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JP2012199354A - Electronic control device - Google Patents

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JP2012199354A
JP2012199354A JP2011061998A JP2011061998A JP2012199354A JP 2012199354 A JP2012199354 A JP 2012199354A JP 2011061998 A JP2011061998 A JP 2011061998A JP 2011061998 A JP2011061998 A JP 2011061998A JP 2012199354 A JP2012199354 A JP 2012199354A
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JP
Japan
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electronic component
circuit board
electronic
heat
control device
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Application number
JP2011061998A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Kawai
義夫 河合
Eiji Ichikawa
英司 市川
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Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize an electronic control device.SOLUTION: A heat generating electronic component 2a is mounted on a surface 3a of a circuit board 3. A lower heat generating electronic component than the electronic component 2a is mounted on a rear face 3b of the circuit board 3 at a location behind the electronic component 2a. Accordingly, the electronic component 2b can be used as a heat sink for the electronic component 2a and heat radiation property of heat generated in the electronic component 2a can be improved without separately providing a mechanism for radiating heat generated in the electronic component 2a. Further, because the electronic component 2b can be mounted on the reverse side of the electronic component 2a, a component mounting area of the circuit board 3 can be enlarged without increasing the circuit board 3 in size. As a result, downsizing of the electronic control device 1 can be achieved by downsizing of the circuit board 3.

Description

本発明は、回路基板の両面に電子部品が実装されている電子制御装置に関する。   The present invention relates to an electronic control device in which electronic components are mounted on both sides of a circuit board.

例えば、特許文献1には、電子部品がその表面に実装された配線基板が取り付けられたケースに、前記配線基板の裏面側から前記電子部品に近接するよう突接する台座と、この台座に連なる放熱用突条部とを設け、前記電子部品に発生する熱を、前記台座から前記放熱用突条部を介して前記ケースの広い範囲に拡散して逃がすようにした技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a pedestal that comes into close contact with the electronic component from the back side of the wiring substrate to a case where a wiring substrate having electronic components mounted on the surface thereof is attached, and heat dissipation that continues to the pedestal. There is disclosed a technique in which a protrusion is provided and heat generated in the electronic component is diffused from the pedestal to the wide range of the case through the heat dissipation protrusion.

特開2009−158796号公報JP 2009-158796 A

しかしながら、このような特許文献1においては、前記ケースの内側に、前記台座や前記放熱用突条部が突出することになり、前記台座や前記放熱用突条部が設けられた位置では、前記配線基板の裏面に電子部品を実装することが難しくなるので、その分前記配線基板が大きくなり、ひいては装置全体が大型化してしまう虞がある。   However, in such Patent Document 1, the pedestal and the radiating ridge portion will protrude inside the case, and at the position where the pedestal and the radiating ridge portion are provided, Since it becomes difficult to mount the electronic component on the back surface of the wiring board, the wiring board becomes larger correspondingly, and there is a possibility that the entire apparatus will be enlarged.

そこで、本発明の電子制御装置は、回路基板の一方の面に実装された発熱性のある第1の電子部品の裏側に、前記第1の電子部品よりも発熱性が低い第2の電子部品を配置し、前記第1の電子部品で発生した熱を前記第2の電子部品に放熱することを特徴としている。   In view of this, the electronic control device of the present invention has a second electronic component having a lower exothermic property than the first electronic component on the back side of the first electronic component having the exothermic property mounted on one surface of the circuit board. And the heat generated in the first electronic component is dissipated to the second electronic component.

本発明によれば、第1の電子部品の裏側に実装された第2の電子部品を、第1の電子部品のヒートシンクとして利用することができ、第1の電子部品で発生した熱を放熱させるための構成を別途設けることなく、第1の電子部品で発生した熱の放熱性能を向上させることができる。   According to the present invention, the second electronic component mounted on the back side of the first electronic component can be used as a heat sink for the first electronic component, and the heat generated in the first electronic component is dissipated. Therefore, the heat radiation performance of the heat generated in the first electronic component can be improved without providing a separate structure.

また、発熱性のある第1の電子部品の裏側にも第2の電子部品として電子部品を実装することが可能となり、回路基板を大きくすることなく当該回路基板の部品実装面積を拡大することができ、回路基板の小型化により電子制御装置の小型化を図ることができる。   In addition, an electronic component can be mounted as the second electronic component on the back side of the first electronic component having heat generation, and the component mounting area of the circuit board can be increased without increasing the circuit board. In addition, the electronic control device can be downsized by downsizing the circuit board.

