專利名稱：電子控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在車輛等中的電子控制單元。
背景技術(shù)：
例如，JP-A-2001-244394公開了在半導(dǎo)體封裝與散熱器之間插入導(dǎo)熱油脂(在下 文中稱為放熱凝膠)以便釋放從半導(dǎo)體封裝產(chǎn)生的熱量。近來，由于常常使用車載電動(dòng)機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電子控制單元(在下文中稱 為ECU)，所以被電動(dòng)機(jī)和ECU占用的容積趨向于增加。另一方面，為了擴(kuò)大車輛內(nèi)部空間， 減小了用于布置電動(dòng)機(jī)和ECU的空間。因此，期望電動(dòng)機(jī)或ECU的小型化。例如，由于用于幫助駕駛員轉(zhuǎn)向的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(在下文中稱為EPS)的電子 控制單元需要用大電流來激勵(lì)以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，因此，其發(fā)熱值變大。因此，必須在使電子控 制單元小型化的同時(shí)改善放熱性能。然而，如JP-A-2001-244394所公開的，在將放熱凝膠用于車輛的ECU以改善放熱 性能的情況下，存在放熱凝膠由于振動(dòng)等的影響而移動(dòng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有放熱凝膠的電子控制單元，其具有 高放熱性能。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種電子控制單元包括電路板；半導(dǎo)體器件，其被安裝至所 述電路板并包括半導(dǎo)體芯片、多個(gè)引線和樹脂體，其中所述半導(dǎo)體芯片通過所述多個(gè)引線 電連接到所述電路板并被模制(molded)在所述樹脂體中；殼體，其接納所述半導(dǎo)體器件； 放熱凝膠，其與所述半導(dǎo)體器件接觸并將從所述半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至與所述電路 板相對(duì)的位于半導(dǎo)體器件一側(cè)的殼體的一部分；以及移動(dòng)限制裝置，其用于限制所述電路 板與所述殼體之間的位置處的放熱凝膠的移動(dòng)。根據(jù)上述配置，所述電子控制單元具有在所述電路板與所述殼體之間的位置處形 成的移動(dòng)限制裝置。因此，放熱凝膠的移動(dòng)受到限制，并且可以以高效率通過放熱凝膠將熱 量釋放到殼體的一側(cè)。應(yīng)注意的是本發(fā)明的移動(dòng)限制裝置是通過物理力來限制放熱凝膠 的移動(dòng)的裝置，即，例如由壁形成或增加摩擦力。在本發(fā)明中，“與電路板相對(duì)的位于半導(dǎo) 體器件一側(cè)的殼體”包括以下殼體，通過在位于半導(dǎo)體器件的一側(cè)的殼體上形成突出部分 (projection)來使該殼體的一部分鄰近半導(dǎo)體器件的側(cè)表面定位。


通過參照附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的以上及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變 得更加顯而易見。在所述附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子控制單元的主要部分的放大橫截面視圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子控制單元的裝配結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子控制單元的電路圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖7A是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖7B是從圖7A的箭頭VIIB所示的方向看的示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電 子控制單元的平面圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖IOA是示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖IOB是沿著圖IOA的線XB-XB截取的示出根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的電子控制 單元的橫截面視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的電子控制單元的橫截面視圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的電子控制單元的平面圖；圖13A是示出根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的電子控制單元的平面圖；圖13B是示出根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的電子控制單元的側(cè)視圖；圖14A是示出根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的電子控制單元的平面圖；圖14B是示出根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的電子控制單元的側(cè)視圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的電子控制單元的分解透視圖；圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的電子控制單元的填塞(caulking)部分 的附近的橫截面視圖；圖17是從圖16的箭頭XVII所示的方向看的示出根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的 電子控制單元的平面圖；圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的第十三實(shí)施例的電子控制單元的分解透視圖；以及圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的第十四實(shí)施例的電子控制單元的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。