JP7024614B2 - Electronic device - Google Patents

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Description

本開示は、配線基板に回路素子が実装された電子装置に関する。 The present disclosure relates to an electronic device in which a circuit element is mounted on a wiring board.

従来、配線基板に回路素子が実装された電子装置の一例として、特許文献１に開示された電子装置がある。 Conventionally, as an example of an electronic device in which a circuit element is mounted on a wiring board, there is an electronic device disclosed in Patent Document 1.

電子装置は、基板と、スイッチング素子、マイコン、抵抗、コンデンサ及びサーミスタを含む回路素子と、ヒートシンク等とを備えている。サーミスタは、基板に放熱ゲルが塗布された第１面とは反対側の第２面で、複数のスイッチング素子のうち発熱温度が比較的高いスイッチング素子の近くに設けられている。マイコンは、サーミスタの出力により、発熱温度が比較的高いスイッチング素子の温度を検出する。 The electronic device includes a substrate, a circuit element including a switching element, a microcomputer, a resistor, a capacitor and a thermistor, a heat sink and the like. The thermistor is a second surface opposite to the first surface on which the heat radiation gel is applied to the substrate, and is provided near the switching element having a relatively high heat generation temperature among the plurality of switching elements. The microcomputer detects the temperature of the switching element, which has a relatively high heat generation temperature, by the output of the thermistor.

特開２０１７－１４７２５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-147259

しかしながら、上記電子装置では、発熱温度が比較的高いスイッチング素子の近くに設けられているサーミスタの出力によって温度を検出している。このため、局所の温度しか検知できない。よって、電子装置は、スイッチング素子の温度を正確に検出することができないという問題がある。 However, in the above electronic device, the temperature is detected by the output of a thermistor provided near a switching element having a relatively high heat generation temperature. Therefore, only the local temperature can be detected. Therefore, the electronic device has a problem that the temperature of the switching element cannot be accurately detected.

本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、回路素子の発熱量を正確に検出できる電子装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide an electronic device capable of accurately detecting the calorific value of a circuit element.

上記目的を達成するために本開示は、
配線基板（３１）と、
配線基板に実装され、配線基板と電気的に接続された少なくとも一つの回路素子（３２、３３）と、
回路素子における配線基板との対向面の反対面に対して、反対面の全域と接触した状態で実装され、反対面の全域と接触した状態で、回路素子から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する熱流束センサ（４１、４２）と、
熱流束センサの出力結果である熱流束に、回路素子と熱流束センサとが対向している領域の面積を乗算することで、回路素子の放熱量を算出する算出部（８１）と、を備えていることを特徴とする。 To achieve the above objectives, this disclosure is:
Wiring board (31) and
With at least one circuit element (32, 33) mounted on the wiring board and electrically connected to the wiring board,
It is mounted in contact with the entire area of the opposite surface to the opposite surface of the circuit element facing the wiring board, and in contact with the entire area of the opposite surface, an electric signal corresponding to the heat flux generated from the circuit element is transmitted. The heat flux sensor (41, 42) to output and
A calculation unit (81) for calculating the heat dissipation amount of the circuit element by multiplying the heat flux, which is the output result of the heat flux sensor, by the area of the region where the circuit element and the heat flux sensor face each other. It is characterized by being.

このように、本開示は、回路素子における反対面の全域と接触した状態で熱流束センサが実装されている。このため、本開示は、回路素子の温度変化に応答性良く、回路素子の反対面からの熱流束を得ることができる。そして、本開示は、このようにして得られた熱流束に基づいて、回路素子の放熱量を算出するため、回路素子の発熱量を正確に検出することができる。 As described above, in the present disclosure, the heat flux sensor is mounted in a state of being in contact with the entire area of the opposite surface of the circuit element. Therefore, the present disclosure has good responsiveness to a temperature change of the circuit element, and can obtain a heat flux from the opposite surface of the circuit element. Then, in the present disclosure, since the heat dissipation amount of the circuit element is calculated based on the heat flux thus obtained, the heat generation amount of the circuit element can be accurately detected.

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 The scope of claims and the reference numerals in parentheses described in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one embodiment, and the technical scope of the present disclosure. Is not limited to.

第１実施形態における電子制御装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the schematic structure of the electronic control apparatus in 1st Embodiment. 図１のII-II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 第１実施形態における第１半導体素子に実装された第１熱流束センサを示す平面図である。It is a top view which shows the 1st heat flux sensor mounted on the 1st semiconductor element in 1st Embodiment. 第１実施形態における電子制御装置の概略構成を示すブロックである。It is a block which shows the schematic structure of the electronic control device in 1st Embodiment. 変形例におけるマルチコア素子に実装された熱流束センサを示す平面図である。It is a top view which shows the heat flux sensor mounted on the multi-core element in the modification. 第２実施形態における電子制御装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the electronic control apparatus in 2nd Embodiment. 第２実施形態における電子制御装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the electronic control apparatus in 2nd Embodiment. 第２実施形態における電子制御装置の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation of the electronic control apparatus in 2nd Embodiment. 第３実施形態における電子装置の概略構成を示す図面である。It is a drawing which shows the schematic structure of the electronic apparatus in 3rd Embodiment. 第３実施形態における電子装置で発熱量を推定する際のグラフである。It is a graph at the time of estimating the calorific value by the electronic device in 3rd Embodiment.

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding forms, and duplicate explanations may be omitted. In each form, when only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration can be applied with reference to the other forms described above.

なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。また、Ｘ方向とＹ方向とによって規定される平面をＸＹ平面と示す。 In the following, the three directions orthogonal to each other are referred to as the X direction, the Y direction, and the Z direction. Further, the plane defined by the X direction and the Y direction is referred to as an XY plane.

（第１実施形態）
図１～図４を用いて、第１実施形態の電子装置に関して説明する。本実施形態では、電子装置を電子制御装置１００に適用した例を採用する。また、電子制御装置１００は、例えば、車載機器とともに車両に搭載され、車載機器を制御するための車載制御装置などに適用できる。 (First Embodiment)
The electronic device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In this embodiment, an example in which the electronic device is applied to the electronic control device 100 is adopted. Further, the electronic control device 100 can be applied to, for example, an in-vehicle control device that is mounted on a vehicle together with an in-vehicle device and controls the in-vehicle device.

図１、図２に示すように、電子制御装置１００は、カバー１０とベース２０とを含む筐体、筐体内に収容された回路基板３０、筐体内に収容された第１熱流束センサ４１、第２熱流束センサ４２などを備えている。熱流束センサは、熱流センサと言い換える事ができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic control device 100 includes a housing including a cover 10 and a base 20, a circuit board 30 housed in the housing, and a first heat flux sensor 41 housed in the housing. It is equipped with a second heat flux sensor 42 and the like. The heat flux sensor can be paraphrased as a heat flow sensor.

カバー１０は、カバー基部１１、カバー突起１２、放熱フィン１３、コネクタ収納部１４などを含んでいる。カバー１０は、アルミニウムなどの金属を主成分として形成されている。カバー１０は、例えば、ダイカストなどの製法によって製造することができる。カバー１０は、ベース２０と組み付けられることで、回路基板３０を収容するための収容空間を形成可能に構成されている。なお、収容空間に対して、筐体の外部は、外部空間と称することができる。 The cover 10 includes a cover base 11, a cover protrusion 12, a heat dissipation fin 13, a connector accommodating portion 14, and the like. The cover 10 is formed mainly of a metal such as aluminum. The cover 10 can be manufactured by a manufacturing method such as die casting. The cover 10 is configured to be able to form an accommodation space for accommodating the circuit board 30 by being assembled with the base 20. The outside of the housing can be referred to as an external space with respect to the accommodation space.

図１、図２に示すように、カバー１０は、カバー基部１１と、カバー基部１１に対して収容空間側に突出したカバー突起１２、収容空間とは反対側に突出した放熱フィン１３を含んでいる。また、カバー１０は、コネクタ７０が配置されるコネクタ部１４が設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cover 10 includes a cover base 11, a cover protrusion 12 projecting toward the accommodation space with respect to the cover base 11, and a heat radiation fin 13 projecting to the side opposite to the accommodation space. There is. Further, the cover 10 is provided with a connector portion 14 in which the connector 70 is arranged.

カバー突起１２は、周辺よりも突出しており、第１熱流束センサ４１と対向する部位に設けられている。カバー突起１２は、第１半導体素子３２とカバー基部１１とを間接的に接触させるための部位である。カバー突起１２は、第１熱流束センサ４１との対向面が、第１熱流束センサ４１の表面と同等、もしくは、第１熱流束センサ４１の表面よりも広く設けられている。カバー突起１２の対向面及び第１熱流束センサ４１の表面は、ＸＹ平面に沿う平坦面である。しかしながら、カバー突起１２は、第１熱流束センサ４１との対向面が、第１熱流束センサ４１の表面よりも狭くても採用することができる。 The cover protrusion 12 protrudes from the periphery and is provided at a portion facing the first heat flux sensor 41. The cover protrusion 12 is a portion for indirectly contacting the first semiconductor element 32 and the cover base 11. The cover protrusion 12 has a surface facing the first heat flux sensor 41 equal to the surface of the first heat flux sensor 41 or wider than the surface of the first heat flux sensor 41. The facing surface of the cover protrusion 12 and the surface of the first heat flux sensor 41 are flat surfaces along the XY plane. However, the cover protrusion 12 can be adopted even if the surface facing the first heat flux sensor 41 is narrower than the surface of the first heat flux sensor 41.

放熱フィン１３は、カバー１０に伝達された熱を外部空間に放熱するための部位である。なお、本開示は、放熱フィン１３が形成されていないカバー１０であっても採用できる。 The heat radiating fin 13 is a portion for radiating the heat transferred to the cover 10 to the external space. The present disclosure can be adopted even if the cover 10 is not formed with the heat radiation fins 13.

ベース２０は、ベース基部２１と、ベース基部２１に対して収容空間側に突出したベース突起２２を含んでいる。ベース２０は、アルミニウムなどの金属を主成分として形成されている。ベース２０は、例えば、ダイカストなどの製法によって製造することができる。 The base 20 includes a base base 21 and a base protrusion 22 protruding toward the accommodation space with respect to the base base 21. The base 20 is formed mainly of a metal such as aluminum. The base 20 can be manufactured by a manufacturing method such as die casting.

ベース突起２２は、第２半導体素子３３とベース基部２１とを間接的に接触させるための部位である。ベース突起２２は、第２熱流束センサ４２との対向面が、第２熱流束センサ４の表面と同等、もしくは、第２熱流束センサ４２の表面よりも広く設けられている。ベース突起２２の対向面及び第２熱流束センサ４２の表面は、ＸＹ平面に沿う平坦面である。しかしながら、ベース突起２２は、第２熱流束センサ４２との対向面が、第２熱流束センサ４の表面よりも狭くても採用することができる。 The base protrusion 22 is a portion for indirectly contacting the second semiconductor element 33 and the base base 21. The base protrusion 22 has a surface facing the second heat flux sensor 42 equal to the surface of the second heat flux sensor 4 or wider than the surface of the second heat flux sensor 42. The facing surface of the base protrusion 22 and the surface of the second heat flux sensor 42 are flat surfaces along the XY plane. However, the base protrusion 22 can be adopted even if the surface facing the second heat flux sensor 42 is narrower than the surface of the second heat flux sensor 4.

回路基板３０は、配線基板３１、第１半導体素子３２、第２半導体素子３３、サーミスタ３４、コネクタ７０、マイコン８０など含んでいる。 The circuit board 30 includes a wiring board 31, a first semiconductor element 32, a second semiconductor element 33, a thermistor 34, a connector 70, a microcomputer 80, and the like.

