WO2014069644A1 - 車載用回路基板内蔵装置 - Google Patents

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オートリブ ディベロップメント エービー
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0047—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H05K9/0039—Galvanic coupling of ground layer on printed circuit board [PCB] to conductive casing

Definitions

  • the present invention relates to a circuit board built-in device that incorporates an electronic circuit board such as an MPU (Micro Processor Unit), and in particular, has been improved to prevent malfunction due to electrical noise (electrostatic noise, magnetic noise, electromagnetic wave noise) in a vehicle.
  • the present invention relates to an in-vehicle circuit board built-in device.
  • noise countermeasures are taken so that the built-in computer does not malfunction due to electromagnetic noise such as engine ignition noise of vehicles.
  • electromagnetic noise such as engine ignition noise of vehicles.
  • the entire circuit board of the electronic control device is covered with a metal case, and the case is grounded to prevent electromagnetic noise from entering.
  • metal cases are required to be smaller and lighter in order to improve vehicle fuel efficiency and reduce costs, and some metal covers are replaced with resin covers. Even when a resin cover is used, it is necessary to prevent electromagnetic noise from entering.
  • the “in-vehicle electronic control unit device” described in Patent Document 1 a box-shaped resin case, an electronic circuit board, and a metal cover are combined. Then, using the electronic circuit board as a multilayer wiring board, any one of the entire surface of the substrate, the entire surface of the back surface, and the entire surface of the inner layer is used as a metal film ground layer. The ground layer surface and the metal cover cover cover the entire electronic circuit board to prevent electromagnetic wave noise from entering an electronic component (CPU) or the like. Further, in the “electronic device” described in Patent Document 2, the entire electronic circuit board disposed in the all-resin case is covered with a metal mesh molded product to prevent electromagnetic noise from entering.
  • the entire multilayer wiring circuit board described above is used as the ground layer, and the in-vehicle electronic control unit device (circuit board built-in device) in which electronic components are arranged between the ground layer and the metal cover prevents electromagnetic noise from entering. Can be expected to do. In addition, it is expected that electromagnetic noise can be prevented from entering by covering the entire electronic circuit board of the electronic apparatus (circuit board built-in apparatus) containing the electronic circuit board with a wire mesh.
  • the present invention makes it relatively easy to install an on-vehicle circuit board built-in device that prevents electrical noise from entering the electronic component (CPU) from the outside and hardly generates stray capacitance with the signal line (internal wiring).
  • the purpose is to provide a simple configuration.
  • One embodiment of the present invention for solving the above problems includes a circuit board on which electronic components are mounted, a nonconductive housing that covers one surface of the circuit board, and a conductive back cover that covers the other surface of the circuit board.
  • a circuit board built-in device comprising: a circuit to be shielded that is disposed on the other surface side of the circuit board and is to be shielded from external noise, and the circuit board is provided so as to go around the outer edge of the circuit board.
  • a peripheral electrode surrounding the shielded circuit, and the peripheral electrode and the back cover are in contact with each other and are electrically connected so as to go around the outer edge of the circuit board.
  • the peripheral electrode can be formed, for example, by patterning simultaneously with a wiring layer (for example, a metal plating layer) on the circuit board.
  • the peripheral electrode may be formed by applying a conductive paste material in a ring shape on a base substrate of a circuit board or an insulating film covering the circuit, and performing a heat treatment or the like.
  • the surrounding electrode formed in a ring shape or a frame shape on the outer periphery of the electric circuit board and the conductor back cover cover the target electric circuit (pseudo) to form a Faraday cage
  • An electromagnetic noise shielding target circuit such as a processor is surrounded by a shielding object (grounding body).
  • the shield is connected to a suitably selected reference potential (for example, a circuit power supply neutral line Vss (for example, 0 volts), a circuit power supply hot line Vdd, a vehicle body frame potential, etc.) and acts as an electrostatic shield.
  • the conductive shield (back cover, surrounding electrode) generates an eddy current that cancels this magnetic field against the high-frequency magnetic field of the disturbance and acts as an electromagnetic shield.
  • the peripheral electrodes on the outer periphery of the circuit board are arranged so as not to overlap with the signal wiring of the internal circuit of the board, it is possible to avoid the generation of stray capacitance between them.
  • a circuit board on which electronic components are mounted a non-conductive housing that covers one surface of the circuit board, and a conductive back cover that covers the other surface of the circuit board.
  • the circuit to be shielded is arranged on the other surface side of the circuit board and should be shielded from external noise, and provided on the other surface side of the circuit board so as to go around the outer edge of the circuit board.
  • the surrounding electrode exposed from the insulating film in an annular or frame shape on the outer periphery of the electric circuit board and the back cover of the conductor cover the target electric circuit to form a (pseudo) Faraday cage
  • the structure which surrounds electromagnetic wave noise shielding object circuits, such as a microprocessor, with a shield (grounding body) is obtained.
  • the shield is connected to a reference potential (or to the vehicle body) and acts as an electrostatic shield.
  • the conductive shield back cover, surrounding electrode
  • the peripheral electrode can be formed by exposing a grounding-system electrode Vss (so-called solid earth) of the so-called solid pattern of the signal system wiring and power supply wiring of the circuit board along the outer edge of the circuit board from the insulating film. That is, the peripheral electrode only needs to be exposed in a ring shape, and the peripheral electrode itself does not need to be formed in a ring shape (for example, a combination of solid pattern pieces may be used). Further, it may be applied to electrode wiring (so-called solid V) of the power supply system (Vdd).
  • Vss grounding-system electrode
  • Vdd power supply system
  • the peripheral electrode may be composed of one annular electrode or a plurality of electrodes arranged in an annular shape.
  • the surrounding electrode can be prevented from entering electric noise from the outside by making it one continuous annular electrode, a part thereof may be separated. Thereby, it is possible to prevent a loop current that makes a round of the annular electrode from flowing. A similar effect can be obtained even if the plurality of spaced apart electrodes are formed in a ring shape (the surrounding electrodes may be formed into small pieces).
  • the circuit board can be constituted by a multilayer (multiple layers) wiring board. Also in this case, the surrounding electrode can be formed in the same manner as described above.
  • a part of the wiring layer of the plurality of electrodes forming a ring shape can be replaced with another wiring layer, and the connection between the external wiring and the wiring of the internal electric circuit (three-dimensional connection between the external connection wiring and the circular electrode) There is an advantage that it is possible to perform (intersection).
  • the surrounding electrode is provided on the other side of the circuit board and is in contact with the back cover. Accordingly, since the surrounding electrode can come into contact with the back cover in an annular shape, the surrounding electrode and the back cover become equipotential, which is convenient for electrical noise shielding (static electricity, magnetism, electromagnetic waves).
