(57)【要約】【課題】  ケーシング内に封入されている電子部品で発生した熱を確実に、かつ可能な限り良好に排出することができるケーシング構成部品を提供する。【解決手段】  多数の貫通部（１０）と平坦領域（３）とを備えている、特には、電子部品用、好ましくは伝送制御装置用のケーシングのためのケーシング構成部品（１）であって、前記ケーシング構成部品（１）が前記平坦領域（３）内に実装部（２０）を包含し、前記ケーシング構成部品（３）が前記実装部（２０）によって補強されており、前記実装部（２０）を包含する範囲に形成されている前記平坦領域（３）が、平坦性について長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の偏差を有することを特徴とするケーシング構成部品。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の貫通部（１０）と平坦領域（３）とを備えている、特には、電子部品用、好ましくは伝送制御装置用のケーシングのためのケーシング構成部品（１）であって、前記ケーシング構成部品（１）が前記平坦領域（３）内に実装部（２０）を包含し、前記ケーシング構成部品（３）が前記実装部（２０）によって補強されており、前記実装部（２０）を包含する範囲に形成されている前記平坦領域（３）が、平坦性について長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の偏差を有することを特徴とするケーシング構成部品。
【請求項２】
前記ケーシング構成部品（１）が、辺（５．１、５．２、５．３、５．４）を有し、特に４つの辺を有する本質的にプレート形状の形態を有し、前記本質的にプレート形状の形態の少なくとも１つの辺に沿って、特に、３つの辺に沿って、前記多数の貫通部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のケーシング構成部品。
【請求項３】
前記多数の貫通部のそれぞれが、少なくとも１つの金属導体、特にピン形状の導体が、好ましくは固定材料、特にガラス材料またはガラスセラミック材料（６０）を介して、その中に導入されている通過開口部（１０）を包含することを特徴とする、請求項２に記載のケーシング構成部品。
【請求項４】
前記ピン形状の導体が、金属ヘッドを備えた金属ピン（５０．１、５０．２）であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のケーシング構成部品。
【請求項５】
前記ケーシング構成部品が、パッキング（４２）の形態の型押し部を包含することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のケーシング構成部品。
【請求項６】
多数の通過開口部（１０）を備えた本質的にプレート形状の、好ましくは金属材料からなる、特に電子部品用、例えば伝送制御装置用のケーシングのための、ケーシング構成部品を製造する方法であって、
前記プレート形状の構成部品に実装部（２０）を、変形法、好ましくはパンチングによって設けるステップを包含し、その際、前記実装部が、前記ケーシング構成部品（１）の平坦領域（３）の範囲において、平坦性について１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の偏差を有し、前記プレート形状の構成部品が前記実装部によって補強されるようにする方法。
【請求項７】
前記ケーシング構成部品（１）の前記多数の通過開口部（１０）に、金属ピンを固定材料、特にガラス材料またはガラスセラミック材料と共に導入することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記実装部（２０）に、接着剤を充填することを特徴とする、請求項６乃至７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
