JP2004031495A - 電子装置の放熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子装置の機能不良を起こすことなく、プリント基板と筐体との間の距離を極力縮めることにより放熱性能を向上させることが可能な電子装置の放熱構造を提供すること
【解決手段】筐体２には、筐体２とプリント基板４との接触を防止するための突起部７が形成されている。突起部７は、筐体２とプリント基板４との接触を防止するように所定の高さＴ’を有している。この所定の高さは、プリント基板４の電子部品８が実装されていない側にはみ出た不要なはんだバンプの大きさや、筐体２のばりの大きさ、基板４の反り等に基づいて決められる。即ち、不要なはんだクズや筐体２のばりの中でサイズの小さいものは取り除かれず放置され、また、基板４も変形の大きくないものはそのまま電子装置として使用される。そこで、その許容されるサイズを基準として、その基準より高くなるように突起部７の所定の高さＴ’を決める。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、発熱性を有する電子部品を搭載した電子装置の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等に搭載される電子装置は、プリント基板に電子部品を実装すると共に、この電子部品が実装されたプリント基板をケース（筐体）内に収容することにより構成されている。そして、この電子部品の中には、パワートランジスタ等のようにかなりの熱を発生する電子部品が含まれているので、電子装置には、このような電子部品から発生する熱をケースの外へ放熱する放熱構造が施されている。そして、従来の放熱構造は、図１に示すように、発熱素子１を搭載したプリント基板２とＥＣＵ用筐体４との間に、放熱ゲルや放熱シート等の放熱部材６を形成し、発熱素子１から発生した熱を、プリント基板２から放熱部材６を介してＥＣＵ用筐体４へ放出するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自動車等に搭載される部品、特に車両のエンジンルームに搭載される部品は、装置の高信頼性を確保するために、発熱要素を含む電子部品の放熱性能をより向上させることが望まれている。そして、放熱性能を向上させるための手段として、放熱部材６の厚みＴを薄くする手段がある。
【０００４】
しかしながら、放熱部材６の厚みＴを薄くすると、プリント基板２に生じる反りの影響やＥＣＵ用筐体４の加工精度が保ちにくいことから、プリント基板２とＥＣＵ用筐体４とが接触してショート等することがあり、電子装置が機能不良となるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、電子装置の機能不良を起こすことなく、プリント基板と筐体との間の距離を極力縮めることにより放熱性能を向上させることが可能な電子装置の放熱構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された請求項１に記載の発明によれば、放熱部材により構成された筐体と、筐体内に設けられると共に、配線パターンが形成され、配線パターン上に電子部品が実装された回路基板と、筐体と回路基板との間に備えらた放熱手段とを有し、電子部品により発生した熱を、放熱手段及び筐体を介して外部に放出するようにした電子装置の放熱構造であって、筐体と回路基板との間には、筐体と回路基板との接触を防ぐための接触防止手段が、回路基板に形成された配線パターンの位置とは異なる位置に形成されている。
【０００７】
この接触防止手段は、所定の高さを有する突起部として、請求項２に記載の発明のように、回路基板に形成してもよいし、請求項３に記載の発明のように、筐体に形成してもよい。
【０００８】
このように本発明によれば、回路基板と筐体との間隔を縮めても、最初に接触するのが回路基板の配線パターンと異なる位置に形成された接触防止手段であるため、配線パターンと筐体との接触によるショート等を防止しつつ、回路基板と筐体との間隔、即ち、放熱部材の厚さを接触防止手段の所定の高さ分まで短縮することができる。
【０００９】
この結果、電子装置の機能不良を起こすことなく、回路基板と筐体との間の距離を極力縮め、より放熱性能を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明では、放熱手段には、筐体と回路基板との接触を防ぐ所定の大きさを有する絶縁部材が混入されている。このように所定の大きさを有する絶縁部材が放熱手段に混入されているため、回路基板と筐体との間隔を縮めても、回路基板に形成された配線パターンと筐体とが接触することを防止することが出来る。
【００１１】
また、所定の大きさまで回路基板と筐体との間隔を縮めることが可能であるため、請求項１に記載の発明と同様に、電子装置の機能不良を起こすことなく、回路基板と筐体との間の距離を極力縮め、より放熱性能を向上させることが可能となる。
