JP7152971B2 - 電子回路装置 - Google Patents

Description

この発明は、温度監視用の温度センサが実装された多層回路基板を有する電子回路装置に関する。

実装される電子部品の中にＣＰＵやスイッチング素子等の発熱部品を含む場合に、温度監視を行うための温度センサが回路基板の上に実装されることがある。

一方、特許文献１には、パワーステアリング装置のモータユニット内に組み込む回路基板として、複数のリジッド基板部を該リジッド基板部よりも薄く可撓性を有する折曲部で連結することにより、略Ｕ字形に折り曲げた形で使用することができるようにした回路基板が開示されている。

特開２０１０－１０５６４０号公報

温度監視のための温度センサは、本来、回路基板が収容された外装部材の中の雰囲気温度を検出しようとするものであるが、同一の回路基板の上に発熱部品と温度センサとが実装されている場合、発熱部品から回路基板を伝わって温度センサに作用する熱の影響が大きく、好ましくない。

なお、特許文献１には、折曲部の中の帯状部に回路部品を実装し得ることが記載されているが、温度センサの実装に関しては開示がない。

本発明によれば、その一つの態様において、電子回路装置は、複数の配線層とこれら配線層の間を絶縁する絶縁層とを有する多層回路基板を備え、この多層回路基板が外装部材内に収容されている。上記多層回路基板は、発熱部品を含む複数の電子部品が実装された部品実装部と、温度センサが実装された温度センサ実装部と、上記部品実装部と上記温度センサ実装部との間に両者を区分するように位置し、これら２つの実装部よりも上記配線層の数が少なく基板厚さが相対的に薄く形成された薄肉部と、を備えている。
そして、上記部品実装部として第１部品実装部と第２部品実装部とを有し、
上記温度センサ実装部は、上記第１部品実装部と第２部品実装部との間に位置し、
上記温度センサ実装部と上記第１部品実装部との間、および、上記温度センサ実装部と上記第２部品実装部との間、にそれぞれ上記薄肉部を有し、
上記薄肉部は、上記第１，第２部品実装部および上記温度センサ実装部よりも高い可撓性を有し、
上記多層回路基板は、上記薄肉部の曲げ変形により上記第１部品実装部と上記第２部品実装部とが互いに対向するように折り曲げられている。

このような構成では、発熱部品が実装された部品実装部と温度センサが実装された温度センサ実装部との間の伝熱が、両者間に介在する薄肉部によって低減する。特に、回路基板の面に沿った方向の伝熱の多くは、金属箔からなる配線層によるものであり、薄肉部は、配線層の数が少ないことから、配線層を介した伝熱が抑制される。従って、雰囲気温度をより高精度に検出できる。

本発明の第１実施例であるパワーステアリング装置用電動アクチュエータ装置の分解斜視図。 電動アクチュエータ装置の断面図。 パワーステアリング装置の概略を示した説明図。 図３のＡ－Ａ線に沿った概略の断面図。 折り曲げた状態の回路基板の断面図。 展開した状態の回路基板の断面図。 展開した状態の回路基板の第１面を示す平面図。 第２実施例の電子回路装置を示す断面図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１実施例は、例えば自動車の電動パワーステアリング装置の制御装置に本発明を適用したものである。図１は、電動パワーステアリング装置において図示せぬステアリング機構に操舵補助力を与える電動アクチュエータ装置１０１の分解斜視図であり、図２は、電動アクチュエータ装置１０１の断面図である。この電動アクチュエータ装置１０１は、円筒形状のモータ部１と、インバータ・パワーモジュール２と、本発明の一実施例となる折り曲げ可能な多層回路基板からなる回路基板３と、複数のコネクタを一体に集合させたコネクタ部材４と、これらのインバータ・パワーモジュール２、回路基板３、コネクタ部材４を覆うように、上記モータ部１の一端部に取り付けられるモータカバー５と、を備えている。

モータ部１は、ステータ１Ｂおよびロータ１Ｃからなる電動アクチュエータに相当するモータ１Ａ（図２）が円筒状のハウジング７の内部に収容されたものであり、ハウジング７の先端面から突出した回転軸６の先端にギヤないしスプライン等の連結部６ａを有し、この連結部６ａを介して後述するステアリング機構に連結される。モータ１Ａは、三相の永久磁石型ブラシレスモータであり、ステータ１Ｂが三相のコイルを備え、ロータ１Ｃの外周面に永久磁石が配置されている。ここで、モータ１Ａは、冗長性を与えるために、２系統のコイルおよび対応する永久磁石を備えている。

