CN108293310B - 安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构 - Google Patents

安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于：关于安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳，为了提高散热性，以基板和外壳彼此尽量互相靠近的方式来配置该基板和该外壳，并且，即使在上述基板产生了翘曲的情况下，但也可以保持上述基板与上述外壳之间的绝缘性。在本发明的用来容纳安装有电子元器件的基板的外壳的结构中，所述外壳的外壳本体(300)具有用于配置所述基板(400)的基板配置面(310)，所述基板配置面(310)设有从所述基板配置面(310)突出的凸起部(330)，所述基板(400)经由从所述凸起部(330)的周围被设置在所述基板配置面(310)上的热传导材料(TIM)被固定在所述基板配置面(310)上。

Description

安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构
技术领域
本发明涉及一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其通过经由热传导材料以安装有电子元器件的基板和用于配置该基板的被设置在用来容纳该基板的外壳的内部的基板配置面彼此互相靠近的方式来配置该基板和该基板配置面，就能够提高散热性。
背景技术
在现有技术中，对像逆变器电路、电源电路那样的使用了处理大电力的功率半导体等的电子电路来说，随着使用了这样的电路的机器的小型化，要求这样的电子电路实现更进一步的小型化。
还有，例如，在被用于诸如汽车之类的车辆中的电动助力转向装置(EPS)等中，像上述逆变器电路、电源电路那样的处理大电力的电子电路随着机器的小型化，专用基板化正在不断地发展。
为了实现这样的功率半导体的专用基板化，如何使因被高密度安装的功率半导体等的损失而产生的发热进行散热成为一个非常重要的技术课题。在现有技术中，作为这种专用基板，例如，在使用功率半导体的电源基板中，使用“经由薄的绝缘体层将导体箔(铜箔)贴合到由诸如铝之类的材料构成的金属支撑板的表面并且通过对该导体箔进行蚀刻来形成布线图案”的基板。与此相比，作为控制基板，例如，使用搭载了专用微机的四层或四层以上的树脂制层叠基板，并且，作为控制装置，具有“由这样的控制基板和电源基板构成的这两块基板被堆叠成上下两段”的结构。
因此，为了实现如上所述那样的控制装置的小型化和薄型化，“将具有这样的上下两段两块结构的基板复合成一块多层基板”的要求越来越高。还有，因为冗余电路的纳入、传感器的双重化等，所以需要更进一步高密度地安装“构成这样的单一化的树脂制的多层基板(一块基板)”的电源模块部(主要是逆变器电路)，从而来自这样的电源模块部的发热经由被填充在微小间隙中的散热材料(TIM：Thermal Interface Material)向用来容纳基板的壳体(外壳)进行散热。
并且，在这样的结构中，为了提高热传导性，存在“想尽可能缩小间隙”的要求，但另一方面，如果过度地缩小了间隙从而产生“起因于基板的翘曲”的与外壳的接触的话，则会产生“在基板与外壳之间有可能产生不必要的电气接触”的问题。
也就是说，在现有技术中，因为形成于由诸如铝之类的材料构成的金属支撑板上的电源基板如上所述那样被形成在被复合成具有多层结构的单一化基板上，所以树脂制的多层基板替代了金属支撑板部分，从而散热性下降。因此，来自被安装在如上所述那样的树脂性基板上的电子元器件的热传导从上述电子元器件经由“由上述铜箔形成”的布线层传递到上述树脂基板以及其粘合层，然后，再从上述基板的背面经由上述TIM传递到外壳的散热片。然而，一般而言，因为在上述基板的背面也形成有布线图案，所以当在上述基板产生翘曲的时候，上述基板推开上述TIM并与上述外壳接触，从而会产生“在上述基板与上述外壳之间在不必要的部分有可能产生电气接触”的问题。
因此，为了解决这样的问题，例如，如在图17中示意性地示出的那样，为了防止“在包含通孔TH等的单一化基板1000B的背面一侧(在上述图17中为下侧)的布线面与外壳1000C之间产生在不必要的部分的电气接触”，采取“确保大的间隙(即，确保单一化基板与外壳之间的大的间隙)”的方法。
然而，在就这样确保了大的间隙的情况下，因为确保了大的间隙，所以热阻增加，为了填满这个大的间隙，不但需要使用厚的TIM，而且，TIM的性能越高(例如，具有高热传导率2.6[W/mK]的TIM等)，则TIM的价格也就越高，从而存在“制造成本增加”的问题。
还有，为了解决上述问题，例如，公开了日本特开2004-31496号公报(专利文献1)中所记载的技术和日本特开2005-142228号公报(专利文献2)中所记载的技术。
其中，专利文献1中所记载的技术想要解决的技术问题为这样的技术问题，即，作为用于提高散热性能的手段，因为减少散热部件的厚度的话，则存在“在印刷线路基板中产生的翘曲”的影响，并且，难以保持ECU用壳体的加工精度，所以会产生“有时印刷线路基板与ECU用壳体接触后发生短路等，从而造成电子装置发生故障”的问题。还有，专利文献1中所记载的技术的目的在于提供一种电子装置的散热结构，该电子装置的散热结构不会造成电子装置的故障，通过尽量缩短印刷线路基板与壳体之间的距离，以便能够提高散热性能。
还有，为了解决上述问题，在专利文献1中所记载的发明中，在壳体与电路基板之间，用于防止壳体与电路基板的接触的接触防止手段被形成在与形成于电路基板上的布线图案的位置不同的位置，上述接触防止手段作为具有所规定的高度的突起部，被形成在上述电路基板或上述壳体上。
还有，专利文献2中所记载的技术采用了一种电源模块结构，该电源模块结构的特征在于：将多个逆变器模块以彼此之间设有间隙的方式安装在一个模块基座部的上表面，使与逆变器模块相连接的布线从该逆变器模块向模块基座部的外侧延伸，在逆变器模块之间设有用于固定与模块基座部的下表面相接触的散热板的固定工具设置部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-31496号公报
专利文献2：日本特开2005-142228号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1中所记载的技术具有这样的结构，即，在壳体一侧形成了具有所规定的高度T’的突起，以便使壳体与基板不相互接触，并且，在上述突起的突出的一端与上述基板之间设有微小的间隙。
还有，在“以上述基板和上述壳体彼此互相靠近的方式来配置上述基板和上述壳体，并且，在上述基板产生了翘曲”的情况下，通过在与产生了上述翘曲的上述基板上的布线图案不同的位置，与具有高度T’的上述突起相接触，使得能够回避“上述基板与上述壳体在上述突起以外的场所相互接触”。
然而，在专利文献1中所记载的技术中，并不清楚“上述突起部分与基板是否发生接触”，并且，具有布线图案的部分有可能与壳体发生接触。
另外，专利文献1中所记载的技术仅仅对应“基板在与构成基板的平面相垂直的方向发生了变形”的场合，并且，专利文献1中所记载的技术并没有考虑“同时发生了平行于构成上述基板的平面的方向的变形”的场合。还有，为了充分确保上述基板与上述壳体之间的间隙，增加了用于填补上述间隙的TIM的使用量。
因此，在因基板发热等从而造成同时在基板上发生了水平方向的变形的情况下，尤其是在上述基板的布线图案被致密地形成的情况下，因为水平方向的变形变得过大，所以突起有可能在基板的布线图案的位置发生接触，在这种情况下，存在“变得无法确保防止在基板与壳体之间产生在不必要的部分的电气接触”的问题。
还有，专利文献2中所记载的技术的目的在于提供一种翘曲对策，该翘曲对策是针对“在将多个逆变器模块容纳在一个电源模块内并且将散热板安装在模块底面的结构中，因诸如热之类的影响而在电源模块底部产生的”的翘曲的。
然而，专利文献2中所记载的技术为这样一种技术，即，在逆变器用电源模块结构中，在行驶用模块与充电用模块之间配置了PN汇流条，将U输出端子、V输出端子以及W输出端子配置在这个PN汇流条的两侧，将P输入端子以及N输入端子配置在两个地方，在模块中央部形成没有汇流条的区域，在上述模块的周边部分和上述区域形成螺栓孔，以便形成采用螺栓固定的模块结构。
因此，由于专利文献2中所记载的技术以“在电源模块(基板)一侧进行复杂的加工”为前提，并且，专利文献2中所记载的技术是通过螺栓固定来抑制翘曲的发生的技术，所以在恶劣的环境下，有可能发生起因于内部应力的扩大的损伤。
另一方面，近年来，在如上所述那样的控制装置中，需要具备电磁兼容性(EMC：electromagnetic compatibility)，从诸如强化电磁兼容性之类的观点来说，并且为了进行高精度的控制，需要降低噪声。然而，因为专利文献1中所记载的技术以及专利文献2中所记载的技术并没有考虑上述EMC对策等，所以存在“无法期待其改善”的问题。
因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于“为了提高散热性，通过以上述基板和上述外壳的基板配置面彼此尽量互相靠近的方式来配置上述基板和上述外壳的基板配置面，以便实现在上述基板与上述基板配置面之间积极地进行热传导，并且，还可以减轻因起因于热变形、经年变化等的翘曲而造成的有害影响”。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：所述外壳具有用于配置所述基板的基板配置面，所述基板配置面设有从所述基板配置面突出的凸起部，所述基板经由从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的具有绝缘性的热传导材料被固定在所述基板配置面上。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：在将所述基板配置在所述基板配置面上的情况下，所述凸起部被设置在与“被预测为因热变形而引起的所述基板的翘曲的中心的部分”相对的位置、所述相对的位置的附近、所述基板配置面的几何中心或所述几何中心的附近。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：所述凸起部从所述基板配置面突出的高度被形成为与从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的热传导材料的从所述基板配置面开始的高度相等；或，在将所述基板安装在所述外壳的基板配置面上的情况下，所述基板的绝缘体部分被设置在所述基板的与所述基板配置面一侧的所述凸起部相对的部分。