专利名称：车载电子装置的基板收纳筐体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如与车载电子控制装置用的电子电路基板相关的基板收纳筐体的改进，特别地，涉及一种通过以下方式进行改进的车用电子装置的基板收纳筐体的改进结构将装设于电路基板的发热零件所产生的热通过传热及辐射的方式高效率地扩散至金属筐体，从而能从构成金属筐体的一对基座和盖这两者向筐体外部散热。
背景技术：
将装设有发热零件的电路基板密闭收纳到由基座和盖构成的金属筐体内，使发热零件所产生的热经由传热件而接触传热至基座或盖、或是作为辐射热来间接发散至被涂覆成黑色的基座或盖的内表面，从而来抑制发热零件的温度上升。例如，作为现有装置，根据下述专利文献I “发动机控制用电子控制设备(工> ^ >制御用電子制御機器)”，将装设有多个发热零件的电路基板密闭收纳到由盖(本申请中称为基座)和壳体(本申请中称为盖)构成的金属筐体内，使设于盖(基座)侧的主要发热零件所产生的热经由传热件而接触传热至盖(基座)，并将盖(基座)的内表面涂覆成黑色而将所产生的热作为辐射热进行间接发散，此外，还将设于壳体(盖)侧的小型发热零件所产生的热作为辐射热来间接发散至被涂覆成黑色后的壳体(盖)的内表面，从而来抑制发热零件的温度上升。另外，作为另一现有装置，根据下述专利文献2 “电子装置(電子装置)”，将装设有发热零件的电路基板密闭收纳到由基座和壳体(本申请中称为盖)构成的金属筐体内，将设于壳体(盖)侧的发热零件所产生的热经由传热件而接触传热至相反面的基座，在此，关于对基座或壳体(盖)的内表面的热辐射，则没有进行过任何考虑。壳体(盖)形成为背高平面部和背低平面部的台阶形状，发热零件与背高平面部相对。此外，作为另一现有装置，根据下述专利文献3 “电子基板的安装结构(電子基板O取付構造)”，揭示了导热通路和隔离突起的概念，其中，上述导热通路作为用于使装设于电路基板的一侧面的发热零件所产生的热传递发散至设于电路基板的另一侧面的传热底座的传热用通孔，上述隔离突起构成用于填充传热件的细缝。此外，作为另一现有装置，根据下述专利文献4“电子基板装置(電子基板装置)”，揭示了基板贯穿部和隔离突起的概念，其中，上述基板贯穿部用于将装设于电路基板的一侧面的发热零件所产生的热传递发散至设于电路基板的另一侧面的传热底座的中央突起部，上述隔离突起构成用于填充传热件的细缝。在该专利文献4中，虽然形成将发热零件所产生的热经由传热件而接触传热至基座侧和盖侧这两侧的结构，但盖形成为具有背高平面部和背低平面部的台阶形状，且发热零件与背低平面部相对。专利文献I :日本专利特许第4091568号公报(图I、第
段)专利文献2 :日本专利特开2007-184428号公报(图I、图2、第
段)专利文献3 :日本专利特开2009-124023号公报(图3、摘要)专利文献4 :日本专利特开2010-123787号公报(图3、摘要、图6、第
段)
在上述现有的专利文献I “发动机控制用电子控制设备”中，主要的发热零件所产生的热仅传递发散至盖(本申请中称为基座)，而没有考虑向壳体(本申请中称为盖)侧的热辐射。因此，存在以下问题在盖(基座)侧处于高温环境而壳体(盖)处于低温环境的情况下，无法进行充分的热发散。另外，具有主要的发热零件一般比其它小型发热零件大且使盖(基座)侧的厚度尺寸增大的缺点，并存在以下问题当在发热零件的高度尺寸上存在偏差时，传热件的厚度尺寸会发生变动，从而使传热特性大幅变化或产生对锡焊连接端子的应力。此外，壳体(盖)的高度尺寸受到外部连接连接器的高度尺寸的限制，小型发热零件与壳体(盖)的内表面之间的尺寸变大，因此，会存在热辐射特性变差这样的问题。在上述专利文献2 “电子装置”中，发热零件装设于与壳体(本申请中称为盖)相对的电路基板面，并贯穿电路基板来传热热发散至基座侧。因此，基座侧的厚度尺寸不增大，即便在发热零件的高度尺寸上存在偏差，传热特性也不会变化，且不会产生对锡焊连接 端子的应力，但却没有考虑向壳体(盖)侧的热辐射，因此，存在以下问题在基座侧的环境温度比壳体(盖)侧的环境温度高时，无法充分抑制发热零件的温度上升。另外，在上述专利文献3 “电子基板的安装结构”中亦是如此，虽然进行了对基座的传热热发散，但却没有考虑因对盖的热辐射而引起的热发散，因此，存在以下问题在基座侧的环境温度比盖侧的环境温度高时，无法充分地抑制发热零件的温度上升。此外，在上述专利文献4 “电子基板装置”中，将发热零件所产生的热传热热发散至基座侧和盖侧这两侧，当在发热零件的高度尺寸上存在偏差时，传热件的厚度尺寸会发生变动，因此，存在以下缺点使得传热特性大幅变化或产生对锡焊连接端子的应力。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种对主要的发热零件同时进行传热带来的热发散和辐射带来的热发散来获得良好的热发散特性的车载电子装置的基板收纳筐体。本发明的车载电子装置的基板收纳筐体收纳电路基板用于对电路基板进行收纳，其中，发热零件和外部连接用连接器装设在第一基板面上，上述电路基板被密闭夹在由金属制的基座和金属制的盖构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳的端面朝上述筐体的侧面露出而成的，上述基座的材料的厚度为与上述盖的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，且上述基座包括用于固定设置于被安装面的安装脚，上述基座与上述电路基板的第二基板面相对，上述盖与上述电路基板的第一基板面相对，并包括与上述连接器外壳相对的背高平面部；以及与上述发热零件相对的背低平面部，上述盖及上述基座包括隔着密封件而相互抵接的轮廓外周部；以及隔着上述密封件而与上述连接器外壳的外周部抵接的局部外周部，上述发热零件经由传热机构和供传热填充件填充的细缝部而与上述基座的传热底座部热连接，上述发热零件的热辐射率为O. 7 I. 0，对上述背低平面部进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7 I. 0，上述背低平面部是上述盖的内表面并至少与上述发热零件隔着间隙相对。根据本发明的车载电子装置的基板收纳筐体，对被金属制的基座和金属制的盖夹住且耗电量较大的发热零件同时进行对金属制的基座的传热热发散和对金属制的盖的辐射热发散，从而使对盖的辐射热发散在盖的背低平面部上降低间隙尺寸，并进行使热辐射率相互变大的表面处理，即便在盖外表面或基座外表面的温度环境上存在不同，也具有能进行平均化且稳定的热发散的效果。