本発明に係る電子制御装置の概略構成を模式的に示した分解斜視図。The disassembled perspective view which showed typically the schematic structure of the electronic controller which concerns on this invention. 本発明に係る電子制御装置の概略構成を模式的に示した分解斜視図。The disassembled perspective view which showed typically the schematic structure of the electronic controller which concerns on this invention. 本発明に係る電子制御装置を裏側からみた斜視図。The perspective view which looked at the electronic control unit concerning the present invention from the back side. 図3のA−A線に沿った断面図。Sectional drawing along the AA line of FIG. 図1のB−B線に沿った位置における回路基板の断面図。Sectional drawing of the circuit board in the position along the BB line of FIG. 本発明に係る電子制御装置の回路基板の表面のうち電子部品が実装される部分を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the part by which an electronic component is mounted among the surfaces of the circuit board of the electronic control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電子制御装置の回路基板の表面を電子部品とともに示した平面図。The top view which showed the surface of the circuit board of the electronic controller which concerns on this invention with the electronic component. 図5の一部を拡大してより具体的に示した説明図。Explanatory drawing which expanded a part of FIG. 5, and showed more concretely. 本発明に係る電子制御装置の第2実施形態の要部を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the principal part of 2nd Embodiment of the electronic controller which concerns on this invention. 本発明に係る電子制御装置の第3実施形態の要部を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the principal part of 3rd Embodiment of the electronic control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る電子制御装置の第4実施形態の要部を模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the principal part of 4th Embodiment of the electronic control apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1〜図3は、本発明に係る電子制御装置1の概略構成を模式的に示した説明図であり、図1及び図2は電子制御装置1の分解斜視図であり、図3は電子制御装置1を裏側からみた斜視図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are explanatory views schematically showing a schematic configuration of an electronic control device 1 according to the present invention, FIGS. 1 and 2 are exploded perspective views of the electronic control device 1, and FIG. It is the perspective view which looked at the control apparatus 1 from the back side.

電子制御装置1は、例えば、自動車に搭載されてエンジン、トランスミッション及びブレーキ等の制御に用いられるものであって、発熱性のある電子部品2が複数実装された矩形板状の回路基板3と、回路基板3に取り付けられ、回路基板3に形成される電子回路と外部機器とを電気的に接続するコネクタ4と、回路基板3が収容固定されるケース5と、ケース5に収容された回路基板3を覆う上側のカバー6と、ケース5とカバー6との接合部分をシールするシール部材7と、から大略構成されている。   The electronic control device 1 is, for example, mounted on an automobile and used for controlling an engine, a transmission, a brake, and the like, and has a rectangular plate-like circuit board 3 on which a plurality of heat-generating electronic components 2 are mounted, A connector 4 attached to the circuit board 3 to electrically connect an electronic circuit formed on the circuit board 3 and an external device, a case 5 in which the circuit board 3 is housed and fixed, and a circuit board housed in the case 5 3 and an upper cover 6 that covers 3 and a seal member 7 that seals a joint portion between the case 5 and the cover 6.

回路基板3に実装される電子部品2としては、例えば、IC、FET(電界効果トランジスタ)、MOSFET(酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、トランジスタ、ダイオード、抵抗等が挙げられる。   Examples of the electronic component 2 mounted on the circuit board 3 include an IC, a FET (field effect transistor), a MOSFET (oxide semiconductor field effect transistor), a transistor, a diode, and a resistor.

ケース5及びカバー6は、電子制御装置1の筐体8を構成するものであって、ケース5は略矩形の皿形状を呈し、カバー6は略矩形板状を呈している。   The case 5 and the cover 6 constitute the casing 8 of the electronic control device 1. The case 5 has a substantially rectangular dish shape, and the cover 6 has a substantially rectangular plate shape.

ケース5は、アルミや鉄等の放熱性に優れた金属材料によって形成されており、略矩形板状の底壁9と、底壁8の外周縁に立設された側壁10と、側壁10の先端側に全周に亙って設けられた鍔状のフランジ部11と、を有している。   The case 5 is made of a metal material excellent in heat dissipation such as aluminum or iron, and has a substantially rectangular plate-like bottom wall 9, a side wall 10 erected on the outer periphery of the bottom wall 8, And a flange-like flange portion 11 provided over the entire circumference on the distal end side.

底壁9には、窓部12が貫通形成されており、この窓部12より、ケース5とカバー6とを組み付けた際にコネクタ4の一端が外部に突出する。この窓部12の周囲には、シール部材13が配置されており、窓部12とコネクタ4との間が液密にシールされている。   A window 12 is formed through the bottom wall 9. One end of the connector 4 protrudes from the window 12 when the case 5 and the cover 6 are assembled. A sealing member 13 is disposed around the window portion 12, and the space between the window portion 12 and the connector 4 is liquid-tightly sealed.