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：所述基板配置面由导体来形成，所述凸起部与所述基板在形成于所述基板的基板配置面一侧的电路图案的电气接地布线部分抵接；或，所述基板为多层基板，所述多层基板设有用来相互连接形成于所述多层基板的每一层的电路图案的电气接地布线部分的通孔，所述基板中的形成于所述外壳的所述基板配置面一侧的电路图案的电气接地布线部分包括所述通孔的形成于所述多层基板的所述基板配置面一侧的焊盘部分。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：所述基板配置面设有多个所述凸起部。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：在所述基板的背面一侧，通过所述固定，孔部被形成在与所述基板配置面的所述凸起部相对的位置，所述凸起部呈以所述基板配置面为底面的圆锥台形状，通过使所述圆锥台形状的上底的直径小于所述基板的所述孔部的内径，使所述圆锥台形状的下底的直径大于所述基板的所述孔部的内径，使所述圆锥台形状的高度大于基于所述固定的所述基板配置面与所述基板的背面之间的间隔，以便使所述凸起部的上底部分从被设置在所述基板的背面一侧的所述基板上的所述孔部进入到所述基板的内侧，在所述基板在所述基板配置面方向产生了因翘曲而引起的变形的情况下，通过使所述基板的背面一侧的所述孔部的开口与形成了所述凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接，以便抑制所述翘曲的扩大；或，所述基板的所述孔部被形成为贯通所述基板的表面和背面，形成了所述凸起部的所述圆锥台形状的高度被形成为低于基于所述固定的从所述基板配置面到所述基板的表面的高度。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：与形成了所述外壳的凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接的所述基板的背面一侧的孔部的开口的部分由所述基板的绝缘体部分来构成；或，与形成了所述外壳的凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接的所述基板的所述孔部的背面一侧的开口的部分设有平行于所述圆锥台形状的倾斜面的锥形面。
还有，本发明还可以通过下述这样更有效地实现上述问题的解决，即：所述基板配置面具有散热功能；或，通过将所述基板固定在用于安装所述基板的被形成为从所述基板配置面突出的多个固定部或被设置在所述基板配置面的周围的多个基板固定用支柱的一方或双方，以便将所述基板安装在所述基板配置面上，所述固定部的上端的高度以及所述基板固定用支柱的上端的高度与从所述基板配置面看到的所述热传导材料的从所述基板配置面开始的高度大致相等；或，所述基板为将电源基板和控制基板形成为一块基板的单一化基板，至少将被构成在所述单一化基板中的所述电源基板上的电源模块部配置在所述外壳的基板配置面上；或，一种电动助力转向装置，其具备具有上述安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构的控制装置。
发明的效果
关于安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳，本发明采用了这样的结构，即，在上述外壳的基板配置面上设置了“能够接受诸如起因于基板的重量的翘曲、起因于来自基板的发热的翘曲、起因于基板的经年变化的翘曲之类的因各种原因而产生的翘曲”的凸起部。
因此，根据本发明，就能够为了提高散热性，以上述基板和上述外壳彼此尽量互相靠近的方式来配置上述基板和上述外壳，即使在上述基板产生了起因于热变形的翘曲、起因于因加速等而造成的负载增加的翘曲的情况下，也能够获得“实现防止在上述基板和上述外壳之间产生在不必要的部分的电气接触”的基本效果。
还有，根据本发明的各个结构示例，还可以获得以下效果。
也就是说，通过将上述凸起部配置在与“被预测为因基板的热变形而引起的翘曲的中心的部分”相对的位置，就能够准确地对应基板的翘曲。
还有，在采用了“使上述凸起部与形成于基板上的电路图案的电气接地布线部分抵接”的结构的情况下，通过经由发挥作为电气接地的功能的上述外壳，然后再与上述外壳外部的电气接地布线相连接，就能够降低上述基板的公共阻抗，降低噪声，并且，还能够提高电磁兼容性。另外，因为上述凸起部还作为从基板产生的热的热传导体发挥作用，所以上述凸起部能够将从基板产生的热经由形成于上述基板上的电路图案的电气接地布线部分更加积极地并且有效地传导到上述外壳，然后，上述外壳能够将以这种方式被传导过来的热释放到外部环境。
还有，在采用了“将上述凸起部构成为圆锥台形状，并且，在将上述基板配置在上述外壳的基板配置面上的情况下，设置被形成为能够使上述圆锥台形状的凸起部的上底以不接触上述基板的方式进入到与上述基板配置面的凸起部相对的基板的部分的孔部”的结构的情况下，成为“在上述圆锥台形状的倾斜面一侧进行与形成于上述基板的孔部的开口的接触”的结构。因此，不仅在基板在与构成上述基板的平面相垂直的方向发生了变形的情况下，也就是说，不仅在发生了因翘曲而造成的上下方向(垂直方向)的变形的情况下，而且在同时发生了平行于构成上述基板的平面的方向的变形的情况下，都能够对应上述变形，并且，还能够在一定范围内对上述变形进行限制。另外，在上述基板的孔部的背面一侧的开口设有平行于上述圆锥台形状的倾斜面的锥形面的情况下，不但能够进一步扩大能够对应上述翘曲和变形的大小，而且还可以通过使基板与凸起部之间的接触面变得平坦，来缓和该基板与凸起部之间的接触面的应力。
附图说明
图1是表示电动助力转向装置的一般结构的结构图。
图2是表示电动助力转向装置的控制单元(ECU)的结构框图。
图3是表示根据本发明的外壳本体的示例的立体图。
图4(A)是在设置于外壳的基板配置面上的凸起部的部分看到的“基板经由热传导材料被设置在根据本发明的第一结构示例的外壳本体的基板配置面上”的状态的侧剖视图，图4(B)和图4(C)是表示凸起部的剖面形状的示例的侧剖视图，图4(D)和图4(E)是表示用帽子来盖住凸起部的示例的侧剖视图。
图5是表示根据本发明的外壳本体和相关的结构要素的立体图。
图6(A)为根据本发明的外壳本体的顶视图，图6(B)为以透视了基板的一部分的方式表示“将根据本发明的第一结构示例以及第二结构示例的上述基板配置在根据本发明的外壳本体上”的状态的顶视图。
图7(A)是在设置于外壳的基板配置面上的凸起部的部分看到的“基板经由热传导材料被设置在根据本发明的第二结构示例的外壳本体的基板配置面上”的状态的侧剖视图，图7(B)示出了“在同样的场合，在上述基板配置面的背面下侧设置了散热片”的示例。
图8示出了“在本发明的第二结构示例中将基板配置在外壳本体上”的状态，图8(A)为示出了被放大的螺钉360的外周面的剖面和形成于基板上的螺钉孔403的内周面的顶视图，图8(B)是表示“基板的螺钉孔的形状为椭圆形状，看到了整个基板”的示例的顶视图。
图9是根据本发明的第三结构示例的凸起部的侧剖视图。
图10(A)是在设置于外壳的基板配置面上的凸起部的部分看到的“基板经由热传导材料被设置在根据本发明的第三结构示例的外壳本体的基板配置面上”的状态的侧剖视图，图10(B)是图示了用图10(A)的K来表示的部分的周边的区域的部分地包括了半剖面立体图的立体图，图10(C)为示出了被放大的用图10(A)的K来表示的部分的区域的侧剖视图。
图11为示意性地示出了将基板安装在根据本发明的第三结构示例的外壳上的场合的示例的概略图。
图12(A)和图12(B)是表示根据本发明的第三结构示例的凸起部的周围的“基板发生翘曲之前和之后”的样子的侧剖视图。
图13(A)为示出了被放大的在图10(C)的剖视图中用L来表示的区域的图，图13(B)、图13(C)、图13(D)以及图13(E)是表示凸起部和孔部部分的其他的示例的侧剖视图，图13(F)以与图13(A)相同的方式示出了“在基板的开口的部分形成了平行于凸起部的倾斜面的锥形面”的示例，并且，还示出了“通过设置锥形面而扩大的翘曲和和变形的容许量(ΔV以及ΔH)”的式子。
图14为以透视了基板的一部分的方式表示“将根据本发明的第三结构示例的上述基板配置在根据本发明的外壳本体上”的状态的顶视图。
图15为示意性地示出了形成于根据本发明的第三结构示例的基板上的孔的口径与形成于外壳的基板配置面上的凸起部的上底圆以及下底圆的口径之间的关系的顶视图。
图16示出了“在本发明的第三结构示例中将基板配置在外壳本体上”的状态，图16(A)是表示“看到了基板的螺钉孔的圆形状的内径大于螺钉的轴部的外径的场合的整个基板”的示例的顶视图，图16(B)是表示“上述基板的上述螺钉孔部分的顶视图与用上述螺钉固定了上述基板的状态的侧剖视图之间的比较”的图。
图17是表示“基板经由热传导材料被设置在外壳的基板配置面上”的状态的现有技术的侧剖视图。
具体实施方式
下面，以“将根据本发明的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构示例应用在被用于车辆的电动助力转向装置等的电动机的控制装置”的场合为例，对本发明的实施方式进行说明。
这里，上述电动助力转向装置利用电动机的旋转力将转向辅助力(辅助力)赋予给车辆的转向机构。还有，上述电动助力转向装置将由从电力供应部(逆变器)供应的电力来控制的电动机的驱动力经由减速机构，通过诸如齿轮或传送皮带之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加上述转向辅助力。还有，为了正确地产生转向辅助力的扭矩，这样的电动助力转向装置(EPS)进行电动机电流的反馈控制。
这样的反馈控制通过调整电动机外加电压，以便使转向辅助指令值(电流指令值)与电动机电流检测值之间的差变小，一般来说，通过调整PWM(脉冲宽度调制)控制的占空比(duty ratio)来进行电动机外加电压的调整。
参照图1对上述电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速机构3的减速齿轮、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速机构3的减速齿轮(齿轮比n)与柱轴2相连接。
另外，电池13对用于控制上述电动助力转向装置的控制单元(ECU)100进行供电，并且，经过点火开关11，点火信号被输入到控制单元100中。
就这样构成的控制单元100基于由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，由通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref来控制供应给电动机20的电流。此外，转向角传感器14不是必须的，也可以不设置转向角传感器14。还有，也可以从与电动机相连接的诸如分解器之类的旋转位置传感器处来获得转向角。
