JP2010177377A - 実装基板、及び該実装基板のノイズ対策方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続配線による実装面積の低減、及び実装基板のＥＭＩ及びＥＭＳの変動が抑制された実装基板を提供する。
【解決手段】マイコン及び電子素子が実装された実装基板であって、マイコンと電子素子とを接続する配線パターンの途中に、ノイズ対策用の受動素子を搭載する対をなすランドが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノイズ対策用の受動素子の実装が容易な実装基板、及び該実装基板のノイズ対策方法に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、ノイズ対策用の素子を追加する領域内に、バイパスコンデンサ（ノイズ対策用の素子）を搭載するためのコンデンサ搭載パッド（ランド）と、電源及びグランドに各々が接続された貫通ビアと、が形成された実装基板が提案されている。これにより、ＥＭＣ（電磁両立性）試験後、ノイズ対策の必要に応じて、ランドにバイパスコンデンサを接合し、該バイパスコンデンサを貫通ビアに接続することができるようになっている。

特開平１１−６８２８５号公報

ところで、特許文献１に示される実装基板のランドと配線パターンとを電気的に接続するためには、ジャンパ線などの接続配線によってランドと配線パターンとを接続しなくてはならない。これにより、接続配線の形成面積の分、実装基板の実装面積が低減する、という問題があった。

また、新たに設けられた接続配線を流れる電流によって、実装基板のＥＭＩ（電磁妨害）及びＥＭＳ（電磁感受性）が変動する虞がある。これにより、接続配線とバイパスコンデンサを設ける前に行ったＥＭＣ試験の評価を踏まえて、バイパスコンデンサを追加した場合のノイズ対策の効果を評価することができない、という問題が生じる虞がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、接続配線による実装面積の低減、及び実装基板のＥＭＩ及びＥＭＳの変動が抑制された実装基板を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、マイコン及び電子素子が実装された実装基板であって、マイコンと電子素子とを接続する配線パターンの途中に、ノイズ対策用の受動素子を搭載する対をなすランドが設けられていることを特徴する。

このように本発明によれば、配線パターンの途中に、対をなすランドが設けられている。したがって、ランドと配線パターンとが分離された構成と比べて、ランドと配線パターンとを電気的に接続する接続配線の形成面積の分、実装面積の低減が抑制される。また、接続配線を流れる電流による、実装基板のＥＭＩ（電磁妨害）及びＥＭＳ（電磁感受性）の変動が抑制される。したがって、受動素子を搭載する前に行ったＥＭＣ試験の評価を踏まえて、受動素子を追加した場合のノイズ対策の効果を評価することができる。

また、上記したように、配線パターンにランドが予め設けられている。したがって、実装基板にランドが設けられていない構成とは異なり、ＥＭＣ試験後、ランド（受動素子）を設けるために、配線パターンの配置を変更しなくとも良い。ノイズ対策として、ランド間の配線パターンを除去し、ランドに受動素子を接合することで、配線パターンの配置を変更せずに、ランド間の抵抗値を変更することができる。これにより、配線パターンの配置の変更による実装基板のＥＭＩ及びＥＭＳの変動が抑制される。したがって、受動素子を搭載する前に行ったＥＭＣ試験の評価を踏まえて、受動素子を追加した場合のノイズ対策の効果を評価することができる。

請求項２に記載のように、対をなすランドが、配線パターンに複数設けられた構成が好ましい。これによれば、ノイズ対策に応じて、配線パターンに複数の受動素子を搭載することができる。

請求項３に記載のように、対をなすランドは、配線パターンにおけるマイコン側に設けられた構成が好ましい。これによれば、配線パターンにおけるマイコン側とは反対側、すなわち電子素子側に対をなすランドが設けられ、該ランドに受動素子が搭載された構成と比べて、マイコンと受動素子との間の配線パターンの長さを短くすることができる。これにより、実装基板に搭載された電子素子や配線を流れる電流が出す電磁波、若しくは外部から実装基板に入力される電磁波によるノイズが、マイコンと受動素子との間の配線パターンにのることが抑制され、マイコンに流入しようとするノイズを低減することができる。

なお、上記した構成の場合、搭載された受動素子と電子素子との間の配線パターンの長さが長くなるので、受動素子と電子素子との間の配線パターンにノイズがのり易くなる。しかしながら、この受動素子と電子素子との間の配線パターンにのったノイズは、受動素子を介してマイコンに流入される。したがって、マイコンにノイズが流入される前に、ノイズの電圧レベルを受動素子によって低減することができる。これにより、ノイズによって、マイコンに誤作動が生じることが抑制された構成となっている。

請求項４に記載のように、受動素子としては、抵抗を採用することができる。これによれば、配線パターンに生じたノイズの電圧レベルを、抵抗の電圧降下によって、低減することができる。

