JP2023180583A - 電子制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも電子制御装置の耐ノイズ性を高める。【解決手段】電子部品105及びコネクタ107が搭載される回路基板104と、回路基板を収容する金属筐体101とを有する電子制御装置100である。回路基板は、コネクタの周辺に区画されるグラウンド領域151を有し、金属筐体は、グラウンド領域と重なる位置にグラウンド領域と近接する状態で配置される金属部109を備える。金属部は、金属筺体と電気的に接続されるとともに、グラウンド領域に接着剤110を介して固定されている。【選択図】図2
Description
本発明は、電子制御装置に関する。
運転支援システムや自動運転のために、カメラに代表されるセンサモジュールと電子制御装置とを高速な信号伝送によって接続し、センサデータを伝送する方式が増えつつある。このような信号伝送の高速化に伴い、電子制御装置からの不要電磁波放射の増加、及び外来電磁ノイズに対する電子制御装置の耐性低下が課題の一つとなっている。電子制御装置においては、特に、外部接続用のコネクタの周辺部において電磁波ノイズ(以下、単に「ノイズ」ともいう。)が出入りしやすいことが課題になっている。
特許文献1には、プリント基板を収納する金属筐体にピン囲み部を一体に形成し、このピン囲み部をノイズ対策のためのシールド部として機能させることにより、ノイズによる回路の誤動作を防止する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された従来の技術では、筐体内の空間を伝わるノイズについては前述したピン囲み部によって抑制できるものの、回路エリアとコネクタとを電気的に接続するために引き回された配線(信号ライン、電源ライン、グラウンドラインなど)を伝わって伝播するノイズに対する減衰効果が得られないという課題があった。電子制御装置内のノイズが前述の配線を伝わってシールド部を通過し、コネクタ周辺部のグラウンド電位が不安定になった場合は、電子制御装置の外部のケーブル全体にノイズが重畳するため、不要電磁波放射につながることになる。また、外部のケーブルを伝わって金属筐体内に侵入する外来ノイズによってコネクタ周辺部のグラウンド電位が不安定になると、前述の配線を介して回路エリアにノイズが伝わるため、耐ノイズ性が悪化することになる。特に、車載用の電子制御装置においては、ケーブル・コネクタのシールドを接続する筺体につながるグラウンドパターンがコネクタ周辺部のみに小さな島状のパターンとして配置される場合がある。その場合、小面積のグラウンドパターンは電位が不安定になりやすいため、前述のノイズ耐性の劣化度合いが大きくなる。
本発明の目的は、従来よりも耐ノイズ性を高めることができる電子制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、たとえば、特許請求の範囲に記載された構成を採用する。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、電子部品及びコネクタが搭載される回路基板と、回路基板を収容する金属筐体とを有する電子制御装置である。回路基板は、コネクタの周辺に区画されるグラウンド領域を有し、金属筐体は、グラウンド領域と重なる位置にグラウンド領域と近接する状態で配置される金属部を備える。金属部は、金属筺体と電気的に接続されるとともに、グラウンド領域に接着剤を介して固定されている。
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一つを挙げるならば、電子部品及びコネクタが搭載される回路基板と、回路基板を収容する金属筐体とを有する電子制御装置である。回路基板は、コネクタの周辺に区画されるグラウンド領域を有し、金属筐体は、グラウンド領域と重なる位置にグラウンド領域と近接する状態で配置される金属部を備える。金属部は、金属筺体と電気的に接続されるとともに、グラウンド領域に接着剤を介して固定されている。
本発明によれば、従来よりも耐ノイズ性を高めた電子制御装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態に係る電子制御装置について、図1~図6を用いて説明する。
図1は、第1実施形態に係る電子制御装置の斜視図であり、図2は、図1に示す電子制御装置のII-II線位置の縦断面図である。
図1及び図2に示すように、電子制御装置100は、導電性を有する筐体である金属性の筐体(以下、「金属筐体」という。)101と、回路基板104とを備えている。金属筐体101は、回路基板104を収容する筐体である。金属筐体101は、高さ寸法(厚み寸法)が小さく抑えられた、いわゆる扁平の直方体形状に形成されている。金属筐体101は、金属筐体101の全ての部分が金属製で高い導電性を有することが好ましいが、これに限らず、一部が樹脂などの絶縁材料で構成されていてもよい。
