JP2733406B2 - 耐電波障害対策を施した電子装置とその基板取付方法 - Google Patents
耐電波障害対策を施した電子装置とその基板取付方法Info
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Description
電子装置とその基板取付方法に係り、特に、入出力部に
接続された配線から内部に電磁ノイズが侵入してもこれ
を効率的に減衰させるのに好適な電子装置とその基板取
付方法に関する。
場合、電子装置が誤動作しないように、耐電波障害対策
をその電子装置に施す必要がある。例えば、自動車に搭
載する各種のセンサ等の電子装置は、エンジンのスパー
クノイズ等により誤動作しないように対策する必要があ
る。エンジンの吸入空気量を検出するセンサ、例えば、
エンジンの吸気管に取り付ける熱線式空気流量計は、他
の電子装置と接続するワイヤーハーネスに電磁ノイズが
乗って入出力端子から内部の電子回路に入ってくる。こ
のため、従来は、特開平1−97817号公報に記載さ
れているように、入出力端子と内部の電子回路とを貫通
コンデンサにて接続し、且つ。貫通コンデンサ直下か
ら、回路基板印刷導体までの範囲を金属ベースに密着さ
せ、電磁ノイズを遮断する構成となっている。
イズを例に説明したが、近年の社会では、様々な電波が
様々な用途で使用されており、電子装置にとってどのよ
うな電磁波がノイズとして回路内部に侵入してくるか分
からない。上述した従来技術の貫通コンデンサを使用す
る電子装置では、100MHz以下の電磁波を良好に遮
断することができる。しかし、100MHz以上の電磁
波を遮蔽することが難しいという問題がある。
z以上の電磁波も好適に遮蔽することのできる電子装置
とその基板取付方法を提供することにある。
ンサ直下と回路基板の発熱部直下と基板外周部若しくは
入出力端子直下のみを金属ベースに密着して取り付け、
その他の回路部分の領域は金属ベースから離間させて基
板を金属ベースから浮かすことで、達成される。
基板外周部若しくは入出力端子直下のみを金属ベースに
密着して取り付けることで、入出力線とアースとの間の
インピーダンスが減少し、回路基板と金属ベースとを離
間させた領域のインピーダンスは増大する。このため、
入出力線を経由して侵入する高周波ノイズは効率的に除
去される。更に、パワートランジスタ等の発熱体直下を
金属ベースに密着させ、または発熱体を基板外周部(金
属ベースに密着されている。)に配置することで、発熱
体の熱を効率的に放散することででき、熱特性がよくな
る。
明する。図2は、本発明の一実施例に係る電子装置の要
部破断正面図であり、図1は、この電子装置の横断面図
である。本実施例に係る電子装置は、ハイブリッドIC
を使用して製作した熱線式空気流量計である。図8は、
回路基板にハイブリッドICとして搭載する熱線式空気
流量計の熱線制御回路である。図8において、熱線式空
気流量計のオペアンプ10は、抵抗R7,R8,感温抵
抗体12により温度補償を行っており、本構成にするこ
とにより、感温抵抗体12の抵抗値を20Ωに設定する
ことができ、発熱抵抗体13と同一の抵抗体が使用でき
るので、量産性をあげることが可能となる。オペアンプ
11と抵抗R2,R3,R4,R1及び、オペアンプ1
0からなる温度補償回路により、発熱抵抗体13の抵抗
値は一定に保持するように制御される。発熱抵抗体13
と感温抵抗体12は空気流中に設置され、発熱抵抗体1
3は空気との熱伝達現象によって空気の質量流量に対応
してその発熱量が変化する。発熱量の変化は発熱抵抗体
13の抵抗値と電流の積の変化として現れるので、熱線
制御回路によって抵抗値を一定に保つことで空気流量の
変化は電流の変化として測定することが可能となる。R
1はこの電流を電圧に変換し信号の取扱いを容易にして
いる。
調整回路であり、空気流量と出力信号の関係をある程度
任意に定めることを可能にしている。オペアンプ14と
抵抗R14,R15,R16,R17,ツエナーダイオ
ード16は基準電圧源を形成し、オペアンプ15および
抵抗R18,R19,R20,R22,R23は非反転
増幅器を形成している。以上の構成によれば、調整回路
の入力信号Y(x)は次式のように変換される。
3〜5,B=0.6〜0.8の値である。
気流量計の出力をパルス列に変換するものである。オペ
アンプ17と抵抗R51,R52,R53,コンデンサ
20は積分器を構成しており、入力電圧に対応した電流
でコンデンサ20を充電している。コンパレータ19は
コンデンサ20を前記電流で放電する働きがあり、コン
パレータ18と抵抗R56,R57,R58,R59,
R60はヒステリシスを有するコンパレータを形成し、
前記積分器の出力に応じて“L”または“H”電位を出
力する。以上の構成によれば、電圧制御発振器の入力電
圧に応じたスピードでコンデンサ20の充放電が繰り返
されパルス出力が得られる。このため、熱線式空気流量
計の出力として、ノイズマージンが高く、後段での信号
処理が容易となる。
は、上述した回路が搭載されている。配線や抵抗等は厚
膜印刷にて形成され、コンデンサ,トランジスタ等は面
