JPH1174453A - Circuit unit - Google Patents
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- JPH1174453A JPH1174453A JP20183098A JP20183098A JPH1174453A JP H1174453 A JPH1174453 A JP H1174453A JP 20183098 A JP20183098 A JP 20183098A JP 20183098 A JP20183098 A JP 20183098A JP H1174453 A JPH1174453 A JP H1174453A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の電気シス
テム用の制御モジュールのための回路ユニット、特に自
動車の電気ランプに好適な制御モジュールのための回路
ユニットに関する。The present invention relates to a circuit unit for a control module for an electric system of a motor vehicle, and more particularly to a circuit unit for a control module suitable for an electric lamp of a motor vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明の解決すべき課題】自動車がより
複雑化されるにつれて、様々なモータ及び他の電気制御
機械装置の使用機会が増えている。電気制御機械装置の
使用は、例えば、窓開閉装置、空調制御システム、自動
シート調節機構、及び言うまでもなくパワーステアリン
グの如き自動車の本来の機能部分に関連して増える傾向
にある。モータ及び関連システムの全てが制御用デバイ
スを必要とする。BACKGROUND OF THE INVENTION As automobiles become more and more complex, the use of various motors and other electrically controlled mechanical devices increases. The use of electronically controlled mechanical devices tends to increase in connection with intrinsically functional parts of the vehicle such as, for example, window openers, air conditioning control systems, automatic seat adjustment mechanisms, and, of course, power steering. All of the motors and related systems require control devices.
【０００３】現在までのところ、これらのシステムを制
御するための「知能」を提供する中央制御ユニットが使
用されることが業界の通例であった。これらの自動車管
理デバイスは、本質的にそれだけでは機能しない自動車
の後部ランプユニットの如きデバイスに対してワイヤ及
びコネクタによって接続される。デバイスの数が増して
自動車が複雑化されるにつれて、接続部分の数及びそれ
に必要とされるコストは急激に増えている。[0003] To date, it has been common in the industry to use a central control unit that provides "intelligence" for controlling these systems. These vehicle management devices are connected by wires and connectors to devices such as the rear lamp unit of the vehicle, which essentially do not work by themselves. As the number of devices increases and the complexity of the vehicle increases, the number of connections and the cost required for them increases exponentially.
【０００４】この問題を解決するために、自動車業界で
は自動車の電子機能を制御するために多重信号通信シス
テムを使用することが検討されている。これらのシステ
ムでは、典型的には、信号線及び電力／接地線を含む配
線によるバスシステムを使用する。それによれば、中央
知能デバイスはセンサ等からの入力信号を受信し、作業
者又は他の外部装置がこのデータを分析し、その後、動
作を開始するために必要とされる動作指示信号をバスラ
インを介して送信する。そのような構造を実用的なもの
とし、広く使用され得るようにするために、電子デバイ
スによる安価な局所的（ローカル）管理装置を提供する
ことは有効であろう。典型的にはこの局所的管理装置
は、データ処理の構成を含み、よって主ユニットからの
指示信号は、信号処理され、表示され、更に通信される
ことが可能となり、更に局所的電力管理装置を含み、よ
ってあらゆる指示／調節作用が実行可能となる。ランプ
ユニットにおいて、状況に応じた自動の点灯、ディミン
グ（減光）、及び強度制御の如き構成も、その例に含ま
れ、制御されることが必要とされる。[0004] To solve this problem, the automotive industry is considering the use of multiple signal communication systems to control the electronic functions of the vehicle. These systems typically use hardwired bus systems including signal lines and power / ground lines. According to it, a central intelligence device receives input signals from sensors and the like, and an operator or other external device analyzes this data, and then sends an operation instruction signal required to start operation to a bus line. To send over. In order to make such a structure practical and able to be widely used, it would be advantageous to provide an inexpensive local management device with electronic devices. Typically, this local manager includes a data processing arrangement, so that the instruction signal from the main unit can be signal processed, displayed and further communicated, and further comprises a local power manager. Including, so that any indication / adjustment action can be performed. In the lamp unit, configurations such as automatic lighting, dimming (dimming), and intensity control depending on the situation are also included in the example and need to be controlled.
