CN102090161A - 控制装置的改进的散热 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于机动车辆的控制装置(1)，其中所述控制装置(1)包含一个具有至少一个散热区(18)的壳体(2)，在所述壳体中设置至少一个具有至少一个散热元件(13)的电气以及/或者电子组件(7)，其中，所述散热元件(13)与所述散热区(18)借助于穿过至少一个壳体通孔(25)引入壳体(2)内部(12)的，至少在引入时是糊状的导热元件(26)导热连接。此外，本发明还涉及一种用于制造所述控制装置(1)的相应方法。

Description

控制装置的改进的散热
技术领域
本发明涉及一种特别是用于机动车辆的控制装置，其中所述控制装置包含一个具有至少一个散热区的壳体，在所述壳体中设置至少一个具有至少一个散热元件的电气以及/或者电子组件。
背景技术
DE 101 41 697描述了一种具有电路板的控制装置，所述电路板具有散热的电气部件。通过所述电气部件可以将其热量散发到包围所述电路板的壳体上，所述电气部件被冷却。为此目的，所述壳体具有能够散热的区域。为了实现散热，使所述电路板与导热区域接触连接。
在这种类型的接触连接中，可能在电路板和壳体之间产生不确定的气隙，由此妨碍了最优的导热连接。
发明内容
依据本发明规定，散热元件与散热区借助于穿过至少一个壳体通孔引入壳体内部的、至少在引入时是糊状的导热介质导热连接。由此可以实现，将散热元件和散热区之间的气隙或空隙填满。这建立了组件和壳体之间最优的导热连接。由于壳体通孔，使所述导热介质能够进入到位于壳体内部的，在制造时从外面很难到达的位置。所述壳体通孔的设计与所使用的导热介质以及散热元件和散热区的几何结构有关。特别地可以想到的是，圆形的壳体通孔或长孔形的壳体通孔。此外可以规定，糊状的导热介质在引入后完全硬化，从而将所述壳体通孔密封地封闭。通过这种方式，可以在一种用于控制装置的密封的壳体方案中实现本发明的优点。此外，使用糊状的导热介质带来如下优点：散热元件和散热区之间的小的气隙以及大的间隔可以被填满并且因此在导热技术上最优地被消除。结果是在保持最优的导热连接的条件下在控制装置的设计和制造中的高灵活性。
根据本发明的一种改进方案规定，所述导热介质将位于散热元件和散热区之间的构成自由的壳体内腔的一部分的间隙空间填满。所述导热介质仅是局部地，也就是说只是部分地布置在壳体的内腔中并且未填满整个壳体内腔。导热介质的局部布置使得能够在控制装置的制造中快速、高效率且节约资源地实现最优的散热。
根据本发明的一种特别有利的改进方案规定，所述壳体是一种插入式壳体，在所述插入式壳体中插入了组件。在这种情况下规定，在制造时将所述组件插到所述插入式壳体中。没有规定将插入式壳体插入到相应的装置中。由于在插入式壳体中在插入的组件和壳体之间建立最优的热连接是特别困难的，所以本发明在此特别有利。这是由于，在将组件插入后可以再次检查散热元件是否最优地与散热区处于接触连接。在插入组件之前引入糊状导热介质，会导致在插入组件时所述导热介质被所述壳体以及/或者组件移动，由此对导热连接的质量造成不利影响。在插入组件后引入导热介质常常不再是可能的，因为所述组件通常具有一个壳体盖，该壳体盖在插入组件时与壳体连接并将所述壳体封闭。本发明也实现了在插入式壳体中建立最优的导热连接。
根据本发明的一种改进方案规定，所述控制装置为了插入组件而具有导向件。导向件的使用使所述组件能够简单且可靠地插入壳体中，并且使所述组件能够固定和支撑在插入式壳体内部。
根据本发明的一种改进方案规定，所述散热元件延伸直到导向件中。该改进方案使得热量能够从组件经散热元件借助于导向件传导到壳体的散热区上。
根据本发明的一种改进方案规定，所述导向件位于散热区的区域中。这使热量能够直接散发到导向件中。
根据本发明的一种改进方案规定，所述导向件被构造为导槽。所述导槽优选地具有U形横截面，并且因此至少部分地从三边包围部件，由此在三个方向上支撑并固定所述部件。
根据本发明的一种改进方案规定，壳体的一部分构成导槽。在这种设计方案中，特别有利的是，不需要在壳体中引入分开的导槽，而是将所述插入式壳体设计为，其自身形成导槽。例如可以为此提供壳体的相应的壁走向，所述壁走向形成导槽。
根据本发明的一种改进方案规定，所述导槽具有至少一个用于在边缘侧将组件夹紧的冲压部。通过对所述导槽的冲压，所述组件被夹紧并固定在导槽内部。在此，由于增强了接触连接产生了良好的散热，所述接触连接通过引入导热介质得以优化。
