KR102163761B1 - 전자 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열 성능을 향상시키고 소형화하는 것이 가능한 전자 제어 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 내장되는 기판 조립체; 및 상기 기판 조립체에 연결되고 상기 하우징에 결합되는 커넥터;를 포함하고, 상기 기판 조립체는 메인 기판과 상기 메인 기판의 일측면에 결합하는 보조 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

전자 제어 장치 {ELECTRONIC CONTROL DEVICE}
본 발명은 전자 제어 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 방열(放熱) 성능을 향상시키고 소형화하는 것이 가능한 전자 제어 장치에 대한 것이다.
차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU(electronic control unit) 등의 전자 제어 유닛이 탑재된다. 이러한 전자 제어 유닛은 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서류 또는 스위치류로부터 정보를 제공받고, 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.
예를 들면, ECU(Electronic Control Unit)와 같이 차량의 엔진이나 자동변속기, ABS 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자 제어 장치는 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯하여 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.
이러한 ECU 등을 포함하는 차량의 전자 제어 장치는 하우징과, 하우징의 내부에 수납되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)과, 외부의 소켓 연결을 위해 전자 회로 기판의 일측에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.
이러한 전자 제어 장치의 경우, 수행하는 기능의 고도화에 따라 다수의 소자가 탑재되고 인쇄 회로 기판의 회로 패턴은 더욱 복잡해진다. 이에 따라 회로 패턴을 형성하기 위한 인쇄 회로 기판의 크기가 커질 수밖에 없는 문제점이 존재한다. 또한, 인쇄 회로 기판에 실장된 전자 부품의 발열량이 커져 냉각 문제를 해결할 필요성이 존재한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0121038호 (2011.11.05. 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 방열 성능을 향상시키고 요구되는 인쇄 회로 기판의 크기를 확대하지 않으면서 필요한 회로 패턴을 형성하는 것이 가능한 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하우징; 상기 하우징에 내장되는 기판 조립체; 및 상기 기판 조립체에 연결되고 상기 하우징에 결합되는 커넥터;를 포함하고, 상기 기판 조립체는 메인 기판과 상기 메인 기판의 일측면에 결합하는 보조 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보조 기판은 메탈 기판일 수 있다.
또한, 상기 메인 기판과 상기 보조 기판에는 접착층이 구비되고, 상기 보조 기판의 외측은 보호층으로 덮이도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 보조 기판에는 보조 회로 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 기판에는 제 1 접촉 단자가 형성되고, 상기 보조 기판에는 제 2 접촉 단자가 형성되어 상기 제 1 접촉 단자와 상기 제 2 접촉 단자가 서로 접촉될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 측부에는 가이드부가 구비되고, 상기 메인 기판과 상기 보조 기판이 결합된 기판 조립체의 측부가 상기 가이드부에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 보조 기판이 위치한 상기 하우징의 외측 부분에는 방열핀이 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, PCB 형태로 구현될 수 있는 메인 기판에 보조 기판을 부착하여, 메인 기판에 탑재된 발열 소자(전자 소자)의 열을 보조 기판을 통해 하우징으로 전달되도록 함으로써 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 보조 기판에 회로 패턴을 추가로 형성함으로써 메인 기판에 형성될 회로 패턴을 줄임으로써 메인 기판의 크기를 더 확장시키지 않고서도 필요한 회로 패턴을 구비하는 것이 가능하다. 이에 따라, 소형화된 전자 제어 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어에 있어서, 기판 조립체이 연결된 커넥터를 하우징에 결합하기 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어에 있어서, 기판 조립체를 이루는 메인 기판과 보조 기판을 분리한 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 일부 단면(도 1의 A-A' 방향 단면)을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어에 있어서, 기판 조립체이 연결된 커넥터를 하우징에 결합하기 전 상태를 도시한 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 전자 제어 장치(1)는, 일측에 개구(12)가 형성된 하우징(10), 상기 하우징의 내부에 삽입되는 기판 조립체(30, 40), 및 상기 기판 조립체의 메인 기판(30)에 연결되며 하우징(10)의 개구(12)를 폐쇄하도록 하우징(10)에 결합하는 커넥터(20)를 포함한다.
하우징(10)에는 측면 방향으로 도출된 가이드부(14)가 형성될 수 있다. 상기 가이드부(14)는 메인 기판(30)의 양측을 가이드하여 메인 기판(30)이 하우징(10) 내부로 삽입될 수 있도록 한다. 또한, 하우징(10)에는 방열 성능을 향상시키기 위하여 방열 핀(16)이 구비될 수 있다.
커넥터(20)는 메인 기판(30)에 연결되고, 메인 기판(30)을 하우징(10)에 삽입하면 커넥터(20)는 하우징(10)의 일측 개구(12)를 막는 형태로 하우징(10)에 결합된다. 커넥터(20)는 커넥터 프레임(22)과 외측 커버(24)를 포함할 수 있다. 외측 커버(24)의 내측에는 커넥터 핀이 구비되고, 커넥터 핀을 통해 메인 기판(30)과 외부 장치를 전기적으로 연결할 수 있다.
기판 조립체는 메인 기판(30)과 보조 기판(40)을 포함한다.
메인 기판(30)은 인쇄 회로 기판(PCB)으로 이해될 수 있다. 메인 기판(30)에는 도시되지 않은 다수의 전자 소자가 실장될 수 있다.