【００１２】
さらに、請求項１に記載の発明のように接触防止手段を形成する必要がなく、また、請求項２、３に記載の発明のように、筐体や回路基板に突起部を形成する必要もないため、簡易な放熱構造とすることが可能となる。
【００１３】
さらに、筐体と回路基板との間に備えられた放熱部材は、請求項５に記載の発明のように接着作用を有するものであってもよい。この構成によれば、回路基板を筐体に取り付ける際にねじ等で固定する必要がなく、回路基板と筐体との取り付けが容易となる。
【００１４】
また、請求項１乃至５の何れかに記載の電子装置の放熱構造は、請求項６に記載の発明のように、車両に搭載された電子装置に適用してもよい。車両に搭載される部品、特にエンジンルーム等に搭載される部品は、温度等の使用条件が厳しいため、本発明の放熱構造を用いることにより、放熱効果が向上し、より好適なものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の電子装置の放熱構造の好適な一実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、電子装置の放熱構造を自動車の電子装置に適用したものについて説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の電子装置の概要を示した全体構成図である。電子装置（以下、ＥＣＵと称する）１０は、ケース１を構成する筐体２及び金属製の蓋３と、ケース１の内部に収容されたプリント基板４と、図示しない外部センサ、外部電子装置等からの各種信号を取り込むコネクタ５と、筐体２とプリント基板４との間に備えられた放熱部材６とを備える。
【００１７】
筐体２は、放熱作用を有するアルミ製の材質にて構成されており、プリント基板２を取り付ける側に、後述する突起部７を有している。
【００１８】
プリント基板４は、樹脂製の基板（本実施例では、ガラス布を基材とし、これにエポキシ樹脂を含浸させてなる基板）であり、基板上には図示しない配線パターンが形成されている。そして、その配線パターンに沿って、ワンチップマイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の電子部品８が実装され、外部のアクチュエータを駆動するための制御回路を形成している。
【００１９】
コネクタ５は、コネクタピン９を有しており、このコネクタピン９を介してプリント基板４上の配線パターンに電気的に接続されている。そして、外部センサ、外部電子装置等からの各種信号がコネクタ５を介して取り入られると、プリント基板４に実装された複数の電子部品８により、外部のアクチュエータを駆動するための各種演算処理が実行される。
【００２０】
次に、電子部品８にて発生した熱を筐体２にて放出するＥＣＵ１０の放熱構造の詳細について図２を用いて説明する。
【００２１】
図２に示すような電子装置１０の放熱構造を形成するためには、電子部品８をはんだ１１にてプリント基板４の配線パターン上にはんだ付けし、この電子部品８が実装されたプリント基板４を、放熱部材６を介して筐体４に取り付ける。取り付けの際には、筐体２に予め接着作用を有する放熱部材６を添付しておき、その上にプリント基板４を抑えつけ、筐体２とプリント基板４とを接着させて取り付ける。
【００２２】
筐体２には、筐体２とプリント基板４との接触を防止するための突起部７が形成されている。突起部７は、筐体２とプリント基板４との接触を防止するように所定の高さＴ’を有している。この所定の高さは、プリント基板４の電子部品８が実装されていない側にはみ出た不要なはんだクズの大きさや、筐体２のばりの大きさ、基板４の反り等に基づいて決められる。即ち、不要なはんだクズや筐体２のばりの中でサイズの小さいものは取り除かれず放置され、また、基板４も変形の大きくないものはそのまま電子装置として使用される。そこで、その許容されるサイズを基準として、その基準より高くなるように突起部７の所定の高さＴ’を決める。
【００２３】
さらに、突起部７は、プリント基板４を筐体２に取り付ける際に、プリント基板４上に形成された配線パターンの位置とは異なる位置となるように形成される。この配線パターンの位置とは異なる位置とは、基板４上で配線パターンが形成されていない箇所をいい、例えば、グランドパターン等が該当する。
【００２４】
なお、本実施形態では、電子装置の放熱構造を自動車の電子装置に適用したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、他の電子装置に適用してもよい。
【００２５】
