電子制御装置
【課題】電磁ノイズを放射して他の電子制御装置の誤作動を招いたり、外部からの電磁ノイズの影響を受けて半導体装置が誤作動することを抑制することができる電子制御装置を提供する。
【解決手段】放熱部材２１を第１基板１０のグランド１３と電気的に接続する。このような電子制御装置では、放熱部材２１は、電位が安定するためアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置２２にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【解決手段】放熱部材２１を第１基板１０のグランド１３と電気的に接続する。このような電子制御装置では、放熱部材２１は、電位が安定するためアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置２２にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に電子部品が実装されてなる電子制御装置に関し、特に、車両に搭載されて使用されると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置と放熱部材とがモールド樹脂に一体に封止されてなる電子部品がプリント基板に実装された電子制御装置が知られている。具体的には、このような電子制御装置では、電子部品は、放熱部材上に半導体装置が搭載されると共に半導体装置を搭載するプリント基板側の放熱部材がモールド樹脂より露出している。そして、電子部品は、放熱部材がプリント基板のグランドと接触するようにプリント基板に実装されており、プリント基板のうち放熱部材の直下には、厚み方向に貫通し、壁面に銅めっき等を施してなるサーマルビアが形成されている。このような電子制御装置では、半導体装置にて発生した熱を放熱部材およびサーマルビアを介して、プリント基板の裏面側から放熱することができる。
【０００３】
しかしながら、近年では、さらに放熱効率を向上させることや、プリント基板の実装面積を有効に利用することが望まれており、次のような電子制御装置が開示されている。例えば、特許文献１には、電子部品を挟んでプリント基板と反対側にプリント基板より熱伝導率（放熱性）の高い金属基板（例えば、電子制御装置の筐体）等を配置し、放熱部材を金属基板に接触または近接させた状態で、電子部品がプリント基板に実装されてなる電子制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電子制御装置では、放熱部材はプリント基板のグランドと接続されていないために電位が安定しない。このため、放熱部材はアンテナとして機能してしまうことがあり、電子部品の内部での半導体のスイッチング動作等による電磁ノイズを放射することで近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招いたり、携帯電話等の外部からの電磁ノイズの影響を受けやすくなって半導体装置が誤作動してしまうことがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決することができる電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回路が形成された第１基板（１０）と、放熱部材（２１）と、放熱部材（２１）に搭載される半導体装置（２２）と、放熱部材（２１）のうち半導体装置（２２）側と反対側を露出させた状態で、放熱部材（２１）および半導体装置（２２）を封止するモールド樹脂（２４）と、を有し、半導体装置（２２）側が第１基板（１０）と対向する状態で第１基板（１０）に搭載される電子部品（２０）と、第１基板（１０）より熱伝導率が高く、電子部品（２０）を挟んで第１基板（１０）と反対側に配置され、放熱部材（２１）と熱的に接続される第２基板（３０）と、を備え、放熱部材（２１）は、第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
このような電子制御装置では、放熱部材（２１）は、第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されており、電位が安定するためアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置（２２）にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置（２２）が誤作動することを抑制することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、放熱部材（２１）を第１基板（１０）のグランド（１３）とコンデンサ（１４）を介して電気的に接続することができる。
【００１０】
これによれば、第２基板（３０）と放熱部材（２１）との間に金属屑等の異物が挟まってしまったとしても、放熱部材（２１）とグランド（１３）との間にコンデンサ（１４）が配置されているため、第２基板（３０）と放熱部材（２１）とがショートして半導体装置（２２）が破壊されたたり誤作動してしまうことを抑制することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、コンデンサ（１４）を半導体装置（２２）に形成することができる。これによれば、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）と別々に第１基板（１０）に実装する場合と比較して、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００１２】
そして、請求項４に記載の発明のように、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）とは別に第１基板（１０）上に配置することができる。これによれば、半導体装置（２２）にコンデンサ（１４）を形成する場合と比較して、電子部品（２０）の製造具合に応じた静電容量を有するコンデンサ（１４）を適宜選択することができ、電子部品（２０）とコンデンサ（１４）との適応性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の発明のように、放熱部材（２１）を、半導体装置（２２）を搭載する平板状の第１放熱板（２１ａ）と、第１放熱板（２１ａ）と対向して配置される平板状の第２放熱板（２１ｂ）と、第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）との間に配置される熱伝導材（２１ｃ）と、を有すると共に第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）のうちの一方をグランド（１３）と電気的に接続したものとし、第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）および熱伝導材（２１ｃ）によりコンデンサ（１４）を構成するものとすることができる。
【００１４】
これによれば、放熱部材（２１）によりコンデンサ（１４）を構成しているため、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）と別々に第１基板（１０）に実装する場合と比較して、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、放熱部材（２１）を、第２放熱板（２１ｂ）のうち第２基板（３０）と対向する一面が露出した状態で、第１放熱板（２１ａ）、熱伝導材（２１ｃ）および第２放熱板（２１ｂ）のうち第１基板（１０）と対向する一面および側面をモールド樹脂（２４）により封止したものとすることができる。
【００１６】
そして、請求項７に記載の発明のように、第１基板（１０）にＡＤコンバータ（４０）を備えると共にグランド（１３）として第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）を備え、放熱部材（２１）を第１基板（１０）の第１グランド（１３ａ）と電気的に接続し、ＡＤコンバータ（４０）を第１基板（１０）の第２グランド（１３ｂ）と電気的に接続し、第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）を、例えば、ワイヤハーネス等のようにインダクタンス成分を有する接続部材（７０）を介して電気的に接続することができる。
【００１７】
これによれば、放熱部材（２１）から第１グランド（１３ａ）に電磁ノイズが流れて第１グランド（１３ａ）の電位が変動したとしても、この電位の変動は接続部材（７０）のインダクタンス成分により減衰されるため、第２グランド（１３ａ）の電位が変動することが抑制される。したがって、ＡＤコンバータ（４０）の精度が低下することを抑制することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、放熱部材（２１）を静電容量の異なる複数のコンデンサ（１４）と並列接続することができる。これによれば、静電容量の異なるコンデンサ（１４）を並列に配置しているため、グランド（１３）に流すことのできる電磁ノイズの周波数領域を拡大することができる。
【００１９】