連結部６ａとは反対側となるハウジング７の一端部は、外周縁の一部が半径方向へ延びた馬蹄型の輪郭を有する底壁部７ａとして構成されており、この底壁部７ａを覆うように、該底壁部７ａに対応した馬蹄型の輪郭を有するモータカバー５が取り付けられる。そして、底壁部７ａとモータカバー５との間に構成される空間内に、インバータ・パワーモジュール２と回路基板３とコネクタ部材４とが回転軸６の軸方向に重ねて収容されている。従って、ハウジング７およびモータカバー５が「外装部材」に相当する。

インバータ・パワーモジュール２は、モータ１Ａを駆動する２つのインバータモジュール２Ａと、コイルの中性点リレーとなるリレーモジュール２Ｂと、を含み、これら三者が回転軸６を囲む略Ｕ字形をなすように配置されている。そして、これらのインバータモジュール２Ａおよびリレーモジュール２Ｂが、押さえ部材２Ｃを介してモータ部１の端面に固定されている。

コネクタ部材４は、回転軸６の軸方向に沿った同じ方向を指向する３つのコネクタを備えている。詳しくは、中央に位置する電源用コネクタ４ａと、ステアリング機構側に配置されるセンサ類（例えば舵角センサやトルクセンサなど）からの信号が入力されるセンサ入力用コネクタ４ｂと、車内の他の制御機器との間で通信（例えばＣＡＮ通信）を行うための通信用コネクタ４ｃと、を備えている。これらのコネクタ４ａ，４ｂ，４ｃは、モータカバー５の開口部８を通して外部へ突出している。

この実施例の電動アクチュエータ装置１０１においては、インバータ・パワーモジュール２と回路基板３とコネクタ部材４とモータカバー５とによって、制御装置が構成される。そして、この制御装置とモータ部１とが一体化されており、これにより、装置全体の小型化が図られている。

図５は、略Ｕ字形に折り曲げた状態における回路基板３の概略を示す断面図である。回路基板３は、図１，図２，図５に示すように、略Ｕ字形に折り曲げた形でもって電動アクチュエータ装置１０１に組み込まれている。

すなわち、回路基板３は、インバータ・パワーモジュール２を介したモータ１Ａの駆動のために相対的に大きな電流が流れる電子部品群を実装したパワー系基板となる第１リジッド部１１と、相対的に小さな電流が流れる制御系電子部品を実装した制御系基板となる第２リジッド部１２と、両者間のフレキシブル部１３と、を備えている。第１リジッド部１１は「第１部品実装部」に相当し、第２リジッド部１２は「第２部品実装部」に相当する。そして、回路基板３は、これらの第１リジッド部１１と第２リジッド部１２とが回転軸６の軸方向に互いに重なり合った形となるようにフレキシブル部１３が撓み変形した状態でもって、ケースとなるハウジング７とモータカバー５との間に収容されている。具体的な実施例においては、折り曲げ状態となった第１リジッド部１１と第２リジッド部１２とは、各々に実装された電子部品が互いに接触しない程度の距離だけ離れているとともに、各々平面状態を保ちつつ互いに平行にかつ対向した状態でもって電動アクチュエータ装置１０１に固定支持されている。

図６は、回路基板３を展開した状態つまり折り曲げる前の状態でもって示した断面図である。１枚の多層回路基板からなる回路基板３は、折り曲げ状態において内側となる第１面３Ａと折り曲げ状態において外側となる第２面３Ｂとを備えている。図７は、回路基板３を展開した状態における第１面３Ａの構成を示す平面図である。回路基板３は、この図７に示すような展開した状態で、第１リジッド部１１および第２リジッド部１２とフレキシブル部１３とが一つの平面に沿った１枚の回路基板として形成されたものであり、部品実装後に最終的に略Ｕ字形に折り曲げられる。

