DE102006018457A1

DE102006018457A1 - Elektronische Schaltungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006018457A1
Application number: DE102006018457A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Kariya Sugimoto; Mitsuru Kariya Nakagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US7495183B2; CN1856229A; KR20060110228A; JP2006303106A; KR100774060B1; CN100556255C; US20060250756A1

Abstract

Eine elektronische Schaltungsvorrichtung (1) weist ein Gehäuse (4), eine Platine (2), auf welcher elektronische Glieder (31) und Leistungstransistoren (32) montiert sind, sowie einen Verbinder (5) zum Verbinden der Platine (2) mit einer externen elektrischen Schaltung auf. Das Gehäuse (4) wird durch ein Harz einfügegeformt, wobei die Platine (2), auf welcher die elektronischen Glieder (31), die Leistungstransistoren (32) und der Verbinder (5) montiert worden sind, an einer vorbestimmten Position in einer Pressform zum Formen des Gehäuses (4) durch das Harz gehalten wird. In der elektronischen Schaltungsvorrichtung (1) kann somit eine Beschädigung der Schaltungskomponenten (31, 32) sowie ein Lärm aufgrund einer Vibrationsanregung begrenzt werden, ohne die Anzahl der Aufbauglieder der elektronischen Schaltungsvorrichtung (1) zu erhöhen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsvorrichtung.
Eine elektronische Schaltungsvorrichtung ist im allgemeinen zum Steuern des Betriebs verschiedener in einem Fahrzeug oder dergleichen montierter elektrischer Vorrichtungen vorgesehen.

7 zeigt eine Motor-ECU 100 als eine herkömmliche elektronische Schaltungsvorrichtung. Die Motor-ECU 100 weist eine Platine 101 auf, auf welcher Schaltungskomponenten (nicht gezeigt) montiert sind. Die Platine 101 ist in einem Gehäuse 102 fest aufgenommen. Das Gehäuse 102 enthält einen Aufnahmeabschnitt 103 und eine Abdeckung 104. Die Abdeckung 104 wird an dem Aufnahmeabschnitt 103 befestigt, nachdem die Platine 101 in dem Aufnahmeabschnitt 103 gehalten wird. Die Platine 101 ist somit in dem Aufnahmeabschnitt 103 befestigt.

Ein Verbinder 105 zum elektrischen Verbinden der Motor-ECU 100 mit einer externen elektrischen Schaltung ist an der Platine 101 befestigt. Der Verbinder 105 ist von einer in der Abdeckung 104 angeordneten Öffnung 104a partiell an das äußere des Gehäuses 102 exponiert, um in der Lage zu sein, eine elektrische Verbindung mit der externen elektrischen Schaltung herzustellen, während die Platine 101 in dem Gehäuse 102 befestigt ist.

In diesem Fall ist es jedoch schwierig zu verhindern, dass Fremdkörper wie zum Beispiel Wasser in das Gehäuse 102 eindringen. Darüber hinaus besteht zwischen dem Gehäuse 102 und der Platine 101 ein winziger Spalt. Wenn die Motor-ECU 100 durch eine externe Vibration angeregt wird, vibriert die Platine 101 somit in dem Gehäuse 102 und verursacht ein ungewöhnliches Geräusch (Lärm), oder die Schaltungskomponenten lösen sich (deviate) von der Platine 101 oder dergleichen.

Da die Anzahl der Aufbauglieder der herkömmlichen elektronischen Schaltungsvorrichtung des weiteren groß ist, nimmt die Montagearbeit zu.

In Anbetracht der oben beschriebenen Nachteile ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektronische Schaltungsvorrichtung vorzusehen, in welcher ein Lärm, sowie eine Beschädigung der Schaltungskomponenten aufgrund einer Vibrationsanregung der elektronischen Schaltungsvorrichtung begrenzt wird, ohne ihre Anzahl von Aufbaugliedern zu erhöhen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische Schaltungsvorrichtung mit einer Platine versehen, auf welcher eine Mehrzahl von Schaltungskomponenten, ein Verbinder, welcher auf der Platine zum Verbinden der Platine mit einer externen elektrischen Schaltung montiert ist und ein aus Harz bestehendes Gehäuse montiert sind. Das Gehäuse ist derart geformt, so dass dieses einen Teil des Verbinders, die gesamte Platine und die Schaltungskomponenten in dem Harz einschließt.