このように本実施形態では、筐体２に所定の高さＴ’を有する突起部７が形成されており、プリント基板４と筐体２との間隔Ｔを縮めても、最初に接触するのがプリント基板４上に形成された配線パターンの位置とは異なる位置に形成された突起部７であるため、プリント基板４と筐体２との接触によるショート等を防止しつつ、プリント基板４と筐体２との間隔Ｔ、即ち、放熱部材６の厚さを突起部の所定の高さＴ’分まで短縮することができる。従って、電子装置１０の機能不良を起こすことなく、より放熱性能を向上させることが可能となる。特に、電子部品８がエンジンルーム等に搭載される場合には、温度等の使用条件が厳しいため、本発明の放熱構造を用いることにより、放熱効果が向上し、より好適なものとなる。
【００２６】
また、放熱部材６は接着作用を有するため、プリント基板１を筐体２に接着させて取り付けることができる。この結果、取り付けの際にねじ等で固定する必要がなく、簡易な取り付けが容易となる。
【００２７】
（その他の変形例）
上記実施形態では、筐体２に所定の高さＴ’を有する突起部７を形成するものについて説明したが、図３に示すように、プリント基板４に突起部１７を形成してもよい。この突起部１７は、上記実施形態と同様に、所定の高さＴ’を有するものであり、プリント基板４上の配線パターンの位置とは異なる位置に形成されている。このような構成においても、上記実施形態と同様の効果を有することとなる。また、本構成では、突起部７を筐体に形成する場合に比べ、配線パターンの位置とは異なる位置へ突起部１７を形成する際の位置決めが容易となる。
【００２８】
また、図４に示すように、放熱部材６に所定の大きさを有する絶縁部材７０を混入してもよい。この絶縁部材７０は、前述した突起物７、１７の有する所定の高さＴ’を直径とした大きさとする球状の部材としてもよい。また、所定の大きさＴ’を確保できる限りは、その形状はどのような形状であってもよい。本構成によれば、プリント基板４と筐体２との間隔Ｔを縮めても、所定の大きさＴ’を有する絶縁部材７０がプリント基板４と筐体２との接触を防ぐため、上記実施形態と同様の効果を有することが可能となる。また、本構成では、絶縁部材７０を放熱部材６に混入するだけでよいため、図２、図３に示す構成に比べて簡易な構成で同様の効果を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の放熱構造を適用した自動車用電子装置の全体構成図である。
【図２】筐体に突起部を有する電子装置の放熱構造を示した構成図である。
【図３】プリント基板に突起部を有する電子装置の放熱構造を示した構成図である。
【図４】放熱部材に絶縁部材を混入した電子装置の放熱構造を示した構成図である。
【図５】従来の電子装置の放熱構造を示した構成図である。
【符号の説明】
１　ケース
２　筐体
４　プリント基板
６　放熱部材
７、１７　突起部
８　電子部品
１０　電子装置
７０　絶縁部材

Claims (6)

1. 放熱部材により構成された筐体と、
   該筐体内に設けられると共に、配線パターンが形成され、該配線パターン上に電子部品が実装された回路基板と、
   前記筐体と前記回路基板との間に備えらた放熱手段とを有し、
   前記電子部品により発生した熱を、前記放熱手段及び前記筐体を介して外部に放出するようにした電子装置の放熱構造であって、
   前記筐体と前記回路基板との間には、前記筐体と前記回路基板との接触を防ぐための接触防止手段が、前記回路基板に形成された配線パターンの位置とは異なる位置に形成されていることを特徴とする電子装置の放熱構造。
2. 請求項１に記載の電子装置の放熱構造において、
   前記接触防止手段は、所定の高さを有する突起部として、前記回路基板に形成されることを特徴とする電子装置の放熱構造。
3. 請求項１または２に記載の電子装置の放熱構造において、
   前記接触防止手段は、所定の高さを有する突起部として、前記筐体に形成されることを特徴とする電子装置の放熱構造。
4. 放熱部材により構成された筐体と、
   該筐体内に設けられると共に、配線パターンが形成され、該配線パターン上に電子部品が実装された回路基板と、
   前記筐体と前記回路基板との間に備えらた放熱手段とを有し、
   前記電子部品により発生した熱を、前記放熱手段及び前記筐体を介して外部に放出するようにした電子装置の放熱構造であって、
   前記放熱手段には、前記筐体と前記回路基板との接触を防ぐための所定の大きさを有する絶縁部材が混入されていることを特徴とする電子装置の放熱構造。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の電子装置の放熱構造において、
   前記放熱手段は、接着作用を有していることを特徴とする電子装置の放熱構造。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の電子装置の放熱構造は、車両に搭載された電子装置に適用されることを特徴とする電子装置の放熱構造。

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