請求項５に記載のように、受動素子としては、コンデンサを採用することができる。交流電流に対して、コンデンサは一種の抵抗として振舞う。したがって、交流電流が流れる配線パターンにコンデンサを搭載することで、配線パターンに生じたノイズの電圧レベルを、コンデンサの電圧降下によって、低減することができる。

なお、請求項６〜１０いずれかに記載の発明の作用効果は、請求項１〜５いずれかに記載の発明の作用効果と同様なので、その記載を省略する。

第１実施形態に係る実装基板の概略構成を示す回路図である。 配線パターンの一部が削除された状態を示す回路図である。 抵抗がランドに搭載された状態を示す部分断面図である。 実装基板の変形例を示す回路図である。

以下、本発明を、特許請求の範囲に記載の電子素子をスイッチに適用し、特許請求の範囲に記載の受動素子を抵抗に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る実装基板の概略構成を示す回路図である。図２は、配線パターンの一部が削除された状態を示す回路図である。図３は、抵抗がランドに搭載された状態を示す部分断面図である。なお、図１及び図２においては、本発明の特徴部分を強調するために、実装基板１００に実装される他の電子素子を省略している。

図１に示すように、実装基板１００には、マイコン１０と、該マイコン１０によって開閉制御されるスイッチ２０とが実装され、それぞれが、配線パターン３０を介して電気的に接続されている。

配線パターン３０のマイコン１０側には、ノイズ対策用の抵抗５０を搭載する、対をなすランド４０が設けられており、該ランド４０は、第１ランド４１と第２ランド４２とを有する。第１ランド４１及び第２ランド４２それぞれは、マイコン１０とスイッチ２０とに電流を流す機能を果たす配線パターン３０の一部と、電流を流すのに不要なダミーパターン３１と、を有している。図１に示すように、ランド４０は、配線パターン３０と比べて、ダミーパターン３１の分線幅が拡幅されており、第１ランド４１と第２ランド４２は、配線パターン３０にて直列接続された構成となっている。

次に、実装基板１００のノイズ対策方法を説明する。先ず、図２に示すように、第１ランド４１と第２ランド４２との間の配線パターン３０をカッターなどによって除去し、マイコン１０とスイッチ２０とを電気的に絶縁する。以上が、特許請求の範囲に記載の除去工程に相当する。

除去工程後、図３に示すように、第１ランド４１及び第２ランド４２に、抵抗５０に接続されたリード５１を半田などによって接合し、マイコン１０とスイッチ２０とを抵抗５０を介して電気的に接続する。以上が、特許請求の範囲に記載の接合工程に相当する。

以上の工程を経ることで、第１ランド４１と第２ランド４２との間の抵抗値を、第１ランド４１と第２ランド４２との間の配線パターン３０の抵抗値から、抵抗５０の抵抗値とリード５１の抵抗値との和に変更することができる。これにより、配線パターン３０の配置を変更することなく、第１ランド４１と第２ランド４２との間の抵抗値を高めることができる。

次に、本実施形態に係る実装基板１００の作用効果を説明する。上記したように、配線パターン３０にランド４０が設けられている。したがって、本実施形態に係る実装基板１００は、ランドと配線パターンとが分離された実装基板と比べて、ランドと配線パターンとを電気的に接続する、ジャンパ線などの接続配線の形成面積の分、実装面積の低減が抑制された実装基板となっている。また、接続配線を流れる電流による、実装基板１００のＥＭＩ及びＥＭＳの変動が抑制される。したがって、抵抗５０を搭載する前に行ったＥＭＣ試験の評価を踏まえて、抵抗５０を追加した場合のノイズ対策の効果を評価することができる。

また、上記したように、配線パターン３０にランド４０が設けられているので、実装基板にランドが設けられていない構成とは異なり、ＥＭＣ試験後、ランド４０（抵抗５０）を設けるために、配線パターン３０の配置を変更しなくとも良い。ノイズ対策として、第１ランド４１と第２ランド４２との間の配線パターン３０を除去し、第１ランド４１及び第２ランド４２に抵抗５０を接合することで、配線パターン３０の配置を変更せずに、第１ランド４１と第２ランド４２との間の抵抗値を変更することができる。これにより、配線パターン３０の変更による実装基板１００のＥＭＩ（電磁妨害）及びＥＭＳ（電磁感受性）の変動が抑制される。したがって、抵抗５０を搭載する前に行ったＥＭＣ試験の評価を踏まえて、抵抗５０を追加した場合のノイズ対策の効果を評価することができる。