そして、請求項９に記載の発明のように、コンデンサ（１４）に直列接続となる抵抗を備えることができる。これによれば、抵抗により電磁ノイズの一部が熱に変換されるため、抵抗を配置しない場合と比較して、グランド（１３）の面積を小さくすることができ、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態における電子制御装置の概略ブロック図である。
【図６】電子部品およびＡＤコンバータを共通のグランドに接続してなる電子制御装置の概略ブロック図である。
【図７】他の実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の電子制御装置の断面構成を示す図である。なお、本実施形態の電子制御装置は、車両に搭載されて使用されると好適である。
【００２３】
図１に示されるように、電子制御装置１００は、本発明の第１基板に相当する多層プリント基板１０と、当該多層プリント基板１０に実装される電子部品２０と、当該電子部品２０を挟んで多層プリント基板１０と反対側に配置される本発明の第２基板に相当する金属基板３０とを有する構成とされている。
【００２４】
多層プリント基板１０は、例えば、電子部品２０を搭載する一面１０ａと、この一面１０ａと反対側の他面１０ｂと、内部とに銅箔等で構成される配線パターン１１が形成され、図１とは別断面において、各配線パターン１１がビア等により電気的に接続されているものが用いられる。また、電子部品２０を搭載する一面１０ａには、配線パターン１１と電気的に接続される複数のランド１２とグランド１３とが形成されている。
【００２５】
電子部品２０は、放熱部材２１と、放熱部材２１の一面側に搭載される半導体装置２２と、半導体装置２２の外側に配置される接続端子２３ａ、２３ｂと、を有し、モールド樹脂２４により封止されて構成されている。電子部品２０の具体的な構成について以下に説明する。
【００２６】
放熱部材２１は、例えば、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いて構成され、矩形板状とされている。そして、一面側に図示しない熱伝導材を介して半導体装置２２が搭載されている。
【００２７】
半導体装置２２は、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等のパワー半導体素子が形成されたものであり、内部にグランド２２ａを有するものである。そして、放熱部材２１側と反対側の表面にはパッド２５ａ、２５ｂが形成されている。
【００２８】
パッド２５ａは放熱部材２１とアルミニウムや金等で構成されるボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続されている。パッド２５ｂは、図１中では１つしか記載していないが実際には複数形成されており、それぞれ半導体装置２２における各種素子と内部配線２２ｂ等を介して電気的に接続されている。なお、放熱部材２１と電気的に接続されるパッド２５ａは、半導体装置２２における各種素子とは電気的に接続されていない。
【００２９】
接続端子２３ａ、２３ｂは、銅等で構成されている。そして、接続端子２３ａはボンディングワイヤ２７を介してパッド２５ａと電気的に接続されており、接続端子２３ｂはボンディングワイヤ２７を介してパッド２５ｂと電気的に接続されている。すなわち、放熱部材２１は、パッド２５ａを介して接続端子２３ａと電気的に接続されている。なお、図１中では、接続端子２３ａは１つしか記載していないが、実際にはパッド２５ｂに対応する本数だけ備えられている。
【００３０】
また、これら放熱部材２１、半導体装置２２、接続端子２３ａ、２３ｂにおける半導体装置２２との接続部位は、エポキシ樹脂等で構成されるモールド樹脂２４により、放熱部材２１における半導体装置２２を搭載する一面と反対側の他面が露出する状態で包み込まれて封止されている。本実施形態の電子部品２０は、以上説明したようにして構成されている。
【００３１】
そして、上記構成の電子部品２０は、半導体装置２２側が多層プリント基板１０と対向する状態で、接続端子２３ａ、２３ｂがそれぞれ多層プリント基板１０に形成されているランド１２とはんだ等を介して接続されることにより、多層プリント基板１０に搭載されている。また、放熱部材２１と電気的に接続されている接続端子２３ａが実装されるランド１２は、グランド１３とコンデンサ１４を介して接続されている。すなわち、放熱部材２１は、パッド２５ａ、接続端子２３ａ、ランド１２、コンデンサ１４を介して、多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されており、電位がグランドに固定（維持）されるようになっている。
【００３２】
金属基板３０は、例えば、アルミニウム等の多層プリント基板１０より熱伝導率の高い材料を用いて構成されており、電子部品２０を挟んで多層プリント基板１０と反対側に配置されている。そして、シリコン等の絶縁性を有する熱伝導材３１を介して放熱部材２１のうちモールド樹脂２４から露出している他面と熱的、機械的に接続されている。
【００３３】
また、特に図示しないが、本実施形態の電子制御装置１００は、例えば、車両に搭載されて用いられる場合には、樹脂等で構成された中空部を有する箱形状のケースが金属基板３０の外縁部にネジ止めすること等により接続され、多層プリント基板１０および電子部品２０がケースの中空部内に収容された状態で用いられる。すなわち、金属基板３０は、半導体装置２２から発生した熱を放熱する機能と共に、ケースの中空部を閉塞する蓋としても使用される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１は、多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されているため電位が安定する。このため、放熱部材２１がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置２２にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００３５】
さらに、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と接続されている。このため、金属基板３０と放熱部材２１との間に金属屑等の異物が挟まってしまった場合等、金属基板３０と放熱部材２１とがショートして半導体装置２２が破壊されたり誤作動してしまうことを抑制することができる。
【００３６】
すなわち、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と接続されていない場合には、金属基板３０と放熱部材２１とがショートした場合、直流電流が放熱部材２１、ボンディングワイヤ２６、パッド２５ａ、ボンディングワイヤ２７、ランド１２、グランド１３の順に流れる。この場合、放熱部材２１と電気的に接続されているパッド２５ａは、半導体装置２２の各種素子と電気的に接続されていないものの、上記経路で直流電流が流れることで半導体装置２２のグランド２２ａの電位が変動してしまい、半導体装置２２が誤作動してしまう可能性がある。
【００３７】
しかしながら、本実施形態では、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と電気的に接続されており、金属基板３０と放熱部材２１との間に異物が挟まってしまった場合でも、放熱部材２１とグランド１３との間に直流電流が流れることはない。したがって、半導体装置２２のグランド２２ａの電位が変動することを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動してしまうことを抑制することができる。なお、放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）された場合には、電磁ノイズは交流成分であるためコンデンサ１４を介してグランド１３に流れる。
【００３８】
また、放熱部材２１の電位を安定させるために、放熱部材２１を半導体装置２２のグランド２２ａにコンデンサを介して電気的に接続することも考えられる。しかしながら、放熱部材２１を半導体装置２２のグランド２２ａと電気的に接続した場合には、電磁ノイズがグランド２２ａに流れた際にグランド２２ａの電位が変動して半導体装置２２が誤作動してしまう可能性がある。
【００３９】
これに対し、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１が多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている。このため、放熱部材２１が半導体装置２２のグランド２２ａと電気的に接続されている場合と比較して、電磁ノイズがグランド１３に流れた際に半導体装置２２におけるグランド２２ａの電位が変動することを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００４０】
