CN207124811U - 电动助力转向装置用ecu基板 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电动助力转向装置用ECU基板，其使用了多层印刷基板，该多层印刷基板可以极力减少印刷基板上的部件布局的制约，并且还可以抑制噪声。本实用新型为这样一种结构，其通过第一贯通孔来连接奇数层的导体图案，通过第二贯通孔来连接偶数层的导体图案，并且，奇数层的导体图案或偶数层的导体图案的一方被连接到电源线，另一方被连接到GND线，噪声对策部件经由第三贯通孔被安装在奇数层的顶层，并且，用于连接噪声对策部件的布线图案通过电源线和GND线被分开，布线图案在噪声对策部件的垂直投影范围内不交叉，通过由噪声对策部件和奇数层的导体图案以及偶数层的导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性。

Description

电动助力转向装置用ECU基板
技术领域
本实用新型涉及一种具有能够显著地改善EMC(ElectromagneticCompatibility：电磁兼容性)噪声特性的噪声抑制功能的多层印刷基板及使用了该多层印刷基板的电动助力转向装置(EPS：Electric Power Steering)用控制单元(ECU：Electronic Control Unit)基板。本实用新型特别是涉及一种多层印刷基板及使用了该多层印刷基板的电动助力转向装置用ECU基板，该多层印刷基板将部件配置在受到限制的空间里，同时，即使在施加大电流的时候，也不会受到噪声的影响并使动作稳定。还有，本实用新型涉及一种电动助力转向装置用ECU 基板，其针对右舵车用基板和左舵车用基板，相对于电源连接器的拆卸方向互相以镜像配置(线对称)方式来形成多层印刷基板的配置图案的形状布局。
电动助力转向装置用于通过至少基于转向扭矩运算出的电流指令值来向车辆的转向系统施加由电动机产生的辅助力，通过由半导体开关元件构成的逆变器(电力供给部)对电动机进行供电以便对电动助力转向装置进行驱动控制。
背景技术
电动助力转向装置(EPS)利用电动机的旋转力对车辆的转向机构施加转向辅助力(辅助力)，其将由逆变器控制的电动机的驱动力经由诸如齿轮之类的传送机构，向转向轴或齿条轴施加转向辅助力。为了准确地产生转向辅助力的扭矩，电动助力转向装置一般进行电动机电流的反馈控制和PWM控制。
参照图1对电动助力转向装置的一般结构进行说明。如图1所示，转向盘(方向盘)1的柱轴(转向轴或方向盘轴)2经过减速齿轮3、万向节4a和4b、齿轮齿条机构5、转向横拉杆6a和6b，再通过轮毂单元7a和7b，与转向车轮8L和8R连接。另外，在柱轴2上设有用于检测出转向盘1的转向扭矩的扭矩传感器10和用于检测出转向角θ的转向角传感器14，对转向盘1的转向力进行辅助的电动机20通过减速齿轮3与柱轴2连接。电池13对用于控制电动助力转向装置的控制单元(ECU)100进行供电，同时，经过点火开关11，点火信号IGN被输入到控制单元100。控制单元100基于由扭矩传感器10 检测出的转向扭矩Th和由车速传感器12检测出的车速Vel，进行作为辅助(转向辅助)指令的电流指令值的运算，根据通过对电流指令值实施补偿等而得到的电压控制指令值Vref，来控制供给电动机20 的电流。此外，转向角传感器14不是必须的，也可以不设置转向角传感器14。还有，也可以从与电动机20连接的旋转传感器处获得转向角。
另外，收发车辆的各种信息的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)50被连接到控制单元100，车速Vel也能够从CAN50 处获得。此外，收发CAN50以外的通信、模拟/数字信号、电波等的非CAN51也可以被连接到控制单元100。
控制单元100主要由CPU(也包含MPU、MCU和类似装置)构成，该CPU内部由程序执行的一般功能，如图2所示。
参照图2对控制单元100的结构示例和动作示例进行说明。如图 2所示，由扭矩传感器10检测出的转向扭矩Th、由车速传感器12 检测出的(或来自CAN50的)车速Vel和由转向角传感器14检测出的转向角θ均被输入到用于运算出电流指令值并进行控制的控制运算单元110中。来自点火开关11的点火信号IGN被输入到点火电压监视单元101和电源电路单元102中。电源电路单元102将电源电压 Vdd供给控制运算单元110，同时，装置停止时从电源电路单元102 输出的复位信号RS被输入到控制运算单元110中。
由控制运算单元110运算出的占空比的PWM信号被输入到栅极驱动单元111中，栅极驱动单元111驱动由FET电桥电路构成的逆变器(电力供给部)112的FET1～FET6的各个栅极的导通或断开 (ON/OFF)。逆变器112经由三个相的电流供给线112U、112V、112W 驱动电动机20。逆变器112的内部设有用于检测出三个相的电动机电流Im的电流检测电路114，由电流检测电路114检测出的电动机电流Im被反馈到控制运算单元110中。还有，由紧急停止用的继电器接点构成的遮断装置113被插入到通往电动机20的电流供给线 112U、112V、112W。
此外，还可以将电流检测电路114设置在电流供给线112U、 112V、112W。还有，还可以利用与逆变器112的各个相连接的分流电阻来构成电流检测电路114。
参照如图3所示的展开图，对搭载了包含这样的控制单元100在内的控制部和其他的电子机器之类的半导体模块200的机械结构以及将控制单元100和半导体模块200安装到电动助力转向装置上的安装示例进行说明。还有，参照图4(A)的俯视图和图4(B)的侧视图，对控制单元100的印刷基板(控制基板)120A进行说明。参照图5的俯视图对半导体模块200进行说明。
控制单元100的电子零部件等被安装在印刷基板120A上，导体模块200具备安装了零部件的功率基板201，构成逆变器112的 FET1～FET6以及三个相的输出端子202U、202V、202W等被安装在功率基板201上。印刷基板120A的周缘3个地方开有贯通孔121a、 121b、121c，印刷基板120A通过安装螺丝122a、122b、122c被安装在外壳210的安装位置211a、211b、211c。同样地，功率基板201的角落4个地方开有贯通孔203a、203b、203c、203d，功率基板201 通过安装螺丝204a、204b、204c、204d被载置并被安装在同时还作为外壳210的散热板的模块载置部212。当功率基板201(导体模块200)和印刷基板120A(控制单元100)以二段结构的方式被安装在外壳210之后，盖240被安装在外壳210以便覆盖住整体。
如图4(A)和图4(B)所示，作为噪声对策部件的诸如共模噪声滤波器130、常模噪声滤波器140等部件被安装在印刷基板120A 上。
还有，外壳210的侧面设有电力及信号用连接器组装部213和三相输出用连接器组装部214。电力及信号用连接器220通过安装螺丝 221a和221b被安装在电力及信号用连接器组装部213，三相输出用连接器230通过安装螺丝231a和231b被安装在三相输出用连接器组装部214。当三相输出用连接器230被安装在三相输出用连接器组装部214的时候，被设置在导体模块200的端部的三个相的输出端子 202U、202V、202W分别与三相输出用连接器230的三个相的输出端子232U、232V、232W接触，这样，3相电流就会被输入/输出。
导体模块200的功率基板201还安装有正极端子205和负极端子 206，正极端子205和负极端子206分别经由电源线205A和接地 (GND)线206A的布线图案被供应给FET1～FET6。另外，功率基板201还安装有表面组装部件207及其他部件。
因为在电动助力转向装置中，即使在诸如大电流变化时等情况下，也总是需要进行具有高可靠性的正确的控制，所以在被安装在 ECU用的印刷基板120A上的控制单元100的电子零部件中包含噪声对策部件，用于除去噪声相位相同的共模噪声的共模噪声滤波器130、用于除去噪声相位相反的常模噪声的常模噪声滤波器140等被安装在印刷基板120A上。例如，图6示出了将共模噪声滤波器130安装到印刷基板120A上的安装示例。如图6所示，关于共模噪声滤波器 130，两个扼流线圈132和133沿着相同的方向被绕在呈圆筒形的铁氧体磁芯131上，扼流线圈132的两端的端子线132A和132B分别被插进印刷基板120A的安装孔123A和123B并被安装，扼流线圈133的两端的端子线133A和133B分别被插进印刷基板120A的安装孔124A和124B并被安装。