另外，用于收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)50被连接到上述控制装置100，车速Vel也能够从CAN50处获得。此外，用于收发CAN50以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN51也被连接到控制装置100。
还有，尽管上述控制装置100主要由CPU(中央处理单元)(也包含MPU(微处理器单元)、MCU(微控制器单元)等)来构成，但该CPU内部由程序执行的一般功能如图2所示那样。
参照图2对控制单元100进行说明。如图2所示，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th以及由车速传感器12检测出的(或来自CAN50的)车速Vel被输入到用于运算出电流指令值Iref1的电流指令值运算单元101中。电流指令值运算单元101基于被输入进来的转向扭矩Th以及车速Vel并利用辅助图(assist map)等来运算出作为供应给电动机20的电流的控制目标值的电流指令值Iref1。电流指令值Iref1经由加法单元102A后被输入到电流限制单元103中，被限制了最大电流的电流指令值Irefm被反馈输入到减法单元102B中，减法单元102B运算出电流指令值Irefm与电动机电流值Im之间的偏差I(Irefm-Im)，该偏差I被输入到用来进行转向动作的特性改善的PI(比例积分)控制单元104中。在PI控制单元104中经特性改善后得到的电压控制指令值Vref被输入到PWM控制单元105中，然后再经由逆变器106，来对电动机20进行PWM驱动。电动机电流检测器107检测出电动机20的电流值Im，由电动机电流检测器107检测出的电流值Im被反馈到减法单元102B中。逆变器106由作为驱动元件的场效应晶体管(FET)的电桥电路来构成。
诸如分解器之类的旋转传感器21被连接到上述电动机20，旋转传感器21输出电动机旋转角度θ，还有，电动机速度运算单元22运算出电动机速度ω。
还有，在加法单元102A对来自补偿信号生成单元110的补偿信号CM进行加法运算，通过对补偿信号CM进行的加法运算，来进行转向系统的特性补偿，从而改善收敛性、惯性特性等。补偿信号生成单元110先在加法单元114中将自对准扭矩(SAT)113与惯性112相加，然后，在加法单元115中再将在加法单元114得到的加法结果与收敛性111相加，最后，将在加法单元115得到的加法结果作为补偿信号CM。
在如上所述那样构成的电动助力转向装置中，容纳了上述控制装置100等的本发明的“安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳”例如被构成为如下所述那样。此外，在下面的说明中，关于相同的结构要素，即使是能够采用其他的方式的结构要素，也使用相同的标记，关于重复的说明和结构，有时会省略一部分。还有，附图所示的各个结构要素的尺寸和比例等都是为了说明上的方便，有时与实际的尺寸和比例不同。
本发明涉及一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，例如，上述外壳由如图3所示那样的外壳本体300和如后所述的如图5所示那样的“与外壳本体300组合在一起的”外壳的盖罩500来构成，在某些情况下，还包括将包括“与外壳本体300和外壳的盖罩500组合在一起并且被集成的”连接器700、端子600等在内的外壳称呼为外壳的场合。此外，在这里，图3是表示根据本发明的外壳本体300的立体图，图5是表示根据本发明的外壳本体300和相关的结构要素的立体图。
还有，根据本发明的外壳本体300具有用于配置如图5所示那样的安装有电子元器件的基板400的如图3所示那样的基板配置面310，上述基板配置面310设有由突起形成的凸起部330。
如图5所示，外壳本体300构成了用来容纳安装有电子元器件的基板400的外壳的一部分，并且，外壳本体300基本上是与外壳的盖罩500组合在一起被使用的。
还有，例如，上述外壳本体300由铝合金ADC12、导热树脂等来构成，并且，通过将散热片或散热器安装在整个外壳或外壳的一部分或者将外壳本身作为散热器来构成，以便被形成为具有散热功能。
还有，基板配置面310是用来“将安装有电子元器件的基板400配置在外壳本体300上，并且，将从基板400产生的热传递到外壳本体300”的。
因此，为了与被配置在外壳本体300上的基板400相匹配，基板配置面310被形成为平面，并且，如后所述的如图4(A)等所示那样，具有高热传导性的热传导材料TIM被设置在基板400与基板配置面310之间。此外，在这里，图4(A)是在设置于外壳300的基板配置面310上的凸起部330的部分看到的“基板400经由热传导材料TIM被设置在根据本发明的最初的结构示例(第一结构示例)的外壳本体300的基板配置面310上”的状态的侧剖视图，还有，同样地，图4(B)和图4(C)是表示凸起部330的剖面形状的示例的侧剖视图，图4(D)和图4(E)是表示用帽子C来盖住凸起部330的场合的剖面形状的示例的侧剖视图。
在这里，返回到图3继续进行说明。可以被构成为这样的结构，即，通过将基板400固定在用于安装基板400的被形成为从基板配置面310突出的多个固定部313或被设置在外壳本体300的基板配置面310的周围的基板固定用支柱353的一方或双方，以便将基板400配置或安装在基板配置面310上。还有，被构成为这样的结构，即，固定部313的上端的高度以及基板固定用支柱353的上端的高度被形成为“在从基板配置面310看到的情况下，与被填充的热传导材料TIM的从基板配置面310开始的高度相等(相同)，或者，稍微低于被填充的热传导材料TIM的从基板配置面310开始的高度”，并且，基板400和基板配置面310经由热传导材料TIM被配置成彼此相互密切接触。
接下来，形成于基板配置面310上的凸起部330为形成于基板配置面310上的向上侧突出的突起，还有，凸起部330被设置成“在基板400产生翘曲，形成于基板400的背面一侧(上述外壳的基板配置面310一侧)的电路图案部分在凸起部330以外的地方，排除TIM，不会不必要地与基板配置面310接触，从而确保了电气绝缘性，并且，以基板400和基板配置面310彼此尽量互相靠近的方式来配置基板400和基板配置面310，从而能够提高热传导率”。
也就是说，因为电子元器件被安装在基板400的上表面一侧，所以有时通孔被形成在基板400的下表面一侧，有时被焊接好的端子的一部分会露出来。(在这里，“上表面一侧”指的是相当于在附图上所记载的上侧的方向。)
因此，在因基板400的发热、起因于使用了基板400的控制装置的外部环境(例如，被搭载在汽车中的场合的汽车的加减速)等的负载的变动或经年变化等从而导致基板400的下表面一侧产生了翘曲的情况下，与基板配置面310接触的话，则有可能“发生事先没有打算过的不必要的电气接触，从而造成电气绝缘性受损”。因此，在本发明的第一结构示例中，通过在基板配置面310上形成上述凸起部330，并且，利用该凸起部330将基板400与基板配置面310之间的接触抑制在最小限度，这样就能够通过凸起部330来防止“在基板400与基板配置面310之间产生事先没有打算过的不必要的电气接触”，从而确保电气绝缘性。
因此，关于凸起部330被形成的位置，优选地，基于事先进行的模拟试验的结果等，在与“被预测为起因于因热变形等而引起的基板的翘曲的变形的中心的部分”相对的位置设置凸起部330，也就是说，在被预测为因基板的翘曲从而造成与基板配置面310接触的位置设置凸起部330。但是，成为上述翘曲的中心的位置，根据基板的配置或安装方法，有时存在“基板400的所有部分没有被设置在基板配置面310上，只有基板400中的发热量特别大的电源模块的部分被设置在基板配置面310上”的情况，在这种情况下，上述翘曲的中心不一定会出现在基板配置面310上。因此，在这样的情况下，凸起部330被设置在基板配置面310上的位置可以为，与“被预测为因基板400的翘曲而造成的起因于基板400的翘曲的变形的中心的部分”相对的位置的附近的，与“被预测为因在基板配置面310上基板400的翘曲变成最大从而造成与基板配置面310接触的部分”相对的位置或该相对的位置的附近，或者，在这些预测困难的情况下，凸起部330被设置在基板配置面310上的位置也可以为基板配置面310的几何中心或该几何中心的附近。此外，因为凸起部330的数目不限于一个，按照需要，也可以在基板配置面310上设置多个凸起部330，所以也可以在上述附近设置多个凸起部330。
还有，如图4(A)所示，凸起部330从基板配置面310突出的高度可以被形成为与从凸起部330的周围被设置在基板配置面310上的热传导材料TIM的从基板配置面310开始的高度相等(相同)，或者，被形成为稍微低于上述高度。因此，如上所述那样，在凸起部330从基板配置面310突出的高度与TIM的高度相等的情况下，能够事先防止“基板的翘曲的发生”这件事，另一方面，在凸起部330从基板配置面310突出的高度被形成为稍微低于上述高度的情况下，因为容许少量的翘曲，所以能够在一定程度上抑制基板内部发生的变形和内部应力的积蓄。此外，在这里，关于热传导材料TIM，尽管没有特别的限制，但可以采用提高了绝缘特性的热传导材料TIM，并且还可以在基板配置面310上以涂布的方式来设置热传导材料TIM，另外，因为基板配置面310与基板400之间的间隙优选大约为100μm至500μm，所以热传导材料TIM可以形成在基板配置面310与基板400之间的空间中，还有，热传导材料TIM优选为具有“不会发生起因于耐久试验等的漏油等”的技术规格的热传导材料TIM。还有，上述热传导材料TIM没有如上所述那样被设置在凸起部330的上表面一侧，上述热传导材料TIM是从凸起部330的周围被设置在基板配置面310上的。因此，凸起部330的上表面一侧直接与基板400的下表面一侧抵接，或者，在基板400产生了翘曲的情况下，凸起部330的上表面一侧直接与基板400抵接。
还有，关于凸起部330的形状，并没有特别的限制，如在图4(B)和图4(C)中所表示的剖面那样，从侧面看，凸起部330可以具有梯形形状或矩形形状，还有，凸起部330也可以被形成为山形形状(没有被图示)。还有，如后所述那样，在凸起部330由用来构成外壳本体300的导体来形成的情况下，如图4(D)和图4(E)所示那样，通过用由非导体来形成的帽子C来盖住凸起部330，然后，通过铆接固定、粘合剂等来进行固定，这样就能够防止“与基板400的不必要的电气接触”。