Ein Verfahren zum Formen des Gehäuses und ein Verfahren zum Befestigen der Platine in dem Gehäuse können somit durch Durchführen eines einzelnen Verfahrens, in welchem die gesamte Platine und die Schaltungskomponenten, sowie ein Teil des Verbinders durch das Harz eingeschlossen werden, durchgeführt werden. Die Anzahl der Aufbauglieder und die Montage bzw. Befestigungsarbeit der elektronischen Schaltungsvorrichtung kann deshalb verringert werden.

Da die Platine darüber hinaus mit dem Gehäuse engen Kontakt bildet, kann ein Lärm (aufgrund einer relativen Bewegung zwischen der Platine und dem Gehäuse) und eine Fehlfunktion (zum Beispiel Ablösen der Schaltungskomponenten von der Platine), was durch eine Vibration der elektrischen Schaltungsvorrichtung verursacht wird, begrenzt werden.

Die vorliegende Erfindung kann deshalb eine elektronische Schaltungsvorrichtung vorsehen, in welcher eine Beschädigung der Schaltungskomponenten und eine Lärmerzeugung aufgrund einer Vibrationsanregung begrenzt werden können, ohne die Anzahl der Aufbauglieder der elektronischen Schaltungsvorrichtung zu erhöhen.

Das Gehäuse weist vorzugsweise einen Wärmeabstrahlungsabschnitt auf, welcher von dem Gehäuse nach außen hervorsteht. Die Schaltungskomponenten enthalten eine elektronische Einheit, welche Wärme erzeugt. Der Wärmeabstrahlungsabschnitt ist an einer Position, welche der elektronischen Einheit entspricht, angeordnet.

Ein Leistungstransistor (, welcher eine elektronische Einheit ist), der Wärme erzeugt, kann zum Beispiel auf der Platine montiert sein. In diesem Fall ist es notwendig, um die Temperaturen des Leistungstransistors sowie anderer zu diesem benachbart angeordneter Schaltungskomponenten jeweils innerhalb vorbestimmter Temperaturbereiche für ihren Normalbetrieb zu halten, durch den Leistungstransistor oder dergleichen erzeugte Wärme nach außen abzustrahlen.

In einer herkömmlichen elektronischen Schaltungsvorrichtung ist es schwierig, durch die Schaltungskomponenten erzeugte Wärme an das äußere des Gehäuse abzustrahlen, um die Temperaturen der Schaltungskomponenten auf geeigneten Werten zu halten, da die Umgebung der Schaltungskomponenten durch Luft gebildet wird und die Platine in dem Gehäuse, welches eine Schachtelform aufweist, eingeschlossen ist. Es ist in diesem Fall überdies schwierig, das innere des Gehäuses sauber zu halten, wenn das Gehäuse mit einem Ventilationsanschluss zum Abstrahlen der Wärme versehen ist.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse mit einem Wärmeabstrahlungsabschnitt versehen, welcher entsprechend der wärmeerzeugenden elektronischen Komponenten positioniert ist und von dem Gehäuse so hervorsteht, dass dieser zum Beispiel eine Stirn- bzw. Blendenform aufweist. Die wärmeerzeugende elektronische Einheit ist in diesem Fall in dem Harz eingeschlossen, welches das Gehäuse bildet. D.h. sämtliche der Oberflächen der elektronischen Einheit außer ihrer Oberfläche, welche mit der Platine engen Kontakt bildet, bilden mit dem Harz Kontakt, welches eine sehr viel höhere spezifische Wärmekapazität als die von Luft aufweist. Die durch die elektronische Einheit erzeugte Wärme wird deshalb effizient an das aus dem Harz bestehende Gehäuse, sowie anschließend an das innere des Gehäuses übertragen und von der Oberfläche des Wärmeabstrahlungsabschnitts, welcher an dem Gehäuse ausgebildet ist, an die Luft abgestrahlt.

Die durch die elektronische Einheit erzeugte Wärme kann dementsprechend effizient an das äußere des Gehäuses abgestrahlt werden, so dass die Temperatur der elektronischen Einheit im wesentlichen innerhalb des vorbestimmten Bereichs, in welchem die elektronische Einheit im Normalbetrieb ist, gehalten werden kann.

Das Gehäuse weist des weiteren vorzugsweise zumindest einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Gehäuses an anderen Vorrichtungen auf.

