WO2015190424A1 - ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板 - Google Patents

ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板 Download PDF

Info

Publication number
WO2015190424A1
WO2015190424A1 PCT/JP2015/066440 JP2015066440W WO2015190424A1 WO 2015190424 A1 WO2015190424 A1 WO 2015190424A1 JP 2015066440 W JP2015066440 W JP 2015066440W WO 2015190424 A1 WO2015190424 A1 WO 2015190424A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
conductor pattern
numbered
odd
hole
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/066440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚登 新川
茂 吹抜
光義 小暮
Original Assignee
日本精工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本精工株式会社 filed Critical 日本精工株式会社
Priority to JP2016527789A priority Critical patent/JP6179670B2/ja
Priority to CN201590000703.2U priority patent/CN207124811U/zh
Publication of WO2015190424A1 publication Critical patent/WO2015190424A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer printed circuit board having a noise suppression function with remarkably improved EMC (elctromagneticpatcompatibility) noise characteristics, and a control unit (ECU: Electronic Control Unit) for an electric power steering device (EPS) using the multilayer printed circuit board.
  • EMC electrostatic patterncompatibility
  • EPS electric power steering device
  • a board a multilayer printed board that arranges components in a particularly limited space and stabilizes operation without being affected by noise even when a large current flows, and an ECU board for an electric power steering apparatus using the same About.
  • the ECU for electric power steering apparatus in which the layout pattern of the arrangement pattern of the multilayer printed circuit board is formed in a mirror arrangement (axisymmetric) with respect to the attachment / detachment direction of the power connector for the right-hand drive car board and the left-hand drive car board Regarding the substrate.
  • the electric power steering device applies an assist force by a motor to a vehicle steering system based on at least a current command value calculated based on a steering torque, and an inverter (electric power supply unit) composed of a semiconductor switching element applies to the motor. Power is supplied and drive control is performed.
  • An electric power steering device applies a steering assist force (assist force) to a vehicle steering mechanism by a rotational force of a motor.
  • the driving force of a motor controlled by an inverter is transmitted by a transmission mechanism such as a gear.
  • the steering assist force is applied to the steering shaft or the rack shaft.
  • the electric power steering device normally performs feedback control and PWM control of the motor current in order to accurately generate the torque of the steering assist force.
  • a column shaft (steering shaft, handle shaft) 2 of a handle 1 is a reduction gear 3, universal joints 4a and 4b, a pinion rack mechanism 5, a tie rod 6a, 6b is further connected to the steering wheels 8L and 8R via hub units 7a and 7b. Further, the column shaft 2 is provided with a torque sensor 10 for detecting the steering torque of the handle 1 and a steering angle sensor 14 for detecting the steering angle ⁇ , and the motor 20 for assisting the steering force of the handle 1 is provided with the reduction gear 3.
  • the control unit (ECU) 100 that controls the electric power steering apparatus is supplied with electric power from the battery 13 and also receives an ignition key signal IGN via the ignition key 11.
  • the control unit 100 calculates the current command value of the assist command based on the steering torque Th detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed Vel detected by the vehicle speed sensor 12, and a voltage obtained by compensating the current command value.
  • the current supplied to the motor 20 is controlled by the control command value Vref.
  • the steering angle sensor 14 is not essential and may not be provided, or the steering angle may be obtained from a rotation sensor connected to the motor 20.
  • the control unit 100 is connected to a CAN (Controller Area Network) 50 that transmits and receives various types of vehicle information, and the vehicle speed Vel can also be received from the CAN 50.
  • the control unit 100 can also be connected to a non-CAN 51 that exchanges communications other than the CAN 50, analog / digital signals, radio waves, and the like.
  • the control unit 100 is mainly composed of a CPU (including an MPU, MCU, etc.).
  • FIG. 2 shows general functions executed by a program inside the CPU.
  • the configuration example and operation example of the control unit 100 will be described with reference to FIG. 2.
  • the steering torque Th detected by the torque sensor 10, the vehicle speed Vel detected by the vehicle speed sensor 12 (or from the CAN 50), and the steering angle sensor 14. Is input to the control calculation unit 110 that calculates and controls the current command value.
  • the ignition signal IGN from the ignition key 11 is input to the ignition voltage monitor unit 101 and the power supply circuit unit 102.
  • the power supply voltage Vdd is supplied from the power supply circuit unit 102 to the control arithmetic unit 110, and the reset signal is output when the apparatus is stopped.
  • the RS is input to the control calculation unit 110.
  • the duty PWM signal calculated by the control calculation unit 110 is input to the gate drive unit 111.
  • the gate drive unit 111 drives each of the gates of the FET1 to FET6 of the inverter (power supply unit) 112 formed of an FET bridge circuit ON / OFF. To do.
  • the inverter 112 drives the motor 20 through the three-phase current supply lines 112U to 112W.
  • a current detection circuit 114 that detects a three-phase motor current Im is provided in the inverter 112, and the detected motor current Im is fed back to the control calculation unit 110. Further, the current supply lines 112U to 112W to the motor 20 are inserted with a shut-off device 113 composed of a relay contact for emergency stop.
  • the current detection circuit 114 can also be provided in the current supply lines 112U to 112W, and can also be configured using shunt resistors connected to each phase of the inverter 112.
  • FIG. 3 shows a mechanical configuration of the semiconductor module 200 on which such a control unit including the control unit 100 and other electronic devices are mounted, and an example of mounting the control unit 100 and the semiconductor module 200 to the electric power steering apparatus.
  • the printed circuit board (control board) 120A of the control unit 100 will be described with reference to the plan view of FIG. 4A and the side view of FIG. 4B, and the semiconductor module 200 will be described with reference to the plan view of FIG. To do.
  • the semiconductor module 200 includes a power substrate 201 on which the components are mounted.
  • the power substrate 201 includes FET1 to FET6 and three-phase output terminals 202U to 202W that constitute the inverter 112. Etc. are installed.
  • Through holes 121a to 121c are opened at three peripheral edges of the printed circuit board 120A, and the printed circuit board 120A is attached to the mounting posts 211a to 211c of the case 210 via the mounting screws 122a to 122c.
  • through holes 203a to 203d are opened at four corners of the power board 201, and the power board 201 is connected to a module mounting portion 212 that also serves as a heat sink of the case 210 via mounting screws 204a to 204d. Mounted and mounted. After the power board 201 (semiconductor module 200) and the printed board 120A (control unit 100) are attached to the case 210 in two stages, the cover 240 is attached to the case 210 so as to cover the whole.
  • components such as a common mode / noise filter 130 and a normal mode / noise filter 140 as noise countermeasure components are mounted on the printed circuit board 120A.
  • a power and signal connector mounting portion 213 and a three-phase output connector mounting portion 214 are provided on the side surface of the case 210.
  • the power and signal connector 220 is attached to the power and signal connector mounting portion 213 with mounting screws 221a and 221b
  • the three-phase output connector 230 is attached to the three-phase output connector mounting portion 214 with mounting screws 231a and 231b.
  • a positive terminal 205 and a negative terminal 206 are mounted on the power board 201 of the semiconductor module 200, and are supplied to the FET1 to FET6 through wiring patterns of a power supply line 205A and a ground (ground) line 206A, respectively. Further mounted on the power board 201 are surface mount components 207 and the like.
  • the electronic components of the control unit 100 mounted on the printed circuit board 120A for the ECU have noise. Countermeasure parts are included, and a common mode noise filter 130 for removing common mode noise with the same noise phase, a normal mode noise filter 140 for removing normal mode noise with the opposite noise phase, and the like are mounted.
  • the common mode noise filter 130 has two choke coils 132 and 133 wound around a cylindrical ferrite core 131 in the same direction, and terminal wires 132A and 132B at both ends of the choke coil 132.
  • the choke coil 133 is mounted on the power supply lines 125A and 125B via the through holes TH125A and TH125B, respectively, directly under the component, that is, within the projection range of the common mode noise filter 130.
  • the choke coil 132 is mounted on the GND lines 126A and 126B through the through holes TH126A and TH126B, respectively.
  • the wiring pattern of the power supply line 125A and the GND line 126A is drawn directly below the common mode noise filter 130, and there is a problem that the noise suppression effect of the common mode noise filter 130 is significantly reduced.
  • the choke coil 132 is disposed so as to cross the power supply line 125A, the noise suppression effect is lowered due to the influence of parasitic capacitance and the like.
  • one end terminal of the normal mode noise filter 140 is connected to the through hole TH140A of the power supply line 125A, and the other end terminal is connected to the through hole TH140B of the power supply line 125C.
