特開 2024-6173 電子制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006173

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20240110BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20240110BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 F

H05K7/20 B

H05K9/00 U

H01L23/36 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106818

(22)【出願日】2022-07-01

(71)【出願人】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】露木 康博

(72)【発明者】

【氏名】河合 義夫

(72)【発明者】

【氏名】難波 明博

【テーマコード（参考）】

5E321

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E321AA17

5E321AA21

5E321AA41

5E321BB60

5E321CC30

5E321GG05

5E321GG09

5E321GH03

5E322AA01

5E322AA03

5E322AB01

5E322AB06

5E322EA10

5E322EA11

5E322FA04

5E322FA06

5F136BC05

5F136FA51

5F136FA63

5F136FA81

(57)【要約】

【課題】本開示は、輻射ノイズを抑制しつつ、電子部品の放熱性を向上させることが可能な電子制御装置を提供する。
【解決手段】隣接して配置されて配線１１５で接続された第１および第２の電子部品１１１，１１２を含む回路基板１１０と、その回路基板１１０を収容するハウジング１２０と、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａとハウジング１２０との間に配置される放熱部材１３０とを備える電子制御装置。放熱部材１３０は、ハウジング１２０に対向する第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａに跨って設けられ、配線１１５は、放熱部材１３０よりも誘電率が低い低誘電率媒体１７０によって覆われている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣接して配置されて配線で接続された第１および第２の電子部品を含む回路基板と、該回路基板を収容するハウジングと、前記第１および第２の電子部品の放熱面と前記ハウジングとの間に配置される放熱部材とを備える電子制御装置であって、
前記放熱部材は、前記ハウジングに対向する前記第１および第２の電子部品の前記放熱面に跨って設けられ、
前記配線は、前記放熱部材よりも誘電率が低い低誘電率媒体によって覆われていることを特徴とする電子制御装置。

【請求項2】

前記ハウジングは、前記第１の電子部品の前記放熱面に対向する第１の凸部と、前記第２の電子部品の前記放熱面に対向する第２の凸部と、前記第１および第２の凸部の間に設けられて前記配線に対向する凹部と、を有し、
前記放熱部材は、前記第１の凸部、前記凹部、および前記第２の凸部の形状に倣う形状を有し、前記回路基板、前記第１の電子部品、および前記第２の電子部品とともに、前記配線の周囲に前記低誘電率媒体によって満たされた空間を画定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。

【請求項3】

前記第１の凸部の頂面において前記凹部に隣接する端縁は、前記第１の電子部品の前記放熱面において前記配線に隣接する端縁よりも、前記第１の電子部品の前記放熱面の中央側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項4】

前記第２の凸部の頂面において前記凹部に隣接する端縁は、前記第２の電子部品の前記放熱面において前記配線に隣接する端縁よりも、前記第２の電子部品の前記放熱面の中央側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項5】

前記第１の凸部の頂面において前記凹部と反対側の端縁は、前記第１の電子部品の前記放熱面において前記配線と反対側に位置する端縁よりも、前記第１の電子部品の前記放熱面の中央側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項6】

前記第２の凸部の頂面において前記凹部と反対側の端縁は、前記第２の電子部品の前記放熱面において前記配線と反対側に位置する端縁よりも、前記第２の電子部品の前記放熱面の中央側に位置していることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項7】

前記低誘電率媒体は、空気であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。

【請求項8】

請求項２に記載の電子制御装置の製造方法であって、
前記第１の凸部と前記凹部と前記第２の凸部の形状に倣う前記放熱部材を前記ハウジングに配置する工程と、
前記回路基板を前記配線が前記低誘電率媒体によって覆われた状態で前記ハウジングに配置された前記放熱部材の上に設置し、前記放熱部材によって前記第１および第２の電子部品の前記放熱面を跨いで覆うとともに、前記配線の周囲に前記放熱部材、前記回路基板、前記第１の電子部品、および前記第２の電子部品によって前記低誘電率媒体で満たされた空間を画定する工程と、
を有することを特徴とする電子制御装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制するとともに、放熱性を適切に向上させることができる電子機器が知られている（下記特許文献１、第０００９段落、要約）。この従来の電子機器は、プリント基板と、高さが異なる複数の電子部品と、そのプリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品と、金属材料から構成され、複数の電子部品を覆うとともにプリント基板に対して接地されているリッドとを備えている。