まず、第1実施形態に係る電子制御装置について、図1~図6を用いて説明する。
図1は、第1実施形態に係る電子制御装置の斜視図であり、図2は、図1に示す電子制御装置のII-II線位置の縦断面図である。
図1及び図2に示すように、電子制御装置100は、導電性を有する筐体である金属性の筐体(以下、「金属筐体」という。)101と、回路基板104とを備えている。金属筐体101は、回路基板104を収容する筐体である。金属筐体101は、高さ寸法(厚み寸法)が小さく抑えられた、いわゆる扁平の直方体形状に形成されている。金属筐体101は、金属筐体101の全ての部分が金属製で高い導電性を有することが好ましいが、これに限らず、一部が樹脂などの絶縁材料で構成されていてもよい。
金属筐体101は、筐体ベース102及び筐体カバー103によって構成されている。筐体ベース102は、第1筐体に相当するもので、例えばアルミニウムによって構成される。筐体カバー103は、第2筐体に相当するもので、例えば防錆処理が施された鉄によって構成される。筐体ベース102には、放熱用ボス部120と、突条部121とが一体に形成されている。
回路基板104は、筐体ベース102と筐体カバー103によって上下から囲われている。回路基板104にはLSI素子105が搭載されている。LSIは、Large Scale Integrationの略称である。LSI素子105は、発熱源であり、ノイズ源でもある。LSI素子105と筐体ベース102の放熱用ボス部120との間には放熱グリス106が挿入されている。これにより、LSI素子105が発生する熱は、放熱グリス106を介して筐体ベース102に伝えられ、筐体ベース102の外表面から放出される。
図3は、第1実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。なお、回路基板104にはLSI素子105以外の電子部品も搭載されるが、図3においては、LSI素子105以外の電子部品や配線などを省略している。
図3に示すように、回路基板104は、長方形に形成されている。回路基板104は、例えばガラスエポキシを基材とするプリント配線基板によって構成される。回路基板104の四隅には、ネジ通し孔112が設けられている。ネジ通し孔112は、回路基板104を筐体ベース102にネジ止めによって固定するための貫通孔である。
回路基板104には、基板側コネクタ107と、基板側コネクタ111とが搭載されている。本実施形態においては、一例として、4つの基板側コネクタ107と1つの基板側コネクタ111が、回路基板104の端部に搭載されている。4つの基板側コネクタ107は、所定の間隔をあけて回路基板104の端部に並べて配置されている。基板側コネクタ111は、多ピンコネクタによって構成されている。基板側コネクタ111は、4つの基板側コネクタ107と共に、回路基板104の端部に配置されている。
基板側コネクタ107にはケーブル側コネクタ113(図1、図2)が接続され、基板側コネクタ111にはケーブル側コネクタ114(図1)が接続される。基板側コネクタ107とケーブル側コネクタ113は、互いに抜き差し可能な雄型コネクタと雌型コネクタの関係にあり、基板側コネクタ111とケーブル側コネクタ113も、互いに抜き差し可能な雄型コネクタと雌型コネクタの関係にある。ケーブル側コネクタ113及びケーブル側コネクタ114には、それぞれケーブル108がつながっている。電子制御装置100は、複数のケーブル108を介して外部の機器(図示せず)に接続される。
回路基板104は、グラウンド領域151と、回路エリア154とを有している。グラウンド領域151と回路エリア154は、互いに分離されている。グラウンド領域151と回路エリア154との境界部には、前述した筐体ベース102の突条部121(図2)が近接して配置される。突条部121は、筐体ベース102の長手方向の一端から他端にわたって連続的に形成されている(図6参照)。突条部121は、グラウンド領域151と回路エリア154との間で、金属筐体101内の空間を伝って伝播する電磁波ノイズをシールドするシールド部(シールド壁)として機能する。
回路エリア154は、各種の電子部品(LSI素子105を含む)が搭載されるエリアである。また、回路エリア154は、図示しない配線パターン(信号ライン、電源ライン、グラウンドライン等を含む)が形成されるエリアでもある。
