專利名稱：用于交通工具的電子模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子模塊，其被設(shè)計(jì)為安裝在交通工具中，特別是汽車中。其涉及在機(jī)電一體化(mechatronic)環(huán)境中、載于交通工具的電子設(shè)備上的安裝在金屬或塑料殼體(電力(power)電子設(shè)備，控制電子設(shè)備)上的電路板或PCBs (印刷電路板(Printed Circuit Board))的任何組件。盡管一種具體應(yīng)用是汽車，但本發(fā)明可應(yīng)用于具有相近或類似使用要求的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，安裝在汽車上的電子模塊遭受熱沖擊和振動(dòng)，其取決于每個(gè)制造者各自的技術(shù)規(guī)范。為了適應(yīng)每個(gè)制造者的質(zhì)量要求，尺寸合適的(fitted)電路板(電力和控制)固定在殼體中，它們之間的連接通過各種技術(shù)提供，特別是通過稱為“楔形結(jié)合(wedge bonding)” 的技術(shù)?！靶ㄐ谓Y(jié)合”技術(shù)進(jìn)行如下定義。線材(最通常由鋁制造)通過工具(叫做針管或針狀體)被插入，其應(yīng)用于要被結(jié)合的墊片。線材與要被連接的區(qū)域之間的連接通過將壓力和超聲振動(dòng)組合而實(shí)現(xiàn)。其所涉及結(jié)合方式叫做“冷”結(jié)合。軟化線材的是超聲能量，相似于通過溫度增加所獲得的效果。然后線材通過工具引導(dǎo)到第二墊片上，并執(zhí)行結(jié)合。該線材可具有75 μ m至650 μ m的直徑。為了保護(hù)這些結(jié)合部免受氧化、熱沖擊、振動(dòng)和阻尼熱，利用了環(huán)氧基或丙烯酸基樹脂或硅樹脂膠。樹脂借助分配器局部沉積。它們在爐內(nèi)聚合，或通過UV聚合。硅樹脂膠被澆注在連接線材被結(jié)合的保持區(qū)域。環(huán)氧或丙烯酸樹脂以及硅樹脂膠具有好的熱、電和機(jī)械絕緣性能。但是，它們在載于交通工具的電子模塊中的使用造成了這些模塊花費(fèi)過多，特別是對于汽車制造者來說。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)上面解釋的花費(fèi)問題，提出用聚氨基甲酸乙酯樹脂代替位于殼體中的電路板的保護(hù)材料(環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅樹脂膠)。聚氨基甲酸乙酯樹脂具有與現(xiàn)有技術(shù)中的材料(環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅樹脂膠)等同的熱、電和機(jī)械絕緣性能，但是材料和其應(yīng)用導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)節(jié)省是非常大的。通過其機(jī)械性能和熱膨脹(220. 10-6m/oC )，本發(fā)明有利地應(yīng)用到直徑大于或等于 250 μ m的鋁線和鋁帶。本發(fā)明的目的因此是一種電子模塊，其被設(shè)計(jì)為安裝在交通工具中，該模塊包括容納至少兩個(gè)電路板的殼體，所述電路板通過至少一個(gè)電導(dǎo)體連接在一起，該導(dǎo)體的一端結(jié)合于一個(gè)電路板，且該導(dǎo)體的另一端結(jié)合于另一個(gè)電路板，該導(dǎo)體的端部通過“楔形結(jié)合”技術(shù)結(jié)合，該殼體還容納覆蓋該電導(dǎo)體的至少一個(gè)被結(jié)合端的保護(hù)樹脂，其特征在于， 該保護(hù)樹脂為聚氨基甲酸乙酯樹脂。兩個(gè)電路板中的一個(gè)可為電力板，另一個(gè)電路板可為控制板。
根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例，該保護(hù)樹脂完全覆蓋該電路板。根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，該保護(hù)樹脂僅僅覆蓋電力電路板。在這種情況下，控制板可擱置在該覆蓋樹脂上。該電導(dǎo)體可為具有超過250 μ m直徑的鋁線。它也可以是鋁帶。該殼體有利地由鋁制造。


