KR101407116B1 - Electronic control apparatus for vehicle using overmolding and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 차량의 전자 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 엔진 ECU(Electronic Control Unit) 등과 같은 전자 제어 장치에서 오버몰딩을 이용한 방열 및 방수 구조를 가지는 전자 제어 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic control unit for a vehicle, and more particularly, to an electronic control unit having a heat dissipation and waterproof structure using an overmolding in an electronic control unit such as an engine ECU .
일반적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU 등의 전자 제어 장치가 탑재된다. 이러한 전자 제어 장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서류 또는 스위치류로부터 정보를 제공받는다. 전자 제어 장치는 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.Generally, an electronic control device such as an ECU for electronically controlling various devices is mounted on a vehicle. Such an electronic control device is provided with information from sensors or switches installed in each part of the vehicle. The electronic control unit processes the information thus provided to improve ride comfort and safety of the vehicle or to perform various electronic controls to provide drivers and passengers with various conveniences.
예를 들면, ECU와 같이 차량의 엔진이나 자동변속기, ABS(Anti-Lock Brake System) 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자 제어 장치는 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯하여 구동계통, 제동계통, 조향 계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.For example, electronic control devices such as ECUs that control the state of an engine, an automatic transmission, and an ABS (Anti-Lock Brake System) of a vehicle with a computer are developed not only with the development of automobiles and computers but also with automatic transmission control, Braking system, steering system and so on.
이러한 ECU 등과 같은 전자 제어 장치는 상부의 커버와 하부의 베이스로 구성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수납되는 PCB(Printed Circuit Board)와, 외부의 소켓 연결을 위해 PCB의 전단에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.An electronic control device such as an ECU or the like includes a case composed of an upper cover and a lower base, a printed circuit board (PCB) accommodated in the case, a connector coupled to the front end of the PCB for external socket connection .
그리고 상기 케이스는 커버와 베이스는 PCB를 덮으면서 함께 조립되는 구조를 이루게 되고, 특히 커버와 베이스 간의 조립시 그 사이에 개재되는 커넥터는 커버 측 및 베이스 측과 실링 구조를 이루게 된다.In addition, the case covers the PCB and covers the PCB, and the case is assembled together. Particularly, when assembled between the cover and the base, the connector interposed therebetween has a sealing structure with the cover side and the base side.
이와 같은 전자 제어 장치의 경우 고도의 집적 제어회로수단을 갖는 관계로 내부로 외부의 습기나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 소정의 실링 구조를 필요로 하며, 보통 커버 및 베이스와 커넥터 간의 결속부위에 실링재를 삽입한 상태에서 커넥터와 함께 커버와 베이스를 조립하는 방식의 내부의 PCB 등을 보호하는 실링 구조를 주로 적용한다.Such an electronic control unit requires a predetermined sealing structure capable of preventing moisture and foreign substances from entering into the inside of the electronic control unit because it has a high degree of integrated control circuit means, A sealing structure for protecting a PCB and the like inside a method of assembling a cover and a base together with a connector in a state of inserting a sealing material is mainly applied.
한편, 전자 제어 장치는 PCB의 상부면에 발열 소자가 구성되고, PCB의 하부면에 방열 페이스트가 부착된다. 그리고 커버와 베이스가 스크류 방식으로 체결된다. 여기서, 스크류 방식으로 결합된 구조는 느슨해질 수 있고 외부의 오염물질이나 수분이 유입될 수 여지가 있다. 또한, 종래의 전자 제어 장치에서 PCB를 둘러싸는 커버로 발열 소자에서 발생된 열이 방출된다. 이를 위해, 커버에는 열을 방출할 수 있는 부분이 포함될 수 있다. 하지만, PCB의 발열 소자로부터 발생한 열이 직접적으로 금속 소재의 베이스를 통해 외부로 방출되지 않아 방열 성능이 떨어질 수 있다.
On the other hand, in the electronic control device, a heating element is formed on the upper surface of the PCB, and a heat dissipation paste is attached to the lower surface of the PCB. The cover and base are then screwed together. Here, the structure joined by the screw method can be loosened and there is a possibility that the contaminants or moisture may enter from outside. Further, in the conventional electronic control apparatus, heat generated in the heat generating element is emitted by the cover surrounding the PCB. To this end, the cover may include a portion capable of emitting heat. However, the heat generated from the heating element of the PCB may not be directly discharged to the outside through the base of the metal material, so that the heat radiation performance may be deteriorated.
