CN117121366A - 多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元 - Google Patents

多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元 Download PDF

Info

Publication number
CN117121366A
CN117121366A CN202180095743.XA CN202180095743A CN117121366A CN 117121366 A CN117121366 A CN 117121366A CN 202180095743 A CN202180095743 A CN 202180095743A CN 117121366 A CN117121366 A CN 117121366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wiring
multilayer circuit
drive current
circuit board
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180095743.XA
Other languages
English (en)
Inventor
永礼俊树
清水浩贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN117121366A publication Critical patent/CN117121366A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H05K1/0265High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board characterized by the lay-out of or details of the printed conductors, e.g. reinforced conductors, redundant conductors, conductors having different cross-sections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

在导体层和绝缘层交替层叠而形成的多层电路基板中,对安装有开关元件的逆变器电路进行电流通电的功率部和安装有控制所述开关元件的控制装置的控制运算部配置在所述多层电路基板上的不同区域。所述功率部具有进行电流通电的驱动电流用布线,所述驱动电流用布线具有在各所述导体层形成为相同形状的相同形状部、以及在所述导体层中的至少任一层形成有切除所述驱动电流用布线的一部分后的切口部的横穿部。传输安装在所述功率部上的逆变器电路的控制信号的信号布线横穿所述切口部,在与所述驱动电流用布线的长边方向正交的方向上的所述横穿部的宽度的尺寸大于所述相同形状部的宽度的尺寸。

Description

多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机 单元
技术领域
本公开涉及多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元。
背景技术
以往,在根据车辆的转向轴的操作而辅助转向力的电动助力转向装置中,公开了使用无刷电动机的电动助力转向用电动机单元(例如,参照专利文献1)。这种无刷电动机具有卷绕安装有多个线圈的定子和相对于该定子可自由旋转地设置的转子,通过控制向线圈的供电的驱动控制装置(控制单元)控制转子的旋转驱动。
该驱动控制装置具有安装有多个电子部件的电路基板。在专利文献1中,提出了一种电路基板,其形成安装有用于提供电流的开关元件的功率布线部(以下称为功率部)和安装有对开关元件的导通和截止进行切换控制的控制部件的控制用布线部(以下称为控制运算部),并将功率部的各层的导体图案(以下称为布线)设为相同形状。根据该结构,能够形成为了向功率部通电大电流而增加了截面积的布线(以下称为驱动电流用布线),即使在电路基板上安装了开关元件或控制部件的情况下也能够提供大电流。由此,在专利文献1中,公开了通过将驱动用基板和控制用基板集成到一张电路基板上,能够使驱动控制装置小型化的电动机单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-83063号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1中,为了能够提供大电流,将在功率部形成的驱动电流用布线的各层的布线形成为相同的形状。另外,在电动机驱动控制装置中,需要在从控制运算部的驱动电路到功率部的驱动用部件之间形成用于控制安装在功率部的逆变器电路中的开关元件等电动机驱动用部件的信号布线。
