车载电子装置的基板收纳筐体技术领域
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1“发动机控制用电子控制
设备(エンジン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(電子基板の取付構造)”,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1:日本专利特许第4091568号公报(图1、第[0006]段)
专利文献2:日本专利特开2007-184428号公报(图1、图2、第[0030]
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[0040]段)
在上述现有的专利文献1“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0.7~1.0,对上述背低平面部进行表面
处理,以使其热辐射率为0.7~1.0,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。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的车载电子装置的基板收纳筐体的俯视
图。
图2是图1的右侧视图。
图3是图1的III-III线的剖视图。
图4是图1的主视图。
图5是图1的V-V线的剖视图。
图6是图1的VI-VI线的剖视图。
图7是图1的盖的单个零件的外观图。
图8是表示图1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
11a 密封件
11b 密封件
11c 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:ばか穴)
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:ダイパツド)
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:バイアホ一ル)
57b 镀层
G 密封间隙
G1 细缝部(细缝尺寸)
G2 细缝部(细缝尺寸)
具体实施方式
实施方式1
以下,按顺序对本发明实施方式1的车载电子装置的基板收纳筐体的
俯视图即图1、图1的车载电子装置的基板收纳筐体的右侧视图即图2、图
1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1的
车载电子装置的基板收纳筐体的仰视图即图4、图1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1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1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1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1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11a而相互抵
接的三方轮廓外周部23、33;以及隔着密封件11b、11c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0.7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30一体化。
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、11b、11c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1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11a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1.5~2.5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1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的未图示
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1~4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℃的耗电量是3.7W。
发热零件43a的表面为黑色,其平面尺寸为15×20mm,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G1的尺寸为0.5mm。
被记载为样品1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0.8。
在这种情况下,温度上升值为允许温度上升值30℃的耗电量是5.1W,
与常规品相比,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0.8。
在这种情况下,温度上升值为允许温度上升值30℃的耗电量是4.9W,
与常规品相比,能获得132%的改善效果。
然而,样品2与样品1相比,改善效果变差为样品1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0.8。
在上述情况下,温度上升值为允许温度上升值30℃的耗电量是3.5W,
与常规品相比,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1.0,但考虑到市场上的获取性
和实际的效果,采用0.7~1.0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1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11a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13一样,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11a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15×
20mm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)×(10+20+10)=35×40mm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一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1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11a而相互
抵接的轮廓外周部23、33;以及隔着上述密封件11b、11c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G1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0.7~
1.0,对背低平面部21进行表面处理,以使其热辐射率为0.7~1.0,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1.5~2.5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0.7~1.0。
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
11a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11a、11b、11c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表示实施方式1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G1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0.5mm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0.6~1.0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11a
而相互抵接的轮廓外周部23、33;以及隔着上述密封件11b、11c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G1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0.7~1.0,对背低平面
部21进行表面处理,以使其热辐射率为0.7~1.0,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
G1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0.6~1.0。
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1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一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0.5mm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11a
而相互抵接的轮廓外周部23、33;以及隔着上述密封件11b、11c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G1、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0.7~1.0,对背低
平面部21进行表面处理,以使其热辐射率为0.7~1.0,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G1、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0.6~1.0。
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1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一体化的局部
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15(B)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11a~11c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11a~11c(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11a而相互抵接的轮廓外周部
23、33;以及隔着上述密封件11b、11c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0.7~1.0,对背低平面部21进
行表面处理,以使其热辐射率为0.7~1.0,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11a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11a~
11c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11a~11c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。