  • the power supply lines 125A and 125B and the GND lines 126A and 126B for supplying a DC voltage from the power supply to each circuit have a small electric resistance, and when an active circuit such as an amplifier or an IC operates, the consumption thereof
  • the current changes and is not constant, and the current flowing through the power supply lines 125A and 125B and the GND lines 126A and 126B causes the power supply voltage applied to the active circuit or the like by the resistance to cause a voltage drop or a voltage rise.
  • a circuit for example, ECU
  • a power supply circuit in which a power supply circuit is drawn long or a sudden voltage / current change occurs, not only a resistance component but also an inductance component cannot be ignored. Therefore, unless appropriate control is performed, the voltage supplied in accordance with the increase / decrease in current consumption will fluctuate, as with the power supply line.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-129271
  • the configuration includes at least two metal surfaces 301 and 302 provided on a power supply (GND) layer 300 as shown in FIG. 9, and the two metal surfaces 301 and 302 are used.
  • GND power supply
  • a comb-shaped pattern is formed on a rectangular metal pattern on both the metal surfaces 301 and 302, and both the metal surfaces 301 and 302 are located in the same layer, and each comb-shaped portion has a staggered configuration so as not to contact each other.
  • a capacitor formed between the comb portion of the metal surface 301 and the comb portion of the metal surface 302 is formed in a zigzag manner along the comb shape.
  • the resonance frequency that can be suppressed can be varied.
  • Patent Document 1 Although the capacitor formed between the comb-shaped portion of the metal surface 301 and the comb-shaped portion of the metal surface 302 can be formed in a zigzag manner along the comb shape, both the metal surfaces 301 and 302 are on the same plane. Since the capacitor is formed, the area of the metal surfaces 301 and 302 in the plane on the substrate is increased, and there is a problem that the component layout on the substrate is restricted. For this reason, it cannot be applied to an ECU board in which space is greatly restricted, and a wiring pattern cannot be drawn directly under a noise countermeasure component. Further, the structure of Patent Document 1 does not take into account the impedance reduction of the wiring pattern and is not a multi-layer substrate, so there is a problem that the number of mounted components is limited.
  • Patent Document 2 discloses a circuit wiring board in which at least one multilayer capacitor is built in the multilayer circuit wiring board. That is, Patent Document 2 discloses a multilayer printed circuit board in which odd-numbered conductor patterns (electrodes 11a) and even-numbered conductor patterns (electrodes 11c) are alternately arranged in the vertical direction with an insulating layer interposed therebetween. A board structure is disclosed in which the conductive patterns of the layers are connected by first through holes (11b) communicating in the vertical direction, and the conductive patterns of even layers are connected by the second through holes (11d) communicating in the vertical direction. ing.
  • Patent document 2 shows a structure in which a conductive pattern sandwiches an insulating layer in a multilayer printed circuit board structure using through holes, but only shows formation of a capacitor without soldering for circuit configuration, and noise is reduced. There is no description or suggestion about the effect of the bypass capacitor to be removed.
  • Patent Document 2 does not disclose the installation of mounting parts for noise countermeasures such as a common mode noise filter, so that a space within the projection range of the noise countermeasure parts can be secured or the wiring impedance can be increased by extending the wiring pattern width. It does not show or suggest any issues such as lowering.
  • Patent Document 2 does not disclose any countermeasure against noise in a case where a large current changes abruptly like an ECU, and cannot be applied to an ECU as it is.
  • the terminal layout of each connector cannot be mirrored, and the pattern layout in the electric control unit is greatly increased. Need to change. In particular, if the layout of the power supply line through which a large current flows is greatly changed, there is a concern that the EMC resistance deteriorates, and there is a problem that it takes a lot of time for the countermeasure.
  • Patent Document 3 for example, a three-phase motor that generates assist force, a rotation angle sensor of the three-phase motor, and an electric control unit that performs motor energization control
  • the left-hand drive vehicle is mounted on the left-hand drive vehicle
  • the left-hand drive vehicle is mounted on the right-hand drive vehicle. Since it is not arranged and the V phase and W phase of the three-phase motor are exchanged, the mounting of the motor, sensor, etc. is not completely a mirror arrangement.
  • the steering assist force for the steering mechanism of the electric power steering apparatus mounted on the steering mechanism that can be mounted on both the right side and the left side of the vehicle.
  • the connection pin arrangement and wiring pattern arrangement and the connection pin arrangement and wiring pattern arrangement of various circuit components of the circuit board mounted on the steering mechanism arranged on the other of the right side and the left side of the vehicle are line symmetrical in the left-right direction.
  • the present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a multilayer printed circuit board capable of suppressing noise and minimizing restrictions on component layout on the printed circuit board, and an electric motor using the same.
  • An ECU board for a power steering apparatus is provided.
  • many parts are mounted in a limited in-vehicle space, and the layout pattern of the board layout is mirrored with respect to the mounting direction of the power connector for the right-hand drive car board and the left-hand drive car board.
  • the present invention relates to a multilayer printed circuit board in which at least four or more layers of odd-numbered conductor patterns and even-numbered conductor patterns are alternately stacked in the vertical direction with an insulating layer interposed therebetween.
  • the conductive patterns of the layers are connected by first through holes that communicate in the vertical direction, and the conductive patterns of even layers are connected by the second through holes that communicate in the vertical direction, and the conductive patterns of the odd layers Alternatively, one of the even layer conductor patterns is connected to a power supply line, the other is connected to a GND line, and a noise countermeasure component is attached to the uppermost layer of the odd layer through a third through hole, and the noise
  • a wiring pattern for connecting the countermeasure component is separated by the power line and the GND line, and the wiring pattern is within a vertical projection range of the noise countermeasure component. EMC noise characteristics are improved by the noise countermeasure component and the capacitor formed by the odd layer conductor pattern and the even layer conductor pattern. And achieved by
  • the noise countermeasure component is a common mode noise filter or a normal mode noise filter, or the common mode noise filter and a normal mode noise filter, or a planar direction of the substrate.
  • the conductor pattern of the power line is arranged on the inner side
  • the conductor pattern of the GND line is arranged on the outer side
  • the second through hole in the uppermost layer of the odd layer is insulated.
  • a fifth region 5 is provided with a first land connected to the second through hole, and a sixth region for insulating from the first through hole in the lowest layer of the even layer includes A second land connected to the first through hole is provided, or the second region is Serial a cutout formed in the conductor pattern of the odd-numbered layers, by the fourth region is a cutout formed in the conductor pattern of the even layers are more effectively achieved.
  • parts are mounted on a multilayer printed circuit board in which at least four or more layers of odd-numbered conductor patterns and even-numbered conductor patterns are alternately stacked in the vertical direction with an insulating layer interposed therebetween.
  • the above-mentioned object of the present invention relates to an ECU board for an electric power steering apparatus that drives and controls a mechanism so that a steering assist force is applied to the mechanism by the rotational force of the motor.
  • the even-layer conductor pattern is connected by a second through-hole that communicates in the vertical direction, and one of the odd-layer conductor pattern or the even-layer conductor pattern is connected to a power line.
  • the other is connected to the GND line, and the noise suppression component (common mode noise filter, normal Mode noise filter) is mounted through a third through hole, and a wiring pattern for connecting the noise countermeasure component is separated by the power line and the GND line, and within the vertical projection range of the noise countermeasure component
  • the wiring patterns do not cross each other, and EMC noise characteristics are improved by the noise countermeasure component and the capacitor formed by the odd layer conductor pattern and the even layer conductor pattern. Is achieved.
  • the present invention provides a power connector in which a component is mounted on a multilayer printed board in which at least four layers of odd-numbered conductor patterns and even-numbered conductor patterns are alternately laminated in the vertical direction with an insulating layer interposed therebetween.
  • an ECU board for an electric power steering device that controls driving so that a steering assisting force is applied to the steering mechanism of the vehicle by the rotational force of the motor.
  • the conductive patterns of the layers are connected by first through holes that communicate in the vertical direction, and the conductive patterns of even layers are connected by the second through holes that communicate in the vertical direction, and the conductive patterns of the odd layers Alternatively, one of the conductor patterns of the even layer is connected to a power supply line, the other is connected to a GND line, and is connected to the uppermost layer of the odd layer.
  • a noise countermeasure component is mounted through a third through hole, and a wiring pattern for connecting the noise countermeasure component is separated by the power line and the GND line, and the wiring pattern is within a vertical projection range of the noise countermeasure component.
  • the noise countermeasure component and the capacitor formed by the odd-numbered layer conductor pattern and the even-numbered layer conductor pattern have a structure in which EMC noise characteristics are improved.
  • the shape layout of the odd-numbered layer conductor pattern and the even-numbered layer conductor pattern of the right-hand drive vehicle multilayer substrate and the left-hand drive vehicle multilayer substrate is formed in a mirror arrangement with respect to the power connector attachment / detachment direction. Is achieved.
