【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种用于制造电子控制单元的方法、一种用于制造多个电子控制单元的方法以及一种电子控制单元。
技术介绍
1、电子控制单元(也称为ecu)是汽车电子设备中的嵌入式系统，其控制汽车或任何其他车辆中的一个或更多个电气系统和/或子系统。电子控制单元的可靠操作对于车辆的安全性和/或功能性是关键的。这对于电动车辆尤其如此。因此，这个主题变得越来越重要。
2、通常，ecu包括至少一个电气部件。因此，大多数使用的电气部件都会产生热能。一些电气部件产生的热能达到需要外部冷却的程度。如果该热能没有被耗散，则可能导致故障自行发生。因此，未冷却或未充分冷却的电气部件(诸如集成电路)可能被损坏和/或自身关闭。因此，必须为产生一定量热能的电气部件提供足够且可靠的冷却。
3、在实践中用于冷却ecu的电气部件的一般解决方案是使用热连接到所述电气部件的散热器。所述散热器可以示例性地包括用于引导冷却介质(例如空气、油和/或水)的冷却肋和/或流动通道。通常，所述散热器不直接热连接到电气部件。而是将散热片连接到电气部件，并且散热器叠放在散热片的顶部。在下文中，将描述基于所描述的一般解决方案的两个特定解决方案及其缺点。
4、根据第一特定解决方案，ecu包括壳体，该壳体具有一体形成的散热片，该散热片是指向壳体内部并朝向附接至印刷电路板(pcb)的电气部件的顶表面的突起。相应地，散热器与壳体的外表面接触。为了能够将热能从电气部件传递到所述一体形成的散热片，在电气部件与散热片之间的间隙中布置一层热界面材料，也称为tim。
6、根据由us2016/155682 a1示例性地提出的第二特定解决方案，提供了一种ecu，该ecu允许在电气部件与散热器之间布置一个分离的并且单独设定尺寸的散热片。因此，在ecu的壳体中设置有可以将散热片插入其中的开口。该单独设定尺寸的散热片在测量之后选择，使得至少部分地补偿制造公差。因此，例如在电气部件与散热片之间和/或在散热片与散热器之间需要填充热界面材料的间隙可以具有相对小的公差。因此，可以部分地克服第一特定解决方案的缺点。
7、然而，根据第二特定方案提供单独设定尺寸的散热片涉及相当多的制造工作。这是因为散热片(其是规则的金属块)必须单独研磨，这本身导致高的制造投入。
8、因此，本公开的目的是提供一种用于制造电子控制单元的方法、一种用于制造多个电子控制单元的方法以及一种电子控制单元，它们至少部分地克服上述缺陷。
技术实现思路
1、该目的至少部分地通过一种用于制造电子控制单元的方法、一种用于制造多个电子控制单元的方法以及一种电子控制单元来实现。
2、具体地，该目的通过一种用于制造电子控制单元的方法来实现。该方法包括按给定顺序的以下步骤：(a)提供其上附接有至少一个电气部件的印刷电路板；(b)在所述电气部件的顶部设置热界面材料的下层；(c)在所述下层的顶部设置集成散热片；(d)确定所述集成散热片的顶表面距所述印刷电路板的垂直距离；(e)在所述集成散热片的顶表面上设置热界面材料的上层，并设置具有接触表面的散热器，使得所述接触表面接触所述上层，其中，所述上层的层厚度基于所确定的距离来选择。
3、所述至少一个电气部件可以包括诸如集成电路的电气部件。
4、此外，也可称为tim的热界面材料可以是可插入在两个部件之间以增强它们之间的热耦合的任何材料。所述热界面材料可以包括热糊、热粘合剂、热间隙填充物、导热垫、热胶带、相变材料(pcm)和/或金属热界面材料。贯穿本公开描述了热界面材料的其它选择。
5、与所述上层相比，所述下层可选地选择为相对较薄。因此，来自电气部件的热量可以容易地传递到散热片中。因此，所述散热片已经可以为散热提供一定的缓冲功能。
6、此外，集成散热片可用于将热能从较热的电气部件传递到较冷的散热器。集成散热片可以包括具有高热导率的材料的板或块。在下文中描述相应的材料。
7、此外，可以直接和/或间接地确定集成散热片的顶表面距印刷电路板的垂直距离。示例性地，可以测量集成散热片的顶表面与印刷电路板的顶表面之间的高度差。进一步示例性地，可以测量集成散热片的顶表面和附接到印刷电路板的另一元件的顶表面之间的高度差。
8、基于所确定的距离来选择上层的层厚度可以是指对于更大的所确定的距离选择比对于更小的所确定的距离更薄的层。这是因为与较小的确定距离相比，较大的确定距离可指示待填充的间隙相对较小。
9、散热器也可称为散热装置，用于将热能从例如上层的较高温度表面传递到较低温度流体介质。所述流体介质可以包括空气、水、制冷剂和/或油。如果流体介质包括水，则散热器也可称为冷板。
10、该方法具有几个优点，其中更详细地描述了其中两个优点。首先，通过基于所确定的距离来选择上层的层厚度，可以关于电子控制单元的公差来精确地调整上层的层厚度。因此，可以实现可预测的和/或提高的冷却性能。示例性地，当选择上层的层厚度时，可以考虑印刷电路板上的电气部件的高度和/或集成散热片的厚度的公差。第二，通过基于所确定的距离选择上层的层厚，可以简化制造。这是因为上层的层厚度可选自可商购的热界面材料层。因此，可以避免集成散热片的单独制造。仅需要从市场上可买到的层冲压成所需形状。应当理解，这些优点也适用于以下情况。
11、该方法还可以包括将壳体附接在印刷电路板上的步骤，其中壳体包括被配置为至少部分地容纳集成散热片的通孔，其中所述步骤可选地在将集成散热片设置在下层顶部的步骤之前执行。通过通孔，集成散热片可以由壳体保持在适当位置。因此，可便于组装。此外，壳体可提供额外的热传递。可以理解的是，将壳体附接在印刷电路板上的步骤可以不必直接在将集成散热片设置在下层顶部的步骤之前执行。
12、确定集成散热片的顶表面相对于印刷电路板的距离可以包括测量壳体的顶表面与集成散热片的顶表面之间的高度差。这允许更精确地根据电子控制单元的公差来调整上层的层厚度。这是因为其上布置有散热器的壳体的顶表面与集成散热片的顶表面之间的高度差表示必须由上层填充的间隙的尺寸。因此，可以考虑将印刷电路板连接到壳体上所产生的公差。应当注意，在壳体的顶部可以附着一层热界面材料。因此，壳体的顶表面可以是附着到壳体的热界面材料的表面。
