CN113287374B - 结合式电子控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种设备包括壳体、电路板、密封剂和基板。该壳体可沿着敞开侧面具有搁架和凸缘。该电路板可(i)设置在壳体的搁架上和壳体的凸缘内并且(ii)固定到壳体。该密封剂可(i)穿过壳体的敞开侧面并且(ii)沿着凸缘和电路板之间的间隙分配。该基板可以被压紧到壳体，从而使密封剂在(i)基板和电路板之间以及在(ii)基板和凸缘之间流动。

Description

结合式电子控制单元
技术领域
本发明总体涉及汽车控制组件，更具体地，涉及用于实现结合式电子控制单元的方法和/或设备。
背景技术
制造商通常对完全组装的电子模块指定密封级别。一个或多个连接器常规地被包括在电子模块上，以在模块内的印刷电路板与模块外的车辆线束之间形成电接触。连接器和电子模块壳体之间可能的泄漏路径通常用分配的密封件或垫圈进行密封。
当前的电子模块设计使用塑料壳体和基座或橡胶垫圈来将基座密封到壳体。电子模块还在壳体外部使用灌封或结合部件来填充间隙。设计方法是昂贵的并且具有其它缺点。
期望实现结合式电子控制单元。
发明内容
本发明涵盖涉及一种设备的方面，该设备包括壳体、电路板、密封剂和基板。壳体可沿着敞开侧面具有搁架和凸缘。电路板可(i)设置在壳体的搁架上和壳体的凸缘内并且(ii)固定到壳体。密封剂可(i)穿过壳体的敞开侧面并且(ii)沿着凸缘和电路板之间的间隙分配。基板可以被压紧到壳体，从而使密封剂在(i)基板和电路板之间以及在(ii)基板和凸缘之间流动。
在上述设备方面的一些实施方案中，密封剂被固化以将电路板、壳体和基板结合在一起作为电子控制单元。
在上述设备方面的一些实施方案中，在电路板设置在搁架上之前，连接器组装到电路板以形成子组件。
在上述设备方面的一些实施方案中，连接器和壳体之间的接口不含密封剂。
在上述设备方面的一些实施方案中，连接器焊接到壳体。
在上述设备方面的一些实施方案中，板(i)设置在连接器和壳体之间并且(ii)焊接到连接器。
在上述设备方面的一些实施方案中，壳体仅通过密封剂固定到基板。
在上述设备方面的一些实施方案中，一个或多个紧固件被构造成在密封剂的外部将壳体固定到基板。
在上述设备方面的一些实施方案中，在将基板压紧到壳体之前，在已经施加密封剂的情况下，基板与壳体对准。
在上述设备方面的一些实施方案中，密封剂作为连续压条沿着电路板的周边分配。
在上述设备方面的一些实施方案中，密封剂提供最小密封以防止流体渗透到壳体的内部中。
本发明还涵盖与一种用于组装电子控制单元的方法有关的第二方面，该方法包括以下步骤：将电路板固定到壳体，其中(i)壳体沿着敞开侧面具有搁架和凸缘并且(ii)电路板设置在搁架上和凸缘内；(i)穿过壳体的敞开侧面并且(ii)沿着凸缘和电路板之间的间隙分配密封剂；以及将基板压紧到壳体，从而使密封剂在(i)基板和电路板之间以及在(ii)基板和凸缘之间流动。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，固化密封剂以将电路板、壳体和基板结合在一起作为电子控制单元。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，在电路板设置在搁架上之前，将连接器组装到电路板以形成子组件。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，连接器和壳体之间的接口不含所述密封剂。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，壳体仅通过密封剂固定到基板。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，该方法包括使用一个或多个紧固件在密封剂的外部将壳体固定到基板的步骤。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，该方法包括在将基板压紧到壳体之前在已经施加密封剂的情况下将基板与壳体对准的步骤。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，密封剂作为连续压条沿着电路板的周边分配。
在上述第二方法方面的一些实施方案中，密封剂提供最小密封以防止流体渗透到壳体的内部中。
附图说明
从以下详细描述和所附权利要求和附图中，本发明的实施方案将显而易见，在附图中：
图1是示出了根据本发明的示例实施方案的设备的透视图的图；
