电子控制装置的制作方法

文档序号:13984964
电子控制装置的制作方法

本发明涉及电子控制装置。



背景技术:

以往,如日本特开2014-135418号公报记载那样,已知有车载用电子控制装置,具有安装有发热元件的基板和支承基板的作为散热板的作为第一散热部件的金属基体。

基板具有沿其厚度方向贯通的作为传热路径的贯通过孔。贯通过孔设置在基板上的设置发热元件的位置。在基板上的与发热元件的搭载部位相反的一侧的面上设置有凸形状的散热构件。在金属基体设置有用于插入凸形状的散热构件的凹部。在散热构件与金属基体的凹部之间填充有作为第二散热部件的散热部件。散热构件与金属基体经由散热部件进行热接触。通过设为这样的结构,由发热元件产生的热量经由基板的贯通过孔、散热构件及散热部件向金属基体传递。

另外,如日本特开2015-135852号公报记载那样,已知有以与基板中的设置发热元件的面相对的方式设置作为第一散热部件的散热板的半导体装置。在散热板与发热元件之间存在间隙,以填埋该间隙的一部分的方式设置作为第二散热部件的散热部件。散热板与发热元件经由散热部件进行热接触。由发热元件产生的热量经由散热部件向散热板传递。

然而,在日本特开2014-135418号公报记载的结构中,在将基板搭载于金属基体时,难以确认散热部件是否适当地填充到散热构件与金属基体之间。而且,在日本特开2015-135852号公报记载的结构中,在将散热部件设置散热板与发热元件之间时,也难以确认散热部件是否适当地填充到散热板与发热元件之间。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种能够确认介于基板与第一散热部件之间及发热元件与第一散热部件之间中的至少一方的第二散热部件的状态的电子控制装置。

本发明的一方式的电子控制装置具备:基板,在一面设置有发热元件;第二散热部件,设置在所述基板的与所述一面相反的一侧的另一面及所述发热元件的与所述基板相反的一侧的面中的至少一个面;及第一散热部件,以在该第一散热部件与所述基板的所述另一面及所述发热元件的与所述基板相反的一侧的面中的设置有所述第二散热部件的面之间介有所述第二散热部件的方式设置。在所述基板的所述另一面设置有所述第二散热部件的情况下,所述基板在从所述发热元件的周缘分离、且介有所述第二散热部件的位置具有沿其厚度方向贯通设置的贯通孔,在所述发热元件的与所述基板相反的一侧的面设置有所述第二散热部件的情况下,在与所述发热元件之间介有所述第二散热部件的所述第一散热部件在其与所述发热元件对应的部分的范围以内具有沿其厚度方向贯通设置的贯通孔。

根据上述结构,在基板的另一面设置有第二散热部件的情况下,经由在基板的从发热元件的周缘分离的位置且介有所述第二散热部件的位置沿其厚度方向贯通设置的贯通孔,能够确认设置在基板的另一面与第一散热部件之间的第二散热部件的状态。而且,在发热元件的与基板相反的一侧的面设置有第二散热部件的情况下,经由在隔着第二散热部件而与发热元件相对的第一散热部件的与发热元件对应的部分的范围以内沿其厚度方向贯通设置的贯通孔,能够确认设置在发热元件与散热板之间的第二散热部件的状态。

在上述方式的电子控制装置中,可以是,所述发热元件在其周缘具有多个端子,所述基板具有基板电极,所述端子借助焊料而与所述基板电极连接,所述基板电极的一部分向所述基板的所述贯通孔的内部露出。

根据上述方式的电子控制装置,由于在基板的另一面与第一散热部件之间配置第二散热部件,不少的第二散热部件会进入贯通孔的内部。因此,从发热元件产生的热量向端子传递,从端子经由基板的基板电极而向贯通孔的内部的第二散热部件传递。由此,能够进一步提高从发热元件产生的热量的散热效果。

在上述方式的电子控制装置中,可以是,在所述基板的所述另一面设置有所述第二散热部件的情况下,所述第二散热部件经由设于所述基板的所述贯通孔而在所述基板的所述一面露出。

根据上述方式的电子控制装置,第二散热部件经由基板的贯通孔而在基板的一面露出。第二散热部件经由基板的贯通孔而露出至基板的一面的情况表示在基板与第一散热部件之间充分地配置有第二散热部件的情况。因此,只要确认第二散热部件在基板的一面露出的情况即可,因此能够更简单地确认在基板的另一面与第一散热部件之间适当地配置有第二散热部件的情况。

