电子控制单元的制作方法

专利名称：电子控制单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在车辆等中的电子控制单元。
背景技术：
例如，JP-A-2001-244394公开了在半导体封装与散热器之间插入导热油脂(在下 文中称为放热凝胶)以便释放从半导体封装产生的热量。近来，由于常常使用车载电动机和用于驱动电动机的电子控制单元(在下文中称 为ECU)，所以被电动机和ECU占用的容积趋向于增加。另一方面，为了扩大车辆内部空间， 减小了用于布置电动机和ECU的空间。因此，期望电动机或ECU的小型化。例如，由于用于帮助驾驶员转向的电动助力转向系统(在下文中称为EPS)的电子 控制单元需要用大电流来激励以驱动电动机，因此，其发热值变大。因此，必须在使电子控 制单元小型化的同时改善放热性能。然而，如JP-A-2001-244394所公开的，在将放热凝胶用于车辆的ECU以改善放热 性能的情况下，存在放热凝胶由于振动等的影响而移动的问题。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种具有放热凝胶的电子控制单元，其具有 高放热性能。根据本发明的一方面，一种电子控制单元包括电路板；半导体器件，其被安装至所 述电路板并包括半导体芯片、多个引线和树脂体，其中所述半导体芯片通过所述多个引线 电连接到所述电路板并被模制(molded)在所述树脂体中；壳体，其接纳所述半导体器件； 放热凝胶，其与所述半导体器件接触并将从所述半导体器件产生的热量传导至与所述电路 板相对的位于半导体器件一侧的壳体的一部分；以及移动限制装置，其用于限制所述电路 板与所述壳体之间的位置处的放热凝胶的移动。根据上述配置，所述电子控制单元具有在所述电路板与所述壳体之间的位置处形 成的移动限制装置。因此，放热凝胶的移动受到限制，并且可以以高效率通过放热凝胶将热 量释放到壳体的一侧。应注意的是本发明的移动限制装置是通过物理力来限制放热凝胶 的移动的装置，即，例如由壁形成或增加摩擦力。在本发明中，“与电路板相对的位于半导 体器件一侧的壳体”包括以下壳体，通过在位于半导体器件的一侧的壳体上形成突出部分 (projection)来使该壳体的一部分邻近半导体器件的侧表面定位。


通过参照附图进行的以下详细说明，本发明的以上及其它目的、特征和优点将变 得更加显而易见。在所述附图中图1是示出根据本发明的第一实施例的电子控制单元的横截面视图；图2是根据本发明的第一实施例的电子控制单元的主要部分的放大横截面视图3是示出根据本发明的第一实施例的电子控制单元的装配结构的分解透视图；图4是示出根据本发明的第一实施例的电子控制单元的电路图；图5是示出根据本发明的第二实施例的电子控制单元的横截面视图；图6是示出根据本发明的第三实施例的电子控制单元的横截面视图；图7A是示出根据本发明的第四实施例的电子控制单元的横截面视图；图7B是从图7A的箭头VIIB所示的方向看的示出根据本发明的第四实施例的电 子控制单元的平面图；图8是示出根据本发明的第五实施例的电子控制单元的横截面视图；图9是示出根据本发明的第六实施例的电子控制单元的横截面视图；图IOA是示出根据本发明的第七实施例的电子控制单元的横截面视图；图IOB是沿着图IOA的线XB-XB截取的示出根据本发明的第七实施例的电子控制 单元的横截面视图；图11是示出根据本发明的第八实施例的电子控制单元的横截面视图；图12是示出根据本发明的第九实施例的电子控制单元的平面图；图13A是示出根据本发明的第十实施例的电子控制单元的平面图；图13B是示出根据本发明的第十实施例的电子控制单元的侧视图；图14A是示出根据本发明的第十一实施例的电子控制单元的平面图；图14B是示出根据本发明的第十一实施例的电子控制单元的侧视图；图15是示出根据本发明的第十二实施例的电子控制单元的分解透视图；图16是示出根据本发明的第十二实施例的电子控制单元的填塞(caulking)部分 的附近的横截面视图；图17是从图16的箭头XVII所示的方向看的示出根据本发明的第十二实施例的 电子控制单元的平面图；图18是示出根据本发明的第十三实施例的电子控制单元的分解透视图；以及图19是示出根据本发明的第十四实施例的电子控制单元的分解透视图。