【0003】

また、この従来の電子機器は、複数の電子部品のうち少なくとも１つ以上の放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられている第１放熱部材と、リッドの上方に設けられているヒートシンクと、リッドとヒートシンクとの間に設けられている第２放熱部材と、を備えている。この従来の電子機器において、リッドの上面部は、前記複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である（特許文献１、第００１０段落、請求項１）。

【0004】

この従来の電子機器によれば、複数の電子部品から放射された電磁波によりリッドにノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。また、リッドの上面部が複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品の高さが他の電子部品よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品とリッドとの距離を狭めるように段差を形成することで、第１放熱部材の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成において、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる（特許文献１、第００１１段落）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１７４８４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来の電子機器は、放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられている第１放熱部材の外縁が放熱対象の電子部品の外縁よりも内側に位置し、放熱対象の電子部品の面積よりも第１放熱部材の面積が小さくなっている（特許文献１、図１、図３－５、図７－１１、図１３－図１６、および図１８）。このような構成において、放熱部材とリッドとの接触面積を増加させて電子部品の放熱性を向上させるために、隣接して配置されて配線で接続された二つの電子部品の放熱面に跨って放熱部材を配置することが考えられる。

【0007】

しかし、上記従来の電子機器は、隣接して配置された二つの電子部品の放熱面に跨って放熱部材を配置すると、二つの電子部品を接続する配線も放熱部材によって覆われるおそれがある。このように、二つの電子部品とそれらを接続する配線が、一つの連続する放熱部材によって覆われると、放熱部材を介した輻射ノイズが増加するおそれがある。

【0008】

本開示は、輻射ノイズを抑制しつつ、電子部品の放熱性を向上させることが可能な電子制御装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様は、隣接して配置されて配線で接続された第１および第２の電子部品を含む回路基板と、該回路基板を収容するハウジングと、前記第１および第２の電子部品の放熱面と前記ハウジングとの間に配置される放熱部材とを備える電子制御装置であって、前記放熱部材は、前記ハウジングに対向する前記第１および第２の電子部品の前記放熱面に跨って設けられ、前記配線は、前記放熱部材よりも誘電率が低い低誘電率媒体によって覆われていることを特徴とする電子制御装置である。

【発明の効果】

【0010】

本開示の上記一態様によれば、放熱部材よりも誘電率が低い低誘電率媒体によって配線を覆うことで輻射ノイズを抑制しつつ、放熱部材とハウジングとの接触面積を増加させて電子部品の放熱性を向上させることが可能な電子制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示に係る電子制御装置の実施形態を示す分解斜視図。

【図2】図１に示す電子制御装置の上下を反転させた分解斜視図。

【図3】図２に示す電子制御装置の第１および第２の電子部品の近傍の拡大断面図。

【図4】図１から図３の実施形態に係る電子制御装置の製造方法のフロー図。

【図5】図３の電子制御装置の変形例１を示す電子部品の近傍の拡大断面図。

【図6】図３の電子制御装置の変形例２を示す電子部品の近傍の拡大断面図。

【図7】図３の電子制御装置の変形例３を示す電子部品の近傍の拡大断面図。

【図8】図３の電子制御装置の変形例４を示す電子部品の近傍の拡大断面図。

【図9】図３の電子制御装置の変形例５を示す電子部品の近傍の拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本開示に係る電子制御装置の実施形態を説明する。

【0013】

図１は、本開示に係る電子制御装置の実施形態を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す電子制御装置１００の上下を反転させた分解斜視図である。本実施形態の電子制御装置１００は、たとえば、車両に搭載され、エンジン、電子機器、または各種のアクチュエータなどを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。電子制御装置１００は、回路基板１１０と、ハウジング１２０と、放熱部材１３０と、を備えている。

