JP2006032490A

JP2006032490A - エンジン制御回路装置

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Publication number: JP2006032490A
Application number: JP2004206218A
Authority: JP
Inventors: Kiyoomi Sumiya; 清臣角谷; Kuniyuki Eguchi; 州志江口; Masahiro Sasaki; 正浩佐々木; Takuya Mayuzumi; 黛　　拓也
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-02-02
Also published as: DE602005000529T2; US20060012034A1; EP1626616A1; EP1626616B1; DE602005000529D1; CN1722431A

Abstract

【課題】耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所に設置することができるエンジン制御回路装置を提供する。
【解決手段】複数のパッケージングされた電子部品１を実装した回路基板２と、この回路基板２に実装され外部回路に接続するためのコネクタ３とを有するエンジン制御回路装置において、コネクタ３の接続部３ａ以外の部分と回路基板２とを覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部４と、この樹脂部４に一体成形され、冷却媒体が流れて樹脂部４を冷却する冷却配管５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、この回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有する回路装置に係わり、特に、自動車、船舶機、農耕機、工機等に備えられたエンジン制御回路装置に関する。

近年、自動車を始め船舶機、農耕機、工機で使用されるエンジンを制御するモジュール（以下、エンジン制御回路装置）の熱環境が年々過酷なものとなってきている。すなわち、エンジン制御回路装置の設置場所が車室内置きからエンジンルーム、オンエンジンへと移り変わってより高温に晒されるようになり、また制御負荷の大電流化に伴い発熱量が増加し、小型化により単位体積当たりの発熱量が増加している。

エンジン制御回路装置は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、それを覆う筐体から成る非防水構造が一般的であったが、上記したエンジンルーム実装に対応するため、筐体に放熱構造と防水構造を持たせたものが主流となりつつある。そして、さらに熱環境が苛酷なオンエンジン実装の場合、エンジン制御回路装置の耐熱性は１３０℃以上が求められる。

ここで従来例えば、片面に電子部品が搭載された金属基板と、この金属基板を蓋として電子部品を格納する放熱フィン付きケースと、これら金属基板とケースとの間に充填された樹脂と備えた電子回路装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、ケースの放熱フィンと、金属基板の部品が搭載されていない面（電子回路装置の取付面）との両方から放熱するようになっている。

特開平１１−３５４９５６号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記従来技術は、明確に記載されていないが、金属基板とケースとの間に充填された樹脂は、熱可塑性樹脂となっている（なぜなら、熱硬化性樹脂を充填する場合には高圧で注入する必要があり、ケースが損傷する可能性があるから）。そして、汎用性の熱可塑性樹脂は、その線膨張係数が例えば５０ｐｐｍ程度であり、回路基板や電子部品、その他構造物との線膨張係数の差が大きくなってしまい、熱膨張により電子部品を損傷する可能性がある。また、熱可塑性樹脂の線膨張係数を低くしようとすると、コストが高くなる。

本発明の目的は、耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所に設置することができるエンジン制御回路装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、前記樹脂部に一体成形され、前記樹脂部を冷却する冷却手段とを備える。

本発明においては、複数の電子部品及びコネクタが実装された回路基板を熱伝導性がよい熱硬化性樹脂で覆うので、電子部品の放熱性が向上し、さらに樹脂部に一体成形された冷却手段で樹脂部を冷却することにより、電子部品を含め装置全体を効率よく冷却することができる。また、熱硬化性樹脂の線膨張係数は、一般に熱可塑性樹脂に比べて低く、回路基板や電子部品、その他構造物との線膨張係数に近づけることが可能であり、熱膨張による電子部品の損傷を低減することができる。したがって、耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所に設置することができる。

（２）上記目的を達成するために、また本発明は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、前記樹脂部に一体成形され、冷却媒体が流れて前記樹脂部を冷却する冷却配管とを備える。

