JP2023161631A

JP2023161631A - 電子制御装置

Info

Publication number: JP2023161631A
Application number: JP2022072079A
Authority: JP
Inventors: 洋平森谷; Yohei Moritani
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-04-26
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2042-04-26
Also published as: JP7271763B1

Abstract

【課題】固定具による配線基板と筐体との固定状態の確実な検出を実現する電子制御装置を提供する。
【解決手段】固定具（２０）により配線基板（１０）を筐体（３０）に固定するようにした電子制御装置において、配線基板（１０）は、互いに電気的に絶縁された主ランド（５１）と複数の副ランド（５２１、５２２）とを有し、固定具（２０）は、主ランド（５１）と副ランド（５２１、５２２）とに着座してこれらを電気的に接続させる固定具頭部座面（２１１）を備え、主ランド（５１）と複数の副ランド（５２１、５２２）に接続された固定具着座検出回路により、主ランド（５１）と副ランド（５２１、５２２）との接続状態を検出することで、配線基板（１０）と筐体（３０）との固定の状態を検出するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本願は、電子制御装置に関するものである。

一般に電子制御装置は、複数の電子部品が搭載された配線基板を、ねじ等の固定具により筐体に固定されるよう構成されている。また、ノイズ対策の観点から、配線基板上に構成された電子回路の基準電位を、コンデンサを介してねじ座面となる部分に設けられたランドに接続し、導電性を有したねじを通じて筐体に接続されることがある。つまり、配線基板と筐体とは、ねじにより、機械的かつ電気的に接続されることとなる。

近年、電子制御装置［ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）と称されることもあるが、本願では電子制御装置と称する］に搭載される配線基板は、製品の高機能化が進む中で、搭載スペースの制約による小型化、機能統合化および集約化、が行われ、さらに演算処理、通信の高速化により、ノイズ耐量を有した構造も求められてきている。したがって、配線基板におけるあらかじめ定められた電位に維持される部位は、取付孔に併設されたランドを介して、固定具により筐体のフレームグランド部に強固に接続される構造とすることが望まれている。

ここで、固定具としてのねじによる配線基板と筐体との固定が不十分であった場合、当然のことながら機械的強度の面においても、ノイズ耐性の面においても、狙い通りの効果を得ることができない。この課題を解決する手段として、たとえば、プリント基板に、第１着座電極と第２着座電極と、それぞれの着座電極にそれぞれ接続された第１検査用電極と第２検査用電極と、を設け、タッピングネジにより、第１着座電極と第２着座電極とが導通されているか否かの着座判定を、第１検査用電極と第２検査用電極との導通状態に基づいて行うようにしたねじの着座判定構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１１２４２３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来のねじ着座判定構造は、ねじの着座面に着座検出電極を配置した構造となっていることから、導電性を有する着座面が単に当接しているだけでねじが着座していると判断するため、配線基板のランド面の全面に対し強固に固定具の頭部が着座していない状態を検出することができず、着座の検出精度が不十分であり、配線基板と筐体との固定状態の確実な検出ができないという課題があった。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、配線基板と筐体との固定状態の確実な検出を実現する電子制御装置を提供することを目的とする。

本願に開示される電子制御装置は、
複数の電子部品を搭載する配線基板を、固定具により筐体に固定するようにした電子制御装置であって、
前記配線基板は、前記複数の電子部品を搭載する第１の基板面部と、前記第１の基板面部に対して表裏の関係をなす第２の基板面部と、を備え、前記第２の基板面部が前記筐体に対向するように前記固定具により前記筐体に固定され、
前記配線基板に設けられ、前記配線基板の前記第1の基板面部から突出する主ランド頭部を有する主ランドと、
前記配線基板に設けられ、前記主ランド頭部を挟んで前記主ランド頭部の周縁部に対して間隔を介して配置された複数の副ランドと、
を備え、
前記固定具は、前記主ランドに形成された取付孔を貫通して前記筐体に固定される固定具胴部と、前記固定具胴部に結合された固定具頭部と、を有し、
前記固定具頭部は、前記主ランド頭部と前記副ランドとに着座する固定具頭部座面を有し、
前記主ランドと前記複数の副ランドとは、互いに電気的に絶縁されて前記配線基板に設けられるとともに、前記電子制御装置の内部又は外部に設けられた前記着座を検出する固定具着座検出回路、にそれぞれ接続されるように構成されている、
ことを特徴とする。

本願に開示される電子制御装置によれば、配線基板と筐体との固定状態の確実な検出を実現する電子制御装置が得られる。

実施の形態１による電子制御装置における、配線基板を示す平面図である。実施の形態１による電子制御装置における、配線基板の断面を模式的に示す説明図である。実施の形態１による電子制御装置における、配線基板と筐体との固定状態を模式的に断面で示す説明図である。実施の形態１による電子制御装置における、固定具着座検出回路を示す回路図である。実施の形態２による電子制御装置における、固定具着座検出回路を示す回路図である。実施の形態１および実施の形態２による電子制御装置における、配線基板の主ランドと副ランドの異なる態様を示す説明図である。