图I是表示本发明实施方式I的车载电子装置的基板收纳筐体的俯视图。图2是图I的右侧视图。 图3是图I的III-III线的剖视图。图4是图I的主视图。图5是图I的V-V线的剖视图。图6是图I的VI-VI线的剖视图。图7是图I的盖的单个零件的外观图。图8是表示图I的车载电子装置的基板收纳筐体的温度上升的特性的特性线图。图9是表示图8的特性线图中的测定参数的一览表的图。图10是表示本发明实施方式2的车载电子装置的基板收纳筐体的传热机构的剖视图。图11是图10的XI-XI线的剖视图。图12是图10所示的传热机构的俯视图。图13是图10所示的传热机构的俯视图。图14是表示本发明实施方式3的车载电子装置的基板收纳筐体的传热机构的剖视图。图15是表示本发明实施方式4的车载电子装置的基板收纳筐体中的盖及隔离底座部的剖视图。(符号说明)10 基板收纳筐体Ila密封件Ilb密封件Ilc密封件12 传热机构12A传热机构12B传热机构13 传热填充件20 盖20A 盖20B 盖21 背低平面部22 背高平面部23 轮廓外周部24 局部外周部
25a折曲片25b折曲片25c折曲片25d折曲片26a自由尺寸孔(日文( 穴)26b自由尺寸孔28隔离底座部30基座 30A基座30B基座33轮廓外周部34局部外周部35传热底座部35A传热底座部35B传热底座部36A隔离突起部36B隔离突起部37中央突起部38隔离底座部40电路基板40A电路基板40B电路基板41连接器外壳42外部连接用连接器43第一基板面43a发热零件43Aa发热零件43Ba发热零件43b第一小型发热零件44第二基板面44b第二小型发热零件46A散热电极46B模垫(日文夕M八义K )47a传热用通孔47b镀层48a第一传热图案48b第二传热图案49阻焊膜53基板贯穿部
57a通路孔(日文/S 4 '于、一^ )57b镀层G密封间隙Gl细缝部(细缝尺寸)G2细缝部(细缝尺寸)
具体实施例方式实施方式I以下，按顺序对本发明实施方式I的车载电子装置的基板收纳筐体的俯视图即图
I、图I的车载电子装置的基板收纳筐体的右侧视图即图2、图I的车载电子装置的基板收纳筐体的III-III线的剖视图即图3、图I的车载电子装置的基板收纳筐体的仰视图即图4、图I的车载电子装置的基板收纳筐体的V-V线的剖视图即图5、图I的车载电子装置的基板收纳筐体的VI-VI线的剖视图即图6及图I的车载电子装置的基板收纳筐体中的盖的单个零件的外观图即图7进行详细说明，但在各图中，对于相同或相当的构件、部位标注相同的符号来进行说明。在图I及图2中，基板收纳筐体10主要是由金属制的盖20和金属制的基座30构成的，虚线所示的电路基板40被盖20和基座30夹住而密闭收纳在筐体内。基座30通过左右的安装脚31、32而被设置固定在未图示的被安装面上，为能承受筐体重量，需使基座30的材料厚度为盖20的材料厚度以上的厚度尺寸。另外，在电路基板40上锡焊有图3中后述的外部连接用连接器42，压入固定有多个外部连接用连接器42的树脂制的连接器外壳41的端面朝筐体侧面(图I的下表面)露出。盖20由与连接器外壳41相对的背高平面部22和与图3中后述的发热零件43a相对的背低平面部21构成。在图3中，盖20和基座30包括隔着防水用的密封件Ila而相互抵接的三方轮廓外周部23、33 ;以及隔着密封件IlbUlc而与连接器外壳41的外周抵接的局部外周部24、34，利用三方轮廓外周部23、33来夹住电路基板40。在电路基板40的第一基板面43上锡焊连接有外部连接用连接器42的一端，并装设有耗电量较大的发热零件43a和耗电量较小的第一小型发热零件43b，第一基板面43与盖20的内表面相对。在盖20的内表面上，对至少与发热零件43a相对的背低平面部21的一部分区域进行表面处理，以使其热辐射率处于O. 7以上，在电路基板40的第二基板面44上装设有耗电量较小的第二小型发热零件44b，第二基板面44与基座30的内表面相对。基座30的内表面涂覆有热传导性的暗色涂料，并在基座30的一部分区域上形成传热底座部35，从而如图6所示，发热零件43a所产生的热经由传热机构12和传热填充件13而朝传热底座部35传递。另外，传热机构12的详细情况会利用图10 图13及图14在后进行说明。在图4及图5中，盖20如图7中在后叙述的那样在四个角上具有折曲片25a 25d(符号25c未图示)，如图4所示，通过将折曲片25a 25d(符号25a、25b未图示)折曲来使盖20与基座30 —体化。另外，如图5和图3所示，盖20与基座30的三方轮廓外周部23、33及局部外周部24,34形成供防水用的密封件11a、lib、Ilc涂覆的凸凹面。在图6中，设于基座30的传热底座部35设于图I的左上角部分，来将发热零件43a所产生的热经由后述传热机构12和传热填充件13而传热至传热底座部35，并扩散至基座30整体来进行热发散。另外，发热零件43a的产生热量从传热底座部35经由密封件Ila而传递至盖20，并扩散至盖20的整体来进行热发散。在图7中，在设于盖20的四个角上的折曲片25a 25d(符号25c未图示)中，折曲片25c、25d被示出在图4中，折曲片25a、25b被示出在图6中。