根据本发明的一种改进方案规定，所述组件具有容纳在导槽中的电路板。将所述组件设计为电路板使得能够借助于导向件简单地对组件进行导向。在此，可以特别规定，在所述电路板上设置具有平面结构的散热元件。
本发明还涉及一种特别是根据上述的描述的特别是用于机动车辆的控制装置的方法，其中所述控制装置包含一个具有至少一个散热区的壳体，在所述壳体中设置至少一个具有一个散热元件的电气以及/或者电子组件，其中，所述散热元件与散热区借助于穿过至少一个壳体通孔引入壳体内部的，至少在引入时是糊状的导热介质导热连接。
附图说明
附图借助于实施例示出了本发明，其中：
图1示出了具有插入式壳体的控制装置，
图2示出了电路板形式的组件，
图3示出了所述控制装置的横截面的简化部分视图，
图4示出了所述控制装置的横截面在引入导热介质的条件下的另一部分视图，
图5示出了另一种控制装置的横截面在引入导热介质之前的部分视图，
图6示出了所述另一种控制装置的横截面在引入导热介质后的部分视图，
图7示出了具有一个长孔形壳体通孔的控制装置，
图8示出了具有多个圆形壳体通孔的控制装置。
具体实施方式
图1示出了机动车辆(未示出)的控制装置1。所述控制装置1具有被实施为插入式壳体3的壳体2。所述插入式壳体3由铝制成，以实现散热。此外，所述插入式壳体3还具有两个沿平行的方向延伸的导向件4。所述导向件4被实施为导槽5，所述导槽具有U形横截面，所述U形横截面的开口相对。所述导槽5由壳体2的一部分6构成。在所述插入式壳体3中插入电子组件7。所述电子组件7被实施为电路板8。所述电路板8具有插塞连接器9，所述插塞连接器被用作为插入式壳体盖10。所述电路板8部分位于导槽5中，从而所述电路板8可以沿箭头11的方向插入壳体2的内部12中。
为了制造出成品的控制装置1，将电路板8沿箭头11的方向插入壳体2的内部中。在此，所述插入式壳体盖10将插入式壳体3封闭。
图2从在图1中不可见的一侧示出了电路板8形式的电子组件7。所述电路板8具有两个导热元件13。所述散热元件13被构造为导热的平面结构14，所述平面结构各具有大的接触面15。
图3以在图1中示出的横截面A-A示出了具有插入的电路板8的插入式壳体3的简化的部分视图16。因此，所述电路板8位于壳体2的内部12中，并因此位于在壳体内腔17中。所述电路板8的侧边位于被构造为导槽5的导向件4中。在这里，所述导槽5由插入式壳体3的一部分6构成。所述电路板8与插入式壳体3在散热区18中处于接触连接。由此使得导向件4位于散热区18的区域19中。
图4示出了沿图1中的剖切线A-A的一个另外的放大的部分视图20。所述电路板8通过其接触面15与所述插入式壳体3接触连接。在这里，所述电路板8在导槽5中被导向。所述导槽5具有将所述导槽5部分压到电路板8上的冲压部21。在此，在电路板8和壳体2之间产生接触区域22。该接触区域22具有缝隙空间23。此外，在散热区18中，在接触面15和所述插入式壳体3之间还存在缝隙空间24。
所述插入式壳体3具有壳体通孔25，所述壳体通孔从缝隙空间24开始穿过插入式壳体3向外延伸。在所述壳体通孔25中引入导热介质26，所述导热介质将所述缝隙空间24以及所述壳体通孔25填满并且通过这种方式提供导热连接。
在控制装置1的制造中产生的冲压部21产生了接触面5与插入式壳体3在散热区18中的紧密接触。因为由于制造公差而形成缝隙空间23和24，所以在这个位置不能产生最优的散热。通过用导热介质26填充缝隙空间24可以使从导热元件13经过接触面15到插入式壳体3的散热得以优化。此外，可以想到，可以通过类似的方式利用导热介质26对所述缝隙空间23进行填充。本发明规定，所述导热介质26是一种至少在引入时是糊状的导热介质26。所述导热介质26糊状稠度使所述导热介质26能够简单地穿过壳体通孔25进入到壳体内腔17中被引入到散热元件13和插入式壳体3之间。可以想到的是所述导热介质26随后完全硬化，并且所述完全硬化具有以下优点，即由此将所述壳体通孔25密封并且附加地产生电路板8的支撑件。
图5以横截面A-A示出了插入式壳体3的另一种实施方式的横截面的部分视图。所述插入式壳体3具有一个区域27，该区域相对于导槽5下沉。由此，在电路板8和壳体2之间产生了非常大的缝隙空间28。在所述电路板8上设置向上散热块式元件29(slug-up-element)形式的散热元件13。所述向上散热块式元件29与电路板8通过导体30导热连接。此外，所述向上散热块式元件29设置在电路板8和插入式壳体3的下沉区域27之间。因此，在所述插入式壳体3上也形成用于所述向上散热块式元件29的散热区18。所述壳体通孔25位于一个相对于所述向上散热块式元件29而言在中央的位置处。在所述壳体通孔25上示出了分配装置31。
