WO2023281782A1

WO2023281782A1 - 車載制御装置及び製造方法

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Publication number: WO2023281782A1
Application number: PCT/JP2022/003945
Authority: WO
Inventors: 慶仁渡会
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2022-02-02
Publication date: 2023-01-12
Also published as: JPWO2023281782A1; CN117121188A

Abstract

ベース（１０）と、前記ベースに固定されたカバー（２０）と、前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板（３０）と、前記回路基板に実装された電子部品（４０）とを含む車載制御装置（１）において、前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方を、一枚の鋼板材を素材として、前記鋼板材の一部からなる複数の放熱フィン（１５）と、前記鋼板材の残部からなる本体（１４）との一体構造物とする。

Description

車載制御装置及び製造方法

　本発明は、車載制御装置及びその製造方法に関する。

　自動車には、カメラ画像から外界環境を認識するＥＣＵ（Electronic Control Unit）、認識した外界情報から走行経路を決定する自動運転ＥＣＵ等、種々のＥＣＵが搭載される。近年、こうした機能の異なる複数のＥＣＵを統合した統合ＥＣＵの開発が進み、発熱量の増加に伴って放熱性能の向上がこれまで以上に求められている。電子部品の放熱構造としては、回路基板を格納するケースに放熱フィンを立てて放熱面積の拡大した構造が知られている（特許文献１等）。

特開２００７－８８３７６号公報

　車載制御装置には、放熱性能のみならず、燃費性能及び環境対応性能を向上させるために軽量性が求められている。しかし、車載制御装置の放熱フィンは金型鋳造法の一種であるダイキャストで形成されており、鋳型への素材の圧入や離型を行う必要からフィンの厚さやピッチが大きく制約され、放熱性能の向上は必ずしも容易ではない。また、ダイキャストに使用する素材（例えばＡＤ１２材）の性質から軽量化も難しいのが実情である。特許文献１に関しても、放熱フィンについてアルミ製と記載があるのみで製法についての記述はないが、放熱フィンの厚さが２ｍｍと明記されていることからアルミダイキャスト製であることは疑いのないところである。

　本発明の目的は、軽量性と放熱性能を高度に両立できる車載制御装置及びその製造方法を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は、ベースと、前記ベースに固定されたカバーと、前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、前記回路基板に実装された電子部品とを含む車載制御装置において、前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方を、一枚の鋼板材を素材として、前記鋼板材の一部からなる複数の放熱フィンと、前記鋼板材の残部からなる本体との一体構造物とする。

　本発明によれば、軽量性と放熱性能を高度に両立できる。

本発明の第１実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図本発明の第１実施形態に係る車載制御装置の展開図本発明の第１実施形態に係る車載制御装置のベース側から見た斜視図図３中のIV部の拡大図図４中の矢印Ｖ方向に見た放熱フィンの構成図本発明の第１実施形態に係る車載制御装置の取付状態を例示する図本発明の第１実施形態に係る車載制御装置の取付状態を図６中の矢印VII方向に見た図本発明の第２実施形態に係る車載制御装置のベース側から見た斜視図本発明の第２実施形態に係る車載制御装置の領域Ａに備わった放熱フィンの構成図本発明の第２実施形態に係る車載制御装置の領域Ｂに備わった放熱フィンの構成図本発明の第３実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図本発明の第３実施形態に係る車載制御装置のベース側から見た斜視図本発明の第３実施形態に係る車載制御装置の部分断面の外形線を表した図本発明の第４実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図本発明の第４実施形態に係る車載制御装置のベース側から見た斜視図本発明の第４実施形態に係る車載制御装置の部分断面の外形線を表した図一般的なアルミダイキャスト製フィンの断面の外形線を表した図

　以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

　＜第１実施形態＞
　－車載制御装置－
　図１は本発明の第１実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図、図２は展開図、図３はベース側から見た斜視図、図４は図３中のIV部の拡大図、図５は図４中の矢印Ｖ方向に見た放熱フィンの構成図である。また、図６は車載制御装置の取付状態を例示する図、図７はこれを図６中の矢印VII方向に見た図である。