ケース5の底壁9の内側面には、回路基板3の表面3aの外周側に実装された電子部品2c、2dで発生した熱が放熱される第1、第2放熱用台座14、15が突設されている。これら第1、第2放熱用台座14、15は、回路基板3が組み付けられた際に、この回路基板3の裏面3bのうち電子部品2cあるいは2dの裏側の部分と対向するようにそれぞれ設けられている。そして、回路基板3の裏面3bと第1放熱用台座14との間、及び回路基板3の裏面3bと第2放熱用台座15との間には、それぞれ第1、第2放熱シート16、17が挟み込まれている。ここで、各放熱シート16、17は、例えば放熱グリス等でもよく、いわゆる熱伝導材であれば、シート状のものに限定されるものではない。   On the inner side surface of the bottom wall 9 of the case 5, there are first and second radiating bases 14, 15 for radiating heat generated by the electronic components 2 c, 2 d mounted on the outer peripheral side of the surface 3 a of the circuit board 3. Projected. These first and second radiating bases 14 and 15 are respectively provided so as to face the back part of the electronic component 2c or 2d in the back surface 3b of the circuit board 3 when the circuit board 3 is assembled. ing. And between the back surface 3b of the circuit board 3 and the 1st heat radiating base 14, and between the back surface 3b of the circuit board 3 and the 2nd heat radiating base 15, respectively, the 1st, 2nd heat radiating sheet 16, 17 is each. Is sandwiched. Here, the heat radiation sheets 16 and 17 may be, for example, heat radiation grease, and are not limited to sheet-like materials as long as they are so-called heat conductive materials.

ケース5の底壁9の外側面のうち、第1、第2放熱用台座14、15が設けられた部分の裏側にあたる部分には、第1、第2放熱フィン18、19が設けられている。第1、第2放熱フィン18、19は、各放熱用台座14、15が受熱した熱を効率よく放熱するために設けられたものである。なお、本実施形態では、各放熱フィン18、19は、底壁9の長手方向(図1、図2あるいは図3における左右方向)に沿うように設けられている。   First and second radiating fins 18 and 19 are provided on the outer surface of the bottom wall 9 of the case 5 on the back side of the portion where the first and second radiating bases 14 and 15 are provided. . The first and second radiating fins 18 and 19 are provided to efficiently radiate the heat received by the radiating bases 14 and 15. In the present embodiment, the heat radiating fins 18 and 19 are provided along the longitudinal direction of the bottom wall 9 (the left-right direction in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3).

ケース5のフランジ部11には、フランジ部11の全周に亙って連続するシール溝20が形成されている。このシール溝20には、シール部材7とともにカバー6に設けられた突条21(後述)が挿入されるようになっている。そのため、ケース5とカバー6との接合部分は、このシール部材7によって全周に亙って液密にシールされている。   The flange portion 11 of the case 5 is formed with a seal groove 20 that is continuous over the entire circumference of the flange portion 11. A protrusion 21 (described later) provided on the cover 6 together with the seal member 7 is inserted into the seal groove 20. Therefore, the joint between the case 5 and the cover 6 is liquid-tightly sealed by the seal member 7 over the entire circumference.

また、ケース5には、電子制御装置1の車体(図示外)への取り付けのため一対の第1、第2ブラケット22、23が一体に設けられている。本実施形態では、第1ブラケット22に設けられた上下方向に貫通する貫通穴22aと、第2ブラケット23に設けられた側方に開口する切欠溝23aとにより、電子制御装置1の前記車体への取り付けが行われる。   The case 5 is integrally provided with a pair of first and second brackets 22 and 23 for mounting the electronic control device 1 to a vehicle body (not shown). In the present embodiment, the through-hole 22a penetrating in the vertical direction provided in the first bracket 22 and the cutout groove 23a provided in the second bracket 23 to the side are provided to the vehicle body of the electronic control device 1. Is installed.

カバー6は、金属材料または樹脂材料によって形成されており、ケース5内に収容固定された回路基板3を覆うようにケース5に組み付けられる。カバー6は、その4隅がねじ24によってケース5に対して固定されている。   The cover 6 is formed of a metal material or a resin material, and is assembled to the case 5 so as to cover the circuit board 3 accommodated and fixed in the case 5. The four corners of the cover 6 are fixed to the case 5 with screws 24.

このカバー6の外周縁には、前述した突条21がカバー6外周縁の全周に亙って連続するよう形成されている。この突条21は、ケース5のフランジ部11に設けられたシール溝20に係合するものである。   On the outer peripheral edge of the cover 6, the above-described protrusion 21 is formed so as to be continuous over the entire outer periphery of the cover 6. The ridge 21 engages with a seal groove 20 provided in the flange portion 11 of the case 5.

また、カバー6に形成された貫通穴25には、筐体8内部と外部との圧力差を調整する呼吸フィルタ26が取り付けられている。この貫通穴25の外周縁部には、全周に亙って、呼吸フィルタ26への水の直撃を抑制する外周壁27が突出形成されている。   A breathing filter 26 that adjusts the pressure difference between the inside and the outside of the housing 8 is attached to the through hole 25 formed in the cover 6. An outer peripheral wall 27 that suppresses the direct hit of water on the breathing filter 26 is formed on the outer peripheral edge of the through hole 25 so as to protrude over the entire periphery.

回路基板3は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等からなり、ケース5に対する取付面となる裏面3bに、外部のコネクタ(図示外)とそれぞれ接続される2つ接続口4a、4bを有するコネクタ4が取り付けられている。   The circuit board 3 is made of, for example, glass epoxy resin, and a connector 4 having two connection ports 4a and 4b connected to an external connector (not shown) on the back surface 3b serving as a mounting surface for the case 5 is attached. It has been.