此时,在为了抑制驱动电流用布线的发热,维持布线的相同形状,为此避开驱动电流用布线而形成信号布线的情况下,存在基板面积变大的问题。
为了减小基板面积,在不避开信号布线而横穿驱动电流用布线而形成信号布线的情况下,信号布线所横穿的部分的驱动电流用布线的截面积减少,布线电阻变大。其结果,布线的发热增加。因此,存在基板温度上升,导致布线发热引起的断线破坏,进而导致安装在基板上的部件的破坏的问题。
本公开是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够向布线提供大电流,并且能够减小形成信号布线所需的基板面积的多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元。
用于解决技术问题的技术手段
在本公开所涉及的多层电路基板中,对安装有开关元件的逆变器电路进行电流通电的功率部和安装有控制所述开关元件的控制装置的控制运算部配置在所述多层电路基板上的不同区域,所述功率部具有进行电流通电的驱动电流用布线,所述驱动电流用布线具有:在各所述导体层形成为相同形状的相同形状部、以及在所述导体层中的至少任一层形成有切除所述驱动电流用布线的一部分后的切口部的横穿部,传输安装在所述功率部上的逆变器电路的控制信号的信号布线横穿所述切口部,在与所述驱动电流用布线的长度方向正交的方向上的所述横穿部的宽度的尺寸大于所述相同形状部的宽度的尺寸。
发明效果
根据本公开,能够提供一种多层电路基板,在确保用于对开关元件进行大电流通电的驱动电流用布线的截面积的同时,横穿驱动电流用布线而形成安装在功率部的开关元件的控制用信号布线。因此,能够使具备多层电路基板的驱动控制装置小型化、以及使具备驱动控制装置的电动助力转向用电动机单元小型化。
附图说明
图1是包含实施方式1所涉及的电动助力转向用电动机单元的整体电路图。
图2是表示实施方式1所涉及的控制驱动装置及电动机的主要部分剖视图。
图3A是实施方式1所涉及的多层电路基板的各层的俯视图。
图3B是实施方式1所涉及的多层电路基板的各层的俯视图。
图3C是实施方式1所涉及的多层电路基板的各层的俯视图。
图3D是实施方式1所涉及的多层电路基板的各层的俯视图。
图4是实施方式1所涉及的电池GND电位的驱动电流用布线的横穿部周边的剖视图。
图5是实施方式1所涉及的电池GND电位的驱动电流用布线的横穿部周边的各层的俯视图。
图6是实施方式1所涉及的电池电压电位的驱动电流用布线的横穿部周边的各层的俯视图。
图7是实施方式1所涉及的多层电路基板和单元壳体的接地部的剖视图。
具体实施方式
实施方式1.
下面,使用图1至图7来对本公开的实施方式1进行说明。另外,对各图中相同或同样的结构部分标注相同标号。
图1表示包含实施方式1中的多层电路基板、驱动控制装置及电动助力转向用电动机单元的整体电路图。如图1所示,电动助力转向用电动机单元600包括驱动控制装置1、电动机5和旋转传感器6。在电动助力转向用电动机单元600连接有点火开关7、传感器8和电池9。
驱动控制装置1包括消耗电流比较少的控制运算部2和功率部3。
控制运算部2具有CPU(控制装置)10、驱动电路11、输入电路12和电源电路13。功率部3具有提供及切断电动机5的电流的逆变器电路4。
电动机5是三相无刷电动机。对于无刷电动机,如图2所示,检测电动机5的旋转角的旋转传感器6配置在电动机5的输出轴21附近。
如图1所示,逆变器电路4具有桥接电路、电动机继电器用开关元件(开关元件)34、用于电流检测的分流电阻33、电容器30a。
桥接电路具有用于向三相的线圈组分别提供电流的高侧开关元件31和低侧开关元件32。电动机继电器用开关元件34能够切断向电动机5的电流。
这里,由于各相为同一电路,因此对于高侧开关元件31、低侧开关元件32、分流电阻33、电动机继电器用开关元件34的各个元件,线圈名称的U、V、W作为标号的下标。即,图1中,U相表示为高侧开关元件31U、低侧开关元件32U、分流电阻33U、电动机继电器用开关元件34U,V相表示为高侧开关元件31V、低侧开关元件32V、分流电阻33V、电动机继电器用开关元件34V,W相表示为高侧开关元件31W、低侧开关元件32W、分流电阻33W、电动机继电器用开关元件34W。
另外,在驱动控制装置1中设置有能够切断向电动机5的电流供给自身的电源用继电器35a、35b。在该电源用继电器35a、35b,如图1中作为一个示例所示,作为半导体开关元件连接有FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)。此外,在驱动控制装置1中设置有包含噪声用线圈14a的噪声滤波器14。
如图1所示,搭载在车辆上的电池9、点火开关7和传感器8与驱动控制装置1连接。
控制运算部2包括输入电路12。该输入电路12接收来自车速传感器、检测手柄的转向转矩的转矩传感器等传感器8的信息、逆变器电路4内的各部的电压或电流的检测结果、旋转传感器6的旋转角的检测结果等作为输入信号。
作为概要的动作,控制运算部2根据经由输入电路12获取到的来自传感器8的输入信息,运算由CPU 10向电动机5的线圈提供的电流,经由驱动电路11对逆变器电路4进行开关控制。
