CN114097143A

CN114097143A - 雷达装置

Info

Publication number: CN114097143A
Application number: CN202080048819.9A
Authority: CN
Inventors: 田井中佑介; 新带亮; 川野晋司
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-02-25
Also published as: WO2021006177A1; JP7230713B2; JP2021012082A; DE112020003220T5; US20220132711A1

Abstract

本发明提供一种雷达装置(1)，具备基板(3)、安装于上述基板的高频IC(5)、与上述高频IC对置的金属壳体(11)、以及电波吸收散热单元(9)。电波吸收散热单元覆盖上述高频IC的至少一部分。电波吸收散热单元与上述金属壳体接触。电波吸收散热单元包含电波吸收散热凝胶(9)。

Description

雷达装置

相关申请的交叉引用：本国际申请主张基于在2019年7月5日向日本专利厅申请的日本专利申请第2019-125991号的优先权，通过参照将日本专利申请第2019-125991号的所有内容引用到本国际申请中。

技术领域

本公开涉及雷达装置。

背景技术

雷达装置具备MMIC(Monolithic Microwave IC：单片微波IC)等高频IC。为了应对外来噪声，高频IC由屏蔽罩覆盖。在专利文献1中公开了与屏蔽罩相关的技术。

专利文献1：日本特开2018-207040号公报

发明人详细研究的结果是发现了以下的课题。在屏蔽罩内，从发送信道向接收信道的电场的环绕增强，接收的基底噪声上升。其结果是，雷达装置中的S/N比劣化，雷达装置的检测距离变短。为了抑制基底噪声，考虑在屏蔽罩的内表面安装电波吸收体。

另外，需要散热高频IC产生的热量。为了进行散热，考虑在高频IC与屏蔽罩之间填充散热凝胶。

当在高频IC与屏蔽罩之间填充了散热凝胶的情况下，只能在屏蔽罩中远离高频IC的部分安装电波吸收体。由于电场的环绕在高频IC的附近显著，因此安装于远离高频IC的部分的电波吸收体无法充分抑制基底噪声。

发明内容

在本公开的一个方面中，优选提供一种雷达装置，该雷达装置能够散热高频IC产生的热量，并且能够抑制由高频IC引起的基底噪声。

本公开的一个方面是雷达装置，具备：基板；高频IC，安装于上述基板；金属壳体，与上述高频IC对置；以及电波吸收散热单元，覆盖上述高频IC的至少一部分，并且电波吸收散热单元与上述金属壳体接触，上述电波吸收散热单元包含电波吸收散热凝胶。

作为本公开的一个方面的雷达装置具备电波吸收散热单元。电波吸收散热单元覆盖高频IC的至少一部分，并且与金属壳体接触。高频IC产生的热量经由电波吸收散热单元传递到金属壳体。因而，作为本公开的一个方面的雷达装置能够高效地散热高频IC产生的热量。

另外，电波吸收散热单元吸收高频IC产生的电波。由于电波吸收散热单元覆盖高频IC的至少一部分，因此吸收电波的效果更高。因而，作为本公开的一个方面的雷达装置能够抑制由高频IC引起的基底噪声。

附图说明

图1是表示第一实施方式的雷达装置的结构的侧剖视图。

图2是表示第二实施方式的雷达装置的结构的侧剖视图。

图3是表示从金属壳体侧的视角观察的屏蔽罩的结构的立体图。

图4是表示从基板侧的视角观察的屏蔽罩的结构的立体图。

图5是表示第三实施方式的雷达装置的结构的侧剖视图。

图6是表示从基板侧的视角观察的屏蔽罩的结构的立体图。

图7是表示第四实施方式的雷达装置的结构的侧剖视图。

具体实施方式

参照附图对本公开的示例性的实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

1.雷达装置1的结构

基于图1对雷达装置1的结构进行说明。雷达装置1例如是车载装置。雷达装置1例如用于先进驾驶辅助系统、自动驾驶等。雷达装置1例如是毫米波雷达。

如图1所示，雷达装置1具备基板3、MMIC5、金属壳体11、电波吸收散热凝胶9以及电波吸收散热凝胶12。MMIC5安装于基板3中的与金属壳体11对置的面。MMIC5对应于高频IC。在本实施方式中，电波吸收散热凝胶9对应于电波吸收散热单元。