在折曲片25a 25d中，在折曲片25a、25b上设有自由尺寸孔26a、26b，当使用暗 色系涂料对盖20的内表面整体或内外表面整体进行静电涂覆时，能将未图示的搬运吊具穿过自由尺寸孔26a、26b来以稳定的姿势进行搬运。也能设置未图示的自由尺寸孔26c、26d来代替自由尺寸孔26a、26b，但为了不进行在错误方向上的悬挂，将自由尺寸孔限定地设于两处。盖20的背高平面部22和背低平面部21的各内表面与电路基板40的第一基板部43之间的间隙尺寸有I. 5 2. 5倍的落差，该落差面通过具有45度以上的倾斜角的陡坡连接。因此，背面较高的零件向背高平面部22移动，不仅缩短了发热零件43a与背低平面部21之间的间隙，还增大了盖20的表面积来提高热发散性。以下，根据温度上升的特性线图即图8和表示在图8的特性线图中的测定参数的一览表的图即图9，对本发明实施方式I的车载电子装置的基板收纳筐体10的作用和效果进行详细说明。在图8中，在将收纳有电路基板40的基板收纳筐体10设置固定在规定的设置部位，并以规定的环境温度为基础对装设于电路基板40的未图不的电源电路和控制电路零件施加可变的电源电压时，与所施加的电源电压相对应的耗电量与发热零件的外表面温度的最大温度上升值之间的关系便是纵轴所示的温度上升值与横轴所示耗电量之间的关系。图8所示的四根特性线图中被记载为常规、样品I 4的曲线之间的不同点是因图9所示的参数的不同而引起的。在图9中，被记载为常规的曲线是使用铝制的盖20和铝制的基座30、而在盖20与基座30的表面没有进行暗色涂覆的铝制底坯，在上述情况下，温度上升值为允许温度上升值30°C的耗电量是3. 7W。发热零件43a的表面为黑色，其平面尺寸为15 X 20mm，而其与盖20的背低平面部21的内表面的间隙为10mm。另外，供传热填充件13填充的细缝部Gl的尺寸为O. 5mm。被记载为样品I的曲线与常规品相比，将盖20的内外表面涂覆成非传热性的黑色，在本实验中的热辐射率为O. 8。在这种情况下，温度上升值为允许温度上升值30°C的耗电量是5. 1W，与常规品相t匕，能获得138%的改善效果。
被记载为样品2的曲线与常规品相比，将盖20和基座30的内外表面涂覆成非传热性的黑色，它们的热辐射率均为O. 8。在这种情况下，温度上升值为允许温度上升值30°C的耗电量是4. 9W，与常规品相t匕，能获得132%的改善效果 。然而，样品2与样品I相比，改善效果变差为样品I的改善效果的96%，但这是由于在利用传热机构12向基座30传热时因涂覆成非传热性的暗色而使传热阻力增大的缘故。被记载为样品3的曲线与常规品相比，将基座30的内表面涂覆成非传热性的暗色，在本实验中的热辐射率为O. 8。在上述情况下，温度上升值为允许温度上升值30°C的耗电量是3. 5W，与常规品相t匕，样品3变差为常规品的94%。这是由于在利用传热机构12向基座30传热时因涂覆成非传热性的暗色而使传热阻力增大的缘故。在外表面附近具有高温的发热源的情况下，最好是将盖20和基座30的外表面的涂覆色设为有光泽的白色，但在处于从盖20与基座30的外表面进行热发散的设置环境下时，涂覆成与内表面相同的暗色会比较有利。虽然最好使暗色涂装的表面的热辐射率接近
I.0，但考虑到市场上的获取性和实际的效果，采用O. 7 I. O的范围是适当的。另外，通过对基座30的内表面使用含氧化金属或陶瓷类的传热填料的热传导性的暗色涂料，在利用传热机构12向基座30传热时，传热阻力不会增大，同时进行传热热发散和辐射热发散，从而能获得比样品I更优异的改善特性。此外，涂覆在盖20的轮廓外周部23与基座30的轮廓外周部33之间的密封件Ila和填充涂覆在传热机构12与传热底座部35之间的传热填充件13 —样，通过使用含传热填料的硅酮树脂材料，使发热零件43a所产生的热不仅能从传热底座部35向基座30扩散，还能经由密封件Ila向盖20扩散，从而使热辐射特性得以改善。在这种情况下，有效的是轮廓外周部23、33的内表面是未涂覆的，或在进行涂覆的情况下，使用热传导性的暗色涂料。在以上的说明中，对至少盖20的内表面进行全面涂覆，但在设于第一基板面43的第一小型发热零件43b的个数较少，且该第一小型发热零件43b不构成发热主要原因的情况下，也可将盖20的内表面的一部分涂覆成暗色。较为理想的是，此时的涂覆面积至少为发热零件43a的表面积即15X20mm以上，考虑到发热零件43a与盖20内表面的间隙尺寸为10mm，则为(10+15+10) X (10+20+10)=35 X 40mm以下的尺寸。在以上说明中，盖20和基座30是对铝的板材进行金属板加工而制成的，但也能通过铝压模法来制作盖20和/或基座30。另外，不用设于盖20的四个角上折曲片25a 25d，在盖20或基座30的四个角上设置螺纹孔，在相反一侧的基座30或盖20的四个角上设置自由尺寸孔，从而利用四根螺钉对该盖20和基座30进行螺栓旋紧来加以固定。为提高热发散性，发热零件43a—般采用薄型扁平结构，但在除了这种发热零件43a之外还存在有背高零件且耗电量较大的特殊发热零件的情况下，将该特殊发热零件配置在背高平面部22的下方，与发热零件43a的情况一样，能经由传热机构12和传热填充件13向基座30传热发散，并能利用涂覆在背高平面部22的内表面上的暗色涂料来提高热辐射特性。