본 발명의 실시 예들은 전자 제어 요소에서 방열이 필요한 부분의 반대면에 표면실장소자(SMD: Surface Mounted Device) 형태로 방열 핀을 부착하고, 방열 핀의 일부가 외부로 노출되도록 전자 제어 요소를 오버몰딩함으로써, 외부로 노출된 방열 핀을 통해 대기중으로 직접 열을 방출하여 방열 효과가 우수하고, 방열 핀을 표면실장소자 형태로 부착한 후 몰드용 레진으로 하우징을 형성하여 제조 공정이 단순해지고, 전자 제어 요소를 몰드용 레진으로 감싸고 있어 방수 기능이 우수한, 오버몰딩을 이용한 차량의 전자 제어 장치 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
In the embodiments of the present invention, a heat dissipation fin is attached to the opposite surface of the electronic control element in the form of a surface mount device (SMD), and a part of the heat dissipation fin is exposed By the molding, the heat is radiated directly to the atmosphere through the heat-dissipating fins externally exposed, the heat radiation effect is excellent, the heat dissipation fins are attached in the form of surface mount elements, and the housing is formed of the resin for the mold, The present invention is to provide an electronic control device for a vehicle using an overmolding and a method of manufacturing the same, which is excellent in waterproof function by wrapping a control element with a mold resin.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 자동차의 각 부분을 전기적으로 제어하는 전자 제어 기판 및 상기 전자 제어 기판의 일면에 위치한 발열 소자로 이루어진 전자 제어 요소; 상기 발열 소자의 방열을 위해, 상기 전자 제어 기판의 타면 중에서 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 부착되는 방열 핀; 커넥터 핀을 구비하고, 상기 전자 제어 요소와 결합된 커넥터; 및 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 몰드용 레진으로 오버몰딩하되, 상기 전자 제어 기판의 타면 부분에 부착되는 방열 핀의 일부를 노출시켜 오버몰딩하는 오버몰드 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치가 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided an electronic control device comprising: an electronic control element consisting of an electronic control board electrically controlling each part of an automobile and a heating element located on one surface of the electronic control board; A heat dissipation fin attached to the other surface portion of the other surface of the electronic control substrate opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, for dissipating heat of the heat dissipation element; A connector having a connector pin, the connector coupled with the electronic control element; And an overmold housing for overmolding the electronic control element with the heat dissipation fin by overmolding the heat dissipation fin with the resin for molding by exposing a part of the heat dissipation fin attached to the other surface portion of the electronic control board. An electronic control device of the present invention can be provided.
상기 방열 핀은, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자(SMD: Surface Mounted Device) 형태로 부착되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation fin is attached to the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, in the form of a surface mounted device (SMD).
상기 방열 핀은, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분 또는 상기 방열 핀의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트(Solder Paste)가 미리 발라진 후, 표면실장소자 형태로 부착되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation fin is attached in the form of a surface mount element after solder paste is applied in advance on the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat generating element is located or under the adhesion portion of the heat dissipation fin.
상기 방열 핀은, 금속 소재의 핀과 핀 내부가 방열용 소재 또는 몰드용 소재로 채워져 있는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation fin is characterized in that the fin and the fin of the metal material are filled with the heat dissipation material or the mold material.
상기 방열 핀은, 방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자 형태로 복수의 방열 핀이 각각 부착되는 것을 특징으로 한다.The heat dissipation fin is characterized in that a plurality of heat dissipation fins are attached to the heat dissipation fin in the form of a surface mount element on the other surface portion opposite to the one surface portion on which the heat dissipation element is disposed.
상기 방열 핀은, 방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 서로 다른 높이 또는 넓이를 가지는 복수의 방열 핀이 표면실장소자 형태로 각각 부착되는 것을 특징으로 한다.The plurality of heat dissipation fins are attached to the heat dissipation fins in the form of surface mount elements, the plurality of heat dissipation fins having different heights or widths on the other surface portion opposite to the one surface portion of the heat dissipation element.