尽管为了实现组装电子部件的高密度化，作为印刷基板使用具有贯通孔的多层印刷基板，但不能在像共模噪声滤波器130那样的噪声对策部件的正下面描绘布线图案(配線パターンを引く)。因此，在现有技术中，如图7和图8所示，在部件的正下面，即，在共模噪声滤波器130的投影范围内，使扼流线圈133分别经由贯通孔TH125A 和TH125B并被安装到电源线125A和125B，并且，使扼流线圈132 分别经由贯通孔TH126A和TH126B并安装到GND线126A和126B。由此，会变成在共模噪声滤波器130的正下面描绘布线图案，从而产生共模噪声滤波器130的噪声抑制效果显著下降的问题。特别是因为扼流线圈132被配置成横贯电源线125A，所以因寄生电容等的影响从而导致噪声抑制效果下降。
还有，常模噪声滤波器140的一端的端子被连接到电源线125A 的贯通孔TH140A，常模噪声滤波器140的另一端的端子被连接到电源线125C的贯通孔TH140B。
也就是说，小的电阻存在于用于从电源将DC电压供应给各个电路的电源线125A、125B和GND线126A、126B中，当诸如增幅器、 IC(集成电路)等有源电路工作的时候，因其消耗电流会经常发生变化从而不为一定值，基于流经电源线125A、125B和GND线126A、 126B的电流，因那些电阻而被施加到有源电路等的电源电压会引起电压下降或电压上升。特别是在电源电路被长距离引导从而产生急剧的电压、电流变化的电路(例如ECU)中，不但变得不能无视电阻成分，而且还变得不能无视电感成分。因此，除非进行适当的控制，否则与电源的供给线同样，根据消耗电流的增减而被供给的电压会发生变动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-129271号公报
专利文献2：日本特开昭51-89153号公报
专利文献3：日本特开2004-352060号公报
专利文献4：日本特开2010-100237号公报
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
作为印刷基板的降低噪声的结构，例如有日本特开2012-129271 号公报(专利文献1)所公开的结构。该结构是由如图9所示那样被设置在电源线(GND)层300的上面的至少两个金属面301和302 来构成的，其通过利用两个金属面301和302来形成旁路电容器(去耦电容器)以便抑制噪声电流。也就是说，形成于噪声被传播的电源线(GND)层300的上面的金属面301和302位于相同的平面上，金属面301的端部设有短路板303，金属面302设有接地销301A和 302B，短路板303以及接地销301A和302B被连接到电源线(GND) 层300。金属面301和302共同形成呈矩形形状的金属图案和呈梳齿形状的图案，金属面301和302均位于相同的层，各个相邻的梳状部分为彼此互相不接触的交错结构。
就这样通过交错地组装梳齿形状，在金属面301的梳状部分与金属面302的梳状部分之间形成的电容器沿着梳状被弯弯曲曲地形成，通过该电容器，就可以改变共振频率从而可以抑制噪声。
但是，在专利文献1所公开的结构中，尽管可以沿着梳状弯弯曲曲地形成在金属面301的梳状部分与金属面302的梳状部分之间形成的电容器，因为金属面301和302均位于相同的平面上，所以为了形成电容器，基板上的平面的金属面301和302的面积变大，这样就会产生对基板上的部件布局产生制约的问题。因此，专利文献1所公开的结构不能适用于空间受到很大制约的ECU用基板，并且也不能在噪声对策部件的正下面描绘布线图案。还有，因为专利文献1所公开的结构全然没有考虑布线图案的阻抗下降，并且其不是多层基板，所以还存在组装部件的数目会受到限制的问题。
另外，日本特开昭51-89153号公报(专利文献2)公开了一种电路布线基板，该电路布线基板在层叠电路布线基板中内置了至少一个层叠型电容器。也就是说，专利文献2公开了一种奇数层的导体图案 (电极11a)和偶数层的导体图案(电极11c)夹着绝缘层沿上下方向(垂直方向)被交替地配置的多层印刷基板，该多层印刷基板具有这样的基板结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔(11b)来连接奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔(11d) 来连接偶数层的导体图案。
尽管专利文献2公开了一种为具有贯通孔的多层印刷基板结构并且导体图案夹着绝缘层的结构，但仅仅是公开了用于构成电路的并且不需要焊接的电容器的形成，并且在专利文献2中没有关于用于除去噪声的旁路电容器的作用效果的记载和暗示。还有，在专利文献2 中也没有公开诸如共模噪声滤波器之类的噪声对策用的组装部件的设置，并且，也没有关于像确保噪声对策部件的投影范围内的空间和解决因布线图案宽度扩充而造成的布线阻抗的下降问题这样的技术问题的记载和暗示。此外，因为专利文献2根本没有公开任何关于像 ECU那样当大电流急剧地发生变化的场合的噪声对策的记载和暗示，所以专利文献2所公开的电路布线基板不能直接适用于ECU。
另一方面，对于电动助力转向装置来说，作为全球化的车辆对应，存在左舵车用的设定和右舵车用的设定。在现有技术中，使电动助力转向装置配置成镜像配置，如果是左舵车用的设定的话，则在被搭载在右舵车上的时候，没有将旋转角传感器配置成镜像配置，并且，更换三相电动机的V相和W相。此外，通过将三相电动机、旋转角传感器和电气控制单元配置成镜像配置，例如尽管将右舵车用的设定改变成左舵车用的设定，但因为对于右舵车和左舵车来说，用于连接电气控制单元和旋转角传感器以及车辆的连接器是共通的，所以不能将各个连接器的端子排列配置成镜像配置，从而需要大大地改变电气控制单元内的图案布局。特别是当大大地改变大电流流动的电源线的布局的时候，会有EMC耐受性恶化的担心，并且还存在针对该担心而采取的对策需要花费大量的时间的技术问题。
还有，日本特开2004-352060号公报(专利文献3)公开了一种车辆搭载方法，在该车辆搭载方法中，例如，使具备用于产生辅助力的三相电动机、三相电动机的旋转角传感器和用于进行电动机通电控制的电气控制单元的电动助力转向装置配置成镜像配置，因为如果是右舵车用的设定的话，则在被搭载在左舵车上的时候，还有，如果是左舵车用的设定的话，则在被搭载在右舵车上的时候，没有将旋转角传感器配置成镜像配置，并且，更换三相电动机的V相和W相，所以电动机、传感器等的搭载不会完全被配置成镜像配置。
还有，日本特开2010-100237号公报(专利文献4)公开了一种电动助力转向装置，在该电动助力转向装置中，组装用于产生被施加给被搭载在能够安装于车辆的右侧以及左侧的双方的转向机构上的电动助力转向装置的转向机构的转向辅助力的电动机和用于驱动控制电动机的各种电路部件，同时，尽管形成了布线图案的电路基板和被搭载在安装于车辆的右侧以及左侧的一方的转向机构上的电路基板的各种电路部件的连接销配置以及布线图案的配置和被搭载在安装于车辆的右侧以及左侧的另一方的转向机构上的电路基板的各种电路部件的连接销配置以及布线图案的配置在左右方向以线对称方式被形成，对于有极性的2个端子以上(特别是奇数的端子以上)的部件来说，不能进行左右线对称的配置，因为在变得更加复杂的控制所需要的集成电路(微型计算机、ASIC(专用集成电路)和类似集成电路)中，对于所有的部件来说，左右对称的销配置品实际上不存在(委托开发的话，要花费很大的费用)，所以用左右线对称的布线来构成控制电路实际上是困难的。