【０００５】これらの目的を自動車において高い信頼性
をもって達成するための従来の考え方の一つは、既存の
打ち抜き折り曲げ加工により形成された回路グリッド上
に配置される電子デバイスによる制御回路を提供するこ
とである。打ち抜き折り曲げ加工により形成された回路
グリッドは、その中の回路リンクが、上に参照された電
子デバイスを動作させるために必要な電流／電力を取り
扱うことができる点で印刷回路基板を超えた利点を有す
る。このようなユニットを製造する技術は、米国特許第
４，１４２，２８７号、第４，６００，９７１号、第
４，６７５，９８９号に示されるが、これらは全体の構
成及び全ての課題において本発明の説明のために参照さ
れる。上述したように、自動車メーカが受け入れられる
形でこの技術を実現するために必要とされるのは、上述
したようなシステムに組み込むことのできる完全で安価
なパッケージである。One of the conventional ideas for achieving these objects with high reliability in a motor vehicle is to provide a control circuit using electronic devices arranged on a circuit grid formed by existing punching and bending. It is. The circuit grid formed by stamping and folding has the advantage over printed circuit boards in that the circuit links therein can handle the current / power required to operate the electronic devices referenced above. Have. Techniques for manufacturing such units are shown in U.S. Pat. Nos. 4,142,287, 4,600,971, and 4,675,989, which are incorporated in their overall construction and all issues. Reference is made for the description of the invention. As noted above, what is needed to implement this technology in an acceptable manner for vehicle manufacturers is a complete and inexpensive package that can be incorporated into a system as described above.
【０００６】この種の制御ユニット又は回路ユニットに
関する問題の一つは、システムにおいてデータ通信のた
めに小さな電力が提供され、同時に電力回路に大きな電
力が提供されなければならない点である。これは特にラ
ンプ回路のためのモジュールにおいて顕著である。One of the problems with such control units or circuit units is that a small amount of power must be provided for data communication in the system, while a large amount of power must be provided to the power circuit. This is particularly noticeable in modules for lamp circuits.
【０００７】本発明は、これらの問題を解決するもので
あり、大電力及び小電力のための両方の回路を有し、小
型で安価に提供されるとともに、収容されるデバイスの
信頼性の高い動作を保証できる回路ユニットを提供する
ことを目的とする。The present invention solves these problems, has both high and low power circuits, is small and inexpensive, and has a high degree of reliability in the devices it contains. An object is to provide a circuit unit that can guarantee operation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板の打ち
抜き折り曲げ加工により形成される回路配線と、該回路
配線の一部に電気的に接続される電子デバイスと、前記
回路配線を位置決めして支持する絶縁体から成る支持体
とを有する回路ユニットにおいて、前記回路配線は、前
記電子デバイスの外周を延びる枠状のデバイスパッド部
を有し、良熱伝導性材料から成るヒートシンク部材が前
記デバイスパッド部の背面に固着されると共に前記支持
体から露出するよう構成されることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a circuit wiring formed by punching and bending a metal plate, an electronic device electrically connected to a part of the circuit wiring, and positioning the circuit wiring. Wherein the circuit wiring has a frame-shaped device pad extending around the outer periphery of the electronic device, and a heat sink member made of a good heat conductive material is provided on the device. It is characterized in that it is fixed to the back surface of the pad portion and is exposed from the support.
【０００９】好ましくは、前記デバイスパッド部は略矩
形の外形を有し、内側に矩形の開口を具える。Preferably, the device pad portion has a substantially rectangular outer shape, and has a rectangular opening inside.
【００１０】好ましくは、前記デバイスパッド部は複数
の前記電子デバイスに対応して複数設けられ、互いに連
結される。このとき少なくとも一つの前記デバイスパッ
ド部に対応して前記ヒートシンク部材が設けられるのが
良い。[0010] Preferably, a plurality of the device pad portions are provided corresponding to a plurality of the electronic devices, and are connected to each other. At this time, it is preferable that the heat sink member is provided corresponding to at least one of the device pad portions.
【００１１】好ましくは、前記電子デバイスに対する接
続の一部は、前記デバイスパッド部に交差してそれを超
えるように配線されるワイヤボンディングによるボンデ
ィングワイヤにより行われる。[0011] Preferably, a part of the connection to the electronic device is made by a bonding wire by wire bonding, which is wired so as to cross and cross the device pad portion.
