CN105493648A - 车辆用电子控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆用电子控制装置(10、100),其具有:发热部件(20);安装有发热部件(20)的基板(30);以及收纳发热部件(20)和基板(30)的收纳壳(40),通过填充于收纳壳(40)的内部的树脂部(60)将发热部件(20)和基板(30)密封于收纳壳(40)内,该车辆用电子控制装置(10、100)还具有金属制成的热扩散罩(50),该热扩散罩(50)以与发热部件(20)隔开规定间隔地覆盖发热部件(20)的状态安装于基板(30)的第1安装面(30a)上,并且通过填充于收纳壳(40)的内部的树脂部(60)而被密封于收纳壳(40)内。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用电子控制装置,尤其涉及将安装有发热部件的基板收纳于收纳壳内,并且在收纳壳内填充树脂而将基板和发热部件密封于收纳壳内的车辆用电子控制装置。
背景技术
近年来,在搭载于机动两轮车或机动四轮车等车辆的车辆用电子控制装置中,采用了如下的结构:为了确保其防水功能和防尘功能且提高抗冲击性和抗振动性,而将安装有电子部件的电子电路基板等结构部件收纳于收纳壳中,并且为了将收纳于收纳壳中的结构部件密封并固定而在收纳壳内填充树脂。
在这样的状况下,专利文献1公开了电子控制装置,该电子控制装置通过在电路基板与收纳了电路基板的收纳壳之间的间隙中填充树脂,而将电路基板密封并固定在收纳壳的内部,从而企图确保防水功能和防尘功能且提高抗冲击性和抗振动性。在该结构中,在电路基板上安装有发热部件,从发热部件产生的热经由填充于收纳壳内的树脂而传递到收纳壳,且从收纳壳向外部散热。
另外,车辆用电子控制装置所要求的功能已经高水准化,有时会安装大量发热部件。作为这种发热部件,例如能够举出在用于驱动电动机的驱动电路中,密集地安装在电路基板上的开关元件。作为这样的开关元件,一般使用FET(Field-EffectTransistor:场效应晶体管)较多。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-35106号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,根据本发明者的研究得知:在专利文献1的结构中,因为从安装于电路基板上的发热部件产生的热经由填充于收纳壳内的树脂传递到收纳壳,且从收纳壳向外部散热,因此能够抑制电子控制装置中的温度上升,但是,有时由发热部件产生的热量会超过填充于收纳壳内的树脂所能够传热的热量,其结果为,由于热滞留于填充于收纳壳内的树脂,而具有产生局部高温的区域的趋势。
另外,若发热元件是高速地进行开关动作的FET等时则该趋势更为明显,尤其在多个FET以密集状态安装于电路基板的情况较多的现状下,当驱动电动机等时由多个FET产生的热而导致温度容易上升,产生局部高温的区域的趋势更显著。
即,在现状下,处于这样的状况:期望实现一种新型结构的车辆用电子控制装置,其能够可靠地抑制由于在开关元件等发热部件中产生的热而产生局部高温的区域。
本发明是经过以上研究而完成的,其目的在于提供一种车辆用电子控制装置,该车辆用电子控制装置通过高效地对由发热部件产生的热进行传热并向外部散热,而能够抑制产生局部高温的区域。
用于解决课题的手段
为了实现以上目的,本发明的第1方面是一种车辆用电子控制装置,其具有:发热部件;基板,该基板上安装有所述发热部件;以及收纳壳,其收纳所述发热部件和所述基板,通过填充于所述收纳壳的内部的树脂将所述发热部件和所述基板密封于所述收纳壳内,所述车辆用电子控制装置还具有金属制成的第1热扩散罩,该第1热扩散罩以与所述发热部件隔开规定间隔地覆盖所述发热部件的状态安装于所述基板的第1安装面上,并且通过填充于所述收纳壳的内部的所述树脂而被密封于所述收纳壳内。
另外本发明在所述第1方面的基础上,其第2方面在于,所述车辆用电子控制装置还具有金属制成的第2热扩散罩,该第2热扩散罩安装于所述基板的第2安装面上,该第2安装面是所述第1安装面的背面,该第2热扩散罩覆盖所述第2安装面上的与所述第1安装面的安装有所述发热部件的区域对应的区域,并且通过填充于所述收纳壳的内部的所述树脂而被密封于所述收纳壳内。
另外本发明在所述第2方面的基础上,其第3方面在于,所述车辆用电子控制装置还具有树脂制成的紧固部件,该紧固部件借助于所述基板将所述第1热扩散罩与所述第2热扩散罩彼此紧固在一起。