用相同的參考標(biāo)號(hào)來指示以下實(shí) 施例中的類似部件，并將不會(huì)重復(fù)其說明。(第一實(shí)施例)如圖1至4所示，電子控制單元(在下文中稱為E⑶)1用于例如車輛的EPS，并控 制基于轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)和車輛速度信號(hào)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力的電動(dòng)機(jī)101的驅(qū)動(dòng)。E⑶1包括電路板20、作為半導(dǎo)體器件的功率MOSFET (在下文中稱為功率M0S) 31 至34、殼體50等。電路板20是例如由玻璃纖維布和環(huán)氧樹脂制成的FR-4印刷線路板。除功率MOS 31至34之外，鋁電解電容器103、線圈104、繼電器105、分流電阻107、微型計(jì)算機(jī)(在下文 中稱為IC) 108等被安裝至電路板20。此外，連接器109被連接到電路板20。在本實(shí)施例 中，功率MOS 31至34和IC 108被放置在電路板20的第一表面21上，并且鋁電解電容器 103、線圈104、繼電器105、分流電阻107和連接器109被放置在電路板20的第二表面22上，其為第一表面21的相反表面。功率MOS 31至34開關(guān)經(jīng)由連接器109從電池102提供給電動(dòng)機(jī)101的電流。如 圖4所示，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路是H橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)到右側(cè)時(shí)，關(guān)于電動(dòng)機(jī) 101對(duì)稱定位的的兩個(gè)功率MOS 31和32被導(dǎo)通(導(dǎo)電)，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)101。這時(shí)，剩 余的兩個(gè)功率MOS 33和34被斷開(中斷)。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)向左側(cè)時(shí)，功率MOS 33和34被 導(dǎo)通且功率MOS 31和32被斷開，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)101。當(dāng)方向盤從右側(cè)轉(zhuǎn)向左側(cè)時(shí)，在功 率MOS 31被斷開之前，功率MOS 32被斷開。相反，當(dāng)方向盤從左側(cè)轉(zhuǎn)向右側(cè)時(shí)，在功率MOS 33被斷開之前，功率MOS 34被斷開。這時(shí)，電流在功率MOS 31和功率MOS 33中流動(dòng)。因 此，在功率MOS 31和功率MOS 33中產(chǎn)生的熱值變得大于在功率MOS 32和功率MOS 33中 產(chǎn)生的熱值。下面將詳細(xì)描述功率MOS 31至34的結(jié)構(gòu)。通過儲(chǔ)存電荷，鋁電解電容器103協(xié)助到功率MOS 31至34的電源，并控制諸如浪 涌電壓的噪聲含量。放置線圈104是為了減少噪聲，并且放置繼電器105是用于故障保險(xiǎn)。 基于經(jīng)由連接器109輸入的轉(zhuǎn)向扭矩信號(hào)和車輛速度信號(hào)，IC 108檢測(cè)電動(dòng)機(jī)101的旋轉(zhuǎn) 方向和轉(zhuǎn)矩并從驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)，以便控制功率MOS 31至34的開關(guān)。此外，IC 108監(jiān)視 從功率MOS 31至34產(chǎn)生的熱量的溫度。殼體50具有由鋁板或鋅鋼板制成的第一蓋子51和第二蓋子52。通過用鋁板或鋅 鋼板而不是鋁壓鑄產(chǎn)品來形成殼體50，可以減小殼體50的重量，因此，可以總體上減小ECU 1的重量。第一蓋子51被放置在電路板20的第一表面21的一側(cè)，并接納功率MOS 31至 34和IC 108。第二蓋子52被放置在電路板20的第二表面22的一側(cè)，并接納諸如鋁電解 電容器103的電子部件。第一蓋子51被通過螺釘59固定至第二蓋子52，電路板20被插入 其間。接下來，將參照?qǐng)D2來描述功率MOS 31至34。圖2是示出功率MOS 31的附近的 放大視圖。這里，將描述功率MOS 31。功率MOS 31包括半導(dǎo)體芯片41、多個(gè)引線42、放熱板44、樹脂體46等。半導(dǎo)體芯 片41在暴露于電路板20的一側(cè)的金屬板49上形成。與引線42整體地形成的放熱板44 在半導(dǎo)體芯片41的表面上形成，該表面是與電路板20相對(duì)的表面的相反表面。雖然在本 實(shí)施例中與引線42整體地形成放熱板44，但是可以與引線42分開地形成放熱板44。引線 42被用焊料43電連接到在電路板20上形成的電路圖案(未示出)。半導(dǎo)體芯片41經(jīng)由 焊料43、引線42和放熱板44電連接到電路板。樹脂體46模制半導(dǎo)體芯片41、各引線42 的一部分、放熱板44和板49。放熱板44和板49的表面從樹脂體46暴露。