【0014】

回路基板１１０は、たとえば、熱硬化性樹脂およびガラスクロスを素材とする多層基板、セラミックス基板、または、ポリイミドを素材とするフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。回路基板１１０は、図示を省略する金属配線を含む複数の回路と、第１および第２の電子部品１１１，１１２を含む複数の素子とを有している。第１および第２の電子部品１１１，１１２は、たとえば、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）、集積回路（ＩＣ）、中央処理装置（ＣＰＵ）、またはメモリ素子など、放熱を必要とする電子部品である。

【0015】

また、回路基板１１０は、コネクタ１１３と、複数の貫通孔１１４と、を有している。コネクタ１１３は、たとえば、回路基板１１０の回路に接続された複数のコネクタピンを有している。電子制御装置１００は、コネクタ１１３にコネクタケーブルを接続することで、コネクタケーブルを介して制御対象の外部の機器に接続される。複数の貫通孔１１４は、たとえば、回路基板１１０の周縁部に設けられ、回路基板１１０をハウジング１２０のカバー１２２に固定するための複数のネジ１４０を挿通させる。

【0016】

ハウジング１２０は、回路基板１１０を収容する筐体である。ハウジング１２０は、たとえば、ベース部１２１と、カバー１２２とを有している。ベース部１２１およびカバー１２２は、たとえば、金属材料を鍛造、プレス加工、または切削加工することによって製造された金属製の部材である。ベース部１２１およびカバー１２２の金属材料としては、たとえば、アルミニウム、または、アルミニウムを主成分とする合金を使用することができる。

【0017】

ベース部１２１およびカバー１２２は、たとえば、樹脂とフィラーの混合物を射出成形することによって製造された高熱伝導性樹脂製の部材であってもよい。高熱伝導性樹脂の熱伝導率は、たとえば、２Ｗ／（ｍ・Ｋ）から３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）までの範囲に含まれる。高熱伝導性樹脂の樹脂材料としては、たとえば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ６）などを使用することができる。また、高熱伝導性樹脂のフィラーとしては、たとえば、ガラス繊維、炭素繊維、またはアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）などを使用することができる。

【0018】

ベース部１２１は、たとえば、矩形の板状の部材である。ベース部１２１は、たとえば、周壁部１２１ａと、貫通孔１２１ｂとを有している。周壁部１２１ａは、たとえば、ベース部１２１の周縁部に設けられ、カバー１２２の内側に嵌合する。貫通孔１２１ｂは、たとえば、ベース部１２１の四隅に設けられ、ベース部１２１をカバー１２２に固定するためのボルト１５０を挿通させる。

【0019】

カバー１２２は、たとえば、回路基板１１０の上面を覆う上壁部１２２ａと、回路基板１１０の周囲を囲む周壁部１２２ｂとを有している。上壁部１２２ａは、図１に示すように、ハウジング１２０の外表面である上面に複数の放熱フィン１２２ｆを有している。周壁部１２２ｂは、たとえば、上壁部１２２ａの周縁部からベース部１２１へ向けて延び、内側にベース部１２１の周壁部１２１ａを嵌合させる。

【0020】

カバー１２２の上壁部１２２ａの周縁部には、たとえば、回路基板１１０をカバー１２２に固定するネジ１４０がねじ込まれる複数のネジ穴１２２ｃが設けられている。また、カバー１２２の四隅の周壁部１２２ｂの内側には、ベース部１２１をカバー１２２に固定するボルト１５０がねじ込まれる複数のネジ穴１２２ｄが設けられている。また、回路基板１１０のコネクタ１１３の位置に対応するカバー１２２の周壁部１２２ｂの一側には、コネクタ１１３の形状に対応する切欠部１２２ｅが設けられている。