另外本发明在所述第1至第3方面中任一方面的基础上,其第4方面在于,填充于所述第1热扩散罩和所述第1热扩散罩的内部的所述树脂沿着安装于所述基板的其它电子部件而相对于所述发热部件偏置地配置于所述收纳壳内。
另外本发明在所述第1至第3方面中任一方面的基础上,其第5方面在于,所述收纳壳的热传导率比所述树脂部的热传导率大。
发明效果
根据本发明的第1方面的结构,本发明是一种车辆用电子控制装置,其具有发热部件、安装有发热部件的基板、以及收纳发热部件和基板的收纳壳,通过填充于收纳壳的内部的树脂将发热部件和基板密封于收纳壳内,该车辆用电子控制装置还具有金属制成的第1热扩散罩,该第1热扩散罩以与发热部件隔开规定间隔地覆盖发热部件的状态安装于基板的第1安装面,并且通过填充于收纳壳的内部的树脂而被密封于收纳壳内,由此,能够高效地对从发热部件产生的热进行传热而向外部散热,能够抑制产生局部高温的区域。
在此,若第1热扩散罩与发热部件之间的间隔过远,则无法解决产生局部高温的区域的课题。因此,预先根据模拟等,在没有热扩散罩的状态下出现局部高温的范围内设置热扩散罩。由此,第1热扩散罩受到在发热部件中产生的热,并且能够凭借金属制成的第1热扩散罩的高热传导率将热扩散性地传热到该第1热扩散罩周围的灌封树脂中。由此,第1热扩散罩的周围的温度扩散性地上升,另一方面能够降低第1热扩散罩内的温度,能够很实用地减少局部高温的区域。
另外,根据本发明第2方面的结构,该车辆用电子控制装置还具有金属制成的第2热扩散罩,该第2热扩散罩安装于基板的作为第1安装面的背面的第2安装面上,且覆盖第2安装面上的与第1安装面的安装有发热部件的区域对应的区域,并且该第2热扩散罩通过填充于收纳壳的内部的树脂而被密封于收纳壳内,由此,能够使在安装于第1安装面的发热部件中产生、且经由基板向第2安装面传热的热与在第1热扩散罩中的作用同样地高效地传热而向外部散热,能够可靠地抑制产生局部高温的区域。
另外,根据本发明的第3方面,该车辆用电子控制装置还具有树脂制成的紧固部件,该紧固部件借助于基板而将第1热扩散罩与第2热扩散罩彼此紧固在一起,由此,能够不进行锡焊而将第1热扩散罩与第2热扩散罩安装于基板,因此不需要用于锡焊至基板上的布局的研究或用于锡焊的基板的空间,能够使电子部件的安装和电路图案的引绕具有自由度,并且由于不是通过铆接将金属制成的第1热扩散罩和第2热扩散罩安装于基板,因此能够降低由于进行铆接时从第1热扩散罩和第2热扩散罩产生的金属粉而导致产生基板上的电路短路等现象的可能性。
另外,根据本发明的第4方面,填充于第1热扩散罩和第1热扩散罩的内部的树脂沿着安装于基板的其它电子部件而相对于发热部件偏置地配置于收纳壳内,由此,能够避开耐热性差的其它电子部件地增大传热区域,能够减少向耐热性差的其它电子部件辐射的热量。
另外,根据本发明的第5方面,收纳壳的热传导率被设定成比树脂部的热传导率大,从而收纳壳能够经由热扩散罩和树脂部高效地扩散性地承受由发热部件产生的热,从而更可靠地向收纳壳的外部散热。
附图说明
图1A是示出本发明的第1实施方式中的车辆用电子控制装置的立体图,并以剖开了其收纳壳的一部分的状态进行表示。
图1B是以卸下了本实施方式中的车辆用电子控制装置的热扩散罩的状态进行表示的图1A的局部放大图。
图2是剖开了图1A的收纳壳的一部分的状态下的沿A-A线的剖视图。
图3A是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的发热部件所产生的热向外部传热的情况的示意图,位置上相当于图2。
图3B是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的由热扩散罩覆盖发热部件的状态下的发热部件的周围的温度分布的俯视图。
图3C是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的未由热扩散罩覆盖发热部件的状态下的发热部件的周围的温度分布的俯视图。
图4是本发明的第2实施方式中的车辆用电子控制装置的剖开了其收纳壳的一部分的状态下的剖视图,位置上相当于图2。
具体实施方式
以下,适当参照附图对本发明的各实施方式中的车辆用电子控制装置进行详细地说明。此外,图中,x轴、y轴以及z轴构成3轴正交坐标系,z轴的方向对应于上下方向。
(第1实施方式)
以下适当参照附图对本发明的第1实施方式中的车辆用电子控制装置进行详细说明。
<车辆用电子控制装置的结构>
