JP6929820B2 - 回路基板、モータユニット、およびファン - Google Patents

Description

本発明は、回路基板、モータユニット、およびファンに関し、特にモータの駆動を制御するモータ駆動制御回路を搭載した回路基板、その回路基板とモータとを備えたモータユニット、およびそのモータユニットとインペラとを備えたファンに関する。

モータの駆動を制御するモータ駆動制御回路を搭載した回路基板では、静電気による回路の誤動作または静電気による回路素子の破壊を防止する必要がある。電子回路におけるＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）耐性を高めるための一般的な手法としては、回路基板にＥＳＤ保護素子等の電子部品を実装することが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１６−５８７４５号公報

しかしながら、小型モータを搭載した電子機器のモータ駆動制御回路が実装される回路基板は、モータの出力軸を支持する軸受の寸法および外形の制約等により、電子部品を実装する面積が小さく、且つ配線の自由度が低いため、ＥＳＤ保護素子等を実装することは容易ではない。

例えば、小型の軸流ファンでは、モータを構成するステータと当該モータの駆動を制御するモータ駆動制御回路とが実装された回路基板が、軸流ファンの中心部分に配置された第１筐体に収容されるとともに、モータを構成するロータがインペラ（羽根車）と一体に形成された筒形状の第２筐体に収容された状態で、第２筐体が第１筐体を覆うように配置された構造を有している。
このような構造を有する軸流ファンは、モータからの回転力によりロータが回転することによって、インペラと一体に構成されている第２筐体が回転して、風が発生する。

軸流ファンの上記回路基板には、ロータの回転位置を特定するために、ロータを構成する部品の一つであるマグネット（永久磁石）の磁束を検出するホール素子等の磁気検出素子が実装されている。

磁気検出素子は、マグネットの磁束を高精度に検出するために、マグネットの近傍に配置する必要がある。本願発明者らが検討している軸流ファンは、第２筐体の内壁に沿ってマグネットが配置される構造であるため、磁気検出素子は、回路基板の外周側に配置する必要がある。そのため、磁気検出素子は、人の手が触れ易く、静電破壊が起こりやすい。

磁気検出素子の静電破壊を防ぐためには、上述したようにＥＳＤ保護素子を設置することが有効である。しかしながら、回路基板にＥＳＤ保護素子を設置するためには、回路基板を大きくして実装面積を拡大する必要がある。回路基板が大きくなると、それを収容するための第１筐体のサイズが大きくなり、軸流ファン全体に占める第１筐体の割合が大きくなる。軸流ファンでは、第１筐体が大きくなるほどインペラの回転によって発生した風が流れる領域（空間）が狭くなるため、要求される冷却性能を実現するための十分な風量が得られない虞がある。

このように、小型モータ用のモータ駆動制御回路が実装される回路基板は、種々の制約により、ＥＳＤ保護素子を設置することは容易ではない。特に、車載用途の小型モータのモータ駆動制御回路の場合、要求されるＥＳＤ耐性のレベルが高いため、必要なＥＳＤ保護素子のサイズが大きくなる可能性があり、回路基板の面積を大きくすることなく、そのような大型のＥＳＤ保護素子を回路基板に実装することは困難を極める。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、回路基板の面積の増大を抑えつつ、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることを目的とする。

本発明の代表的な実施の形態に係る、モータを搭載したモータユニットの回路基板は、互いに背向する一対の面の一方である主面と前記一対の面の他方である裏面とを有する基板と、前記主面において、前記基板の外周側の所定の領域に配置され、前記モータのロータの位置に応じた検出信号を出力する磁気検出素子と、前記主面の前記所定の領域において、前記基板の外周と前記磁気検出素子との間に形成され、グランド電圧が供給される金属部材と、を有することを特徴とする。

本発明に係る回路基板によれば、回路基板の面積の増大を抑えつつ、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。

実施の形態１に係るファンの構成を示す図である。 実施の形態１に係る回路基板の主面側の平面図である。 実施の形態１に係る回路基板の裏面側の平面図である。 実施の形態１に係る回路基板における収容部に収容された基板を模式的に示す図である。 図１における磁気検出素子の周辺部分の拡大図である。 実施の形態２に係る回路基板の主面側の平面図である。 実施の形態２に係る回路基板の裏面側の平面図である。 実施の形態２に係る回路基板におけるスルーホール部の構成を模式的に示す図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る、モータ（１１）を搭載したモータユニット（１０）の回路基板（１２，１２Ａ）は、互いに背向する一対の面の一方である主面（１３１）と前記一対の面の他方である裏面（１３２）とを有する基板（１３０）と、主面において基板の外周側の所定の領域（ＡＲ）に配置され、モータのロータ（１４）の位置に応じた検出信号を出力する磁気検出素子（１２２）と、前記主面の前記所定の領域において、前記基板の外周と前記磁気検出素子との間に形成され、グランド電圧が供給される金属部材（１４１，１４４）とを有することを特徴とする。