  • the circuit board is a multilayer wiring circuit board, and the peripheral electrode or the inner electrode is formed over any layer or a plurality of layers of the multilayer wiring circuit board.
  • the peripheral electrode or the inner electrode is formed over any layer or a plurality of layers of the multilayer wiring circuit board.
  • the peripheral electrode when the peripheral electrode is formed on the surface on the other surface side of the circuit board, it can be brought into full contact with the back cover (solid contact).
  • the peripheral electrode is formed on the surface on one side of the circuit board, it can be electrically connected via a screw or the like for fixing the back cover and the circuit board.
  • the peripheral electrode is formed in the wiring layer or the ground wiring layer inside the circuit board (multilayer wiring), the peripheral electrode and the back cover can be electrically connected through a contact hole formed in the circuit board. .
  • the degree of freedom of wiring patterns increases. Draw out external connection wiring and connect connectors easily.
  • the circuit board further includes an inner electrode disposed on the other surface side of the circuit board in a pattern independent of the peripheral electrode, the inner electrode being electrically connected to the back cover.
  • an inner electrode disposed on the other surface side of the circuit board in a pattern independent of the peripheral electrode, the inner electrode being electrically connected to the back cover.
  • the inner electrode is formed on the other surface of the circuit board.
  • the inner electrode can directly contact the back cover with a certain area, and the potential on the inner electrode can be made uniform.
  • the inner electrode (island electrode) may be formed on the surface on the one surface side of the circuit board.
  • the inner electrode and the back cover can be electrically connected and grounded by a (metal) screw or the like for fixing the circuit board to the back cover.
  • the circuit board may be a multilayer wiring board, an inner electrode may be formed on the inner layer, and grounded through a contact hole or the like. Even with such a configuration, a noise shielding effect can be expected.
  • a high-frequency operation circuit such as a microprocessor is provided in a Faraday cage constituted by a peripheral electrode and a conductive back cover provided so as to go around the outer edge of the circuit board. Since the configuration is arranged, it is preferable that malfunction due to external noise (static electricity, magnetism, electromagnetic wave noise) is reduced without adding special parts.
  • the peripheral electrode ground electrode
  • parasitic capacitance such as stray capacitance is not generated between the internal wiring of the circuit board and the peripheral electrode, and the condition is good.
  • the present invention can be applied not only to a multilayer wiring board but also to a double-sided wiring board or a single-sided wiring board and is good.
  • an earth area is formed in an annular shape in the outer peripheral area of the electric circuit board, and the entire ring-shaped earth area and the inlet portion of the metal cover are brought into close contact (as much as possible) and are similar to the Faraday cage.
  • This structure avoids electromagnetic interference (electric noise).
  • FIG. 1 is an explanatory view for explaining an embodiment of a circuit board built-in device according to the present invention
  • FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating an example of a circuit board built-in device.
  • the circuit board is shown in a cross section in the AA ′ direction of FIG.
  • Corresponding parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
  • the substrate built-in device 1 includes a circuit board 10 on which electronic components such as a CPU are mounted, a resin (non-conductive) housing 20 that covers the surface (one surface) of the circuit board 10, and the back surface of the circuit board 10.
  • a metal (conductive) back cover 30 that covers (other surface) (see FIG. 1B).
  • the board built-in device 1 includes, for example, an electronic circuit including a circuit board on which high-frequency operation components (IC, CPU, GPU, etc.) for controlling an airbag device, a seat belt device, a radar device, a night vision device and the like mounted on a vehicle are mounted. It corresponds to a control device.
  • the present invention is not limited to these control devices, and can be applied to a device incorporating an electric circuit board that should prevent the influence of external noise.
  • FIG. 1A shows the back side of the circuit board 10.
  • the circuit board 10 may be a single-sided circuit board, a double-sided circuit board, or a multilayer circuit board.
  • the circuit board 10 may be any of a phenol board, a glass / epoxy board, a glass composite board, a Teflon (registered trademark) board, a ceramic board, and the like.
  • a plurality of internal circuits 101 to 106 are provided on the circuit board 10.
  • IC 1 is arranged in the internal circuit 101
  • IC 2 is arranged in the internal circuit 102
  • IC 3 is arranged in the internal circuit 103.
  • IC1 to IC3 which are high-frequency operation components, are a CPU, an image signal processor, an audio signal processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and the like, and operate with a high frequency clock signal.
  • the high-frequency operation component is not limited to a digital circuit, and may be an analog IC such as an operational amplifier in which external noise is a problem.
  • a peripheral electrode 111 is formed around the internal circuits 101 to 106 inside the outer edge of the circuit board 10 (outer peripheral portion of the substrate).
  • the width of the surrounding electrode is about 1 to 5 [mm], but the effect has been confirmed even if it is 1 [mm] or less, and is not limited to a specific value (see FIG. 7 described later).
  • the thickness (film thickness) of the peripheral electrode 111 is appropriately set to about 10 to 40 [ ⁇ m], for example, but this is not limited to a specific value.
  • the width and film thickness of the peripheral electrode 111 are determined in consideration of the frequency of external noise.
  • the peripheral electrode 111 is formed by, for example, applying silver paste to the outer peripheral region of the insulating substrate (or the insulating layer of the substrate) by screen printing and performing heat treatment.
  • the peripheral electrode 111 may be formed by metal plating and etching on the circuit board 10.
  • the peripheral electrode 111 may be formed simultaneously with the wiring pattern of the internal circuit. As will be described later, the peripheral electrode 111 has various patterns and there are a plurality of formation methods, so that it is appropriately selected (see FIG. 4).
  • the surface of the circuit board 10 is covered with a resin housing 20. Large parts such as coils and capacitors are mainly arranged in the space covered with the resin housing (not shown).
  • the back surface of the circuit board 10 is covered with a concave back cover 30 made of metal.
  • the housing 20 is fixed by fitting the inner periphery of the opening to the outer periphery of the frame of the back cover. Electronic circuit components IC1 to IC3 to be protected from external noise are arranged on the back surface of the circuit board 10.
  • the back cover 30 is made of, for example, an aluminum alloy (aluminum die casting).
  • the circuit board 10 is provided with screw fixing through holes 141 to 144 at four corners.
  • the screws 151, 152, 153, and 154 have a rectangular shape of the back cover 30. It is attached to the upper surface 301 of the housing frame that forms the frame.
  • the width of the frame upper surface 30 is set to about 0.5 to 2 [mm], for example. Assembly is easy because the width of the peripheral electrode 111 is relatively wider than the width of the upper surface 301.
  • the peripheral electrode 111 on the back surface side of the circuit board 10 is in close contact with and electrically connected to the frame upper surface 301 in a square frame shape.
  • the back cover 30 is grounded to the ground or the frame of the vehicle body, and the surrounding electrode 111 is set to the ground potential.
