JP2016063086A - Circuit board and electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子制御装置に具備される回路基板における電子部品の実装構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for electronic components on a circuit board provided in an electronic control device.
集積回路素子等の電子部品を備えた電子制御装置は、例えば、マイコン、FET、コンデンサ等の高さの異なる様々な電子部品を実装した回路基板と、この回路基板を収納する筐体とを備えた態様となっている(特許文献1等)。
An electronic control device including electronic components such as integrated circuit elements includes, for example, a circuit board on which various electronic components having different heights such as a microcomputer, an FET, and a capacitor are mounted, and a casing that houses the circuit board. (
前記筐体は、例えば、前記回路基板を収容するカバー部と、このカバー部を密閉するベース部とを備える。そして、このカバー部とベース部とは防水接着剤によって液密に接着されている。 The casing includes, for example, a cover portion that houses the circuit board and a base portion that seals the cover portion. The cover portion and the base portion are liquid-tightly bonded with a waterproof adhesive.
電子制御装置は、高さの異なる様々な電子部品が同一の回路基板上に実装されるので、最高高さの電子部品の寸法に応じて筐体を設計する必要がある。 In the electronic control device, since various electronic components having different heights are mounted on the same circuit board, it is necessary to design a housing in accordance with the dimension of the electronic component having the highest height.
また、筐体のカバー部とベース部は防水接着剤によって液密に封止されているので、周辺環境の変化により外気と筐体内部の圧力差によって筐体が変形することがある。このことから、筐体の最大変形量、特に、筐体内が負圧となった場合の筐体の最大変形量を考慮し、筐体と電子部品との物理的な接触を回避するために、筐体寸法に余裕を確保する必要があり、電子制御装置の大型化を招いていた。 Further, since the cover portion and the base portion of the housing are liquid-tightly sealed with a waterproof adhesive, the housing may be deformed due to a difference in pressure between the outside air and the inside of the housing due to changes in the surrounding environment. From this, in order to avoid the physical contact between the housing and the electronic component in consideration of the maximum deformation amount of the housing, particularly the maximum deformation amount of the housing when the inside of the housing has a negative pressure, It is necessary to ensure a sufficient space for the housing dimensions, leading to an increase in the size of the electronic control device.
本発明は、上記の事情に鑑み、電子制御装置の小型化を実現できる回路基板を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a circuit board capable of realizing downsizing of an electronic control device.
そこで、本発明の回路基板は、電子制御装置の筐体内に収納され、複数の電子部品が実装される回路基板であって、前記複数の電子部品のうち相対的に高さが低い電子部品が当該基板の部品実装面の中央付近に実装されている。 Therefore, the circuit board of the present invention is a circuit board that is housed in a housing of an electronic control device and on which a plurality of electronic components are mounted, and among the plurality of electronic components, an electronic component having a relatively low height is provided. It is mounted near the center of the component mounting surface of the board.
また、本発明の電子制御装置は、複数の電子部品が実装される回路基板と、この回路基板を収納する筐体とを備え、前記複数の電子部品のうち相対的に高さが低い電子部品が前記基板の部品実装面の中央付近に実装されている。 In addition, an electronic control device of the present invention includes a circuit board on which a plurality of electronic components are mounted, and a housing for housing the circuit board, and the electronic component having a relatively low height among the plurality of electronic components. Is mounted near the center of the component mounting surface of the board.
以上の発明によれば、複数の電子部品のうち相対的に高さが低い電子部品が回路基板の中央付近に実装されているので、この回路基板を収納した筐体が変形しても、最も変形量の大きい筐体天板部の中央部と筐体内の電子部品との物理的な接触が回避される。したって、電子制御装置の筐体とこの筐体に収納される回路基板の電子部品とのクリアランスを最小限に抑えることできる。 According to the above invention, an electronic component having a relatively low height among the plurality of electronic components is mounted near the center of the circuit board. Physical contact between the central portion of the housing top plate portion having a large deformation amount and the electronic components in the housing is avoided. Therefore, the clearance between the casing of the electronic control device and the electronic components of the circuit board housed in the casing can be minimized.