In der herkömmlichen elektronischen Schaltungsvorrichtung ist ein aus einer Metallplatte aufgebauter bzw. bestehender Bügel an dem Gehäuse befestigt. Die elektronische Schaltungsvorrichtung ist über den Bügel an einer anderen Vorrichtung befestigt. Die Anzahl der Ausbauglieder der elektronischen Schaltungsvorrichtung wird somit erhöht. In dem Fall, in welchem die elektronische Schaltungsvorrichtung des weiteren in Fahrzeugen mehrerer Modelle befestigt werden soll, ist es notwendig, mehrere Arten von Bügeln entsprechend der mehreren Fahrzeugmodelle vorzusehen, so dass die Kosten zunehmen. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird der Befestigungsabschnitt im Rahmen des Verfahrens zum Formen des Gehäuses durch das Harz gleichzeitig geformt. Der Befestigungsabschnitt (zum Beispiel Bügel) kann somit integral mit dem Gehäuse geformt werden. Die Zunahme der Anzahl der Aufbauglieder kann deshalb begrenzt werden.

Die obigen sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:
1 eine perspektivische Außenansicht, welche eine Motor-ECU entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vertikale Querschnittsansicht entlang einer II-II-Linie in 1;
3 eine vertikale Querschnittsansicht entlang einer III-III-Linie in 1;
4 eine vertikale Querschnittsansicht entlang einer II-II entsprechenden Linie in 1, um eine Motor-ECU entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu zeigen;
5 eine vertikale Querschnittsansicht entlang einer V-V-Linie in 4;
6 eine perspektivische Außenansicht, welche eine Wärmeabstrahlungseinheit entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt; und
7 eine perspektivische Außenansicht, welche eine elektronische Schaltungsvorrichtung entsprechend dem Stand der Technik zeigt.
Die beispielhaften Ausführungsformen werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Eine elektronische Schaltungsvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Die elektronische Schaltungsvorrichtung kann geeigneter Weise zum Beispiel als eine Motor-ECU 1 (d.h. eine elektronische Steuereinheit) für ein Fahrzeug verwendet werden.
Die Motor-ECU 1 ist in einem Motorraum oder einem Fahrgastraum des Fahrzeugs befestigt, um eine Einspritzmenge und einen Einspritzzeitpunkt oder dergleichen des Kraftstoffs, welche für einen Motor vorgesehen werden, derart zu steuern, so dass diese in Reaktion auf einen Fahrzustand des Fahrzeugs konstant optimal sind.
Bezugnehmend auf 2 weist die Motor-ECU 1 ein Gehäuse 4, eine Leiterplatine 2, welche eine in dem Gehäuse 4 aufgenommene Platine ist, sowie einen Verbinder 5 für eine Verbindung der Motor-ECU 1 mit einer externen elektrischen Schaltung auf.
Die Leiterplatine 2 kann aus einer Platine bestehen, auf welcher ein Verdrahtungsmuster angeordnet ist. Die Platine kann zum Beispiel aus einem Harz, wie zum Beispiel einem Glasepoxyharz, einem keramischen Material und dergleichen bestehen.
Verschiedene Schaltungskomponenten sind auf der Leiterplatine 2 zum Beispiel durch Löten montiert. Die Schaltungskomponenten enthalten elektronische Glieder 31, sowie elektronische Einheiten 32 (zum Beispiel einen Leistungstransistor), welche Wärme erzeugen.
Das elektronische Glied 31 kann zum Beispiel ein Widerstand, ein Kondensator, eine Diode, ein Transistor, verschiedene integrierte Schaltungen oder dergleichen sein. Das elektronische Glied 31 kann ebenfalls einen wärmeerzeugenden Abschnitt aufweisen, welcher bei dem Betrieb der Motor-ECU 1, d.h. in dem Zustand, in welchem durch das elektronische Glied 31 Strom fließt, Wärme erzeugt. Der Temperaturanstieg des elektronischen Glieds 31 ist jedoch gering, auch falls dieses nicht mit einer Wärmeabstrahlungseinheit versehen ist. D.h. das elektronische Glied 31 weist eine im wesentlichen stabile Temperatur auf, welche bedeutend geringer als eine Höchsttemperatur ist, bis zu welcher das elektronische Glied 31 einen Normalbetrieb beibehalten kann.