首先,以下参照图1A到图2对本实施方式中的车辆用电子控制装置的结构进行详细说明。
图1A是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的立体图,以剖开了其收纳壳的一部分的状态进行表示,图1B是以卸下了其热扩散罩的状态进行表示的图1A的局部放大图。另外,图2是剖开了图1A的收纳壳的一部分的状态下的沿A-A线的剖视图。此外,在图1A和图1B中,为了方便说明,而省略了发热部件、连接器以外的电子部件以及树脂部的图示,在图2中,为了方便说明,而省略了热扩散罩的内部的树脂部的图示。
如图1A到图2所示,本实施方式中的车辆用电子控制装置10主要具有发热部件20、基板30、收纳壳40、热扩散罩50、树脂部60以及连接器70。
关于发热部件20,典型地由构成驱动电路的多个FET等开关元件构成。发热部件20在驱动省略图示的电动机等时由于进行开关动作而发热。即,发热部件20是当进行其动作时发热的部件,且如图1B所示,多个发热部件20通过锡焊等密集地安装于基板30的第1安装面30a上,因此,安装该发热部件20的区域在进行其动作时容易成为高温。
关于基板30,典型地是玻璃环氧树脂基板等电路基板,该基板30具有第1安装面30a以及作为第1安装面30a的背面的第2安装面30b。在第1安装面30a上安装有多个电子部件13a、13b、发热部件20以及连接器70,并且安装有覆盖发热部件20的热扩散罩50。另一方面,在第2安装面30b上安装有多个电子部件13c。安装于第1安装面30a上的电子部件13a是上下方向上的高度比安装于第1安装面30a上的发热部件20和电子部件13b、以及安装于第2安装面30b上的电子部件13c高的较高部件。
收纳壳40典型地是由树脂制成,该收纳壳40收纳电子部件13a、13b、13c、发热部件20、基板30、热扩散罩50、以及连接器70的一部分。收纳壳40构成为在一端具有向外部敞开的开口部41的袋状,连接器70的一部分从开口部41向外部突出。在收纳壳40的y轴方向的中央部设置有从开口部41朝向x轴的正方向延伸的高顶壁部42,在高顶壁部42的下方配置有作为较高部件的电容器等电子部件13a。收纳壳40的高顶壁部42以外的上壁部为高度比高顶壁部42低的低顶壁部43,在低顶壁部43的下方配置有与电子部件13a相比分别实现了低矮化的发热部件20、电子部件13b以及电子部件13c。由此,能够使车辆用电子控制装置10小型化,并且减小树脂部60的容积。
热扩散罩50典型地是由铁等金属制成,该热扩散罩50以与发热部件20隔开规定间隔地覆盖发热部件20的状态通过锡焊等被安装于基板30的第1安装面30a上。
更详细地说,热扩散罩50是下方敞开的长方体状的箱型部件,该热扩散罩50具有:凹部51,其用于收纳发热部件20;4个侧壁部52a、52b、52c、52d,它们设置于凹部51的周围;多个脚部54,它们自4个侧壁部52a、52b、52c、52d的下端部53a、53b、53c、53d进一步向下方延伸设置,且对应形成于基板30的省略图示的多个孔部进行嵌装并通过锡焊等固定于基板30;多个间隙部55,它们分别被形成为与4个侧壁部52a、52b、52c、52d的相邻的侧壁彼此之间对应;以及顶板部56。由4个侧壁部52a、52b、52c、52以及顶板部56划分出凹部51。另外,在将热扩散罩50安装于基板30时,在热扩散罩50的下端部53a、53b、53c、53d与基板30的第1安装面30a之间,有多个间隙部90被分别形成。间隙部55和间隙部90设置成用于使树脂流入热扩散罩50的内部。
此外,热扩散罩50不限于长方体状的箱型,也可以设定成能够与发热部件20隔开规定的间隔地覆盖发热部件20的任意的形状。另外,在热扩散罩50上,为了使树脂容易流入热扩散罩50的内部,除了设置有间隙部55和间隙部90之外,还可以在顶板部56等设置连通热扩散罩50的外部与内部的贯穿孔或切口。
填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料流入热扩散罩50的内部和外部后硬化而形成树脂部60。此时,填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料从热扩散罩50的间隙部55和间隙部90流入到热扩散罩50的内部。树脂部60将被热扩散罩50覆盖的发热部件20密封并固定于热扩散罩50的内部,并且将电子部件13a、13b、13c、基板30、热扩散罩50、以及连接器70的一部分密封并固定于收纳壳40的内部。