本発明によれば、電子制御装置の筐体とこの筐体に収納される回路基板の電子部品とのクリアランスを最小限に抑えることできるので、電子制御装置の小型化が実現する。 According to the present invention, since the clearance between the housing of the electronic control device and the electronic components of the circuit board housed in the housing can be minimized, the electronic control device can be downsized.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3に示された本実施形態の電子制御装置1は、例えば、自動車に搭載されてエンジン、トランスミッション及びブレーキ等の制御に適用される制御装置である。
The
電子制御装置1は、表面3a,裏面3bに電子部品2が実装された回路基板3と、この回路基板3上に設けられて図示省略の外部機器と回路基板3上の電子部品2とを電気的に接続するコネクタ4と、回路基板3を収容するカバー部5と、このカバー部5を密閉するベース部6とを備える。
The
回路基板3に実装される電子部品2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、ダイオード、抵抗、コンデンサ等に例示される高さや発熱性の異なる様々な電子部品が挙げられる。
The electronic component 2 mounted on the
カバー部5とベース部6は、電子制御装置1の筐体を構成する筐体8を構成するものである。カバー部5は略矩形の皿形状を呈し、ベース部6は略矩形板状を呈している。カバー部5とベース部6との接合部分は防水接着部材7によって液密にシールされている。
The
カバー部5は、アルミや鉄等の放熱性に優れた金属材料によって形成されており、略矩形板状の底壁9と、この底壁9の外周縁に立設された側壁10と、この側壁10の先端側に全周に沿って設けられた鍔状のフランジ部11と、を有している。
The
底壁9には、窓部12が貫通形成されており、カバー部5とベース部6とを組み付けた際にコネクタ4の一端が窓部12から外部に突出される。この窓部12の周囲には、シール部材13が配置されており、窓部12とコネクタ4との間が液密にシールされている。
A
また、カバー部5の底壁9の内面には、回路基板3の表面3a,裏面3bの周縁部付近に実装された電子部品2b,2dで発生した熱を受ける図示省略の放熱用台座が突設されている。この放熱用台座は、回路基板3が組み付けられた際に、この回路基板3の裏面3bの電子部品2dと対向するように設けられている。
Further, on the inner surface of the
回路基板3上の電子部品2dと前記放熱用台座との間には、図示省略の放熱シートが適宜に挟み込まれる。この放熱シートは、例えば放熱グリス等でもよく、いわゆる熱伝導材であれば、シート状のものに限定されるものではない。
A heat dissipation sheet (not shown) is appropriately sandwiched between the
さらに、カバー部5の底壁9の外側面のうち前記放熱用台座と対応した部位には、放熱フィン14が設けられている。放熱フィン14は、前記放熱用台座から受けた熱を効率よく気中に放散するために設けられたものである。本実施形態では、放熱フィン14は、底壁9の長手方向に沿うように設けられている。
Furthermore,
そして、カバー部5には、電子制御装置1の車体(図示外)への取り付けのため一対のブラケット15、16が一体に設けられている。本実施形態では、ブラケット15に設けられた側方に開口する切欠溝15aと、ブラケット16に設けられた上下方向に貫通する貫通穴16aとにより、電子制御装置1の前記車体への取り付けが行われる。
The
ベース部6は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、カバー部5内に収容固された回路基板3を覆うようにこのカバー部5に組み付けられる。また、このベース部6の外周縁には、カバー部5のフランジ部11に形成されたシール溝と嵌合する突条17がカバー部5の外周縁の全周に亙って連続するよう形成されている。そして、ベース部6はその4隅が締結具18によって締結されることによりカバー部5に固定される。尚、ベース部6に形成された貫通穴19には、筐体8内部と外部との圧力差を調整する呼吸フィルタ20が取り付けられている。
The
回路基板3は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等からなり、カバー部5に対する取り付け面となる裏面3bには、外部から導入されたハーネスが接続される接続口4a〜4cを有するコネクタ4が取り付けられている。
The
また、回路基板3は、その外周縁の複数箇所が、締結具18によってカバー部5に固定される。尚、回路基板3をカバー部5に対して接着材で固定することも可能である。
In addition, the
図1,2に示したように、回路基板3の表面3aに実装された複数の電子部品2のうち、相対的に高さが低い電子部品2aが表面3aの中央付近に実装される一方で、相対的に高さが高い電子部品2bが表面3aの周縁部付近に実装されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, among the plurality of electronic components 2 mounted on the
同様に、図1,3に示したように。回路基板3の裏面3bに実装された複数の電子部品2のうち相対的に高さが低い電子部品2cが裏面3bの中央付近に実装される一方で、相対的に高さが高い電子部品2dが裏面3bの周縁部付近に実装されている。
Similarly, as shown in FIGS. Among the plurality of electronic components 2 mounted on the
電子部品2cは、例えば、電子部品2aよりも発熱性が低い電子部品であって、回路基板3の表面3a上の電子部品2aの実装位置に対応した回路基板3の裏面3bの所定部位において実装されている。
The
電子部品2dも、例えば、電子部品2bよりも発熱性が低い電子部品であって、回路基板3の表面3a上の電子部品2bの実装位置に対応した回路基板3の裏面3bの所定部位において実装されている。
The
つまり、回路基板3において、電子部品2a,2bの実装位置に対応した部位に電子部品2a,2bよりも発熱性の低い電子部品2c,2dが各々実装することにより、この電子部品2c,2dがヒートシンクとして利用されている。
That is, on the
上記のことから電子部品2a,2bとしては、例えば、CPUやIC等の集積回路や、その他本制御装置の稼働時に発熱性の高い電子部品が適用される。
From the above, as the
