电子控制装置的制作方法

本发明涉及汽车所使用的发动机控制单元、自动变速器控制单元等电子控制装置，尤其涉及一种电子控制装置的壳体结构。

背景技术：

在环境问题、能源问题的背景下，汽车的电子化正在加速，电子控制装置的搭载数正在大幅扩大。由此，电子控制装置的搭载位置受限，在汽车当中也不得已搭载在环境较为严酷的发动机舱中。另一方面，随着以提高汽车舒适性为目的的驾乘室空间的扩大，发动机舱不断小型化。如此，由于要在小型化的发动机舱内配置大量电子控制装置和它们的线束，因此布局难、重量增加、成本增加便成为问题。因此，电子控制装置在寻求小型化、轻量化、低成本化。另外，有线束缩短的倾向。伴随于此，例如发动机控制装置会搭载于更靠近发动机的位置，从而担忧发动机的高热、高振动对发动机控制装置产生的影响。因此，必须提高电子控制装置的耐热性、耐振动性。作为其对策，已知有对安装安装有电子零件的控制基板进行树脂密封的结构(参考专利文献1)。

专利文献1所记载的电气电子模块具备搭载电子电路的电子电路基板和用于搭载该电子电路基板的金属底座，且利用树脂来密封电子电路基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-273796号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，通过对电子电路基板进行树脂密封，在与金属制遮盖比较的情况下，担忧对于电磁噪声的屏蔽性的降低。作为电磁噪声的影响，例如有电子控制装置受到从发动机、马达等车载零件或者从汽车收音机等利用车外的射频的设备产生的噪声的影响而进行错误动作之虞。此外，也存在电子控制装置成为噪声源而导致电视接收机、gps、bluetooth(注册商标)等车载接收设备的错误动作的情况。作为这些问题的对策，考虑追加零件以提高屏蔽性，但不可避免地追加零件会导致成本上升。

因此，本发明的课题在于提供一种低成本、电磁屏蔽性优异的电子控制装置。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的电子控制装置的特征在于，具备：电子零件；控制基板，其安装有所述电子零件；密封树脂，其将所述控制基板的至少一部分密封；以及金属构件，其被所述密封树脂密封，所述金属构件具备：热沉部，其一部分从所述密封树脂露出而散发所述密封树脂内部的热；保护部，其覆盖所述电子零件；以及固定部，其一部分从所述密封树脂露出而用于固定至车体。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种低成本、电磁屏蔽性优异的电子控制装置。

附图说明

图1为电子控制装置的截面图。

图2为实施例1的电子控制装置的构成和组装次序。

图3为实施例2的电子控制装置的构成。

图4为实施例3的电子控制装置的构成。

图5为实施例4的电子控制装置的构成。

图6为实施例5的电子控制装置的构成。

图7为实施例6的电子控制装置的构成。

具体实施方式

下面，根据附图，对于运用了本发明的具体实施方式说明电子控制装置的构成和组装次序。

实施例1

图1为表示第1实施方式的控制装置的截面图。图2为图1所示的控制装置的构成和组装次序。

如图1、图2所示，本发明的电子控制装置30由安装有微型计算机等电子零件1的控制基板2、外壳3、连接器4以及密封树脂5构成。

如图2的(a)所示，外壳3将热沉7、电磁屏蔽部8及车辆固定部9一体成形，所述热沉7具有用于将电子零件的发热散发至电子控制装置30的外部的散热片6，所述电磁屏蔽部8屏蔽电磁噪声，所述车辆固定部9用于将电子控制装置固定在车辆上，外壳3的材料优选为具有高导热性、屏蔽性及刚性的金属构件，从量产性、轻量化、散热性、成本的观点出发，宜为铝或铝合金。通过像这样将热沉7、屏蔽部8及车辆固定部9一体化，能够削减零件数量，因此能够谋求低成本化以及生产率的提高。

此外，通过使车辆固定部9与外壳3一体成形，从电子零件1朝热沉7等外壳3散发的热也能经由车辆固定部9而散发至车体。

连接器4如图2的(b)所示，制作由端子10和固定板11构成的连接器部组件12，所述端子10用于连接车辆侧线束与控制基板2，所述固定板11用于使端子10呈规定间距排列并保持端子10。再者，固定板11具有用于提高在后文叙述的外壳3上的插入性、使定位变得容易的销13，销13的根数宜为2以上。从导电性、小型化、成本的观点出发，端子10的材料宜为铜或铜合金。从轻量、耐热性优异的观点出发，固定板11的材料宜使用pbt(polybutyleneterephthalate(聚对苯二甲酸丁二醇酯))树脂、pa(polyamide(聚酰胺))66树脂、pps(polyphenylenesulfide(聚苯硫醚))树脂。