在此,热扩散罩50的形状、和发热部件20与热扩散罩50之间的间隔被设定实现了在发热部件20与热扩散罩50之间必须存在树脂部60的结构,以避免产生发热部件20与热扩散罩50直接接触的部分。而且,树脂制成的树脂部60、树脂制成的收纳壳40以及金属制成的热扩散罩50各自的热传导率被设定成热扩散罩50的热传导率最大的方式设定。
由此,在发热部件20中产生的热不会不必要地笼罩于其周边,而经由热扩散罩50内部的树脂部60向热扩散罩50扩散性地传热,并在抑制了再次向热扩散罩50内部的树脂部60传热的形态下在热扩散罩50自身的部件内部传热,同时经由热扩散罩50向热扩散罩50与收纳壳40之间的树脂部60传热,且经由热扩散罩50与收纳壳40之间的树脂部60向收纳壳40扩散性地传热,之后,向收纳壳40的外部散热。
另外,树脂制成的树脂部60和树脂制成的收纳壳40各自的热传导率优选被设定成收纳壳40的热传导率比树脂部60的热传导率大。由此,收纳壳40经由热扩散罩50和树脂部60高效且扩散性地承受在发热部件20中产生的热,从而能够更可靠地向收纳壳40的外部散热。
另外,热扩散罩50的形状、和发热部件20与热扩散罩50之间的间隔是这样设定的:在没有热扩散罩50的状态下,预先通过模拟或实测把握第1安装面30a侧的成为规定温度以上高温的位置,基于这样把握的成为高温的位置看准、应该传热的区域。
具体地说,在热扩散罩50的顶板部56与发热部件20之间设置有规定间隔r1。在热扩散罩50的侧壁部52a与发热部件20之间,设置有规定间隔r2,并且在热扩散罩50的侧壁部52c与发热部件20之间,设置有规定间隔r3。在此,优选在这些间隔r1、r2、r3之间,存在间隔r1<间隔r2<间隔r3的关系,热扩散罩50和其内部的树脂部60覆盖着发热元件20地从该发热元件20沿着电子部件13a偏向x轴的正方向侧。例如,若相对于发热元件20配置于y轴的正方向侧的电子部件13a为耐热性相对较低的电子部件,则通过像这样设定间隔r1、r2、r3之间的大小的大小关系、使热扩散罩50和其内部的树脂部60偏置,在发热部件20中产生的热能够经由热扩散罩50内部的树脂部60以在x轴的正方向侧增大了其传热区域的形态进行传热并传递向热扩散罩50以避免热不必要地笼罩于发热部件20的周边且避开了电子部件13a,并且该热在热扩散罩50自身的部件内部传热并且从热扩散罩50经由收纳壳40与热扩散罩50之间的树脂部60向收纳壳40传热,然后向收纳壳40的外部散热。即,能够更降低对与发热元件20接近的电子部件13a散热的热量,另外,也能够进一步降低对比电子部件13a离发热元件20远的电子部件13b散热的热量。
此外,当然在热扩散罩50的侧壁部52b与发热部件20之间,以及在热扩散罩50的侧壁部52d与发热部件20之间,设置有省略图示的规定间隔。
连接器70具有嵌合部70a,该嵌合部70a是与省略图示的配对侧连接器配合的凹部,并且该连接器70具有连接端子71,该连接端子71通过折弯长板状的金属部件而形成,且一部分向连接器70的外部突出。连接器70以连接端子71被锡焊于基板30的状态安装于基板30的第1安装面30a上。即,关于连接端子71,其一端被***于形成在基板30上的省略图示的通孔中且被锡焊,并且另一端在嵌合部70a中露出而能够与配对侧连接器的省略图示的连接端子等连接。
<车辆用电子控制装置的组装方法>
接着,以下参照图1A到图2对本实施方式中的车辆用电子控制装置10的组装方法进行详细说明。
首先,通过锡焊等将发热部件20以及电子部件13a、13b安装于基板30的第1安装面30a上,并且通过锡焊等将电子部件13c安装于基板30的第2安装面30b上。
接着,在由热扩散罩50覆盖发热部件20的状态下,将热扩散罩50的多个脚部54分别对应地嵌装在基板30的第1安装面30a的多个孔部中,然后将它们锡焊在基板30上,将热扩散罩50安装于基板30。此外,热扩散罩50向基板30的安装不限于锡焊,也可以使用紧固或铆接等安装结构。
一并将连接器70的连接端子71锡焊到基板30上,将连接器70安装于基板30。
接着,将安装有电子部件13a、13b、13c、发热部件20以及连接器70并且安装有热扩散罩50的基板30从收纳壳40的开口部41收纳到收纳壳40的内部。