13、上层可包括导热可压缩材料和/或具有导热包裹层的可压缩材料，其中包裹层任选地包括石墨层，其中进一步任选地，石墨层的厚度在10μm至40μm的范围内，甚至进一步任选地在20μm至30μm的范本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于制造电子控制单元(1；2)的方法(100)，所述方法(100)包括按给定顺序的以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述方法(100)还包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(41、51)相对于所述印刷电路板(10)的距离包括：测量所述壳体(90)的顶表面(91)与所述集成散热片(40、50)的顶表面(41、51)之间的高度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)包括：
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)的层厚度在0.1mm至10mm的范围内、可选地在0.2mm至5mm的范围内、进一步可选地在0.4mm至1.8mm的范围内、以及甚至进一步可选地在1mm至1.2mm的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)的层厚度与所述下层(20、30)的层厚度的比率在1至60的范围内、可选地在1.5至20
7.一种用于制造多个电子控制单元(1；2)的方法(200)，其中，所述方法(200)包括以下步骤：
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100；200)，其中，如果确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(41、51)距所述印刷电路板(10)的垂直距离d1，则选择具有热导率K1的第一材料用于所述上层(60、70)，其中，如果确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(41、51)距所述印刷电路板(10)的垂直距离d2，其中，距离d2大于距离d1，则选择具有高于所述热导率K1的热导率K2的第二材料用于所述上层(60、70)。
9.一种电子控制单元(2)，所述电子控制单元(2)包括：
10.根据权利要求9所述的电子控制单元(2)，其中，所述第一下层(20)具有与所述第二下层(30)基本相同的厚度，并且其中，所述第一上层(60)比所述第二上层(70)厚。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子控制单元(2)，其中，所述电子控制单元(2)还包括：
12.根据前述权利要求中任一项所述的电子控制单元(2)，其中，所述第一上层(60)和/或所述第二上层(70)包括：
13.根据前述权利要求中任一项所述的电子控制单元(2)，其中，所述第一上层(60)包括第一材料并且所述第二上层(70)包括第二材料，其中，所述第一材料的热导率不同于所述第二材料的热导率，其中可选地，所述第一材料的热导率高于所述第二材料的热导率。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100；200)或电子控制单元(1；2)，其中，所述集成散热片(40、50)、所述第一集成散热片(40)和/或所述第二集成散热片(50)包括铝、铜、陶瓷、金属氧化物、石墨、金、银和/或它们的组合，其中可选地，所述集成散热片(40、50)、所述第一集成散热片(40)和/或所述第二集成散热片(50)包括圆柱形状或矩形立方体形状。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100；200)或电子控制单元(1；2)，其中，所述散热器(80)被配置用于被动和/或主动热交换，其中可选地，所述散热器(80)被配置用于固体、气体和/或流体热交换介质。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制造电子控制单元(1；2)的方法(100)，所述方法(100)包括按给定顺序的以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，所述方法(100)还包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(41、51)相对于所述印刷电路板(10)的距离包括：测量所述壳体(90)的顶表面(91)与所述集成散热片(40、50)的顶表面(41、51)之间的高度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)包括：
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)的层厚度在0.1mm至10mm的范围内、可选地在0.2mm至5mm的范围内、进一步可选地在0.4mm至1.8mm的范围内、以及甚至进一步可选地在1mm至1.2mm的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述上层(60、70)的层厚度与所述下层(20、30)的层厚度的比率在1至60的范围内、可选地在1.5至20的范围内、进一步可选地在1.8至10的范围内、甚至进一步可选地在2至7的范围内、以及甚至更可选地在3至5的范围内。
7.一种用于制造多个电子控制单元(1；2)的方法(200)，其中，所述方法(200)包括以下步骤：
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100；200)，其中，如果确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(41、51)距所述印刷电路板(10)的垂直距离d1，则选择具有热导率k1的第一材料用于所述上层(60、70)，其中，如果确定所述集成散热片(40、50)的所述顶表面(...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·拉德马切尔，P·莱因霍尔德，
申请(专利权)人：APTIV技术股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。