因此，本实用新型是鉴于上述情况而完成的，本实用新型的目的在于提供一种多层印刷基板及使用了该多层印刷基板的电动助力转向装置用ECU基板，该多层印刷基板可以极力减少印刷基板上的部件布局的制约，并且还可以抑制噪声。特别是，本实用新型的目的还在于提供一种最适合用于在受到限制的车载空间里搭载了许多部件的电动助力转向装置用ECU基板的多层印刷基板的结构。另外，提供一种电动助力转向装置用ECU基板也是本实用新型的目的，该电动助力转向装置用ECU基板在受到限制的车载空间里搭载了许多部件，并且，关于右舵车用基板和左舵车用基板相对于电源连接器的拆卸方向互相以镜像配置(线对称)方式形成基板的配置图案的形状布局。
(二)技术方案
本实用新型涉及一种具有噪声抑制功能的多层印刷基板，其分别夹着绝缘层沿上下方向交替地层叠至少四层或四层以上的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案，本实用新型的上述目的可以通过下述这样实现，即：具有这样的结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔来连接所述奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔来连接所述偶数层的导体图案，并且，所述奇数层的导体图案或所述偶数层的导体图案的一方被连接到电源线，另一方被连接到GND 线，噪声对策部件经由第三贯通孔被安装在所述奇数层的顶层，并且，用于连接所述噪声对策部件的布线图案通过所述电源线和所述GND 线被分开，所述布线图案在所述噪声对策部件的垂直投影范围内不交叉，通过由所述噪声对策部件和所述奇数层的导体图案以及所述偶数层的导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性。
还有，本实用新型的上述目的还可以通过下述这样更有效地实现，即：所述噪声对策部件为共模噪声滤波器或常模噪声滤波器，或者是所述共模噪声滤波器和所述常模噪声滤波器；或，在所述基板的平面方向，所述电源线的导体图案被配置在内侧，所述GND线的导体图案被配置在外侧；或，用来与所述奇数层的顶层的所述第二贯通孔绝缘的第五区域设有与所述第二贯通孔相连接的第一焊盘，用来与所述偶数层的底层的所述第一贯通孔绝缘的第六区域设有与所述第一贯通孔相连接的第二焊盘；或，所述第二区域为被形成在所述奇数层的导体图案上的切口，所述第四区域为被形成在所述偶数层的导体图案上的切口。
还有，本实用新型涉及一种电动助力转向装置用ECU基板，其将部件安装在分别夹着绝缘层沿上下方向交替地层叠至少四层或四层以上的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的多层印刷基板上，并进行驱动控制以便利用电动机的旋转力向车辆的转向机构施加转向辅助力，本实用新型的上述目的可以通过下述这样实现，即：具有这样的结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔来连接所述奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔来连接所述偶数层的导体图案，并且，所述奇数层的导体图案或所述偶数层的导体图案的一方被连接到电源线，另一方被连接到GND线，噪声对策部件(共模噪声滤波器、常模噪声滤波器)经由第三贯通孔被安装在所述奇数层的顶层，并且，用于连接所述噪声对策部件的布线图案通过所述电源线和所述GND线被分开，所述布线图案在所述噪声对策部件的垂直投影范围内不交叉，通过由所述噪声对策部件和所述奇数层的导体图案以及所述偶数层的导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性。
还有，本实用新型涉及一种电动助力转向装置用ECU基板，其将部件安装在分别夹着绝缘层沿上下方向交替地层叠至少四层或四层以上的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的多层印刷基板上，可以安装或拆卸电源连接器，并进行驱动控制以便利用电动机的旋转力向车辆的转向机构施加转向辅助力，本实用新型的上述目的可以通过下述这样实现，即：具有这样的结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔来连接所述奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔来连接所述偶数层的导体图案，并且，所述奇数层的导体图案或所述偶数层的导体图案的一方被连接到电源线，另一方被连接到 GND线，噪声对策部件经由第三贯通孔被安装在所述奇数层的顶层，并且，用于连接所述噪声对策部件的布线图案通过所述电源线和所述 GND线被分开，所述布线图案在所述噪声对策部件的垂直投影范围内不交叉，通过由所述噪声对策部件和所述奇数层的导体图案以及所述偶数层的导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性，并且，相对于所述电源连接器的拆卸方向互相以镜像配置方式形成右舵车用多层基板以及左舵车用多层基板的所述奇数层的导体图案以及所述偶数层的导体图案的形状布局。
(三)有益效果
根据本实用新型的具有噪声抑制功能的多层印刷基板，可以显著提高考虑了诸如部件的极性、供应给部件的供给电源的极性等极性的布线图案设计的自由度，同时，还可以回避因诸如作为EMC噪声对策部件的共模噪声滤波器、常模噪声滤波器之类的噪声对策部件搭载时的部件配置的制约等而造成的图案布线的迂回绕行。因此，能够以最短路径的导体图案将第一段的噪声滤波器的输出端子连接到下一段的噪声滤波器的输入端子部，并且，可以设计不会受到由旁路电容器(寄生电容)等造成的线间噪声传播的影响的理想的布线图案路径，从而能够确保部件布局的自由度。还有，可以结束噪声滤波器部件的投影范围(上下方向(垂直))内的布线处理(不超出部件设置的投影范围的形态)。因此，不但可以回避由起因于电感成分等的电磁诱导耦合造成的诱导性噪声的影响，而且还可以达到由灵活地运用了多层印刷基板的复数个层的结构带来的低阻抗化的效果，从而能够显著地改善在现有技术中不得不牺牲的EMC噪声的综合特性。
还有，根据本实用新型的多层印刷基板，通过交替地层叠由导体图案构成的电源线和GND线，可以在各个电源线与各个GND线之间形成旁路电容器，还可以通过确保部件布局的自由度来确保噪声对策用的组装部件的正下面的空间，从而能够通过扩充布线图案宽度来降低布线阻抗。通过形成旁路电容器和降低布线阻抗，可以更进一步提高降低噪声的效果。因为通过贯通孔来连通被层叠起来的复数个导体图案，再加上实施噪声对策，从而能够将部件配置在基板上的任意位置。
另外，在本实用新型中，因为改善了EMC噪声特性的多层印刷基板被用作电动助力转向装置用ECU的基板，所以改善了EMC噪声特性的多层印刷基板最适合用于在受到严格限制的车载空间里搭载了许多部件并需要优秀的噪声对策和高可靠性的电动助力转向装置用的ECU基板。
还有，在本实用新型中，通过利用四层或四层以上的多层基板来制作两种基板(其中，一种为右舵车用基板，另一种为左舵车用基板)，并在多层基板的各个层的布局上下功夫，即使是对与外部进行输入/ 输出的连接器部和电源周围的诸如噪声对策部件之类的部件也可以进行左右对称的部件布局(在被夹在多层基板的接地层间的空间描绘布线并通过贯通孔连接到部件搭载面的方法)。例如，通过用右舵车仕样进行基板的初期开发，再将因噪声抑制等而有实际成果的部件布局等的设计即时反馈到左舵车仕样，就可以达到这样一种效果，即，可以大幅度减少设计成本，同时作为别的基板尽管需要进行可靠性评价，但可以大幅度缩短基板的整个开发期间。
附图说明
图1是表示电动助力转向装置的概要的结构图。
图2是表示电动助力转向装置的控制系统的结构示例的结构框图。
图3是电动助力转向装置的半导体模块和控制部(包含ECU在内)的展开图。
图4(A)是用于ECU的印刷基板的俯视图。图4(B)是用于 ECU的印刷基板的侧视图。
图5是半导体模块的俯视图。
图6是表示将共模噪声滤波器安装到印刷基板上的安装示例的安装图。
图7是表示现有的共模噪声滤波器的布线示例的示意图。
图8是现有的共模噪声滤波器和现有的常模噪声滤波器的安装俯视图。
图9是用来说明现有技术的立体结构图。