【0021】

カバー１２２は、図２に示すように、内表面である上壁部１２２ａの下面において、回路基板１１０の第１および第２の電子部品１１１，１１２に対向する位置に、第１および第２の凸部１６１，１６２を有している。第１および第２の凸部１６１，１６２は、たとえば、四角垂台形状を有している。また、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面の全体は、たとえば、図１に示す放熱部材１３０に接する第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面の全体に対向している。

【0022】

なお、第１および第２の凸部１６１，１６２は、たとえば、円錐台形状、直方体形状、または円柱形状など、任意の形状を有することができる。また、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面は、必ずしも全体が第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面に対向していなくてもよい。

【0023】

また、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面の面積は、たとえば、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面の面積と比較して、小さくてもよく、大きくてもよい。また、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面の一部と、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱部の一部が対向していてもよい。また、第１および第２の凸部１６１，１６２のいずれかの頂面に複数の電子部品が対向していてもよい。

【0024】

放熱部材１３０は、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面とハウジング１２０との間に配置される。より詳細には、放熱部材１３０は、回路基板１１０に設けられた第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面と、ハウジング１２０のカバー１２２に設けられた第１および第２の凸部１６１，１６２との間に配置される。放熱部材１３０は、少なくとも電子制御装置１００の組み立て時において、配置された面の形状に倣う粘性、流動性、または可塑性を、少なくとも一時的に有している。

【0025】

放熱部材１３０は、たとえば、熱伝導グリースまたは熱伝導接着剤を含む放熱対策部材（Thermal Interface Material：ＴＩＭ）である。熱伝導接着剤としては、たとえば、シート状の熱硬化性のシリコーン樹脂に高熱伝導率のフィラーを含有させたものを使用することができる。フィラーとしては、たとえば、シリカ、アルミナ、窒化アルミナ、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化イットリウム、酸化マグネシウムなどの無機材料やセラミックスを使用することができる。熱伝導接着剤は、たとえば、せん断強度が０．０２ＭＰａ以上のものを使用することができる。

【0026】

図３は、図２に示す電子制御装置１００の組み立て後における第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。第１および第２の電子部品１１１，１１２は、互いに隣接して配置され、一つ以上の配線１１５によって接続されている。第１および第２の電子部品１１１，１１２は、たとえば、図示を省略するインターポーザとはんだバンプを介して回路基板１１０の回路に接続され、回路基板１１０に実装されている。

【0027】

放熱部材１３０は、前述のように、少なくとも電子制御装置１００の組み立て時に粘性、流動性、または可塑性を有している。そのため、放熱部材１３０は、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａ、または、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａの上にそれぞれ分離して塗布または配置しても、隣接する放熱部材１３０が互いに接触して一体化する。その結果、放熱部材１３０は、ハウジング１２０のカバー１２２に設けられた第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａに対向する第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａに跨って一体に設けられている。

【0028】

配線１１５は、たとえば、互いに隣接する第１および第２の電子部品１１１，１１２間の高速通信を可能にする高速通信配線である。配線１１５は、放熱部材１３０よりも誘電率が低い低誘電率媒体１７０によって覆われている。低誘電率媒体１７０は、たとえば、比誘電率がほぼ１の空気である。また、低誘電率媒体１７０として、たとえば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、またはエポキシ樹脂など、比誘電率が２から３程度の樹脂材料を用いてもよい。

【0029】

より詳細には、ハウジング１２０のカバー１２２は、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａに対向する第１の凸部１６１と、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａに対向する第２の凸部１６２と、を有している。図３に示す例において、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａは、たとえば、中央部の半導体チップの表面を含む。そのため、第１および第２の電子部品１１１，１１２の回路基板１１０の表面からの高さは、第１の電子部品１１１の方が第２の電子部品１１２よりも高くなっている。

【0030】

一方、回路基板１１０に対向するカバー１２２の上壁部１２２ａの内表面から回路基板１１０へ向けて突出する第１および第２の凸部１６１，１６２の高さは、第１の凸部１６１の方が第２の凸部１６２よりも低くなっている。これにより、第１および第２の凸部１６１，１６２が同じ高さである場合と比較して、第１の凸部１６１の頂面１６１ａと第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａとの間隔Ｄ１と、第２の凸部１６２の頂面１６２ａと第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａとの間隔Ｄ２との差が小さくなっている。