また、回路基板3は、その外周縁の複数箇所が、ねじ28によってケース5に固定されている。尚、回路基板3をケース5に対して接着材で固定することも可能である。   In addition, the circuit board 3 is fixed to the case 5 by screws 28 at a plurality of locations on the outer periphery. The circuit board 3 can be fixed to the case 5 with an adhesive.

そして、図4に示すように、回路基板3の表面3aの中央部分には、第1の電子部品としての電子部品2aが実装され、回路基板の裏面3bには、電子部品2aの裏側となる位置に、電子部品2aよりも発熱性の低い第2の電子部品としての電子部品2bが実装されている。つまり、電子部品2aの裏側に、電子部品2aよりも発熱性の低い電子部品2bを配置することで、この電子部品2bをヒートシンクとして利用している。電子部品2aには、CPUやIC等の集積回路や、その他本制御装置の稼働時に発熱性の高い部品が使用できる。電子部品2bには、電子部品2aで用いる集積回路よりも低稼働(発熱性の低い)の集積回路や、熱容量に対し、本制御装置(電子制御装置1)の稼働時に発熱性の低い各種部品が使用できる。   And as shown in FIG. 4, the electronic component 2a as a 1st electronic component is mounted in the center part of the surface 3a of the circuit board 3, and it becomes the back side of the electronic component 2a in the back surface 3b of a circuit board. An electronic component 2b as a second electronic component having lower heat generation than the electronic component 2a is mounted at the position. That is, the electronic component 2b is used as a heat sink by disposing the electronic component 2b having lower heat generation than the electronic component 2a on the back side of the electronic component 2a. As the electronic component 2a, an integrated circuit such as a CPU or an IC, or other components having high heat generation when the control device is operated can be used. The electronic component 2b includes an integrated circuit that operates less (less exothermic) than the integrated circuit used in the electronic component 2a, and various components that are less exothermic when the control device (electronic control device 1) is operating with respect to heat capacity. Can be used.

図5〜図8を用いて詳述すると、回路基板3には、電子部品2aで発生した熱を電子部品2bに効率よく伝導するために、電子部品2aが実装される部分に、導体パターン29とサーマルビア30が形成されている。導体パターン29は、電子部品2の端子31が半田等によって電気的に接続された電子回路構成用の導体パターン29aと、主として電子部品2に発生する熱を伝導するための放熱用の導体パターン29b、29c、29d、29eと、に大別される。また、放熱用の導体パターン29b、29c、29d、29eは、放熱用として設置するのみでなく、電子回路構成用の導体パターン29a、特にGNDパターンの一部として設置してもよい。   5 to 8, the circuit board 3 has a conductor pattern 29 on a portion where the electronic component 2a is mounted in order to efficiently conduct heat generated in the electronic component 2a to the electronic component 2b. And a thermal via 30 is formed. The conductor pattern 29 includes an electronic circuit configuration conductor pattern 29a in which the terminals 31 of the electronic component 2 are electrically connected by solder or the like, and a heat dissipation conductor pattern 29b mainly for conducting heat generated in the electronic component 2. 29c, 29d, and 29e. In addition, the heat dissipating conductor patterns 29b, 29c, 29d, and 29e may be installed not only for heat dissipation but also as part of the conductor pattern 29a for electronic circuit configuration, particularly the GND pattern.

ここで、図5は図1のB−B線に沿った位置における回路基板3の断面図であり、図6は回路基板3の表面3aのうち電子部品2aが実装される部分を模式的に示した説明図であり、図7は回路基板3の表面3aを電子部品2aとともに示した平面図であり、図8は図5の一部を拡大してより具体的に示した説明図である。   Here, FIG. 5 is a cross-sectional view of the circuit board 3 at a position along the line BB in FIG. 1, and FIG. 6 schematically shows a portion of the surface 3a of the circuit board 3 where the electronic component 2a is mounted. FIG. 7 is a plan view showing the surface 3a of the circuit board 3 together with the electronic component 2a, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing a part of FIG. 5 more specifically. .

回路基板3の表面3aには、電子部品2aの下面と略同じ大きさの範囲内にパターン形成されるとともに、電子部品2aの下面に電気的接続される略矩形の放熱用の導体パターン29bが形成されている。また、回路基板3の裏面3bには、電子部品2bの下面と略同じ大きさの範囲内にパターン形成されるとともに、電子部品2bの下面に電気的に接続される略矩形の放熱用の導体パターン29cが形成されている。   On the front surface 3a of the circuit board 3, a substantially rectangular heat-dissipating conductor pattern 29b is formed within the range of the same size as the lower surface of the electronic component 2a and is electrically connected to the lower surface of the electronic component 2a. Is formed. The back surface 3b of the circuit board 3 is formed with a pattern in a range of approximately the same size as the lower surface of the electronic component 2b, and is a substantially rectangular heat dissipating conductor that is electrically connected to the lower surface of the electronic component 2b. A pattern 29c is formed.