图10是表示本实用新型的具有噪声抑制功能的多层印刷基板的概要结构的立体图，其只示出了复数个层(6个层)的导体图案。
图11是图10的导体图案部的俯视图。
图12(A)是表示图10的导体图案部的第一层的导体图案的图案俯视图；图12(B)是表示图10的导体图案部的第二层的导体图案的图案俯视图；图12(C)是表示图10的导体图案部的第三层的导体图案的图案俯视图；图12(D)是表示图10的导体图案部的第四层的导体图案的图案俯视图；图12(E)是表示图10的导体图案部的第五层的导体图案的图案俯视图；图12(F)是表示图10的导体图案部的第六层的导体图案的图案俯视图。
图13是本实用新型的具有噪声抑制功能的多层印刷基板的剖视结构图。
图14是表示通过交替地连接布线而形成的电容器的布线的面积与容积之间的关系的特性图。
图15是表示在交替地层叠布线的时候，布线宽度的相对于成为基准的布线宽度的增加程度与布线阻抗的下降率之间的关系的特性图。
图16(A)是表示现有基板的电源线的噪声抑制效果的波形图。图16(B)是表示本实用新型的加进了改善内容的基板的电源线的噪声抑制效果的波形图。图16(C)是表示现有基板的GND线的噪声抑制效果的波形图。图16(D)是表示本实用新型的加进了改善内容的基板的GND线的噪声抑制效果的波形图。
图17(A)是表示本实用新型的右舵车用形状布局的镜像配置示例的示意性俯视图。图17(B)是表示本实用新型的左舵车用形状布局的镜像配置示例的示意性俯视图。
图18是表示本实用新型的其他的实施方式的剖视结构图。
图19是表示本实用新型的其他的实施方式的剖视结构图。
图20是表示本实用新型的其他的实施方式的剖视结构图。
具体实施方式
在电动助力转向装置(EPS)中，在受到限制的车载空间里搭载了许多部件，并且，由于ECU被要求越发小型化，如图3所示，ECU 为二段结构，安装了发热量多的功率元件的功率基板经由散热材被设置在外壳，安装了诸如微型计算机、存储器之类的发热量比较少的部件的控制基板(印刷基板)被设置在上段一侧。还有，在控制基板上设有多数用于连接上下层基板的贯通孔，同时，电源端子台、电动机连接端子台和通信连接器之类被集中在非常有限的狭小的空间里，并且，诸如共模噪声滤波器、常模噪声滤波器之类的EMC(Electromagnetic Compatibility：电磁兼容性)噪声对策部件也被高效率地配置在基板上，有需要改善噪声特性的请求，同时还强烈要求确保部件布局的自由度。
在本实用新型中，通过基板采用一种多层印刷基板的结构，并考虑了诸如安装于多层印刷基板上的部件的极性、供应给部件的供给电源的极性等极性，以便提高布线图案的设计自由度。另外，采用一种呈直线状的图案结构，其可以回避因诸如作为EMC噪声对策部件的共模噪声滤波器、常模噪声滤波器之类的噪声对策部件搭载时的部件配置的制约等而造成的图案布线的迂回绕行，并且能够以最短路径的导体图案将第一段的噪声滤波器的输出端子连接到下一段的噪声滤波器的输入端子部。因此，不会受到由旁路电容器(寄生电容)等造成的线间噪声传播的影响，并能够设计理想的布线图案路径。还有，因为能够确保部件布局的自由度，并且还可以在噪声对策部件的垂直投影面积内结束布线处理，所以可以回避由起因于电感成分等的电磁诱导耦合造成的诱导性噪声的影响，通过噪声对策部件和由奇数层的导体图案和偶数层的导体图案形成的电容器，从而可以获得更进一步改善EMC噪声特性的效果。
在本实用新型中，在具有贯通孔的多层印刷基板中，通过交替地层叠通往组装部件的电源线(+)和GND线(－)的导体图案，以便在输入的电源线与GND线之间形成旁路电容器，通过确保组装部件的正下面(不超出部件设置范围的区域)的空间和扩充布线图案宽度，从而可以降低布线阻抗并提高降低噪声的效果。
另外，在本实用新型中，从噪声对策和故障保安的观点出发，在基板的平面方向，尽可能将电源线的导体图案配置在内侧，尽可能将 GND线的导体图案配置在外侧。特别是在将本实用新型的具有噪声抑制功能的多层印刷基板应用在电动助力转向装置用ECU基板的情况下，最适合用于在受到严格限制的车载空间里搭载了许多部件并需要优秀的噪声对策和高可靠性的电动助力转向装置。
下面，参照附图，以多层印刷基板为六层并具有将常模噪声滤波器配置在共模噪声滤波器的旁边的制约的场合为例，来详细说明本实用新型的具体的实施方式。还有，作为噪声对策部件，尽管以共模噪声滤波器和常模噪声滤波器为例，但为了将一次电源侧和二次电源侧分开并使其彼此互相绝缘，同样也可以适用于用变压器的正下面的线将基板的布线图案分开的场合。
图10是表示本实用新型的具有噪声抑制功能的多层印刷基板 120的噪声对策部的概要结构的立体图，图11是导体图案部的俯视图。图12(A)～图12(F)分别示出了构成导体图案部的6个层的导体图案，图13是通过多层印刷基板120的贯通孔的剖视结构图。
如图10和图13所示，多层印刷基板120由具有第一层导体图案 1201～第六层导体图案1206的六层基板构成，并具备配置于第二层导体图案1202与第三层导体图案1203之间的平板状绝缘性的第一基材 1210和配置于第四层导体图案1204与第五层导体图案1205之间的平板状绝缘性的第二基材1211。第二基材1211被配置在第一基材 1210的下方。还有，作为绝缘层的第一预浸布1220被以层叠方式设置在第一基材1210的上侧，作为绝缘层的第二预浸布1221被以层叠方式设置在第一基材1210的下侧与第二基材1211之间，第三预浸布1222被以层叠方式设置在第二基材1211的下侧。
还有，第一层导体图案1201被配置在第一预浸布1220的上表面，第二层导体图案1202被配置在第一基材1210的上表面，第三层导体图案1203被配置在第一基材1210的下表面，第四层导体图案1204 被配置在第二基材1211的上表面，第五层导体图案1205被配置在第二基材1211的下表面，第六层导体图案1206被配置在第三预浸布 1222的下表面。其结果是，奇数层(第一层、第三层、第五层)的导体图案1201、1203、1205和偶数层(第二层、第四层、第六层) 的导体图案1202、1204、1206夹着第一预浸布(绝缘层)1220、第一基材(绝缘层)1210、第二预浸布(绝缘层)1221、第二基材(绝缘层)1211、第三预浸布(绝缘层)1222沿上下方向(垂直方向) 被交替地配置。
在这里，奇数层的导体图案1201、1203、1205为GND(接地) 图案，并被连接到电源的GND线(－)；偶数层的导体图案1202、 1204、1206为电源图案，并被连接到电源的电源线(+)。通过沿上下方向连通的复数个贯通孔TH11A、TH11B来相互连接奇数层的导体图案1201、1203、1205；通过沿上下方向连通的复数个贯通孔 TH12A、TH12B来相互连接偶数层的导体图案1202、1204、1206。还有，贯通孔TH11A、TH11B和TH12A、TH12B用导电材料连接多层印刷基板120的上表面与下表面之间。
另外，如图10和图11所示，与导体图案1201～1206不同的别的呈长方形的第一层导体图案1201G～第六层导体图案1206G被配置在多层印刷基板120，其被配置成与导体图案1201～1206分开，并且大体上沿反方向呈直线状地延伸。尽管未在图中示出，第一层导体图案 1201G被配置在第一预浸布1220的上表面，第二层导体图案1202G 被配置在第一基材1210的上表面，第三层导体图案1203G被配置在第一基材1210的下表面，第四层导体图案1204G被配置在第二基材 1211的上表面，第五层导体图案1205G被配置在第二基材1211的下表面，第六层导体图案1206G被配置在第三预浸布1222的下表面。通过沿上下方向连通的贯通孔TH1来相互连接这些呈直线状的第一层导体图案1201G～第六层导体图案1206G，贯通孔TH1位于部件(共模噪声滤波器130)设置范围内。还有，第一层导体图案1201G～第六层导体图案1206G为GND图案，并被连接到GND线。