　図１－図７に示した車載制御装置１（以下、制御装置１と略記する）は、コンピュータの一種であり、自動車の構造物に取り付けられて車載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。以下の各実施形態で説明する制御装置１は、例えば自動車のエンジンルームに搭載されるが、自動車のエンジンルーム以外の箇所にも搭載され得る。制御装置１は、ベース１０、カバー２０、回路基板３０（図２）及び電子部品を含んで構成されている。以下にこれら構成要素について説明する。

　－ベース－
　ベース１０は、車載制御装置１の基部構造体であり、汎用の鋼板材（熱間圧延鋼板又は冷間圧延鋼板）からなっている。具体的には、ベース１０は全体に矩形状の板状の部材であり、鋼板材の表層をスライスし根元を曲げて起こす（削ぎ立てる）ことにより複数の放熱フィン１５（後述）を立ち上げたものである。具体的には、鋼板材をプレス成型してベース１０の基本形状（後述）を形成した後、プレスした鋼板材の表面の所定領域をスカイブ加工して複数の放熱フィン１５が形成される。特に本実施形態において、ベース１０はアルミ板材からなっており、メッキ等のコーティング加工は施されていない。図２に示したように、ベース１０の四隅付近には、上方に（カバー２０側に）突出した雄ネジ部１１がそれぞれ備わっている。また、ベース１０の四隅には、それぞれネジ穴１２が備わっている。

　－カバー－
　カバー２０は、ベース１０と反対側（図１のＺ方向）に凸のドーム状に形成され、ベース１０と共に制御装置１の筐体を構成するものであり、複数（本実施形態では４つ）のネジ５によってベース１０に固定されている。各ネジ５は、カバー２０の四隅に明けられた通し穴２２（図２）を介し、ベース１０のネジ穴１２にねじ込まれる。これにより、カバー２０は、ベース１０と締結され、ベース１０と共に回路基板３０を包囲し保護する。本実施形態において、カバー２０の材質には、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ナイロン）等の樹脂が採用してあり、カバー２０の軽量化が図られている。但し、アルミや鉄等を主成分とする金属でカバー２０を構成しても良い。

　また、ベース１０とカバー２０との間にはシール９が挟み込まれており、ベース１０とカバー２０との間の防水性や気密性が高められている。シール９には、例えば、シリコン系、エポキシ系若しくはウレタン系等の材料で構成された接着剤、又はゴム系の材料で構成されたＯリングが使用できる。

　本実施形態において、制御装置１は、フランジ２３により自動車の構造物（例えば図６に示す自動車側ブラケットＢＫＴ）に取り付けられている。本実施形態では、フランジ２３がカバー２０と一体に成型されているが、ベース１０にフランジ２３を形成した構成であっても良い。ベース１０にフランジ２３を形成する場合、例えば鋼板材からベース１０をプレス成型する際にフランジ２３を併せて形成することができる。フランジ２３は、後述する放熱フィン１５がベース１０の本体１４に沿って延びる方向（図１のＸ方向）に直交する方向（図１のＹ方向）におけるカバー２０の両端にそれぞれ設けられている。これらフランジ２３は、カバー２０からベース１０の側（図１中の－Ｚ方向）にベース１０を越えて延びる脚部２３ａと、脚部２３ａの先端から外側（±Ｙ方向）に延びる接地部２３ｂとでＬ字型に形成されている（図７）。各接地部２３ｂが複数（本実施形態では各２つ）の取り付けネジ４で自動車側ブラケットＢＫＴに締結され、これにより制御装置１が自動車の構造物に固定されている。また、脚部２３ａにより自動車の構造物（自動車側ブラケットＢＫＴ）とベース１０の本体１４との間に空気を通すための通風空間ＶＳ（図７）が確保される。脚部２３ａの高さ（Ｚ方向寸法）は、放熱フィン１５と自動車の構造物（自動車側ブラケットＢＫＴ）との接触を避けるため、放熱フィン１５の高さＨ（図５）よりも大きく設定してある。

