JPH11509977A - 少なくとも２つのケーシング部分から成る制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子制御装置では、プリント配線板（１０）におけるケーシング底（２６）の支持面（２８）は、制御装置のケーシングカバー（１８）の支持面よりも大きい。ケーシング底（２６）の支持面（２８）とプリント配線板（１０）との間には、熱伝導性の良好な特性と固着特性とを備えた充てん物質（３４）が配置されている。充てん物質は、プリント配線板（１０）の下面（２５）とケーシング底（２６）の支持面（２８）とに固着する。熱損失の高い出力素子（１４）は、ケーシング底（２６）の支持面（２８）の領域に配置されている。制御装置のこのような構成によって、出力素子（１４）の損失熱は外部に向かって極めて良好に熱排出されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも２つのケーシング部分から成る制御装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、少なくとも２つのケーシング部分 を備えた制御装置に関する。 例えばドイツ連邦共和国実用新案登録第９２００６２４．８号明細書に基づい て公知の制御装置では、プリント配線板が２つのケーシング部分つまりケーシン グカバーとケーシング底との間に、ねじを用いて堅く挟み込まれている。ケーシ ングカバー及びケーシング底は、熱伝導性の良好な材料から製造されている。プ リント配線板に配置された出力素子の損失熱をケーシング部分を介して排出する ことができるようにするために、プリント配線板は熱伝導性の層、例えば銅ライ ニング、錫層又は熱伝導性のペーストを備えている。特に今日の出力素子はしか しながら極めて高い損失出力を有しており、この損失出力は、汎用の熱伝導性の 層及び従来の構造形式によっては、外部に排出することが極めて困難である。ま た別の制御装置構造では、熱を排出するために、出力素子を支持する基板の下面 に全体的に、熱排出機能をもつ層が設けられている。このように構成されている と、プリント配線板のこの 面には、出力素子を設けることがもはや不可能であり、これによって所要面積が 増大し、ひいてはコストが高騰してしまう。 発明の利点 請求項１の特徴部に記載の構成を備えた本発明による制御装置は、公知のもの に比べて次のような利点を備えている。すなわち本発明による制御装置では、新 規の接着剤と構造形式との本発明による組合せに基づいて、比較的高い損失熱を 排出することができる。一方のケーシング部分におけるプリント配線板の支持領 域を除いて、プリント配線板は簡単な形式で両側に素子を装着することができる 。プリント配線板としてはさらにスタンダード基板を使用することができる。接 着剤自体はケーシング部分にだけ塗布されるので、汎用の製造プロセスの変更は 極めてわずかしか必要ない。接着剤の塗布後直ぐに、つまり接着剤が完全に硬化 する前に、接着剤は極めて大きな固着力を有するので、接着剤は一方のケーシン グ部分とプリント配線板とを固定すること、もしくはこれらの部分を一緒に調整 することができる。新規の接着剤とケーシング部分の構造の変更との組合せによ って、熱排出のレベルは従来公知のシステムに比べてほぼ倍になる。これによっ てプリント配線板には、極めて高い損失熱ひいては高い出力密度を備えた出力素 子をも装着することが可能になる。ケーシング部分に対するプリント配線板の電 気的な絶縁もまた保証される。プリント配線板の両面に素子を装着することによ って、有効面積を最適に利用することができ、かつコストを低減させることがで きる。 本発明の別の利点及び有利な構成は、その他の記載及び図面に示されている。 図面 次に図面につき本発明の１実施例を説明する。 図面は、制御装置の一部を概略的に示す断面図である。 実施例の記載 電子式の切換え装置又は制御装置はプリント配線板１０を有しており、このプ リント配線板１０の上面１１には電子回路が設けられており、図面にはそのうち のただ１つの電子素子１４だけが示されており、この電子素子１４は運転中に損 失熱を発する。図面ではこの素子はＳＭＤ素子（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅ ｄ Ｄｉｖｉｃｅ）として構成されている。図示されていないが、プリント配線 板１０は汎用の形式でコネクタストリップと結合されている。 