配線基板３１は、樹脂やセラミックなどの絶縁性基材に、導電性の配線が形成されている。配線基板３１は、第１基板面Ｓ１と、第１基板面Ｓ１の反対面である第２基板面Ｓ２を含んでいる。配線基板３１は、例えば、第１基板面Ｓ１と第２基板面Ｓ２が矩形状である基板を採用できる。第１基板面Ｓ１と第２基板面Ｓ２は、ＸＹ平面に沿う平坦面である。なお、配線基板３１は、第１基板面Ｓ１や第２基板面Ｓ２に配線やソルダーレジストなどが設けられていることもある。しかしながら、これらは、絶縁基材に対して十分に薄い。このため、第１基板面Ｓ１や第２基板面Ｓ２は、平坦面とみなすことができる。 In the wiring board 31, conductive wiring is formed on an insulating base material such as resin or ceramic. The wiring board 31 includes a first board surface S1 and a second board surface S2 which is an opposite surface of the first board surface S1. As the wiring board 31, for example, a board in which the first board surface S1 and the second board surface S2 are rectangular can be adopted. The first substrate surface S1 and the second substrate surface S2 are flat surfaces along the XY plane. The wiring board 31 may be provided with wiring, a solder resist, or the like on the first board surface S1 or the second board surface S2. However, they are sufficiently thin with respect to the insulating substrate. Therefore, the first substrate surface S1 and the second substrate surface S2 can be regarded as flat surfaces.

配線基板３１には、複数の回路部品が実装されている。本実施形態では、第１基板面Ｓ１に第１半導体素子３２、サーミスタ３４、コネクタ７０が実装され、第２基板面Ｓ２に第２半導体素子３３が実装された配線基板３１を採用している。また、本実施形態では、第１基板面Ｓ１と第２基板面Ｓ２の少なくとも一方の面にマイコン８０が実装された配線基板３１を採用している。 A plurality of circuit components are mounted on the wiring board 31. In the present embodiment, the wiring board 31 in which the first semiconductor element 32, thermistor 34, and the connector 70 are mounted on the first board surface S1 and the second semiconductor element 33 is mounted on the second board surface S2 is adopted. Further, in the present embodiment, the wiring board 31 in which the microcomputer 80 is mounted on at least one of the first board surface S1 and the second board surface S2 is adopted.

しかしながら、本開示は、これに限定されず、配線基板３１に、少なくとも一つの回路素子が実装されていればよく、第２半導体素子３３やサーミスタ３４が実装されていなくてもよい。また、配線基板３１は、第１半導体素子３２、第２半導体素子３３、サーミスタ３４、マイコン８０以外の素子が実装されていてもよい。 However, the present disclosure is not limited to this, as long as at least one circuit element is mounted on the wiring board 31, the second semiconductor element 33 and the thermistor 34 may not be mounted. Further, the wiring board 31 may be mounted with elements other than the first semiconductor element 32, the second semiconductor element 33, the thermistor 34, and the microcomputer 80.

第１半導体素子３２、第２半導体素子３３は、回路素子に相当する。第１半導体素子３２と第２半導体素子３３は、同じ処理を実行しても、異なる処理を実行してもよい。以下においては、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３とを区別する必要がない場合は、第１半導体素子３２を代表として説明する。よって、第１半導体素子３２のみに関して説明している場合、その説明は、第２半導体素子３３にも採用できる。 The first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 correspond to circuit elements. The first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 may execute the same process or may execute different processes. In the following, when it is not necessary to distinguish between the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33, the first semiconductor element 32 will be described as a representative. Therefore, when only the first semiconductor element 32 is described, the description can be adopted for the second semiconductor element 33 as well.

第１半導体素子３２は、例えば、半導体により構成されたＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどを含む。第１半導体素子３２は、動作することで熱を発する素子である。よって、第１半導体素子３２は、発熱素子とも言える。第１半導体素子３２は、例えば、配線基板３１と対向する面に電極が設けられており、電極と配線基板３１の配線とがはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されている。このように、第１半導体素子３２は、配線基板３１と電気的に接続されている。 The first semiconductor element 32 includes, for example, a MOSFET or an IGBT configured by a semiconductor. The first semiconductor element 32 is an element that generates heat when operated. Therefore, the first semiconductor element 32 can be said to be a heat generating element. The first semiconductor element 32 is provided with an electrode on a surface facing the wiring board 31, for example, and the electrode and the wiring of the wiring board 31 are electrically connected via a conductive member such as solder. In this way, the first semiconductor element 32 is electrically connected to the wiring board 31.

第１半導体素子３２は、配線基板３１との対向面の反対面である第１対向面Ｓ３に第１熱流束センサ４１が実装されている。言い換えると、第１半導体素子３２は、第１対向面Ｓ３に第１熱流束センサ４１が接している。第１対向面Ｓ３は、ＸＹ平面に沿う平坦面である。同様に、第１対向面Ｓ３は、第１対向面Ｓ３と対向する面がＸＹ平面に沿う平坦面である。 In the first semiconductor element 32, the first heat flux sensor 41 is mounted on the first facing surface S3, which is the opposite surface of the facing surface to the wiring board 31. In other words, in the first semiconductor element 32, the first heat flux sensor 41 is in contact with the first facing surface S3. The first facing surface S3 is a flat surface along the XY plane. Similarly, the first facing surface S3 is a flat surface whose surface facing the first facing surface S3 is along the XY plane.

なお、第２半導体素子３３は、同様に、第２対向面Ｓ４に第２熱流束センサ４２が実装されている。第２対向面Ｓ４は、第１対向面Ｓ３に相当する面であり、第２半導体素子３３における配線基板３１との対向面の反対面である。以下においては、第１熱流束センサ４１と第２熱流束センサ４２とを区別する必要がない場合は、第１熱流束センサ４１を代表として説明する。よって、第１熱流束センサ４１のみに関して説明している場合、その説明は、第２熱流束センサ４２にも採用できる。このように、電子制御装置１００は、複数の半導体素子３２、３３のそれぞれに個別に実装された二つの熱流束センサ４１、４２を備えていると言える。 Similarly, in the second semiconductor element 33, the second heat flux sensor 42 is mounted on the second facing surface S4. The second facing surface S4 is a surface corresponding to the first facing surface S3, and is a surface opposite to the surface facing the wiring board 31 in the second semiconductor element 33. In the following, when it is not necessary to distinguish between the first heat flux sensor 41 and the second heat flux sensor 42, the first heat flux sensor 41 will be described as a representative. Therefore, when only the first heat flux sensor 41 is described, the description can also be adopted for the second heat flux sensor 42. As described above, it can be said that the electronic control device 100 includes two heat flux sensors 41 and 42 individually mounted on the plurality of semiconductor elements 32 and 33, respectively.

図２に示すように、第１熱流束センサ４１は、第１対向面Ｓ３に対して、第１対向面Ｓ３の全域と接触した状態で実装されている。つまり、図３に示すように、第１熱流束センサ４１は、第１半導体素子３２における第１対向面Ｓ３の全域と接触した状態で実装されている。第１熱流束センサ４１は、第１放熱部材６１を介して第１対向面Ｓ３に実装されると、第１対向面Ｓ３との間における熱抵抗を下げることができるので好ましい。なお、接触した状態とは、直接接触した状態だけでなく、熱抵抗を下げるための放熱部材を介して間接的に接触した状態も含んでいる。 As shown in FIG. 2, the first heat flux sensor 41 is mounted in contact with the first facing surface S3 in contact with the entire area of the first facing surface S3. That is, as shown in FIG. 3, the first heat flux sensor 41 is mounted in contact with the entire area of the first facing surface S3 in the first semiconductor element 32. When the first heat flux sensor 41 is mounted on the first facing surface S3 via the first heat radiating member 61, it is preferable because the thermal resistance between the first heat flux sensor 41 and the first facing surface S3 can be reduced. The state of contact includes not only the state of direct contact but also the state of indirect contact via a heat radiating member for reducing thermal resistance.

第１熱流束センサ４１は、第１配線５１を介して、配線基板３１の配線とはんだなどの導電性部材によって電気的に接続されている。また、第１熱流束センサ４１は、配線基板３１を介してマイコン８０と電気的に接続されている。第１熱流束センサ４１は、第１半導体素子３２の発熱で生じる熱流束に応じた電圧を出力する。よって、第１熱流束センサ４１の出力結果は、第１半導体素子３２から生じる熱流束に相当する。なお、第２熱流束センサ４２は、第２配線５２を介して、配線基板３１の配線と電気的に接続されている。 The first heat flux sensor 41 is electrically connected to the wiring of the wiring board 31 by a conductive member such as solder via the first wiring 51. Further, the first heat flux sensor 41 is electrically connected to the microcomputer 80 via the wiring board 31. The first heat flux sensor 41 outputs a voltage corresponding to the heat flux generated by the heat generated by the first semiconductor element 32. Therefore, the output result of the first heat flux sensor 41 corresponds to the heat flux generated from the first semiconductor element 32. The second heat flux sensor 42 is electrically connected to the wiring of the wiring board 31 via the second wiring 52.

図２に示すように、第１放熱部材６１は、第１熱流束センサ４１における第１半導体素子３２との対向面の反対面に実装されている。第１放熱部材６１は、第１熱流束センサ４１とカバー突起１２との間に設けられている。第１放熱部材６１は、第１熱流束センサ４１とカバー突起１２の両方に接触している。第１放熱部材６１は、放熱ゲルなどの熱伝導性が良好な部材を採用できる。 As shown in FIG. 2, the first heat dissipation member 61 is mounted on the opposite surface of the first heat flux sensor 41 from the surface facing the first semiconductor element 32. The first heat dissipation member 61 is provided between the first heat flux sensor 41 and the cover protrusion 12. The first heat dissipation member 61 is in contact with both the first heat flux sensor 41 and the cover protrusion 12. As the first heat radiating member 61, a member having good thermal conductivity such as a heat radiating gel can be adopted.

このため、第１半導体素子３２は、第１熱流束センサ４１と第１放熱部材６１を介して間接的にカバー１０と接していると言える。また、カバー１０と第１熱流束センサ４１とは、第１放熱部材６１を挟み込んだ状態で対向配置されていると言える。 Therefore, it can be said that the first semiconductor element 32 is indirectly in contact with the cover 10 via the first heat flux sensor 41 and the first heat dissipation member 61. Further, it can be said that the cover 10 and the first heat flux sensor 41 are arranged so as to face each other with the first heat dissipation member 61 sandwiched between them.

なお、第２放熱部材６２は、同様に、第２熱流束センサ４２とベース突起２２との間に設けられている。以下においては、第１放熱部材６１と第２放熱部材６２とを区別する必要がない場合は、第１放熱部材６１を代表として説明する。よって、第１放熱部材６１のみに関して説明している場合、その説明は、第２放熱部材６２にも採用できる。 Similarly, the second heat dissipation member 62 is provided between the second heat flux sensor 42 and the base protrusion 22. In the following, when it is not necessary to distinguish between the first heat radiating member 61 and the second heat radiating member 62, the first heat radiating member 61 will be described as a representative. Therefore, when only the first heat radiating member 61 is described, the description can be adopted for the second heat radiating member 62 as well.

