JP2011061044A - 多層基板のサージ除去構造および車載用電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 多層基板に実装される電子部品を外来のサージから保護し、かつ多層基板を小形化することができる多層基板のサージ除去構造および車載用電子機器を提供する。
【解決手段】 多層基板２１は、端子接続部２９、外部接続部２８、接地電位部２７、第１電極部２４を含む。外部接続部２８と端子接続部２９とは、第１面方向Ｘに間隔ΔＬ４をあける。外部接続部２８は、第１電極部２４に接続される。第１電極部２４と接地電位部２７とは、厚み方向Ｚに間隔ΔＬ４よりも小さい間隔ΔＬ５をあける。外部接続部２８に入力された外来のサージは、外部接続部２８から第１電極部２４に進み、さらに第１電極部２４から接地電位部２７に放電される。多層基板２１は、端子接続部２９に接続される電子部品３５を、外来のサージから保護することができる。また第１電極部２４を多層基板２１内に形成するので、多層基板２１を小形化することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、外部から多層基板に侵入するサージによって多層基板に実装される電子部品の誤動作および破壊などを防止することができる多層基板のサージ除去構造および車載用電子機器に関する。

車両に搭載される車載用電子機器は、設置面積の制約などによって小形化が求められている。車載用電子機器内の基板には、複数の電子部品、たとえば集積回路（Integrated
Circuit：略称「ＩＣ」）、コネクタ、抵抗素子およびコンデンサなどが、基板の面方向に近接して実装される。

図１は、第１の従来技術に係る車載用電子機器１の断面図である。車載用電子機器１は、コネクタ２と、コネクタ端子３と、ＩＣ４と、基板５と、筐体６とを備える。基板５を小形化するために、基板５にはコネクタ端子３とＩＣ４とが、基板５の面方向に間隔ΔＬ１をあけて、近接して実装されている。

車載用電子機器１は、コネクタ２を介して図示しない外部機器と電気的に接続される構成であるので、外部で発生したサージがコネクタ２に入力されることがある。サージとは、短時間内に激しく動揺する電圧のことであり、静電気放電（Electrostatic Discharge：略称「ＥＳＤ」）などによって発生する。コネクタ２に入力されたサージは、コネクタ２からコネクタ端子３に伝わり、さらにコネクタ端子３からコネクタ端子３に近接するＩＣ４に放電されることがある。ＩＣ４などの電子部品は、サージが伝わると動作不良を起こす、または破壊することがある。

図２は、第２の従来技術に係る有機ＥＬモジュール１１の断面図である。第２の従来技術である特許文献１に記載の有機ＥＬモジュール１１は、基板１２と、内部封止体１３と、外部封止体１４と、電子部品である回路素子１５と、有機ＥＬ構造体１６と、電磁シールド１７と、グランドパターン１８とを備える。電磁シールド１７は、接地されるグランドパターン１８に電気的に接続されているので、サージおよびノイズを遮断することができる。ノイズとは、サージよりも低電圧かつ高周波の過電圧のことをいう。電磁シールド１７は、回路素子１５と有機ＥＬ構造体１６との間に配置される。これによって、電磁シールド１７は、有機ＥＬ構造体１６から発生するノイズが、回路素子１５に入力されることを防止する。

特開２０００−４８９５２号公報

しかし、特許文献１に記載の電磁シールド１７は、図１に示した車載用電子機器１のように、基板５上に複数の電子部品が面方向に近接して実装されている場合、すなわち電子部品間に電磁シールド１７を設置する領域がない場合に、電子部品をサージから保護することができない。

また、特許文献１に記載の有機ＥＬモジュール１１は、基板１２上に電磁シールド１７を実装する構成であるので、基板１２の面積および体積が増大する。したがって、特許文献１に記載の電磁シールド１７を用いる構成では、基板１２を小形化することができない。

本発明の目的は、多層基板に実装される電子部品を外来のサージから保護し、かつ多層基板を小形化することができる多層基板のサージ除去構造および車載用電子機器を提供することである。