从以上的说明可清楚地知道，本发明实施方式I的车载电子装置的基板收纳筐体10是用于电路基板40的车载电子装置的基板收纳筐体，其中，发热零件43a和外部连接用连接器42装设在第一基板面43上，该电路基板40被密闭夹在由金属制的基座30和金属制的盖20构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳41的端面朝上述筐体的侧面露出而成的，上述基座30的材料的厚度为与上述盖20的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，上述基座30包括用于固定设置于被安装面的安装脚31、32，并通过安装脚31、32固定设置于被安装面，该基座30与上述电路基板40的第二基板面44相对，上述盖20与上述电路基板40的第一基板面43相对，并包括与上述连接器外壳41相对的背高平面部22 ;以及与上述发热零件43a相对的背低平面部21，上述盖20及基座30包括隔着防水用的密封件Ila而相互抵接的轮廓外周部23、33;以及隔着上述密封件IlbUlc而与上述连接器外壳41的外周部抵接的局部外周部24、34，上述发热零件43a经由传热机构12和供传热填充件13填充的细缝部Gl而与上述基座30的传热底座部35热连接，上述发热零件43a的外装件的材质 或色调的热辐射率为O. 7 I. 0，对背低平面部21进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7
I.0，其中，上述背低平面部21是上述盖20的内表面并至少与上述发热零件43a隔着间隙而相对。上述盖20的背高平面部22和背低平面部21的各内表面与上述电路基板40的第一基板部43之间的间隙尺寸有I. 5 2. 5倍的落差，该落差面通过具有45度以上倾斜角 的陡坡连接。如上所述，与本发明的技术方案二相关联，盖20的背高平面部22和背低平面部21有规定以上的落差，并通过规定以上的陡坡连接。因此，存在以下特征背较高的零件朝背高平面部22移动，从而能缩短发热零件43a与背低平面部21之间的间隙，并能增大盖20的表面积以提高热发散性。对上述盖20的室内表面施加的表面处理是贴上暗色类片材、或喷涂暗色系涂料、或进行印花涂(日文捺印塗布)、或进行刷涂，该表面处理的区域具有以与上述发热零件43a相对的平面区域为下限、并以相对于该下限区域将与上述发热零件43a的间隙尺寸量朝四个方向扩张后的平面区域为上限的面积。如上所述，与本发明的技术方案三相关联，对盖20的室内表面施加的表面处理的区域是以与发热零件的相对面为下限、并以加上间隙尺寸量的扩张相对面为上限。因此，存在以下特征在抑制涂料或粘贴片材的使用量的同时，能高效率地将发热零件43a所产生的热向盖20散热，且能利用简单的加工设备进行表面处理。在上述电路基板40的第一基板面43上装设有与上述盖20的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第一小型发热零件43b，并且，对上述盖20的室内表面施加的表面处理是至少对上述盖20的内表面全面涂覆暗色涂料，在上述盖20的四个角上设有与上述基座30接合固定的折曲片25a 25d，在该折曲片25a 25d的一部分上设有在进行上述全面涂覆时供搬运吊具嵌入的自由尺寸孔26a、26b。如上所述，与本发明的技术方案五相关联，在盖20的内表面上全面涂装有暗色涂料，在将盖20与基座30接合固定的折曲片25a 25d上设有供搬运吊具嵌入的自由尺寸孔 26a、26b。因此，存在以下特征当在电路基板40上散布装设有多个小型发热零件43b、44b时，对盖20的内表面的表面处理变得容易，并以稳定的姿势进行全面涂覆。在上述电路基板40的第二基板面44上装设有与上述基座30的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第二小型发热零件44b，并在上述基座30的内表面整体上涂覆含氧化金属或陶瓷类的传热填料的热传导性的暗色涂料，以使热辐射率变为O. 7 I. O。如上所述，根据本发明的技术方案六，在基座30的内表面整体上涂覆有例如陶瓷类涂料这样的高热传导性的暗色涂料。因此，存在以下特征能经由传热机构12和传热填充件13而传热至基座30内 表面的耗电量较大的发热零件的热传导性不会受到施加在基座30的内表面上的涂料的阻碍，从而能高效率地将装设在电路基板40的第二基板面44上的第二小型发热零件44b所产生的热发散至基座30的内表面。上述传热底座部35配置于上述基座30的轮廓外周部33的最近位置，且填充到上述盖20及基座30的轮廓外周部23、33的抵接面的上述密封件Ila的材料和填充在上述发热零件43a与上述传热底座部35之间的上述传热填充件13的材料是相同材料，为含不导电的传热填料的硅酮树脂，上述盖20和基座30的轮廓外周部23、33的内表面是非涂装的，或是涂覆有热传导性的暗色涂料。如上所述，根据本发明的技术方案七，发热零件43a的传热底座部35设于基座30的轮廓外周部33，通过传热性的密封件I la、I Ib、llc来使基座30和盖20的轮廓外周部23防水。因此，存在以下特征发热零件43a所产生的热与基座30及盖20这两者接触传递，从而提高了热发散特性。实施方式2以下，对本发明实施方式2的车载电子装置的基板收纳筐体的传热机构12A的剖视图即图10及图11和俯视图即图12及图13进行说明。图11是图10中的XI-XI线的剖视图，在各图中，相同的符号表示相同或相当的部分。另外，本实施方式2表不实施方式I的传热机构12的详细情况,其它符号引用原来的符号或是添加符号A来加以识别。在图10、图11中，在具有多个隔离突起部36A、36A的传热底座部35A上隔着受隔离突起部36A的高度尺寸所限制的细缝部Gl而配置有电子基板40A，在该电子基板40A的相反面上设有具有散热电极46A和表面连接电极45的发热零件43Aa。排列在发热零件43Aa的左右的多个表面连接电极45隔着锡膏50载置在电路基板40A的第一基板面43的多个配线图案48c中的每一个配线图案48c上。发热零件43Aa的散热电极46A隔着锡膏50而被载置在设于电路基板40A的第一基板面43的第一传热图案48a上。然而，在图11中，示出了锡膏50加热熔融前的状态，实际上，在通过加热熔融进行完锡焊之后，将电路基板40A载置在基座30的内表面。