また、本実施形態では、対をなすランド４０が、配線パターン３０のマイコン１０側に形成されている。したがって、本実施形態に係る実装基板１００は、配線パターンのマイコン側とは反対側、すなわちスイッチ側に対をなすランドが設けられ、該ランドに抵抗が実装された実装基板と比べて、マイコン１０と抵抗５０との間の配線パターン３０の長さが短くなっている。これにより、実装基板１００に搭載された電子素子や配線を流れる電流が出す電磁波、若しくは外部から実装基板１００に入力される電磁波によるノイズが、マイコン１０と抵抗５０との間の配線パターン３０にのることを抑制し、マイコン１０に流入しようとするノイズを低減することができる。なお、上記した構成の場合、搭載された抵抗５０とスイッチ２０との間の配線パターン３０の長さが長くなるので、抵抗５０とスイッチ２０との間の配線パターン３０にノイズがのり易くなる。しかしながら、この抵抗５０とスイッチ２０との間の配線パターン３０にのったノイズの電圧レベルは、マイコン１０に流入する前に、抵抗５０によって低減される。したがって、マイコン１０にノイズが流入される前に、ノイズの電圧レベルを抵抗５０によって低減することができる。これにより、実装基板１００は、ノイズによって、マイコン１０に誤作動が生じることが抑制された実装基板ともなっている。

なお、本実施形態に係る実装基板１００は、例えば車両の表示パネルなどに適用することができる。実装基板１００が表示パネルに適用される場合、図１に示される、配線パターン３０における電源とスイッチ２０との間にＬＥＤが実装され、スイッチ２０の開閉によって、ＬＥＤの点灯が制御される。このような構成の場合、マイコン１０は、図示しないＩ／Ｏ回路から入力される点灯指示信号にしたがって、スイッチ２０に駆動信号を入力するか否かを決定する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、配線パターン３０におけるマイコン１０側にランド４０が設けられる例を示した。しかしながら、ランド４０は、配線パターン３０の途中に設けられていれば良く、上記例に限定されない。

本実施形態では、図１に示すように、配線パターン３０に、ランド４０が一組設けられた例を示した。しかしながら、配線パターン３０に設けられるランド４０の数は上記例に限定されず、例えば図４に示すように、配線パターン３０に、二組のランド４０が設けられた構成を採用することもできる。図４は、実装基板の変形例を示す回路図である。

本実施形態では、電子素子として、スイッチ２０を採用した例を示した。しかしながら、電子素子としては上記例に限定されず、例えばコネクタを採用することもできる。

本実施形態では、受動素子として、抵抗５０を採用した例を示した。しかしながら、配線パターン３０において、交流電流が流れる部位に設けられたランド４０に、受動素子としてコンデンサを搭載することも可能である。コンデンサは、交流電流に対して一種の抵抗として振舞うので、配線パターン３０に生じたノイズの電圧レベルを、コンデンサの電圧降下によって低減することができる。

本実施形態では、除去工程後に接合工程を行う例を示した。しかしながら、接合工程後に除去工程を行っても良い。

１０・・・マイコン
２０・・・スイッチ
３０・・・配線パターン
３１・・・ダミーパターン
４０・・・ランド
４１・・・第１ランド
４２・・・第２ランド
５０・・・抵抗
１００・・・実装基板

Claims (10)

1. マイコン及び電子素子が実装された実装基板であって、
   前記マイコンと前記電子素子とを接続する配線パターンの途中に、ノイズ対策用の受動素子を搭載する対をなすランドが設けられていることを特徴とする実装基板。
2. 対をなす前記ランドは、前記配線パターンに複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
3. 対をなす前記ランドは、前記配線パターンにおける前記マイコン側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の実装基板。
4. 前記受動素子は抵抗であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の実装基板。
5. 前記受動素子はコンデンサであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の実装基板。
6. マイコン及び電子素子が実装され、前記マイコンと前記電子素子とを接続する配線パターンの途中に、ノイズ対策用の受動素子を搭載する対をなすランドが設けられた実装基板のノイズ対策方法であって、
   対をなす前記ランド間の配線パターンを除去する除去工程と、
   前記ランドに前記受動素子を接合する接合工程と、を備えることを特徴とする実装基板のノイズ対策方法。
7. 対をなす前記ランドは、前記配線パターンに複数設けられていることを特徴とする請求項６に記載の実装基板のノイズ対策方法。
8. 対をなす前記ランドは、前記配線パターンにおける前記マイコン側に設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の実装基板のノイズ対策方法。
9. 前記受動素子は抵抗であることを特徴とする請求項６〜８いずれか１項に記載の実装基板のノイズ対策方法。
10. 前記受動素子はコンデンサであることを特徴とする請求項６〜９いずれか１項に記載の実装基板のノイズ対策方法。

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