各相的开关元件31、32、34由驱动电路11驱动。由此,期望的电流流向电动机绕组。另外,提供给电动机5的线圈的电流值经由分流电阻33作为实际电流值由输入电路12检测。CPU 10根据运算值(目标值)与实际电流值的偏差执行反馈控制。
另外,CPU 10使用旋转传感器6的旋转角信息,计算电动机的旋转位置或速度。计算出的电动机的旋转位置或速度用于电动机旋转的控制。
基于将具有以上电路的驱动控制装置1和电动机5一体化、将其一部分作为截面的图2,对各结构进行说明。如图2所示,在电路基板16的上侧配置有电动机5,在电路基板16的下侧配置有驱动控制装置1。电动机5是内置于电动机壳体25的结构。该电动机壳体25是金属制构件(例如铁制)。
如图2所示,电动机5包括转子23和定子22。
转子23在输出轴21的周围配置有多个极对的永磁体。定子22与转子23具有间隙地配置。另外,在定子22上卷绕有绕组27。绕组27分别卷绕在三相上。在各相的端部,为了连接而将环状的连接环29配置成与绕组27相对。三相绕组的绕组端部28分别(仅图示1个相)向驱动控制装置一侧延伸。在输出轴21的输出侧附近安装有旋转传感器用转子18。
另外,在电动机壳体25的最上部嵌合有压入转子23的输出轴21的轴承(未图示)。在电动机壳体25中设置有输出轴21、转子23、定子22、绕组27、环状的连接环29、绕组端部28。
接着,对驱动控制装置1进行说明。驱动控制装置1配置在上述电动机5的输出轴21的延长方向上。输出轴21贯通驱动控制装置1的中央部。
在驱动控制装置1的单元壳体17上形成有输出轴21能够贯通的贯通孔39。单元壳体17的外周的一部分被切除,安装有连接器15。在连接器15的内部内置有与搭载在车辆上的电池9连接的电源系统端子15a和与各种传感器类连接的信号端子(未图示)。电源系统端子15a和信号端子与内置在单元壳体17的内部空间中的电路基板16连接。
在单元壳体17的外周缘形成有内螺纹部(未图示)。在电动机壳体25的使驱动控制装置1接地的部分设有孔(未图示)。螺栓50插通该孔,通过将螺栓50旋入单元壳体17的内螺纹部(未图示),将电动机壳体25紧固固定于单元壳体17。
另外,单元壳体17为金属制,考虑到散热性、工作性,为铝制。另外,在图2中,可自由旋转地支承输出轴21的一对第一轴承(未图示)和第二轴承26b相对于转子23分别配置在图2的上方部和下方部。单元壳体17还具有与减速器(未图示)的连接部(未图示)、第二轴承26b的保持部、以及用于使用安装在输出轴21上的旋转传感器用转子来检测输出轴的旋转角的传感器8的保持部。传感器8例如是旋转变压器,传感器8内置的旋转变压器线圈与电路基板16电连接。
因此,驱动控制装置1的外形由金属制的单元壳体17和连接器15的树脂部构成。由于是以上的结构,因此单元壳体17起到覆盖驱动控制装置1的作用,也可以称为外壳。
另外,电路基板16通过将螺栓20旋入形成于单元壳体17的外壁部17c上的内螺纹部(未图示)而紧固固定。如图3A所示,在电路基板16周围的多个部位设置有螺栓20a、20b、20c。通过螺栓20a、20b、20c将电路基板16组装在单元壳体17上。由此,能够防止组装电路基板16时产生的基板的浮起。另外,如图2所示,单元壳体17的外壁部17c以外的部分相对于外壁部17c形成得较低,因此在单元壳体17与电路基板16之间具有空间。
此外,单元壳体17的与电路基板16的功率部3相对的突出部17a的上表面形成为比固定电路基板16的单元壳体17的上表面要低,并且比与控制运算部2的相对部要高。由此,在电路基板16和突出部17a之间形成间隙。在该间隙配置有具有高热传导率的散热构件37。通过散热构件37,在电路基板16的功率部3产生的热量向单元壳体17导热。
另外,在单元壳体17形成有凹部17b。由电路基板16和凹部17b形成空间。电容器30安装在电路基板16的下部,配置在凹部17b。如上所述,也可以在该空间配置散热构件37,将电容器30的发热向单元壳体散热。
如图3D所示,在电路基板16上形成贯通孔,在该贯通孔中埋入金属体38。贯通孔形成在开关元件31、32、34、35的下侧。在本实施方式中,贯通孔形成在与开关元件31、32、34、35相对的位置(正下方)。根据该结构,在本一实施方式中,能够提高安装在功率部3的开关元件31、32、34、35的散热性。
在对开关元件31、32、34、35设置有散热器的情况下,也可以在散热器的下侧(正下方)设置金属体38。
不限于上述结构,金属体38的位置只要是开关元件31、32、34、35的下侧即可,因此例如也可以是在与开关元件31、32、34、35相对的位置的周围、或在散热器周围形成贯通孔而散热的结构。
接着,对多层电路基板16进行说明。多层电路基板16是将导体层和绝缘层交替层叠而形成的。各导体层从图2的上侧起依次称为第一层~第四层。绝缘层109设置在导体层间(参照图4),在本实施方式1中,对使用玻璃环氧树脂作为绝缘层的多层电路基板进行使用。多层电路基板16的层数不限于四层,也可以是三层以下或五层以上。另外,各层也可以是不同材质的基板。本文中使用的层表示上述导体层。
