CN109923636A

CN109923636A - 具有用于限流的装置的电子组件

Info

Publication number: CN109923636A
Application number: CN201780063243.1A
Authority: CN
Inventors: C.奎斯特-马特; D.巴贡; T.里普尔
Original assignee: CPT Group GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2019-06-21
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: CN109923636B; US20190372337A1; US11362511B2; DE102016219771B4; DE102016219771A1; WO2018068949A1

Abstract

电子组件（1），具有‑至少一个带有导体轨道（5）的印刷电路板（3）；‑至少一个用于限流的装置（9），其形式为在至少一个导体轨道（5）中的热额定断裂部位，‑在用于限流的装置（9）的区域中的用于阻止火的装置。

Description

具有用于限流的装置的电子组件

技术领域

本发明涉及一种电子组件，其具有至少一个带有导体轨道的印刷电路板和用于限流的装置。本发明还涉及这样的电子组件在机动车辆中的用途，以及一种具有该电子组件的机动车辆。

背景技术

WO2008/113343A2公开了一种电子组件，其具有导体轨道安全装置作为用于限流的装置，其中导体轨道安全装置包括导体轨道的窄部位，所述窄部位与其他导体轨道相比具有更小的导体横截面。如果例如在由导体轨道接触的器件中出现故障电流，则在导体轨道中，但特别是在窄部位处导致电流增加。由此所述窄部位处的温度升高，并且导体轨道安全装置熔化并由此断开电流流动。由此避免了另外的问题，例如对相邻部件的损坏。

问题是用于限流的机制通常基于热过程。通过在用于限流的装置的区域中局部剧烈升高的温度，可能导致印刷电路板燃烧并且火焰可能蔓延到周围环境。

发明内容

因此，本发明的任务是说明一种具有用于限流的装置的电子组件，该电子组件不具有这种缺点。

该任务通过独立专利权利要求的主题解决。

从从属权利要求、以下描述和附图中得到本发明的有利改进和扩展。

根据本发明的一个方面，说明一种电子组件，其具有至少一个带有导体轨道的印刷电路板。此外，电子组件具有至少一个用于限流的装置，其形式为至少一个导体轨道中的热额定断裂部位。此外，电子组件还在用于限流的装置的区域中具有用于阻止火的装置。

在此处和下文中，导体轨道中的热额定断裂部位应理解为导体轨道的以下区域，所述区域在热负荷增加的情况下，也就是在热负荷明显超过在电子组件的正常操作中出现的热负荷的情况下，以中断导体轨道并因此中断电流流动来响应。

特别地，热额定断裂部位形式的用于限流的装置可以是导体轨道的窄部位，也就是导体轨道的具有减小的导体轨道横截面的区域。

此外，它也可以是在其上方布置有焊料沉积的窄部位，所述焊料沉积在热负荷增加的情况下熔化并且引起导体轨道的破坏。特别地，在该情况下导体轨道的材料在液体焊料中溶解到使得导体轨道被中断的程度。这种焊料沉积特别是可以与导体轨道的窄部位一起使用，其中焊料沉积优选地直接布置在窄部位上或窄部位附近，使得例如窄部位区域中的温度升高引起焊料沉积的熔化。还可以想到，借助于用于限流的装置的加热电阻使焊料沉积熔化，其中加热电阻与设置有窄部位的导体轨道电气分离，并且能够例如由另外的导体轨道形成。

此外，它也可以是用于限流的装置，其中导体轨道通过热膨胀而破裂并因此被中断。

在此处和下文中，在用于限流的装置的区域中的用于阻止火的装置应理解为适合于将电子组件的元件的燃烧限制到用于限流的装置的区域、特别是限制到封闭的空间区域和/或用于引起火焰的熄灭的装置。

印刷电路板可以例如由陶瓷或由塑料或树脂构造，导体轨道可以例如由铜构造。原则上，根据本发明的电子组件可以包括任何传统类型的印刷电路板。

电子组件的优点在于，设置在用于限流的装置的区域中的用于阻止火的装置能够防止印刷电路板的燃烧或能够熄灭出现的火焰。由此火受到局部强烈限制，并且火不能蔓延到电子组件的另外的区域或电子组件的周围环境。这还具有这样的效果：当使用电子组件时，用于限流的装置不再构成安全风险。