一方、電子部品2c,2dとしては、電子部品2a,2bで用いる集積回路よりも低稼働(発熱性の低い)の集積回路や、熱容量に対し、電子制御装置1の稼働時に発熱性の低い各種の電子部品が適用される。
On the other hand, as the
また、電子部品2aで発生した熱を電子部品2cに効率よく伝導するために、図1に示したように、電子部品2a,2c間の回路基板3の内部には、電子部品2a,2c間を導通させる周知形態の導電パターンを備えたサーマルビア30が適宜に形成されている。同様に、電子部品2b,2d間の回路基板3の内部においても、電子部品2b,2d間を導通させる周知形態の導電パターンを備えたサーマルビア30が適宜に形成されている。
Further, in order to efficiently conduct the heat generated in the
本実施形態のサーマルビア30は、回路基板3の表面3aで発生した電子部品2a,2bの熱を回路基板3の裏面3bの電子部品2c,2dに各々伝導するために、回路基板3を貫通するように形成されている。
The thermal via 30 of this embodiment penetrates the
また、前記導体パターンは、電子部品2の端子が半田等によって電気的に接続された電子回路構成用の導体パターンと、主として電子部品2a,2bから発生する熱を電子部品2c,2dのそれぞれに伝導するための放熱用の導体パターンに大別される。尚、放熱用の導体パターンは、放熱用として設置するのみでなく、電子回路構成用の導体パターン、特にGNDパターンの一部として設置することもできる。
The conductor pattern includes a conductor pattern for configuring an electronic circuit in which terminals of the electronic component 2 are electrically connected by solder or the like, and heat generated mainly from the
以上説明したように本実施形態の回路基板3は、回路基板3の表面3a,裏面3bに実装された複数の電子部品2のうち相対的に高さの低い電子部品2a,2cがそれぞれ表面3a,裏面3bの中央付近に実装されているので、この回路基板3を収納した筐体8が変形しても、最も変形量の大きいカバー部5,ベース部6の中央部と、電子部品2a,2cとの物理的な接触が回避される。
As described above, the
より具体的には、周囲の環境変化により電子制御装置1の筐体8の外圧と内圧の差が生じ、筐体8の内圧が負圧状態になると、筐体8本体はこの筐体8の内側に変形する。
More specifically, when the ambient pressure changes, a difference between the external pressure and the internal pressure of the housing 8 of the
特に、図4に例示されたように、カバー部5の変形度合いはカバー部5の底壁9の中央部に近づくにつれて大きくなり、略中央部においてカバー部5の変形量が最大となる。一方、カバー部5の外周縁部に近づくにつれて変形量が小さくなり、当該外周縁部においてカバー部5の変形量が最小となる。
In particular, as illustrated in FIG. 4, the degree of deformation of the
同様に、ベース部6においても、ベース部6の変形度合いはカバー部5の底壁の中央部に近づくにつれて大きくなり、略中央部においてベース部6の変形量が最大となる。一方、ベース部6の外周縁部に近づくにつれて変形量が小さくなり、当該外周縁部においてベース部6の変形量が最小となる。
Similarly, in the
本実施形態においては、回路基板3上に実装された複数の電子部品2のうち相対的に高さの低い電子部品2a,2cが回路基板3の表面3a,裏面3bの中央付近にそれぞれ実装されているので、最も変形量の大きいカバー部5,ベース部6の中央部と電子部品2c,2aとの物理的な接触が回避される。
In the present embodiment, of the plurality of electronic components 2 mounted on the
以上のように、回路基板3上の電子部品2(特に、電子部品2b,2d)とカバー部5,ベース部6の内面とのクリアランス(隙間)を最小限に抑えることができるので、カバー部5とベース部6から成る筐体8の小型化が実現する。したがって、電子制御装置1の小型化が実現する。
As described above, the clearance (gap) between the electronic component 2 (particularly, the
特に、前記複数の電子部品2のうち相対的に高さの高い電子部品2b,2dはそれぞれ回路基板3の表面3a,裏面3bの周縁部付近に実装されている。筐体8(カバー部5,ベース部6)が上述のように筐体8の内側に変形しても、回路基板3の周縁部に対応した筐体8の周縁部の変形量は最小であるので、回路基板3の表面3a,裏面3bの周縁部付近に実装された電子部品2b,2dと筐体8と物理的接触が回避される。したがって、電子部品2b,2dの物理的損傷を回避できる。
In particular, among the plurality of electronic components 2, the relatively high
また、回路基板3の表面3a,裏面3bの周縁部付近に相対的に高さの高い電子部品2b,2dが実装されたことより、この電子部品2dの位置に対応した筐体8(カバー部5)の外側周縁部の所定部位において表面積を最大限に確保した放熱フィン14を形成できる。この態様により、回路基板3上に実装された複数の電子部品2のうちで相対的に高さが高く且つ発熱性の高い電子部品2b,2dの放熱効率が高くなる。
Further, since the relatively high
さらに、本実施形態においては、電子部品2a,2bの実装位置に対応する回路基板3の裏面3bの所定部位に、電子部品2a,2bよりも発熱性の低い電子部品2c,2dが各々実装されたことにより、この電子部品2c,2dをヒートシンクとして利用することができる。したがって、回路基板3の表面3a側で発生した電子部品2a,bの熱を放熱させるための構成を、回路基板3の裏面3b側に別途設けることなく、電子部品2a,2bで発生した熱の放熱性能を向上させることができる。
Further, in the present embodiment,
また、発熱性のある電子部品2a,2bの実装位置に対応した回路基板3の裏面3bの所定部位に電子部品2c,2dが各々実装されることにより、回路基板3の実質的な部品実装面積が拡大するので、回路基板3の小型化をさらに図ることができる。したがって、電子制御装置1の小型化をさらに図ることができる。
In addition, by mounting the
さらに、回路基板3は、電子部品2a,2bが実装される位置に、複数のサーマルビア30が貫通形成させることにより、回路基板3の表面3aで発生した熱を、回路基板3の裏面3bまでサーマルビア30で伝導することができる。これにより、回路基板3の裏面3bに実装された電子部品2b,2dを介して電子部品2a,2bをさらに効率的に放熱できる。