如图2所示,电路基板16具有用于供输出轴21通过的贯通孔39和用于供导电构件通过的贯通孔40。在本实施方式1中,绕组端部28插通贯通孔40。另外,绕组端部28与焊接到电路基板16的中继构件19连接,由此与电路基板16电连接。
如图3A~图3D所示,电路基板16为四层结构。电路基板16从图2的上侧起依次具有第一层16a、第二层16b、第三层16c、第四层16d。在电路基板16的图3A~图3D的上侧配置有消耗电流比较少的控制运算部2。另外,在电路基板16的与控制运算部2对应的位置形成有供连接器15的传感器8的信号端子插通的通孔组41。
另外,在电路基板16的图3A~图3D的下侧配置有具有提供及切断电动机5的电流的逆变器电路4的功率部3。由此,在电路基板16上的不同区域设置有控制运算部2和功率部3。另外,在电路基板16的与功率部3对应的位置形成有供连接器15的电源系统端子插通的通孔组42。
控制运算部2包括CPU 10、驱动电路11、输入电路12和电源电路13。由于控制运算部2处理的传感器8的信号多受到从进行大电流通电的功率部3产生的噪声的影响,因此在同一基板上形成控制运算部2和功率部3的情况下,优选使两者的距离分离。在实施方式1中,如图3A~3D所示,控制运算部2及功率部3分为电路基板16的上侧和下侧而配置。
功率部3的主要结构要素是提供和切断电动机5的电流的逆变器电路4。逆变器电路4通过对开关元件31~32进行导通/截止控制,选择性地使驱动电流流过电动机5的各相,驱动电动机5。
此外,功率部3具有驱动电流用布线100。由于驱动电动机5,驱动电流的电流值较大,因此向驱动电流用布线100通电大电流。在图1中,驱动电流用布线100用粗线表示,包含与功率部3的外部的电池9连接的布线、与电动机5连接的布线等。如图3A~图3D所示,将各层16a~16d的驱动电流用布线从第一层起依次称为布线101、布线102、布线103、布线104。
在实施方式1中,如图1所示,在电路基板16与绕组端部28的连接部即中继构件19的正上方形成有贯通孔40。在贯通孔40的周围,为了避免因组装电动机时产生的应力而导致的电子部件的破损,优选不安装电子部件。因此,为了提高电路基板16的有效部件安装面积,贯通孔40配置在电路基板16的外周部。
如图4~图6所示,驱动电流用布线100具有相同形状部106和横穿部108。相同形状部106是整层的布线形成为相同形状的部分。在横穿部108中,为了使控制逆变器电路4的信号布线105横穿,在任一层形成有切口部107。在本实施方式中,在第三层的布线203、303形成有切口部107。在实施方式1中,信号布线105包含与逆变器电路4的开关元件31~32连接的布线。另外,信号布线105包含与检测流过逆变器电路4的电流的分流电阻36的两个端子连接的布线。
驱动电流用布线100具有电池9的GND电位的第一驱动电流用布线(第一驱动电流用布线)200和电池电压电位的第二驱动电流用布线(第二驱动电流用布线)300。第一驱动电流用布线200及第二驱动电流用布线300在功率部3侧沿着电路基板16的贯通孔39平行地形成。在第一驱动电流用布线200和第二驱动电流用布线300中,在功率部3侧形成第二驱动电流用布线300。由此,能够在第一层将电池电压直接连接到高侧开关元件31的漏极端子,到电路基板16外周部的电动机连接部43U为止的布线及高侧开关元件31、低侧开关元件32及电动机继电器用开关元件34的配置较为容易。第一驱动电流用布线200和第二驱动电流用布线300的配置也可以互换。
另外,由于逆变器电路4与电池9的GND电位连接,因此在本实施方式1的配置中,与逆变器电路4的分流电阻33的负侧电极连接的第一驱动电流用布线200需要与第二驱动电流用布线300交叉。
因此,如图3A所示,跳线部件36U的一个电极与分流电阻33U的负侧电极连接,使第二驱动电流用布线300立体交叉。跳线部件36U的另一个电极与逆变器电路4的第一驱动电流用布线200连接。跳线部件36U例如是铜制的导体,形成为能够通电所希望的电流的厚度、导体宽度。
逆变器电路4的开关元件31、32、34及分流电阻33从控制运算部2夹着驱动电流用布线100而安装。因此,用于监视分流电阻的两端电压的电动机电流检测信号布线105、开关元件的驱动信号布线(未图示)、以及用于检测各相的电动机端子电压的信号布线(未图示)等需要绕过或横穿驱动电流用布线100。
图4及图5是图3C的电流检测信号布线(信号布线)105横穿驱动电流用布线100的周边区域AR的图。图4是第一驱动电流用布线200的各层的剖视图和俯视图,图5是第一驱动电流用布线200的各层的剖视图和剖视图。
与驱动电流用布线100同样,将各层的布线从第一层起依次称为布线201、布线202、布线203、布线204。各层的布线201~204通过贯通孔500电连接。
另外,图6是第二驱动电流用布线300的各层的俯视图。首先,如图4及图5所示,以区域AR中的第一驱动电流用布线200为例,详细说明本实施方式1的驱动电流用布线100的结构。