放熱凝膠60在電路板20的相對(duì)側(cè)處的功率MOS 31上形成，即，放熱凝膠60被放 置在功率MOS 31與第一蓋子51之間。例如，放熱凝膠60主要由硅樹脂等制成。放熱凝膠 60在被安裝在車輛中之后不硬化(例如，在150°C下經(jīng)歷500小時(shí)之后)，并保持確定量的 粘性。放熱凝膠60接觸功率MOS 31，并將從功率MOS 31產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至第一蓋子51。 如圖2所示，放熱凝膠60不填充電路板20與第一蓋子51之間的空間，而是被應(yīng)用于功率 MOS 31，使得第一蓋子51的一側(cè)處的功率MOS 31的表面被放熱凝膠60覆蓋。也就是說， 在功率MOS 31至34中的每一個(gè)上形成放熱凝膠60。通過形成放熱凝膠60，從功率MOS 31 產(chǎn)生的熱量被釋放到第一蓋子51的一側(cè)。從功率MOS 31產(chǎn)生的熱量也通過板49被釋放到電路板20的一側(cè)。本實(shí)施例的特征在于通過壓制等來處理與功率MOS 31相對(duì)的第一蓋子51的一部 分而使其具有凹凸表面和凹槽部分54，作為在第一蓋子51的該部分中形成的移動(dòng)限制裝 置。由于凹槽部分54，放熱凝膠60的移動(dòng)受到限制。此外，如圖1和3所示，在第一蓋子 51中形成肋56以便使功率MOS 31至34分離，并形成四個(gè)接納部分61至64。肋56還充 當(dāng)移動(dòng)限制裝置。由肋56形成的接納部分61至64也被認(rèn)為作為移動(dòng)限制裝置的凹坑。此外，在電路板20與第二蓋子52之間放置放熱凝膠65。第二蓋子52在其一部分 處具有凹槽部分55，其與放熱凝膠65相對(duì)，因此，放熱凝膠65的移動(dòng)受到限制。將參照?qǐng)D3來描述E⑶1的裝配方法。在圖3中，未示出除功率M0S31至34、分流 電阻107和連接器109之外的電子部件。首先，向第一蓋子51的接納部分61至64應(yīng)用所需量的放熱凝膠60。在被應(yīng)用放 熱凝膠60的接納部分61至64中接納安裝至電路板20的功率MOS 31至34。將第二蓋子 52放置在電路板20的與安裝有功率MOS 31至34的表面相反的表面上，并用螺釘59固定 至第一蓋子51。然后，將螺釘?shù)炔迦牍潭ú糠?1的固定孔74，固定部分71從第一蓋子51 的外圍部分向外突出，并將ECU 1固定至車輛等。如上所述，在本實(shí)施例的E⑶1中，凹槽部分54在第一蓋子51的一部分中形成， 其與功率MOS 31至34中的每一個(gè)相對(duì)。因此，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的 移動(dòng)。此外，由于增加了放熱凝膠60與第一蓋子51之間的接觸面積，所以放熱性能得到改 善。第二蓋子52的凹槽部分55具有與凹槽部分54類似的效果。在功率MOS 31至34中的每一個(gè)上形成放熱凝膠60。此外，在第一蓋子51中形成 肋56以便使功率MOS 31至34分離。因此，可以在節(jié)省放熱凝膠的量的同時(shí)限制放熱凝膠 的移動(dòng)。此外，通過形成肋56以提供用于功率MOS 31至34中的每一個(gè)的接納部分61至 64，增加了用于輻射熱量的表面面積，并因此改善了放熱性能。此外，通過形成肋56，可以限 制第一蓋子51的變形。通過第二蓋子52的凹槽部分55來獲得變形的限制效果。在下文中，將在第二實(shí)施例至第十一實(shí)施例中描述移動(dòng)限制裝置的修改示例。圖5 至11是對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的圖2的視圖。在圖5至11中僅示出一個(gè)功率MOS。E⑶1的 整體配置與第一實(shí)施例的相同，并將不再重復(fù)其說明。(第二實(shí)施例)將參照?qǐng)D5來描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖5所示的功率MOS 310具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。將 第一蓋子510放置為覆蓋在電路板20的相對(duì)側(cè)處的功率M0S310，即，在電路板20與第一蓋 子510之間放置功率MOS 310。第一蓋子510在其一部分處具有作為移動(dòng)限制裝置的凹坑 511，其與功率MOS 310相對(duì)。向凹坑511的內(nèi)部應(yīng)用放熱凝膠60。在電路板20的相對(duì)側(cè) 處的功率MOS 310的端部被接納在凹坑511中，以使得放熱凝膠60被插入功率MOS 310與 第一蓋子510之間。在本實(shí)施例中，在形成于凹坑511內(nèi)部的空間中接納放熱凝膠60。因此，如上述實(shí) 施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的移動(dòng)。(第三實(shí)施例)將參照?qǐng)D6來描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。