在上述方式的电子控制装置中,可以是,所述发热元件在其周缘具有多个端子,所述端子借助焊料而与在所述基板的所述一面设置的基板电极连接,所述端子的至少一部分由在所述基板的所述一面露出的所述第二散热部件覆盖。

在上述方式的电子控制装置中,发热元件的端子的至少一部分由在基板的一面露出的第二散热部件覆盖,由此,从发热元件产生的热量直接传递给第二散热部件,因此能够进一步提高从发热元件产生的热量的散热效果。

在上述方式的电子控制装置中,可以是,所述第二散热部件具有固化性及绝缘性。

在上述方式的电子控制装置中,通过焊料而与基板电极连接的发热元件的端子由在基板的一面露出的第二散热部件覆盖。第二散热部件具有固化性,因此能够提高发热元件的端子对于基板电极的接线保持性。另外,第二散热部件具有绝缘性,因此相邻的端子彼此的绝缘性也能够提高。

在上述方式的电子控制装置中,可以是,在所述发热元件的与所述基板相反的一侧的面设置有所述第二散热部件的情况下,在所述发热元件的与所述基板相反的一侧的面设置的所述第二散热部件经由在与所述发热元件之间介有所述第二散热部件的所述第一散热部件的所述贯通孔而向外部露出。

根据上述结构,第二散热部件经由在发热元件的与基板相反的一侧的面侧设置的第一散热部件的贯通孔而向外部露出。第二散热部件经由在发热元件的与基板相反的一侧的面侧设置的第一散热部件的贯通孔而向外部露出的情况表示第二散热部件充分地介于发热元件与第一散热部件之间的情况。因此,只要确认第二散热部件向外部露出的情况即可,因此能够更简单地确认第二散热部件适当地介于发热元件与第一散热部件之间的情况。

根据上述方式的电子控制装置,能够确认第二散热部件介于基板与第一散热部件之间及发热元件与第一散热部件之间中的至少一方的状态。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确,其中,相同的标号表示相同的部件。

图1是表示电子控制装置的一实施方式的发热元件附近的局部俯视图。

图2是表示第一实施方式的电子控制装置的截面构造的剖视图。

图3是表示第二实施方式的电子控制装置的截面构造的剖视图。

具体实施方式

以下,说明将本发明的电子控制装置进行了具体化的第一实施方式。

如图1所示,电子控制装置1例如为了控制搭载于车辆的电动动力转向装置的电动机等的工作而使用。电子控制装置1具有发热元件10、矩形板状的电路基板20、由假想线表示的矩形板状的作为第一散热部件的散热板30。

发热元件10具有多个连接端子13。作为发热元件10,可列举例如集成电路(IC)或场效应型晶体管(FET)等。连接端子13通过焊料14而固定于电路基板20。焊料14覆盖连接端子13的整体。散热板30由例如铝合金等的导热性高的金属材料构成。

如图2所示,电路基板20具有作为其一面的电路主面20a及作为其另一面的电路主面20b。在电子控制装置1中,以与电路基板20的电路主面20b相对的方式设置散热板30,并将发热元件10设置在电路基板20的电路主面20a上。电路基板20具有规定的厚度T1。电路基板20具有第一~第三绝缘层20g~20i分别介于第一~第四电路导体层20c~20f间并层叠的多层构造。具体而言,电路基板20从发热元件10侧依次层叠第一电路导体层20c、第一绝缘层20g、第二电路导体层20d、第二绝缘层20h、第三电路导体层20e、第三绝缘层20i及第四电路导体层20f而成。第一~第四电路导体层20c~20f分别具有通过利用蚀刻等将铜箔等导体箔的一部分除去而形成的作为基板电极的配线图案21。第二及第三电路导体层20d、20e各自的层构成的配线图案21间的间隙由绝缘性树脂材料填埋。另一方面,第一~第三绝缘层20g~20i由绝缘性树脂材料构成,保持与电路基板20正交的方向上相邻的配线图案21彼此的绝缘。而且,在电路基板20上形成有将确定的电路导体层及绝缘层贯通而沿层叠方向(图2中的上下方向)延伸的多个通孔(层叠间连接孔)20j。由铜等导体材料构成的连接构件20k插入到通孔20j的内部。不同层的配线图案21彼此经由连接构件20k而电连接。电路基板20具有多个圆筒状的贯通孔22。贯通孔22将电路基板20沿其厚度方向贯通。贯通孔22分别开设于电路主面20a及电路主面20b。贯通孔22的内周面通过铜箔等的导体镀敷22a来涂层。在贯通孔22的内周面设置的导体镀敷22a与第一~第四电路导体层20c~20f的规定的配线图案21接触。