第１リジッド部１１および第２リジッド部１２は、それぞれ四隅に取付孔１０を備えた四角形に近似した形状をなしている。そして、互いに隣接した第１リジッド部１１の１辺の中央部と第２リジッド部１２の１辺の中央部とが、一定幅の帯状をなすフレキシブル部１３でもって互いに連結されている。つまり、フレキシブル部１３は、第１リジッド部１１および第２リジッド部１２の幅（曲げ方向に直交する方向の寸法）に比較して、その幅が狭くなっている。従って、回路基板３は、全体としてＩ字状ないし８の字状をなしている。このように第１，第２リジッド部１１，１２の幅が相対的に広くかつフレキシブル部１３の幅が相対的に狭い構成とすることで、部品実装面積を大きく確保できる一方で、フレキシブル部１３における撓み変形が容易となる。

回路基板３は、多層のプリント配線基板、具体的には６層の金属箔層を備えたいわゆる６層構造のプリント配線基板から構成されている。この多層プリント配線基板は、片面もしくは両面に金属箔層を備えた例えばガラスエポキシからなる何層かの基材をプリプレグ（接着剤層）を介して積層し、かつ加熱加圧して一体化することにより構成されている。従って、第１面３Ａおよび第２面３Ｂのそれぞれの表層の金属箔層と、４つの内層の金属箔層と、によって配線層となる６層の金属箔層が構成されている。金属箔層の間には、これら金属箔層の間を絶縁する絶縁層としての基材が介在する。そして、第１リジッド部１１および第２リジッド部１２においては、これらの６層の金属箔層のエッチングならびに積層方向に延びるビアの形成によって、所望の回路パターンが形成されている。

フレキシブル部１３は、中央の帯状をなすセンサ実装部１５と、このセンサ実装部１５の両側に位置する一対の薄肉部１７と、を含んでいる。そして、図５および図６に示すように、６層構造を有する第１，第２リジッド部１１，１２およびセンサ実装部１５の基板の厚さ（積層方向の寸法）に比較して薄肉部１７の厚さを相対的に薄く形成することによって、一対の薄肉部１７が第１，第２リジッド部１１，１２およびセンサ実装部１５よりも高い可撓性を有するように構成されている。一実施例においては、第１リジッド部１１，第２リジッド部１２およびフレキシブル部１３を包含する例えば矩形状に６層構造の回路基板３を形成した後に、二次的な機械加工によって、薄肉部１７となる２箇所で折り曲げ時に内側となる第１面３Ａ側の４層分を削り取り、薄肉化してある。従って、第１，第２リジッド部１１，１２の基材とフレキシブル部１３（センサ実装部１５および薄肉部１７）の基材とは同じ材質であり、かつ薄肉部１７において残存する２層の金属箔層は、第１，第２リジッド部１１，１２およびフレキシブル部１３の三者に亘って連続している。

つまり、一対の薄肉部１７においては、６層の金属箔層の中で、折り曲げ時に外側面となる第２面３Ｂ側の表層の金属箔層とこれに隣接する内層（つまり第２面３Ｂ側から見て２層目）の金属箔層とが残存している。なお、一対の薄肉部１７に挟まれたセンサ実装部１５は、第１，第２リジッド部１１，１２と同じく６層の金属箔層を具備するが、第２面３Ｂ側の４層は、第１，第２リジッド部１１，１２の金属箔層とは不連続である。

このように、一対の薄肉部１７は、多層回路基板の第１面３Ａ側に一対の凹溝１６を設けることによってそれぞれ形成されている。一対の凹溝１６は互いに平行に延びており、各々の凹溝１６は一定幅を有する。図６に示すように、凹溝１６は、回路基板３の第１面３Ａにおいて溝状に窪んでいる。第２面３Ｂにおいては、センサ実装部１５と薄肉部１７を含むフレキシブル部１３は、第１，第２リジッド部１１，１２と連続した面を有している。

従って、この実施例では、第１リジッド部１１と第２リジッド部１２との間に帯状をなすセンサ実装部１５が位置し、温度センサ実装部１５と第１リジッド部１１との間ならびに温度センサ実装部１５と第２リジッド部１２との間にそれぞれ薄肉部１７が介在している。換言すれば、第１リジッド部１１と中央のセンサ実装部１５と第２リジッド部１２との三者が、２つの薄肉部１７によって区分されている。

