KR101624492B1 - Electronic control unit and electric power steering device using the same - Google Patents
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Abstract
대상을 위한 전자 제어 유닛(1)은 기판(10); 입력, 출력 및 제어 지역 (211, 221, 231)을 각각 갖는 입력, 출력, 및 제어 패턴(21 내지 23); 입력 패턴(21)과 일체인 제 1 확장 패턴(24); 스위칭 소자(41), 밀봉제(42), 스위칭 소자(41)와 입력, 출력, 및 제어 지역(231)에 각각 연결된 입력, 출력 및 제어 단자(43 내지 45)를 포함하는 반도체 모듈(30)(30 내지 34); 및 제어 지역(231)에 연결된 제어부(50 내지 52). 제 1 방향 내지 제 8 방향(d1 내지 d8)이 입력 지역(211)의 원주 방향으로 45도 마다 설정될 때, 입력 패턴(21)은 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향 내지 제 7 방향으로 확장된다. 출력 지역(221)과 제어 지역(231)은 입력 지역(211)의 제 1 방향 측 상에 위치한다. 제 1 확장 패턴(24)은 입력 지역(211)의 제 2 방향 또는 제 8 방향으로 확장된다.An electronic control unit (1) for an object comprises a substrate (10); Output, and control patterns 21 to 23, respectively, having input, output, and control regions 211, 221, and 231; A first extension pattern 24 integral with the input pattern 21; A semiconductor module 30 including input, output and control terminals 43 to 45 respectively connected to the switching element 41, the encapsulant 42, the switching element 41 and the input, output and control areas 231, (30 to 34); And a control unit (50 to 52) connected to the control area (231). When the first direction to the eighth direction d1 to d8 are set every 45 degrees in the circumferential direction of the input region 211, the input pattern 21 is shifted in the third direction to the seventh direction with respect to the input region 211 . The output area 221 and the control area 231 are located on the first direction side of the input area 211. The first extension pattern 24 extends in the second direction or the eighth direction of the input area 211. [
Description
본 개시는 제어 대상을 제어하는 전자 제어 유닛과, 전자 제어 유닛을 사용하는 전력 조향 디바이스에 관한 것이다.The present disclosure relates to an electronic control unit for controlling an object to be controlled and a power steering device using the electronic control unit.
종래, 기판 상에 스위칭 소자를 포함하는 반도체 모듈에 실장되는 전자 제어 유닛은 이미 알려졌다. 예를 들어, JP2012-59759A에서 개시된 전자 제어 유닛에서는, 입력 단자가 기판의 한 표면 상에 형성된 입력 패턴의 입력 지역에 전기적으로 연결되도록 반도체 모듈이 탑재된다. 또한, 반도체 모듈의 출력 단자와 제어 단자는 기판의 한 표면 상에 형성된 출력 패턴의 출력 지역 및 제어 패턴의 제어 지역에 각각 전기적으로 연결된다.Conventionally, an electronic control unit mounted on a semiconductor module including a switching element on a substrate has been already known. For example, in an electronic control unit disclosed in JP2012-59759A, a semiconductor module is mounted such that an input terminal is electrically connected to an input region of an input pattern formed on one surface of the substrate. Further, the output terminal and the control terminal of the semiconductor module are electrically connected to the output region of the output pattern formed on one surface of the substrate and the control region of the control pattern, respectively.
JP2012-59759A에 따른 전자 제어 유닛에서는, 기판의 한 표면 상의 입력 지역으로부터 보이는 미리 지정된 방향을 제 1 방향으로 가정할 때, 제 1 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 2 방향이고, 제 2 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 3 방향이고, 제 3 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 4 방향이고, 제 4 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 5 방향이고, 제 5 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 6 방향이고, 제 6 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 7 방향이고, 제 7 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향이 제 8 방향이고, 출력 지역과 제어 지역은 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치한다. In the electronic control unit according to JP2012-59759A, when a predetermined direction seen from the input region on one surface of the substrate is assumed to be the first direction, a direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the first direction The direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input area with respect to the second direction is the third direction and the direction rotated by 45 degrees with respect to the third direction with respect to the circumferential direction of the input area is the second direction, The direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input area with respect to the fourth direction is the fifth direction and the direction rotated by 45 degrees with respect to the circumferential direction of the input area with respect to the fifth direction is the sixth direction A direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the sixth direction is the seventh direction and a direction rotated by 45 degrees with respect to the seventh direction is formed in the eighth direction, Output area and a control area is in place on the first direction side with respect to the input area.
입력 패턴은 입력지역에 대해 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성된다. 그러나, 입력 지역에 대해 제 1 방향, 제 2 방향, 및 제 8 방향으로의 입력 패턴의 확장은 미리 지정된 양 이하이다. 따라서, 스위칭 소자의 동작시 그의 열은 입력 단자와 입력 지역을 통해 입력 패턴의 입력 지역에 대해 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 전도되나, 입력 지역에 대해 제 1 방향, 제 2 방향, 및 제 8 방향으로는 충분히 전달되지 않는다. 그러므로, JP2012-59759A의 전자 제어 유닛에서는, 입력 패턴에 있어서의 열 전도 방향이 제한되고, 스위칭 소자의 열을 효율적으로 방출하기가 어렵다.The input pattern is formed to extend by more than a predetermined amount in the third direction, the fourth direction, the fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction with respect to the input region. However, the expansion of the input pattern in the first direction, the second direction, and the eighth direction with respect to the input region is less than the predetermined amount. Accordingly, the row of the switching elements is conducted in the third direction, the fourth direction, the fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction with respect to the input region of the input pattern through the input terminal and the input region, In the first direction, the second direction, and the eighth direction. Therefore, in the electronic control unit of JP2012-59759A, the heat conduction direction in the input pattern is limited, and it is difficult to efficiently discharge the heat of the switching element.
본 개시의 목적은 높은 열 전도 효과를 갖는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit)을 제공하고 전력 조향 디바이스(Electric Power Steering Device)를 제공하는 것이다.It is an object of the present disclosure to provide an electronic control unit having a high thermal conduction effect and to provide an electric power steering device.
본 개시의 제 1 측면에 따르면, 제어 대상(Controlled Object)을 제어하는 전자 제어 유닛은 기판(Substrate), 입력 패턴(Input Pattern), 출력 패턴(Output Pattern), 제어 패턴(Control Pattern), 제 1 확장 패턴(First Extension Pattern), 반도체 모듈(Semiconductor Module), 및 제어부(Control Portion)를 포함한다. 기판은 제 1 표면과 제 2 표면을 가진다. 입력 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 입력 지역(Input Land)을 가진다. 출력 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 출력 지역(Output Land)을 가진다. 제어 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 제어 지역(Control Land)을 가진다. 제 1 확장 패턴은 입력 패턴으로부터 확장되도록 기판의 제 1 표면 상에 입력 패턴과 일체로 형성된다.According to a first aspect of the present disclosure, an electronic control unit for controlling a controlled object includes a substrate, an input pattern, an output pattern, a control pattern, A First Extension Pattern, a Semiconductor Module, and a Control Portion. The substrate has a first surface and a second surface. An input pattern is formed on the first surface of the substrate and has an input area. An output pattern is formed on the first surface of the substrate and has an output area. A control pattern is formed on the first surface of the substrate and has a control region. The first extension pattern is formed integrally with the input pattern on the first surface of the substrate to extend from the input pattern.
반도체 모듈은 스위칭 소자(Switching Element), 밀봉제(Sealant), 입력 단자(Input Terminal), 출력 단자(Output Terminal), 및 제어 단자(Control Terminal)를 포함한다. 밀봉제는 스위칭 소자를 덮는다. 입력 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 입력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 스위칭 소자로의 전류를 수신한다.The semiconductor module includes a switching element, a sealant, an input terminal, an output terminal, and a control terminal. The sealing agent covers the switching element. The input terminal has a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the input region and arranged to be exposed from the sealant and receives current to the switching element.
출력 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 출력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자를 통해 스위칭 소자로 입력되는 전류를 출력한다. 제어 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 제어 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자와 출력 단자 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인 제어 신호(Control Signal)를 공급받는다. 반도체 모듈은 기판의 제 1 표면 상에 탑재되고 스위칭 소자의 동작 동안에 열을 발생한다. The output terminal has a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the output region and arranged to be exposed from the sealant and outputs a current input to the switching element through the input terminal. The control terminal has a first end connected to the switching element and a control signal having a second end electrically connected to the control region and arranged to be exposed from the sealant and a signal for allowing or blocking the flow of current between the input terminal and the output terminal Control signals. The semiconductor module is mounted on the first surface of the substrate and generates heat during operation of the switching element.
제어부는 제어 지역에 전기적으로 연결되도록 기판 상에 탑재된다. 제어부는 제어 지역을 통해 제어 단자로 제어 신호를 공급함으로써 스위칭 소자의 동작을 제어하고, 제어 대상으로 흐르는 전류를 제어함으로써 제어 대상을 제어한다.The control unit is mounted on the substrate so as to be electrically connected to the control area. The control unit controls the operation of the switching element by supplying a control signal to the control terminal through the control region, and controls the controlled object by controlling the current flowing to the controlled object.