상기 오버몰드 하우징은, 기설정된 상기 전자 제어 기판 또는 상기 발열 소자의 고장 임계 온도 및 압력 이하로 유지된 상태에서 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.Wherein the overmold housing is injection-molded in a state in which it is maintained at a predetermined critical temperature and pressure of the electronic control board or the heating element.
한편, 본 발명의 제2 측면에 따르면, 자동차의 각 부분을 전기적으로 제어하는 전자 제어 기판 및 상기 전자 제어 기판의 일면에 위치한 발열 소자를 구비한 전자 제어 요소와 커넥터 핀을 구비한 커넥터를 결합하는 단계; 상기 전자 제어 기판의 타면 중에서 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 방열 핀을 부착하는 단계; 및 상기 전자 제어 기판의 타면 부분에 부착되는 방열 핀의 일부가 노출되도록 오버몰딩되는 상부 및 하부 금형 안에 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 넣고 몰드용 레진을 주입하여 오버몰딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic control unit comprising: an electronic control board electrically controlling each part of an automobile; and a connector having an electronic control element having a heating element located on one side of the electronic control board, step; Attaching a heat dissipation fin to the other surface portion of the other surface of the electronic control substrate opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed; And an electronic control element having the radiating fins attached thereto in an upper mold and a lower mold which are overmolded so that a part of the radiating fin attached to the other surface of the electronic control board is exposed, Wherein the electronic control device includes:
상기 제조 방법은, 상기 방열 핀을 부착하는 단계 이전, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분 또는 상기 방열 핀의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트가 발라지는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method may further include a step of applying a solder paste to a surface of the heat dissipation fin before the step of attaching the heat dissipation fin, a surface of the dissimilar portion opposite to the surface of the heat dissipation device, or an adhesive portion of the heat dissipation fin.
상기 제조 방법은, 상기 부착된 방열 핀 내부에 방열용 소재 또는 몰드용 소재를 채워넣는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method may further include the step of filling a heat dissipation material or a molding material into the inside of the heat dissipation fin.
상기 방열 핀을 부착하는 단계는, 방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자 형태로 복수의 방열 핀을 각각 부착하는 것을 특징으로 한다.The step of attaching the heat dissipation fins may include attaching a plurality of heat dissipation fins in the form of surface mount elements to the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, in order to improve the heat dissipation performance.
상기 오버몰딩하는 단계는, 상기 금형 안이 기설정된 상기 전자 제어 기판 또는 상기 발열 소자의 고장 임계 온도 및 압력 이하로 유지된 상태에서 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 사출성형하는 것을 특징으로 한다.
Wherein the overmolding step is performed by injection-molding the electronically controlled element to which the heat-radiating fin is attached in a state in which the mold is maintained at a predetermined critical temperature and pressure of the electronic control board or the heating element.
본 발명의 실시 예들은 발열 소자에서 발생한 열을 발열 소자가 위치한 일면 부분의 반대면에 표면실장소자(SMD) 형태로 부착된 방열 핀의 일부를 통해 바로 대기 중으로 방출하여 방열 효과가 우수할 수 있는 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예들은 몰드용 레진으로 방열 핀의 일부가 외부로 노출되도록 오버몰딩됨으로써, 외부로 노출된 방열 핀의 일부분으로 발열 소자에서 발생하는 열을 대기 중으로 직접 방출할 수 있는 효과가 있다.Embodiments of the present invention are directed to a method of manufacturing a semiconductor device having a structure in which heat generated in a heat generating element is directly discharged to the atmosphere through a part of a heat dissipating fin attached in the form of a surface mount element (SMD) It is effective. In particular, the embodiments of the present invention can be applied to a mold resin that overmolds a part of the heat-radiating fins to the outside so that heat generated in the heat-generating element can be directly discharged to the atmosphere as a part of the heat- .
또한, 본 발명의 실시 예들은 방열 핀을 표면실장소자 형태로 부착한 후 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 금형 안에 넣고 몰드용 레진으로 하우징을 형성함으로써, 전자 제어 장치의 제조 공정이 단순해질 수 있는 효과가 있다.In addition, embodiments of the present invention can simplify the manufacturing process of the electronic control device by attaching the heat dissipation fin in the form of a surface mount element, then inserting the electronic control element having the heat dissipation fin into the mold and forming the housing with the mold resin There is an effect.
