JP6688719B2 - 電子制御ユニット - Google Patents

Description

本発明は、半導体デバイスを搭載したプリント基板を備える電子制御ユニットに関し、特にその内部にプリント基板が収められた電子制御ユニットに関する。

電子制御ユニットとして、例えば自動車や建設機械などに用いられる半導体デバイスを搭載したプリント基板（以下、単に基板とも称する）を備えた電子制御ユニットが知られている。基板に搭載された半導体デバイスは、基板に形成された配線パターンによって、別の半導体デバイスのような電子部品に接続される。半導体デバイスが動作することにより、動作電流が発生し、この動作電流に起因して半導体デバイスまたは／および配線パターンから、不要な放射ノイズが発生することになる。すなわち、基板から不要な放射ノイズが発生することになる。

この放射ノイズは、他の機器に影響しないように、低いことが望ましく、放射ノイズの許容レベルは、国際標準会議（ＩＥＣ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）の特別委員会であるＣＩＳＰＲ（Ｃｏｍｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｐｅｃｉａｌ ｄｅｓ Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｓ Ｒａｄｉｏｅｌｅｃｔｒｉｑｕｅｓ）で標準化されている。例えば自動車に搭載される部品モジュールからの放射ノイズの許容レベルは、非特許文献１において９６０ＭＨｚまでの周波数について規定されている。

基板からの放射ノイズを抑制するために、基板を覆うようにしたシールドケースを用いる技術がある。この場合、基板は例えばシールドケースに収められ、電子制御ユニットとして提供される。シールドケースを用いる技術では、シールドケースのサイズに依存した特定の周波数（共振周波数）で、共振現象が発生する。そのため、共振周波数では、シールド性能が低下し、シールドケースから外部への放射ノイズが大きくなると言う問題がある。

特許文献１には、基板からの放射ノイズとシールドケースの共振周波数とが一致しないように、シールドケースの上面と側面の稜線に沿って切り欠きを設けることが示されている。

特開２００６−２１０７４２号公報

ＣＩＳＰＲ２５ ２００２（Ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ）

例えば自動車などに搭載される電子制御ユニットは、車体の振動に耐え、かつ振動しても異音が発生しない構造とすることが要求される。また、基板を搭載（収める）ために、シールドケースの一部は、取り外せる構造とすることが要求される。例えば、シールドケースは、底面と側面を備えたベースと、天井部となるカバーとによって構成され、ベースに基板を搭載した後、ベースとカバーとの間を、ねじで止めて、強度を保つ構造とされる。

この場合、シールドケースの加工精度や強度が不足すると、振動の影響によりベースまたは／およびカバーがたわみ、ねじで止めた部分以外でベースとカバーが近接している箇所がぶつかり、異音が発生することが懸念される。

この懸念を払拭するためには、加工精度や強度を上げることが考えられる。あるいは、ねじ止め部分以外では、ベースとカバーが振動してもぶつからないように、互いの間の距離を離す構造とすることが考えられる。前者の考えを採用する場合には、コストの上昇に繋がることになる。また、後者の考えを採用する場合には、ベースとカバーとの間に隙間を設けることになるため、この隙間から、放射ノイズが漏洩すると言う課題が新たに生じることになる。

後者の考えを採用する場合、隙間からの放射ノイズの漏洩を低減するために、さらに、組立て後にベースの側面と対向するようなオーバーラップ部をカバーに設ける構造とすることが考えられる。しかしながら、オーバーラップ部も、そのサイズに依存した周波数（共振周波数）で共振現象を発生する。すなわち、オーバーラップ部の共振周波数では、シールドケースの外部へ漏れる放射ノイズが大きくなると言う問題が発生する。この場合、ねじ止め部分の個数（点数）を増やすことによって、基板からの放射ノイズとオーバーラップ部の共振周波数とが一致しないようにすることは可能であるが、ねじの費用が増加し、ねじ止めを行う組立て作業時間が長くなるため、コストが上昇すると言う課題が生じることになる。

特許文献１は、振動等の影響によってシールドケースから異音が発生することを認識していない。

本発明の目的は、低コストで放射ノイズを抑制することが可能な電子制御ユニットを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態において、電子制御ユニットは、基板が搭載される第１面と第１面と対向する開口部とを有する筐体と、第１面の少なくとも一部を覆い、筐体と係合されるカバーとを備える電子制御ユニットであって、カバーは、筐体の側面と離間して対向するオーバーラップ部を備え、オーバーラップ部は、スリットを備えている。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

低コストで放射ノイズを抑制することが可能な電子制御ユニットを提供することができる。

実施の形態１に係わる電子制御ユニットの構造を示す斜視図である。 ノイズ放射特性を示す特性図である。 実施の形態１に係わる電子制御ユニットの構造を示す断面図である。 実施の形態１に係わる電子制御ユニットの構造を示す断面図である。 実施の形態１に係わる電子制御ユニットの動作を説明する図である。 実施の形態２に係わる電子制御ユニットの構造を示す斜視図である。 実施の形態３に係わる電子制御ユニットの構造を示す斜視図である。 実施の形態４に係わる電子制御ユニットの構造を示す断面図である。 本発明者が検討した電子制御ユニットの構造を示す斜視図である。 本発明者が検討した電子制御ユニットの構造を示す組立て後の斜視図である。 実施の形態５に係わる電子制御ユニットの構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則として省略する。また、以下では、特に制限されないが、自動車に搭載される電子制御ユニットを例にして、説明する。

