用于电子电路的外壳制造技术

一种电子电路的外壳，具有带开口顶端和金属盖的金属底部，所述金属盖叠加于底部的开口顶端并形成内部室以容纳电子电路。盖的外围通过摩擦搅拌焊接被连接于底部从而形成大小可容纳电子电路的气密密封室。电气端口被电气地连接于电子电路并可从外壳的外部接近。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于电子电路的外壳。
技术介绍
在汽车工业和其它的许多应用中，必须将电子电路封装在金属外壳内以保护电子电路免受机械冲击与碎片，并免受电磁干扰(EMI)。图1中图示说明了包含在金属外壳中的一个这样的示例性电子电路。然后参照图1，这些以前知道的用于电子电路的外壳典型地包括具有开口顶端22的金属底部20。金属盖24然后被放置于底部20之上以形成尺寸可容纳一个或多个电子电路28的内室26。为了保护电子电路免受碎片、湿气等的影响，弹性密封件30布置于底部20和盖24之间。底部20和盖24然后由多个紧固件32、典型地由螺栓固定在一起，所述螺栓理想地压缩密封件30并防止碎片和湿气进入室26中。在将底部20和盖24密封在一起之后，通过连接于外壳的电气端口24，电子电路28可被电气地访问。然而在实践中，这些预先已知的用于电子电路的外壳在使用中并未完全令人满意。这些已知外壳的一个缺点是当紧固件32被上紧时盖24和/或底部20会轻微地变形。当此发生时，密封件30和底部20之间或密封件30和盖24之间会形成间隙。这样的间隙会不利地使碎片、湿气等进入室26中并破坏电路28。这些预先已知的用于电子电路的外壳的再一缺点是杂质颗粒会积聚在靠近密封件30的外围的区域36内。这样的杂质颗粒随着时间的过去会腐蚀底部20和/或盖24并允许碎片、湿气等进入室26中。另外，在汽车应用中，路盐(road salt)和水会加速这样的腐蚀。这些预先已知的外壳的另外的缺点是存在于组装之后底部20和盖24之间的物理间隙。此物理间隙使得EMI进入电路室26中并引起特定电路28的故障。这些预先已知的用于电子电路的外壳的另外的缺点是紧固件32以及用紧固件组装的成本可观地增加了外壳的总成本及总重量。另外，即使当紧固件32被合适地上紧时，一些运动也会发生在底部20和盖24之间。该运动会引起底部20和盖24之间的振动及对于电子电路28的潜在危害，尤其当外壳承受恶劣操作环境时，所述恶劣操作环境例如车辆的发动机舱。这些预先已知的用于电子电路的外壳的另外的缺点是仅仅通过松开紧固件32即可从底部20分离盖24。这反过来允许电子电路28的篡改。这样的篡改在许多情况下是极其不希望的，例如在电子电路28包括记录在永久性存储器中的里程表信息的情况下。电路28的篡改将使得存储器能够被改变从而反映小于车辆所行驶过的里程的距离。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于电子电路的外壳，所述外壳可克服预先已知的装置的所有上述缺点。简要地说，本专利技术的用于电子电路的外壳包括具有开口顶端的金属底部。金属盖叠加于底部的开口顶端并形成大小可容纳电子电路的内室。电子电路电气地连接于电气端口，而所述电气端口可从外壳的外部被接近。底部和盖通过摩擦搅拌焊接被固定在一起，从而气密地密封电子电路的内室并因而保护电子电路免受碎片、湿气等的影响。由于摩擦搅拌焊接发生在低于传统焊接的温度下，所以可避免外壳室的明显的加热，因而可避免电子电路的加热。然而，为了进一步减少在摩擦搅拌期间对电子电路损害的可能性，在摩擦搅拌焊接期间一个或多个冷却件可选地被应用于外壳的侧面和/或底部。这些优选由液体冷却的冷却件迅速地带走摩擦搅拌焊接期间产生的热量，并因而确保在外壳内的电子电路保持免受热损害。由于摩擦搅拌焊接气密地将底部和盖密封在一起，外壳的内室完全地免受EMI的影响。另外，底部和盖之间的所有的振动被摩擦搅拌焊接所完全消除，用于将外壳部件固定在一起的预先已知的紧固件和密封件的材料成本和组装成本也被消除。在搅拌焊接操作之后也可防止外壳被改动。