根据一种实施方式，用于阻止火的装置具有气密罩或由气密罩组成。气密罩被施加在用于限流的装置上方并且以气密方式封闭用于限流的装置的周围环境。换句话说，与印刷电路板连接——特别是以气密方式——的罩边缘以完全围绕用于限流的装置的方式延伸，特别是在印刷电路板的主延伸平面的平面图中。

根据一种实施方式，罩被构造为金属罩。

在该实施方式中，气密或基本上气密的金属罩一方面引起对火的局部限制，而另一方面引起对氧气输送的切断，当金属罩下方存在的氧气被耗尽时通过所述金属罩使火熄灭。

对火焰的这种空间限制特别是在塑料壳体的情况下是有利的，因为在塑料壳体的情况下应该防止火焰蔓延到其它可燃材料。

金属罩可以一体式地构造并且例如通过冲压和/或深拉或其他合适的工艺预成型。

金属罩可以被焊接或粘接到印刷电路板上或者形状配合地或摩擦配合地与印刷电路板连接，例如通过压接或压制和/或通过使用压配销。

在一种实施方式中，电子组件具有壳体，特别是印刷电路板布置在所述壳体中。在这种情况下，用于阻止火的装置可以具有气密罩，该气密罩的盖子由电子组件的壳体的区域形成，并且该气密罩的侧壁至少部分地由施加到印刷电路板上并围绕用于限流的装置的密封材料形成，使得罩以气密方式封闭用于限流的装置的周围环境。

在该实施方式中，电子组件的现有壳体用于构造气密罩的部分。特别地，罩的盖子由壳体的区域形成，但是侧壁——或侧壁的部分——也可以由壳体部分构造。其余的侧壁或侧壁部分由密封材料构造。密封材料特别地可以是导热材料。

在此和下文中，导热材料应理解为也作为热界面材料（T.I.M或“TIM”）已知并且用于改善部件之间的热传导的材料。

这种材料原则上是本领域技术人员已知的。它无论如何也作为密封材料用在电子组件中。由于这种材料易于施加，因此它能够有利地用于形成气密罩的侧壁。为此，将导热材料以围绕用于限流的装置的方式施加到足以能够构造出气密罩的侧壁的厚度。有利地，用于限流的装置本身没有导热材料，以免损害其功能性。

该实施方式还具有以下优点：在燃烧的情况下局部地剧烈限制火，以及此外通过剧烈限制氧气输送来引起火焰的熄灭。

替代地或额外地，用于阻止火的装置可以具有阻燃材料，该阻燃材料布置为与用于限流的装置相邻。这种阻燃材料可以体现为材料的有针对性施加的沉积，或者以具有阻燃性能的电子部件的形式放置为与用于限流的装置相邻，以达到灭火的目的。

根据另一方面，所描述的电子组件用于机动车辆中，例如用在机动车辆的发动机控制器中。根据另外的方面，说明一种具有电子组件的机动车辆和一种用于具有电子组件的机动车辆的电子控制设备，特别是发动机控制设备。组件的上述壳体特别是电子控制设备的壳体。

由于严格的防火规则适用于机动车辆，因此根据本发明的电子组件由于其剧烈降低了燃烧风险而特别适用于在机动车辆中的使用。

附图说明

下面基于附图更详细地解释实施例。在图中：

图1示意性地示出了根据本发明第一实施方式的电子组件的横截面，以及

图2示出了根据本发明第二实施方式的电子组件的部分剖视图，以及

图3示出了根据图2的电子组件的横截面。

具体实施方式

根据图1的电子组件1包含具有衬底4的印刷电路板3，在该衬底的上侧7上布置有由铜制成的导体轨道5。所示的导体轨道5可以例如与未示出的电子器件接触。

在导体轨道5中设置用于限流的装置9，该用于限流的装置被构造为导体轨道5的窄部位。由于其形状而也被本领域技术人员称为“狗骨”的窄部位在根据图2的视图中能够被特别好地识别。