実施の形態１．
以下、本願の実施の形態１による電子制御装置について、図に基づいて説明する。図１は、実施の形態１による電子制御装置における、配線基板を示す平面図、図２は、実施の形態１による電子制御装置における、配線基板の断面を模式的に示す説明図である。図１および図２において、電子制御装置を構成する複数の電子部品（図示せず）を搭載する配線基板１０は、互いに表裏の関係にある第１の基板面部１０１と第２の基板面部１０２とを有している。貫通孔１１０は、配線基板１０を、第１の基板面部１０１と第２の基板面部１０２とに対して垂直方向に貫通している。貫通孔１１０の横断面の形状は、実施の形態１では円形であるが、円形以外の形状であってもよい。

金属等の導電性材料により形成された主ランド５１は、配線基板１０の貫通孔１１０に嵌入された円筒形の主ランド嵌入部５１１と、この主ランド嵌入部５１１の軸方向の一端部に結合された主ランド頭部５１２と、主ランド嵌入部５１１の軸方向の他端部に結合された主ランド基部５１３と、を有する。主ランド頭部５１２は、配線基板１０の第１の基板面部１０1から突出する高さ寸法ｈ０［ｍｍ］を有し、かつ、配線基板１０の第１の基板面部１０１に沿って広がる環状の平面形状を備えている。前述の主ランド基部５１３は、配線基板１０の第２の基板面部１０２から突出する高さ寸法ｈ１［ｍｍ］を有し、かつ、配線基板１０の第２の基板面部１０２に沿って広がる環状の平面形状を備えている。なお、高さ寸法ｈ０［ｍｍ］と高さ寸法ｈ１［ｍｍ］と、は同一値であっても同一値でなくともよい。

なお、本願において、厚さ、高さ、等の寸法の単位は［ｍｍ］であるが、以下の説明では、それらの単位［ｍｍ］を省略して記載する。

主ランド５１の径方向の中央部には、主ランド５１を軸方向に貫通する取付孔５１４が設けられている。取付孔５１４は、後述のように配線基板１０を筐体３０に固定する固定具２０を挿入するための貫通孔である。主ランド頭部５１２には、第１の切欠き部５１５と第２の切欠き部５１６とが形成されている。第1の切欠き部５１５と、第２の切欠き部５１６と、は主ランド頭部５１２の周縁部に、角度１８０[°]の間隔を介して配置され、取付孔５１４の中心軸Ｘに対して直交する仮想直線に対して線対称の形状を有している。また、主ランド頭部５１２と、主ランド基部５１３と、取付孔５１４と、の平面形状は、中心軸Ｘを中心とする同心円を成している。

金属等の導電性材料により形成された円柱形状の第１の副ランド５２１は、配線基板１０の第１の基板面部１０１に固定されており、主ランド頭部５１２の高さ寸法ｈ０と実質的に等しい厚さ寸法で配線基板１０の第１の基板面部１０１から突出している。同様に、金属等の導電性材料により形成された円柱形状の第２の副ランド５２２は、配線基板１０の第１の基板面部１０１に固定されており、主ランド頭部５１２の高さ寸法ｈ１と実質的に等しい高さ寸法で配線基板１０の第１の基板面部１０１から突出している。

第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、はそれぞれ主ランド５１の周縁部に間隔を介して対向するとともに、互いに角度１８０[°]の間隔を介して配置されている。また、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は取付孔５１４の中心軸Ｘに直交する仮想直線に対して線対称に形成されている。

第１の副ランド５２１は、主ランド頭部５１２に形成された前述の第１の切欠き部５１５に対応して配置され、第１の切欠き部５１５の側壁部５１５ｗにより、反主ランド頭部５１２側を除く３方が空間を介して包囲されている。同様に、第２の副ランド５２２は、主ランド頭部５１２に形成された前述の第２の切欠き部５１６に対応して配置され、第２の切欠き部５１６の側壁部５１６ｗにより、反主ランド頭部５１２側を除く３方が空間を介して包囲されている。

後述の固定具頭部座面２１１は、図１に示す着座エリアＹに着座する。

図１に示すリード導体４１、４２、４３、４４は、配線基板１０の第１の基板面部１０１に、たとえば印刷配線されている。リード導体４２は、一端が主ランド頭部５１２に電気的に接続され、他端がノード４０によりリード導体４１に電気的に接続されている。リード導体４３は、一端が第１の副ランド５２１に電気的に接続され、他端（図示せず）が後述の固定具着座検出回路に接続される。リード導体４４は、一端が第２の副ランド５２２に電気的に接続され、他端（図示せず）が後述の固定具着座検出回路に接続される。また、主ランド５１は、リード導体４２とノード４０とリード導体４１を介して、後述の電源の負極側に接続される。