  • the electronic components (IC1 to IC3) to be shielded from external noise are placed in a (pseudo) Faraday cage constituted by the peripheral electrode 111 and the back cover 30.
  • “pseudo” means that the wiring patterns of the internal circuits 101 to 106 and the pattern of the peripheral electrode 111 do not overlap, and the electronic components IC1 to IC3 are spatially completely shielded by the conductor. It means not.
  • the wiring patterns of the internal circuits 101 to 106 and the pattern of the peripheral electrode 111 not overlapping, it is possible to avoid the formation of stray capacitance between them.
  • the present inventors have found that even in such a pseudo Faraday cage state (annular outer peripheral electrode 111 having an opening at the center), there is an effect for preventing malfunction due to external noise.
  • +25 [kV] and ⁇ 25 [kV] were alternately generated by a static electricity generator, and led out in the vicinity of the circuit board built-in device 1 (the back cover 30) by a probe. It was observed whether or not malfunction occurred in the test operation of the IC (CPU) in such an extremely severe condition that would not be normal.
  • FIG. 2 is an explanatory view for explaining another embodiment of the present invention.
  • the peripheral electrode 111 is constituted by a wiring layer of an internal circuit, in particular, a solid earth electrode Vss (or a solid Vdd).
  • Vss solid earth electrode
  • a part of the insulating layer 12 covering the wiring layer is removed along the outer periphery of the circuit board 10 (or the insulating layer 12 is appropriately patterned), and the solid earth electrode Vss of the wiring layer of the internal circuit is annularly formed along the outer periphery of the substrate.
  • the peripheral electrode 111 is formed by being exposed.
  • the electrode shape of the exposed portion from the insulating layer 12 may be annular, and the surrounding electrode 111 itself may not be annular (the surrounding electrode 111 may be formed of an assembly of solid earth electrode pieces. ).
  • the frame-shaped upper surface portion 301 of the metal cover 30 and the annularly exposed portion of the peripheral electrode 111 are in annular contact and are electrically connected to be held at the reference potential.
  • the reference potential is appropriately selected, for example, a ground potential Vss, a power supply potential Vdd, a vehicle frame potential, and the like.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1).
  • FIG. 3 is an explanatory view for explaining another embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the peripheral electrode 111 is constituted by a plurality of electrode pieces 121 to 130.
  • the electrode pieces 121 to 130 may be the solid earth electrode pieces described above.
  • the electrode pieces 121 to 130 are separated from each other, in a state where the apparatus is assembled, the electrode pieces 121 to 130 are electrically connected by the upper surface portion 301 of the metal cover 30 and set to the ground potential.
  • a protective effect against external noise can be obtained.
  • By providing a gap between the peripheral electrodes 111 it is possible to connect the external wiring and the internal wiring (providing a connection wiring pattern) using this gap.
  • the configuration is advantageous even when the surrounding electrodes need to be separated due to structural needs such as a step of the casing and strength maintenance. Further, when a gap is provided in the peripheral electrode 111, no loop current flows in the annular peripheral electrode 111 portion, so that it is possible to prevent the generation of an induced current due to an external magnetic wave.
  • Example 4 4A to 4E are explanatory views for explaining an example of the arrangement of the peripheral electrodes 111 on the circuit board 10 described above, and a part of the circuit board 10 taken out from the device 1 is a sectional view. Show. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 1 or FIG.
  • FIG. 4A shows an example in which a connector 160 is connected to the end of the circuit board 10.
  • the connector 160 electrically connects the internal circuit and the external wiring.
  • the peripheral electrode 111 is disposed inside the outer edge of the circuit board 10.
  • FIG. 4B shows an example in which the peripheral electrode 111 is formed using the same conductor film (for example, a copper thin film) as the signal wiring layer 115 of the internal circuit of the circuit board 10.
  • the peripheral electrode 111 can be formed by patterning a conductor film in a ring shape. Further, one or a plurality of solid earth electrodes patterned together with the signal wiring 115 can be configured to be exposed from the insulating layer 12 in a ring shape.
  • FIG. 4C shows an example in which the peripheral electrode 111 is formed on the insulating layer 12 on the back surface side of the circuit board 10 by plating or printing application of silver paste (conductive paste).
  • the circuit board 10 is composed of a multilayer wiring board.
  • the peripheral electrode 111 is formed by using the conductor film of the signal wiring layer 115 of the plurality of layers.
  • the peripheral electrode 111 is formed by exposing a portion corresponding to the peripheral electrode 111 of the signal wiring layer 115 from the insulating film 12 in a ring shape.
  • the peripheral electrode 111 may be formed by exposing one or more solid earth electrode patterns.
  • the circuit board 10 is constituted by a multilayer wiring board.
  • the peripheral electrode 111 is formed by using the wiring layer 116 of the power supply wiring (Vdd, Vss) of the plurality of layers.
  • a pattern corresponding to the peripheral electrode 111 is formed in the same wiring layer together with the wiring pattern of the power supply Vss, and a part of the wiring layer 115 and the insulating layer 12 on the outer periphery of the circuit board 10 is removed or the part is not laminated.
  • the peripheral electrode 111 is exposed.
  • the peripheral electrode 111 may be formed by exposing one or more solid earth electrode pieces in an annular shape along the outer periphery of the circuit board.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 1 or FIG.
  • an inner electrode (island electrode) 132 independent of the surrounding electrode 111 is formed at the center of the circuit board 10 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5B, a protrusion 310 corresponding to the inner electrode 132 is formed in the central region of the back cover 30.
  • the circuit board 10 is fixed to the back cover 30 with five screws 151 to 155 in a state where the apparatus is assembled.
  • the inner electrode 132 of the circuit board 10 is in close contact with the upper surface of the protrusion 310 at the center of the back cover 30 by a screw 155 and is electrically connected to the back cover 30. When the back cover 30 is grounded, the peripheral electrode 111 and the inner electrode 132 of the circuit board 10 become the ground potential.
  • an insulating film 12 (see FIGS. 2 and 4) covering the wiring layer is formed, and the inner electrode 132 formed on the signal wiring layer 115 by opening the insulating layer 12. May be exposed. That is, the inner electrode 132 may be covered with the insulating film 12 or exposed from the insulating film 12. The inner electrode 132 may be formed on the insulating film 12 by printing or plating (see FIG. 4C).
  • the pseudo Faraday cage is constituted by an inner electrode 132 disposed in the opening of the peripheral electrode 111 in addition to the conductive back cover 30 and the peripheral electrode 111 of the circuit board 10.
  • the pseudo Faraday cage having a higher shielding effect can be configured by increasing the electromagnetic shielding range.
  • a conductor region that further absorbs noise is set inside the surrounding electrode, and static electricity induced inside the circuit board due to external electric field fluctuations is absorbed by grounding the substrate internal region (to make a reference potential), thereby causing the substrate potential Is stabilized and the noise shielding effect is improved.