フレキシブル部１３に必要な可撓性を与える一対の凹溝１６（つまり薄肉部１７）は、第１リジッド部１１および第２リジッド部１２の一つの辺に沿って形成されており、これにより、第１，第２リジッド部１１，１２とフレキシブル部１３との境界１８が画定される。換言すれば、薄肉化した凹溝１６の外側の縁によって一対の境界１８が画定され、図５のように折り曲げると、この一対の境界１８の間でフレキシブル部１３が撓み変形する。詳しくは、一対の薄肉部１７がほぼ対称に、かつそれぞれ９０°ずつ撓み変形する。回路基板３の幅（曲げ方向に直交する方向の寸法）は、第１，第２リジッド部１１，１２からフレキシブル部１３へと移行する境界１８において減少する。そして、センサ実装部１５と薄肉部１７を含むフレキシブル部１３は、容易に撓み変形するように一定幅の帯状に形成されている。

次に、回路基板３における種々の部品のレイアウトについて説明する。なお、以下では、理解を容易にするために、展開状態での回路基板３の長手方向を図７に示すようにＬ方向とし、これに直交する幅方向をＷ方向とする。前述したフレキシブル部１３の一対の境界１８は、Ｗ方向に延びた直線となる。仮にＬ方向に沿った直線を展開状態の回路基板３上に描いたとすると、回路基板３を略Ｕ字形に折り曲げた状態では、第１リジッド部１１上の直線と第２リジッド部１２上の直線とによって一つの平面（境界１８に直交する平面）が規定される。さらに、説明の便宜のために、図７に示すように、組立時にモータ１Ａの回転中心軸と交差しかつＬ方向と平行に延びる線を基板中心線Ｍとする。

この実施例の回路基板３は、モータ１Ａの２系統のコイルに対応して互いに独立した２つの制御系統を具備している。基本的に個々の１つの制御系統は、回路基板３にその長手方向であるＬ方向に沿って部品を配列して構成されており、２つの制御系統は、基本的に回路基板３の幅方向であるＷ方向に並んで構成されている。細部の差異を除くと、２つの制御系統は、基板中心線Ｍを中心として対称に構成されている。つまり、第１の制御系統を構成する電子部品群と第２の制御系統を構成する電子部品群とが基板中心線Ｍを挟んで並列に配置されている。

図７に示すように、第１リジッド部１１の第１面３Ａにおいては、該第１リジッド部１１のＬ方向の中央部付近に、ノイズ除去のための２つのフィルタ部３１が配置されており、これらフィルタ部３１よりもフレキシブル部１３とは反対側となる位置に、２つの電源コンデンサ部３４が配置されている。すなわち、１つの制御系統に１つのフィルタ部３１と１つの電源コンデンサ部３４とが含まれている。フィルタ部３１は、矩形状のケースを備えたコイル３２と、同じく矩形状のケースを備えたコンデンサ３３と、から構成される。また、電源コンデンサ部３４は複数例えば３つの矩形状のケースを備えたコンデンサ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃを含んで構成される。１つの制御系統を構成する電子部品群つまりコンデンサ３３、コイル３２およびコンデンサ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、完全な一直線上ではないもののＬ方向に順に並んで概ね一列に配列されている。そして、１つの制御系統を構成するコンデンサ３３、コイル３２、コンデンサ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃと、他の１つの制御系統を構成するコンデンサ３３、コイル３２、コンデンサ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃとは、基板中心線Ｍを中心としてそれぞれ対称に配置されている。

また、フィルタ部３１のコンデンサ３３とフレキシブル部１３との間には、各制御系統に２つずつ計４つの電源遮断用スイッチング素子３５が実装されている。各制御系統の２つの電源遮断用スイッチング素子３５はコンデンサ３３に隣接して配置されている。また、計４つの電源遮断用スイッチング素子３５は、Ｗ方向に沿ってほぼ一直線上に並んでいる。

第１リジッド部１１の第１面３Ａにおいて、２つの制御系統の電子部品群の間、具体的には２つのフィルタ部３１の間には、モータ１Ａの作動状態を検出する検出素子として第２回転センサ３８が実装されている。この第２回転センサ３８は、モータ１Ａの回転軸６の端部に設けられた磁極と組み合わされて該回転軸６の回転を検出するアナログ式の回転センサであり、組立時に回転軸６の中心軸線上となる位置に配置されている。この第２回転センサ３８は、２つの制御系統に共用されるものであり、第１リジッド部１１上で２つの信号回路に分岐されて、各々の制御系統で利用される。