さらに、電子部品２０とは別にコンデンサ１４を多層プリント基板１０に搭載するため、電子部品２０の製造具合に応じた静電容量を有するコンデンサ１４を適宜選択することができ、電子部品２０とコンデンサ１４との適応性を向上させることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、コンデンサ１４を備える場所を変更したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図２は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００４２】
図２に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、半導体装置２２にコンデンサ１４が形成されている。特に限定されるものではないが、例えば、半導体装置２２に形成されるコンデンサ１４としては、半導体基板の一面に酸化膜を形成すると共にこの酸化膜上に導電膜を形成してなるものを採用することができる。このコンデンサ１４では、半導体基板の表層部が一方の電極となると共に導電膜が他方の電極となり、酸化膜が誘電体となる。また、コンデンサ１４としては、例えば、半導体装置２２の寄生容量を利用するものであってもよい。
【００４３】
そして、パッド２５ａは放熱部材２１とボンディングワイヤ２６を介して接続されていると共に半導体装置２２に形成されているコンデンサ１４および内部配線２２ｂを介してパッド２５ｃと電気的に接続されている。そして、パッド２５ｃが接続端子２３ａとボンディングワイヤ２７を介して接続されている。
【００４４】
なお、パッド２５ｃは、パッド２５ａと同様に、半導体装置２２に形成されている各種素子とは電気的に接続されていない。また、本実施形態では、ランド１２のうち放熱部材２１と電気的に接続されるもの、つまり、接続端子２３ａが実装されるランド１２は、グランドとされている。
【００４５】
このような電子制御装置１００では、コンデンサ１４が半導体装置２２に形成されているため、上記第１実施形態のように多層プリント基板１０上にコンデンサ１４を配置する場合と比較して、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、放熱部材２１の構成を変更したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図３は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００４７】
図３に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１は、半導体装置２２を搭載する平板状の第１放熱板２１ａと、第１放熱板２１ａと対向して配置される平板状の第２放熱板２１ｂと、これら第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂの間に配置される熱伝導材２１ｃと、を有する構成とされている。そして、第１放熱板２１ａは、パッド２５ａにボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続されている。
【００４８】
すなわち、本実施形態の放熱部材２１は、半導体装置２２から発生する熱を金属基板３０に伝達すると共に、第１放熱板２１ａを一方の電極とすると共に第２放熱板２１ｂを他方の電極とし、熱伝導材２１ｃを誘電体とするコンデンサ１４としての機能を果すものである。なお、熱伝導材２１ｃとしては、例えば、シリコン等が用いられる。
【００４９】
このような電子制御装置１００では、放熱部材２１にコンデンサ１４としての機能を持たせているため、上記第１実施形態のように多層プリント基板１０上にコンデンサ１４を配置する場合と比較して、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１放熱板２１ａが多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている例について説明したが、例えば、第２放熱板２１ｂがグランド１３と電気的に接続されていてもよい。すなわち、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂは、コンデンサ１４を構成する電極であるため、いずれか一方の放熱板がグランド１３と電気的に接続されていればよい。
【００５１】
そして、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂのうちグランド１３と電気的に接続される一方の放熱板は、使用環境に応じて適宜選択されるのが好ましい。例えば、外部（金属基板３０）から放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）されることが多い使用環境では第１放熱板２１ａをグランド１３と電気的に接続することが好ましく、半導体装置２２側から放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）されることが多い使用環境では第２放熱板２１ｂをグランド１３と電気的に接続することが好ましい。放熱部材２１に導入された電磁ノイズをグランド１３に効率良く流すことができるためである。
【００５２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第３実施形態に対して、モールド樹脂２４の封止構造を変更したものであり、その他に関しては上記第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、第２放熱板２１ｂは、第１放熱板２１ａと対向する一面と反対側の他面のみならず、側面もモールド樹脂２４から露出している。このような電子制御装置１００では、上記第３実施形態と比較して、モールド樹脂２４から露出する第２放熱板２１ｂの表面積が増加するため、放熱性を高くすることができる。
【００５４】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、多層プリント基板１０にＡＤコンバータを搭載したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は、本実施形態における電子制御装置１００の概略ブロック図である。なお、本実施形態における電子制御装置１００は、車両に搭載されて使用されるものである。
【００５５】
図５に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００は、多層プリント基板１０に、電子部品２０およびＡＤコンバータ４０が搭載されており、多層プリント基板１０は電子制御装置１００の外部に配置されたセンサ５０やバッテリ６０等と電気的に接続されている。
【００５６】
ＡＤコンバータ４０は、多層プリント基板１０を介してセンサ５０やバッテリ等と電気的に接続され、センサ５０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、ＡＤコンバータ４０は、多層プリント基板１０に形成され、放熱部材２１（電子部品２０）が電気的に接続される第１グランド１３ａと異なる第２グランド１３ｂと電気的に接続されている。なお、センサ５０は、特に限定されるものではないが、例えば、吸気温度やラジエータ等の温度を検出する温度センサである。
【００５７】
そして、放熱部材２１が電気的に接続される第１グランド１３ａと、ＡＤコンバータ４０が電気的に接続される第２グランド１３ｂとは、本発明のインダクタンス成分を有する接続部材に相当するワイヤハーネス７０を介して電気的に接続されている。
【００５８】
このような電子制御装置１００では、ＡＤコンバータ４０および放熱部材２１が共通のグランドに接続されている場合と比較して、ＡＤコンバータ４０の精度が悪化することを抑制することができる。図６は、電子部品２０およびＡＤコンバータ４０を共通のグランドに接続してなる電子制御装置の概略ブロック図である。なお、図５および図６中の矢印は、電磁ノイズの流れを模式的に示したものである。
【００５９】
図６に示されるように、放熱部材２１およびＡＤコンバータ４０を共通のグランド１３に接続した場合には、放熱部材２１からコンデンサ１４を介してグランド１３に電磁ノイズが流れこむ。この場合、電磁ノイズによりグランド１３の電位が変動してしまうため、ＡＤコンバータ４０の精度が悪化することになる。
【００６０】
これに対し、図５に示されるように、本実施形態では、放熱部材２１を第１グランド１３ａと電気的に接続すると共にＡＤコンバータ４０を第２グランド１３ｂと電気的に接続し、これら第１、第２グランド１３ａ、１３ｂをワイヤハーネス７０で接続している。このため、放熱部材２１から第１グランド１３ａに電磁ノイズが流れて第１グランド１３ａの電位が変動したとしても、この電位の変動はワイヤハーネス７０のインダクタンス成分により減衰されるため、第２グランド１３ａの電位が変動することが抑制される。したがって、ＡＤコンバータ４０の精度が低下することを抑制することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、ランド１２とグランド１３との間にコンデンサ１４を一つ配置した例について説明したが、ランド１２とグランド１３との間に静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置してもよい。このような電子制御装置１００では、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置しているため、グランド１３に流すことのできる電磁ノイズの周波数領域を拡大することができる。