グラウンド領域151は、基板側コネクタ107及び基板側コネクタ111の周辺に区画される領域である。グラウンド領域151は、回路基板104のグラウンドパターン(図示せず)が形成される領域であって、グラウンド電位に維持される領域である。グラウンド領域151は、基板側コネクタ107及び基板側コネクタ111を取り囲むように区画されている。例えば、基板側コネクタ111について述べると、基板側コネクタ111は、ケーブル側コネクタ114との接続が行われる方向(図3の右方向)を除いて、3方向(図3の上方向、下方向、左方向)がグラウンド領域151によって取り囲まれている。この点は、各々の基板側コネクタ107についても同様である。
ここで本実施形態においては、金属筐体101が金属部109(図2)を備えている。金属部109は、金属筐体101と電気的に接続された状態で、金属筐体101に取り付けられている。また、金属部109は、回路基板104のグラウンド領域151に接着剤110を介して固定されている。
図4は、回路基板における接着剤の塗布状態を示す上面図である。
図4に示すように、回路基板104には、ネジ通し孔112の近傍を除いて、グラウンド領域151(図3)のほぼ全域に接着剤110が塗布されている。接着剤110は、グラウンド領域151に面状(ベタ)に塗布されている。つまり、接着剤110は、グラウンド領域151全体に均一に塗布されている。接着剤110は、導電性接着剤である。
図4に示すように、回路基板104には、ネジ通し孔112の近傍を除いて、グラウンド領域151(図3)のほぼ全域に接着剤110が塗布されている。接着剤110は、グラウンド領域151に面状(ベタ)に塗布されている。つまり、接着剤110は、グラウンド領域151全体に均一に塗布されている。接着剤110は、導電性接着剤である。
図5は、第1実施形態における金属部の取付状態を金属筐体の長手方向から見た断面図である。
図5に示すように、金属部109は、薄い金属の板を曲げ加工して得られる、いわゆる板金である。金属部109は、適度なバネ性を有する金属材料によって構成されている。金属部109は、ベース部109eと、係止部109a,109bとを一体に有している。
ベース部109eは、平板状に形成されている。係止部109a,109bは、金属部109の短手方向(図5の左右方向)の両端部に形成されている。また、係止部109a,109bは、金属部109の長手方向(図5の奥行き方向)に長く形成されている。
図5に示すように、金属部109は、薄い金属の板を曲げ加工して得られる、いわゆる板金である。金属部109は、適度なバネ性を有する金属材料によって構成されている。金属部109は、ベース部109eと、係止部109a,109bとを一体に有している。
ベース部109eは、平板状に形成されている。係止部109a,109bは、金属部109の短手方向(図5の左右方向)の両端部に形成されている。また、係止部109a,109bは、金属部109の長手方向(図5の奥行き方向)に長く形成されている。
筐体ベース102の突条部121の下面には、溝部121aが形成されている。溝部121aは、筐体ベース102の長手方向(図5の奥行き方向)に細長く形成されている。また、筐体ベース102のコネクタ側の端部には、段付き部102aが形成されている。金属部109の係止部109aは突条部121の溝部121aに係止されている。金属部109の係止部109bは筐体ベース102の段付き部102aに係止されている。金属部109は、係止部109aと突条部121との接触、及び、係止部109bと段付き部102aとの接触により、筐体ベース102に電気的かつ機械的に接続されている。
図6は、第1実施形態における筐体ベースと金属部の配置状態を示す下面図である。
図6に示すように、金属部109は、筐体ベース102の長手方向に長い長尺状の板状部材である。金属部109は、ネジ130によって筐体ベース102に固定されている。このため、金属部109は、ネジ130の締結部においても筐体ベース102に電気的かつ機械的に接続されている。金属部109には、ネジ130の取付位置に対応して凹部132が形成されている。凹部132は、ネジ130と回路基板104との干渉を避けるために形成されている。
図6に示すように、金属部109は、筐体ベース102の長手方向に長い長尺状の板状部材である。金属部109は、ネジ130によって筐体ベース102に固定されている。このため、金属部109は、ネジ130の締結部においても筐体ベース102に電気的かつ機械的に接続されている。金属部109には、ネジ130の取付位置に対応して凹部132が形成されている。凹部132は、ネジ130と回路基板104との干渉を避けるために形成されている。