第一层布线201、第二层布线202、第四层布线204的形状相同,而第三层布线203形成有切口部107,夹着切口部107形成有布线203a和布线203b。将被切除的区域称为横穿部108,将其他区域称为相同形状部106。在本实施方式1中,将第三层的布线203切除,但也可以在其他任意层的布线上形成切口部107,切口部107也可以形成在多层的布线上。
在图5的横穿部108中,第一驱动电流用布线200的第三层的布线203被切除,电动机电流检测信号布线105以横穿第一驱动电流用布线200的方式形成。此时,在横穿部108中未被切除的第一层布线201、第二层布线202、第四层布线204的宽度W1形成为比相同形状部106的第一层布线201、第二层布线202、第三层布线203、第四层布线204的宽度W2要大。布线的宽度是与布线的长边方向正交的方向的宽度的尺寸。
另外,在第二驱动电流用布线300中也与第一驱动电流用布线200相同。
如图6所示,与驱动电流用布线100同样,从第一层开始依次将各层的布线称为布线301、布线302、布线303、布线304。各层的布线301~304通过贯通孔500电连接。
第一层布线301、第二层布线302、第四层布线304的形状相同,而第三层布线303形成有切口部107,夹着切口部107形成有布线303a和布线303b。将被切除的区域称为横穿部108,将其他区域称为相同形状部106。在本实施方式1中,将第三层的布线303切除,但也可以在其他任意层的布线上形成切口部107,切口部107也可以形成在多层的布线上。
在图6的横穿部108中,第二驱动电流用布线300的第三层的布线303被切除,电动机电流检测信号布线105以横穿第二驱动电流用布线300的方式形成。此时,在横穿部108中未被切除的第一层布线301、第二层布线302、第四层布线304的宽度W3形成为比相同形状部106的第一层布线301、第二层布线302、第三层布线303、第四层布线304的宽度W4要大。
在本实施方式1中,横穿部108的第一层布线201、第二层布线202、第四层布线204的宽度W1形成为相对于相同形状部106的第一层布线201、第二层布线202、第三层布线203、第四层布线204的宽度W2约为4/3倍的宽度。这里,由于相同形状部106的第一层布线201~第四层布线204的各层的布线电阻相等,因此若将其设为R,则相同形状部106的全部层的合成电阻R106为R/4。另一方面,由于横穿部108的第一层布线201、第二层布线202、第四层布线204的宽度W1是相同形状部106的4/3倍,因此各层的电阻值为(R×3)/4,横穿部108的除了第三层以外的3层的合成电阻R108为R/4,与相同形状部106的合成电阻R106相等。
在第二驱动电流用布线300中也同样,横穿部108的第一层布线301、第二层布线302、第四层布线304的宽度W3形成为相对于相同形状部106的第一层布线301、第二层布线302、第三层布线303、第四层布线304的宽度W4约为4/3倍的宽度。
这里,在将驱动电流用布线100全部形成为整层相同形状的情况下,由于信号布线需要用于绕过驱动电流用布线100的基板面积,因此电路基板的小型化困难。
另一方面,驱动电流用布线100通过使整层为同一形状来减小整层的布线电阻值。因此,在电流检测信号布线105将某一层切除而横穿的情况下,切除的部分的整层的布线电阻值相对于相同形状部增加,局部地使布线的发热变大。因此,即使能够通过避免信号布线的迂回来实现电路基板的小型化,也难以对驱动电流用布线100通电大电流。
因此,在本实施方式1中,驱动电流用布线100具有:在各导体层的布线201~204、301~304形成为相同形状的相同形状部106;在导体层的布线201~204、301~304中的至少任一层形成有驱动电流用布线100的一部分被切除后的切口部107的横穿部108。传输安装在功率部3上的逆变器电路4的控制信号的信号布线105横穿切口部107,与驱动电流用布线100的长边方向正交的方向上的横穿部108的宽度W1的尺寸大于相同形状部106的宽度W2的尺寸。
由此,虽然由于驱动电动机5,驱动电流的电流值较大,因此对驱动电流用布线100通电大电流,但即使在驱动电流用布线100横穿信号布线105而形成,也不会因横穿部的电阻值增加而产生发热增大,能够对驱动电流用布线100通电大电流。
另外,通过在驱动电流用布线100形成多个贯通孔,各层的布线中的发热从基板下部经由散热构件37传递到单元壳体17,从而提高散热性。
此时,若在驱动电流用布线100的整个面上形成贯通孔,则各层的表面积减少,电阻值增加,因此来自布线的发热增大。在本实施方式1中,由于仅沿驱动电流用布线100的外缘部形成有多个贯通孔500,因此能够确保驱动电流用布线100的散热性,同时确保所需的布线面积。
另外,如图7所示,在第四层的驱动电流用布线104上,除了电路基板16与散热构件37接触的接触部C以外,设置有保护膜24。即,对于单元壳体17的与电路基板16的功率部3相对的突出部17a相接的第四层的驱动电流用布线104,通过选择性地不形成表面的保护膜24,能够进一步提高从驱动电流用布线100向单元壳体17的散热性。在本实施方式1中,保护膜的材质为树脂。