  • the degree of freedom in designing a wiring pattern in consideration of the polarity, such as the polarity of the component and the polarity of the power supply to the component is remarkably improved. It is possible to avoid the wraparound of the pattern wiring due to the restriction of component placement when mounting noise countermeasure components such as common mode noise filter and normal mode noise filter.
  • a bypass capacitor can be generated between each power line and the GND line.
  • the noise reduction effect can be further enhanced by the generation of the bypass capacitor and the reduction of the wiring impedance. Since the plurality of laminated conductor patterns are communicated with each other through the through holes, it is possible to arrange components at arbitrary positions on the board while taking measures against noise.
  • the multilayer printed circuit board with improved EMC noise characteristics is used as the circuit board of the ECU for the electric power steering apparatus, many parts are mounted in a strictly limited vehicle space, and the noise countermeasure is excellent. It is optimal for an ECU board for an electric power steering apparatus that requires highly reliable drive control characteristics.
  • two patterns of right-hand drive vehicles and left-hand drive vehicles are created using four or more layers of multi-layer boards, and the layout of each layer of the multi-layer boards is devised to provide an input / output connector with the outside.
  • a symmetrical component layout (a method of drawing wiring in a space sandwiched between ground layers of a multilayer board and connecting to the component mounting surface through a through hole) Can do.
  • the initial development of the board is done with the right-hand drive car specification, and the design of parts layout etc. that has a proven track record in noise suppression etc. is immediately fed back to the left-hand drive car specification, while reducing the design cost significantly, another board
  • the evaluation of reliability is performed, there is an effect that the development period related to the total substrate can be greatly shortened.
  • FIG. 11 is a pattern plan view showing each phase conductor pattern of the conductor pattern portion in FIG. 10 for one to six layers.
  • 1 is a cross-sectional structure diagram of a multilayer printed board having a noise suppressing function according to the present invention. It is a characteristic view which shows the relationship between the area of wiring and the volume in the capacitor
  • FIG. 11 is a cross-sectional structure diagram of a multilayer printed board having a noise suppressing function according to the present invention. It is a characteristic view which shows the relationship between the area of wiring and the volume in the capacitor
  • FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an increase degree of the wiring width with respect to the reference wiring width and a reduction rate of the wiring impedance when the wirings are alternately stacked. It is a wave form diagram which shows the effect of this invention. It is a typical top view which shows the example of mirror arrangement
  • the electric power steering device In the electric power steering device (EPS), many parts are mounted in a limited vehicle space, and the ECU is increasingly required to be miniaturized. Therefore, the electric power steering device (EPS) has a two-stage structure as shown in FIG. A power board on which a power element with a large amount of heat is mounted is placed on the case via a heat dissipation material, and a control board (printed board) on which a component with relatively little heat generation such as a microcomputer or a memory is mounted is installed on the upper side.
  • a control board printed board
  • the control board has many through-holes for connecting the upper and lower layers, and the power terminal block, motor connection terminal block, and communication connectors are gathered in a very small space, and common mode noise EMC (elctromagnetic compatibility) noise countermeasure components such as filters and normal mode noise filters are also required to be efficiently placed on the board to improve noise characteristics, and it is strongly recommended to ensure the freedom of component layout desired.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the substrate has a multilayer printed circuit board structure, and the degree of freedom in designing the wiring pattern is improved in consideration of the polarity of components mounted on the multilayer printed circuit board and the polarity of power supply to the components.
  • it has a linear pattern structure that avoids wraparound of pattern wiring due to restrictions on component placement when mounting noise countermeasure components such as EMC noise countermeasure components such as common mode noise filter and normal mode noise filter. It is possible to connect from the output terminal of the filter to the input terminal part to the noise filter of the next stage with the shortest path conductor pattern. This makes it possible to design an ideal wiring pattern path without being affected by the noise propagation between lines due to a bypass capacitor (parasitic capacitance) or the like.
  • the freedom of part layout is ensured, and wiring processing is completed within the vertical projection area of the noise countermeasure part. Therefore, the influence of inductive noise due to electromagnetic induction coupling due to inductance components etc. can be avoided, and the noise countermeasure part.
  • the capacitor formed by the odd-numbered conductor pattern and the even-numbered conductor pattern has an effect of further improving the EMC noise characteristics.
  • the present invention bypasses between the input power line and the GND line by alternately laminating the conductor pattern of the power line (+) and the GND line ( ⁇ ) to the mounting component.
  • Capacitors are generated to secure a space directly below the mounted component (a region that does not protrude from the component installation range), and by extending the wiring pattern width, the wiring impedance is lowered and the noise reduction effect is enhanced.
  • the power supply line conductor pattern is arranged as far as possible inside and the GND line conductor pattern is located outside as much as possible in the plane direction of the substrate.
  • the multilayer printed circuit board having a noise suppression function according to the present invention is applied to an ECU board for an electric power steering apparatus, many parts can be mounted in a strictly limited vehicle space, and it is excellent in noise countermeasures and reliable. It is most suitable for an electric power steering apparatus that requires a high drive control characteristic.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a noise countermeasure portion of the multilayer printed circuit board 120 having a noise suppressing function according to the present invention
  • FIG. 11 is a plan view of a conductor pattern portion.
  • FIG. 12 individually shows six layers of conductor patterns constituting the conductor pattern portion
  • FIG. 13 is an example of a cross-sectional structure passing through a through hole of the multilayer printed board 120.
  • the multilayer printed circuit board 120 is composed of a six-layer board having a first layer conductor pattern 1201 to a sixth layer conductor pattern 1206, and the second layer conductor pattern 1202 and the third layer conductor pattern 1202 are formed.
  • the flat insulating first substrate 1210 disposed between the conductor patterns 1203 and the fourth layer conductor pattern 1204 and the fifth layer conductor pattern 1205 are disposed between the first substrate 1210 and the first substrate 1210.
  • a flat insulating second base material 1211 disposed below.
  • a first prepreg 1220 that is an insulating layer is provided on the upper side of the first base material 1210 ⁇ , and a second proof layer that is an insulating layer below the first base material 1210 and between the second base material 1211.
  • a prepreg 1221 is layered, and a third prepreg 1222 is layered below the second substrate 1211.
  • the first layer conductor pattern 1201 is disposed on the upper surface of the first prepreg 1220, the second layer conductor pattern 1202 is disposed on the upper surface of the first substrate 1210, and the third layer conductor pattern 1203 is disposed on the first substrate 1210.
  • the fourth layer conductor pattern 1204 is disposed on the upper surface of the second substrate 1211, the fifth layer conductor pattern 1205 is disposed on the lower surface of the second substrate 1211, and the sixth layer conductor pattern 1206 is the third layer. It is arranged on the lower surface of the prepreg 1222.
  • a prepreg (insulating layer) 1220 sandwiches a prepreg (insulating layer) 1220, a first base material (insulating layer) 1210, a second prepreg (insulating layer) 1221, a second base material (insulating layer) 1211, and a third prepreg (insulating layer) 1222.
  • a prepreg insulating layer 1220
  • a first base material insulating layer 1210
  • a second prepreg (insulating layer) 1221 a second base material (insulating layer) 1211
  • a third prepreg (insulating layer) 1222 are alternately arranged in the vertical direction.
  • the odd-numbered conductor patterns 1201, 1203, and 1205 are GND (ground) patterns and are connected to the GND line ( ⁇ ) of the power supply
  • the even-layer conductor patterns 1202, 1204, and 1206 are power supply patterns. Connected to the power line (+).
  • the odd-numbered conductor patterns 1201, 1203, and 1205 are interconnected by a plurality of through-holes TH11A and TH11B communicating in the vertical direction
  • the even-numbered conductor patterns 1202, 1204, and 1206 are a plurality of through-holes communicating in the vertical direction. They are interconnected by TH12A and TH12B.
  • the through holes TH11A, TH11B and TH12A, TH12B connect the upper surface and the lower surface of the multilayer printed board 120 with a conductive material.
  • the multilayer printed circuit board 120 has long first layer conductor patterns 1201G to 6206G different from the conductor patterns 1201 to 1206, and the conductor patterns 1201 to 1206G. It is separated with respect to 1206 and is arranged so as to extend linearly in almost the opposite direction.
  • the first layer conductor pattern 1201G is disposed on the upper surface of the first prepreg 1220
  • the second layer conductor pattern 1202G is disposed on the upper surface of the first base material 1210
  • the third layer conductor pattern 1203G is the first layer conductor pattern 1203G.
  • the fourth layer conductor pattern 1204G is disposed on the upper surface of the second substrate 1221
  • the fifth layer conductor pattern 1205G is disposed on the lower surface of the second substrate 1211, and is disposed on the lower surface of the substrate 1210.
  • 1206G is disposed on the lower surface of the third prepreg 1222.