〔２〕上記回路基板（１２）において、前記金属部材は、前記主面の前記所定の領域において前記基板の外周（１３６，１３５ａ）に沿って形成された金属から成る第１配線パターン（１４１）を含んでもよい。

〔３〕上記回路基板において、前記第１配線パターンの表面には、絶縁膜が形成されていなくてもよい。

〔４〕上記回路基板において、前記グランド電圧が供給され、前記裏面に形成された金属から成る第２配線パターン（１４２）と、前記主面と前記裏面とを貫通し、前記第１配線パターンと前記第２配線パターンとを接続する少なくとも一つのビア（１４３，１４３＿１，１４３＿２）とを更に有してもよい。

〔５〕上記回路基板（１２）において、前記グランド電圧が供給され、前記主面に形成された金属から成るグランドパターン（１３７）を更に有し、前記第１配線パターンは帯状であって、前記第１配線パターンの一方の端部（１４１ａ）は、前記グランドパターンに接続され、前記ビアの少なくとも一つは、前記第１配線パターンの他方の端部（１４１ｂ）側に形成されていてもよい。

〔６〕上記回路基板（１２Ａ）において、前記グランド電圧が供給され、前記裏面に形成された金属から成るグランドパターン（１４２Ａ）を更に有し、前記金属部材は、前記主面と前記裏面とを貫通する貫通孔（１４５）によって画成される前記基板の内壁面に形成された金属膜（１４６）を含むスルーホール部（１４４）であって、前記金属膜は、前記グランドパターンと接続されていてもよい。

〔７〕上記回路基板において、前記スルーホール部を複数含み、複数の前記スルーホール部は、前記所定の領域において前記基板の外周（１３５ａ，１３６）に沿って並んで配置されていてもよい。

〔８〕上記回路基板において、前記金属膜は、前記貫通孔によって画成される前記基板の内壁面から前記主面上まで延在していてもよい。

〔９〕上記回路基板において、前記基板は、主要部（１３４）と、前記主要部から外側に突出する突出部（１３５）とを有し、前記所定の領域は、前記主面における前記突出部を含む領域であって、前記金属部材は、前記突出部の外周（１３５ａ）に沿って配置されていてもよい。

〔１０〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータユニット（１０）は、上記回路基板（１２，１２Ａ）と、前記モータ（１１）と、前記基板を収容するための筒状の側壁部（４３ａ）を有する収容部（４３）とを備え、前記基板の前記主要部の外周は、前記側壁部（４３ａ）に囲まれ、前記基板の前記突出部の外周の少なくとも一部は、前記側壁部に囲まれていないことを特徴とする。

〔１１〕本発明の代表的な実施の形態に係るファン（１）は、上記モータユニット（１０）と、前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラ（３０）と、を備えることを特徴とする。

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係るファンの構成を示す図である。同図には、実施の形態１に係るファン１の断面形状が示されている。

ファン１は、インペラ（羽根車）を回転させることによって風を発生させる装置である。ファン１は、例えば軸流ファンである。ファン１は、例えば、機器の内部で発生する熱を外部へ排出し、その機器の内部を冷却する冷却装置の一つとして利用可能である。

図１に示されるように、ファン１は、モータユニット１０、インペラ３０、およびケース４０を備えている。ケース４０は、モータユニット１０を収容する筐体であって、例えば樹脂から構成されている。

ケース４０は、収容部４３および外壁部４４を有する。収容部４３は、例えば有底筒状に形成されている。具体的に、収容部４３は、筒状の側壁部４３ａを有し、後述するように側壁部４３ａの内側に回路基板１２を収容する。収容部４３は、ケース４０の中心部分に配置されている。

外壁部４４は、収容部４３と連結されるとともに収容部４３の側壁部４３ａと同軸に配置され、収容部４３の側壁部４３ａよりも大きい径を有する筒形状を有する。例えば、外壁部４４と収容部４３とは一体に形成されている。

図１に示されるように、外壁部４４の内側にはインペラ３０が配置される。外壁部４４は、インペラ３０を保護するためガード部として機能する。収容部４３と外壁部４４との間には、インペラ３０が回転することによって発生した風を通過させるための開口４１，４２が形成されている。