图2是示出了根据本发明的示例实施方案的设备的子组件的图；
图3是示出了根据本发明的示例实施方案的设备的上壳体的图；
图4是示出了根据本发明的示例实施方案的部分组装的设备的图；
图5是示出了根据本发明的示例实施方案的设备的基板的图；
图6是示出了根据本发明的示例实施方案的螺旋弹簧的图；
图7是示出了根据本发明的示例实施方案的设备在组装期间的截面视图的图；
图8是示出了根据本发明的示例实施方案的设备在将基板固定到上壳体之后的局部截面的图；
图9是示出了根据本发明的示例实施方案的设备组装好的完整截面视图的图；
图10是示出了根据本发明的示例实施方案的组装好的设备的侧视图的图；
图11是用于组装根据本发明的示例实施方案的设备的方法的流程图；
图12是示出了根据本发明的示例实施方案的另一设备的透视图的图；
图13是示出了根据本发明的示例实施方案的图12的基板的透视图的图；
图14是示出了根据本发明的示例实施方案的图12的组装好的设备的侧视图的图；
图15是示出了根据本发明的示例实施方案的又一设备的一部分的图；
图16是示出了根据本发明的示例实施方案的图15的设备的一部分的截面视图的图；
图17是示出了根据本发明的示例实施方案的图15的设备在组装之后的一部分的透视图的图；
图18是示出了根据本发明的示例实施方案的另一设备的一部分的图；
图19是示出了根据本发明的示例实施方案的弹簧加载焊接的图；
图20是示出了根据本发明的示例实施方案的另一个弹簧加载焊接的图；
图21是示出了根据本发明的示例实施方案的又一弹簧加载焊接的图；并且
图22是示出了根据本发明的示例实施方案的又一设备的一部分的图。
具体实施方式
本发明的实施方案包括提供结合式电子控制单元，该电子控制单元可(i)具有成本效益，(ii)改善密封性能，(iii)改善机械传递函数性能，(iv)改善电磁兼容性性能，(v)成本低于其中连接器包覆成型到壳体中的类似壳体，(vi)为电子部件提供增加的面积，(vii)简化装配线制造，(viii)在壳体和连接器之间提供稳固密封，(ix)在焊接期间在连接器和壳体之间不提供移动，(x)提供弹簧加载焊接，(xi)提供坚固的壳体组件和/或(xii)在没有螺钉的情况下进行组装。
在本发明的各种实施方案中，具有柔顺性引脚的连接器可被组装到印刷电路板。所得的子组件可固定(例如，焊接和/或胶粘)到具有四个封闭侧面的盒壳体。固定到壳体的子组件通常形成五侧面壳体。连接器可完全密封到壳体。
与壳体、子组件(例如，印刷电路板和连接器)和基板结合的密封剂可用于将电子控制单元的各种部件保持在一起。密封剂通常密封电子控制单元并提供部件之间的结合(或紧固)。由于印刷电路板的大部分外周区域结合在壳体和基板之间，因此在各种实施方案中可消除用于安装印刷电路板的常用紧固件。在其他实施方案中，可减少和/或移位多个紧固件和/或紧固件的位置，以避免妨碍模块的性能。
参考图1，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备100的透视图的图。在各种实施方案中，设备100可实现电子控制单元(或模块)。设备100通常包括上壳体102、下壳体(或盖或基板)104和子组件106。
上壳体102可被实现为非导电外壳。在与下壳体104和子组件106配合时，上壳体102可被构造为提供对环境密封的外壳。外壳可保护子组件106的部件和装置。上壳体102通常包括塑料或树脂类材料。在各种实施方案中，塑性材料可包括但不限于聚酰胺(NYLON)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、和/或树脂的各种组合物和/或填料。可以实现其他材料以满足特定应用的设计标准。
下壳体104可被实现为导电基板。下壳体104通常被构造成为设备100提供机械支撑、热冷却和电接地。在各种实施方案中，下壳体104可包括压铸铝基板。在另一个示例中，基板104可以实现为冲压钢基板。用金属材料实现基板104可有助于耗散由设备100内的电路产生的热。基板104通常被构造成为设备100提供安装占用空间。在示例中，基板104可以用RCM8安装占用空间来实现以简化测试。然而，可以实现其他占用空间以满足特定应用的设计标准。
子组件(或电组件)106可实现设备100的电子部件。子组件106可操作以执行一个或多个电功能。电功能可包括但不限于为设备100内的所有电部件提供至设备100外部的接地路径，将电输入从车辆中的不同电路传输到安装在设备100内的电子部件，监测车辆中的电子传感器的性能和/或将车辆中的加速度变化发送到安装在设备100中的电子部件。在各种实施方案中，子组件106通常包括板，该板具有附接到一个或多个印刷电路板的一个或多个集成连接器。板可被成形为在固定到上壳体102时形成组件100的第五侧。印刷电路板可包含被构造为执行电功能的电路。