在圖6所示的功率MOS 320中，樹脂體321在樹脂體321的表面的外圍部分中具 有作為移動(dòng)限制裝置的突出部分322，其與第一蓋子520相對(duì)。向突出部分322的內(nèi)部應(yīng)用 放熱凝膠60。在本實(shí)施例中，在形成于突出部分322內(nèi)部的空間中接納放熱凝膠60。因此，如上 述實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的移動(dòng)。(第四實(shí)施例) 將參照?qǐng)D7A和7B來描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖7A是對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的圖 2的視圖，并且圖7B是從圖7A的箭頭VIIB所示的方向看的示出第一蓋子530的視圖。圖7A所示的功率MOS 330具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。第 一蓋子530被放置為覆蓋在電路板20相對(duì)側(cè)處的功率M0S330，即，在電路板20與第一蓋子 530之間放置功率MOS 330。此外，在功率MOS 330與第一蓋子530之間放置放熱凝膠60。 在本實(shí)施例中，第一蓋子530在其接觸放熱凝膠60的一部分處具有作為移動(dòng)限制裝置的粗 糙化部分531。通過噴丸處理(shot blasting)或粗糙化鍍覆來形成粗糙化部分531。在本實(shí)施例中，由于第一蓋子530在其接觸放熱凝膠60的一部分處具有粗糙化部 分531，所以第一蓋子530與放熱凝膠60之間的摩擦力增大。因此，如上述實(shí)施例的情況一 樣，可以限制由于振動(dòng)等弓I起的放熱凝膠60的移動(dòng)。(第五實(shí)施例)將參照?qǐng)D8來描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。圖8所示的功率MOS 340具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。在 電路板20的相對(duì)側(cè)處的功率MOS 340上形成放熱凝膠60。在本實(shí)施例中，在放熱凝膠60 與第一蓋子540之間形成作為移動(dòng)限制裝置的具有粘結(jié)性的放熱片601。放熱片601主要 由硅樹脂制成，并且是高硬度放熱片。放熱凝膠60也主要由硅樹脂制成。因此，放熱凝膠 60很容易被吸附到放熱片601。放熱凝膠60緊緊地粘附于放熱片601。因此，如上述實(shí)施 例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的移動(dòng)。(第六實(shí)施例)將參照?qǐng)D9來描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。圖9所示的功率MOS 350具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。在 本實(shí)施例中，在功率MOS 350與第一蓋子550之間形成作為移動(dòng)限制裝置的具有粘結(jié)性的 放熱片602。放熱片602主要由硅樹脂形成。放熱凝膠60也主要由硅樹脂制成。因此，放 熱凝膠60很容易被吸附到放熱片602。放熱片602具有低于第五實(shí)施例的放熱片601的硬 度，并被形成為厚于放熱片601。放熱凝膠60在電路板20與放熱片602之間形成，使得功 率MOS 350的側(cè)表面被放熱凝膠60圍繞。在本實(shí)施例中，放熱凝膠60緊緊地粘附于放熱片602。因此，如上述實(shí)施例的情 況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的移動(dòng)。此外，放熱凝膠60被形成為圍繞 功率MOS 350的側(cè)表面，以便還從功率MOS 350的側(cè)表面釋放熱量。因此，放熱性能得到改 善。此外，在本實(shí)施例中，由于使用具有低硬度的相對(duì)厚的放熱片602，所以放熱片602可以 吸收施加于電路板20的應(yīng)力。放熱片601和放熱片602對(duì)應(yīng)于片狀部件。(第七實(shí)施例)
將參照?qǐng)DIOA和IOB來描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。圖IOA是對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的 圖2的視圖，并且圖IOB是沿著圖IOA的線XB-XB截取的橫截面視圖。圖IOA所示的功率MOS 360具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。 在本實(shí)施例中，在電路板20與第一蓋子560之間形成作為移動(dòng)限制裝置的壁部分603，以便 圍繞功率MOS 360的側(cè)表面。壁部分603由與第六實(shí)施例的放熱片602相同的材料制成。 放熱凝膠60被注入被壁部分603的內(nèi)壁圍繞的空間604，并且功率MOS 360被掩埋在空間 604中的放熱凝膠60內(nèi)。在本實(shí)施例中，在被壁部分603圍繞的空間604中接納放熱凝膠60。因此，如上述 實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠60的移動(dòng)。此外，功率MOS 360被 掩埋在空間604中的放熱凝膠60內(nèi)，因此還從功率MOS 360的側(cè)表面釋放熱量。因此，放 熱性能得到改善。此外，由于壁部分603類似于第六實(shí)施例的放熱片602被形成為相對(duì)較 厚并由具有低硬度的硅樹脂材料制成，所以壁部分603能夠吸收施加于電路板20的應(yīng)力。(第八實(shí)施例)將參照?qǐng)D11來描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。圖11所示的功率MOS 370具有與第一實(shí)施例的功率MOS 31至34相同的配置。放 置第一蓋子570以覆蓋在電路板20的相對(duì)側(cè)處的功率M0S370，即，在電路板20與第一蓋子 570之間放置功率MOS 370。此外，在功率MOS 370與第一蓋子570之間放置放熱凝膠60。 本實(shí)施例的放熱凝膠60的表面被作為移動(dòng)限制裝置的保護(hù)部件605覆蓋。例如，保護(hù)部件 605由主要由聚烯烴、丙烯酸、聚氨酯等制成的防滴(drip-proof)部件形成。放熱凝膠60 被保護(hù)部件605覆蓋。因此，如上述實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝 膠60的移動(dòng)。在下述本發(fā)明的第九至第十一實(shí)施例中，在放熱板中形成移動(dòng)限制裝置。