金属部109の長手方向の両端部には、ネジ通し孔131が設けられている。ネジ通し孔131は、筐体ベース102に対して金属部109と回路基板104を共締めによって固定するための貫通孔である。このため、金属部109のネジ通し孔131は、回路基板104のコネクタ側に設けられたネジ通し孔112とほぼ同軸に配置される。また、金属部109のベース部109eには、基板側コネクタ107との干渉を避けるための切り欠き部109cと、基板側コネクタ111との干渉を避けるための切り欠き部109dとが形成されている。
金属部109は、図2に示すように、回路基板104のグラウンド領域151と重なる位置に、グラウンド領域151と近接する状態で配置される。ここで記述する近接とは、金属部109のベース部109eが回路基板104のグラウンド領域151に対して接着剤110の厚み寸法程度の距離で近接することを意味する。金属部109は、回路基板104のグラウンド領域151に接着剤110を介して固定されている。本実施形態においては、接着剤110が導電性接着剤によって構成されているため、金属部109は、ベース部109eの平面積に相当する広い接触面積で回路基板104のグラウンド領域151に電気的に接続された状態となる。
筐体ベース102の四隅には、ネジ孔122,123が設けられている。ネジ孔122は、ネジ孔123よりも外側に配置されている。ネジ孔123は、ネジ用ボス124に設けられている。ネジ用ボス124は、筐体ベース102に一体に形成されている。ネジ用ボス124は、回路基板104に搭載される電子部品やコネクタが筐体ベース102に干渉しないように、電子制御装置100の高さ(厚み)方向における回路基板104の取付位置を規制する部分である。筐体ベース102の四隅に設けられた計4つのネジ孔122は、筐体ベース102に筐体カバー103をネジ止めによって固定するための孔である。また、筐体ベース102の四隅に設けられた計4つのネジ孔123は、筐体ベース102に回路基板104及び金属部109をネジ止めによって固定するための孔である。図6においては、4つのネジ孔123のうち、共締め用の2つのネジ孔123が、金属部109のネジ通し孔131を通して見えている。
以上説明した第1実施形態に係る電子制御装置100においては、金属筐体101の筐体ベース102が金属部109を備え、この金属部109が回路基板104のグラウンド領域151に近接する状態で配置されている。また、金属部109は、金属筐体101と電気的に接続されるとともに、グラウンド領域151に接着剤110を介して固定されている。これにより、回路基板104のグラウンド領域151は、金属筐体101と実質的に同じ電位をもつ金属部109によって覆われた状態になる。このため、コネクタ周辺のグラウンド領域151全体の電位を安定させ、ノイズの抑制効果を高めることができる。その結果、従来よりも耐ノイズ性を高めた電子制御装置100を提供することができる。
また、第1実施形態においては、グラウンド領域151と回路エリア154が互いに分離されているため、回路エリア154のグラウンド電位への影響を抑えつつ、コネクタ周辺のグラウンド電位を安定させることができる。
また、第1実施形態においては、金属部109を板金によって構成している。これにより、回路基板104のレイアウトに応じて金属部109の形状及び寸法を自由に設定又は変更することができる。このため、回路基板104のレイアウトが変更になった場合でも、金属筐体製造用の金型を変更する必要がない。したがって、回路基板104のレイアウト変更に柔軟に対応することができる。
また、第1実施形態においては、接着剤110を導電性接着剤によって構成している。これにより、コネクタ周辺のグラウンド領域151に対して金属部109を面状に導通させることができる。このため、コネクタ周辺のグラウンド電位を、より一層安定させることができる。
なお、グラウンド領域151の電位安定効果を高めるため、金属部109はなるべく多点で、かつ電子制御装置100の端部に近い位置で金属筐体101と接続するのが望ましい。このため、上記第1実施形態においては、金属部109の係止部109aを筐体ベース102の突条部121に接続させ、かつ、金属部109の係止部109bを筐体ベース102の段付き部102aに接続させている。これにより、グラウンド領域151の電位安定効果を高めることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る電子制御装置について、図7及び図8を用いて説明する。
図7は、第2実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図8は、第2実施形態における筐体ベースの下面図である。
次に、第2実施形態に係る電子制御装置について、図7及び図8を用いて説明する。
