィンへ伝えることができる。プリント基板の他方の面から筐体へ伝わる放熱経路を、必要としない。このため、プリント基板の他方の面には、電子部品を実装することが可能である。従って、発熱性電子部品からの放熱性を確保しつつ、プリント基板を大きくすることなく実装面積を増すことによって、電子制御装置の小型化を図ることができる。 In the invention according to claim 1, the heat radiation structure generated by the heat-generating electronic component is constituted by the path of the heat spreader, the opposite surface of the heat-generating electronic component, the heat radiation grease, the housing, and the heat radiation fin. Heat generated by the heat-generating electronic component can be transmitted to the heat radiating fins without going through the printed circuit board. There is no need for a heat dissipation path that is transmitted from the other surface of the printed circuit board to the housing. For this reason, it is possible to mount an electronic component on the other surface of the printed circuit board. Accordingly, it is possible to reduce the size of the electronic control device by increasing the mounting area without enlarging the printed circuit board while ensuring heat dissipation from the heat-generating electronic components.
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。図1(a)は、電子制御装置10の断面構成を示している。図1(b)は、図1(a)の電子制御装置10の要部を拡大して示している。
EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated below based on an accompanying drawing. FIG. 1A shows a cross-sectional configuration of the
図1(a)及び図1(b)に示されるように、電子制御装置10は、筐体20と、プリント基板30と、このプリント基板30の一方の面31(第1面31)に実装された発熱性電子部品40と、プリント基板30の他方の面32(第2面32)に実装された他の電子部品51〜53とを含む。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
筐体20は、プリント基板30と発熱性電子部品40と他の電子部品51〜53とを収納している。この筐体20は、ケース21と、このケース21の開口を塞ぐ略平板状のカバー22とから成る。カバー22は、ケース21にビス23によって取り外し可能に取り付けられている。ケース21とカバー22は、熱伝導性が良好な材料、例えばアルミニウム合金によって構成されてなる。筐体20は、少なくとも1つの放熱フィン24を有する。この放熱フィン24は、例えばケース21の平板状の底板25から外方へ延びている。
The
プリント基板30は、ケース21の底面26(底板25の内面26)に対し、間隔を有して概ね平行に配置されるとともに、ビス33によってケース21の内部に止められている。プリント基板30の第1面31は、ケース21の底面26に対向している。
The printed
プリント基板30の材質は、特に限定されるものではなく、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料である。このプリント基板30は、第1面31と第2面32とに、図示せぬ配線層及び絶縁層が形成されてなる。配線層は、導電性の配線回路パターンによって構成されており、例えば銅箔パターンからなる。絶縁層は、電気絶縁性を有した被膜であって、配線層のなかの接続部位と外部接続端子のみを露出させるとともに、配線層の残りの部分の表面全体を被覆している。
The material of the printed
発熱性電子部品40は、動作することによる発熱量が多く積極的に放熱する必要がある電子部品、例えばパワー半導体モジュールによって構成される。この発熱性電子部品40は、パワー半導体素子等の発熱する電子素子41をリードフレーム42やボンデイングワイヤ43と共に、封止樹脂44によって一体にモールドしたものであり、ヒートスプレッダ45を有する。電子素子41は、ヒートスプレッダ45に実装されている。ヒートスプレッダ45は、封止樹脂44から露出した構成と、封止樹脂44によって全体をモールドされた構成とを問わない。
The heat-generating
以下、この発熱性電子部品40のなかの、プリント基板30の第1面31に実装される面40aのことを「被実装面40a」といい、プリント基板30とは反対側の面40bのことを、「基板反対面40b」という。発熱性電子部品40は、被実装面40aを第1面31に接着材により接合されるとともに、リードフレーム42を第1面31にハンダにより接合されている。
Hereinafter, the
発熱性電子部品40の基板反対面40bは、ケース21の底面26(底板25の内面26)に対して若干の隙間を有して対向している。さらに、この基板反対面40bは、放熱グリース61を介して筐体20に接している。より具体的には、放熱グリース61は、筐体20のなかのケース21の底面26と、発熱性電子部品40の基板反対面40bとの間に、両者26,40b間の隙間を埋めるように介在している。この放熱グリース61は、両者26,40b間に塗り込められた、周知の熱伝導グリースによって構成される。この熱伝導グリースは、粘性を有しており、基板反対面40bの全面にわたって、塗り込められることが好ましい。発熱性電子部品40の基板反対面40bから筐体20へ、放熱グリース61によって効率よく熱伝達をすることができる。
The board
他の電子部品51〜53は、消費電力が比較的少ない電子部品である。この消費電力が比較的少ない電子部品51〜53は、放熱量が少なく放熱対策を必要としない一般的な部品であり、特に種類を問わない。
The other
発熱性電子部品40が発生する熱の放熱構造は、ヒートスプレッダ45と発熱性電子部品40の基板反対面40bと放熱グリース61と筐体20と放熱フィン24との経路60、つまり放熱経路60によって構成されている。
The heat dissipation structure generated by the heat-generating
発熱性電子部品40の電子素子41が発生した熱は、電子素子41からヒートスプレッダ45、封止樹脂44、基板反対面40b、放熱グリース61、ケース21の底板25、放熱フィン24の経路で伝わり、放熱フィン24から大気に放散される。
The heat generated by the
このように、発熱性電子部品40が発生する熱を、プリント基板30を介することなく、放熱フィン24へ伝えることができる。プリント基板30の他方の面32から筐体20へ伝わる放熱経路を、必要としない。このため、プリント基板30の他方の面32には、他の電子部品51〜53を実装することが可能である。従って、発熱性電子部品40からの放熱性を確保しつつ、プリント基板30を大きくすることなく実装面積を増すことによって、電子制御装置10の小型化を図ることができる。
In this way, the heat generated by the heat generating
本発明の電子制御装置10は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載するのに好適である。
The
10…電子制御装置、20…筐体、24…放熱フィン、30…プリント基板、31…プリント基板の一方の面、32…プリント基板の他方の面、40…発熱性電子部品、40b…基板反対面、45…ヒートスプレッダ、51〜53…消費電力が比較的少ない電子部品、60…経路、61…放熱グリース。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記プリント基板の他方の面には、消費電力が比較的少ない電子部品が実装され、
前記発熱性電子部品は、ヒートスプレッダを有し、
前記発熱性電子部品のなかの、前記プリント基板とは反対側の基板反対面は、放熱グリースを介して前記筐体に接しており、
この筐体は、放熱フィンを有し、
前記発熱性電子部品が発生する熱の放熱構造は、前記ヒートスプレッダと前記基板反対面と前記放熱グリースと前記筐体と前記放熱フィンとの経路によって構成されていることを特徴とする電子制御装置。 In an electronic control device comprising: a printed circuit board; a heat generating electronic component mounted on one surface of the printed circuit board; and a housing that houses the printed circuit board and the heat generating electronic component.
On the other side of the printed circuit board, electronic components with relatively low power consumption are mounted,
The exothermic electronic component has a heat spreader,
Of the heat-generating electronic components, the opposite surface of the substrate opposite to the printed circuit board is in contact with the housing via heat radiation grease,
This housing has radiating fins,
The heat dissipation structure for heat generated by the heat-generating electronic component is configured by a path of the heat spreader, the opposite surface of the substrate, the heat dissipation grease, the housing, and the heat dissipation fin.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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