通過閱讀下面作為非限定例子給出的說明并結(jié)合附圖將更好地理解本發(fā)明且其它優(yōu)點(diǎn)和具體特征將被展現(xiàn)，其中圖1展現(xiàn)了本發(fā)明的包括電力電路板和控制電路板的電子模塊的第一實(shí)施例，圖2展現(xiàn)了本發(fā)明的包括電力電路板和控制電路板的電子模塊的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1展現(xiàn)了電子模塊10，作為例子，其被設(shè)計(jì)為安裝在汽車中。該模塊包括殼體 11，例如由鋁制造，其容納兩個(gè)電路板12和13。該電路板12和13(或者“印刷電路板”， PCBs)通過未示出的附連方式(如間隔件、螺紋桿和螺母)附連到殼體11。電路板12例如是電力板，電路板13是控制板。為了簡化的目的，在圖1中僅一個(gè)電導(dǎo)體14被示出用于在兩個(gè)電路板12和13之間進(jìn)行連接，但也可有多個(gè)。相似地，模塊 10可包含超過兩個(gè)的電路板，每個(gè)板能夠通過一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體連接到另一板。電導(dǎo)體14將電路板12的導(dǎo)電墊片15電連接到電路板13的導(dǎo)電墊片16。電導(dǎo)體14的端部使用“楔形結(jié)合”技術(shù)被結(jié)合到墊片15和16。因此，電路板12的一個(gè)或多個(gè)電子元件被連接到電路板13的一個(gè)或多個(gè)電子元件。如圖1所示，覆蓋樹脂17已被澆注和聚合在殼體11中以覆蓋兩個(gè)電路板。因此， 電導(dǎo)體14的被結(jié)合端被保護(hù)不受氧化、熱沖擊、振動(dòng)和濕熱(damp heat)。圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中電路板被樹脂完全覆蓋，其也具有保護(hù)定位在電路板上的元件和電路板本身的效果，它們特別承受振動(dòng)應(yīng)力。保護(hù)樹脂也可分布在電導(dǎo)體的僅一個(gè)被結(jié)合端上，或這個(gè)電導(dǎo)體的兩端上。圖2展現(xiàn)了本發(fā)明的第二個(gè)示例性實(shí)施例。在這個(gè)例子中，電子模塊20包括容納兩個(gè)電路板22和23的殼體21。如在先前的例子中，電路板22和23通過未示出的附連方式附連到殼體21。同樣如上，電路板22是電力板，電路板23是控制板。電導(dǎo)體M將電路板22的導(dǎo)電墊片25電連接到電路板23的導(dǎo)電墊片26。電導(dǎo)體M的端部使用“楔形結(jié)合” 技術(shù)被結(jié)合于墊片25和26。在圖2示出的模塊的情況下，覆蓋樹脂27已被澆注并聚合在殼體21中，從而僅覆蓋電路板22。用于實(shí)施本發(fā)明的聚氨基甲酸乙酯(polyurethane)樹脂可以是由 SE⑶i6leCtriqueS銷售的并在環(huán)境溫度可聚合的樹脂。因此，可以獲得能抵抗_40°C至 +125°C的熱沖擊并通過超過30g振動(dòng)的振動(dòng)測試的電子模塊。聚氨基甲酸乙酯樹脂允許以0. 4ff/m. °C的速率向模塊的金屬殼體釋放被電力電路板產(chǎn)生的熱量。
聚氨基甲酸乙酯樹脂的使用使得可避免使用聚合爐。在圖1所示的電子模塊中， 連接電導(dǎo)體被完全覆蓋在樹脂中，該電子模塊具有不需要樹脂沉積自動(dòng)機(jī)以及包括UV燈和光纖引導(dǎo)件的組件用于聚合的好處。制造周期被縮短。聚氨基甲酸乙酯樹脂的價(jià)格也有優(yōu)勢。因此，對于圖1所示的例子，可估算出與使用環(huán)氧樹脂相比實(shí)施費(fèi)用減少75%。此外，聚氨基甲酸乙酯樹脂促進(jìn)了熱量的釋放。聚氨基甲酸乙酯樹脂例如是屬于肖氏硬度計(jì)的標(biāo)尺A的材料。本發(fā)明還涉及一種電力模塊，包括至少一個(gè)電力元件。該電力模塊包括殼體，殼體中安裝有該電力元件，且容納用于保護(hù)該元件的聚氨基甲酸乙酯樹脂，如先前的電子模塊所述。該電力元件例如是電子模。