最后,从开口部41向收纳壳40的内部流入具有流动性的树脂材料进行填充,然后使之硬化,由此,在由热扩散罩50覆盖了发热部件20的状态下,将电子部件13a、13b、13c、发热部件20、基板30、热扩散罩50、以及连接器70的一部分密封并固定于收纳壳40内。此时,被填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料从热扩散罩50的间隙部55和间隙部90还流入热扩散罩50的内部并硬化,由此,将发热部件20密封并固定于热扩散罩50的内部。
<发热部件发热时的发热状态>
接着,以下还参照图3A到图3C对本实施方式中的车辆用电子控制装置10上的发热部件20发热时的发热状态进行详细说明。
图3A是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的发热部件产生的热向外部传热的情况的示意图,位置上相当于图2。另外,图3B是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的由热扩散罩覆盖发热部件的状态下的发热部件的周围的温度分布的俯视图,图3C是示出本实施方式中的车辆用电子控制装置的未由热扩散罩覆盖发热部件的状态下的发热部件的周围的温度分布的俯视图。此外,在图3A中,为了方便说明,仅示出发热部件20、基板30、热扩散罩50以及非发热部件80,在图3B和图3C中,仅示出发热部件20、基板30以及热扩散罩50。
如图3A所示,在发热部件20中产生的热如图3A的箭头D1所示那样呈放射状在热扩散罩50内部的树脂部60中传热,且到达热扩散罩50。此时,因为发热部件20与热扩散罩50内部的树脂部60的接触面积比发热部件20与基板30的接触面积相对较大,因此在发热部件20中产生的热向基板30传热的比例相对较低。此外,在图3A中,为了方便说明,而省略朝向下方的传热的图示。
到达热扩散罩50的热如图3A的箭头D2所示那样在热扩散罩50自身的部件内部传热。此时,因为热扩散罩50内部的树脂部60的热传导率比热扩散罩50的热传导率低,因此能够可靠地抑制在热扩散罩50自身的部件内部传热的热再次向热扩散罩50内部的树脂部60传热。
在热扩散罩50自身的部件内部传热的热如图3A的箭头D3所示那样从热扩散罩50向热扩散罩50外部的树脂部60呈放射状传热,且到达收纳壳40。
然后,到达收纳壳40的热向收纳壳40的外部散热。此时,因为收纳壳40承受的热是发热部件20所产生的热经由热扩散罩50内部的树脂部60、热扩散罩50以及热扩散罩50外部的树脂部60而扩散性地传递来的热,因此向收纳壳40的外部散热的热不会集中散热到存在于热扩散罩50的外部的电子部件13a、13b等非发热部件80中,能够降低对非发热部件80施加的热影响。
接着,参照图3B和图3C对车辆用电子控制装置10的发热部件20发热情况下的温度分布进行详细说明。
在此,在图3B和图3C中,表示温度按照温度t1、t2、t3…的顺序以等温度差变高。另外,图3B和图3C表示除了是否有热扩散罩50以外在相同条件下使发热部件20发热时的温度分布。
在由热扩散罩50覆盖发热部件20的图3B所示的车辆用电子控制装置10中,越接近发热部件20温度越上升,但其温度分布对应于热扩散罩50的配置区域而相对地均等化,安装有发热部件20的温度最高的区域的温度是t5左右。
另一方面,在未由热扩散罩50覆盖发热部件20的图3C所示的车辆用电子控制装置中,越接近发热部件20温度越急剧地上升,在安装有发热部件20的温度最高的区域的温度是t10。
通过以上得知,因为温度t5比温度t10低,因此在使用热扩散罩50覆盖发热部件20的情况下,与未用热扩散罩50覆盖发热部件20的情况相比,发热部件20发热时的热扩散着进行传热而均等化,能够使车辆用电子控制装置10的最高温度降低。此外,图3B和图3C示出关于基板30的第1安装面30a的温度分布,关于基板30的第2安装面30b的温度分布的趋势也是同样的。
根据以上的本实施方式的结构,在车辆用电子控制装置10中具有发热部件20、安装有发热部件20的基板30、以及收纳发热部件20和基板30的收纳壳40,通过填充于收纳壳40的内部的树脂部60将发热部件20和基板30密封于收纳壳40内,该车辆用电子控制装置10还具有金属制成的热扩散罩50,该热扩散罩50以与发热部件20隔开规定间隔地覆盖发热部件20的状态安装于基板30的第1安装面30a上,并且通过填充于收纳壳40的内部的树脂部60而被密封于收纳壳40内,由此,能够高效地对从发热部件20产生的热进行传热并向外部散热,能够抑制产生局部高温的区域。