第１リジッド部１１の一対の側縁部１１ａには、それぞれ第１電源端子４０が取り付けられている。各々の第１電源端子４０は、正負の端子を含んでいる。電動アクチュエータ装置として最終的に組み立てられた状態では、第１電源端子４０は、上述したコネクタ部材４の電源用コネクタ４ａの端子片に接続される。

第１リジッド部１１は、さらに、インバータ・パワーモジュール２の各アームのスイッチング素子に接続されるゲート信号ポート４１と、インバータ・パワーモジュール２に電源電圧を供給するためのインバータ電源ポート４２と、を備えている。これらは、いずれもスルーホール状の端子として形成されている。

第２リジッド部１２の第１面３Ａにおいては、該第２リジッド部１２のＬ方向の中央部付近に、２つの制御系統にそれぞれ対応する２つのＣＰＵ２１が実装されている。ＣＰＵ２１は、略正方形の偏平なパッケージを有する集積回路からなる。２つのＣＰＵ２１は、基板中心線Ｍを中心として対称に配置されている。２つのＣＰＵ２１よりもフレキシブル部１３寄りの位置には、プリドライバ回路素子２２がそれぞれ実装されている。プリドライバ回路素子２２は、ＣＰＵ２１よりも小さな略正方形の偏平なパッケージを有する集積回路からなる。２つのプリドライバ回路素子２２は、２つの制御系統にそれぞれ対応し、基板中心線Ｍを中心として対称に配置されている。個々のプリドライバ回路素子２２は、対応する制御系統のＣＰＵ２１とＬ方向に沿って並んで配置されている。

少なくとも、上記のＣＰＵ２１、プリドライバ回路素子２２およびコイル３２は、動作中に熱を生じる発熱部品である。

第２リジッド部１２のＷ方向に向かう一対の側縁部１２ａには、折り曲げた状態における前述した第１リジッド部１１の第１電源端子４０との干渉を避けるための切欠部２４がそれぞれ形成されている。また、各々の切欠部２４に沿った位置に、正負２つのスルーホールからなる第２電源端子２５が設けられている。これら２組の第２電源端子２５は、それぞれの制御系統に対応している。電動アクチュエータ装置として最終的に組み立てられた状態では、スルーホール状の第２電源端子２５に、上述したコネクタ部材４の電源用コネクタ４ａのピン状の端子片が挿入され、電気的に接続される。

第２リジッド部１２のフレキシブル部１３寄りの端部領域には、複数のスルーホール状の端子からなる外部センサ入力部２７が設けられている。複数のスルーホール状の端子は、Ｗ方向に沿った一直線上に並んで配置されている。電動アクチュエータ装置として最終的に組み立てられた状態では、コネクタ部材４のセンサ入力用コネクタ４ｂのピン状の端子片が外部センサ入力部２７に挿入され、舵角センサやトルクセンサ等の外部センサの信号が外部センサ入力部２７を介して各制御系統に入力される。

また、第２リジッド部１２のフレキシブル部１３とは反対側となる端部領域には、複数のスルーホール状の端子からなる通信用ポート２８が設けられている。複数のスルーホール状の端子は、Ｗ方向に沿った一直線上に並んで配置されている。電動アクチュエータ装置として最終的に組み立てられた状態では、コネクタ部材４の通信用コネクタ４ｃのピン状の端子片が通信用ポート２８に挿入され、外部の他の制御機器との間で通信が行われる。

図６に示すように、第１リジッド部１１の第２面３Ｂにおいては、中央部に、モータ１Ａの作動状態を検出する検出素子として第１回転センサ３７が実装されている。この第１回転センサ３７は、モータ１Ａの回転軸６の端部に設けられた磁極と組み合わされて該回転軸６の回転を検出するデジタル式の回転センサであり、組立時に回転軸６の中心軸線上となる位置に配置されている。この第１回転センサ３７は、第２回転センサ３８と同様に２つの制御系統に共用されるものであり、第１リジッド部１１上で２つの信号回路に分岐されて、各々の制御系統で利用される。