参考图2，示出了示出根据本发明的示例实施方案的子组件106的实现方式的示意图。子组件106通常包括一个或多个连接器108、一个或多个印刷电路板110、板112和多根导线114。在各种实施方案中，板112可与连接器108一体形成以形成密封表面。在其他实施方案中，板112可与连接器108分开形成，并且随后接合在一起作为连接器108的一部分。导线114可在连接器108的引脚和/或插座与印刷电路板110之间提供多个电连接。导线114还可提供机械支撑，该机械支撑使印刷电路板110保持大致垂直于板112。
在示例实施方案中，连接器108通常包括72引脚连接器和52引脚连接器，以提供与印刷电路板110的电连接。在示例中，连接器108可被实现为1.8mm间距的纳型连接器。可实现其他数量的连接器、其他数量的引脚和/或其他数量的插座以满足特定应用的设计标准。
参考图3，示出了示出根据本发明的示例实施方案的上壳体102的实现方式的示意图。上壳体102通常被构造为多侧面(例如，四侧面)外壳。上壳体102的将与基板106相邻的侧面可以是敞开侧面120。上壳体102的将接受子组件106的侧面可以是敞开连接器侧面126。敞开侧面120和敞开连接器侧面126可为邻接侧面。上壳体102的其他四个侧面可形成外壳的封闭侧面。
搁架122可形成在邻接敞开侧面120的三个封闭侧面上。搁架122可设置在上壳体102内。搁架122可被构造为在子组件106固定到上壳体102时接纳印刷电路板110。
凸缘124可形成在邻接敞开侧面120的三个封闭侧面中。凸缘124的外表面可以是平面的以与基板104配合。凸缘124的高度可大于印刷电路板110和突出穿过印刷电路板110的任何导线114的厚度。
敞开连接器侧面126可具有被成形为接纳子组件106的板112的接口130。在各种实施方案中，子组件106的板112可被构造为完全遮盖上壳体102的敞开连接器侧面126。
支撑表面128可形成在上壳体102内。支撑表面128与由凸缘124形成的平面之间可存在间隙，以为印刷电路板110留出空间。
参考图4，示出了示出根据本发明的示例实施方案的部分组装的设备100的图。子组件106和上壳体102可固定在一起以形成五侧面盒，其中连接器108在盒外部。板112可通过焊接和/或胶粘接合到上壳体102。除了敞开侧面120之外，五侧面盒通常在所有方向上密封。
印刷电路板110可设置在搁架122上，其中印刷电路板110的一个侧面面向内并且另一侧面穿过敞开侧面120面向外。密封剂140的连续压条可围绕敞开侧面120的周边分配(或放置)。密封剂140的压条可至少与凸缘124和印刷电路板110重叠。在各种实施方案中，密封剂140的压条也可与子组件106的板112重叠。在一些实施方案中，密封剂140可为室温硫化(RTV)型密封剂。可以实现其他类型的密封剂以满足特定应用的设计标准。
参考图5，示出了示出根据本发明的示例实施方案的基板104的实现方式的图。基板104通常比上壳体102的敞开侧面120具有更大的面积。弹簧142a可以附接到基板104的面向印刷电路板110的侧面。弹簧142a可以焊接或铆接到基板104。
在各种实施方案中，弹簧142a可被实现为接触弹簧。接触弹簧142a可由导电材料(例如，金属)形成。接触弹簧142a可以提供从印刷电路板110到基板104的电路径。基板104还可包括用于将设备100固定在车辆(或结构)内就位的多个(例如，三个)孔。基板104的导电特征可允许电路径从印刷电路板110穿过接触弹簧142a继续到车辆结构并最终到车辆电源接地。
参考图6，示出了示出根据本发明的示例实施方案的螺旋弹簧142b的实现方式的图。螺旋弹簧142b可实现为代替接触弹簧142a。螺旋弹簧142b可由导电材料(例如，金属)形成。螺旋弹簧142b可以提供从印刷电路板110到基板104的电路径。
参考图7，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备100在组装期间的截面视图的图。在组装期间，已附接子组件106的上壳体102可被倒置，使得敞开侧面120面朝上。在上壳体102倒置的情况下，印刷电路板110的周边可搁置在搁架122上和凸缘124内。印刷电路板110的一部分也可搁置在支撑表面128上。