【0031】

また、ハウジング１２０のカバー１２２は、第１および第２の凸部１６１，１６２の間に設けられて配線１１５に対向する凹部１６３を有している。放熱部材１３０は、第１の凸部１６１、凹部１６３、および第２の凸部１６２の形状に倣う形状を有し、回路基板１１０、第１の電子部品１１１、および第２の電子部品１１２とともに、配線１１５の周囲に低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を画定する。

【0032】

また、図３に示すように、第１の凸部１６１の頂面１６１ａにおいて凹部１６３に隣接する端縁と、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａにおける配線１１５に隣接する端縁とは、回路基板１１０に垂直な方向に対向している。また、第１の凸部１６１の頂面１６１ａにおいて凹部１６３と反対側の端縁と、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａにおける配線１１５と反対側の端縁も、回路基板１１０に垂直な方向に対向している。

【0033】

同様に、第２の凸部１６２の頂面１６２ａにおいて凹部１６３に隣接する端縁と、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａにおける配線１１５に隣接する端縁とは、回路基板１１０に垂直な方向に対向している。また、第２の凸部１６２の頂面１６２ａにおいて凹部１６３と反対側の端縁と、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａにおける配線１１５と反対側の端縁も、回路基板１１０に垂直な方向に対向している。

【0034】

なお、配線１１５に垂直かつ回路基板１１０に平行な方向において、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａの両端縁は、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａの両端縁と、回路基板１１０に垂直な方向に対向していてもよい。また、上記第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａの両端縁は、上記第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａの両端縁の外側に位置してもよく、内側に位置してもよい。

【0035】

図４は、図１から図３に示す電子制御装置１００を製造するための電子制御装置の製造方法Ｐの一例を示すフロー図である。図４に示す電子制御装置の製造方法Ｐのフローが開始されると、まず、カバー１２２を配置する工程Ｐ１が実施される。この工程Ｐ１では、たとえば、図２に示すように、カバー１２２の上壁部１２２ａの内表面を上にした状態で、カバー１２２が配置される。

【0036】

次に、放熱部材１３０を配置する工程Ｐ２が実施される。この工程Ｐ２では、たとえば、前述のように、少なくとも電子制御装置１００の組み立て時において、粘性、流動性、または可塑性を有する放熱部材１３０を、カバー１２２の第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａに塗布または配置する。これにより、第１の凸部１６１と凹部１６３と第２の凸部１６２の形状に倣う放熱部材１３０をハウジング１２０に配置する。

【0037】

次に、回路基板１１０を設置する工程Ｐ３が実施される。この工程Ｐ３では、回路基板１１０を、配線１１５が低誘電率媒体１７０によって覆われた状態で、ハウジング１２０に配置された放熱部材１３０の上に設置する。そして、放熱部材１３０によって第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａを跨いで覆う。同時に、配線１１５の周囲に放熱部材１３０、回路基板１１０、第１の電子部品１１１、および第２の電子部品１１２によって低誘電率媒体１７０で満たされた空間を画定する。

【0038】

すなわち、低誘電率媒体１７０が空気である場合には、空気中で第１の凸部１６１と凹部１６３と第２の凸部１６２の形状に倣う放熱部材１３０の上に回路基板１１０を配置することで、配線１１５の周囲に空気で満たされた空間が画定される。また、低誘電率媒体１７０が前述のような低誘電率の樹脂である場合には、あらかじめ配線１１５にその樹脂を塗布しておく。その状態で、第１の凸部１６１と凹部１６３と第２の凸部１６２の形状に倣う放熱部材１３０の上に回路基板１１０を配置することで、配線１１５の周囲に低誘電率の樹脂で満たされた空間が画定される。