（３）上記（２）において、好ましくは、前記冷却配管は、接着材を介し前記回路基板に接着されて、前記樹脂部に一体成形する。

（４）上記（２）において、また好ましくは、前記冷却配管は、前記冷却媒体としてエンジン冷却水が流れるように設ける。

（５）上記目的を達成するために、また本発明は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、前記樹脂部に形成され、冷却媒体が流れて前記樹脂部を冷却する冷却通路とを備える。

（６）上記目的を達成するために、また本発明は、複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、前記樹脂部に一体成形されたヒートシンクとを備える。

（７）上記（６）において、好ましくは、前記ヒートシンクは、接着材を介し前記回路基板に接着されて、前記樹脂部に一体成形する。

（８）上記（６）において、また好ましくは、前記ヒートシンクは、固定するための取付孔を設ける。

（９）上記（１）において、また好ましくは、前記回路基板は、反対面側へ放熱するための放熱孔を設ける。

（１０）上記（１）において、また好ましくは、前記回路基板は、フレキシブル基板である。

（１１）上記（１）において、また好ましくは、前記樹脂部は、点灯する電子部品の周囲を透明な熱硬化性樹脂で形成する。

本発明によれば、耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所に設置することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。

本発明の第１実施形態を図１及び図２により説明する。
図１は、本発明のエンジン制御回路装置の一実施形態の全体構造を表す縦断面図である。

この図１において、エンジン制御回路装置は、複数のパッケージングされた電子部品１が例えば両面に実装された回路基板２と、この回路基板２に実装され、図示しない外部回路に接続するためのコネクタ３と、このコネクタ３の接続部３ａ以外の部分と回路基板２全体を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部４と、回路基板２の下面側（図１中下側）に配置されて樹脂部４に一体成形され、冷却媒体が流れて樹脂部４を冷却する冷却配管５（冷却手段）とを有する。

電子部品１は、基板挿入型電子部品１Ａ（例えば、抵抗、コンデンサ、コイル、クリスタル、ダイオード、ＩＣ、ＦＥＴ、ドランジスタ等）、面実装型大型電子部品１Ｂ（例えば、マイコン、コンデンサ、コイル、クリスタル、ダイオード、抵抗、ＩＣ等）、高発熱電子部品１Ｃ（例えば、ヒートシンクやフィンを有したパワーＦＥＴ、パワートランジスタ、パワーダイオード、パワーツェナーダイオード、パワーＩＣ、パワーＩＰＤ、マイコン等）、チップ型電子部品１Ｄ（例えば、コンデンサ、抵抗、ダイオード、コイル、ＩＣ、トランジスタ、ＦＥＴ、クリスタル等を含む）などで構成されている。

回路基板２は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂にガラス繊維を配合した樹脂タイプのプリント基板であり、その線膨張係数は１４ｐｐｍ程度である。また回路基板２は、ガラス転移温度が高く設定され耐熱性が高められている。

樹脂部４は、例えば、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂硬化剤からなる熱硬化性樹脂で形成され、その線膨張係数は８〜２４ｐｐｍ／℃、弾性率は８〜３９ＧＰａ、ガラス転移温度は８０〜２００℃程度としている。

冷却配管５は、外部配管（図示せず）に接続可能な開口端５ａを両端側（図１中左・右側）に備え、外部配管に接続されて例えばエンジン冷却水が流れるようになっている。また冷却配管５は、例えば回路基板２の上面（言い換えれば、冷却配管５とは反対面）に実装された高発熱電子部品１Ｃ等を効率よく冷却するため、回路基板２側（図１中上側）に近づけるように流路断面が拡大された断面拡大部５ｂを備えている。なお、冷却配管５は、回路基板２下面に実装された電子部品１との距離が例えば１ｍｍ程度まで近づけて配置されている。

次に、本実施形態のエンジン制御回路装置の製造方法を説明する。図２は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の製造方法を説明するための縦断面図である。