또한, 본 발명의 실시 예들은 발열 소자 및 PCB로 이루어진 전자 제어 요소와 커넥터를 몰드용 레진으로 감싸고 있어 방수 기능이 우수할 수 있는 효과가 있다.In addition, embodiments of the present invention have an effect of excelling in the waterproof function by covering the electronic control element including the heating element and the PCB and the connector with the resin for the mold.
또한, 본 발명의 실시 예들은 하우징이 오버몰드 하우징으로 이루어져 있기 때문에 다른 하우징 보다는 전자 제어 장치가 경량화될 수 있는 효과가 있다.
In addition, the embodiments of the present invention have the effect that the electronic control device can be made lighter than other housings because the housing is formed of the overmolded housing.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전자 제어 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전자 제어 장치를 나타내는 단면 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 오버몰딩을 이용한 차량의 전자 제어 장치의 제조 방법에 대한 공정도이다.1A and 1B are perspective views showing an electronic control unit of an automobile according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating an electronic control unit for an automobile according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are process diagrams for a method of manufacturing an electronic control device for a vehicle using overmolding according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be clearly understood through the following detailed description. Before describing the present invention in detail, the same components are denoted by the same reference symbols as possible even if they are displayed on different drawings. In the case where it is judged that the gist of the present invention may be blurred to a known configuration, do.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전자 제어 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전자 제어 장치를 나타내는 단면도이다.FIG. 1A and FIG. 1B are perspective views showing an electronic control apparatus for an automobile according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing an electronic control apparatus for an automobile according to an embodiment of the present invention.
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 전자 제어 장치는 자동차의 각 부분을 전기적으로 제어하는 전자 제어 요소, 예를 들면 PCB(110) 등과 같은 집적 제어회로수단 등을 탑재하고 있는 부품으로서, PCB(110)에 위치된 발열 소자(111)로부터 발생한 열을 대기중으로 방출하는 방열 구조와 외부의 습기나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 하우징 구조를 필요로 한다. 전자 제어 장치는 내부에 PCB(110) 등을 수용하면서 오버몰딩 구조를 가지는 오버몰드 하우징(100)을 가지고 있다. 오버몰드 하우징(100)의 전면부에는 커넥터(120)가 결합된다. As shown in Figs. 1A and 1B, an electronic control unit is an electronic control unit that electrically controls each part of an automobile, for example, an integrated control circuit unit such as a
외부의 습기나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해, 오버몰드 하우징(100)은 전자 제어 요소를 둘러싸는 형태로 오버몰딩된다. 오버몰드 하우징(100)은 발열 소자(111)를 둘러싸도록 오버몰딩된 발열 소자 부분(101)을 포함한다. 발열 소자(111)로부터 발생한 열을 방출하기 위하여, 오버몰드 하우징(100)은 방열 핀(112)의 일부가 노출되도록 몰딩된다. 오버몰드 하우징(100)은 방열 핀(112)의 일부만이 외부로 노출되도록 몰딩하여 이루어질 수 있다.To prevent moisture or foreign matter from entering the outside, the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 전자 제어 장치는 PCB(110) 및 PCB(110)의 발열 소자(111)를 구비한 전자 제어 요소, 방열 핀(112), 커넥터(120) 및 오버몰드 하우징(100)을 포함한다.2, an automotive electronic control device according to an embodiment of the present invention includes an electronic control element including a