主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、は第１の切欠き部５１５と第１の副ランド５２１との間の空間により電気的に絶縁されており、同様に、主ランド５１と、第２の副ランド５２２と、は第２の切欠き部５１６と第２の副ランド５２２との間の空間により電気的に絶縁されている。したがって、配線基板１０の外部で第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２とを電気的に接続しないかぎり、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は互いに電気的に絶縁されている。

主ランド頭部５１２の上面部の全体に、主ランド半田層６１が形成されている。主ランド半田層６１は、配線基板１０の第１の基板面部１０１の上面部から主ランド半田層６１の上面部までの高さ寸法がＨ１となるように、厚さ寸法［Ｈ１－ｈ０］で形成されている。

また、第１の副ランド５２１の上面部の全体に、第１の副ランド半田層６２が形成されている。さらに、第２の副ランド５２２の上面部の全体に、第２の副ランド半田層６３が形成されている。第１の副ランド半田層６２は、配線基板１０の第１の基板面部１０１の上面部から、第１の副ランド半田層６２の上面部までの高さ寸法がＨ２となるように、厚さ寸法［Ｈ２－ｈ０］で形成されている。同様に、第２の副ランド半田層６３は、配線基板１０の第１の基板面部１０１の上面部から、第２の副ランド半田層６３の上面部までの高さ寸法がＨ２となるように、厚さ寸法［Ｈ２－ｈ０］で形成されている。

ここで、主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は第１の基板面部１０１から同一の高さ寸法ｈ０で形成されているのに対し、主ランド半田層６１の厚さ寸法［Ｈ１－ｈ０］は、第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３との厚さ寸法［Ｈ２－ｈ０］より大きく形成されている。したがって、主ランド半田層６１の上面部と、第１の副ランド半田層６２および第２の副ランド半田層６３との上面部と、の間には、寸法［Ｈ１－Ｈ２］の段差が存在している。

前述の主ランド半田層６１と、第１の副ランド半田層６２と、第２の副ランド半田層６３と、を形成する方法については、リフロー、フロー、半田ゴテによる半田付け、等の方法があるが、どのような方法を用いてもよい。

また、主ランド半田層６１の上面部と、第１の副ランド半田層６２および第２の副ランド半田層６３の上面部と、の間に、前述の寸法［Ｈ１－Ｈ２］の段差を設ける方法については、リフローによる半田付けを行う場合、半田印刷に用いるメタルマスクに部分ハーフエッチングを施し、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２とに相当する開口部周辺のメタルマスクの厚さ寸法を薄くしておく方法、あるいは、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２に相当するメタルマスクの部分を開口せず、主ランド５１に相当する部分にのみに、半田を印刷する方法等があるが、どのような方法を用いてもよい。

なお、主ランド半田層６１は、主ランド頭部５１２の上面部の一部分にのみに形成してもよく、また、第１の副ランド半田層６２は、第１の副ランド５２１の上面部の一部分のみに形成してもよく、さらに、第２の副ランド半田層６３は、第２の副ランド５２２の上面部の一部分のみに形成してもよい。

つぎに、固定具２０による配線基板１０と筐体３０との固定について説明する。図３は、実施の形態１による電子制御装置における、配線基板と筐体との固定状態を模式的に断面で示す説明図である。図３において、固定具２０は、固定具頭部２１と、固定具胴部２２と、を備えており、鉄等の導電性を有する金属等の素材で形成されたネジ、リベット等により構成されている。また、配線基板１０を筐体３０に固定した状態では、配線基板１０の主ランド５１は、固定具２０を介してフレームグランドを構成する筐体３０に電気的に接続されている。

配線基板１０を筐体３０に固定するときは、主ランド５１に形成された取付孔５１４に固定具２０の固定具胴部２２を挿入するとともに、固定具胴部２２を、その軸方向の端部から筐体３０に形成された取付穴３１に挿入して筐体３０に結合させる。このとき、固定具２０がネジで構成されていれば、固定具胴部２２に形成された雄ネジを筐体３０の取付穴３１に形成された雌ネジに螺合させることで、配線基板１０は固定具２０とともに筐体３０に強固に固定される。固定具２０がリベットで構成されていれば、固定具頭部２１を筐体３０の方向へ殴打若しくは強圧することで、固定具２０は筐体３０の取付穴３１に圧入され、配線基板１０は固定具２０とともに筐体３０に強固に固定される。

このとき、前述のように、主ランド半田層６１の上面部と、第１の副ランド半田層６２の上面部および第２の副ランド半田層６３の上面部と、の間に形成された前述の寸法［Ｈ１－Ｈ２］の段差が形成されているので、主ランド半田層６１が、固定具頭部座面２１１により押圧されて変形し、図３に示すように、固定具２０の固定具頭部座面２１１が第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３に当接することになる。図３は、配線基板１０が固定具２０により筐体３０に強固に固定された状態を示している。