以上,参照优选实施方式对本公开的内容进行了具体说明,但基于本公开的基本技术思想以及教导能得到各种改变实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。
另外,可以对各实施方式进行组合,或对各实施方式进行适当变形、省略。
标号说明
1…驱动控制装置,2…控制运算部,3…功率部,4…逆变器电路,5…电动机,10…CPU(控制装置),11…驱动电路,12…输入电路,16…电路基板,31U、32U…开关元件,33U…分流电阻,36U…跳线部件,100…驱动电流用布线,105…电流检测信号布线(信号布线),200…电池GND电位的驱动电流用布线,200…第一驱动电流用布线(第一驱动电流用布线),300…第二驱动电流用布线(第二驱动电流用布线),500…贯通孔,106…相同形状部,108…横穿部,600…电动助力转向用电动机单元。

Claims (10)

1.一种多层电路基板,将导体层和绝缘层交替层叠而形成,所述多层电路基板的特征在于,
对安装有开关元件的逆变器电路进行电流通电的功率部和安装有控制所述开关元件的控制装置的控制运算部配置在所述多层电路基板上的不同区域,
所述功率部具有进行电流通电的驱动电流用布线,
所述驱动电流用布线具有:在各所述导体层形成为相同形状的相同形状部、以及在所述导体层中的至少任一层形成有切除所述驱动电流用布线的一部分后的切口部的横穿部,
传输安装在所述功率部的逆变器电路的控制信号的信号布线横穿所述切口部,
与所述驱动电流用布线的长边方向正交的方向上的所述横穿部的宽度的尺寸大于所述相同形状部的宽度的尺寸。
2.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
所述驱动电流用布线具有与电池连接的电池电压电位的第一驱动电流用布线和GND电位的第二驱动电流用布线,
所述第一驱动电流用布线和所述第二驱动电流用布线平行地形成。
3.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
所述信号布线包含与所述逆变器电路的所述开关元件连接的布线。
4.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
所述信号布线包含与检测流过所述逆变器电路的电流的分流电阻的两端子连接的布线。
5.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
所述驱动电流用布线仅在所述多层电路基板的外缘部具有多个贯通孔。
6.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
所述多层电路基板在所述逆变器电路的所述开关元件的下侧埋入有金属体。
7.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
设置有将所述多层电路基板的热量散热、与所述多层电路基板接触的散热构件,
在所述多层电路基板上,除了所述多层电路基板与所述散热构件接触的接触部以外,设置有保护膜。
8.如权利要求1所述的多层电路基板,其特征在于,
还包括用于将所述驱动电流用布线立体交叉地进行布线的跳线部件。
9.一种驱动控制装置,其特征在于,
包括权利要求1至8中任一项所述的多层电路基板。
10.一种电动助力转向用电动机单元,其特征在于,
包括权利要求9所述的驱动控制装置。
CN202180095743.XA 2021-04-28 2021-04-28 多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元 Pending CN117121366A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/016950 WO2022230098A1 (ja) 2021-04-28 2021-04-28 多層回路基板、駆動制御装置および電動パワーステアリング用モータユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117121366A true CN117121366A (zh) 2023-11-24

Family

ID=83848032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180095743.XA Pending CN117121366A (zh) 2021-04-28 2021-04-28 多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240088759A1 (zh)
EP (1) EP4333272A4 (zh)
JP (1) JP7387064B2 (zh)
CN (1) CN117121366A (zh)