実装され、ハイブリッドICが構成されている。このハ
イブリッドICは、接地された金属ベース2に取り付け
られる。回路基板1に形成されて電子回路への入出力線
は、貫通コンデンサ3を通して接続される。更に、エン
ジンの吸気管内の空気流中に設置された発熱抵抗体13
と感温抵抗体12の配線は、金属ベース2を厚さ方向に
貫通し、プローブ接続台座4にまで延出されている。回
路基板1とプローブ接続台座4とはほぼ同じ高さにあ
り、ワイヤボンディングにより接続を可能にし、組み立
ての自動化を容易にしている。
デンサ直下位置aと、回路基板1の発熱部直下位置b
と、基板1の外周部位置c若しくは入出力端子直下位置
を金属ベース2に密着して取り付けるため、それらの部
分a,b,cの金属ベース2に突部a,b,cを形成
し、その突部a,b,cに基板1を載置するようにして
ある。この結果、基板1に搭載された他の回路部分の領
域は、金属ベース2から離間され浮いた状態となってい
る。つまり、基板1と金属ベース2との間に隙間30が
形成されるようになっている。この隙間30に、隙間入
口5からゲルを導入している。このゲルは、基板下部の
隙間30に空気が残留するのを防止して、電子回路が経
時的に変化するのを防止したり、金属ベース2表面が錆
びないようにしている。
である。モノリシックIC21,22は、ハイブリッド
ICの組立性を容易にするため、回路基板1の中央部に
配置され、パワートランジスタ6は、温度上昇がモノリ
シックIC21,22に影響しないように回路基板1の
外周部に配置されている。回路基板1の外周及び発熱体
であるパワートランジスタ6の直下は、金属ベース2の
突部に密着され、その他の領域は金属ベース2と離間し
た構造となっている。更に、入出力線8を通した貫通コ
ンデンサ3の直下は、金属ベース2に導電性接着剤7に
より電気的に接続されている。このような構造により、
パワートランジスタ6の発生する熱は、金属ベース2の
突部を通して金属ベース2に伝導し、金属ベース2によ
り放熱される。これにより、回路基板1の温度上昇が抑
制され、電子回路の温度補償誤差が軽減され、短寿命化
が回避される。
と金属ベース2と貫通コンデンサ3との間に存在するイ
ンピーダンスを模式化した図である。貫通コンデンサ3
の容量3Cは3300pFである。金属ベース2と基板
1との間の間隙30で構成されるコンデンサの容量1C
は、回路基板1の厚さを1mm、間隙30の隙間を1m
mとすると、約3.6pFとなる。間隙30の隙間が0
mmであると仮定すると、この容量1Cは35.7pF
となる。つまり、1mmの間隙30を設けることで、回
路基板1に加わる高周波電力は、1/10に低減される
ことになる。特に、モノリシックIC21,22への高
周波侵入を防止するために、モノリシックIC下部を中
心に間隙30を設けるとよい。更に、貫通コンデンサ3
の直下も効果的に接地することにより、貫通コンデンサ
3とアース間のインピーダンスを低く維持し、また、回
路基板1とアース間のインピーダンスが増大したことに
よる見かけ上のインピーダンス低下があり、入出力線8
から侵入する高周波ノイズが効率的に除去される。
果を示すグラフである。従来構成の電子装置に較べて、
本実施例では、100MHz以上の周波数において約2
0dBの改善がされている。
施例に係る電子装置の要部破断正面図である。各実施例
では、第1実施例の貫通コンデンサ3の代わりに、ノイ
ズフィルタF1(平板型貫通コンデンサフィルタ),F
2(三端子コンデンサフィルタ)を採用している。これ
らのノイズフィルタF1,F2は、従来から既知のもの
でよく、係るノイズフィルタF1,F2と、第1実施例
で説明した間隙30との組み合せにより、第1実施例で
同様の効果が得られる。
実施例について説明したが、本発明は他の電子機器にも
適用可能であるとともに、アナログ回路,デジタル回路
のいずれにも同様に実施することができることはいうま
でもない。
波障害能力が強化されるとともに耐温度特性も向上し、
強電界による装置の誤動作が防止され、温度上昇による
装置の短寿命化や温度補償誤差が軽減される。
である。
ある。
図である。
模式図である。
との特性比較グラフである。
ある。
ある。
ある。
4…プローブ接続台座、5…ゲル導入口、6…パワート
ランジスタ、7…導電性接着剤、a,b,c…金属ベー
スの突部、30…金属ベースと基板との間隙、3C…貫
通コンデンサ3の容量、1C…間隙の等価コンデンサ容
量、21,22…モノリシックIC、23…三端子コン
デンサ。
Claims (10)
- 【請求項1】 電子回路と、該電子回路を搭載した回路
基板と、該回路基板を取り付ける金属ベースとを備える
電子装置において、前記回路基板を前記金属ベースに取
り付けるときに該回路基板上の少なくとも入出力部の直
下が金属ベースの凸部に密着し該回路基板上の他の電子
回路部分が金属ベースの凹部上にくるように金属ベース
の回路基板取付面を凹凸に形成したことを特徴とする耐
電波障害対策を施した電子装置。 - 【請求項2】 電子回路と、該電子回路を搭載した回路
基板と、該回路基板を取り付ける金属ベースとを備える