この図２において、上記した樹脂部４を成形するための金型は、例えば主に２分割構造とし、上部金型６Ａと下部金型６Ｂとで構成されている。そして、上部金型６Ａと下部金型６Ｂとが組み合わされる際に、冷却配管５は両側開口端５ａが塞がれた状態で支持されるようになっている。また、詳細は図示しないが、複数の電子部品１及びコネクタ３が実装された回路基板２は、上部金型６Ａに支持されるようになっている。そして、上部金型６Ａの注入口７から金型６Ａ，６Ｂ内のキャビティ８に熱硬化性樹脂を圧入して、回路基板２及び冷却配管５を熱硬化性樹脂樹で一体形成した樹脂部４を設ける。

以上のように構成された本実施形態では、複数の電子部品１及びコネクタ３が実装された回路基板２を、熱伝導性がよい熱硬化性樹脂で形成された樹脂部４で覆うので、電子部品１の放熱性が向上する。さらに樹脂部４に一体成形された冷却配管５で樹脂部４を冷却することにより、高発熱電子部品１Ｃなどを含め装置全体を効率よく冷却することができる。すなわち、使用温度範囲が例えば１２５℃以下となる電子部品１なども効率よく冷却することが可能であり、１３０℃以上となる熱環境が厳しいオンエンジン実装にも対応することができる。また、熱硬化性樹脂の線膨張係数は、一般に熱可塑性樹脂に比べて低く、回路基板２の線膨張係数（例えば樹脂プリント基板の線膨張係数は１４ｐｐｍ程度）に近づけて、熱膨張による電子部品１の損傷を低減することができる。したがって、耐熱性が向上し、熱環境が厳しい場所に設置することができる。

また本実施形態では、回路基板２に樹脂プリント基板を採用するので、例えば高耐熱性のセラミック基板を採用する場合に比べ、安価で生産性が向上し、また弾性が高いため耐久性を向上させることができる。また、従来の電子部品実装技術が流用できる等の利点がある。なお、回路基板２にセラミック基板を採用した場合は、基板サイズの制限やコスト高等の理由により大型化が困難となる。

また本実施形態では、複数の電子部品１（及び冷却配管５）を樹脂部４で固定するため、エンジン振動による影響を低減し、耐久性を向上させることができる。また、樹脂部４の絶縁性や防水性等の特性を持たせることができる。すなわち、例えば冷却配管５が万一破損した場合でも、回路基板２は樹脂部４で覆われているため、冷却媒体の漏洩による電子回路の誤動作及び破損等を防止することができる。また、樹脂部４を熱硬化性樹脂で形成するので、熱可塑性樹脂で形成する場合に比べ、樹脂硬化時間が短縮され生産性が向上する。

また本実施形態では、冷却効率を高めるために、電子部品１と冷却配管５との熱移動量が多くなるような工夫を容易に行うことが可能である。その詳細を以下説明する。

（１）樹脂部の熱伝導率
樹脂部４の熱伝導率がボトルネックとなって、高発熱電子部品１Ｃ等から冷却配管５に伝わる熱が制限されることを防ぐため、熱硬化性樹脂の熱伝導率は０．２〜３Ｗ／ｍ・Ｋとすることが好ましい。また、冷却配管５を高発熱電子部品１Ｃ等に近づけるように配置することで、冷却効率を高めることが可能である。このように熱硬化性樹脂や冷却配管の配置を調整することが可能であり、基板設計時に高発熱電子部品１Ｃの搭載位置の制約を受けることなく、最適な冷却構造を提供することが可能である。

（２）冷却配管
冷却配管５の材質は、プラスティック、ゴム、金属が好ましいが、冷却効果を高めるには、熱伝導性が高い銅、鉄、アルミやそれらから成る合金等の金属が好ましい。また、冷却配管５の流路断面を放熱面積が拡大するような形状とすることで、冷却配管５全体の大きさを変えることなく冷却効率を向上させることが可能である。