【００６２】
同様に、上記第２〜第４実施形態においても、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置することができる。例えば、上記第３実施形態において、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置する場合には、図７に示す電子制御装置１００とすることができる。図７は、他の実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００６３】
図７に示されるように、放熱部材２１は平板状の第１〜第４放熱板２１ａ、２１ｂ、２１ｄ、２１ｅと、熱伝導材２１ｃ、２１ｆを有して構成されている。そして、第１、第３放熱板２１ａ、２１ｄ上に電子部品２０が搭載され、第１放熱板２１ａと対向する状態で第２放熱板２１ｂが配置されていると共に第３放熱板２１ｄと対向する状態で第４放熱板２１ｅが配置されている。また、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂの間には熱伝導材２１ｃが配置され、第３、第４放熱板２１ｄ、２１ｅの間には熱伝導材２１ｆが配置されている。すなわち、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂおよび熱伝導材２１ｃにより第１コンデンサ１４ａが構成されており、第３、第４放熱板２１ｄ、２１ｅおよび熱伝導材２１ｆにより第２コンデンサ１４ｂが構成されている。そして、図７では、第１放熱板２１ａと第２放熱板２１ｂとの対向面積が第３放熱板２１ｄと第４放熱板２１ｅとの対向面積より大きくされており、これにより第１コンデンサ１４ａの静電容量が第２コンデンサ１４ｂの静電容量より大きくされている。
【００６４】
また、第１放熱板２１ａがパッド２５ａを介して多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されていると共に、図７とは別断面において、第３放熱板２１ｄがパッド２５ａを介して多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている。以上説明したように、放熱部材２１にコンデンサ１４としての機能を持たせる場合においても、コンデンサ１４を並列に配置してなる電子制御装置１００とすることができる。
【００６５】
なお、図７では、第１放熱板２１ａと第２放熱板２１ｂとの対向面積を第３放熱板２１ｄと第４放熱板２１ｅとの対向面積より大きくすることにより、第１、第２コンデンサ１４ａ、１４ｂの静電容量を異ならせたものを説明したが、熱伝導材２１ｃ、２１ｆを異なるものとすることにより、第１、第２コンデンサ１４ａ、１４ｂの静電容量を異ならせることもできる。そして、上記第４実施形態においても、例えば、放熱部材２１を第１〜第４放熱板２１ａ、２１ｂ、２１ｄ、２１ｅと熱伝導材２１ｃ、２１ｆを有する構成とすることにより、コンデンサ１４が並列に配置されてなる電子制御装置１００とすることができる。
【００６６】
さらに、上記各実施形態において、コンデンサ１４と直列接続される抵抗を配置し、コンデンサ１４および抵抗を介して放熱部材２１とグランド１３とが電気的に接続されるようにしてもよい。このような電子制御装置１００では、抵抗により電磁ノイズの一部が熱に変換されるため、抵抗を配置しない場合と比較して、グランド１３の面積を小さくすることができ、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００６７】
また、上記各実施形態では、放熱部材２１と多層プリント基板１０のグランド１３とをコンデンサ１４を介して電気的に接続した電子制御装置１００について説明したが、例えば、コンデンサ１４を有しない電子制御装置１００とすることもできる。このような電子制御装置１００としても、放熱部材２１がグランド１３と電気的に接続されているため、放熱部材２１がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００６８】
そして、上記各実施形態では、放熱部材２１をパッド２５ａにボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続し、パッド２５ａを接続端子２３ａにボンディングワイヤ２７を介して電気的に接続する例について説明したが、例えば、放熱部材２１と接続端子２３ａとを直接ボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続することもできる。すなわち、パッド２５ａおよびこのパッド２５ａと接続端子２３ａとを電気的に接続するボンディングワイヤ２７がない構成とすることもできる。
【００６９】
また、上記各実施形態では、第１基板として多層プリント基板１０を例に挙げて説明したが、例えば、第１基板として次のものを用いることもできる。すなわち、第１基板として、一面１０ａのみに配線パターン１１等が形成されたプリント基板を用いることもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 多層プリント基板
１１ 配線パターン
１２ ランド
１３ グランド
２０ 電子部品
２１ 放熱部材
２２ 半導体装置
２３ 接続端子
３０ 金属基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板に電子部品が実装されてなる電子制御装置に関し、特に、車両に搭載されて使用されると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置と放熱部材とがモールド樹脂に一体に封止されてなる電子部品がプリント基板に実装された電子制御装置が知られている。具体的には、このような電子制御装置では、電子部品は、放熱部材上に半導体装置が搭載されると共に半導体装置を搭載するプリント基板側の放熱部材がモールド樹脂より露出している。そして、電子部品は、放熱部材がプリント基板のグランドと接触するようにプリント基板に実装されており、プリント基板のうち放熱部材の直下には、厚み方向に貫通し、壁面に銅めっき等を施してなるサーマルビアが形成されている。このような電子制御装置では、半導体装置にて発生した熱を放熱部材およびサーマルビアを介して、プリント基板の裏面側から放熱することができる。
【０００３】
しかしながら、近年では、さらに放熱効率を向上させることや、プリント基板の実装面積を有効に利用することが望まれており、次のような電子制御装置が開示されている。例えば、特許文献１には、電子部品を挟んでプリント基板と反対側にプリント基板より熱伝導率（放熱性）の高い金属基板（例えば、電子制御装置の筐体）等を配置し、放熱部材を金属基板に接触または近接させた状態で、電子部品がプリント基板に実装されてなる電子制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電子制御装置では、放熱部材はプリント基板のグランドと接続されていないために電位が安定しない。このため、放熱部材はアンテナとして機能してしまうことがあり、電子部品の内部での半導体のスイッチング動作等による電磁ノイズを放射することで近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招いたり、携帯電話等の外部からの電磁ノイズの影響を受けやすくなって半導体装置が誤作動してしまうことがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決することができる電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回路が形成された第１基板（１０）と、放熱部材（２１）と、放熱部材（２１）に搭載される半導体装置（２２）と、放熱部材（２１）のうち半導体装置（２２）側と反対側を露出させた状態で、放熱部材（２１）および半導体装置（２２）を封止するモールド樹脂（２４）と、を有し、半導体装置（２２）側が第１基板（１０）と対向する状態で第１基板（１０）に搭載される電子部品（２０）と、第１基板（１０）より熱伝導率が高く、電子部品（２０）を挟んで第１基板（１０）と反対側に配置され、放熱部材（２１）と熱的に接続される第２基板（３０）と、を備え、放熱部材（２１）は、第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
このような電子制御装置では、放熱部材（２１）は、第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されており、電位が安定するためアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置（２２）にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置（２２）が誤作動することを抑制することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、放熱部材（２１）を第１基板（１０）のグランド（１３）とコンデンサ（１４）を介して電気的に接続することができる。