インペラ３０は、回転することにより風を発生させる部品である。インペラ３０は、モータ１１の回転力によって回転可能に構成されている。具体的に、インペラ３０は、収容部３１と、翼部３２とを有する。収容部３１は、筒状に形成された筐体であって、後述するロータ１４を収容する。翼部３２は、風を発生させる機能部であり、収容部３１の外周面から径方向に突出して形成されている。

モータユニット１０は、インペラ３０を回転させるための回転力を発生するモータ１１と、モータ１１の駆動を制御するためのモータ駆動制御回路が形成された回路基板１２とを含む。

モータ１１は、例えば単相のブラシレスＤＣモータである。モータ１１は、ステータ１３とロータ１４を含む。ステータ１３は、ステータコア１５、インシュレータ１６、コイル１７、および軸受ハウジング２０を含む。ロータ１４は、出力軸（シャフト）１８、マグネット（永久磁石）２１、およびロータヨーク２２を含む。出力軸１８は、インペラ３０の収容部３１と連結されている。

ロータ１４は、インペラ３０の収容部３１に収容されている。具体的には、図１に示すように、筒状の収容部３１の中心部分に、出力軸１８が軸受１９によって支持されて配置されるとともに、軸受１９が軸受ハウジング２０によって覆われている。また、筒状の収容部３１の内壁面３１０側に、例えばリング状のマグネット２１が配置されるとともに、ロータヨーク２２がマグネット２１と収容部３１の内壁面３１０との間に配置される。

モータ駆動制御回路は、磁気検出素子１２２やモータ駆動制御用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１２１等の複数の電子部品が回路基板１２に実装されて配線によって互いに接続されることにより、実現されている。

磁気検出素子１２２は、モータ１１のロータ１４の位置を検出する部品であり、例えばホール素子やホールＩＣ等である。磁気検出素子１２２は、モータ１１のロータ１４の位置を検出し、検出したロータ１４の位置に応じた検出信号を生成して出力する。

モータ駆動制御用ＩＣ１２１は、磁気検出素子１２２から出力された検出信号に基づいて生成した信号をコイル１７に供給してモータ１１を駆動するとともに、モータ１１の回転数に応じた周期信号（例えばＦＧ信号）を生成する半導体集積回路である。

モータ駆動制御回路がコイル１７に電流を供給し、その電流の向きが周期的に切り替えられることにより、ロータ１４が回転する。これにより、ロータ１４の出力軸１８に連結されたインペラ３０が回転し、風を発生させることができる。

上述したように、モータ駆動制御回路は、回路基板１２に種々の電子部品が実装されることによって実現されている。回路基板１２は、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を高めるための種々の構成を備えている。以下、回路基板１２について詳細に説明する。

図２Ａ，２Ｂは、実施の形態１に係る回路基板１２の構成を示す図である。
図２Ａには、回路基板１２（基板１３０）の主面１３１側の平面図が示され、図２Ｂには、回路基板１２（基板１３０）の裏面１３２側の平面図が示されている。

図２Ａ，２Ｂに示される回路基板１２は、基板１３０と、基板１３０上に実装された各種電子部品とを含む。回路基板１２は、モータ駆動制御用ＩＣおよび磁気検出素子１２２等の電子部品が基板１３０に実装され、各電子部品が基板１３０に形成された配線パターンによって互いに接続されることにより、モータ駆動制御回路を実現した実装基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。

基板１３０は、例えば、金属薄膜（例えば銅箔）から成る複数の配線パターンが形成されたプリント基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｅｄ Ｂｏａｒｄ）である。図２Ａ，２Ｂに示すように、基板１３０は、互いに背向する一対の面の一方である主面１３１と、一対の面の他方である裏面１３２とを有する。基板１３０は、例えば、主面１３１を第１配線層とし、裏面１３２を第２配線層とする２層基板（両面基板）である。

基板１３０は、平面視で円環（リング）状に形成されている。具体的には、平面視で円形状の外形を有する基板１３０の中心部分に、主面１３１と裏面１３２とを貫通する円形状の貫通孔１３３が形成されている。貫通孔１３３は、モータ１１の一部を設置するための孔である。具体的には、図１に示すように、製品としてのファン１（モータユニット１０）を組み立てた場合、基板１３０の貫通孔１３３内には、モータ１１の出力軸１８、軸受１９、および軸受ハウジング２０が配置される。
なお、図２Ａ，２Ｂにおいて、ファン１を組み立てた場合の出力軸１８の軸線を参照符号「Ｓ」で示している。