印刷电路板110的外边缘与凸缘124之间可存在间隙150。密封剂140的压条可被定位成与凸缘的内部部分、间隙150以及印刷电路板110的外部部分重叠。
在沉积密封剂140的压条之后，基板104可与上壳体102对准。弹簧142(例如，接触弹簧142a或螺旋弹簧142b)可与支撑表面128对准。
参考图8，示出了根据本发明的示例实施方案的设备100在基板104已固定到上壳体102之后的局部截面的图。在基板104已经与上壳体102对准之后，基板104可以朝向上壳体102向下按压。
基板104的向下移动可压缩密封剂140。压缩可迫使密封剂140进入间隙150中。间隙150中的密封剂140可有助于将印刷电路板110固定就位。由于密封剂140在大多数组装过程中是柔性的，因此印刷电路板110和凸缘124之间的公差可能比常见设计更宽松。
该压缩还可迫使密封剂140横向散布在印刷电路板110、凸缘124和基板104的内表面上。密封剂140的横向流动可以增加基板104和上壳体102之间以及基板104和印刷电路板110之间形成机械结合的表面积。
弹簧142可在支撑表面128上方接触印刷电路板110。支撑表面128可有助于防止印刷电路板110由于弹簧142施加的压缩力和/或设备100经历的冲击和振动而向下挠曲。
参考图9，示出了示出根据本发明的示例实施方案的组装好的设备100的完整截面视图的图。印刷电路板110可沿着周边被密封剂140捕获。印刷电路板110的部件侧面可面向上壳体102的内部152。密封剂140通常如图所示粘附到部件。
在各种实施方案中，基板104可包括包围上壳体102的凸缘154。凸缘154可在组装期间限制密封剂140的向外横向移动。凸缘154还可在车辆中的正常操作期间提供对密封剂140的保护。经压缩的密封剂140和任选的凸缘154通常提供最小密封，以防止流体渗透到上壳体102的内部152中。
参考图10，示出了示出根据本发明的示例实施方案的组装好的设备100的侧视图的图。当密封剂140固化时，组件100可如图10所示取向。在固化完成之后，设备100可准备好进行测试。设备100可旋转180度，使得上壳体102在基板104上方，如图1所示。当组件100安装在车辆/结构中时，基板104的顶部上的上壳体102可以是正常取向。在示例中，具有封围的印刷电路板110的设备100可实现可符合国际侵入防护标准的密封结合式电子控制单元。侵入标准可包括但不限于国际电工委员会(IEC)标准60529中规定的IP67侵入防护等级和外壳提供的防护等级(IP代码)”Ed.2.2(日内瓦：国际电工委员会，2013年)，它们对电外壳中提供的防止固体物体(包括手和手指等身体部位)、灰尘、意外接触和水侵入的防护等级进行分类。IP代码可包括但不限于轻度喷水(例如，IP53)、完全浸没至1米的深度持续30分钟(例如，IP67/68)以及密封至至多6psi的压力(例如，IP68)。在进行喷水和/或浸没测试之前，可指定将模块预热至85℃的压差。
参考图11，示出了根据本发明的示例实施方案的用于组装设备100的方法180的流程图。方法(或过程)180可使用典型的组装设备和技术在公共生产设施中实现。方法180通常包括步骤(或状态)182、步骤(或状态)184、步骤(或状态)186、决策步骤(或状态)188、步骤(或状态)190、步骤(或状态)和步骤(或状态)194。步骤182至194的顺序作为代表性示例示出。可以实现其他步骤顺序以满足特定应用的标准。
在步骤182中，连接器108以及相关联的部分112和114可与印刷电路板110组装以形成子组件106。在各种实施方案中，子组件106的电测试可包括在步骤182中。随后可在步骤184中将子组件106固定到上壳体102。在各种实施方案中，可使用典型的焊接技术将子组件106固定到上壳体102。在其他实施方案中，子组件106可用市售胶胶粘到上壳体102。当上壳体102和子组件106接合时，可形成五侧面盒。附接有子组件106的上壳体102随后可被定向成使得印刷电路板110的敞开侧面120/后侧面面向上。
在步骤186中，密封剂140的连续压条可分配在上壳体102和印刷电路板110(任选地板112)上。在步骤188中，弹簧142可附接到基板104。在各种实施方案中，步骤188可发生在步骤182至186中的任何一个或多个步骤之前、同时或之后。