기판의 제 1 표면 상의 입력 지역으로부터 보이는 한 방향을 제 1 방향으로 설정할 때, 제 1 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 2 방향으로 설정하고, 제 2 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 3 방향으로 설정하고, 제 3 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 4 방향으로 설정하고, 제 4 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 5 방향으로 설정하고, 제 5 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 6 방향으로 설정하고, 제 6 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 7 방향으로 설정하고, 제 7 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 8 방향으로 설정하고, 입력 패턴은 입력 지역에 대해 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성된다. 출력 지역과 제어 지역은 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치한다. 제 1 확장 패턴은 입력 지역에 대해 제 2 방향 및 제 8 방향의 적어도 한 방향으로 확장되도록 형성된다.When setting one direction from the input area on the first surface of the substrate in the first direction, the direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input area with respect to the first direction is set to the second direction, The direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region is set to the third direction and the direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the third direction is set to the fourth direction, The direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the direction is set as the fifth direction and the direction rotated by 45 degrees with respect to the fifth direction in the circumferential direction of the input region is set as the sixth direction, The direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the sixth direction is set to the seventh direction and the direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the seventh direction is set to the eighth direction And the input pattern is formed to extend by more than a predetermined amount in the third direction, the fourth direction, the fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction with respect to the input region. The output area and the control area are located on the first direction side with respect to the input area. The first extension pattern is formed to extend in at least one direction of the second direction and the eighth direction with respect to the input area.
제 1 측면에 따른 전자 제어 유닛은 높은 열 방출 효과를 가질 수 있다.The electronic control unit according to the first aspect may have a high heat emission effect.
본 개시의 제 2 측면에 따르면, 제어 대상을 제어하는 전자 제어 유닛은 기판, 입력 패턴, 출력 패턴, 제어 패턴, 특정 패턴, 비아(via), 반도체 모듈, 및 제어부를 포함한다. 기판은 제 1 표면과 제 2 표면을 가진다. 입력 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 입력 지역을 가진다. 출력 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 출력 지역을 가진다. 제어 패턴은 기판의 제 1 표면 상에 형성되고, 제어 지역을 가진다. 특정 패턴은 기판의 제 1 표면과 제 2 표면 사이, 또는 기판의 제 2 표면 상에 형성된다. 비아는 입력 패턴에 연결된 제 1 단부와, 특정 패턴에 연결된 제 2 단부를 가진다.According to a second aspect of the present disclosure, an electronic control unit for controlling an object to be controlled includes a substrate, an input pattern, an output pattern, a control pattern, a specific pattern, a via, a semiconductor module, and a control unit. The substrate has a first surface and a second surface. An input pattern is formed on the first surface of the substrate and has an input area. An output pattern is formed on the first surface of the substrate and has an output region. A control pattern is formed on the first surface of the substrate and has a control region. A specific pattern is formed between the first surface and the second surface of the substrate, or on the second surface of the substrate. The via has a first end connected to the input pattern and a second end connected to the specific pattern.
반도체 모듈은 스위칭 소자, 밀봉제, 입력 단자, 출력 단자, 및 제어 단자를 포함한다. 밀봉제는 스위칭 소자를 덮는다. 입력 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 입력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 스위칭 소자로의 전류를 수신한다.The semiconductor module includes a switching element, a sealant, an input terminal, an output terminal, and a control terminal. The sealing agent covers the switching element. The input terminal has a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the input region and arranged to be exposed from the sealant and receive current to the switching element.
출력 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 출력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자를 통해 스위칭 소자에 입력되는 전류를 출력한다. 제어 단자는 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 제어 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자와 출력 단자 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인 제어 신호를 공급받고, 반도체 모듈은 기판의 제 1 표면 상에 탑재되고, 스위칭 소자의 동작 동안에 열을 발생한다.The output terminal has a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the output region and arranged to be exposed from the sealant and outputs a current input to the switching element through the input terminal. The control terminal has a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the control region and arranged to be exposed from the sealant and having a control signal which is a signal for allowing or blocking the flow of current between the input terminal and the output terminal And the semiconductor module is mounted on the first surface of the substrate and generates heat during operation of the switching element.
제어부는 기판 상에 탑재되어 제어 지역에 전기적으로 연결된다. 제어부는 제어 지역을 통해 제어 단자에 제어 신호를 공급함으로써 스위칭 소자의 동작을 제어하고 제어 대상으로 흐르는 전류를 제어함으로써 제어 대상을 제어한다.The control part is mounted on the substrate and electrically connected to the control area. The control unit controls the operation of the switching element by supplying a control signal to the control terminal through the control region, and controls the controlled object by controlling the current flowing to the controlled object.
기판의 제 1 표면 상의 입력 지역으로부터 보이는 한 방향을 제 1 방향으로 설정할 때, 제 1 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 2 방향으로 설정하고, 제 2 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 3 방향으로 설정하고, 제 3 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 4 방향으로 설정하고, 제 4 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 5 방향으로 설정하고, 제 5 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 6 방향으로 설정하고, 제 6 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 7 방향으로 설정하고, 제 7 방향에 대해 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 8 방향으로 설정한다. 입력 패턴은 입력 지역에 대해 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성된다. 출력 지역과 제어 지역은 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치한다. When setting one direction from the input area on the first surface of the substrate in the first direction, the direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input area with respect to the first direction is set to the second direction, The direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region is set to the third direction and the direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the third direction is set to the fourth direction, The direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the direction is set as the fifth direction and the direction rotated by 45 degrees with respect to the fifth direction in the circumferential direction of the input region is set as the sixth direction, The direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the sixth direction is set to the seventh direction and the direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the seventh direction is set to the eighth direction Incense is set. The input pattern is formed to extend by more than a predetermined amount in the third direction, the fourth direction, the fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction with respect to the input region. The output area and the control area are located on the first direction side with respect to the input area.
제 2 측면에 따른 전자 제어 유닛은 높은 열 방출 효과를 가질 수 있다.The electronic control unit according to the second aspect can have a high heat emission effect.
본 개시의 제 3 측면에 따르면, 전력 조향 디바이스는 제 1 측면 또는 제 2 측면에 따른 전자 제어 유닛과, 전자 제어 유닛에 의해 제어되고 운전자에 의한 조향을 보조하는 보조 토크를 출력하는 제어 대상을 포함한다.According to a third aspect of the present disclosure, a power steering device includes an electronic control unit according to the first aspect or the second aspect, and a control target controlled by the electronic control unit and outputting an assist torque assisting steering by the driver do.
본 개시의 추가적인 목적과 장점은 후술할 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 보다 쉽게 분명해질 것이다. 도면에서 :
도 1은 본 개시의 제 1 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 일부를 도시한 도면이고;
도 2는 도 1의 선 II-II을 따라 취득한 단면도이고;
도 3은 본 개시의 제 1 실시 예에 따른 전자 제어 유닛이 전력 조향 디바이스에 적용된 상태를 나타낸 도면이고;
도 4는 본 개시의 제 1 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 전기 구성을 도시한 도면이고;
도 5는 본 개시의 제 2 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 일부를 도시한 단면도이고;
도 6은 본 개시의 제 3 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 일부를 도시한 도면이다.Additional objects and advantages of the present disclosure will become more readily apparent from the following detailed description and the accompanying drawings. In the drawing:
1 is a diagram showing a part of an electronic control unit according to a first embodiment of the present disclosure;
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1; FIG.
3 is a diagram showing a state in which an electronic control unit according to a first embodiment of the present disclosure is applied to a power steering device;
4 is a diagram showing an electrical configuration of the electronic control unit according to the first embodiment of the present disclosure;
5 is a sectional view showing a part of the electronic control unit according to the second embodiment of the present disclosure;
6 is a diagram showing a part of an electronic control unit according to the third embodiment of the present disclosure.
이하에서, 본 개시의 복수의 실시 예에 따른 전자 제어 유닛은 첨부 도면을 참고하여 설명될 것이다. 복수의 실시 예에 있어서, 실질적으로 동일한 부품들은 동일한 기호에 의해 표시되고, 그들의 설명은 생략될 것이다. 또한, 도면의 설명이 복잡해지는 것을 방지하기 위해, 각 도면에 있어서 부호는 실질적으로 동일한 복수의 부재들 또는 부분들 중 하나에만 할당될 것이다.Hereinafter, an electronic control unit according to a plurality of embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In many embodiments, substantially identical parts are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. In addition, in order to prevent the description of the drawings from becoming complicated, the reference numerals in each drawing will be assigned to only one of a plurality of substantially identical members or portions.