基板１３０は、主要部１３４と、主要部１３４から外側に突出した突出部１３５とを有する。主要部１３４には、モータ駆動制御回路を構成する多数の電子部品（モータ駆動制御用ＩＣ１２１等）および配線パターンが配置される。突出部１３５には、後述するように、磁気検出素子１２２等のモータ駆動制御回路を構成する一部の電子部品が配置される。

図２Ａ，２Ｂに示すように、基板１３０は、ケース４０の収容部４３に収容される。
具体的に、基板１３０は、主要部１３４が収容部４３に覆われ、基板１３０の突出部１３５が収容部４３から露出した状態で、収容部４３に配置される。

図３は、収容部４３に収容された基板１３０を模式的に示す図である。同図には、図１における軸線Ｓと垂直な方向Ｐから見たときの、収容部４３と基板１３０との位置関係が示されている。
図３に示すように、基板１３０の主要部１３４は、収容部４３内に配置される。一方、基板１３０の突出部１３５は、収容部４３の側壁部４３ａにおいて軸線Ｓと平行な方向に窪んで形成された窪み部４３ｂに配置される。
これにより、基板１３０の主要部１３４の外周１３４ａは、収容部４３の側壁部４３ａに囲まれて配置され、基板１３０の突出部１３５の外周１３５ａの少なくとも一部は、収容部４３の側壁部４３ａに囲まれずに、収容部４３の外部に露出する。

磁気検出素子１２２は、ロータ１４のマグネット２１の磁束を効率良く検出するために、図１に示すように、出力軸１８の軸線Ｓ方向から見て、マグネット２１と重なる領域（例えばマグネット２１の直下）に配置されている。より具体的には、図２Ａに示すように、磁気検出素子１２２は、基板１３０の主面１３１における、基板１３０の外周１３６側の所定の領域ＡＲに配置されている。

ここで、所定の領域ＡＲとは、例えば図２Ａに示すように、主面１３１における突出部１３５を含む領域である。なお、図２Ａには、一例として、基板１３０に２つの突出部１３５が設けられ、一方の突出部１３５が所定の領域ＡＲに含まれている場合が示されている。

なお、突出部１３５には、磁気検出素子１２２の全部が配置されていてもよいし、磁気検出素子１２２の一部が配置されていてもよい。図２Ａでは、一例として、磁気検出素子１２２が突出部１３５から主要部１３４にわたって配置された場合が示されている。

磁気検出素子１２２以外の電子部品および主要な配線パターンは、主要部１３４に配置されている。例えば、主面１３１の主要部１３４には、モータ駆動制御用ＩＣ１２１が配置されるとともに、グランド電圧が供給される配線パターン（以下、「グランドパターン」と称する。）１３７が形成されている。

また、基板１３０には、モータ駆動制御回路のＥＳＤ保護用の金属部材１４１が設けられている。金属部材１４１は、主面１３１の所定の領域ＡＲにおいて、基板１３０の外周１３６と磁気検出素子１２２との間に形成され、グランドパターン１３７と接続されている。

例えば、図２Ａに示すように、金属部材１４１は、主面１３１の所定の領域ＡＲにおいて基板１３０の外周に沿って形成された金属から成る第１配線パターンである。以下、金属部材１４１を「ガードパターン１４１」とも称する。なお、図２Ａでは、理解を容易にするため、ガードパターン１４１およびグランドパターン１３７にハッチングを付している。

ガードパターン１４１は、例えば、帯状に形成されている。すなわち、ガードパターン１４１は、基板１３０の外周１３６の一部に沿って主面１３１に形成された帯状の金属薄膜から成る。ガードパターン１４１の一方の端部１４１ａは、グランドパターン１３７に接続されている。これにより、ガードパターン１４１には、グランドパターン１３７を介してグランド電圧が供給される。

ここで、ガードパターン１４１は、主面１３１上の所定の領域ＡＲにおいて、少なくとも磁気検出素子１２２を外側から囲むように形成することが好ましい。より好ましくは、例えば図２Ａに示すように、ガードパターン１４１は、主面１３１上の所定の領域ＡＲにおいて、磁気検出素子１２２と磁気検出素子１２２に接続される配線パターン１３８＿１、１３８＿２等を外側から囲むように形成される。

ガードパターン１４１の表面には、絶縁膜が形成されていないことが好ましい。例えば、回路基板１２としてのプリント基板の製造工程において、ガードパターン１４１に、基板表面を保護するためのソルダレジストを塗布しない。これにより、ガードパターン１４１の静電気に対する絶縁抵抗値を低減することが可能となる。