如图1所示,电路基板20具有8个贯通孔22。8个贯通孔22从发热元件10的连接端子13的前端(发热元件10的周缘)分离基板的厚度T1以下的距离T2地配置。8个贯通孔22遍及发热元件10的整周而具有间隔地配置。具体而言,贯通孔22在发热元件10的各边对应地配置各2个。

如图2所示,在电路基板20的电路主面20b与散热板30之间涂布有散热部件40。而且,散热部件40填充在贯通孔22的内部。填充于贯通孔22的散热部件40在电路基板20的电路主面20a露出。散热部件40是具有绝缘性及固化性的散热脂。散热部件40通过吸收例如空气中的湿气而逐渐固化。需要说明的是,上述的散热部件40是一例,根据制品规格可以适当变更。

如图1所示,在电路主面20a露出的散热部件40覆盖由焊料14固定的发热元件10的连接端子13中的位于贯通孔22的附近的任意的多个连接端子13的前端。详细而言,散热部件40以将覆盖连接端子13的焊料14进一步覆盖的方式涂布。

接下来,说明电子控制装置1的组装方法。

首先,利用焊料14将发热元件10的连接端子13固定于电路基板20的电路主面20a的配线图案21。接下来,向散热板30的表面涂布规定的涂布量的散热部件40。然后,使电路基板20的电路主面20b与散热板30的涂布有散热部件40的面相对。使电路主面20b与散热板30的涂布有散热部件40的面相互接近。散热部件40从电路基板20及散热板30这双方接受向组装方向按压的力,在电路主面20b及散热板30的表面均匀地扩展。而且,散热部件40借助从电路基板20及散热板30这双方接受的按压的力,而进入设于电路基板20的贯通孔22,且填充于贯通孔22。散热部件40填充于贯通孔22而在电路基板20的电路主面20a露出时,阻挡使电路主面20b与散热板30的涂布有散热部件40的面相互接近的情况。最后,将在电路主面20a的表面露出的固化前的散热部件40以将覆盖连接端子13的焊料14进一步覆盖的方式涂布。在散热部件40包含空气中的湿气且充分固化时,电子控制装置1的组装完成。

如以上详述那样,根据本实施方式的电子控制装置1,能得到如下的作用及效果。

(1)在电路基板20上的从发热元件10的连接端子13的前端(发热元件10的周缘)分离的位置设置有将电路基板20沿其厚度方向贯通的圆筒状的贯通孔22。因此,经由贯通孔22能够确认涂布在电路基板20的电路主面20b与散热板30之间的散热部件40的状态。

(2)在贯通孔22的内周面设置的导体镀敷22a与电路基板20的第一~第四电路导体层20c~20f的任意的配线图案21接触。因此,从发热元件10产生的热量向连接端子13传递,进而从连接端子13经由电路基板20的配线图案21向填充于贯通孔22的散热部件40传递。因此,能够进一步提高从发热元件10产生的热量的散热效果。

(3)散热部件40经由贯通孔22在电路基板20的电路主面20a露出。散热部件40经由贯通孔22而露出至电路基板20的电路主面20a的情况表示在电路基板20与散热板30之间充分地涂布有散热部件40的情况。因此,只要确认散热部件40在电路主面20a露出的情况即可,因此能够更简单地确认散热部件40适当地涂布于电路基板20的电路主面20b与散热板30之间的情况。

(4)发热元件10的连接端子13的至少一部分由在电路基板20的电路主面20a露出的散热部件40覆盖,由此,从发热元件10产生的热量向散热部件40直接传递,因此能够进一步提高从发热元件10产生的热量的散热效果。