図7は、第2実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図8は、第2実施形態における筐体ベースの下面図である。
第2実施形態に係る電子制御装置100Aは、上記第1実施形態の場合と比較して、筐体ベース102Aの構成が異なる。具体的には、前述した第1実施形態においては、金属部109が板金によって構成されているが、第2実施形態においては、金属部152が筐体ベース102Aと一体に形成されている。つまり、金属部152は筐体ベース102Aと一体構造になっている。
金属部152は、図7に示すように、回路基板104のグラウンド領域151と重なる位置に、グラウンド領域151と近接する状態で配置されている。また、金属部152は、金属筐体101と電気的に接続されるとともに、グラウンド領域151に接着剤110を介して固定されている。
金属部152は、図8に示すように、グラウンド領域151(図3)と同様の平面形状を有している。金属部152には、基板側コネクタ107との干渉を避けるための切り欠き部152aと、基板側コネクタ111との干渉を避けるための切り欠き部152bとが形成されている。また、金属部109の長手方向の両端部には、回路基板104をネジ止めするためのネジ孔123が設けられている。
第2実施形態に係る電子制御装置100Aにおいては、金属筐体101Aの筐体ベース102Aに金属部152を一体に形成しているため、前述した第1実施形態に比べて、グラウンド領域151の電位を安定させる効果が、より高い周波数帯域まで得られる。また、筐体ベース102Aに対して別部品を取り付ける必要がないため、部品コスト及び製造コストを低減することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る電子制御装置について、図9及び図10を用いて説明する。
図9は、第3実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図10は、第3実施形態における筐体カバーの上面図である。
次に、第3実施形態に係る電子制御装置について、図9及び図10を用いて説明する。
図9は、第3実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図10は、第3実施形態における筐体カバーの上面図である。
第3実施形態に係る電子制御装置100Bは、上記第2実施形態の場合と比較して、筐体カバー103Bの構成が異なる。具体的には、図9及び図10に示すように、筐体カバー103Bは、近接部153を備えている。近接部153は、筐体カバー103Bに一体に形成されている。筐体カバー103Bは、図9に示すように、回路基板104のグラウンド領域151に近接して配置されている。また、近接部153は、筐体ベース102Aの金属部152と同様に、導電性の接着剤110を介してグラウンド領域151に固定されている。
近接部153は、図10に示すように、筐体カバー103Bの長手方向の一端から他端にわたって連続する状態で形成されている。筐体カバー103Bの四隅には、ネジ通し孔133が設けられている。ネジ通し孔133は、筐体ベース102Aに対して、筐体カバー103Bと回路基板104とを共通のネジで取り付ける(共締めする)ための貫通孔である。このため、ネジ通し孔133は、回路基板104の四隅に設けられたネジ通し孔112(図3)とほぼ同軸に配置される。
第3実施形態に係る電子制御装置100Bにおいては、金属筐体101Bの筐体カバー103Bが近接部153を備えている。そして、近接部153は、金属部152と反対側で、回路基板104のグラウンド領域151に近接して配置されている。これにより、回路基板104のグラウンド領域151に対しては、回路基板104の上面側から金属部152が近接し、かつ、回路基板104の下面側から近接部153が近接した状態になる。このため、グラウンド領域151の電位を、より安定させることができる。
また、第3実施形態においては、導電性の接着剤110を介して近接部153をグラウンド領域151に固定している。これにより、グラウンド領域151は、回路基板104の上面側では筐体ベース102Aに電気的に接続され、回路基板104の下面側でも筐体カバー103Bに電気的に接続される。このため、コネクタ周辺のグラウンド電位を、より一層安定させることができる。
また、金属筐体101Bの内部では、筐体ベース102Aと回路基板104との間の空間を伝わるノイズを金属部152によって遮る効果に加えて、筐体カバー103Bと回路基板104との間の空間を伝わるノイズを近接部153によって遮る効果が得られる。このため、より高いノイズ抑制効果が期待できる。また、防塵効果や防滴効果を高くすることもできる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係る電子制御装置について、図11を用いて説明する。
