JPH1114422A - 空気流量測定装置及び自動車用電子回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用電子回路装置のコストアップを抑え
つつ侵入する電磁波の影響を少なくする。 【解決手段】 自動車用電子回路装置は、内蔵する制御
回路基板５ａの各配線導体として、 入力信号ライン7a,
中間信号ライン7b,出力信号ライン7c,電源ライン7dおよ
びグランドライン7eを有し、これらの信号ラインの所定
の上層部位に、クロスオーバ印刷技術を用いて、配線間
を交差接続するクロスオーバ配線としてのワタリ線導体
２０と、絶縁膜１１を介してシールド配線としての上層
導体１０とを形成し、その上層導体１０をグランドライ
ン7eに接続して接地する構成のものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷技術を用いて
作製した回路基板を備える自動車用電子回路装置に係
り、特にエンジンの吸入空気流量を計測する空気流量測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される各種センサ装置等の
ような電子回路装置には、エンジンルーム内で発生する
スパークノイズはもとより、エンジンルームの外部から
侵入する種々の電磁波が混在する環境下においても、電
子回路装置が誤動作しないように耐電波障害対策を該装
置に施す必要がある。そして、上記電磁波としては、電
子回路装置の電源或いは出力信号を得るためのワイヤー
ハーネスから侵入するものと直接回路基板に侵入するも
のがある。前者の対策としては、従来から、ＥＭＩフィ
ルター等を入出力端子に接続し、電磁波を遮断するもの
が一般的な技術として知られている。また、後者に関し
ては、特願平5-255451号公報に開示されているような、
回路基板全体を金属製のケース内に埋設し、金属製のケ
ースを接地することで、直接回路基板に侵入しようとす
る電磁波を回避させる技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＥＭＩ
フィルター等による対策は比較的簡易であるが、直接回
路基板に侵入する電磁波の対策として金属製のケースの
ような遮蔽部品を設けることは、電子回路装置の構成部
品数が多くなり、また、組立作業が煩雑化して、コスト
アップに繋がると云った問題があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、電子回路装置の
コストアップを抑えつつ回路基板に侵入する電磁波を遮
蔽することのできる空気流量計測装置及び自動車用電子
回路装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による空気流量計測装置の特徴は、吸入空気の流量を
電気信号として検出するセンシング部と該電気信号を入
力し流量信号に変換して出力する制御部とを備えた空気
流量測定装置において、前記制御部を構成する電子回路
部品と該電子回路部品間を接続する配線導体とを基板上
に形成してなる回路基板を有し、該回路基板は、絶縁膜
を介してクロスオーバ印刷技術を用いて形成されて所定
の前記配線導体の上層部位を被覆し、かつ、接地させら
れるシールド配線を有することにある。

【０００６】また、他の特徴は、吸入空気の流量を電気
信号として検出するセンシング部と該電気信号を入力し
流量信号に変換して出力する制御部とを備え、前記制御
部は基板上に電子回路部品を搭載し該搭載部品間を接続
する配線導体を形成してなる回路基板を有し、該回路基
板は、所定の前記配線導体の下層部位及び上層部位に位
置するよう絶縁膜を介してクロスオーバ印刷技術を用い
て形成され、かつ接地させられるよう形成された下層及
び上層のシールド配線を有するところにある。

【０００７】さらに、別の特徴は、吸入空気の流量を電
気信号として検出するセンシング部と該電気信号を入力
し流量信号に変換して出力する制御部とを備え、前記制
御部は、基板上に電子回路部品を搭載し、該搭載部品間
を接続するための少なくとも信号配線と電源配線と接地
配線とを含む配線導体を形成してなる回路基板を有し該
回路基板は、クロスオーバ印刷技術を用いて形成されて
所定の前記配線間を交差接続するクロスオーバ配線と、
絶縁膜を介してクロスオーバ印刷技術を用いて形成され
て所定の前記配線の上層部位を被覆するシールド配線と
のうち、少なくともシールド配線を有し、かつ、該シー
ルド配線が、前記接地配線に接続されている点にある。

【０００８】そして、前記所定上層部位は、前記配線導
体の信号配線の部位または電源配線の部位の少なくとも
一方であることが好ましい。また、前記電子回路部品
は、その一部が集積回路であり、前記シールド配線は、
前記集積回路の周りにある前記配線導体の上層部位を囲
んで形成されることが望ましい。