（３）冷却媒体
冷却配管５を流れる冷却媒体は、車輌に搭載された冷却装置の冷却媒体（空気、エンジン冷却水、エンジンオイル等）と共用することにより、システム全体のコスト低減が可能である。冷却効果は、一般的に自然空冷、強制空冷、強制水冷の順番に高い。そのため、冷却媒体として空気を使用する場合、強制冷却する冷却ファンを設置することが好ましい。やむをえず、空気の自然対流を利用する場合は、空気が対流しやすいように例えば冷却配管５の流れ方向が鉛直方向となるように取付けることで、効率よく冷却することが可能である。また、冷却媒体として水を使用する場合は、冷却水の温度範囲が−４０℃〜１１０℃の範囲で使用されるのが好ましい。冷却媒体として例えば塩水のように腐食性冷却媒体を使用する場合は、冷却配管５の内壁に耐腐食性向上を目的としたメッキを施すことが好ましい。また、エンジン冷却装置と冷却水を共用する場合、エンジン冷却後の冷却水温度は１３０℃程度まで上昇するため、エンジン上流側よりエンジン冷却水を導くことが好ましい。また、高温の冷却水が冷却配管５に導かれるのを防ぐため、チップタイプサーミスタなどの温度検出手段を回路基板２に実装し、冷却配管５の入口側温度を検出して、マイコンによる冷却水の高温異常検知やシステム停止を制御することが好ましい。

なお、上記一実施形態においては、冷却配管５の平面配置について説明しなかったが、例えば図３及び図４に示すような冷却配管５の平面配置としてもよい。図３は、エンジン制御回路装置の一変形例の全体構造を表す縦断面図であり、図４は、図３中断面IV−IVにおける横断面図である（但し、電子部品１は一部の面実装型大型電子部品１Ｂ及び高発熱電子部品１Ｃのみ図示している）。この変形例における冷却配管５’は、回路基板２に実装された電子部品１を効率よく冷却するため、隣接する配管間隔を所定間隔として回路基板２全体に配置している。この変形例においても、上記一実施形態同様の効果を得ることができる。なお、冷却配管の開口端５ａ（入口及び出口）は近接してもよく、その場合には外部配管との接続作業を容易に行うことが可能である。

本発明の第２の実施形態を図５及び図６により説明する。本実施形態は、樹脂部に冷却通路を形成した実施形態である。

図５は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図であり、図６は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の製造方法を説明するための縦断面図である。なお、これら図５及び図６において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態によるエンジン制御回路装置は、コネクタ３の接続部３ａ以外の部分と回路基板２全体を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部９と、この樹脂部９の例えば回路基板２下面側（図５中下側）に形成され、冷却媒体が流れて樹脂部９を冷却する冷却通路１０とを有する。冷却通路１０の両側（図５中左・右側）には、熱硬化性樹脂で形成され、外部配管と接続可能な開口端１０ａが設けられている。

樹脂部９を成形するための金型は、例えば、上部金型１１Ａ及び下部金型１１Ｂと、離型しやすい材質で形成された棒状中子１１Ｃとで構成されている。そして、上部金型１１Ａと下部金型１１Ｂとが組み合わされる際に、棒状中子１１Ｃが支持されるようになっている。また、詳細は図示しないが、複数の電子部品１及びコネクタ３が実装された回路基板２は、上部金型１１Ａに支持されるようになっている。そして、上部金型１１Ａの注入口１２から金型１１Ａ，１１Ｂ内のキャビティ１３に熱硬化性樹脂を圧入することで、回路基板２全体を覆うような樹脂部９を形成し、この樹脂部９から棒状中子１１Ｃを取り外すことで冷却通路１０を形成する。

以上のように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態同様、耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所に設置することができるエンジン制御回路装置を実現することができる。また、上記第１の実施形態に比べ、冷却配管５が不要となり、部品点数及び組立作業が低減して安価な構成とすることができる。

なお、上記第２の実施形態においては、冷却通路１０の両側開口端１０ａが熱硬化性樹脂で形成された構造を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、配管接続作業におけるコジリ応力によって樹脂製開口端１０ａが破損するのを防止するため、例えば金属製（または高強度な樹脂製）の接続用コネクタを設けてもよい。図７及び図８は、このような変形例による接続用コネクタの詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。