プリント配線板１０の上面１１は、パン形のケーシングカバー１８によって覆 われる。コネクタストリップの領域を除いて、ケーシングカバーはその側壁２１ にカラー状の連続した縁部２２を有しており、この縁部２２はプリント配線板１ ０の外側の領域に載設して いる。プリント配線板１０はそのためにその外縁部の領域に、回路素子及び導体 路を有していない。 連続した縁部２２は、各側壁２１に対して平行に延びている折り曲げられた縁 ２３を有しており、この縁２３はプリント配線板１０の端面を取り囲んでいる。 折り曲げられたこの縁２３の下面２４は、プリント配線板１０の下面２５と同一 平面に位置しているか、又は図面に示されているようにプリント配線板１０を越 えて突出している。 プリント配線板１０の下面２５は同様にパン形のケーシング底２６によって取 り囲まれており、このケーシング底２６の側壁２７は、カラー状の連続した縁部 ２８を有しており、この縁部２８はプリント配線板１０の下面２５の外側領域に 接触している。図示の実施例では縁部２８は、ケーシングカバー１８の縁２３と 同一平面を成しており、それによってプリント配線板１０はケーシングカバー１ ８とケーシング底２６との間で包囲されている。ケーシングカバー１８及びケー シング底２６の縁部２２，２８は、プリント配線板１０をも貫通している互いに 整合する複数の孔２９を有しており、これらの孔２９には、ケーシングカバー０ ８とプリント配線板１０とケーシング底２６とを互いに堅く結合するねじ３０が 挿入されている。ケーシングカバー１８とプリント配線板１０とケーシング底２ ６とをねじ結合する代わりに、これらは接着、ろう接 、縁曲げ又はリベッティングによって、あるいは係止エレメント又はその他の結 合技術を用いて、互いに堅く結合されていてもよい。ケーシングカバー１８及び ケーシング底２６は有利には、熱伝導率の高い材料から製造されている。本発明 によれば一方の支持面つまりケーシング底２６の縁部２８は、他方の支持面つま りケーシングカバー１８の縁部２２よりも大きいか、又はその逆である。プリン ト配線板におけるケーシング底の支持面つまり縁部２８はこの場合次のような大 きさ、すなわちプリント配線板１０の、対向して位置する側に少なくとも、最大 の損失熱をもつ出力素子１４が配置され得るような大きさを、有している。 上に述べた従来公知の制御装置において、単に支持面つまりケーシング底２６ の縁部２８だけを増大させて、プリント配線板１０の下面における従来公知の熱 排出層を維持すると、これによって、出力素子からケーシング外部への損失熱の 排出は劣化してしまうおそれがある。プリント配線板１０がケーシングカバー１ ８とケーシング底２６との間でねじ結合３０によって堅くクランプもしくは緊締 されていると、ねじ結合３０に基づいて縁部２８とプリント配線板１０の下面２ ５との間にくさび形の間隙を形成することができる。このくさび形の間隙は、ね じ結合部３０からケーシング底２６の側壁２７に向かって徐々に大きくなる。こ の間隙が大きくなればなるほど、出力素子とケーシン グ部分１８，２６との間における熱排出は劣化する。この間隙は本発明によれば 、プリント配線板１０の下面２５とケーシング底２６の縁部２８とに固着してい る熱伝導率の高い充てん物質を使用することによって補償され得る。この場合に 重要なことは次のことである。すなわちこの充てん物質３４が極めて高い固着特 性を有していて、組立て時につまりねじ３０による結合時に、プリント配線板１ ０の下面２５においても縁部２８においても縁部２８特にその支持面の全長にわ たって、固着したままであり、その結果プリント配線板１０とケーシング底２６ との間における良好な熱伝導性が維持される、ということである。プリント配線 板１０を通る熱伝導性を改善するために、プリント配線板１０には特に出力素子 １４の下側には貫通接続部(Durchkontaktierungen)が形成されており、これらの 貫通接続部は公知の形式で熱伝導性の材料によって満たすことができる。 充てん物質３４としては、市場で入手可能な熱伝導特性をもつ接着剤・フィル ムを使用することができる。このようなフィルムは電気絶縁性ではあるが、熱伝 導性である。そしてこの接着剤は、ケーシング底２６の縁部２８におけるプリン ト配線板１０の直接的な接着を可能にする。このような接着剤・フィルムによっ て、室温における迅速かつ簡単な処理が可能であり、この場合表面の結合部が即 座に生ぜしめられる。