JP2013140865A

JP2013140865A - 筐体、電子制御装置

Info

Publication number: JP2013140865A
Application number: JP2012000104A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Okada; 泰彦岡田; Yasushi Sugiyama; 泰志杉山; Takuya Mayuzumi; 黛　　拓也; Ryosuke Ishida; 良介石田; Kiyoomi Sumiya; 清臣角谷; Kenichi Hoshino; 堅一星野
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2013-07-18

Abstract

【課題】金属ベースと樹脂カバーによって電子回路を封止する電子制御装置において、電子回路および回路基板を電磁ノイズから保護する。
【解決手段】本発明に係る電子制御装置の筐体は、回路基板と電子回路を側方から囲む側壁を備えている。側壁は、高さ方向に関しては、回路基板のグランド層よりも上方かつ最も厚みのある電子回路の上面よりも上方まで延設され、さらにグランド層よりも下方に延設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部グランド層を有する多層回路基板上に実装した電子回路を封止する筐体構造に関するものである。

図４は、回路基板上に実装された電子制御装置の電子回路を封止する筐体の従来の構造を示す図である。車両などを電子的に制御する電子制御装置は、制御処理を実施する電子回路を実装した回路基板３をネジ６によって金属ベース１に固定し、さらに樹脂カバー２によって回路基板３および電子回路を覆うことにより、回路基板３と電子回路を封止した構造を有している。電子回路はコネクタ７を介して外部と接続することができる。

電子制御装置の外部から入射する電磁ノイズから電子回路等を保護するためには、電子回路等を金属部材によってシールドすることが望ましい。ただし近年では、コストや重量などの観点から、カバー部分は樹脂によって作成されることが多くなっている。そのため電子制御装置の上方や側方から入射する電磁ノイズに対しては、保護が十分でない（図４左下図）。

もっとも、回路基板３が多層回路基板として構成されている場合、その内層部分にはグランド層が設けられている場合がある。グランド層は電磁ノイズに対するシールドとして機能するので、グランド層よりも下方（回路基板３から金属ベース１に向かう方向）に配置された電子回路に関しては、上方から入射する電磁ノイズに対して保護することができる。しかし、回路基板３の側方から入射する電磁ノイズのうち、グランド層よりも下方の位置から入射してくるものに関しては、グランド層よりも下方の層内に形成された回路パターンを伝わって電子回路まで伝搬し得るため、保護が十分でない（図４右上図）。

下記特許文献１では、凹凸構造による防水シールを設けた車載電子機器の筐体構造が記載されている。同文献では、防水目的のため、アルミダイカストベースから突出した凸部が設けられている。

特開２００４−１６６４１３号公報

図４に示す従来の筐体構造は、電子回路に向かって入射する電磁ノイズに対する保護が十分でない。上記特許文献１に記載されている技術では、電子回路の上方や側方から入射する電磁ノイズに対する保護という観点で設けられたシールドに関する記載はない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、金属ベースと樹脂カバーによって電子回路を封止する電子制御装置において、電子回路および回路基板を電磁ノイズから保護することを目的とする。

本発明に係る電子制御装置の筐体は、回路基板と電子回路を側方から囲む側壁を備えている。側壁は、高さ方向に関しては、回路基板のグランド層よりも上方かつ最も厚みのある電子回路の上面よりも上方まで延設され、さらにグランド層よりも下方に延設されている。

本発明に係る電子制御装置の筐体によれば、回路基板の側方から入射する電磁ノイズを遮断し、さらには電子回路の斜め上方から入射する電磁ノイズについてもある程度遮断することができる。

本発明の実施形態１に係る電子制御装置１００およびその筐体の構造を示す図である。回路基板３の周辺を拡大した側断面図である。本発明の実施形態２に係る電子制御装置１００およびその筐体の構造を示す図である。回路基板上に実装された電子制御装置の電子回路を封止する筐体の従来の構造を示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る電子制御装置１００およびその筐体の構造を示す図である。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）（ｃ）は側断面図である。電子制御装置１００は、図４で説明した従来の電子制御装置と同様の構造を有するが、金属ベース１が金属壁４を有する点が異なる。樹脂カバー２は、電子回路を封止したとき金属ベース１上に設けられた溝５と嵌合する凸部を有する。

回路基板３上には、マイクロコンピュータのような電子回路が実装されている。電子回路は回路基板３の上面（樹脂カバー２側の面）に実装することもできるし、下面（金属ベース１側の面）に実装することもできる。下面に実装された電子回路については、金属ベース１が下方から入射する電磁ノイズに対するシールド効果を発揮する。

金属壁４は、回路基板３の側方および回路基板３上に実装された電子回路の側方を、四方から取り囲んで覆うようにして設けられている。すなわち、回路基板３の側方から入射する電磁ノイズに対してシールドとして機能するように構成されている。