　－回路基板／電子部品－
　回路基板３０は、ベース１０及びカバー２０に収容されている。この回路基板３０には、電子部品及びコネクタ４９が実装されている。この回路基板３０は、四隅に通し穴３１（図２）を備えており、これら通し穴３１にベース１０の上記雄ネジ部１１を通し、雄ネジ部１１にナット６（図２）を締め込むことにより、ベース１０に固定されている。

　コネクタ４９は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂で形成されている。このコネクタ４９は、銅を主成分とする金属で構成されたコネクタ端子を複数有しており、自動車側の通信相手機器から延びるハーネスの先端のコネクタ（不図示）に連結される。コネクタ端子は、接続相手との間で電圧や電流を授受するための端子であり、回路基板３０に形成された回路と半田付けやプレスフィット等で接続されている。コネクタ４９は、ベース１０及びカバー２０で構成された筐体から露出しているが、コネクタ４９とベース１０及びカバー２０との間にも上記のシール９が介在している。これにより、コネクタ４９の周囲についても、シール９でシールすることにより防水性が確保してある。

　電子部品は、全てを図示してはいないが、ＢＧＡ（Ball grid array）パッケージやＱＦＮ（Quad flat no lead package）パッケージ等の種々の電子部品が含まれ得る。図２では、ＢＧＡパッケージ４０を図示してある。

　－放熱フィン－
　前述した通り、ベース１０は、一枚の汎用材である鋼板材（本実施形態ではアルミ板材、例えばＪＩＳ規格のＡ５０５２等）からなっている。ベース１０は、一枚の鋼板材を素材として、この鋼板材の一部からなる薄板状の複数の放熱フィン１５と、鋼板材の残部（つまり放熱フィン１５以外の部分）からなる本体１４との一体構造物である。つまり、本体１４と放熱フィン１５は元々同じ一枚の鋼板材である。各々の放熱フィン１５は、形状及び大きさが揃った矩形状で平滑な薄い板であり、回路基板３０に実装された電子部品等の冷却対象物の位置に応じた領域に一定ピッチで全て平行に並んでいる。ベース１０の製作過程において、まず鋼板材をプレス加工して、カバー２０やシール９の位置合わせに用いる小さな凹凸を持つ基本形状（ベース１０の半製品）が形成される。プレス加工で基本形状に成型されたこの鋼板材の所定領域の表層をスカイブ加工によりスライスして起こした（削ぎ立てた）ものが放熱フィン１５である。切削や研削と異なり、素材となる鋼板材には削り落とされる部分がほとんど発生しない。放熱フィン１５が削ぎ立てられる鋼板材の表面は、制御装置１の外壁面（回路基板３０とは反対側の面）であり、本実施形態では制御装置１における自動車の構造物（自動車側ブラケットＢＫＴ）との対向面である。そして、放熱フィンを削ぎ立てた後に残った母材部分、つまりプレス加工後の鋼板材のうち放熱フィン１５を除く部分がベース１０の本体１４である。

　複数の放熱フィン１５は、上記のフランジ２３により自動車の構造物（自動車側ブラケットＢＫＴ）とベース１０の本体１４との間に確保される通風空間ＶＳに位置する。放熱フィン１５は制御装置１の外郭の外壁面に露出した要素であるが、このように、ベース１０の本体１４、自動車の構造物及び２枚のフランジ２３に囲われて保護されている。本実施形態の場合、各々の放熱フィン１５は、図１に示すＸＹＺ座標系でＸＺ平面に平行に形成されている。従って、前述した通りカバー２０のＹ方向の両側に配置されたフランジ２３の間に創出された通風空間ＶＳはＸ方向、つまりベース１０の本体１４の表面に沿い複数の放熱フィン１５が伸びる方向の両側に開口している。