接下来，如图2的(c)所示，组装外壳3和连接器部组件12。这时，将连接器部组件12的销13插入至外壳3的相对的通孔，并使固定板11碰到外壳3，由此进行连接器部组件12与外壳3的定位。

当连接器部组件12的相对于外壳3上的位置确定之后，如图2的(d)所示，通过热铆接来固定从外壳3突出的销13的顶端。

在连接器部组件12固定之后，如图2的(e)、(f)所示，将安装有微型计算机等电子零件1的控制基板2装配在压铸壳3上。这时，将容易受来自外部的电磁噪声的影响的电子零件以及容易产生电磁噪声的电子零件例如微型计算机、晶振等安装在控制基板2的与外壳3相对那一面。由此，电子零件1被外壳3和控制基板2的布线层围住，因此电磁屏蔽性提高。为了进一步提高电磁屏蔽性，宜在控制基板的布线层中的一层或者供电子零件1安装的周边设置填实图案。由此，对于来自与外壳3不相对那一面的电磁噪声也能提高屏蔽性。

控制基板2使用以玻璃环氧树脂等为基质的树脂布线板，在将电子零件1连接到控制基板2时，使用sn-cu焊料、sn-ag-cu焊料、sn-ag-cu-bi焊料等无铅焊料进行连接。通过将控制基板2设置在外壳3的基板承受部(未展示)来决定高度方向的位置，然后使用螺钉(未展示)将控制基板2固定在外壳3上。使用螺钉的固定数量宜设为3以上。连接器部组件12的端子10与控制基板2的连接是使用sn-cu焊料、sn-ag-cu焊料、sn-ag-cu-bi焊料等无铅焊料来连接插入端子10后的控制基板2的通孔部17。再者，连接器4的类型也可为面安装型、压接型。

此处，重要的是连接器部组件12的固定方法，在将连接器部组件12固定至控制基板2而不是外壳3的情况下，是将定位销13插入至控制基板2，因此，控制基板2上需要定位销13用的通孔，所以相应地，基板面积会增大。此外，在将连接器部组件12的端子10与控制基板2的通孔部17接合在一起的情况下，接合的热历程会导致连接器部组件12和控制基板2分别膨胀、收缩，该膨胀、收缩量在连接器部组件12和控制基板2上是不一样的，因此，接合后的连接器部组件12和控制基板2会产生翘曲。进一步地，在将接合后的连接器部组件12和控制基板2固定至外壳3时，由于外壳3的刚性较大、基板承受面是平坦的，因此，刚性较小的连接器部组件12和控制基板2的翘曲被恢复，从而导致端子10与通孔部17的接合部产生剥离应力。

由于会发生这种问题，因此连接器部组件12的固定方法宜像本实施例中叙述过的那样，首先将连接器部组件12固定在外壳3上，之后将连接器部组件12的端子10与控制基板2的通孔部17接合。通过追加实施该方法，可以进一步地抑制连接器部组件12和控制基板2的翘曲，并可以抑制在端子10与通孔部17的接合部产生应力。

将如此制作出的分组件20像图2的(g)所示那样设置在用于进行树脂密封的金属模具上。在本实施例中，将分组件设置在成为动模的上模18上，并使上模移动而设置在成为定模的下模19上。希望在树脂密封后使其从树脂5中露出的外壳3的散热片部6以及车辆固定部9要在树脂成形时避免树脂流入，因此设为被金属模具压住的结构。

为了确保密封树脂5的流动性、使树脂填充到金模具内的细微部分，宜将金属模具、分组件、树脂预热好。密封树脂5也可为热固性环氧树脂、不饱和聚酯树脂或热塑性树脂。作为密封方法，宜为传递模塑、压缩成形、注射模塑成形、热熔，密封树脂5的物性值宜为线膨胀系数为10～30×10^-6/℃、导热率为0.5～3w/mk。

在树脂朝金属模具内填充完成后，在金属模具内使密封树脂5硬化，硬化后，打开金属模具取出树脂成形品，从而完成了图2的(h)所示的电子控制装置30。

再者，除车辆固定部9以外的外壳外周的立起部22被密封树脂5覆盖。由此，外壳3与密封树脂5的密合面积增加，因此能够提高防水/防盐水可靠性，进而，可以减少外壳3的膨胀/收缩，因此能够提高防水/防盐水可靠性以及钎焊连接可靠性。