具体实施例方式在下文中，将参照附图来说明本发明的实施例。用相同的参考标号来指示以下实 施例中的类似部件，并将不会重复其说明。(第一实施例)如图1至4所示，电子控制单元(在下文中称为E⑶)1用于例如车辆的EPS，并控 制基于转向扭矩信号和车辆速度信号产生转向助力的电动机101的驱动。E⑶1包括电路板20、作为半导体器件的功率MOSFET (在下文中称为功率M0S) 31 至34、壳体50等。电路板20是例如由玻璃纤维布和环氧树脂制成的FR-4印刷线路板。除功率MOS 31至34之外，铝电解电容器103、线圈104、继电器105、分流电阻107、微型计算机(在下文 中称为IC) 108等被安装至电路板20。此外，连接器109被连接到电路板20。在本实施例 中，功率MOS 31至34和IC 108被放置在电路板20的第一表面21上，并且铝电解电容器 103、线圈104、继电器105、分流电阻107和连接器109被放置在电路板20的第二表面22上，其为第一表面21的相反表面。功率MOS 31至34开关经由连接器109从电池102提供给电动机101的电流。如 图4所示，本实施例的驱动电路是H桥电动机驱动电路。当方向盘转到右侧时，关于电动机 101对称定位的的两个功率MOS 31和32被导通(导电)，以便驱动电动机101。这时，剩 余的两个功率MOS 33和34被断开(中断)。当方向盘转向左侧时，功率MOS 33和34被 导通且功率MOS 31和32被断开，以便驱动电动机101。当方向盘从右侧转向左侧时，在功 率MOS 31被断开之前，功率MOS 32被断开。相反，当方向盘从左侧转向右侧时，在功率MOS 33被断开之前，功率MOS 34被断开。这时，电流在功率MOS 31和功率MOS 33中流动。因 此，在功率MOS 31和功率MOS 33中产生的热值变得大于在功率MOS 32和功率MOS 33中 产生的热值。下面将详细描述功率MOS 31至34的结构。通过储存电荷，铝电解电容器103协助到功率MOS 31至34的电源，并控制诸如浪 涌电压的噪声含量。放置线圈104是为了减少噪声，并且放置继电器105是用于故障保险。 基于经由连接器109输入的转向扭矩信号和车辆速度信号，IC 108检测电动机101的旋转 方向和转矩并从驱动器输出信号，以便控制功率MOS 31至34的开关。此外，IC 108监视 从功率MOS 31至34产生的热量的温度。壳体50具有由铝板或锌钢板制成的第一盖子51和第二盖子52。通过用铝板或锌 钢板而不是铝压铸产品来形成壳体50，可以减小壳体50的重量，因此，可以总体上减小ECU 1的重量。第一盖子51被放置在电路板20的第一表面21的一侧，并接纳功率MOS 31至 34和IC 108。第二盖子52被放置在电路板20的第二表面22的一侧，并接纳诸如铝电解 电容器103的电子部件。第一盖子51被通过螺钉59固定至第二盖子52，电路板20被插入 其间。接下来，将参照图2来描述功率MOS 31至34。图2是示出功率MOS 31的附近的 放大视图。这里，将描述功率MOS 31。功率MOS 31包括半导体芯片41、多个引线42、放热板44、树脂体46等。半导体芯 片41在暴露于电路板20的一侧的金属板49上形成。与引线42整体地形成的放热板44 在半导体芯片41的表面上形成，该表面是与电路板20相对的表面的相反表面。虽然在本 实施例中与引线42整体地形成放热板44，但是可以与引线42分开地形成放热板44。引线 42被用焊料43电连接到在电路板20上形成的电路图案(未示出)。半导体芯片41经由 焊料43、引线42和放热板44电连接到电路板。树脂体46模制半导体芯片41、各引线42 的一部分、放热板44和板49。放热板44和板49的表面从树脂体46暴露。放热凝胶60在电路板20的相对侧处的功率MOS 31上形成，即，放热凝胶60被放 置在功率MOS 31与第一盖子51之间。例如，放热凝胶60主要由硅树脂等制成。放热凝胶 60在被安装在车辆中之后不硬化(例如，在150°C下经历500小时之后)，并保持确定量的 粘性。放热凝胶60接触功率MOS 31，并将从功率MOS 31产生的热量传导至第一盖子51。 如图2所示，放热凝胶60不填充电路板20与第一盖子51之间的空间，而是被应用于功率 MOS 31，使得第一盖子51的一侧处的功率MOS 31的表面被放热凝胶60覆盖。也就是说， 在功率MOS 31至34中的每一个上形成放热凝胶60。通过形成放热凝胶60，从功率MOS 31 产生的热量被释放到第一盖子51的一侧。从功率MOS 31产生的热量也通过板49被释放到电路板20的一侧。本实施例的特征在于通过压制等来处理与功率MOS 31相对的第一盖子51的一部 分而使其具有凹凸表面和凹槽部分54，作为在第一盖子51的该部分中形成的移动限制装 置。由于凹槽部分54，放热凝胶60的移动受到限制。此外，如图1和3所示，在第一盖子 51中形成肋56以便使功率MOS 31至34分离，并形成四个接纳部分61至64。肋56还充 当移动限制装置。由肋56形成的接纳部分61至64也被认为作为移动限制装置的凹坑。此外，在电路板20与第二盖子52之间放置放热凝胶65。第二盖子52在其一部分 处具有凹槽部分55，其与放热凝胶65相对，因此，放热凝胶65的移动受到限制。将参照图3来描述E⑶1的装配方法。在图3中，未示出除功率M0S31至34、分流 电阻107和连接器109之外的电子部件。首先，向第一盖子51的接纳部分61至64应用所需量的放热凝胶60。