　鋼板材の一部の表層を放熱フィン１５として削ぎ立てたことで、ベース１０の本体１４には、表面（回路基板３０と反対側の面）が所定の段差寸法ｓだけ窪んだ薄い直方体状の凹所１４ａ（図５）が備わっている。各放熱フィン１５は、この凹所１４ａに立っており、凹所１４ａと各放熱フィン１５の幅（本例ではＸ方向の幅）は対応している。複数の放熱フィン１５は、図５に示したように、それぞれベース１０の本体１４に近い根元部分と本体１４から遠い先端部分とで厚さが等しい。

　本実施形態については、各放熱フィン１５の厚さをｔ、隣接する２枚の放熱フィン１５の面間距離をｄ、各放熱フィンの高さ（凹所１４ａから放熱フィン１５の先端までの距離）をＨ、段差寸法（凹所１４ａの深さ）をｓとした場合、以下の関係が成立する。

　ｔ×（Ｈ－ｓ）＝ｄ×ｓ…（式１）
　つまり、図５において、放熱フィン１５のうち凹所１４ａに重複する部分を除いた部分Ａ１の体積は、凹所１４ａの隣接する２枚の放熱フィン１５の面間部分Ａ２の体積に相当する。

　従って、スカイブ加工前の鋼板材の厚さＴに対し、各放熱フィン１５の厚さｔ、隣接する２枚の放熱フィン１５の面間距離ｄ、各放熱フィンの高さＨ、段差寸法ｓを調整することで、所望のサイズの放熱フィンを製造できる。このようなスカイブ加工では、ダイキャスト製の放熱フィンと比べて、より肉薄の放熱フィンを挟ピッチで成形できる。本実施形態の場合、例えば、放熱フィン１５の厚さｔを、ダイキャスト製の放熱フィンでは実現が困難な０．４ｍｍ以下にできる。この場合、複数の放熱フィン１５の総表面積は、放熱フィン１５の設置領域（スカイブ加工した領域）のベース１０の平面視の面積の８倍以上になる。

　－比較例－
　図１７は一般的なアルミダイキャスト製フィンの断面の外形線を表した図である。自動車に用いられる制御装置（ＥＣＵ）に用いられる放熱フィンは、一般的にダイキャスト製（例えばアルミダイキャスト製）である。従って、圧入するダイキャスト材の鋳型の内部における湯流れ性や離型性を考慮する必要があることから、放熱フィンに相応の厚み（例えば２ｍｍ程度）を要し、ピッチも相当の距離（例えば４ｍｍ程度）を要する。従って、一定の広さの領域に形成できる放熱フィンの枚数も大きく制約される。

　また、鋳型の抜き勾配を要することから、図１７に示したようにダイキャスト製の放熱フィンは根元に向かって厚さが増す。根元部分のフィレットも必要であり、駄肉の発生が避けられない。加えて、ダイキャスト材（例えばＡＤ１２材）の特性上、アルミ系の材料であっても、アルミの純度が低いため高純度のアルミ板材に比べて比重が大きく塩害耐食性が低い。

　－効果－
　（１）本実施形態では、ベース１０に汎用の鋼板材を用いている。ダイキャスト材は放熱フィンを削ぎ立てるのには特性的に適さないが、汎用の鋼板材を用いることにより表層の一部分を薄くスライスして放熱フィン１５として立ち上げることができる。このように鋼板材を素材に用いたことにより、ダイキャストに比べて薄い放熱フィン１５を狭いピッチで多数設けることができ、放熱面積を従来よりも大幅に拡大でき、放熱性能を大きく向上させることができる。また、高純度の鋼板材の素材特性から、ベース１０はダイキャスト製の従来構成に比べて軽量である。よって、本実施形態の制御装置１によれば、軽量性と放熱性能を高度に両立することができる。

　（２）鋼板材の表層をスライスし起こして放熱フィン１５を形成することができるため、ダイキャストのように鋳型内部における湯流れ性や離型性を考慮する必要がない。放熱フィン１５の根元のフィレットも鋳型の抜き勾配も必要なく、駄肉も不要である。