보조 기판(40)은 메인 기판(30)의 일측면에 부착되는 형태로 구비된다. 이러한 보조 기판(40)은 적어도 하나 구비될 수 있다. 도 2에서는 보조 기판(40)은 메인 기판(30)의 측 단부에 위치하는 것으로 도시되고, 보조 기판(40)의 적어도 일부가 하우징(10)의 가이드부(14)에 삽입되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서, 보조 기판(40)은 도 2에 도시된 것과 다른 위치에 구비되는 것도 가능할 수 있음은 물론이다.
보조 기판(40)에는 보조 회로 패턴(42)이 형성된다. 이러한 보조 기판(40)은 메탈 기판(Metal PCB)일 수 있으며, 일례로서 메탈 기판은 알루미늄 기판일 수 있다. 보조 기판(40)은 알루미늄 플레이트, 및 상기 알루미늄 플레이트의 일측면에 절연층을 사이에 두고 구리 등으로 보조 회로 패턴(42)을 형성하여 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어에 있어서, 기판 조립체를 이루는 메인 기판과 보조 기판을 분리한 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 일부 단면(도 1의 A-A' 방향 단면)을 도시한 도면이다.
도 3과 도 4를 참조하여, 메인 기판(30)과 보조 기판(40)의 결합 구성을 보다 상세히 설명한다.
메인 기판(30)의 일측면에는 제 1 접촉 단자(32)가 형성된다.
보조 기판(40)은 메인 기판(30)의 일측면에 결합하는데, 보조 기판(40)과 메인 기판(30)을 서로 결합하기 위하여 접착층(46)이 구비될 수 있다. 상기 접착층(46)은 양면 접착필름 형태로 구비될 수 있다. 또한, 접착층(46)은 전기 절연성을 가지며 열전달 능력은 우수한 재질로 구성되는 것도 바람직하다.
보조 기판(40)의 외측면에는 보호층(48)이 구비될 수 있다. 보호층(48)은 보조 기판(40)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호층(48) 역시 전기 절연성을 가지며 열전달이 우수한 재질로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 하우징(10)의 가이드부(14)의 내측 공간에 메인 기판(30)과 보조 기판(40)이 결합한 상태에서 삽입된 상태가 나타난다.
메인 기판(30)에 형성된 제 1 접촉 단자(32)에 대응하여 보조 기판(40)에는 제 2 접촉 단자(44)가 형성되고, 보조 기판(40)이 메인 기판(30)에 결합되는 경우 제 1 접촉 단자(32)와 제 2 접촉 단자(44)는 서로 접촉되어 전기적으로 연결된다.
보조 기판(40)에 보조 회로 패턴(42)을 형성함에 따라 메인 기판(30)에 형성하여야 할 회로 패턴의 일부를 보조 기판(40)에 형성할 수 있게 된다. 따라서 메인 기판(30)의 크기를 축소시키는 것이 가능하다. 메인 기판(30)의 크기를 축소하게 되면 하우징(10)의 크기도 축소시켜 전체 전자 제어 장치의 크기를 소형화할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보조 기판(40)은 하우징(10)의 벽면과 적어도 일부 접하도록 배치되고, 보조 기판(40)이 접하는 하우징(10)의 외측에 방열 핀(16)이 형성될 수 있다. 또한, 보조 기판(40)이 결합되는 메인 기판(30)의 일측면의 반대면에는 특히 열을 많이 발생시키는 전자 소자(34)가 실장될 수 있다.
보조 기판(40)을 메탈 기판으로 형성하는 경우, 페놀이나 에폭시 수지 등에 기반한 인쇄 회로 기판에 비해 열전달율이 우수하다. 보조 기판(40)을 하우징(10)의 내벽면에 적어도 일부가 접하도록 배치하면, 메인 기판(30)의 전자 소자(34)에서 발생하는 열을 하우징(10)으로 효과적으로 전달할 수 있다. 또한, 보조 기판(40)이 접하는 하우징(10)의 외벽에 방열 핀(16)을 형성하는 경우 발열 효과는 더욱 향상될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 보조 기판(40)에 보조 회로 패턴(42)을 형성함으로써 메인 기판(30)에 형성하여야 할 회로 패턴의 일부를 대체할 수 있고, 방열 특성을 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 하우징
12 : 개구
14 : 가이드부
16 : 방열 핀
20 : 커넥터
30 : 메인 기판
32 : 제 1 접촉 단자
34 : 전자 소자
40 : 보조 기판
42 : 보조 회로 패턴
44 : 제 2 접촉 단자
46 : 접착층
48 : 보호층

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 내장되는 기판 조립체; 및
    상기 기판 조립체에 연결되고 상기 하우징에 결합되는 커넥터;를 포함하고,
    상기 기판 조립체는 메인 기판과 상기 메인 기판의 일면에 면접촉하여 부착되는 보조 기판을 포함하고,
    상기 보조 기판에는 보조 회로 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 기판은 메탈 기판인 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 기판과 상기 보조 기판에는 접착층이 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 기판의 외측은 보호층으로 덮이는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 기판에는 제 1 접촉 단자가 형성되고, 상기 보조 기판에는 제 2 접촉 단자가 형성되어 상기 제 1 접촉 단자와 상기 제 2 접촉 단자가 서로 접촉되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 측부에는 가이드부가 구비되고, 상기 메인 기판과 상기 보조 기판이 결합된 기판 조립체의 측부가 상기 가이드부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보조 기판이 위치한 상기 하우징의 외측 부분에는 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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