金属壳体11是雷达装置1的壳体的一部分。金属壳体11与基板3以及MMIC5对置。金属壳体11具备凸部21和侧壁部22。凸部21是金属壳体11中的向基板3侧突出的部分。

从基板3的厚度方向观察，凸部21处于与MMIC5重叠的位置。另外，从基板3的厚度方向观察，凸部21的范围包含MMIC5。以下，将凸部21中与MMIC5对置的面设为凝胶接触面21A。

凝胶接触面21A的形状基本上是平坦的。但是，凝胶接触面21A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。表面粗糙度Rz的测定方法是使用触针式粗糙度仪的方法。在凝胶接触面21A与MMIC5之间存在间隙。凝胶接触面21A比金属壳体11中的凸部21与侧壁部22之间的部分(以下，为周边部20)更靠近基板3。

侧壁部22是向基板3侧延伸的壁状部件。从基板3的厚度方向观察，侧壁部22配置为遍及凸部21的整周地包围凸部21。以下，将侧壁部22中与基板3对置的面设为凝胶接触面22A。凝胶接触面22A的形状基本上是平坦的。但是，凝胶接触面22A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。在凝胶接触面22A与基板3之间存在间隙。

电波吸收散热凝胶9填充于MMIC5与凝胶接触面21A之间。电波吸收散热凝胶9与MMIC5接触。电波吸收散热凝胶9覆盖MMIC5中的与金属壳体11对置的面的大部分。例如，电波吸收散热凝胶9覆盖MMIC5中的与金属壳体11对置的整个面。

另外，电波吸收散热凝胶9与凝胶接触面21A接触。如上所述，凝胶接触面21A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。

优选电波吸收散热凝胶9的热导率例如为0.1W/m·K以上且1W/m·K以上。另外，在制备由与电波吸收散热凝胶9相同的材料构成的厚度1mm的试样，并测定该试样的电磁屏蔽量的情况下，优选电磁屏蔽量的测定值例如为1dB以上且10dB以上。用于电磁屏蔽量的测定的电磁波的波长为4mm。

电波吸收散热凝胶9例如包括树脂、散热用填料、以及电波吸收用填料。作为树脂，例如可举出硅酮系树脂等。作为散热用填料，例如可举出导热性粉体等。作为导热性粉体，例如可举出氧化物、氮化物、碳化物等。作为氧化物，例如可举出氧化铝等。作为氮化物，例如可举出氮化硼等。作为碳化物，例如可举出碳化硅等。散热用填料可以由一种物质构成，也可以是多种物质的混合物。

作为电波吸收用填料，例如可举出磁性粉体等。作为磁性粉体，例如可举出铁氧体、羰基铁、扁平状的磁性金属粉体等。电波吸收用填料可以由一种物质构成，也可以是多种物质的混合物。

散热用填料的配合量越多，电波吸收散热凝胶9的热导率越高。电波吸收用填料的配合量越多，电波吸收散热凝胶9的电磁屏蔽量越高。

电波吸收散热凝胶9的厚度例如为0.1mm以上且2.0mm以下。电波吸收散热凝胶9例如能够通过将与电波吸收散热凝胶9对应的材料涂覆于MMIC5或者凝胶接触面21A而形成。

电波吸收散热凝胶12填充于凝胶接触面22A与基板3之间。电波吸收散热凝胶12例如具有与电波吸收散热凝胶9相同的组成。电波吸收散热凝胶12对应于电波吸收凝胶。此外，也可以代替电波吸收散热凝胶12，使用散热的功能较低的电波吸收凝胶。散热的功能较低的电波吸收凝胶例如在电波吸收的功能方面与电波吸收散热凝胶9相同。