第２面３Ｂに配置された第１回転センサ３７と第１面３Ａに配置された第２回転センサ３８は、回路基板３を投影して見たときに、互いに重なる位置にある。電動アクチュエータ装置として最終的に組み立てられた状態では、略Ｕ字形をなす回路基板３の外側面に第１回転センサ３７があり、回転軸６の端面に対向する。第２回転センサ３８は、略Ｕ字形をなす回路基板３の内側となる。一実施例においては、第１回転センサ３７が主たる回転センサであり、第２回転センサ３８は例えば第１回転センサ３７の異常時に利用される予備的な回転センサである。

第２リジッド部１２の第２面３Ｂにおいては、比較的小型のコンデンサ２９などが、やはり２つの制御系統に対応して一対ずつ実装されている（図６参照）。

フレキシブル部１３におけるセンサ実装部１５の第１面３Ａにおいては、回路基板３付近の雰囲気温度を検出するための温度センサ５１がセンサ実装部１５の中心部に実装されている。この温度センサ５１は、詳しくは２つの温度センサ５１Ａ，５１Ｂを近接して配置したものであり、各々の温度センサ５１Ａ，５１Ｂはサーミスタと固定抵抗とを含んで構成されている。第１の温度センサ５１Ａは第１の制御系統に対応し、第２の温度センサ５１Ｂは第２の制御系統に対応している。２つの温度センサ５１Ａ，５１Ｂは、基板中心線Ｍを挟んで対称に配置されている。つまり、基板中心線Ｍを挟んで第１の制御系統の電子部品群が配置されている一方の側に第１の温度センサ５１Ａが位置し、第２の制御系統の電子部品群が配置されている他方の側に第２の温度センサ５１Ｂが位置する。２つの温度センサ５１Ａ，５１Ｂは互いに独立しているので、仮に一方が断線等で不能となっても、他方の制御系統によるモータ１Ａの駆動制御が可能である。

前述したように、回路基板３は第１面３Ａが内側となるように略Ｕ字形に折り曲げられるので、第１面３Ａに実装された温度センサ５１は、略Ｕ字形をなす回路基板３の内側の空間に面している。また、発熱部品であるＣＰＵ２１、プリドライバ回路素子２２およびコイル３２も略Ｕ字形をなす回路基板３の内側に位置している。

図３は、上記のように構成された電動アクチュエータ装置１０１を含む電動パワーステアリング装置の構成を概略的に示しており、車両を上方から見た図に相当する。図示するように、図示例の電動パワーステアリング装置は、車両の幅方向に延びるラック軸１０３がラックケース１０２に収容されているとともに、このラックケース１０２の外側面に減速機１０４を介して電動アクチュエータ装置１０１が取り付けられている。運転者がステアリングホイール１０５を回転操作すると、図示しない舵角センサおよびトルクセンサの検出信号に基づいて電動アクチュエータ装置１０１が動作し、減速機１０４を介してラック軸１０３が軸方向に移動する。これにより、操舵輪（前輪）１０６が転舵する構成となっている。

ここで、電動アクチュエータ装置１０１は、モータ１Ａの回転軸６がラック軸１０３と平行となるような姿勢で電動パワーステアリング装置に組み付けられており、従って、回路基板３は、第１，第２リジッド部１１，１２が直立した状態となるようにして車両に搭載されている。特に、図３のＡ－Ａ線に沿った断面に相当する図４に示すように、温度センサ実装部１５が鉛直方向上方となる姿勢でもって車両に搭載されており、従って、温度センサ５１を備えた温度センサ実装部１５は、略Ｕ字形をなす回路基板３の中で最上部となっている。

上記のように構成された電動アクチュエータ装置１０１においては、略Ｕ字形をなす回路基板３で囲まれた空間内部の雰囲気温度を温度センサ５１が検出し、例えばＣＰＵ２１等の保護のための温度監視を行う。特に、温度センサ５１は、略Ｕ字形をなす回路基板３の内側に実装されており、かつ、回路基板３の内側空間の最上部に位置しているので、発熱部品の熱により加熱される内部空間の温度を確実に検出できる。