　従って、鋳型を考慮して放熱フィン１５の形状が制約されることがなく、放熱フィン１５を形成するのに必要十分な板厚の鋼板材を選択すれば、放熱フィン１５の高さ、厚さ、ピッチ、枚数は柔軟に設定を変更することができる。素材に使用する鋼板材の板厚については、前傾の（式１）について説明した通り、図５の部分Ａ１，Ａ２の体積が対応することを加味すれば容易に選択できる。従って、制御装置１の発熱量に応じて要求される放熱面積に応じて放熱フィン１５を柔軟に設計し製造することができ、本実施形態のように、放熱フィン１５の総表面積を放熱フィン１５の設置領域の平面視の面積の８倍以上にもすることができる。放熱能力の向上により、ひいては電子部品を含めた制御装置１の設計自由度の向上にも貢献し得る。

　また、一般には放熱フィンを溶接やろう付け、接着剤等により制御装置の筐体に後付けする場合もある。それに対し、本実施形態の放熱フィン１５はベース１０の本体部と同じ鋼板材から形成された一体構造物であるため、放熱フィンを後付けする場合と異なり、溶接等の工程が発生せず、低廉に製造できる。素材が汎用の鋼板材であることも低廉化に貢献する。また、溶接やろう付け、接着は品質にばらつきを生じさせ得るが、本実施形態では機械加工で放熱フィン１５を立ち上げることで品質安定性にも優れる。同一の鋼板材から放熱フィン１５を含めたベース１０が一体に形成されることから、強度面でも有利であり、ベース１０の全部が高純度の同一材料で構成されるため高い熱伝導性も確保できる。

　（３）前述した通り、ベース１０は鋼板材をプレス成型した後、表面をスカイブ加工して複数の放熱フィン１５を形成して製作される。つまり、制御装置１の組立時にシール９やカバー２０を置く窪み等を持つ基本形状をプレス加工で形成し、これにスカイブ加工で放熱フィン１５が形成される。また、鋼板材の所定位置にスカイブ加工して複数の放熱フィンを形成した後、プレス成型により基本形状を加工することも可能である。このようにプレス加工とスカイブ加工を組み合わせることで、汎用の鋼板材から製作できるベース１０の形状の自由度も増す。また、スカイブ加工を適用することにより、鋼板材の表層をスライスして起こし放熱フィン１５を形成することも容易である。

　（４）鋼板材として高純度なアルミ板材を用いたことにより、不純物の多いダイキャスト材（例えばＡＤ１２材）に比べて塩害耐食性も大きく向上する。

　（５）また、放熱フィン１５のレイアウトに関し、フランジ２３により自動車の構造物（本実施形態では自動車側ブラケットＢＫＴ）とベース１０の本体１４との間に確保される通風空間ＶＳを確保し、ここに放熱フィン１５を配置する構成とした。これにより、放熱フィン１５は、自動車の構造物、本体１４及びフランジ２３に囲われた状態とすることができ、放熱フィン１５に材料を使用して本体１４が薄くなった部分を障害物との干渉等から保護することができる。

　（６）加えて、通風空間ＶＳは、本体１４の外壁面に沿い放熱フィン１５の伸びる方向に開口しているので、放熱フィン１５に沿って空気の流れを通風空間ＶＳに導き入れることができる。これにより各放熱フィン１５に冷却空気を当てることができ、放熱フィン１５による放熱能力を効果的に発揮させることができる。

　（７）前述した通り本実施形態では鋳型の抜き勾配が不要であるため、放熱フィン１５を根元から先端まで同じ厚さにすることができる。図１７に示したようなダイキャストの場合、鋳型の抜き勾配の必要から放熱フィンの根元が厚く熱容量が大きくなっている。それに対し、本実施形態では、放熱フィン１５の根元部分も先端部分と同様に薄くできるため、電子部品で発生し本体１４を介して伝わる熱を放熱フィン１５の根元部分でも効率的に放出できる。

　（８）放熱フィン１５の非設置領域に対し、放熱フィン１５の設置領域の本体１４が薄くなっているので、例えば放熱フィン１５の間に空気の流れが生じる場合、本体１４の薄肉化した部分が放熱性能の向上に貢献し得る。