図２は、回路基板３の周辺を拡大した側断面図である。回路基板３は、複数層を有する多層回路基板として構成され、回路基板３の内部にはグランド層（上側の内層）が形成されている。

金属壁４の高さ（回路基板３の厚さ方向のサイズ）は、グランド層の高さ方向の位置よりも高く、さらに回路基板３の上面に実装された電子回路のうち最も上方に突出したものの上面よりも高く形成されている。これにより、回路基板３の側方から入射する電磁ノイズに対するシールド効果を発揮するとともに、電子回路の側方から入射する電磁ノイズに対してもシールド効果を発揮することができる。さらには、斜め上から入射する電磁ノイズに対しても、ある程度のシールド効果を発揮することができる。

金属壁４の高さをどの程度とするかは、遮断したい電磁ノイズの入射方向および入射位置に依拠する。例えば、回路基板３の側端部に対して斜め４５度方向から入射する電磁ノイズを遮断したい場合は、回路基板３と金属壁４の間の距離分だけ、回路基板３の上面よりも上方に金属壁４が延設されている必要がある。

なお、金属壁４のうちグランド層と同じ高さにある部位については、グランド層自体が側方ノイズに対するシールド効果を発揮するので、必ずしも必要でない。例えば、金属壁４のうちグランド層の側方に位置する部位については空隙を設けることが考えられる。あるいは、金属壁４を上壁と下壁に分割して形成し、上壁はグランド層よりも上方かつ最も突出した電子回路の上面よりも上まで延設し、下壁はグランド層よりも下まで延設することが考えられる。この場合、上壁は樹脂カバー２に取り付けるなどして固定すればよいであろう。

＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１に係る電子制御装置１００の筐体は、最も上方に突出した電子回路の上面よりも高い位置まで延設された金属壁４を備える。これにより、回路基板３の側方から入射する電磁ノイズを遮断することができる。

＜実施の形態２＞
図３は、本発明の実施形態２に係る電子制御装置１００およびその筐体の構造を示す図である。図１と同様に上面図と側断面図を示した。本実施形態２においては、樹脂カバー２の構造のみが実施形態１と異なるので、その差異点を中心に説明する。

金属壁４は、回路基板３および電子回路を四方から囲むように形成するため、回路基板３の側端部からやや離れた位置に形成される。樹脂カバー２はさらにその外側で溝５と嵌合するように形成されるため、金属ベース１および樹脂カバー２全体としてのサイズが大きくなりがちである。

そこで本実施形態２では、樹脂カバー２の凸部と溝５を嵌合させる構造に代えて、樹脂カバー２に金属壁４と嵌合する凹部（図３では溝５と呼んでいる）を設け、金属ベース１上に溝５を設けなくともよいようにした。これにより、溝５を設けるためのサイズ増を抑えて筐体構造をコンパクトに形成することができる。

＜実施の形態３＞
実施形態１〜２では、電子回路を回路基板３の上面に実装することを想定したが、回路基板３の下面にのみ電子回路を実装する場合は、グランド層よりも下の部位から側方入射する電磁ノイズのみを遮断すれば足りる。この場合、金属壁４の高さは、少なくともグランド層の下面まで到達していればよいであろう。

１：金属ベース、２：樹脂カバー、３：回路基板、４：金属壁、５：溝、６：ネジ、７：コネクタ、１００：電子制御装置。

Claims

内部グランド層を有する多層回路基板上に実装した電子回路を封止する筐体であって、
前記多層回路基板を固定する金属製のベースと、
前記電子回路を前記ベースに対向する側から覆って封止する樹脂製のカバーと、
前記多層回路基板の側部および前記電子回路の側部を覆う金属製の側壁と、
を備え、
前記側壁は、前記多層回路基板の厚さ方向に、少なくとも、
前記グランド層の前記カバー側の面から、前記電子回路のうちもっとも前記カバー側に突出する部位よりも前記カバーに近い位置までにわたって配置され、さらに、
前記グランド層の前記ベース側の面から、前記ベースにより近い位置までにわたって配置されている
ことを特徴とする筐体。
前記側壁は、前記ベースの一部として構成され、前記多層回路基板を固定する面から、前記電子回路のうちもっとも前記カバー側に突出した部位よりも前記カバーに近い位置までにわたって延設されている
ことを特徴とする請求項１記載の筐体。
前記多層回路基板の厚さ方向における前記側壁のサイズは、
前記多層回路基板と前記側壁との間の距離に前記多層回路基板の厚さを加算した長さ以上となるように構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の筐体。
前記カバーは、前記電子回路を封止したとき前記側壁と嵌合する凹部を有する
ことを特徴とする請求項２記載の筐体。
請求項１から４いずれか１項記載の筐体と、
前記筐体内に封止された前記多層回路基板および前記電子回路と、
を備えたことを特徴とする電子制御装置。
前記多層回路基板の前記ベース側の面と前記ベースとの間に前記電子回路を実装した
ことを特徴とする請求項５記載の電子制御装置。