另外,根据本实施方式的结构,热扩散罩50和填充于热扩散罩50内部的树脂部60沿着安装于基板30的其它电子部件13a相对于发热部件20偏置地配置于收纳壳40内,由此能够避开耐热性低的其它电子部件13a地增大传热区域,能够降低向耐热性低的其它电子部件13a放射的热量。
另外,根据本实施方式的结构,通过将收纳壳40的热传导率设定得比树脂部60的热传导率大,收纳壳40经由热扩散罩50和树脂部60而高效地扩散性地承受发热部件20产生的热,并能够更可靠地向收纳壳40的外部散热。
(第2实施方式)
接着,以下适当参照附图对本发明的第2实施方式中的车辆用电子控制装置进行详细说明。
<车辆用电子控制装置的结构>
首先,以下参照图4对本实施方式中的车辆用电子控制装置的结构进行详细说明。
图4是本发明的第2实施方式中的车辆用电子控制装置的剖开了其收纳壳的一部分的状态下的剖视图,位置上相当于图2。
如图4所示,在本实施方式中的车辆用电子控制装置100中,主要的不同点在于,代替第1实施方式中的车辆用电子控制装置10上的热扩散罩50而设置有热扩散罩110和热扩散罩120。由此,在本实施方式中,着眼于所述不同点进行说明,对于与第1实施方式相同的结构要素上标注相同标号,并对其说明进行适当省略或者简化。此外,在图4中,为了方便说明,而省略了热扩散罩110的内部和热扩散罩120的内部的树脂部60的图示。
本实施方式中的车辆用电子控制装置100主要具有发热部件20、基板30、收纳壳40、树脂部60、连接器70、热扩散罩110、120、以及紧固部件130。
关于热扩散罩110,典型地是由铁等金属制成且为下方敞开的长方体状的箱型部件,该热扩散罩110与发热部件20隔开规定间隔地覆盖发热部件20,但是是通过紧固部件130而安装于基板30的第1安装面30a,这与车辆用电子控制装置10中的热扩散罩50的结构不同。即,热扩散罩110除了在其顶板部56上形成有用于贯穿***紧固部件130的在板厚方向上贯穿的贯穿孔111之外,其余与车辆用电子控制装置10中的热扩散罩50的结构相同。
热扩散罩120与热扩散罩110同样是典型地由铁等金属制成的长方体状的箱型部件,但是热扩散罩120以覆盖了第2安装面30b上的与第1安装面30a的安装有发热部件20的区域对应的区域的状态,通过紧固部件130而被安装于第2安装面30b。所述热扩散罩120以覆盖了对第1安装面30a的安装有发热部件20的区域从上方向下方观察而投影于第2安装面30b的投影区域的状态安装于第2安装面30b。在此,被热扩散罩120覆盖的区域不限于与所述投影区域一致的情况,如图4所示,只要包含所述投影区域,也可以是比该投影区域大的区域。
更详细地说,热扩散罩120是上方敞开的长方体状的箱型部件,该热扩散罩120具有:凹部121;4个侧壁部122a、122b、122c、122d,它们设置于凹部121的周围;多个脚部124,它们自4个侧壁部122a、122b、122c、122d的上端部123a、123b、123c、123d进一步向上方延伸设置,且对应地嵌装在形成于基板30的省略图示的多个孔部中;多个间隙部125,它们分别与4个侧壁部122a、122b、122c、122d的相邻的侧壁彼此之间对应地形成;以及底板部126。由4个侧壁部122a、122b、122c、122d、以及底板部126划分出凹部121。另外,在热扩散罩120安装于基板30时,在热扩散罩120的上端部123a、123b、123c、123d与基板30的第2安装面30b之间,有多个间隙部190分别形成。间隙部125和间隙部190设置成用于使树脂流入热扩散罩120的内部。在底板部126上形成有用于贯穿***紧固部件130的在板厚方向上贯穿的贯穿孔127。
对于当热扩散罩120安装于基板30的第2安装面30b时的热扩散罩120自第2安装面30b起的高度h2,因为未将发热部件20安装于第2安装面30b,因此被设定成比热扩散罩110安装于基板30的第1安装面30a时热扩散罩110自第1安装面30a起的高度h1低。由此,能够减小基板30的第2安装面30b与收纳壳40之间的间隔,因此能够使车辆用电子控制装置10小型化。此外,在热扩散罩120内,其它的发热部件等电子部件也可以安装于基板30的第2安装面30b上。另外,对于热扩散罩120,与热扩散罩110由相同的材料制成在成本方面等的优点很大,但是只要是热传导率比收纳壳40和树脂部60的热传导率大的材料,也可以使用与热扩散罩110的金属材料不同种的金属材料来形成。