　（９）本実施形態では、本体１４の薄肉部分である凹所１４ａに放熱フィン１５が立っている。そのため、本体１４の薄肉化の効果（８）に加え、本体１４の他の部位に放熱フィン１５を立てた場合に比べ、同一の大きさの放熱フィンでも凹所１４ａの深さ分だけ放熱フィン１５を回路基板３０側にシフトさせることができる。これにより、同等の放熱面積を持つ他の制御装置と比較して制御装置１が実体的に占有する容積、ひいては制御装置１の設置スペースが抑えられ、制御装置１のレイアウトの自由度が増す。

　＜第２実施形態＞
　図８は本発明の第２実施形態に係る車載制御装置のベース側から見た斜視図であり、第１実施形態の図３に対応している。また、図９は図８に示した領域Ａに備わった放熱フィンの構成図、図１０は図８に示した領域Ｂに備わった放熱フィンの構成図であり、共に第１実施形態の図５に対応している。図８－図１０において、第１実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と異なる点は、ベース１０の離れた複数の領域（本例では２つの領域Ａ，Ｂ）に放熱フィンがそれぞれ複数設けられており、放熱フィンの厚さｔ、高さＨ及びピッチｐが領域毎に異なっている点である。

　本実施形態では、領域Ａの放熱フィン１５Ａと領域Ｂの放熱フィン１５Ｂとで厚さｔ、高さＨ、ピッチｐ及び枚数が全て異なっている。放熱フィン１５Ａ，１５Ｂはいずれも第１実施形態の放熱フィン１５に対応する要素であり、放熱フィン１５と同様の方法で形成されたものである。例えば、厚さｔとピッチｐについては領域Ｂの放熱フィン１５Ｂの方が大きく設定されており、高さＨ及び枚数については領域Ａの放熱フィン１５Ａの方が大きく設定されている。但し、これら厚さｔ、高さＨ、ピッチｐ及び枚数の値は、領域Ａ，Ｂに必要な放熱面積に応じて適宜設定されるもので、必要な放熱面積に応じていずれか１つでも変えれば足りる。

　その他の点について、本実施形態は第１実施形態と同様である。

　第１実施形態と同様、放熱フィンの設計自由度が高いため、制御装置１の内部で回路基板３０に実装された電子部品の位置に応じて放熱フィンの設置領域を複数設け、また冷却対象の電子部品の発熱量に応じて放熱フィンの寸法や枚数を柔軟に設定できる。これにより、種々の電子部品の発熱量やレイアウトに応じて部位毎に放熱量をコントロールでき、制御装置１の筐体の熱集中を回避して温度分布を均等化することができる。

　なお、本実施形態の構成は、以下に説明する第３実施形態や第４実施形態にも適用可能である。

　＜第３実施形態＞
　図１１は本発明の第３実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図、図１２はベース側から見た斜視図、図１３は部分断面の外形線を表した図である。図１１及び図１２は第１実施形態の図１及び図３に対応している。図１１－図１３において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態において、ベース１０及びカバー２０の一方（本例ではベース１０）は、第１実施形態と同様に鋼板材からなる複数の放熱フィン１５と本体１４との一体構造物である。第１実施形態と異なる点は、ベース１０及びカバー２０の他方（本例ではカバー２０）がダイキャストであり、ダイキャスト製のフィン２５を有している点である。

　本実施形態において、制御装置１のカバー２０は第１実施形態と異なりアルミダイキャスト製であり、カバー２０の外壁面（回路基板３０やベース１０と反対側の面）にはアルミダイキャスト製のフィン２５が備わっている。ベース１０については、第１実施形態と同様に鋼板材をプレス成型しスカイブ加工で放熱フィン１５を形成したものを採用してある。ベース１０の放熱フィン１５は自動車の構造物（例えば自動車側ブラケットＢＫＴ）に向かって（図１３では下方に）延びるのに対し、カバー２０のフィン２５は自動車の構造物と反対側（図１３では上方に）延びる。図１３に示したように、ダイキャスト製のフィン２５は、鋳型を用いて製作する都合上、ベース１０の放熱フィン１５に比べて厚く、ピッチも大きいことから枚数も少ない。