在步骤190中，在密封剂140已施加的情况下，基板104可与上壳体102对准。在步骤192中，基板104可被压紧到密封剂140和上壳体102。基板104可封闭五侧面盒的敞开侧面120。压紧可导致密封剂140流入间隙150(参见图8)中并散布在印刷电路板110上。在步骤194中，密封剂140可通过固化工艺硬化，同时基板104和上壳体102保持在一起。固化的密封剂140通常将基板104、上壳体102和印刷电路板110结合在一起。固化工艺可包括但不限于热固化、湿固化、紫外光固化和/或化学固化。一旦固化完成，可任选地测试设备100。
在固化工艺期间，基板104和上壳体102可通过一个或多个机构保持在一起。在各种实施方案中，卡扣配合特征和/或螺纹紧固件可用于保持上壳体102和基板104之间的空间关系，同时密封剂140仍然是柔韧的。
参考图12，示出了示出根据本发明的示例实施方案的另一设备200的透视图的图。设备200可为设备100的变型。设备(或模块)200通常包括子组件106、上壳体202和下壳体(或盖或基板)204。上壳体202可为上壳体102的变型。基板204可以是基板104的变型。在一些变型中，上壳体202可包括分布在上壳体202的下边缘周围的多个任选的突片206(一个在图中可见)。在一些构型中，上壳体202还可包括分布在上壳体202的外周边周围的多个任选的插座207(两个在图中可见)。
突片206可被构造为接合下壳体204中的开口以提供卡扣配合，该卡扣配合向设置在上壳体202与下壳体204之间的密封剂140提供夹持力。当接合时，突片206可在密封剂140固化时保持上壳体202和下壳体204对准。在一些实施方案中，突片206可在没有插座207的情况下实现。在其他实施方案中，可实现突片206和插座207两者。
插座207可被构造成接纳螺纹紧固件(例如，螺钉)。当上壳体202和基板204彼此对准时，螺纹紧固件可以插入基板204中的孔中并且固定到上壳体204中的插座207内的螺纹。另选地，螺纹紧固件可插入插座207中并固定到基板204中的螺纹。在一些实施方案中，插座207可在没有突片206的情况下实现。螺纹紧固件可以在上壳体202和基板204被压紧在一起之前、期间或之后被拧紧。一旦完全拧紧，螺纹紧固件可在密封剂140固化时保持上壳体202和下壳体204对准。
参考图13，示出了示出根据本发明的示例实施方案的基板204的透视图的图。基板204通常包括多个任选的插座208和多个任选的开口210。插座208通常以上壳体202包括插座207的构型实现。开口210可在上壳体202包括突片206的构型中实现。
插座208可被构造为接纳用于将上壳体202牢固地组装到基板204的螺纹紧固件(例如，螺钉)。在一些实施方案中，插座208可包括螺纹以固定插入穿过上壳体202的插座207的螺纹紧固件。在其他实施方案中，插座208可为允许螺纹紧固件穿过并拧入上壳体202的插座207中的平滑孔。
参考图14，示出了示出根据本发明的示例实施方案的组装好的设备200的侧视图的图。当上壳体202组装到基板204时，上壳体202的突片206(在实现的情况下)可以接合基板204的开口210，以提供将上壳体202固位到基板204的卡扣配合。螺纹紧固件212(在实现的情况下)可用于将上壳体202固定到基板204。
可将预定义量的扭矩施加到螺纹紧固件212，以在上壳体202与基板204之间实现期望的夹持力。在示例中，螺纹紧固件212可被拧紧(施加扭矩)以提供每个螺钉67N的夹持力。可以实现其他扭矩量以满足特定应用的设计标准。
参考图15，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备300的一部分的实现方式的图。设备300可为设备100和/或设备200的变型。设备(或模块)300通常包括子组件306、上壳体302、下壳体(或盖或基板)(未示出)和焊接环(或零件)332。
上壳体302可以是上壳体102和/或上壳体202的变型。在一些变型中，上壳体302可包括敞开侧面320、敞开连接器侧面326、接口330、壳体焊接肋334、搁架122(未示出)、凸缘124(未示出)和支撑表面128(未示出)。敞开侧面320可为敞开侧面120的变型。敞开连接器侧面326可以是敞开连接器侧面126的变型。接口330可为接口130的变型。在各种实施方案中，上壳体302可包括突片206和/或插座207(如图12所示)。
子组件306可以是子组件106的变型。子组件306通常包括一个或多个连接器108、一个或多个印刷电路板110、导线114和板312。印刷电路板110可通过导线114连接到连接器108中的引脚和/或插座。