回路基板と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のケーシング構成部品とを備えた伝送制御装置であって、前記回路基板がケーシング構成部品と、平坦領域（３）において特に材料固定的に接合されている、好ましくは接着されていることを特徴とする伝送制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の貫通部と平坦領域とを有するケーシング構成部品、特に、電子部品、例えば、伝送制御装置を収容するケーシング用のケーシング構成部品に関する。さらに、本発明は、ケーシング構成部品、特に、電子部品、例えば、伝送制御装置を収容するケーシング用のケーシング構成部品を製造する方法、ならびに回路基板とケーシング構成部品とを備えた伝送制御装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品、特に、制御部品、例えば、伝送制御装置のために使用される制御部品のためのケーシングは、好ましくは、制御装置（例えばセンサー）の外側から、ケーシング内に収容されている当該制御装置へ導線を通すための多数の貫通部を有するケーシング構成部品を包含する。
【０００３】
電子部品を冷却するために、従来技術では、電子部品をケーシング構成部品の内側に配置することが企図された。しかしながら、配置面が平坦でないことにより、特に、例えば貫通部のガラス付けの際の熱処理の後では、ケーシング内に収納されている電子部品から発生する熱の排出は、困難をきわめた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＦＢ１５、ＦＧ  Ｌｅｉｃｈｔｂａｕ−Ｋｏｎｓｔｒｕｋｔｉｏｎ、Ｍｏｅｎｃｈｂｅｒｇｓｔｒ．  ７、３４１０９  Ｋａｓｓｅｌ所在のカッセル大学のＢｅｒｎｄ  Ｋｌｅｉｎ教授（博士）著「Ｔｏｌｅｒａｎｚｍａｎａｇｅｍｅｎｔ」、２０１１、４０〜４５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を克服することである。特に、ケーシング内に封入されている電子部品で発生した熱を確実に、かつ可能な限り良好に排出することができることを特徴とするケーシング構成部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、この課題は、多数の貫通部を有するケーシング構成部品、特に、電子ケーシング、好ましくは、伝送制御装置のためのケーシング構成部品の場合に、平坦領域を設け、ケーシング構成部品が、その平坦領域内に実装部（Ｄｕｒｃｈｓｅｔｚｕｎｇ）を包含し、ケーシング構成部品がその実装部によって補強されるように形成されていることによって達成される。さらに、平坦領域には、例えば、ケーシングの内部に向いた面が、長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの平坦性を有する平坦な面になるようにする。
【０００７】
本出願による平坦性とは、ＩＳＯ１１０１に記載の幾何記述（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｂｅｓｃｈｒｅｉｂｕｎｇ）に対する公差様式（Ｔｏｌｅｒａｎｚａｒｔｅｎ）による形状公差と理解されたい。平坦性は、その開示内容全体が本出願に組み込まれる非特許文献１によると、面「自体」についての要求である。平坦性についての偏差は、密接平面（ａｎｌｉｅｇｅｎｄｅｎ  Ｅｂｅｎｅ）と現実面（ｒｅａｌｅｎ  Ｆｌａｅｃｈｅ）との間の最大距離である。公差帯域は、距離ｔＥにおける２つの平行する平面によって境界が定められる。現実面または派生する中間平面の点の全体は、公差尺度である距離ｔＥを有する２つの平行平面の間にある。
【０００８】
それに限られないが、例えば実施例では、平坦領域は６０×６０ｍｍと測定される。厚さ１．５ｍｍの加工物では、平坦性についての偏差は好ましくは０．１ｍｍ未満であり、すなわち、この実施例では、長さ１０ｍｍ当たり０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲である。
【０００９】
従来技術では、必要な平坦性を達成するために、ケーシング構成部品は好ましくは、マシニングにより加工された。基体から貫通部を通して突出した状態でガラス付けされているピンの存在により、その種のマシニングによる後加工は部分的に非常に困難であり、場合によっては不可能でさえある。さらに、マシニングによる加工では、加工すべきケーシング構成部品を延伸することが必要である。このことは、加工すべきケーシング構成部品がそのような伸張によって歪むことがあり、伸張を解く際に再び変形するという欠点を有する。そのため、ケーシング構成部品はパンチングプロセス（Ｓｔａｎｚｐｒｏｚｅｓｓｅｓ）によって製造された構成部品であることが好ましい。
【００１０】