図７に示す変形例においては、冷却通路１０に接続されるように接続用コネクタ１４が埋設されて樹脂部９を形成している。図８に示す変形例においては、樹脂部９の形成後、冷却通路１０に接続されるように接続用コネクタ１５を接着剤１６（またはレーザー溶接等）で取付けている。これら変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。

本発明の第３の実施形態を図９により説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態における冷却配管５を接着材で上記回路基板２などに接着した実施形態である。

図９は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図である。なお、この図９において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、回路基板２下面側（図９中下側）に配置された冷却配管５は、絶縁性の接着剤１７を介し、回路基板２上面に実装された高発熱電子部品１Ｃに対応する回路基板２下面、及び回路基板２下面に実装された電子部品１の一部（図９では、面実装型大型電子部品１Ｂ）に接着されて、樹脂部４に一体成形されている。すなわち、接着剤１７は、樹脂部４を形成するまでの間、冷却配管５と回路基板２とを仮固定するためのものであり、かつ冷却配管５と回路基板２とを絶縁するためのものである。なお、接着剤１７は、液状で塗布可能なもの、または両面粘着テープや両面粘着シートタイプで容易に貼付可能なものが好ましい。また、接着剤１７の熱伝導率の低さがボトルネックとなって、高発熱電子部品１Ｃ等から冷却配管５に伝わる熱が制限されることを防ぐため、熱伝導性の高い接着材１７を用いることが好ましい。

以上のように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態同様、耐熱性が向上し、熱環境が厳しい場所に設置することができるエンジン制御回路装置を実現することができる。

なお、上記第１〜第３の実施形態においては、特に説明しなかったが、回路基板２には、例えば反対面側に放熱するための放熱孔（サーマルビア）を設けてもよい。図１０〜図１２は、このような変形例によるエンジン制御回路装置の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。

図１０に示す変形例では、冷却配管５は、接着材１７を介し回路基板２の下面側に接着されて、樹脂部４に一体成形されている。回路基板２は、その上面に高発熱電子部品１Ｃが実装されており、この高発熱電子部品１Ｃ近傍に複数の放熱孔１８が設けられている。これにより、高発熱電子部品１Ｃの発熱が放熱孔１８を介し回路基板２の下面側に放熱され、接着剤１７を介し冷却配管５により冷却される。

図１１に示す変形例では、冷却配管５は、回路基板２下面に実装された高発熱電子部品１Ｃに接着材１７を介し接着されて、樹脂部４に一体成形されている。回路基板２は、高発熱電子部品１Ｃ近傍に複数の放熱孔１８が設けられている。これにより、高発熱電子部品１Ｃの発熱が接着剤１７を介し冷却配管５により冷却されるとともに、放熱孔１８を介し回路基板２の上面側に放熱される。

図１２に示す変形例では、回路基板２は、その上面に高発熱電子部品１Ｃが実装されており、この高発熱電子部品１Ｃ近傍に放熱孔１９が設けられている。冷却配管５は、回路基板２の下面側に配置され、回路基板側（図１２中上側）に突出した突部５ｃが回路基板２の放熱孔１９に挿入され、接着材１７を介し高発熱電子部品１Ｃ及び回路基板２に接着されている。これにより、高発熱電子部品１Ｃの発熱が接着剤１７を介し回路基板２の下面側に放熱され、冷却配管５により冷却される。

これら図１０〜図１２に示す変形例においては、回路基板２に放熱孔１８又は１９を設けることにより、放熱性をさらに高めることができる。

また、上記実施形態及び変形例においては、冷却配管５（または冷却通路１０）を回路基板２の下面側一方に設けた構造を例にとって説明したが、例えば回路基板２の上面側一方に設けてもよい。また、例えば回路基板２の上・下面側両方に設けてもよく、このような変形例を図１３〜図１５により説明する。