【０００９】一方、上記目的は、電気絶縁性基板上に印
刷技術を用いて配線導体や抵抗体などの電子回路部品を
形成した回路基板を備える自動車用電子回路装置におい
て、前記回路基板は、絶縁膜を介してクロスオーバ印刷
技術を用いて形成されて、所定の前記配線導体の上層部
位を被覆し、かつ接地させられるシールド配線を有する
ことによって達成される。

【００１０】本発明によれば、簡便なクロスオーバ印刷
技術を用いて形成したシールド配線によって侵入する電
磁波の影響が取り除かれるので、低価格性と耐電波障害
性の両立が図られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によ
る一実施例の空気流量測定装置を示す断面図である。図
において、本実施例の空気流量計測装置は、自動車のエ
ンジンに供給される空気が流れる主空気通路１を内部に
形成するボディ１４に装着されて、該主空気通路１を流
れる吸入空気の流量を測定する測定部１５から構成され
る。

【００１２】そして、測定部１５は、流量計測用の空気
を流すための副空気通路２を形成する通路部３と、副空
気通路２内に設置されて吸入空気流量を測定するための
電気信号を検出するセンシング部４と、一体に形成した
通路部３と共にボディ１４の外周部に取り付けられて該
センシング部４で検出された電気信号を空気流量に対応
した流量信号として出力するための制御回路基板５ａを
内蔵している制御部５とを含み構成される。尚、空気流
量計測装置は、前記のボディ１４と測定部１５とを含み
構成されていると解釈するも可である。また、本明細書
にて記述する自動車用電子回路装置は、広義には空気流
量計測装置等の組製品を指し、狭義には制御回路基板５
ａ等の単品を指すものとする。

【００１３】図２は、本発明による一実施例の制御回路
基板を示す平面図である。図３は、本発明による第１実
施例の制御回路基板を示す鳥瞰図である。要部を一部断
面して示している。図４は、本発明による一実施例の制
御回路基板の製造工程を示す図である。図２〜図４を同
時に参照しながら、空気流量計測装置が有する回路基板
としての制御回路基板５ａの構成について説明する。

【００１４】図２，図３に示すように、制御回路基板５
ａは、電気絶縁性材からなる基板６と、各種印刷技術を
用いて基板６上に制御回路の配線として形成した配線導
体７(7a,7b,7c,7d,7e)と、これらの配線導体７の所定の
上層部位にクロスオーバ印刷技術を用いて形成したシー
ルド配線としての上層導体１０(10a,10b,10c)と、 配線
導体７と上層導体10とを電気的に絶縁するためのガラス
等からなる絶縁膜１１と、制御回路基板５ａ全体を保護
するためのガラス等からなる保護膜１２と、電子回路部
品８(即ち、半導体8a,集積回路8b,抵抗8c等のチップ部
品８)と、各種印刷技術により形成した抵抗体９と、配
線導体７の所定の上層部位にて所望の配線同士を交差接
続するためにクロスオーバ印刷技術を用いて形成したク
ロスオーバ配線としてのワタリ線導体２０と、各接続端
子２１とを含み構成される。

【００１５】なお、配線導体７は、信号配線としての入
力信号ライン7aおよび中間信号ライン7bおよび出力信号
ライン7cと、電源配線としての電源ライン7dと、接地配
線としてのグランドライン7eとを含み構成される。ま
た、図中では、上層導体１０は斜線範囲で示されてお
り、 上層導体10aは電源配線(電源ライン7d)の上層部位
に上層導体10bは入力側の信号配線(入力信号ライン7a)
の上層部位に、 そして、上層導体10cは集積回路8bの周
囲の上層部位に、 上層導体１０のそれぞれが配線導体
７の所定の上層部位に形成されている。ところで、上記
した各種印刷技術は、クロスオーバ印刷技術と同一であ
っても可である。各種印刷技術としては、厚膜印刷技術
としてのスクリーン印刷やオフセット印刷などがある。