(第九實(shí)施例)將參照?qǐng)D12來描述本發(fā)明的第九實(shí)施例。圖12是功率MOS 380的平面圖。在圖12中，未示出電路板、放熱凝膠、殼體等。在圖12所示的功率MOS 380中，放熱板441從其表面上的樹脂體461暴露。該表 面與樹脂體461的表面相對(duì)，樹脂體461的表面與電路板相對(duì)(未示出)。放熱板441在 其表面上具有作為移動(dòng)限制裝置的粗糙化部分442，其從樹脂體461暴露。粗糙化部分442 接觸放熱凝膠。通過噴丸處理或粗糙化鍍覆來形成粗糙化部分442。在本實(shí)施例中，由于放熱板441在其接觸放熱凝膠的一部分處具有粗糙化部分 442，所以放熱板441與放熱凝膠之間的摩擦力增大。因此，如上述實(shí)施例的情況一樣，可以 限制由于振動(dòng)等弓I起的放熱凝膠的移動(dòng)。(第十實(shí)施例)將參照?qǐng)D13A和13B來描述本發(fā)明的第十實(shí)施例。圖13A是功率M0S390的平面 圖，并且圖13B是功率MOS 390的側(cè)視圖。在圖13A和13B中，未示出電路板、放熱凝膠、殼體等。在圖13A和13B所示的功率MOS 390中，放熱板445的一大部分從樹脂體462暴 露于蓋子(未示出)的一側(cè)。放熱板445被形成為大于樹脂體462。放熱凝膠被放置在蓋 子與是樹脂體462的相反側(cè)的放熱板445的端面446之間。端面446具有通過壓制等形成的凹槽部分447作為移動(dòng)限制裝置。在本實(shí)施例中，在放熱板445的接觸放熱凝膠的端面446中形成凹槽部分447。因 此，如上述實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠的移動(dòng)。(第—^一實(shí)施例)將參照?qǐng)D14A和14B來描述本發(fā)明的第i^一實(shí)施例。圖14A是功率MOS 395的平 面圖，并且圖14B是功率MOS 395的側(cè)視圖。在圖14A和14B中，未示出電路板、放熱凝膠、
殼體等。如第十實(shí)施例的情況一樣，在圖14A和14B所示的功率MOS 395中，放熱板455的 一大部分從樹脂體462暴露于蓋子(未示出)的一側(cè)。放熱板455被形成為大于樹脂體 462。放熱凝膠被放置在蓋子與是樹脂體462的相反側(cè)的放熱板455的端面456之間。端 面456具有通過切割等形成的多個(gè)孔457作為移動(dòng)限制裝置。在本實(shí)施例中，孔457在放熱板455的接觸放熱凝膠的端面456中形成。因此，如 上述實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠的移動(dòng)。在下文中，將在第十二實(shí)施例至第十四實(shí)施例中描述殼體的修改示例。如第一實(shí) 施例的圖3的情況一樣，在圖15、18、19中未示出諸如鋁電解電容器的電子部件。(第十二實(shí)施例)將參照?qǐng)D15至17來描述本發(fā)明的第十二實(shí)施例。如圖15所示，本實(shí)施例的ECU 2包括電路板220、殼體250等。連接器209在電路板220的第一表面221上形成，并且功率MOS 231至234和分 流電阻207在電路板220的第二表面222上形成，第二表面222是第一表面221的相反表 面。此外，電路板220具有導(dǎo)孔225。殼體250具有由鋁板或鋅鋼板制成的第一蓋子251和第二蓋子271。通過用鋁板 或鋅鋼板而不是鋁壓鑄產(chǎn)品來形成殼體250，可以減小殼體250的重量，因此，可以總體上 減小E⑶2的重量。第一蓋子251被放置在電路板220的第一表面221的一側(cè)，并且第二 蓋子271被放置在電路板220的第二表面222的一側(cè)。第一蓋子251包括與電路板220相對(duì)的蓋子表面253、和在蓋子表面253的外圍部 分上并在朝向電路板220的方向形成的側(cè)壁254。側(cè)壁254具有將在其中接納連接器209 的切割部分255。與具有切割部分255的表面相對(duì)的表面和與側(cè)壁254的具有切割部分255 的表面基本上垂直的兩個(gè)表面具有從各表面的內(nèi)表面向內(nèi)突出的爪部分261至266。爪部 分261至266被形成為使得其兩個(gè)爪部分位于側(cè)壁254的各表面中。也就是說，與具有切 割部分255的表面相對(duì)的表面具有爪部分261、262。與具有切割部分255的表面基本上垂 直的兩個(gè)表面之一具有爪部分263、264，兩個(gè)表面中的另一個(gè)具有爪部分265、266。電路板 220的一側(cè)處的爪部分261至266的端面被形成為基本上垂直于側(cè)壁254。此外，側(cè)壁254 具有朝著電路板220的一側(cè)突出的填塞部分267-269。填塞部分267位于爪部分261、262 之間，填塞部分268位于爪部分263、264之間，并且填塞部分269位于爪部分265、266之間。 當(dāng)裝配E⑶2時(shí)，電路板220被爪部分261至266和填塞部分267至269固定至第二蓋子 271。如圖15所示，第二蓋子271具有凹坑273作為用于接納放熱凝膠260和功率MOS 231至234的移動(dòng)限制裝置。此外，第二蓋子271在其外圍部分處具有外圍部分274。外圍部分274被形成為基本上平行于第二蓋子271的底面。第二蓋子271具有從外圍部分274 向外突出的固定部分275。固定部分275被形成為基本上平行于外圍部分274。固定部分 275具有用于將E⑶2固定至車輛的固定孔276和變形限制肋277。此外，第二蓋子271在 對(duì)應(yīng)于電路板220的導(dǎo)孔225的位置處具有朝著電路板220的一側(cè)突出的引導(dǎo)部分279。 因此，電路板220相對(duì)于第二蓋子271定位。在裝配E⑶2時(shí)，將參照?qǐng)D15至17來描述用于用爪部分261至266和填塞部分 267至269將電路板220固定至第二蓋子271的方法。雖然在圖16和17中示出在爪部分 263、264和填塞部分268附近的部分，但其它爪部分和填塞部分具有與爪部分263、264和填 塞部分268相同的配置。