（実施の形態１）
＜異音低減可能な電子制御ユニット＞
実施の形態の理解を容易にするために、先ず、本発明者が検討した異音の発生を低減することが可能な電子制御ユニットの構造を説明する。図９は、本発明者が検討した電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す斜視図である。

電子制御ユニットＥＣＵは、シールドケースとシールドケースに収められた基板とを備えている。図９において、シールドケースは、ベース（筐体）２とカバー１を備えており、ベース２に基板３が搭載されている。図９では、シールドケースが、カバー１とベース２に分離された状態、すなわち電子制御ユニットＥＣＵを組立てる前の状態が示されている。後で、図１０を用いて説明するが、カバー１とベース２とは、ねじ止めによって、固定され、係合される。自動車には、カバー１とベース２が固定された状態（組立てられた状態）で搭載される。

カバー１は、天井部（第２面）６、ねじ止め部４−１およびオーバーラップ部５を備えている。天井部６は、平面視で見たとき、長方形をしており、長方形の天井部６のそれぞれの角（四角）にねじ止め部４−１が突出している。また、天井部６のそれぞれの辺（４辺）には、オーバーラップ５が結合されている。図９では、天井部６とオーバーラップ部５とは、その間の角度が直角となるように、結合されている。また、突出したねじ止め部４−１のそれぞれには、ねじ穴４が開口されている。図９において、８は、近接したねじ穴４の中心間の長さを示している。ねじ止め部４−１の突出が短いため、８は、天井部６の辺の長さを示していると見なすことができる。同様に、８は、オーバーラップ部５の長さを示しているとも見なすことができる。また、図９において、９は、オーバーラップ部５の幅を示しており、１４は、天井部６の辺と突出しているねじ止め部４−１との間の距離を示している。

なお、図面が複雑になるのを避けるために、符合は一部にのみ付され、他の部分の符合は省略している。例えば、オーバーラップ部５は、４つ存在するが、その長さおよび幅を示す符合８および９は、１つのオーバーラップ部５のみ付されている。符合が付されていないオーバーラップ部５についても、その長さおよび幅は、符合８および９である。他の部分の符合についても同様である。また、以降で説明する図面においても、同様に、符合は一部にのみ付されている。

ベース２は、底面部（第１面）７と、側面１１を備えている。底面部７は、天井部６と同様に、平面視で見たとき、長方形をしている。長方形の底面部７のそれぞれの辺（４辺）に、側面１１が結合されている。図９では、底面部７と側面１１との間の角度が直角となるように、側面１１は底面部７に結合されている。底面部７のそれぞれの角（四角）には、ねじ止め部１２−１が設けられている。この四角に設けられたねじ止め部１２−１は、それぞれの角において、側面１１と結合している。ねじ止め部１２−１には、ねじ穴１２が設けられている。図９において、１０はコネクタ部を示している。コネクタ部１０は、側面１１から突出しており、コネクタ部１０が突出可能なように側面１１の部分には、開口部が設けられている。電子制御ユニットＥＣＵの外部と基板３とを結ぶ配線、すなわちワイヤーハーネスが、コネクタ部１０に接続される。ワイヤーハーネスとしては、基板３へ電源電圧を供給する電源配線および外部と基板３との間で送受信される信号の配線が含まれている。

基板３には、複数の半導体デバイスおよび電子部品が搭載され、これらの半導体デバイスと電子部品との間は、基板に形成された配線パターンによって接続されている。図９では、基板３に搭載された半導体デバイスＩＣ１〜ＩＣ３のみが描かれている。基板３には、ねじ穴が設けられ、ねじ１３によって、ベース２の底面部７に固定されている。

図９に示すように、天井部６において互いに直交する辺に結合されたオーバーラップ部５の間には隙間が設けられるように、オーバーラップ部５の長さ８は定められている。すなわち、カバー１は、長方形の天井部６の四角および天井部６に対向した面が、開口された構造を有している。これに対して、ベース２は、底面部７のそれぞれの辺に結合された側面１１は、辺が直交する部分において、互いに結合されている。そのため、ベース２は、底面部７に対向した面が開口した構造となっている。言い換えるならば、ベース２は、底面部７と、底面部７に結合された側面１１と、底面部７に対向した開口部とを備えた構造を有している。

底面部７の面積は、天井部６の面積よりも大きくなっている。電子制御ユニットＥＣＵの組立てでは、基板３を、ベース２の底面部７に搭載し、ねじ１３で固定した後、カバー１が、ベース２の開口部に挿入されることになる。このとき、カバー１の四角のねじ穴４とベース２の四角のねじ穴１２とが整合するように、挿入される。これにより、延長方向において互いに直交するオーバーラップ部５間の開口部が、ベース２のねじ止め部１２−１と整合することになる。カバー１をベース２に挿入した後。ねじ４−２（図１０）を、ねじ穴４−１を通して、ねじ穴１２−１に嵌合し、ベース２とカバー１とが互いに固定（係合）されることになる。