板312可以是板112的变型。板312可包括连接器焊接肋336。在各种实施方案中，板312可与连接器108一体形成以形成密封表面。在其他实施方案中，板312可与连接器108分开形成，并且随后接合在一起。
敞开连接器侧面326可具有成形为接纳子组件306的板312的接口330。在各种实施方案中，子组件306的板312可被构造为完全遮盖上壳体302的敞开连接器侧面326。
焊接环332可被构造为围绕连接器108通过并且物理地连接到壳体焊接肋334和连接器焊接肋336。在子组件306已定位在上壳体302中之后，焊接环332可附接到焊接肋334和336。上壳体302可支撑板312，使其免受在焊接过程期间施加的焊接力。
壳体焊接肋334可从上壳体302面向外。壳体焊接肋334可沿接口330的三个侧面遵循周边。壳体焊接肋334通常被构造成焊接到焊接环332。
连接器焊接肋336可围绕板312的周边形成。连接器肋336可背离上壳体302。连接器焊接肋336通常被构造成焊接到焊接环332。
参考图16，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备300的一部分的截面视图的图。板312可设置在上壳体302的接口330(图15)中。焊接环332可与焊接肋334至336物理接触。
焊接环332和焊接肋334至336通常在焊接过程期间消除上壳体302和板312之间的任何相对运动。在焊接过程期间，仅上壳体302上的焊接肋334和板312上的焊接肋336可熔化，因此仅焊接环332和焊接肋334至336可移动。由于焊接激光仅穿过焊接环322，因此板312可由不易透射焊接激光的材料制成。
参考图17，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备300在组装之后的一部分的透视图的图。焊接环332可提供板312和上壳体302之间的永久性连接。
焊接环322和焊接肋334至336可在上壳体302和子组件306之间提供结构稳固的接口。除了焊接肋334至336之外，上壳体302和子组件306可不经历其他运动。一旦焊接就位，焊接环322通常将子组件306密封到上壳体302。如果设计了未密封型式的组件300，则可省略焊接环322而不损失任何功能。
参考图18，示出了示出根据本发明的示例实施方案的另一设备400的一部分的图。设备400可为设备100、设备200和/或设备300的变型。设备(或模块)400通常包括上壳体402、子组件(未示出)和基板(未示出)。上壳体402可为上壳体102、202和/或302的变型。子组件可以是子组件106和/或306的变型。子组件可包括板412。板412可以是板112和/或312的变型。设备400通常示出了弹簧加载设计，该弹簧加载设计可具有柔性特征以在上壳体402和板412之间提供紧密配合。在各种实施方案中，上壳体402可为激光不透明的。在其他实施方案中，上壳体402可为激光半透明的。
板412通常包括突片440和柔性构件442。突片440和柔性构件442可围绕板412的接触上壳体402的三个侧面延伸。
上壳体402通常包括凹槽(或狭槽)444、拐角446、任选的脊448和另一个任选的脊450。凹槽444、拐角446、脊448和脊450可围绕上壳体的接触板412的三个侧面延伸。凹槽444可被成形为使得板412的突片440可插入到凹槽444中。
参考图19，示出了示出根据本发明的示例实施方案的弹簧加载焊接的图。图19的弹簧加载设计通常使板412的突片442沿上壳体402的三个侧面插入到凹槽444中。在一些实施方案中，所示的设计可不包括脊448。柔性构件442的自由端通常可以背离脊450(示出)延伸，并且如果实现的话，背离脊448(未示出)延伸。柔性构件442可以弯曲，直到与脊450接触。在弯曲时，柔性构件442还可以压靠拐角446以提供预加载(或干涉)点460。预加载点460通常在板412与上壳体402之间提供紧密配合。焊接激光462可用于将柔性构件442焊接到上壳体402的脊450。焊接激光462可被引导穿过柔性构件442。所得的焊接可满足部件402和412之间的密封标准，并且可增加机械固位。
参考图20，示出了示出根据本发明的示例实施方案的另一个弹簧加载焊接的图。图20的弹簧加载设计通常使板412的突片442沿上壳体402的三个侧面插入到凹槽444中。柔性构件442的自由端通常可以背离脊448和脊450延伸。柔性构件442可以弯曲，直到与脊448和脊450接触。在弯曲时，柔性构件442可压靠脊448以提供预加载点460。焊接激光462可用于将柔性构件442焊接到脊450。焊接激光462可被引导穿过柔性构件442。所得的焊接可满足部件402和412之间的密封标准，并且可增加机械固位。