図１３に示す変形例では、回路基板２は、その上面に高発熱電子部品１Ｃが実装されており、その高発熱電子部品１Ｃ近傍に複数の放熱孔１８が設けられている。回路基板２の下面側に配置された冷却配管５Ａは、接着材１７を介し回路基板２に接着されて、樹脂部４に一体成形されている。一方、回路基板２の上面側に配置された冷却配管５Ｂは、接着剤１７を介し高発熱電子部品１Ｃに接着されて、樹脂部４に一体成形されている。これにより、高発熱電子部品１Ｃの発熱が放熱孔１８を介し回路基板２の下面側に放熱され、接着剤１７を介し冷却配管５Ａにより冷却されるとともに、接着剤１７を介し冷却配管５Ｂにより冷却されるようになっている。

図１４に示す変形例では、図１３に示す変形例同様の構成としつつ、冷却配管５Ａは、流路断面に突起部５ｄを設けることで表面積を大きくし、冷却効果を高めている。

図１５に示す変形例では、回路基板２は、その上面に高発熱電子部品１Ｃが実装されており、この高発熱電子部品１Ｃ近傍に放熱孔１９が設けられている。回路基板２の下面側に配置された冷却配管５Ａは、回路基板２側（図１５中上側）に突出した突部５ｃが回路基板２の放熱孔１９に挿入され、接着材１７を介し高発熱電子部品１Ｃ及び回路基板２に接着され、樹脂部４に一体成形されている。一方、回路基板２の上面側に配置された冷却配管５Ｂは、接着剤１７を介し高発熱電子部品１Ｃに接着され、樹脂部４に一体成形されている。これにより、高発熱電子部品１Ｃは、接着剤１７を介し冷却配管５Ａ，５Ｂにより冷却されるようになっている。

図１６に示す変形例では、回路基板２上面には、半導体モジュール１Ｅ（例えば、ＢＧＡパッケージ、フリップチップ、マルチチップモジュール等）が実装されている。半導体モジュール１Ｅは、ベアチップ２０と、外部回路接続部分であるボールグリットアレイ（ＢＧＡ）２１と、ベアチップ２０とＢＧＡ２１を接続するための基板２２と、それら全体を樹脂２３で封止するように構成されている。回路基板２は、半導体モジュール１Ｅ近傍に放熱孔１９が設けられている。回路基板２の下面側に配置された冷却配管５Ａは、回路基板２側（図１６中上側）に突出した突部５ｃが回路基板２の放熱孔１９に挿入され、接着材１７を介し半導体モジュール１Ｅ及び回路基板２に接着され、樹脂部４に一体成形されている。一方、回路基板２の上面側に配置された冷却配管５Ｂは、接着剤１７を介し半導体モジュール１Ｅに接着され、樹脂部４に一体成形されている。これにより、半導体モジュール１Ｅは、接着剤１７を介し冷却配管５Ａ，５Ｂにより冷却されるようになっている。

これら図１３〜図１６に示す変形例においては、回路基板２の上・下面側両方に配置された冷却配管５Ａ，５Ｂにより冷却するので、冷却効率を高めることができる。

また、上記実施形態及び変形例においては、特に説明しなかったが、例えば図１７に示すように、点灯する電子部品１Ｆ（例えばＬＥＤ等であり、異常警告、正常確認、その他点検項目等を使用者に報知するための手段）の周囲を透明な熱硬化性樹脂材で成形した樹脂部４Ａを設けてもよい。

本発明の第４の実施形態を図１８及び図１９により説明する。本実施形態は、樹脂部にヒートシンクを一体成形した実施形態である。

図１８は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図であり、図１９は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の製造方法を説明するための縦断面図である。なお、これら図１８及び図１９において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態によるエンジン制御回路装置は、回路基板２の下面側（図１８中下側）に配置されたヒートシンク２４（冷却手段）と、このヒートシンク２４の回路基板２側（図１８中上側）とコネクタ３の接続部３ａ以外の部分と回路基板２全体を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部２５とを有する。