还有，如图10和图11所示，与导体图案1201～1206以及 1201G～1206G不同的别的呈长方形的第一层导体图案1201P～第六层导体图案1206P被配置在多层印刷基板120，其被配置成与导体图案 1201～1206以及1201G～1206G分开，并且沿着与导体图案1201～1206 大体上平行的右方向呈直线状地延伸。因为被配置成呈直线状，所以第一层导体图案1201P～第六层导体图案1206P是最短路径，从而可以降低阻抗。尽管未在图中示出，第一层导体图案1201P被配置在第一预浸布1220的上表面，第二层导体图案1202P被配置在第一基材 1210的上表面，第三层导体图案1203P被配置在第一基材1210的下表面，第四层导体图案1204P被配置在第二基材1211的上表面，第五层导体图案1205P被配置在第二基材1211的下表面，第六层导体图案1206P被配置在第三预浸布1222的下表面。通过沿上下方向连通的贯通孔TH2和TH3来相互连接这些呈直线状的第一层导体图案 1201P～第六层导体图案1206P，贯通孔TH2位于部件(共模噪声滤波器130)设置范围内，贯通孔TH3位于部件(常模噪声滤波器140) 设置范围内。还有，第一层导体图案1201P～第六层导体图案1206P 为电源图案，并被连接到电源线。
还有，具有与上述同样的层叠构造的第一层导体图案1201Q～第六层导体图案1206Q有半圆形状，并被配置成与第一层导体图案 1201P～第六层导体图案1206P的贯通孔TH3相对，第一层导体图案 1201Q～第六层导体图案1206Q的前端部的贯通孔TH4位于部件(常模噪声滤波器140)设置范围内。还有，第一层导体图案1201Q～第六层导体图案1206Q为电源图案，并被连接到电源线。
另外，如图10和图11所示，共模噪声滤波器130的扼流线圈 132的一端132A被连接到用于相互连接第一层导体图案1201P～第六层导体图案1206P的贯通孔TH2，扼流线圈132的另一端132B被连接到用于相互连接偶数层的导体图案1202、1204、1206的贯通孔 TH12A。还有，扼流线圈133的一端133A被连接到用于相互连接第一层导体图案1201G～第六层导体图案1206G的贯通孔TH1，扼流线圈133的另一端133B被连接到用于相互连接奇数层的导体图案 1201、1203、1205的贯通孔TH11A。还有，常模噪声滤波器140的一端的端子141被连接到TH3，常模噪声滤波器140的另一端的端子 142被连接到TH4。
就这样，除了用于进行端子连接的贯通孔以外，没有导体图案被布线在共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的垂直投影范围内，还有，布线的引出方向不交叉。因此，没有因寄生电容等而造成的平面性线间噪声传播的影响。
接下来，特别是参照图12(A)～图12(F)，对第一层导体图案 1201～第六层导体图案1206的结构进行说明。从电源、GND的两极到安装有部件的各个贯通孔，层叠奇数层的图案和偶数层的图案，以便使层叠位置变得相同从而使图案重叠起来，并且还使图案宽度变得相同。因为最上段的层和最下段的层均需要焊盘(应焊接的地方)，所以存在两极的图案，并且切口被设置在与中间层相反的层的贯通孔部。
首先，如图12(A)所示，第一层导体图案1201在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1201A，用于形成用来连接贯通孔 TH11B的区域的第一连接部1201B被形成为从该图案本体1201A的上部右端突出。用于形成用来与贯通孔TH12B绝缘的区域的第一切口1201D被形成在该第一连接部1201B的左侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH11A的区域的第二连接部1201C被形成在图案本体 1201A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH12A绝缘的区域的第二切口1201E也被形成在图案本体1201A的下部内侧。另外，第一层的第一切口1201D设有与被连接到与该第一层导体图案1201 相反的偶数层的导体图案1202、1204、1206的贯通孔TH12A相连接的第一焊盘1231。还有，第一层的第二切口1201E也设有与被连接到与该第一层导体图案1201相反的偶数层的导体图案1202、1204、 1206的贯通孔TH12B相连接的第一焊盘1231。
还有，如图12(B)所示，第二层导体图案1202在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1202A，用于形成用来连接贯通孔 TH12B的区域的第一连接部1203B被形成为从该图案本体1202A的上部左端突出。用于形成用来与贯通孔TH11B绝缘的区域的第一切口1202D被形成在该第一连接部1202B的右侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH12A的区域的第二连接部1202C被形成在图案本体 1202A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH11A绝缘的区域的第二切口1202E也被形成在图案本体1202A的下部内侧。
还有，第三层导体图案1203和第一层导体图案1201具有同一形状，如图12(C)所示，第三层导体图案1203在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1203A，用于形成用来连接贯通孔TH11B的区域的第一连接部1203B被形成为从该图案本体1203A的上部右端突出。用于形成用来与贯通孔TH12B绝缘的区域的第一切口1203D 被形成在该第一连接部1203B的左侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH11A的区域的第二连接部1203C被形成在图案本体1203A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH12A绝缘的区域的第二切口1203E也被形成在图案本体1203A的下部内侧。
还有，第四层导体图案1204和第二层导体图案1202具有同一形状，如图12(D)所示，第四层导体图案1204在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1204A，用于形成用来连接贯通孔TH12B的区域的第一连接部1204B被形成为从该图案本体1204A的上部左端突出。用于形成用来与贯通孔TH11B绝缘的区域的第一切口1204D 被形成在该第一连接部1204B的右侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH12A的区域的第二连接部1204C被形成在图案本体1204A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH11A绝缘的区域的第二切口1204E也被形成在图案本体1204A的下部内侧。
第五层导体图案1205、第一层导体图案1201和第三层导体图案 1203具有同一形状，如图12(E)所示，第五层导体图案1205在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1205A，用于形成用来连接贯通孔TH11B的区域的第一连接部1205B被形成为从该图案本体1205A的上部右端突出。用于形成用来与贯通孔TH12B绝缘的区域的第一切口1205D被形成在该第一连接部1205B的左侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH11A的区域的第二连接部1205C被形成在图案本体1205A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH12A 绝缘的区域的第二切口1205E也被形成在图案本体1205A的下部内侧。
