一种抗高冲击集成小型化控制器及其装配方法组成比例

本发明专利技术属于控制器应用领域，具体涉及一种抗高冲击集成小型化控制器及其装配方法。包括壳体、印制板组件和减振垫，印制板组件包括控制板和功率驱动板，控制板与功率驱动板之间间隔设置，控制板和功率驱动板采用软线进行互联；壳体为带法兰的圆柱形，通过壳体隔层分为上腔体和下腔体；减振垫通过沉头钉设于壳体法兰处；印制板组件灌封在壳体上腔体。印制板组件对裸芯片采用铝基COB集成技术，实现了高集成小型化的设计理念。本发明专利技术还通过壳体结构一体化、轻量化设计来达到降低成本金额抗冲击的目的，包括板组柔性连接，多孔间隔灌封工艺，底部高阻尼材料减振缓冲等方式，总体冲击防护效果好，同时解决了高集成小型化带来的散热问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高冲击集成小型化控制器及其装配方法


[0001]本专利技术属于控制器应用领域，具体涉及一种抗高冲击集成小型化控制器及其装配方法。

技术介绍

[0002]对于具有高冲击过载环境使用要求的控制器，传统设计方法无法满足高冲击环境适应性要求，需要采取内部电子器件灌封和加减振装置的措施，进一步为了满足控制器高集成、小型化的发展需求。
[0003]随着控制器内部空间越来越小，功能器件越来越多，控制器内部功率器件也愈加密集，散热空间随之缩小，加上控制器的内部灌封，致使功率组件局部热流密度较大，散热问题突出，考虑增加散热槽影响抗冲击效果，若增大热容、添加散热装置又会造成控制器体积大、成本较高的情况，故抗冲击和热设计问题成了该类控制器的主要设计难点，成为限制控制器小型化、低成本设计的主要技术瓶颈。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种抗高冲击集成小型化控制器及其装配方法，以解决传统设计方法无法满足控制器抗冲击、散热和小型化高集成要求。
[0005]为达上述目的，本专利技术提出技术方案如下：
[0006]一种抗高冲击集成小型化控制器，包括印制板组件、壳体和减振垫；
[0007]其中，所述印制板组件包括控制板和功率驱动板，所述控制板与功率驱动板通过尼龙螺柱和尼龙螺钉连接，所述控制板和功率驱动板采用软线进行互联；功率器件裸芯片的周围设置有围框；
[0008]所述壳体为圆柱形，底部设有法兰，所述壳体通过壳体隔层分为上腔体和下腔体；壳体隔层上打有多个沉孔；
[0009]所述减振垫通过安装螺钉设置在壳体底部的法兰上；所述印制板组件灌封在壳体的上腔体内。
[0010]优选的，所述壳体边侧开有灌封孔和测试孔。
[0011]优选的，所述壳体底部设置有对外安装孔。
[0012]优选的，所述功率驱动板为铝基板，铝基板上铝基COB集成技术集成有功率器件裸芯片；所述功率驱动板的铝基板通过绝缘导热硅脂贴紧安装在壳体隔层上。
[0013]优选的，所述围框的内圈灌封有环氧胶。所述围框为聚四氟乙烯材料，围框通过硅橡胶粘接于功率驱动板上。
[0014]优选的，所述减振垫为MC尼龙材料，所述减振垫上开有多个出线孔。
[0015]优选的，壳体隔层上设有过线孔。
[0016]优选的，所述控制板上开有过线豁口。
[0017]一种抗高冲击集成小型化控制器的装配方法，包括如下步骤：
[0018]用线缆绑扎印制板组件，之后线缆通过过线孔从上腔体引到下腔体中，再经过功能分解转为四组线缆，四组线缆分别通过一个出线孔引出对外互联；
[0019]控制板的测试线通过测试孔引出；
[0020]减振垫通过三个安装螺钉安装于壳体上的第一安装螺纹孔中；
[0021]通过夹持工装夹持壳体的上下两端，利用硅橡胶封堵出线孔和测试孔；
[0022]灌封料从灌封孔注入，经过线孔流入下腔体中；
[0023]灌封料固化后，去除夹持工装，控制器通过壳体上设置的对外安装孔进行对外装联。
[0024]优选的，所述灌封料为密度0.3
‑
0.6g/cm3的聚氨酯发泡或环氧灌料。
[0025]本专利技术的有益之处在于：
[0026]壳体设置隔层分为上下腔体结构，保证了结构的一体化，隔层打多个沉孔，便于灌封料的渗透和灌封粘结强度的提升，同时增强界面应力波反射效果，提升抗冲击性能，并且有助于轻量化设计，使用灌封对结构体进一步加固，设置减振垫进行缓冲，完善整体的冲击防护结构。
[0027]板组通过尼龙螺钉柔性连接，保证高冲击下留有缓冲空间，避免刚性拉扯，板组用中低密度灌料灌封，一是保证固封后有足够的刚性，避免各部件之间产生过大的相对位移，同时灌封料有一定的吸能缓冲特性，对输入冲击载荷进行衰减。
