CN102960079A - 具有由成型材料构成的壳体的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子设备，其包括：插入壳体（2），该插入壳体由具有封闭的横截面的成型部件制成并且该插入壳体具有第一开口（3）和第二开口（4）；具有至少一个电子元件（6）的印刷电路板（5）；和第一封闭元件（11），其中第一封闭元件（11）设置在第一开口（3）上，并且其中第一开口（3）位于一平面（E）内，该平面相对于所述印刷电路板（5）的插入方向（A）以角度（α）设置。

Description

具有由成型材料构成的壳体的电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备，其具有封闭的壳体，该壳体由成型材料、例如挤压型材构成，该壳体从该成型材料上分割出。

背景技术

电子设备使用在多种应用情况下。例如在车辆中使用马达控制设备或其它控制设备，它们通常应用外罩结构。在这种外罩结构中，具有电子/电气元件的电路载体、例如印刷电路板设置在第一壳体半罩中，并借助第二壳体半罩封闭。在封闭步骤之前，在此必要时还可在印刷电路板上实施装配任务或其它工作，因为印刷电路板暴露在外并且可无问题地从上方加工印刷电路板。因为在已知的电子设备中在运行时会产生热量，所以通常要同时采取用于冷却电子设备的解决方案。除了借助通风进行冷却以外，电子元件还能通过导热元件直接与壳体半罩之一相连接。因为在罩状壳体中电路载体很容易接近，所以可尤其成本经济地直接接触电子元件。但是为了进一步节省费用还期望，通过由具有封闭横截面的成型部件构成的壳体来代替壳体的相对较为耗费地制造的两个半罩。但在此产生的问题是，如果印刷电路板插入到壳体中，则插入成型部件中的印刷电路板不能再从上方加工。

发明内容

与此相应地，按本发明的、具有权利要求1的特征的电子/电气设备具有以下优点，即壳体可由具有封闭横截面的成型部件制成，尽管如此仍然能以成本非常经济的方法用来接触电子/电气元件。因此，通过使用成型部件、例如挤压型材，可明显降低用于壳体的成本。这一点按本发明一点通过以下方式来实现：插入壳体在用于载体元件、例如印刷电路板的插入方向上具有第一开口和第二开口，在该插入壳体中这两个开口中的至少一个以下述方式设置，即该开口位于一平面内，该平面相对于载体元件的插入方向以小于90°的角度设置。换言之，该封闭的成型壳体的这两个开口中的至少一个相对于插入方向倾斜地设置。因此可以实现，印刷电路板插入到壳体中并且至少在端部区域处能垂直地从上方进行加工，该端部区域位于倾斜设置的开口上。

从属权利要求给出了本发明的优选改进方案。

在此，该电子设备此外优选包括带有集成冷却元件的封闭元件，其随后安放到倾斜的开口上并且封闭该倾斜的开口。然后，该冷却元件与在电路载体上的元件以导热方式相连接。因此，热量可从该元件通过导热连接排放到封闭元件中的冷却元件上，并从那里继续排放到周围环境中。

至封闭的成型壳体中的插入方向和第一开口所在的平面之间的角度优选在30°和60°之间，尤其优选是45°。这确保了封闭的成型部件的足够稳定性，尽管如此仍确保了在开口区域中足够大的、与载体元件垂直向上敞开的面。

按本发明的另一种优选设计方案，整个封闭元件设计成冷却元件。例如该封闭元件完全由导热材料制成，尤其由金属材料制成。进一步优选地，该封闭元件直接与壳体相连接，从而还可额外地将热量引导至壳体区域中。

为了实现特别良好的散热，该冷却元件优选包括一个或多个冷却肋。

按本发明的另一种优选设计方案，在封闭元件中的冷却元件和电气元件之间设置导热的中间元件。由此，可在电气元件和冷却元件之间实现直接的导热连接。特别优选的是，该导热的中间元件包括导电板和具有弹性的连接元件。由此，可补偿在电子元件和冷却元件之间的公差。尤其优选的是，弹性的连接元件在此是导热膏或柔性的导热薄膜。由此，可通过上插技术（Slug-up-Technik）来实现导热连接。

为了实现特别快速且成本经济的安装，载体元件优选与第二封闭元件直接相连，其中第二封闭元件封闭了壳体型材的第二开口。在此特别优选地，在第二封闭元件中设置插接部，从而与电子设备可实现简单的可接插的连接。

按本发明的另一种优选设计方案，成型壳体的第二开口同样被倾斜切割，从而该开口处在与插入方向以一角度取向的平面中。由此可在载体元件的两个端部上设置电子元件，然后它们能与冷却元件相连接，该冷却元件集成在这两个封闭元件中。在成型壳体上具有两个倾斜开口的变型方案尤其适用于具有排放大量热量的电子元件的电子设备。所述电子元件然后可设置在载体元件的初端和末端上。

按本发明的另一种优选设计方案，在电路载体上设置多个电子元件，所述电子元件与在封闭元件中的共同的冷却元件相连接。因此，尤其可实现非常简单的结构。

附图说明

下面参照附图详细地描述本发明的优选实施例。在附图中：

图1以示意性的纵截面图示出了按本发明的优选实施例的电子设备；和

图2以示意性的横截面图示出了图1中所示的设备。

具体实施方式

下面借助附图1和2详细地描述了本发明的优选实施例。

如图1所示，按本发明的电子/电气设备1包含封闭的插入壳体2，它由成型材料制成。在图2中可看到该成型材料的横截面，其基本上是矩形的，其中在基本上呈矩形的成型材料的下侧上还设置有附加的矩形的中间区域2a。在图1中用箭头A标出了插入方向，沿该插入方向将印刷电路板5插入到壳体2中。