第二蓋子271的引導(dǎo)部分279被插入電路板220的導(dǎo)孔225中，并且電路板220 相對(duì)于第二蓋子271定位。當(dāng)?shù)谝簧w子251被放置在電路板220的上部上時(shí)，在電路板220 的一側(cè)處的爪部分261至266的端面接觸電路板220的第一表面221。通過使填塞部分267 至269彎曲并抵靠著爪部分261至266推電路板220來使部分267至269填塞，以便將電 路板220和第二蓋子271夾在爪部分261至266與填塞部分267至269之間。在本實(shí)施例中，第二蓋子271具有凹坑273。因此，如上述實(shí)施例的情況一樣，可以 限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠260的移動(dòng)。具體而言，本實(shí)施例的E⑶2的特征在于殼體250。殼體250的第一蓋子251具有 爪部分261至266和填塞部分267至269。填塞部分267至269被填塞，因此，電路板220 和第二覆蓋271被夾在爪部分261至266與填塞部分267至269之間。因此，變得不需要 用于固定電路板220、第一蓋子251和第二蓋子271的螺釘。因此，可以減少部件的數(shù)目。 此外，還可以減少裝配步驟的數(shù)目。(第十三實(shí)施例)將參照?qǐng)D18來描述本發(fā)明的第十三實(shí)施例。本實(shí)施例的E⑶7包括電路板720、殼體750等。在電路板720的第一表面721上形成連接器709和功率MOS 732、734。在電路板 720的第二表面722上形成功率MOS 731,733和分流電阻207，第二表面722是第一表面 721的相反表面。功率MOS 734被放置在功率MOS 731的相反側(cè)，并且功率MOS 732被放置 在功率MOS 733的相反側(cè)。在本實(shí)施例中，功率MOS 731、732、733、734分別對(duì)應(yīng)于第一實(shí) 施例的功率MOS 31、32、33、34。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)向右側(cè)時(shí)，被傾斜定位的功率MOS 731、732導(dǎo) 通。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)向左側(cè)時(shí)，被傾斜定位的功率MOS 733、734導(dǎo)通。也就是說，同時(shí)導(dǎo)通的功 率MOS分別被放置在電路板的不同表面上，并被相互分開地放置。因此，可抑制熱干擾。如第十二實(shí)施例的殼體250的情況一樣，殼體750具有由鋁板或鋅鋼板制成的第 一蓋子751和第二蓋子771。通過用鋁板或鋅鋼板而不是鋁壓鑄產(chǎn)品來形成殼體750，可以 減小殼體750的重量，因此，可以總體上減小E⑶7的重量。第一蓋子751被放置在電路板 720的第一表面721的一側(cè)，并且第二蓋子771被放置在電路板720的第二表面722的一 側(cè)。第一蓋子751包括與電路板720相對(duì)的蓋子表面753、和在蓋子表面753的外圍 部分上并在朝向電路板720的方向形成的側(cè)壁754。蓋子表面753具有用于接納放熱凝膠 760和功率MOS 732,734的接納部分757。接納部分757在其中具有作為移動(dòng)限制裝置的
12凹坑758。此外，在凹坑758內(nèi)部形成作為用于使功率MOS 732、734分離的移動(dòng)限制裝置的 蓋子肋759。如第十二實(shí)施例的情況一樣，第一蓋子751具有爪部分261至266和填塞部分267 至269。可以用第十二實(shí)施例中所述的相同方法來裝配ECU7。因此，變得不需要用于固定 電路板720、第一蓋子751和第二蓋子771的螺釘。因此，可以減少部件的數(shù)目和裝配步驟 的數(shù)目。第二蓋子771具有作為用于接納放熱凝膠760和功率MOS 731,733的移動(dòng)限制裝 置的凹坑773。此外，在凹坑773內(nèi)部形成作為用于使功率MOS 731、733分離的移動(dòng)限制裝 置的蓋子肋772。在本實(shí)施例中，第一蓋子751具有凹坑758，并且第二蓋子771具有凹坑773。因 此，如上述實(shí)施例的情況一樣，可以限制由于振動(dòng)等引起的放熱凝膠760的移動(dòng)。此外，在第一蓋子751的凹坑758內(nèi)部形成用于使功率MOS 732、734分離的蓋子 肋759。在第二蓋子771的凹坑773內(nèi)部形成用于使功率M0S731、733分離的蓋子肋772。 因此，可以限制放熱凝膠760的移動(dòng)。此外，由于用于輻射熱量的表面面積的增加，可以改 善放熱性能，并且可以限制第一蓋子751和第二蓋子771的變形。此外，可以減少放熱凝膠 760的應(yīng)用量。在本實(shí)施例中，功率MOS 732、734被放置在電路板720的第一表面721上，并且功 率MOS 731、733被放置在電路板720的第二表面722上，第二表面722是第一表面721的 相反表面。從功率MOS 732、734產(chǎn)生的熱量通過放熱凝膠760被釋放到第一蓋子751。從 功率MOS 731、733產(chǎn)生的熱量通過放熱凝膠760被釋放到第二蓋子771。因此，可以限制功 率MOS 731、733與功率MOS 732、734之間的熱干擾，并且可以以高效率釋放熱量。此外，功 率MOS 731至734被安裝至電路板720的兩個(gè)表面，因此可以使E⑶7小型化。(第十四實(shí)施例)將參照?qǐng)D19來描述本發(fā)明的第十四實(shí)施例。第十四實(shí)施例是第十三實(shí)施例的修 改示例。在第十四實(shí)施例的E⑶8中，殼體850的第一蓋子851不具有填塞部分。相反，第 一蓋子851具有從其側(cè)壁854向外突出的固定部分875。固定部分875被形成為基本上平 行于第一蓋子851的蓋子表面753。固定部分875在對(duì)應(yīng)于第二蓋子871的固定部分275 的位置處形成。