还有，第六层导体图案1206、第二层导体图案1202和第四层导体图案1204具有同一形状，如图12(F)所示，第六层导体图案1206 在中央具备大致呈平行四边形状的图案本体1206A，用于形成用来连接贯通孔TH12B的区域的第一连接部1206B被形成为从该图案本体 1206A的上部左端突出。用于形成用来与贯通孔TH11B绝缘的区域的第一切口1206D被形成在该第一连接部1206B的右侧。还有，用于形成用来连接贯通孔TH12A的区域的第二连接部1206C被形成在图案本体1206A的下部内侧，同时，用于形成用来与贯通孔TH11A 绝缘的区域的第二切口1206E也被形成在图案本体1206A的下部内侧。另外，第六层的第一切口1206D设有与被连接到与该第六层导体图案1206相反的奇数层的导体图案1201、1203、1205的贯通孔 TH11A相连接的第二焊盘1232。还有，第六层的第二切口1206E也设有与被连接到与该第六层导体图案1206相反的奇数层的导体图案 1201、1203、1205的贯通孔TH11B相连接的第二焊盘1232。
在就这样被形成的第一层导体图案1201～第六层导体图案1206 中，从奇数层的导体图案1201、1203、1205中除去用于形成用来分别连接贯通孔TH11B和TH11A的所规定的区域的第一连接部 1201B、1203B、1205B以及第二连接部1201C、1203C、1205C和用于形成用来分别与贯通孔TH12B和TH12A绝缘的所规定的区域的第一切口1201D、1203D、1205D以及第二切口1201E、1203E、1205E 后而获得的部分(图12(A)、图12(C)、图12(E)中的点划线所围绕的部分)和从偶数层的导体图案1202、1204、1206中除去用于形成用来分别连接贯通孔TH12B和TH12A的所规定的区域的第一连接部1202B、1204B、1206B以及第二连接部1202C、1204C、1206C 和用于形成用来分别与贯通孔TH11B和TH11A绝缘的所规定的区域的第一切口1202D、1204D、1206D以及第二切口1202E、1204E、1206E 后而获得的部分(图12(B)、图12(D)、图12(F)中的点划线所围绕的部分)具有同一形状，同时，在上下方向被层叠以便使位置变得相同。因此，通过奇数层的导体图案1201、1203、1205和偶数层的导体图案1202、1204、1206来形成旁路电容器，从而可以减少布线阻抗并抑制噪声。
还有，因为奇数层的导体图案1201、1203、1205和偶数层的导体图案1202、1204、1206夹着第一预浸布(绝缘层)1220、第一基材(绝缘层)1210、第二预浸布(绝缘层)1221、第二基材(绝缘层) 1211、第三预浸布(绝缘层)1222沿上下方向被交替地配置，所以可以减少基板上的部件布局的制约，同时还可以减少用来形成基板上的旁路电容器的导体图案的面积。
就这样，在本实用新型的多层印刷基板120中，作为不能在正下面描绘布线的噪声对策部件的共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的布线图案呈平面状地被分开以便改善EMC噪声特性，同时，连接到共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的布线图案(1201P～1206P)具有呈直线状的形状和配置，并且，包含用于进行连接的贯通孔TH2和TH3在内的导体图案分别位于共模噪声滤波器 130和常模噪声滤波器140的投影范围内。在这种情况下，奇数层的 GND线和偶数层的电源线尽可能地增大布线图案宽度，同时，各自的布线被配置成彼此互不交叉并相互隔开一定间隔。还有，通过沿上下方向交替地配置奇数层的导体图案和偶数层的导体图案，就没有必要在共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的正下面布线导体图案，并且能够确保用于在共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的正下面组装其他的部件的空间。像ECU那样在部件空间受到严格限制的场合，如果不采用本实用新型的结构的话，则需要像图7那样布线，从而共模噪声滤波器130和常模噪声滤波器140的噪声抑制特性就会显著劣化。但通过采用本实用新型的结构，即使在布局制约苛刻的状况下，也可以回避在部件的正下面的布线，通过交替地层叠可以在电源线与GND线之间形成旁路电容器。另外，因为还可以增大布线，所以能够降低布线阻抗，从而噪声抑制效果变得非常明显。
此外，如上所述的第一层导体图案1201～第六层导体图案1206、第一层导体图案1201G～第六层导体图案1206G、第一层导体图案 1201P～第六层导体图案1206P和第一层导体图案1201Q～第六层导体图案1206Q均为导电体(例如铜)。还有，第一层导体图案1201、1201G、1201P和1201Q的厚度均为0.018mm左右；第二层导体图案 1202、1202G、1202P和1202Q的厚度均为0.035mm左右；第三层导体图案1203、1203G、1203P和1203Q的厚度均为0.035mm左右；第四层导体图案1204、1204G、1204P和1204Q的厚度均为0.035mm 左右；第五层导体图案1205、1205G、1205P和1205Q的厚度均为 0.035mm左右；第六层导体图案1206、1206G、1206P和1206Q的厚度均为0.018mm左右。另外，第一基材1210和第二基材1211的厚度均为0.2mm左右。还有，第一预浸布1220的厚度为0.2mm左右；第二预浸布1221的厚度为0.4mm左右；第三预浸布1222的厚度为 0.2mm左右。另外，如图13所示，阻焊膜1201A被以层叠方式设置在第一层导体图案1201的上表面，阻焊膜1206A被以层叠方式设置在第六层导体图案1206的下表面。包括阻焊膜1201A、1206A在内的多层印刷基板120整体的厚度为1.4mm左右。
接下来，参照图14，对通过交替地层叠布线(电源和接地)而形成的电容器(旁路电容器)的布线的面积与容量之间的关系进行说明。尽管通过交替地层叠布线图案来形成电容器，此时，通过下述式1来求出电容器的容量。
(式1)
式中，C为电容器的容量，k为变换系数，εr为基板材料的诱电率，A为被交替地层叠起来的布线图案的面积，d为层间的距离，n 为层数。
因为在上述式1中，当层数n增加时，容量C也增加，所以如图14所示，当增加层的层叠数时，容量C也增加。还有，因为在上述式1中，当被交替地层叠起来的布线图案的面积A增加时，容量C 也增加，所以如图14所示，布线面积越增加，容量C也越增加。
还有，参照图15，对在交替地层叠布线图案的时候，布线图案宽度的相对于成为基准的基准布线图案宽度的增加程度与布线阻抗的下降率之间的关系进行说明。通过下述式2来求出在相对于成为基准的基准布线图案宽度增加了布线图案宽度的时候，增加的布线图案宽度相对于基准布线图案宽度的阻抗的比例。
(式2)
式中，Rdif为增加的布线图案宽度相对于基准布线图案宽度的阻抗的比例，εr为基板材料的诱电率，W1为成为基准的布线图案宽度， W2为增加的布线图案宽度，T为布线图案的厚度，H为电介质材料的厚度。
如图15所示，当增加的布线图案宽度相对于基准布线图案宽度的比变大时，增加的布线图案宽度相对于基准布线图案宽度的阻抗的比例下降。因此，越增加布线图案宽度，布线图案的阻抗就越减少。
图16(A)～图16(D)为表示本实用新型的多层印刷基板的噪声抑制效果的结果，图16(A)和图16(B)都是关于电源线的结果，图16(C)和图16(D)都是关于GND线的结果。也就是说，图16 (A)为现有基板的电源线的噪声水平，通过基于本实用新型的图案配置等，如图16(B)所示那样，可以看到大约6dB的改善。还有，图16(C)为现有基板的GND线的噪声水平，通过基于本实用新型的图案配置等，如图16(D)所示那样，可以看到大约4.6dB的改善。