填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料流入热扩散罩110和热扩散罩120的内部和外部后硬化,由此而形成了树脂部60。此时,被填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料从热扩散罩110的间隙部55和间隙部90流入到热扩散罩110的内部,并且从热扩散罩120的间隙部125和间隙部190流入到热扩散罩120的内部。树脂部60将被热扩散罩110覆盖的发热部件20密封并固定于热扩散罩110的内部,并且将电子部件13a、13b、13c、基板30、连接器70、热扩散罩110、热扩散罩120、以及连接器70的一部分密封并固定于收纳壳40的内部。
关于紧固部件130,典型地是树脂制成,该紧固部件130在一端具有头部130a,在另一端具有紧固部130b,其中,该头部130a具有比贯穿孔127的直径大的直径。关于紧固部件130,其通过在被贯穿***于形成于热扩散罩110的贯穿孔111、形成于基板的省略图示的贯穿孔、以及形成于热扩散罩120的贯穿孔127中、并且头部130a与热扩散罩120的贯穿孔127的周围的底板部126抵接的状态下,将紧固部130b通过压入或螺合等而与热扩散罩110的贯穿孔111的周围的顶板部56紧固在一起,而使热扩散罩110和热扩散罩120相对于基板30固定。另外,紧固部件130的热传导率被设定成与树脂部60的热传导率相同程度,且设定成比热扩散罩110和热扩散罩120各自的热传导率小。
<车辆用电子控制装置的组装方法>
接着,以下参照图4对本实施方式中的车辆用电子控制装置100的组装方法进行详细说明。此外,在本实施方式中的车辆用电子控制装置的组装方法中,对于与第1实施方式中的车辆用电子控制装置的组装方法相同的步骤,省略或者简化其说明。
首先,通过锡焊等将发热部件20以及电子部件13a、13b安装于基板30的第1安装面30a,并且通过锡焊等将电子部件13c安装于基板30的第2安装面30b,之后,在用热扩散罩120覆盖了对第1安装面30a的安装有发热部件20的区域从上方向下方观察而投影于第2安装面30b的投影区域的状态下,将热扩散罩110和热扩散罩120隔着基板30而通过紧固部件130安装于基板30。
具体地说,从热扩散罩120的外方对热扩散罩120的贯穿孔127贯穿***紧固部件130的紧固部130b。
接着,将依次贯穿了贯穿孔127和基板的贯穿孔的紧固部件130的紧固部130b从热扩散罩110的内部贯穿***到热扩散罩110的贯穿孔111中直到紧固部件130的头部130a与热扩散罩120的贯穿孔127的周围的底板部126抵接为止。
此时,利用压入或螺合等将紧固部件130的紧固部130b与热扩散罩110的贯穿孔111的周围的顶板部56紧固在一起,从而将热扩散罩110和热扩散罩120相对于基板30固定地安装到基板30。
接着,将安装有连接器70并且安装有电子部件13a、13b、13c、发热部件20、热扩散罩110以及热扩散罩120的基板30从收纳壳40的开口部41收纳到收纳壳40的内部。
最后,在使树脂材料从开口部41流入收纳壳40的内部进行填充后使其硬化,从而,在由热扩散罩110覆盖发热部件20并且由热扩散罩120覆盖前述的投影区域的状态下,使电子部件13a、13b、13c、发热部件20、基板30、热扩散罩110、热扩散罩120、以及连接器70的一部分密封并固定于收纳壳40内。此时,被填充于收纳壳40的内部的具有流动性的树脂材料从热扩散罩110的间隙部55和间隙部90流入热扩散罩110的内部并硬化,从而将发热部件20密封于热扩散罩110的内部。此外,在热扩散罩120内,在有其它发热部件等电子部件安装于基板30的第2安装面30b的情况下,同样地,也将该电子部件密封于热扩散罩120的内部。
<发热部件发热时的发热状态>
接着,以下对本实施方式中的车辆用电子控制装置100上的发热部件20发热时的发热状态进行详细说明。
本实施方式中的车辆用电子控制装置100的发热部件20发热时的发热状态的情况与参照图3A进行说明的内容相同,并且车辆用电子控制装置100的发热部件20发热的情况下的温度分布与参照图3B进行说明的内容相同。