回路基板3の表面3aに形成され、電子部品2aの端子31に接続される電子回路構成用の導体パターン29aは、図7に示すように、電子部品2aの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29bと電気的に接続されないように形成されている。また、回路基板3の裏面3bに形成され、電子部品2bの端子31に接続される電子回路構成用の導体パターン(図示せず)も、図7と同様に、電子部品2bの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29cと電気的に接続されないように形成されている。尚、電子部品2a、2bが裏面にヒートシンクを持つ場合、該ヒートシンクがGNDに設定されている際は、放熱用の導体パターン29b、29cは電子回路のGNDパターンの一部としてもよい。   As shown in FIG. 7, the conductor pattern 29a for electronic circuit configuration formed on the surface 3a of the circuit board 3 and connected to the terminal 31 of the electronic component 2a is electrically radiated to the lower surface of the electronic component 2a. The conductive pattern 29b is not electrically connected. Also, a conductor pattern (not shown) for constituting an electronic circuit formed on the back surface 3b of the circuit board 3 and connected to the terminal 31 of the electronic component 2b is electrically connected to the lower surface of the electronic component 2b as in FIG. It is formed so as not to be electrically connected to the heat dissipating conductor pattern 29c connected to. When the electronic components 2a and 2b have a heat sink on the back surface, when the heat sink is set to GND, the heat radiation conductor patterns 29b and 29c may be part of the GND pattern of the electronic circuit.

そして、回路基板3の電子部品2a、2bが実装される部分には、回路基板3の内部に、複数層(本実施形態では2層)の放熱用の導体パターン29d、29eが形成されている。   In the portion of the circuit board 3 where the electronic components 2a and 2b are mounted, a plurality of layers (two layers in this embodiment) of heat radiation conductive patterns 29d and 29e are formed inside the circuit board 3. .

また、回路基板3の電子部品2a、2bが実装される部分には、図6に示すように、回路基板3を貫通する複数(本実施形態では20個)の貫通穴32が形成され、これら各貫通穴32の内周面に銅メッキを施すことで、複数のサーマルビア30が形成されている。このサーマルビア30によって、回路基板3の電子部品2a、2bが実装される部分に形成された放熱用の導体パターン29b、29c、29d、29eは、その回路基板3厚さ方向(図5における上下方向)で異なる位置(異なる層)の放熱用の導体パターン29b、29c、29d、29eと電気的に接続されている。   Further, as shown in FIG. 6, a plurality of (20 in this embodiment) through holes 32 penetrating the circuit board 3 are formed in a portion where the electronic components 2 a and 2 b of the circuit board 3 are mounted. A plurality of thermal vias 30 are formed by performing copper plating on the inner peripheral surface of each through hole 32. The thermal vias 30 allow the heat dissipating conductor patterns 29b, 29c, 29d, 29e formed on the portion of the circuit board 3 where the electronic components 2a, 2b are mounted to be in the thickness direction of the circuit board 3 (up and down in FIG. 5). The conductive patterns 29b, 29c, 29d, and 29e for heat radiation at different positions (different layers) in the (direction) are electrically connected.

本実施形態では、回路基板3の表面3aで発生した電子部品2aの熱を、回路基板3の裏面3bの電子部品2bに伝導するために、サーマルビア30が回路基板3を貫通するよう形成されている。   In the present embodiment, the thermal via 30 is formed so as to penetrate the circuit board 3 in order to conduct the heat of the electronic component 2 a generated on the front surface 3 a of the circuit board 3 to the electronic component 2 b on the back surface 3 b of the circuit board 3. ing.

サーマルビア30は、その一端は電子部品2aもしくは2bの一方の下面に対して電気的に接続されているが、その他端は電子部品2a、2bの双方の下面に対して電気的に接続されないように形成されている。   One end of the thermal via 30 is electrically connected to the lower surface of one of the electronic components 2a or 2b, but the other end is not electrically connected to the lower surfaces of both the electronic components 2a and 2b. Is formed.