本発明（１）は、多層基板に設けられる複数の配線層のうち第１の配線層を構成する配線の一部によって構成され、前記多層基板に実装される電子部品の端子に電気的に接続される端子接続部と、
前記端子接続部との間に多層基板の面方向に予め定める第１の間隔をあけて、前記配線の一部とは異なる前記配線の他の一部によって構成される外部接続部であって、前記多層基板外の外部機器と接続するための入出力部品の端子に電気的に接続される外部接続部と、
前記第１の配線層とは異なる第２の配線層を構成する配線の一部によって構成され、接地される接地電位部と、
前記接地電位部との間に前記第１の間隔よりも小さい予め定める第２の間隔を多層基板の厚み方向にあけて形成され、前記外部接続部に電気的に接続される電極部とを含むことを特徴とする多層基板のサージ除去構造である。
また本発明（３）は、前記多層基板のサージ除去構造を備える車載用電子機器である。

本発明（１）によれば、多層基板のサージ除去構造は、端子接続部と、外部接続部と、接地電位部と、電極部とを含んで構成される。端子接続部は、多層基板に設けられる複数の配線層のうち第１の配線層を構成する配線の一部によって構成される。端子接続部は、多層基板に実装される電子部品の端子に電気的に接続される。外部接続部は、端子接続部との間に多層基板の面方向に予め定める第１の間隔をあけて構成される。外部接続部は、前記配線の一部とは異なる前記配線の他の一部によって構成される。外部接続部は、多層基板外の外部機器と接続するための入出力部品の端子に電気的に接続される。接地電位部は、第１の配線層とは異なる第２の配線層を構成する配線の一部によって構成される。接地電位部は、接地される。電極部は、接地電位部との間に第１の間隔よりも小さい予め定める第２の間隔を多層基板の厚み方向にあけて形成される。電極部は、外部接続部に電気的に接続される。

多層基板外において、ＥＳＤなどによってサージが発生することがある。サージとは、短時間内に激しく動揺する電圧のことである。サージは、入出力部品を介して、多層基板内の外部接続部に入力されることがある。外部接続部に入力されたサージは、外部接続部から電極部に進み、さらに電極部から厚み方向の接地電位部に向けて放電される。サージ除去構造は、外部から多層基板内に入力されたサージを、多層基板の外部に放出することができる。

これによって、サージ除去構造は、端子接続部に電気的に接続される電子部品に、サージが伝わることを防止することができる。サージが電子部品に入力すると電子部品が誤作動を起こす、または破壊することがあるけれども、サージ除去構造は、ＩＣなどの電子部品が誤作動を起こす、または破壊することを防止し、ＩＣなどの電子部品をサージから保護することができる。

また、電極部は、入力されたサージを、電極部の厚み方向に設けられる接地電位部に確実に放電することができる。仮に多層基板の面方向に電子部品と入出力部品とが互いに近接して実装されているとしても、多層基板は、サージが電子部品に伝わることを防止することができる。したがって、サージ除去構造によって、多層基板の配線層上に複数の電子部品および入出力部品を面方向に近接して実装することができ、多層基板の小形化を図ることができる。

また本発明（３）によれば、車載用電子機器は、前記多層基板のサージ除去構造を備える。人が車両に触れたときに、人と車両との間の電位差によって、ＥＳＤが発生することがある。このＥＳＤによるサージの電圧値は、約２０００ボルト（volt：略号「Ｖ」）以上にもなり、ＩＣなどの電子部品の誤作動および破壊などの原因となる。

サージは、入出力部品を介して、多層基板内の外部接続部に入力されることがある。外部接続部に入力されたサージは、外部接続部から電極部に進み、さらに電極部から厚み方向の接地電位部に向けて放電される。車載用電子機器は、外部から多層基板内に入力されたサージを、多層基板の外部に放出することができる。

これによって、サージ除去構造は、端子接続部に電気的に接続される電子部品に、サージが伝わることを防止することができる。サージがＩＣなどの電子部品に入力すると電子部品が誤作動を起こす、または破壊することがあるけれども、サージ除去構造を備える車載用電子機器は、電子部品が誤作動を起こす、または破壊することを防止し、ＩＣなどの電子部品をサージから保護することができる。