好ましくは、ケーシング構成部品は、平坦領域において、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の厚さを有する。本質的に長方形である平坦領域の長さは、２つの空間方向（ｘ方向およびｙ方向）のそれぞれについて、３０〜１００ｍｍ、好ましくは４０〜８０ｍｍである。したがって平坦性についての偏差は、上記２つの長さに対して本質的に垂直に、すなわち本質的にｚ方向として生じる。
【００１１】
さらに発展させた実施形態では、ケーシング構成部品の少なくとも一方の側、好ましくは内側は、ケーシング構成部品内に収納されている電子部品、例えば伝送制御装置に、特に材料固定的に（ｓｔｏｆｆｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）、例えば接着によって接合されている。ケーシング構成部品の平坦領域の別の側は、例えば、外側または外面の冷却ブロックに接合していてよい。平坦領域において長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の偏差を有する本発明によるケーシング構成部品の高い平坦性によって、平坦領域に接合している電子部品から発生する熱を非常に効率的、かつ良好に、ケーシング構成部品から排出することができる。このことは、ケーシング構成部品の外側に例えば冷却装置が装備されている場合に、特に促進される。
【００１２】
ケーシング構成部品は、その１つの辺に添って、または複数の辺に添って、ケーシングの外側から内側への多数の貫通部を包含してよい。
【００１３】
特に好ましくは、多数の貫通部が、一辺に添って一列で、場合によって複数の列で配置されている。個々の貫通部は、例えばパンチングによって、ケーシング構成部品に導入される通過開口部を包含する。通過開口部のサイズは好ましくは、１．５〜３．０ｍｍの範囲、特に２．０〜２．５ｍｍの範囲である。パンチングによってケーシング構成部品に導入された通過開口部に、金属製導体、好ましくはピンヘッドを有する金属ピンを絶縁材料、好ましくはガラス材料またはガラスセラミック材料を介して差し込む。絶縁材料、特にガラス材料またはガラスセラミック材料を、通過開口部の辺縁と金属ピンとの間に導入する。次いで、通過開口部内にガラス材料またはガラスセラミック材料、および金属ピンを含むケーシング構成部品を第一の形態では加熱して、冷却プロセスの後に、金属が収縮して、一方ではガラス栓と金属ピンとの間に、他方ではガラス栓とケーシング構成部品との間に、圧力ばめによる（ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ）接合が生じるようにする。他にも冷却の間に、形状ばめによる（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ）接合および材料固定的接合が、金属ピンの外側周囲との間と同様に、通過開口部の内側周囲との間でも生じる。この種のガラス付けは、圧力ガラス付けとも称される。
【００１４】
前述の好ましい圧力ガラス付けの他に、適合貫通部を、すなわち、通過開口部が通っているケーシング構成部品の材料も、金属ピンおよび固定材料、特にガラス材料またはガラスセラミック材料の材料も、本質的に同じ膨張係数を有する貫通部を設けることも可能である。そのような適合貫通部の場合には、本質的に摩擦接合が、固定材料と通過開口部との間、および金属ピンと固定材料との間に存在し、圧力ガラス付けの場合のような材料接合は存在しない。
【００１５】
本発明の特に好ましい実施形態では、ケーシング構成部品がエッジを包含することが企図されている。エッジの形成は、エッジに接着剤を充填することができるという利点を有する。エッジに入れられた接着剤は、電子基板をケーシング構成部品の平坦領域に、特に材料固定的に接合するために使用することができる。ケーシングの厚さが垂直に下に、すなわち、ケーシング部材の外側方向にずらされている実装部を形成することによって、エッジは生じている。そのような場合、エッジは、上へ、すなわち内側方向に形成される。例えば開口部の範囲で構造部品に影響を及ぼすスタンプによる実装部の形成によって、ケーシング構成部品の補強が生じる。さらに、実装部の範囲には例えば、接着剤が施されていてよく、その接着剤を用いることで、ケーシング構成部品の内側に配置される電子部品または回路装置をケーシング構成部品と、材料固定的に接合することができる。
【００１６】
実装部を前述のとおりに導入すると、平坦領域の外側が張り出し、そこに、冷却装置を接合することができる。
【００１７】