このように、第１半導体素子３２は、第１熱流束センサ４１や第１放熱部材６１を介して、カバー１０に接続されている。このため、第１半導体素子３２が発熱した場合、第１半導体素子３２からカバー１０に向かう方向に熱流が形成される。同様に、第２半導体素子３３が発熱した場合、第２半導体素子３３からベース２０に向かう方向に熱流が形成される。 In this way, the first semiconductor element 32 is connected to the cover 10 via the first heat flux sensor 41 and the first heat dissipation member 61. Therefore, when the first semiconductor element 32 generates heat, a heat flow is formed in the direction from the first semiconductor element 32 toward the cover 10. Similarly, when the second semiconductor element 33 generates heat, a heat flow is formed in the direction from the second semiconductor element 33 toward the base 20.

サーミスタ３４は、配線基板３１の配線とはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されている。サーミスタ３４は、第１半導体素子３２から発せられた熱に応じた電気信号を出力する。例えば、サーミスタ３４は、電気信号をマイコン８０などに出力する。コネクタ７０は、電子制御装置１００と、電子制御装置１００の外部に設けられた外部機器とを電気的に接続するものである。 The thermistor 34 is electrically connected to the wiring of the wiring board 31 via a conductive member such as solder. The thermistor 34 outputs an electric signal corresponding to the heat generated from the first semiconductor element 32. For example, the thermistor 34 outputs an electric signal to a microcomputer 80 or the like. The connector 70 electrically connects the electronic control device 100 and an external device provided outside the electronic control device 100.

ここで、図４を用いて、マイコン８０に構成及び処理動作に関して説明する。マイコン８０は、ＣＰＵなどの処理部、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部８４を備えている。また、マイコン８０は、第１ＡＤ変換器８５と第２ＡＤ変換器８６を備えている。さらに、マイコン８０は、処理部として、計算部８１、比較部８２、出力計算部８３を含んでいる。処理部は、マイコン８０が実行する機能と言い換えることができる。なお、記憶部８４には、第１半導体素子３２と第１熱流束センサ４１とが対向する面（領域）の面積Ａ１［ｍ２］と、第２半導体素子３３と第２熱流束センサ４２とが対向する面の面積Ａ２［ｍ２］とが記憶されている。なお、面積Ａ１は、第１半導体素子３２からの熱流束が第１熱流束センサ４１を通過する領域の面積とも言える。同様に、面積Ａ２は、第２半導体素子３３からの熱流束が第２熱流束センサ４２を通過する領域の面積とも言える。第１半導体素子３２、第２半導体素子３３と、第１熱流束センサ４１、第２熱流束４２は電気的には接続されていない。図２に示すＳ３面と第１放熱部材６１の温度差により、ゼーベック効果で起電圧が発生する。 Here, the configuration and processing operation of the microcomputer 80 will be described with reference to FIG. The microcomputer 80 includes a processing unit such as a CPU and a storage unit 84 such as a ROM or RAM. Further, the microcomputer 80 includes a first AD converter 85 and a second AD converter 86. Further, the microcomputer 80 includes a calculation unit 81, a comparison unit 82, and an output calculation unit 83 as processing units. The processing unit can be rephrased as a function executed by the microcomputer 80. The storage unit 84 includes an area A1 [m 2 ] of a surface (region) where the first semiconductor element 32 and the first heat flux sensor 41 face each other, a second semiconductor element 33, and a second heat flux sensor 42. The area A2 [m 2 ] of the surface facing the surface is stored. The area A1 can also be said to be the area of the region where the heat flux from the first semiconductor element 32 passes through the first heat flux sensor 41. Similarly, the area A2 can be said to be the area of the region where the heat flux from the second semiconductor element 33 passes through the second heat flux sensor 42. The first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 are not electrically connected to the first heat flux sensor 41 and the second heat flux 42. Due to the temperature difference between the S3 surface and the first heat radiating member 61 shown in FIG. 2, an electromotive voltage is generated by the Zeebeck effect.

第１ＡＤ変換器８５は、第１熱流束センサ４１及び計算部８１と電気的に接続されている。第１ＡＤ変換器８５は、第１熱流束センサ４１から出力された電気信号（電圧）が入力され、その電気信号をＡＤ変換して計算部８１へ出力する。同様に、第２ＡＤ変換器８６は、第２熱流束センサ４２と計算部８１と電気的に接続されており、第１熱流束センサ４１から出力された電気信号をＡＤ変換して計算部８１へ出力する。よって、計算部８１には、第１半導体素子３２による熱流束を示す信号Ｈ１［Ｖ］と、第２半導体素子３３による熱流束を示す信号Ｈ２［Ｖ］とが入力される。 The first AD converter 85 is electrically connected to the first heat flux sensor 41 and the calculation unit 81. The first AD converter 85 receives an electric signal (voltage) output from the first heat flux sensor 41, AD converts the electric signal, and outputs the electric signal to the calculation unit 81. Similarly, the second AD converter 86 is electrically connected to the second heat flux sensor 42 and the calculation unit 81, and the electric signal output from the first heat flux sensor 41 is AD-converted to the calculation unit 81. Output. Therefore, the signal H1 [V] indicating the heat flux caused by the first semiconductor element 32 and the signal H2 [V] indicating the heat flux caused by the second semiconductor element 33 are input to the calculation unit 81.

計算部８１は、算出部に相当する。計算部８１は、第１半導体素子３２の放熱量と、第２半導体素子３３の放熱量を個別に算出する。計算部８１は、ＡＤ変換器８５、８６から出力された信号Ｈ１、Ｈ２と、記憶部８４に記憶された面積Ａ１、Ａ２及び係数［ｍＶ／Ｗ・ｍ－２］とを用いて放熱量を算出する。計算部８１は、第１ＡＤ変換器８５から出力された信号Ｈ１［Ｖ］を係数で除算し、除算で得られた値に面積Ａ１［ｍ２］を乗算することで、第１半導体素子３２の放熱量Ｗ１（＝Ｈ１×Ａ１）［Ｗ］を算出する。同様に、計算部８１は、第２ＡＤ変換器８６から出力された信号Ｈ２［Ｖ］を係数で除算し、除算で得られた値に面積Ａ２［ｍ２］を乗算することで、第２半導体素子３３の放熱量Ｗ２（＝Ｈ２×Ａ２）［Ｗ］を算出する。 The calculation unit 81 corresponds to the calculation unit. The calculation unit 81 individually calculates the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33. The calculation unit 81 uses the signals H1 and H2 output from the AD converters 85 and 86, the areas A1 and A2 stored in the storage unit 84, and the coefficient [mV / Wm- 2 ] to determine the amount of heat radiation. calculate. The calculation unit 81 divides the signal H1 [V] output from the first AD converter 85 by a coefficient, and multiplies the value obtained by the division by the area A1 [m 2 ] to obtain the first semiconductor element 32. The heat dissipation amount W1 (= H1 × A1) [W] is calculated. Similarly, the calculation unit 81 divides the signal H2 [V] output from the second AD converter 86 by a coefficient, and multiplies the value obtained by the division by the area A2 [m 2 ] to obtain the second semiconductor. The heat dissipation amount W2 (= H2 × A2) [W] of the element 33 is calculated.

このように、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２における第１対向面Ｓ３の全域と接触した状態で第１熱流束センサ４１が実装されている。このため、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２の温度変化に応答性良く、第１半導体素子３２の第１対向面Ｓ３からの熱流束を得ることができる。そして、電子制御装置１００は、このようにして得られた熱流束に基づいて、第１半導体素子３２の放熱量を算出する。なお、電子制御装置１００は、第２半導体素子３３に関しても同様の効果を奏することができる。 As described above, in the electronic control device 100, the first heat flux sensor 41 is mounted in a state of being in contact with the entire area of the first facing surface S3 in the first semiconductor element 32. Therefore, the electronic control device 100 has good responsiveness to the temperature change of the first semiconductor element 32, and can obtain the heat flux from the first facing surface S3 of the first semiconductor element 32. Then, the electronic control device 100 calculates the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 based on the heat flux thus obtained. The electronic control device 100 can exert the same effect on the second semiconductor element 33.

電子制御装置１００は、第１半導体素子３２から発せられた熱は、配線基板３１よりもカバー１０に伝達されやすい。つまり、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２から発せられる熱の経路を第１熱流束センサ４１に集中させやすく、第１半導体素子３２から発せられる熱が配線基板３１などに逃げることを抑制できる。このため、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２の本来の放熱量に相当する放熱量Ｗ１を算出する。なお、電子制御装置１００は、第２半導体素子３２側に関しても同様である。なお、本来の放熱量とは、第１半導体素子３２の全面を対象に測定した放熱量に相当する。 In the electronic control device 100, the heat generated from the first semiconductor element 32 is more likely to be transferred to the cover 10 than to the wiring board 31. That is, the electronic control device 100 easily concentrates the heat path generated from the first semiconductor element 32 on the first heat flux sensor 41, and suppresses the heat generated from the first semiconductor element 32 from escaping to the wiring board 31 or the like. can. Therefore, the electronic control device 100 calculates the heat dissipation amount W1 corresponding to the original heat dissipation amount of the first semiconductor element 32. The same applies to the electronic control device 100 on the second semiconductor element 32 side. The original heat dissipation amount corresponds to the heat dissipation amount measured for the entire surface of the first semiconductor element 32.

また、本実施形態では、上記のようにして得られた放熱量に基づいて、第１半導体素子３２の放熱量と第２半導体素子３３の放熱量のバランスをとることで、素子の負荷を均衡にしたり、緩めたり、停止してもいいようにマイコン８０を採用している。そのために、電子制御装置１００は、比較部８２と出力計算部８３とを備えている。 Further, in the present embodiment, the load of the element is balanced by balancing the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33 based on the heat dissipation amount obtained as described above. The microcomputer 80 is adopted so that it can be turned on, loosened, or stopped. Therefore, the electronic control device 100 includes a comparison unit 82 and an output calculation unit 83.

比較部８２は、比較部に相当する。比較部８２は、計算部８１と電気的に接続されており、計算部８１で算出された各半導体素子３２、３３の放熱量を比較する。また、比較部８２は、出力計算部８３と電気的に接続されており、比較結果を出力計算部８３に出力する。 The comparison unit 82 corresponds to the comparison unit. The comparison unit 82 is electrically connected to the calculation unit 81, and compares the heat dissipation amounts of the semiconductor elements 32 and 33 calculated by the calculation unit 81. Further, the comparison unit 82 is electrically connected to the output calculation unit 83, and outputs the comparison result to the output calculation unit 83.

出力計算部８３は、電力制御部に相当する。出力計算部８３は、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の動作制御を行う。また、出力計算部８３は、比較部８２での比較で各半導体素子３２、３３の放熱量が異なる場合、比較結果に応じて、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の電力を制御することで、第１半導体素子３２の放熱量と第２半導体素子３３の放熱量のバランスをとる。例えば、出力計算部８３は、第１半導体素子３２よりも第２半導体素子３３の方が放熱量が多かった場合、第２半導体素子３３の処理負荷を減らすとともに、第１半導体素子３２の処理負荷を増やして電力を制御する。 The output calculation unit 83 corresponds to a power control unit. The output calculation unit 83 controls the operation of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33. Further, when the heat dissipation amounts of the semiconductor elements 32 and 33 are different in the comparison in the comparison unit 82, the output calculation unit 83 controls the power of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 according to the comparison result. This balances the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33. For example, when the second semiconductor element 33 has a larger amount of heat radiation than the first semiconductor element 32, the output calculation unit 83 reduces the processing load of the second semiconductor element 33 and the processing load of the first semiconductor element 32. To control the power.