図２Ｂに示すように、基板１３０の裏面１３２には、第２配線パターンとして、グランド電圧が供給される金属から成る配線パターン１４２が形成されている。配線パターン１４２は、例えばベタパターンである。以下、配線パターン１４２を「グランドパターン１４２」と称する。なお、図２Ｂでは、理解を容易にするため、グランドパターン１４２にハッチングを付している。

グランドパターン１４２とガードパターン１４１とは、主面１３１と裏面１３２とを貫通する少なくとも一つのビア１４３によって接続されていてもよい。図２Ａ，図２Ｂでは、一例として、基板１３０に２つのビア１４３＿１，１４３＿２が形成される場合を示している。

ビア１４３の少なくとも１つは、ガードパターン１４１の他方の端部１４１ｂ側に形成されていてもよい。例えば、図２Ａ，図２Ｂに示すように、２つのビア１４３＿１，１４３＿２のうち、ビア１４３＿１は、ガードパターン１４１のグランドパターン１３７に接続されている一方の端部１４１ａ側に形成され、ビア１４３＿２は、ガードパターン１４１のグランドパターン１３７に接続されている端部１４１ａと反対側の他方の端部１４１ｂ側に形成されていてもよい。

上述した構成を有する回路基板１２によれば、以下に示す効果がある。
図４は、図１における磁気検出素子１２２の周辺部分の拡大図である。
実施の形態１に係るファン１では、図２Ａ，図２Ｂに示したように、基板１３０の主要部を可能な限り小さく形成してケース４０の収容部４３内に配置し、基板１３０の主要部から突出して形成した突出部１３５に磁気検出素子１２２を配置するとともに、突出部１３５を収容部４３の外部に露出させている。

この構成によれば、基板１３０の実装面積を最小限に抑えつつ、磁気検出素子１２２によってマグネット２１の磁束を精度よく検出することが可能になるとともに、基板１３０の突出部１３５以外の部分（主要部１３４）を収容部４３の側壁部４３ａで覆うことで防塵効果が期待できる。

また、モータ駆動制御用ＩＣ１２１等の多くの電子部品が実装される主要部１３４は、収容部４３の側壁部４３ａに囲まれているため、人の手等の帯電体が接触し難く、電子部品の静電破壊が起こり難い。

その一方で、図４に示すように、基板１３０の磁気検出素子１２２が実装される突出部１３５は、収容部４３の側壁部４３ａに囲まれておらず、収容部４３から露出しているため、人の手等の帯電体６０が接触し易い。そのため、突出部１３５に配置されている磁気検出素子１２２の静電破壊が起こり易く、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性の低下を招く。

そこで、実施の形態１に係る回路基板１２において、磁気検出素子１２２を基板１３０の主面１３１における外周１３６側の所定の領域ＡＲに配置し、グランド電圧が供給される金属部材としてのガードパターン１４１を、所定の領域ＡＲにおける基板１３０の外周１３６と磁気検出素子１２２との間に基板１３０の外周１３６に沿って配置する。

これによれば、図４に示すように、人の手等の帯電体６０が基板１３０の突出部１３５（所定の領域ＡＲ）に近づいた場合や帯電体６０が突出部１３５に接触した場合であっても、磁気検出素子１２２よりもインピーダンス（抵抗値）の低いガードパターン１４１との間で放電が起こるので、磁気検出素子１２２等の突出部１３５（所定の領域ＡＲ）に配置されている電子部品の静電破壊を防止することが可能となる。

このように、実施の形態１に係る回路基板１２によれば、ＥＳＤ保護素子等の電子部品を別途設けることなく、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。すなわち、回路基板１２によれば、回路基板の面積の増大を抑えつつ、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。

また、ガードパターン１４１の表面に絶縁膜を形成しないことにより、ガードパターン１４１の静電気に対する絶縁抵抗値を更に低下させることができるので、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を更に向上させることが可能となる。

また、実施の形態１に係る回路基板１２において、基板１３０の裏面に第２配線パターンとしてグランドパターン１４２を形成し、ガードパターン１４１とグランドパターン１４２とを少なくとも一つのビア１４３によって接続することにより、ガードパターン１４１の抵抗値を更に低下させることができる。これにより、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を更に向上させることが可能となる。

また、ガードパターン１４１を帯状の配線パターンによって構成し、ガードパターン１４１の一方の端部１４１ａをグランドパターン１３７に接続し、ガードパターン１４１の他方の端部１４１ｂ側にビア１４３を少なくとも一つ形成する。
これによれば、ガードパターン１４１の他方の端部１４１ｂ側がビア１４３を介して裏面のグランドパターン１４２に接続されているので、例えば基板１３０の外形の加工時に基板１３０にクラックが生じてガードパターン１４１が断線した場合であっても、ガードパターン１４１の他方の端部１４１ｂ側のＥＳＤ保護機能が失われることを防止することが可能となる。