在电路基板40A第二基板面44上设有第二传热图案48b，第一传热图案48a与第二传热图案48b通过在图10中后述的镀层47b连接。在第二传热图案48b上设有在图13中后述的假窗(日文空白窓)52，隔离突起部36A与该假窗52抵接。在电路基板40A的第一基板面43、第二基板面44中，除了涂覆有锡膏50来进行锡焊的部位之外，还印刷涂覆(日文印刷塗布)有阻焊膜49，来防止多余的焊剂流出，并防止铜箔图案的氧化腐蚀。利用隔离突起部36A，在隔着例如O. 5mm的细缝尺寸相对的电路基板40A与传热底座部35A之间填充涂覆有不导电的、含例如氧化金属或陶瓷类的传热性填料的硅酮树脂即传热填充件13。在阻焊膜49是非热传导性的情况下，在与传热底座部35A相对的部位不设置阻焊膜49，第二传热图案48b隔着传热填充件13直接与传热底座部35A抵接。
在图10中，在第一传热图案48a与第二传热图案48之间设有供电路基板40A贯穿的传热用通孔47a，在该传热用通孔47a的内周面上设有镀层47b。如在图12及图13中后述的那样，该传热用通孔47a以第一传热图案48a、第二传热图案48之间的传热为目的而设于多处，但实际上也是电导通的。另外，在电路基板40A上为了将各种电路图案层间连接而设有多个通路孔57a，这些电路图案通过设于通路孔57a内周的镀层57b电连接。在这种通路孔57a的一部分或全部上没有设置阻焊膜49，因而，可确保电路基板40A的正反面之间的透气性，并使盖20侧的密闭空间与基座30侧的密闭空间连通，从而不
会产生显著的温度差。由于阻焊膜49形成在电路基板40A的大致整个面上，因此，提高其热辐射率是有意义的。特别地，由于阻焊膜49也被涂膜在通过蚀刻除去铜箔图案来使树脂基材露出的部位，因此，当预先提高阻焊膜49的热传导性和热辐射率时，能提高对盖20和基座30的内表面的热辐射率。较为理想的是，阻焊膜49的热传导性和热辐射率是极高的值，但从市场上的获取性与温度上升抑制效果的平衡来看，选择含氧化金属或陶瓷类的传热填料的暗色类的阻焊材料，且热辐射率为O. 6 I. O的材料是适当的。在图12中，第一传热图案48a是设于电子基板40A的零件安装面上的铜箔图案，在其大半部分上涂覆有锡膏50，处于与发热零件43Aa的散热电极46A锡焊连接的位置。多个传热用通孔47a位于第一传热图案48a内并设在没有涂膜有锡膏50的位置，在这样的区域中涂覆有或没有涂覆图10及图11中所示的阻焊膜49。另外，在与配线图案48c相连的信号电极用焊盘51上涂覆有锡膏50，从而与发热零件43Aa的表面连接电极45锡焊连接。在图13中，第二传热图案48b通过电路基板40A的铜箔图案形成，且利用多个传热用通孔47a而与相反面的第一传热图案48a传热连接。多个假窗52、52位于除去铜箔图案而使树脂基材露出的位置，上述位置相当于与隔离突起部36A、36A接触的位置。然而，也可在包括假窗52的第二传热图案48b的整体表面设置热传导性的阻焊膜49，并使隔离突起部36A、36A通过阻焊膜49而与树脂基材接触。从以上的说明可清楚地知道，本发明实施方式2的车载电子装置的基板收纳筐体10是用于电路基板40A的车载电子装置的基板收纳筐体10，其中，发热零件43Aa和外部连接用连接器42装设在第一基板面43上，该电路基板40A被密闭夹在由金属制的基座30和金属制的盖20构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳41的端面朝上述筐体的侧面露出而成的，上述基座30的材料的厚度为与上述盖20的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，上述基座30包括用于固定设置于被安装面的安装脚31、32，并通过安装脚31、32固定设置于被安装面，该基座30与上述电路基板40的第二基板面44相对，上述盖20与上述电路基板40A的第一基板面43相对，并包括与上述连接器外壳41相对的背高平面部22 ；以及与上述发热零件43Aa相对的背低平面部21，上述盖20及基座30包括隔着防水用的密封件I Ia而相互抵接的轮廓外周部23、33 ;以及隔着上述密封件IlbUlc而与上述连接器外壳41的外周部抵接的局部外周部24、34，上述发热零件43Aa经由由贯穿上述电路基板40A传热用通孔47a构成的传热机构12A和供传热填充件13填充的细缝部Gl与上述基座30的传热底座部35A热连接，上述发热零件43Aa的外装件的材质或色调的热辐射率为O. 7 I. 0，对背低平面部21进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7 I. 0，其中，上述背低平面部21是上述盖20的内表面并至少与上述发热零件43Aa隔着间隙相对。上述传热机构12A由具有镀层47b的多个传热用通孔47a构成，该镀层47a用于 将第一传热图案48a与第二传热图案48b热连结，其中，上述第一传热图案48a设于上述第一基板面43并锡焊有上述发热零件43Aa的散热电极46A，上述第二传热图案48b设于上述第二基板面44，在上述传热底座部35A上设有用于构成供上述传热填充件13填充涂覆的上述细缝部Gl的隔离突起部36A，并在与上述电路基板40A的正反面相连来连接层间图案的通路孔57a的一部分和上述电路基板40a的除锡焊连接部位之外的正反面上形成有阻焊膜49，以限定成热辐射率为O. 6 I. O。如上所述，与本发明的技术方案八相关联，传热机构12A由传热用通孔47a构成，该传热用通孔47a将设于电路基板40A的正反面的第一传热图案48a、第二传热图案48b热连接，在电路基板40A上设有热辐射率较高的阻焊膜49，并利用通路孔57a来维持电路基板40a正反面之间的透气性。