  • the linear first layer conductor pattern 1201G to sixth layer conductor pattern 1206G are interconnected by a through hole TH1 communicating in the vertical direction, and the through hole TH1 falls within the component (common mode noise filter 130) installation range. It is like that.
  • the first layer conductor pattern 1201G to the sixth layer conductor pattern 1206G are GND patterns, and are connected to the GND line.
  • the multilayer printed circuit board 120 has a first layer conductor pattern 1201P to a sixth layer conductor pattern 1206P having a long shape different from the conductor patterns 1201 to 1206 and 1201G to 1206G.
  • a first layer conductor pattern 1201P to a sixth layer conductor pattern 1206P having a long shape different from the conductor patterns 1201 to 1206 and 1201G to 1206G.
  • the first layer conductor pattern 1201P is disposed on the upper surface of the first prepreg 1220
  • the second layer conductor pattern 1202P is disposed on the upper surface of the first base material 1210
  • the third layer conductor pattern 1203P is the first layer conductor pattern 1203P.
  • the fourth layer conductor pattern 1204P is disposed on the upper surface of the second substrate 1211
  • the fifth layer conductor pattern 1205P is disposed on the lower surface of the second substrate 1211
  • the sixth layer conductor pattern is disposed on the lower surface of the substrate 1210.
  • 1206P is disposed on the lower surface of the third prepreg 1222.
  • the linear first layer conductor pattern 1201P to sixth layer conductor pattern 1206P are interconnected by through holes TH2 and TH3 communicating in the vertical direction, and the through hole TH2 is provided with a component (common mode noise filter 130).
  • the through hole TH3 is designed to be within the range where the components (normal mode / noise filter 140) are installed.
  • the first layer conductor pattern 1201P to the sixth layer conductor pattern 1206P are power supply patterns and are connected to the power supply line.
  • first layer conductor pattern 1201Q to the sixth layer conductor pattern 1206Q having the same laminated structure as described above have a semicircular shape so as to face the through holes TH3 of the first layer conductor pattern 1201P to the sixth layer conductor pattern 1206P.
  • the through hole TH4 at the tip of the first layer conductor pattern 1201Q to the sixth layer conductor pattern 1206Q is within the component (normal mode / noise filter 140) installation range.
  • the first layer conductor pattern 1201Q to the sixth layer conductor pattern 1206Q are power supply patterns and are connected to the power supply line.
  • one end 132A of the choke coil 132 of the common mode noise filter 130 is connected to a through hole TH2 that interconnects the first layer conductor pattern 1201P to the sixth layer conductor pattern 1206P.
  • the other end 132 ⁇ / b> B is connected to the through hole TH ⁇ b> 12 ⁇ / b> A that interconnects the even-layer conductive patterns 1202, 1204, and 1206.
  • One end 133A of the choke coil 133 is connected to the through hole TH1 interconnecting the first layer conductor pattern 1201G to the sixth layer conductor pattern 1206G, and the other end 133B is connected to the odd layer conductor patterns 1201, 1203, 1205.
  • one end terminal 141 of the normal mode noise filter 140 is connected to the through hole TH3, and the other end terminal 142 is connected to the through hole TH4.
  • the conductor pattern is not wired other than the through-hole for connecting the terminal within the vertical projection range of the common mode noise filter 130 and the normal mode noise filter 140, and the wiring drawing directions do not intersect. It has become. For this reason, there is no influence of planar line-to-line noise propagation due to parasitic capacitance or the like.
  • the odd-numbered layer and even-numbered layer patterns are stacked at the same stacking position and with the same pattern width toward the through holes where components are mounted from both the power supply and GND poles. Since the uppermost layer and the lowermost layer require lands (solder paste), there are patterns of both poles, and the intermediate layer has a notch in the through hole portion of the opposite layer.
  • the first layer conductor pattern 1201 includes a pattern body 1201A having a substantially parallelogram shape at the center, and an area for connecting the through hole TH11B from the upper right end of the pattern body 1201A.
  • the first connection part 1201B that forms a protrusion is formed.
  • a first notch 1201D that forms a region for insulation from the through hole TH12B is formed on the left side of the first connection portion 1201B.
  • a second connection portion 1201C for forming a region for connecting the through hole TH11A is formed inside the lower portion of the pattern main body 1201A, and a region for insulating from the through hole TH12A is formed.
  • Two notches 1201E are formed.
  • the first land connected to the through hole TH12A connected to the conductor patterns 1202, 1204, 1206 of the even layer opposite to the first layer conductor pattern 1201 is formed. 1231 is provided.
  • the first notch 1201E in the first layer is also connected to the first land connected to the through-hole TH12B connected to the conductor patterns 1202, 1204, 1206 in the even layer opposite to the first layer conductor pattern 1201. 1231 is provided.
  • the second layer conductor pattern 1202 includes a pattern body 1202A having a substantially parallelogram shape at the center, and an area for connecting the through hole TH12B from the upper left end of the pattern body 1202A.
  • a first connection portion 1202B that forms a protrusion is formed.
  • a first notch 1202D that forms a region for insulation from the through hole TH11B is formed.
  • a second connection portion 1202C for forming a region for connecting the through hole TH12A is formed inside the lower portion of the pattern main body 1202A, and a region for insulating from the through hole TH11A is formed.
  • Two notches 1202E are formed.
  • the third layer conductor pattern 1203 has the same shape as the first layer conductor pattern 1201 and includes a pattern body 1203A having a substantially parallelogram shape at the center as shown in FIG.
  • a first connection portion 1203B that forms a region for connecting the through hole TH11B from the upper right end is formed to protrude.
  • On the left side of the first connection portion 1203B a first notch 1203D that forms a region for insulation from the through hole TH12B is formed.
  • a second connection portion 113c that forms a region for connecting the through hole TH11A is formed inside the lower portion of the pattern main body 1203A, and a second region that is insulated from the through hole 12A is formed.
  • Two notches 1203E are formed.
  • the fourth layer conductor pattern 1204 has the same shape as the second layer conductor pattern 1202, and includes a pattern body 1204A having a substantially parallelogram shape at the center as shown in FIG.
  • a first connection portion 1204B that forms a region for connecting the through hole TH12B from the upper left end is formed to protrude.
  • a first notch 1204D that forms a region for insulation from the through hole TH11B is formed.
  • a second connection portion 1204C for forming a region for connecting the through hole TH12A is formed inside the lower portion of the pattern body 1204A, and a region for insulating from the through hole TH11A is formed.
  • Two notches 1204E are formed.
  • the fifth layer conductor pattern 1205 has the same shape as the first layer conductor pattern 1201 and the third layer conductor pattern 1203, and includes a pattern body 1205A having a substantially parallelogram shape at the center, as shown in FIG.
  • a first connection portion 1205B that forms a region for connecting the through hole TH11B from the upper right end of the pattern body 1205A is formed so as to protrude.
  • a second connection portion 1205C for forming a region for connecting the through hole TH11A is formed inside the lower portion of the pattern main body 1205A, and a region for insulating from the through hole TH12A is formed.
  • Two notches 1205E are formed.
  • the sixth layer conductor pattern 1206 has the same shape as the second layer conductor pattern 1202 and the fourth layer conductor pattern 1204. As shown in FIG. 12 (F), a pattern body 1206A having a substantially parallelogram shape is formed at the center. And a first connection portion 1206B that forms a region for connecting the through hole TH12B from the upper left end of the pattern body 1206A. A first notch 1206D is formed on the right side of the first connection portion 1206B. The first notch 1206D forms a region for insulation from the through hole TH11B.
  • a second connection portion 1206C that forms a region for connecting the through hole TH12A is formed inside the lower portion of the pattern body 1206A, and a region for insulating the through hole TH11A is formed.
  • Two notches 1206E are formed.
  • the second land connected to the through-hole TH11A connected to the odd-numbered conductive patterns 1201, 1203, and 1205 opposite to the sixth-layer conductive pattern 1206. 1232 is provided.
  • the second notch 1206E in the sixth layer is also connected to the second land connected to the through hole TH11B connected to the conductive patterns 1201, 1203, and 1205 in the odd layer opposite to the sixth layer conductor pattern 1206. 1232 is provided.
  • predetermined regions for connecting the through holes TH11B and TH11A are formed among the odd-numbered conductor patterns 1201, 1203, and 1205.
  • 1202D and the second cutouts 1201E, 1203E, and 1205E portions surrounded by alternate long and short dash lines in FIGS. 12A, 12C, and 12E) and even-layer conductor patterns 1202, 1204, and 1206.
  • through holes TH12B and TH12 The first connection portions 1202B, 1204B, and 1206B and the second connection portions 1202C, 1204C, and 1206C that form the predetermined regions for connecting the first and second holes to the through holes TH11B and TH11A, respectively.