図11は、第4実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。
次に、第4実施形態に係る電子制御装置について、図11を用いて説明する。
図11は、第4実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。
第4実施形態に係る電子制御装置は、上記第1実施形態の場合に比較して、回路基板104のグラウンド領域151に接着剤110が多点状に塗布されている点が異なる。つまり、接着剤110は、上記第1実施形態のようにグラウンド領域151全体に均一に塗布するのではなく、小面積の多点に分けて塗布されている。これにより、第1実施形態の場合と比較して、接着剤110の使用量を減らすことができる。
また、第4実施形態において、接着剤110の塗布点同士の間には、ノイズ対策として必要とされる電磁波シールド性能に応じて適宜、隙間があってもよい。また、接着剤110の塗布点同士の間隔は、電磁波シールド性能を確保したい周波数範囲のうち、最大周波数の波長の半分以下とするのが望ましい。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態に係る電子制御装置について、図12を用いて説明する。
図12は、第5実施形態に係る電子制御装置の断面図である。
第5実施形態に係る電子制御装置100Cは、上記第3実施形態の場合(図9)と比較して、導電性の接着剤110に代えて、非導電性の接着剤116を採用している点が異なる。非導電性接着剤は絶縁体である。このため、回路基板104のグラウンド領域151に対して、金属筐体101Bの金属部152や近接部153を電気的に接続することはできない。ただし、金属部152とグラウンド領域151との間、及び、近接部153とグラウンド領域151との間に、それぞれ非導電性(絶縁性)の接着剤116が介在することで、電極面積と比誘電率を大きく確保し、容量性の結合をもたせることができる。このため、特に容量性結合のインピーダンスが下がるGHz帯において、電磁波シールド効果を発揮することができる。例えば、比誘電率が2.7である接着剤116を使用した場合は、接着剤116の厚みを0.4mm以下とすることで、一般的なコネクタサイズの周辺のグラウンド面積で効果的に電磁波シールド効果をもたせることができる。
次に、第5実施形態に係る電子制御装置について、図12を用いて説明する。
図12は、第5実施形態に係る電子制御装置の断面図である。
第5実施形態に係る電子制御装置100Cは、上記第3実施形態の場合(図9)と比較して、導電性の接着剤110に代えて、非導電性の接着剤116を採用している点が異なる。非導電性接着剤は絶縁体である。このため、回路基板104のグラウンド領域151に対して、金属筐体101Bの金属部152や近接部153を電気的に接続することはできない。ただし、金属部152とグラウンド領域151との間、及び、近接部153とグラウンド領域151との間に、それぞれ非導電性(絶縁性)の接着剤116が介在することで、電極面積と比誘電率を大きく確保し、容量性の結合をもたせることができる。このため、特に容量性結合のインピーダンスが下がるGHz帯において、電磁波シールド効果を発揮することができる。例えば、比誘電率が2.7である接着剤116を使用した場合は、接着剤116の厚みを0.4mm以下とすることで、一般的なコネクタサイズの周辺のグラウンド面積で効果的に電磁波シールド効果をもたせることができる。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態に係る電子制御装置について、図13及び図14を用いて説明する。
図13は、第6実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図14は、第6実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。
次に、第6実施形態に係る電子制御装置について、図13及び図14を用いて説明する。
図13は、第6実施形態に係る電子制御装置の断面図である。図14は、第6実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。
第6実施形態に係る電子制御装置100Dは、上記第5実施形態の場合に比較して、接着剤116の塗布エリアと回路エリア154との間に、導電性部材として複数のEMIガスケット117が配置されている点が異なる。複数のEMIガスケット117は、回路エリア154の一辺(長辺)に沿って一列に並べられている。各々のEMIガスケット117は、チップ状に形成されるとともに、回路基板104の長手方向に所定の間隔をあけて配置されている。EMIガスケット117は、回路基板104の上面及び下面に、図示しない両面テープによって固定される。EMIは、Electro Magnetic Interferenceの略称である。