전자 제어 요소는 자동차의 각 부분을 전기적으로 제어하는 PCB(110) 및 PCB(110)의 일면에 위치한 발열 소자(111)로 이루어진다. 여기서, PCB(110)는 표면실장용 기판일 수 있다.The electronic control element comprises a
방열 핀(112)은 발열 소자(111)의 방열을 위해, PCB(110)의 타면 중에서 발열 소자(112)가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자(SMD: Surface Mounted Device) 형태(201)로 부착된다. 여기서, 방열 핀(112)은 PCB(110)의 표면에 직접 실장되어 부착될 수 있다. 방열 핀(112)이 부착되기 전, 발열 소자(112)가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 솔더 페이스트(Solder Paste)가 발라질 수 있다. 여기서, 솔더 페이스트는 PCB(110)에 납을 인쇄하기 사용되는 크림 모양의 납으로 솔더 파우더와 플럭스가 혼합되어 있다. 스크린 프린터로 인쇄된 솔더 페이스트는 가열기에서 용융되어 PCB(110)에 방열 핀(112)이 접합될 수 있다. 솔더 페이스트의 성분은 솔더합금 분말과 나머지는 플럭스로 되어 있고, 플럭스의 대부분은 수지와 용제이고, 칙소제와 활성제가 미량 함유될 수 있다. 방열 핀(112)은 도 2에 도시된 요철 모양인 특정 모양으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 방열 핀(112)은 사각형, 원형, 다각형 등의 다양한 모양을 가질 수 있다.The
또한, 방열 핀(112)은 외부로 노출된 핀의 폭이나 높이 등이 일정하게 유지되는 것이 방열 핀(112)의 제조 시에 유리하게 적용될 수 있다. 하지만, 방열 핀(112)의 폭이나 높이는 발열 소자(111)에서 발생하는 열의 온도에 따라 서로 다르게 제작되어 PCB(110)의 타면 부분에 표면실장소자 형태(201)로 부착될 수 있다.In addition, the
방열 핀(112)은 금속(Metal) 소재 또는 방열 성능이 우수한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 바와 같이, 방열 핀(112)은 금속 소재의 핀과 핀 내부가 방열용 소재 또는 몰드용 소재로 채워져 있는 형태로 이루어질 수 있다. 방열 핀(112)은 내부가 비워져 있는 형태보다 방열용 레진 또는 몰드용 레진으로 채워져 있는 형태가 방열 성능이 우수할 수 있다.The
여기서, 발열 소자(111)는 PCB(110)의 상부면(Top Side) 또는 하부면(Bottom Side)에 위치할 수 있다. 발열 소자(111)가 PCB(110)의 상부면에 위치하는 경우, 방열 핀(112)은 PCB(110)의 하부면에 표면실장소자 형태(201)로 부착된다. 반대로, 발열 소자(111)가 PCB(110)의 하부면에 위치하는 경우, 방열 핀(112)은 PCB(110)의 상부면에 표면실장소자 형태(201)로 부착된다.Here, the
커넥터(120)는 커넥터 핀(121)을 구비하고, 전자 제어 요소와 결합된다. 커넥터(120)는 커넥터 핀(121)을 통해 전자 제어 요소와 연결된다. 커넥터 핀(121)은 내부의 PCB(110)와 접속을 위한 다수의 핀과 외부와의 접속을 위한 다수의 핀을 가질 수 있다. 커넥터(120)는 전자 제어 요소와 끼워지는 형태로 함께 결합될 수 있다. 커넥터(120)는 외부에 노출되는 선단부와 후단부의 일체형으로 이루어질 수 있다.The
오버몰드 하우징(100)은 방열 핀(112)이 부착된 전자 제어 요소를 몰드용 레진(Mold Resin)으로 오버몰딩하도록 이루어진다. 이때, 오버몰드 하우징(100)은 PCB(110) 전체를 오버몰딩하되, 방열 핀(112)의 일부가 공기 중으로 노출되도록 오버몰딩하도록 이루어진다.The
방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출된 타면 부분을 살펴보면, 오버몰드 하우징(100)은 방열 핀(112)이 부착된 PCB(110)의 전체를 오버몰딩하되, 방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출되도록 몰딩된다. 이는 방열 핀(112)의 일부를 제외한 PCB(110)의 전체가 몰드용 레진으로 감싸게 되면, PCB(110)나 발열 소자(111)를 포함한 전자 제어 요소가 수분 유입으로부터 보호될 수 있다. 또한, 방열 핀(112)의 일부를 통해 열이 직접 공기 중으로 방출될 수 있다.The
한편, 오버몰드 하우징(100)은 기설정된 온도 및 압력 이하로 사출 성형되는 수지 재료로 오버몰딩될 수 있다. 이는 고온 또는 고압의 사출 성형 때문에 발열 소자(111) 등에 고장이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 오버몰드 하우징(100)은 열경화성 재료와 같은 경화 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 또한, 오버몰드 하우징(100)은 열가소성 엘라스토머 재료와 같은 탄성이 있는 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다.On the other hand, the