[0028]功率驱动板采用铝基COB集成技术，将功率器件裸芯直接集成在铝基板上并局部灌封，实现了高集成小型化目的，将铝基板通过导热硅脂直接贴紧安装在壳体隔层上，功率器件热量可通过铝基板直接导入壳体中，可解决高密度组装下的散热问题。
[0029]设置灌封孔和过线、出线孔，结合多层结构实现合理的布局布线设计，便于灌封、互联装配的工艺实施，提高了工艺的可靠性，突出了低成本高可靠的设计理念。
附图说明
[0030]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0031]图1为控制器总体结构剖视图。
[0032]图2为控制器总体结构底视图。
[0033]图3为控制器壳体结构底视图。
[0034]图4为控制器总体结构俯视图。
[0035]图中：1为对外安装孔；2为印制板组件；3为安装螺钉；4为出线孔；5为过线孔；6为第一安装螺纹孔；7为沉孔；8为第二安装螺纹孔；9为壳体；10为控制板；11为功率驱动板；12为下腔体；13为壳体隔层；14为MC尼龙减振垫；15为聚四氟乙烯围框；16为灌封孔；17为测试孔；18为尼龙螺钉；19为尼龙螺柱；20为上腔体
具体实施方式
[0036]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本专利技术提供进一步的详细说明。除非另
有指明，本专利技术所采用的所有技术术语与本专利技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本专利技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0038]实施例1：
[0039]请参阅图1所示，本专利技术提供一种抗高冲击集成小型化控制器，包括对外安装孔1、印制板组件2、安装螺钉3、出线孔4、过线孔5、第一安装螺纹孔6、沉孔7、第二安装螺纹孔8、壳体9、控制板10、功率驱动板11、下腔体12、壳体隔层13、MC尼龙减振垫14、聚四氟乙烯围框15、灌封孔16、测试孔17、尼龙螺钉18、尼龙螺柱19和上腔体20。
[0040]壳体9采用高强度铝合金材料，质量轻、强度高，总体外形为圆柱形带法兰，壳体9上下开口，底部设置安装凸台，留有螺钉安装孔，用于控制器与外部结构的连接。
[0041]壳体9的边侧开有灌封孔16和测试孔17，分别用于灌封加固和功能预测试；壳体9通过壳体隔层13分为上腔体20和下腔体12，上腔体20空间较大，用于印制板组件2的安装和灌封，下腔体12空间较小，用于走线和底部的灌封料填充。
[0042]壳体隔层13上打有多个沉孔7，壳体隔层13的边侧开有过线孔5，壳体隔层13中部打有螺纹孔用于印制板组件2的安装。
[0043]印制板组件2主要由控制板10和功率驱动板11构成，其中控制板10为环氧玻璃布板；功率驱动板11则为铝基板，便于功率器件散热；功率驱动板11应用COB集成工艺，将功率器件裸芯片直接集成在铝基板上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗高冲击集成小型化控制器，其特征在于，包括印制板组件(2)、壳体(9)和减振垫(14)；其中，所述印制板组件(2)包括控制板(10)和功率驱动板(11)，所述控制板(10)与功率驱动板(11)通过尼龙螺柱和尼龙螺钉连接，所述控制板(10)和功率驱动板(11)采用软线进行互联；功率器件裸芯片的周围设置有围框(15)；所述壳体(9)为圆柱形，底部设有法兰，所述壳体(9)通过壳体隔层(13)分为上腔体(20)和下腔体(12)；壳体隔层(13)上打有多个沉孔(7)；所述减振垫(14)通过安装螺钉(3)设置在壳体(9)底部的法兰上；所述印制板组件(2)灌封在壳体(9)的上腔体(20)内。2.如权利要求1所述的一种抗高冲击集成小型化控制器，其特征在于，所述壳体(9)边侧开有灌封孔(16)和测试孔(17)。3.如权利要求1所述的一种抗高冲击集成小型化控制器，其特征在于，所述壳体(9)底部设置有对外安装孔(1)。4.如权利要求1所述的一种抗高冲击集成小型化控制器，其特征在于，所述功率驱动板(11)为铝基板，铝基板上铝基COB集成技术集成有功率器件裸芯片；所述功率驱动板(11)的铝基板通过绝缘导热硅脂贴紧安装在壳体隔层(13)上。5.如权利要求1所述的一种抗高冲击集成小型化控制器，其特征在于，所述围框(15)的内圈灌封有环氧胶；所述围框(15)为聚四氟乙烯材料，围框(15)通过硅橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎彬，龚荣文，高鹏，代永波，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：