电波吸收散热凝胶12的厚度例如为0.1mm以上且2.0mm以下。电波吸收散热凝胶12例如能够通过将与电波吸收散热凝胶12对应的材料涂覆于凝胶接触面22A或者基板3而形成。

2.雷达装置1起到的效果

(1A)雷达装置1具备电波吸收散热凝胶9。电波吸收散热凝胶9覆盖MMIC5的至少一部分，并且与金属壳体11接触。MMIC5产生的热量经由电波吸收散热凝胶9传递到金属壳体11。因此，雷达装置1能够有效地散热MMIC5产生的热量。

另外，电波吸收散热凝胶9吸收MMIC5产生的电波。由于电波吸收散热凝胶9覆盖MMIC5的至少一部分，因此吸收电波的效果更高。因而，雷达装置1能够抑制由MMIC5引起的基底噪声。

(1B)金属壳体11在与MMIC5对置的部分具备凸部21。凸部21向MMIC5侧突出。电波吸收散热凝胶9与凸部21接触。因此，与没有凸部21的情况相比，电波吸收散热凝胶9的厚度较薄。其结果是，雷达装置1能够进一步有效地散热MMIC5产生的热量。

另外，金属壳体11具备周边部20。周边部20与基板3的距离大于凸部21与基板3的距离。因此，能够在基板3中的与周边部20对置的部分安装高度较高的部件。另外，金属壳体11具备侧壁部22。侧壁部22能够抑制外来噪声。

(1C)假设将侧壁部22直接按压在基板3上，则基板3翘曲，产生焊接应力，焊接寿命降低。在雷达装置1中，在侧壁部22与基板3之间存在间隙，并在该间隙中填充有电波吸收散热凝胶12。因此，雷达装置1能够抑制焊接寿命的降低。另外，在雷达装置1中，由于侧壁部22与基板3之间的间隙被电波吸收散热凝胶12堵塞，因此能够进一步抑制外来噪声。

(1D)凝胶接触面21A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。因此，电波吸收散热凝胶9对凝胶接触面21A的附着力较高。其结果是，能够抑制电波吸收散热凝胶9从本来的位置垂下。

另外，凝胶接触面22A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。因此，电波吸收散热凝胶12对凝胶接触面22A的附着力较高。其结果是，能够抑制电波吸收散热凝胶12从本来的位置垂下。

＜第二实施方式＞

1.与第一实施方式的不同点

第二实施方式由于基本结构与第一实施方式相同，因此以下对不同点进行说明。此外，与第一实施方式相同的附图标记表示相同的结构，参照之前的说明。与上述的第一实施方式对比，第二实施方式在以下方面不同。

如图2所示，第二实施方式的雷达装置1还具备屏蔽罩7、外壳支承部13以及电波吸收散热凝胶23。在第二实施方式中，屏蔽罩7、电波吸收散热凝胶9以及电波吸收散热凝胶23对应于电波吸收散热单元。

如图2所示，外壳支承部13安装于基板3中的与金属壳体11对置的面。外壳支承部13是配置为包围MMIC5的壁状部件。外壳支承部13由金属构成。

如图2所示，屏蔽罩7被收纳于由金属壳体11和基板3包围的空间。如图2～图4所示，屏蔽罩7是基板3侧开口的箱状的部件。屏蔽罩7具备顶板部15和侧面部17。顶板部15是与基板3对置的板状的部件。在顶板部15与基板3之间存在空间。侧面部17是从顶板部15的外周部向基板3延伸的板状的部件。侧面部17遍及顶板部15的整周来设置。屏蔽罩7由金属构成。

如图2所示，通过将外壳支承部13插入至侧面部17的内侧，将屏蔽罩7安装于基板3。在将屏蔽罩7安装于基板3时，屏蔽罩7收纳MMIC5。屏蔽罩7抑制外来噪声。

屏蔽罩7具备凸部19。凸部19是顶板部15中的向MMIC5侧突出的部分。凸部19位于顶板部15的中央。从基板3的厚度方向观察，凸部19处于与MMIC5、电波吸收散热凝胶9、电波吸收散热凝胶23以及凸部21重叠的位置。另外，从基板3的厚度方向观察，凸部19的范围包含MMIC5、电波吸收散热凝胶9以及电波吸收散热凝胶23。

