一种带有散热结构的车身控制器的制作方法

1.本实用新型涉及一种车载电子设备，尤其是涉及一种带有散热结构的车身控制器。


背景技术：

2.随着整个电子产业的进步，汽车控制器的功能集成度越来越高，随之其内部芯片能耗也随之提高，工作时产生更多的热量，带来了散热问题。主机主要安装于汽车中控台位置，工作环境-40℃～85℃，且车载设备还需要满足高温/振动/扬灰/溅水等各种极端场景下可以稳定可靠工作的结构。
3.相对于过去传统车身控制器采用塑料外壳+pcb电路板结构，如今的设计中pcb电路板采用了具有fusa功能的mcu及mpu芯片，相对传统控制器整体发热功耗提高接近一倍，传统塑料外壳在此应用场景中容易存在材料机械性能衰减以及散热能力不足的缺点。过高的温度将导致芯片工作异常，情况严重的将出现死机或者自燃，导致重大财产损失。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带有散热结构的车身控制器。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.根据本发明的一个方面，提供一种带有散热结构的车身控制器，所述控制器包括底盖和pcb组件，所述控制器还包括散热外壳，所述散热外壳上设有散热鳍片，所述底盖通过紧固件固定于散热外壳上，所述pcb组件设置在散热外壳和底盖之间，所述pcb组件上设有发热器件，所述散热外壳与发热器件对应位置设有散热凹台。
7.作为优选方案，所述散热鳍片位置与发热器件位置对应。
8.作为优选方案，所述散热外壳与散热鳍片为一体化成形。
9.作为优选方案，所述散热鳍片高度为15mm，厚度为1.5mm。
10.作为优选方案，所述散热鳍片设有35个。
11.作为优选方案，所述发热器件与散热外壳之间填充有散热胶。
12.作为优选方案，所述散热胶为有机硅脂状复合物。
13.作为优选方案，所述散热胶为由二甲基硅油制成的散热胶。
14.作为优选方案，所述紧固件为螺丝。
15.作为优选方案，所述的散热外壳上设有与螺丝配合的开孔。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.1)本实用新型的散热鳍片采用doe设计思想，通过曲面响应优化方法在散热片各参数值可取范围之内选择对整体散热性能最优的结构参数组合，增强了散热性能的同时降低了重量。
18.2)本实用新型将散热结构与外壳体进行整体集成设计，以保证在对内部pcb电路
板发热元器件的进行高效散热同时也对电路板整体进行机械防护同时还可提供防水防尘功能。
附图说明
19.图1为本实用新型的分解结构示意图，
20.图2为本实用新型的刨视图，
21.图3为本实用新型的俯视图，
22.图4为本实用新型的pcb板热量分布图，
23.图5为本实用新型的散热外壳热量分布图，
24.图中标号所示：
25.1、散热外壳，2、底盖，3、pcb板，4、散热鳍片，5、螺丝，6、散热胶，7、发热器件。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
27.散热鳍片4采用doe设计思想，通过曲面响应优化方法在散热片各参数值可取范围之内选择对整体散热性能最优的结构参数组合。所述参数包括鳍片的高度、厚度和数量。
28.散热鳍片4的高度与整体散热效率成正相关关系。高度越高，与空气接触的散热面积越大，则芯片热量更容易通过外壳散出。但由于产品整体高度是受限的，且高度越高，产品越重，不符合产品轻量化设计的思想。散热鳍片4厚度与数量在总宽度限定的前提下，数量不变时，厚度越大则间距越小，散热面积增大，散热效果越好，但间距减小到一定值时，由于散热翅片间存在互相辐射影响及空气对流被阻滞，散热效率会相反变差；厚度越小，热量不容易传导至散热筋顶部且散热面积减小，也会降低散热效率。
29.如图1-3所示，作为本发明的其中一种实施方式，所述控制器包括散热外壳1、底盖2和pcb组件3，底盖2通过螺丝5固定于散热外壳1上，pcb组件3设置在散热外壳1和底盖2之间。所述散热外壳1上设有散热鳍片4，散热外壳1与散热鳍片4一体化成形，所述pcb组件3上设有发热器件7，所述散热外壳1与发热器件7对应位置设有凹台，散热外壳1与发热器件7之间填充有散热胶6，将发热器件7的热量传递到散热外壳上。
30.散热胶6材料为以二甲基硅油为原料，添加耐热、导热性能优异的材料，制成的导热型有机硅脂状复合物，选用型号gel-30，导热效率为4w/(m
·
k)。
31.散热鳍片4从15个doe设计样本中对目标参数进行进一步优化，设置优化目标为：温度＜125℃、重量小于350g。最终选取最优结构参数组合为：鳍片数量取35、鳍片高度取15mm、鳍片厚度取1.5mm。该参数组合对应的的pcb全局最高温度为121.3℃，散热外壳整体质量为315g。
32.如图4-5所示，将散热翅片结构参数代入icepak进行热仿真计算，得到的温度分布图显示发热芯片u5最高温度从初始125.2℃降低到121.3℃，下降了将近4℃，提高了安全余量；整体散热外壳的重量从421g减小到315g，降低了25％，轻量化优化效果显著。
33.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人
员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种带有散热结构的车身控制器，所述控制器包括底盖（2）和pcb组件（3），其特征在于，所述控制器还包括散热外壳（1），所述散热外壳（1）上设有散热鳍片（4），所述底盖（2）通过紧固件固定于散热外壳（1）上，所述pcb组件（3）设置在散热外壳（1）和底盖（2）之间，所述pcb组件（3）上设有发热器件（7），所述散热外壳（1）与发热器件（7）对应位置设有散热凹台。2.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热鳍片（4）位置与发热器件（7）位置对应。3.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热外壳（1）与散热鳍片（4）为一体化成形。4.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热鳍片（4）高度为15mm，厚度为1.5mm。5.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热鳍片（4）设有35个。6.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述发热器件（7）与散热外壳（1）之间填充有散热胶（6）。7.根据权利要求6所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热胶（6）为有机硅脂状复合物。8.根据权利要求6所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述散热胶（6）由二甲基硅油制成。9.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述紧固件为螺丝（5）。10.根据权利要求1所述的一种带有散热结构的车身控制器，其特征在于，所述的散热外壳（1）上设有与螺丝（5）配合的开孔。

技术总结
本实用新型涉及一种带有散热结构的车身控制器，所述控制器包括底盖和PCB组件，所述控制器还包括散热外壳，所述散热外壳上设有散热鳍片，所述底盖通过紧固件固定于散热外壳上，所述PCB组件设置在散热外壳和底盖之间，所述PCB组件上设有发热器件，所述散热外壳与发热器件对应位置设有散热凹台。与现有技术相比，本实用新型具有增强PCB组件散热性能的同时降低了控制器整机重量，对电路板整体进行机械防护同时还能够防水防尘等优点。护同时还能够防水防尘等优点。护同时还能够防水防尘等优点。


技术研发人员：顾双峰 单艳民 周海华
受保护的技术使用者：安波福（中国）科技研发有限公司
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2023/3/9