Das Wärmeerzeugen der elektronischen Einheit 32 bedeutet hier, dass die elektronische Einheit 32 während dem Betrieb der Motor-ECU 1 übermäßig Wärme erzeugt, so dass die Möglichkeit, dass die Temperatur der elektronischen Einheit 32 die höchste Temperatur (bis zu welcher die elektronische Einheit 32 den Normalbetrieb beibehalten kann) überschreitet, hoch ist, falls keine Wärmeabstrahlungseinheit vorgesehen ist. Die elektronische Einheit 32, welche Wärme erzeugt, kann nicht nur der Leistungstransistor, sondern ebenfalls eine andere elektronische Einheit wie zum Beispiel verschiedene Halbleiter für eine elektrische Leistungssteuerung oder dergleichen sein.
Der Verbinder 5 zum Verbinden der Leiterplatine 2 mit der externen elektrischen Schaltung, zum Beispiel einem Kabelbaum (nicht gezeigt) der Seite des Fahrzeugs ist auf der Leiterplatine 2 montiert. Wie in 2 gezeigt ist der Verbinder 5 aus einem aus Harz oder dergleichen bestehenden Gehäuse 51 und einem aus einem elektrisch leitendem Material bestehenden Stift 52 aufgebaut. Ein Ende des Stifts 52 ist an der Leiterplatine 2 (zum Beispiel durch Löten) befestigt, und das andere Ende des Stifts 52 wird in dem Gehäuse 51 gehalten.
Das Gehäuse 4, welches aus einem Harz oder dergleichen besteht, ist so geformt, dass dieses die Leiterplatine 2, sämtliche der Schaltungskomponenten und einen Teil des Verbinders 5, welche jeweils auf der Leiterplatine 2 montiert sind, in dem Harz einschließt. Die Schaltungskomponenten enthalten das elektronische Glied 31 und die elektronische Einheit 32 (zum Beispiel den Leistungstransistor), welche Wärme erzeugt.
D.h. die Leiterplatine 2, auf welcher das elektronische Glied 31, der Leistungstransistor 32 und der Verbinder 5 montiert sind, wird in dem Nest einer Pressform zum Pressformen des Gehäuses 4 in einer vorbestimmten Position gehalten, und das Gehäuse 4 wird anschließend durch ein Einfügeformen durch das Harz gebildet bzw. aufgebaut.
Nachdem das Formpressen des Gehäuses 4 abgeschlossen ist, sind die Leiterplatine 2, sowie das elektronische Glied 31 und der Leistungstransistor 32, welche auf der Leiterplatine 2 montiert sind, vollständig in dem Harz, aus welchem das Gehäuse 4 aufgebaut ist, eingebettet. Ein Teil des Verbinders 5, welcher mit einem Verbinder (nicht gezeigt) kombiniert werden soll, der an dem Kabelbaum der Seite des Fahrzeugs montiert ist, ist von dem Gehäuse 4 exponiert, und sein anderer Teil ist vollständig in dem Harz eingebettet. Die elektrische Schaltung in dem Gehäuse 4 ist somit vollständig (hermetisch) eingeschlossen, so dass die Motor-ECU 1 im wesentlichen vollständig wassserdicht gemacht werden kann.
Entsprechend der ersten Ausführungsform kann das Harzmaterial, aus welchem das Gehäuse 4 aufgebaut ist, zum Beispiel ein heißhärtendes Wachs wie ein Epoxyharz oder dergleichen sein. In dem Fall, in welchem das Gehäuse 4 durch das heißhärtende Wachs über die Pressform geformt wird, muss die Temperatur der Pressform passenderweise für eine Aushärtungsreaktion des heißhärtenden Harzes festgelegt werden. Das Gehäuse 4 wird geformt, wobei die Leiterplatine 2, auf welcher der Verbinder 5, das elektronische Glied 31 und der Leistungstransistor 32 montiert worden sind, in die Pressform eingefügt ist.
Es ist deshalb erforderlich, dass die für die Aushärtungsreaktion des Harzmaterials notwendige Temperatur in ausreichendem Maße geringer als ein Schmelzpunkt eines Lötmittls ist, welches zur Montage des Verbinders 5, des elektronischen Glieds 31 und des Leistungstransistors 32 auf der Leiterplatine verwendet worden ist. Es wird ein Harzmaterial, welches eine notwendige Temperatur der Aushärtungsreaktion (Aushärtungsreaktionstemperatur) aufweist, das dieses Erfordernis erfüllt, verwendet, um das Gehäuse 4 in dieser Ausführungsform zu bilden bzw. aufzubauen. Da der Schmelzpunkt des Lötmittels etwa 240°C beträgt, wird ein Epoxyharz, welches eine Aushärtungsreaktionstemperatur von etwa 170°C aufweist, als das Harzmaterial verwendet, aus welchem das Gehäuse 4 aufgebaut ist.
Die Motor-ECU 1 ist im allgemeinen in dem Motorraum des Fahrzeugs montiert. Entsprechend der ersten Ausführungsform ist das Gehäuse 4 der Motor-ECU 1 aus dem Epoxyharz (welches ein heißhärtendes Harz ist) so aufgebaut, dass dieses einen höheren Wärmewiderstand und eine höhere mechanische Festigkeit aufweist, so dass die Zuverlässigkeit der Motor-ECU 1 verbessert ist.
Entsprechend der ersten Ausführungsform kann das Gehäuse 4, zusätzlich zu dem Epoxyharz ebenfalls aus einem anderen heißhärtendem Harz aufgebaut sein, so lange die Aushärtungsreaktionstemperatur des heißhärtenden Harzes geringer als der Schmelzpunkt des Lötmittels ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt weist das Gehäuse 4 einen Wärmeabstrahlungsabschnitt auf, welcher entsprechend dem Leistungstransistor 32 (elektronische Einheit, welche Wärme erzeugt) positioniert ist. Der Wärmeabstrahlungsabschnitt kann aus mehreren Wärmeabstrahlungsrippen 41 aufgebaut sein, von welchen jede an das äußere des Gehäuses so hervorsteht, dass diese zum Beispiel eine im wesentlichen dünne Plattenform aufweist. Die Wärmeabstrahlungsrippen 41 können in Bezug auf eine zu der Oberfläche der Wärmeabstrahlungsrippen 41 senkrechten Richtung parallel zueinander angeordnet werden. D.h. der Wärmeabstrahlungsabschnitt kann zum Beispiel mit einer im wesentlichen Schirm- bzw. Blendenform versehen sein.
Die Wärmeabstrahlungsrippen 41 sind mit dem Gehäuse 4 integral geformt. Durch den Leistungstransistor 32 erzeugte Wärme wird von einem Teil des Leistungstransistors 32, welcher das Gehäuse 4 kontaktiert, an das Gehäuse 4 übertragen, und anschließend von einer Außenoberfläche der Wärmeabstrahlungsrippen 41 an die Luft abgestrahlt. Durch den Leistungstransistor 32 erzeugte Wärme kann somit mit einer hohen Effizienz an das äußere des Gehäuses 4 abgestrahlt werden, so dass die Temperatur des Leistungstransistors im wesentlichen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden kann, in welchem der Leistungstransistor 32 in einem Normalbetrieb ist.
Die Fläche, die Dicke, die Anzahl und dergleichen der Wärmeabstrahlungsrippen 41 ist in diesem Fall so festgelegt, dass die Temperatur des Leistungstransistors im wesentlichen in dem vorbestimmten Bereich gehalten werden kann.
Bezugnehmend auf 1, welche eine perspektivische Außenansicht ist, welche die Motor-ECU 1 zeigt, weist das Gehäuse 4 zumindest ein Befestigungsglied 42 (zum Beispiel in 1 insgesamt 2) zum Befestigen des Gehäuses 4 an einer anderen Vorrichtung, zum Beispiel dem Motorraum (nicht gezeigt) des Fahrzeugs auf. Das Befestigungsglied 42 kann aus einem Ausleger aufgebaut sein, welcher integral mit dem Gehäuse 4 geformt ist.
Bezugnehmend auf die 1 und 3 ist der Ausleger 42 mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Kragen 43 versehen, welcher in dem Ausleger 42 durch Einfügformen integriert ist. Der Kragen 43 kann aus einem aus einem Metall wie zum Beispiel Eisen bestehendem Rohr aufgebaut sein. Das Gehäuse 4 ist in dem Motorraum (nicht gezeigt) durch Verschrauben über einen Bolzen (nicht gezeigt) oder dergleichen befestigt, welcher durch ein Durchgangsloch 43a eingefügt ist, das durch den Kragen 43 definiert ist. Eine Axialschraubkraft aufgrund des Verschraubens wird in diesem Fall größtenteils auf den aus Eisen bestehenden Kragen 43 angewendet, so dass das Ausüben einer übermäßigen Kraft auf das aus Harz bestehende Gehäuse 4 begrenzt werden kann.
Wie oben beschrieben ist das Gehäuse 4 der Motor-ECU 1 entsprechend der ersten Ausführungsform derart geformt, dass dieses die Leiterplatine 2, das gesamte elektronische Glied 31, den Leistungstransistor 32 und den einen Teil des Verbinders 5, welcher auf der Leiterplatine 2 montiert ist, in dem Harz einschließt. D.h. das Gehäuse 4 wird, in dem Zustand, in welchem die Leiterplatine 2, auf welcher das elektronische Glied 31, der Leistungstransistor 32 und der Verbinder 5 montiert worden sind, in der vorbestimmten Position in der Pressform zum Formen des Gehäuses 4 gehalten wird, durch das Harz einfüge geformt.
Das Verfahren zum Formen des Gehäuses 4 und das Verfahren zum Montieren der Leiterplatine 2 in dem Gehäuse 4 können somit gleichzeitig durch Durchführen des einzelnen Einfigeformungsverfahrens abgeschlossen werden, in welchem das Gehäuse 4 durch das Harz geformt wird, wobei die Leiterplatine 2 (auf welcher das elektronische Glied 31, der Leistungstransistor 32 und der Verbinder 5 montiert worden sind) in die Pressform zum Formen des Gehäuses 4 eingefügt wird. Die Anzahl der Aufbau- bzw. Montageglieder und die Montagearbeit der Motor-ECU 1 kann somit stark verringert werden.
Die Leiterplatine 2, das elektronische Glied 31 und der Leistungstransistor 32, welche auf der Leiterplatine 2 montiert sind, sind darüber hinaus entsprechend der ersten Ausführungsform vollständig in dem Harzmaterial, aus welchem das Gehäuse 4 aufgebaut ist, eingebettet. Die elektronische Schaltung in dem Gehäuse 4 ist deshalb vollständig eingeschlossen, so dass ein Eindringen von Fremdstoffen wie zum Beispiel Wasser und Staub in die Motor-ECU 1 begrenzt werden kann. Eine Fehlfunktion (Versagen) oder dergleichen der Motor-ECU 1 kann somit begrenzt werden.
Da die Leiterplatine 2 (Schaltungsplatine) in dem Harzmaterial des Gehäuses 4 eingeschlossen ist, kann überdies eine relative Bewegung zwischen der Leiterplatine 2 und dem Gehäuse 4 begrenzt werden. Die relative Bewegung kann verursacht werden, wenn die Motor-ECU 1 angeregt wird, aufgrund von zum Beispiel einer an diese übertragende Motorvibration zu vibrieren. Ein ungewöhnliches Geräusch (Lärm), welches durch die relative Bewegung oder dergleichen verursacht wird, kann somit wesentlich begrenzt werden. In der herkömmlichen elektronischen Schaltungsvorrichtung dagegen wird ein Lärm aufgrund der relativen Bewegung zwischen der Schaltplatine und dem Gehäuse verursacht, wenn die elektronische Schaltungsvorrichtung angeregt wird, zu vibrieren.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die erste Ausführungsform die Motor-ECU 1 vorsehen, in welcher eine Beschädigung der Schaltungskomponenten, sowie eine Lärmerzeugung aufgrund einer Vibration der Motor-ECU 1 begrenzt werden können, ohne die Anzahl der Aufbauglieder der Motor-ECU 1 zu erhöhen.
In Anbetracht einer Lärmwiderstandsleistung, einer Einstellungs- bzw. Anpassungsvorgangsleistung und dergleichen ist die Motor-ECU1 im allgemeinen an einer Position so nahe wie möglich an dem Motor, zum Beispiel in dem Motorraum angeordnet, wo die Temperatur hoch und die Vibration der Motor-ECU 1 als elektronische Schaltungsvorrichtung stark ist.
Entsprechend der ersten Ausführungsform ist die Motor-ECU 1 mit einem Gehäuse 4 versehen, welches aus einem Epoxyharz (welches ein heißhärtendes Harz ist) aufgebaut ist, so dass die Wärmewiderstandsleistung und die mechanische Festigkeit des Gehäuses 4 erhöht werden können. Die Zuverlässigkeit der Motor-ECU 1 kann somit verbessert werden.
Entsprechend der ersten Ausführungsform ist die Motor-ECU 1 desweiteren mit einem aus Wärmeabstrahlungsrippen 41 aufgebautem Wärmeabstrahlungsabschnitt versehen, wobei jede der Wärmeabstrahlungsrippen 41 an das äußere des Gehäuses 4 so hervorsteht, dass diese eine im wesentlichen dünne Plattenform oder dergleichen aufweisen. Der Wärmeabstrahlungsabschnitt ist mit dem Gehäuse 4 integriert und an der Position angeordnet, welche dem des Leistungstransistors 32 entspricht, so dass die durch den Leistungstransistor 32 erzeugte Wärme mit einer hohen Effizienz an das äußere des Gehäuses 4 abgestrahlt werden kann. Die Temperatur des Leistungstransistors 32 kann deshalb im wesentlichen in dem vorbestimmten Bereich gehalten werden, in welchem der Leistungstransistor 32 im Normalbetrieb ist.
[Zweite Ausführungsform]
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 4 bis 6 beschrieben. Das Gehäuse 4 ist in diesem Fall mit zumindest einer Wärmeabstrahlungseinheit 6 anstatt der Wärmeabstrahlungsrippen 41 versehen, welche mit dem Gehäuse 4, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, integral geformt sind.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform ist die Wärmeabstrahlungseinheit 6 wie in 4 gezeigt aus einem Plattenmaterial aufgebaut, welches aus einem Metall wie zum Beispiel Aluminium oder dergleichen besteht, um eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit aufzuweisen. Die Wärmeabstrahlungseinheit 6 weist durch zum Beispiel Pressen, eine in 6 gezeigte Form auf.
Die Wärmeabstrahlungseinheit 6 enthält zumindest eine Wärmeabstrahlungsrippe 61 (zum Beispiel insgesamt zwei in den 4 und 6) zum Abstrahlen von Wärme, und ein Paar von Bügelabschnitten 62 zum Befestigen der Wärmeabstrahlungseinheit 6 an dem Leistungstransistor 32. Die Bügelabschnitte 62 befestigen den Leistungstransistor 32, so dass die Wärmeabstrahlungseinheit 6 fest an dem Leistungstransistor 32, welcher auf der Schaltplatine 2 montiert ist, befestigt ist.
Die Wärmeabstrahlungsrippe 61 wird getrennt von dem Ausformen des Gehäuses 4 hergestellt, d.h. diese ist eine von dem Gehäuse 4 unterschiedliche Komponente. Die Wärmeabstrahlungsrippen 41 der ersten Ausführungsform werden jedoch mit dem Gehäuse 4 integral geformt, wenn das Gehäuse 4 geformt wird.
Es ist in diesem Fall vorzuziehen, dass die Wärmeabstrahlungseinheit 6 mit dem Leistungstransistor 32 engen Kontakt bildet, so dass die von dem Leistungstransistor 32 erzeugte Wärme mit einer hohen Effizienz an die Wärmeabstrahlungseinheit 6 übertragen werden kann. Es kann ein Wärmeabstrahlungsgel, ein Wärmeabstrahlungsfett oder dergleichen zwischen dem Leistungstransistor 32 und der Wärmeabstrahlungseinheit 6 angeordnet werden, um die Wärmeübertragung von dem Leistungstransistor 32 an die Wärmeabstrahlungseinheit 6 zu erhöhen.
In der zweiten Ausführungsform wird das Gehäuse 4, welches mit der Leiterplatine 2 ausgeformt ist, nachdem das elektronische Glied 31, der Leistungstransistor 32 und der Verbinder 5 auf der Leiterplatine 2 montiert sind und die Wärmeabstrahlungseinheit 6 an dem Leistungstransistor 32 befestigt ist, in die Pressform zum Formen des Gehäuses 4 eingefügt. Nach dem Formen des Gehäuses 4 ist ein Teil der Wärmeabstrahlungseinheit 6, insbesondere der größte Teil der Wärmeübertragungsrippe 61 zu dem äußeren des Gehäuses 4 hin exponiert.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform kann die Motor-ECU 1 deshalb mit den Wirkungen ähnlich den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Wirkungen versehen werden. D.h. die Anzahl der Aufbauglieder und die Montagearbeit der Motor-ECU 1 kann stark verringert werden, und eine Beschädigung der Schaltungskomponenten und die Lärmerzeugung aufgrund der Vibration der Motor-ECU 1 können begrenzt werden.
Da die Motor-ECU 1 überdies mit der Wärmeabstrahlungseinheit 6 versehen ist, kann die Abstrahlung der durch den Leistungstransistor 32 erzeugten Wärme weiter verbessert werden. Die Temperatur des Leistungstransistors 32 kann deshalb im wesentlichen in dem vorbestimmten Bereich gehalten werden, in welchem der Leistungstransistor 32 im Normalbetrieb ist.
[Weitere Ausführungsformen]
Die Motor-ECU 1 (elektronische Schaltungsvorrichtung) kann zum Beispiel mit sowohl mit der Wärmeabstrahlungsrippe 41 versehen werden, welche mit dem Gehäuse 4 integral geformt ist, als auch der Wärmeabstrahlungsrippe 61, welche eine von dem Gehäuse 4 unterschiedliche Komponente ist.
Zusätzlich zu dem heißhärtenden Harz (zum Beispiel Epoxyharz) kann das Gehäuse 4 darüber hinaus ebenfalls aus einem anderen Harz in Reaktion auf zum Beispiel das Verwenden des Umgebungszustands der elektronischen Schaltungsvorrichtung hergestellt werden bzw. bestehen. Das Gehäuse 4 kann zum Beispiel aus einem thermoplastischen Harz hergestellt werden. Die Temperatur (Harzerweichungstemperatur), welche zum Erweichen des Harzes in dem Ausformungsverfahren des Gehäuses 4 festgelegt ist, sollte geringer als der Schmelzpunkt des Lötmittels zur Montage des Verbinders 5, des elektronischen Glieds 31 und des Leistungstransistor 32 auf der Leiterplatine 2 sein.
Die vorliegende Erfindung kann des weiteren ebenfalls geeigneterweise für eine andere elektronische Schaltungsvorrichtung als die Motor-ECU 1 verwendet werden. Die elektronische Schaltungsvorrichtung kann ebenfalls in verschiedenen Vorrichtungen zusätzlich zu dem Fahrzeug montiert werden.

Claims

Elektronische Schaltungsvorrichtung (1), aufweisend: eine Platine (2), auf welcher zumindest eine Schaltungskomponente (31, 32) montiert ist; einen Verbinder (5), welcher auf der Platine (2) zum Verbinden der Platine (2) mit einer externen elektrischen Schaltung montiert ist; und ein aus einem Harz bestehendes Gehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) so geformt ist, dass dieses einen Teil des Verbinders (5), sowie die gesamte Platine (2) und die Schaltungskomponente (31, 32) in dem Harz einschließt.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei: die Schaltungskomponenten (31, 32) eine elektronische Einheit (32) enthalten, welche Wärme erzeugt; und das Gehäuse (4) einen Wärmeabstrahlungsabschnitt (41) aufweist, welcher von dem Gehäuse (4) nach außen hervorsteht und an einer Position angeordnet ist, die der der elektronischen Einheit (32) entspricht.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Wärmeabstrahlungseinheit (6), wobei: die Schaltungskomponenten (31, 32) eine elektronische Einheit (32) enthalten, welche Wärme erzeugt; die Wärmeabstrahlungseinheit (6) so an der Platine (2) befestigt ist, dass Wärme von der elektronischen Einheit (32) an die Wärmeabstrahlungseinheit (6) übertragbar ist; und ein Teil der Wärmeabstrahlungseinheit (6) zu dem Äußeren des Gehäuses (4) freigelegt.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse (4) zumindest einen Befestigungsabschnitt (32) zum Befestigen des Gehäuses (4) an einer anderen Vorrichtung aufweist.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der Wärmeabstrahlungsabschnitt zumindest eine Wärmeabstrahlungsrippe (41) aufweist, welche eine im wesentlichen flache Plattenform aufweist.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Wärmeabstrahlungsrippen (41) in Bezug auf eine zu einer Oberfläche der Wärmeabstrahlungsrippe (41) senkrechten Richtung parallel zueinander angeordnet sind.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Wärmeabstrahlungseinheit (6) zumindest eine Wärmeabstrahlungsrippe (61) zum Abstrahlen von Wärme, sowie ein Paar von Bügelabschnitten (62), welche zur Befestigung an der elektronischen Einheit (32) dienen, aufweist, so dass die Wärmeabstrahlungseinheit (6) an der elektronischen Einheit (32) fest befestigt ist.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Wärmeabstrahlungseinheit (6) aus einem aus einem Metall bestehenden Plattenmaterial aufgebaut ist.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Wärmeabstrahlungseinheit (6) aus Aluminium besteht.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei: der Befestigungsabschnitt ein Ausleger oder Bügel (42) ist, welcher integral mit dem Gehäuse (4) geformt ist; und der Ausleger (42) einen Kragenansatz (43) aufweist, welcher aus einem Metall besteht und in den Ausleger oder Bügel (42) eingegossen ist.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse (4) aus einem thermisch aushärtenden Harz besteht, welches eine Aushärtungstemperatur aufweist, die geringer als ein Schmelzpunkt eines Lötmittels ist, durch welches die Schaltungskomponenten (31, 32) und der Verbinder (5) auf der Platine (2) montiert sind.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei das Gehäuse (4) aus einem Epoxyharz besteht.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse (4) aus einem thermoplastischen Harz besteht, welches eine Harzaufweichungstemperatur aufweist, die geringer als ein Schmelzpunkt eines Lötmittels ist, durch welches die Schaltungskomponenten (31, 32) und der Verbinder (5) auf der Platine (2) montiert sind.
Elektronische Schaltungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Gehäuse (4) mittels des Harzes eingegossen ist, wobei die Platine (2), auf welcher die Schaltungskomponenten (31, 32) und der Verbinder (5) montiert worden sind, an einer vorbestimmten Position in einer Pressform zum Formen des Gehäuses (4) gehalten wird.