因此，存在以下特征提高从第一基板面43向第二基板面44的直接传热和来自设于电路基板40A的大致整个面上的阻焊膜49的热辐射性，并使电路基板40A的正反面的密闭空间的温度差减少均一化，即便对于盖20的外表面或基座30的外表面的温度环境存在不同，也可强化朝任一侧的低温环境侧的热发散，从而能不仅依赖于一侧的散热而是进行平均化且稳定的热发散。实施方式3根据图14对本发明的实施方式3进行说明。图14是表示本发明实施方式3的车载电子装置的基板收纳筐体中的传热机构的剖视图。本实施方式3表示上述实施方式I的传热机构12的详细情况，其它符号引用原来的符号或是添加符号B来加以识别。在图14中，在电路基板40B的第一基板面43上安装有发热零件43Ba，该发热零件43Ba由安装于作为传热构件的模垫46B的发热元件43Bb和多个表面连接电极45、45构成，表面连接电极45、45与设于电路基板40B的第一基板面43的配线图案48c锡焊连接。在电路基板40B上设有基板贯穿部53，在该基板贯穿部53中嵌入有与传热底座部35B —体设置的中央突起部37，该中央突起部37的端面与内置于发热零件43Ba的模垫56B隔着细缝部G2相对。
本实施例的基板贯穿部53表示实施了将电路基板40B的表面铜箔与背面铜箔电连接的通孔镀敷的实例。另一方面，在传热底座部35B上一体成形有具有例如O. 5mm左右高度的多个隔离突起部36B、36B，通过使多个隔离突起部36B、36B与电路基板40B的背面对接，从而在模垫46B与中央突起部37之间构成细缝部G2，并在电路基板40B与传热底座部35B的相对面上构成细缝部G1，在该细缝部G1、G2中填充涂覆有传热填充件13。该实施例的隔离突起部36B、36B与电路基板40B的突起抵接面与图13的情况一样，为除去铜箔图案后的绝缘基材，但也能将与其它配线图案分离的岛状焊盘设为突起抵接面。排列在发热零件43Ba左右的多个表面连接电极45隔着锡膏50载置在设于电路基板40B的第一基板面43的多个配线图案48c中的每一个配线图案48c上。然而，在图14中，示出了锡膏50加热熔融前的状态，实际上，在通过加热熔融进行完锡焊之后，将电路基 板40B载置在基座30的内表面。在电路基板40B的第一基板面43、第二基板面44中，除了涂覆有锡膏50来进行锡焊的部位之外，还印刷涂覆有阻焊膜49，防止多余的焊剂流出，并防止铜箔图案的氧化腐蚀。另外，在电路基板40B上为了将各种电路图案层间连接而设有多个通路孔57a，这些电路图案通过设于通路孔57a内周的镀层57b电连接。在这样的通路孔57a的一部分或全部上没有设置阻焊膜49，因而，可确保电路基板40B的正反面之间的透气性，并使盖20侧的密闭空间与基座30侧的密闭空间连通，从而不会产生显著的温度差。由于阻焊膜49形成在电路基板40B的大致整个面上，因此，与实施方式2的情况一样，提高其热传导率和热辐射率是有意义的。从以上的说明可清楚地知道，本发明实施方式3的车载电子装置的基板收纳筐体10是用于电路基板40B的车载电子装置的基板收纳筐体10，其中，发热零件43Ba和外部连接用连接器42装设在第一基板面43上，该电路基板40B被密闭夹在由金属制的基座30和金属制的盖20构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳41的端面朝上述筐体的侧面露出而成的，上述基座30的材料的厚度为与上述盖的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，上述基座30包括用于固定设置于被安装面的安装脚31、32，并通过安装脚31、32固定设置于被安装面，该基座30与上述电路基板40B的第二基板面44相对，上述盖20与上述电路基板40B的第一基板面43相对，并包括与上述连接器外壳41相对的背高平面部22 ；以及与上述发热零件43Ba相对的背低平面部21，上述盖20及基座30包括隔着防水用的密封件I Ia而相互抵接的轮廓外周部23、33;以及隔着上述密封件IlbUlc而与上述连接器外壳41的外周部抵接的局部外周部24、34，上述发热零件43Ba经由由贯穿上述电路基板40B的基板贯穿部53构成的传热机构12B和供传热填充件13填充的细缝部Gl、G2而与上述基座30的传热底座部35B热连接，上述发热零件43Ba的外装件的材质或色调的热辐射率为O. 7
I.0，对背低平面部21进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7 I. 0，该背低平面部21是上述盖20的内表面并至少与上述发热零件43Ba隔着间隙相对。上述传热机构12B由基板贯穿部53构成，在该基板贯穿部53中嵌入有设于上述传热底座部35B的中央突起部37，且该基板贯穿部53与发热零件43Ba的模垫46B相对，在上述传热底座部35B上设有用于构成供上述传热填充件13填充涂覆的上述细缝部Gl、G2的隔离突起部36B，并在与上述电路基板40B的正反面相连来连接层间图案的通路孔57a的一部分和上述电路基板40a的除了锡焊连接部位之外的正反面上形成有阻焊膜49，以限制成使热辐射率为O. 6 1.0。如上所述，与本发明的技术方案九相关联，传热机构12B由基板贯穿部53构成，该基板贯穿部53使设于传热底座部35B的中央突起部37与发热零件43Ba相对，在电路基板40B上设有热辐射率较高的阻焊膜49，并利用通路孔57a来维持电路基板40B正反面之间的透气性。因此，存在以下特征提高从发热零件43Ba向传热底座部35B的直接传热和来自设于电路基板40B的大致整个面上的阻焊膜49的热辐射性，并使电路基板40B的正反面的密闭空间的温度差减少均一化，即便在盖20的外表面或基座30的外表面的温度环境上存 在不同，也可强化向任一侧的低温环境侧的热发散，从而能不仅依赖于一侧的散热而是进行平均化且稳定的热发散。实施方式4根据图15对本发明的实施方式4进行说明。