参考图21，示出了示出根据本发明的示例实施方案的又一个弹簧加载焊接的图。图21的弹簧加载设计通常使板412的突片442沿上壳体402的三个侧面插入到凹槽444中。在一些实施方案中，所示的设计可不包括脊450。柔性构件442的自由端通常可以背离脊448延伸，并且如果实现的话，背离脊450延伸。柔性构件442可以弯曲，直到与脊448和上壳体402的外侧边缘接触。在弯曲时，柔性构件442可压靠脊448以提供预加载点460。焊接激光462可用于将柔性构件442焊接到上壳体402的外侧边缘。焊接激光462可被引导穿过上壳体402。所得的焊接可满足部件402和412之间的密封标准，并且可增加机械固位。
参考图22，示出了示出根据本发明的示例实施方案的设备400a的一部分的图。设备400a可为设备100、设备200、设备300和/或设备400的变型。设备(或模块)400a通常包括上壳体402a、子组件(未示出)和基板(未示出)。上壳体402a可以是上壳体102、202、302和/或402的变型。子组件可以是子组件106和/或306的变型。子组件可包括板412a。板412a可以是板112、312和/或412的变型。设备400a通常示出了弹簧加载设计，该弹簧加载设计可在上壳体402a上具有柔性特征以在上壳体402a和板412a之间提供紧密配合。在各种实施方案中，上壳体402a可为激光半透明的。
板412a通常包括脊452。脊452可围绕接板412a的接触上壳体402a的三个侧面延伸。
上壳体402a通常包括凹槽444(参见图18)、凸缘454和梁456。凹槽444、凸缘454和梁456可围绕上壳体402a的接触板412a的三个侧面延伸。凹槽444可被成形为使得板412a的脊452可插入到凹槽444中。
在板412a和脊452配合到上壳体402a的情况下，梁456的自由端可通过脊452背离板412a弯曲。在弯曲时，梁456可压靠脊452的拐角以提供预加载(或干涉)点460。预加载点460通常在板412a与上壳体402a之间提供紧密配合。焊接激光462可用于将梁456焊接到脊452。焊接激光462可被引导穿过梁456。所得的焊接可满足部件402a和412a之间的密封标准，并且可增加机械固位。
预加载设计通常消除连接器和上壳体之间的相对运动。预加载设计可在上壳体和连接器之间提供结构稳固的接口。在各种实施方案中，焊接的唯一功能可用于密封。如果期望未密封型式的模块，则可省略焊接工艺。
设备100/200/300/400/400a通常提供优于常规设计的若干优点。具体地，在设备中可不使用螺钉，因此可不执行围绕对应的螺钉插座进行密封的步骤。此外，在上壳体中不为螺钉适配金属插件。印刷电路板到上壳体的机械紧固可通过密封剂来实现。组件可通过IP67测试和更高的密封标准。
如果紧固件被实现为在组件的寿命期间将上壳体和基板保持在一起，则紧固件可被包括在密封区域的外侧。紧固件可包括但不限于突片和开口、螺钉和/或用于完整组装的压入配合设计。
由于基板可由导电材料(例如，金属)制成，因此可增强设备的电磁兼容性(EMC)性能。可将组合的连接器/板焊接到上壳体，从而形成密封模块并将连接器保持就位。方法180还可用于将塑料型基板焊接或粘附到上壳体。
设备100/200/300/400/400a的设计和组装技术可具有成本效益并且改善模块的性能(关于密封、机械传递函数和EMC性能)的优点。将子组件焊接/胶粘到上壳体可避免在连接器板与壳体的接口处分配密封剂。由于所分配的密封剂可吸收部件变形，因此可允许更大的零件和组装公差。此外，可实现单个密封剂分配操作以密封整个模块。
与具有塑料壳体和塑料盖的ECU设计相比，金属型基板可提供增强的机械传递函数(MTF)。与连接器包覆成型在壳体中的类似壳体相比，该设备可具有更低的成本。因为没有紧固件穿过印刷电路板或穿过外壳的内部，所以可为印刷电路板上的电子部件提供增大的面积。
方法180还可实现更简单的装配线，这是因为连接器在附接到上壳体时可完全密封到上壳体。将子组件焊接/胶粘到上壳体可在上壳体和连接器与板之间提供稳固的密封。最终设备可为机械坚固的，因为连接器和板在焊接/胶粘到上壳体时现在可为结构部件。