優(yōu)選地，該電力元件通過電導(dǎo)體14電鏈接到導(dǎo)電墊片 15、16、15、26或到另一電力元件，該電導(dǎo)體通過如前所述的“楔形結(jié)合”技術(shù)結(jié)合。電導(dǎo)體 14結(jié)合在該元件的相應(yīng)結(jié)合墊片上。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體14和該元件的結(jié)合墊片或者導(dǎo)電墊片15、16、25J6具有特征，該特征允許電導(dǎo)體14的改善其在聚氨基甲酸乙酯樹脂上的保持性的形狀，特別是機(jī)械方面。特別地，電導(dǎo)體14在導(dǎo)電墊片15、16、25、沈或結(jié)合墊片的附近具有彎曲形狀。例如，導(dǎo)體14結(jié)合在每一端處，兩個(gè)結(jié)合部之間的水平距離超過或等于6mm。兩個(gè)結(jié)合部之間的垂直距離小于或等于IOmm ；導(dǎo)體14的長度可小于或等于值150xD，其中D是導(dǎo)體14的直徑。優(yōu)選地，導(dǎo)體14的直徑D包括在300到500 μ m之間。這些特征改善了導(dǎo)體14在聚氨基甲酸乙酯樹脂中的保持性(maintain)。
權(quán)利要求
1.一種電子模塊(10，20)，其被設(shè)計(jì)為安裝在交通工具中，該模塊包括容納至少兩個(gè)電路板(12，13;22，23)的殼體(11，21)，所述電路板通過至少一個(gè)電導(dǎo)體(14，24)連接在一起，該導(dǎo)體的一端結(jié)合于一個(gè)電路板，該導(dǎo)體的另一端結(jié)合于另一個(gè)電路板，導(dǎo)體的端部通過“楔形結(jié)合”技術(shù)結(jié)合，該殼體還容納覆蓋該電導(dǎo)體的至少一個(gè)被結(jié)合端的保護(hù)樹脂(17，27)，其特征在于，該保護(hù)樹脂是聚氨基甲酸乙酯樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子模塊，其中，兩個(gè)電路板中的一個(gè)(12，22)是電力板，另一個(gè)電路板是(13，23)是控制板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電子模塊，其中，保護(hù)樹脂(17)完全覆蓋該電路板(13，23)。
4 根據(jù)權(quán)利要求2的電子模塊，其中，保護(hù)樹脂(XT)僅僅覆蓋電力電路板02)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電子模塊，其中，控制板擱置在覆蓋樹脂(XT)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一個(gè)的電子模塊，其中，該電導(dǎo)體(14，24)是直徑超過250μ m的鋁線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一個(gè)的電子模塊，其中，該電導(dǎo)體(14，24)是鋁帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一個(gè)的電子模塊，其中，殼體(11，21)由鋁制造。
全文摘要
一種用于交通工具的電子模塊(10)，該模塊包括容納至少兩個(gè)電路板(12，13)的殼體(11)，所述電路板通過至少一個(gè)電導(dǎo)體(14)連接在一起，該導(dǎo)體的一端結(jié)合于一個(gè)電路板，該導(dǎo)體的另一端結(jié)合于另一個(gè)電路板的另一端，導(dǎo)體的該端部通過“楔形結(jié)合”技術(shù)結(jié)合，該殼體還容納覆蓋該電導(dǎo)體的至少一個(gè)被結(jié)合端的保護(hù)樹脂(17)。該保護(hù)樹脂是聚氨基甲酸乙酯樹脂。
文檔編號(hào)H05K5/06GK102573371SQ201110384758
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月23日
發(fā)明者B·希爾維斯特里, J-Y·莫雷諾, V·格溫達(dá)薩米 申請人:法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司