以下，将凸部19中的与MMIC5对置的面设为凝胶接触面19A。凝胶接触面19A的形状基本上是平坦的。但是，凝胶接触面19A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。

在凝胶接触面19A与MMIC5之间存在间隙。凝胶接触面19A比顶板部15中的凸部19以外的部分(以下，为周边部31)更靠近基板3。

电波吸收散热凝胶9填充于MMIC5与凝胶接触面19A之间。电波吸收散热凝胶9与MMIC5接触。电波吸收散热凝胶9覆盖MMIC5中的与屏蔽罩7对置的面的大部分。电波吸收散热凝胶9例如覆盖MMIC5中的与屏蔽罩7对置的整个面。

另外，电波吸收散热凝胶9与凝胶接触面19A接触。如上所述，凝胶接触面19A的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。

在凸部19与凝胶接触面21A之间存在间隙。电波吸收散热凝胶23填充于凸部19与凝胶接触面21A之间。电波吸收散热凝胶23与凸部19以及凝胶接触面21A接触。电波吸收散热凝胶23例如具有与电波吸收散热凝胶9相同的组成。此外，也可以代替电波吸收散热凝胶23，使用电波吸收的功能较低的散热凝胶。电波吸收的功能较低的散热凝胶例如在散热的功能方面与电波吸收散热凝胶9相同。

电波吸收散热凝胶23的厚度例如为0.1mm以上且2.0mm以下。电波吸收散热凝胶23例如能够通过将与电波吸收散热凝胶23对应的材料涂覆于凸部19或者凝胶接触面21A而形成。

2.雷达装置1起到的效果

根据以上详细叙述的第二实施方式，起到与上述的第一实施方式同样的效果。但是，在第二实施方式中，屏蔽罩7、电波吸收散热凝胶9以及电波吸收散热凝胶23起到与第一实施方式中的电波吸收散热凝胶9同样的效果。并且，根据第二实施方式，起到以下的效果。

(2A)雷达装置1具备屏蔽罩7。屏蔽罩7收纳MMIC5。因此，雷达装置1的电磁波屏蔽效果更高。

＜第三实施方式＞

1.与第二实施方式的不同点

第三实施方式由于基本结构与第二实施方式相同，因此以下对不同点进行说明。此外，与第二实施方式相同的附图标记表示相同的结构，参照之前的说明。

在上述的第二实施方式中，在周边部31没有安装部件。与此相对，在第三实施方式中，如图5、图6所示，与第二实施方式不同的点在于，在周边部31的内表面设置有电波吸收体25。

如图6所示，电波吸收体25配置为包围凸部19。从基板3的厚度方向观察，电波吸收体25配置为包围MMIC5。电波吸收体25例如包含电波吸收用填料。作为电波吸收用填料，例如可举出磁性粉体等。作为磁性粉体，例如可举出铁氧体、羰基铁、扁平状的磁性金属粉体等。电波吸收用填料可以由一种物质构成，也可以是多种物质的混合物。电波吸收体25是板状的部件。电波吸收体25吸收MMIC5产生的电波。

2.雷达装置1起到的效果

根据以上详细叙述的第三实施方式，起到上述的第二实施方式的效果，还起到以下的效果。

(3A)雷达装置1还具备电波吸收体25。电波吸收体25设置于屏蔽罩7的内表面。电波吸收体25吸收MMIC5产生的电波。因而，雷达装置1能够进一步抑制由MMIC5引起的基底噪声。