図１０は、ベース２とカバー１とが固定された状態の電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す斜視図（組立て後斜視図）である。図１０において、４−２は、ねじ穴４−１を通して、ねじ穴１２−１に嵌合されたねじを示している。ＤＤは、ベース２とカバー１とが係合された状態のときに生じる隙間を示している。すなわち、係合された状態では、カバー１のオーバーラップ部５とベース２の側面１１とが対向することになり、天井部６の辺と突出しているねじ止め部４−１との間に距離１４が存在するため、互いに対向するオーバーラップ部５と側面１１との間に、距離１４に応じた隙間ＤＤが生じることになる。

カバー１をベース２に係合したときに、オーバーラップ部５が、基板３に接触しないように、オーバーラップ部５の幅９を定めることにより、ねじ４−２で嵌合した部分以外では、カバー１が、ベース２および基板３と接触しないようにすることができる。その結果、振動の影響で、カバー１または／およびベース２にたわみが発生しても、カバー１がベース２および基板３にぶつかるのを防ぐことが可能となり、異音の発生を抑制することが可能となる。

図１０に示すように、カバー１とベース２を組立てた後は、ベース２の側面１１とカバー１のオーバーラップ部５との間に隙間ＤＤが生じる。基板３で発生した放射ノイズは、この隙間ＤＤから漏洩することになる。この場合、特に、オーバーラップ部５のサイズと隙間ＤＤに依存した特定の周波数が、共振周波数となり、共振現象が発生する。すなわち、この共振周波数の放射ノイズに対してシールド性能が低下することになる。このときの共振周波数は、数式（１）で表すことができる。数式（１）において、ｆ_ｌｍｎは、共振周波数を示し、Ｗはオーバーラップ部５の長さ８、Ｌはオーバーラップ部５の幅９、Ｈはオーバーラップ部５と側面１１との間の隙間ＤＤを示し、ｖは隙間ＤＤを通る電磁波の伝搬速度である。また、ｌ、ｍ、ｎは変数であり、整数（０、１、２，・・・）となる。

共振周波数ではシールド効果が低下するため、シールドケース外部への放射ノイズが、共振周波数では大きくなると言う問題が生じることになる。例えば、図９において、長さ８（式（１）ではＷ）の半分の位置（Ｗ／２）においても、ねじ止め部４−１および１２−１を設け、ねじ４−２でカバー１とベース２とを接続するようにすれば、このねじの部分で、オーバーラップ部５のインピーダンスを低くすることが可能であるとともに、オーバーラップ部５と側面１１とに沿って形成されている隙間ＤＤが、半分の位置（Ｗ／２）で分断されることになる。これにより、半分の位置で、ねじで止めていない場合に比べて、共振周波数を高くすることが可能である。しかしながら、この場合には、ねじの点数が増加するとともに、組立て作業時間が長くなり、コストが上昇することになる。

なお、カバー１を構成する天井部６、ねじ止め部４−１および天井部６に結合されたオーバーラップ部５は、金属性の材料によって構成されている。同様、ベース２を構成する底面部７、側面１１およびねじ止め部１２−１も、金属性の材料によって構成されている。

＜電子制御ユニット＞
図１は、実施の形態１に係わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す斜視図である。図１は、図９に類似しているので、相違点を主に説明する。

金属性のオーバーラップ部５は、特に制限されないが、辺５−Ｕ、５−Ｄ、５−Ｒおよび５−Ｌを有する長方形を有している。ここで、辺５−Ｕと辺５−Ｄは互いに平行であり、辺５−Ｒと辺５―Ｌも互いに平行である。オーバーラップ部５の辺５−Ｕが、天井部６の辺に結合され、辺５−Ｕと天井部６の辺とによって稜線ＬＬが形成されている。この実施の形態１においては、特に制限されないが、天井部６のそれぞれの辺（４辺）に結合された４つのオーバーラップ部５のそれぞれに、複数のスリットが設けられている。スリットは、オーバーラップ部５の辺５−Ｄから辺５−Ｕに向かって延在する切り欠きにより形成されている。

それぞれスリット１５が設けられたオーバーラップ部５を備えたカバー１は、図９および図１０で説明したように、ベース２に挿入され、ねじ１４−２によって係合される。カバー１がベース２に係合された状態、すなわちシールドケースの状態を、図１に示したＡＡ方向およびＢＢ方向から見た場合を次に説明する。図３および図４は、実施の形態１に係わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す断面図である。図３は、図１において、ＡＡ方向から見た場合の断面を示しており、図４は、ＢＢ方向から見た場合の断面を示している。