【0039】

その後、図１および図２に示す複数のネジ１４０を回路基板１１０の複数の貫通孔１１４に挿通させてカバー１２２のネジ穴１２２ｃにねじ込んで、回路基板１１０をカバー１２２に固定する。さらに、放熱部材１３０が導電性接着剤である場合には、たとえば、放熱部材１３０を加熱して硬化させる。

【0040】

次に、ベース部１２１を設置する工程Ｐ４が実施される。この工程Ｐ４では、たとえば、図２に示すボルト１５０をベース部１２１の四隅の貫通孔１２１ｂに挿通させて、カバー１２２の四隅のネジ穴１２２ｄにねじ込んで、ベース部１２１をカバー１２２に固定する。これにより、回路基板１１０を収容するハウジング１２０が形成され、電子制御装置１００が完成する。以上により、図４に示す電子制御装置の製造方法Ｐのフローが終了する。

【0041】

以下、本実施形態の電子制御装置１００および電子制御装置の製造方法Ｐの作用を説明する。

【0042】

本実施形態の電子制御装置１００は、前述のように、回路基板１１０と、ハウジング１２０と、放熱部材１３０とを備えている。回路基板１１０は、隣接して配置されて配線１１５で接続された第１および第２の電子部品１１１，１１２を含む。ハウジング１２０は、回路基板１１０を収容する。放熱部材１３０は、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａとハウジング１２０との間に配置され、ハウジング１２０に対向する第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａに跨って設けられている。配線１１５は、放熱部材１３０よりも誘電率が低い低誘電率媒体１７０によって覆われている。

【0043】

このように、放熱部材１３０が第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａに跨って設けられることで、放熱部材１３０と放熱面１１１ａ，１１２ａおよびハウジング１２０との接触面積を増加させることができる。その結果、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａから放熱部材１３０を介してハウジング１２０へ移動する熱を増加させ、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱性を向上させることができる。

【0044】

また、上記のように、放熱部材１３０よりも誘電率が低い低誘電率媒体１７０によって配線１１５が覆われていることで、ノイズの発生を抑制することができる。すなわち、配線１１５に由来するノイズ強度Ｎは、配線１１５とハウジング１２０との間のインピーダンスＺに反比例する（Ｎ∝１／Ｚ）。また、配線１１５とハウジング１２０との間のインピーダンスＺは、配線１１５とハウジング１２０との間の空間を占める物質の静電容量Ｃおよび周波数ｆに反比例する（Ｚ＝１／（２πｆＣ））。さらに、静電容量Ｃは、真空の誘電率ε_０、配線１１５とハウジング１２０との間の空間を占める物質の比誘電率ε_ｓ、および面積Ｓに比例し、距離Ｄに反比例する（Ｃ＝ε_０・ε_ｓ・Ｓ／Ｄ）。

【0045】

したがって、配線１１５が放熱部材１３０よりも誘電率が低い低誘電率媒体１７０によって覆われることで、配線１１５が放熱部材１３０に覆われている場合と比較して、配線１１５の周囲の静電容量Ｃが減少する。その結果、配線１１５の周囲のインピーダンスＺが増加し、配線１１５に由来するノイズ強度Ｎが低下する。また、配線１１５を覆う低誘電率媒体１７０の体積が増加するほど、配線１１５に由来するノイズの抑制効果を向上させることができる。

【0046】

また、本実施形態の電子制御装置１００において、ハウジング１２０は、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａに対向する第１の凸部１６１と、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａに対向する第２の凸部１６２と、を有している。さらに、ハウジング１２０は、第１および第２の凸部１６１，１６２の間に設けられて配線１１５に対向する凹部１６３を有している。そして、放熱部材１３０は、これら第１の凸部１６１、凹部１６３、および第２の凸部１６２の形状に倣う形状を有し、回路基板１１０、第１の電子部品１１１、および第２の電子部品１１２とともに、配線１１５の周囲に低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を画定する。