【００１２】好ましくは、前記デバイスパッド部は、他
の前記回路配線（回路リンク）と同じ金属板の打ち抜き
折り曲げ加工により製造される。Preferably, the device pad portion is manufactured by punching and bending the same metal plate as other circuit wirings (circuit links).
【００１３】本発明は、大電力及び小電力の電子デバイ
スの両方に接続される、打ち抜き折り曲げ加工により形
成された薄厚の回路配線、及びそれを含む支持体又はハ
ウジングを有する回路ユニットのモジュールを提供し、
それにおいて、ヒートシンク部材が大電力デバイスに対
応して配置され熱の拡散が起きるようにハウジングから
露出される。The present invention provides a thin circuit wiring formed by punching and bending, which is connected to both high power and low power electronic devices, and a circuit unit module having a support or housing including the same. And
In that, a heat sink member is positioned corresponding to the high power device and is exposed from the housing so that heat diffusion occurs.
【００１４】一つの例によれば、そのような構造はラン
プ制御ユニットとなる回路ユニットに使用される。ユニ
ットはコネクタポートが設けられるオーバーモールドさ
れた支持体又はハウジングを有し、ヒートシンク部材は
支持体に沿って露出する。According to one example, such a structure is used in a circuit unit that becomes a lamp control unit. The unit has an overmolded support or housing provided with a connector port, and the heat sink member is exposed along the support.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明は、以下に添付図面を参照
して例示される。図１は、本発明によるランプ組立体用
の回路ユニットを頂側やや側方から見た斜視図である。
図２は、図１の回路ユニットに使用される打ち抜き形成
されたグリッドを頂側から見た斜視図である。図３は、
電子回路が載置された状態の、図２の打ち抜き形成され
たグリッドを示す、頂側やや側方から見た斜視図であ
る。図４は、図１の回路ユニットを底側やや側方から見
た斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a circuit unit for a lamp assembly according to the present invention as viewed from a slightly upper side.
FIG. 2 is a perspective view of a punched grid used in the circuit unit of FIG. 1 as viewed from the top. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the grid formed by punching of FIG. 2 with an electronic circuit mounted thereon, as viewed from a slightly upper side. FIG. 4 is a perspective view of the circuit unit of FIG. 1 as viewed from the side slightly below the bottom.
【００１６】図１によれば、本発明によるランプユニッ
トのための制御ユニット又は回路ユニットは、参照番号
２として示される。回路ユニット２は絶縁材料による支
持体（又はハウジング）４を含む。支持体４は典型的な
形状にして示されるが、コネクタと嵌合されるためのラ
ッチ構造（図示せず）を含むような他の形状であっても
良い。支持体４は自動車の電気システムのコネクタを受
容するための入力ポート６を含む。更に、支持体４は図
示しない対応ランプユニットに電気的に接続されるため
に、外部からアクセス可能にして電力用コンタクトを内
側に具える電力用出力ポート８、及び小電力ランプの如
きものとの外部接続、又はデータループを含むために内
側に補助的コンタクト１４を露出させる補助的ポート１
２を有する。入力ポート６は、制御システムのループ中
でデータ通信を行うための２つの入出力コンタクト１
６、及び自動車電源への接続のための２つの電力用入力
コンタクト１８を含む。According to FIG. 1, a control unit or a circuit unit for a lamp unit according to the invention is designated by the reference numeral 2. The circuit unit 2 includes a support (or housing) 4 made of an insulating material. The support 4 is shown in a typical shape, but may be other shapes, including a latch structure (not shown) for mating with a connector. The support 4 includes an input port 6 for receiving a connector of a motor vehicle electrical system. Further, since the support 4 is electrically connected to a corresponding lamp unit (not shown), the support 4 is connected to a power output port 8 having a power contact on the inside, which is accessible from the outside, and a small power lamp. Auxiliary port 1 exposing auxiliary contacts 14 inside to contain external connections or data loops
2 The input port 6 has two input / output contacts 1 for performing data communication in a loop of the control system.
6 and two power input contacts 18 for connection to a vehicle power supply.