在上述的实施方式中，通过增加沿上下方向被层叠起来的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的布线宽度，可以进一步减少布线阻抗，同时还可以进一步抑制噪声。还有，根据本实施方式的多层印刷基板120，可以在被设置在用来与奇数层的顶层的贯通孔TH12B绝缘的所规定的区域的焊盘1231对所规定的极性的导体进行焊接，还可以在被设置在用来与偶数层的底层的贯通孔TH11B绝缘的所规定的区域的焊盘1232对相反极性的导体进行焊接。在奇数层的导体图案和偶数层的导体图案中，形状相同并沿上下方向重叠起来的部分 (图12(A)～图12(F)中的点划线所围绕的部分)的宽度X越宽并且其长度Y越长，布线面积就越增加，从而对降低布线阻抗来说是有效的。还有，为了防止导电率下降，优选地，在奇数层的导体图案1201、1203、1205中的连接部1201B、1203B、1205B与连接部 1201C、1203C、1205C之间的部分(图12(A)中的用Y1示出的部分)和偶数层的导体图案1202、1204、1206中的连接部1202B、1204B、 1206B与连接部1202C、1204C、1206C之间的部分均不设置贯通孔。
在本实用新型中，通过将如上所述的具有噪声抑制功能的多层基板用作ECU基板，使得可以将控制电路的电源线、电路图案等的配置设为镜像配置(左舵车的ECU基板的图案和右舵车的ECU基板的图案呈线对称关系)，从而可以减少设计左舵车和右舵车所需的时间，并且还可以抑制EMC耐受性的恶化。
在本实用新型中，通过利用四层或四层以上的多层基板来制作两种基板(其中，一种为右舵车用基板，另一种为左舵车用基板)，并在多层基板的各个层的布局上下功夫，即使是对进行与外部的信号等的输入/输出的信号连接器部和电源周围的诸如噪声对策部件之类的部件也可以进行左右对称的部件布局(在被夹在多层基板的接地层间的空间描绘布线并通过贯通孔连接到部件搭载面的方法)。例如，通过用右舵车仕样进行基板的初期开发，再将因噪声抑制等而有实际成果的部件布局等的设计即时反馈到左舵车仕样，使得可以大幅度减少设计成本，同时作为别的基板尽管需要进行可靠性评价，但可以大幅度缩短基板的整个开发期间。
图17(A)是将本实用新型的电动助力转向装置用ECU基板应用到右舵车时的基板的示意性俯视图。图17(B)是将本实用新型的电动助力转向装置用ECU基板应用到左舵车时的基板的示意性俯视图。
如图17(A)所示，右舵车用ECU基板设有用于从装置一侧的电源连接器向被组装在基板上的电路、部件等进行供电的连接器部，该连接器部具有可以安装或拆卸电源连接器的结构。诸如用于进行供电的电源电路图案、用于电连接电路、部件间等的布线图案、诸如噪声滤波器等的噪声对策部件、用于检测出扭矩检测值和车速的接口 (IF)电路、由微型计算机(MPU或类似装置)构成的用于运算出各种指令值的运算处理单元、该运算处理单元输出的PWM信号所驱动的逆变器、用于进行与CAN的通信的通信处理电路之类的电路部件被组装在基板上。打阴影线的箭头表示电源(+)的连接关系，横条纹的箭头表示GND(－)的连接关系。另外，尽管如图17(B) 所示的左舵车用ECU基板也具有与如图17(A)所示的右舵车用ECU 基板同样的电路结构，从与外部进行输入/输出的连接器部到噪声对策部件的电路部分被配置成镜像配置。也就是说，右舵车用基板和左舵车用基板的形状布局被形成为相对于电源连接器的拆卸方向互相以镜像配置(线对称)方式来配置。
因为这是通过在多层基板的形状布局上下功夫才实现的，所以可以基本上不用改变关于右舵车的有实际成果的布局设计，便可以在左舵车中继承关于右舵车的有实际成果的布局设计，从而可以大幅度缩短设计期间。
接下来，参照图18～图20对多层印刷基板的变形实施例进行说明。图18是多层印刷基板120的第一变形实施例的剖视示意图，图 19是多层印刷基板120的第二变形实施例的剖视示意图，图20是多层印刷基板120的第三变形实施例的剖视示意图。
如图18所示的印刷基板120B为具有第一层导体图案151～第十六层导体图案166的十六层基板。第一层导体图案151～第十六层导体图案166夹着绝缘层171～185依次被配置。还有，第一层导体图案 151～第十六层导体图案166中的上侧八层的导体图案151～158适用与如图13所示的印刷基板120同样的结构。也就是说，通过第一贯通孔(未在图中示出)来相互连接上侧八层中的奇数层的导体图案151、 153、155、157，并且，通过第二贯通孔(未在图中示出)来相互连接上侧八层中的偶数层的导体图案152、154、156、158。
还有，从上侧八层中的奇数层的导体图案151、153、155、157 中除去用来连接第一贯通孔的所规定的区域和用来与第二贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分和从偶数层的导体图案152、154、 156、158中除去用来连接第二贯通孔的所规定的区域和用来与第一贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分具有同一形状，同时，在上下方向被层叠以便使位置变得相同。因此，通过奇数层的导体图案151、153、155、157和偶数层的导体图案152、154、156、158来形成电容器，从而可以减少布线阻抗并抑制噪声。
接下来，如图19所示的印刷基板120C为具有第一层导体图案 151～第十六层导体图案166的十六层基板。第一层导体图案151～第十六层导体图案166夹着绝缘层171～185依次被配置。还有，第一层导体图案151～第十六层导体图案166中的中间八层的导体图案155～162适用与如图13所示的印刷基板120同样的结构。也就是说，通过第一贯通孔(未在图中示出)来相互连接中间八层中的奇数层的导体图案155、157、159、161，并且，通过第二贯通孔(未在图中示出)来相互连接中间八层中的偶数层的导体图案156、158、160、 162。
还有，从中间八层中的奇数层的导体图案155、157、159、161 中除去用来连接第一贯通孔的所规定的区域和用来与第二贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分和从偶数层的导体图案156、158、 160、162中除去用来连接第二贯通孔的所规定的区域和用来与第一贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分具有同一形状，同时，在上下方向被层叠以便使位置变得相同。因此，通过奇数层的导体图案 155、157、159、161和偶数层的导体图案156、158、160、162来形成电容器，从而可以减少布线阻抗并抑制噪声。
另外，如图20所示的印刷基板120D为具有第一层导体图案151～第十六层导体图案166的十六层基板。第一层导体图案151～第十六层导体图案166夹着绝缘层171～185依次被配置。还有，第一层导体图案151～第十六层导体图案166中的下侧六层的导体图案161～166 适用与如图13所示的印刷基板120同样的结构。也就是说，通过第一贯通孔(未在图中示出)来相互连接下侧六层中的奇数层的导体图案161、163、165，并且，通过第二贯通孔(未在图中示出)来相互连接下侧六层中的偶数层的导体图案162、164、166。
还有，从下侧六层中的奇数层的导体图案161、163、165中除去用来连接第一贯通孔的所规定的区域和用来与第二贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分和从偶数层的导体图案162、164、166中除去用来连接第二贯通孔的所规定的区域和用来与第一贯通孔绝缘的所规定的区域后而获得的部分具有同一形状，同时，在上下方向被层叠以便使位置变得相同。因此，通过奇数层的导体图案161、163、 165和偶数层的导体图案162、164、166来形成电容器，从而可以减少布线阻抗并抑制噪声。
尽管如上所述那样对本实用新型的实施方式进行了说明，但本实用新型的实施方式并不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型要旨的范围内，可以进行各种变更和改良。例如，尽管多层印刷基板在如图10～图13所示的实施例中是由六层基板来构成的，还有，在如图 18～图20所示的实施例中是由十六层基板来构成的，但本实用新型的多层印刷基板并不限于此，本实用新型的多层印刷基板只要由至少四层或四层以上的基板来构成就可以了。另外，具有同一形状并在上下方向被层叠以便使位置变得相同的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的合计层数并不限于六层和八层，可以为任意的偶数的层数。因为通过改变具有同一形状并在上下方向被层叠以便使位置变得相同的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的合计层数可以调整布线阻抗，所以可以根据作为目标的噪声调整值来决定该被层叠起来的导体图案的层数。