≪実施の形態２≫
図５Ａ，５Ｂは、実施の形態２に係る回路基板１２Ａの構成を示す図である。
図５Ａには、回路基板１２Ａ（基板１３０）の主面１３１側の平面図が示され、図５Ｂには、回路基板１２Ａ（基板１３０）の裏面１３２側の平面図が示されている。

実施の形態２に係る回路基板１２Ａは、モータ駆動制御回路のＥＳＤ保護用の金属部材として、ガードパターン１４１の代わりにスルーホール部１４４を有する点において実施の形態１に係る回路基板１２と相違し、その他の点においては実施の形態１に係る回路基板１２と同様である。

具体的には、図５Ａ，５Ｂに示されるように、回路基板１２Ａは、基板１３０の裏面１３２に形成されたグランドパターン１４２Ａと、グランドパターン１４２Ａに接続され、基板１３０の突出部１３５を含む所定の領域ＡＲに形成された少なくとも１つのスルーホール部１４４とを有する。

なお、図５Ａ，５Ｂには、６つのスルーホール部１４４＿１〜１４４＿６が形成される場合を例示しているが、基板１３０に形成されるスルーホール部１４４の個数は特に制限されない。また、図５Ｂでは、理解を容易にするため、グランドパターン１４２Ａにハッチングを付している。

グランドパターン１４２Ａは、例えばベタパターンである。グランドパターン１４２Ａは、所定の領域ＡＲの少なくとも一部と重なるように、基板１３０の裏面１３２に形成されている。

図６は、スルーホール部１４４の構成を模式的に示す図である。同図には、基板１３０のスルーホール部１４４が形成された領域の断面構造が模式的に示されている。
図６に示すように、スルーホール部１４４は、基板１３０の主面１３１と裏面１３２とを貫通する貫通孔１４５と、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面に形成された金属膜１４６とを含む。金属膜１４６は、例えば、基板１３０上に形成される各種配線パターンと同様の金属材料によって形成されている。

金属膜１４６は、貫通孔１４５の裏面１３２側において、グランドパターン１４２Ａと接続される。具体的に、金属膜１４６は、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面から裏面１３２上まで延在し、グランドパターン１４２Ａに接続される。

また、金属膜１４６は、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面から主面１３１上まで延在している。これにより、図６に示すように、金属膜１４６は主面１３１上に露出する。

図５Ａ，５Ｂに示すように、スルーホール部１４４＿１〜１４４＿６は、基板１３０の所定の領域ＡＲにおいて、基板１３０の外周１３６（突出部１３５の外周１３５ａ）に沿って並んで配置されている。このとき、主面１３１上の所定の領域ＡＲにおいて、各スルーホール部１４４＿１〜１４４＿６を結ぶ想像線によって磁気検出素子１２２が外側から囲まれるように、スルーホール部１４４＿１〜１４４＿６を形成することが好ましい。

より好ましくは、例えば図５Ａに示すように、主面１３１上の所定の領域ＡＲにおいて、各スルーホール部１４４＿１〜１４４＿６を結ぶ想像線によって、磁気検出素子１２２のみならず、磁気検出素子１２２に接続される配線パターン１３８＿１、１３８＿２等をも外側から囲むように形成される。

以上、実施の形態２に係る回路基板１２Ａでは、基板１３０の裏面１３２にグランドパターン１４２Ａが形成されるとともに、所定の領域ＡＲにおける基板１３０の外周１３６と磁気検出素子１２２との間に貫通孔１４５が形成され、その貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面に金属部材としての金属膜１４６が形成されて、金属膜１４６とグランドパターン１４２Ａとが互いに接続される。

これによれば、実施の形態１に係る回路基板１２と同様に、人の手等の帯電体６０が基板１３０の突出部１３５（所定の領域ＡＲ）に近づいた場合や帯電体６０が突出部１３５に接触した場合であっても、磁気検出素子１２２よりもインピーダンス（抵抗値）の低い金属膜１４６との間で放電が起こるので、磁気検出素子１２２等の突出部１３５（所定の領域ＡＲ）に配置されている電子部品の静電破壊を防止することが可能となる。

したがって、実施の形態２に係る回路基板１２Ａによれば、実施の形態１に係る回路基板１２と同様に、回路基板の面積の増大を抑えつつ、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。