【００１７】図２によれば、打ち抜き折り曲げ加工によ
り形成される回路グリッド（回路配線）は、参照番号２
０で示されるが、それはこの例においてはその上に支持
体４が効果的にオーバーモールドされる。支持体４は、
望まれるならば、回路グリッド２０の周囲で嵌合される
個別の部品として構成されても良い点に注目すべきであ
る。回路グリッド２０はウエブ２４によって連結される
複数の回路リンク２２から成る。これらのウエブ２４は
オーバーモールドの工程の後で除去されても良いが、参
照される特許によれば、それらは支持体４に収容される
前に除去され得る。後者の場合、ウエブ２４を除去しつ
つ回路グリッド２０の一体性を維持するために、ウエブ
２４を除去する前に回路グリッド２０の一側に絶縁体か
ら成るテーブが被着され得る。多数のウエブ２４が図中
に示されるが、それらは図２と図３との比較により確認
され得る。打ち抜き形成される回路グリッド２０は、大
電力制御用トランジスタの如き電力用デバイス２８（図
３参照）の配置のために４つのパッド２６を含む。パッ
ド２６はその内側に切除されて成る中央開口２７を有す
る。中央に位置するパッド３０はデータ処理ユニット３
２（図３参照）の配置のために提供される。更に電力用
出力コンタクト１０、補助的コンタクト又は外部接続用
コンタクト１４、データ用入出力コンタクト１６、及び
電力用入力コンタクト１８が示される。打ち抜き加工さ
れたグリッド２０は約０．３ｍｍの厚さを有する。According to FIG. 2, a circuit grid (circuit wiring) formed by punching and bending is denoted by reference numeral 2.
0, which in this example the support 4 is effectively overmolded thereon. The support 4 is
It should be noted that, if desired, it may be configured as a separate component fitted around circuit grid 20. The circuit grid 20 comprises a plurality of circuit links 22 connected by webs 24. These webs 24 may be removed after the overmolding step, but according to the referenced patent, they can be removed before being accommodated in the support 4. In the latter case, in order to maintain the integrity of the circuit grid 20 while removing the web 24, a tape of insulator may be applied to one side of the circuit grid 20 before removing the web 24. A number of webs 24 are shown in the figure, which can be identified by comparing FIGS. 2 and 3. The stamped circuit grid 20 includes four pads 26 for placement of power devices 28 (see FIG. 3), such as high power control transistors. The pad 26 has a central opening 27 cut out inside. The pad 30 located at the center is the data processing unit 3
2 (see FIG. 3). Furthermore, power output contacts 10, auxiliary or external connection contacts 14, data input / output contacts 16, and power input contacts 18 are shown. The stamped grid 20 has a thickness of about 0.3 mm.
【００１８】図３によれば、打ち抜き加工されて成るグ
リッド組立体３４は図２の打ち抜き加工された回路グリ
ッド２０を利用するものとして示される。電力用集積回
路デバイス２８及びデータ処理用集積回路デバイス３２
はそれぞれパッド２６、３０にボンディング接続され
る。デバイス２８、３２を回路リンク２２に電気的に接
続するために、ボンディングワイヤ３６が使用される。
パッケージ化されたデバイスも使用可能であるが、その
場合、パッケージを直接回路リンクに接続するために表
面実装技術が利用され得ることに注目することは重要で
ある。電力用デバイス２８のパッド２６の下側にはヒー
トシンク部材３８が配置される。これらのヒートシンク
部材３８は２乃至３ｍｍ程度の厚さを有し、良好な熱伝
導性を有する。この場合、ヒートシンク部材３８はデバ
イス２８に対向するベース部又は底壁４２及び相互に結
合される４つの側壁４０を含む。他の構造も実現可能で
あり、デバイス２８、３２に直接ヒートシンク部材を結
合させるようにしても良い。ヒートシンク部材３８はそ
の後、複数の点４４で電力用デバイスのためのパッド２
６にレーザ溶接される。なお、データ処理用デバイス３
２に対応するパッド３０の位置にはヒートシンク部材は
配置されないが、それはヒートシンク部材３８が接合さ
れる４つのパッド２６と相互に一体的に結合されている
点に注目すべきである。Referring to FIG. 3, a stamped grid assembly 34 is shown utilizing the stamped circuit grid 20 of FIG. Power integrated circuit device 28 and data processing integrated circuit device 32
Are bonded to the pads 26 and 30, respectively. Bonding wires 36 are used to electrically connect devices 28, 32 to circuit link 22.