＜第四实施方式＞

1.与第一实施方式的不同点

第四实施方式由于基本结构与第一实施方式相同，因此以下对不同点进行说明。此外，与第一实施方式相同的附图标记表示相同的结构，参照之前的说明。

在第四实施方式中，如图7所示，除了第一实施方式的结构之外，还具备屏蔽罩7。

屏蔽罩7收纳于由金属壳体11和基板3包围的空间。屏蔽罩7是基板3侧开口的箱状的部件。屏蔽罩7具备顶板部15和侧面部17。顶板部15是与基板3对置的板状的部件。在顶板部15与基板3之间存在空间。

侧面部17是从顶板部15的外周部向基板3延伸的板状的部件。侧面部17遍及顶板部15的整周来设置。屏蔽罩7由金属构成。屏蔽罩7收纳MMIC5。屏蔽罩7抑制外来噪声。

顶板部15在与MMIC5对置的部分具备开口部27。开口部27位于顶板部15的中央。开口部27是贯通顶板部15的孔。电波吸收散热凝胶9穿过开口部27。电波吸收散热凝胶9与开口部27的内边缘29接触。

2.雷达装置1起到的效果

根据以上详细叙述的第四实施方式，起到上述的第一实施方式的效果，并且起到以下的效果。

(4A)雷达装置1具备屏蔽罩7。屏蔽罩7收纳MMIC5。因此，雷达装置1的电磁波屏蔽效果更高。

(4B)与如第二实施方式那样，分别设置电波吸收散热凝胶9以及电波吸收散热凝胶23的情况相比，根据第四实施方式，仅设置电波吸收散热凝胶9即可。因此，能够简化设置电波吸收散热凝胶9的工序。其结果是，能够降低雷达装置1的制造成本。

＜其他实施方式＞

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形来实施。

(1)在上述实施方式中，雷达装置1具备MMIC5，但并不限定于此。例如，雷达装置1也可以具备MMIC5以外的高频IC。

(2)可以通过多个构成要素实现上述实施方式中的一个构成要素所具有的多个功能、或者通过多个构成要素来实现一个构成要素所具有的一个功能。另外，也可以通过一个构成要素来实现多个构成要素所具有的多个功能、或者通过一个构成要素来实现由多个构成要素实现的一个功能。另外，也可以省略上述实施方式的结构的一部分。另外，也可以对其他上述实施方式的结构附加或者置换上述实施方式的结构的至少一部分。

(3)除了上述的雷达装置1之外，也能够以将该雷达装置1作为构成要素的系统、雷达装置1的制造方法等各种方式来实现本公开。

Claims

1.一种雷达装置(1)，具备：

基板(3)；

高频IC(5)，安装于上述基板；

金属壳体(11)，与上述高频IC对置；以及

电波吸收散热单元(7、9、23)，覆盖上述高频IC的至少一部分，并且上述电波吸收散热单元与上述金属壳体接触，

上述电波吸收散热单元包含电波吸收散热凝胶(9)。

2.根据权利要求1所述的雷达装置，其中，

上述金属壳体具备：

凸部(21)，向上述高频IC侧突出；

侧壁部(22)，配置为包围上述凸部，并向上述基板侧延伸，

上述电波吸收散热单元与上述凸部接触。

3.根据权利要求2所述的雷达装置，其中，

还具备电波吸收凝胶(12)，上述电波吸收凝胶填充于上述侧壁部与上述基板之间。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的雷达装置，其中，

上述金属壳体还具备凝胶接触面(21A)，上述凝胶接触面与上述电波吸收散热凝胶接触，

上述凝胶接触面的表面粗糙度Rz为10以上且1000以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的雷达装置，其中，

上述电波吸收散热单元包括屏蔽罩(7)和上述电波吸收散热凝胶，其中，上述屏蔽罩收纳上述高频IC。

6.根据权利要求5所述的雷达装置，其中，

还具备电波吸收体(25)，上述电波吸收体设置于上述屏蔽罩的内表面。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的雷达装置，其中，

还具备屏蔽罩(7)，上述屏蔽罩收纳上述高频IC，

上述屏蔽罩在与上述高频IC对置的部分具备开口部(27)，

上述电波吸收散热单元穿过上述开口部。