图15是表示本发明实施方式4的车载电子装置的基板收纳筐体中的盖及隔离底座部的图。本实施方式4表示将上述实施方式I的盖20与基座30相互固定的部位的详细情况，其它符号引用原来的符号或是添加符号B来加以识别。另外，图15(A)是盖20A的内表面的鸟瞰图，图15(B)是将盖20A与基座30A一体化的局部放大图，图15(C)在其它实施方式中将盖20B与基座30B —体化的局部放大图。在图15(A)中，盖20A具有背低平面部21、背高平面部22、轮廓外周部23、局部外周部24及设在四个角上的折曲片25a 25d，在背低平面部21和背高平面部22的内表面整体或至少背低平面部21的一部分区域上涂覆有暗色系涂料。然而，包括折曲片25a 25d的四个角的区域(用斜线表示)是没有进行涂覆的裸露部分。在图15⑶中，盖20A与基座30A通过将折曲片25a 25d(符号25b 25d未图示)折曲而被一体化，但盖20A与基座30A的抵接面构成隔离底座部28，并利用该隔离底座部28来确保用于涂覆密封件Ila Ilc的密封间隙G(参照图3)。该隔离底座部28的抵接面为图15(A)的斜线所示的裸露部分，并利用该裸露部分使盖20A与基座30A电导通并接触。在图15(C)中，盖20B与基座30B不依赖于折曲片25a 25d而是被固定螺钉39旋紧固定的。在盖20B的四个角上设有隆起部(日文打出部)29以替代折曲片25a 25d，在该隆起部29的内周形成阴螺纹以供固定螺钉39拧入。在基座30B的四个角上设有隔离底座部38，并利用该隔离底座部38来确保用于涂覆密封件Ila Ilc (参照图3)的密封间隙G。该隔离底座部38的抵接面为没有被涂覆过的裸露部分，并利用该裸露部分使盖20B与基座30B电导通并接触。从以上的说明可清楚地知道，本发明实施方式4的车载电子装置的基板收纳筐体10是用于电路基板40、40A、40B的车载电子装置的基板收纳筐体10，其中，发热零件43a、43Aa、43Ba和外部连接用连接器42装设在第一基板面43上，该电路基板40、40A、40B被密闭夹在由金属制的基座30A、30B和金属制的盖20A、20B构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳41的端面朝上述筐体的侧面露出而成的，上述基座30A、30B的材料的厚度为与上述盖20A、20B的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，上述基座30包括用于固定设置于被安装面的安装脚31、32，并通过安装脚31、32固定设置于被安装面，该基座30A、30B与上述电路基板40、40A、40B的第二基板面44相对，上述盖20A、20B与上述电路基板40、40A、40B的第一基板面43相对，并包括与上述连接器外壳41相对的背高平面部22 ;以及与上述发热零件43a、43Aa、43Ba相对的背低平面部21，上述盖20A、20B及基座30A、30B包括隔着防水用的密封件Ila而相互抵接的轮廓外周部23、33 ；以及隔着上述密封件IlbUlc而与上述连接器外壳41的外周部抵接的局部外周部24、34，上述发热零件43a、43Aa、43Ba经由由贯穿上述电路基板40、40A、40B的传热用通孔47a或基板贯穿部53构成的传热机构12、12A、12B和供传热填充件13填充的细缝部G1、G2而与上述基座30A、30B的传热底座部35、35A、35B热连接，上述发热零件43a、43Aa、43Ba的外装件的材质或色调的热辐射率为O. 7 I. 0，对背低平面部21进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7 I. 0，该背低平面部21是上述盖20 的内表面并至少与上述发热零件43a、43Aa、43Ba隔着间隙相对。在上述电路基板40、40A、40B的第一基板面43上装设有与上述盖20A、20B的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第一小型发热零件43b，且对上述盖20A、20B的室内表面施加的上述表面处理是对与上述发热零件43a、43Aa、43Ba及上述第一小型发热零件43b的相对面或上述背低平面部22的内表面全部区域进行的，即便在对上述盖20A、20B的内表面整体进行表面处理的情况下，也至少排除与上述基座30A、30B的接合抵接面，在上述盖20A、20B或上述基座30A、30B的多个部位成为与上述基座30A、30B或上述盖20A、20B相对的抵接面，以便设置用于确定上述密封件Ila的厚度尺寸的隔离底座部28、38，在上述抵接面不进行上述暗色涂料的涂覆而使其处于电接触导通。如上所述，与本发明技术方案四相关联，在盖20A、20B的内表面上大范围地涂覆有暗色涂料，盖20A、20B与基座30A、30B之间的密封件Ila Ilc利用非涂覆的隔离底座部28、38来确定间隙尺寸。因此，存在以下特征通过使密封件Ila Ilc的厚度尺寸恒定化，并使盖20A、20B与基座30A、30B电一体化接触，从而来抑制因静电感应而产生的电子零件的破损和控制电路的误动作。工业上的可利用性本发明适于实现对主要发热零件同时进行传热带来的热发散和辐射带来的热发散以获得良好的热发散特性的车载电子装置的基板收纳筐体。
权利要求