より具体的には、図8に示すように、電子部品2aの下面に一端が電気的に接続されたサーマルビア30aは、その他端側のランド33が回路基板3の裏面3bで絶縁体である基板レジスト34によって覆われ、電子部品2bの下面及び回路基板3の裏面3bに形成された放熱用の導体パターン29bに電気的に接続されないようになっている。また、電子部品2bの下面に一端が電気的に接続されたサーマルビア30bは、その他端側のランド35が回路基板3の表面3aで絶縁体である基板レジスト34によって覆われ、電子部品2aの下面及び回路基板3の表面3aに形成された放熱用の導体パターン29bに電気的に接続されないようになっている。また、サーマルビア30a及びサーマルビア30bは、図6に示すように、電子部品2aに対応する(一端が電子部品2aに電気的に接続された)サーマルビア30a列と、電子部品2bに対応する(一端が電子部品2bに電気的に接続された)サーマルビア30b列とが、回路基板3に交互に配列されている。これは、サーマルビア30aとサーマルビア30bをできるだけ隣接して配置することで放熱性を向上させるための配置であり、このほか対角方向の斜線状や、市松模様状などに交互に配置してもよい。   More specifically, as shown in FIG. 8, in the thermal via 30 a having one end electrically connected to the lower surface of the electronic component 2 a, the land 33 on the other end side is an insulator on the back surface 3 b of the circuit board 3. It is covered with the substrate resist 34 and is not electrically connected to the heat dissipation conductor pattern 29b formed on the lower surface of the electronic component 2b and the back surface 3b of the circuit board 3. Further, in the thermal via 30b, one end of which is electrically connected to the lower surface of the electronic component 2b, the land 35 on the other end side is covered with the substrate resist 34, which is an insulator, on the surface 3a of the circuit board 3, and the electronic component 2a It is not electrically connected to the heat dissipating conductor pattern 29 b formed on the lower surface and the surface 3 a of the circuit board 3. Further, as shown in FIG. 6, the thermal via 30a and the thermal via 30b correspond to the electronic component 2a (one end is electrically connected to the electronic component 2a) and the electronic component 2b. Thermal via 30 b rows (one end of which is electrically connected to the electronic component 2 b) are alternately arranged on the circuit board 3. This is an arrangement for improving the heat dissipation by arranging the thermal via 30a and the thermal via 30b as close as possible. In addition, the thermal via 30a and the thermal via 30b are alternately arranged in diagonal lines or checkered patterns. Also good.

尚、図8中の36は電子部品2aの下面に付随するヒートシンクであり、図8中の37は電子部品2bの下面に付随するヒートシンクである。また、図8中の38は半田である。また、図8中に示す太さの異なる2種類の矢印は、電子部品2aに発生した熱の流れを模式的に示したものであって、太い矢印はその部分における伝熱量が相対的に多いことを表し、細い矢印はその部分における伝熱量が相対的に少ないことを表している。   8 is a heat sink attached to the lower surface of the electronic component 2a, and 37 in FIG. 8 is a heat sink attached to the lower surface of the electronic component 2b. Further, reference numeral 38 in FIG. 8 denotes solder. Also, the two types of arrows having different thicknesses shown in FIG. 8 schematically show the flow of heat generated in the electronic component 2a, and the thick arrows have a relatively large amount of heat transfer in that portion. A thin arrow indicates that the amount of heat transfer in that portion is relatively small.

このような本実施形態においては、回路基板3を挟んで電子部品2aの裏側に、電子部品2aよりも発熱性の低い電子部品2bを配置することで、この電子部品2bをヒートシンクとして利用することができ、回路基板3の表面3a側で発生した電子部品2a熱を放熱させるための構成を、回路基板3の裏面3b側に別途設けることなく、電子部品2aで発生した熱の放熱性能を向上させることができる。   In this embodiment, the electronic component 2b is used as a heat sink by disposing the electronic component 2b having lower heat generation than the electronic component 2a on the back side of the electronic component 2a with the circuit board 3 interposed therebetween. It is possible to improve the heat dissipation performance of the heat generated in the electronic component 2a without separately providing the structure for radiating the heat of the electronic component 2a generated on the surface 3a side of the circuit board 3 on the back surface 3b side of the circuit board 3. Can be made.

また、発熱性のある電子部品2aの裏側にも、電子部品2bを実装することになるため、回路基板3を大きくすることなく回路基板3の実質的な部品実装面積が拡大することになり、回路基板3の小型化による電子制御装置1の小型化を図ることができる。   In addition, since the electronic component 2b is mounted on the back side of the heat-generating electronic component 2a, the substantial component mounting area of the circuit board 3 is increased without increasing the circuit board 3. The electronic control device 1 can be downsized by downsizing the circuit board 3.

そして、回路基板3は、電子部品2aが実装される位置に、複数のサーマルビア30が貫通形成されているので、回路基板3の表面3aで発生した熱を、回路基板3の裏面3bまでサーマルビア30で伝導することができるので、回路基板3の裏面3bに実装された電子部品2bに効率よく放熱することができる。   Since the circuit board 3 has a plurality of thermal vias 30 penetratingly formed at the position where the electronic component 2 a is mounted, the heat generated on the front surface 3 a of the circuit board 3 is thermally transferred to the back surface 3 b of the circuit board 3. Since it can be conducted through the via 30, heat can be efficiently radiated to the electronic component 2 b mounted on the back surface 3 b of the circuit board 3.

尚、電子部品2bの熱容量が電子部品2aの熱容量よりも大きくなるように設定すれば、電子部品2aで発生した熱を電子部品2bで一層確実に吸収することができる。また、サーマルビア30に放熱材等を充填して、回路基板3の表面3aと裏面3bとの間の熱伝導性を向上させ、電子部品2aの放熱性を向上させるようにしてもよい。また、電子部品2a、2bは、それぞれ複数個の部品によって構成してもよい。   If the heat capacity of the electronic component 2b is set to be larger than the heat capacity of the electronic component 2a, the heat generated by the electronic component 2a can be more reliably absorbed by the electronic component 2b. Further, the thermal via 30 may be filled with a heat dissipation material or the like to improve the thermal conductivity between the front surface 3a and the back surface 3b of the circuit board 3 and to improve the heat dissipation of the electronic component 2a. Moreover, you may comprise the electronic components 2a and 2b by several components, respectively.