  • a portion excluding the first notches 1202D, 1204D, and 1206D and the second notches 1202E, 1204E, and 1206E forming the region (a portion surrounded by a one-dot chain line in FIGS. 12B, 12D, and 12F) are stacked so as to have the same shape and the same position in the vertical direction. For this reason, a bypass capacitor is generated by the conductive patterns 1201, 1203, 1205 of the odd layers and the conductive patterns 1202, 1204, 1206 of the even layers, thereby reducing the wiring impedance and suppressing noise.
  • the odd-numbered conductor patterns 1201, 1203, 1205 and the even-numbered conductor patterns 1202, 1204, 1206 include a first prepreg (insulating layer) 1220, a first base material (insulating layer) 1210, a second layer Since the prepreg (insulating layer) 1221, the second base material (insulating layer) 1211, and the third prepreg (insulating layer) 1222 are alternately arranged in the vertical direction, the restrictions on the component layout on the substrate are reduced.
  • the area of the conductor pattern for forming the bypass capacitor on the substrate can be small.
  • the wiring patterns of the common mode noise filter 130 and the normal mode noise filter 140 as noise countermeasure parts that cannot be wired directly below are improved in EMC noise characteristics. Therefore, the wiring patterns (1201P to 1206P) connected to the common mode noise filter 130 and the normal mode noise filter 140 have a linear shape and arrangement, and are connected through holes TH2 for connection. And the conductive pattern including TH3 are within the projection ranges of the common mode noise filter 130 and the normal mode noise filter 140, respectively. At this time, the odd-numbered GND lines and the even-numbered power supply lines are arranged at intervals without crossing each wiring while taking the wiring pattern width as wide as possible.
  • the pattern 1201Q to the sixth layer conductor pattern 1206Q are all conductors (for example, copper).
  • the first layer conductor patterns 1201, 1201G, 1201P, and 1201Q have a thickness of about 0.018 mm
  • the second layer conductor patterns 1202, 1202G, 1202P, and 1202Q have a thickness of about 0.035 mm
  • the thickness of 1203G, 1203P, 1203Q is about 0.035mm
  • the thickness of the fourth layer conductor patterns 1204, 1204G, 1204P, 1204Q is about 0.035mm
  • the thickness of the sixth layer conductor patterns 1206, 1206G, 1206P, and 1206Q is about 0.018 mm.
  • the thickness of the first base material 12101 and the second base material 1211 is about 0.2 mm, respectively.
  • the thickness of the first prepreg 11220 is about 0.2 mm
  • the thickness of the second prepreg 1221 is about 0.4 mm
  • the thickness of the third prepreg 1222 is about 0.2 mm. As shown in FIG.
  • a solder resist 1201A is provided on the upper surface of the first layer conductor pattern 1201, and a solder resist 1206A is provided on the lower surface of the sixth layer conductor pattern 1206 to form solder resists 1201A and 1206A.
  • the total thickness of the multilayer printed circuit board 120 including is about 1.4 mm.
  • C is the capacitance of the capacitor
  • k is the conversion coefficient
  • ⁇ r is the dielectric constant of the substrate material
  • A is the area of the wiring pattern laminated alternately
  • d is the distance between the layers
  • n is the number of layers.
  • the capacity C increases as the number n of layers increases. Therefore, as shown in FIG. 14, the capacity C increases as the number of stacked layers increases.
  • Equation 1 when the area A of the alternately stacked wiring patterns increases, the capacity C increases. Therefore, as the wiring area increases, the capacity C increases as shown in FIG.
  • the relationship between the increase degree of the wiring pattern width with respect to the reference wiring pattern width as a reference and the reduction rate of the wiring impedance when the wiring patterns are alternately laminated will be described.
  • the ratio of the impedance of the increased wiring pattern width with respect to the reference wiring pattern width when the wiring pattern width is increased with respect to the reference wiring pattern width as a reference is obtained by the following equation (2).
  • R dif is the ratio of the impedance of the increased wiring pattern width to the reference wiring pattern width
  • ⁇ r is the dielectric constant of the substrate material
  • W 1 is the reference wiring pattern width
  • W 2 is the increased wiring pattern width
  • T is the thickness of the wiring pattern
  • H is the thickness of the dielectric material.
  • FIG. 16 shows the results showing the noise suppression effect of the multilayer printed circuit board according to the present invention.
  • FIGS. 16A and 16B show the power supply line
  • FIGS. 16C and 16D show the GND line. . That is, FIG. 16A shows the noise level of the power supply line on the conventional substrate, and an improvement of about 6 dB was observed as shown in FIG. 16B by the pattern arrangement according to the present invention.
  • FIG. 16C shows the noise level of the GND line on the conventional substrate, and an improvement of about 4.6 dB was observed as shown in FIG. 16D by the pattern arrangement according to the present invention.
  • a conductor having a predetermined polarity is solder-connected to a land 1231 provided in a predetermined region for insulation from the through hole TH12B in the uppermost layer of the odd-numbered layers
  • a conductor having a reverse polarity can be solder-connected to a land 1232 provided in a predetermined region for insulation from the through hole TH11B in the lowest layer of the even layer.
  • the width X and the length Y of the portions that are the same in shape and overlap in the vertical direction are: The wider, the more the wiring area increases, which is effective in reducing the wiring impedance. Further, the portions between the connection portions 1201B, 1203B, and 1205B and the connection portions 1201C, 1203C, and 1205C in the odd-numbered conductor patterns 1201, 1203, and 1205 (portions indicated by Y1 in FIG. 12A), the even-layer conductors.
  • the multilayer circuit board having the noise suppression function as described above is used as the ECU board, so that the arrangement of the power line, circuit pattern, etc. of the control circuit is mirror-arranged (the pattern of the ECU board of the left-hand drive vehicle is axisymmetric) It is possible to reduce the time required for designing the left and right hand drive vehicles and to suppress the deterioration of EMC resistance.
  • four patterns or more of multi-layer substrates are used to create two patterns for right-hand drive vehicles and left-hand drive vehicles, and by devising the shape layout of each layer of the multi-layer substrate, it is possible to input signals from the outside.
  • Symmetrical component layout for components such as output signal connectors and noise suppression components around the power supply draw wiring in the space between the ground layers of the multilayer board and connect to the component mounting surface with through holes Method.
  • the initial development of the ECU board is done with the right-hand drive car specification, and the design of parts layout etc. that has a proven track record in noise suppression etc. is fed back to the left-hand drive car specification, so that the design cost can be significantly reduced and another board can be used Although the reliability is evaluated, the total development time for the substrate can be greatly shortened.
  • FIG. 17A is a schematic plan view of a board in which the ECU board for an electric power steering apparatus according to the present invention is applied to a right-hand drive vehicle
  • FIG. 17B is for the electric power steering apparatus according to the present invention. It is a typical top view of the board
  • the right-hand drive vehicle ECU board is provided with a connector portion for supplying power from a power connector on the apparatus side to a circuit or component mounted on the board.
  • the connector portion is a power connector. It has a structure that can be attached and detached.
  • Circuit components such as an arithmetic processing unit configured by a microcomputer (MPU or the like) that calculates a value, an inverter driven by a PWM signal output from the arithmetic processing unit, and a communication processing circuit that performs communication with CAN are mounted.
  • MPU microcomputer
  • the shaded arrows indicate the connection relationship of the power supply (+), and the horizontal stripe arrows indicate the connection relationship of the GND ( ⁇ ).
  • the left-hand drive ECU board in FIG. 17B also has a circuit configuration similar to that of the right-hand drive ECU in FIG. 17A, but the circuit from the input / output connector portion to the noise countermeasure component is external.
  • the part is mirrored.
  • the shape layout of the left and right hand drive vehicle substrate is formed in a mirror arrangement (axisymmetric) with respect to the attachment / detachment direction of the power connector.
  • FIGS. 18 is a schematic cross-sectional view of a first modification of the multilayer printed board 120
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the second modification
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the third modification.
  • a printed circuit board 120B shown in FIG. 18 is a 16-layer board having the first-layer conductor pattern 151 to the sixteenth-layer conductor pattern 166.
  • the first layer conductor pattern 151 to the sixteenth layer conductor pattern 166 are sequentially arranged with the insulating layers 171 to 185 interposed therebetween.
  • the same configuration as that of the printed board 120 shown in FIG. 13 is applied to the upper eight conductor patterns 151 to 158 of the first layer conductor patterns 151 to 16th layer conductor patterns 166. That is, the odd-numbered conductor patterns 151, 153, 155, and 157 in the upper eight layers are interconnected by the first through holes (not shown), and the even-numbered conductor patterns 152, 154, 156, and 158 are the second layers. They are interconnected by through holes (not shown).
