JP2016134627A - 制御電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成で省コストであり、必要とする構造スペースが僅かである、媒体不浸透性の制御電子機器を提供する。【解決手段】１以上の回路基板１を備えた制御電子機器である。回路基板は、電子素子を有し、１以上の冷却体２が回路基板に割り当てられている。冷却体および回路基板は、射出成形材料３により媒体不浸透性のユニットとして射出成形されている。冷却体の回路基板を向いた側に、回路基板における少なくとも１つの電子素子であって、射出成形から保護すべきである電子素子を受容するために、少なくとも１つのリセス４を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部に詳細に定義された種類の、少なくとも１つの回路基板を備えた制御電子機器に関し、回路基板は電子素子を有する。

例えばドイツ特許出願公開第102013204029号公報は、電気装置の冷却ユニットを開示する。ユニットはハウジングを備える。ハウジング内には、電子回路を備える支承プレートまたは回路基板が配置されている。電子回路は電子素子から構成されている。電子素子が発生する廃熱を排出するために、複数の圧迫ドームは支承プレートと接触し、それによって圧迫ドームが、ハウジングを介して電子素子の廃熱を排出する冷却素子を構成している。

支承プレートを周囲の影響から保護するためには、複雑に形成されたハウジングが必要である。こうしたハウジングは、費用が嵩むのみでなく、多大な構造スペースも必要とする。

ドイツ特許出願公開第102013204029号公報

本発明の課題は、単純な構成で省コストであり、および必要とする構造スペースが僅かである、媒体不浸透性の制御電子機器を提案することである。

この課題は、本発明に従い、請求項１に記載の特徴により解決される。有利な実施形態は従属請求項、明細書の記載、および図面から明らかとなる。

従って、少なくとも１つの回路基板を備えた制御電子機器または電子制御機器が提案される。回路基板は電子素子を有し、少なくとも１つの冷却体が回路基板に割り当てられている。冷却体および回路基板は、射出成形材料により媒体不浸透性のユニットとして射出成形されている。冷却体の回路基板を向いた側に、回路基板における少なくとも１つの電子素子であって、射出成形から保護すべきである電子素子を受容するために、少なくとも１つのリセス等を備えている。

このようにして、射出成形された制御電子機器は、例えばアルミニウム製射出成形素子等である冷却体を一体化して備える。この制御電子機器においては、例えば両側に電子構成部品を実装された回路基板、および、それに付随するアルミニウム製冷却体が射出成形されているため、堅固に一体化され、もはや分解不可能であり、それ自体が密閉型ユニットを構成する。従って冷却体は、周囲、またはヒートシンク構成素子である、例えば変速機、モータ、制御装置等のハウジング壁に対して熱を放射または放出する役目を果たす。

これにより好適には、冷却体の、回路基板を向いた側、または回路基板を向いた側面は、少なくとも部分的に、例えば面状で媒体不浸透的に回路基板に接し、射出成形材料が、不所望にも冷却体のリセス内に侵入することを確実に防止する。

本発明の次の発展形態により、冷却体の、回路基板と反対側または反対側面は、制御電子機器全体を取り付けるための固定フランジ等として構成されている。これにより、制御電子機器等を車両において、例えば変速機ハウジング等に極めて簡単な方法で固定可能である。例えば冷却体に取り付けた固定ねじにより、制御電子機器全体を固定可能である。

提案された制御電子機器は、例えば冷却体を介して接続することにより、例えばモータ、アクチュエータ等の高電流用途において好適に使用可能である。

ユニット構成である制御電子機器としての更なる利点として、冷却体が追加的にEMC（電磁環境適合性）シールドとして機能する点があり、これにより制御電子機器全体を電磁的にシールドする。

本発明による制御電子機器は構成がコンパクトであり、構造的に周囲に対して密閉されているため、柔軟な使用が可能である。そのため、高電流適用に加え、自動車技術の分野において一般的に適用可能である。