また、電極部は、入力されたサージを、電極部の厚み方向に設けられる接地電位部に確実に放電することができる。仮に多層基板の面方向に電子部品と入出力部品とが互いに近接して実装されているとしても、多層基板は、サージが電子部品に伝わることを防止することができる。したがって、サージ除去構造によって、多層基板上に複数の電子部品および入出力部品を面方向に近接して実装することができ、多層基板の小形化を図ることができる。これによって、車載用電子機器を小形化することができる。

第１の従来技術に係る車載用電子機器１の断面図である。 第２の従来技術に係る有機ＥＬモジュール１１の断面図である。 本発明の第１実施形態に係るサージ除去構造３１を含む多層基板２１の断面図である。 図３に示した多層基板２１の一部を拡大して示す断面図である。 図３に示した多層基板２１の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るサージ除去構造３１を含む多層基板２１の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車載用電子機器４０に搭載される多層基板２１の断面図である。

（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係るサージ除去構造３１を含む多層基板２１の断面図である。多層基板２１は、配線層２２と、絶縁層２３と、第１電極部２４と、ビアホール（via hole）２５とを含んで構成される。配線層２２には、接地電位部２７と、外部接続部２８と、端子接続部２９とが形成される。多層基板２１には、入出力部品であるコネクタ３３と、電子部品３５とが実装される。

多層基板２１は、サージ除去構造３１を含み、サージ除去構造３１は、第１電極部２４と、接地電位部２７と、外部接続部２８と、端子接続部２９とを含んで構成される。サージ除去構造３１は、外部から多層基板２１内に入力されるサージを、多層基板２１の外部に放出する。サージとは、短時間内に激しく動揺する電圧のことをいう。

多層基板２１は、外形が大略的に板状に形成され、複数の配線層２２が積層して構成される。多層基板２１において複数の配線層２２が積層される方向を、厚み方向Ｚとする。厚み方向Ｚに含まれる２つの向きのうち、一方の向きを第１方向Ｚ１とし、他方の向きを第２方向Ｚ２とする。厚み方向Ｚに垂直な方向を、面方向とする。面方向のうち、コネクタ３３から電子部品３５に向かう方向を、第１面方向Ｘとする。厚み方向Ｚと第１面方向Ｘとに垂直な方向を、第２面方向Ｙとする。

配線層２２は、第１配線層４１と、第２配線層４２と、第３配線層４３と、第４配線層４４とから構成される。第１〜第４配線層４１〜４４には、導電性の金属などによって配線３２が形成される。配線層２２は、厚み寸法Ｌ２がたとえば１８マイクロメートル（
micrometer：略号「μｍ」）に形成される。配線層２２の厚み方向Ｚの間隔Ｌ３は、たとえば６６μｍである。

第１配線層４１は、第１〜第４配線層４１〜４４のうち、最も第１方向Ｚ１側に配置される配線層である。第１配線層４１に形成される配線３２は、外部接続部２８と、端子接続部２９とを含んで構成される。外部接続部２８および端子接続部２９は、第１配線層４１の配線３２の一部によって構成される。

外部接続部２８は、厚み方向Ｚに見て、大略的に矩形に形成される。外部接続部２８の各辺の方向は、第１面方向Ｘ、または第２面方向Ｙと一致する。外部接続部２８は、コネクタ３３の端子であるコネクタ端子３４に電気的に接続される。

コネクタ３３は、多層基板２１外の図示しない外部機器と接続するための入出力部品である。コネクタ３３には、たとえばケーブルなどの図示しない通信線が接続される。コネクタ３３と外部機器とは、通信線を介して互いに電気的に接続されて、電気信号などの通信が可能となる。

多層基板２１に実装される電子部品３５は、多層基板２１に電気的に接続するための端子である電子部品端子３６を複数有する。電子部品３５は、たとえば信号処理系の集積回路（Integrated Circuit：略称「ＩＣ」）もしくは電源用ＩＣなどのＩＣ、マイコン、抵抗素子、またはコンデンサなどである。複数の電子部品端子３６は、第１配線層４１に形成される配線に電気的に接続される。電子部品３５は、第１配線層４１に実装されることによって、配線層２２から電気信号などが入出力され、電子部品３５の機能に基づく予め定める動作を行う。