ここで、回路基板3の電子部品2aが実装される部分に形成される導体パターン29及びサーマルビア30は、図9〜図11のように形成することも可能である。   Here, the conductor pattern 29 and the thermal via 30 formed in the part where the electronic component 2a of the circuit board 3 is mounted can also be formed as shown in FIGS.

図9に示す第2実施形態の電子制御装置50おいては、電子部品2aが実装される部分に形成されたサーマルビア30が、回路基板3を貫通しない、いわゆるブラインドビアとなっており、電子部品2aの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29bと、電子部品2bの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29cと、が電気的に接続されないように構成されている。   In the electronic control device 50 of the second embodiment shown in FIG. 9, the thermal via 30 formed in the portion where the electronic component 2a is mounted is a so-called blind via that does not penetrate the circuit board 3, and the electronic The heat dissipating conductor pattern 29b electrically connected to the lower surface of the component 2a and the heat dissipating conductor pattern 29c electrically connected to the lower surface of the electronic component 2b are configured not to be electrically connected. Yes.

詳述すると、電子部品2aの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29bは、サーマルビア30を介して、回路基板30の内部に形成された放熱用の導体パターン29dと電気的に接続されている。電子部品2bの下面に電気的に接続される放熱用の導体パターン29cは、サーマルビア30を介して、回路基板30の内部に形成された放熱用の導体パターン29eと電気的に接続されている。そして、回路基板30の内部に形成された放熱用の導体パターン29cと放熱用の導体パターン29dとは、互いに電気的に接続されないように構成されている。   More specifically, the heat dissipating conductor pattern 29b electrically connected to the lower surface of the electronic component 2a is electrically connected to the heat dissipating conductor pattern 29d formed inside the circuit board 30 through the thermal via 30. It is connected. The heat dissipating conductor pattern 29c electrically connected to the lower surface of the electronic component 2b is electrically connected to the heat dissipating conductor pattern 29e formed inside the circuit board 30 through the thermal via 30. . The heat dissipating conductor pattern 29c and the heat dissipating conductor pattern 29d formed inside the circuit board 30 are configured not to be electrically connected to each other.

尚、図9中に示す太さの異なる2種類の矢印は、電子部品2aに発生した熱の流れを模式的に示したものであって、太い矢印はその部分における伝熱量が相対的に多いことを表し、細い矢印はその部分における伝熱量が相対的に少ないことを表している。   Note that the two types of arrows with different thicknesses shown in FIG. 9 schematically show the flow of heat generated in the electronic component 2a, and the thick arrows have a relatively large amount of heat transfer in that portion. A thin arrow indicates that the amount of heat transfer in that portion is relatively small.

また図10に示す第3実施形態の電子制御装置52では、サーマルビア30が電子部品2a、2bの直下ではなく電子部品2a、2bの外側に形成され、電子部品2aの端子31が接続された回路基板3の表面3a側の電子回路構成の導体パターン29aが、電子部品2aの外側に形成されたサーマルビア30に電気的に接続されている。サーマルビア30は、回路基板3を貫通し、回路基板3の裏面3bに形成された電子回路構成用の導体パターン29aのうち、電子部品2bの端子31と電気的に接続されていない電子回路構成用の導体パターン29aに対して電気的に接続されている。そして、電子部品2bの端子31と電気的に接続されていない回路基板3の裏面3bに形成された電子回路構成用の導体パターン29aが、回路基板3の裏面3bに形成された電子回路構成用の導体パターン29aのうち、電子部品2bの端子31と電気的に接続されている電子回路構成用の導体パターン29aと近接するように構成されている。換言すれば、電子部品2bの端子31と電気的に接続されていない回路基板3の裏面3bに形成された電子回路構成用の導体パターン29aが、電子部品2bに近接するように構成されている。   Further, in the electronic control device 52 of the third embodiment shown in FIG. 10, the thermal via 30 is formed not outside the electronic components 2a and 2b but outside the electronic components 2a and 2b, and the terminal 31 of the electronic component 2a is connected. A conductor pattern 29a having an electronic circuit configuration on the surface 3a side of the circuit board 3 is electrically connected to a thermal via 30 formed outside the electronic component 2a. The thermal via 30 penetrates the circuit board 3, and the electronic circuit configuration that is not electrically connected to the terminal 31 of the electronic component 2 b in the electronic circuit configuration conductor pattern 29 a formed on the back surface 3 b of the circuit board 3. Is electrically connected to the conductive pattern 29a. An electronic circuit configuration conductor pattern 29a formed on the back surface 3b of the circuit board 3 that is not electrically connected to the terminal 31 of the electronic component 2b is formed on the back surface 3b of the circuit board 3 Among the conductive patterns 29a, the electronic circuit constituting conductor pattern 29a electrically connected to the terminal 31 of the electronic component 2b is configured to be close to the conductive pattern 29a. In other words, the electronic circuit configuration conductor pattern 29a formed on the back surface 3b of the circuit board 3 that is not electrically connected to the terminal 31 of the electronic component 2b is configured to be close to the electronic component 2b. .