此外，在外壳3与密封树脂5的密合端部23，外壳3的表面与密封树脂5的表面宜处于同一面。由此，能够抑制水、盐水、异物积聚在密合端部23。

进一步地，宜利用密封树脂5覆盖连接器端子固定板11的热铆接部。由此，能够抑制热铆接部的劣化，从而能够抑制水、盐水从热铆接部浸入。

最后，连接器4的壳体21也由密封树脂5一体成形。由此，连接器壳体无须为其他零件，因此削减了零件数量，由此，期待成本效益和生产率的提高。

实施例2

与实施例1进行比较来说明实施例2的形态。在实施例1中，是设为电磁屏蔽部8覆盖控制基板2的侧面全周的结构，但在实施例2中，如图3所示，是设为除了覆盖控制基板2的侧面全周以外、还利用从外壳3向控制基板2延伸的框体14来围绕电子零件1的外周的结构。由此，通过对控制基板2的外周、电子零件1的外周进行双重覆盖，能够谋求电磁屏蔽性的进一步提高。

实施例3

与实施例1进行比较来说明实施例3的形态。在实施例1中，是设为电磁屏蔽部8覆盖控制基板2的侧面全周的结构，但在实施例3中，如图4的(b)所示，4侧面中的2侧面与实施例1同样地电磁屏蔽部8覆盖控制基板2，另外2侧面像图4的(a)所示那样在比控制基板2的宽度小的区域内电磁屏蔽部8覆盖电子零件1。在对所需要的电磁屏蔽性进行研究之后判断在无须利用外壳3覆盖控制基板2的侧面全周的情况下，本实施例是有效的，由此，电磁屏蔽性能依旧，并减少了外壳3的容量，由此，能够降低材料成本。

实施例4

与实施例1进行比较来说明实施例4的形态。在实施例1中，是设为电磁屏蔽部8覆盖控制基板2的侧面全周的结构，但在实施例4中，如图5所示，是设为在比控制基板2的宽度小的区域内利用从外壳3向控制基板2延伸的框体14来围绕电子零件1的外周的结构。在对所需要的电磁屏蔽性进行研究之后判断在无须利用外壳3覆盖控制基板2的侧面全周的情况下，本实施例是有效的，由此，电磁屏蔽性能依旧，并减少了外壳3的容量，由此，能够降低材料成本。

实施例5

与实施例1进行比较来说明实施例5的形态。在实施例1中，外壳3将具有散热片6的热沉7、屏蔽电磁噪声的电磁屏蔽部8、以及用于将电子控制装置固定在车辆上的车辆固定部9一体成形，但在实施例5中，如图6所示，是将热沉7和车辆固定部9一体成形的结构。尽管没有利用外壳3覆盖控制基板2的侧面全周，但电子零件1从上下方向被外壳3和控制基板2的布线层围绕，由此，在被判断为能够满足所需要的电磁屏蔽性能的情况下，本实施例也是有效的，由此，电磁屏蔽性能依旧，并减少了外壳3的容量，由此，能够降低材料成本。

实施例6

与实施例1进行比较来说明实施例6的形态。在实施例1中，外壳3将具有散热片6的热沉7、屏蔽电磁噪声的电磁屏蔽部8、以及用于将电子控制装置固定在车辆上的车辆固定部9一体成形，但在实施例6中，如图7所示，是将电磁屏蔽部8和车辆固定部9一体成形的结构。通过将车辆固定部9与外壳3一体成形，从电子零件1朝电磁屏蔽部8等外壳3散发的热也能经由车辆固定部9而散发至车体。尽管没有散热片6，在被判断为能够满足散热性能的情况下，本实施例也是有效的，由此，减少了外壳3的容量，由此，能够降低材料成本。

以上，对本发明的控制装置的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。

符号说明

1电子零件

2控制基板

3外壳

4连接器

5密封树脂

5a覆盖散热片的密封树脂

5b覆盖外壳外周的立起部的密封树脂

6散热片

7热沉

8电磁屏蔽部

9车辆固定部

10端子

11固定板

12连接器部组件

13销

14框体

17通孔部

18上模

19下模

20分组件

21连接器的壳体

22外壳外周的立起部

23外壳与密封树脂的密合端部

24通孔

25金属模具

30电子控制装置。