電子部品端子３６に電気的に接続される第１配線層４１の複数の配線３２のうち、外部接続部２８に最も面方向に近接する配線３２を、端子接続部２９とする。端子接続部２９は、厚み方向Ｚに見て矩形に形成される。端子接続部２９の各辺の方向は、第１面方向Ｘ、または第２面方向Ｙに一致する。端子接続部２９は、電子部品３５の端子である電子部品端子３６に電気的に接続される。

絶縁層２３は、絶縁性の材料、たとえばプリプレグ、ガラスエポキシなどによって形成される。絶縁層２３は、厚み方向Ｚに第１〜第４配線層４１〜４４の間に形成されて、第１〜第４配線層４１〜４４を互いに絶縁する。

ビアホール２５は、第１〜第４配線層４１〜４４のうち少なくとも２つの配線層を、厚み方向Ｚに互いに電気的に接続する。ビアホール２５は、絶縁層２３内で円柱状に形成される。この円柱の高さの方向は、厚み方向Ｚに一致する。ビアホール２５は、直径Ｄ１の寸法がたとえば０．１〜０．５ミリメートル（millimeter：略号「ｍｍ」）に形成される。

ビアホール２５は、次のように作成される。多層基板２１は、複数の基板を積層して形成される。このときに、多層基板２１の全体を厚み方向Ｚに貫通する孔、または特定の配線層２２間のみを厚み方向Ｚに貫通する穴を、基板に形成する。その後、形成された孔または穴に対して、メッキ処理、または導電性のペーストを充填する処理などが行われて、ビアホール２５が作成される。

第１電極部２４は、厚み方向Ｚに見て外部接続部２８が形成される位置において厚み方向Ｚに形成される。第１電極部２４は、外部接続部２８から厚み方向Ｚに形成される。第１電極部２４は、絶縁層２３内で円錐台状に形成される。第１電極部２４の軸線は、厚み方向Ｚに一致する。この円錐台の２つの底面のうち面積の大きい底面は、面積の小さい底面よりも、第１方向Ｚ１側に配置される。第１電極部２４は、第１方向Ｚ１の端部が、外部接続部２８に電気的かつ物理的に接続される。仮に、配線層２２上に第１電極部２４を別途実装する構成であるとするならば、配線層上に電極部を実装する領域を設ける必要があるけれども、本実施形態では、第１電極部２４が絶縁層２３内に形成される構成であるので、多層基板２１を小形化することができる。

第１電極部２４は、前述したビアホール２５と同様に作成される。まず、厚み方向Ｚに、外部接続部２８から第３配線層４３に穴を形成する。この穴は、レーザ加工などによって形成される。その後、形成された穴に対して、メッキ処理、または導電性のペーストを充填する処理などが行われて、第１電極部２４が作成される。

他の実施形態において、第１電極部２４を、円柱状、または円錐状に形成してもよい。第１電極部２４を円柱状に形成する場合は、ビアホール２５と同様の作成方法によって、第１電極部２４を形成することができる。これによって、第１電極部２４を容易に作成することができる。また、第１電極部２４を円錐状に形成する場合は、円錐の底面を円錐の頂点よりも第１方向Ｚ１側に配置し、かつ円錐の底面を外部接続部２８に当接させて配置する。これによって、後に詳述する第１電極部２４から接地電位部２７へのサージの放電をさらに確実に行うことができる。

第３配線層４３に形成される配線３２は、接地される接地電位部２７を含んで構成される。接地電位部２７は、第３配線層４３の配線３２の一部によって構成される。接地電位部２７は、厚み方向Ｚに第１電極部２４と対向して形成される。接地電位部２７の少なくとも一部は、厚み方向Ｚに見て、第１電極部２４と重なる位置に形成される。接地電位部２７は、たとえば多層基板２１が搭載される電子機器の筐体などに電気的に接続されることによって、接地電位、すなわち予め定める基準電圧に維持される。