(5)另外,散热部件40是具有固化性及绝缘性的散热脂。利用焊料14而与配线图案21连接的发热元件10的连接端子13由在电路基板20的电路主面20a露出的具有固化性的散热部件40覆盖。因此,能够提高发热元件10的连接端子13的对于配线图案21的接线保持性。而且,散热部件40具有绝缘性,因此在将连接端子13与配线图案21连接的状态下,相邻的连接端子13彼此的绝缘性也能够提高。

(6)通常已知热量以热源为基准而呈放射状地传递。因此,通过沿着发热元件10的整周在电路基板20上设置贯通孔22,能够将从发热元件10产生的热量更有效地散热。

(7)贯通孔22设置在距发热元件10的连接端子13的前端为基板的厚度T1以下的距离T2。因此,从发热元件10产生的热量除了从电路基板20的电路主面20a向电路主面20b传递,进而经由散热部件40向散热板30传递的路径之外,从电路基板20的电路主面20a经由填充于贯通孔22的散热部件40向散热板30传递的路径也可以使用作为传热路径。即,能够提高发热元件10的散热效果。

以下,说明电子控制装置的第二实施方式。本实施方式的电子控制装置在具有与散热板30不同的散热板的点上与第一实施方式不同。因此,关于与第一实施方式同样的结构,标注同一标号而省略其详细的说明。

如图3所示,在发热元件10的与电路基板20相反的一侧的面上经由作为第二散热部件的散热部件45而设置有作为第一散热部件的散热板50。

散热板50具有主面50a、50b。主面50a是散热板50的与电路基板20相反的一侧的面,主面50b是散热板50的与电路基板20相对的面。散热板50呈矩形,采用比散热板30稍大的尺寸。散热板50以覆盖发热元件10的方式设置。在散热板50中,除了发热元件10之外的部分空出间隙而与电路基板20相对。需要说明的是,作为散热板50的形状,并不局限于矩形,只要具有能够覆盖发热元件10的程度的形状及大小即可,可以适当变更。

散热板50具有多个圆筒状的贯通孔51。贯通孔51设置在散热板50的与发热元件10的和电路基板20相反的一侧的面10a相对的部分的范围以内。贯通孔51将散热板50沿其厚度方向贯通。贯通孔51分别开设于散热板50的主面50a及主面50b。

在发热元件10的面10a与散热板50之间涂布有散热部件45。而且,散热部件45填充在贯通孔51的内部。填充于贯通孔51的散热部件45在散热板50的主面50a露出。散热部件45与介于电路基板20的电路主面20b和散热板30之间的散热部件40相同。

接下来,说明电子控制装置1的组装方法。需要说明的是,关于发热元件10、电路基板20及散热板30,与第一实施方式同样地组装。

在组装发热元件10、电路基板20及散热板30而确认了散热部件40的涂布状态之后,在发热元件10的面10a上涂布规定的涂布量的散热部件45。然后,在使发热元件10的面10a与散热板50的主面50b相对的状态下,使面10a与主面50b相互接近。散热部件45从发热元件10及散热板50这双方接受沿组装方向按压的力,在面10a和主面50a的与面10a相对的部分之间均匀地扩展。而且,散热部件45借助从发热元件10及散热板50这双方接受的按压的力,进入散热板50的贯通孔51,且填充于贯通孔51。散热部件45填充于贯通孔51而在散热板50的主面50a露出时,阻挡使面10a与主面50b相互接近的情况。最后,散热部件45包含空气中的湿气而充分固化时,电子控制装置1的组装完成。

根据本实施方式,除了第一实施方式的(1)~(6)的效果之外,还能得到如下的效果。即,经由贯通孔51能够确认介于发热元件10的面10a与散热板50的主面50b之间的散热部件45的状态。而且,散热部件45具有固化性。因此,散热部件45进入贯通孔51的内部并固化,由此发热元件10与散热板50之间的粘结性提高(锚定效应)。

需要说明的是,第一实施方式及第二实施方式在技术上不产生矛盾的范围内可以如以下那样变更。

·在第一及第二实施方式中,散热部件40、45经由贯通孔22、51在电路基板20的电路主面20a及散热板50的主面50a露出,但是散热部件40、45也可以不在电路主面20a及主面50a露出。例如,也可以将散热部件40、45填充至贯通孔22、51的内部的中途。通过散热部件40、45进入贯通孔22、51的情况,能够确认散热部件40适当地涂布于电路基板20与散热板30之间的情况、散热部件45适当地涂布于发热元件10与散热板50之间的情况。