插入壳体2包含第一开口3和第二开口4，其分别设置在插入壳体2的端部上。该第二开口4在此借助第二封闭元件12来封闭，其中在第二封闭元件12上设置有插接部13。第二开口4在此以下述方式构成：开口面垂直于插入壳体的纵轴线X-X。相反，第一开口3通过插入壳体2的斜切的端部构成，从而第一开口3所在的平面E设置为与插入壳体2的纵轴线X-X成角度α。该角度α在本实施例中是45°，但也可以任意选择。在此，角度α尤其优选在30°和60°之间的范围内选择。

此外，在印刷电路板5上以不同的方式设置电子和/或电气元件6。图2中所示的两个中间电子元件6在此设置在垫子（Pad）6a中，该垫子固定在印刷电路板5上。两个外部电子元件6直接设置在印刷电路板5上，并分别由垫子6a覆盖。

如图2所示，在这两个中间电子元件6中在向上敞开的侧面上固定导电板7（或者说散热板heat slug）。然后，在该导电板7上附加地固定着具有弹性的连接元件8，该连接元件与冷却元件9相连接。该连接元件8在此是能导电的膏或者说膏体（Paste）或导电薄膜。因为所述膏和薄膜具有弹性，所以由此可补偿公差。冷却元件9以冷却台的形式设置，它设置在第一封闭元件11上。该第一封闭元件11在此封闭了倾斜的第一开口3。此外在第一封闭元件11的外侧上还设置有两个冷却肋10。所述冷却肋改善了通过冷却元件9进行的冷却。此外如图2所示，两个最外面的电子元件6通过设置在印刷电路板5中的热穿通孔相对于印刷电路板5的下侧进行冷却，在该穿通孔中设置铜导线，其中印刷电路板5的下侧在此平放在插入壳体2的冷却区域2b上。因此，可充分地冷却该电子元件6。

通过按本发明的构思，即倾斜地切割封闭的成型部件来制造插入壳体，能垂直地从上方加工电子元件6，该电子元件设置在朝向第一开口3的印刷电路板5的端部区域上。由此，应用了所谓的上插技术，其中电子元件6从上侧与导电板7相连，然后具有弹性的连接元件8安装到该导电板上。该技术是成本非常经济的，但在现有技术中此前还没有应用于插入壳体，因为插入壳体四周是封闭的并且遮盖了整个印刷电路板，从而迄今为止还不能在相对于印刷电路板5的垂直方向上从上方加工电子元件6。因此，通过本发明一方面应用了上插技术，另一方面可应用封闭的成型壳体，由此明显降低这种电子设备的制造成本。这种电子设备的应用领域例如是机动车中用于不同应用的控制设备。

倾斜的第一开口3在此完全通过第一封闭元件11来封闭，其中在插入壳体2和第一封闭元件11之间可实现形状配合和/或传力配合的连接。还可应用其它的连接技术，例如焊接或粘贴。优选使用挤压型材作为用于插入壳体的成型部件。如果挤压型材沿插入方向相对于中间平面对称，例如如果挤压型材是矩形的，并且角度α是45°，——在第一开口3上的开口平面以该角度设置，则还可能的是，从挤压型材中分别切割出同样的插入壳体2，因为每第二个切割出的插入壳体只需以180°旋转，然后能以相同的方式来使用。

此外按本发明可能的是，还可从挤压型材中在轴向方向上切割出长度不同的插入壳体，从而在插入壳体的长度方面具有很高的生产灵活性。

还需注意，两个开口3、4当然都可倾斜地从成型部件中锯下，从而电子元件6可在印刷电路板5的两个端部上垂直地从上方加工。

此外通过本发明，可从上方借助封闭元件能直接接触电子元件6。由此，应用由成型部件构成的插入壳体2，并且位于印刷电路板5的端部上的电子元件可直接由集成在封闭元件11中的冷却元件9接触。这一点可实现尤其良好的散热。因此，特别是在排放电子元件相对较多的热量的情况下，本发明是适合的。

这两个封闭元件11、12在此优选可插到插入壳体2上。

Claims (10)

1. 电子设备，包括：

-  插入壳体（2），所述插入壳体由具有封闭的横截面的成型部件制成，并且所述插入壳体具有第一开口（3）和第二开口（4），

-  具有至少一个电子元件（6）的印刷电路板（5）；和

-  第一封闭元件（11），其中所述第一封闭元件（11）设置在所述第一开口（3）上，并且其中所述第一开口（3）位于一平面（E）内，所述平面相对于所述印刷电路板（5）的插入方向（A）以小于90°的角度（α）设置。

2. 按权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一封闭元件（11）包括冷却元件（9），所述冷却元件与所述电子元件（6）以导热的方式相连接。

3. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述角度（α）优选在30°和60°之间，尤其优选是45°。

4. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述整个封闭元件（12）设计成冷却元件。

5. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述封闭元件的所述冷却元件（9）直接与所述插入壳体（2）相连接。

6. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，在所述封闭元件（11）上设置冷却肋（10）。

7. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，在所述电子元件（6）和所述冷却元件（9）之间设置至少一个导热的中间元件。

8. 按权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述导热的中间元件包括导电板（7）和具有弹性的连接元件（8），所述导电板直接设置在所述电子元件（6）上。

9. 按权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述具有弹性的连接元件（8）是膏或薄膜。

10. 按上述权利要求中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述插入壳体的第二开口（4）借助第二封闭元件（12）来封闭，其中在所述第二封闭元件（12）上设置的插接部（13），并且通过所述第二封闭元件（12）设置在所述插接部和所述印刷电路板（5）之间的电连接。

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