図３においては、ＡＡ方向に対向する側面１１は省略されている。同図において、左側に示した１１（ＡＢ）は、図１に示したＡＢ方向に対向する側面１１を示し、右側に示した１１（ＢＡ）は、ＢＡ方向に対向する側面１１を示している。また、同図において、５（ＡＢ）は、側面１１（ＡＢ）に対向するオーバーラップ部５を示し、５（ＢＡ）は、側面１１（ＢＡ）に対向するオーバーラップ部５を示している。図１０で説明したように、側面（１１（ＡＢ）、１１（ＢＡ））と、側面（１１（ＡＢ）、１１（ＢＡ））に対向するオーバーラップ部（５（ＡＢ）、５（ＢＡ））との間は離間しており、隙間ＤＤが存在する。なお、この実施の形態１においては、ねじ止め部１２−１は、底面部７と底面部７に対向する開口部との間で延在している。

図３においては、オーバーラップ部５に、３個のスリット１５が設けられている。特に制限されないが、３個のスリット１５は、互いに同じ幅ＳＤおよび長さＳＬ２を備えており、辺５−Ｒと辺５−Ｌとの間で、辺５−Ｒ、５−Ｌと平行となるように、切り欠きが延在している。また、切り欠きは、稜線ＬＬに到達しないようにされている。すなわち、切り欠きの頂点と稜線ＬＬとの間に金属性の領域（長さＳＬ１）が存在している。なお、図３に描かれているオーバーラップ部５は、ＡＡ方向に対向するオーバーラップ部である。

オーバーラップ部５に設けられたスリット１５の間隔はＯＶ１〜ＯＶ４となっている。言い換えるならば、オーバーラップ部５において、スリット１５によって分断された横方向の金属性のオーバーラップ部の長さが、ＯＶ１〜ＯＶ４となっている。このオーバーラップ部の領域の長さＯＶ１〜ＯＶ４は、互いに同等であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

次に、図１において、ＢＢ方向から見た場合の構成を、図４を用いて説明する。図４は図３と類似しているので、図３との相違点を説明する。図４においても、図３と同様に、ＢＢ方向に対向する側面１１は省略されている。ＡＡ方向から見た場合と異なり、ＢＢ方向から見た場合には、コネクタ部１０が存在している。そのため、ＢＢ方向に対向するオーバーラップ部５には、コネクタ部１０が貫通する開口部（コネクタ用の開口部）５−ＯＰが設けられている。この実施の形態１においては、コネクタ部１０が貫通する開口部５−ＯＰと稜線ＬＬとの間にも、開口部５−ＯＰから稜線ＬＬへ向かう方向に、スリット１５Ｓが延在している。このスリット１５Ｓの長さＳＬ３は、スリット１５の長さＳＬ２に比べて短い。また、このスリット１５Ｓを構成する切り欠きも、稜線ＬＬに到達しないようにされている。

オーバーラップ部５と対向する側面１１との間の隙間ＤＤが同じであっても、スリット１５が設けられているオーバーラップ部５における領域のインピーダンスは、スリット１５が設けられていないオーバーラップ部５における領域のインピーダンスよりも高くなる。例えば、オーバーラップ部５の長さ８の半分の位置（Ｗ／２）にスリット１５を設けた場合、スリット１５の部分では、オーバーラップ部５のインピーダンスが高くなるとともに、スリット１５の部分で、隙間ＤＤが分断されることになる。そのため、スリット１５が設けられていない場合に比べると、共振周波数を高くすることが可能となる。従って、放射ノイズを低減させたい共振周波数のときに、オーバーラップ部５においてインピーダンスが低くなる位置にスリット１５を設けることにより、放射ノイズを低減する効果を高くすることが可能となる。

図５は、実施の形態１に係わる電子制御ユニットＥＣＵの動作を説明する図である。同図において、上側は、電子制御ユニットＥＣＵの構造を模式的に示しており、下側は、オーバーラップ部５におけるインピーダンスの変化を示している。インピーダンスの変化は、オーバーラップ部５にスリット１５が設けられていない場合を示しており、横軸はオーバーラップ部５の位置を示し、縦軸はインピーダンスＺの値を示している。オーバーラップ部５のサイズおよび隙間ＤＤによって定まる共振周波数を有する放射ノイズが、基板３から放射された場合、オーバーラップ部５には、共振周波数の波長に類似したインピーダンスの変化が生じる。この場合、ベース２は、図１に示すように接地電圧のような所定の電圧Ｖｓに結合されているため、ねじ１４−２でベース２に接続されたオーバーラップ部５の位置（ねじ止め部）では、インピーダンスが小さくなり、オーバーラップ部５の半分の位置（横方向）に向けて、インピーダンスが高くなる。なお、図５では、説明を容易にするために、１次の共振周波数の場合についてのみ示されている。

前記したように、オーバーラップ部５の半分の位置（Ｗ／２）をねじでベース２に接続すれば、オーバーラップ部５の半分の位置（Ｗ／２）付近のインピーダンスを下げることが可能であるため、共振周波数に対して大きな影響を与えて、共振周波数での放射ノイズの低減を図ることが可能である。一方、オーバーラップ部５の半分の位置（Ｗ／２）にスリット１５を設けた場合には、このスリット１５が半分の位置（Ｗ／２）近辺のインピーダンスを高くするように作用することになる。しかしながら、もともと図５に示すように半分の位置（Ｗ／２）近辺のインピーダンスが高いため、スリット１５を設けても、共振周波数にはほとんど影響しないことになる。