電子装置において、前記回路基板を前記金属ベースに取
り付けるときに該回路基板上の少なくとも入出力部の直
下と発熱部品の直下が金属ベースの凸部に密着し該回路
基板上の他の電子回路部分が金属ベースの凹部上にくる
ように金属ベースの回路基板取付面を凹凸に形成したこ
とを特徴とする耐電波障害対策を施した電子装置。 - 【請求項3】 電子回路を搭載した回路基板を金属ベー
スに取り付ける電子装置の基板取付方法において、回路
基板取付面が凹凸に形成された前記金属ベースの凸部が
前記回路基板の少なくとも入出力部の直下に密着しその
他の電子回路部分が前記金属ベースの凹部上にくるよう
に該回路基板を前記金属ベースに取り付けることを特徴
とする耐電波障害対策を施した電子装置の基板取付方
法。 - 【請求項4】 電子回路を搭載した回路基板を金属ベー
スに取り付ける電子装置の基板取付方法において、回路
基板取付面が凹凸に形成された前記金属ベースの凸部が
前記回路基板の少なくとも入出力部の直下と発熱部品の
直下に密着しその他の電子回路部分が前記金属ベースの
凹部上にくるように該回路基板を前記金属ベースに取り
付けることを特徴とする耐電波障害対策を施した電子装
置の基板取付方法。 - 【請求項5】 請求項1または請求項2において、前記
回路基板と前記凹部との間にゲル材料が封入されている
ことを特徴とする耐電波障害対策を施した電子装置。 - 【請求項6】 請求項3または請求項4において、前記
回路基板と前記凹部との間にゲル材料を封入することを
特徴とする耐電波障害対策を施した電子装置の基板取付
方法。 - 【請求項7】 電子回路が搭載された回路基板を備える
電子装置の基板取付用金属ベースにおいて、回路基板取
付面のうち回路基板の少なくとも入出力部の直下が金属
ベースの凸部に密着しその他の電子回路部分が金属ベー
スの凹部上にくるように回路基板取付面が凹凸に形成さ
れていることを特徴とする基板取付用金属ベース。 - 【請求項8】 回路基板と、該回路基板に搭載された電
子回路と、該回路基板に取り付けられ接地される金属ベ
ースと、前記回路基板の入出力部に貫通コンデンサまた
はノイズフィルタを介して外部配線に接続される構成の
電子装置において、前記回路基板を前記金属ベースに取
り付けるときに該回路基板上の少なくとも入出力部の直
下が金属ベースの凸部に密着し該回路基板上の他の電子
回路部分が金属ベースの凹部上にくるように金属ベース
の回路基板取付面を凹凸に形成し、前記外部配線から内
部に侵入し電子回路側に伝播してくる高周波電力を減衰
させる構成としたことを特徴とする耐電波障害対策を施
した電子装置。 - 【請求項9】 車両のエンジン周りに配置されるエアフ
ローセンサ,圧力センサ,クランク角センサ,加速度セ
ンサ,エンジンコントロールユニットのいずれかの電子
装置において、検出した信号を処理する電子回路を搭載
した回路基板を金属ベースに取り付けるときに該回路基
板上の少なくとも入出力部の直下が金属ベースの凸部に
密着し該回路基板上の他の電子回路部分が金属ベースの
凹部上にくるように金属ベースの回路基板取付面を凹凸
に形成したことを特徴とする耐電波障害対策を施した電
子装置。 - 【請求項10】 車両のエンジン周りに配置されるエア
フローセンサ,圧力センサ,クランク角センサ,加速度
センサ,エンジンコントロールユニットのいずれかの電
子装置において、検出した信号を処理する電子回路を搭
載した回路基板を金属ベースに取り付けるときに該回路
基板上の少なくとも入出力部の直下が金属ベースの凸部
に密着し該回路基板上の他の電子回路部分が金属ベース
の凹部上にくるように金属ベースの回路基板取付面を凹
凸に形成し、前記回路基板の入出力部の前記電子回路の
入出力端子と外部配線との間を貫通コンデンサまたはノ
イズフィルタで接続したことを特徴とする耐電波障害対
策を施した電子装置。
Priority Applications (1)
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JP4058402A JP2733406B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 耐電波障害対策を施した電子装置とその基板取付方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05259687A JPH05259687A (ja) | 1993-10-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4058402A Expired - Fee Related JP2733406B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 耐電波障害対策を施した電子装置とその基板取付方法 |
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1992
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