【００１６】次に、図４に示す各工程から制御回路基板
５ａの製造方法について説明する。まず、図３(ａ)に示
す下層導体印刷工程において、アルミナ等の基板６に、
例えば、銀−白金ペーストを厚膜印刷−焼成することに
より配線導体７を形成する。次に、図３(ｂ)に示す絶縁
膜印刷工程において、配線導体７の上層に、ガラスぺ−
ストを厚膜印刷−焼成することにより絶縁膜１１を形成
する。更に、図３(ｃ)に示す上層導体印刷工程におい
て、絶縁膜１１の上層に、銀−白金ペースト等をクロス
オーバ印刷−焼成することにより上層導体１０を形成す
る。その後、図３(ｄ)に示すオーバコートガラス印刷工
程において、ガラス印刷により保護膜１２を形成するこ
とによって、図２に示す制御回路基板５ａが完成する。

【００１７】なお、上記工程の途中において、 上層導
体１０(10a,10b)は、配線導体７の中の接地配線として
のグランドライン7eの接点7gにて電気的に接続されて、
最終的には、空気流量測定装置や自動車用電子回路装置
が接地させられる構成である。しかしながら、グランド
ライン7eに接続しないで、装置外において接地するため
の独立して設けた接地端子(図２に示した接続端子21a )
が上層導体１０に接続する構成であっても可である。即
ち「接地端子を有し接地させられるシールド配線」と「シ
ールド配線が接地配線に接続されていること」とは均等
である。また更にワタリ線導体２０が 一つも形成され
ていない制御回路基板５ａ(を有する自動車用電子回路
装置)であっても、本発明の適用範囲である。

【００１８】即ち、本発明による空気流量測定装置の特
徴は、従来より回路基板の配線導体を交差させる場合に
一般的に用いられているクロスオーバー印刷技術を応用
してワタリ線導体２０と上層導体１０とのうち少なくと
も上層導体１０を形成するところにある。換言すれば、
電磁波を遮蔽するためのシールド配線としての上層導体
10(または下層導体13)は、接地されて制御回路基板５ａ
などを電磁シールドする構成として、クロスオーバ印刷
技術を用いて形成されるものである。

【００１９】前述のように、空気流量測定装置を誤動作
させる電磁波は、空気流量計測装置の入出力信号を得る
ためのワイヤーハーネスを伝って侵入するものと、直
接、制御回路基板に特に配線導体７に侵入するものとが
ある。そして制御回路基板５ａを上記構成とすることに
よって、制御回路基板５ａの配線導体７に侵入する後者
の電磁波は、配線導体７の上層部位を覆って形成したシ
ールド配線としての上層導体１０により一部は反射し、
一部はグランドに吸収されるため、電磁波の影響を少な
く抑えることができる。したがって、空気流量測定装置
の大幅な耐電波障害性の改善が望める。

【００２０】次に、本実施例の電磁波影響抑制効果を実
験的に確認するために、空気流量計測装置の電界強度に
関して 上層導体１０が有るもの(本発明品)と、無いも
の(従来品)とで比較した。 図５は、図１の空気流量測
定装置の耐電波障害特性を示す図である。図５に示す結
果から、本発明品の空気流量計測装置は、全周波数域に
亘り、従来品よりも電界強度は高くなり、耐電波障害性
が向上することが判明した。

【００２１】以上のように、本発明による制御回路基板
５ａの製造方法は、クロスオーバー印刷技術を利用する
ので、特に、既にクロスオーバー印刷技術を採用して製
造する工程にあっては、１工程のみの追加であるので、
制御回路基板５ａに対して簡便にシールド配線を作製す
ることができる。これに対して、例えば、従来技術の多
層基板においてシールド配線を作製する場合のような、
絶縁基板に上層配線と下層配線を接続するためのスルー
ホール形成工程などといった製造コストを大きく上昇さ
せるような工程の追加がなく、一方、シールド用の金属
製ケースなどといった別体の部品も採用しないので、良
好な耐電波障害性が得られ、かつ、安価なる制御回路基
板５ａが提供される。即ち、本発明による制御回路基板
５ａを用いることで、簡易な構造で安価、且つ耐電波障
害性の良好な空気流量計測装置ならびに自動車用電子回
路装置が提供される。

【００２２】なお、従来技術の多層基板の場合、基板上
に積層される１層目と２層目の導体間の絶縁層には、材
料としてガラス含有のアルミナ絶縁材が使用され、該絶
縁層は基板全面に形成されている。ここに、スルーホー
ルが形成される理由があると言える。これに対して、ク
ロスオーバ印刷技術を用いて形成された本実施例のガラ
ス絶縁材からなる絶縁膜１１は、図３，図４に示すよう
に、基板全面ではなく部分的に形成されている絶縁層で
ある。従って、シールド配線としての上層導体10は、該
部分的な絶縁層上(絶縁膜１１上)に形成されていて、基
板上における絶縁膜１１が切れている絶縁膜端部にて、
図２に示すように、上層導体10a,10bとグランドライン
7eとが接点7gを介して接続され、スルーホールを使わず
に接地することができると言える。

【００２３】次に、本発明による第２実施例の制御回路
基板５ａについて説明する。図６は、本発明による第２
実施例の制御回路基板を示す鳥瞰図である。その要部を
一部断面して示している。図において、第１実施例の項
で説明したように、上層導体１０ｃが、集積回路８ｂの
近傍で該集積回路８ｂの全周を囲むように形成されてお
り、上層導体１０ｃは、配線導体７の中のグランドライ
ン7eと電気的に接続することで、最終的に接地される構
造となっている。

【００２４】即ち、電磁波が配線導体７に乗って伝わっ
た場合に、最も電磁波の影響を受けやすい部品として、
増幅器等を構成している集積回路８ｂがある。従って、
この集積回路８ｂの近傍に周囲シールド配線としての上
層導体１０ｃを形成し、侵入する電磁波を回避すること
で、耐電波障害性を向上することができる。なお、この
場合に、周囲シールド配線以外に、信号配線用及び電源
配線用のシールド配線をそれぞれ形成することが望まし
いと言える。即ち、本実施例の構成により、耐電波障害
性に優れた空気流量測定装置が提供される。

【００２５】次に、本発明による第３実施例の制御回路
基板５ａについて説明する。図７は、本発明による第３
実施例の制御回路基板を示す鳥瞰(要部断面)図である。
図８は、図７の第３実施例に係る制御回路基板を示す部
分断面図である。第３実施例の制御回路基板５ａの構成
は、配線導体７の下層に絶縁膜１１を介して下層導体１
３を先に印刷形成し、後から印刷形成した配線導体７の
上層に絶縁膜１１を介して、更に上層導体１０をクロス
オーバ印刷技術を用いて形成し、そして、下層導体１３
及び上層導体１０を共に、グランドライン7eに電気的に
接続して接地するものである。即ち、配線導体７の所定
の部位(一部分の部位)を、接地された上層導体１０と下
層導体１３とで上下方向に挟んだ構造としている。

【００２６】本構成とすることにより、配線導体７，上
層導体１０及び下層導体１３との間に絶縁膜１１の厚さ
のギャップ１１ａ,１１ｂが生じる。 これにより、それ
ぞれのギャップ１１ａ，１１ｂ間には、構造的に、図８
に示すような絶縁膜１１を誘電体としたコンデンサが形
成される。一般的に、コンデンサは直流電圧下では電気
的に絶縁体であるが、高周波的には擬似的に良導体の作
用を為すものである。従って、高周波の電磁波が配線導
体７に乗った場合には、電磁波は上記コンデンサの作用
により、接地されている上層導体１０と下層導体１３を
介してグランドに逃げることになる。

【００２７】即ち、本実施例の制御回路基板５ａの構成
とすれば、侵入しようとする電磁波が反射されあるいは
吸収され、さらには、上層導体１０と下層導体１３とで
形成されたコンデンサの作用によって、反射または吸収
されずに配線導体７に残った電磁波も回避することがで
きるので、耐電波障害性に大きな効果がある。本発明に
よる制御回路基板５ａを用いれば、耐電波障害性の良好
な空気流量測定装置が提供される。

【００２８】以上のように、自動車用電子回路装置の一
つとしての空気流量測定装置について説明したが、本発
明による回路基板としての制御回路基板５ａを、例え
ば、エンジン制御用コントロールユニットや自動車用セ
ンサ装置などと言った他の自動車用電子回路装置に適用
しても、上記同様の効果が得られることは云うまでもな
い。特に、種々の電磁波が外部から侵入し混在する自動
車のエンジンルーム環境下に置かれる自動車用電子回路
装置においては、上記効果が十分に期待される。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、自動車用電子回路装置
の回路基板に浸入しようとする電磁波が、クロスオーバ
印刷技術を用いて形成された上層導体、または上層導体
と下層導体によって反射または吸収されるので、耐電波
障害性が向上し、一方、電磁遮蔽構造としての上層導
体、または上層導体と下層導体の製造工程が簡素化され
るので、強電界中での自動車用電子回路装置の動作を安
定化し、かつ低コスト化を図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の空気流量測定装置を示
す断面図である。

【図２】本発明による一実施例の制御回路基板を示す平
面図である。

【図３】本発明による第１実施例の制御回路基板を示す
鳥瞰図である。

【図４】本発明による一実施例の制御回路基板の製造工
程を示す図である。

【図５】図１の空気流量測定装置の耐電波障害特性を示
す図である。

【図６】本発明による第２実施例の制御回路基板を示す
鳥瞰(要部断面)図である。

【図７】本発明による第３実施例の制御回路基板を示す
鳥瞰(要部断面)図である。

【図８】図７の第３実施例に係る制御回路基板を示す部
分断面図である。

【符号の説明】

１…主空気通路、２…副空気通路、３…通路部、４…セ
ンシング部、５…制御部、５ａ…制御回路基板、６…基
板、７…配線導体、８…電子回路部品、９…抵抗体、１
０…上層導体、１１…絶縁膜、１２…保護膜、１３…下
層導体、１４…ボディ、１５…測定部、２０…ワタリ線
導体、２１…接続端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井辻 貴之 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 米田 浩志 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸入空気の流量を電気信号として検出する
   センシング部と該電気信号を入力し流量信号に変換して
   出力する制御部とを備えた空気流量測定装置において、 前記制御部を構成する電子回路部品と該電子回路部品間
   を接続する配線導体とを基板上に形成してなる回路基板
   を有し、該回路基板は、絶縁膜を介してクロスオーバ印
   刷技術を用いて形成されて所定の前記配線導体の上層部
   位を被覆し、かつ、接地させられるシールド配線を有す
   ることを特徴とする空気流量測定装置。
2. 【請求項２】吸入空気の流量を電気信号として検出する
   センシング部と該電気信号を入力し流量信号に変換して
   出力する制御部とを備え、 前記制御部は、基板上に電子回路部品を搭載し該搭載部
   品間を接続する配線導体を形成してなる回路基板を有
   し、該回路基板は、所定の前記配線導体の下層部位及び
   上層部位に位置するよう絶縁膜を介してクロスオーバ印
   刷技術を用いて形成され、かつ、接地させられるよう形
   成された下層及び上層のシールド配線を有することを特
   徴とする空気流量測定装置。
3. 【請求項３】吸入空気の流量を電気信号として検出する
   センシング部と該電気信号を入力し流量信号に変換して
   出力する制御部とを備え、 前記制御部は、基板上に電子回路部品を搭載し、該搭載
   部品間を接続するための少なくとも信号配線と電源配線
   と接地配線とを含む配線導体を形成してなる回路基板を
   有し、 該回路基板は、クロスオーバ印刷技術を用いて形成され
   て所定の前記配線間を交差接続するクロスオーバ配線
   と、絶縁膜を介してクロスオーバ印刷技術を用いて形成
   されて所定の前記配線の上層部位を被覆するシールド配
   線とのうち、少なくともシールド配線を有し、かつ、該
   シールド配線が、前記接地配線に接続されていることを
   特徴とする空気流量測定装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、前記所定上層部位は、前記配線導体の信号配線
   の部位または電源配線の部位の少なくとも一方であるこ
   とを特徴とする空気流量測定装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、前記電子回路部品は、その一部が集積回路であ
   り、前記シールド配線は、前記集積回路の周りにある前
   記配線導体の上層部位を囲んで形成されたことを特徴と
   する空気流量測定装置。
6. 【請求項６】電気絶縁性基板上に印刷技術を用いて配線
   導体や抵抗体などの電子回路部品を形成した回路基板を
   備える自動車用電子回路装置において、 前記回路基板は、絶縁膜を介してクロスオーバ印刷技術
   を用いて形成されて、所定の前記配線導体の上層部位を
   被覆し、かつ接地させられるシールド配線を有すること
   を特徴とする自動車用電子回路装置。