接着 剤・フィルムは、両方の部材を既にそのポジションにおいて保持するために良好 な初期接着力を有している。次いで接着剤は完全に硬化しなくてはならない。押 圧及び／又は加熱によって最終接着力をより早期に得ることができる。それとい うのは、この付加的な手段によって接着テープのより良好な流れ特性が得られる からである。 接着剤としては例えば、３Ｍ社からＳｃｏｔｃｈ^TM９８８２、９８８５、９８ ９０の商品名で販売されている接着テープが適している。 択一的に、いわゆる熱硬化性の二成分接着系を使用することも可能である。こ のような二成分接着系は、温度上昇下で互いに結合される硬化剤とシリコン樹脂 とから成る混合物である。 充てん物質３４として接着剤を使用すると、プリント配線板１０とケーシング 底２６との間における堅い結合が得られる。しかしながらまた、充てん物質とし て弾性的な材料を使用することも可能であり、この場合に使用される弾性的な材 料は、上に述べた特性、つまり熱伝導性の特性及び固着性の特性を有している。 電気絶縁性の特性は、例えば、弾性的な物質への絶縁性の層の挿入又は相応なプ リント配線板構造によって達成することができる。充てん物質３４として弾性的 な材料が使用される場合には、上に述べた間隙に相応する運動が可能である。こ の場合しかしながら常に、 プリント配線板１０とケーシング底２６の縁部２８との間における熱伝導性のコ ンタクトが維持される。 ケーシング底２６の縁部２８は環状の縁部として、ケーシング底２６の全面に 均一に形成されていてもよい。この場合縁部２８は少なくとも次のような大きさ 、つまり最高の損失熱をもつ出力素子１４を縁部２８の領域に配置することがで きるような大きさである。しかしながらまた、極めて大きな損失熱をもつ出力素 子が位置する幾つかの箇所における縁部２８だけを、ケーシングカバーの支持面 よりも大きく形成することも可能であり、このように構成すると、プリント配線 板１０の下面２５に島（Insel）が生じる。すべての場合において汎用の公知の プリント配線板１０を使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター カール ドイツ連邦共和国 Ｄ−75233 ティーフ ェンブロン メーリケシュトラーセ 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つのケーシング部分（１８，２６）と、出力素子（１４）を備 えた少なくとも１つのプリント配線板（１０）とから成る制御装置であって、プ リント配線板（１０）がケーシング部分（１８，２６）の間で縁部領域において 緊締されていて、プリント配線板（１０）が熱伝導性の材料から成る層（３４） を有している形式のものにおいて、プリント配線板（１０）における第１のケー シング部分（２６）の支持面（２８）が、少なくとも、プリント配線板（１０） の縁部に配置された出力素子（１４）の領域において、第２のケーシング部分（ １８）の支持面（２２）よりも大きく、前記熱伝導性の材料から成る層（３４） がプリント配線板（１０）と第１のケーシング部分（２６）との間に配置されて おり、しかも前記層が、プリント配線板（１０）及び第１のケーシング部分（２ ６）に固着しかつ熱伝導性の良好な特性をもつ充てん物質（３４）であることを 特徴とする、少なくとも２つのケーシング部分から成る制御装置。 ２．プリント配線板（１０）の縁部において第１のケーシング部分（２６）の支 持面（２８）の領域に、損失熱が最大の出力素子（１４）が配置されている、請 求項１記載の制御装置。 ３．充てん物質が圧力負荷時に硬化するようになっている、請求項１又は２記載 の制御装置。 ４．充てん物質（３４）が硬化後に弾性的な特性を有するようになっている、請 求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。 ５．充てん物質（３４）が２つの成分から成っていて、圧力負荷時に硬化するよ うになっている、請求項１又は２記載の制御装置。 ６．充てん物質（３４）が２つの成分から成っていて、熱負荷時に硬化するよう になっている、請求項１又は２記載の制御装置。 ７．第１のケーシング部分（２６）とプリント配線板（１０）と第２のケーシン グ部分（１８）とが、互いに堅く結合されている、請求項１から６までのいずれ か１項記載の制御装置。