尚、図10中に示す太さの異なる2種類の矢印は、電子部品2aに発生した熱の流れを模式的に示したものであって、電気的に接続されている部分では伝熱量が相対的に多くなり(太い矢印の部分)、電気的に接続されておらず連続していない部分では、伝熱量が相対的に少なくなる(細い矢印の部分)ことを表している。   Note that the two types of arrows with different thicknesses shown in FIG. 10 schematically show the flow of heat generated in the electronic component 2a, and the amount of heat transfer is relative in the electrically connected portions. In a portion that is not electrically connected and is not continuous, the amount of heat transfer is relatively small (a thin arrow portion).

この第3実施形態では、電子部品2aで発生した熱の一部が、電子部品2aの外側に形成されたサーマルビア30を経て回路基板3の裏面3b側の電子部品2bに伝達されることになる。   In the third embodiment, a part of the heat generated in the electronic component 2a is transmitted to the electronic component 2b on the back surface 3b side of the circuit board 3 through the thermal via 30 formed outside the electronic component 2a. Become.

図11に示す第4実施形態の電子制御装置53では、電子部品2aの下面に電気的に接続された回路基板3の表面3aの放熱用の導体パターン29bが、サーマルビア30を介して、電子部品2bの下面に電気的に接続された回路基板3の裏面3bの放熱用の導体パターン29cと電気的に接続された構成となっている。   In the electronic control device 53 of the fourth embodiment shown in FIG. 11, the heat radiation conductor pattern 29b on the surface 3a of the circuit board 3 electrically connected to the lower surface of the electronic component 2a is connected via the thermal via 30 to the electronic The circuit board 3 is electrically connected to the heat dissipating conductor pattern 29c on the back surface 3b of the circuit board 3 electrically connected to the lower surface of the component 2b.

尚、図11中に示す矢印は、電子部品2aに発生した熱の流れを模式的に示したものである。   Note that the arrows shown in FIG. 11 schematically show the flow of heat generated in the electronic component 2a.

1…電子制御装置
2a…電子部品
2b…電子部品
3…回路基板
5…ケース
6…カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic control apparatus 2a ... Electronic component 2b ... Electronic component 3 ... Circuit board 5 ... Case 6 ... Cover

Claims (3)

電子部品が両面に実装された回路基板と、
前記回路基板の一方の面に実装された発熱性のある第1の電子部品と、
前記回路基板の他方の面に実装され、前記第1の電子部品の裏側に位置する前記第1の電子部品よりも発熱性が低い第2の電子部品と、を有し、
前記第1の電子部品で発生した熱を前記第2の電子部品に放熱することを特徴とする電子制御装置。
A circuit board with electronic components mounted on both sides;
A first heat-generating electronic component mounted on one surface of the circuit board;
A second electronic component mounted on the other surface of the circuit board and having lower heat generation than the first electronic component located on the back side of the first electronic component;
An electronic control device, wherein heat generated in the first electronic component is radiated to the second electronic component.
前記第2の電子部品は、前記第1の電子部品よりも熱容量が大きいことを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to claim 1, wherein the second electronic component has a larger heat capacity than the first electronic component. 前記回路基板は、前記第1の電子部品が実装された位置に、複数のサーマルビアが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to claim 1, wherein the circuit board is provided with a plurality of thermal vias at a position where the first electronic component is mounted.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014229627A (en) * 2013-05-17 2014-12-08 アスモ株式会社 Electronic apparatus
CN104754918A (en) * 2013-12-26 2015-07-01 株式会社电装 Electronic control unit and electric power steering apparatus having the same
JP2016129198A (en) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社デンソー Electronic device
WO2022004183A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 日立Astemo株式会社 Electronic control device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026552A (en) * 2000-07-11 2002-01-25 Murata Mfg Co Ltd Method for arranging circuit module and part

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026552A (en) * 2000-07-11 2002-01-25 Murata Mfg Co Ltd Method for arranging circuit module and part

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014229627A (en) * 2013-05-17 2014-12-08 アスモ株式会社 Electronic apparatus
CN104754918A (en) * 2013-12-26 2015-07-01 株式会社电装 Electronic control unit and electric power steering apparatus having the same
JP2015123846A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社デンソー Electronic control unit electronic power steering device using the same
US9555828B2 (en) 2013-12-26 2017-01-31 Denso Corporation Electronic control unit and electric power steering apparatus having the same
CN104754918B (en) * 2013-12-26 2018-07-20 株式会社电装 Electronic control unit and electric power-assisted steering apparatus with electronic control unit
JP2016129198A (en) * 2015-01-09 2016-07-14 株式会社デンソー Electronic device
WO2022004183A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 日立Astemo株式会社 Electronic control device

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