【００１０】
これによれば、第２基板（３０）と放熱部材（２１）との間に金属屑等の異物が挟まってしまったとしても、放熱部材（２１）とグランド（１３）との間にコンデンサ（１４）が配置されているため、第２基板（３０）と放熱部材（２１）とがショートして半導体装置（２２）が破壊されたたり誤作動してしまうことを抑制することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、コンデンサ（１４）を半導体装置（２２）に形成することができる。これによれば、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）と別々に第１基板（１０）に実装する場合と比較して、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００１２】
そして、請求項４に記載の発明のように、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）とは別に第１基板（１０）上に配置することができる。これによれば、半導体装置（２２）にコンデンサ（１４）を形成する場合と比較して、電子部品（２０）の製造具合に応じた静電容量を有するコンデンサ（１４）を適宜選択することができ、電子部品（２０）とコンデンサ（１４）との適応性を向上させることができる。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の発明のように、放熱部材（２１）を、半導体装置（２２）を搭載する平板状の第１放熱板（２１ａ）と、第１放熱板（２１ａ）と対向して配置される平板状の第２放熱板（２１ｂ）と、第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）との間に配置される熱伝導材（２１ｃ）と、を有すると共に第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）のうちの一方をグランド（１３）と電気的に接続したものとし、第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）および熱伝導材（２１ｃ）によりコンデンサ（１４）を構成するものとすることができる。
【００１４】
これによれば、放熱部材（２１）によりコンデンサ（１４）を構成しているため、コンデンサ（１４）を電子部品（２０）と別々に第１基板（１０）に実装する場合と比較して、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、放熱部材（２１）を、第２放熱板（２１ｂ）のうち第２基板（３０）と対向する一面が露出した状態で、第１放熱板（２１ａ）、熱伝導材（２１ｃ）および第２放熱板（２１ｂ）のうち第１基板（１０）と対向する一面および側面をモールド樹脂（２４）により封止したものとすることができる。
【００１６】
そして、請求項７に記載の発明のように、第１基板（１０）にＡＤコンバータ（４０）を備えると共にグランド（１３）として第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）を備え、放熱部材（２１）を第１基板（１０）の第１グランド（１３ａ）と電気的に接続し、ＡＤコンバータ（４０）を第１基板（１０）の第２グランド（１３ｂ）と電気的に接続し、第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）を、例えば、ワイヤハーネス等のようにインダクタンス成分を有する接続部材（７０）を介して電気的に接続することができる。
【００１７】
これによれば、放熱部材（２１）から第１グランド（１３ａ）に電磁ノイズが流れて第１グランド（１３ａ）の電位が変動したとしても、この電位の変動は接続部材（７０）のインダクタンス成分により減衰されるため、第２グランド（１３ａ）の電位が変動することが抑制される。したがって、ＡＤコンバータ（４０）の精度が低下することを抑制することができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、放熱部材（２１）を静電容量の異なる複数のコンデンサ（１４）と並列接続することができる。これによれば、静電容量の異なるコンデンサ（１４）を並列に配置しているため、グランド（１３）に流すことのできる電磁ノイズの周波数領域を拡大することができる。
【００１９】
そして、請求項９に記載の発明のように、コンデンサ（１４）に直列接続となる抵抗を備えることができる。これによれば、抵抗により電磁ノイズの一部が熱に変換されるため、抵抗を配置しない場合と比較して、グランド（１３）の面積を小さくすることができ、第１基板（１０）の実装面積を有効に利用することができる。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態における電子制御装置の概略ブロック図である。
【図６】電子部品およびＡＤコンバータを共通のグランドに接続してなる電子制御装置の概略ブロック図である。
【図７】他の実施形態における電子制御装置の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の電子制御装置の断面構成を示す図である。なお、本実施形態の電子制御装置は、車両に搭載されて使用されると好適である。
【００２３】
図１に示されるように、電子制御装置１００は、本発明の第１基板に相当する多層プリント基板１０と、当該多層プリント基板１０に実装される電子部品２０と、当該電子部品２０を挟んで多層プリント基板１０と反対側に配置される本発明の第２基板に相当する金属基板３０とを有する構成とされている。
【００２４】
多層プリント基板１０は、例えば、電子部品２０を搭載する一面１０ａと、この一面１０ａと反対側の他面１０ｂと、内部とに銅箔等で構成される配線パターン１１が形成され、図１とは別断面において、各配線パターン１１がビア等により電気的に接続されているものが用いられる。また、電子部品２０を搭載する一面１０ａには、配線パターン１１と電気的に接続される複数のランド１２とグランド１３とが形成されている。
【００２５】
電子部品２０は、放熱部材２１と、放熱部材２１の一面側に搭載される半導体装置２２と、半導体装置２２の外側に配置される接続端子２３ａ、２３ｂと、を有し、モールド樹脂２４により封止されて構成されている。電子部品２０の具体的な構成について以下に説明する。
【００２６】
放熱部材２１は、例えば、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料を用いて構成され、矩形板状とされている。そして、一面側に図示しない熱伝導材を介して半導体装置２２が搭載されている。
【００２７】
半導体装置２２は、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等のパワー半導体素子が形成されたものであり、内部にグランド２２ａを有するものである。そして、放熱部材２１側と反対側の表面にはパッド２５ａ、２５ｂが形成されている。
【００２８】
パッド２５ａは放熱部材２１とアルミニウムや金等で構成されるボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続されている。パッド２５ｂは、図１中では１つしか記載していないが実際には複数形成されており、それぞれ半導体装置２２における各種素子と内部配線２２ｂ等を介して電気的に接続されている。なお、放熱部材２１と電気的に接続されるパッド２５ａは、半導体装置２２における各種素子とは電気的に接続されていない。
【００２９】
接続端子２３ａ、２３ｂは、銅等で構成されている。そして、接続端子２３ａはボンディングワイヤ２７を介してパッド２５ａと電気的に接続されており、接続端子２３ｂはボンディングワイヤ２７を介してパッド２５ｂと電気的に接続されている。すなわち、放熱部材２１は、パッド２５ａを介して接続端子２３ａと電気的に接続されている。なお、図１中では、接続端子２３ａは１つしか記載していないが、実際にはパッド２５ｂに対応する本数だけ備えられている。
【００３０】
また、これら放熱部材２１、半導体装置２２、接続端子２３ａ、２３ｂにおける半導体装置２２との接続部位は、エポキシ樹脂等で構成されるモールド樹脂２４により、放熱部材２１における半導体装置２２を搭載する一面と反対側の他面が露出する状態で包み込まれて封止されている。本実施形態の電子部品２０は、以上説明したようにして構成されている。
【００３１】
そして、上記構成の電子部品２０は、半導体装置２２側が多層プリント基板１０と対向する状態で、接続端子２３ａ、２３ｂがそれぞれ多層プリント基板１０に形成されているランド１２とはんだ等を介して接続されることにより、多層プリント基板１０に搭載されている。また、放熱部材２１と電気的に接続されている接続端子２３ａが実装されるランド１２は、グランド１３とコンデンサ１４を介して接続されている。すなわち、放熱部材２１は、パッド２５ａ、接続端子２３ａ、ランド１２、コンデンサ１４を介して、多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されており、電位がグランドに固定（維持）されるようになっている。