【0047】

また、本実施形態の電子制御装置の製造方法Ｐは、上記電子制御装置１００を製造する方法である。電子制御装置の製造方法Ｐは、前述のように、工程Ｐ２と工程Ｐ３を有している。工程Ｐ２では、第１の凸部１６１と凹部１６３と第２の凸部１６２の形状に倣う放熱部材１３０をハウジング１２０に配置する。工程Ｐ３では、回路基板１１０を配線１１５が低誘電率媒体１７０によって覆われた状態でハウジング１２０に配置された放熱部材１３０の上に設置し、放熱部材１３０によって第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａを跨いで覆う。それと同時に、配線１１５の周囲に放熱部材１３０、回路基板１１０、第１の電子部品１１１、および第２の電子部品１１２によって低誘電率媒体１７０で満たされた空間を画定する。

【0048】

このように、本実施形態の電子制御装置１００および電子制御装置の製造方法Ｐでは、放熱部材１３０が第１の凸部１６１、凹部１６３、および第２の凸部１６２の形状に倣う形状を有する。これにより、ハウジング１２０の第１および第２の凸部１６１，１６２と反対側の放熱部材１３０の表面にハウジング１２０の凹部１６３の形状に対応する凹部を形成し、その凹部を配線１１５に対向させて配置することができる。その結果、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａの広い範囲と、ハウジング１２０の広い範囲を、放熱面１１１ａ，１１２ａを跨ぐ放熱部材１３０を介して熱的に接続することができ、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱性が向上する。さらに、放熱部材１３０の凹部と、回路基板１１０の表面と、第１および第２の電子部品１１１，１１２とによって、配線１１５の周囲に低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を画定し、配線１１５に由来するノイズを低減することができる。

【0049】

また、本実施形態の電子制御装置１００において、低誘電率媒体１７０は、たとえば、空気である。この場合、電子制御装置１００の製造工程において、配線１１５に低誘電率媒体１７０を塗布する工程を省略して、高い生産性の維持と生産コストの抑制が可能になる。さらに、配線１１５に由来するノイズを、配線１１５を覆う低誘電率媒体１７０としての空気によって低減することができる。

【0050】

以上説明したように、本実施形態によれば、第１および第２の電子部品１１１，１１２間の配線１１５に由来する輻射ノイズを抑制しつつ、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱性を向上させることが可能な電子制御装置１００を提供することができる。なお、本開示に係る電子制御装置は、前述の実施形態に係る電子制御装置１００の構成に限定されない。以下、図７から図９までを参照して、前述の実施形態に係る電子制御装置１００のいくつかの変形例を説明する。

【0051】

図５は、図３の電子制御装置１００の変形例１を示す第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。この変形例１では、第１の凸部１６１の頂面１６１ａにおいて凹部１６３に隣接する端縁が、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａにおいて配線１１５に隣接する端縁よりも、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａの中央側に位置している。同様に、この変形例１では、第２の凸部１６２の頂面１６２ａにおいて凹部１６３に隣接する端縁は、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａにおいて配線１１５に隣接する端縁よりも、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａの中央側に位置している。

【0052】

このような構成により、図５の変形例１に係る電子制御装置１００によれば、図３の実施形態に係る電子制御装置１００と比較して、配線１１５に対向する凹部１６３の幅と深さを拡大することが可能になる。その結果、放熱部材１３０の表面の配線１１５に対向する位置により大きな凹部を形成することができ、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0053】

また、図５に示す変形例１の電子制御装置１００では、第１の凸部１６１の頂面１６１ａにおいて凹部１６３と反対側の端縁は、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａにおいて配線１１５と反対側に位置する端縁よりも、第１の電子部品１１１の放熱面１１１ａの中央側に位置している。同様に、この変形例１では、第２の凸部１６２の頂面１６２ａにおいて凹部１６３と反対側の端縁は、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａにおいて配線１１５と反対側に位置する端縁よりも、第２の電子部品１１２の放熱面１１２ａの中央側に位置している。