　また、図１３には、回路基板３０に実装された冷却対象の電子部品４１の表面が上面熱伝導グリス４２を介し、カバー２０のフィン２５の設置領域の内壁面に接触している。これにより、電子部品４１から上面熱伝導グリス４２を介してカバー２０に伝熱し、フィン２５から放熱される。他方、電子部品４１はサーマルビア４３及び下面熱伝導グリス４４を介し、ベース１０の放熱フィン１５の設置領域の内壁面に接触している。従って、電子部品４１からサーマルビア４３及び下面熱伝導グリス４４を介してベース１０に伝熱し、放熱フィン１５から放熱される。なお、第１実施形態及び第２実施形態では詳しく図示していないが、電子部品から放熱フィン１５への伝熱構造は、第１及び第２実施形態においても図１３に示した構造と同様である。

　本実施形態のように、鋼板材から切り出した放熱フィン１５は、従来のダイキャスト製のフィン構造を採用した部品と組み合わせることができる。カバー２０側は自動車の構造物と対面しないため、フィン２５は露出する格好となるが、ダイキャスト製の厚みのあるフィン２５をこの部位に適用した構成とすることもできる。本実施形態のような構成を採用することで、ベース１０側からは放熱フィン１５により、カバー２０側からはダイキャスト製のフィン２５により放熱することができ、制御装置１の上下両面から放熱することで更なる冷却効率の向上が期待できる。

　＜第４実施形態＞
　図１４は本発明の第４実施形態に係る車載制御装置のカバー側から見た斜視図、図１５はベース側から見た斜視図、図１６は部分断面の外形線を表した図である。図１４及び図１５は第１実施形態の図１及び図３に対応している。図１６は第３実施形態の図１３に対応している。図１４－図１６において、説明済みの実施形態と同様の又は対応する部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

　本実施形態が第１実施形態と相違する点は、ベース１０及びカバー２０の双方が、第１実施形態のベース１０と同様に、鋼板材からなる複数の放熱フィンと残部の本体との一体構造物である点である。

　本実施形態において、制御装置１のカバー２０は、ベース１０と同じく鋼板材からなり、プレス加工により基本形状に成型した後、例えばスカイブ加工により外壁面の表層をスライスして起こし、複数の放熱フィン１５を形成したものである。スカイブ加工する外壁面とは、カバー２０における回路基板３０やベース１０と反対側の面である。ベース１０の放熱フィン１５は自動車の構造物（例えば自動車側ブラケットＢＫＴ）に向かって（図１６では下方に）延びるのに対し、カバー２０の放熱フィン１５は自動車の構造物と反対側（図１６では上方）に延びる。カバー２０の放熱フィン１５については、自動車の構造物と対面せず露出する構成であるため、コネクタ４９の上端面よりもＺ方向に突出しないように高さＨが抑えられている。カバー２０とベース１０の放熱フィン１５の構成や形成方法は同様である。

　図１６の例では、電子部品４１からサーマルビア４３及び下面熱伝導グリス４４を介してベース１０に伝熱し、ベース１０の放熱フィン１５から放熱される。また、電子部品４１で発生した熱は、上面熱伝導グリス４２を介してカバー２０にも伝熱し、カバー２０の放熱フィン１５からも放熱される。