  • FIG. 6 shows another embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIGS. 1, 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the peripheral electrode 111 and the inner electrode 132 of the circuit board 10 are connected via the bridge electrode 133, and the protrusion 310 is not provided (or not provided) at the center of the back cover 30. Good.) Although the internal circuit formation area is reduced on the back surface of the circuit board 10 by the amount of the bridge electrode 133 disposed, the back cover 30 similar to that shown in FIG. 1B or 2B can be used.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a more desirable mode in each embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIG. 7 are identical to those in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7 in FIG. 7, parts corresponding to those in FIG.
  • the peripheral electrode 111 is formed in an annular shape.
  • This peripheral electrode 111 acts as a loop antenna.
  • a noise current is generated in this loop, which may be easily affected by external noise. Therefore, in this embodiment, a gap G is formed in a part of the peripheral electrode 111 on the circuit board 10 so that no loop current is generated.
  • the configuration is made such that the peripheral electrode 111 to be grounded and the area of the internal circuits 101 to 106 do not overlap each other, so that stray capacitance is hardly generated between the wiring of the peripheral electrode 111 and the internal circuits 101 to 106. ing.
  • the entire surface of the circuit board (or multilayer wiring board) 10 is used as a ground electrode, the ground electrode and the internal circuit wiring overlap to easily generate stray capacitance, which is an unintended circuit in high-frequency signal propagation and signal processing. There is a problem that is configured. In this embodiment, it can be prevented.
  • FIG. 8 is an explanatory view for explaining another embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another embodiment of the present invention.
  • parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the partition electrode 135 is inserted into the peripheral electrode 111 on the circuit board 10 and the area of the internal circuits 101 to 106 is separated into two areas by a shield.
  • the peripheral electrode 111 is arranged inside the end portion of the circuit board 10 to facilitate the attachment of the connector 160 to the circuit board 10 (see FIG. 4A).
  • the peripheral electrode 111 is formed in a straight line or exposed, but may be curved.
  • it can take various shapes corresponding to the frame of the back cover 30 to be cast, and is not limited to a specific shape.
  • the Faraday cage is substantially formed by using the surrounding electrodes without covering the entire surface of the on-vehicle circuit board with the shield electrode or the wire mesh, it is specially manufactured. This makes it possible to eliminate (reduce) the influence of external noise on the circuit board without using a molded product or member (such as a metal mesh molded product or a special multilayer wiring board). In addition, the external radiation of electromagnetic noise generated by the circuit board is also suppressed (decreased), which is good.