  • a predetermined region for connecting the first through hole and a predetermined region for insulating from the second through hole And a predetermined region for connecting the second through hole and a predetermined region for insulating from the first through hole among the conductor patterns 152, 154, 156, and 158 of the even layer.
  • the removed portion has the same shape and is laminated at the same position in the vertical direction. For this reason, a capacitor can be generated by the odd-numbered conductor patterns 151, 153, 155, and 157 and the even-numbered conductor patterns 152, 154, 156, and 158, thereby reducing the wiring impedance and suppressing noise.
  • the printed circuit board 120C shown in FIG. 19 is a 16-layer board having the first-layer conductor pattern 151 to the sixteenth-layer conductor pattern 166.
  • the first layer conductor pattern 151 to the sixteenth layer conductor pattern 166 are sequentially arranged with the insulating layers 171 to 185 interposed therebetween.
  • the same configuration as that of the printed circuit board 120 shown in FIG. 13 is applied to the middle eight conductor patterns 155 to 162 among the first layer conductor patterns 151 to 16th layer conductor patterns 166.
  • the middle eight odd-numbered conductor patterns 155, 153, 155, and 157 are interconnected by a first through hole (not shown), and the even-numbered conductor patterns 152, 154, 156, and 158 are the second ones. They are interconnected by through holes (not shown).
  • a predetermined region for connecting the first through hole and a predetermined region for insulating from the second through hole And a predetermined region for connecting the second through hole and a predetermined region for insulating from the first through hole among the conductor patterns 156, 158, 160, 162 of the even layer.
  • the removed portion has the same shape and is laminated at the same position in the vertical direction. For this reason, capacitors can be generated by the conductive patterns 155, 157, 159, 161 of the odd layers and the conductive patterns 156, 158, 160, 162 of the even layers, thereby reducing the wiring impedance and suppressing noise.
  • the printed circuit board 120D shown in FIG. 20 is a 16-layer board having the first-layer conductor pattern 151 to the sixteenth-layer conductor pattern 166.
  • the first layer conductor pattern 151 to the sixteenth layer conductor pattern 166 are sequentially arranged with the insulating layers 171 to 185 interposed therebetween.
  • the same configuration as that of the multilayer printed circuit board 120 shown in FIG. 13 is applied to the lower six-layer conductor patterns 161 to 166 among the first-layer conductor patterns 151 to 16-layer conductor patterns 166.
  • the lower six layers of odd-numbered conductor patterns 161, 163, and 165 are interconnected by a first through hole (not shown), and the even-numbered layers of conductor patterns 162, 164, and 166 are second through-holes (not shown). (Not shown).
  • a predetermined region for connecting the first through hole and a predetermined for insulating from the second through hole A portion excluding the region and a predetermined region for connecting the second through hole and a predetermined region for insulating from the first through hole are excluded from the conductor patterns 162, 164, and 166 of the even layer.
  • the portions have the same shape and are stacked at the same position in the vertical direction. For this reason, it is possible to generate capacitors by the odd-numbered conductor patterns 161, 163, and 165 and the even-numbered conductor patterns 162, 164, and 166, thereby reducing the wiring impedance and suppressing noise.
  • the multilayer printed circuit board is composed of a 6-layer substrate in the examples shown in FIGS. 10 to 13 and a 16-layer substrate in the examples shown in FIGS. 18 to 20, but may be composed of at least 4 layers.
  • the total number of the odd-numbered conductor patterns and the even-numbered conductor patterns that have the same shape and are stacked at the same position in the vertical direction is not limited to six layers or eight layers, but can be any even number. Good.
  • the wiring impedance can be adjusted by changing the total number of odd-numbered conductor patterns and even-numbered conductor patterns that have the same shape and are stacked at the same position in the vertical direction. Accordingly, the number of conductor patterns to be laminated may be determined.
  • the predetermined regions for insulation from the through holes TH12B and TH12A are notches 1201D, 1203D, 1205D and 1201E, 1203E, 1205E formed in the odd-numbered conductor patterns.
  • the holes may be formed in odd-numbered conductor patterns.
  • the predetermined regions to be insulated from the through holes TH11B and TH11A are notches 1202D, 1204D, 1206D and 1202E, 1204E, 1206E formed in the even layer conductor pattern. It is good also as a hole formed in a pattern.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

プリント基板上の部品レイアウトの制約を極力小さくすることができるノイズ抑制が可能な多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板を提供する。奇数層の導体パターンは第１のスルーホールによって接続され、偶数層の導体パターンは第２のスルーホールによって接続されると共に、奇数層の導体パターン又は偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、ノイズ対策部品を接続する配線パターンが電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で配線パターンが交差しないようになっており、ノイズ対策部品と、奇数層の導体パターン及び偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっている。

Description

ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板