还有，在形成外壳300的时候，“由与外壳300相同的材料来形成”的凸起部330也可以被形成在基板配置面310的上侧，或者，在形成外壳300之后，也可以将“另外由绝缘材料来形成”的凸起部330设置在基板配置面310的上侧。但是，如上所述那样，在由与外壳300相同的材料来形成凸起部330的情况下，在外壳300的基板配置面310部分由导体来形成的情况下，为了防止“与基板400的事先没有打算过的不必要的电气接触”并且确保绝缘性，需要将基板400的绝缘体部分(未形成布线的部分)设置在基板400中的与“基板配置面310一侧(上述基板400的下侧)的外壳300的凸起部330”相对的部分。因此，在进行了这样的设置的情况下，就能够以最简易的方法实现了防止“基板400与基板配置面310之间的事先没有打算过的不必要的电气接触”并且确保绝缘。此外，即使在这种情况下，因为基本上来说，只要确保用于防止基板400与基板配置面310之间的不必要的电气接触的绝缘的话就可以了，所以，如上所述那样，如图4(D)和图4(E)所示那样，通过用由非导体来形成的帽子C来盖住凸起部330，然后，通过铆接固定、粘合剂等来进行固定，这样就能够确保与基板400的绝缘。
接下来，如图5所示那样，对“将基板400安装在凸起部330被形成在基板配置面310上的本发明的外壳本体300上，并且将基板400容纳在外壳的盖罩500中”的示例进行说明。在这里，图5是表示“如上所述那样例如容纳了电动助力转向装置的控制单元”的根据本发明的外壳本体300和相关的结构要素的立体图，本发明的外壳由如图3所示那样的外壳本体300和外壳的盖罩500来构成，其被构成为将基板400配置或安装在外壳本体300的基板配置面310上。
在这里，一般来说，尽管被安装的基板400为在由绝缘体构成的树脂材料上形成了由导体来形成的电路图案的基板，但在如图5所示的示例中，被安装的基板400为安装了包含逆变器等在内的发热量大的电源模块部(或逆变器部)和用于进行这些控制的控制部的双方的基板。还有，基板400被构成为“基板400中的电源模块部经由热传导材料TIM被设置在外壳本体300的基板配置面310上”。此外，基板400通过螺钉360被安装在外壳本体300上，还有，如后所述的根据本发明的第二结构示例以及第三结构示例的基板800以及基板900也是以同样的方式被安装的。
还有，被连接到基板的电源模块部的电动机输出端子600和被连接到上述基板的控制部并且还被连接到各种传感器等的信号线的连接器部700分别通过螺钉560和螺钉660并且经由电动机输出端子固定部613等被连接固定到外壳300，在基板400、电动机输出端子600和连接器部700被连接到外壳本体300之后，上述外壳的盖罩500被铆接固定成从上部覆盖住基板400和外壳本体300。
还有，图6(A)为如图3或图5所示那样的根据本发明的外壳本体300的顶视图，图6(B)为以透视了基板400的一部分的方式表示“将基板400(或如后所述的基板800)、电动机输出端子600以及连接器部700配置在如图3或图5所示那样的根据本发明的外壳本体300上”的状态的顶视图。
在上述图6的示例中，基板400如上所述那样由逆变器部(图6(B)中的粗虚线所围绕的区域)和包括控制部在内的其他部分来构成，基板400被形成为大于外壳本体300，连接器部700被设置在基板400的下表面一侧的一部分。
还有，基板400中的上述逆变器部经由如上所述的热传导材料TIM被设置在外壳本体300的基板配置面310的正上方，其中，基板400中的非导通部，即，基板400中的由绝缘体构成的部分被配置在与“被构成在基板配置面310上的凸起部330”相对的位置。
因此，根据如上所述的结构，因为可以经由热传导材料TIM以外壳本体300的基板配置面310和基板400彼此互相靠近的方式来配置外壳本体300的基板配置面310和基板400，所以能够将从基板400产生的热经由外壳本体300有效地释放到外部，还有，因为与外壳本体300的凸起部330相对的基板400的部分是由非导通部来构成的，所以即使因上述热等而造成基板400产生翘曲并且与基板配置面310产生了接触，但也能够以极为简单的方法防止了事先没有打算过的不必要的电气接触并且确保了电气绝缘性。
如上所述那样，根据本发明的第一结构示例，就能够提供一种用来容纳安装有电子元器件的基板的外壳的结构，其为了提高散热性，以基板400和外壳300彼此尽量互相靠近的方式来配置基板400和外壳300，并且，即使在基板400产生了起因于热变形的翘曲、起因于因加速等而造成的负载增加的翘曲或起因于经年变化等的翘曲，从而造成基板400与外壳300的基板配置面310相互接触的情况下，但也可以通过凸起部330来防止基板400与基板配置面310之间的不必要的电气接触并保持电气绝缘性，并且，使基板400与基板配置面310之间的接触保持在最低限度。
接下来，对本发明的其他的结构示例(第二结构示例)进行说明。本发明的第二结构示例基本上来说，具有“使形成于外壳的基板配置面上的凸起部与形成于基板上的电路图案的电气接地布线部分抵接”的结构。
通过这样的结构，在本发明的第二结构示例中，为了提高散热性，以基板和外壳的基板配置面彼此尽量互相靠近的方式来配置基板和外壳的基板配置面，通过预先使上述凸起部与基板抵接，来防止起因于热变形、经年变化等的翘曲的发生，并且，实现在基板与基板配置面之间积极地进行热传导，通过以基板的电气接地布线和作为电气接地发挥作用的外壳彼此互相靠近的方式来配置基板的电气接地布线和作为电气接地发挥作用的外壳，还能够抑制公共阻抗并降低噪声。
因此，在本发明的第二结构示例中，“安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构”的基本结构与如上所述的第一结构示例的场合相同，上述外壳由如图3所示那样的外壳本体和如图5所示那样的“与外壳本体组合在一起的”外壳的盖罩来构成。但是，在本发明的第二结构示例中，通过使基板与凸起部抵接，以便使得被安装在上述基板上的电子电路作为电气接地发挥作用。因此，为了与被配置在外壳本体300上的基板800相匹配，外壳本体的基板配置面310以平面的方式被形成在外壳本体的导体部分。
还有，与如上所述的本发明的第一结构示例相同，如图7(A)所示，具有高热传导性的热传导材料TIM被设置在基板800与基板配置面310之间。此外，在这里，上述图7(A)是在设置于上述外壳300的基板配置面310上的凸起部330的部分看到的“基板800经由热传导材料TIM被设置在根据本发明的外壳本体300的基板配置面310上”的状态的侧剖视图，在这里，例示了“电子元器件EC(例如，FET)被安装在上述基板800上”的场合。还有，尽管图7(B)示出了同样的场合，但在这里，示出了“在上述基板配置面310的背面下侧设置了散热片370”的示例，并且，上述散热片370从侧面看被形成为梳齿形状，从而强化了散热功能。但是，上述散热功能不限于这里所图示的散热功能，从包括外壳本体300在内的整体结构中能够获得该功能的话，则对形态并没有限制。
还有，如使用图3来对如上所述的本发明的第一结构示例进行的说明那样，以与如上所述的本发明的第一结构示例同样的方式，通过使用固定部313、基板固定用支柱353等，来将基板800配置或安装在上述基板配置面310上。
还有，在本发明的第二结构示例中，形成于基板配置面310上的凸起部330为“以突出的形状被形成在基板配置面310上”的突起，并且，凸起部330被构成为与形成于基板800上的电路图案的电气接地布线部分810抵接。与本发明的第一结构示例相同，凸起部330的形状，例如，如图4(B)所示那样，上述凸起部可以被形成为具有以上述基板配置面为底面的圆锥台形状，或者，如在上述图4(C)中所表示的剖面那样，凸起部330也可以被形成为具有以基板配置面310为底面的圆筒形状。此外，在本发明的第二结构示例中，因为有目的地使基板配置面310的凸起部330与形成于基板800上的电路图案的电气布线部分抵接，所以没有使用如图4(D)和图4(E)所示那样的由非导体来形成的帽子C。
还有，与本发明的第一结构示例相同，凸起部330被设置成“在基板800产生翘曲，形成于基板800的背面一侧(基板配置面310一侧)的电路图案部分在凸起部330以外的地方，排除TIM，不会与基板配置面310接触，从而防止了事先没有打算过的不必要的电气接触并确保了电气绝缘性，并且，以基板800和基板配置面310彼此尽量互相靠近的方式来配置基板800和基板配置面310，从而能够提高热传导率”。
另外，在本发明的第二结构示例中，不仅在基板配置面310上形成了上述凸起部330，而且，如图7(A)所示那样，凸起部330从基板配置面310突出的高度被构成为与从上述凸起部330的周围被设置在上述基板配置面310上的热传导材料TIM的从上述基板配置面310开始的高度相等。因此，通过这样的结构，就能够防止“基板800的翘曲的发生”这件事，从而就能够防“起因于上述基板800的翘曲的发生的障碍”于未然。还有，通过预先使凸起部330与基板800抵接，以便使基板800与基板配置面310之间的接触保持在最小限度，这样就能够“在凸起部330以外的地方，确保形成于基板800上的电路图案与基板配置面310之间的电气绝缘性”。
因此，与本发明的第一结构示例的场合相同，上述凸起部330被形成的位置为诸如与“被预测为起因于因热变形等而引起的基板的翘曲的变形的中心的部分”相对的位置之类的位置，还有，因为上述凸起部330是为了“如上所述那样预先防止基板800的翘曲的发生和如后所述那样的热传导的促进、电气接地连接等”而设置的，所以可以设置多个凸起部330，在这种情况下，也可以根据这种情况来设置多个基板800的电路图案的电气接地布线部分810。还有，在这种情况下，也可以采用“划分为与控制系统的电路图案相对应的电气接地布线部分810C(没有被图示)和与电源系统的电路图案相对应的系统电气接地布线部分810P(没有被图示)”的结构。
还有，与第一结构示例的场合相同，本发明的第二结构示例中的基板800基本上来说，如图5所示那样，被容纳在外壳内部。但是，在本发明的第二结构示例中的基板800的场合，由导体形成的电路图案被形成在基板800的表面一侧和背面一侧，被构成为“形成于外壳本体300的基板配置面310上的凸起部330与基板800的电路图案中的与电气接地布线相对应的部分810抵接”，还有，被构成为能够降低“将外壳300作为电气接地使用时的基板800的公共阻抗”。
也就是说，因为针对形成于基板800上的电路，可以将外壳300作为电气接地来使用，所以，在本发明的第二结构示例中，与现有的方法相同，在将基板800固定在上述外壳300上的时候，尽管可以经由基板800的螺钉固定部分等来进行电气接地布线的连接，但也可以使用“通过凸起部330可以将作为电气接地发挥作用的上述外壳300直接连接到形成于如上所述那样的基板800上的电路图案的电气接地布线部分810”的方法来替代上述现有的方法，并且，还可以同时使用上述现有的方法和“通过凸起部330可以将作为电气接地发挥作用的上述外壳300直接连接到形成于如上所述那样的基板800上的电路图案的电气接地布线部分810”的方法，通过这样做，就能够降低公共阻抗。