在被应用放 热凝胶60的接纳部分61至64中接纳安装至电路板20的功率MOS 31至34。将第二盖子 52放置在电路板20的与安装有功率MOS 31至34的表面相反的表面上，并用螺钉59固定 至第一盖子51。然后，将螺钉等插入固定部分71的固定孔74，固定部分71从第一盖子51 的外围部分向外突出，并将ECU 1固定至车辆等。如上所述，在本实施例的E⑶1中，凹槽部分54在第一盖子51的一部分中形成， 其与功率MOS 31至34中的每一个相对。因此，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的 移动。此外，由于增加了放热凝胶60与第一盖子51之间的接触面积，所以放热性能得到改 善。第二盖子52的凹槽部分55具有与凹槽部分54类似的效果。在功率MOS 31至34中的每一个上形成放热凝胶60。此外，在第一盖子51中形成 肋56以便使功率MOS 31至34分离。因此，可以在节省放热凝胶的量的同时限制放热凝胶 的移动。此外，通过形成肋56以提供用于功率MOS 31至34中的每一个的接纳部分61至 64，增加了用于辐射热量的表面面积，并因此改善了放热性能。此外，通过形成肋56，可以限 制第一盖子51的变形。通过第二盖子52的凹槽部分55来获得变形的限制效果。在下文中，将在第二实施例至第十一实施例中描述移动限制装置的修改示例。图5 至11是对应于第一实施例的图2的视图。在图5至11中仅示出一个功率MOS。E⑶1的 整体配置与第一实施例的相同，并将不再重复其说明。(第二实施例)将参照图5来描述本发明的第二实施例。图5所示的功率MOS 310具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。将 第一盖子510放置为覆盖在电路板20的相对侧处的功率M0S310，即，在电路板20与第一盖 子510之间放置功率MOS 310。第一盖子510在其一部分处具有作为移动限制装置的凹坑 511，其与功率MOS 310相对。向凹坑511的内部应用放热凝胶60。在电路板20的相对侧 处的功率MOS 310的端部被接纳在凹坑511中，以使得放热凝胶60被插入功率MOS 310与 第一盖子510之间。在本实施例中，在形成于凹坑511内部的空间中接纳放热凝胶60。因此，如上述实 施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的移动。(第三实施例)将参照图6来描述本发明的第三实施例。
在图6所示的功率MOS 320中，树脂体321在树脂体321的表面的外围部分中具 有作为移动限制装置的突出部分322，其与第一盖子520相对。向突出部分322的内部应用 放热凝胶60。在本实施例中，在形成于突出部分322内部的空间中接纳放热凝胶60。因此，如上 述实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的移动。(第四实施例) 将参照图7A和7B来描述本发明的第四实施例。图7A是对应于第一实施例的图 2的视图，并且图7B是从图7A的箭头VIIB所示的方向看的示出第一盖子530的视图。图7A所示的功率MOS 330具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。第 一盖子530被放置为覆盖在电路板20相对侧处的功率M0S330，即，在电路板20与第一盖子 530之间放置功率MOS 330。此外，在功率MOS 330与第一盖子530之间放置放热凝胶60。 在本实施例中，第一盖子530在其接触放热凝胶60的一部分处具有作为移动限制装置的粗 糙化部分531。通过喷丸处理(shot blasting)或粗糙化镀覆来形成粗糙化部分531。在本实施例中，由于第一盖子530在其接触放热凝胶60的一部分处具有粗糙化部 分531，所以第一盖子530与放热凝胶60之间的摩擦力增大。因此，如上述实施例的情况一 样，可以限制由于振动等弓I起的放热凝胶60的移动。(第五实施例)将参照图8来描述本发明的第五实施例。图8所示的功率MOS 340具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。在 电路板20的相对侧处的功率MOS 340上形成放热凝胶60。在本实施例中，在放热凝胶60 与第一盖子540之间形成作为移动限制装置的具有粘结性的放热片601。放热片601主要 由硅树脂制成，并且是高硬度放热片。放热凝胶60也主要由硅树脂制成。因此，放热凝胶 60很容易被吸附到放热片601。放热凝胶60紧紧地粘附于放热片601。因此，如上述实施 例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的移动。(第六实施例)将参照图9来描述本发明的第六实施例。图9所示的功率MOS 350具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。