此外，用于限流的装置9还包括焊料沉积11。如果剧烈增加的电流流过导体轨道5，则导体轨道5的温度升高，特别是在用于限流的装置9的区域中，而且是由于导体轨道横截面减小。由此，焊料沉积11熔化并且导体轨道5的铜在焊料材料中溶解。这导致导体轨道5的破坏。电流被中断。

由于在该过程中出现的高温，可能导致电路板3的局部燃烧。为了阻止这种火，根据图1的电子组件1在用于限流的装置9上方具有气密罩13。气密罩13具有由金属制成的盖子15以及侧壁17。在所示的实施方式中，气密罩是一体式制造的——也就是说由唯一的一个坯料形成并且在其制造期间不由多个部分组装而成，并且气密罩被焊接到电路板3上。在这种情况下，由阻焊剂19制成的层引起焊料21的受限。

在印刷电路板3于用于限流的装置9的区域中燃烧的情况下，通过金属罩13将火限制到金属罩13的内部空间23。此外，通过限制氧气输送来灭火。

图2示出了电子组件1的第二实施方式。在所示的部分剖视图中，可以在用于限流的装置9的区域中识别出导体轨道5的窄部位10。

第二实施方式与图1中所示的第一实施方式的不同之处在于，作为用于阻止火的装置不是设置气密的金属罩，而是通过图3中所示的盖子25以及由导热材料制成的侧壁27来形成气密罩24。

在这种情况下，盖子25由电子组件1的壳体无论如何都存在的区域形成，所述壳体例如由金属制成。

侧壁27由导热材料构造，该导热材料在电子组件内也用作密封材料并且例如通过滴涂来施加——也就是例如通过借助于喷嘴施加液体的密封材料珠。为了形成侧壁27，将导热材料以围绕用于限流的装置9的方式施加到衬底4的上侧7上或施加到导电轨道5上。用于限流的装置9保持没有导热材料。

接着在安装时放置电子组件1的壳体，由此将气密罩24的盖子25放置到侧壁27上。为了侧壁27而施加的导热材料的施加厚度被选择为使得侧壁27在上部紧密地连接到盖子25。

Claims

1.一种电子组件（1），具有

-至少一个带有导体轨道（5）的印刷电路板（3）；

-至少一个用于限流的装置（9），其形式为在至少一个导体轨道（5）中的热额定断裂部位，

-在所述用于限流的装置（9）的区域中的用于阻止火的装置。

2.如权利要求1所述的电子组件（1），

其中，所述用于阻止火的装置具有气密罩或由气密罩组成，并且所述罩被施加在所述用于限流的装置（9）上方并且以气密方式封闭所述用于限流的装置（9）的周围环境。

3.如权利要求2所述的电子组件（1），

其中，所述罩被构造为金属罩（13）。

4.如权利要求3所述的电子组件（1），

其中，金属罩（13）焊接到所述印刷电路板（3）上。

5.如权利要求3所述的电子组件（1），

其中，所述金属罩（13）粘接到所述印刷电路板（3）上。

6.如权利要求3所述的电子组件（1），

其中，所述金属罩（13）形状配合或摩擦配合地与所述印刷电路板（13）连接。

7.如权利要求2所述的电子组件（1），

其中，所述电子组件（1）具有壳体，并且所述气密罩（24）具有由所述壳体的区域形成的盖子（25），其中所述罩（24）的侧壁（27）至少部分地由施加到所述印刷电路板（3）上并且围绕所述用于限流的装置（9）的密封材料形成，使得所述罩（24）以气密方式封闭所述用于限流的装置（9）的周围环境。

8.如权利要求7所述的电子组件（1），

其中，所述密封材料被构造为导热材料。

9.如前述权利要求中任一项所述的电子组件（1），

其中，所述用于阻止火的装置具有阻燃材料或由阻燃材料组成，所述阻燃材料布置为与所述用于限流的装置（9）相邻。

10.如权利要求1至9中任一项所述的电子组件（1）在机动车辆中的用途。