·在第一及第二实施方式中,在电路基板20设置有8个贯通孔22,但是并不局限于此。例如,贯通孔22的个数可以多于8个。由此,能够提高从发热元件10产生的热量的散热效果。而且,也可以使贯通孔22小于8个。这种情况下,至少在与发热元件10的各边对应的部位设置贯通孔22的情况有效,但是可以根据制品规格而适当变更。例如,也可以不是发热元件10的全部的边,而在与一部分的边对应的位置设置贯通孔22。

·另外,在第二实施方式中,在散热板50设置了多个贯通孔51,但是贯通孔51也可以仅为1个。即便如此也能够确认介于发热元件10与散热板50之间的散热部件45的状态。

·在第一及第二实施方式中,贯通孔22从发热元件10的周缘分离电路基板20的厚度T以下的距离T2地设置,但是并不局限于此。例如,也可以分离比电路基板20的厚度T大的距离地设置。但是,贯通孔22设置在电路基板20的电路主面20b与散热板30之间的涂布的散热部件40的涂布范围内。

·在第一及第二实施方式中,贯通孔22经由导体镀敷22a而与配线图案21接触,但是并不局限于此。例如,可以省略导体镀敷22a。这种情况下,只要填充在贯通孔22的内部的散热部件40与配线图案21接触即可。而且,例如,配线图案21也可以贯通导体镀敷22a。

·在第一及第二实施方式中,在电路主面20a露出的散热部件40以覆盖通过焊料14而固定的发热元件10的连接端子13中的任意的连接端子13的前端的方式涂布,但是并不局限于此。例如,也可以是以覆盖全部的连接端子13的前端的方式涂布散热部件40。

·在第一及第二实施方式中,散热部件40以覆盖焊料14的方式涂布,但是并不局限于此。例如,可以是以填埋相邻的连接端子13(焊料14)彼此的间隙的方式涂布散热部件40。即便如此,能够确保相邻的连接端子13彼此的绝缘性,且能够提高连接端子13的向配线图案21的接线保持性。而且,通过以覆盖连接端子13的至少一部分的方式涂布散热部件40,能够至少提高连接端子13的向配线图案21的接线保持性。

·在第一及第二实施方式中,散热部件40、45具有吸收空气中的湿气而逐渐固化的性质,但是并不局限于此。例如,散热部件40、45可以是通过在常温下放置而固化的类型的材料。而且,散热部件40、45可以是二液性的固化型油脂。作为这样的结构,在第一实施方式中,通过利用散热部件40覆盖连接端子13的一部分而能够提高连接端子13的向配线图案21的接线保持性。在第二实施方式中,通过锚定效应能够提高发热元件10与散热板50之间的粘结性。

·在第一及第二实施方式中,电路基板20具有第一~第三绝缘层20g~20i分别介于第一~第四电路导体层20c~20f间并层叠的多层构造,但是并不局限于此。例如,电路基板20也可以取为单层构造。

·在第一及第二实施方式中,散热板30经由散热部件40而与电路基板20接触,但是并不局限于此。例如,可以使散热板30的尺寸成为与电路基板20同等的大小,并使散热板30与电路基板20在其周缘部接触。这种情况下,在电路基板20与散热板30接触的部位可以通过螺栓等进行固定。

·另外,在第一及第二实施方式中,散热部件40、45使用了具有固化性及绝缘性的材料,但是并不局限于此。例如,散热部件40、45也可以不具有固化性。可以是始终为糊剂状的散热脂。这种情况下,只要通过螺栓等能够将电路基板20与散热板30之间及电路基板20、散热板30、散热板50之间固定即可。而且,例如,在发热元件10中,如果在不要求绝缘性的部位涂布散热部件40、45,则散热部件40、45也可以不具有绝缘性。

·在第二实施方式中,散热部件40介于电路基板20与散热板30之间,并在发热元件10与散热板50之间涂布了散热部件45,但是并不局限于此。例如,也可以是散热部件40不介于电路基板20与散热板30之间。这种情况下,散热板30可以省略,仅在发热元件10与散热板50之间涂布散热部件45。

·另外,散热板30、50呈矩形板状,但是只要具有散热部件40、45介于与电路基板20及发热元件10之间的结构即可。其中,设为经由贯通孔22、51能够确认散热部件40、45的状态。

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