在 本实施例中，在功率MOS 350与第一盖子550之间形成作为移动限制装置的具有粘结性的 放热片602。放热片602主要由硅树脂形成。放热凝胶60也主要由硅树脂制成。因此，放 热凝胶60很容易被吸附到放热片602。放热片602具有低于第五实施例的放热片601的硬 度，并被形成为厚于放热片601。放热凝胶60在电路板20与放热片602之间形成，使得功 率MOS 350的侧表面被放热凝胶60围绕。在本实施例中，放热凝胶60紧紧地粘附于放热片602。因此，如上述实施例的情 况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的移动。此外，放热凝胶60被形成为围绕 功率MOS 350的侧表面，以便还从功率MOS 350的侧表面释放热量。因此，放热性能得到改 善。此外，在本实施例中，由于使用具有低硬度的相对厚的放热片602，所以放热片602可以 吸收施加于电路板20的应力。放热片601和放热片602对应于片状部件。(第七实施例)
将参照图IOA和IOB来描述本发明的第七实施例。图IOA是对应于第一实施例的 图2的视图，并且图IOB是沿着图IOA的线XB-XB截取的横截面视图。图IOA所示的功率MOS 360具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。 在本实施例中，在电路板20与第一盖子560之间形成作为移动限制装置的壁部分603，以便 围绕功率MOS 360的侧表面。壁部分603由与第六实施例的放热片602相同的材料制成。 放热凝胶60被注入被壁部分603的内壁围绕的空间604，并且功率MOS 360被掩埋在空间 604中的放热凝胶60内。在本实施例中，在被壁部分603围绕的空间604中接纳放热凝胶60。因此，如上述 实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶60的移动。此外，功率MOS 360被 掩埋在空间604中的放热凝胶60内，因此还从功率MOS 360的侧表面释放热量。因此，放 热性能得到改善。此外，由于壁部分603类似于第六实施例的放热片602被形成为相对较 厚并由具有低硬度的硅树脂材料制成，所以壁部分603能够吸收施加于电路板20的应力。(第八实施例)将参照图11来描述本发明的第八实施例。图11所示的功率MOS 370具有与第一实施例的功率MOS 31至34相同的配置。放 置第一盖子570以覆盖在电路板20的相对侧处的功率M0S370，即，在电路板20与第一盖子 570之间放置功率MOS 370。此外，在功率MOS 370与第一盖子570之间放置放热凝胶60。 本实施例的放热凝胶60的表面被作为移动限制装置的保护部件605覆盖。例如，保护部件 605由主要由聚烯烃、丙烯酸、聚氨酯等制成的防滴(drip-proof)部件形成。放热凝胶60 被保护部件605覆盖。因此，如上述实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝 胶60的移动。在下述本发明的第九至第十一实施例中，在放热板中形成移动限制装置。(第九实施例)将参照图12来描述本发明的第九实施例。图12是功率MOS 380的平面图。在图12中，未示出电路板、放热凝胶、壳体等。在图12所示的功率MOS 380中，放热板441从其表面上的树脂体461暴露。该表 面与树脂体461的表面相对，树脂体461的表面与电路板相对(未示出)。放热板441在 其表面上具有作为移动限制装置的粗糙化部分442，其从树脂体461暴露。粗糙化部分442 接触放热凝胶。通过喷丸处理或粗糙化镀覆来形成粗糙化部分442。在本实施例中，由于放热板441在其接触放热凝胶的一部分处具有粗糙化部分 442，所以放热板441与放热凝胶之间的摩擦力增大。因此，如上述实施例的情况一样，可以 限制由于振动等弓I起的放热凝胶的移动。(第十实施例)将参照图13A和13B来描述本发明的第十实施例。图13A是功率M0S390的平面 图，并且图13B是功率MOS 390的侧视图。在图13A和13B中，未示出电路板、放热凝胶、壳体等。在图13A和13B所示的功率MOS 390中，放热板445的一大部分从树脂体462暴 露于盖子(未示出)的一侧。放热板445被形成为大于树脂体462。放热凝胶被放置在盖 子与是树脂体462的相反侧的放热板445的端面446之间。端面446具有通过压制等形成的凹槽部分447作为移动限制装置。在本实施例中，在放热板445的接触放热凝胶的端面446中形成凹槽部分447。因 此，如上述实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶的移动。(第—^一实施例)将参照图14A和14B来描述本发明的第i^一实施例。图14A是功率MOS 395的平 面图，并且图14B是功率MOS 395的侧视图。在图14A和14B中，未示出电路板、放热凝胶、