还有，基板800例如可以为多层基板，在这种情况下，设有贯通该多层基板的表面一侧和背面一侧的通孔，并且，能够将形成于该多层基板的每一层的电路图案的电气接地布线部分810连接到该通孔。另外，通过将包括上述通孔的基板800的背面一侧的焊盘部分在内的区域作为电气接地布线部分810并使其与外壳300的凸起部330抵接，就能够电气连接形成于基板800上的电路图案的电气接地布线和凸起部330。
此外，在这里，也可以单独地设置多个“如上所述那样划分为形成于基板800上的电路图案中的作为控制电路发挥作用的部分810C和形成于基板800上的电路图案中的作为包括逆变器等在内的电源模块的电路发挥作用的部分810P等”的“基板800的电气接地布线部分810”，还有，也可以根据这种情况设置多个“外壳300的凸起部330”。
因此，通过这样的结构，就能够针对被构成在基板800上的电路图案的每个功能部分，来连接基板800一侧的电气接地布线和作为电气接地发挥作用的外壳300一侧，还有，通过进一步降低公共阻抗，使得能够减少不必要的辐射噪声等，从而能够提高EMC。
还有，因为基板800一侧的电气接地布线部分810和外壳300一侧的凸起部330如上所述那样均由导体来形成，并且，均为热的良导体，所以在上述基板800与外壳的凸起部330抵接的抵接部分，能够积极地进行从基板800产生的热的传导，从而能够促进“从被安装在基板800上的电子元器件EC通过外壳300向外部空间释放热”。
因此，在如上所述那样在多层基板上设置通孔并将其作为电气接地布线部分810的情况下，也可以将上述通孔用来作为散热旁路孔(散热VIA)。
还有，如针对本发明的第一结构示例所进行的说明那样，基板800被构成为“使形成于基板800上的螺钉孔403的位置对准形成于外壳本体300的固定部313的上端或基板固定用支柱353的上端的螺钉孔，然后，通过螺钉360基板800被安装到外壳300，这样就能够使基板800与外壳300成为一体”。
但是，在这里，尽管为了与螺钉360的外径相匹配，形成于基板800上的螺钉孔403一般来说呈圆形，但也可以将螺钉孔403的形态设置成“能够缓和起因于从基板800产生的热的内部应力的扩大”的形状。
也就是说，也可以将基板800的螺钉孔403的形态设置成这样的形状，即，如图8(A)所示那样，例如，螺钉孔403的形态被形成为基本上呈椭圆形状，该椭圆形状具有长轴403L和短轴403S，如上述图8(B)中的虚线所表示的箭头所示那样，使上述椭圆形状的长轴403L变成从与基板配置面310的凸起部330相对的位置(或上述基板800的几何中心)开始呈放射状的方向。此外，在这里，图8示出了“将基板800配置在外壳本体300上”的状态，图8(A)为示出了被放大的螺钉360的外周面的剖面和形成于基板800上的螺钉孔403的内周面的顶视图，图8(B)是表示“基板800的螺钉孔的形状为椭圆形状，看到了整个基板800”的示例的顶视图。(此外，在这里省略了被安装的电子元器件EC等。)
因此，在将基板800的螺钉孔403构成为这样的形态的情况下，即使在因被安装在基板800上的电子元器件EC的发热、上述基板800的经年劣化等而造成基板800在水平方向发生了“超过了因凸起部330而获得的翘曲的防止效果”的变形的场合，因为使螺钉360的外周侧沿着螺钉孔403的内侧，基板800的变形成为可能，所以，即使基板800的内部应力增大，也可以防止“在基板800产生塑性破坏”。
此外，如上所述那样被形成的螺钉孔403的形态不限于椭圆，螺钉孔403的形态也可以为菱形，也可以将螺钉360拧入其几何中心，还有，长轴403L的方向不一定是从与基板配置面310的凸起部330相对的位置等开始呈放射状的方向，例如，在存在多个基板配置面310的凸起部330的情况下，也可以将长轴403L的方向形成为从由与该多个凸起部330相对的位置的包络线形成的形态的几何中心开始呈放射状的方向。
在这里，返回到图5继续进行说明。还有，与对本发明的第一结构示例进行的说明相同，被连接到作为上述基板800的电源模块的功能部分的电动机输出端子600和被连接到作为上述基板800的控制部的功能部分并且还被连接到各种传感器等的信号线的连接器部700分别通过螺钉660和螺钉760并且经由电动机输出端子固定部613等被连接固定到上述外壳300，在上述基板800、电动机输出端子600和连接器部700被连接到外壳本体300之后，上述外壳300的盖罩500被铆接固定成从上部覆盖住基板800和外壳本体300。还有，在这些结构要素如上所述那样被结合成一体之后，上述外壳300被安装在上述外壳300的外部的电动机20、底盘(chassis)等，上述外壳300的导体部分作为电气接地被电气连接到这些外部的底盘等的导体部分。
还有，在本发明的第二结构示例中，基板800中的包括逆变器等在内的电源模块部分经由如上所述的热传导材料TIM被设置在外壳本体300的基板配置面310的正上方，其中，如图7所示那样的基板800中的电气接地布线部分810，即，形成于基板800上的电路图案中的电气接地布线被配置在与“被构成在基板配置面310上的凸起部330”相对的位置。
因此，根据本发明的第二结构示例，因为可以经由热传导材料TIM以外壳本体300的基板配置面310和基板800彼此互相靠近的方式来配置外壳本体300的基板配置面310和基板800，所以能够将从基板800产生的热经由外壳本体300有效地释放到外部，还有，因为被构成为“在外壳本体300的基板配置面310上设置凸起部330，并且，预先使其与基板800抵接”，所以能够防“因上述热等而造成基板800产生翘曲从而与上述基板配置面310产生接触”的事态于未然。
还有，因为形成于基板800上的电路图案的电气接地布线部分810与外壳本体300的凸起部330抵接，所以如上所述那样就能够降低基板800的公共阻抗，并且，还可以将从被安装在基板800上的诸如FET之类的电子元器件EC产生的热有效地传导到外壳300部分，然后再释放到外部空间。
因此，根据本发明的第二结构示例，就能够提供一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其通过经由热传导材料TIM以基板800和外壳本体300的基板配置面310彼此互相靠近的方式来配置基板800和外壳本体300的基板配置面310，并且，使被形成为从基板配置面310突出的凸起部330与形成于基板800上的电路图案的电气接地布线部分抵接，这样就能够事先防止起因于基板800的发热等的诸如翘曲之类的变形，并且，实现在基板800与基板配置面310之间积极地进行热传导，通过以形成于基板800上的电路图案的电气接地布线和作为电气接地发挥作用的外壳300彼此互相靠近的方式来配置形成于基板800上的电路图案的电气接地布线和作为电气接地发挥作用的外壳300，还能够抑制基板800的公共阻抗并降低噪声。
因此，在将如上所述那样的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构应用在电动助力转向装置等的控制装置中的情况下，通过改善EMC对策、降低噪声等，就能够更进一步提高性能。
接下来，对本发明的另外的结构示例(第三结构示例)进行说明。本发明的第三结构示例具有这样的结构，即，将如上所述的本发明的第一结构示例以及本发明的第二结构示例的外壳的基板配置面的凸起部构成为圆锥台形状，并且，在将基板配置在外壳的基板配置面上的情况下，设置被形成为能够使上述圆锥台形状的凸起部的上底以不接触上述基板的方式进入到与上述基板配置面的凸起部相对的基板的部分的孔部。
就这样，通过具有这样的结构，本发明的第三结构示例就成为“在上述圆锥台形状的倾斜面一侧进行在上述基板产生了变形的场合的上述凸起部与形成于上述基板的孔部的开口之间的接触”的结构。因此，不仅在基板在与构成上述基板的平面相垂直的方向发生了变形的情况下，也就是说，不仅在发生了因翘曲而造成的上下方向的变形的情况下，而且在同时发生了平行于构成上述基板的平面的方向的变形的情况下，都能够对应上述变形，并且，还能够在一定范围内对上述变形进行限制。另外，在上述基板的孔部的背面一侧的开口设有平行于上述圆锥台形状的倾斜面的锥形面的情况下，不但能够进一步扩大能够对应上述翘曲和变形的大小，而且还可以通过使基板与凸起部之间的接触面变得平坦，来缓和该基板与凸起部之间的接触面的应力。
因此，在本发明的第三结构示例中，尽管外壳本体300、“与外壳本体300组合在一起的”外壳的盖罩500等的基本结构与“使用图3和图5来示出的本发明的第一结构示例以及本发明的第二结构示例的基本结构”相同，但外壳本体300的基板配置面310的凸起部330的形态如图9所示那样，从侧面看，被构成为梯形形状的圆锥台形状。
还有，与本发明的第一结构示例以及本发明的第二结构示例相同，尽管为了与被配置在外壳本体300上的基板900相匹配，基板配置面310被形成为平面，并且，具有高热传导性的热传导材料TIM被设置在基板900与基板配置面310之间，但是在本发明的第三结构示例中，如图10(A)、图10(B)以及图10(C)所示，被构成为“形成于基板配置面310上的圆锥台形状的凸起部330以不接触基板900的方式进入到形成于基板900上的孔部900H内”。在这里，上述图10(A)是在设置于外壳本体300的基板配置面310上的凸起部330的部分看到的“基板900经由热传导材料TIM被设置在根据本发明的第三结构示例的外壳本体300的基板配置面310上”的状态的侧剖视图，在这里，例示了“作为电子元器件EC的FET被安装在基板900上，并且，散热VIA被等间距地形成在与该FET的相当于散热器(heat spreader)的部分的下侧抵接的基板900上”的场合。还有，图10(B)是图示了用上述图10(A)的点划线来表示的框子K的周边的区域的部分地包括了半剖面立体图的立体图(但是，在这里，省略了TIM的部分)，图10(C)为示出了被放大的与上述同样地用图10(A)的点划线来表示的框子K的框子内的部分的侧剖视图。
还有，“将基板900配置或安装在基板配置面310上”基本上来说，与本发明的第一结构示例以及第二结构示例相同，用于安装基板900的被形成为从基板配置面310突出的多个固定部313以及被设置在外壳本体300的基板配置面310的周围的基板固定用支柱353的上端的高度，例如，如图11所示，在通过将基板900安装在外壳本体300上，从基板配置面310看的情况下，被构成为“热传导材料TIM具有在基板配置面310的上表面和基板900的背面之间能够均匀地配置的高度d”。因此，从基板配置面310到基板900的背面的高度d变成与热传导材料TIM的从基板配置面310开始的高度(即，TIM的厚度)大致相等(大致相同)，所以，如图10(A)所示，被构成为“基板900和基板配置面310经由热传导材料TIM被配置成彼此相互密切接触”。此外，在这里，上述图11为示意性地示出了从如图3所示那样的外壳300的右后方看左前方的方向的将基板900安装在外壳300上的场合的示例的时候的概略图，在这里，省略了外壳300的下侧部分。