(제 1 실시 예)(Embodiment 1)
본 개시의 제 1 실시 예에 따른 전자 제어 유닛과 그 전자 제어 유닛의 일부가 도 1 내지 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전자 제어 유닛(1)은 차량을 위한 전력 조향 디바이스(100)에 사용되고, 조향 토크 신호와 차량 속도 신호에 기초하여 운전자에 의한 조향을 보조하는 보조 토크를 발생하는 모터(101)의 구동을 제어한다. 본 실시 예에서는, 모터(101)는 제어 대상에 대응한다.An electronic control unit according to the first embodiment of the present disclosure and a part of the electronic control unit thereof are shown in Figs. 3, the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전자 제어 유닛(1)은, 기판(10), 입력 패턴(21), 출력 패턴(22), 제어 패턴(23), 제 1 확장 패턴(24), 제 2 확장 패턴(25), 반도체 모듈(30), 제어부(50), 특정 패턴(71, 72, 및 73), 비아(Via)(81), 제 1 열 방출 부재(91), 및 열 전도 부재(92)를 포함한다. 예를 들어, 기판(10)은 유리 섬유(Glass Fiber)와 에폭시 수지(Epoxy Resin)로 이루어진 FR-4와 같은 인쇄 배선 보드(Printed Wiring Board)로 형성된다.1 and 2, the
각각의 입력 패턴(21)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 입력 지역(211)을 가진다. 예를 들어, 각각의 입력 패턴(21)은, 절연막(Insulating Film)으로 기판(10) 상에 형성된 구리 배선의 표면을 덮음으로써 형성된다. 예를 들어, 입력 지역(211)은 구리 배선의 미리 지정된 영역을 절연막으로부터 직사각 형상으로 노출시킴으로써 형성된다.Each
각각의 출력 패턴(22)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 출력 지역(221)을 가진다. 예를 들어, 각각의 출력 패턴(22)은, 입력 패턴(21)에서와 같이, 절연막으로 기판(10) 상에 형성된 구리 배선의 표면을 덮음으로써 형성된다. 예를 들어, 출력 지역(221)은 구리 배선의 미리 지정된 영역을 절연막으로부터 직사각 형상으로 노출시킴으로써 형성된다.Each
각각의 제어 패턴(23)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 제어 지역(231)을 가진다. 예를 들어, 각각의 제어 패턴(23)은, 입력 패턴(21)에서와 같이, 절연막으로 기판(10) 상에 형성된 구리 배선의 표면을 덮음으로써 형성된다. 예를 들어, 제어 지역(231)은 구리 배선의 미리 지정된 영역을 절연막으로부터 직사각 형상으로 노출시킴으로써 형성된다.Each
제 1 확장 패턴(24)은 입력 패턴(21)으로부터 확장되도록 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에서 입력 패턴(21)과 일체로 형성된다. 각각의 제 1 확장 패턴(24)은 입력 패턴(21)의 구리 배선과 일체로 형성된 구리 배선과, 구리 배선의 표면을 덮는 절연막을 포함한다.The
제 2 확장 패턴(25)은 제 1 확장 패턴(24)으로부터 확장되도록 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에서 제 1 확장 패턴(24)과 일체로 형성된다. 각각의 제 2 확장 패턴(25)은 제 1 확장 패턴(24)의 구리 배선과 일체로 형성된 구리 배선과, 구리 배선의 표면을 덮는 절연막을 포함한다.The
각각의 반도체 모듈(30)은 MOS-FET와 같은 스위칭 기능을 갖는 반도체 패키지이다. 본 실시 예에서는, 4개의 반도체 모듈(30)(즉, 반도체 모듈(31, 32, 33, 및 34))은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 탑재된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 반도체 모듈(30)은 스위칭 소자(41), 밀봉제(42), 입력 단자(43), 출력 단자(44), 제어 단자(45), 및 특정 열 전도 부재(46)를 포함한다. 스위칭 소자(41)는 반도체로 이루어진 소자로서, 드레인(Drain), 소스(Source), 및 게이트(Gate)를 가진다. 밀봉제(42)는 스위칭 소자(41)를 덮는다.Each
입력 단자(43)는 직사각 판 형상의 알루미늄 또는 구리와 같은 금속으로 이루어지고, 스위칭 소자(41)의 드레인에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되고 입력 지역(211)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가진다. 본 실시 예에서는, 입력 단자(43)는 스위칭 소자(41)의 드레인에 전기적으로 연결되는 제 1 표면과, 입력 지역(211)에 납땜된 제 2 표면을 가진다(도 2 참조). 입력 단자(43)는 배터리(102)에서 스위칭 소자(41)로의 전류를 수신한다(도 3 참조). 본 실시 예에서는, 입력 단자(43)는 입력 지역(211)보다 조금 작도록 형성되고, 입력 단자(43)의 제 2 표면(12)들 모두는 입력 지역(211)과 대향한다.The
출력 단자(44)는 알루미늄 또는 구리와 같은 금속으로 이루어지고, 스위칭 소자(41)의 소스에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되고 출력 지역(221)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가진다. 본 실시 예에서는, 하나의 반도체 모듈(30)에 대해 3개의 출력 단자(44)가 배치된다. 출력 단자(44)의 제 1 단부는 추후 설명될 특정 열 전도 부재(46)를 통해 스위칭 소자(41)의 소스에 전기적으로 연결되고, 출력 단자(44)의 제 2 단부는 출력 지역(221)에 납땜된다(도 2 참조). 출력 단자(44)는 입력 단자(43)를 통해 스위칭 소자(41)에 입력된 전류를 출력한다.The
제어 단자(45)는 알루미늄 또는 구리와 같은 금속으로 이루어지고, 스위칭 소자(41)의 게이트에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되고 제어 지역(231)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가진다. 본 실시 예에서는, 제어 단자(45)의 제 1 단부는 와이어 본딩(Wire Bonding)에 의해 스위칭 소자(41)의 게이트에 전기적으로 연결되고, 제어 단자(45)의 제 2 단부는 제어 지역(231)에 납땜된다. 제어 단자(45)는 입력 단자(43)와 출력 단자(44) 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인, 제어 신호를 공급받는다. 스위칭 소자(41)는 스위칭 동작 동안에, 즉, 입력 단자(43)와 출력 단자(44) 간의 전류가 흐를 때, 열을 발생한다.The
특정 열 전도 부재(46)는 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 갖는 판 형상의 알루미늄 또는 구리와 같은 금속으로 이루어진다. 특정 열 전도 부재(46)는 스위칭 소자(41)의 소스에 전기적으로 연결되고, 출력 단자(44)의 제 1 단부와 일체로 형성된다. 그 결과, 출력 단자(44)의 제 1 단부는 특정 열 전도 부재(46)를 통해 스위칭 소자(41)의 소스에 전기적으로 연결된다. 특정 열 전도 부재(46)는, 스위칭 소자(41)의 반대 방향인 특정 열 전도 부재(46)의 표면이 밀봉제로부터 노출되도록, 배치된다. 스위칭 소자(41)를 동작시키는 시점에서의 열은 특정 열 전도 부재(46)에 전도된다.The specific
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에서는, 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(32)은 서로 인접하도록 기판(10) 상에 배열된다. 또한, 반도체 모듈(33)과 반도체 모듈(34)은 서로 인접하도록 기판(10) 상에 배열된다. 반도체 모듈(31)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)과, 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)은 일체로 형성된다. 다른 한편, 반도체 모듈(33)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)과, 반도체 모듈(34)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)은 별도로 형성된다.As shown in Fig. 1, in this embodiment, the
반도체 모듈(31)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22)과, 반도체 모듈(33)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)은 일체로 형성된다. 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22)과, 반도체 모듈(34)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)은 일체로 형성된다.An
본 실시 예에서는, 배터리(102)로부터의 전력은 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)에 입력된다. 그 전력은 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)을 통해 반도체 모듈(31)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)에 입력된다. 그 전력은 반도체 모듈(31)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22)을 통해 반도체 모듈(33)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)에 입력된다. 그 전력은 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22)을 통해 반도체 모듈(34)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)에 입력된다.In this embodiment, the power from the
예를 들어, 제어부(50)는 마이크로컴퓨터(51)와 커스텀 IC(52)를 포함한다. 예를 들어, 마이크로컴퓨터(51)와 커스텀 IC(52)의 각각은 CPU, ROM, RAM, 및 I/O를 갖는 반도체 패키지이다. 제어부(50)는 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 동작을 제어한다. 제어부(50)는 차량의 각 부분에 배치된 센서로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하고, 제어 신호에 따라 반도체 모듈(30)의 동작을 제어하며, 그에 의해 모터(101)의 회전 구동을 제어한다. 본 실시 예에서는, 모터(101)는 브러시를 가진 DC 모터이다.For example, the
도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로컴퓨터(51)와 커스텀 IC(52)는 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 탑재된다. 제어부(50)는 기판(10) 내부의 배선과 기판(10) 상의 배선을 통해 제어 지역(231)에 전기적으로 연결된다. 제어부(50)는 제어 지역(231)을 통해 제어 단자(45)에 제어 신호를 공급하며, 그에 의해 스위칭 소자(41)의 동작을 제어하고, 모터(101)의 전류 흐름을 제어하여 모터(101)를 제어한다.1, the
본 실시 예에서는, 커패시터(61), 릴레이(62 및 63), 코일(64), 및 분로 저항(65)과 같은 전자 부품 및 상술한 반도체 모듈(30)(31 내지 34)과 제어부(50)(마이크로컴퓨터(51), 커스텀 IC(52))는 기판(10) 상에 탑재된다.Electronic components such as the
예를 들어, 커패시터(61)는 알루미늄 전해 커패시터이다. 예를 들어, 릴레이(62 및 63)는 기계적으로 구성된 기계적 릴레이다. 예를 들어, 코일(64)은 초크 코일이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 분로 저항(65)은 직사각 판 형상으로 형성되고, 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 탑재된다. 분로 저항(65)의 제 1 단부는 반도체 모듈(33)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22) 및 반도체 모듈(34)에 전기적으로 연결된 출력 패턴(22)과 함께 기판(10) 상에 형성된 패턴(26)에 전기적으로 연결된다. 분로 저항(65)의 제 2 단부는 기판(10) 상에 형성된 패턴(27)의 제 1 단부에 전기적으로 연결된다. 패턴(27)의 제 2 단부는 그라운드에 연결된다.For example, the