壳体等。如第十实施例的情况一样，在图14A和14B所示的功率MOS 395中，放热板455的 一大部分从树脂体462暴露于盖子(未示出)的一侧。放热板455被形成为大于树脂体 462。放热凝胶被放置在盖子与是树脂体462的相反侧的放热板455的端面456之间。端 面456具有通过切割等形成的多个孔457作为移动限制装置。在本实施例中，孔457在放热板455的接触放热凝胶的端面456中形成。因此，如 上述实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶的移动。在下文中，将在第十二实施例至第十四实施例中描述壳体的修改示例。如第一实 施例的图3的情况一样，在图15、18、19中未示出诸如铝电解电容器的电子部件。(第十二实施例)将参照图15至17来描述本发明的第十二实施例。如图15所示，本实施例的ECU 2包括电路板220、壳体250等。连接器209在电路板220的第一表面221上形成，并且功率MOS 231至234和分 流电阻207在电路板220的第二表面222上形成，第二表面222是第一表面221的相反表 面。此外，电路板220具有导孔225。壳体250具有由铝板或锌钢板制成的第一盖子251和第二盖子271。通过用铝板 或锌钢板而不是铝压铸产品来形成壳体250，可以减小壳体250的重量，因此，可以总体上 减小E⑶2的重量。第一盖子251被放置在电路板220的第一表面221的一侧，并且第二 盖子271被放置在电路板220的第二表面222的一侧。第一盖子251包括与电路板220相对的盖子表面253、和在盖子表面253的外围部 分上并在朝向电路板220的方向形成的侧壁254。侧壁254具有将在其中接纳连接器209 的切割部分255。与具有切割部分255的表面相对的表面和与侧壁254的具有切割部分255 的表面基本上垂直的两个表面具有从各表面的内表面向内突出的爪部分261至266。爪部 分261至266被形成为使得其两个爪部分位于侧壁254的各表面中。也就是说，与具有切 割部分255的表面相对的表面具有爪部分261、262。与具有切割部分255的表面基本上垂 直的两个表面之一具有爪部分263、264，两个表面中的另一个具有爪部分265、266。电路板 220的一侧处的爪部分261至266的端面被形成为基本上垂直于侧壁254。此外，侧壁254 具有朝着电路板220的一侧突出的填塞部分267-269。填塞部分267位于爪部分261、262 之间，填塞部分268位于爪部分263、264之间，并且填塞部分269位于爪部分265、266之间。 当装配E⑶2时，电路板220被爪部分261至266和填塞部分267至269固定至第二盖子 271。如图15所示，第二盖子271具有凹坑273作为用于接纳放热凝胶260和功率MOS 231至234的移动限制装置。此外，第二盖子271在其外围部分处具有外围部分274。外围部分274被形成为基本上平行于第二盖子271的底面。第二盖子271具有从外围部分274 向外突出的固定部分275。固定部分275被形成为基本上平行于外围部分274。固定部分 275具有用于将E⑶2固定至车辆的固定孔276和变形限制肋277。此外，第二盖子271在 对应于电路板220的导孔225的位置处具有朝着电路板220的一侧突出的引导部分279。 因此，电路板220相对于第二盖子271定位。在装配E⑶2时，将参照图15至17来描述用于用爪部分261至266和填塞部分 267至269将电路板220固定至第二盖子271的方法。虽然在图16和17中示出在爪部分 263、264和填塞部分268附近的部分，但其它爪部分和填塞部分具有与爪部分263、264和填 塞部分268相同的配置。第二盖子271的引导部分279被插入电路板220的导孔225中，并且电路板220 相对于第二盖子271定位。当第一盖子251被放置在电路板220的上部上时，在电路板220 的一侧处的爪部分261至266的端面接触电路板220的第一表面221。通过使填塞部分267 至269弯曲并抵靠着爪部分261至266推电路板220来使部分267至269填塞，以便将电 路板220和第二盖子271夹在爪部分261至266与填塞部分267至269之间。在本实施例中，第二盖子271具有凹坑273。因此，如上述实施例的情况一样，可以 限制由于振动等引起的放热凝胶260的移动。具体而言，本实施例的E⑶2的特征在于壳体250。壳体250的第一盖子251具有 爪部分261至266和填塞部分267至269。填塞部分267至269被填塞，因此，电路板220 和第二覆盖271被夹在爪部分261至266与填塞部分267至269之间。因此，变得不需要 用于固定电路板220、第一盖子251和第二盖子271的螺钉。