接下来，如图9(A)的剖视图所示那样，形成于基板配置面310上的凸起部330为形成于基板配置面310上的呈圆锥台形状的突起，还有，凸起部330被构成为“通过将因起因于在基板900产生的翘曲的基板900与基板配置面310之间的接触而造成的抵接抑制在最小限度，这样就能够防止在基板900与基板配置面310之间产生事先没有打算过的不必要的电气接触并且确保电气绝缘性”。
也就是说，因为电子元器件被安装在如图5、图10等所示那样的用于本发明的基板的上表面一侧，所以如上述本发明的第一结构示例以及第二结构示例所示那样，有时通孔被形成在如图5、图10等所示那样的用于本发明的基板的下表面一侧，有时被焊接好的端子的一部分会露出来。
因此，例如，在因基板900的发热、使用了基板900的控制装置的工作状况、外部环境或经年变化等从而导致基板900的下表面一侧(背面一侧)产生了翘曲的情况下，当基板900的下表面一侧(背面一侧)与基板配置面310接触的时候，则有可能因不必要的部分的接触，从而造成电气绝缘性受损。也就是说，例如，在被搭载在汽车的电动助力转向装置中的情况下，在该电动助力转向装置中，根据诸如齿条末端碰撞(rack end hitting)之类的转向状态，有时接近120A或超过120A的电流会一时性地流过逆变器电路，从车身传来的各种振动和热、湿度等的变动的影响也大，在因这些工作状况和外部环境的影响或因多年来累积起来的这些影响从而造成基板产生了翘曲的情况下，当基板900的下表面一侧(背面一侧)与基板配置面310因接触而抵接的时候，则有可能因事先没有打算过的不必要的电气接触，从而造成电气绝缘性受损。
因此，在根据本发明的第三结构示例中，在基板配置面310上形成圆锥台形状的凸起部330，在基板900产生了翘曲的情况下，如后所述那样，通过使基板900的一部分与形成于该圆锥台形状的凸起部330上的倾斜面330TS因接触而抵接，来抑制基板900的翘曲的扩大，从而将因基板900与基板配置面310之间的接触而造成的抵接抑制在最小限度，这样就能够通过凸起部330来防止基板900与基板配置面310之间的事先没有打算过的不必要的电气接触并且确保电气绝缘性。
也就是说，图12(A)和图12(B)示出了上述凸起部330的周围的“基板900发生翘曲之前和之后”的样子。例如，如图12(A)所示那样，通常情况下，上述圆锥台形状的凸起部330与形成于基板900上的孔部900H之间存在间隙，彼此之间为非接触。但是，如图12(A)的白色箭头所示那样，在因热变形等而发生翘曲的作用被施加到基板900上的情况下，如图12(B)所示那样，因为基板900在位于下方外壳300的基板配置面310方向上弯曲，所以产生翘曲。还有，作为产生了上述翘曲的结果，尽管基板900的背面一侧的孔部900H的开口与构成了凸起部330的圆锥台的倾斜面330TS因接触而抵接，但在根据本发明的第三结构示例的场合，通过该抵接，就能够抑制基板900的翘曲的进一步扩大，从而能够通过凸起部330来防止基板900与基板配置面310之间的事先没有打算过的不必要的电气接触并且确保电气绝缘性。
对上述圆锥台形状的凸起部330进行更详细的说明。如上述图9(B)所示那样，上述圆锥台形状为以基板配置面310为底面的圆锥台形状，在根据本发明的第三结构示例中，以“构成上底侧的圆的直径为
Figure BDA0001680353890000241
构成下底侧的圆的直径为
Figure BDA0001680353890000242
高度为330h”来表示上述圆锥台形状的各个构成要素。还有，如“如后所述的有关图10等的说明”所示那样，上述圆锥台形状的各个构成要素的尺寸与被设置在基板900上的孔部900H的尺寸等有关，在采用了“将外壳本体300和基板900组合起来”的结构的情况下，在“基板900还没有发生翘曲”的初始状态，被构成为“构成了上述凸起部330的圆锥台形状的上底侧以不接触基板900的方式进入到形成于基板900上的孔部900H的内部”。因此，在基板900发生了因翘曲等而造成的上下方向以及水平方向的变形的情况下，通过使上述基板900的孔部900H的背面一侧的开口与构成了上述圆锥台形状的倾斜面330TS抵接，就能够抑制起因于翘曲等的上下方向以及水平方向的变形的扩大。
还有，关于上述凸起部330的形成方法，与本发明的第一结构示例以及第二结构示例相同，在形成外壳本体300的时候，“由与外壳本体300相同的材料来形成”的凸起部330也可以被形成在基板配置面310的上侧，或者，在形成外壳本体300之后，也可以将“另外由绝缘材料来形成”的凸起部330设置在基板配置面310的上侧。但是，如上所述那样，在由与外壳本体300相同的材料来形成凸起部330的情况下，在外壳本体300由导体来形成的情况下，为了防止“基板900与基板配置面310之间的事先没有打算过的不必要的电气接触”并且确保彼此之间的绝缘性，需要与形成了外壳本体300的凸起部330的圆锥台形状的倾斜面330TS一侧抵接的基板900的背面一侧的孔部900H的开口的部分由基板900的绝缘体部分来构成。因此，在采用了“进行了这样的设置”的结构的情况下，就能够以最简易的方法确保基板900与基板配置面310之间的绝缘。此外，即使在如上所述的因为外壳本体300由导体来形成所以基板配置面310也由导体来形成的情况下，因为基本上来说，只要确保基板900与基板配置面310之间的电气绝缘性的话就可以了，所以，例如，如图9(B)所示那样，通过至少在凸起部330的圆锥台形状的倾斜面330TS部分涂布绝缘材330C，这样就能够确保与基板900的绝缘。
还有，关于上述圆锥台形状的凸起部330被形成的位置，与本发明的第一结构示例以及第二结构示例相同，也可以基于模拟结果等，在与“被预测为起因于因热变形等而引起的基板的翘曲的变形的中心的部分”相对的位置或该相对的位置的附近设置一个或多个上述圆锥台形状的凸起部330。
还有，尽管如图5所示那样，用来“将基板900安装在圆锥台形状的凸起部330被形成在基板配置面310上的本发明的外壳本体300上，并且将基板900容纳在外壳的盖罩500中”的基本结构也与本发明的第一结构示例以及第二结构示例相同，但被配置在基板配置面310与基板900之间的热传导材料TIM如上所述那样，可以从圆锥台形状的凸起部330的周围被设置在基板配置面310上，或者，热传导材料TIM也可以被设置成“覆盖住构成了上述凸起部的圆锥台形状的倾斜面330TS”，或者，热传导材料TIM还可以被设置成“覆盖到上述圆锥台形状的上底(上表面)为止”。
接下来，尽管在根据本发明的第三结构示例中，基板900的基本结构也与本发明的第一结构示例以及第二结构示例相同，但在根据本发明的第三结构示例的场合，如图10(A)所示那样，在将该基板900如上所述那样安装并固定在外壳本体300的基板配置面310上的情况下，如“如后所述的图14”所示那样，在基板900通过该固定，孔部900H被形成在与基板配置面310的凸起部330相对的位置。
在如上述图10(A)所示的本发明的第三结构示例中，该孔部400H为“被形成为贯通基板900的表面(图10的上侧)和背面(基板900的面向基板配置面310的一侧)的如图10(C)所示那样的内径为
Figure BDA0001680353890000261
”的孔。还有，如图10(B)的立体图等所示那样，被形成为“被构成在外壳300上的圆锥台形状的凸起部330的上底侧以不接触基板900的方式进入到孔部900H内”。
参照图10(C)对上述内容进行更详细的说明。在本发明的第三结构示例中，如上所述那样，因为被构成为“构成形成于外壳本体300的基板配置面310上的凸起部330的圆锥台形状的上底侧的圆的直径为
Figure BDA0001680353890000262
构成下底侧的圆的直径为
Figure BDA0001680353890000263
高度为330h”，所以基板900的孔部900H的内径
Figure BDA0001680353890000264
被构成为“大于构成圆锥台形状的凸起部330的上底侧的圆的直径
Figure BDA0001680353890000265
并且，小于构成下底侧的圆的直径
Figure BDA0001680353890000266
”。还有，圆锥台形状的凸起部330的高度330h被构成为“大于外壳本体300的基板配置面310与基板900之间的间隔d”。
因此，用式子来表示上述内容的话，则
Figure BDA0001680353890000267
和d＜330h成立。
因此，通过这样的结构，就被构成为“圆锥台形状的凸起部330的上底部分进入到基板900的孔部900H的内侧，也就是说，圆锥台形状的凸起部330的上底部分进入到基板900的表面一侧的方向而不是该基板900的背面一侧，并且，基板900的背面一侧的孔部900H的开口被配置在圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS的上侧”。
因此，根据本发明，即使在因在基板900产生的热变形等从而导致基板900在基板900的下侧方向产生了起因于翘曲的变形的情况下，但通过使基板900的背面一侧的孔部900H的开口与圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS因接触而抵接，就能够防止翘曲的进一步发生，从而能够抑制翘曲的扩大。
此外，在上述示例中，关于孔部900H的内径
Figure BDA0001680353890000268
构成圆锥台形状的上底侧的圆的直径
Figure BDA00016803538900002610
构成下底侧的圆的直径
Figure BDA0001680353890000269
以及高度330h，可以任意地设定它们各自的数值以及彼此之间的比例。因此，通过它们的组合，就能够任意地调整能够限制的翘曲的大小。
还有，在本发明的第三结构示例中，例如，如图13(A)所示，不但能够容许基板900的水平方向的变形，同时还能够将基板900的水平方向的变形抑制在一定的限度。此外，在这里，图13(A)为示出了被放大的在图10(C)的剖视图中用L来表示的区域的图。