図４は、図３に示した多層基板２１の一部を拡大して示す断面図である。外部接続部２８は、端子接続部２９との間に、間隔ΔＬ４を第１面方向Ｘにあけて形成される。

外部接続部２８とコネクタ端子３４との間、および端子接続部２９と電子部品端子３６との間は、たとえば半田または導電性接着剤によって電気的かつ物理的に接続される。

第１電極部２４は、２つの底面のうち第１方向Ｚ１側に位置する底面の直径Ｄ２の寸法が、たとえば０．２〜０．５ｍｍに形成され、第２方向Ｚ２側に位置する底面の直径Ｄ３の寸法が、たとえば０．１〜０．４ｍｍに形成される。

第１電極部２４は、接地電位部２７との間に、間隔ΔＬ４よりも小さい間隔ΔＬ５を、厚み方向Ｚにあけて形成される。この間隔ΔＬ５は、第１電極部２４の第２方向Ｚ２に臨む端面と、接地電位部２７との間の寸法である。間隔ΔＬ５は、６０〜１００μｍに形成される。

第１電極部２４と接地電位部２７との間には、円柱状の空間３０が厚み方向Ｚに形成される。この円柱状の空間３０は、軸線が厚み方向Ｚに沿って形成される。空間３０は、前述した第１電極部２４を作成するときに、厚み方向Ｚに貫通する穴を絶縁層２３に開けて形成される。第１電極部２４と接地電位部２７とは、空間３０内の空気層によって互いに絶縁される。第１電極部２４と接地電位部２７との間の静電容量は、数ピコファラド（
pico farad：略号「ｐＦ」）である。

他の実施形態において、絶縁性の樹脂などを空間３０内に充填することによって、第１電極部２４と接地電位部２７との間を絶縁する構成としてもよい。絶縁性の樹脂と空気とは比誘電率が異なるので、空間３０内に絶縁性の樹脂を充填すると、第１電極部２４と接地電位部２７との間の静電容量が異なる値となる。この静電容量は、第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５、第１電極部２４の第２方向Ｚ２に臨む端面の面積、および第１電極部２４と接地電位部２７との間の誘電率などによって定まる。第１電極部２４の直径Ｄ２、および第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５を調整して、第１電極部２４と接地電位部２７との間の静電容量を、数ｐＦとする。これによって、空間３０内に絶縁性の樹脂などを充填する構成であっても、空間３０内を空気層にする構成と同様の効果を奏することができる。

図５は、図３に示した多層基板２１の一部を拡大して示す平面図である。多層基板２１には、外部接続部２８および第１電極部２４が、複数形成される。外部接続部２８は、第２面方向Ｙに互いに隣接して形成される。

第１電極部２４は、第２面方向Ｙに互いに隣接して形成される。第１電極部２４の個数と外部接続部２８の個数とは、一致する。各第１電極部２４は、各外部接続部２８と１対１で互いに電気的かつ物理的に接続される。端子接続部２９は、第１配線層４１に複数形成される。端子接続部２９は、第２面方向Ｙに互いに隣接して形成される。

接地電位部２７は、厚み方向Ｚに見て帯状に形成される。接地電位部２７の長手方向は、第２面方向Ｙに一致する。接地電位部２７を第１電極部２４に対向して形成することによって、接地電位部２７と第１電極部２４との間隔ΔＬ５を、全て同一の寸法にする。

本実施形態の多層基板２１では、外部接続部２８、端子接続部２９および第１電極部２４を複数形成する構成であるけれども、他の実施形態において、外部接続部２８、端子接続部２９および第１電極部２４は、１以上の任意の数で構成してもよい。たとえば、外部接続部２８は、多層基板２１に実装されるコネクタ３３のコネクタ端子３４と同じ数で構成することができる。