電子制御装置１００は、第１半導体素子３２の放熱量と第２半導体素子３３の放熱量を個別に算出しているため、放熱量が多い箇所を特定しやすい。また、電子制御装置１００は、各半導体素子３２、３３の放熱量の比較結果に応じて、第１半導体素子３２の放熱量と第２半導体素子３３の放熱量のバランスをとるため、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の一方のみ放熱量が増えることを抑制できる。なお、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の一方のみに熱負荷が集中することを抑制できる、とも言える。また、電子制御装置１００は、個々の半導体素子３２、３３の電力を制限することができる、とも言える。 Since the electronic control device 100 individually calculates the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33, it is easy to identify the place where the heat dissipation amount is large. Further, the electronic control device 100 balances the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33 according to the comparison result of the heat dissipation amounts of the semiconductor elements 32 and 33, so that the first semiconductor is used. It is possible to suppress an increase in the amount of heat radiation from only one of the element 32 and the second semiconductor element 33. It can also be said that the electronic control device 100 can suppress the concentration of heat load on only one of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33. It can also be said that the electronic control device 100 can limit the electric power of the individual semiconductor elements 32 and 33.

しかしながら、本開示は、これに限定されず、第１半導体素子３２など少なくとも一つの回路素子の放熱量を算出するマイコン８０であればよい。 However, the present disclosure is not limited to this, and may be any microcomputer 80 that calculates the heat dissipation amount of at least one circuit element such as the first semiconductor element 32.

また、電子制御装置１００は、計算部８１で算出された第１半導体素子３２の放熱量と第２半導体素子３３の放熱量が出力計算部８３に入力される構成であってもよい。この場合、出力計算部８３は、第１熱流束センサ４１で算出された放熱量に基づいて、第１半導体素子３２の電力を制御する。同様に、出力計算部８３は、第２熱流束センサ４２で算出された放熱量に基づいて、第２半導体素子３３の電力を制御する。 Further, the electronic control device 100 may be configured such that the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 and the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33 calculated by the calculation unit 81 are input to the output calculation unit 83. In this case, the output calculation unit 83 controls the electric power of the first semiconductor element 32 based on the heat dissipation amount calculated by the first heat flux sensor 41. Similarly, the output calculation unit 83 controls the electric power of the second semiconductor element 33 based on the heat dissipation amount calculated by the second heat flux sensor 42.

出力計算部８３は、例えば、第１熱流束センサ４１で算出された放熱量と所定値とを比較する。そして、出力計算部８３は、第１熱流束センサ４１の放熱量が所定値を超えていると判定した場合、第１半導体素子３２の放熱量が定格を超える可能性があるとみなす。この場合、出力計算部８３は、第１半導体素子３２の放熱量が所定値を下回るように、第１半導体素子３２を動作させて電力を制御する。これによって、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２が定格を超えることを抑制でき、第１半導体素子３２に異常が生じたり、異常が継続することを抑制できる。なお、電子制御装置１００は、第２半導体素子３３に関しても同様の制御を行うことができ、同様の効果を奏することができる。 The output calculation unit 83 compares, for example, the heat radiation amount calculated by the first heat flux sensor 41 with a predetermined value. Then, when the output calculation unit 83 determines that the heat dissipation amount of the first heat flux sensor 41 exceeds a predetermined value, the output calculation unit 83 considers that the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 may exceed the rating. In this case, the output calculation unit 83 operates the first semiconductor element 32 to control the electric power so that the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 is less than a predetermined value. As a result, the electronic control device 100 can suppress the first semiconductor element 32 from exceeding the rating, and can suppress the occurrence of an abnormality in the first semiconductor element 32 or the continuation of the abnormality. The electronic control device 100 can perform the same control on the second semiconductor element 33, and can exert the same effect.

さらに、マイコン８０は、計算部８１で算出された放熱量に基づいて、半導体素子の放熱経路における異常を検知してもよい（異常検知部）。この場合、マイコン８０は、計算部８１で算出された第１半導体素子３２の放熱量に基づいて、第１半導体素子３２の放熱経路における異常を検知する。同様に、マイコン８０は、計算部８１で算出された第２半導体素子３３の放熱量に基づいて、第２半導体素子３３の放熱経路における異常を検知する。 Further, the microcomputer 80 may detect an abnormality in the heat dissipation path of the semiconductor element based on the heat dissipation amount calculated by the calculation unit 81 (abnormality detection unit). In this case, the microcomputer 80 detects an abnormality in the heat dissipation path of the first semiconductor element 32 based on the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 calculated by the calculation unit 81. Similarly, the microcomputer 80 detects an abnormality in the heat dissipation path of the second semiconductor element 33 based on the heat dissipation amount of the second semiconductor element 33 calculated by the calculation unit 81.

例えば、マイコン８０は、配線基板３１に実装されたサーミスタ３４で第１半導体素子３２の温度を監視することもできる。しかしながら、この場合、第１半導体素子３２は、はんだクラック等に起因して配線基板３１への放熱が減少することがありうる。このため、マイコン８０は、サーミスタ３４が読み取る温度が低下し、第１半導体素子３２の温度が低下したと誤認識してしまう。 For example, the microcomputer 80 can also monitor the temperature of the first semiconductor element 32 with the thermistor 34 mounted on the wiring board 31. However, in this case, the first semiconductor element 32 may reduce heat dissipation to the wiring board 31 due to solder cracks or the like. Therefore, the microcomputer 80 erroneously recognizes that the temperature read by the thermistor 34 has decreased and the temperature of the first semiconductor element 32 has decreased.

これに対して、マイコン８０は、第１半導体素子３２に実装された第１熱流束センサ４１からの電圧に基づいた放熱量を得ることができるため、第１半導体素子３２の放熱経路の状態を監視し異常を検知することができる。また、マイコン８０は、サーミスタ３４が配置されていない部位の異常を検知できる、とも言える。なお、電子制御装置１００は、第２半導体素子３３に関しても同様の異常検知を行うことができる。例えば、熱流束センサの、ある一部の領域で放熱量が減少した場合、第１放熱部材６１の一部剥離が発生している可能性がある。その他、ある一部の領域で放熱量が増加した場合、基板３１への放熱量が減少し、はんだボールのクラック等が発生している可能性がある。 On the other hand, since the microcomputer 80 can obtain the heat radiation amount based on the voltage from the first heat flux sensor 41 mounted on the first semiconductor element 32, the state of the heat radiation path of the first semiconductor element 32 can be checked. It can be monitored and anomalies can be detected. Further, it can be said that the microcomputer 80 can detect an abnormality in a portion where the thermistor 34 is not arranged. The electronic control device 100 can also detect an abnormality in the second semiconductor element 33 in the same manner. For example, when the amount of heat radiation decreases in a part of the heat flux sensor, there is a possibility that the first heat radiation member 61 is partially peeled off. In addition, when the amount of heat dissipated increases in a certain area, the amount of heat dissipated to the substrate 31 may decrease, and cracks or the like may occur in the solder balls.

なお、本実施形態では、二つの半導体素子３２、３３のそれぞれに、熱流束センサ４１、４２が実装された例を採用した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、一つの半導体素子に実装された一つの熱流束センサが実装された構成であっても、半導体素子の温度を正確に検出できるという効果を奏することができる。つまり、本開示は、複数の熱流束センサを備えていなくても効果を奏することができる。 In this embodiment, an example in which the heat flux sensors 41 and 42 are mounted on the two semiconductor elements 32 and 33, respectively, is adopted. However, the present disclosure is not limited to this, and even in a configuration in which one heat flux sensor mounted on one semiconductor element is mounted, the effect that the temperature of the semiconductor element can be accurately detected can be obtained. can. That is, the present disclosure can be effective even if it does not have a plurality of heat flux sensors.

（変形例）
上記実施形態では、一つの回路素子に対して、一つの熱流束センサを設ける例を採用した。しかしながら、本開示は、これに限定されない。 (Modification example)
In the above embodiment, an example in which one heat flux sensor is provided for one circuit element is adopted. However, the present disclosure is not limited to this.

本変形例では、図５に示すように、回路素子として、第１コアｃ１、第２コアｃ２、第３コアｃ３、第４コアｃ４の四つのコア（処理部）が設けられたマルチコア素子３２ａを採用している。マルチコア素子３２ａは、コア毎に処理負荷が異なることで、コア毎に放熱量が異なることもある。 In this modification, as shown in FIG. 5, a multi-core element 32a provided with four cores (processing units) of a first core c1, a second core c2, a third core c3, and a fourth core c4 as circuit elements. Is adopted. Since the processing load of the multi-core element 32a is different for each core, the amount of heat radiation may be different for each core.

本変形例の熱流束センサは、各コアｃ１～ｃ４のそれぞれに対応して、第１コア用センサ４１１、第２コア用センサ４１２、第３コア用センサ４１３、第４コア用センサ４１４を含んでいる。また、熱流束センサは、第１コア用センサ４１１、第２コア用センサ４１２、第３コア用センサ４１３、第４コア用センサ４１４が一体的に形成されていてもよい。電子制御装置１００は、マルチコア素子３２ａにおける第１対向面Ｓ３に対して、複数の熱流束センサ４１１～４１４が実装されているとも言える。 The heat flux sensor of this modification includes a sensor for the first core 411, a sensor for the second core 412, a sensor for the third core 413, and a sensor for the fourth core 414 corresponding to each of the cores c1 to c4. I'm out. Further, the heat flux sensor may be integrally formed with a first core sensor 411, a second core sensor 412, a third core sensor 413, and a fourth core sensor 414. It can be said that the electronic control device 100 has a plurality of heat flux sensors 411 to 414 mounted on the first facing surface S3 of the multi-core element 32a.

詳述すると、熱流束センサは、第１コア用センサ４１１が第１コアｃ１と対向し、第２コア用センサ４１２が第２コアｃ２と対向し、第３コア用センサ４１３が第３コアｃ３と対向し、第４コア用センサ４１４が第４コアｃ４と対向するようにマルチコア素子３２ａに実装される。第１コア用センサ４１１は、第１センサ用配線５１１と配線基板３１の配線とがはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されており、主に第１コアｃ１から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する。第２コア用センサ４１２は、第２センサ用配線５１２と配線基板３１の配線とがはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されており、主に第２コアｃ２から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する。第３コア用センサ４１３は、第３センサ用配線５１３と配線基板３１の配線とがはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されており、主に第３コアｃ３から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する。第４コア用センサ４１４は、第４センサ用配線５１４と配線基板３１の配線とがはんだなどの導電性部材を介して電気的に接続されており、主に第４コアｃ４から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する。 More specifically, in the heat flux sensor, the first core sensor 411 faces the first core c1, the second core sensor 412 faces the second core c2, and the third core sensor 413 faces the third core c3. The fourth core sensor 414 is mounted on the multi-core element 32a so as to face the fourth core c4. In the first core sensor 411, the wiring 511 for the first sensor and the wiring of the wiring board 31 are electrically connected via a conductive member such as solder, and are mainly formed by the heat flux generated from the first core c1. Outputs the corresponding electrical signal. In the second core sensor 412, the wiring 512 for the second sensor and the wiring of the wiring board 31 are electrically connected via a conductive member such as solder, and are mainly formed by the heat flux generated from the second core c2. Outputs the corresponding electrical signal. In the third core sensor 413, the wiring 513 for the third sensor and the wiring of the wiring board 31 are electrically connected via a conductive member such as solder, and are mainly formed by the heat flux generated from the third core c3. Outputs the corresponding electrical signal. In the sensor 414 for the fourth core, the wiring 514 for the fourth sensor and the wiring of the wiring board 31 are electrically connected via a conductive member such as solder, and mainly to the heat flux generated from the fourth core c4. Outputs the corresponding electrical signal.

この場合、マイコン８０は、マルチコア素子３２ａの各コアｃ１～ｃ４のそれぞれの放熱量を測定することができる。よって、マイコン８０は、上記実施形態を適用して、各コアｃ１～ｃ４のそれぞれの放熱量に応じて、マルチコア素子３２ａの各コアｃ１～ｃ４の電力を制御することができる。このため、マイコン８０は、マルチコア素子３２ａのあるコアだけが局所的に放熱量が増えることを抑制できる。さらに、マイコン８０は、上記実施形態と同様の効果も奏することができる。 In this case, the microcomputer 80 can measure the heat dissipation amount of each of the cores c1 to c4 of the multi-core element 32a. Therefore, the microcomputer 80 can apply the above embodiment to control the power of each core c1 to c4 of the multi-core element 32a according to the heat dissipation amount of each core c1 to c4. Therefore, the microcomputer 80 can suppress the increase in the amount of heat radiation locally only in the core having the multi-core element 32a. Further, the microcomputer 80 can also exert the same effect as that of the above embodiment.

なお、本変形例では、四つのコアが設けられたマルチコア素子３２ａを採用している。しかしながら、コア数は、これに限定されない。また、熱流束センサは、取付対象の回路素子のコア数に対応したコア用センサを備えたものを採用すると好ましい。 In this modification, a multi-core element 32a provided with four cores is adopted. However, the number of cores is not limited to this. Further, it is preferable to adopt a heat flux sensor provided with a core sensor corresponding to the number of cores of the circuit element to be attached.

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、第２実施形態、第３実施形態に関して説明する。上記実施形態及び第２実施形態、第３実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。 The preferred embodiments of the present disclosure have been described above. However, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure. Hereinafter, the second embodiment and the third embodiment will be described as other embodiments of the present disclosure. The above-mentioned embodiment, the second embodiment, and the third embodiment can be carried out individually, but can also be carried out in combination as appropriate. The present disclosure is not limited to the combinations shown in the embodiments, but can be carried out by various combinations.

（第２実施形態）
図６、図７、図８を用いて第２実施形態の電子制御装置１００を説明する。本実施形態では、便宜的に、電子制御装置の符号として、上記実施形態と同じ符号を採用している。また、本実施形態では、上記実施形態と同様の構成要素に関して、上記実施形態と同じ符号を採用している。このため、同じ符号の構成要素に関しては、上記実施形態を参照して適用することができる。本実施形態は、主に、各半導体素子３２、３３に対して設けられている熱流束センサの数、マイコン８０の構成及び処理動作が上記実施形態と異なる。 (Second Embodiment)
The electronic control device 100 of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6, 7, and 8. In this embodiment, for convenience, the same reference numerals as those in the above embodiment are adopted as the reference numerals of the electronic control device. Further, in the present embodiment, the same reference numerals as those in the above embodiment are adopted with respect to the same components as those in the above embodiment. Therefore, the components having the same reference numerals can be applied with reference to the above embodiment. This embodiment mainly differs from the above-described embodiment in the number of heat flux sensors provided for each of the semiconductor elements 32 and 33, the configuration of the microcomputer 80, and the processing operation.

図６に示すように、電子制御装置１００は、第３熱流束センサ４３、第４熱流束センサ４４を備えている。第３熱流束センサ４３、第４熱流束センサ４４は、裏面側熱流束センサに相当する。なお、図６は、図２の断面図に相当する断面図である。 As shown in FIG. 6, the electronic control device 100 includes a third heat flux sensor 43 and a fourth heat flux sensor 44. The third heat flux sensor 43 and the fourth heat flux sensor 44 correspond to the back surface side heat flux sensor. Note that FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view of FIG.

第３熱流束センサ４３は、配線基板３１における、第１半導体素子３２の実装領域の裏面に実装されている。つまり、第３熱流束センサ４３は、配線基板３１の第２基板面Ｓ２において、第１半導体素子３２の実装領域とオーバーラップする領域に実装されている。第３熱流束センサ４３は、第３配線５３を介して、配線基板３１の配線とはんだなどの導電性部材によって電気的に接続されている。また、第３熱流束センサ４３は、配線基板３１を介してマイコン８０と電気的に接続されている。 The third heat flux sensor 43 is mounted on the back surface of the mounting region of the first semiconductor element 32 in the wiring board 31. That is, the third heat flux sensor 43 is mounted on the second substrate surface S2 of the wiring board 31 in a region that overlaps with the mounting region of the first semiconductor element 32. The third heat flux sensor 43 is electrically connected to the wiring of the wiring board 31 by a conductive member such as solder via the third wiring 53. Further, the third heat flux sensor 43 is electrically connected to the microcomputer 80 via the wiring board 31.

第４熱流束センサ４４は、配線基板３１における、第２半導体素子３３の実装領域の裏面に実装されている。つまり、第４熱流束センサ４４は、配線基板３１の第２基板面Ｓ２において、第２半導体素子３３の実装領域とオーバーラップする領域に実装されている。第４熱流束センサ４４は、第４配線５４を介して、配線基板３１の配線とはんだなどの導電性部材によって電気的に接続されている。また、第４熱流束センサ４４は、配線基板３１を介してマイコン８０と電気的に接続されている。 The fourth heat flux sensor 44 is mounted on the back surface of the mounting region of the second semiconductor element 33 in the wiring board 31. That is, the fourth heat flux sensor 44 is mounted on the second substrate surface S2 of the wiring board 31 in a region that overlaps with the mounting region of the second semiconductor element 33. The fourth heat flux sensor 44 is electrically connected to the wiring of the wiring board 31 by a conductive member such as solder via the fourth wiring 54. Further, the fourth heat flux sensor 44 is electrically connected to the microcomputer 80 via the wiring board 31.

図７に示すように、マイコン８０は、熱流束センサの数に合わせて、ＡＤ変換器が設けられている。つまり、マイコン８０は、第３熱流束センサ４３と電気的に接続された第３ＡＤ変換器８７と、第４熱流束センサ４４と電気的に接続された第４ＡＤ変換器８８とを備えている。 As shown in FIG. 7, the microcomputer 80 is provided with an AD converter according to the number of heat flux sensors. That is, the microcomputer 80 includes a third AD converter 87 electrically connected to the third heat flux sensor 43, and a fourth AD converter 88 electrically connected to the fourth heat flux sensor 44.

第３ＡＤ変換器８７は、第３熱流束センサ４３から出力された電気信号（電圧）が入力され、その電気信号をＡＤ変換して計算部８１へ出力する。同様に、第４ＡＤ変換器８８は、第４熱流束センサ４４と計算部８１と電気的に接続されており、第４熱流束センサ４４から出力された電気信号をＡＤ変換して計算部８１へ出力する。 The third AD converter 87 inputs an electric signal (voltage) output from the third heat flux sensor 43, AD converts the electric signal, and outputs the electric signal to the calculation unit 81. Similarly, the 4th AD converter 88 is electrically connected to the 4th heat flux sensor 44 and the calculation unit 81, and the electric signal output from the 4th heat flux sensor 44 is AD-converted to the calculation unit 81. Output.

よって、計算部８１には、第１半導体素子３２によるカバー１０側への熱流束を示す信号Ｈ１［Ｖ］と、第２半導体素子３３によるベース２０側への熱流束を示す信号Ｈ２［Ｖ］が入力される。さらに、計算部８１には、第１半導体素子３２による配線基板３１側への熱流束を示す信号Ｈ３［Ｖ］と、第２半導体素子３３による配線基板３１側への熱流束を示す信号Ｈ４［Ｖ］が入力される。 Therefore, the calculation unit 81 has a signal H1 [V] indicating the heat flux toward the cover 10 side by the first semiconductor element 32 and a signal H2 [V] indicating the heat flux toward the base 20 side by the second semiconductor element 33. Is entered. Further, the calculation unit 81 has a signal H3 [V] indicating the heat flux to the wiring substrate 31 side by the first semiconductor element 32 and a signal H4 [V] indicating the heat flux to the wiring substrate 31 side by the second semiconductor element 33. V] is input.

また、記憶部８４には、面積Ａ１、Ａ２と係数に加えて、配線基板３１と第３熱流束センサ４３とが対向する面（領域）の面積Ａ３［ｍ２］と、配線基板３１と第４熱流束センサ４４とが対向する面の面積Ａ４［ｍ２］とが記憶されている。なお、面積Ａ３と面積Ａ１は、同等とみなすことができる。面積Ａ４と面積Ａ２は、同等とみなすことができる。さらに、記憶部８４には、計算部８１で計算した計算結果なども記憶される。 Further, in the storage unit 84, in addition to the areas A1 and A2 and the coefficient, the area A3 [m 2 ] of the surface (region) where the wiring board 31 and the third heat flux sensor 43 face each other, and the wiring board 31 and the third. 4 The area A4 [m 2 ] of the surface facing the heat flux sensor 44 is stored. The area A3 and the area A1 can be regarded as equivalent. Area A4 and area A2 can be regarded as equivalent. Further, the storage unit 84 also stores the calculation results calculated by the calculation unit 81.

そして、計算部８１は、上記と同様にして、第３熱流束センサ４３から出力された電気信号に基づいて、放熱量Ｗ３（＝Ｈ３×Ａ３）［Ｗ］を算出する。また、計算部８１は、第４熱流束センサ４４から出力された電気信号に基づいて、放熱量Ｅ４（＝Ｈ４×Ａ４）［Ｗ］を算出する。放熱量Ｗ３、Ｗ４は、裏面側への熱流束に基づく放熱量に相当する。 Then, the calculation unit 81 calculates the heat dissipation amount W3 (= H3 × A3) [W] based on the electric signal output from the third heat flux sensor 43 in the same manner as described above. Further, the calculation unit 81 calculates the heat dissipation amount E4 (= H4 × A4) [W] based on the electric signal output from the fourth heat flux sensor 44. The heat radiation amount W3 and W4 correspond to the heat radiation amount based on the heat flux to the back surface side.

以下においては、半導体素子３２、３３に実装された熱流束センサ４１、４２から出力された電気信号に基づいて算出された放熱量Ｗ１、Ｗ２を上側放熱量とも称する。一方、配線基板３１に実装された熱流束センサ４３、４４から出力された電気信号に基づいて算出された放熱量Ｗ３、Ｗ４を下側放熱量とも称する。 In the following, the heat dissipation amounts W1 and W2 calculated based on the electric signals output from the heat flux sensors 41 and 42 mounted on the semiconductor elements 32 and 33 are also referred to as upper heat dissipation amounts. On the other hand, the heat dissipation amounts W3 and W4 calculated based on the electric signals output from the heat flux sensors 43 and 44 mounted on the wiring board 31 are also referred to as lower heat dissipation amounts.

なお、第１熱流束センサ４１は、第１半導体素子３２の第１対向面Ｓ３から第１放熱部材６１を介してカバー１０に放熱する熱流束を測定するためのセンサと言える。一方、第３熱流束センサ４３は、第１半導体素子３２の配線基板３１との対向面から配線基板３１を介して空気へ放熱する熱流束を測定するためのセンサと言える。 The first heat flux sensor 41 can be said to be a sensor for measuring the heat flux radiated from the first facing surface S3 of the first semiconductor element 32 to the cover 10 via the first heat radiating member 61. On the other hand, the third heat flux sensor 43 can be said to be a sensor for measuring the heat flux radiated to the air from the surface of the first semiconductor element 32 facing the wiring board 31 via the wiring board 31.