也就是说，在图13(A)中，ΔH为在基板900的孔部900H的该基板900的背面一侧的孔部900H的开口，从该孔部900H的内侧面到圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS一侧水平地划出的直线的长度(即，水平方向的变形的容许范围)，同样地，ΔV为在基板900的孔部900H的该基板900的背面一侧的开口，从基板900的背面一侧到圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS一侧的垂线的长度(即，翘曲的容许范围)。在本发明的第三结构示例中，尽管如上所述那样通过基板900的孔部900H的开口与凸起部330的倾斜面330TS一侧因接触而抵接，来防止“起因于基板900的变形”的变形的扩大，但是上述的倾斜面330TS不仅在基板900产生了垂直方向的翘曲的情况下，在ΔV的范围内容许了翘曲，而且即使在产生了起因于垂直方向的变形的水平方向的变形的情况下，也能够在上述ΔH的范围内对应变形。因此，在本发明的第三结构示例中，如上所述那样，不但能够容许基板900的水平方向的变形，同时还能够将基板900的水平方向的变形抑制在一定的限度。
此外，形成于上述基板900的孔部900H不限于被形成为“贯通基板900的表面和背面”，如图13(B)和图13(C)所示那样，孔部900H也可以被形成为“从贯通基板900的背面一侧开始，但是没有贯通到表面一侧”。即使通过这样的结构，也能够通过使用上述圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS来防止翘曲等的扩大。
还有，关于孔部900H的基板背面一侧的开口，如图13(C)、图13(D)以及图13(E)所示那样，也可以采用“通过设置曲率r或形成倾斜面F，来扩大与上述凸起部330的倾斜面330TS之间的实质性的距离(翘曲等的大小的容许范围)或使得能够进行平稳的抵接等”的结构。
因此，例如，如图13(F)所示那样，也可以采用“与形成了外壳300的凸起部330的圆锥台形状的倾斜面330TS一侧抵接的基板900的孔部900H的背面一侧的开口的部分设有平行于上述圆锥台形状的倾斜面330TS的锥形面T”的结构。在这里，图13(F)以与图13(A)相同的方式示出了“在形成于基板上的孔部900H的开口的部分形成了平行于凸起部330的倾斜面330TS的锥形面T”的示例，并且，还示出了“通过设置上述锥形面T而扩大的翘曲和和变形的容许量(ΔV以及ΔH)”的式子。还有，在这里，上述平行不限于上述圆锥台形状的倾斜面330TS和锥形面T彼此精确平行的场合，上述平行也可以为上述圆锥台形状的倾斜面330TS和锥形面T大致平行的场合。
还有，在采用了上述结构的情况下，换句话说，在采用了“形成具有与圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS相同的倾斜角度的锥形面T，以便使得内径从基板900的孔部900H的开口的外边缘朝着形成于基板900上的孔部900H的内部方向逐渐变窄”的结构的情况下，不变更基板配置面310与基板900的背面一侧之间的距离，也能够扩大如上所述的翘曲的容许范围(ΔV)和水平方向的变形的容许范围(ΔH)。
更具体地说，如上述图13(F)所记载那样，在将基板900的厚度方向上的上述锥形面的长度设为X1，将沿着基板面的方向的长度设为X2，并且，将上述锥形面的从上述开口的宽度设为R的情况下，在将设置锥形面之前的容许范围设为ΔV0的场合，上述翘曲的容许范围(ΔV)按照以下的式子被扩大。
Figure BDA0001680353890000281
还有，在将设置锥形面之前的容许范围设为ΔH0的场合，上述水平方向的变形的容许范围(ΔH)按照以下的式子被扩大。
Figure BDA0001680353890000282
还有，在凸起部330的倾斜面与锥形面T发生了抵接的情况下，因为凸起部330的倾斜面与锥形面T因面接触而抵接，所以与没有设置该锥形面T的场合相比，能够分散施加在接触部分的负载。
因此，根据上述结构，不扩大基板900与外壳本体300之间的间隔，也能够扩大上述翘曲的容许范围(ΔV)和水平方向的变形的容许范围(ΔH)，并且，防止“应力集中在基板900和凸起部330的特定部分(边缘)”，在因产生了翘曲从而导致基板900与凸起部330发生了接触的情况下，就能够进一步有效地防止“发生破损”。
还有，在如上所述那样将基板900固定在基板配置面310上的情况下，使上述圆锥台形状的凸起部330的高度330h大于从基板配置面310到基板900的背面的间隔d，并且，使上述圆锥台形状的凸起部330的高度330h小于将上述从基板配置面310到基板900的背面的间隔d和上述基板的厚度900d加起来得到的长度。还有，上述圆锥台形状的凸起部330的上底面被配置在上述基板的厚度900d的范围内。但是，不限于此，例如，如图13(E)所示那样，按照需要，也可以形成比这更大的圆锥台形状的凸起部330，还可以形成超过上述基板900的表面一侧的圆锥台形状的凸起部330。
因此，如上所述那样，通过调整诸如上述基板900的孔部900H的内径
Figure BDA0001680353890000291
圆锥台形状的凸起部330的上底的直径
Figure BDA0001680353890000293
圆锥台形状的凸起部330的下底的直径
Figure BDA0001680353890000292
上述圆锥台形状的高度330h之类的参数，就能够变更上述圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS的角度，从而能够按照该基板900的热特性等，来任意地调整基板900的垂直方向的变形的容许范围ΔV和水平方向的容许范围ΔH。
还有，如对本发明的第一结构示例以及第二结构示例所进行的说明所示那样，如上所述那样被构成的根据本发明的第三结构示例的基板900和外壳300与如图5所示那样的电动机输出端子600、连接器部700等组合在一起并被固定。还有，关于图6，与对本发明的第一结构示例以及第二结构示例所进行的说明相同，尽管该基板900被固定在外壳300上，但是在根据本发明的第三结构示例中，例如，在孔部900H为通孔的情况下，如与图6(B)相对应的图14所示那样，凸起部330被配置成从基板900的孔部900H能够视觉认识。还有，根据本发明的第三结构示例的基板900中的逆变器部(图14(B)中的粗虚线所围绕的区域)经由如上所述的热传导材料TIM被设置在外壳本体300的基板配置面310的正上方，其中，形成于上述基板900中的孔部900H的部分被配置在与“被构成在基板配置面310上的圆锥台形状的凸起部330”相对的位置。
因此，根据如上所述的根据本发明的第三结构示例，因为可以经由热传导材料TIM以外壳本体300的基板配置面310和基板900彼此互相靠近的方式来配置外壳本体300的基板配置面310和基板900，所以能够将从基板900产生的热经由外壳本体300有效地释放到外部。
还有，孔部900H被形成在与“上述外壳本体300的圆锥台形状的凸起部330”相对的基板900的部分，因为形成于该孔部900H的基板900的背面一侧的开口是由基板900的绝缘体部分来构成的，所以即使因上述热等而造成该基板900产生翘曲并且在基板配置面310方向产生了变形，但孔部900H的基板900的上述背面一侧的开口与被形成为圆锥台形状的凸起部330的倾斜面330TS抵接，从而能够防止“导致更大的翘曲”，并且，还能够以极为简单的方法来确保电气绝缘性。
还有，因为上述圆锥台形状的凸起部330具有倾斜面330TH，所以即使在上述孔部900H的形成于基板900上的背面一侧的开口沿着基板900的板面在水平方向发生了变形的情况下，在上述变形超过了一定范围的情况下，通过该孔部900H的形成于基板900上的上述背面一侧的开口与凸起部330的倾斜面330TS抵接，就能够防止进一步的变形。
还有，如上所述那样，因为根据本发明的第三结构示例能够同时对应基板900的垂直方向的变形和水平方向的变形，所以如图15所示那样，就能够确保将基板900安装在外壳300时所需要的间隙。此外，在这里，上述图15为示意性地示出了形成于根据本发明的第三结构示例的基板900上的孔900H的口径与形成于外壳300的基板配置面310上的凸起部330的上底圆以及下底圆的口径之间的关系的顶视图。
也就是说，在根据本发明的第三结构示例中，如图15所示那样，在构成基板900的板面上设置了虚拟坐标X和Y的情况下，因为构成圆锥台形状的凸起部330的上底的上底圆的口径
Figure BDA0001680353890000301
小于基板900的孔900H(口径
Figure BDA0001680353890000302
)，并且，构成圆锥台形状的凸起部330的下底的下底圆的口径
Figure BDA0001680353890000303
大于基板900的孔900H(口径
Figure BDA0001680353890000304
)，所以被形成为针对倾斜面330TH和基板900的孔900H的开口，在X方向和Y方向上具有安装时所需要的二维间隙。因此，在本发明的第三结构示例中，不仅对垂直于基板900的板面的Z方向有效果，而且对在基板900的板面上设置的虚拟坐标X方向和Y方向的二维移位也有效果，随之而来，在将基板900安装在外壳300上的情况下，即使安装位置略有移位，但也可以让本发明发挥作用。
就这样，根据本发明的第三结构示例，就能够提供一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其为了提高散热性，以安装有电子元器件的基板和用来容纳该基板的外壳彼此尽量互相靠近的方式来配置该基板和该外壳，即使在上述基板产生了起因于热变形、经年变化等的翘曲从而造成该基板与该外壳的基板配置面发生了接触的情况下，但也可以防止基板与基板配置面之间的事先没有打算过的不必要的电气接触并保持电气绝缘性，并且，不但能够容许在上述基板产生的垂直以及水平方向的变形，同时还能够将上述垂直以及水平方向的变形抑制在一定的限度内。
此外，如上所述的根据本发明的第三结构示例是用来例示本发明的结构的，本发明不限于此，在本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。
因此，在根据本发明的第三结构示例中，因为即使针对基板在水平方向产生的变形，也能够在一定程度上对应，所以可以使用与第二结构示例以及图8有关的用于固定基板的螺钉孔的形态和配置，或者，如图16所示那样，通过扩大被构成在基板900上的基板固定用的螺钉孔403的内径，就能够强化根据本发明的第三结构示例的基板900的水平方向的变形的对应性能，并且还可以缓和施加在该基板900上的内部应力。
也就是说，在这里，上述图16示出了“将基板900配置在外壳本体300上”的状态，图16(A)是表示“看到了基板900的螺钉孔403的圆形状的内径
Figure BDA0001680353890000311
大于螺钉360的轴部的外径
Figure BDA0001680353890000312
的场合的整个基板”的示例的顶视图，图16(B)是表示“基板900的螺钉孔403部分的顶视图(图中的下侧部分)与用螺钉360固定了基板900的状态的侧剖视图(图中的上侧部分)之间的比较”的图。(此外，在这里省略了被安装的电子元器件EC等。)