附图说明当结合附图阅读并参考以下详细说明时，即可更好地理解本专利技术，其中在几幅视图中相同附图标记对应相同部件，并且其中图1是截面图，图示说明了现有技术的外壳设计；图2是俯视图，图示说明了本专利技术的优选实施例；图3是本专利技术的优选实施例的截面图；图4是概图，图示说明了摩擦搅拌焊接(stir welding)操作；图5是图示说明了本专利技术的第二优选实施例的视图；图6是与图5相似但图示说明了其改动的视图；图7是与图3相似但图示说明了其改动的视图；图8是与图3相似但图示说明了其改动的视图；图9是与图3相似的视图，但进一步图示说明了搅拌焊接操作期间的冷却机构；图10是与图9相似但图示说明了其改动的视图；图11是与图9相似但图示说明了其改动的视图；图12是与图9相似但图示说明了其改动的视图；图13是过程流程图，图示说明了本专利技术；和图14是与图12相似的视图，但图示说明了其改动。具体实施例方式首先参照图2和图3，显示了本专利技术的外壳40的优选的实施例。外壳40包括具有至少一个侧壁44和底端46的金属底部42。底部42由诸如铝、钢、镁等任何合适材料构成。底部42还包括开口顶端48。另外，朝外的支撑台(ledge)50环绕盖的开口顶端48设置在侧壁44上。外壳40还包括盖52，所述盖52由金属材料、优选地由与底部42相同的材料构成。盖52被设定尺寸以平坦地邻接底部台50并且这样做形成内室54。该室54被设定尺寸以容纳一个或多个电子电路56。电路56被安装于电路板57，所述电路板57利用一个或多个芯片底座(chip mount)47依次地机械和热连接于外壳底部42。芯片底座47在电路56操作期间将热量从电路56散发至外壳底部42，并且所述芯片底座47优选地与底部42整体构成。仍然参照图2和图3，至少一个电子电路被电气地连接于电气端口58，所述电气端口58可从外壳40外部接近。端口58如图2和图3中所示位于盖52之上，但也可选择地位于底部42之上。相似地，虽然图2和图3中仅显示一个端口58，但是如果需要可设置两个甚至更多端口在外壳40上。外壳还选择性地包括散热片60(图2)。现在参照图3和图4，底部42和盖52通过摩擦搅拌焊接被气密地密封在一起，所述摩擦搅拌焊接形成围绕盖52和底部42的整个外围的摩擦搅拌焊缝62。摩擦搅拌焊接的概图在图4中显示，其中在一端具有螺纹销66的旋转圆柱工具64被插入盖52和底部42之间的对接接头中。向下力被施加于工具64上，当旋转工具64围绕盖52和底部42的外围线性位移时，其在盖52和底部42中产生热量，因而完成摩擦搅拌焊缝62。另外，虽然图2-4中所示的外壳40仅要求工具64在摩擦搅拌焊接操作期间在单平面上沿着两轴线被线性地位移，但是根据外壳40的整体形状会要求摩擦搅拌工具64沿着两根甚至三根轴线同时地位移。摩擦搅拌焊接也可用于将盖和底部点焊在一起。虽然图3中所示的盖52是平的，但是它可为任意要求形状并可由任意传统方法形成，例如通过模压或模铸。优选地，外壳40包括与盖52对准的向外突出的焊道终止/起始(runoff/on)短小突出部分63。摩擦搅拌焊缝在短小突出部分开始和终止。现在参照图5，显示了外壳140的改动，其中盖152平直邻接底部144从而盖152和底部142之间的接缝153被开向外壳140的侧面144，而不是图3中所示的顶端。在此情况下，摩擦搅拌焊缝162围绕外壳140的侧面144被形成，因而产生包括电子电路56的气密密封室154。如前，这些电路56通过外壳140外侧上的电气端口58可被电气地连接。参照图6，图5中所示的外壳的改动被显示，其中搭接接头(lap join本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子电路的外壳，包括：　　　　具有开口顶端的金属底部；　　　　金属盖，所述金属盖叠加于所述底部的所述开口顶端，所述盖通过摩擦搅拌焊缝连接于所述底部，从而形成包含电子电路的气密密封室；　　　　电气端口，所述电气端口电气地连接于电子电路并可从外壳的外部接近。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈沙巴德里纳瑞因，冈本和孝，弗兰克亨特，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]