【００３２】
金属基板３０は、例えば、アルミニウム等の多層プリント基板１０より熱伝導率の高い材料を用いて構成されており、電子部品２０を挟んで多層プリント基板１０と反対側に配置されている。そして、シリコン等の絶縁性を有する熱伝導材３１を介して放熱部材２１のうちモールド樹脂２４から露出している他面と熱的、機械的に接続されている。
【００３３】
また、特に図示しないが、本実施形態の電子制御装置１００は、例えば、車両に搭載されて用いられる場合には、樹脂等で構成された中空部を有する箱形状のケースが金属基板３０の外縁部にネジ止めすること等により接続され、多層プリント基板１０および電子部品２０がケースの中空部内に収容された状態で用いられる。すなわち、金属基板３０は、半導体装置２２から発生した熱を放熱する機能と共に、ケースの中空部を閉塞する蓋としても使用される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１は、多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されているため電位が安定する。このため、放熱部材２１がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができる。したがって、半導体装置２２にて発生する電磁ノイズを放射することを抑制することができ、近接する他の電子制御装置（半導体装置）の誤作動を招くことを抑制することができる。また、外部からの電磁ノイズの影響を受け難くすることができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００３５】
さらに、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と接続されている。このため、金属基板３０と放熱部材２１との間に金属屑等の異物が挟まってしまった場合等、金属基板３０と放熱部材２１とがショートして半導体装置２２が破壊されたり誤作動してしまうことを抑制することができる。
【００３６】
すなわち、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と接続されていない場合には、金属基板３０と放熱部材２１とがショートした場合、直流電流が放熱部材２１、ボンディングワイヤ２６、パッド２５ａ、ボンディングワイヤ２７、ランド１２、グランド１３の順に流れる。この場合、放熱部材２１と電気的に接続されているパッド２５ａは、半導体装置２２の各種素子と電気的に接続されていないものの、上記経路で直流電流が流れることで半導体装置２２のグランド２２ａの電位が変動してしまい、半導体装置２２が誤作動してしまう可能性がある。
【００３７】
しかしながら、本実施形態では、放熱部材２１がコンデンサ１４を介してグランド１３と電気的に接続されており、金属基板３０と放熱部材２１との間に異物が挟まってしまった場合でも、放熱部材２１とグランド１３との間に直流電流が流れることはない。したがって、半導体装置２２のグランド２２ａの電位が変動することを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動してしまうことを抑制することができる。なお、放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）された場合には、電磁ノイズは交流成分であるためコンデンサ１４を介してグランド１３に流れる。
【００３８】
また、放熱部材２１の電位を安定させるために、放熱部材２１を半導体装置２２のグランド２２ａにコンデンサを介して電気的に接続することも考えられる。しかしながら、放熱部材２１を半導体装置２２のグランド２２ａと電気的に接続した場合には、電磁ノイズがグランド２２ａに流れた際にグランド２２ａの電位が変動して半導体装置２２が誤作動してしまう可能性がある。
【００３９】
これに対し、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１が多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている。このため、放熱部材２１が半導体装置２２のグランド２２ａと電気的に接続されている場合と比較して、電磁ノイズがグランド１３に流れた際に半導体装置２２におけるグランド２２ａの電位が変動することを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００４０】
さらに、電子部品２０とは別にコンデンサ１４を多層プリント基板１０に搭載するため、電子部品２０の製造具合に応じた静電容量を有するコンデンサ１４を適宜選択することができ、電子部品２０とコンデンサ１４との適応性を向上させることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、コンデンサ１４を備える場所を変更したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図２は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００４２】
図２に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、半導体装置２２にコンデンサ１４が形成されている。特に限定されるものではないが、例えば、半導体装置２２に形成されるコンデンサ１４としては、半導体基板の一面に酸化膜を形成すると共にこの酸化膜上に導電膜を形成してなるものを採用することができる。このコンデンサ１４では、半導体基板の表層部が一方の電極となると共に導電膜が他方の電極となり、酸化膜が誘電体となる。また、コンデンサ１４としては、例えば、半導体装置２２の寄生容量を利用するものであってもよい。
【００４３】
そして、パッド２５ａは放熱部材２１とボンディングワイヤ２６を介して接続されていると共に半導体装置２２に形成されているコンデンサ１４および内部配線２２ｂを介してパッド２５ｃと電気的に接続されている。そして、パッド２５ｃが接続端子２３ａとボンディングワイヤ２７を介して接続されている。
【００４４】
なお、パッド２５ｃは、パッド２５ａと同様に、半導体装置２２に形成されている各種素子とは電気的に接続されていない。また、本実施形態では、ランド１２のうち放熱部材２１と電気的に接続されるもの、つまり、接続端子２３ａが実装されるランド１２は、グランドとされている。
【００４５】
このような電子制御装置１００では、コンデンサ１４が半導体装置２２に形成されているため、上記第１実施形態のように多層プリント基板１０上にコンデンサ１４を配置する場合と比較して、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、放熱部材２１の構成を変更したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図３は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００４７】
図３に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、放熱部材２１は、半導体装置２２を搭載する平板状の第１放熱板２１ａと、第１放熱板２１ａと対向して配置される平板状の第２放熱板２１ｂと、これら第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂの間に配置される熱伝導材２１ｃと、を有する構成とされている。そして、第１放熱板２１ａは、パッド２５ａにボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続されている。
【００４８】
すなわち、本実施形態の放熱部材２１は、半導体装置２２から発生する熱を金属基板３０に伝達すると共に、第１放熱板２１ａを一方の電極とすると共に第２放熱板２１ｂを他方の電極とし、熱伝導材２１ｃを誘電体とするコンデンサ１４としての機能を果すものである。なお、熱伝導材２１ｃとしては、例えば、シリコン等が用いられる。
【００４９】
このような電子制御装置１００では、放熱部材２１にコンデンサ１４としての機能を持たせているため、上記第１実施形態のように多層プリント基板１０上にコンデンサ１４を配置する場合と比較して、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１放熱板２１ａが多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている例について説明したが、例えば、第２放熱板２１ｂがグランド１３と電気的に接続されていてもよい。すなわち、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂは、コンデンサ１４を構成する電極であるため、いずれか一方の放熱板がグランド１３と電気的に接続されていればよい。
【００５１】