Although packaged devices can be used, it is important to note that surface mount technology can be used to connect the package directly to the circuit link. A heat sink member 38 is arranged below the pad 26 of the power device 28. These heat sink members 38 have a thickness of about 2 to 3 mm and have good thermal conductivity. In this case, heat sink member 38 includes a base or bottom wall 42 facing device 28 and four interconnected side walls 40. Other configurations are possible, and a heat sink member may be directly coupled to the devices 28,32. The heat sink member 38 is then connected to the pad 2 for the power device at a plurality of points 44.
6 is laser welded. The data processing device 3
It should be noted that the heat sink member is not located at the position of the pad 30 corresponding to 2, but is integrally connected to the four pads 26 to which the heat sink member 38 is joined.
【００１９】図４によれば、回路ユニット２は図３の組
立体３４ｂの周囲に位置するハウジング４をその底側か
ら見た図が示される。ヒートシンク部材３８の底壁４２
は外側に露出され、これにより電力用デバイス２８によ
って発生した熱はデバイスから分散可能となる。Referring to FIG. 4, the circuit unit 2 is shown in a bottom view of the housing 4 located around the assembly 34b of FIG. Bottom wall 42 of heat sink member 38
Are exposed to the outside so that heat generated by the power device 28 can be dissipated from the device.
【００２０】以上のように本発明の好適実施形態となる
回路ユニットについて説明したがこれはあくまでも例示
的なものであり、本発明を制限するものではない。As described above, the circuit unit according to the preferred embodiment of the present invention has been described, but this is merely an example and does not limit the present invention.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明の回路ユニットによれば、回路配
線は、電子デバイスの外周を延びる枠状のデバイスパッ
ド部を有し、良熱伝導性材料から成るヒートシンク部材
がデバイスパッド部の背面に固着されると共に支持体か
ら露出するよう構成されることを特徴とするので、小型
で安価に製造可能ながら、熱の拡散を十分に行うことが
でき、よって電子デバイス及びそれを含む回路ユニット
の信頼性の高い動作を保証することができる。According to the circuit unit of the present invention, the circuit wiring has the frame-shaped device pad portion extending around the outer periphery of the electronic device, and the heat sink member made of a good heat conductive material is provided on the back surface of the device pad portion. It is characterized in that it is fixed and is exposed from the support, so that it can be manufactured small and inexpensively, yet it can sufficiently diffuse heat, and thus the reliability of the electronic device and the circuit unit including it can be improved. Highly reliable operation can be guaranteed.
【図１】本発明によるランプ組立体用の回路ユニットの
頂側やや側方から見た斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a circuit unit for a lamp assembly according to the present invention as viewed from the side slightly above the top side.
【図２】図１の回路ユニットに使用される打ち抜き形成
されたグリッドを頂側から見た斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a punched grid used in the circuit unit of FIG. 1 as viewed from the top.
【図３】電子回路が載置されて示される、図２の打ち抜
き形成されたグリッドを示す、頂側やや側方から見た斜
視図。FIG. 3 is a perspective view from the side of the top showing the stamped grid of FIG. 2 with the electronic circuit mounted thereon;
【図４】図１の回路ユニットの底側やや側方から見た斜
視図。FIG. 4 is a perspective view of the circuit unit of FIG. 1 as viewed from a slightly lower side;
２ 回路ユニット ４ 支持体（ハウジング） ２０ 回路配線 ２６ デバイスパッド部 ２８ 電子デバイス ３８ ヒートシンク部材 2 Circuit Unit 4 Support (Housing) 20 Circuit Wiring 26 Device Pad Part 28 Electronic Device 38 Heat Sink Member
Claims (1)
される回路配線と、該回路配線の一部に電気的に接続さ
れる電子デバイスと、前記回路配線を位置決めして支持
する絶縁体から成る支持体とを有する回路ユニットにお
いて、 前記回路配線は、前記電子デバイスの外周を延びる枠状
のデバイスパッド部を有し、良熱伝導性材料から成るヒ
ートシンク部材が前記デバイスパッド部の背面に固着さ
れると共に前記支持体から露出するよう構成されること
を特徴とする回路ユニット。1. A support comprising a circuit wiring formed by punching and bending a metal plate, an electronic device electrically connected to a part of the circuit wiring, and an insulator for positioning and supporting the circuit wiring. A circuit unit having a body, wherein the circuit wiring has a frame-shaped device pad portion extending around the electronic device, and a heat sink member made of a good heat conductive material is fixed to a back surface of the device pad portion. And a circuit unit configured to be exposed from the support.
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