このように、多層基板２１のサージ除去構造３１は、端子接続部２９と、外部接続部２８と、接地電位部２７と、第１電極部２４とを含んで構成される。端子接続部２９は、多層基板２１に設けられる複数の配線層２２のうち第１配線層４１を構成する配線３２の一部によって構成される。端子接続部２９は、多層基板２１に実装される電子部品３５の電子部品端子３６に電気的に接続される。外部接続部２８は、端子接続部２９との間に多層基板２１の面方向に予め定める第１の間隔をあけて構成される。外部接続部２８は、前記配線３２の一部とは異なる前記配線３２の他の一部によって構成される。外部接続部２８は、多層基板２１外の外部機器と接続するための入出力部品であるコネクタ３３のコネクタ端子３４に電気的に接続される。接地電位部２７は、第１配線層４１とは異なる配線層２２を構成する配線３２の一部によって構成される。接地電位部２７は、接地される。第１電極部２４は、接地電位部２７との間に第１の間隔よりも小さい予め定める第２の間隔を多層基板２１の厚み方向Ｚにあけて形成される。第１電極部２４は、外部接続部２８に電気的に接続される。

多層基板２１外において、静電気放電（Electrostatic Discharge：略称「ＥＳＤ」）などによって、サージが発生することがある。サージは、コネクタ３３を介して、多層基板２１内の外部接続部２８に入力されることがある。外部接続部２８に入力されたサージは、外部接続部２８から第１電極部２４に進み、さらに第１電極部２４から厚み方向Ｚの接地電位部２７に向けて放電される。この放電は、コロナ放電または火花放電による電荷の移動である。第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５は、６０〜１００μｍであり、数ｐＦの静電容量がある。

第１電極部２４と接地電位部２７との間は、空気層によって絶縁されているけれども、予め定める電圧値、たとえば２０００ボルト（volt：略号「Ｖ」）を超えるサージが入力されると、第１電極部２４と接地電位部２７との間で放電が起こる。外部接続部２８と端子接続部２９との間隔ΔＬ４よりも、第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５が小さいので、サージは、外部接続部２８から端子接続部２９ではなく、第１電極部２４から接地電位部２７へと放電される。サージ除去構造３１は、外部から多層基板２１内に入力されたサージを、多層基板の外部に放出することができる。

これによって、サージ除去構造３１は、端子接続部２９に電気的に接続される電子部品３５に、サージが伝わることを防止することができる。サージが電子部品３５に入力すると電子部品３５が誤作動を起こす、または破壊することがあるけれども、サージ除去構造３１は、ＩＣおよびマイコンなどの電子部品３５が誤作動を起こす、または破壊することを防止し、電子部品３５をサージから保護することができる。

また、第１電極部２４は、入力されたサージを、第１電極部２４の第２方向Ｚ２に設けられる接地電位部２７に確実に放電することができる。仮に多層基板２１の面方向に電子部品３５とコネクタ３３とが互いに近接して実装されているとしても、多層基板２１は、サージが電子部品３５に伝わることを防止することができる。したがって、サージ除去構造３１によって、多層基板２１の配線層２２上に複数の電子部品３５およびコネクタ３３を面方向に近接して実装することができ、多層基板２１の小形化を図ることができる。

さらに、第１電極部２４は、外部接続部２８から厚み方向Ｚに形成される。したがって、サージ除去構造３１は、配線層２２上に新たに第１電極部２４を設ける領域を必要としないので、多層基板２１のさらなる小形化を図ることができる。

さらに、外部接続部２８および第１電極部２４は、複数形成される。第１電極部２４は、各外部接続部２８と１対１で互いに電気的に接続される。したがって、複数の外部接続部２８のうち、いずれの外部接続部２８にサージが入力されたとしても、サージ除去構造３１は、サージが電子部品３５に伝わることを確実に防止することができる。これによって、サージ除去構造３１は、電子部品３５が誤作動および破壊することを防止し、電子部品３５をサージから保護することができる。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るサージ除去構造３１を含む多層基板２１の断面図である。接地電位部２７は、第４配線層４４の一部によって構成される。第４配線層４４は、第１〜第４配線層４１〜４４のうち最も第２方向Ｚ２側に配置される配線層である。接地電位部２７は、さらに第２電極部４８を含んで構成される。