Furthermore, the
そして、電子部品2c,2dの熱容量を電子部品2a,2bの熱容量よりも大きく設定すれば、電子部品2a,2bで発生した熱を電子部品2c,2dが一層確実に吸収することができる。特に、サーマルビア30に放熱材等を充填すると、回路基板3の表面3aと裏面3bとの間の熱伝導性が高まり、電子部品2a,2bの放熱性をさらに向上させることができる。
If the heat capacities of the
以上説明した本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 The present invention described above is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
1…電子制御装置
2,2a〜2d…電子部品
3…回路基板、3a…表面(部品実装面)、3b…裏面(部品実装面)
5…カバー部
6…ベース部
8…筐体
14…放熱フィン(放熱部)
DESCRIPTION OF
5 ... Cover
Claims (4)
前記複数の電子部品のうち相対的に高さが低い電子部品が当該基板の部品実装面の中央付近に実装されたこと
を特徴とする回路基板。 A circuit board that is housed in a housing of an electronic control device and on which a plurality of electronic components are mounted,
An electronic component having a relatively low height among the plurality of electronic components is mounted near the center of a component mounting surface of the substrate.
を特徴とする請求項1に記載の回路基板。 The circuit board according to claim 1, wherein an electronic component having a relatively high height among the plurality of electronic components is mounted in the vicinity of a peripheral portion of the component mounting surface.
この回路基板を収納する筐体と
を備え、
前記複数の電子部品のうち相対的に高さが低い電子部品が前記基板の部品実装面の中央付近に実装されたこと
を特徴とする電子制御装置。 A circuit board on which a plurality of electronic components are mounted;
A housing for storing the circuit board,
An electronic control device, wherein an electronic component having a relatively low height among the plurality of electronic components is mounted near a center of a component mounting surface of the substrate.
を特徴とする請求項3に記載の電子制御装置。 An electronic component having a relatively high height among the plurality of electronic components is mounted in the vicinity of the peripheral portion of the component mounting surface, and the portion in the outer peripheral portion of the housing corresponding to the position of the electronic component is The electronic control device according to claim 3, wherein a heat radiating portion that receives heat generated from the electronic component is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014190281A JP2016063086A (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Circuit board and electronic control device |
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Cited By (1)
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KR20180016845A (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-20 | 김구용 | PCB module having multi-directional heat-radiation structure and multi-layer PCB assembly used in the PCB module |
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2014
- 2014-09-18 JP JP2014190281A patent/JP2016063086A/en active Pending
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KR20180016845A (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-20 | 김구용 | PCB module having multi-directional heat-radiation structure and multi-layer PCB assembly used in the PCB module |
KR102592659B1 (en) | 2016-08-08 | 2023-10-20 | 김구용 | PCB module having multi-directional heat-radiation structure and multi-layer PCB assembly used in the PCB module |
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