固定具２０の固定具頭部座面２１１が第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３に当接することで、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２とが固定具頭部座面２１１により電気的に接続され、後述の固定具着座検出回路７０により、配線基板１０が固定具２０により筐体３０に強固に固定されたことを検出することができる。また、仮に、第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３とが電気的に導通していない状態であれば、主ランド半田層６１は、固定具頭部座面２１１に十分な押圧力で接触できていない着座不十分の可能性があり、固定具着座検出回路７０により配線基板１０が固定具２０により筐体３０に強固に固定された状態ではないことを検出することができる。

ここで、主ランド半田層６１の上面部と、第１の副ランド半田層６２の上面部および第２の副ランド半田層６３の上面部と、の間に形成された前述の段差の寸法［Ｈ１－Ｈ２］は、配線基板１０を固定具２０により筐体３０に固定したときに、主ランド半田層６１が固定具２０により押圧されて変形し、固定具頭部座面２１１が第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３に当接することにより、配線基板１０が固定具２０により筐体３０に強固に固定された、と判断できる程度の大きさの値に設定されている。

すなわち、固定具頭部座面２１１が、第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３とに当接し、これらが固定具２０を介して互いに電気的に導通する状態であれば、第１の副ランド半田層６２と第２の副ランド半田層６３との上面部の高さ寸法より大きな高さ寸法で形成された主ランド半田層６１は、十分な押圧力で固定具頭部座面２１１に接触していることになる。これに対して、第１の副ランド半田層６２と、第２の副ランド半田層６３と、が電気的に導通していない状態であれば、主ランド半田層６１は、固定具頭部座面２１１に十分な押圧力で接触されていないことになる。

つぎに、固定具２０の着座状態を検出する固定具着座検出回路について説明する。図４は、実施の形態１による電子制御装置における、固定具着座検出回路を示す回路図である。図４において、電源８１は、配線基板１０に搭載された電源であり、その負極側は、配線基板１０のグランドネジＰ.Ｇに接続されるとともに、コンデンサ８２と抵抗８３との並列接続体を介して主ランド５１に接続されている。

固定具着座検出回路７０は、電子制御装置の内部又は外部に設けられ、電源供給部７１と、電位検出部７２と、により構成されている。電源供給部７１は、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２に対して電源を供給するものであり、抵抗７３ａと、抵抗７３ｂと、により構成されている。電位検出部７２は、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２の電位を検出するものであり、抵抗７４ａと、抵抗７４ｂと、抵抗７６と、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、により構成されている。

抵抗７３ａの一端は、電源８１の正極側に接続され、抵抗７３ａの他端は、第１のコンパレータ７５ａの反転入力端子に接続されるとともに、リード導体４３を介して第１の副ランド５２１に接続されている。同様に、抵抗７３ｂの一端は、電源８１の正極側に接続され、抵抗７３ｂの他端は、第２のコンパレータ７５ｂの反転入力端子に接続されるとともに、リード導体４４を介して第２の副ランド５２２に接続されている。主ランド５１は、リード導体４２と、ノード４０と、リード導体４１と、を介して（図１参照）、コンデンサ８２と抵抗８３との並列接続体の一端に接続されている。

主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、筐体３０と、の間に鎖線で示すＺは、固定具２０の着座により電気的に接続される部位を示している。

電位検出部７２を構成する抵抗７４ａと抵抗７４ｂとの直列接続体は、電源８１と並列に接続されている。抵抗７４ａと抵抗７４ｂとの接続点は、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂの非反転入力端子と、にそれぞれ接続されている。第１のコンパレータ７５ａの出力端子と、第２のコンパレータ７５ｂの出力端子と、は相互に接続されており、抵抗７６を介して電源８１の正極側に接続されている。

ここで、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、におけるそれぞれの非反転入力端子の電位ＶＮ[Ｖ]は、電源８１の正極側の電位をＶ８１［Ｖ］、抵抗７４ａの抵抗値をＲ７４ａ［Ω］、抵抗７４ｂの抵抗値をＲ７４ｂ［Ω］とすると、
［ＶＮ＝（Ｒ７４ｂ）／（Ｒ７４ａ＋Ｒ７４ｂ）×Ｖ８１］・・・・・・式（１）
となる。

なお、電位、電圧値の単位は[Ｖ]、抵抗値の単位は［Ω］、であるが、以下の説明では、これらの単位の記載は省略する。

図４において、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、がいずれも固定具２０により主ランド５１に電気的に接続されている場合は、第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２の電位、つまり、第１のコンパレータ７５ａの反転入力端子の電位ＶＩａと、第２のコンパレータ７５ｂの反転入力端子の電位ＶＩｂと、は同電位となり、抵抗８３の抵抗値をＲ８３、抵抗７３ａの抵抗値をＲ７３ａ、抵抗７３ｂの抵抗値をＲ７３ｂ、とおくと、
［ＶＩａ＝ＶＩｂ＝（Ｒ８３）／（Ｒ７３ａ//Ｒ７３ｂ＋Ｒ８３）×Ｖ８１］
・・・・・・式（２）
となる。
ただし、Ｒ７３ａ//Ｒ７３ｂは、[Ｒ７３ａ×Ｒ７３ｂ／（Ｒ７３ａ＋Ｒ７３ｂ）]を表す。