因此，可以减少部件的数目。 此外，还可以减少装配步骤的数目。(第十三实施例)将参照图18来描述本发明的第十三实施例。本实施例的E⑶7包括电路板720、壳体750等。在电路板720的第一表面721上形成连接器709和功率MOS 732、734。在电路板 720的第二表面722上形成功率MOS 731,733和分流电阻207，第二表面722是第一表面 721的相反表面。功率MOS 734被放置在功率MOS 731的相反侧，并且功率MOS 732被放置 在功率MOS 733的相反侧。在本实施例中，功率MOS 731、732、733、734分别对应于第一实 施例的功率MOS 31、32、33、34。当方向盘转向右侧时，被倾斜定位的功率MOS 731、732导 通。当方向盘转向左侧时，被倾斜定位的功率MOS 733、734导通。也就是说，同时导通的功 率MOS分别被放置在电路板的不同表面上，并被相互分开地放置。因此，可抑制热干扰。如第十二实施例的壳体250的情况一样，壳体750具有由铝板或锌钢板制成的第 一盖子751和第二盖子771。通过用铝板或锌钢板而不是铝压铸产品来形成壳体750，可以 减小壳体750的重量，因此，可以总体上减小E⑶7的重量。第一盖子751被放置在电路板 720的第一表面721的一侧，并且第二盖子771被放置在电路板720的第二表面722的一 侧。第一盖子751包括与电路板720相对的盖子表面753、和在盖子表面753的外围 部分上并在朝向电路板720的方向形成的侧壁754。盖子表面753具有用于接纳放热凝胶 760和功率MOS 732,734的接纳部分757。接纳部分757在其中具有作为移动限制装置的
12凹坑758。此外，在凹坑758内部形成作为用于使功率MOS 732、734分离的移动限制装置的 盖子肋759。如第十二实施例的情况一样，第一盖子751具有爪部分261至266和填塞部分267 至269。可以用第十二实施例中所述的相同方法来装配ECU7。因此，变得不需要用于固定 电路板720、第一盖子751和第二盖子771的螺钉。因此，可以减少部件的数目和装配步骤 的数目。第二盖子771具有作为用于接纳放热凝胶760和功率MOS 731,733的移动限制装 置的凹坑773。此外，在凹坑773内部形成作为用于使功率MOS 731、733分离的移动限制装 置的盖子肋772。在本实施例中，第一盖子751具有凹坑758，并且第二盖子771具有凹坑773。因 此，如上述实施例的情况一样，可以限制由于振动等引起的放热凝胶760的移动。此外，在第一盖子751的凹坑758内部形成用于使功率MOS 732、734分离的盖子 肋759。在第二盖子771的凹坑773内部形成用于使功率M0S731、733分离的盖子肋772。 因此，可以限制放热凝胶760的移动。此外，由于用于辐射热量的表面面积的增加，可以改 善放热性能，并且可以限制第一盖子751和第二盖子771的变形。此外，可以减少放热凝胶 760的应用量。在本实施例中，功率MOS 732、734被放置在电路板720的第一表面721上，并且功 率MOS 731、733被放置在电路板720的第二表面722上，第二表面722是第一表面721的 相反表面。从功率MOS 732、734产生的热量通过放热凝胶760被释放到第一盖子751。从 功率MOS 731、733产生的热量通过放热凝胶760被释放到第二盖子771。因此，可以限制功 率MOS 731、733与功率MOS 732、734之间的热干扰，并且可以以高效率释放热量。此外，功 率MOS 731至734被安装至电路板720的两个表面，因此可以使E⑶7小型化。(第十四实施例)将参照图19来描述本发明的第十四实施例。第十四实施例是第十三实施例的修 改示例。在第十四实施例的E⑶8中，壳体850的第一盖子851不具有填塞部分。相反，第 一盖子851具有从其侧壁854向外突出的固定部分875。固定部分875被形成为基本上平 行于第一盖子851的盖子表面753。固定部分875在对应于第二盖子871的固定部分275 的位置处形成。如第二盖子871的固定部分275的情况一样，固定部分875具有用于将E⑶ 8固定至车辆的固定孔876和变形限制肋877。根据本实施例，在将E⑶8固定至车辆时，第二盖子871的引导部分279被插入电 路板720的导孔225中，以便电路板720相对于第二盖子871定位。然后，将第一盖子851 放置在电路板720上。然后，将螺钉880插入第一盖子851的固定孔876和第二盖子871 的固定孔276中，并用螺钉880将第一盖子851和第二盖子871紧固在一起。因此，第十四实施例具有与第十三实施例类似的效果。此外，由于可以省略填塞过 程，所以可以减少装配步骤的数目。(其它实施例)在上述实施例中，描述了放热凝胶的各种移动限制装置和壳体的各种结构。然而， 可以任意地组合这些配置。例如，在接触放热凝胶的放热板或壳体的一部分的粗糙化过程之后，可以形成凹槽部分或凹坑。在上述实施例中，壳体由诸如铝的金属制成。然而，壳体可以由诸如树脂的其它材 料制成。此外，凹槽部分的形状不限于正方形形状。凹槽部分可以是圆形形状或具有多个 突出圆柱或柱的形状。虽然已参照本发明的优选实施例描述了本发明，但应理解的是本发明不限于该优 选实施例和构造。本发明意图涵盖各种修改和等效布置。另外，虽然所述各种组合和配置 是优选的，但包括更多、更少或仅一个元件的其它组合和配置也在本发明的精神和范围内。