このように、接着剤116の塗布エリアと回路エリア154との間に、導電性部材である複数のEMIガスケット117を配置することにより、回路エリア154に対するノイズの出入りをEMIガスケット117によって抑制することができる。
このように、接着剤116の塗布エリアと回路エリア154との間に、導電性部材である複数のEMIガスケット117を配置することにより、回路エリア154に対するノイズの出入りをEMIガスケット117によって抑制することができる。
また一般に、EMIガスケットは、電磁波に対するシールド性を確保する目的で、回路基板のグラウンドと金属筐体とを導通させる、あるいは、筐体ベースと筐体カバーとを導通させるために使用される部品である。このような用途では、より周波数の高い電磁波をシールドするために、隣り合うEMIガスケットの間隔を狭くする必要がある。このため、EMIガスケットの使用個数が増えて、コストが多くかかってしまう。また、長尺状のEMIガスケットを採用した場合は、チップ状のEMIガスケットを使用する場合よりもコストが高くなってしまう。
これに対して、第6実施形態では、周波数の高い電磁波に対しては接着剤116による容量結合によってシールド性が確保されるため、EMIガスケット117はGHz以下の低い周波数の電磁波に対してのみシールド性を確保できるように配置すればよい。これにより、EMIガスケット117の使用個数を減らしてコストを削減しながら、低周波から高周波まで広範囲に電磁波をシールドすることが可能となる
(第7実施形態)
次に、第7実施形態に係る電子制御装置について、図15及び図16を用いて説明する。
図15は、第7実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。図16は、第7実施形態に係る電子制御装置が備える筐体ベースの下面図である。
次に、第7実施形態に係る電子制御装置について、図15及び図16を用いて説明する。
図15は、第7実施形態に係る電子制御装置が備える筐体カバーと回路基板の配置状態を示す上面図である。図16は、第7実施形態に係る電子制御装置が備える筐体ベースの下面図である。
第7実施形態に係る電子制御装置は、上記第1実施形態の場合(図4、図6)に比較して、接着剤110の塗布エリアが分割されている点、及び、金属部109に凹部136が形成されている点が異なる。接着剤110の塗布エリアは、回路基板104に形成された配線119、及び、回路基板104に搭載されたチップ部品125を避けるように、複数のエリアに分割されている。配線119は、回路基板104の回路エリア154に搭載された電子部品と、回路基板104の端部に搭載された基板側コネクタ107又は基板側コネクタ111とを接続する配線である。図15に例示する配線119は、回路基板104の回路エリア154に搭載された通信IC(integrated circuit)118と基板側コネクタ107とを接続する信号配線である。通信IC118は、LSI素子105とともに回路基板104に搭載される電子部品である。チップ部品125は、例えばチップコンデンサである。
このように第7実施形態においては、回路基板104に形成された配線119や回路基板104に搭載されたチップ部品125を避けるように、接着剤110の塗布エリアを分割している。このため、コネクタ周辺において回路基板104のレイアウトの自由度を損ねることなく、電磁波シールド性を確保することができる。
なお、接着剤110の塗布エリアは、配線119及びチップ部品125のうち、少なくとも一方を避けるように分割されていればよい。また、回路基板104の両面に接着剤110の塗布エリアが存在する場合は、回路基板104の両面、又はいずれか一方の面で接着剤110の塗布エリアを分割してもよい。ただし、電磁波シールド性を確保する観点から、接着剤110が塗布されないエリアはなるべく小さくすることが望ましい。
(変形例等)
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。たとえば、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、これを削除し、又は他の構成を追加し、あるいは他の構成に置換することも可能である。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。たとえば、上述した実施形態では、本発明の内容を理解しやすいように詳細に説明しているが、本発明は、上述した実施形態で説明したすべての構成を必ずしも備えるものに限定されない。また、ある実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、これを削除し、又は他の構成を追加し、あるいは他の構成に置換することも可能である。