但是,在本实施方式中的车辆用电子控制装置100中,因为除了热扩散罩110之外还设置有热扩散罩120,因此发热部件20发热时的热经由基板30还传递到热扩散罩120内部的树脂部60。这样向热扩散罩120内部的树脂部60传递的热朝向热扩散罩120扩散性地传递,并在抑制了再次向热扩散罩120内部的树脂部60传热的形态下在热扩散罩120自身的部件内部传热,并且经由热扩散罩120向热扩散罩120与收纳壳40之间的树脂部60传热,且经由热扩散罩120与收纳壳40之间的树脂部60向收纳壳40扩散性地传热,然后向收纳壳40的外部散热。由此,隔着基板30进一步对当发热部件20发热时的热进行扩散并且进行传热而均等化,能够使车辆用电子控制装置10的最高温进一步降低。在此,由于紧固部件130的热传导率设定成与树脂部60的热传导率相同的程度,且设定成比热扩散罩110和热扩散罩120各自的热传导率小,因此在对发热部件20发热时的热进行扩散而使其均等化时,不会带来不必要的热影响。另外,在热扩散罩120内,即使在其它发热部件等电子部件安装于基板30的第2安装面30b的情况下,当然也同样地,能够进一步对发热部件20等发热时的热进行扩散而使其均等化,使车辆用电子控制装置10的最高温进一步降低。
此外,在本实施方式中,在热扩散罩120的内部未安装发热部件,但也可以在热扩散罩110的内部与热扩散罩120的内部双方分别安装发热部件。
根据以上的本实施方式的结构,除了第1实施方式的效果之外,还具有金属制成的热扩散罩120,该热扩散罩120安装于基板30的作为第1安装面30a的背面的第2安装面30b上,且覆盖第2安装面30b的与第1安装面30a的安装有发热部件20的区域对应的区域,并且该热扩散罩120通过填充于收纳壳40的内部的树脂部60而被密封于收纳壳40内,由此,能够使安装于第1安装面30a的发热部件20所产生、且经由基板向第2安装面30b传递的热高效地进行传热并向外部散热,能够可靠地抑制产生局部高温的区域。
另外,根据本实施方式的结构,还具有树脂制成的紧固部件130,该紧固部件130将热扩散罩110与热扩散罩120隔着基板30而彼此紧固,从而能够不进行锡焊而将热扩散罩110与热扩散罩120安装于基板30,因此不需要用于锡焊到基板30的布局的研究或用于锡焊的基板的空间,能够使电子部件的安装和电路图案的引绕具有自由度,并且因为不是通过铆接而将金属制成的热扩散罩110和热扩散罩120安装于基板,因此能够降低因进行铆接时从热扩散罩产生的金属粉而产生基板上的电路短路等现象的可能性。
此外,对于本发明来说,部件的种类、配置、个数等不限于前述的实施方式,当然能够将其结构要素适当置换成实现同等的作用效果的结构要素等,在不脱离发明的主旨的范围内可进行适当变更。
产业上的可利用性
如以上所述那样,本发明能够提供一种车辆用电子控制装置,其通过高效地对从发热部件产生的热进行传热并向外部散热,从而能够抑制产生局部高温的区域,本发明基于其通用普遍性的性格而被期待能够广泛应用于机动两轮车等车辆用的电子控制装置中。
Claims (5)
1.一种车辆用电子控制装置,其具有:
发热部件;
基板,该基板上安装有所述发热部件;以及
收纳壳,其收纳所述发热部件和所述基板,
通过填充于所述收纳壳的内部的树脂将所述发热部件和所述基板密封于所述收纳壳内,
其特征在于,
所述车辆用电子控制装置还具有金属制成的第1热扩散罩,该第1热扩散罩以与所述发热部件隔开规定间隔地覆盖所述发热部件的状态安装于所述基板的第1安装面上,并且通过填充于所述收纳壳的内部的所述树脂而被密封于所述收纳壳内。
2.根据权利要求1所述的车辆用电子控制装置,其特征在于,
该车辆用电子控制装置还具有金属制成的第2热扩散罩,该第2热扩散罩安装于所述基板的第2安装面上,该第2安装面是所述第1安装面的背面,该第2热扩散罩覆盖所述第2安装面上的与所述第1安装面的安装有所述发热部件的区域对应的区域,并且通过填充于所述收纳壳的内部的所述树脂而被密封于所述收纳壳内。
3.根据权利要求2所述的车辆用电子控制装置,其特征在于,
该车辆用电子控制装置还具有树脂制成的紧固部件,该紧固部件隔着所述基板将所述第1热扩散罩与所述第2热扩散罩彼此紧固在一起。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用电子控制装置,其特征在于,
填充于所述第1热扩散罩和所述第2热扩散罩的内部的所述树脂沿着安装于所述基板的其它电子部件相对于所述发热部件偏置地配置于所述收纳壳内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用电子控制装置,其特征在于,
所述收纳壳的热传导率比所述树脂部的热传导率大。
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