そして、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂのうちグランド１３と電気的に接続される一方の放熱板は、使用環境に応じて適宜選択されるのが好ましい。例えば、外部（金属基板３０）から放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）されることが多い使用環境では第１放熱板２１ａをグランド１３と電気的に接続することが好ましく、半導体装置２２側から放熱部材２１に電磁ノイズが導入（蓄積）されることが多い使用環境では第２放熱板２１ｂをグランド１３と電気的に接続することが好ましい。放熱部材２１に導入された電磁ノイズをグランド１３に効率良く流すことができるためである。
【００５２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第３実施形態に対して、モールド樹脂２４の封止構造を変更したものであり、その他に関しては上記第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図４は、本実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００５３】
図４に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００では、第２放熱板２１ｂは、第１放熱板２１ａと対向する一面と反対側の他面のみならず、側面もモールド樹脂２４から露出している。このような電子制御装置１００では、上記第３実施形態と比較して、モールド樹脂２４から露出する第２放熱板２１ｂの表面積が増加するため、放熱性を高くすることができる。
【００５４】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の電子制御装置１００は、第１実施形態に対して、多層プリント基板１０にＡＤコンバータを搭載したものであり、その他に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図５は、本実施形態における電子制御装置１００の概略ブロック図である。なお、本実施形態における電子制御装置１００は、車両に搭載されて使用されるものである。
【００５５】
図５に示されるように、本実施形態の電子制御装置１００は、多層プリント基板１０に、電子部品２０およびＡＤコンバータ４０が搭載されており、多層プリント基板１０は電子制御装置１００の外部に配置されたセンサ５０やバッテリ６０等と電気的に接続されている。
【００５６】
ＡＤコンバータ４０は、多層プリント基板１０を介してセンサ５０やバッテリ等と電気的に接続され、センサ５０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、ＡＤコンバータ４０は、多層プリント基板１０に形成され、放熱部材２１（電子部品２０）が電気的に接続される第１グランド１３ａと異なる第２グランド１３ｂと電気的に接続されている。なお、センサ５０は、特に限定されるものではないが、例えば、吸気温度やラジエータ等の温度を検出する温度センサである。
【００５７】
そして、放熱部材２１が電気的に接続される第１グランド１３ａと、ＡＤコンバータ４０が電気的に接続される第２グランド１３ｂとは、本発明のインダクタンス成分を有する接続部材に相当するワイヤハーネス７０を介して電気的に接続されている。
【００５８】
このような電子制御装置１００では、ＡＤコンバータ４０および放熱部材２１が共通のグランドに接続されている場合と比較して、ＡＤコンバータ４０の精度が悪化することを抑制することができる。図６は、電子部品２０およびＡＤコンバータ４０を共通のグランドに接続してなる電子制御装置の概略ブロック図である。なお、図５および図６中の矢印は、電磁ノイズの流れを模式的に示したものである。
【００５９】
図６に示されるように、放熱部材２１およびＡＤコンバータ４０を共通のグランド１３に接続した場合には、放熱部材２１からコンデンサ１４を介してグランド１３に電磁ノイズが流れこむ。この場合、電磁ノイズによりグランド１３の電位が変動してしまうため、ＡＤコンバータ４０の精度が悪化することになる。
【００６０】
これに対し、図５に示されるように、本実施形態では、放熱部材２１を第１グランド１３ａと電気的に接続すると共にＡＤコンバータ４０を第２グランド１３ｂと電気的に接続し、これら第１、第２グランド１３ａ、１３ｂをワイヤハーネス７０で接続している。このため、放熱部材２１から第１グランド１３ａに電磁ノイズが流れて第１グランド１３ａの電位が変動したとしても、この電位の変動はワイヤハーネス７０のインダクタンス成分により減衰されるため、第２グランド１３ａの電位が変動することが抑制される。したがって、ＡＤコンバータ４０の精度が低下することを抑制することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、ランド１２とグランド１３との間にコンデンサ１４を一つ配置した例について説明したが、ランド１２とグランド１３との間に静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置してもよい。このような電子制御装置１００では、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置しているため、グランド１３に流すことのできる電磁ノイズの周波数領域を拡大することができる。
【００６２】
同様に、上記第２〜第４実施形態においても、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置することができる。例えば、上記第３実施形態において、静電容量の異なる複数のコンデンサ１４を並列に配置する場合には、図７に示す電子制御装置１００とすることができる。図７は、他の実施形態における電子制御装置１００の断面構成を示す図である。
【００６３】
図７に示されるように、放熱部材２１は平板状の第１〜第４放熱板２１ａ、２１ｂ、２１ｄ、２１ｅと、熱伝導材２１ｃ、２１ｆを有して構成されている。そして、第１、第３放熱板２１ａ、２１ｄ上に電子部品２０が搭載され、第１放熱板２１ａと対向する状態で第２放熱板２１ｂが配置されていると共に第３放熱板２１ｄと対向する状態で第４放熱板２１ｅが配置されている。また、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂの間には熱伝導材２１ｃが配置され、第３、第４放熱板２１ｄ、２１ｅの間には熱伝導材２１ｆが配置されている。すなわち、第１、第２放熱板２１ａ、２１ｂおよび熱伝導材２１ｃにより第１コンデンサ１４ａが構成されており、第３、第４放熱板２１ｄ、２１ｅおよび熱伝導材２１ｆにより第２コンデンサ１４ｂが構成されている。そして、図７では、第１放熱板２１ａと第２放熱板２１ｂとの対向面積が第３放熱板２１ｄと第４放熱板２１ｅとの対向面積より大きくされており、これにより第１コンデンサ１４ａの静電容量が第２コンデンサ１４ｂの静電容量より大きくされている。
【００６４】
また、第１放熱板２１ａがパッド２５ａを介して多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されていると共に、図７とは別断面において、第３放熱板２１ｄがパッド２５ａを介して多層プリント基板１０のグランド１３と電気的に接続されている。以上説明したように、放熱部材２１にコンデンサ１４としての機能を持たせる場合においても、コンデンサ１４を並列に配置してなる電子制御装置１００とすることができる。
【００６５】
なお、図７では、第１放熱板２１ａと第２放熱板２１ｂとの対向面積を第３放熱板２１ｄと第４放熱板２１ｅとの対向面積より大きくすることにより、第１、第２コンデンサ１４ａ、１４ｂの静電容量を異ならせたものを説明したが、熱伝導材２１ｃ、２１ｆを異なるものとすることにより、第１、第２コンデンサ１４ａ、１４ｂの静電容量を異ならせることもできる。そして、上記第４実施形態においても、例えば、放熱部材２１を第１〜第４放熱板２１ａ、２１ｂ、２１ｄ、２１ｅと熱伝導材２１ｃ、２１ｆを有する構成とすることにより、コンデンサ１４が並列に配置されてなる電子制御装置１００とすることができる。
【００６６】
さらに、上記各実施形態において、コンデンサ１４と直列接続される抵抗を配置し、コンデンサ１４および抵抗を介して放熱部材２１とグランド１３とが電気的に接続されるようにしてもよい。このような電子制御装置１００では、抵抗により電磁ノイズの一部が熱に変換されるため、抵抗を配置しない場合と比較して、グランド１３の面積を小さくすることができ、多層プリント基板１０の実装面積を有効に利用することができる。
【００６７】
また、上記各実施形態では、放熱部材２１と多層プリント基板１０のグランド１３とをコンデンサ１４を介して電気的に接続した電子制御装置１００について説明したが、例えば、コンデンサ１４を有しない電子制御装置１００とすることもできる。このような電子制御装置１００としても、放熱部材２１がグランド１３と電気的に接続されているため、放熱部材２１がアンテナとして機能してしまうことを抑制することができ、半導体装置２２が誤作動することを抑制することができる。
【００６８】
そして、上記各実施形態では、放熱部材２１をパッド２５ａにボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続し、パッド２５ａを接続端子２３ａにボンディングワイヤ２７を介して電気的に接続する例について説明したが、例えば、放熱部材２１と接続端子２３ａとを直接ボンディングワイヤ２６を介して電気的に接続することもできる。すなわち、パッド２５ａおよびこのパッド２５ａと接続端子２３ａとを電気的に接続するボンディングワイヤ２７がない構成とすることもできる。