도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 전원인 배터리(102)의 양극 측(Positive Side)은 릴레이(62)에 연결된다. 릴레이(62)는 제어부(50)에 의해 제어되고, 온(on) 동작 또는 오프(off) 동작을 실행하며, 그에 의해 배터리(102)로부터 전자 제어 유닛(1)(모터(101))으로의 전력의 공급을 허용하거나 차단한다. 즉, 본 실시 예에서는, 릴레이(62)는 전원 릴레이이다.As shown in FIG. 4, the positive side of the
배터리(102)로부터의 전력은 코일(64)을 통해 반도체 모듈(30)(31 내지 34)로 공급된다. 코일(64)은 배터리(102)에서 전자 제어 유닛(1)을 통해 모터(101)에 공급되는 전력의 잡음을 제거한다. 제어부(50)(마이크로컴퓨터(51), 커스텀 IC(52))는 도시되지 않은 공급인, 점화 파워로부터의 전력에 의해 동작된다.The electric power from the
도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(33)은 서로 직렬로 연결되고, 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(34)은 서로 직렬로 연결된다. 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(33)인 2개의 반도체 모듈, 및 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(34)인 2개의 반도체 모듈은 서로 병렬로 연결된다.4, the
릴레이(63)와 모터(101)는 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(33) 간의 연결 점과 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(34) 간의 연결 점 사이에 배열된다. 이러한 방법으로, 본 실시 예에서는, 반도체 모듈(31 내지 34)은 H 브릿지 회로(H Bridge Circuit)를 구성한다. 게다가, 분로 저항(65)은 반도체 모듈((33 및 34)의 소스(출력 단자(44)) 측에 연결된다. 커패시터(61)는 전원 라인(Power Supply Line)과 그라운드 간에 연결된다. 커패시터(61)는 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 온/오프(on/off) 동작(스위칭 동작)에 의해 발생되는 서지 전압(Surge Voltage)을 억제한다.The
상기 구성에 의해, 예를 들어, 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(34)이 턴 온(Turn On) 되고, 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(33)이 턴 오프(Turn Off) 되면, 반도체 모듈(31), 릴레이(63), 모터(101), 및 반도체 모듈(34)에, 그 순서대로 전류가 흐른다. 다른 한편, 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(33)이 턴 온 되고, 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(34)이 턴 오프 되면, 반도체 모듈(32), 모터(101), 릴레이(63), 및 반도체 모듈(33)에, 그 순서대로 전류가 흐른다. 모터(101)는 브러시를 가진 DC 모터이기 때문에, 각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)은, 이러한 방식으로 턴 온/오프 되도록 제어되며, 그에 의해 모터(101)는 H 브릿지 구동(H Bridge Drive)에 의해 회전가능하게 구동된다. 각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 제어 단자(45)는 제어부(50)(커스텀 IC(52))로부터의 신호 라인(Signal Line)에 연결된다. 즉, 제어부(50)는 반도체 모듈(30)의 스위칭 동작을 제어하여, 그에 의해 모터(101)의 회전 구동을 제어한다. 제어부(50)는 분로 저항(65)에 의해 검출된 전류 값에 기초하여 모터(101)의 회전 구동을 높은 정확도로 제어할 수 있다.For example, when the
릴레이(63)는 제어부(50)에 의해 제어되고, 온 동작 또는 오프 동작을 실행하며, 그에 의해 배터리(102)로부터 모터(101)로 전달되는 전력 공급을 허용하거나 차단한다. 즉, 본 실시 예에서는, 릴레이(63)은 모터 릴레이(Motor Relay)이다.The
반도체 모듈(30)의 스위칭 동작 동안에, 상대적으로 큰 전류가 반도체 모듈(30), 커패시터(61), 릴레이(62 및 63), 코일(64), 및 분로 저항(65)에 흐르기 때문에, 반도체 모듈(30), 커패시터(61), 릴레이(62 및 63), 코일(64), 및 분로 저항(65)은 열을 발생하고, 상대적으로 높은 온도로 된다. 본 실시 예에서는, 반도체 모듈(30)(31 내지 34), 커패시터(61), 릴레이(62 및 63), 코일(64), 및 분로 저항(65)은 SMD(Surface-mount Device)이다.Since a relatively large current flows in the
본 실시 예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 제 1 표면(11) 상의 입력 지역(211)으로부터 보이는 한 방향을 제 1 방향(d1)으로 설정하고, 제 1 방향(d1)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 2 방향(d2)으로 설정하고, 제 2 방향(d2)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 3 방향(d3)으로 설정하고, 제 3 방향(d3)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 4 방향(d4)으로 설정하고, 제 4 방향(d4)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 5 방향(d5)으로 설정하고, 제 5 방향(d5)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 6 방향(d6)으로 설정하고, 제 6 방향(d6)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 7 방향(d7)으로 설정하고, 제 7 방향(d7)에 대해 입력 지역(211)의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전한 방향을 제 8 방향(d8)으로 설정한다. 입력 패턴(21)은 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향(d3), 제 4 방향(d4), 제 5 방향(d5), 제 6 방향(d6), 및 제 7 방향(d7)으로 미리 정해진 양 이상만큼 확장되도록 형성된다. 출력 지역(221)과 제어 지역(231)은 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향(d1) 측 상에 위치한다.1, one direction from the input area 211 on the first surface 11 of the substrate 10 is set in the first direction d1 and the other direction in the first direction d1 Is set to a second direction d2 in a direction of 45 degrees to one circumferential side of the input region 211 with respect to the second direction d2 and to 45 degrees in a circumferential direction of the input region 211 with respect to the second direction d2, The rotation direction is set to the third direction d3 and the direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region 211 with respect to the third direction d3 is set to the fourth direction d4, The direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region 211 with respect to the fourth direction d4 is set as the fifth direction d5 and the direction of the circumference of the input region 211 with respect to the fifth direction d5 is set as the fifth direction d5, Direction is set to the sixth direction d6 and the direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region 211 with respect to the sixth direction d6 The direction is set to the seventh direction d7 and the direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region 211 with respect to the seventh direction d7 is set to the eighth direction d8. The
제 1 확장 패턴(24)은 입력 지역(211)에 대해 제 2 방향(d2)과 제 8 방향(d8)으로 확장되도록 형성된다. 제 2 확장 패턴(25)은 제 1 확장 패턴(24)으로부터 제 1 방향에 평행한 방향으로 확장되도록 형성된다.The
본 실시 예에서는, 반도체 모듈(31)과 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)으로부터 제 2 방향(d2)으로 확장되는 제 1 확장 패턴(24) 및 제 2 확장 패턴(25)은 반도체 모듈(32)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)으로부터 제 8 방향(d8)으로 확장되는 제 1 확장 패턴(24) 및 제 2 확장 패턴(25)과 일체로 형성된다. 다른 한편, 반도체 모듈(33)에 전기적으로 연결된 입력 패턴(21)으로부터 제 2 방향(d2)으로 확장되는 제 1 확장 패턴(24) 및 제 2 확장 패턴(25)은 반도체 모듈(34)에 전기적으로 연결되는 입력 패턴(21)으로부터 제 8 방향(d8)으로 확장되는 제 1 확장 패턴(24) 및 제 2 확장 패턴(25)과 별도로 형성된다.The
특정 패턴(71, 72, 및 73)은 구리 박(Copper Foil)과 같은 금속으로 이루어진 배선 패턴(Wiring Pattern)이고, 기판(10)의 제 1 표면(11)과는 다른 부분에 형성된다. 특정 패턴(71 및 72)은 기판(10)의 제 1 표면(11)과 제 2 표면(12) 사이에 형성된다. 특정 패턴(72)은 특정 패턴(71)에 대해 기판(10)의 제 2 표면(12) 측 상에 형성된다. 특정 패턴(73)은 기판(10)의 제 2 표면(12) 상에 형성된다.The
비아(81)는 구리와 같은 금속으로 기판(10)의 두께 방향으로 확장되는 홀(Hole)을 도금함에 의해 형성된다. 본 실시 예에서는, 각각의 비아(81)는 입력 패턴(21)에 전기적으로 연결된 제 1 단부와, 특정 패턴(71)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 갖도록 형성된다(도 2 참조). 복수의 비아(81)의 각각의 제 1 단부는, 입력 지역(211), 출력 지역(221), 및 제어 지역(231) 사이에 위치한다, 즉, 제 1 단부는 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향(d1) 측 상에 위치한다(도 1 참조). 본 실시 예에서는, 각각의 반도체 모듈(30) 마다 다섯 개의 비아(81)가 형성된다.The via 81 is formed by plating a hole extending in the thickness direction of the
제 1 열 방출 부재(91)(First Heat Radiation Member)는 열을 확산하기 위해 미리 정해진 값 이상의 열 전도성을 갖는 알루미늄과 같은 금속으로부터 판 형상(Plate Shape)으로 이루어진다. 제 1 열 방출 부재(91)는, 기판(10)의 제 1 열 방출 부재(91)의 표면 방향이 기판(10)의 표면 방향에 실질적으로 평행하도록 제 1 표면(11) 측 상에 배치된다(도 2 참조). 각각의 오목한 부분(911)은 기판(10) 측 상의 제 1 열 방출 부재(91)의 표면에 형성된다. 오목한 부분(911)은 반도체 모듈(30)을 수용할 수 있는 크기로 형성된다. 본 실시 예에서는, 각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)은 오목한 부분(911)에 수용되도록 배치된다.The first