たとえば、上記第1実施形態においては、金属部109をネジ130で筐体ベース102に固定することにより、金属部109の脱落を防止する一方、ネジ130の取付部以外の部分では、金属部109の係止部109a,109bを筐体ベース102に係止させることにより、筐体ベース102に金属部109を取り付けているが、本発明はこれに限らず、例えば、溶接などによって筐体ベース102に金属部109を取り付けてもよい。つまり、筐体ベース102に対する金属部109の取付構造については、筐体ベース102と金属部109とを電気的に接続可能な構造であれば、どのような構造を採用してもよい。
また、上記第3実施形態においては、近接部153を筐体カバー103Bと一体に形成しているが、本発明はこれに限らず、近接部153を筐体カバー103Bと別体に構成してもよい。また、第1実施形態に係る電子制御装置100の筐体カバー103に近接部153を設けてもよい。
また、上記第4実施形態で採用している接着剤110の塗布状態は、第2実施形態や第3実施形態に適用してもよい。
また、本発明に係る電子制御装置は、自動車などの車両に搭載される電子制御装置に好適に適用可能であるが、適用対象範囲は車両に限らず、船舶、航空機、クレーンなどであってもよい。また、車両には、自動車のほか、鉄道車両、工事用車両、農耕用車両なども含まれる。
100,100A,100B,100C,100D…電子制御装置、101,101A,101B…金属筐体、102,102A…筐体ベース(第1筐体)、103,103B…筐体カバー(第2筐体)、104…回路基板、105…LSI素子(電子部品)、107…基板側コネクタ(コネクタ)、109…金属部、110…接着剤(導電性接着剤)、111…基板側コネクタ(コネクタ)、116…接着剤(非導電性接着剤)、117…EMIガスケット(導電性部材)、118…通信IC(電子部品)、119…配線、125…チップ部品、151…グラウンド領域、152…金属部、154…回路エリア
Claims (11)
- 電子部品及びコネクタが搭載される回路基板と、前記回路基板を収容する金属筐体とを有する電子制御装置であって、
前記回路基板は、前記コネクタの周辺に区画されるグラウンド領域を有し、
前記金属筐体は、前記グラウンド領域と重なる位置に前記グラウンド領域と近接する状態で配置される金属部を備え、
前記金属部は、前記金属筺体と電気的に接続されるとともに、前記グラウンド領域に接着剤を介して固定されている
電子制御装置。 - 前記金属部は、板金である
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記接着剤は、導電性接着剤である
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記接着剤は、非導電性接着剤である
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記回路基板は、前記電子部品が搭載される回路エリアを有し、
前記回路基板上において、前記回路エリアと前記グラウンド領域とは、互いに分離されている
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記金属筐体は、第1筐体及び第2筐体によって構成され、
前記金属部は、前記第1筐体と一体に形成されている
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記第2筐体は、前記グラウンド領域に近接する近接部を有する
請求項6に記載の電子制御装置。 - 前記接着剤は、多点状に塗布されている
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記回路基板は、前記電子部品が搭載される回路エリアを有し、
前記接着剤の塗布エリアと前記回路エリアとの間に導電性部材が配置されている
請求項1に記載の電子制御装置。 - 前記導電性部材は、複数のEMIガスケットによって構成されている
請求項9に記載の電子制御装置。 - 前記回路基板に形成された配線、及び/又は、前記回路基板に搭載されたチップ部品を避けるように、前記接着剤の塗布エリアが分割されている
請求項1に記載の電子制御装置。
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