また、基板１３０の所定の領域ＡＲにおいて、複数のスルーホール部１４４を基板１３０の外周１３６（突出部１３５の外周１３５ａ）に沿って並べて配置することにより、磁気検出素子１２２が複数のスルーホール部１４４によって外側から囲まれるので、磁気検出素子１２２等の静電破壊をより効果的に防止することが可能となり、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。

また、図６に示したように、回路基板１２Ａにおいて、スルーホール部１４４の金属膜１４６は、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面から主面１３１上まで延在し、主面１３１上に露出するように形成される。

これによれば、帯電体６０が基板１３０の主面１３１側から近づいた（または、接触した）場合であっても、帯電体６０から金属膜１４６に対して放電し易くなり、モータ駆動制御回路のＥＳＤ耐性を向上させることが可能となる。また、これによれば、スルーホール部１４４を、多層基板におけるビアと同様の製造工程によって形成することが可能となる。

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、基板１３０の外形が平面視で円形状である場合を示したが、これに限定されない。例えば、矩形状（例えば四角形状）やその他の形状であってもよい。また、基板１３０に形成される貫通孔１３３は平面視で円形状である場合を例示したが、これに限られない。例えば、矩形状（例えば四角形状）であってもよい。

更に、貫通孔１３３は、基板１３０の中心部分に限られず、基板１３０の別の位置に形成されていてもよい。また、基板１３０に貫通孔１３３が形成されていなくてもよい。この場合には、図２Ａ，２Ｂにおいて貫通孔１３３に対応する領域に出力軸１８、軸受１９、および軸受ハウジング２０が載置可能になっていればよい。

また、上記実施の形態において、回路基板１２，１２Ａが単相のブラシレスモータ用の回路基板である場合を例示したが、これに限られない。例えば、複数相（例えば３相）のブラシレスモータ用の回路基板においても同様に、金属部材としてのガードパターン１４１やスルーホール部１４４を形成してもよい。

また、上記実施の形態では、磁気検出素子１２２がホール素子である場合を例示したが、磁気検出素子１２２は、ホール素子とその他の周辺回路とを含んだホールＩＣであってもよい。

また、基板１３０が両面基板である場合を例示したが、基板１３０は、３層以上の配線層を有する多層基板であってもよい。

また、ファン１の構成は、図１に示した構成に限定されない。たとえば、回路基板１２，１２Ａを採用した上でファンとしての機能を実現することができるのであれば、構成部品の追加や変更等を行ってもよい。

また、上記実施の形態において、回路基板１２，１２Ａに形成された配線パターンの形状やモータ駆動制御用ＩＣ１２１等の電子部品のパッケージの形状等は、図２Ａ，２Ｂ等に示した形状に限定されず、その目的を達成することができれば、種々の形状を採用することができる。

また、上記実施の形態において、突出部１３５に配置される電子部品が磁気検出素子１２２である場合を例示したが、磁気検出素子１２２以外の電子部品が突出部１３５に配置されていてもよい。この同様に、突出部１３５に配置された電子部品の静電破壊を防止することが可能となる。

また、実施の形態１において、基板１３０に２つのビア１４３＿１，１４３＿２を形成した場合を例示したが、これに限られず、３つ以上のビア１４３を形成してもよい。

また、実施の形態２において、金属膜１４６が、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面から主面１３１上まで延在している場合を例示したが、これに限られない。例えば、要求されるＥＳＤ耐性を満足する場合には、金属膜１４６は、貫通孔１４５によって画成される基板１３０の内壁面にのみ形成され、主面１３１上に形成されていなくてもよい。ただし、金属膜１４６は、裏面１３２に形成されたグランドパターン１４２Ａに接続されている必要がある。

１…ファン、１０…モータユニット、１１…モータ、１２，１２Ａ…回路基板、１３…ステータ、１４…ロータ、１５…ステータコア、１６…インシュレータ、１７…コイル、１８…出力軸、１９…軸受、２０…軸受ハウジング、２１…マグネット、２２…ロータヨーク、３０…インペラ、３１…収容部、３２…翼部、４０…ケース、４１，４２…開口、４３…収容部、４３ａ…収容部４３の側壁部、４３ｂ…窪み部、４４…外壁部、６０…帯電体、１２１…モータ駆動制御用ＩＣ、１２２…磁気検出素子、１３０…基板、１３１…主面、１３２…裏面、１３３…貫通孔、１３４…主要部、１３４ａ…主要部１３４の外周、１３５…突出部、１３５ａ…突出部１３５の外周、１３６…基板１３０の外周、１３７…グランドパターン、１４１…ガードパターン（金属部材、第１配線パターンの一例）、１４１ａ…ガードパターン１４１の一方の端部、１４１ｂ…ガードパターン１４１の他方の端部、１４２，１４２Ａ…グランドパターン（第２配線パターンの一例）、１４３，１４３＿１，１４３＿２…ビア、１４４，１４４＿１〜１４４＿６…スルーホール部、１４５…貫通孔、１４６…金属膜、ＡＲ…所定の領域、１３８＿１，１３８＿２…配線パターン、３１０…収容部３１の内壁面。