【0054】

このような構成により、図５の変形例１に係る電子制御装置１００によれば、図３の前述の実施形態に係る電子制御装置１００と比較して、放熱部材１３０が第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａにおける凹部１６３と反対側の端縁の外側へ広がりやすくなる。その結果、放熱部材１３０の表面の配線１１５に対向する位置により大きな凹部を形成することができ、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0055】

図６は、図３の電子制御装置１００の変形例２を示す第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。この変形例２では、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａにおける凹部１６３と反対側の端縁だけが、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａにおいて配線１１５と反対側に位置する端縁よりも、それぞれの放熱面１１１ａ，１１２ａの中央側に位置している。

【0056】

この変形例２に係る電子制御装置１００によっても、変形例１に係る電子制御装置１００と同様に、放熱部材１３０が第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａにおける凹部１６３と反対側の端縁の外側へ広がりやすくなる。その結果、放熱部材１３０の表面の配線１１５に対向する位置により大きな凹部を形成することができ、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0057】

図７は、図３の電子制御装置１００の変形例３を示す第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。この変形例３では、第１および第２の凸部１６１，１６２の頂面１６１ａ，１６２ａにおける凹部１６３に隣接する端縁だけが、第１および第２の電子部品１１１，１１２の放熱面１１１ａ，１１２ａにおいて配線１１５に隣接する端縁よりも、それぞれの放熱面１１１ａ，１１２ａの中央側に位置している。

【0058】

この変形例３に係る電子制御装置１００によっても、変形例１に係る電子制御装置１００と同様に、配線１１５に対向する凹部１６３の幅と深さを拡大することが可能になる。その結果、放熱部材１３０の表面の配線１１５に対向する位置により大きな凹部を形成することができ、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0059】

図８は、図３の電子制御装置１００の変形例４を示す第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。図７に示す前述の変形例３に係る電子制御装置１００において、ハウジング１２０の第１および第２の凸部１６１，１６２の間の凹部１６３は、四角垂台形状または円錐台形状の第１および第２の凸部１６１，１６２の側面によって画定されていた。

【0060】

これに対し、図８の変形例４に係る電子制御装置１００において、ハウジング１２０の第１および第２の凸部１６１，１６２の間の凹部１６３は、回路基板１１０に垂直な側面と回路基板１１０に平行な底面によって画定されている。このような構成により、変形例４に係る電子制御装置１００によれば、図７の変形例３に係る電子制御装置１００と比較して、凹部１６３の容積を拡大して、配線１１５に対向する放熱部材１３０の凹部を拡大することができる。その結果、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0061】

図９は、図３の電子制御装置１００の変形例５を示す第１および第２の電子部品１１１，１１２の近傍の模式的な拡大断面図である。本変形例に係る電子制御装置１００は、ハウジング１２０の凹部１６３が凹曲面によって形成されている点のみが、図５に示す変形例１に係る電子制御装置１００と異なっている。本変形例に係る電子制御装置１００によれば、図５に示す変形例１に係る電子制御装置１００と同様の効果を奏することができるだけでなく、凹部１６３の容積を拡大することが可能になる。その結果、配線１１５の周囲の低誘電率媒体１７０によって満たされた空間を拡大して、配線１１５に起因する輻射ノイズをより低減することが可能になる。

【0062】

以上、図面を用いて本開示に係る電子制御装置の実施形態とその変形例を詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。たとえば、本開示に係る電子制御装置は、車載用以外にもインバータやコンバータなどの機器用に提供することも可能である。

【符号の説明】

【0063】

１００ 電子制御装置
１１０ 回路基板
１１１ 第１の電子部品
１１１ａ 放熱面
１１２ 第２の電子部品
１１２ａ 放熱面
１１５ 配線
１２０ ハウジング
１３０ 放熱部材
１６１ 第１の凸部
１６２ 第２の凸部
１６３ 凹部
１７０ 低誘電率媒体
Ｐ 電子制御装置の製造方法
Ｐ２ 放熱部材を配置する工程
Ｐ３ 回路基板を設置する工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】