如第二蓋子871的固定部分275的情況一樣，固定部分875具有用于將E⑶ 8固定至車輛的固定孔876和變形限制肋877。根據(jù)本實(shí)施例，在將E⑶8固定至車輛時(shí)，第二蓋子871的引導(dǎo)部分279被插入電 路板720的導(dǎo)孔225中，以便電路板720相對(duì)于第二蓋子871定位。然后，將第一蓋子851 放置在電路板720上。然后，將螺釘880插入第一蓋子851的固定孔876和第二蓋子871 的固定孔276中，并用螺釘880將第一蓋子851和第二蓋子871緊固在一起。因此，第十四實(shí)施例具有與第十三實(shí)施例類似的效果。此外，由于可以省略填塞過 程，所以可以減少裝配步驟的數(shù)目。(其它實(shí)施例)在上述實(shí)施例中，描述了放熱凝膠的各種移動(dòng)限制裝置和殼體的各種結(jié)構(gòu)。然而， 可以任意地組合這些配置。例如，在接觸放熱凝膠的放熱板或殼體的一部分的粗糙化過程之后，可以形成凹槽部分或凹坑。在上述實(shí)施例中，殼體由諸如鋁的金屬制成。然而，殼體可以由諸如樹脂的其它材 料制成。此外，凹槽部分的形狀不限于正方形形狀。凹槽部分可以是圓形形狀或具有多個(gè) 突出圓柱或柱的形狀。雖然已參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于該優(yōu) 選實(shí)施例和構(gòu)造。本發(fā)明意圖涵蓋各種修改和等效布置。另外，雖然所述各種組合和配置 是優(yōu)選的，但包括更多、更少或僅一個(gè)元件的其它組合和配置也在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電子控制單元，包括電路板(20，220，720)；半導(dǎo)體器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)，其被安裝至電路板(20，220，720)并包括半導(dǎo)體芯片(41)、多個(gè)引線(42)和樹脂體(46，321，461，462)，其中半導(dǎo)體芯片(41)通過多個(gè)引線(42)電連接到電路板(20，220，720)并被模制在樹脂體(46，321，461，462)中；殼體(50，250，750，850)，其接納半導(dǎo)體器件(31 34，310，320，333，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)；放熱凝膠(60，260，760)，其接觸半導(dǎo)體器件(31 34，310 320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)并將從半導(dǎo)體器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至與電路板(20，220，720)相對(duì)的位于半導(dǎo)體器件(31 34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231 234，731 734)一側(cè)的殼體(50，250，750，850)的一部分；以及移動(dòng)限制裝置(54，56，511，322，531，601，602，603，605，442，447，457，273，758，759，772，773)，其用于限制位于電路板(20，220，720)與殼體(50，250，750，850)之間的位置處的放熱凝膠(60，260，760)的移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(511)包括在與半導(dǎo)體器件(31-31，310，231-234，731-734)相對(duì)的那部 分殼體(50，250，750，850)中形成的凹坑(511)。
3.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(54)包括在與半導(dǎo)體器件(31-34，231-234，731-734)相對(duì)的那部分殼 體(50，250，750，850)中形成的多個(gè)凹槽(54)。
4.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(322)包括在與殼體(50，250，750，850)相對(duì)的樹脂體(321)的表面的 外圍部分中形成的突出部分(322)。
5.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(603)包括壁部分(603)，其在電路板(20，220，720)與殼體(50，250， 750,850)之間形成以便圍繞半導(dǎo)體器件(31-34，360，231-234，731-734)的側(cè)表面。
6.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(605)包括保護(hù)部件(605)，其覆蓋放熱凝膠(60，260，760)的表面。
7.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(601，602)包括具有粘結(jié)性的片狀部件(601，602)，其在放熱凝膠(60， 260,760)與殼體(50，250，750，850)之間形成。
8.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(531)包括在接觸放熱凝膠(60，260，760)的那部分殼體(50，250，750， 850)中形成的粗糙化部分(531)。
9.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，還包括在半導(dǎo)體器件(31-34，380，390，395，231-234，731-734)中的放熱板(44，441，445， 455)，其中2放熱板(44，441，445，455)接觸與電路板(20，220，720)相對(duì)的半導(dǎo)體芯片(41)的一 個(gè)表面，放熱板(44，441，445，455)的至少一部分從樹脂體(46，461，462)暴露，以及放熱板(44，441，445，455)接觸放熱凝膠(60，260，760)。