1.一种车载电子装置的基板收纳筐体，用于对电路基板进行收纳，其中，发热零件和外部连接用连接器装设在第一基板面上，所述电路基板被密闭夹在由金属制的基座和金属制的盖构成的筐体内部，并使树脂制的连接器外壳的端面朝所述筐体的侧面露出而成的，其特征在于，所述基座的材料的厚度为与所述盖的材料的厚度同等以上的厚度尺寸，且所述基座包括用于固定设置于被安装面的安装脚，所述基座与所述电路基板的第二基板面相对，所述盖与所述电路基板的第一基板面相对，并包括与所述连接器外壳相对的背高平面部；以及与所述发热零件相对的背低平面部，所述盖及所述基座包括隔着密封件而相互抵接的轮廓外周部；以及隔着所述密封件而与所述连接器外壳的外周部抵接的局部外周部，所述发热零件经由传热机构和供传热填充件填充的细缝部而与所述基座的传热底座部热连接，所述发热零件的热辐射率为O. 7 I. O，对所述背低平面部进行表面处理，以使其热辐射率为O. 7 I. O，所述背低平面部是所述盖的内表面并至少与所述发热零件隔着间隙相对。
2.如权利要求I所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于，所述盖的所述背高平面部和所述背低平面部的各内表面与所述电路基板的所述第一基板面之间的间隙尺寸有I. 5 2. 5倍的落差，该落差面通过具有45度以上倾斜角的坡度连接。
3.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 对所述盖的室内表面施加的表面处理是贴上暗色类片材、或喷涂暗色系涂料、或进行印花涂、或进行刷涂， 该表面处理的区域形成以与所述发热零件相对的平面区域为下限、并以相对于该下限区域将与所述发热零件相对的间隙尺寸量朝四个方向扩张后的平面区域为上限的面积。
4.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 在所述电路基板的所述第一基板面上装设有与所述盖的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第一小型发热零件，且对所述盖的室内表面施加的所述表面处理是对与所述发热零件及所述第一小型发热零件的相对面或所述背低平面部的内表面全部区域进行的，即便在对所述盖的内表面整体进行表面处理的情况下，也至少排除与所述基座的接合抵接面，在所述盖或所述基座的多个部位成为与所述基座或所述盖相对的抵接面，以便设置用于确定所述密封件的厚度尺寸的隔离底座部，没有对所述抵接面进行所述暗色涂料的涂覆而使其处于电接触导通，其中，所述隔离底座部成为与所述基座或所述盖相对的抵接面并用于确定所述密封件的厚度尺寸。
5.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 在所述电路基板的所述第一基板面上装设有与所述盖的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第一小型发热零件，并对所述盖的室内表面施加的表面处理是至少对所述盖的内表面全面涂覆暗色涂料，在所述盖的四个角上设有与所述基座相接合固定的折曲片，在该折曲片的一部分上设有在进行所述全面涂装时供搬运吊具嵌入的自由尺寸孔。
6.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 在所述电路基板的所述第二基板面上装设有与所述基座的内表面隔着间隙对抗的多个小容量发热零件即第二小型发热零件，并在所述基座的内表面整体上涂覆有含氧化金属或陶瓷类的传热填料的热传导性的暗色涂料，以使热辐射率变为O. 7 I. O。
7.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于，所述传热底座部配置于所述基座的轮廓外周部的最近位置，且填充到所述盖及基座的轮廓外周部的抵接面的所述密封件的材料和填充到所述发热零件与所述传热底座部之间的所述传热填充件的材料是相同材料，其含不导电的传热填料的硅酮树脂，所述盖和所述基座的所述轮廓外周部的内表面是非涂覆的，或涂覆有热传导性的暗色涂料。
8.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 所述传热机构由具有镀层的多个传热用通孔构成，该镀层用于将第一传热图案与第二传热图案热连接，其中，所述第一传热图案设于所述第一基板面并锡焊有所述发热零件的散热电极，所述第二传热图案设于所述第二基板面，在所述传热底座部上设有用于构成供所述传热填充件填充涂覆的所述细缝部的隔离突起部，并在与所述电路基板的正反面相连来连接层间图案的通路孔的一部分和所述电路基板的除锡焊连接部位之外的正反面上形成有阻焊膜，以限制成使热辐射率为O. 6 I. O。
9.如权利要求I或2所述的车载电子装置的基板收纳筐体，其特征在于， 所述传热机构由基板贯穿部构成，在该基板贯穿部中嵌入有设于所述传热底座部的中央突起部，且该基板贯穿部与发热零件的模垫相对，在所述传热底座部上设有用于构成供所述传热填充件填充涂覆的所述细缝部的隔离突起部，并在与所述电路基板的正反面相连来连接层间图案的通路孔的一部分和所述电路基板的除锡焊连接部位之外的正反面上形成有阻焊膜，以限制成使热辐射率为O. 6 I. O。
全文摘要
一种车载电子装置的基板收纳筐体，能通过传热和辐射使装设于电路基板上的发热零件所产生的热发散至密闭筐体。在由金属制的基座(30)和金属制的盖(20)构成的金属筐体中密闭收纳有电路基板(40)，与第一基板面(43)相对的盖(20)具有与连接器外壳(41)相对的背高平面部(22)和与发热零件(43a)相对的背低平面部(21)，发热零件(43a)所产生的热经由传热机构(12)和传热填充件(13)而直接传递至基座(30)的传热底座部(35)。对发热零件(43a)的表面和盖(20)的相对内表面分别进行表面处理，以使其热辐射率为0.7至1.0之间，并高效率地对盖(20)的背低平面部(21)进行辐射传热。
文档编号H05K5/06GK102833983SQ20111040807
公开日2012年12月19日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年6月14日
发明者桥本光司, 安积功, 松田裕介, 西马由岳 申请人:三菱电机株式会社