ここで、第１のコンパレータ７５ａと第２のコンパレータ７５ｂと、におけるそれぞれの非反転入力端子の電位ＶＮが、第１のコンパレータ７５ａの反転入力端子の電位ＶＩａおよび第２のコンパレータ７５ｂの反転入力端子の電位ＶＩｂより高くなるように、抵抗７４ａの抵抗値Ｒ７４ａと抵抗７４ｂの抵抗値Ｒ７４ｂを設定しておくことで、第１のコンパレータ７５ａと第２のコンパレータ７５ｂとの出力端子の電位ＶＯは、電源８１の正極側の電位Ｖ８１に等しくなり、ハイレベル（ＨｉｇｈＬｅｖｅｌ：以下、Ｈレベルと称する）を出力する。

これに対して、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、が導通していない場合には、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、のうちの少なくとも一方は、固定具２０により主ランド５１にも接続されていない状態であるため、第１のコンパレータ７５ａの反転入力端子の電位ＶＩａと、第２のコンパレータ７５ｂの反転入力端子の電位ＶＩｂと、のうちの主ランド５１と接続されていない側の反転入力端子の電位は、電源８１の正極側の電位Ｖ８１となる。

したがって、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、が導通していない場合は、［ＶＩａ＞ＶＮ］、又は［ＶＩｂ＞ＶＮ］、となることから、主ランド５１と接続されていない側の副ランドに接続されているコンパレータの出力はローレベル（ＬｏｗＬｅｖｅｌ：以下、Ｌレベルと称する）となり、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、の共通の出力端子の電位ＶＯは、Ｌレベルを出力することになる。

このように、固定具２０が正常に着座している場合は、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、の共通の出力端子の電位ＶＯは、電源８１の正極側の電位Ｖ８１に等しい値のＨレベルとなり、固定具２０が正常に着座していない場合は、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、の共通の出力端子の電位ＶＯは、Ｌレベルとなる。

したがって、実施の形態１による電子制御装置によれば、固定具２０が、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、の双方に着座している状態と、固定具２０が、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、のうちの少なくとも一方に着座していない状態とでは、第１のコンパレータ７５ａと、第２のコンパレータ７５ｂと、の共通の出力端子から異なるレベルの出力を得ることができるので、その出力レベルに基づいて、固定具２０の着座状態、すなわち、配線基板１０と筐体３０との固定の状態、を検出することができる。

実施の形態２．
つぎに、実施の形態２による電子制御装置について説明する。実施の形態２による電子制御装置における、配線基板の構成は、図１、図２、および図３に示した実施の形態１の電子制御装置の場合の構成と同一であり、その詳細な説明は省略する。図５は、実施の形態２による電子制御装置における、固定具着座検出回路を示す回路図である。図５において、配線基板１０のグランドネジＰ．Ｇと、フレームグランドとしての筐体３０と、はコンデンサ８２のみを介して互いに接続されている。配線基板１０の主ランド５１と第１の副ランド５２１と第２の副ランド５２２とは、実施の形態1の場合と同一の構成である。

電源８１は、配線基板１０に搭載された電源である。電源８１の負極側は、配線基板１０のグランドネジＰ.Ｇに接続されるとともに、コンデンサ８２と、ノード４０と、を介して主ランド５１に接続されている。また、電源８１の正極側は、図示していな別の回路に接続されている。固定具着座検出回路７０は、電子制御装置の内部又は外部に設けられ、電源供給部７１と電位検出部７２とにより構成されている。

電源供給部７１は、第１の副ランド５２１に対して電源を供給するものであり、抵抗７３により構成されている。電位検出部７２は、第１の副ランド５２１の電位を検出するものであり、抵抗７４ａと、抵抗７４ｂと、抵抗７６と、コンパレータ７５と、電源７９と、により構成されている。抵抗７３の一端は、電源７９の正極側に接続されており、抵抗７３の他端は、コンパレータ７５の反転入力端子に接続されるとともに、第１の副ランド５２１に接続されている。第２の副ランド５２２は、電源７９の負極側に接続されている。