一方、温度センサ５１が実装される温度センサ実装部１５は、薄肉部１７によって第１，第２リジッド部１１，１２から熱的に分離される。つまりＣＰＵ２１等の発熱部品が実装されている第１，第２リジッド部１１，１２と温度センサ実装部１５との間には薄肉部１７が介在するので、回路基板３自体を媒体として温度センサ５１へ伝熱される熱量が少なくなる。特に、回路基板３の面に沿った方向の伝熱の多くは、金属箔からなる配線層によるものであり、薄肉部１７は、配線層の数が少ないことから、金属製の配線層を介した伝熱が抑制される。しかも、図示例では、温度センサ５１と多数の発熱部品が回路基板３の同じ面つまり第１面３Ａに配置されているが、両者間に凹溝１６として薄肉部１７が存在するので、発熱部品から温度センサ５１への伝熱がより抑制される。Ｗ方向に沿った薄肉部１７（フレキシブル部１３）の幅寸法が小さいことも、温度センサ５１への伝熱抑制の上で有利となる。

また、上記の回路基板３においては、本来は剛性を有する１枚の多層回路基板の一部に薄肉化加工をすることで可撓性を有するフレキシブル部１３（薄肉部１７）を形成しているので、温度センサ５１を含めて多数の電子部品のマウントやハンダ付け処理（例えばリフローハンダ付け）を、一般的な剛性を有する１枚の多層回路基板に対する処理と全く同様に行うことができる。

なお、上記実施例では温度センサ実装部１５および一対の薄肉部１７を含むフレキシブル部１３が一定幅の帯状の構成となっているが、フレキシブル部１３がこのような単純形状でない場合でも、本発明は適用可能である。また、上記実施例では、６層構造の回路基板のうちの４層分を除去することで薄肉部１７を構成しているが、本発明はこのような構成に限られない。

次に、図８は、平坦な回路基板２０１を備えた第２実施例の電子回路装置を示している。回路基板２０１は、ベース２０２とカバー２０３とからなる偏平な外装部材の中に収容されている。回路基板２０１は、前述した第１実施例の回路基板３と同様に、例えば６層の金属配線層を有する多層回路基板からなり、カバー２０３に覆われる第１面２０１Ａと、ベース２０２に面する第２面２０１Ｂと、を有する。回路基板２０１は、第１面２０１Ａ側に凹溝２０４を二次的に機械加工することによって薄肉部２０５が形成されており、この薄肉部２０５によって、相対的に大きな領域を占める部品実装部２０６と、相対的に小さな温度センサ実装部２０７と、に区分されている。凹溝２０４は、例えば回路基板２０１を横切るように直線的に形成されている。例えば６層の金属配線層の中の４層分の厚さが凹溝２０４として削り取られている。

部品実装部２０６の第１面２０１Ａには、発熱部品であるＣＰＵ２１０やプリドライバ回路素子２１１を含む複数の電子部品が実装されている。温度センサ実装部２０７の第１面２０１Ａには、サーミスタおよび固定抵抗を含む温度センサ２１２が実装されている。

このような第２実施例の構成においても、回路基板２０１自体を媒体とした熱伝達が薄肉部２０５（換言すれば凹溝２０４）によって低減するため、温度センサ２１２が外装部材内部の雰囲気温度を精度よく検出することができる。特に、熱伝達に大きく寄与する金属配線層が薄肉部２０５において分断されることから、ＣＰＵ２１０等の発熱部品から温度センサ２１２へ回路基板２０１自体を介して伝達される熱量が少なくなる。

以上のように、本発明は、
複数の配線層とこれら配線層の間を絶縁する絶縁層とを有する多層回路基板が外装部材内に収容された電子回路装置であって、
上記多層回路基板は、
発熱部品を含む複数の電子部品が実装された部品実装部と、
温度センサが実装された温度センサ実装部と、
上記部品実装部と上記温度センサ実装部との間に両者を区分するように位置し、これら２つの実装部よりも上記配線層の数が少なく基板厚さが相対的に薄く形成された薄肉部と、
を備える。

好ましい一つの態様では、
上記多層回路基板は、第１面と第２面とを有し、
上記薄肉部は、上記第１面において溝状に窪んでいるとともに、上記第２面においては上記部品実装部と連続した面を有しており、
上記温度センサは、上記温度センサ実装部の上記第１面に実装されている。