在上述图16的示例中，被构成为“基板900的螺钉孔403的圆形状的内径
Figure BDA0001680353890000317
大于螺钉360的轴部的外径
Figure BDA0001680353890000313
并且，螺钉360的螺钉头330H的外径
Figure BDA0001680353890000314
大于螺钉孔403的圆形状的内径”。
因此，通过这样的结构，因为基板900在螺钉头330H与外壳本体300的固定部313或基板固定用支柱353之间能够以螺钉孔403的内径
Figure BDA0001680353890000315
与螺钉360的轴部的外径
Figure BDA0001680353890000316
之间的差分来对应该基板900在水平方向产生的变形，所以与“根据本发明的第三结构示例的通过圆锥台形状的凸起部330来实施的基板的变形的对应”组合在一起，就可以缓和施加在基板900上的内部应力。此外，也可以在本发明的第二结构示例中使用这样的结构。
附图标记说明
1 转向盘(方向盘)
2 柱轴(转向轴或方向盘轴)
3 减速机构
4a、4b 万向节
5 齿轮齿条机构
6a、6b 转向横拉杆
7a、7b 轮毂单元
8L、8R 转向车轮
10 扭矩传感器
11 点火开关
12 车速传感器
13 电池
14 转向角传感器
20 电动机
23 电动机继电器
100 控制装置(控制单元、ECU)
101 电流指令值运算单元
104 PI控制单元
105 PWM控制单元
106 逆变器
101 分解器
110 补偿信号生成单元
300 外壳(外壳本体)
310 基板配置面
313 固定部
330 圆锥台形状的凸起部
Figure BDA0001680353890000321
圆锥台形状的上底的直径
Figure BDA0001680353890000322
圆锥台形状的下底的直径
330h 圆锥台形状的高度
330TS 圆锥台形状的倾斜面
330C 绝缘材(凸起部的帽子中的一个帽子)
353 基板固定用支柱(用于固定基板的支柱)
360、660、760 螺钉
Figure BDA0001680353890000331
螺钉的轴部的外径
Figure BDA0001680353890000332
螺钉头的外径
400、800、900 基板(包括多层基板)
900d 基板的厚度
900H 基板的孔部(孔)
Figure BDA0001680353890000333
基板的孔部的内径
403 基板的螺钉孔
Figure BDA0001680353890000334
基板的螺钉孔的内径
403L 基板的螺钉孔的长轴
403S 基板的螺钉孔的短轴
500 外壳的盖罩
600 电动机输出端子
613 电动机输出端子固定部
700 连接器(连接器部分)
810 基板的电气接地布线部分
1000B 一般的集成基板
1000C 一般的外壳
C 凸起部的帽子
TH 通孔
TIM 热传导材料(热界面材料，Thermal Interface Material)
d 基板配置面与基板的背面之间的距离(间隔)(TIM的厚度)
T 形成于基板的孔部的锥形面
ΔV 翘曲的容许范围
ΔH 水平方向的变形的容许范围
EC、EC(FET) 诸如FET之类的电子元器件(electronic parts)
K 用图10(A)的点划线来表示的框子
L 用图10(C)的点划线来表示的框子

Claims (14)

1.一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述外壳具有用于配置所述基板的基板配置面，
所述基板配置面设有从所述基板配置面突出的凸起部，
所述基板经由从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的具有绝缘性的热传导材料被固定在所述基板配置面上，
在所述基板的背面一侧，通过所述固定，孔部被形成在与所述基板配置面的所述凸起部相对的位置，
所述凸起部呈以所述基板配置面为底面的圆锥台形状，
通过使所述圆锥台形状的上底的直径小于所述基板的所述孔部的内径，使所述圆锥台形状的下底的直径大于所述基板的所述孔部的内径，使所述圆锥台形状的高度大于基于所述固定的所述基板配置面与所述基板的背面之间的间隔，以便使所述凸起部的上底部分和所述圆锥台形状的倾斜面的一部分以不与所述基板抵接的方式从被设置在所述基板的背面一侧的所述基板上的所述孔部进入到所述基板的内侧，
在所述基板在所述基板配置面方向产生了因翘曲而引起的变形的情况下，通过使所述基板的背面一侧的所述孔部的开口与形成了所述凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接，以便抑制所述翘曲的扩大。
2.根据权利要求1所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述基板的所述孔部被形成为贯通所述基板的表面和背面，
形成了所述凸起部的所述圆锥台形状的高度被形成为低于基于所述固定的从所述基板配置面到所述基板的表面的高度。
3.根据权利要求1所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
与形成了所述外壳的凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接的所述基板的背面一侧的孔部的开口的部分由所述基板的绝缘体部分来构成。
4.根据权利要求1所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
与形成了所述外壳的凸起部的所述圆锥台形状的倾斜面一侧抵接的所述基板的所述孔部的背面一侧的开口的下端的边缘部分设有平行于所述圆锥台形状的倾斜面的锥形面。
5.根据权利要求1所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
在将所述基板配置在所述基板配置面上的情况下，所述凸起部被设置在与“被预测为因热变形而引起的所述基板的翘曲的中心的部分”相对的位置、所述相对的位置的附近、所述基板配置面的几何中心或所述几何中心的附近。
6.一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述外壳具有用于配置所述基板的基板配置面，
所述基板配置面设有从所述基板配置面突出的凸起部，
所述基板经由从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的具有绝缘性的热传导材料被固定在所述基板配置面上，
在将所述基板配置在所述基板配置面上的情况下，所述凸起部被设置在与“被预测为因热变形而引起的所述基板的翘曲的中心的部分”相对的位置、所述相对的位置的附近、所述基板配置面的几何中心或所述几何中心的附近，
所述凸起部从所述基板配置面突出的高度被形成为与从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的热传导材料的从所述基板配置面开始的高度相等，
所述基板配置面由导体来形成，
在将所述基板安装在所述外壳的基板配置面上的情况下，所述基板的绝缘体部分被设置在所述基板的与所述基板配置面一侧的所述凸起部相对的部分，
所述基板为将电源基板和控制基板形成为一块基板的单一化基板，
至少将被构成在所述单一化基板中的所述电源基板上的电源模块部配置在所述外壳的基板配置面上。
7.根据权利要求6所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
用由非导体来形成的帽子来盖住所述凸起部。
8.一种安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述外壳具有用于配置所述基板的基板配置面，
所述基板配置面设有从所述基板配置面突出的凸起部，
所述基板经由从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的具有绝缘性的热传导材料被固定在所述基板配置面上，
在将所述基板配置在所述基板配置面上的情况下，所述凸起部被设置在与“被预测为因热变形而引起的所述基板的翘曲的中心的部分”相对的位置、所述相对的位置的附近、所述基板配置面的几何中心或所述几何中心的附近，
所述凸起部从所述基板配置面突出的高度被形成为与从所述凸起部的周围被设置在所述基板配置面上的热传导材料的从所述基板配置面开始的高度相等，
所述基板配置面由导体来形成，
所述凸起部与所述基板在形成于所述基板的基板配置面一侧的电路图案的电气接地布线部分抵接，
所述基板为将电源基板和控制基板形成为一块基板的单一化基板，
至少将被构成在所述单一化基板中的所述电源基板上的电源模块部配置在所述外壳的基板配置面上。
9.根据权利要求8所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述基板为多层基板，
所述多层基板设有用来相互连接形成于所述多层基板的每一层的电路图案的电气接地布线部分的通孔，
所述基板中的形成于所述外壳的所述基板配置面一侧的电路图案的电气接地布线部分包括所述通孔的形成于所述多层基板的所述基板配置面一侧的焊盘部分。
10.根据权利要求8所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述基板设有用于将所述基板固定在外壳的多个螺钉孔，
所述螺钉孔呈椭圆形状，所述椭圆形状的长轴从与所述凸起部相对的位置被形成在放射状的线上，通过被固定在所述螺钉孔的基板根据热变形、经年劣化等在所述螺钉孔的长轴方向发生变形，来缓和施加在基板上的应力。
11.根据权利要求8所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述基板配置面设有多个所述凸起部。
12.根据权利要求8所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
所述基板配置面具有散热功能。
13.根据权利要求8所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构，其特征在于：
通过将所述基板固定在用于安装所述基板的被形成为从所述基板配置面突出的多个固定部或被设置在所述基板配置面的周围的多个基板固定用支柱的一方或双方，以便将所述基板安装在所述基板配置面上，
所述固定部的上端的高度以及所述基板固定用支柱的上端的高度与从所述基板配置面看到的所述热传导材料的从所述基板配置面开始的高度大致相等。
14.一种电动助力转向装置，其特征在于：具备具有根据权利要求1所述的安装有电子元器件的基板以及用来容纳该基板的外壳的结构的控制装置。
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