従って、半分の位置（Ｗ／２）のインピーダンスに比べてインピーダンスが低くなる位置、すなわち、オーバーラップ部５において半分の位置（Ｗ／２）以外の位置にスリット１５を設けることが有効である。一方、半分の位置（Ｗ／２）以外の位置にスリット１５を、１個設けた場合、オーバーラップ部５は、２つに分断されることになるが、分断された２つのオーバーラップ部のうちのいずれか一方は、Ｗ／２を超える長さを有することになる。そのため、Ｗ／２を超える長さを有するオーバーラップ部５で定まる共振周波数は、ねじで半分の位置（Ｗ／２）をベース２に接続した場合に比べて、その周波数の変化が少ない。そのため、オーバーラップ部５での共振周波数を、ねじを用いた場合と同様に変化させるためには、オーバーラップ部５に複数のスリット１５を設けることが望ましい。すなわち、ねじと同様に共振を抑えるためには、１つのオーバーラップ部５に複数のスリット１５を設けることが有効である。

非特許文献１では、放射ノイズは最大９６０ＭＨｚまで規定がされている。従って、オーバーラップ部５による共振周波数が、９６０ＭＨｚ以上とすることで、共振が仕様範囲の周波数の放射ノイズに影響しなくなる。この条件は、式（１）を使って、伝搬速度ｖは３×１０^８［ｍ／ｓ］とし、変数ｌ＝１、ｍ＝ｎ＝０と考えると、オーバーラップ部５の長さＷが、１５６ｍｍ以下であることを導くことができる。従って、スリット１５でオーバーラップ長さ８を分割し、スリットの間隔ＯＶ１〜ＯＶ４が、最大で１５６ｍｍ以下となる構成となるようにスリット１５を設けることで、共振の対策が可能となる。なお、ここでの変数ｌ、ｍおよびｎの値は、１次の共振周波数の場合を示している。２次以上の共振周波数を考える場合には、変数の値を変えて、オーバーラップ部の長さを求め、求めたオーバーラップ部の長さよりも、スリットの間隔が短くなるようにスリット１５を設けるようにすればよい。

図２は、ノイズ放射特性を示す特性図である。ここで、横軸は周波数を示し、縦軸は、電子制御ユニットＥＣＵから放射される放射ノイズレベルを示している。同図において、細い実線２０は、オーバーラップ部５にスリット１５を設けない場合の特性を示し、太い実線２１は、オーバーラップ部５にスリット１５を設けた場合の特性を示している。ここでは、スリットの間隔が、最大で１５６ｍｍ以下となるように、スリット１５が配置されている。図２から分かるように、放射ノイズのレベルは、スリット１５を設けることにより、設けない場合に比べて低く抑えることが可能である。特に、周波数９６０ＭＨｚ近辺では、５［ｄＢｕＶ／ｍ］以上、放射ノイズレベルを低減することが可能である。

実施の形態１では、スリット１５は、オーバーラップ部５の辺５−Ｄから稜線ＬＬに向かって延在する切り欠きによって構成されている。スリットとしては、例えば辺５−Ｄと稜線ＬＬとの間に、長方形の開口部を設けるようにすることも考えられる。しかしながら、このような開口部をスリット１５とした場合、開口部と稜線ＬＬとの間だけでなく、開口部と辺５−Ｄとの間でも、オーバーラップ部５は分断されないことになる。そのため、稜線ＬＬ側と辺５−Ｄ側のそれぞれに電流経路が形成されることになり、共振周波数の放射イズを抑制する効果が低下することになる。これに対して、実施の形態１では、オーバーラップ部５において、辺５−Ｄ側がスリット１５により分断され、稜線ＬＬ側の電流経路のみが形成されることになり、共振周波数の放射ノイズを抑制する効果を高めることが可能である。

また、スリット１５を、辺５−Ｄから稜線ＬＬを超えて天井部６にまで延在した切り欠きによって構成することも考えられる。これにより電流経路をさらに減らすことが可能であり、放射ノイズを抑制すると言う観点では望ましい。しかしながら、天井部６まで切り欠きが形成されることになり、振動によるカバー１のたわみが発生しやすくなり、異音の発生の観点では望ましくない。そのため、実施の形態１において、スリット１５は、稜線ＬＬを超えないように設けられている。

さらに、実施の形態１では、図４に示したように、コネクタ部１０が貫通するための開口部５−ＯＰが、オーバーラップ部５に設けられているが、この開口部５−ＯＰにもスリット１５Ｓが設けられている。これにより、コネクタ部１０においても、共振周波数での放射ノイズを抑制することが可能とされている。

実施の形態１では、ベース２に所定の電圧Ｖｓを供給する例を示したが、シールドを行うためには、高周波においてベース２およびカバー１に所定の電圧Ｖｓが供給されればよい。そのため、高周波の放射ノイズが、ベース２およびカバー１に伝達されたとき、所定の電圧Ｖｓが、ベース２に供給されるように、例えば容量素子を介して所定の電圧Ｖｓがベース２に接続されるようにしてもよい。ここでは、所定の電圧Ｖｓが供給されること、および高周波のときに所定の電圧Ｖｓが供給されることの両方を含めて、所定の電圧Ｖｓが、ベース２に結合されていると表す。