好ましい一つの態様では、
上記部品実装部として第１部品実装部と第２部品実装部とを有し、
上記温度センサ実装部は、上記第１部品実装部と第２部品実装部との間に位置し、
上記温度センサ実装部と上記第１部品実装部との間、および、上記温度センサ実装部と上記第２部品実装部との間、にそれぞれ上記薄肉部を有し、
上記薄肉部は、上記第１，第２部品実装部および上記温度センサ実装部よりも高い可撓性を有し、
上記多層回路基板は、上記薄肉部の曲げ変形により上記第１部品実装部と上記第２部品実装部とが互いに対向するように折り曲げられている。

好ましくは、上記温度センサは、上記多層回路基板の折り曲げ状態で内側となる面に実装されている。

また好ましくは、本発明の電子回路装置は、上記温度センサ実装部が上記多層回路基板の中で最上部となる姿勢でもって車両に搭載される。

好ましい一つの態様では、
上記多層回路基板は、アクチュエータの動作を制御する２つの制御系統を含んでおり、
第１の制御系統を構成する電子部品群と第２の制御系統を構成する電子部品群とが、上記温度センサ実装部を横切って上記第１部品実装部から上記第２部品実装部へと延びる仮想の中心線を挟んで並列に配置されており、
上記温度センサは、上記第１の制御系統に対応する第１温度センサと上記第２の制御系統に対応する第２温度センサとを含んでいる。

１…モータ部、２…インバータ・パワーモジュール、３…回路基板、３Ａ…第１面、３Ｂ…第２面、４…コネクタ部材、５…モータカバー、７…ハウジング、１１…第１リジッド部、１２…第２リジッド部、１３…フレキシブル部、１５…温度センサ実装部、１６…凹溝、１７…薄肉部、２１…ＣＰＵ、２２…プリドライバ回路素子、３２…コイル、３３…コンデンサ、３４…電源コンデンサ部、５１…温度センサ、１０１…電動アクチュエータ装置、２０１…回路基板、２０２…ベース、２０３…カバー、２０４…凹溝、２０５…薄肉部、２０６…部品実装部、２０７…温度センサ実装部、２１０…ＣＰＵ、２１２…温度センサ。

Claims (5)

1. 複数の配線層とこれら配線層の間を絶縁する絶縁層とを有する多層回路基板が外装部材内に収容された電子回路装置であって、
   上記多層回路基板は、
   発熱部品を含む複数の電子部品が実装された部品実装部と、
   温度センサが実装された温度センサ実装部と、
   上記部品実装部と上記温度センサ実装部との間に両者を区分するように位置し、これら２つの実装部よりも上記配線層の数が少なく基板厚さが相対的に薄く形成された薄肉部と、
   を備えており、
   上記部品実装部として第１部品実装部と第２部品実装部とを有し、
   上記温度センサ実装部は、上記第１部品実装部と第２部品実装部との間に位置し、
   上記温度センサ実装部と上記第１部品実装部との間、および、上記温度センサ実装部と上記第２部品実装部との間、にそれぞれ上記薄肉部を有し、
   上記薄肉部は、上記第１，第２部品実装部および上記温度センサ実装部よりも高い可撓性を有し、
   上記多層回路基板は、上記薄肉部の曲げ変形により上記第１部品実装部と上記第２部品実装部とが互いに対向するように折り曲げられている、
   ことを特徴とする電子回路装置。
2. 上記多層回路基板は、第１面と第２面とを有し、
   上記薄肉部は、上記第１面において溝状に窪んでいるとともに、上記第２面においては上記部品実装部と連続した面を有しており、
   上記温度センサは、上記温度センサ実装部の上記第１面に実装されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置。
3. 上記温度センサは、上記多層回路基板の折り曲げ状態で内側となる面に実装されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子回路装置。
4. 上記温度センサ実装部が上記多層回路基板の中で最上部となる姿勢でもって車両に搭載される、ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の電子回路装置。
5. 上記多層回路基板は、アクチュエータの動作を制御する２つの制御系統を含んでおり、
   第１の制御系統を構成する電子部品群と第２の制御系統を構成する電子部品群とが、上記温度センサ実装部を横切って上記第１部品実装部から上記第２部品実装部へと延びる仮想の中心線を挟んで並列に配置されており、
   上記温度センサは、上記第１の制御系統に対応する第１温度センサと上記第２の制御系統に対応する第２温度センサとを含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の電子回路装置。

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