ヒートシンク２４は、回路基板２の耐ノイズ性を高めるとともに熱伝導するために回路基板２に接続される接続部２４ａと、電子部品１の冷却効果を高めるために回路基板２に近づけるように突出した突出部２４ｂとを有し、この突出部２４ｂは絶縁性の接着剤１７を介し電子部品１及び回路基板２等に接着されている。また、ヒートシンク２４には、樹脂部２５が形成されない領域に複数の取付孔２４ｃが設けられ、これら取付孔２４ｃにボルト２６がそれぞれ挿通され、固定壁２７（例えばエンジンルーム側壁、エンジンブロック側壁、エンジンヘッド、ラジエター、インテークマニホールドなど）に取り付けられるようになっている。なお、ヒートシンク２４の材質は、冷却効果を高めるために、熱伝導性が高い銅、鉄、アルミやそれらから成る合金等の金属が好ましい。また、ヒートシンク２４は、回路基板２下面に実装された電子部品１との距離が例えば１ｍｍ程度まで近づけて配置されている。

樹脂部２５を成形するための金型は、例えば主に２分割構造とし、上部金型２８Ａと下部金型２８Ｂとで構成されている。そして、ヒートシンク２４は取付孔２４ｃが塞がれた状態で下部金型２８Ｂに支持され、複数の電子部品１及びコネクタ３が実装された回路基板２は上部金型２８Ａに支持されるようになっている。そして、上部金型２８Ａの注入口２９から金型２８Ａ，２８Ｂ内のキャビティ３０に熱硬化性樹脂を圧入して、回路基板２及びヒートシンク２４を熱硬化性樹脂樹で一体形成した樹脂部２５を設ける。

以上のように構成された本実施形態においても、上記実施形態同様、耐熱性が向上し、熱環境の厳しい場所にも設置することができるエンジン制御回路装置を実現することができる。また、ヒートシンク２４は固定具兼用とするため、部品点数及び組立作業を低減して安価な構成とすることができる。

なお、上記第４の実施形態においては、接着材１７を介しヒートシンク２４を回路基板２などに接着する構成を例にとって説明したが、これに限られず、図２０に示すように接着材１７を用いない構成としてもよいことは言うまでもない。

本発明の第５の実施形態を図２１により説明する。本実施形態は、回路基板をフレキシブル基板とし、樹脂部に冷却配管を一体形成した実施形態である。

図２１は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図である。なお、この図２１において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、回路基板３１は、例えばポリイミド樹脂や液晶ポリマー等からなるフレキシブル基板（または折り曲げ部分のみフレキシブル基板を採用し、リジッド部とフレキシブルが混在した基板）であり、半分に折り曲げられ投影面積が縮小されている。回路基板３１の折り曲げられない領域の内側面には、電子部品１（面実装型大型電子部品１Ｂ、高発熱電子部品１Ｃ、チップ型電子部品１Ｄ等）が実装され、回路基板３１の折り曲げられない領域の外側面にはコネクタ３が実装されている。本実施形態によるエンジン制御回路装置は、回路基板３１全体を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部３２と、例えば回路基板３１の内側に電子部品１と干渉しないように配置されて樹脂部３２に一体成形され、冷却媒体が流れて樹脂部３２を冷却する冷却配管３３とを有する。冷却配管３３は、詳細は図示しないが、外部配管に接続されており、例えばエンジン冷却水が図２１中紙面に向かって垂直方向に流れるにようになっている。

以上のように構成された本実施形態においても、上記実施形態同様、耐熱性が向上し、熱環境に厳しい場所にも設置することができるエンジン制御回路装置を実現することができる。また、回路基板３１はフレキシブル基板を採用し折り曲げ構造とすることで、小型化を図ることができる。

本発明の第６の実施形態を図２２により説明する。本実施形態は、回路基板をフレキシブル基板とし、樹脂部にヒートシンクを一体形成した実施形態である。

図２２は、本実施形態によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図である。なお、この図２２において、上記実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態によるエンジン制御回路装置は、回路基板３１全体を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部３４と、例えば回路基板３１の内側に電子部品１と干渉しないように配置されて樹脂部３４に一体成形されたヒートシンク３５とを有する。ヒートシンク３５の樹脂部３４より露出した部分（図２２中右側部分）は、放熱面積が増大するようにフィン構造となっている。