また、天井部６、ねじ止め部４−１およびオーバーラップ部５は、金属性の材料によって構成されている。そのため、金属材料を例えばプレス加工あるいは鋳物加工することによって、天井部６、ねじ止め部４−１およびオーバーラップ部５を一体的に形成してもよい。同様に、底面部７、ねじ止め部１２−１および側面１１も、金属性の材料によって構成されているため、金属材料をプレス加工あるいは鋳物加工することによって、これらを一体的に形成してもよい。

実施の形態１において、ベース２は、底面部７と、底面部７の辺に結合された側面１１と、底面部７と対向する開口部とを備えていると見なすことができる。この場合、カバー１は、ベース２の開口部から挿入され、側面１１とオーバーラップ部５が離間した状態で対向するように、ベース２に係合されることになる。側面１１とオーバーラップ部５との間は離間し、隙間ＤＤが存在する。底面部７の面積が天井部６の面積よりも大きいため、カバー１とベース２が係合された状態では、カバー１は、ベース２の底面部７の少なくとも一部を覆うことになる。また、カバー１の天井部６は、ベース２の底面部７の少なくとも一部と対向することになる。

なお、スリット１５（切り欠き）の面積、すなわち長さＳＬ２（またはＳＬ３）と幅ＳＤ（図３および図４）の積は、基板３からの放射ノイズが、スリット１５を介して漏れる量が大きくなりすぎない範囲で定めれば良い。ただし、長さＳＬ２に関しては、稜線ＬＬを超えない範囲で定める。

加えて、カバー１はベース２の開口部から挿入されるため、オーバーラップ部５に設けられたスリット１５は、ベース２の内側に配置される。すなわち、スリット１５はベース２の外側からは見通せない。従って、カバー内部の放射ノイズが、スリット１５の幅ＳＤ
からベース２の外側に直接放射されることは無いため、放射ノイズの抑制に有効である。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す斜視図である。図６は、図１に類似しているので、相違点を主に説明する。実施の形態１に係わる電子制御ユニットでは、ワイヤーハーネスが貫通するコネクタ部１０が設けられていた。これに対して、実施の形態２では、コネクタ部１０が設けられておらず、コネクタ部１０の代わりに、複数の分割コネクタ部３０が、側面１１に設けられている。

分割コネクタ部３０は、側面１１において、対向するオーバーラップ部５のスリット１５と対向する位置に設けられる。とくに制限されないが、分割コネクタ部３０は、側面１１に形成された、長方形の開口部によって構成されている。すなわち、分割コネクタ部３０は、側面１１を貫通するような長方形の開口部によって構成されている。これにより、カバー１とベース２とが係合した状態では、分割コネクタ部３０の開口部とスリット１５の切り欠きの部分とが重なることになる。すなわち、組立てられた状態で、ＡＡ方向から見た場合、互いに重なった分割コネクタ部３０およびスリット１５を介して、電子制御ユニットＥＣＵの外部から、分割コネクタ部３０を見ることが可能となる。

ワイヤーハーネスは、この重なった分割コネクタ部３０に接続され、基板３と電子制御ユニットＥＣＵの外部とを接続する。これにより、コネクタ部１０を設けなくても、基板３と電子制御ユニットＥＣＵの外部との間をワイヤーハーネスによって接続することが可能となる。

基板３から電子制御ユニットＥＣＵの外部へ放射される放射ノイズ量は、開口部の面積に比例する。そのため、コネクタ部１０が大きいと、外部へ照射される放射ノイズ量が大きくなる。コネクタ部１０の開口部の面積を小さくすることによって、放射ノイズ量を減らすことは可能である。しかしながら、コネクタ部１０の開口部の面積は、ワイヤーハーネスの本数によって定まるため、コネクタ部１０の開口部の面積を小さくすることは難しい。

この実施の形態２においては、コネクタ部１０の代わりに複数の分割コネクタ部３０が、側面１１に設けられている。この実施の形態においては、ワイヤーハーネスが複数に分割され、分割されたワイヤーハーネスが、それぞれ別々の分割コネクタ部３０を貫通するように配置される。これにより、コネクタ部を介して放射される放射ノイズ量の低減を図るとともに、共振周波数での放射ノイズの低減を図ることが可能となる。

１つの側面１１に設けられる分割コネクタ部３０の個数は、対向する１つのオーバーラップ部５に設けられるスリット１５の個数と同じであっても良いし、異なっていても良い。

また、複数の分割コネクタ部３０は、等間隔に配置してもよいし、等間隔でなくてもよい。例えば、実施の形態１で述べたように、スリット１５の間隔は、最大で１５６ｍｍ以下とされる。これに合わせて、分割コネクタ部３０の間隔も、最大で１５６ｍｍ以下にすればよい。

（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す斜視図である。図７は、図１に類似している。実施の形態１においては、天井部６の４辺に結合された４つのオーバーラップ部５のそれぞれにスリット１５が設けられていた。これに対して、この実施の形態３においては、４つのオーバーラップ部５のうち、所定のオーバーラップ部５にのみ、スリット１５が設けられる。