同様に、第２熱流束センサ４２は、第２半導体素子３３の第２対向面Ｓ４から第２放熱部材６２を介してベース２０に放熱する熱流束を測定するためのセンサと言える。一方、第４熱流束センサ４４は、第２半導体素子３３の配線基板３１との対向面から配線基板３１を介して空気へ放熱する熱流束を測定するためのセンサと言える。 Similarly, the second heat flux sensor 42 can be said to be a sensor for measuring the heat flux radiated from the second facing surface S4 of the second semiconductor element 33 to the base 20 via the second heat radiating member 62. On the other hand, the fourth heat flux sensor 44 can be said to be a sensor for measuring the heat flux radiated to the air from the surface of the second semiconductor element 33 facing the wiring board 31 via the wiring board 31.

ここで、図８を用いて、マイコン８０の処理動作に関して説明する。マイコン８０は、例えば、所定時間に図８のフローチャートに示す処理を実行する。 Here, the processing operation of the microcomputer 80 will be described with reference to FIG. The microcomputer 80 executes, for example, the process shown in the flowchart of FIG. 8 at a predetermined time.

ステップＳ１０では、電子制御装置を作動させる。出力計算部８３は、電子制御装置１００を作動させる。出力計算部８３は、第１半導体素子３２や第２半導体素子３３などを動作させる。 In step S10, the electronic control device is activated. The output calculation unit 83 operates the electronic control device 100. The output calculation unit 83 operates the first semiconductor element 32, the second semiconductor element 33, and the like.

ステップＳ１１では、熱流束測定データを入力する。計算部８１は、各熱流束センサ４１～４４のそれぞれから出力された電気信号が各ＡＤ変換器８５～８８でＡＤ変換された変換結果を入力する。このように、変換結果は、熱流束測定データとも言える。計算部８１は、ＡＤ変換器８５～８８での変換結果を取得するたびに、記憶部８４に記憶する。しかしながら、ＡＤ変換器８５～８８での変換結果は、計算部８１を介さずに記憶部８４に記憶されてもよい。よって、記憶部８４には、所定時間毎の熱流束を示す信号Ｈ１～Ｈ４が記憶されている。 In step S11, heat flux measurement data is input. The calculation unit 81 inputs the conversion result in which the electric signals output from each of the heat flux sensors 41 to 44 are AD-converted by the AD converters 85 to 88. In this way, the conversion result can be said to be heat flux measurement data. The calculation unit 81 stores the conversion results of the AD converters 85 to 88 in the storage unit 84 each time. However, the conversion results of the AD converters 85 to 88 may be stored in the storage unit 84 without going through the calculation unit 81. Therefore, the storage unit 84 stores the signals H1 to H4 indicating the heat flux at predetermined time intervals.

ステップＳ１２では、放熱量を算出する。計算部８１は、上記実施形態の発熱量の算出と同様に、各ＡＤ変換器８５、８６の変換結果に、面積を乗算して放熱量を算出する。このようにして、計算部８１は、第１半導体素子３２からカバー１０への放熱量Ｗ１と、第２半導体素子３３からベース２０への放熱量Ｗ２を算出する。 In step S12, the amount of heat radiation is calculated. The calculation unit 81 calculates the heat dissipation amount by multiplying the conversion results of the AD converters 85 and 86 by the area in the same manner as in the calculation of the calorific value of the above embodiment. In this way, the calculation unit 81 calculates the heat dissipation amount W1 from the first semiconductor element 32 to the cover 10 and the heat dissipation amount W2 from the second semiconductor element 33 to the base 20.

ステップＳ１３では、熱流束測定データが変化したか否かを判定する。計算部８１は、今回取得した熱流束測定データと、前回取得した熱流束測定データとを比較して、変化しているか否かを判定する。計算部８１は、Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに関して、今回取得した熱流束測定データと、前回取得した熱流束測定データとを比較して、変化しているか否かを判定する。例えば、計算部８１は、今回取得した熱流束測定データである信号Ｈ１と、前回取得した熱流束測定データである記憶部８４に記憶された信号Ｈ１とを比較して、変化しているか否かを判定する。Ｈ２に関しても同様である。そして、計算部８１は、変化していないと判定した場合はステップＳ１１へ戻り、変化していると判定した場合はステップＳ１４へ進む。 In step S13, it is determined whether or not the heat flux measurement data has changed. The calculation unit 81 compares the heat flux measurement data acquired this time with the heat flux measurement data acquired last time, and determines whether or not the data has changed. The calculation unit 81 compares the heat flux measurement data acquired this time with the heat flux measurement data acquired last time for each of H1 and H2, and determines whether or not they have changed. For example, the calculation unit 81 compares the signal H1 which is the heat flux measurement data acquired this time with the signal H1 stored in the storage unit 84 which is the heat flux measurement data acquired last time, and determines whether or not the signal has changed. Is determined. The same applies to H2. Then, if it is determined that the calculation unit 81 has not changed, the process returns to step S11, and if it is determined that the change has not occurred, the process proceeds to step S14.

ステップＳ１４では、放熱量を算出する。計算部８１は、変化した後の信号Ｈ１、Ｈ２を用いて放熱量Ｗ１、Ｗ２を算出する。 In step S14, the amount of heat radiation is calculated. The calculation unit 81 calculates the heat dissipation amounts W1 and W2 using the changed signals H1 and H2.

ステップＳ１５では、トータル発熱量を算出する。トータル発熱量は、例えば第１半導体素子３２から放熱される放熱量と、放熱されずに第１半導体素子３２に残留している残留発熱量の合計値である。 In step S15, the total calorific value is calculated. The total heat generation amount is, for example, the total value of the heat radiation amount radiated from the first semiconductor element 32 and the residual heat generation amount remaining in the first semiconductor element 32 without being radiated.

計算部８１は、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３のそれぞれのトータル発熱量を算出する。第１半導体素子３２と第２半導体素子３３のトータル発熱量は、算出に用いる放熱量が異なるだけで同様に算出することができる。よって、以下では、代表して第１半導体素子３２のトータル発熱量の算出方法に関して説明する。なお、後程説明する実効発熱量の算出方法に関しても、同様な理由によって、第１半導体素子３２を代表例として採用して説明する。 The calculation unit 81 calculates the total calorific value of each of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33. The total heat generation amount of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 can be calculated in the same manner except that the heat dissipation amount used for the calculation is different. Therefore, in the following, a method of calculating the total calorific value of the first semiconductor device 32 will be described as a representative. The method for calculating the effective calorific value, which will be described later, will also be described by adopting the first semiconductor device 32 as a representative example for the same reason.

計算部８１は、今回取得した信号Ｈ１、Ｈ３に基づいて算出した放熱量Ｗ１、Ｗ３、及び前回取得した信号Ｈ１、Ｈ３に基づいて算出した放熱量Ｗ１、Ｗ３を用いて第１半導体素子３２のトータル発熱量を算出する。以下では、放熱量の今回値と前回値を区別するために、前回の放熱量をＷ１１、Ｗ３１、今回の放熱量をＷ１２、Ｗ３２とする。従って、前回の上側放熱量がＷ１１、前回の下側放熱量がＷ３１であり、今回の上側放熱量がＷ１２、前回の下側放熱量がＷ３２である。 The calculation unit 81 uses the heat dissipation amounts W1 and W3 calculated based on the signals H1 and H3 acquired this time, and the heat dissipation amounts W1 and W3 calculated based on the signals H1 and H3 acquired last time, to form the first semiconductor element 32. Calculate the total calorific value. In the following, in order to distinguish between the current value and the previous value of the heat dissipation amount, the previous heat dissipation amount is W11 and W31, and the current heat dissipation amount is W12 and W32. Therefore, the previous upper heat dissipation amount is W11, the previous lower heat dissipation amount is W31, the current upper heat dissipation amount is W12, and the previous lower heat dissipation amount is W32.

計算部８１は、縦軸に上側放熱量、横軸に下側放熱量をとり、前回の放熱量Ｗ１１、Ｗ３１が示す点と、今回の放熱量Ｗ１２、Ｗ３２が示す点を結んだ直線を示す一次関数の切片を、トータル発熱量として算出する。なお、この放熱量のグラフは、図１０の縦軸を上側放熱量、横軸を下側放熱量にかえたグラフとなる。このように、計算部８１は、第１熱流束センサ４１の出力結果に基づく複数時点での放熱量と、第３熱流束センサ４３の出力結果に基づく複数時点での放熱量とに基づいて生成される一次関数の切片を第１半導体素子３２のトータル発熱量として算出する。 The calculation unit 81 has an upper heat dissipation amount on the vertical axis and a lower heat dissipation amount on the horizontal axis, and shows a straight line connecting the points indicated by the previous heat dissipation amounts W11 and W31 and the points indicated by the current heat dissipation amounts W12 and W32. The intercept of the linear function is calculated as the total calorific value. In this graph of heat dissipation amount, the vertical axis of FIG. 10 is the upper heat dissipation amount, and the horizontal axis is the lower heat dissipation amount. As described above, the calculation unit 81 generates the heat radiation amount at a plurality of time points based on the output result of the first heat flux sensor 41 and the heat radiation amount at a plurality of time points based on the output result of the third heat flux sensor 43. The intercept of the linear function to be calculated is calculated as the total calorific value of the first semiconductor element 32.

このように、計算部８１は、第１半導体素子３２上に実装された熱流束センサ４１と熱流束センサ４３を用いることで、第１半導体素子３２の放熱量だけでなく、トータル発熱量を算出することができる。 In this way, the calculation unit 81 calculates not only the heat dissipation amount of the first semiconductor element 32 but also the total heat generation amount by using the heat flux sensor 41 and the heat flux sensor 43 mounted on the first semiconductor element 32. can do.

ステップＳ１６では、実効発熱量を算出する。実効発熱量は、回路素子の残留発熱量に相当する。計算部８１は、トータル発熱量から、第１熱流束センサ４１の出力結果に基づく放熱量と、第３熱流束センサ４３の出力結果に基づく放熱量とを減算することで、第１半導体素子３２の実効発熱量を算出する。 In step S16, the effective calorific value is calculated. The effective calorific value corresponds to the residual calorific value of the circuit element. The calculation unit 81 subtracts the heat radiation amount based on the output result of the first heat flux sensor 41 and the heat radiation amount based on the output result of the third heat flux sensor 43 from the total heat flux sensor, so that the first semiconductor element 32 Calculate the effective calorific value of.

第１半導体素子３２で発生する熱は、一部がカバー１０などに放熱され、残りが第１半導体素子３２に残留することになる。このように、実効発熱量は、放熱されずに第１半導体素子３２に残留している熱量であるため、第１半導体素子３２に不具合を生じさせる原因となりうる。つまり、第１半導体素子３２は、総発熱量が所定値（定格発熱量）を超えると不具合が発生する可能性が高くなる。そこで、電子制御装置１００は、計算部８１にて実効発熱量を算出するため、第１半導体素子３２の実効発熱量が所定値を超えるか否かを監視することができる。 A part of the heat generated in the first semiconductor element 32 is dissipated to the cover 10 or the like, and the rest remains in the first semiconductor element 32. As described above, since the effective heat generation amount is the amount of heat remaining in the first semiconductor element 32 without being dissipated, it may cause a defect in the first semiconductor element 32. That is, if the total calorific value of the first semiconductor element 32 exceeds a predetermined value (rated calorific value), there is a high possibility that a defect will occur. Therefore, since the electronic control device 100 calculates the effective calorific value by the calculation unit 81, it is possible to monitor whether or not the effective calorific value of the first semiconductor element 32 exceeds a predetermined value.