　本発明は、ＥＭＣ（elctromagnetic compatibility）ノイズ特性を著しく改善したノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）用のコントロールユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）基板に関し、特に限定された空間内に部品を配置すると共に、大電流を流したときにもノイズの影響を受けずに動作を安定させる多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に関する。また、多層プリント基板の配置パターンの形状レイアウトを、右ハンドル車用基板及び左ハンドル車用基板について、電源コネクタの脱着方向に対して互いにミラー配置（線対称）に形成した電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に関する。
　電動パワーステアリング装置は、少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与するものであり、半導体スイッチング素子で成るインバータ（電力供給部）からモータに電力を供給されて駆動制御される。
　電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与するものであり、インバータで制御されるモータの駆動力を、ギア等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与する。電動パワーステアリング装置は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、通常モータ電流のフィードバック制御及びＰＷＭ制御を行っている。
　電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０及び操舵角θを検出する舵角センサ１４が設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）１００には、バッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号ＩＧＮが入力される。コントロールユニット１００は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト指令の電流指令値の演算を行い、電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。舵角センサ１４は必須のものではなく、配設されていなくても良く、或いはモータ２０に連結された回転センサから操舵角を得るようにしても良い。
　コントロールユニット１００には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller Area Network）５０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ５０から受信することも可能である。また、コントロールユニット１００には、ＣＡＮ５０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ５１も接続可能である。
　コントロールユニット１００は主としてＣＰＵ（ＭＰＵやＭＣＵ等も含む）で構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図２のようになる。
　図２を参照してコントロールユニット１００の構成例及び動作例を説明すると、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈ、車速センサ１２で検出された（若しくはＣＡＮ５０からの）車速Ｖｅｌ、舵角センサ１４で検出された舵角θは、電流指令値を演算して制御する制御演算部１１０に入力される。イグニションキー１１からのイグニション信号ＩＧＮはイグニション電圧モニタ部１０１及び電源回路部１０２に入力され、電源回路部１０２から電源電圧Ｖｄｄが制御演算部１１０に供給されると共に、装置停止時に出力されるリセット信号ＲＳが制御演算部１１０に入力されるようになっている。
　制御演算部１１０で演算されたデューティのＰＷＭ信号はゲート駆動部１１１に入力され、ゲート駆動部１１１はＦＥＴブリッジ回路で成るインバータ（電力供給部）１１２のＦＥＴ１～ＦＥＴ６の各ゲートをＯＮ／ＯＦＦ駆動する。インバータ１１２は、３相の電流供給ライン１１２Ｕ～１１２Ｗを経てモータ２０を駆動する。インバータ１１２内には、３相のモータ電流Ｉｍを検出する電流検出回路１１４が設けられており、検出したモータ電流Ｉｍは制御演算部１１０にフィードバックされる。また、モータ２０への電流供給ライン１１２Ｕ～１１２Ｗには、非常停止用のリレー接点で成る遮断装置１１３が介挿されている。
　なお、電流検出回路１１４は電流供給ライン１１２Ｕ～１１２Ｗに設けることも可能であり、インバータ１１２の各相に接続したシャント抵抗を用いて構成することも可能である。
　このようなコントロールユニット１００を含む制御部及び他の電子機器類を搭載した半導体モジュール２００の機械的な構成、並びにコントロールユニット１００及び半導体モジュール２００の電動パワーステアリング装置への取付け例を図３に示す展開図を用いて説明する。コントロールユニット１００のプリント基板（制御基板）１２０Ａについては図４（Ａ）の平面図及び図４（Ｂ）の側面図を参照し、半導体モジュール２００については、図５の平面図を参照して説明する。
　コントロールユニット１００の電子部品等はプリント基板１２０Ａに装着され、半導体モジュール２００は部品を装着するパワー基板２０１を備え、パワー基板２０１にはインバータ１１２を構成するＦＥＴ１～ＦＥＴ６、３相出力端子２０２Ｕ～２０２Ｗ等が装着されている。プリント基板１２０Ａの周縁３ヵ所に、貫通孔１２１ａ～１２１ｃが開けられており、プリント基板１２０Ａは、取付けネジ１２２ａ～１２２ｃを介してケース２１０の取付けポスト２１１ａ～２１１ｃに取付けられる。同様に、パワー基板２０１のコーナー４ヵ所には貫通孔２０３ａ～２０３ｄが開けられており、パワー基板２０１は、取付けネジ２０４ａ～２０４ｄを介してケース２１０の放熱板を兼ねたモジュール載置部２１２に載置されて取付けられる。パワー基板２０１（半導体モジュール２００）及びプリント基板１２０Ａ（コントロールユニット１００）が２段状にケース２１０に取付けられた後、カバー２４０が全体を覆うようにケース２１０に装着される。
　プリント基板１２０Ａには図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ノイズ対策部品としてのコモンモード・ノイズフィルタ１３０、ノーマルモード・ノイズフィルタ１４０等の部品が装着されている。
　また、ケース２１０の側面には、電力及び信号用コネクタ実装部２１３と、３相出力用コネクタ実装部２１４とが設けられている。電力及び信号用コネクタ２２０が取付けネジ２２１ａ及び２２１ｂで電力及び信号用コネクタ実装部２１３に取付けられ、３相出力用コネクタ２３０が取付けネジ２３１ａ及び２３１ｂで３相出力用コネクタ実装部２１４に取付けられる。３相出力用コネクタ２３０が３相出力用コネクタ実装部２１４に取付けられると、半導体モジュール２００の端部に設けられている３相出力端子２０２Ｕ～２０２Ｗが、３相出力用コネクタ２３０の３相出力端子２３２Ｕ～２３２Ｗと接触し、３相電流が入力／出力される。
　半導体モジュール２００のパワー基板２０１には更に正極端子２０５及び負極端子２０６が装着されており、それぞれ電源ライン２０５Ａ及び接地（グランド（ＧＮＤ））ライン２０６Ａの配線パターンを経てＦＥＴ１～ＦＥＴ６に供給される。パワー基板２０１には、更に表面実装部品２０７その他が装着されている。
　電動パワーステアリング装置では、大電流の変化時などの場合にも常に正確で信頼性の高い制御が要請されることから、ＥＣＵ用のプリント基板１２０Ａに装着されるコントロールユニット１００の電子部品にはノイズ対策部品が含まれており、ノイズ位相が同一のコモンモードノイズを除去するコモンモード・ノイズフィルタ１３０、ノイズ位相が逆のノーマルモードノイズを除去するノーマルモード・ノイズフィルタ１４０等が装着されている。例えばコモンモード・ノイズフィルタ１３０は図６に示すように、円筒状のフェライトコア１３１に２つのチョークコイル１３２及び１３３が同一方向に巻回されており、チョークコイル１３２の両端の端子線１３２Ａ及び１３２Ｂがそれぞれプリント基板１２０Ａの取付け孔１２３Ａ及び１２３Ｂに挿入されて取付けられ、チョークコイル１３３の両端の端子線１３３Ａ及び１３３Ｂがそれぞれプリント基板１２０Ａの取付け孔１２４Ａ及び１２４Ｂに挿入されて取付けられる。
　プリント基板では、実装電子部品の高密度化のためにスルーホールを用いた多層プリント基板が使用されるが、コモンモード・ノイズフィルタ１３０のようなノイズ対策部品は、直下に配線パターンを引くことができない。そのため、従来は図７及び図８に示すように、部品直下、つまりコモンモード・ノイズフィルタ１３０の投影範囲内で、チョークコイル１３３をそれぞれスルーホールＴＨ１２５Ａ及びＴＨ１２５Ｂを介して電源ライン１２５Ａ及び１２５Ｂに装着し、かつチョークコイル１３２をそれぞれスルーホールＴＨ１２６Ａ及びＴＨ１２６Ｂを介してＧＮＤライン１２６Ａ及び１２６Ｂに装着している。これにより、電源ライン１２５Ａ及びＧＮＤライン１２６Ａの配線パターンをコモンモード・ノイズフィルタ１３０の直下に引くことになり、コモンモード・ノイズフィルタ１３０のノイズ抑制効果が著しく低下してしまう問題がある。特に電源ライン１２５Ａを横切るようにチョークコイル１３２が配設されるため、寄生容量等の影響でノイズ抑制効果が低下してしまう。
　また、電源ライン１２５ＡのスルーホールＴＨ１４０Ａにはノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の一端端子が接続され、電源ライン１２５ＣのスルーホールＴＨ１４０Ｂには他端端子が接続される。
　即ち、電源から各回路にＤＣ電圧を供給するための電源ライン１２５Ａ、１２５ＢやＧＮＤライン１２６Ａ、１２６Ｂには、小さいが電気抵抗が存在し、増幅器やＩＣ等の能動回路が動作するときには、その消費電流は変化して一定でないことが多く、電源ライン１２５Ａ、１２５ＢやＧＮＤライン１２６Ａ、１２６Ｂを流れる電流により、それらの抵抗によって能動回路等に印加される電源電圧は電圧降下又は電圧上昇を引き起こす。特に電源回路が長く引き回されたり、急激な電圧・電流変化が生じる回路（例えばＥＣＵ）では、抵抗成分だけでなくインダクタンス成分も無視できなくなる。そのため、適切な制御を行わない限り、電源の供給線と同様に、消費電流の増減に応じて供給される電圧が変動してしまう。
特開２０１２－１２９２７１号公報 特開昭５１－８９１５３号公報 特開２００４－３５２０６０号公報 特開２０１０－１００２３７号公報
　プリント基板のノイズ低減構造としては、例えば特開２０１２－１２９２７１号公報（特許文献１）に示されているものがある。その構成は、図９に示すように電源（ＧＮＤ）層３００の上に設けられた少なくとも２枚の金属面３０１及び３０２で構成さたもので、２枚の金属面３０１及び３０２を利用してバイパスコンデンサ（デカップリングコンデンサ）を生成することで、ノイズ電流を抑制するものである。即ちノイズが伝搬される電源（ＧＮＤ）層３００上に形成され、金属面３０１及び３０２は同じ平面上に位置し、金属面３０１の端部には短絡板３０３が設けられ、金属面３０２には接地ピン３０２Ａ及び３０２Ｂが設けられ、短絡板３０３及び接地ピン３０２Ａ、３０２Ｂは電源（ＧＮＤ）層３００に接続されている。金属面３０１及び３０２共に矩形状の金属パターンに櫛形形状のパターンを形成し、金属面３０１及び３０２共に同じ層に位置し、各櫛形部分は互いに接触しないように互い違いの構成となっている。
　このように櫛形形状を互い違いに実装することにより、金属面３０１の櫛形部分と金属面３０２の櫛形部分との間で形成されるコンデンサが櫛形に沿うようにつづら折りに形成され、このコンデンサにより、ノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができるようになる。
　しかしながら、特許文献１の構造では、金属面３０１の櫛形部分と金属面３０２の櫛形部分との間で形成されるコンデンサを櫛形に沿うようにつづら折りに形成できるものの、金属面３０１及び３０２共に同一平面上に位置しているため、コンデンサを形成するために、基板上の平面における金属面３０１及び３０２の面積が大きくなり、基板上の部品レイアウトに制約を生じるという問題がある。このため、空間スペースが大きく制約されるＥＣＵ用基板には適用できず、ノイズ対策部品の直下へ配線パターンを引くこともできない。また、特許文献１の構造は、配線パターンのインピーダンス低下を全く考慮しておらず、多層基板ではないので、実装部品数が限定されてしまう問題もある。