还有，在上述实施方式中，尽管用来分别与贯通孔TH12B和 TH12A绝缘的所规定的区域为被形成在奇数层的导体图案上的切口 1201D、1203D、1205D以及1201E、1203E、1205E，但也可以为被形成在奇数层的导体图案上的孔。同样地，尽管用来分别与贯通孔TH11B和TH11A绝缘的所规定的区域为被形成在偶数层的导体图案上的切口1202D、1204D、1206D以及1202E、1204E、1206E，但也可以为被形成在偶数层的导体图案上的孔。
附图标记说明
1 转向盘(方向盘)
2 柱轴(转向轴或方向盘轴)
10 扭矩传感器
12 车速传感器
14 转向角传感器
20 电动机
50 CAN
51 非CAN
100 控制单元(ECU)
101 点火电压监视单元
110 控制运算单元
111 栅极驱动单元
112 逆变器(电力供给部)
113 遮断装置
114 电流检测电路
120A 控制基板(印刷基板)
120、120B～120D 多层印刷基板
122a～122c、204a～204d、221a、221b 安装螺丝
130 共模噪声滤波器
131 铁氧体磁芯
132、133 扼流线圈
140 常模噪声滤波器
200 半导体模块
201 功率基板
205 正极端子
205A 电源线
206 负极端子
206A 接地(GND)线
207 表面组装部件
210 外壳
212 模块载置部
213 电力及信号用连接器组装部
214 三相输出用连接器组装部
220 电力及信号用连接器
230 三相输出用连接器
240 盖
300 电源(GND)层

Claims (16)

1.一种电动助力转向装置用ECU基板，其将部件安装在分别夹着绝缘层沿上下方向交替地层叠至少四层或四层以上的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的多层印刷基板上，并进行驱动控制以便利用电动机的旋转力向车辆的转向机构施加转向辅助力，其特征在于：
具有这样的结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔来连接所述奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔来连接所述偶数层的导体图案，并且，所述奇数层的导体图案或所述偶数层的导体图案的一方构成被连接到电源线的电源导体图案，另一方的导体图案构成被连接到GND线的GND导体图案，
噪声对策部件的复数个端子经由第三贯通孔被分别安装在所述奇数层的顶层，所述噪声对策部件的复数个端子经由所述第三贯通孔被连接到所述电源导体图案和所述GND导体图案，同时，在所述噪声对策部件的垂直投影范围内所述电源导体图案和所述GND导体图案被分开，并且，在所述垂直投影范围内不交叉，
在所述ECU基板的平面方向，所述电源导体图案尽可能被配置在内侧，所述GND导体图案尽可能被配置在外侧，
通过由所述噪声对策部件和所述电源导体图案以及所述GND导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：所述噪声对策部件为共模噪声滤波器或常模噪声滤波器，或者是所述共模噪声滤波器和所述常模噪声滤波器。
3.根据权利要求1所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来与所述奇数层的顶层的所述第二贯通孔绝缘的第一区域设有与所述第二贯通孔相连接的第一焊盘，用来与所述偶数层的底层的所述第一贯通孔绝缘的第二区域设有与所述第一贯通孔相连接的第二焊盘。
4.根据权利要求2所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来与所述奇数层的顶层的所述第二贯通孔绝缘的第一区域设有与所述第二贯通孔相连接的第一焊盘，用来与所述偶数层的底层的所述第一贯通孔绝缘的第二区域设有与所述第一贯通孔相连接的第二焊盘。
5.根据权利要求1所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
6.根据权利要求2所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
7.根据权利要求3所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
8.根据权利要求4所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
9.一种电动助力转向装置用ECU基板，其将部件安装在分别夹着绝缘层沿上下方向交替地层叠至少四层或四层以上的奇数层的导体图案和偶数层的导体图案的多层印刷基板上，可以安装或拆卸电源连接器，并进行驱动控制以便利用电动机的旋转力向车辆的转向机构施加转向辅助力，其特征在于：
具有这样的结构，即，通过沿上下方向连通的第一贯通孔来连接所述奇数层的导体图案，通过沿上下方向连通的第二贯通孔来连接所述偶数层的导体图案，并且，所述奇数层的导体图案或所述偶数层的导体图案的一方构成被连接到电源线的电源导体图案，另一方的导体图案构成被连接到GND线的GND导体图案，
噪声对策部件的复数个端子经由第三贯通孔被分别安装在所述奇数层的顶层，所述噪声对策部件的复数个端子经由所述第三贯通孔被连接到所述电源导体图案和所述GND导体图案，同时，在所述噪声对策部件的垂直投影范围内所述电源导体图案和所述GND导体图案被分开，并且，在所述垂直投影范围内不交叉，
通过由所述噪声对策部件和所述电源导体图案以及所述GND导体图案形成的电容器来改善EMC噪声特性，
并且，相对于所述电源连接器的拆卸方向互相以镜像配置方式形成右舵车用多层基板以及左舵车用多层基板的所述电源导体图案以及所述GND导体图案的形状布局。
10.根据权利要求9所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：所述噪声对策部件为共模噪声滤波器或常模噪声滤波器，或者是所述共模噪声滤波器和所述常模噪声滤波器。
11.根据权利要求9所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来与所述奇数层的顶层的所述第二贯通孔绝缘的第一区域设有与所述第二贯通孔相连接的第一焊盘，用来与所述偶数层的底层的所述第一贯通孔绝缘的第二区域设有与所述第一贯通孔相连接的第二焊盘。
12.根据权利要求10所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来与所述奇数层的顶层的所述第二贯通孔绝缘的第一区域设有与所述第二贯通孔相连接的第一焊盘，用来与所述偶数层的底层的所述第一贯通孔绝缘的第二区域设有与所述第一贯通孔相连接的第二焊盘。
13.根据权利要求9所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
14.根据权利要求10所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
15.根据权利要求11所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
16.根据权利要求12所述的电动助力转向装置用ECU基板，其特征在于：用来分别与所述第一贯通孔和所述第二贯通孔绝缘的绝缘区域为被设置在所述奇数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔，为被设置在所述偶数层的所述电源导体图案和所述GND导体图案上的切口或孔。
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