발열 소자(111)는 PCB(110)의 상부면에 위치하고 있다. 방열 핀(112)은 발열 소자(111)가 위치한 부분의 반대면인 하부면에 표면실장소자 형태(201)로 부착된다. 오버몰드 하우징(100)은 발열 소자(111)와 PCB(110)를 몰딩하여 감싸고 있다. 따라서 발열 소자(111)에서 발생된 열은 PCB(110)를 거쳐 외부로 노출된 방열 핀(112)의 일부를 통해 대기 중(302)으로 직접 방출된다. 이와 같이, 전자 제어 장치는 외부로 노출된 방열 핀(112)의 일부를 통해 바로 대기 중으로 열을 방출하여 방열효과가 우수해진다.The
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 오버몰딩을 이용한 차량의 전자 제어 장치의 제조 방법에 대한 공정도이다.3A to 3C are process diagrams for a method of manufacturing an electronic control device for a vehicle using overmolding according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전자 제어 장치의 제조 방법은 도 3a 내지 도 3c의 순서대로 제조된다.A manufacturing method of an electronic control apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention is manufactured in the order of FIGS. 3A to 3C.
도 3a에 도시된 바와 같이, 전자 제어 장치의 제조 공정은 자동차의 각 부분을 전기적으로 제어하는 PCB(110) 및 PCB(110)의 일면에 위치한 발열 소자를 구비한 전자 제어 요소와 커넥터 핀(121)을 구비한 커넥터(120)를 결합한다.3A, the manufacturing process of the electronic control apparatus includes an electronic control element having a
그리고 전자 제어 장치의 제조 공정은 PCB(110)의 하부면 부분에 형성된 타면 부분에 표면실장소자 형태로 방열 핀(112)을 부착한다. 이때, 전자 제어 장치의 제조 공정은 발열 소자(111)가 위치한 상부면 부분과 반대되는 PCB(110)의 하부면 부분 또는 방열 핀(112)의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트(Solder Paste)를 바른 후, 표면실장소자 형태로 방열 핀(112)을 부착할 수 있다.In the manufacturing process of the electronic control unit, the
여기서, PCB(110) 상에서 발열 소자(111)가 다수 개가 존재하는 경우, 전자 제어 장치의 제조 공정은 각각의 발열 소자(111)를 커버하도록 방열 핀(112)을 대응되게 부착할 수 있다. 또한, 발열 소자(111)에서 발생되는 열이 기설정된 온도보다 높은 경우, 전자 제어 장치의 제조 공정은 이러한 발열 소자(111)가 위치한 PCB(110)의 하부면 부분에 표면실장소자 형태로 복수의 방열 핀(112)을 각각 부착할 수 있다. 이때, 전자 제어 장치의 제조 공정은 PCB(110)의 하부면 부분 또는 방열 핀(112)의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트(Solder Paste)를 복수의 방열 핀(112)이 땝납되도록 바른 후, 표면실장소자 형태로 방열 핀(112)을 부착할 수 있다.Here, when a plurality of
이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 전자 제어 장치의 제조 공정은 상부 및 하부 금형(301 및 302) 안에 방열 핀(112)이 부착되고 발열 소자(111), 커넥터(120) 및 PCB(110)로 이루어진 전자 제어 요소를 넣는다. 여기서, 상부 금형(301)은 발열 소자(111)가 위치한 부분과 대응되는 오목한 부분을 가질 수 있다. 하부 금형(302)은 PCB(110)의 하부면 중에서 방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출되도록 오버몰딩되는 구조를 가진다. 즉, 하부 금형(302)은 몰드용 레진이 PCB(110)에 부착된 방열 핀(112)의 일부만이 오버몰딩되고, 나머지 방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출되도록 오버몰딩되는 구조를 가진다. 또한, 상부 및 하부 금형(301 및 302)은 커넥터(120)의 일부를 금형 밖에 위치하는 형태를 가진다.3B, the manufacturing process of the electronic control device includes the steps of attaching the heat-radiating
이어서, 전자 제어 장치의 제조 공정은 사출을 위한 상부 및 하부 금형(301 및 302) 사이의 주입구를 통해 몰드용 레진을 주입하여 전자 제어 요소를 오버몰딩한다. 이때, 전자 제어 장치의 제조 공정은 상부 및 하부 금형(301 및 302) 안을 미리 설정된 PCB(110) 또는 발열 소자(111)의 고장 임계 온도 및 압력 이하로 유지하고, 방열 핀(112)이 부착된 전자 제어 요소를 사출성형한다.The manufacturing process of the electronic control device then injects the resin for the mold through the injection port between the upper and