さらに、出力計算部８３は、第１半導体素子３２の実効発熱量が所定値を超えそうな場合、第１半導体素子３２の実効発熱量が所定値を下回るように、第１半導体素子３２を制御してもよい。つまり、出力計算部８３は、第１半導体素子３２の実効発熱量が所定値を超えるか否かを監視して、第１半導体素子３２の実効発熱量が所定値を超えないように第１半導体素子３２の電力を制御してもよい。これによって、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２が定格を超えることを抑制でき、第１半導体素子３２に異常が生じたり、異常が継続することを抑制できる。なお、出力計算部８３は、第２半導体素子３３に関しても同様に制御することができる。 Further, the output calculation unit 83 controls the first semiconductor element 32 so that the effective calorific value of the first semiconductor element 32 falls below the predetermined value when the effective calorific value of the first semiconductor element 32 is likely to exceed the predetermined value. You may. That is, the output calculation unit 83 monitors whether or not the effective calorific value of the first semiconductor element 32 exceeds a predetermined value, and the first semiconductor so that the effective calorific value of the first semiconductor element 32 does not exceed the predetermined value. The power of the element 32 may be controlled. As a result, the electronic control device 100 can suppress the first semiconductor element 32 from exceeding the rating, and can suppress the occurrence of an abnormality in the first semiconductor element 32 or the continuation of the abnormality. The output calculation unit 83 can also control the second semiconductor element 33 in the same manner.

ステップＳ１７では、実効発熱量を比較する（比較部）。比較部８２は、ステップＳ１６で算出された、第１半導体素子３２の実効発熱量と、第２半導体素子３３の実効発熱量とを比較する。 In step S17, the effective calorific value is compared (comparison unit). The comparison unit 82 compares the effective calorific value of the first semiconductor element 32 and the effective calorific value of the second semiconductor element 33 calculated in step S16.

ステップＳ１８では、発熱量を制御する（電力制御部）。出力計算部８３は、ステップＳ１７での比較結果に基づいて、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の電力を制御する。出力計算部８３は、ステップＳ１７での比較で第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の実効発熱量が異なる場合、実効発熱量が多い方の半導体素子の処理負荷を減らすとともに、実効発熱量が少ない方の半導体素子の処理負荷を増やして電力を制御する。このように、出力計算部８３は、各半導体素子３２、３３の実効発熱量の比較結果に応じて、第１半導体素子３２の実効発熱量と第２半導体素子３３の実効発熱量のバランスをとるため、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の一方のみ実効発熱量が増えることを抑制できる。なお、電子制御装置１００は、第１半導体素子３２と第２半導体素子３３の一方のみに熱負荷が集中することを抑制できる、とも言える。 In step S18, the calorific value is controlled (power control unit). The output calculation unit 83 controls the electric power of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 based on the comparison result in step S17. When the effective calorific value of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33 are different in the comparison in step S17, the output calculation unit 83 reduces the processing load of the semiconductor element having the larger effective calorific value and the effective calorific value. The processing load of the semiconductor element with the smaller number is increased to control the power. In this way, the output calculation unit 83 balances the effective calorific value of the first semiconductor element 32 and the effective calorific value of the second semiconductor element 33 according to the comparison result of the effective calorific value of the semiconductor elements 32 and 33. Therefore, it is possible to suppress an increase in the effective calorific value of only one of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33. It can also be said that the electronic control device 100 can suppress the concentration of heat load on only one of the first semiconductor element 32 and the second semiconductor element 33.

なお、第３熱流束センサ４３の値が０［Ｖ］の場合、第１半導体素子３２の発熱の大部分は、第１熱流束センサ４１を通過するとみなせる。よって、計算部８１は、信号Ｈ１［Ｖ］を係数で除算し、除算で得られた値に面積Ａ１［ｍ２］を乗算することで、第１半導体素子３２の発熱量を求めることができる。さらに、第３熱流束センサ４３の値が０［Ｖ］の場合であっても、計算部８１は、上記のように、電子制御装置１００周囲の温度環境が変化し、熱流束センサ４１、４３の値が変化すると、線形近似により発熱量の推定が可能である。 When the value of the third heat flux sensor 43 is 0 [V], it can be considered that most of the heat generated by the first semiconductor element 32 passes through the first heat flux sensor 41. Therefore, the calculation unit 81 can obtain the calorific value of the first semiconductor element 32 by dividing the signal H1 [V] by a coefficient and multiplying the value obtained by the division by the area A1 [m 2 ]. .. Further, even when the value of the third heat flux sensor 43 is 0 [V], the calculation unit 81 changes the temperature environment around the electronic control device 100 as described above, and the heat flux sensors 41 and 43 When the value of is changed, the calorific value can be estimated by linear approximation.

本実施形態では、一例として、上側放熱量と下側放熱量を用いて、トータル発熱量を算出する例を採用した。しかしながら、本開示は、これに限定されず、上側放熱量と下側放熱量のかわりに、上側熱流束と下側熱流束を用いて、トータル発熱量を算出することもできる。つまり、本開示は、上側放熱量に相関する値と下側放熱量に相関する値とを用いて、トータル発熱量を算出する、と言える。 In this embodiment, as an example, an example of calculating the total heat generation amount by using the upper heat dissipation amount and the lower heat dissipation amount is adopted. However, the present disclosure is not limited to this, and the total heat generation amount can be calculated by using the upper heat flux and the lower heat flux instead of the upper heat radiation amount and the lower heat radiation amount. That is, it can be said that the present disclosure calculates the total calorific value by using the value that correlates with the upper heat dissipation amount and the value that correlates with the lower heat dissipation amount.

（第３実施形態）
図９、図１０を用いて第３実施形態の電子装置を説明する。本実施形態では、本開示の電子装置を測定装置に適用した例を採用する。なお、本実施形態では、上記実施形態と同様の構成要素に関して、上記実施形態と同じ符号を採用している。このため、同じ符号の構成要素に関しては、上記実施形態を参照して適用することができる。 (Third Embodiment)
The electronic device of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In this embodiment, an example in which the electronic device of the present disclosure is applied to a measuring device is adopted. In this embodiment, the same reference numerals as those in the above embodiment are adopted for the same components as those in the above embodiment. Therefore, the components having the same reference numerals can be applied with reference to the above embodiment.

測定装置は、上記の電子制御装置１００のほか、別の装置でも搭載できる。また、車両に搭載されるものに限らない。電子制御装置１００に搭載される第１半導体素子３２などの実効発熱量を測定するための装置である。本実施形態では、回路素子としてＭＯＳＦＥＴ３２ｂを採用している。ＭＯＳＦＥＴ３２ｂは、実効発熱量の測定対象である。 The measuring device can be mounted on another device in addition to the electronic control device 100 described above. Moreover, it is not limited to those mounted on a vehicle. This is a device for measuring the effective calorific value of the first semiconductor element 32 and the like mounted on the electronic control device 100. In this embodiment, the MOSFET 32b is adopted as a circuit element. The MOSFET 32b is a measurement target of the effective calorific value.

ＭＯＳＦＥＴ３２ｂは、配線基板３１に実装されている。配線基板３１は、測定部３００と電気的に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ３２ｂは、測定部３００から配線基板３１を介して電力供給されて動作する。 The MOSFET 32b is mounted on the wiring board 31. The wiring board 31 is electrically connected to the measuring unit 300. The MOSFET 32b operates by being supplied with electric power from the measuring unit 300 via the wiring board 31.

測定装置は、第１熱流束センサ４１、第３熱流束センサ４３、チラー２００、測定部３００などを備えている。 The measuring device includes a first heat flux sensor 41, a third heat flux sensor 43, a chiller 200, a measuring unit 300, and the like.

第１熱流束センサ４１と第３熱流束センサ４３は、第２実施形態と同様に、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂと配線基板３１に実装されている。第１熱流束センサ４１と第３熱流束センサ４３は、測定部３００と電気的に接続されており、電気信号を測定部３００に出力する。 The first heat flux sensor 41 and the third heat flux sensor 43 are mounted on the MOSFET 32b and the wiring board 31 as in the second embodiment. The first heat flux sensor 41 and the third heat flux sensor 43 are electrically connected to the measuring unit 300, and output an electric signal to the measuring unit 300.

なお、本実施形態では、一例として、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂに素子側放熱部材９１を介して第１熱流束センサ４１が実装され、配線基板３２に基板側放熱部材９２を介して実装されている。この素子側放熱部材９１、基板側放熱部材９２は、第１放熱部材６１と同様の材料によって構成されており、同様の理由で設けられている。しかしながら、素子側放熱部材９１、基板側放熱部材９２は、設けられていなくてもよい。 In this embodiment, as an example, the first heat flux sensor 41 is mounted on the MOSFET 32b via the element-side heat-dissipating member 91, and is mounted on the wiring board 32 via the substrate-side heat-dissipating member 92. The element-side heat-dissipating member 91 and the substrate-side heat-dissipating member 92 are made of the same material as the first heat-dissipating member 61, and are provided for the same reason. However, the element-side heat-dissipating member 91 and the substrate-side heat-dissipating member 92 may not be provided.

チラー２００は、第１熱流束センサ４１上に実装されている。つまり、チラー２００は、第１熱流束センサ４１におけるＭＯＳＦＥＴ３２ｂとは反対側に実装されている。チラー２００は、水を循環させて対象物（ＭＯＳＦＥＴ３２ｂ）を冷却するものである。チラー２００は、測定部３００からの指令に応じて、冷却力を調整（温度制御）可能に構成されている。チラー２００は、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂからの熱流束を第１熱流束センサ４１側の一方向に集約するために設けられている。なお、本開示は、チラー２００のかわりに、熱媒体式チラーを採用することもできる。 The chiller 200 is mounted on the first heat flux sensor 41. That is, the chiller 200 is mounted on the side opposite to the MOSFET 32b in the first heat flux sensor 41. The chiller 200 circulates water to cool an object (PLC32b). The chiller 200 is configured to be able to adjust the cooling force (temperature control) in response to a command from the measuring unit 300. The chiller 200 is provided to collect the heat flux from the MOSFET 32b in one direction on the first heat flux sensor 41 side. In this disclosure, a heat medium type chiller may be adopted instead of the chiller 200.

測定部３００は、ＣＰＵなどの処理部３１０、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部３２０、電源部３３０などを含んでいる。なお、測定部３００は、上記マイコン８０と同様にＡＤ変換器を備えていてもよい。 The measuring unit 300 includes a processing unit 310 such as a CPU, a storage unit 320 such as a ROM or RAM, and a power supply unit 330. The measuring unit 300 may be provided with an AD converter in the same manner as the microcomputer 80.

処理部３１０は、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂを動作させるとともに、熱流束センサ４１、４３から電気信号を取得して、放熱量、トータル発熱量、実効発熱量を算出する。また、処理部３１０は、実効発熱量を算出するために、電源部３３０に電源の供給を指示したり、チラー２００に冷却力の調整を指示したりする。 The processing unit 310 operates the MOSFET 32b and acquires electric signals from the heat flux sensors 41 and 43 to calculate the heat dissipation amount, the total heat generation amount, and the effective heat generation amount. Further, the processing unit 310 instructs the power supply unit 330 to supply power and instructs the chiller 200 to adjust the cooling power in order to calculate the effective calorific value.