電位検出部７２を構成する抵抗７４ａと、抵抗７４ｂと、の直列体は、電源７９と並列に接続されており、抵抗７４ａと、抵抗７４ｂと、の接続点は、コンパレータ７５の非反転入力端子に接続されている。コンパレータ７５の出力端子は、抵抗７６を介し、電源７９の正極側に接続されている。したがって、コンパレータ７５の非反転入力端子の電位ＶＮは、電源７９の正極側の電位Ｖ７９、抵抗７４ａの抵抗値をＲ７４ａ、抵抗７４ｂの抵抗値をＲ７４ｂ、とおくと、
［ＶＮ＝（Ｒ７４ｂ）／（Ｒ７４ａ＋Ｒ７４ｂ）×Ｖ７９］・・・・・式（３）
となる。

第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、がいずれも固定具頭部座面２１１により主ランド５１に接続されている場合は、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、の電位、つまりコンパレータ７５の反転入力端子の電位ＶＩはＬレベルとなる。したがって、コンパレータ７５の出力端子の電位ＶＯは、電源７９の正極側の電位Ｖ７９に等しいＨレベルとなる。

一方、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、が導通していない場合は、コンパレータ７５の反転入力端子の電位ＶＩは、電源７９の正極側の電位Ｖ７９に等しくなり、［ＶＩ＞ＶＮ］となることから、コンパレータ７５の出力端子の電位ＶＯは、Ｌレベルとなる。

したがって、実施の形態２による電子制御装置によれば、固定具２０が、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、の双方に着座している状態と、固定具２０が、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、のうちの少なくとも一方に着座していない状態とでは、コンパレータ７５の出力端子から異なるレベルの出力を得ることができるので、その出力レベルに基づいて、固定具２０の着座状態を検出することができる。

つぎに、実施の形態１、および実施の形態２による電子制御装置における、主ランドと副ランドの異なる態様について説明する。図６は、実施の形態１による電子制御装置における、配線基板の主ランドと副ランドの異なる形態の例を示す説明図であって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、(Ｄ)、および（Ｅ）は、それぞれ異なる態様の主ランドと、副ランドと、を示している。

図６の（Ａ）に示す主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は前述の実施の形態1および実施の形態２で示したものと同一であり、その詳細は前述の通りである。

図６の（Ｂ）は、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は主ランド５１の周縁部に、周方向に角度１８０[°]の間隔を介して配置され、取付孔５１４の中心軸と直交する仮想直線に対して線対称の形状に形成されている。主ランド５１は、取付孔５１４を挟んで直線的に切断された第１の切欠き部５１５と、第２の切欠き部５１６と、を有している。

第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、はそれぞれ弓月形に形成されており、主ランド５１の第１の切欠き部５１５と、第２の切欠き部５１６と、にそれぞれ対応して配置されている。また、主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は前述の固定具頭部座面２１１の着座エリアＹに重なる位置に配置されている。主ランド５１と、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、は相互に電気的に絶縁され、配線基板１０に図１に示すように配線され、前述の実施の形態１又は実施の形態２と同様に、固定具着座検出回路７０に接続される。

図６の（Ｃ）に示す態様では、主ランド５１は四角形に形成され、隅部を切断した弓月形の第１の副ランド５２１と、隅部を切断した弓月形の第２の副ランド５２２と、隅部を切断した弓月形の第３の副ランド５２３と、隅部を切断した弓月形の第４の副ランド５２４と、が主ランド５１の四辺に沿って配置されている。主ランド５１の平面的な大きさは、固定具頭部２１の着座エリアＹの外周より小さく形成されている。第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、第４の副ランド５２４とは、固定具頭部座面２１１の着座エリアＹに重なる位置に配置されている。

図６の（Ｄ）に示す変形例では、主ランド５１は円環状に形成され、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、第４の副ランド５２４と、は円形に形成されている。第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、第４の副ランド５２４と、は主ランド５１の周縁部に互いに９０［°］の間隔で配置されている。第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、第４の副ランド５２４と、は固定具頭部座面２１１の着座エリアＹに重なる位置に配置されている。

図６の（Ｃ）および図６の（Ｄ）に示す形態の場合も、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、第４の副ランド５２４と、は相互に電気的に絶縁され、配線基板１０のリード導体により配線され、前述の実施の形態１又は実施の形態２と同様に、固定具着座検出回路に接続される。

図６の（Ｅ）に示す形態では、主ランド５１は円環状に形成され、固定具頭部座面２１１の着座エリアＹより小さな直径を有している。主ランド５１と同心円に形成された円環を間隔を介して３分割した形状の、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、は主ランド５１の外周部に間隔を介して、１２０［°］の間隔で配置されている。

また、第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、は固定具頭部座面２１１の着座エリアＹに重なる位置に配置されている。なお、これらの副ランドの全てを着座エリアＹの内側に配置してもよい。第１の副ランド５２１と、第２の副ランド５２２と、第３の副ランド５２３と、は相互に電気的に絶縁され、配線基板１０のリード導体により配線され、前述の実施の形態１又は実施の形態２と同様に、固定具着座検出回路に接続される。