예를 들어, 열 전도 부재(92)는 열 그리스(Thermal Grease)이다. 예를 들어, 열 그리스는 기본 재료로서 실리콘을 가진, 낮은 열 저항의 겔 형 그리스(Gel-like Grease)이다. 열 전도 부재(92)는 반도체 모듈(30)(31 내지 34)과 기판(10), 및 제 1 열 방출 부재(91) 간에 배치된다. 이 예에서, 오목한 부분(911)과 반도체 모듈(30)(31 내지 34) 사이의 공간은 열 전도 부재(92)로 채워진다. 상기 구성에 의해, 열 전도 부재(92)는 오목한 부분(911)을 통해 제 1 열 방출 부재(91)에 반도체 모듈(30)의 열을 전도할 수 있게 된다.For example, the
열 전도 부재(92)는, 기판(10)의 제 1 표면(11), 입력 패턴(21) 및 출력 패턴(22)과 제 1 열 방출 부재(91)에 대해 이웃하도록 배치된다. 그러한 이유 때문에, 반도체 모듈(30)의 열은 기판(10)의 제 1 표면(11), 입력 패턴(21), 출력 패턴(22), 및 열 전도 부재(92)를 통해 제 1 열 방출 부재(91)에 전도된다. 제 1 열 방출 부재(91)에 전도되었던 반도체 모듈(30)의 열은 제 1 열 방출 부재(91)로 확산된다. 그 결과, 반도체 모듈(30)은 열을 방출할 수 있다.The
본 실시 예에서는, 커넥터(3)(Connector)는 기판(10)의 외각 경계에 배치된다(도 3 참조). 예를 들어, 커넥터(3)는 수지(Resin)로 이루어지고, 그 내부에 PIG(Supply Voltage, Positive Side) 단자, 그라운드 단자, 및 모터 단자와 같은 복수의 단자를 가진다. 커넥터(3)는 하니스(103)(Harness)와 연결된다. 하니스(103)의 컨덕터(104)는 배터리(102)의 양극 측을 커넥터(3)의 PIG에 전기적으로 연결한다. PIG 단자는 도시되지 않은 배선 패턴에 의해 릴레이(62)의 양극 단자(Positive Terminal)에 연결된다. 상기 구성에 의해, 전력은 PIG 단자와 릴레이(62)를 통해 배터리(102)로부터 입력 패턴(21)에 공급된다.In this embodiment, the
또한, 커넥터(3)의 모터 단자는 반도체 모듈(31)과 반도체 모듈(33) 간의 연결 점(Connection Point)과, 반도체 모듈(32)과 반도체 모듈(34) 간의 연결 점에 전기적으로 연결된다. 하니스(103)의 컨덕터(105)는 모터(101)의 배선 단자를 커넥터(3)의 모터 단자에 전기적으로 연결한다. 상기 구성에 의해, 전력은 모터 단자, 컨덕터(105), 및 배선 단자를 통해 모터(101)에 공급된다.The motor terminal of the
계속해서, 본 실시 예에 따른 전자 제어 유닛(1)이 설명될 것이다. 차량의 운전자가 점화 스위치를 턴 온 하면, 전력은 전자 제어 유닛(1)을 작동 시작하도록 점화 전원에서부터 전자 제어 유닛(1)으로 공급된다. 전자 제어 유닛(1)이 작동 시작되면, 제어부(50)는 릴레이(62 및 63)를 턴 온 한다. 상기 구성에 의해, 배터리(102)에서부터 모터(101)로의 전력의 공급이 허용된다.Subsequently, the
제어부(50)는 점화 스위치가 온 상태인 동안, 토크 신호와 차량 속도 신호에 기초하여 각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작을 제어하며, 그에 의해 모터(101)의 회전 구동을 제어한다. 그 결과, 운전자에 의한 조향을 보조하기 위한 보조 토크가 모터(101)로부터 출력된다. The
본 실시 예에서는, 제어부(50)가 모터(101)의 회전 구동을 제어하도록 각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 스위칭 소자(41)의 스위칭 동작을 제어할 때, 스위칭 소자(41)는 열을 발생하고, 반도체 모듈(30)(31 내지 34)은 상대적으로 높은 온도로 된다. 반도체 모듈(30)의 열은 열 전도 부재(92)를 통해 제 1 열 방출 부재(91)로 인도된다. 또한 반도체 모듈(30)의 열은 기판(10), 입력 패턴(21), 출력 패턴(22), 및 제 1 열 방출 부재(91)에 접촉하는 열 전도 부재(92)를 통해 제 1 열 방출 부재(91)로 인도된다.In this embodiment, when the
상기 설명한 바와 같이, 본 실시 예에서는, 각각의 입력 패턴(21)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 입력 지역(211)을 가진다. 각각의 출력 패턴(22)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 출력 지역(221)을 가진다. 각각의 제어 패턴(23)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 형성되고, 제어 지역(231)을 가진다. 제 1 확장 패턴(24)은 입력 패턴(21)으로부터 확장되도록, 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에서 입력 패턴(21)과 일체로 형성된다.As described above, in the present embodiment, each
각각의 반도체 모듈(30)(31 내지 34)은 스위칭 소자(41), 밀봉제(42), 입력 단자(43), 출력 단자(44), 및 제어 단자(45)를 가진다. 밀봉제(42)는 스위칭 소자(41)를 덮는다. 입력 단자(43)는 스위칭 소자(41)에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되도록 배치되고 전기적으로 입력 지역(211)에 연결된 제 2 단부를 가지며, 스위칭 소자(41)로의 전류를 수신한다. 출력 단자(44)는 스위칭 소자(41)에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되도록 배치되고 출력 지역(221)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자(43)을 통해 스위칭 소자(41)에 입력되는 전류를 출력한다.Each semiconductor module 30 (31 to 34) has a switching
제어 단자(45)는 스위칭 소자(41)에 연결된 제 1 단부와, 밀봉제(42)로부터 노출되도록 배치되고 제어 지역(231)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 입력 단자(43)와 출력 단자(44) 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인 제어 신호를 공급받는다. 반도체 모듈(30)(31 내지 34)은 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에 탑재되고, 스위칭 소자(41)의 동작 동안에 열을 발생한다.The
제어부(50)는 기판(10) 상에 탑재되어 제어 지역(231)에 전기적으로 연결되고, 제어 지역(231)을 통한 제어 단자(45)로의 제어 신호의 공급으로 스위칭 소자(41)의 동작을 제어하고, 모터(101)를 제어하도록 모터(101)에 흐르는 전류를 제어한다.The
입력 패턴(21)은 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향(d3), 제 4 방향(d4), 제 5 방향(d5), 제 6 방향(d6), 및 제 7 방향(d7)으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성된다. 또한, 출력 지역(221)과 제어 지역(231)은 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향(d1) 측 상에 위치한다.The
제 1 확장 패턴(24)은 입력 지역(211)에 대해 제 2 방향(d2)과 제 8 방향(d8)으로 확장되도록 형성된다. 그러한 이유 때문에, 동작 동안의 스위칭 소자(41)의 열은 입력 패턴(21)의 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향(d3), 제 4 방향(d4), 제 5 방향(d5), 제 6 방향(d6), 및 제 7 방향(d7)으로 입력 지역(211)과 입력 단자(43)를 통해 전도되고, 또한, 입력 지역(211)에 대해 제 2 방향(d2)과 제 8 방향(d8)으로 위치한 제 1 확장 패턴(24)에 전도된다. 따라서, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 입력 패턴(21)과 제 1 확장 패턴(24)을 통해 효율적으로 방출된다.The
또한, 본 실시 예에서는, 제 2 확장 패턴(25)이 제공된다. 제 2 확장 패턴(25)은 제 1 확장 패턴(24)으로부터 제 1 방향(d1)에 평행한 방향으로 확장되도록 기판(10)의 제 1 표면(11) 상에서 제 1 확장 패턴(24)과 일체로 형성된다. 그러한 이유 때문에, 제 1 확장 패턴(24)에 전도된 스위칭 소자(41)의 열은 제 2 확장 패턴(25)으로 추가로 전도되어, 확산된다. 그 결과, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 보다 효율적으로 방출될 수 있다.Further, in the present embodiment, the
또한, 본 실시 예에서는, 특정 패턴(71, 72, 및 73)과 비아(81)가 제공된다. 특정 패턴(71, 72, 및 73)은 기판(10)의 제 1 표면(11)과 제 2 표면(12)의 사이, 또는 기판(10)의 제 2 표면(12) 상에 형성된다. 각각의 비아(81)는 입력 패턴(21)에 연결된 제 1 단부와, 특정 패턴(72)에 연결된 제 2 단부를 갖도록 형성된다. 그러한 이유 때문에, 스위칭 소자(41)의 열은 입력 패턴(21)과 비아(81)를 통해 특정 패턴(72)에 전도되어, 확산된다. 그 결과, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 더욱 효율적으로 방출될 수 있다.Further, in this embodiment,
각각의 비아(81)의 제 1 단부는 입력 지역(211)에 대하여 제 1 방향(d1) 측 상에 위치한다. 그러한 이유 때문에, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 입력 패턴(21)의 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향 내지 제 7 방향, 제 2 방향(d2)과 제 8 방향(d8)으로의 제 1 확장 패턴(24) 및 제 1 방향(d1)으로의 비아(81), 즉, 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향 내지 제 8 방향의 모든 방향으로, 전도되어, 확산된다. 그 결과, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 더욱 효율적으로 방출될 수 있다.The first ends of the
또한, 본 실시 예에서는, 제 1 열 방출 부재(91)와 열 전도 부재(92)가 제공된다. 제 1 열 방출 부재(91)는 기판(10)의 제 1 표면(11) 측 상에 배치되고, 열을 확산하기 위해 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 가진다. 열 전도 부재(92)는 적어도 반도체 모듈(30)(31 내지 34)과 제 1 열 방출 부재(91) 간에 배치되고, 반도체 모듈(30)의 열을 제 1 열 방출 부재(91)에 전도할 수 있다. 그러한 이유 때문에, 반도체 모듈(30)의 열은 열 전도 부재(92)와 제 1 열 방출 부재(91)를 통해 효율적으로 전도될 수 있다.In addition, in this embodiment, the first heat-releasing
열 전도 부재(92)는 기판(10), 입력 패턴(21), 및 출력 패턴(22)에 이웃한다. 그러한 이유 때문에, 반도체 모듈(30)의 열은 기판(10), 입력 패턴(21), 출력 패턴(22), 및 제 1 열 방출 부재(91)에 접촉하는 열 전도 부재(92)를 통해 제 1 열 방출 부재(91)로 인도된다. 그 결과, 반도체 모듈(30)의 열은 열 전도 부재(92)와 제 1 열 방출 부재(91)를 통해 보다 효율적으로 방출될 수 있다.The
반도체 모듈(30)(31 내지 34) 각각은 미리 정해진 값 이상의 열 전도성을 가지며, 밀봉제(42)로부터 노출되어 제공되는 특정 열 전도 부재(46)를 가진다. 그러한 이유 때문에, 스위칭 소자(41)의 열은 특정 열 전도 부재(46)를 통해 효율적으로 전도될 수 있다.Each of the semiconductor modules 30 (31 to 34) has a predetermined thermal conductivity or higher and has a specific
전력 조향 디바이스(100)는 전자 제어 유닛(1), 및 전자 제어 유닛(1)에 의해 제어되고 운전자에 의한 조향을 보조하는 보조 토크를 출력할 수 있는 모터(101)를 포함한다. 본 실시 예에 따른 전자 제어 유닛(1)은 반도체 모듈(30)(스위칭 소자(41))의 높은 방출 효과를 갖기 때문에, 바람직하게, 전자 제어 유닛(1)은 큰 전류의 흐름에 따라 발열량이 커지는 전력 조향 디바이스(100)의 전자 제어 유닛(1)으로서 사용될 수 있다.The
(제 2 실시 예)(Second Embodiment)
본 개시의 제 2 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 일부를 도 5를 참고하여 설명하겠다.A part of the electronic control unit according to the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig.