以上のように構成された本実施形態においても、上記実施形態同様、耐熱性が向上し、熱環境に厳しい場所に設置することができるエンジン制御回路装置を実現することができる。また、回路基板３１にフレキシブル基板を採用し折り曲げ構造とすることで、小型化を図ることができる。

なお、上記第６の実施形態においては、ヒートシンク３５を回路基板３１の内側に設けた構成を例にとって説明したが、これに限られず、回路基板３１の外側に設けてもよい。図２３は、このような変形例によるエンジン制御回路装置の全体構造を表す縦断面図である。

図２３に示す変形例においては、コネクタ３に干渉しないように回路基板３１の外側に接触配置されて樹脂部３４に一体成形されるか、あるいは弾性率の高い接着剤で回路基板３１に接着されたヒートシンク３６が設けられている。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。

本発明のエンジン制御回路装置の第１の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第１の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の全体構造を表す縦断面図である。図３中断面IV−IVによる横断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第２の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第２の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例を構成する接続用コネクタの詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例を構成する接続用コネクタの詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第３の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の詳細構造を表す部分拡大縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第４の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第４の実施形態の製造方法を説明するための縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第５の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の第６の実施形態の全体構造を表す縦断面図である。本発明のエンジン制御回路装置の一変形例の全体構造を表す縦断面図である。

符号の説明

１電子部品
２回路基板
３コネクタ
４樹脂部
４Ａ樹脂部
５冷却配管（冷却手段）
５Ａ冷却配管（冷却手段）
５Ｂ冷却配管（冷却手段）
９樹脂部
１０冷却通路（冷却手段）
１７絶縁性接着材
１８放熱孔
１９放熱孔
２４ヒートシンク（冷却手段）
２４ｃ取付孔
２５樹脂部
３１回路基板
３２樹脂部
３３冷却配管（冷却手段）
３４樹脂部
３５ヒートシンク（冷却手段）
３６ヒートシンク（冷却手段）

Claims

複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、
前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、
前記樹脂部に一体成形され、前記樹脂部を冷却する冷却手段とを備えたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、
前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、
前記樹脂部に一体成形され、冷却媒体が流れて前記樹脂部を冷却する冷却配管とを備えたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項２記載のエンジン制御回路装置において、前記冷却配管は、接着材を介し前記回路基板に接着されて、前記樹脂部に一体成形したことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項２記載のエンジン制御用回路装置において、前記冷却配管は、前記冷却媒体としてエンジン冷却水が流れるように設けたことを特徴とするエンジン制御用回路装置。
複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、
前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、
前記樹脂部に形成され、冷却媒体が流れて前記樹脂部を冷却する冷却通路とを備えたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
複数のパッケージングされた電子部品を実装した回路基板と、前記回路基板に実装され外部回路に接続するためのコネクタとを有するエンジン制御回路装置において、
前記コネクタの接続部以外の部分と前記回路基板を覆うように熱硬化性樹脂で形成した樹脂部と、
前記樹脂部に一体成形されたヒートシンクとを備えたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項６記載のエンジン制御回路装置において、前記ヒートシンクは、接着材を介し前記回路基板に接着されて、前記樹脂部に一体成形したことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項６記載のエンジン制御回路装置において、前記ヒートシンクは、固定するための取付孔を設けたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項１記載のエンジン制御回路装置において、前記回路基板は、反対面側へ放熱するための放熱孔を設けたことを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項１記載のエンジン制御回路装置において、前記回路基板は、フレキシブル基板であることを特徴とするエンジン制御回路装置。
請求項１記載のエンジン制御回路装置において、前記樹脂部は、点灯する電子部品の周囲を透明な熱硬化性樹脂で形成したことを特徴とするエンジン制御回路装置。