WO (1) WO2022230098A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050237126A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Babb Samuel M Printed wiring board
JP2010129732A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Epson Imaging Devices Corp 配線基板、電気光学装置、および電子機器
JP2011083063A (ja) 2009-10-02 2011-04-21 Mitsuba Corp 駆動制御装置、およびモータユニット
JP2017054988A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 日本精工株式会社 電子部品実装基板
JP6961902B2 (ja) 2017-03-15 2021-11-05 Kyb株式会社 部品実装体及び電子機器
JP2019080471A (ja) * 2017-10-27 2019-05-23 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 負荷駆動装置
CN111903198A (zh) 2018-03-30 2020-11-06 日本电产艾莱希斯株式会社 电动助力转向用的电子控制单元
US11932324B2 (en) 2018-06-06 2024-03-19 Hitachi Astemo, Ltd. Electric drive device of electric power steering apparatus
JP7287107B2 (ja) * 2019-05-17 2023-06-06 株式会社デンソー 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7387064B2 (ja) 2023-11-27
US20240088759A1 (en) 2024-03-14
EP4333272A4 (en) 2024-06-26
EP4333272A1 (en) 2024-03-06
WO2022230098A1 (ja) 2022-11-03
JPWO2022230098A1 (zh) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107416014B (zh) 驱动设备和使用驱动设备的电动助力转向设备
JP5067679B2 (ja) 半導体モジュール、および、それを用いた駆動装置
JP5201171B2 (ja) 半導体モジュール、および、それを用いた駆動装置
US8710705B2 (en) Drive apparatus
US8705242B2 (en) Inverter device and drive unit using the same
US7635046B2 (en) Electric power steering apparatus
US9590553B2 (en) Power conversion apparatus and electric power steering device
JP2019080471A (ja) 負荷駆動装置
CN112039408B (zh) 电力转换装置
WO2010150530A1 (ja) 駆動装置
US20120098361A1 (en) Drive apparatus
US10548213B2 (en) Electronic controlling apparatus
US11404941B2 (en) Power conversion device
CN107004649A (zh) 电子部件搭载用散热基板
JP2018061363A (ja) モータ駆動装置、モータシステム及び電動パワーステアリング装置
US11387716B2 (en) Redundant circuit device
JP2011083063A (ja) 駆動制御装置、およびモータユニット
US11532972B2 (en) Driving device
US11728713B2 (en) Power conversion device
CN117121366A (zh) 多层电路基板、驱动控制装置以及电动助力转向用电动机单元
CN115206911A (zh) 电路基板
WO2022230100A1 (ja) 制御装置、駆動装置、および電動パワーステアリング装置
WO2023209787A1 (ja) 電動パワーステアリング装置
US20240235335A9 (en) Control device, drive device, and electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination