JP7464421B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は主に車載向けの電子制御装置に関する。

プリント基板(基板)の製造において、基板の特性インピーダンスの仕上がりを確認するためにテストクーポンが設けられる。テストクーポンは、同じ基板上に設計された電子装置の配線インピーダンスを間接的に測定するために作成される配線である。テストクーポンの例として、特許文献１に記載の技術がある。

特開２００５－１９７５５６号公報

テストクーポンでは、ダミーパターンの寄生成分の影響を除いた、測定配線の特性インピーダンスの測定をすることが望ましい。

車載機器では機能安全制御でEthernet（登録商標）等の高速伝送信号の普及が広がっている。また、従来のCAN通信も用いられている。そのため、一つの基板上で通信速度が異なる配線が混在する。

インピーダンスは容量に依存し、複数の配線間で発生する寄生容量は配線間隔に依存する。隣接配線間の寄生容量の影響を抑制するために必要な最小隣接配線間隔は、通信の周波数により変化する。

配線効率を向上させるためには、高速伝送信号領域の最小隣接配線間隔ですべての配線間隔を設計するのではなく、高速伝送信号領域よりも配線間隔を小さくできるCAN通信領域は、CANの通信周波数で寄生容量の影響を抑制できる最小隣接配線間隔で設計することが望ましい。

しかし、製品設計において上記のような配線設計を行った場合、テストクーポンは、製造上基板のエッチング仕上がりの確認、インピーダンス保証の確認のために、実基板の最小の配線間隔で設ける必要があるので、テストクーポンにおける測定配線とダミーパターンとの間隔は、CAN領域の最小隣接配線間隔で成形しなければならなくなる。

その結果、テストクーポンにおける高速伝送帯域用の実配線のインピーダンス測定の際に、配線とダミーパターンとの間の寄生成分を含んだ測定結果となってしまい誤差が生じてしまうという新たな課題を見出した。

本発明の目的は、複数種類の信号配線が混在する基板であってもテストクーポンで寄生成分の影響を抑制したインピーダンス測定を行える信頼性の高い電子制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の電子制御装置は、テストクーポンのダミーパターンにスリットを形成する電子制御装置である。通常テストクーポンは、インピーダンス測定用配線１本とその両側に１本ずつダミーパターンを設け、合計３本の配線で構成される。

本発明では、複数種類の周波数信号が入力される基板を備える電子制御装置において、テストクーポンのインピーダンス測定配線とダミーパターンの間隔は「ｗ」とし、ダミーパターンの配線長さは前記間隔の２倍以上「２Ｗ以上」とする構造である。

本発明の効果は、テストクーポンのインピーダンス測定において、インピーダンス測定配線からのダミーパターン寄生成分の影響を抑制した測定を可能にする電子制御装置を提供することが可能となる。

本発明の電子制御装置の基板正面図である。 従来のテストクーポン形状を示す図。 図１におけるテストクーポンの拡大図。

以下、本発明に係る実施例について図面を用いて説明する。

実施例１について、図１と図３を用いて説明する。図１に示すように、基板１は、テストクーポン２と実配線３が形成されている。

図１に示す様に、テストクーポン２は、製品の信号が配線されている部分である実配線３のインピーダンスの測定を行うために設けられるものである。テストクーポン２は、インピーダンス測定配線６と、インピーダンス配線６と平行に延伸するダミーパターン７を有する。インピーダンス測定配線６は、測定器のプローブを当て実配線5のインピーダンスを間接的に測定するために用いられる。ダミーパターン７は、基板のエッチングの仕上がり確認のため、実配線間の最小配線間の間隔の保証のために必要である。

基板２は、通信速度が異なる通信配線が存在する。第１の信号配線４は従来の通信であるCANの配線である。また、第２の信号配線５はEthernet（登録商標）などの高速伝送信号の配線である。第１の信号配線４の動作周波数は、第２の信号配線５の周波数よりも低いため、第１の信号配線４の方が第２の信号配線５よりも寄生容量の影響が小さい。そのため、最小配線間隔が第１の配線のほうが第２の配線よりも小さい。配線効率をよくするために、第１の配線の最小間隔は、第２の配線における寄生容量の影響を無視できる最小配線間隔とせずに、第１の配線における寄生容量の影響を無視できる最小配線間隔とするのが望ましい。

そこで、本実施例におけるテストクーポン部では、図３に示す様に、ダミー配線７にスリット８を形成した。ダミー配線７とインピーダンス測定配線６との間隔をｗとしたとき、スリット８の幅をｗ以上とし、スリット８で分断されたダミーパターン７の配線長をｗ以上、より好ましくは２Ｗ以上としている。

ダミーパターン７にスリットを形成するすることで、ダミーパターン７と測定配線６との間の寄生成分が減少し、第２の信号配線５の動作周波数でインピーダンス測定をする場合に、測定配線に与える影響を抑制できる。そのため、本実施例に記載の発明によれば、複数種類の動作周波数を有する信号配線が混在した基板であっても、配線効率を向上させつつインピーダンス測定の精度を向上させることが可能となる。

伝送信号がGHz超の高周波の場合、テストクーポンの配線長によっては、測定配線とダミーパターンの間で共振してしまう。ダミーパターン７の配線長を２ｗ以上とすることで、ダミーパターン７が共振を生じることのない配線長になるため、共振の発生を抑制することが可能となる。

第２の信号配線５は、高速伝送信号において隣接配線の寄生成分が信号の伝送に影響しないように３Ｗ以上離しているのが好ましい。

また、ダミーパターン７の形成を安定化することを目的として、ダミーパターン７の１つの形状長はインピーダンス測定配線６より短い形状である。

共振が生じにくいように、ダミーパターン７は、インピーダンス測定配線６の両側に形成されており、インピーダンス測定配線６に対して線対称に形成されている。

１…基板
２…テストクーポン
３…実配線
４…第１の信号配線
５…第２の信号配線
６…インピーダンス測定配線
７…ダミーパターン
８…スリット

Claims (5)

1. 複数種類の信号配線を有するプリント基板と、
   前記プリント基板上に形成されたテストクーポンと、を備え、
   前記テストクーポンは、インピーダンス測定配線と、前記インピーダンス測定配線と所定の間隔ｗをもって設けられるダミーパターンとを有する電子制御装置において、
   前記ダミーパターンは、前記インピーダンス測定配線の両側に１本ずつ設けられ、前記インピーダンス測定配線と平行に延伸し、複数のスリットが形成されている電子制御装置。
2. 前記スリットで分断された前記ダミーパターンの１つの形状長は前記インピーダンス測定配線より短い形状である請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記スリットで分断された前記ダミーパターンの１つの形状長は、２ｗ以上とすることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
4. 前記スリットの幅は、ｗ以上とする請求項２または３に記載の電子制御装置。
5. 前記ダミーパターンは、前記インピーダンス測定配線に対して線対称に形成されている請求項４に記載の電子制御装置。

Images