제 2 실시 예에서, 비아(81)에 추가되어 비아(82)가 제공된다. 각각의 비아(81)는 특정 패턴(73)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 갖도록 형성된다. 비아(82)는 비아(81)의 구성과 동일하다. 각각의 비아(82)는 입력 패턴(21)에 전기적으로 연결된 제 1 단부와, 입력 패턴(21)의 비아(81)와 다른 위치에서 특정 패턴(73)에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 갖도록 형성된다.In the second embodiment, a via 82 is provided in addition to the via 81. [ Each via 81 is formed with a second end electrically connected to a
제 2 실시 예에서, 제 2 열 방출 부재(93)와 열 전도 부재(94)가 추가로 제공된다. 제 2 열 방출 부재(93)는, 제 1 열 방출 부재(91)와 같이, 열을 확산하기 위해 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 갖는 알루미늄과 같은 금속으로부터 판 형상으로 형성된다. 제 2 열 방출 부재(93)는 제 2 열 방출 부재(93)의 표면 방향이 기판(1)의 표면 방향에 실질적으로 평행하도록 기판(10)의 제 2 표면(12) 측 상에 배치된다(도 5 참조).In the second embodiment, a second heat-radiating
예를 들어, 열 전도 부재(94)는, 열 전도 부재(92)에서와 같이, 열 그리스(Thermal Grease)이다. 열 전도 부재(94)는 기판(10)과 제 2 열 방출 부재(93) 간에 배치된다. 이 예에서, 열 전도 부재(94)는 기판(10) 및 특정 패턴(73)과 제 2 열 방출 부재(93)에 이웃하도록 배치된다. 그러한 이유 때문에, 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 열은 기판(10), 특정 패턴(73), 및 열 전도 부재(94)를 통해 제 2 열 방출 부재(93)로 인도된다.For example, the
상기 설명한 바와 같이, 본 실시 예에서는, 제 2 열 방출 부재(93)가 제공된다. 제 2 열 방출 부재(93)는 기판(10)의 제 2 표면(12)의 측 상에 배치되고, 열을 확산하기 위해 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 가진다. 그러한 이유 때문에, 반도체 모듈(30)(31 내지 34)의 열은 기판(10)을 통해 제 2 열 방출 부재(93)로 전도되어, 확산된다. 그 결과, 반도체 모듈(30)의 열은 제 2 열 방출 부재(93)를 통해 보다 효율적으로 방출될 수 있다.As described above, in this embodiment, the second
(제 3 실시 예)(Third Embodiment)
본 개시의 제 3 실시 예에 따른 전자 제어 유닛의 일부를 도 6을 참고하여 설명하겠다. 제 3 실시 예는 제 1 확장 패턴(24)과 제 2 확장 패턴(25)이 제공되지 않는다는 점에서 제 1 실시 예와 다르다. 다른 구조는 제 1 실시 예의 그것과 동일하다.A part of the electronic control unit according to the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. The third embodiment is different from the first embodiment in that the
상기 설명한 바와 같이, 본 실시 예에 있어서, 제 1 확장 패턴(24)과 제 2 확장 패턴(25) 대신 배치된 비아(81)와 특정 패턴(71, 72, 및 73)이 제공된다. 특정 패턴(71, 72, 및 73)은 기판(10)의 제 1 표면(11)과 제 2 표면(12) 사이, 또는 기판(10)의 제 2 표면(12) 상에 형성된다. 각각의 비아(81)는 입력 패턴(21)에 연결된 제 1 단부와, 특정 패턴(72)에 연결된 제 2 단부를 갖도록 형성된다(도 2 참조). 본 실시 예에서는, 동작 동안의 스위칭 소자(41)의 열은 입력 패턴(21)의 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향(d3), 제 4 방향(d4), 제 5 방향(d5), 제 6 방향(d6), 및 제 7 방향(d7)으로 입력 지역(211)과 입력 단자(43)를 통해 전도되고, 또한 비아(81)를 통해 특정 패턴(72)에 전도된다. 그러므로, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 입력 패턴(21), 비아(81), 및 특정 패턴(72)을 통해 효율적으로 방출될 수 있다.As described above, in this embodiment, the
또한, 비아(81) 각각의 제 1 단부는 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향(d1) 측 상에 위치한다. 그러한 이유 때문에, 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 입력 패턴(21)의 입력 지역(211)에 대해 제 3 방향 내지 제 7 방향, 제 2 방향(d2)과 제 8 방향(d8)으로의 제 1 확장 패턴(24), 및 제 1 방향(d1)으로의 비아(81), 즉, 입력 패턴(21)의 입력 지역(211)에 대해 제 1 방향 내지 제 8 방향으로 전도되어, 확산된다. 그 결과 스위칭 소자(41)(반도체 모듈(30))의 열은 더욱 효율적으로 전도될 수 있다.In addition, the first end of each of the
(다른 실시 예)(Another embodiment)
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 제 1 확장 패턴은 입력 지역에 대해 제 2 방향과 제 8 방향 중 임의 한 방향으로 확장되도록 형성될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 제 1 확장 패턴을 제공하되, 제 2 확장 패턴은 제공되지 않을 수 있다.In another embodiment of the present disclosure, the first expansion pattern may be formed to extend in any one of the second direction and the eighth direction with respect to the input region. In another embodiment of the present disclosure, a first enhancement pattern may be provided, but a second enhancement pattern may not be provided.
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 입력 패턴을 특정 패턴에 연결하는 각각의 비아는 입력 패턴의 입력 지역에 대해 임의 방향으로 또는 임의 위치에 배치된 제 1 단부를 갖도록 형성될 수 있다. 비아가 없는 구성도 또한 적용될 수 있다. 특정 패턴이 없는 구성도 또한 적용될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 기판을 덮는 커버는 제 1 열 방출 부재에 대한 기판의 반대 측 상에 배치될 수 있다.In another embodiment of the present disclosure, each via connecting an input pattern to a particular pattern may be formed with a first end disposed in any direction or at any location relative to the input region of the input pattern. A configuration without vias may also be applied. Configurations without a specific pattern can also be applied. In another embodiment of the present disclosure, a cover that covers the substrate may be disposed on the opposite side of the substrate to the first heat emitting member.