도 3c에 도시된 바와 같이, 전자 제어 장치의 제조 공정은 전자 제어 요소의 오버몰딩 후 상부 및 하부 금형(301 및 302)을 제거한다. 그러면, 전자 제어 장치는 발열 소자(111)가 위치한 부분이 볼록한 발열 소자 부분(101)을 가지고, 방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출된다. 전자 제어 장치는 방열 핀(112)의 일부가 외부로 노출되고 방열 핀(112)의 일부 이외의 나머지 부분이 오버몰딩되는 구조를 가지는 오버몰드 하우징(100)의 몰딩 작업이 완료된다.As shown in FIG. 3C, the manufacturing process of the electronic control device removes the upper and lower dies 301 and 302 after overmolding of the electronic control element. Then, the electronic control unit has a heat
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
본 발명은 전자 제어 요소에서 방열이 필요한 부분의 반대면에 표면실장소자 형태로 방열 핀을 부착하고, 방열 핀의 일부가 외부로 노출되도록 전자 제어 요소를 오버몰딩함으로써, 외부로 노출된 방열 핀을 통해 대기중으로 직접 열을 방출하여 방열 효과가 우수하고, 방열 핀을 표면실장소자 형태로 부착한 후 몰드용 레진으로 하우징을 형성하여 제조 공정이 단순해지고, 전자 제어 요소를 몰드용 레진으로 감싸고 있어 방수 기능이 우수할 수 있다. 이러한 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용 가능성이 있는 발명이다.
The present invention is characterized in that a radiating fin is attached in the form of a surface mount element on the opposite surface of a part requiring heat radiation in an electronic control element and the radiating fin exposed to the outside is overmolded by exposing a part of the radiating fin to the outside The heat dissipation effect is excellent and the heat dissipation fins are attached in the form of surface mount elements and the housing is formed by the resin for the mold to simplify the manufacturing process and the electronic control element is wrapped with the resin for the mold, The function can be excellent. In this respect, it is not only the use of the related technology but also the possibility of commercialization or operation of the applied device, as it exceeds the limit of the existing technology.
100: 오버몰드 하우징 101: 발열 소자 부분
110: PCB 111: 발열 소자
112: 방열 핀 120: 커넥터
121: 커넥터 핀 301: 상부 금형
302: 하부 금형100: overmold housing 101: heating element part
110: PCB 111: heating element
112: heat sink pin 120: connector
121: Connector pin 301: Upper mold
302: Lower mold
Claims (12)
상기 발열 소자의 방열을 위해, 상기 전자 제어 기판의 타면 중에서 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 부착되는 방열 핀;
커넥터 핀을 구비하고, 상기 전자 제어 요소와 결합된 커넥터; 및
상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 몰드용 레진으로 오버몰딩하되, 상기 전자 제어 기판의 타면 부분에 부착되는 방열 핀의 일부를 노출시켜 오버몰딩하는 오버몰드 하우징
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
An electronic control element comprising an electronic control board electrically controlling each part of the vehicle and a heating element located on one side of the electronic control board;
A heat dissipation fin attached to the other surface portion of the other surface of the electronic control substrate opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, for dissipating heat of the heat dissipation element;
A connector having a connector pin, the connector coupled with the electronic control element; And
An overmold housing for overmolding the electronic control element with the heat dissipation fin by overmolding the heat dissipation fin with resin for molding by exposing a part of the heat dissipation fin attached to the other surface portion of the electronic control board,
And an electronic control unit for controlling the electronic control unit of the vehicle.