　本実施形態によれば、制御装置１の上下両面に放熱フィン１５を適用し、第１実施形態と比べても放熱面積を倍増させることができ、その分冷却効率の向上が見込める。

　＜変形例＞
　鋼板材から切り出した放熱フィン１５をベース１０及びカバー２０の一方にのみ設ける実施形態では、ベース１０に放熱フィン１５を設ける構成を例に挙げて説明したが、放熱フィン１５はベース１０ではなくカバー２０に設けた構成としても良い。また、放熱フィン１５を切り出す鋼板材として汎用のアルミ板材を例示したが、例えばスカイブ加工に適した鉄板材や銅板材等の他の材質の鋼板材を採用しても良い。但し、塩害耐食性を要する場合、鉄板材や銅板材は放熱フィン１５を形成した後、メッキ等のコーティング加工を施して塩害耐食性を高めることが望ましい。言い換えれば、このようなコーディング加工を施さなくても高い塩害耐食性が得られることは、アルミ板材を選択する大きなメリットである。

１…車載制御装置、１０…ベース、１４…本体、１４ａ…凹所、１５，１５Ａ，１５Ｂ…放熱フィン、２０…カバー、２３…フランジ、２５…ダイキャスト製のフィン、３０…回路基板、４０…ＢＧＡパッケージ（電子部品）、４１…電子部品、ｄ…面間距離、Ｈ…高さ、ｐ…ピッチ、ｓ…段差寸法、ｔ…厚さ、ＶＳ…通風空間（空間）

Claims

　ベースと、
　前記ベースに固定されたカバーと、
　前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、
　前記回路基板に実装された電子部品とを含み、
　前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方は、一枚の鋼板材を素材としており、前記鋼板材の一部からなる複数の放熱フィンと、前記鋼板材の残部からなる本体との一体構造物である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記複数の放熱フィンは、それぞれ前記本体に近い根元部分と前記本体から遠い先端部分とで厚さが等しい車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記本体は、前記複数の放熱フィンの非設置領域に対し、前記複数の放熱フィンの設置領域が薄い車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記本体は、表面が所定の段差寸法だけ窪んだ凹所を有しており、
　前記複数の放熱フィンは、前記凹所に立っている
車載制御装置。
　請求項４の車載制御装置において、
　前記放熱フィンの厚さをｔ、隣接する２枚の放熱フィンの面間距離をｄ、前記放熱フィンの高さをＨ、前記段差寸法をｓとした場合、
　ｔ×（Ｈ－ｓ）＝ｄ×ｓ
の関係が成立する車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記鋼板材は、アルミ板材である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記複数の放熱フィンの総表面積は、前記複数の放熱フィンの設置領域の前記本体の平面視の面積の８倍以上である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記複数の放熱フィンは、前記鋼板材の表層をスライスして起こした部位である車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記複数の放熱フィンを設ける前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方は、前記鋼板材の表面をスカイブ加工又は前記鋼板材をプレス成型した後の表面をスカイブ加工して前記複数の放熱フィンを形成したものである車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　自動車の構造物に取り付けるためのフランジを備え、
　前記複数の放熱フィンは前記ベースに設けられており、
　前記フランジにより前記構造物と前記ベースの本体との間に確保される空間に、前記複数の放熱フィンが配置される
車載制御装置。
　請求項１０の車載制御装置において、
　前記空間は、前記本体の表面に沿い前記複数の放熱フィンの伸びる方向に開口している車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方の複数の領域に前記放熱フィンがそれぞれ複数設けられており、前記複数の放熱フィンの厚さ、高さ、ピッチ及び枚数の少なくとも１つが領域毎に異なる車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベース及び前記カバーの一方が、前記鋼板材からなる前記複数の放熱フィンと前記本体との一体構造物であり、
　前記ベース及び前記カバーの他方が、ダイキャスト製のフィンを有している
車載制御装置。
　請求項１の車載制御装置において、
　前記ベース及び前記カバーの双方が、前記鋼板材からなる前記複数の放熱フィンと前記本体との一体構造物である車載制御装置。
　ベースと、
　前記ベースに固定されたカバーと、
　前記ベース及び前記カバーに収容された回路基板と、
　前記回路基板に実装された電子部品と
を含む車載制御装置の製造方法であって、
　前記ベース及び前記カバーの少なくとも一方の、鋼板材の表層又はプレス成型した鋼板材の表層をスライスして起こし、複数の放熱フィンを形成する
車載制御装置の製造方法。