【００６９】
また、上記各実施形態では、第１基板として多層プリント基板１０を例に挙げて説明したが、例えば、第１基板として次のものを用いることもできる。すなわち、第１基板として、一面１０ａのみに配線パターン１１等が形成されたプリント基板を用いることもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 多層プリント基板
１１ 配線パターン
１２ ランド
１３ グランド
２０ 電子部品
２１ 放熱部材
２２ 半導体装置
２３ 接続端子
３０ 金属基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路が形成された第１基板（１０）と、
放熱部材（２１）と、前記放熱部材（２１）に搭載される半導体装置（２２）と、前記放熱部材（２１）のうち前記半導体装置（２２）側と反対側を露出させた状態で、前記放熱部材（２１）および前記半導体装置（２２）を封止するモールド樹脂（２４）と、を有し、前記半導体装置（２２）側が前記第１基板（１０）と対向する状態で前記第１基板（１０）に搭載される電子部品（２０）と、
前記第１基板（１０）より熱伝導率が高く、前記電子部品（２０）を挟んで前記第１基板（１０）と反対側に配置され、前記放熱部材（２１）と熱的に接続される第２基板（３０）と、を備え、
前記放熱部材（２１）は、前記第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記放熱部材（２１）は、前記第１基板（１０）のグランド（１３）とコンデンサ（１４）を介して電気的に接続されてい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】
前記コンデンサ（１４）は、前記半導体装置（２２）に形成され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】
前記コンデンサ（１４）は、前記電子部品（２０）とは別に前記第１基板（１０）上に配置され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】
前記放熱部材（２１）は、前記半導体装置（２２）を搭載する平板状の第１放熱板（２１ａ）と、前記第１放熱板（２１ａ）と対向して配置される平板状の第２放熱板（２１ｂ）と、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）との間に配置される熱伝導材（２１ｃ）と、を有すると共に、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）のうちの一方が前記グランド（１３）と電気的に接続されており、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）および前記熱伝導材（２１ｃ）により前記コンデンサ（１４）を構成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】
前記放熱部材（２１）は、前記第２放熱板（２１ｂ）のうち前記第２基板（３０）と対向する一面が露出した状態で、前記第１放熱板（２１ａ）、前記熱伝導材（２１ｃ）および前記第２放熱板（２１ｂ）のうち前記第１基板（１０）と対向する一面および側面が前記モールド樹脂（２４）により封止されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記第１基板（１０）には、ＡＤコンバータ（４０）が備えられると共に、前記グランド（１３）として第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）が備えられており、
前記放熱部材（２１）は前記第１基板（１０）の第１グランド（１３ａ）と電気的に接続され、前記ＡＤコンバータ（４０）は前記第１基板（１０）の第２グランド（１３ｂ）と電気的に接続されており、
前記第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）は、インダクタンス成分を有する接続部材（７０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記放熱部材（２１）は、静電容量の異なる複数の前記コンデンサ（１４）と並列接続されていることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記コンデンサ（１４）には、抵抗が直列接続されていることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項１】
回路が形成された第１基板（１０）と、
放熱部材（２１）と、前記放熱部材（２１）に搭載される半導体装置（２２）と、前記放熱部材（２１）のうち前記半導体装置（２２）側と反対側を露出させた状態で、前記放熱部材（２１）および前記半導体装置（２２）を封止するモールド樹脂（２４）と、を有し、前記半導体装置（２２）側が前記第１基板（１０）と対向する状態で前記第１基板（１０）に搭載される電子部品（２０）と、
前記第１基板（１０）より熱伝導率が高く、前記電子部品（２０）を挟んで前記第１基板（１０）と反対側に配置され、前記放熱部材（２１）と熱的に接続される第２基板（３０）と、を備え、
前記放熱部材（２１）は、前記第１基板（１０）のグランド（１３）と電気的に接続されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記放熱部材（２１）は、前記第１基板（１０）のグランド（１３）とコンデンサ（１４）を介して電気的に接続されてい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】
前記コンデンサ（１４）は、前記半導体装置（２２）に形成され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】
前記コンデンサ（１４）は、前記電子部品（２０）とは別に前記第１基板（１０）上に配置され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】
前記放熱部材（２１）は、前記半導体装置（２２）を搭載する平板状の第１放熱板（２１ａ）と、前記第１放熱板（２１ａ）と対向して配置される平板状の第２放熱板（２１ｂ）と、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）との間に配置される熱伝導材（２１ｃ）と、を有すると共に、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）のうちの一方が前記グランド（１３）と電気的に接続されており、前記第１、第２放熱板（２１ａ、２１ｂ）および前記熱伝導材（２１ｃ）により前記コンデンサ（１４）を構成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】
前記放熱部材（２１）は、前記第２放熱板（２１ｂ）のうち前記第２基板（３０）と対向する一面が露出した状態で、前記第１放熱板（２１ａ）、前記熱伝導材（２１ｃ）および前記第２放熱板（２１ｂ）のうち前記第１基板（１０）と対向する一面および側面が前記モールド樹脂（２４）により封止されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記第１基板（１０）には、ＡＤコンバータ（４０）が備えられると共に、前記グランド（１３）として第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）が備えられており、
前記放熱部材（２１）は前記第１基板（１０）の第１グランド（１３ａ）と電気的に接続され、前記ＡＤコンバータ（４０）は前記第１基板（１０）の第２グランド（１３ｂ）と電気的に接続されており、
前記第１、第２グランド（１３ａ、１３ｂ）は、インダクタンス成分を有する接続部材（７０）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記放熱部材（２１）は、静電容量の異なる複数の前記コンデンサ（１４）と並列接続されていることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記コンデンサ（１４）には、抵抗が直列接続されていることを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１つに記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４６７７８（Ｐ２０１２−１４６７７８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１６３（Ｐ２０１１−３１６３）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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