図１では、基板３に搭載されている半導体デバイスとして、ＩＣ１〜ＩＣ３が明示されていた。実施の形態１で述べたように、基板３には、半導体デバイス以外に、電子部品が搭載され、配線パターンが形成されている。図７には、半導体デバイスＩＣ２、ＩＣ３の代わりに半導体デバイスＩＣ４と配線パターン４０が描かれている。この配線パターン４０は、半導体デバイスＩＣ１とＩＣ４間を接続し、例えば半導体デバイスＩＣ４から半導体デバイスＩＣ１へクロック信号を供給するクロック配線パターンである。

図７では、クロック配線パターン４０は、所定の第１方向に延在するように、基板３に形成されている。クロック配線パターン４０を伝達するクロック信号は、周期的に電圧が変化する。この変化する電圧の波形は、例えば矩形波である。そのため、クロック配線パターン４０は、非常に広帯域の周波数成分を含んだ放射ノイズを発生することになる。

この実施の形態３では、前記した第１方向と同じ方向に辺５−Ｕおよび５−Ｄが延在するオーバーラップ部５にスリット１５が設けられる。すなわち、クロック配線パターン４０と実質的に平行な長手方向（辺５−Ｕ、５−Ｄ）を有するオーバーラップ部５にスリット１５が設けられる。これに対して、第１方向と垂直（９０度）となる第２方向に辺５−Ｕおよび５−Ｄが延在するオーバーラップ部５、すなわち第２方向と実質的に平行な長手方向（辺５−Ｕ、５−Ｄ）を有するオーバーラップ部５には、スリット１５が設けられない。図７では、ＡＡ方向およびＢＢ方向に対向するオーバーラップ部５が、第１方向に延在する長手方向を有するオーバーラップ部であり、ＡＢ方向およびＢＡ方向に対向するオーバーラップ部５が、第２方向に延在する長手方向を有するオーバーラップ部である。

そのため、図７に示すように、ＡＡ方向に対向するオーバーラップ部５には、スリット１５が設けられ、ＡＢ方向に対向するオーバーラップ部５には、スリット１５が設けられていない。図７では示していないが、ＢＡ方向に対向するオーバーラップ部５にもスリット１５は設けられていない。また、図７では示していないが、ＢＢ方向に対向するオーバーラップ部５にも、スリット１５は設けられていない。すなわち、４つのオーバーラップ部５のうち、ＡＡ方向に対向したオーバーラップ部５についてのみ、３個のスリット１５が設けられている。

クロック配線パターン４０のような線状パターンからの放射ノイズを、アンテナで受信する場合を想定すると、クロック配線パターン４０と実質的に平行に配置されたアンテナで受信したときの受信電界強度は、クロック配線パターン４０に対して９０度の方向（第２方向）に配置されたアンテナで受信したときの受信電界強度よりも高くなる。

そのため、クロック配線パターン４０と実質的に平行に配置されているオーバーラップ部５に対して、スリット１５を配置することにより、オーバーラップ部５での共振による外部への漏洩を低減することが可能となる。一方、クロック配線パターン４０に対して９０度の傾きを持って配置されているオーバーラップ部５にはスリット１５を配置しなくても、クロック配線パターン４０からの電界強度が弱いため、オーバーラップ部５での共振が弱くなり、外部への放射ノイズの漏洩は少ない。

これにより、クロック配線パターン４０に対して９０度の方向に配置されたオーバーラップ部５には、スリットを設けるための加工をしなくても済み、コスト低減を図ることが可能となる。ここでは、ＡＡ方向に対向するオーバーラップ部５にのみスリット１５を設ける例を説明したが、同様にして、ＢＢ方向に対向したオーバーラップ部５にもスリット１５を設けるようにしてもよい。

基板３には、クロック配線パターン４０以外に、送受信の信号を伝達する信号配線パターンも存在する。この信号配線パターンにおいても放射ノイズが発生するため、信号配線パターンと実質的に平行するオーバーラップ部５にスリット１５を設け、９０度の方向に配置されるオーバーラップ部５には、スリット１５を設けないようにしてもよい。

しかしながら、クロック配線パターンから放射される放射ノイズは、上記したように、非常に広帯域の周波数成分を含んでおり、連続波であるために支配的な放射ノイズ源となる可能性が高い。このため、オーバーラップ部５での共振による影響を対策する場合、配線パターンの種別としては、クロック配線パターン４０を考えることが、放射ノイズの対策に有効である。

（実施の形態４）
図８は、実施の形態４に係わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す模式的な断面図である。

この実施の形態４において、ベース２の底面部７は、シールドケースの内側に突出した突出形状部５０、５１を有し、シールドケースの外側にフィン５４を有している。基板３は、突出形状部５１の頂点部において、ねじ５２により固定されている。また、半導体デバイスＩＣ１、ＩＣ２は、基板３の裏面側に搭載され、半導体デバイスＩＣ１、ＩＣ２と突出形状部５０との間には、放熱用のシート（ジェル）５３が挟まれている。オーバーラップ部５は、模式的に一点鎖線で示されているが、この実施の形態４においても、実施の形態１〜３と同様に、スリット１５が設けられている。

この実施の形態４においては、フィン５４が放熱板として機能する。そのため、放熱効率のよい電子制御ユニットＥＣＵを提供することが可能である。

（実施の形態５）
図１１は、実施の形態５に関わる電子制御ユニットＥＣＵの構造を示す図である。図１１は、実施の形態３に係わる図７に類似している。そのため、相違点を主に説明する。

この実施の形態５は、実施の形態３に対し、ベース１０１をカバー１００に挿入するものである。よって、オーバーラップ部５に設けられるスリット１０３はベース１０１に設けられる。実施の形態４と同様にベース１０１には放熱のためのフィン５４がベース１０１の底に有している。なお、図１１では、ＢＢ方向に対向するオーバーラップ部にもスリット１０３が設けられている。

実施の形態３では、カバーがベースに挿入されることとしたが、本実施の形態５ではベースがカバーに挿入される構成である。ベースのオーバーラップ部にスリットを設けられているため、カバーの外側に直接放射されるノイズの抑制に有効である。

また、カバー１００とベース１０１を通過する放射ノイズは、導波管を通過する放射ノイズとみなすことができる。一般的に、導波管の長さが長いほど放射ノイズは減衰する。従って、オーバーラップ部５の幅１０４が長いほど、放射ノイズが減衰すると言い換えられる。オーバーラップ部５の幅１０４は、フィン５４をベースの両端に設けることにより、フィンの高さ１０５の長さ分、図７で示されるオーバーラップ部５の幅９より長くすることが可能となる。従って、本実施の形態では、放熱を行いながら、放射ノイズを抑制する電子制御ユニットＥＣＵを提供することが可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、オーバーラップ部５の幅９が１５６ｍｍ以上というように、既定されている周波数９６０ＭＨｚ以下で共振する恐れがある場合は、スリット１５はカバー１の天井部６の辺と平行になるように設けても良い。

１ カバー
２ ベース
３ プリント基板
５ オーバーラップ部
６ 天井部
７ 底面部
８ オーバーラップ部の長さ
９ オーバーラップ部の幅
１０ コネクタ部
１１ 側面
１５、１５Ｓ スリット
ＥＣＵ 電子制御ユニット
ＩＣ１〜ＩＣ４ 半導体デバイス

Claims (9)

1. 基板が搭載される第１面と、前記第１面と対向する開口部と、前記第１面のそれぞれの辺に沿った複数の側面とを備える筐体と、前記第１面の少なくとも一部を覆い、前記筐体と係合されるカバーとを備える電子制御ユニットであって、
   前記カバーは、前記筐体の前記複数の側面と離間して対向する複数のオーバーラップ部を備え、前記複数のオーバーラップ部の少なくとも１つのオーバーラップ部は、複数のスリットを備え、
   前記筐体の側面は、側面を貫通するコネクタ部を備え、
   前記コネクタ部は、前記筐体の側面において、対向するオーバーラップ部が備えるスリットに対向する位置に配置されている、電子制御ユニット。
2. 請求項１に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記オーバーラップ部において、互いに近接したスリットの間隔は、１５６ｍｍ以下である、電子制御ユニット。
3. 請求項２に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記筐体は、第１方向に延在するクロック配線パターンを備え、
   前記複数のオーバーラップ部のうち、前記第１方向へ延在するオーバーラップ部が、スリットを備えている、電子制御ユニット。
4. 半導体デバイスが搭載された基板と、
   前記基板が搭載される第１面と、前記第１面のそれぞれの辺に設けられた複数の側面と、前記第１面と対向した開口部とを備える金属性の筐体と、
   前記第１面の少なくとも一部と対向する第２面と、前記第２面のそれぞれの辺に設けられた複数のオーバーラップ部とを備える金属性のカバーと、
   を備え、
   前記第２面が前記第１面に対向し、前記複数のオーバーラップ部が前記複数の側面と離間した状態で対向するように、前記カバーは前記筐体に係合され、前記複数のオーバーラップ部のうちの少なくとも１つのオーバーラップ部には、スリットが設けられ、
   前記オーバーラップ部は、コネクタ用の開口部を備え、前記コネクタ用の開口部から前記オーバーラップ部と前記第２面との間の稜線に向けて延在するスリットが設けられている、電子制御ユニット。
5. 請求項４に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記スリットは複数である、電子制御ユニット。
6. 請求項５に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記第１面および前記第２面は、長方形であり、
   長方形の前記第１面のそれぞれの角において、前記カバーと前記筐体とは、ねじによって固定されている、電子制御ユニット。
7. 請求項６に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記筐体は、所定の電圧に結合されている、電子制御ユニット。
8. 請求項７に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記スリットは、前記オーバーラップ部の一辺から、前記一辺と平行な前記オーバーラップ部の他辺と前記第２面との間の稜線に向けて延在する切り欠きであり、前記切り欠きは、前記稜線に到達していない、電子制御ユニット。
9. 請求項７に記載の電子制御ユニットにおいて、
   前記基板には、前記スリットが設けられた前記オーバーラップ部と平行して延在するクロック配線パターンが形成されている、電子制御ユニット。

Images