以下に、図面を参考に本発明を更に詳述する。

本発明の唯一の図面は、本発明による制御電子機器の、可能性のある実施形態を例示する概略図である。

提案された制御電子機器は、電子素子を有する回路基板１を備え、冷却体２が回路基板１に割り当てられている。冷却体２および回路基板１は、射出成形材料により射出成形領域３として射出成形され、媒体不浸透性ユニットを構成する。冷却体２の回路基板１を向いた側に、回路基板１における少なくとも１つの電子素子であって、射出成形から保護すべきである電子素子を受容するためにリセス４を備えている。冷却体２のリセス４内には、例えば電解コンデンサ５が、射出成形にさらされることなく配置されている。電解コンデンサ５は、割り当てられたリセス４内の熱伝導性材料１２を介して、冷却体２と直に結合されている。熱伝導性材料１２は、電解コンデンサ５を最適な状態で加熱するのみでなく、振動から良好に保護する役割をも果たしている。好適には、電解コンデンサ５として、いわゆるSMD（表面実装）型コンデンサを実装可能である。

提案された制御電子機器は、容易に固定可能なことが好適であるため、冷却体２の、回路基板１と反対側に、ハウジング壁または変速機ハウジング壁７へ取り付けるための固定フランジ６が備えられている。ハウジング壁７によりヒートシンクが構成されるため、回路基板１から吸収された、冷却体２の廃熱が排出され、過熱が防止される。固定フランジ６を、ねじ１１によりハウジング壁７に固定可能である。

回路基板１上に実装された電子素子は、リバース技術の構成素子として構成可能である。例えばこれらの構成素子を、直接的に放熱するよう、回路基板１の、冷却体２を向いた側に配置可能である。図１から見て取れるように、複数のリバースMOSFET８は、この種の構成素子として回路基板１に実装されている。リバースMOSFET８が、冷却体２の切り欠き９内に配置されており、熱伝導性材料１２を介して、発生する熱を冷却体２へ直接に導出可能である。切り欠き９は、射出成形材料３で充填されている。

提案された制御電子機器を制御装置等に接続するため、射出成形された回路基板１には、制御装置プラグ１０が媒体不浸透的に射出成形されている。

１回路基板
２冷却体
３射出成形領域または射出成形材料
４リセス
５電解コンデンサ
６固定フランジ
７ハウジング壁
８リバースMOSFET
９切り欠き
１０制御装置プラグ
１１ねじ
１２熱伝導性材料

Claims (11)

1. 少なくとも１つの回路基板（１）を備えた制御電子機器であって、前記回路基板（１）は電子素子を有し、少なくとも１つの冷却体（２）が前記回路基板（１）に割り当てられた制御電子機器において、前記冷却体（２）および前記回路基板（１）は、射出成形材料（３）により媒体不浸透性のユニットとして射出成形され、および、前記冷却体（２）の前記回路基板（１）を向いた側に、前記回路基板（１）における少なくとも１つの電子素子であって、射出成形から保護すべきである電子素子を受容するために、少なくとも１つのリセス（４）を備えていることを特徴とする制御電子機器。
2. 前記冷却体（２）の、前記回路基板（１）を向いた側は、少なくとも部分的に、媒体不浸透的に前記回路基板（１）に接していることを特徴とする、請求項１に記載の制御電子機器。
3. 前記冷却体（２）のリセス（４）内には、保護すべき構成素子として電解コンデンサ（５）が、射出成形にさらされることなく配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の制御電子機器。
4. 前記冷却体（２）の、前記回路基板（１）と反対側に、ヒートシンクを構成する素子へ取り付けるための固定フランジ（６）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の制御電子機器。
5. 前記保護すべき構成素子は、割り当てられた前記リセス（４）内の熱伝導性材料を介して、前記冷却体（２）と直に結合されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の制御電子機器。
6. 前記電解コンデンサ（５）は、SMD型コンデンサとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の制御電子機器。
7. リバース技術の電子素子が、直接的に放熱するよう、前記回路基板（１）の、前記冷却体（２）を向いた側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の制御電子機器。
8. リバース技術として、前記回路基板（１）における、少なくとも１つのリバースMOSFET（８）は、前記冷却体（２）の切り欠け（９）内に射出成形されて配置されており、および、発生する熱を前記冷却体（２）へ直接に導出可能であることを特徴とする、請求項７に記載の制御電子機器。
9. 前記冷却体（２）がEMCシールドとして備えられていることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の制御電子機器。
10. 射出成形された前記回路基板（１）には、制御装置プラグ（１０）が媒体不浸透的に射出成形されていることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の制御電子機器。
11. 高電流用途への接続を備えていることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の制御電子機器。

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