第２電極部４８は、複数形成され、第２面方向Ｙに隣接して形成される。第２電極部４８は、第４配線層４４から第１方向Ｚ１に向けて形成される。各第２電極部４８は、厚み方向Ｚに各第１電極部２４に対向して形成される。第２電極部４８は、厚み方向Ｚに見て第１電極部２４が形成される位置と重なる位置に形成される。第２電極部４８は、絶縁層２３内で円錐台状に形成される。この円錐台の２つの底面のうち面積の大きい底面は、第２方向Ｚ２に配置される。第２電極部４８は、前述した第１電極部２４の作成方法と同様に作成される。

第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５、すなわち第１電極部２４の第２方向Ｚ２の端面と第２電極部４８の第１方向Ｚ１の端面との間隔ΔＬ５は、第１実施形態と同様に形成される。第２電極部４８は、接地電位、すなわち予め定める基準電圧に維持される。

他の実施形態において、第２電極部４８を、円柱状、または円錐状に形成してもよい。第２電極部４８を円柱状に形成する場合は、ビアホール２５と同様の作成方法によって、第２電極部４８を作成することができる。これによって、第２電極部４８を容易に作成することができる。また、第２電極部４８を円錐状に形成する場合は、円錐の頂点を第１方向Ｚ１に向けて形成する。これによって、第１電極部２４から第２電極部４８へのサージの放電をさらに確実に行うことができる。

このように、接地電位部２７は、第２電極部４８を含んで構成される。第２電極部４８は、第１電極部２４に対向して厚み方向Ｚに形成される。これによって、第２電極部４８は、第１電極部２４と対になって、外部接続部２８に入力されたサージを確実に放電させることができる。

（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る車載用電子機器４０に搭載される多層基板２１の断面図である。サージ除去構造３１を含む多層基板２１は、車載用電子機器４０、たとえば電子制御ユニット（electronic control unit：略称「ＥＣＵ」）、車載用音響機器、車載用ナビゲーション装置などに搭載される。

多層基板２１は、さらに第５配線層４５、および第６配線層４６を含んで構成される。第５配線層４５は、第４配線層４４よりも第２方向Ｚ２側に形成され、第６配線層４６は、第５配線層４５よりも第２方向Ｚ２側に形成される。絶縁層２３は、第４配線層４４、第５配線層４５および第６配線層４６の間において、第４〜第６配線層４４〜４６を互いに絶縁する。

第１電極部２４は、第１配線層４１と第３配線層４３との間に形成される。第１電極部２４の軸線は、厚み方向Ｚに一致する。接地電位部２７は、第６配線層４６に形成される。接地電位部２７は、さらに第２電極部４８を含んで構成される。第２電極部４８は、第６配線層４６と第４配線層４４との間に形成される。第２電極部４８の軸線は、厚み方向Ｚに一致する。

第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５、すなわち第１電極部２４の第２方向Ｚ２の端面と第２電極部４８の第１方向Ｚ１の端面との間隔ΔＬ５は、第１および第２実施形態と同様に、約６０〜１００μｍに形成される。

接地電位部２７は、車載用電子機器４０の図示しない筐体などに電気的に接続されて接地される。これによって、第１電極部２４から接地電位部２７に放電されたサージは、多層基板２１外に放出される。

第１および第２実施形態では、多層基板２１が４層の配線層からなる構成を示し、第３実施形態では、多層基板２１が６層の配線層からなる構成を示したけれども、他の実施形態において多層基板２１は、２層以上の任意の数の配線層２２からなる構成によって実現されてもよい。また、接地電位部２７は、第１方向Ｚ１に臨む第１配線層４１以外の任意の配線層に形成することができる。多層基板２１がいずれの構成であっても、第１電極部２４と接地電位部２７との間隔ΔＬ５を、６０〜１００μｍに形成することによって、第１および第２実施形態の多層基板２１と同様の効果を奏することができる。

