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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung,
die in einem elektrischen Servolenksystem verwendet wird, um eine
Unterstützungskraft für ein Lenksystem eines Fahrzeugs
mittels einer Rotationskraft eines Elektromotors bereitzustellen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
der Vergangenheit war eine elektronische Steuervorrichtung bekannt,
bei welcher ein Halbleiterumschaltelement (FET), das eine Stromvorrichtung
ist, an einem Metallsubstrat montiert ist, und gleichzeitig ist
ein Verbindungselement zum elektrischen Verbinden zwischen dem Metallsubstrat
und Teilen außerhalb des Metallsubstrats an dem Metallsubstrat
montiert.
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Beispielsweise
umfasst eine in einer ersten Patentdruckschrift (
japanisches Patent Nr. 3644835 ) beschriebene
elektronische Steuervorrichtung eine Stromplatte (Netzteilplatte)
auf welchem eine Brückenschaltung mit Halbleiterumschaltelementen montiert
ist, um einen zu einem Elektromotor zugeführten Strom umzuschalten,
ein Gehäuse mit leitfähigen Platten, etc., einem
in ein leitfähiges Fahrzeug eingegossenen Insert, das Hochstromteile
daran besitzt, einem Steuerbord mit Niederstromteilen wie einem
Mikrocomputer, etc., einem Verbindungselement zum elektrischen Verbinden
der Stromplatte, des Gehäuses und des Steuerbords miteinander, und
eine Wärmesenke, die in engem Kontakt mit der Stromplatte
ist, und eine Umhüllung, die aus einer Metallplatte derart
pressgeformt ist, um die Stromplatte, das Gehäuse und die
Steuerplatte zu bedecken und an der Wärmesenke montiert
ist.
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Zusätzlich
umfasst eine in einem zweiten Patentdokument (
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.
2006-49618 ) beschriebene elektronische Steuervorrichtung
ein Metallsubstrat, ein Gehäuse mit einer im wesentlichen
kastenförmigen Außenform, eine Steuerplatte, die
durch eine isolierte gedruckte Leiterplatte gebildet ist, eine aus
Aluminium hergestellte Wärmesenke, die fest an einer Öffnung
in dem Gehäuse an einem Ende hiervon befestigt ist und
ein Metallsubstrat besitzt, und eine fest an einer Öffnung an
dem Gehäuse an dem anderen Ende hiervon derart befestigte
Abdeckung, um die Steuerplatte abzudecken, wobei einzelne Gummiringe
in Nuten eingefügt sind, welche in dem Gehäuse
bzw. der Wärmesenke gebildet sind, um Abdichtungen zwischen
der Öffnung in dem Gehäuse und der Wärmesenke
und zwischen der Öffnung in dem Gehäuse und der
Abdeckung vorzusehen.
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Bei
der in dem oben genannten ersten Patentdokument beschriebenen elektronische
Steuervorrichtung wird die Stromplatte benötigt, auf welcher die
Halbleiterumschaltelemente montiert sind.
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Obgleich
das Verbindungselement fest an der Stromplatte derart befestigt
ist, um nicht während des Lötens zu schwimmen,
wird eine Stoßkraft, die erzeugt wird, wenn das Verbindungselement
auf der Stromplatte befestigt wird, auf Bauteile übertragen wie
die Halbleiterelemente auf der Stromplatte, bevor diese gelötet
werden, so dass mögliche Versetze solcher Bauteile auftreten
können.
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Als
Ergebnis hieraus besteht das folgende Problem. Das heißt,
die Anzahl der erforderlichen Bauteile nimmt zu, wodurch die Abmessungen
der elektronischen Steuereinheit größer gemacht
und die Produktionskosten hiervon erhöht werden, und die Zuverlässigkeit
der Lötverbindungen der an der Stromplatte montierten Teile
wird vermindert.
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Ebenso
gibt es ein weiteres Problem. Die Stromplatte, das Gehäuse
und die Steuerplatte werden mit der Umhüllung bedeckt,
die aus der Metallplatte pressgeformt worden ist, so dass es schwierig ist,
den Hauptkörper der Vorrichtung abzudichten, und um die
Vorrichtung in dem Motorraum eines Fahrzeugs zu montieren, wird
separat eine Vorrichtung mit einer abgedichteten Struktur benötigt,
um zu verhindern, dass Wasser in den Vorrichtungshauptkörper
infolge hierin eingegossenen Wassers infiltriert wird, so dass separate
Herstellungsvorgänge in Einigkeit davon verwendet werden
müssen, ob eine Abdichtvorrichtung erforderlich ist oder
nicht.
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Ferner
besteht bei der in dem zweiten Patentdokument beschriebenen elektronischen
Steuervorrichtung das folgende Problem. Das heißt, um die Infiltration
von Wasser in den Vorrichtungshauptkörper zu verhindern,
werden die Gummiringe zum Abdichten benötigt, und die Produktionskosten
werden hoch.
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Zusätzlich
gibt es ein weiteres Problem. Wenn Gummiringe mit geringer Steifigkeit
in die in der Wärmesenke gebildete Nut bzw. in dem Gehäuse gebildete
Nut eingefügt werden, werden Zeit und Aufwand benötigt,
woraus sich eine schlechte Zusammenbaueffizienz ergibt.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
dient die Erfindung zum Beseitigen der oben beschriebenen Probleme,
und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Steuervorrichtung
und ein Herstellungsverfahren hierfür bereitzustellen,
bei denen einige Teile beseitigt sind, um die Abmessungen und Herstellungskosten
hiervon zu vermindern, während die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung verbessert wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Steuervorrichtung
und ein Herstellungsverfahren hierfür bereitzustellen,
die eine verbesserte Abdichtungsleistung (Dichtheit) und Zusammenbaueffizienz
besitzen.
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Unter
Berücksichtigung der obigen Aufgaben wird gemäß einer
Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine elektronische Steuervorrichtung
bereitgestellt, die aufweist: ein Gehäuse, das aus einem
isolierenden Harz hergestellt ist und ein Paar von Öffnungsabschnitten
an gegenüberliegenden Enden hiervon besitzt; eine Wärmesenke,
die an einem Ende des Gehäuses angebracht ist; eine Stromvorrichtung,
die an der Wärmesenke montiert ist und Anschlüsse
besitzt; Verbinder, die integral mit dem Gehäuse gebildet
sind und Verbinderanschlüsse besitzen, an deren Spitzenenden
Pressfassungsanschlussabschnitte gebildet sind; eine Leiterplatte,
die gegenüberliegend zu der Wärmesenke angeordnet ist
und eine elektronische Schaltung mit einer Steuerschaltung zum Steuern
der Stromvorrichtung besitzt; eine Mehrzahl von leitfähigen
Platten, deren Basisabschnitte durch das Gehäuse gehalten
sind und elektrisch die Leiterplatte und die Stromvorrichtung miteinander
verbinden; und eine Abdeckung, die an dem anderen Ende des Gehäuses
zum Empfangen der Stromvorrichtung und der Leiterplatte in Zusammenwirkung
mit der Wärmesenke angebracht ist. Die Presspassungsanschlussabschnitte,
die an den Spitzenenden der leitfähigen Platten gebildet
sind, sind in Durchgangslöcher pressgepasst, die in der
Leiterplatte gebildet sind, und die leitfähigen Platten
sind in einer Ausleitrichtung angeordnet, in welcher die einzelnen
Anschlüsse der Stromvorrichtung nach außen geführt
sind, und mit den einzelnen Anschlüssen der Stromvorrichtung
verbunden sind.
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Gemäß einer
weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Herstellen einer elektronischen Steuervorrichtung bereitgestellt,
das aufweist: einen ersten Schweißschritt zum Verbinden
der einzelnen Anschlüsse der Stromvorrichtung und der leitfähigen
Platten miteinander mittels Schweißens; einen Presspassschritt
zum Presspassen der Durchgangslöcher in der Leiterplatte über die
Presspassanschlussabschnitte nach dem ersten Schweißschritt;
und einen zweiten Schweißschritt zum Schweißen
der Abdeckung über eine Endfläche eines der Öffnungsabschnitte
des Gehäuses.
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Mit
der elektronischen Steuervorrichtung und dem Verfahren zum Herstellen
desselben gemäß der Erfindung, wie sie oben definiert
wurden, ist es möglich, die Abmessungen und die Herstellungskosten der
elektronischen Steuervorrichtung zu vermindern sowie die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung, die Abdichtungsleistung, die Zusammenbaueffizienz,
etc. zu verbessern.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden dem Fachmann anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen noch besser ersichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine elektronische Steuervorrichtung
in einem elektrischen Servolenksystem gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine explosionsartige Perspektivansicht, welche die elektronische
Steuervorrichtung in 1 zeigt.
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3 ist
ein Blockdiagramm, welches das elektrische Servolenksystem in 1 zeigt.
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4 ist
eine Perspektivansicht, die wesentliche Abschnitte der elektronischen
Steuervorrichtung aus 1 zeigt.
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht der wesentlichen Abschnitte
aus 4.
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6 ist
eine Perspektivansicht, welche die Anordnung einzelner leitfähiger
Platten, einzelner Verbinderanschlüsse und einzelner Halteelemente
in der elektronischen Steuervorrichtung aus 1 zeigt.
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7 ist
eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel zeigt, das sich
von der elektronischen Steuervorrichtung aus 1 unterscheidet.
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die eine elektronische Steuervorrichtung
in einem elektrischen Servolenksystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben. In den jeweiligen Figuren werden dieselben oder entsprechende
Elemente oder Teile durch dieselben Bezugszeichen oder Zahlen bezeichnet.
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Ausführungsform 1
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In
dieser Ausführungsform wird beispielhaft eine elektronische
Steuervorrichtung beschrieben, die in einem elektrischen Servolenksystem
verwendet wird, das zum Unterstützen eines Lenksystems eines
Fahrzeugs mittels der Rotationskraft eines Elektromotors dient.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen und zunächst auf 1,
ist dort in dem Querschnitt eine elektronische Steuervorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt. 2 ist eine
explosionsartige Perspektivansicht, welche die elektronische Steuervorrichtung
in 1 zeigt. 3 ist ein
Blockdiagramm, das ein elektrisches Servolenksystem in 1 zeigt. 4 ist
eine Perspektivansicht, welche die wesentlichen Abschnitte der elektronischen
Steuervorrichtung aus 1 zeigt.
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Die
elektronische Steuervorrichtung 1 umfasst: ein Gehäuse 3,
das aus einem isolierenden Harz hergestellt ist und ein Paar von Öffnungsabschnitten
an gegenüberliegenden Enden hiervon besitzt; eine Wärmesenke 3,
die aus Aluminium hergestellt ist und an einem Ende des Gehäuses 3 angebracht
ist; Halbleiterumschaltelemente 2, die an der Wärmesenke 5 montiert
sind und eine Stromvorrichtung darstellen; eine Leiterplatte 4,
die gegenüberliegend zu der Wärmesenke 5 angeordnet
ist und eine elektronische Schaltung daran besitzt, die eine Steuerschaltung
zum Steuern der Halbleiterumschaltelemente 2 aufweist;
leitfähige Stromplatten 6a, ausgabeleitfähige
Platten 6b und leitfähige Signalplatten 6c,
die integral mit dem Gehäuse 3 mittels Insertgießens
eines isolierenden Harzes 3a derart gebildet sind, um die
Leiterplatte 4 und die Halbleiterumschaltelemente 2 elektrisch
miteinander zu verbinden; und eine Abdeckung 7, die an
dem anderen Ende des Gehäuses 3 angebracht ist,
um die Halbleiterumschaltelemente 2 und die Leiterplatte 4 in
Zusammenwirkung mit der Wärmesenke 5 zu empfangen.
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Zusätzlich
ist die elektronische Steuervorrichtung 1 ferner mit einem
Fahrzeugverbinder 8 versehen, der auf einer Seite des Gehäuses 3 angeordnet
und elektrisch zu einer Verkabelung des Fahrzeugs verbunden ist,
und ist mit einem Motorverbinder 9 versehen, der auf einer
Seite des Gehäuses 3 angeordnet und elektrisch
mit einem Elektromotor 22 verbunden ist, und ist mit einem
Sensorverbinder 10 versehen, der auf der anderen Seitenfläche
des Gehäuses 3 angeordnet und elektrisch mit einem
Drehmomentsensor 23 verbunden ist.
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Bei
Ausformung des Gehäuses 3 durch Insertgießen
werden der Fahrzeugverbinder 8, der Motorverbinder 9 und
der Sensorverbinder 10 gleichzeitig mit den Stromzufuhrverbinderanschlüssen 11, dem
Motorverbinderanschlussabschnitt 6bm und dem Sensorverbinderanschlüssen 12 der
leitfähigen Ausgabeplatte 6b integriert.
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Jedes
der Halbleiterumschaltelemente 2 besitzt eine Hochseite
MOSFET 2H und eine Niederseite MOSFET 2L, die
miteinander integriert sind, um eine Halbbrücke zu bilden,
wie in 3 gezeigt. In jeder der Halbleiterumschaltelemente 2 ist
die derart gebildete Halbbrücke in einer Packung aufgenommen,
und ein Paar von zwei Halbbrücken bildet eine Brückenschaltung
zum Umschalten eines zu dem Elektromotor 22 zugeführten
Stroms.
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Die
einzelnen Anschlüsse des Halbleiterumschaltelements 2 sind
in einer nebeneinander liegenden Beziehung von der linken Seite
zu der rechten Seite in der Reihenfolge eines Stromzufuhranschlusses
VS, eines Toranschlusses GT1 und eines Brückenausgabeanschlusses
der Hochseite MOSFET 2H, und eines Toranschlusses GT2 und
eines Erdungsanschlusses GND der Niederseite MOSFET 2L in 3 angeordnet.
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Dabei
ist zu beachten, dass der Stromzufuhranschluss VS, der Brückenausgabeanschluss
OUT und der Erdungsanschluss GND jedes Halbleiterumschaltelements 2 Großstromanschlüsse
sind, durch die ein großer Strom für den Elektromotor 22 strömt, während
der Toranschluss GT1 und der Toranschluss GT2 des jeweiligen Halbleiterumschaltelements 2 Kleinstromanschlüsse
sind, durch die ein kleiner Strom für ein Signal strömt,
und die Großstromanschlüsse und die Kleinstromanschlüsse
sind in alternierender Weise angeordnet.
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Zusätzlich
leiten die einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND
der jeweiligen Halbleiterumschaltelemente 2 in derselben
Richtung mit derselben Form nach außen (bzw. erstrecken
sich in derselben Richtung), und zwar um vertikal aufrecht gestellt
zu sein und sich dann senkrecht an zwei Stellen ihrer mittleren
Abschnitte zu biegen.
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Ein
Mikrocomputer 13 ist an einem Verdrahtungsmuster der Leiterplatte 4 durch
Löten montiert. Obgleich in 2 nicht
veranschaulicht, sind an dem Verdrahtungsmuster der Leiterplatte 4 durch
Löten eine Spule zum Verhindern eines elektromagnetischen
Rauschens, das beim Umschaltvorgang der Halbleiterumschaltelemente 2 vom
Ausströmen nach außen erzeugt wird, Kondensatoren
zum Absorbieren von Wellen eines Motorstroms, eine Motorstromerfassungsschaltung
mit Nebenwiderständen (Shuntresistoren), Umfangsschaltungselementen, etc.
montiert.
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Ebenso
sind in der Leiterplatte 4 eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 4a gebildet,
auf deren inneren Oberflächen eine Kupferbeschichtung aufgebracht
und die elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster verbunden sind.
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Jede
der leitfähigen Stromplatten 6a besitzt einen
Basisendabschnitt, der mit einem spitzen Ende des Stromzufuhranschlusses
VS und einem spitzen Ende des Erdungsanschlusses GND der Halbleiterumschaltelemente 2 verbunden
ist. Die leitfähige Ausgabeplatte 6b besitzt einen
Basisendabschnitt, der mit einem spitzen Ende des Brückenausgabeanschlusses
OUT verbunden ist. Die leitfähige Signalplatte 6c besitzt
einen Basisendabschnitt, der mit Spitzenenden der jeweiligen Toranschlüsse
GT1, GT2 verbunden ist.
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Diese
leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c erstrecken
sich in einer Ausleitrichtung, in welcher die Anschlüsse
VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 ausleiten,
um auf überlappende Weise angeordnet zu sein, und sind
daran durch Laserschweißen angebracht.
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Diese
leitefähigen Platten 6a, 6b, 6c sind
mit Presspassungsanschlussabschnitten 6ap, 6bp, 6cp gebildet,
und die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp sind
in die einzelnen Durchgangslöcher 4a in der Leiterplatte 4 derart
pressgepasst, dass die Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND
der Halbleiterumschaltelemente 2 elektrisch mit dem Verdrahtungsmuster
der Leiterplatte 4 verbunden sind.
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Die
leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c sind
aus einem Material wie Kupfer oder einer Kupferlegierung im Hinblick
auf die elektrische Leitfähigkeit zum Zuführen
eines großen Stroms und der mechanischen Festigkeit, die
zum Bilden der Presspassanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp erforderlich
ist, gebildet.
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Zusätzlich
ist die leitfähige Ausgabeplatte 6b an ihrem spitzen
Ende mit dem Motorverbinderanschlussabschnitt 6bm gebildet,
so dass der Motorstrom von dem Brückenausgabeanschluss
OUT der Halbleiterumschaltelemente 2 direkt zu dem Elektromotor 22 über
den Motorverbinderanschlussabschnitt 6bm strömt,
ohne durch die Leiterplatte 4 zu passieren. Die leitfähige
Ausgabeplatte 6b ist an ihrem mittleren Abschnitt mit dem
Presspassanschlussabschnitt 6bp gebildet, der sich zu der Leiterplatte 4 erstreckt,
so dass ein Signal zum Überwachen der Spannung des Motorverbinderanschlussabschnitts 6bm von
dem Presspassanschlussabschnitt 6bp zu der Leiterplatte 4 ausgegeben
wird.
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Die
Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 sind
auf solche Weise gebildet, dass sie eine Breite von 0,8 mm, eine Dicke
von 0,5 mm und einen Abstand zwischen benachbarten Anschlüssen
von 1,7 mm besitzen. In jedem der Anschlüsse VS, OUT, GND,
in denen ein großer Strom strömt, wird der elektrische
Widerstand hiervon in Übereinstimmung mit dem Anstieg der Länge
hiervon größer, so dass die Erzeugung von Wärme
ansteigt.
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Um
in dieser ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
die Erzeugung von Wärme zu unterdrücken, werden
das Schweißen zwischen den Stromzufuhranschlüssen
VS und den leitfähigen Stromplatte 6a, das Schweißen
zwischen den Erdungsanschlüssen GND und den leitfähigen
Stromplatten 6a und das Schweißen zwischen den
Brückenausgabeanschlüssen OUT und den leitfähigen Ausgabeplatten 6b an
Stellen nahe zu den Halbleiterumschaltelementen 2 ausgeführt.
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Zusätzlich
ist der Abstand zwischen den benachbarten einzelnen Anschlüssen
VS, GT1, OUT, GT2, GND schmal, um einen Kurzschluss zwischen den
Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND zu verhindern, die Schweißpositionen
der Toranschlüsse GT1 und der leitfähigen Signalplatten 6c,
und die Schweißpositionen der Toranschlüsse GT2
und der leitfähigen Signalplatten 6c sind nicht
nahe zu den einzelnen Schweißpositionen, in denen das Schweißen
der Stromzufuhranschlüsse VS und der leitfähigen
Stromplatten 6a, das Schweißen der Erdungsanschlüsse
GND und der leitfähigen Stromplatten 6a und das
Schweißen der Brückenausgabeanschlüsse OUT
und der leitfähigen Ausgabeplatten 6b ausgeführt
werden, und sie sind ebenso entfernt von den Halbleiterumschaltelementen 2,
aufgrund eines in den Anschlüssen GT1, GT2 strömenden
kleinen Stroms. Diese Schweißpositionen sind durch ausgefüllte
Kreise in 4 angegeben.
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5 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht wesentlicher
Abschnitte von 4, wobei das Gehäuse 3 mit
Positionierabschnitten 3 zum Ausführen des Positionierens
der einzelnen Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 in
Bezug auf die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c gebildet
ist. Die Positionierabschnitte 3b stehen zwischen den einzelnen
benachbarten Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 hervor
und besitzen sich verjüngende Abschnitte, die jeweils an
ihren Spitzenenden gebildet sind. Die Spitzenenden der einzelnen
Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 sind
jeweils durch ihre sich verjüngenden Abschnitte geführt
und positioniert, so dass die einzelnen Anschlüsse VS,
GT1, OUT, GT2, GND an den leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c angeschweißt
sind.
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Zusätzlich
strömt, obgleich die leitfähigen Stromplatten 6a und
die leitfähigen Ausgabeplatten 6b aus gewalztem
Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt sind, ein großer
Strom beim Schweißen der gewalzten Oberflächen
(der Frontflächen) der leitfähigen Platten 6a, 6b und
die Anschlüsse VS, OUT, GND der Halbleiterumschaltelemente 2,
so dass es erforderlich ist, die Dicke der leitfähigen
Platten 6a, 6b zu erhöhen.
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Allerdings
ist es schwierig, die Dicke der leitfähigen Platten 6a, 6b im
Hinblick auf die Ausbildung der Presspassanschlussabschnitte und
die Pressbearbeitung hiervon zu erhöhen.
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In
dieser ersten Ausführungsform ist die Dicke der leitfähigen
Platten 6a, 6b, die leitfähige Stromplatten
sind, auf 0,8 mm eingestellt, was dasselbe ist wie die Breite der
Anschlüsse VS, OUT, GND, so dass die Breite der leitfähigen Platten 6a, 6b größer
ausgebildet ist als die Dicke hiervon, und die Anschlüsse
VS, OUT, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 sind an die
Endflächen der leitfähigen Platten 6a, 6b orthogonal
zu den gewalzten Oberflächen hiervon angeschweißt.
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Das
heißt, die leitfähigen Platten 6a, 6b sind auf
solche Weise gebildet, dass sie eine Größe oder Länge
in einer Richtung der Verbindung der Anschlüsse VS, OUT,
GND besitzen, die größer ist als diejenige (Breitenrichtung)
in einer Richtung orthogonal zu der Verbindungsrichtung.
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Dabei
ist zu beachten, dass ein kleiner Strom durch die leitfähigen
Signalplatten 6c strömt, so dass es keine Notwendigkeit
gibt, die Verminderung des elektrischen Widerstandes der leitfähigen
Signalplatten 6c zu berücksichtigen, die allerdings
aus einem Plattenmaterial gebildet sind, das ähnlich ist
zu demjenigen für die leitfähigen Stromplatten 6a und
die leitfähigen Ausgabeplatten 6b.
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Ebenso
wird ein Laserschweißen durch Strahlen eines Laserstrahls
von der Seite eines Anschlusses (VS, GT1, OUT, GT2, GND) der Halbleiterumschaltelemente 2 mit
einer dünnen Dicke ausgeführt.
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Jede
der leitfähigen Stromplatten 6a ist mit zwei Presspassungsanschlussabschnitten 6ap gebildet;
jede der leitfähigen Ausgabeplatten 6b ist mit
einem Presspassungsanschlussabschnitt 6bp gebildet; und
jede der leitfähigen Signalplatten 6c ist mit einem
Presspassungsanschlussabschnitt 6cp gebildet. Somit sind
sieben Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp für
ein Halbleiterumschaltelement 2 angeordnet.
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Der
Abstand zwischen den benachbarten Anschlüssen VS, GT1,
OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 beträgt
1,7 mm, wie zuvor erwähnt, und der Lochdurchmesser der
Durchgangslöcher 4a in der Leiterplatte 4,
in welche die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp pressgepasst
werden, ist zu 1,45 mm ausgebildet.
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In
dieser ersten Ausführungsform sind die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp der
benachbarten leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c in versetzter
Weise angeordnet, so dass der Abstand zwischen den benachbarten
Presspassungsanschlussabschnitten 6ap, 6bp, 6cp länger
eingestellt ist als der Abstand zwischen den benachbarten Anschlüssen
VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2.
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Darüber
hinaus ist das isolierende Harz 2a des Gehäuses 3 zwischen
der leitfähigen Stromplatte 6a und der Wärmesenke 5 bzw.
zwischen den leitfähigen Signalplatten 6c und
der Wärmesenke 5 eingelegt.
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Ferner
sind die Stromzufuhrverbinderanschlüsse 11 des
Fahrzeugverbinders 8 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
mit einer Dicke von 0,8 mm hergestellt, ähnlich zu den
leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c,
und sind jeweils mit zwei Presspassungsanschlussabschnitten 11p gebildet.
Zusätzlich sind die Stromzufuhrverbinderanschlüsse 11 identisch
zu den leitfähigen Ausgabeplatten 6b, außer
der Anzahl der Presspassungsanschlussabschnitte 11p.
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Der
Motorverbinder 9 der Fahrzeugverbinder 8 sind
parallel zueinander angeordnet, wie in 2 gezeigt,
und die leitfähigen Ausgabeplatten 6b und die
Stromzufuhrverbinderanschlüsse 11 sind jeweils paarweise
in bilateraler Symmetrie angeordnet, wie in 6 gezeigt.
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In 6 sind
eine rechte leitfähige Ausgabeplatte 6bR und eine
linke leitfähige Ausgabeplatte 6bL mit zueinander identischen
Formen, wenn man sie abwickelt, gebildet, jedoch sind die Richtungen
ihres Biegens voneinander verändert.
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In ähnlicher
Weise sind, obgleich ein rechter Stromzufuhrverbinderanschluss 11R und
ein linker Stromzufuhrverbinderanschluss 11L mit identischen Formen
zueinander, wenn man sie abwickelt, gebildet sind, ihre Richtungen
des Biegens unterschiedlich voneinander.
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Die
leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c und
der Stromzufuhrverbinderanschluss 11, die alle aus dem Plattenmaterial
mit 0,8 mm gebildet sind, umfassen sechs Arten von Platten und Anschlüssen,
einschließlich der leitfähigen Stromplatten 6a,
der rechten leitfähigen Ausgabeplatten 6bR, der
linken leitfähigen Ausgabeplatten 6bL, der leitfähigen
Signalplatten 6c, der rechten Stromzufuhrverbinderanschlüsse 11R und
der linken Stromzufuhrverbinderanschlüsse 11L.
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Die
Sensorverbinderanschlüsse 12 des Sensorverbinders 10,
die gegenüberliegend zu dem Fahrzeugverbinder 8 angeordnet
sind, sind aus einer Phosphorbronzeplatte mit einer Dicke von 0,64
mm gebildet und besitzen jeweils einen Presspassungsanschlussabschnitt 12p,
der an einem Ende hiervon gebildet ist.
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Zusätzlich
sind, wie in 2 gezeigt, Halteelemente H zum
Halten der Leiterplatte 4 in der Nähe einer Seitenfläche
des Gehäuses 3 angeordnet. Die leitfähigen
Stromplatten 6a werden als die Halteelemente H verwendet,
wie sie sind, so dass die Halteelemente H identisch zu den leitfähigen
Stromplatten 6a sind und Presspassungsanschlussabschnitte
Hp besitzen, die an ihren Spitzenenden gebildet. Dabei ist zu beachten,
dass die Halteelemente H nur zum Halten der Leiterplatte 4 dienen,
jedoch nicht elektrisch mit der Leiterplatte 4 verbunden
sind.
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Die
Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp sind in die Durchgangslöcher 4a pressgepasst,
um hierdurch die Leiterplatte 4 mechanisch an ihrem Ort
zu halten.
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Die
Abdeckung 7 ist aus einem isolierenden Harz gegossen, ähnlich
zu dem Gehäuse 3, und ist an einem Flanschabschnitt 3c angeschweißt,
der an einer Öffnung des Gehäuses 3 gebildet
ist und zwar mittels einer Ultraschallschweißmaschine.
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Dabei
ist zu beachten, dass das Schweißen der Abdeckung 7 und
des Gehäuses 3 durch Vibrationsschweißen
mittels einer Vibrationsschweißmaschine ausgeführt
werden kann. Das Vibrationsschweißen wird auf solche Weise
ausgeführt, dass die Abdeckung 7 veranlasst wird,
entlang einer Oberflächenrichtung der Verbindungs- oder
Kupplungsflächen der Abdeckung 7 und des Gehäuses 3 derart hin
und her zu vibrieren, um die Harze der Abdeckung 7 und
des Gehäuses 3 miteinander unter der Wirkung der
Reibungswärme zu verschmelzen, um hierdurch diese miteinander
zu verbinden oder zu koppeln. Das Vibrationsschweißen wird
angewendet, wenn die Verbindungsflächen der Abdeckung 7 und des
Gehäuses 3 groß sind.
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Ebenso
kann, wie in 7 gezeigt, ein Laserschweißen
mittels einer Laserschweißmaschine anstelle der Ultraschallschweißmaschine
verwendet werden.
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Zum
Laserschweißen wird die Abdeckung 7 aus einem
Material mit einer großen Laserübertragungsfähigkeit
hergestellt, und das Gehäuse 3 wird aus einem
Material mit einer hohen Laserabsorptionsrate hergestellt. Wenn
ein Laserstrahl von der Seite der Abdeckung 7 gestrahlt
wird, passiert er durch die Abdeckung 7, so dass die Verbindungsfläche
des Gehäuses 3 den Laserstrahl absorbiert, um Wärme
zu erzeugen. Die so erzeugte Wärme wird ebenso zu der Abdeckung 7 geleitet,
wodurch die Abdeckung 7 erwärmt wird, um die Verbindungsflächen der
Abdeckung 7 und des Gehäuses 3 miteinander zu
verschmelzen, um miteinander verschweißt zu sein.
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Ein
Laserschweißen kann nicht bei einem Harzformling verwendet
werden, bei dem ein Verziehen oder ein Schrumpfen groß ist
und daher der Laserstrahl schwierig auf den Verbindungsflächen
fokussiert werden kann, jedoch in dem Falle eines Formlings, bei
dem ein Verziehen oder Schrumpfen gering ist, erzeugt das Schweißen
selbst nicht Grate oder Vibration, so dass es einen Vorteil gibt,
dass die Übertragung einer Vibration auf innere Teile nicht
auftritt.
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Zusätzlich
ist es nicht erforderlich, den Flanschabschnitt 3c an dem
Gehäuse 3 zu bilden, wie bei dem oben genannten
Ultraschallschweißen und Vibrationsschweißen,
so dass die Abmessungen der elektrischen Steuervorrichtung 1 vermindert
werden können.
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Nun
wird auf ein Verfahren zum Zusammenbauen der wie oben aufgebauten
elektronischen Steuervorrichtung 1 Bezug genommen.
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Zunächst
wird eine Lötpaste auf die Leiterplatte 4 aufgetragen,
und dann werden Teile wie der Mikrocomputer 13, dessen
Peripherschaltungselemente, etc. auf der derart mit der Lötpaste
beschichteten Leiterplatte 4 angeordnet, woraufhin die
Lötpaste 4 unter Einsatz eines Rückströmungsgeräts derart
aufgeschmolzen wird, dass die einzelnen Teile auf die Leiterplatte 4 gelötet
werden.
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Dann
wird, wie in 2 gezeigt, das Gehäuse 3 auf
der Wärmesenke 5 angeordnet und fest daran durch
Schrauben 20 befestigt. Danach werden die Halbleiterumschaltelemente 2 auf
der Wärmesenke 5 angeordnet. In diesem Falle werden
die einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 durch
die Positionierabschnitte 3b geführt und positioniert,
um auf den leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c überlappt
zu sein.
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Danach
werden die Halbleiterumschaltelemente 2 in engem Kontakt
mit der Wärmesenke 5 platziert und fest daran
unter Einsatz einer Blattfeder 21 und der Schrauben 20 befestigt.
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Anschließend
wird ein Laserstrahl von der Seite der Anschlüsse (VS,
GT1, OUT, GT2, GND) der Halbleiterumschaltelemente 2 gestrahlt,
wodurch die Anschlüsse VS und die leitfähigen
Stromplatten 6a, die Anschlüsse GT1 und die leitfähigen
Signalplatten 6c, die Anschlüsse OUT und die leitfähigen
Ausgabeplatten 6b, die Anschlüsse GT2 und die
leitfähigen Signalplatten 6c, und die Anschlüsse
GND und die leitfähigen Stromplatten 6a jeweils
miteinander mittels Laserschweißens verschweißt
werden.
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Dann
wird die Leiterplatte 4 an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 3 montiert,
wobei die Spitzenenden der Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp in die Durchgangslöcher 4a in der Leiterplatte 4 eingefügt
werden. Danach werden die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp in die Durchgangslöcher 4a pressgepasst, und
zwar mittels einer Pressmaschine.
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Danach
wird die Abdeckung 7 in der Öffnung des Gehäuses 3 angeordnet,
und das Gehäuse 3 und die Abdeckung 7 werden
aneinander durch die Ultraschallschweißmaschine verschweißt,
wodurch der Zusammenbau der elektronischen Steuervorrichtung 1 abgeschlossen
wird.
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Wie
vorhergehend beschrieben, umfasst die elektronische Steuervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform
das Gehäuse 3, das aus einem isolierenden Harz
hergestellt ist und die Öffnungsabschnitte an gegenüberliegenden
Enden hiervon besitzt, die Wärmesenke 5, die an
einem Ende des Gehäuses 3 angebracht ist, die
Halbleiterumschaltelemente 2, die an der Wärmesenke 5 montiert
sind, die Verbinder 9, 8, 10, die integral
mit dem Gehäuse 3 gebildet sind und die Verbinderanschlüsse 6b, 11, 12 mit
den an ihren Spitzenenden gebildeten Presspassungsanschlussabschnitten 6bp, 11p, 12p aufweisen,
die Leiterplatte 4, die gegenüberliegend zu der Wärmesenke 5 angeordnet
ist und eine elektronische Schaltung mit einer Steuereinheit zum
Steuern der Halbleiterumschaltelemente 2 besitzt, die Mehrzahl von
leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c,
deren Basisabschnitte integriert mit und gehalten durch das Gehäuse 3 sind
und elektrisch die Leiterplatte 4 und die Halbleiterumschaltelemente 2 miteinander
verbinden, und die Abdeckung 7, die an dem anderen Ende des
Gehäuses 3 zum Empfangen der Halbleiterumschaltelemente 2 und
der Leiterplatte 4 in Zusammenwirkung mit der Wärmesenke 5 angebracht
ist, wobei die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp,
die an den Spitzenenden der leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c gebildet
sind, in die Durchgangslöcher 4a pressgepasst
sind, die in der Leiterplatte 4 gebildet sind, und die
einzelnen leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c sind
entlang der Ausleitrichtung angeordnet, in welcher die einzelnen
Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 ausleiten,
und sind mit den einzelnen Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2,
GND verbunden.
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Dementsprechend
macht es die elektronische Steuervorrichtung 1 unnötig,
ein Metallsubstrat oder dergleichen zu verwenden, das herkömmlich verwendet
wird und auf welchem die Halbleiterumschaltelemente 2 montiert
werden, so dass die Vorrichtung 1 in ihren Abmessungen
und Kosten reduziert werden kann.
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Zusätzlich
sind die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c in
der Ausleitrichtung angeordnet, in welcher die Anschlüsse
VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 ausleiten,
und sind mit den Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND durch
Laserschweißen verbunden. Als Ergebnis hieraus können die
einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND, die durch
längliche, dünne Platten gebildet sind und einen
großen elektrischen Widerstand besitzen, kürzer
ausgeführt werden, so dass es möglich wird, den elektrischen
Widerstand zwischen den Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2,
GND und der Leiterplatte 4 zu vermindern, wodurch es ermöglicht
wird, die Erzeugung von Wärme infolge des elektrischen
Widerstandes zu unterdrücken. Das heißt, es kann
ein elektronische Steuervorrichtung 1 bereitgestellt werden,
die in der Lage ist, einen großen Strom zu steuern.
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Darüber
hinaus ist die elektronische Steuervorrichtung 1 auf solche
Weise aufgebaut, dass das Gehäuse 3, die Halbleiterumschaltelemente 2,
die Leiterplatte 4 und die Abdeckung 7 sequentiell übereinander
auf der Wärmesenke 5 laminiert werden, so dass
der Zusammenbau dieser Bauteile leicht wird, und die Arbeitseffizienz
hiervon kann verbessert werden.
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Ferner
können das Gehäuse 3 und die Halbleiterumschaltelemente 2 fest
von gerade oberhalb auf die Wärmesenke 5 mittels
von Befestigungselementen in der Form von Schrauben 20 befestigt
werden, und somit kann die Arbeitseffizienz verbessert werden.
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Ferner
werden die einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND
der Halbleiterumschaltelemente 2 durch Schweißen
der leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c verbunden,
so dass die einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND
und die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c aufgeschmolzen
werden, um miteinander verbunden zu werden, wodurch es ermöglicht
wird, die Zuverlässigkeit des Verbindens zu verbessern.
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Zusätzlich
werden die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp in die Durchgangslöcher 4a in der Leiterplatte 4 pressgepasst,
so dass sie elektrisch durch Druckkontakt mit der Leiterplatte 4 verbunden
werden. Als Ergebnis hieraus kann der Widerstand gegenüber
thermischen Spannungen verbessert werden.
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Darüber
hinaus werden die elektrischen Verbindungen zwischen den leitfähigen
Platten 6a, 6b, 6c, den Verbinderanschlüssen 11, 12 und
der Leiterplatte 4 nur durch Presspassung ausgeführt,
so dass die Dauer des Zusammenbaus verkürzt werden kann,
die Zusammenbauausrüstung einfach gemacht werden kann und
die Zusammenbaueffizienz verbessert werden kann.
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Ferner
werden die leitfähigen Platte 6a, 6b, 6c durch
das isolierende Harz 3a des Gehäuses 3, das
integral hiermit gegossen ist, gehalten, so dass die Arbeitseffizienz
des Schweißens zwischen den leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c und
den einzelnen Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 verbessert
werden kann.
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Ferner
werden die einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT, GT2, GND
der Halbleiterumschaltelemente 2 an ihrem Ort durch die
Positionierabschnitte 3b positioniert und mit den leitfähigen
Platten 6a, 6b, 6c verschweißt,
so dass der Schweißvorgang dieser Bauteile leicht wird
und die Vorgangseffizienz hiervon kann verbessert werden.
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Zusätzlich
besitzt das Gehäuse 3 die Halteelemente H zum
Halten der Leiterplatte 4 an ihrem Ort, und die leitfähigen
Platten 6a werden als Halteelemente H verwendet, so dass
die Kosten des Stanzwerkzeugs vermindert werden können,
und somit können die Produktionskosten als Ganzes vermindert
werden.
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Darüber
hinaus ist die Leiterplatte 4 elektrisch mit und gleichzeitig
mechanisch gehalten durch die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp, und zwar nur durch Presspassen derselben in die einzelnen Durchgangslöcher 4a in
der Leiterplatte 4. Als Ergebnis hieraus kann die Dauer
des Zusammenbaus verkürzt werden, die Zusammenbauausrüstung
kann einfach gemacht werden und die Zusammenbaueffizienz kann verbessert werden.
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Ferner
ist die Abdeckung 7 aus einem isolierenden Harz gegossen
und ist an eine Endfläche eines Öffnungsabschnitts
des Gehäuses 3 mittels Ultraschallschweißen
angeschweißt, so dass es möglich wird, die Infiltration
von Fremdkörpern oder Wasser in das Gehäuse 3 durch
dessen Öffnung zu verhindern, wodurch ermöglicht
wird, die Zuverlässigkeit der elektronischen Steuervorrichtung 1 zu
verbessern und gleichzeitig das Gewicht derselben zu vermindern.
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Auch
in dem Falle, in welchem die Abdeckung 7 aus dem isolierenden
Harz gegossen ist und an die Endfläche des Öffnungsabschnitts
des Gehäuses 3 mittels Vibrationsschweißens
angeschweißt ist, kann die Abdeckung 7 an dem
Gehäuse 3 auf zuverlässige Weise angeschweißt
werden, selbst falls ein Verziehen oder Schrumpfen an den Verbindungsflächen
der Abdeckung 7 und des Gehäuses 3 auftritt, wodurch
die Zuverlässigkeit der elektronischen Steuervorrichtung 1 verbessert
werden kann.
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Zusätzlich
können auch in dem Falle, in welchem die Verbindungsflächen
der Abdeckung 7 und des Gehäuses 3 groß sind,
sie miteinander auf zuverlässige Weise verschweißt
werden, so dass die Zuverlässigkeit der elektronischen
Steuervorrichtung 1 verbessert werden kann.
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Auch
in dem Falle, in welchem die Abdeckung 7 aus dem isolierenden
Harz gegossen und an die Endfläche des Öffnungsabschnitts
des Gehäuses 3 mittels Laserschweißens
angeschweißt ist, werden keine Grate und somit keine Kontamination
infolge des Herabfallens der Grate auftreten, so dass die Zuverlässigkeit
der elektronischen Steuervorrichtung 1 verbessert werden
kann.
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Ferner
wird keine Vibration in dem Schweißvorgang auftreten, so
dass es ebenso keine Übertragung von Vibration auf innere
Teile geben wird, wodurch die Zuverlässigkeit der elektronischen
Steuervorrichtung 1 verbessert wird.
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Zusätzlich
umfasst ein Verfahren zum Herstellen der elektronischen Steuervorrichtung 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung einen ersten Schweißschritt zum
Anhaften zumindest der einzelnen Anschlüsse VS, GT1, OUT,
GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 und der leitfähigen
Platten 6a, 6b, 6c aneinander mittels
Schweißens, einen Presspassschritt zum Presspassen der
Durchgangslöcher 4a der Leiterplatte 4 über
die Presspassungsanschlussabschnitte 6ap, 6bp, 6cp, 11p, 12p,
Hp nach dem ersten Schweißschritt, und einen zweiten Schweißschritt
zum Schweißen der Abdeckung 7 an eine Endfläche
eines Öffnungsabschnitts des Gehäuses 3.
Gemäß diesem Verfahren können die jeweiligen
Schritte einschließlich des ersten Schweißschritts,
des Presspassschritts und des zweiten Schweißschritts von
oberhalb in einer Richtung ausgeführt werden, so dass die
Zusammenbaueffizienz verbessert werden kann.
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Ebenso
wird ein elektrisches Verbinden nur in dem ersten Schweißschritt
und dem Presspassschritt ausgeführt, und es ist kein Lötschritt
enthalten, so dass die Zuverlässigkeit des elektrischen
Verbindens verbessert werden kann.
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Ausführungsform 2
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8 zeigt
im Querschnitt eine elektronische Steuervorrichtung 1 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In
dieser zweiten Ausführungsform ist eine Nut 30 zwischen
einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 3 und
einer äußeren Umfangsfläche der Wärmesenke 5 gebildet,
und ein Haftmittel oder Verbundharz in der Form eines Silikonverbindungsmaterials 31 wird
in die Nut 30 gefüllt.
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Zusätzlich
werden der Fahrzeugverbinder 8, der Motorverbinder 9 und
der Sensorverbinder 10 der ersten Ausführungsform
zur entsprechenden Verbindung des wasserdichten Typs verändert,
die integral mit dem Gehäuse 3 gegossen sind.
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Obgleich
nicht gezeigt, ist ein Belüftungs- oder Atemloch zum Vorsehen
einer Fluidkommunikation zwischen dem Inneren und dem Äußeren
der elektrischen Steuereinheit 1 durch das Gehäuse 3 gebildet,
und ein wasserabweisender Filter, der den Durchgang von Luft ermöglicht,
jedoch den Durchgang von Wasser hindurch verhindert, ist in dem
Belüftungsloch montiert.
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Die
Konstruktion dieser zweiten Ausführungsform ist, außer
dem obigen, ähnlich zu derjenigen der elektronischen Steuervorrichtung 1 gemäß der
ersten Ausführungsform.
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Der
Zusammenbauvorgang der elektronischen Steuervorrichtung 1 gemäß dieser
zweiten Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der
ersten Ausführungsform bis zu dem Schweißschritt,
in welchem die Abdeckung 7 in einem Öffnungsabschnitt
des Gehäuses 3 angeordnet wird und an dem Gehäuse 3 mittels
einer Ultraschallschweißmaschine angeschweißt
wird.
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Danach
wird der wasserabweisende Filter durch Wärmeschweißen
an dem Belüftungsloch angebracht, das durch das Gehäuse 3 gebildet
ist.
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Dann
wird die elektronische Steuervorrichtung 1 umgekehrt oder
auf den Kopf gedreht, um die Nut 30 in eine nach oben gerichtete
oder geöffnete Position zu setzen, so dass das Siliziumverbundmaterial 31 in
die Nut 30 gefüllt wird. Danach wird das Siliziumverbundmaterial
ruhengelassen oder ausgehärtet, und der Zusammenbau der
elektronischen Steuervorrichtung 1 ist somit abgeschlossen.
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Dabei
ist zu beachten, dass das Belüftungsloch in der Abdeckung 7 anstelle
des Gehäuses 3 gebildet sein kann, und der wasserabweisende
Filter kann an diesem Belüftungsloch angebracht sein. Zusätzlich
kann das Belüftungsloch zuerst durch das Gehäuse 3 oder
die Abdeckung 7 gebildet werden, und der wasserabweisende
Filter wird vorab an diesem Belüftungsloch angebracht,
woraufhin der oben genannten erste Schweißschritt und der
oben genannte zweite Schweißschritt ausgeführt
werden können.
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Bei
der elektronischen Steuervorrichtung 1 gemäß dieser
zweiten Ausführungsform ist die Nut 30 zwischen
dem Gehäuse 3 und der Wärmesenke 5 gebildet,
und das Siliziumverbundmaterial 31 ist in die Nut 30 gefüllt,
so dass das Innere der elektronischen Steuervorrichtung 1 nach
außen gedichtet und abgedichtet ist, wodurch eine Infiltration
von Wasser oder dergleichen in das Innere der elektronischen Steuervorrichtung 1 von
außen verhindert werden kann, wodurch die Wasserdichtheit
der Vorrichtung verbessert wird.
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Zusätzlich
ist bei einem Verfahren zum Herstellen der elektronischen Steuervorrichtung 1 gemäß dieser
zweiten Ausführungsform ein Abdichtschritt, in welchem
das Siliziumverbundmaterial 31 in die Nut 30 zwischen
dem Gehäuse 3 und der Wärmesenke 5 gefüllt
wird, nach dem zweiten Schweißschritt in der ersten Ausführungsform
enthalten. Als Ergebnis hieraus ist es möglich, die elektronische Steuervorrichtung 1 bis
zum zweiten Schweißschritt unter Verwendung derselben Zusammenbauausrüstung
und desselben Zusammenbauverfahren zusammenzubauen, ungeachtet der
Anwesenheit oder Abwesenheit der Wasserdichtheit der elektronischen Steuervorrichtung 1,
und somit kann die Arbeitseffizienz verbessert werden.
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Obgleich
in den oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen
die Verbindungen zwischen den einzelnen Anschlüssen VS,
GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2 und
der leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c mittels
Laserschweißens ausgeführt werden, können
stattdessen andere Schweißverfahren wie Widerstandsschweißen, TIG-Schweißen,
etc. eingesetzt werden. Ebenso kann ein Ultraschallverbinden, das
kein Schweißen darstellt, stattdessen verwendet werden.
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Darüber
hinaus ist in den Halbleiterumschaltelementen 2 eine Halbbrücke,
bei welcher die Hochseite MOSFET 2H und die Niederseite
MOSFET 2L miteinander integriert sind, in einer Packung
aufgenommen, und ein Paar von Halbbrücken wird als Einsatz
verwendet und miteinander kombiniert, um eine Brückenschaltung
zum Umschalten des Stroms des Elektromotors 22 zu bilden,
jedoch können die Hochseite MOSFET 2H und die
Niederseite MOSFET 2L separat aufgebaut werden, so dass
vier separate oder unabhängige Halbleiterumschaltelemente 2 verwendet
werden können, um eine solche Brückenschaltung
zu bilden. Ebenso können sechs Halbleiterumschaltelemente 2 verwendet
werden, um eine Brückenschaltung zum Antreiben und Steuern
eines bürstenfreien Dreiphasenmotors zu bilden.
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Obgleich
die Stromvorrichtung durch die Halbleiterumschaltelemente 2 gebildet
ist, können andere Stromvorrichtung wie Dioden, Thyristoren, etc.
stattdessen verwendet werden.
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Ferner
ist die Dicke der leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c auf
0,8 mm eingestellt, jedoch können andere Dicken wie 1 mm,
1,2 mm, etc. als Dicke der leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c unter
Berücksichtigung des durch die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c fließenden
Stromes, der Abstände zwischen den benachbarten einzelnen
Anschlüssen VS, GT1, OUT, GT2, GND der Halbleiterumschaltelemente 2,
etc. verwendet werden.
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Obgleich
die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c mit
dem isolierenden Harz 3a mittels Insertgießens integriert
sind, können die leitfähigen Platten 6a, 6b, 6c nach
dem Gießen des Gehäuses 3 in das Gehäuse 3 eingefügt
und durch dieses gehalten sein.
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Zusätzlich
wurde auf ein Beispiel Bezug genommen, in welchem die vorliegende
Erfindung auf ein elektrisches Servolenksystem in einem Motorfahrzeug
angewendet wird, jedoch kann die vorliegende Erfindung auf eine
elektronische Steuervorrichtung angewendet werden, die mit einer
Stromvorrichtung versehen ist und einen großen Strom (beispielsweise
25 A oder mehr) handhaben können, wie eine elektronische
Steuervorrichtung in einem Antiblockier-Bremssystem (ABS), eine
mit einer Klimaanlage verknüpfte elektronische Steuervorrichtung,
etc.
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Während
die vorliegende Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben worden ist, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung
mit Modifikationen innerhalb des Grundgedankens und des Schutzbereichs
der beigefügten Ansprüche ausgeführt
werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 3644835 [0003]
- - JP 2006-49618 [0004]