Claims (9)

1. モータを搭載したモータユニットの回路基板であって、
   互いに背向する一対の面の一方である主面と前記一対の面の他方である裏面とを有する基板と、
   前記主面において、前記基板の外周側の所定の領域に配置され、前記モータのロータの位置に応じた検出信号を出力する磁気検出素子と、
   前記主面の前記所定の領域において、前記基板の外周と前記磁気検出素子との間に形成され、グランド電圧が供給される金属部材と、を有し、
   前記金属部材は、前記主面の前記所定の領域において前記基板の外周に沿って形成された金属から成る第１配線パターンを含み、
   前記回路基板は更に、
   前記グランド電圧が供給され、前記裏面に形成された金属から成る第２配線パターンと、
   前記主面と前記裏面とを貫通し、前記第１配線パターンと前記第２配線パターンとを接続する少なくとも一つのビアと、
   前記グランド電圧が供給され、前記主面に形成された金属から成るグランドパターンと、を有し、
   前記第１配線パターンは、帯状であって、
   前記第１配線パターンの一方の端部は、前記グランドパターンに接続され、
   前記ビアの少なくとも一つは、前記第１配線パターンの他方の端部側に形成されている
   ことを特徴とする回路基板。
2. 請求項１に記載の回路基板において、
   前記第１配線パターンの表面には、絶縁膜が形成されていない
   ことを特徴とする回路基板。
3. モータを搭載したモータユニットの回路基板であって、
   互いに背向する一対の面の一方である主面と前記一対の面の他方である裏面とを有する基板と、
   前記主面において、前記基板の外周側の所定の領域に配置され、前記モータのロータの位置に応じた検出信号を出力する磁気検出素子と、
   前記主面の前記所定の領域において、前記基板の外周と前記磁気検出素子との間に形成され、グランド電圧が供給される金属部材と、
   前記グランド電圧が供給され、前記裏面に形成された金属から成るグランドパターンと、を有し、
   前記金属部材は、前記主面と前記裏面とを貫通する貫通孔によって画成される前記基板の内壁面に形成された金属膜を含むスルーホール部であって、
   前記金属膜は、前記グランドパターンと接続されている
   ことを特徴とする回路基板。
4. 請求項３に記載の回路基板において、
   前記スルーホール部を複数含み、
   複数の前記スルーホール部は、前記所定の領域において、前記基板の外周に沿って並んで配置されている
   ことを特徴とする回路基板。
5. 請求項３または４に記載の回路基板において、
   前記金属膜は、前記貫通孔によって画成される前記基板の内壁面から前記主面上まで延在している
   ことを特徴とする回路基板。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の回路基板において、
   前記基板は、主要部と、前記主要部から外側に突出する突出部とを有し、
   前記所定の領域は、前記主面における前記突出部を含む領域であって、
   前記金属部材は、前記突出部の外周に沿って配置されている
   ことを特徴とする回路基板。
7. モータを搭載したモータユニットの回路基板であって、
   互いに背向する一対の面の一方である主面と前記一対の面の他方である裏面とを有する基板と、
   前記主面において、前記基板の外周側の所定の領域に配置され、前記モータのロータの位置に応じた検出信号を出力する磁気検出素子と、
   前記主面の前記所定の領域において、前記基板の外周と前記磁気検出素子との間に形成され、グランド電圧が供給される金属部材と、を有し、
   前記基板は、主要部と、前記主要部から外側に突出する突出部とを有し、
   前記所定の領域は、前記主面における前記突出部を含む領域であって、
   前記金属部材は、前記突出部の外周に沿って配置されている
   ことを特徴とする回路基板。
8. 請求項６または７に記載の回路基板と、
   前記モータと、
   前記基板を収容するための筒状の側壁部を有する収容部とを備え、
   前記基板の前記主要部の外周は、前記側壁部に囲まれ、
   前記基板の前記突出部の外周の少なくとも一部は、前記側壁部に囲まれていない
   ことを特徴とするモータユニット。
9. 請求項８に記載のモータユニットと、
   前記モータの回転力によって回転可能に構成されたインペラと、を備える
   ことを特徴とするファン。

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