このように、車載用電子機器４０は、前記多層基板２１のサージ除去構造３１を備える。人が車両に触れたときに、人と車両との間の電位差によって、ＥＳＤが発生することがある。このＥＳＤによるサージの電圧値は、約２０００Ｖ以上にもなり、ＩＣなどの電子部品３５の誤作動および破壊などの原因となる。ＥＳＤなどのサージは、コネクタ３３を介して、多層基板２１内の外部接続部２８に入力されることがある。外部接続部２８に入力されたサージは、外部接続部２８から第１電極部２４に進み、さらに第１電極部２４から厚み方向Ｚの接地電位部２７に向けて放電される。車載用電子機器４０は、外部から多層基板２１内に入力されたサージを、多層基板の外部に放出することができる。

これによって、サージ除去構造３１は、端子接続部２９に電気的に接続される電子部品３５に、サージが伝わることを防止することができる。サージがＩＣおよびマイコンなどの電子部品３５に入力すると電子部品３５が誤作動を起こす、または破壊することがあるけれども、サージ除去構造３１を備える車載用電子機器４０は、電子部品３５が誤作動を起こす、または破壊することを防止し、電子部品３５をサージから保護することができる。

また、第１電極部２４は、入力されたサージを、第１電極部２４の第２方向Ｚ２に設けられる接地電位部２７に確実に放電することができる。仮に多層基板２１の面方向に電子部品３５とコネクタ３３とが互いに近接して実装されているとしても、多層基板２１は、サージが電子部品３５に伝わることを防止することができる。したがって、サージ除去構造３１によって、多層基板２１上に複数の電子部品３５およびコネクタ３３を面方向に近接して実装することができ、多層基板２１の小形化を図ることができる。これによって、車載用電子機器４０を小形化することができる。

また、車載用電子機器４０は、第１および第２実施形態に係る多層基板２１を搭載する構成であってもよい。これによって、車載用電子機器４０は、前述の効果と同様の効果を奏することができる。

また他の実施形態において、サージ除去構造３１を含む多層基板２１を、車載用以外の電子機器、たとえばデジタルカメラ、またはビデオカメラなどに搭載する構成としてもよい。これによって、電子機器は、車載用電子機器４０と同様の効果を奏することができる。

１ 車載用電子機器
２ コネクタ
３ コネクタ端子
４ ＩＣ
５ 基板
６ 筐体
１１ 有機ＥＬモジュール
１２ 基板
１３ 内部封止体
１４ 外部封止体
１５ 回路素子
１６ 有機ＥＬ構造体
１７ 電磁シールド
１８ グランドパターン
２１ 多層基板
２２ 配線層
２３ 絶縁層
２４ 第１電極部
２５ ビアホール
２７ 接地電位部
２８ 外部接続部
２９ 端子接続部
３０ 空間
３１ サージ除去構造
３２ 配線
３３ コネクタ
３４ コネクタ端子
３５ 電子部品
３６ 電子部品端子
４０ 車載用電子機器
４１ 第１配線層
４２ 第２配線層
４３ 第３配線層
４４ 第４配線層
４５ 第５配線層
４６ 第６配線層
４８ 第２電極部

Claims (3)

1. 多層基板に設けられる複数の配線層のうち第１の配線層を構成する配線の一部によって構成され、前記多層基板に実装される電子部品の端子に電気的に接続される端子接続部と、
   前記端子接続部との間に多層基板の面方向に予め定める第１の間隔をあけて、前記配線の一部とは異なる前記配線の他の一部によって構成される外部接続部であって、前記多層基板外の外部機器と接続するための入出力部品の端子に電気的に接続される外部接続部と、
   前記第１の配線層とは異なる第２の配線層を構成する配線の一部によって構成され、接地される接地電位部と、
   前記接地電位部との間に前記第１の間隔よりも小さい予め定める第２の間隔を多層基板の厚み方向にあけて形成され、前記外部接続部に電気的に接続される電極部とを含むことを特徴とする多層基板のサージ除去構造。
2. 前記電極部は、前記外部接続部から厚み方向に形成されることを特徴とする請求項１に記載の多層基板のサージ除去構造。
3. 請求項１または２に記載の多層基板のサージ除去構造を備える車載用電子機器。

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