在图1至图22的图中示出的功能和结构可以使用常规的通用处理器、数字计算机、微处理器、微控制器、分布式计算机资源和/或类似的计算机器(其根据本说明书的教导内容进行编程)中的一者或多者来设计、建模、仿真和/或模拟，这对于相关领域的技术人员来说是显而易见的。基于本公开的教导内容，熟练的程序员可以容易地准备适当的软件、固件、编码、例程、指令、操作码、微代码和/或程序模块，这对于相关领域的技术人员来说也是显而易见的。软件通常体现在一个或若干介质中，例如非暂态存储介质，并且可以由一个或多个处理器顺序地或并行地执行。
当在本文中结合“是”和动词使用时，术语“可以”和“通常”意味着传达该描述是示例性的并且被认为足够宽以包含本公开中呈现的两个具体示例以及可以基于本公开得出的替代示例的意图。如本文所用的术语“可以”和“通常”不应该被解释为必然意味着省略对应元件的愿望或可能性。
虽然已经参考其实施方案具体示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.一种用于实现电子控制单元的设备，包括：
壳体，所述壳体沿着敞开侧面具有搁架和凸缘；
电路板，所述电路板（i）设置在所述壳体的所述搁架上和所述壳体的所述凸缘内并且（ii）固定到所述壳体；
密封剂，所述密封剂（i）穿过所述壳体的所述敞开侧面分配并且（ii）沿着所述凸缘和所述电路板之间的间隙分配；和
基板，所述基板被压紧到所述壳体，从而使原本位于所述电路板的面向所述基板的表面上的所述密封剂在（i）所述基板和所述电路板之间以及在（ii）所述基板和所述凸缘之间流动，其中，所述基板被构造为冲压金属基板，并且，所述基板不具有延伸进入所述密封剂中的突出部。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述密封剂被固化以将所述电路板、所述壳体和所述基板结合在一起作为所述电子控制单元。
3.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括连接器，在所述电路板设置在所述搁架上之前，所述连接器组装到所述电路板以形成子组件。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述连接器和所述壳体之间的接口不含所述密封剂。
5.根据权利要求3或4中所述的设备，其中所述连接器焊接到所述壳体。
6.根据权利要求3所述的设备，所述设备进一步包括板，所述板（i）设置在所述连接器和所述壳体之间并且（ii）焊接到所述连接器。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述壳体仅通过所述密封剂固定到所述基板。
8.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括一个或多个紧固件，所述一个或多个紧固件被构造成在所述密封剂的外部将所述壳体固定到所述基板。
9.根据权利要求1所述的设备，其中在将所述基板所述压紧到所述壳体之前，在已经施加所述密封剂的情况下，将所述基板与所述壳体对准。
10.根据权利要求1或9所述的设备，其中所述密封剂作为连续压条沿所述电路板的周边分配。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述密封剂提供最小密封以防止流体渗透到所述壳体的内部中。
12.一种用于组装电子控制单元的方法，所述方法包括以下步骤：
将电路板固定到壳体，其中（i）所述壳体沿着敞开侧面具有搁架和凸缘，并且（ii）所述电路板设置在所述搁架上和所述凸缘内；
（i）穿过所述壳体的所述敞开侧面并且（ii）沿着所述凸缘和所述电路板之间的间隙分配密封剂；以及
将基板压紧到所述壳体，从而使原本位于所述电路板的面向所述基板的表面上的所述密封剂在（i）所述基板和所述电路板之间以及在（ii）所述基板和所述凸缘之间流动，其中，所述基板被构造为冲压金属基板，并且，所述基板不具有延伸进入所述密封剂中的突出部。
13.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
固化所述密封剂以将所述电路板、所述壳体和所述基板结合在一起作为所述电子控制单元。
14.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
在所述电路板设置在所述搁架上之前将连接器组装到所述电路板以形成子组件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述连接器和所述壳体之间的接口不含所述密封剂。
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