权利要求
一种电子控制单元，包括电路板(20，220，720)；半导体器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)，其被安装至电路板(20，220，720)并包括半导体芯片(41)、多个引线(42)和树脂体(46，321，461，462)，其中半导体芯片(41)通过多个引线(42)电连接到电路板(20，220，720)并被模制在树脂体(46，321，461，462)中；壳体(50，250，750，850)，其接纳半导体器件(31 34，310，320，333，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)；放热凝胶(60，260，760)，其接触半导体器件(31 34，310 320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)并将从半导体器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)产生的热量传导至与电路板(20，220，720)相对的位于半导体器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)一侧的壳体(50，250，750，850)的一部分；以及移动限制装置(54，56，511，322，531，601，602，603，605，442，447，457，273，758，759，772，773)，其用于限制位于电路板(20，220，720)与壳体(50，250，750，850)之间的位置处的放热凝胶(60，260，760)的移动。
2.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(511)包括在与半导体器件(31-31，310，231-234，731-734)相对的那部 分壳体(50，250，750，850)中形成的凹坑(511)。
3.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(54)包括在与半导体器件(31-34，231-234，731-734)相对的那部分壳 体(50，250，750，850)中形成的多个凹槽(54)。
4.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(322)包括在与壳体(50，250，750，850)相对的树脂体(321)的表面的 外围部分中形成的突出部分(322)。
5.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(603)包括壁部分(603)，其在电路板(20，220，720)与壳体(50，250， 750,850)之间形成以便围绕半导体器件(31-34，360，231-234，731-734)的侧表面。
6.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(605)包括保护部件(605)，其覆盖放热凝胶(60，260，760)的表面。
7.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(601，602)包括具有粘结性的片状部件(601，602)，其在放热凝胶(60， 260,760)与壳体(50，250，750，850)之间形成。
8.如权利要求1所述的电子控制单元，其中移动限制装置(531)包括在接触放热凝胶(60，260，760)的那部分壳体(50，250，750， 850)中形成的粗糙化部分(531)。
9.如权利要求1所述的电子控制单元，还包括在半导体器件(31-34，380，390，395，231-234，731-734)中的放热板(44，441，445， 455)，其中2放热板(44，441，445，455)接触与电路板(20，220，720)相对的半导体芯片(41)的一 个表面，放热板(44，441，445，455)的至少一部分从树脂体(46，461，462)暴露，以及放热板(44，441，445，455)接触放热凝胶(60，260，760)。
10.如权利要求9所述的电子控制单元，其中移动限制装置(442)包括粗糙化部分(442)，其在接触放热凝胶(60，260，760)的放热 板(441)的一部分中形成。