상기 방열 핀은,
상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자(SMD: Surface Mounted Device) 형태로 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
The method according to claim 1,
The heat-
(SMD) mounted on the other surface portion opposite to the one surface portion on which the heat generating element is disposed.
상기 방열 핀은,
상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분 또는 상기 방열 핀의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트(Solder Paste)가 미리 발라진 후, 표면실장소자 형태로 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
The method according to claim 1,
The heat-
Wherein a solder paste is preliminarily applied to the other surface portion opposite to the one surface portion on which the heat generating element is disposed or under an adhesive portion of the heat dissipation fin and then attached in the form of a surface mount device.
상기 방열 핀은,
금속 소재의 핀과 핀 내부가 방열용 소재 또는 몰드용 소재로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
The method according to claim 1,
The heat-
Wherein the pins and the pins of the metal material are filled with a material for heat dissipation or a material for a mold.
상기 방열 핀은,
방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자 형태로 복수의 방열 핀이 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
The method according to claim 1,
The heat-
Wherein a plurality of heat dissipation fins are attached in the form of surface mount elements to the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, in order to improve the heat dissipation performance.
상기 방열 핀은,
방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 서로 다른 높이 또는 넓이를 가지는 복수의 방열 핀이 표면실장소자 형태로 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
6. The method of claim 5,
The heat-
Wherein a plurality of heat dissipation fins having different heights or widths are attached in the form of surface mount elements to the other surface portion opposite to the one surface portion on which the heat generating element is disposed, in order to increase the heat dissipation performance.
상기 오버몰드 하우징은,
기설정된 상기 전자 제어 기판 또는 상기 발열 소자의 고장 임계 온도 및 압력 이하로 유지된 상태에서 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전자 제어 장치.
The method according to claim 1,
The overmolded housing comprises:
Wherein the injection molding is performed in a state in which the predetermined critical temperature and pressure of the heating control device or the heating control device are maintained at a predetermined value or less.
상기 전자 제어 기판의 타면 중에서 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 방열 핀을 부착하는 단계; 및
상기 전자 제어 기판의 타면 부분에 부착되는 방열 핀의 일부가 노출되도록 오버몰딩되는 상부 및 하부 금형 안에 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 넣고 몰드용 레진을 주입하여 오버몰딩하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법.
Coupling a connector having an electronic control element and a connector pin with an electronic control board electrically controlling each part of the vehicle and a heating element located on one side of the electronic control board;
Attaching a heat dissipation fin to a surface of the other surface of the electronic control substrate opposite to a surface of the heat dissipation device; And
Placing an electronic control element having the heat dissipation fin in the upper and lower molds which are overmolded so that a part of the heat dissipation fin attached to the other surface of the electronic control substrate is exposed,
Wherein the electronic control device comprises:
상기 방열 핀을 부착하는 단계 이전, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분 또는 상기 방열 핀의 접착 부분 아래에 솔더 페이스트가 발라지는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Before the step of attaching the heat-radiating fin, when the solder paste is applied onto the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat-generating element is located or under the adhesive portion of the heat-
Further comprising the steps of:
상기 부착된 방열 핀 내부에 방열용 소재 또는 몰드용 소재를 채워넣는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Filling the inside of the attached heat dissipation fin with a heat dissipation material or mold material
Further comprising the steps of:
상기 방열 핀을 부착하는 단계는,
방열 성능을 높이기 위해, 상기 발열 소자가 위치한 일면 부분과 반대되는 타면 부분에 표면실장소자 형태로 복수의 방열 핀을 각각 부착하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The step of attaching the heat-
Wherein a plurality of heat dissipation fins are attached in the form of surface mount elements to the other surface portion opposite to the one surface portion where the heat generating element is disposed, in order to improve the heat dissipation performance.
상기 오버몰딩하는 단계는,
상기 금형 안이 기설정된 상기 전자 제어 기판 또는 상기 발열 소자의 고장 임계 온도 및 압력 이하로 유지된 상태에서 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 사출성형하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치의 제조 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the overmolding comprises:
Wherein the electronic control element having the heat dissipation fin is injection-molded in a state in which the mold is maintained at a predetermined critical temperature and pressure of the electronic control substrate or the heating element.
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