以上述べたように、主ランドと、副ランドと、は形状、配置等について様々な形態で実現可能であるが、何れの形態においても、配線基板１０の貫通孔１１０にねじ等の固定具２０を貫通させて、配線基板１０を筐体３０に固定したとき、主ランドおよび複数の副ランドは、固定具頭部座面２１１の着座エリアＹと重なるため、複数の副ランドは固定具頭部座面２１１に当接することにより相互に導通する状態となる。また、何れの態様においても、主ランドの上面部には主ランド半田層が形成され、副ランドの上面部には、副ランド半田層が形成される。

本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

つぎに、本願に開示した電子制御装置の諸態様を以下に付記として記載する。

（付記１）
複数の電子部品を搭載する配線基板を、固定具により筐体に固定するようにした電子制御装置であって、
前記配線基板は、前記複数の電子部品を搭載する第１の基板面部と、前記第１の基板面部に対して表裏の関係をなす第２の基板面部と、を備え、前記第２の基板面部が前記筐体に対向するように前記固定具により前記筐体に固定され、
前記配線基板に設けられ、前記配線基板の前記第1の基板面部から突出する主ランド頭部を有する主ランドと、
前記配線基板に設けられ、前記主ランド頭部を挟んで前記主ランド頭部の周縁部に対して間隔を介して配置された複数の副ランドと、
を備え、
前記固定具は、前記主ランドに形成された取付孔を貫通して前記筐体に固定される固定具胴部と、前記固定具胴部に結合された固定具頭部と、を有し、
前記固定具頭部は、前記主ランド頭部と前記副ランドとに着座する固定具頭部座面を有し、
前記主ランドと前記複数の副ランドとは、互いに電気的に絶縁されて前記配線基板に設けられるとともに、前記電子制御装置の内部又は外部に設けられた前記着座を検出する固定具着座検出回路、にそれぞれ接続されるように構成されている、
ことを特徴とする電子制御装置。
（付記２）
前記主ランド頭部の上面部には、主ランド半田層が形成され、
前記複数の副ランドの上面部には、それぞれ副ランド半田層が形成され、
前記固定具頭部座面は、前記主ランド半田層を介して前記主ランド頭部に着座し、かつ前記副ランド半田層を介して前記複数の副ランドの少なくとも一部に着座する、ように形成されている、
ことを特徴とする付記１に記載の電子制御装置。
（付記３）
前記第１の基板面部から前記主ランド半田層の表面部までの高さ寸法は、前記第１の基板面部から前記副ランド半田層の表面部までの高さ寸法よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする付記２に記載の電子制御装置。
（付記４）
前記複数の副ランドは、互いに電気的に絶縁された第１の副ランドと第２の副ランドにより構成されている、
ことを特徴とする付記１から３のうちの何れか一つの付記に記載の電子制御装置。
（付記５）
前記複数の副ランドは、互いに電気的に絶縁された少なくとも３つの副ランドにより構成されている、
ことを特徴とする付記１から３のうちの何れか一つの付記に記載の電子制御装置。
（付記６）
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第１のコンパレータと、
前記複数の副ランドのうちの前記一つの副ランドとは異なる副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第２のコンパレータと、
を備え、
前記第１のコンパレータの出力と、前記第２のコンパレータの出力と、に基づいて前記固定具頭部座面の前記着座を検出するように構成されている、
ことを特徴とする付記１から５のうちの何れか一つの付記に記載の電子制御装置。
（付記７）
前記主ランドは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介して電源の負極側に接続され、
前記第１のコンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第２のコンパレータの反転入力端子は、前記異なる副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第１のコンパレータの非反転有力端子と前記第２のコンパレータの非反転入力端子は、前記電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする付記６に記載の電子制御装置。
（付記８）
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化するコンパレータを備え、
前記コンパレータの出力に基づいて、前記固定具頭部座面の前記着座の状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする付記１から５のうちの何れか一つの付記に記載の電子制御装置。
（付記９）
前記主ランドは、コンデンサを介して電源の負極側に接続され、
前記コンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドに接続され、
前記コンパレータの非反転有力端子は、前記電源とは異なる電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする付記８に記載の電子制御装置。

１０配線基板、１０１第１の基板面部、１０２第２の基板面部、１１０貫通孔、２０固定具、２１固定具頭部、２２固定具胴部、２１１固定具頭部座面、
３０筐体、３１取付穴、４０ノード、４１、４２、４３、４４リード導体、５１主ランド、５１１主ランド嵌入部、５１２主ランド頭部、５１３主ランド基部、
５１４取付孔、５１５第１の切欠き部、５１６第２の切欠き部、
５２１第１の副ランド、５２２第２の副ランド、５２３第３の副ランド、
５２４第４の副ランド、６１主ランド半田層、６２第１の副ランド半田層、
６３第２の副ランド半田層、７０固定具着座検出回路、７１電源供給部、
７２電位検出部、７３、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ、７６、８３抵抗、
７５ａ第１のコンパレータ、７５ｂ第２のコンパレータ、７９、８１電源、
８２コンデンサ、Ｘ中心軸、Ｙ着座エリア