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 열 전도 부재(92)는 기판, 입력 패턴, 및 출력 패턴 중 적어도 임의의 하나에 이웃할 수 있다. 열 전도 부재(92)는 오로지 반도체 모듈에만 이웃할 수 있다. 제 1 열 방출 부재는 오목한 부분이 없이 구성될 수 있다. 제 1열 방출 부재와 열 전도 부재(92)가 없는 구성 또한 적용될 수 있다. 열 전도성이 미리 지정된 값 이상이면, 제 1 열 방출 부재와 제 2 열 방출 부재는 알루미늄에 한정되지 않고, 구리, 은 또는 철과 같은 금속, 또는 알루미나(Alumina), 세라믹 바디(Ceramic Body), 카본(Carbon) 또는 다이아몬드(Diamond)와 같은 산화 금속 중 임의 금속으로 이루어질 수 있다. In another embodiment of the present disclosure, the
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 반도체 모듈의 특정 열 전도 부재(46)는 출력 단자와 일체로 형성되지 않을 수 있다. 특정 열 전도 부재는 스위칭 소자에 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 열 전도성이 미리 지정한 값 이상이면, 특정 열 전도 부재는 알루미늄 또는 구리에 한정되지 않고, 은 또는 철과 같은 금속, 또는 알루미나, 세라믹 바디, 카본 또는 다이아몬드와 같은 산화 금속 중 임의 금속으로 이루어질 수 있다. 반도체 모듈은 특정 열 전도 부재를 가지지 않을 수 있다. 이 경우, 반도체 모듈의 출력 단자는 스위칭 소자에 직접 연결된 제 1 단부를 가진다.In another embodiment of the present disclosure, the particular
또한, 상기 실시 예에서, 반도체 모듈(31 내지 34)은 H 브릿지 회로를 구성하고, 브러시를 가진 모터(101)는 H 브릿지 구동에 의해 회전 구동하게 된다. 반면, 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 예를 들어, 높은 전위 측과 낮은 전위 측 상에 배치된 두 반도체 모듈(스위칭 소자)은 스위칭 소자 페어를 구성하며, 무브러시 모터(Brushless Motor)의 상(Phase)의 개수와 같은 개수의 스위칭 소자 페어는 인버터를 구성하며, 제어부는 인버터를 통해 모터를 무브러시 구동할 것이다. 예를 들어, 3상(Three-phase) 무브러시 모터의 경우, 인버터는 3개의 스위칭 소자 페어, 즉, 6개의 반도체 모듈(스위칭 소자)에 의해 구성될 수도 있다. 또한, 복수의 시스템의 인버터를 갖는 구성이 스위칭 소자의 고장에 대응할 목적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 2개의 시스템의 인버터들이 3상 무브러시 모터에 제공되는 경우에, 12개의 반도체 모듈(스위칭 소자)이 제공된다. 상기 설명된 입력 패턴, 제 1 확장 패턴, 제 2 확장 패턴, 및 비아가 복수의 반도체 모듈의 각각에 적용되면, 각 반도체 모듈의 열이 효율적으로 방출될 수 있다. 이러한 방법으로, 본 개시에 있어서, 브러시를 가진 모터, 또는 복수의 상을 가진 무브러시 모터가 제어될 모터로서 사용될 수 있다.Further, in the above embodiment, the
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 입력 지역, 출력 지역, 및 제어 지역은 직사각 형상에 한정되지 않고, 삼각, 다각, 원, 또는 타원과 같은 임의 형상으로도 형성될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 반도체 패키지가 스위칭 기능을 가지면, 반도체 모듈은 MOS-FET에 한정되지 않고, IGBT, 전원 IC, 또는 트랜지스터와 같은 임의 구성을 채용할 수 있다.In yet another embodiment of the present disclosure, the input area, output area, and control area are not limited to a rectangular shape, but may also be formed in any shape such as triangular, polygonal, circular, or elliptical. In another embodiment of the present disclosure, if the semiconductor package has a switching function, the semiconductor module is not limited to the MOS-FET, but may adopt any configuration such as an IGBT, a power IC, or a transistor.
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 커패시터(61)는 알루미늄 전해 커패시터에 한정되지 않고, 전도성 고분자(Conductive Polymer) 또는 혼성 커패시터(Hybrid Capacitor)와 같은 임의 유형의 커패시터에 의해 구성될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 커패시터(61), 릴레이(62 및 63), 코일(64), 분로 저항(65), 마이크로컴퓨터(51), 및 커스텀 IC(52)는 기판의 제 1 표면과 제 2 표면 중 임의 표면에 탑재될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 반도체 모듈(30)(31 내지 34), 커패시터(61), 릴레이(62), 코일(64), 및 분로 저항(65)은 관통 홀 디바이스(THD : Through-Hole Device)에 의해 구성될 수 있다.In another embodiment of the present disclosure, the
상기 실시 예에서, 릴레이(62 및 63)는 기계적 릴레이를 채용한다. 다른 한면, 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 릴레이(62 및 63)는 반대 극성을 갖는 2개의 반도체 모듈(30)이 배열됨으로써 구성되는 각각의 반도체 릴레이(62 및 63)에 의해 구성될 수 있다. 이 경우, 상술한 입력 패턴, 제 1 확장 패턴, 제 2 확장 패턴, 또는 비아가 릴레이(62 및 63)를 구성하는 반도체 모듈(30)에 적용되면, 반도체 모듈(30)의 열은 효율적으로 방출될 수 있다. 본 개시의 또 다른 실시 예에서, 커패시터(61), 코일(64), 및 분로 저항(65)을 갖지 않는 구성이 적용될 수 있다.In this embodiment, relays 62 and 63 employ mechanical relays. Alternatively, in another embodiment of the present disclosure, the
본 개시의 또 다른 실시 예에서, 전자 제어 유닛은 제어될 모터와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 전자 제어 유닛의 제 1 열 방출 부재(91)는 , 예를 들어, 모터의 프레임(Frame) 단부와 일체로 형성된다. 따라서, 전력 조향 디바이스의 부재들의 개수를 줄일 수 있고, 전력 조향 디바이스의 크기가 줄어들 수 있다.In another embodiment of the present disclosure, the electronic control unit may be formed integrally with the motor to be controlled. In this case, the first
본 개시에 따른 전자 제어 유닛은 랙 보조 유형(Rack-Assisted Type) 또는 콜럼 보조 유형(Column Assist Type)과 같은 임의 시스템의 전력 조향 디바이스에 적용될 수 있다. 본 개시에 따른 전자 제어 유닛은 전력 조향 디바이스에 한정되지 않고, 다른 디바이스에서 모터의 구동을 제어하도록 사용될 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 본 개시는 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 구성들로 탑재될 수 있다.The electronic control unit according to the present disclosure may be applied to a power steering device of any system, such as a Rack-Assisted Type or a Column Assist Type. The electronic control unit according to the present disclosure is not limited to the power steering device, but can be used to control the driving of the motor in other devices. As described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various configurations without departing from the spirit of the present disclosure.
Claims (10)
제 1 표면(11)과 제 2 표면(12)을 갖는 기판(10);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 입력 지역(211)을 갖는 입력 패턴(21);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 출력 지역(221)을 갖는 출력 패턴(22);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 제어 지역(231)을 갖는 제어 패턴(23);
상기 입력 패턴으로부터 확장되도록 상기 기판의 제 1 표면 상에서 입력 패턴과 일체로 형성된 제 1 확장 패턴(24);
상기 기판(10)의 제 1 표면(11)상에 형성된 스위칭 소자(41),
상기 스위칭 소자를 덮는 밀봉제(42),
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 입력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 스위칭 소자로의 전류를 수신하는 입력 단자(43),
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 출력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 상기 입력 단자를 통해 상기 스위칭 소자에 입력되는 전류를 출력하는 출력 단자(44), 및
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 제어 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인 제어 신호를 공급받는 제어 단자(45)를 포함하고,
상기 기판의 제 1 표면 상에 탑재되고 상기 스위칭 소자의 동작 동안의 열을 발생하는 반도체 모듈(30, 31, 32, 33, 및 34); 및
상기 제어 지역에 전기적으로 연결되도록 기판 상에 탑재되고, 제어 지역을 통해 제어 단자에 제어 신호를 공급함으로써 스위칭 소자의 동작을 제어하고 제어 대상으로 흐르는 전류를 제어함으로써 제어 대상을 제어하는 제어부(50, 51, 52)를 구비하되,
상기 기판의 제 1 표면 상의 입력 지역으로부터 보이는 한 방향을 제 1 방향(d1)으로 설정할 때, 상기 제 1 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 2 방향(d2)으로 설정하고, 상기 제 2 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 3 방향(d3)으로 설정하고, 상기 제 3 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 4 방향(d4)으로 설정하고, 상기 제 4 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 5 방향(d5)으로 설정하고, 상기 제 5 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 6 방향(d6)으로 설정하고, 상기 제 6 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 7 방향(d7)으로 설정하고, 상기 제 7 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 8방향(d8)으로 설정하고, 상기 입력 패턴은 상기 입력 지역에 대해 상기 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성되고,
상기 출력 지역과 상기 제어 지역은 상기 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치하고,
상기 제 1 확장 패턴은 상기 입력 지역에 대해 제 2 방향 및 제 8 방향 중 적어도 한 방향으로 확장되도록 형성되는,
전자 제어 유닛.
An electronic control unit (1) for controlling a control object (101)
A substrate (10) having a first surface (11) and a second surface (12);
An input pattern (21) formed on a first surface of the substrate and having an input region (211);
An output pattern (22) formed on a first surface of the substrate and having an output region (221);
A control pattern (23) formed on a first surface of the substrate and having a control region (231);
A first extension pattern (24) formed integrally with the input pattern on a first surface of the substrate to extend from the input pattern;
A switching element 41 formed on the first surface 11 of the substrate 10,
A sealing agent 42 covering the switching element,
An input terminal (43) having a first end coupled to the switching element, a second end disposed to be exposed from the encapsulant and electrically connected to the input region, for receiving a current to the switching element,
An output terminal (44) having a first end connected to the switching element and a second end electrically connected to the output region, the output end being disposed to be exposed from the sealing material, and outputting a current input to the switching element through the input terminal ), And
A first end coupled to the switching element and a second end disposed to be exposed from the sealant and electrically connected to the control region, the control being a signal that allows or blocks current flow between the input terminal and the output terminal, And a control terminal 45 to which a signal is supplied,
Semiconductor modules (30, 31, 32, 33, and 34) mounted on a first surface of the substrate and generating heat during operation of the switching elements; And
A controller 50, which is mounted on the substrate so as to be electrically connected to the control area, controls the operation of the switching element by supplying a control signal to the control terminal through the control area and controls the current to be controlled, 51, 52,
Wherein a direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the first direction is defined as a second direction d2 when the one direction shown from the input region on the first surface of the substrate is set in the first direction d1, ) Is set to a third direction (d3) with respect to the second direction, and a direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the second direction is set as a third direction (d3) And a direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the fourth direction is set as a fifth direction (d5), and the direction rotated by 45 degrees is set as the fourth direction (d4) A direction rotated by 45 degrees to one circumferential direction of the input region with respect to five directions is set as a sixth direction d6 and a direction rotated by 45 degrees toward one circumferential direction of the input region with respect to the sixth direction In the seventh direction (d7) And a direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the seventh direction is set as an eighth direction (d8), and the input pattern is set in the third direction and the fourth direction , The fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction,
Wherein the output area and the control area are located on a first direction side with respect to the input area,
Wherein the first extension pattern is formed to extend in at least one of a second direction and an eighth direction with respect to the input region,
Electronic control unit.