10.如權(quán)利要求9所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(442)包括粗糙化部分(442)，其在接觸放熱凝膠(60，260，760)的放熱 板(441)的一部分中形成。
11.如權(quán)利要求9所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(447)包括多個(gè)凹槽部分(447)，其在放熱板(445)中形成。
12.如權(quán)利要求9所述的電子控制單元，其中，移動(dòng)限制裝置(457)包括孔部分(457)， 其在放熱板(455)中形成。
13.如權(quán)利要求1所述的電子控制單元，其中半導(dǎo)體器件(31-34，310，320，330，340，350，360，370，380，390，395，231-234，731-734) 包括多個(gè)半導(dǎo)體器件部分(31-34，231-234，731-734)，以及半導(dǎo)體器件部分(31-34，231-234，731-734)被安裝至電路板(20，220，720)。
14.如權(quán)利要求13所述的電子控制單元，其中半導(dǎo)體器件部分(732，734)中的至少一個(gè)被安裝至電路板(720)的第一表面(721)，并 且半導(dǎo)體器件部分(731，733)中的至少另一個(gè)被安裝至電路板(720)的與第一表面(721) 相反的第二表面(722)。
15.如權(quán)利要求13所述的電子控制單元，其中放熱凝膠(60，260，760)被放置在半導(dǎo)體器件部分(31-34，231-234，731-734)中的每 一個(gè)上。
16.如權(quán)利要求15所述的電子控制單元，其中移動(dòng)限制裝置(56，759，772)包括肋(56，759，772)，其在殼體(50，750,850)中形成，以及肋(56，759，772)使半導(dǎo)體器件部分(31-34，231-234，731-734)分離。
17.如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的電子控制單元，其中殼體(50，250，750，850)包括第一蓋子(51，510，520，530540，550，560，570，251，751， 851)和第二蓋子(52，271，771，871)，并且第一蓋子(51,510,520,530 540，550，560，570，251，751，851)覆蓋電路板(20,220, 720)的第一表面(21,221,721)且第二蓋子(52，271，771，871)覆蓋電路板(20,220,720) 的與第一表面(21，221，721)相反的第二表面(22，222，722)。
18.如權(quán)利要求17所述的電子控制單元，其中，第一蓋子(251，751，851)包括蓋子表面(253，753)，其與電路板(220,720)相對(duì)；側(cè)壁(254，754，854)，其在蓋子表面(253,753)的外圍部分中并在朝向電路板(220， 720)的方向形成；以及爪部分(261-266)，其用于鎖閉電路板(220，720)，所述爪部分(261-266)從側(cè)壁(254， 754,854)的內(nèi)表面向內(nèi)突出。
19.如權(quán)利要求18所述的電子控制單元，其中第一蓋子(251，751)包括填塞部分(267-269)，并且電路板(220，720)和第二蓋子(271，771)被夾在爪部分(261-266)與填塞部分 (267-269)之間。
20.如權(quán)利要求18所述的電子控制單元，其中電路板(220，720)的一側(cè)處的爪部分(261-266)的端面被形成為具有基本上垂直于側(cè) 壁(254，754，854)的平面形狀。
21.如權(quán)利要求17所述的電子控制單元，其中第一蓋子(51,510,520,530,540,550,560,570,251,751,851)和第二蓋子(271,771, 871)中的至少一個(gè)具有固定部分(71，275，875)，所述固定部分(71，275，875)具有固定孔 (74，276，876)，并且固定部分(71,275,875)從第一蓋子(51，510，520，530，540，550，560，570，251，751， 851)和第二蓋子(271，771，871)中的至少一個(gè)的外圍部分向外突出。
22.如權(quán)利要求17所述的電子控制單元，其中第二蓋子(271，771，871)具有朝著電路板(220，720)突出的引導(dǎo)部分(279)，并且 電路板(220，720)具有導(dǎo)孔(225)，其在對(duì)應(yīng)于引導(dǎo)部分(279)的位置處形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子控制單元。在電子控制單元中，安裝至電路板(20)的半導(dǎo)體器件(31)包括半導(dǎo)體芯片(41)、多個(gè)引線(42)和樹脂體(46)。半導(dǎo)體芯片通過引線電連接到電路板并被模制在樹脂體中。殼體(50)接納半導(dǎo)體器件。放熱凝膠(60)接觸半導(dǎo)體器件，并將從半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至與電路板相對(duì)的位于半導(dǎo)體器件的一側(cè)的殼體的第一蓋子(51)。作為移動(dòng)限制裝置的凹槽部分(54)被放置在電路板與第一蓋子之間的位置處。因此，放熱凝膠的移動(dòng)受到限制，并且可以以高效率通過放熱凝膠將熱量釋放到殼體的一側(cè)。
文檔編號(hào)H01L23/367GK101958291SQ201010229209
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
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