ケーシング構成部品の他に、ケーシング構成部品を製造する方法も記載し、その方法は特に、電子部品、特に伝送制御装置を収容するケーシングのために記載される。ケーシング構成部品は、材料、特に、例えば特殊鋼、鋼、普通鋼、ＮｉＦｅ、またはＮｉＦｅＣｏ合金などの金属からなり、多数の通過開口部を有する本質的にプレート形状の構成部品である。プレート形状の構成部品は、厚さｄ（ｚ方向）と比較して、かなり大きな長さをｘ方向およびｙ方向に有する。
【００１８】
本発明による方法では、プレート形状の構成部品に先ず、実装部を設けて、プレート形状の構成部品を実装部によって補強し、形成する実装部において、平坦領域は長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍ、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の偏差での平坦性を得るが、その際、好ましくは、例えばマシニングによるケーシング構成部品の後加工は必要ない。
【００１９】
実装部を形成する際に、板厚は変化せず、例えば、パンチングなどの変形によって、単に材料がずれるだけである。
【００２０】
特に好ましい方法では、実装部を介してエッジを形成し、有利な方法ステップでは、そのエッジに、接着剤を充填することができる。
【００２１】
ケーシング構成部品およびケーシング構成部品を製造する方法の他に、本発明は、回路基板と本発明によるケーシング構成部品とを有する電子制御装置、特に伝送制御装置も提供する。回路基板は、ケーシング構成部品と、平坦領域において、特に接着によって接合されている。非常に高い平坦性を有する平坦領域で接着が行われるので、平坦領域上に接着された電子部品からの発熱を非常に良好に、ケーシング構成部品の床を介して外へ、例えば、ケーシング構成部品に押しつけられている冷却ブロックを介して排出することができる。
【００２２】
本発明を下記では、図面によって詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるケーシング構成部品の斜視図である。
【図２】本発明によるケーシング構成部品の上面図である。
【図３ａ】本発明によるケーシング構成部品の、線Ｃ−Ｃに添った切断面である。
【図３ｂ】本発明による構成部品の、切断線Ｂ−Ｂに添った切断面である。
【図４】貫通部にガラス付けされている金属ピンを有する、切断線Ｂ−Ｂに添った切断面である。
【図５】表面の平坦性についての偏差を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、本発明によるケーシング構成部品１の斜視図が示されている。本発明によるケーシング構成部品１は、例えば、電子部品、例えば伝送制御装置がその中にカプセル化または封入されるケーシングの部品である。
【００２５】
ケーシング構成部品１の平坦領域３が明らかに分かる。ケーシング構成部品１は好ましくは、ｘ方向およびｙ方向の長さと比較して僅かな厚さｄを有するプレート形状を有する。ケーシング構成部品の厚さｄは好ましくは、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であり、ｘ方向およびｙ方向の長さは好ましくは、３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲である。本ケーシング構成部品１では、平坦領域３は本質的に、４つの辺５．１、５．２、５．３、および５．４で長方形に形成されている。
【００２６】
図示されている実施形態では、それに限られないが、４つの辺のうちの３つに、すなわち、辺５．１、５．２、および５．３にそれぞれ、多数の通過開口部１０が一列に配置されている。勿論、基体が複数の貫通部を収容すべき場合には、複数列の配置も可能であろう。この実施は有利ではあるが、必須では全くない。
【００２７】
平坦領域３を画定する実装部２０が明らかに分かる。実装部２０によって、プレート形状の基体が補強される。基体の材料は好ましくは、金属、特に、鋼、特殊鋼、普通鋼、ＮｉＦｅ、またはＮｉＦｅＣｏ合金である。図１は、特にパンチングによる変形によって、実装部を導入した後の基体を示している。実装部を導入することによって、平坦領域が形成され、本質的にプレート形状の体が補強される。このことは、切断面Ｂ−ＢおよびＣ−Ｃ（図３ａ〜３ｂ）において明らかに分かる。
【００２８】