記憶部３２０には、上記実施形態の面積Ａ１、Ａ３に相当する面積や、処理部３１０の計算結果などが記憶される。電源部３３０は、処理部３１０からの指示に応じて、配線基板３１及びＭＯＳＦＥＴ３２ｂに電源を供給する。 The storage unit 320 stores the area corresponding to the areas A1 and A3 of the above embodiment, the calculation result of the processing unit 310, and the like. The power supply unit 330 supplies power to the wiring board 31 and the MOSFET 32b in response to an instruction from the processing unit 310.

処理部３１０は、上記計算部８１と同様に、放熱量、トータル発熱量、実効発熱量を算出する。本実施形態では、図１０に示すように、上側放熱量と下側放熱量のかわりに、上側熱流束と下側熱流束を用いてトータル発熱量、実効発熱量を算出する例を採用している。 The processing unit 310 calculates the heat dissipation amount, the total heat generation amount, and the effective heat generation amount in the same manner as the calculation unit 81. In this embodiment, as shown in FIG. 10, instead of the upper heat dissipation amount and the lower heat dissipation amount, an example of calculating the total heat generation amount and the effective heat generation amount by using the upper heat flux and the lower heat flux is adopted. There is.

また、測定部３００は、チラー２００の過冷却により、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂのみでなく周囲環境や他素子からも熱引きしてしまう可能性がある。そこで、処理部３１０は、第３熱流束センサ４３に基づく熱流束が０［Ｗ／ｍ２］となるように、チラー２００の温度制御を行う。 Further, the measuring unit 300 may be heated not only from the MOSFET 32b but also from the surrounding environment and other elements due to the supercooling of the chiller 200. Therefore, the processing unit 310 controls the temperature of the chiller 200 so that the heat flux based on the third heat flux sensor 43 becomes 0 [W / m 2 ].

発熱量Ｘ［Ｗ］のＭＯＳＦＥＴ３２ｂを測定対象として、実際に上記のように実効発熱量を算出した結果、同等の値を算出することができた。なお、発熱量Ｘ［Ｗ］は、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂの電流×電圧の実測データから算出した値である。このように、測定装置は、上記実施形態と同様に、実効発熱量を算出することができる。さらに、測定装置は、第３熱流束センサ４３に基づく熱流束が０［Ｗ／ｍ２］となるように、チラー２００の温度制御を行って実効発熱量を算出するため、ＭＯＳＦＥＴ３２ｂの全てに面に熱流束センサを設けなくても正確な実効発熱量を算出できる。 As a result of actually calculating the effective calorific value as described above with the MOSFET 32b having the calorific value X [W] as the measurement target, the same value could be calculated. The calorific value X [W] is a value calculated from the measured data of the current × voltage of the MOSFET 32b. In this way, the measuring device can calculate the effective calorific value as in the above embodiment. Further, the measuring device controls the temperature of the chiller 200 so that the heat flux based on the third heat flux sensor 43 becomes 0 [W / m 2 ], and calculates the effective calorific value. An accurate effective calorific value can be calculated without providing a heat flux sensor.

１０…カバー、１１…カバー基部、１２…カバー突起、１３…放熱フィン、１４…コネクタ部、２０…ベース、２１…ベース基部、２２…ベース突起、３０…回路基板、３１…配線基板、３２…第１半導体素子、３３…第２半導体素子、３４…サーミスタ、４１…第１熱流束センサ、４２…第２熱流束センサ、４３…第３熱流束センサ、４４…第４熱流束センサ、５１…第１配線、５２…第２配線、５３…第３配線、５４…第４配線、６１…第１放熱部材、６２…第２放熱部材、７０…コネクタ、８０…マイコン、８１…計算部、８２…比較部、８３…出力計算部、８４…記憶部、８５…第１ＡＤ変換器、８６…第２ＡＤ変換器、８７…第３ＡＤ変換器、８８…第４ＡＤ変換器、９１…素子側放熱部材、９２…基板側放熱部材、１００…電子制御装置、２００…チラー、３００…測定部、３１０…処理部、３２０…記憶部、３３０…電源部、Ｓ１…第１基板面、Ｓ２…第２基板面、Ｓ３…第１対向面、Ｓ４…第２対向面 10 ... cover, 11 ... cover base, 12 ... cover protrusion, 13 ... heat dissipation fin, 14 ... connector part, 20 ... base, 21 ... base base, 22 ... base protrusion, 30 ... circuit board, 31 ... wiring board, 32 ... 1st semiconductor element, 33 ... 2nd semiconductor element, 34 ... Thermista, 41 ... 1st heat flux sensor, 42 ... 2nd heat flux sensor, 43 ... 3rd heat flux sensor, 44 ... 4th heat flux sensor, 51 ... 1st wiring, 52 ... 2nd wiring, 53 ... 3rd wiring, 54 ... 4th wiring, 61 ... 1st heat dissipation member, 62 ... 2nd heat dissipation member, 70 ... connector, 80 ... microcomputer, 81 ... calculation unit, 82 ... Comparison unit, 83 ... Output calculation unit, 84 ... Storage unit, 85 ... 1st AD converter, 86 ... 2nd AD converter, 87 ... 3rd AD converter, 88 ... 4th AD converter, 91 ... Element side heat dissipation member, 92 ... Board side heat dissipation member, 100 ... Electronic control device, 200 ... Chiller, 300 ... Measurement unit, 310 ... Processing unit, 320 ... Storage unit, 330 ... Power supply unit, S1 ... First board surface, S2 ... Second board surface , S3 ... 1st facing surface, S4 ... 2nd facing surface

Claims (9)

配線基板（３１）と、
前記配線基板に実装され、前記配線基板と電気的に接続された少なくとも一つの回路素子（３２、３３）と、
前記回路素子における前記配線基板との対向面の反対面に対して、前記反対面の全域と接触した状態で実装され、前記回路素子から生じる熱流束に応じた電気信号を出力する熱流束センサ（４１、４２）と、
前記熱流束センサの出力結果である熱流束に、前記回路素子と前記熱流束センサとが対向している領域の面積を乗算することで、前記回路素子の放熱量を算出する算出部（８１）と、を備えている電子装置。 Wiring board (31) and
At least one circuit element (32, 33) mounted on the wiring board and electrically connected to the wiring board.
A heat flux sensor (a heat flux sensor that is mounted in contact with the entire area of the opposite surface of the circuit element facing the wiring board and outputs an electric signal according to the heat flux generated from the circuit element. 41, 42) and
A calculation unit (81) that calculates the amount of heat released from the circuit element by multiplying the heat flux, which is the output result of the heat flux sensor, by the area of the region where the circuit element and the heat flux sensor face each other. And equipped with electronic devices. 前記算出部で算出された前記回路素子の前記放熱量に基づいて、前記回路素子の電力を制御する電力制御部（８３）を備えている請求項１に記載の電子装置。 The electronic device according to claim 1, further comprising a power control unit (83) that controls the electric power of the circuit element based on the heat dissipation amount of the circuit element calculated by the calculation unit. 前記配線基板に実装され、少なくとも同じ処理を実行する二つの前記回路素子と、
複数の前記回路素子のそれぞれに個別に実装された二つの前記熱流束センサと、
前記算出部で算出された各回路素子の前記放熱量を比較する比較部（８２）と、を備えており、
前記電力制御部は、前記比較部による比較で各回路素子の前記放熱量が異なる場合、前記放熱量が多い方の前記回路素子の処理負荷を減らすとともに、前記放熱量が少ない方の前記回路素子の処理負荷を増やして前記電力を制御する請求項２に記載の電子装置。 Two of the circuit elements mounted on the wiring board and performing at least the same processing,
The two heat flux sensors individually mounted on each of the plurality of circuit elements,
It is provided with a comparison unit (82) for comparing the heat dissipation amount of each circuit element calculated by the calculation unit.
When the heat dissipation amount of each circuit element is different in the comparison by the comparison unit, the power control unit reduces the processing load of the circuit element having the larger heat dissipation amount and reduces the processing load of the circuit element having the smaller heat radiation amount. The electronic device according to claim 2, wherein the processing load of the above is increased to control the electric power. 前記配線基板における、前記回路素子の実装領域の裏面に実装された裏面側熱流束センサ（４３、４４）を備えており、
前記算出部は、前記裏面側熱流束センサの出力結果である前記裏面側への熱流束に、前記配線基板と前記裏面側熱流束センサとが対向している領域の面積を乗算することで、前記裏面側への熱流束に基づく放熱量を算出し、前記熱流束センサの出力結果に基づいて算出した複数時点での前記放熱量と、前記裏面側熱流束センサの出力結果に基づいて算出した前記複数時点での前記放熱量とに基づいて生成される一次関数の切片を前記回路素子のトータル発熱量として算出する請求項１に記載の電子装置。 The wiring board includes backside heat flux sensors (43, 44) mounted on the back surface of the mounting area of the circuit element.
The calculation unit multiplies the heat flux to the back surface side, which is the output result of the back surface side heat flux sensor, by the area of the region where the wiring board and the back surface side heat flux sensor face each other. The amount of heat released based on the heat flux to the back surface side was calculated, and the amount of heat released at a plurality of time points calculated based on the output result of the heat flux sensor was calculated based on the output result of the back surface side heat flux sensor. The electronic device according to claim 1, wherein a section of a linear function generated based on the heat dissipation amount at a plurality of time points is calculated as the total heat generation amount of the circuit element. 前記算出部は、前記トータル発熱量から、前記熱流束センサの出力結果に基づいて算出した前記放熱量と、前記裏面側熱流束センサの出力結果に基づいて算出した前記放熱量とを減算することで、前記回路素子の残留発熱量を算出する請求項４に記載の電子装置。 The calculation unit subtracts the heat radiation amount calculated based on the output result of the heat flux sensor and the heat radiation amount calculated based on the output result of the back surface side heat flux sensor from the total heat generation amount. The electronic device according to claim 4, wherein the residual heat generation amount of the circuit element is calculated. 前記配線基板に実装され、少なくとも同じ処理を実行する二つの前記回路素子と、
複数の前記回路素子のそれぞれに個別に実装された二つの前記熱流束センサと、
前記算出部で算出された各回路素子の前記残留発熱量を比較する比較部（８２）と、
前記比較部による比較で各回路素子の前記残留発熱量が異なる場合、前記残留発熱量が多い方の前記回路素子の処理負荷を減らすとともに、前記残留発熱量が少ない方の前記回路素子の処理負荷を増やして電力を制御する電力制御部（８３）と、を備えている請求項５に記載の電子装置。 Two of the circuit elements mounted on the wiring board and performing at least the same processing,
The two heat flux sensors individually mounted on each of the plurality of circuit elements,
A comparison unit (82) for comparing the residual calorific value of each circuit element calculated by the calculation unit, and a comparison unit (82).
When the residual calorific value of each circuit element is different in the comparison by the comparison unit, the processing load of the circuit element having the larger residual calorific value is reduced, and the processing load of the circuit element having the smaller residual calorific value is reduced. The electronic device according to claim 5, further comprising a power control unit (83) for increasing and controlling electric power. 前記熱流束センサにおける前記回路素子との対向面の反対面に実装された放熱部材を備えている請求項１乃至６いずれか一項に記載の電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a heat radiating member mounted on a surface opposite to the circuit element in the heat flux sensor. 前記算出部で算出された前記放熱量に基づいて、前記回路素子の放熱経路における異常を検知する異常検知部（８０）を備えている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an abnormality detection unit (80) for detecting an abnormality in the heat dissipation path of the circuit element based on the heat radiation amount calculated by the calculation unit. .. 前記回路素子における前記配線基板との対向面の反対面に対して、複数の前記熱流束センサが実装されている請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 7, wherein a plurality of the heat flux sensors are mounted on the opposite surface of the circuit element facing the wiring board.
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