Claims

複数の電子部品を搭載する配線基板を、固定具により筐体に固定するようにした電子制御装置であって、
前記配線基板は、前記複数の電子部品を搭載する第１の基板面部と、前記第１の基板面部に対して表裏の関係をなす第２の基板面部と、を備え、前記第２の基板面部が前記筐体に対向するように前記固定具により前記筐体に固定され、
前記配線基板に設けられ、前記配線基板の前記第１の基板面部から突出する主ランド頭部を有する主ランドと、
前記配線基板に設けられ、前記主ランド頭部を挟んで前記主ランド頭部の周縁部に対して間隔を介して配置された複数の副ランドと、
を備え、
前記固定具は、前記主ランドに形成された取付孔を貫通して前記筐体に固定される固定具胴部と、前記固定具胴部に結合された固定具頭部と、を有し、
前記固定具頭部は、前記主ランド頭部と前記副ランドとに着座する固定具頭部座面を有し、
前記主ランドと前記複数の副ランドとは、互いに電気的に絶縁されて前記配線基板に設けられるとともに、前記電子制御装置の内部又は外部に設けられた前記着座を検出する固定具着座検出回路、にそれぞれ接続されるように構成されている、
ことを特徴とする電子制御装置。
前記主ランド頭部の上面部には、主ランド半田層が形成され、
前記複数の副ランドの上面部には、それぞれ副ランド半田層が形成され、
前記固定具頭部座面は、前記主ランド半田層を介して前記主ランド頭部に着座し、かつ前記副ランド半田層を介して前記複数の副ランドの少なくとも一部に着座する、ように形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
前記第１の基板面部から前記主ランド半田層の表面部までの高さ寸法は、前記第１の基板面部から前記副ランド半田層の表面部までの高さ寸法よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
前記複数の副ランドは、互いに電気的に絶縁された第１の副ランドと第２の副ランドにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の電子制御装置。
前記複数の副ランドは、互いに電気的に絶縁された少なくとも３つの副ランドにより構成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第１のコンパレータと、
前記複数の副ランドのうちの前記一つの副ランドとは異なる副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第２のコンパレータと、
を備え、
前記第１のコンパレータの出力と、前記第２のコンパレータの出力と、に基づいて前記固定具頭部座面の前記着座を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第１のコンパレータと、
前記複数の副ランドのうちの前記一つの副ランドとは異なる副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第２のコンパレータと、
を備え、
前記第１のコンパレータの出力と、前記第２のコンパレータの出力と、に基づいて前記固定具頭部座面の前記着座を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第１のコンパレータと、
前記複数の副ランドのうちの前記一つの副ランドとは異なる副ランドの電位に基づいて、出力が変化する第２のコンパレータと、
を備え、
前記第１のコンパレータの出力と、前記第２のコンパレータの出力と、に基づいて前記固定具頭部座面の前記着座を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介して電源の負極側に接続され、
前記第１のコンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第２のコンパレータの反転入力端子は、前記異なる副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第１のコンパレータの非反転有力端子と前記第２のコンパレータの非反転入力端子は、前記電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介して電源の負極側に接続され、
前記第１のコンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第２のコンパレータの反転入力端子は、前記異なる副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第１のコンパレータの非反転有力端子と前記第２のコンパレータの非反転入力端子は、前記電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、抵抗とコンデンサとの並列回路を介して電源の負極側に接続され、
前記第１のコンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第２のコンパレータの反転入力端子は、前記異なる副ランドと前記電源の正極側との接続点に接続され、
前記第１のコンパレータの非反転有力端子と前記第２のコンパレータの非反転入力端子は、前記電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項８に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化するコンパレータを備え、
前記コンパレータの出力に基づいて、前記固定具頭部座面の前記着座の状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化するコンパレータを備え、
前記コンパレータの出力に基づいて、前記固定具頭部座面の前記着座の状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
前記固定具着座検出回路は、
前記複数の副ランドのうちの一つの副ランドの電位に基づいて、出力が変化するコンパレータを備え、
前記コンパレータの出力に基づいて、前記固定具頭部座面の前記着座の状態を検出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、コンデンサを介して電源の負極側に接続され、
前記コンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドに接続され、
前記コンパレータの非反転有力端子は、前記電源とは異なる電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、コンデンサを介して電源の負極側に接続され、
前記コンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドに接続され、
前記コンパレータの非反転有力端子は、前記電源とは異なる電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
前記主ランドは、コンデンサを介して電源の負極側に接続され、
前記コンパレータの反転入力端子は、前記一つの副ランドに接続され、
前記コンパレータの非反転有力端子は、前記電源とは異なる電源の正極側に抵抗を介して接続されている、
ことを特徴とする請求項１４に記載の電子制御装置。