11.如权利要求9所述的电子控制单元，其中移动限制装置(447)包括多个凹槽部分(447)，其在放热板(445)中形成。
12.如权利要求9所述的电子控制单元，其中，移动限制装置(457)包括孔部分(457)， 其在放热板(455)中形成。
13.如权利要求1所述的电子控制单元，其中半导体器件(31-34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231-234，731-734) 包括多个半导体器件部分(31-34，231-234，731-734)，以及半导体器件部分(31-34，231-234，731-734)被安装至电路板(20，220，720)。
14.如权利要求13所述的电子控制单元，其中半导体器件部分(732，734)中的至少一个被安装至电路板(720)的第一表面(721)，并 且半导体器件部分(731，733)中的至少另一个被安装至电路板(720)的与第一表面(721) 相反的第二表面(722)。
15.如权利要求13所述的电子控制单元，其中放热凝胶(60，260，760)被放置在半导体器件部分(31-34，231-234，731-734)中的每 一个上。
16.如权利要求15所述的电子控制单元，其中移动限制装置(56，759，772)包括肋(56，759，772)，其在壳体(50，750,850)中形成，以及肋(56，759，772)使半导体器件部分(31-34，231-234，731-734)分离。
17.如权利要求1至16中的任一项所述的电子控制单元，其中壳体(50，250，750，850)包括第一盖子(51，510，520，530540，550，560，570，251，751， 851)和第二盖子(52，271，771，871)，并且第一盖子(51,510,520,530 540，550，560，570，251，751，851)覆盖电路板(20,220, 720)的第一表面(21,221,721)且第二盖子(52，271，771，871)覆盖电路板(20,220,720) 的与第一表面(21，221，721)相反的第二表面(22，222，722)。
18.如权利要求17所述的电子控制单元，其中，第一盖子(251，751，851)包括盖子表面(253，753)，其与电路板(220,720)相对；侧壁(254，754，854)，其在盖子表面(253,753)的外围部分中并在朝向电路板(220， 720)的方向形成；以及爪部分(261-266)，其用于锁闭电路板(220，720)，所述爪部分(261-266)从侧壁(254， 754,854)的内表面向内突出。
19.如权利要求18所述的电子控制单元，其中第一盖子(251，751)包括填塞部分(267-269)，并且电路板(220，720)和第二盖子(271，771)被夹在爪部分(261-266)与填塞部分 (267-269)之间。
20.如权利要求18所述的电子控制单元，其中电路板(220，720)的一侧处的爪部分(261-266)的端面被形成为具有基本上垂直于侧 壁(254，754，854)的平面形状。
21.如权利要求17所述的电子控制单元，其中第一盖子(51,510,520,530,540,550,560,570,251,751,851)和第二盖子(271,771, 871)中的至少一个具有固定部分(71，275，875)，所述固定部分(71，275，875)具有固定孔 (74，276，876)，并且固定部分(71,275,875)从第一盖子(51，510，520，530，540，550，560，570，251，751， 851)和第二盖子(271，771，871)中的至少一个的外围部分向外突出。
22.如权利要求17所述的电子控制单元，其中第二盖子(271，771，871)具有朝着电路板(220，720)突出的引导部分(279)，并且 电路板(220，720)具有导孔(225)，其在对应于引导部分(279)的位置处形成。
全文摘要
本发明涉及电子控制单元。在电子控制单元中，安装至电路板(20)的半导体器件(31)包括半导体芯片(41)、多个引线(42)和树脂体(46)。半导体芯片通过引线电连接到电路板并被模制在树脂体中。壳体(50)接纳半导体器件。放热凝胶(60)接触半导体器件，并将从半导体器件产生的热量传导至与电路板相对的位于半导体器件的一侧的壳体的第一盖子(51)。作为移动限制装置的凹槽部分(54)被放置在电路板与第一盖子之间的位置处。因此，放热凝胶的移动受到限制，并且可以以高效率通过放热凝胶将热量释放到壳体的一侧。
文档编号H01L23/367GK101958291SQ201010229209
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者大多信介 申请人:株式会社电装