图6示出了图5的实施方式，包括该实施方式的所有特征。与图5不同的是，在所述向上散热块式元件29和插入式壳体3之间，缝隙空间28用导热介质26填满。
所述导热介质26是以糊状的形式通过分配装置31穿过所述壳体通孔26被引入壳体内腔17中。在此，所述导热介质26使所述向上散热块式元件29与插入式壳体3相连接。所述导热介质26在被引入后完全硬化，用于将所述插入式壳体3在壳体通孔25处密封。通过图6示出的方式，实现了从电路板8到插入式壳体3的效率非常高的散热，其中，在制造中可以非常简单地引入所述导热介质26。
图7示出了具有插入式壳体3和插入的组件7的控制装置。在散热区18中示出形式为长孔32的壳体通孔25。所述长孔32实现了非常简单、快速且覆盖大面积地引入导热介质26。
图8示出了具有插入式壳体3的控制装置1，其中在所述散热区18中，设置了多个壳体通孔25，它们各自被设置为圆形壳体通孔33。
通过本发明，实现了一种用于制造控制装置1的方法，所述方法包括下列步骤：
1.例如给电路板8装配表面贴装部件(SMD部件)，
2.将SMD部件与电路板8焊接，
3.将所述电路板8插入插入式壳体3中，
4.将导热介质26穿过壳体通孔25引入，
5.在壳体2上的导槽5的区域中产生冲压部21。

Claims (11)

1.一种特别是用于机动车辆的控制装置(1)，其中所述控制装置(1)包含一个具有至少一个散热区(18)的壳体(2)，在所述壳体中设置至少一个具有至少一个散热元件(13)的电气以及/或者电子组件(7)，其特征在于，所述散热元件(13)与所述散热区(18)借助于穿过至少一个壳体通孔(25)引入所述壳体(2)内部(12)的，至少在引入时是糊状的导热介质(26)导热连接。
2.按照权利要求1所述的控制装置(1)，其特征在于，所述导热介质(26)将位于所述散热元件(13)和所述散热区(18)之间并且构成自由的壳体内腔(17)的一部分的间隙空间(28)填满。
3.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述壳体(2)是插入式壳体(3)，所述组件(7)被插入所述插入式壳体中。
4.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述控制装置为了所述组件(7)的插入而具有导向件(4)。
5.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述散热元件(13)延伸直到所述导向件(4)中。
6.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述导向件(4)位于所述散热区(18)的区域(19)内。
7.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述导向件(4)被构造为导槽(5)。
8.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述壳体(2)的一部分(6)构成所述导槽(5)。
9.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述导槽(5)具有至少一个用于在边缘侧夹紧所述组件(7)的冲压部(21)。
10.按照上述权利要求中的一项或多项所述的控制装置(1)，其特征在于，所述组件(7)具有容纳在所述导槽(5)中的电路板(8)。
11.一种用于制造特别是根据上述权利要求中的一项或多项所述的特别是用于机动车辆的控制装置(1)的方法，其中所述控制装置(1)包含一个具有至少一个散热区(18)的壳体(2)，在所述壳体中设置至少一个具有至少一个散热元件(13)的电气以及/或者电子组件(7)，其特征在于，所述散热元件(13)与所述散热区(18)借助于穿过至少一个壳体通孔(25)引入壳体(2)内部(12)的，至少在引入时是糊状的导热介质(26)导热连接。
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