図２に示されている上面図には、図１と同じ構成部品が同じ照合番号で示されている。この上面図では、実装部の外側でケーシング構成部品の辺縁に列で配置された通過開口部１０、および本質的にプレート形状の体の辺縁に、変形、特に型押しによって作成されているパッキング４２が明らかに分かる。パッキング４２は、型押しによって製造された溶接ビードを包含する。溶接ビード上に例えば、金属キャップ（Ｂｌｅｃｈｋａｐｐｅ）をかぶせることができる。抵抗溶接によって、金属キャップを気密に、本発明による構成部品と、溶接ビードの範囲で接合させることができる。
【００２９】
図３ａおよび３ｂは、線Ｃ−Ｃ（図３ａ）およびＢ−Ｂ（図３ｂ）に添った切断面を示している。図３ａでは、平坦領域を形成していて、２０で示されている実装部が明らかに分かる。さらに、図３ａには、電子構成部品に面している平坦領域の上側すなわち内側２８．１と、平坦領域３０の下側２８．２すなわち外側との両方についての、平坦性についての偏差ｔＥが示されている。公差尺度ｔＥの値は、これに限られないが、平坦領域２０において内側２８．１でも、外側２８．２でも、図示されている実施例では０．０７ｍｍと示されている。公差尺度ｔＥは、平坦性についての偏差と同等に扱われるべきである。さらに、電子部品を収容するケーシングの隣接ケーシング部品に対してのパッキング４２（図２）が分かる。
【００３０】
図３ｂ（Ｂ−Ｂ）による見方において、この場合にも、平坦領域３ならびに、固定材料およびピン材料を備えていない２つの通過開口部１０が分かる。図３ａにおいてと同じ構成部品は、同じ照合番号で示されている。プレート形状の加工物に、実装部２０を製造するための工具、好ましくは変形用工具、例えば、スタンプを作用させる方向Ｒが、明らかに分かる。方向Ｒは、パンチング方向とも称され得る。
【００３１】
さらなる方法ステップでは、金属ピンを固定材料と一緒に、通過開口部１０に、例えば加温によってガラス付けする。図４は、図３ｂにおいて示されているとおり、切断面Ｂ−Ｂに添った切断図を、通過開口部１０へとガラス付けされた金属ピン５０．１、５０．２と共に示している。金属ピンと通過開口部との間には、ガラス材料６０が導入されていて、ガラス−金属接合が生じている。図４によって金属ピンをガラス付けした後の平坦性についての偏差ｔＥは、平坦領域３の表面２８．１、２８．２では、０．１ｍｍの範囲であり、すなわち、平坦性の公差尺度ｔＥは、ガラス付けの際の熱負荷によって著しく大きくなることはなく、０．１ｍｍである。好ましくは、熱負荷によるｔＥの変化は、ガラス付けを施されていない材料の値ｔＥに対して５０％以下であり、特に、１０％〜４５％の範囲である。例えば、ガラス付けの前にｔＥ＝０．０７ｍｍの値で、そのｔＥの値が、実施例においてのとおり、０．１ｍｍまで大きくなる場合、ガラス付け前の値からの偏差は、約４３％である。特に好ましい実施形態では、平坦領域の範囲に配置される基板をケーシング構成部品と接合させて、良好な熱排出を用意するために役立つ接着剤を、平坦領域全面に施与することが企図され得る。
【００３２】
図５は、表面２００について、平坦性についての偏差を示している。図５から分かるとおり、表面は平坦ではない。表面の平坦性は、距離または公差尺度ｔＥによって定量化することができる。この場合、ｔＥは、２つの平行平面３００．１、３００．２の距離である。密接平面と現実面との間の最大距離が、平坦性の偏差である。距離ｔＥは、その限界内に、平坦ではない現実面２００が位置する公差尺度である。ここでは、公差尺度ｔＥは、平坦性の偏差に対応する。
【００３３】
本発明によって初めて、長さ１０ｍｍ当たり≦０．１ｍｍの範囲、特に０．００５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲の平坦性についての偏差を有する高い平坦性を平坦領域全体にわたって提供することにおいて優れている電子ケーシング用のケーシング構成部品が提示される。有利なことには、ケーシング構成部品の迂遠なマシニングによる後加工を伴わずに、変形プロセス、例えばパンチングによるだけで、これは可能である。高い平坦性によって、平坦なケーシング床上に、例えば冷却ブロックに接着された回路基板の良好な熱排出が生じる。本発明によるケーシング構成部品はさらに、経費的に有利な方法、例えば、大量生産で適用可能なパンチング法によって、変わりなく高い品質水準で製造することができることによって優れている。このように、例えばマシニングによる作製で生じる経費的な欠点が回避され、特に、プレートから導体、特に金属ピンが突出している場合にも、後加工は必要ないということになる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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