  • the present invention is a variety of devices that need to eliminate the influence of external noise (electromagnetic radiation noise) from an engine ignition system high-voltage power supply and the like while reducing the weight (using a resin cover) in an apparatus incorporating an electric circuit board for a vehicle. It can be applied to an on-vehicle circuit board built-in device. In addition, the present invention is not limited to the in-vehicle device but can be applied to a non-in-vehicle device. This method is suitable for preventing external noise from entering a circuit board built in the apparatus and suppressing radiation of electromagnetic noise generated by the built-in circuit board to the outside.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

　電子部品への外部ノイズの侵入を防止すると共に信号線（内部配線）との間に浮遊容量の生じにくい車載用回路基板内蔵装置を提供する。このため、電子部品が実装される回路基板10と、回路基板の一面を覆う非導電性のハウジング20と、回路基板の他面を覆う導電性のバックカバー30と、を備える車載用回路基板内蔵装置において、回路基板の他面側に配置されて外部ノイズから遮蔽されるべき遮蔽対象回路ICと、回路基板の他面側に当該回路基板の外縁部を一周するように設けられて遮蔽対象回路を囲む周囲電極111と、回路基板の他面側を覆う絶縁層12と、を含み、絶縁層12は周囲電極111を回路基板の外縁部に沿って露出させ、周囲電極111は当該露出部分でバックカバー30と電気的に接続される。

Description

車載用回路基板内蔵装置
　本発明は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）等の電子回路基板を内蔵する回路基板内蔵装置に関し、特に、車両における電気的ノイズ（静電気ノイズ、磁気ノイズ、電磁波ノイズ）による誤動作を防止するように改良された車載用回路基板内蔵装置に関する。
　車両に搭載されるエアバッグ装置、シートベルト装置、レーダ装置、暗視装置などを制御する電子制御装置においては、車両のエンジン点火雑音などの電磁波ノイズによって内蔵するコンピュータが誤動作しないようにノイズ対策を施している。例えば、電子制御装置の回路基板全体を金属ケースで覆ってケースを接地して電磁波ノイズの侵入を防止する。
　一方、車両の燃費向上、コストダウンなどのために金属ケースにも小型・軽量化が求められ、金属カバーの一部を樹脂カバーに換えている。樹脂カバーにした場合でも電磁波ノイズの侵入を防止する必要がある。
　そこで、特許文献１に記載の「車載用電子制御ユニット装置」では、箱型の樹脂製のケースと、電子回路基板と、金属製のカバーとを組み合わせる。そして、電子回路基板を多層配線基板として当該基板の表面の全面、裏面の全面、及び内部層の全面のうちいずれかを金属膜のアース層とする。このアース層面と金属カバーとで電子回路基板全体を覆って電子部品(ＣＰＵ)などへの電磁波ノイズの侵入を防止している。また、特許文献２に記載の「電子装置」では、全樹脂製のケース内に配置された電子回路基板全体を金網成形品で覆って電磁波ノイズの侵入を防止している。
特開２０１２－５２４４号公報 特開２０１１－１９８８３６号公報
　上述した多層配線回路基板の一層全体をアース層として利用し、アース層と金属カバー間に電子部品を配置する車載用電子制御ユニット装置(回路基板内蔵装置)とすることによって電磁波ノイズの侵入を防止することが期待できる。また、電子回路基板を収容する電子装置(回路基板内蔵装置)の電子回路基板全体を金網で覆うことによっても電磁波ノイズの侵入を防止することが期待できる。
　しかしながら、前者の構成では特殊な構造の多層配線基板が必要であり、後者の構成では特別に作成された金網成形品を別途に用意する必要がある。また、多層配線基板の一層全面あるいは一部面をいわゆるベタアース(ground fill)状態とすることによって、基板内部の高周波で動作するデジタル回路等の信号配線（内部配線）とアース層とが層違いで重なるために信号配線に浮遊容量が発生し、信号混信や寄生回路の発生など動作上好ましくない状態が生じ得る。同様に、電子回路基板全体を金網で覆った場合にも浮遊容量が発生し易くなる。
　よって、本発明は電子部品(ＣＰＵ)への外部からの電気的ノイズの侵入を防止すると共に信号線（内部配線）との間に浮遊容量の生じにくい車載用回路基板内蔵装置を比較的に簡単な構成で提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の一態様は、電子部品が実装される回路基板と、上記回路基板の一面を覆う非導電性のハウジングと、上記回路基板の他面を覆う導電性のバックカバーと、を備える車載用回路基板内蔵装置において、上記回路基板の他面側に配置されて外部ノイズから遮蔽されるべき遮蔽対象回路と、上記回路基板に当該回路基板の外縁部を一周するように設けられて上記遮蔽対象回路を囲む周囲電極と、を含み、上記周囲電極と上記バックカバーとは上記回路基板の外縁部を一周するように接触して電気的に接続される。
　周囲電極は、例えば、回路基板上の配線層（例えば、金属メッキ層）と同時にパターンニグすることによって形成することができる。また、周囲電極は導電性ペースト材料を回路基板のベース基板や回路を覆う絶縁膜上に環状に塗布し、加熱処理等することによって環状の電極を形成しても良い。
　かかる構成とすることによって、電気回路基板の外周に環状あるいは枠状に形成された周囲電極(導電体)と導電体バックカバーとが対象電気回路を覆って（擬似）ファラデーケージを構成し、マイクロプロセッサなどの電磁波ノイズ遮蔽対象回路を遮蔽物（接地体）で囲む構成が得られる。遮蔽物は適宜に選択される基準電位（例えば、回路電源のニュートラルラインＶss（例えば、０ボルト）、回路電源のホットラインＶdd、車体フレーム電位など）に接続されて静電シールドとして作用する。また、導電性遮蔽物（バックカバー、周囲電極）は外乱の高周波磁界に対してこの磁界を打ち消す渦電流を発生して電磁シールドとして作用する。また、回路基板外周の周囲電極は基板の内部回路の信号配線との重複がない配置にすれば相互間に浮遊容量が発生することを回避できる。
　また、本発明の他の態様は、電子部品が実装される回路基板と、上記回路基板の一面を覆う非導電性のハウジングと、上記回路基板の他面を覆う導電性のバックカバーと、を備える回路基板内蔵装置において、上記回路基板の他面側に配置されて外部ノイズから遮蔽されるべき遮蔽対象回路と、上記回路基板の他面側に当該回路基板の外縁部を一周するように設けられて上記遮蔽対象回路を囲む周囲電極と、上記回路基板の他面側を覆う絶縁層と、を含み、上記絶縁層は上記周囲電極を上記回路基板の外縁部に沿って露出させ、上記周囲電極は当該露出部分で上記バックカバーと電気的に接続される。
　より好ましくは、上記周囲電極及び上記バックカバーは適宜に選択された基準電位点（回路電源のＶss、Ｖdd、車体フレーム電位など）に接続され、周囲電極及びバックカバー電位の安定化が図られる。
　かかる構成とすることによって、電気回路基板の外周に環状あるいは枠状に絶縁膜から露出した周囲電極(導電体)と導電体のバックカバーとが対象電気回路を覆って（擬似）ファラデーケージを構成し、マイクロプロセッサなどの電磁波ノイズ遮蔽対象回路を遮蔽物（接地体）で囲む構成が得られる。遮蔽物は基準電位（あるいは車体に）に接続されて静電シールドとして作用する。また、導電性遮蔽物（バックカバー、周囲電極）は外乱の高周波磁界に対してこの磁界を打ち消す渦電流を発生して電磁シールドとして作用する。例えば、周囲電極は回路基板の信号系配線や電源配線のいわゆるベタパターンのうちの接地系電極Ｖss（いわゆるベタアース）を回路基板の外縁に沿って絶縁膜から露出させることによって形成することができる。すなわち、周囲電極は環状に露出しておればよく、周囲電極自体が環状に形成されている必要はない（例えば、ベタパターン片の組合せでも良い。）。また、電源系（Ｖdd）の電極配線（いわゆるベタＶ）に適用しても良い。
　上記周囲電極は一つの環状電極又は環状に配置された複数の電極によって構成してもよい。周囲電極は一つの連続した環状電極とすることによって外部からの電気的のノイズの侵入を防ぐことができるが、一部を離間しても良い。それにより、環状電極を一巡するループ電流が流れることを防止することができる。離間した複数の電極で環状に構成しても類似の効果が得られる（周囲電極が細切れに形成されても良い。）。また、回路基板を多層（複数層）配線基板で構成することができる。この場合にも上記と同様に周囲電極を形成することができる。また、環状をなす複数の電極の配線層の一部を他の配線層に代えることができ、当該部分で外部配線と内部電気回路の配線との接続（外部接続配線と環状電極との立体的交差）を行うことが可能となるなどの利点がある。
　望ましくは、上記周囲電極は上記回路基板の他面側に設けられ、上記バックカバーと接触している。それにより、周囲電極はバックカバーと環状に接触することが可能となるので周囲電極及びバックカバーが等電位となり、電気的ノイズ遮蔽（静電気、磁気、電磁波）に好都合である。
　望ましくは、上記回路基板は多層配線回路基板であり、上記周囲電極又は上記内側電極は上記多層配線回路基板のいずれかの層又は複数の層にわたって形成される。上述のように、回路基板の他面側の表面に周囲電極を形成した場合にはバックカバーと環状に全面的に接触（ベタ接触）することができる。回路基板の一面側の表面に周囲電極を形成した場合にはバックカバーと回路基板を固定するねじなどを介して電気的に接続することができる。回路基板（多層配線）の内部の配線層あるいは接地配線層に周囲電極を形成した場合には回路基板に形成されるコンタクトホールを介して周囲電極とバックカバーとを電気的に接続することができる。多層配線回路基板を使用すると配線パターンの自由度が増す。外部接続配線の引き出しやコネクタ接続が容易になる。
　望ましくは、更に、上記回路基板の他面側に上記周囲電極の内側であって当該周囲電極から独立したパターンで配置される内側電極を含み、上記内側電極は上記バックカバーに電気的に接続される。それにより、周囲電極の内側に更にノイズを吸収する導電体領域が設定されると共に基板内部領域の接地（基準電位化）によって外部の電界変動によって回路基板の内側に誘起する静電気が吸収されて基板電位が安定し、ノイズ遮蔽効果が向上する。
　望ましくは、上記内側電極（島状電極）は、上記回路基板上の他面側の表面に形成される。それにより、上記内側電極はバックカバーと一定の面積で直接接触することが可能となり、内側電極上の電位を均等にすることができる。また、上記内側電極（島状電極）は、上記回路基板上の一面側の表面に形成しても良い。回路基板をバックカバーに固定する（金属）ネジなどによって内側電極とバックカバーとを電気的に接続し、接地することが可能である。また、上記回路基板を多層配線基板とし、内部層に内側電極を形成し、コンタクトホールなどを介して接地する構成としても良い。そのような構成によっても、ノイズ遮蔽効果を期待可能である。
　本発明の車載用回路基板内蔵装置によれば、回路基板の外縁を一周するように設けられる周囲電極と導電性バックカバーによって構成されるファラデーケージ内にマイクロプロセッサ等の高周波動作回路（装置）を配置する構成としているので特別の部品を追加することなく外部ノイズ（静電気、磁気、電磁波ノイズ）による誤動作が減少して好ましい。また、周囲電極（接地電極）は回路基板の全面を覆うものではないので回路基板の内部配線と周囲電極との間に浮遊容量などの寄生容量を生じさせることがなく、具合が良い。また、本発明は多層配線基板のみならず、両面配線基板や片面配線基板にも適用可能で具合が良い。
本発明の第１の実施例を説明する説明図である。 本発明の第２の実施例を説明する説明図である。 本発明の第３の実施例を説明する説明図である。 本発明の第４の実施例を説明する説明図である。 本発明の第５の実施例を説明する説明図である。 本発明の第６の実施例を説明する説明図である。 本発明の第７の実施例を説明する説明図である。 本発明の第８の実施例を説明する説明図である。 本発明の第９の実施例を説明する説明図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　本発明の実施例においては、電気回路基板の外周領域にアース領域を環状に形成し、この環状のアース領域全体と金属カバーの入口部とを(可及的に)密着させてファラデーケージと類似の構造を得て電磁波妨害(電気的ノイズ)を回避している。
　　(実施例１)
　図１は、本発明の回路基板内蔵装置の実施例を説明する説明図であり、同図（Ａ）は、装置に内蔵される（電気）回路基板の例を説明する説明図であり、同図（Ｂ）は、回路基板内蔵装置の例を説明する断面図である。同断面図においては、回路基板は同図（Ａ）のＡ－Ａ’方向における断面で示している。各図において対応する部分には同一符号を付している。
　図１において、基板内蔵装置１は、ＣＰＵ等の電子部品が実装される回路基板１０、回路基板１０の表面（一面）を覆う樹脂製（非導電性）のハウジング２０と、回路基板１０の裏面（他面）を覆う金属製（導電性）のバックカバー３０と、を備える（図１（Ｂ）参照）。基板内蔵装置１は、例えば、車両に搭載されるエアバッグ装置、シートベルト装置、レーダ装置、暗視装置などを制御する高周波動作部品（ＩＣ、ＣＰＵ、ＧＰＵ等）を搭載した回路基板を含む電子制御装置に相当する。もっとも本発明はこれらの制御装置に限定されるものではなく、外部ノイズの影響を防止すべき電気回路基板を内蔵する装置に適用可能である。
　図１（Ａ）は、回路基板１０の裏面側を示している。回路基板１０は、片面回路基板、両面回路基板、多層回路基板のいずれであっても良い。回路基板１０は、フェノール基板、ガラス・エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、テフロン（登録商標）基板、セラミックス基板などのいずれであってもよい。回路基板１０には、例えば、複数の内部回路１０１～１０６が設けられている。この例では、内部回路１０１にＩＣ１が配置され、内部回路１０２にＩＣ２が配置され、内部回路１０３にＩＣ３が配置されている。例えば、高周波動作部品であるＩＣ１～ＩＣ３は、ＣＰＵ、画像信号処理プロセッサ、音声信号プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などであり、高周波クロック信号で作動している。また、高周波動作部品はデジタル回路に限定されず、外部ノイズが問題となる演算増幅器などのアナログＩＣであってもよい。
　上記回路基板１０の基板外縁の内側（基板の外周部）には、周囲電極１１１が内部回路１０１～１０６を一周するように形成されている。例えば、周囲電極の幅は１～５［ｍｍ］程度であるが、１［ｍｍ］以下であっても効果が確認されており、特定値に限定されるものではない（後述の図７参照）。また、周囲電極１１１の厚さ(膜厚)は、例えば、１０～４０［μｍ］程度に適宜に設定されるが、これも特定値に限定されるものではない。周囲電極１１１の幅や膜厚は外部ノイズの周波数などを思慮して決定される。周囲電極１１１は、例えば、絶縁基板(あるいは基板の絶縁層)の外周領域に銀ペーストをスクリーン印刷によって塗布し、熱処理によって成膜する。なお、回路基板１０への金属メッキとエッチングによって周囲電極１１１を形成するようにしてもよい。また、周囲電極１１１は内部回路の配線パターンと同時に形成しても良い。後述するように、周囲電極１１１は種々のパターンがあり、形成手法も複数存在するので適宜に選択される（図４参照）。
　図１（Ｂ）に示すように、回路基板１０の表面は樹脂製のハウジング２０によって覆われている。樹脂製ハウジングに覆われている空間には、主にコイルやコンデンサなどの大型の部品が配置されている(図示せず)。回路基板１０の裏面は金属製の凹型形状のバックカバー３０によって覆われている。ハウジング２０は開口部の内周をバックカバーの枠体の外周部に嵌合して固定される。回路基板１０の裏面に外部ノイズから保護すべき電子回路部品ＩＣ１～ＩＣ３が配置される。バックカバー３０は、例えば、アルミニウム合金（アルミダイカスト）によって構成される。回路基板１０は、４つの角にねじ固定用の貫通孔１４１～１４４が設けられており、ねじ１５１、１５２、１５３、１５４（ねじ１５３及び１５４は図示せず。）によってバックカバー３０の四角形の枠体を形成する筐体フレームの上面３０１に取り付けられる。枠体上面３０の幅は、例えば、０．５～２［ｍｍ］程度に設定される。上面３０１の幅よりも周囲電極１１１の幅が相対的に広いことによって組み立てが容易になっている。回路基板１０の裏面側の周囲電極１１１はフレーム上面３０１と四角形枠状に全体的に密着して電気的に接続される。バックカバー３０は大地や車体のフレームに接地され、周囲電極１１１は接地電位に設定される。外部ノイズから遮蔽されるべき電子部品（ＩＣ１～ＩＣ３）は、周囲電極１１１、バックカバー３０、によって構成される（擬似）ファラデーケージ内に配置された状態となる。ここで、「擬似」というのは、内部回路１０１～１０６の配線パターンと周囲電極１１１のパターンとが重っておらず、導体によって電子部品ＩＣ１～ＩＣ３が空間的に完全に遮蔽された状態ではないことを指す。内部回路１０１～１０６の配線パターンと周囲電極１１１のパターンとが重ならない結果、両者間に浮遊容量が形成されることを回避可能である。しかしながら、このような擬似ファラデーケージ状態（中央部が開口した環状外周電極１１１）であっても外部ノイズによる誤動作の防止に対して効果があることを見いだしたものである。
　　（実施例と比較例との比較結果）
　発明者は、本発明に係る周囲電極１１１を備えるテスト基板のＩＣ（ＣＰＵ）の誤動作の発生回数と、周囲電極１１１を備えない比較例基板のＩＣ（ＣＰＵ）の誤動作の発生回数とを確かめるべく実験した。
　まず、静電気発生装置により、＋２５［ｋＶ］及び－２５［ｋＶ］を交互に発生し、プローブによって回路基板内蔵装置１（のバックカバー３０）の近傍に導出した。このような、通常ではありえないような極めて厳しい状態において、ＩＣ（ＣＰＵ）のテスト動作において誤動作が発生するかどうかを観察した。
　その結果、比較例基板の場合、＋２５［ｋＶ］のテストでは１０１回の電圧印加中２２回（２１．８％）発生した。－２５［ｋＶ］のテストでは１０１回の電圧印加中９回（８．９％）発生した。
　これに対し、テスト基板の場合、＋２５［ｋＶ］のテストでは１０１回の電圧印加中４回（４．０％）であった。発生した。－２５［ｋＶ］のテストでは１０１回の電圧印加中４回（４．０％）発生した。このように、完全に遮蔽しない実施例装置（擬似ファラデーケージ）でもエラーが大幅に軽減することが判った。このテストのような厳しい状態で実際に使用されることはまれなので、本発明を用いればこのエラーは実質的には限りなく「ゼロ」に近いものとなる。
　　（実施例２）
　図２は、本発明の他の実施例を説明する説明図である。同図において、図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　この例では、周囲電極１１１を内部回路の配線層、特にベタアース電極Ｖss（あるいはベタＶdd）によって構成している。回路基板１０の外周に沿って配線層を覆う絶縁層１２を一部除去し（あるいは絶縁層１２を適宜にパターニングして）、内部回路の配線層のベタアース電極Ｖssを基板外周に沿って環状に露出させて周囲電極１１１を形成している。
この例においては、絶縁層１２からの露出部分の電極形状が環状であれば良く、周囲電極１１１自体は環状でなくとも良い（周囲電極１１１がベタアース電極片の集合体で構成されても良い。）。装置を組み立てた状態においては、金属カバー３０の枠状の上面部３０１と周囲電極１１１の環状に露出した部分とが環状に接触して電気的に接続されて基準電位に保持される。基準電位は、例えば、接地電位Ｖss、電源電位Ｖdd、車両のフレーム電位など適宜に選定される。他の構成は実施例１（図１）と同様である。
　　（実施例３）
　図３は、本発明の他の実施例を説明する説明図である。同図において、図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　この例では、周囲電極１１１を複数の電極片１２１～１３０によって構成している。電極片１２１～１３０は既述したベタアース電極片であっても良い。電極片１２１～１３０相互間は離間しているが、装置を組み立てた状態においては、金属カバー３０の上面部３０１によって各電極片１２１～１３０が電気的に接続され、接地電位に設定される。このように周囲電極に隙間があっても外部ノイズに対する防御効果が得られる。周囲電極１１１間に隙間を空けることにより、この隙間を利用して外部配線と内部配線との接続を行う（接続配線パターンを設ける）ことが可能となる。また、筐体の段差や強度保持など構造上の必要により周囲電極を離間させる必要がある場合にも利点がある構成である。また、周囲電極１１１に隙間を設けた場合には、環状の周囲電極１１１部分ではループ電流が流れないため、外部の磁波による誘起電流の発生を防止することが可能となる。
　　（実施例４）
　図４（Ａ）乃至同図（Ｅ）は、上述した回路基板１０上における周囲電極１１１の配置などの例を説明する説明図であり、装置１から回路基板１０の部分を取り出して断面図で示している。同図において、図１又は図２と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　図４（Ａ）は、回路基板１０の端部にコネクタ１６０を接続した例を示している。コネクタ１６０は内部回路と外部配線とを電気的に接続する。この場合には周囲電極１１１は回路基板１０の外縁よりも内側に配置される。
　図４（Ｂ）は、周囲電極１１１を回路基板１０の内部回路の信号配線層１１５と同じ導電体膜(例えば、銅薄膜)を利用して形成した例を示している。既述したように、周囲電極１１１は導電体膜を環状にパターニングして形成することができる。また、信号配線１１５と一緒にパターニングした１つ又は複数のベタアース電極を絶縁層１２から環状に露出して構成することができる。
　図４（Ｃ）は、周囲電極１１１を回路基板１０の裏面側の絶縁層１２の上にメッキや銀ペースト(導電性ペースト)の印刷塗布によって形成する例を示している。
　図４（Ｄ）は、回路基板１０を多層配線基板によって構成している。周囲電極１１１を複数層のうちの信号配線層１１５の導電体膜を利用して形成した例を示している。絶縁膜１２から信号配線層１１５の周囲電極１１１相当部分を環状に露出して周囲電極１１１を形成している。既述のように、１つ又は複数のベタアース電極パターンを露出することによって周囲電極１１１を形成してもよい。
　図４（Ｅ）は、回路基板１０を多層配線基板によって構成している。この例では、周囲電極１１１を複数層のうちの電源配線(Ｖdd、Ｖss)の配線層１１６を利用して形成している。例えば、電源Ｖssの配線パターンと共に周囲電極１１１に相当するパターンを同一配線層に形成し、回路基板１０の外周部の配線層１１５や絶縁層１２の一部を除去してあるいは当該部分を積層しないで周囲電極１１１を露出させている。既述のように、１つ又は複数のベタアース電極片を回路基板の外周に沿って環状に露出することによって周囲電極１１１を形成してもよい。
　　（実施例５）
　図５は、本発明の他の実施例を示している。同図において図１又は図２と対応する部分には同一符号を付しかかる部分の説明は省略する。
　この例では、同図（Ａ）に示すように、回路基板１０の中央部に周囲電極１１１から独立した内側電極（島状電極）１３２が形成されている。また、同図（Ｂ）に示すように、バックカバー３０の中央領域に内側電極１３２に対応する突起部３１０が形成されている。回路基板１０は、装置を組み立てた状態で５つのねじ１５１～１５５によってバックカバー３０に固定される。回路基板１０の内側電極１３２はねじ１５５によってバックカバー３０の中央部の突起部３１０の上面に密着してバックカバー３０と電気的に接続される。バックカバー３０が接地されることによって、回路基板１０の周囲電極１１１及び内側電極１３２は接地電位となる。
　なお、図５には示していないが、配線層を覆う絶縁膜１２(図２、図４参照)形成しておき、この絶縁層１２を開口することによって信号配線層１１５に形成した内側電極１３２を露出するようにしてもよい。すなわち、内側電極１３２は絶縁膜１２で覆われても絶縁膜１２から露出していてもよい。また、内側電極１３２は絶縁膜１２の上に印刷やメッキなどによって形成されていても良い(図４(Ｃ)参照)。
　この例では、擬似ファラデーケージが導電性（例えば、アルミニウム合金）のバックカバー３０及び回路基板１０の周囲電極１１１に加えて、周囲電極１１１の開口部内に配置された内側電極１３２によって構成されるので、電磁シールド範囲が増加してよりシールド効果の高い、擬似ファラデーケージを構成することが可能となる。また、周囲電極の内側に更にノイズを吸収する導電体領域が設定されると共に基板内部領域の接地（基準電位化）によって外部の電界変動によって回路基板の内側に誘起する静電気が吸収されて基板電位が安定し、ノイズ遮蔽効果が向上する。
　　（実施例６）
　図６は、本発明の他の実施例を示している。同図において図１、図４及び図５と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　この例では、回路基板１０の周囲電極１１１と内側電極１３２とがブリッジ電極１３３を介して接続されており、バックカバー３０の中央部には突起部３１０が設けられていない(あるいは設けられていなくとも良い。)。ブリッジ電極１３３を配置した分だけ回路基板１０の裏面には内部回路形成領域が減少するが、図１（Ｂ）又は図２(Ｂ)と同様のバックカバー３０を使用することができる。
　　（実施例７）
　図７は、本発明の各実施例におけるより望ましい態様を説明する説明図であり、同図において図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　上述した実施例(図１及び図２参照)においては、周囲電極１１１が環状に形成されている。この周囲電極１１１がループアンテナとして作用する。電磁波が存在するとこのループにノイズ電流が発生し、外部ノイズの影響を受けやすくなることがある。そこで、この実施例では、回路基板１０上において周囲電極１１１の一部にギャップＧを形成してループ電流が発生しないようにしている。
　また、実施例では、接地される周囲電極１１１と内部回路１０１～１０６の領域とが重ならないように構成することによって周囲電極１１１と内部回路１０１～１０６の配線間に浮遊容量が生じ難いようにしている。回路基板（あるいは多層配線基板）１０の一面の全面を接地電極とした場合には、接地電極と内部回路の配線が重なって浮遊容量が生じ易くなり、高周波信号の伝搬や信号処理において意図しない回路が構成される不具合が考えられる。この実施例では、それを防ぐことができる。
　　（実施例８）
　図８は、本発明の他の実施例を説明する説明図である。同図において図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　この例では、周囲電極１１１の幅を狭く構成した例を示している。周囲電極１１１の材質の導電率が高い場合には回路基板１０の外周を接地する効果が得られ、回路基板１０の側面からの外部ノイズの侵入が防止（抑制）される。
　　（実施例９）
　図９は、本発明の他の実施例を説明する説明図である。同図において図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
　この例では、回路基板１０上の周囲電極１１１に仕切り電極１３５を入れて内部回路１０１～１０６の領域をシールドにより２つの領域に分離している。外部ノイズに対する遮蔽効果を高めると共に内部回路のうちノイズを発生しやすい回路やノイズの影響を受けやすい回路を接地電極で囲むことによって内部のノイズの相互干渉を防ぐことが可能となる。
　また、この例では、回路基板１０の端部よりも内側に周囲電極１１１を配置することによってコネクタ１６０の回路基板１０への取り付け等を容易にしている（図４（Ａ）参照）。
　　(他の応用例)
　なお、上述した実施例では、周囲電極１１１は直線状に形成されあるいは露出されているが曲線的であっても良い。例えば、鋳造されるバックカバー３０の枠に対応して各種の形状を取り得るものであり、特定の形状に限定されるものではない。
　以上説明したように本発明の実施例によれば、車載用回路基板の全面をシールド電極や金網で覆わずに周囲電極を用いて実質的にファラデーケージを形成しているので特別に製作された成形品や部材(金網成形品、特殊な多層配線基板など)を使用せずに回路基板への外部ノイズの影響を排除（減少）することが可能となって具合が良い。また、回路基板が発生する電磁波ノイズの外部放射も抑制される(減少する)ので具合が良い。
　本発明は車両用の電気回路基板を内蔵する装置における軽量化(樹脂カバー使用)などを図りつつエンジン点火系高圧電源などからの外部ノイズ(電磁放射ノイズ)の影響を排除する必要のある各種の車載用回路基板内蔵装置に適用可能である。また、本発明は車載装置のみに限定されるものではなく、非車載装置にも適用可能である。装置に内蔵される回路基板への外部ノイズの侵入防止や内蔵する回路基板で発生する電磁波ノイズの外部への放射を抑制する場合に適用して具合が良い。
　１　回路基板を内蔵する装置
　１０　回路基板
　１２　絶縁層
　２０　ハウジング
　３０　バックカバー
　１０１～１０６　内部回路
　１１１　周囲電極
　１２１～１３０　周囲電極(分離型)
　１３２　内側電極
　１６０　コネクタ

Claims (6)

  1. 　電子部品が実装される回路基板と、
    　前記回路基板の一面を覆う非導電性のハウジングと、
    　前記回路基板の他面を覆う導電性のバックカバーと、を備える車載用回路基板内蔵装置であって、
    　前記回路基板の他面側に配置されて外部ノイズから遮蔽されるべき遮蔽対象回路と、
    　前記回路基板に当該回路基板の外縁部を一周するように設けられて前記遮蔽対象回路を囲む周囲電極と、を含み、
    　前記周囲電極と前記バックカバーとは前記回路基板の外縁部を一周するように接触して電気的に接続される、
    　ことを特徴とする車載用回路基板内蔵装置。
  2. 　電子部品が実装される回路基板と、
    　前記回路基板の一面を覆う非導電性のハウジングと、
    　前記回路基板の他面を覆う導電性のバックカバーと、を備える車載用回路基板内蔵装置であって、
    　前記回路基板の他面側に配置されて外部ノイズから遮蔽されるべき遮蔽対象回路と、
    　前記回路基板の他面側に当該回路基板の外縁部を一周するように設けられて前記遮蔽対象回路を囲む周囲電極と、
    　前記回路基板の他面側を覆う絶縁層と、を含み、
    　前記絶縁層は前記周囲電極を前記回路基板の外縁部に沿って環状に露出し、前記周囲電極は当該露出部分で前記バックカバーと電気的に接続される、
    　ことを特徴とする車載用回路基板内蔵装置。
  3. 　前記周囲電極は、一つの環状電極又は環状に配置された複数の電極によって構成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用回路基板内蔵装置。
  4. 　前記周囲電極は、前記バックカバーと環状に又は線状に接触することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車載用回路基板内蔵装置。
  5. 　更に、前記回路基板の他面側に前記周囲電極の内側であって当該周囲電極から独立したパターンで配置される内側電極を含み、
    　前記内側電極は前記バックカバーに電気的に接続される、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車載用回路基板内蔵装置。
  6. 　前記周囲電極及び前記バックカバーは基準電位に接続される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車載用回路基板内蔵装置。
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