상기 제 1 확장 패턴으로부터 제 1 방향에 평행한 방향으로 확장되도록 기판의 제 1 표면 상에서 제 1 확장 패턴과 일체로 형성되는 제 2 확장 패턴(25)을 더 구비하는,
전자 제어 유닛.
The method according to claim 1,
Further comprising a second extension pattern (25) formed integrally with the first extension pattern on the first surface of the substrate so as to extend in a direction parallel to the first direction from the first extension pattern,
Electronic control unit.
상기 기판의 제 1 표면과 제 2 표면 사이, 또는 상기 기판의 제 2 표면 상에 형성된 사전 결정된 패턴(71, 72, 및 73); 및
상기 입력 패턴에 연결된 제 1 단부와 상기 사전 결정된 패턴에 연결된 제 2 단부를 갖는 비아(81 및 82)를 더 구비하는,
전자 제어 유닛.
The method according to claim 1,
A predetermined pattern (71, 72, and 73) formed between the first surface and the second surface of the substrate, or on the second surface of the substrate; And
Further comprising vias (81 and 82) having a first end connected to the input pattern and a second end connected to the predetermined pattern,
Electronic control unit.
제 1 표면(11)과 제 2 표면(12)을 갖는 기판(10);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 입력 지역(211)을 갖는 입력 패턴(21);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 출력 지역(221)을 갖는 출력 패턴(22);
상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되고 제어 지역(231)을 갖는 제어 패턴(23);
상기 기판의 제 1 표면과 제 2 표면 사이, 또는 상기 기판의 제 2 표면(12) 상에 형성된 사전 결정된 패턴(71, 72, 및 73);
상기 입력 패턴에 연결된 제 1 단부와 상기 사전 결정된 패턴에 연결된 제 2 단부를 갖는 비아(81 및 82);
상기 기판(10)의 제 1 표면(11)상에 형성된 스위칭 소자(41),
상기 스위칭 소자를 덮는 밀봉제(42),
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 입력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 스위칭 소자로의 전류를 수신하는 입력 단자(43),
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 출력 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 상기 입력 단자를 통해 상기 스위칭 소자에 입력된 전류를 출력하는 출력 단자(44), 및
상기 스위칭 소자에 연결된 제 1 단부와, 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치되고 상기 제어 지역에 전기적으로 연결된 제 2 단부를 가지며, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 간의 전류의 흐름을 허용하거나 차단하는 신호인 제어 신호를 공급받는 제어 단자(45)를 포함하고,
상기 기판의 제 1 표면 상에 탑재되고 상기 스위칭 소자의 동작 동안에 열을 발생하는 반도체 모듈(30, 31, 32, 33, 및 34); 및
상기 제어 지역에 전기적으로 연결되도록 기판 상에 탑재되고, 제어 지역을 통해 제어 단자에 제어 신호를 공급함으로써 스위칭 소자의 동작을 제어하고 제어 대상으로 흐르는 전류를 제어함으로써 제어 대상을 제어하는 제어부(50, 51, 52)를 구비하되,
상기 기판의 제 1 표면 상의 입력 지역으로부터 보이는 한 방향을 제 1 방향(d1)으로 설정할 때, 상기 제 1 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 2 방향(d2)으로 설정하고, 상기 제 2 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 3 방향(d3)으로 설정하고, 상기 제 3 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 4 방향(d4)으로 설정하고, 상기 제 4 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 5 방향(d5)으로 설정하고, 상기 제 5 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 6 방향(d6)으로 설정하고, 상기 제 6 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 7 방향(d7)으로 설정하고, 상기 제 7 방향에 대해 상기 입력 지역의 원주 방향의 한 측으로 45도 회전된 방향을 제 8방향(d8)으로 설정하고, 상기 입력 패턴은 상기 입력 지역에 대해 상기 제 3 방향, 제 4 방향, 제 5 방향, 제 6 방향, 및 제 7 방향으로 미리 지정된 양 이상만큼 확장되도록 형성되고,
상기 출력 지역과 상기 제어 지역은 상기 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치하는,
전자 제어 유닛.
An electronic control unit (1) for controlling a control object (101)
A substrate (10) having a first surface (11) and a second surface (12);
An input pattern (21) formed on a first surface of the substrate and having an input region (211);
An output pattern (22) formed on a first surface of the substrate and having an output region (221);
A control pattern (23) formed on a first surface of the substrate and having a control region (231);
Predetermined patterns (71, 72, and 73) formed between a first surface and a second surface of the substrate, or on a second surface (12) of the substrate;
Vias (81 and 82) having a first end connected to the input pattern and a second end connected to the predetermined pattern;
A switching element 41 formed on the first surface 11 of the substrate 10,
A sealing agent 42 covering the switching element,
An input terminal (43) having a first end coupled to the switching element, a second end disposed to be exposed from the encapsulant and electrically connected to the input region, for receiving a current to the switching element,
An output terminal (44) having a first end coupled to the switching element and a second end electrically connected to the output region, the output end being disposed to be exposed from the encapsulant and outputting a current input to the switching element through the input terminal ), And
A first end coupled to the switching element and a second end disposed to be exposed from the sealant and electrically connected to the control region, the control being a signal that allows or blocks current flow between the input terminal and the output terminal, And a control terminal 45 to which a signal is supplied,
Semiconductor modules (30, 31, 32, 33, and 34) mounted on a first surface of the substrate and generating heat during operation of the switching elements; And
A controller 50, which is mounted on the substrate so as to be electrically connected to the control area, controls the operation of the switching element by supplying a control signal to the control terminal through the control area and controls the current to be controlled, 51, 52,
Wherein a direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the first direction is defined as a second direction d2 when the one direction shown from the input region on the first surface of the substrate is set in the first direction d1, ) Is set to a third direction (d3) with respect to the second direction, and a direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the second direction is set as a third direction (d3) And a direction rotated by 45 degrees to one side in the circumferential direction of the input region with respect to the fourth direction is set as a fifth direction (d5), and the direction rotated by 45 degrees is set as the fourth direction (d4) A direction rotated by 45 degrees to one circumferential direction of the input region with respect to five directions is set as a sixth direction d6 and a direction rotated by 45 degrees toward one circumferential direction of the input region with respect to the sixth direction In the seventh direction (d7) And a direction rotated by 45 degrees to one circumferential side of the input region with respect to the seventh direction is set as an eighth direction (d8), and the input pattern is set in the third direction and the fourth direction , The fifth direction, the sixth direction, and the seventh direction,
Wherein the output area and the control area are located on a first direction side with respect to the input area,
Electronic control unit.
상기 비아의 제 1 단부는 상기 입력 지역에 대해 제 1 방향 측 상에 위치하는,
전자 제어 유닛.
The method according to claim 3 or 4,
The first end of the via being located on a first direction side with respect to the input region,
Electronic control unit.
상기 기판의 제 1 표면 측 상에 배치되고, 열을 확산하도록 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 갖는 제 1 열 방출 부재(91); 및
적어도 상기 반도체 모듈과 제 1 열 방출 부재 간에 배치되고 상기 반도체 모듈의 열을 제 1 열 방출 부재에 전도하는 열 전도 부재(92)를 더 구비하는,
전자 제어 유닛.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A first heat releasing member (91) disposed on the first surface side of the substrate and having a thermal conductivity equal to or higher than a predetermined value to diffuse heat; And
Further comprising a heat conducting member (92) disposed between at least the semiconductor module and the first heat emitting member and conducting heat of the semiconductor module to the first heat emitting member,
Electronic control unit.
상기 열 전도 부재는 상기 기판, 상기 입력 패턴, 및 상기 출력 패턴 중 적어도 하나에 이웃하는,
전자 제어 유닛.
The method according to claim 6,
Wherein the heat conduction member is adjacent to at least one of the substrate, the input pattern, and the output pattern,
Electronic control unit.
기판의 제 2 표면 측 상에 배치되고, 열을 확산하기 위해 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 갖는 제 2 열 방출 부재(93)를 더 구비하는,
전자 제어 유닛.
The method according to claim 6,
Further comprising a second heat releasing member (93) disposed on a second surface side of the substrate and having a thermal conductivity higher than a predetermined value for diffusing heat,
Electronic control unit.
상기 반도체 모듈은 미리 지정된 값 이상의 열 전도성을 가지며 상기 밀봉제로부터 노출되도록 배치된 사전 결정된 열 전도 부재(46)를 포함하는,
전자 제어 유닛.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the semiconductor module comprises a predetermined heat conduction member (46) having a thermal conductivity of at least a predetermined value and arranged to be exposed from the sealant.
Electronic control unit.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 전자 제어 유닛(1); 및
상기 전자 제어 유닛에 의해 제어되고, 운전자에 의한 조향을 보조하는 보조 토크를 출력하는 제어 대상을 구비하는,
전력 조향 디바이스.As the power steering device 100,
An electronic control unit (1) according to any one of claims 1 to 4; And
And a control target which is controlled by the electronic control unit and outputs an auxiliary torque for assisting the steering by the driver,
Power steering device.
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