　更に、特開昭５１－８９１５３号公報（特許文献２）には、積層回路配線基板に積層型コンデンサを少なくとも１つ内蔵した回路配線基板が示されている。即ち、特許文献２には、奇数層の導体パターン（電極１１ａ）と偶数層の導体パターン（電極１１ｃ）とが絶縁層を挟んで上下方向に交互に配置された多層プリント基板であって、奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１スルーホール（１１ｂ）によって接続され、偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２スルーホール（１１ｄ）によって接続される基板構造が開示されている。
　特許文献２は、スルーホールを用いた多層プリント基板構造で導体パターンが絶縁層を挟んだ構造を示しているが、回路構成用の半田付けのないコンデンサの形成を示しているのみで、ノイズを除去するためのバイパスコンデンサの作用効果についての記載や示唆がない。また、特許文献２では、コモンモード・ノイズフィルタ等のノイズ対策用の実装部品の設置も開示されておらず、ノイズ対策部品の投影範囲内のスペースを確保したり、配線パターン幅拡張による配線インピーダンスの低下といった課題を示していなし、示唆もしていない。更に、特許文献２は、ＥＣＵのように、大電流が急激に変化するような場合のノイズ対策を何ら開示しておらず、ＥＣＵにはそのまま適用できない。
　他方、電動パワーステアリング装置について、グローバル車対応として右ハンドル車用と左ハンドル車用のそれぞれの設定が存在する。従来では、電動パワーステアリング装置をミラー配置させ、左ハンドル車用の設定であれば右ハンドル車に搭載する際に、回転角センサをミラー配置せず、且つ３相モータのＶ相とＷ相を入れ替えるようにしている。他には、３相モータ、回転角センサ及び電気制御ユニットをミラー配置させることにより、例えば右ハンドル車用の設定を左ハンドル車用設定に変更するようにしているが、電気制御ユニットと、回転角センサ及び車両との接続に使用するコネクタは、右ハンドル車用と左ハンドル車用で共通のため、各コネクタの端子配列をミラー配置することはできず、電気制御ユニット内のパターンレイアウトを大きく変更する必要がある。特に大電流が流れる電源ラインのレイアウトを大きく変えてしまうと、ＥＭＣ耐性が悪化する懸念があり、その対策に多大な時間がかかってしまうという課題があった。
　また、特開２００４－３５２０６０号公報（特許文献３）に示される車両搭載方法では、例えばアシスト力を発生する３相モータと、３相モータの回転角センサと、モータ通電制御を行う電気制御ユニットとを有する電動パワーステアリング装置をミラー配置させ、右ハンドル車用の設定であれば左ハンドル車に、左ハンドル車用の設定であれば右ハンドル車にそれぞれ搭載する際に、回転角センサをミラー配置せず、且つ３相モータのＶ相とＷ相を入れ替える等を行っているので、モータ、センサ等の搭載は完全にミラー配置とはならない。
　更に特開２０１０－１００２３７号公報（特許文献４）で示される電動パワーステアリング装置では、車両の右側及び左側の双方に装着可能なステアリング機構に搭載される電動パワーステアリング装置のステアリング機構に対する操舵補助力を発生するモータと、モータを駆動制御する各種回路部品を実装すると共に、配線パターンを形成した回路基板と車両の右側及び左側の一方に装着したステアリング機構に搭載される回路基板の各種回路部品の接続ピン配置及び配線パターンの配置と、車両の右側及び左側の他方に配設されたステアリング機構に搭載される回路基板の各種回路部品の接続ピン配置及び配線パターンの配置とが左右方向で線対称に形成されているものであるが、有極性の２端子以上（特に奇数の端子以上）の部品に対しては、左右線対称の配置はできず、より複雑化する制御に必要な集積回路（マイコン、ＡＳＩＣ（application specific IC）系）では全ての部品で左右対称のピン配置品が実在しない（開発を依頼すると多大な費用がかかる）ために、左右線対称の配線で制御回路を構成するのは実際上困難である。
　本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、プリント基板上の部品レイアウトの制約を極力小さくすることができるノイズ抑制が可能な多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板を提供することにある。特に、限られた車載スペースに多くの部品が搭載される電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に最適な多層プリント基板の構造を提供することにある。また、限られた車載スペースに多くの部品が搭載されると共に、基板の配置パターンの形状レイアウトを、右ハンドル車用基板及び左ハンドル車用基板について、電源コネクタの脱着方向に対して互いにミラー配置（線対称）に形成した電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板を提供することも本発明の目的である。
　本発明は、奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板に関し、本発明の上記目的は、前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、前記奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていることとにより達成される。
　また、本発明の上記目的は、前記ノイズ対策部品がコモンモード・ノイズフィルタ又はノーマルモード・ノイズフィルタ、或いは前記コモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタであることにより、或いは前記基板の平面方向において、前記電源ラインの導体パターンが内側に、前記ＧＮＤラインの導体パターンが外側に配置されていることにより、或いは前記奇数層の最上層における前記第２のスルーホールに対して絶縁するための第５の領域に、前記第２のスルーホールに接続される第１のランドが設けられ、前記偶数層の最下層における前記第１のスルーホールに対して絶縁するための第６の領域に、前記第１のスルーホールに接続される第２のランドが設けられていることにより、或いは前記第２の領域が前記奇数層の導体パターンに形成された切欠であり、前記第４の領域が前記偶数層の導体パターンに形成された切欠であることにより、より効果的に達成される。
　更に、本発明は、奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板に部品が装着され、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力を付与するように駆動制御する電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に関し、本発明の上記目的は、前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、前記奇数層の最上層にノイズ対策部品（コモンモード・ノイズフィルタ、ノーマルモード・ノイズフィルタ）が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていることにより達成される。
　更にまた、本発明は、奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板に部品が装着され、電源コネクタに脱着されるようになっていると共に、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力を付与するように駆動制御する電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に関し、本発明の上記目的は、前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、前記奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていると共に、右ハンドル車用多層基板及び左ハンドル車用多層基板の、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンの形状レイアウトが、前記電源コネクタの脱着方向に対して互いにミラー配置に形成されていることにより達成される。
　本発明に係るノイズ抑制機能を有する多層プリント基板によれば、部品の極性と部品への供給電源の極性等、極性を考慮した配線パターン設計の自由度が格段に向上し、ＥＭＣノイズ対策部品としてのコモンモード・ノイズフィルタやノーマルモード・ノイズフィルタ等のノイズ対策部品搭載時の部品配置の制約等によるパターン配線の回り込みを回避できる。このため、初段のノイズフィルタの出力端子から次段のノイズフィルタへの入力端子部へ最短経路の導体パターンで接続可能となり、バイパスコンデンサ（寄生容量）等による線間ノイズ伝播の影響を受けない、理想的な配線パターン経路の設計が可能となり、部品レイアウトの自由度確保を図ることができる。また、ノイズフィルタ部品の投影範囲（上下方向（垂直））内での配線処理が完結出来る（部品設置の投影範囲内から食み出さない形態）。このため、インダクタンス成分等による電磁的誘導カップリングによる誘導性ノイズの影響を回避でき、多層プリント基板の複数層を活用する構造による低インピーダンス化の効果も合わさり、従来は犠牲にせざるを得なかったＥＭＣノイズの総合特性を著しく改善することができる。
　また、本発明の多層プリント基板によれば、導体パターンで成る電源ラインとＧＮＤラインとを交互に積層することによって、各電源ラインとＧＮＤラインとの間にバイパスコンデンサを生成でき、部品レイアウトの自由度確保でノイズ対策用の実装部品直下のスペース確保を図ることができ、配線パターン幅の拡張によって配線インピーダンスを低下させることができる。バイパスコンデンサの生成、配線インピーダンスの低下によってノイズ低減の効果を一層高めることができる。積層した複数の導体パターンをスルーホールで連通させているので、ノイズ対策を施した上で、基板の自由な位置に部品を配置することが可能となる。
　更に、本発明では、ＥＭＣノイズ特性を改善した多層プリント基板を電動パワーステアリング装置用ＥＣＵの基板に用いているので、厳しく制限された車載スペースに多くの部品が搭載され、しかもノイズ対策に優れ、信頼性高い駆動制御特性が求められる電動パワーステアリング装置用のＥＣＵ基板に最適である。
　更にまた、本発明では、４層以上の多層基板を用いて右ハンドル車用と左ハンドル車用の基板を２パターン作成し、多層基板の各層レイアウトを工夫することで、外部との入出力コネクタ部、電源周りのノイズ対策部品などの部品に対しても左右対称の部品レイアウト（多層基板のグランド層間に挟まれた空間で配線を引いてスルーホールで部品搭載面に接続する方法）を行うことができる。例えば基板の初期開発を右ハンドル車仕様で行い、ノイズ抑制等で実績のある部品レイアウト等の設計を左ハンドル車仕様に即座にフィードバックすることにより、設計コストを大幅に低減しながら、別の基板として、信頼性の評価は行うものの、トータルでの基板に関する開発期間を大幅に短縮することができる効果がある。
電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。 電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。 電動パワーステアリング装置の半導体モジュール及び制御部（ＥＣＵを含む）の展開図である。 ＥＣＵに用いられるプリント基板の平面図及び側面図である。 半導体モジュールの平面図である。 コモンモード・ノイズフィルタのプリント基板への装着例を示す取付け図である。 従来のコモンモード・ノイズフィルタの配線例を示す模式図である。 従来のコモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタの取付け平面図である。 従来例を説明するための斜視構造図である。 本発明に係るノイズ抑制機能を有する多層プリント基板の概略構成を示す斜視図であり、複数相（６層）の導体パターンのみを示している。 図１０における導体パターン部の平面図である。 図１０における導体パターン部の各相導体パターンを１層～６層について示すパターン平面図である。 本発明に係るノイズ抑制機能を有する多層プリント基板の断面構造図である。 配線を交互に接続することにより生成されるコンデンサにおける配線の面積と容積との関係を示す特性図である。 配線を交互に積層した際において、基準となる配線幅に対する配線幅の増加程度と配線インピーダンスの低下率との関係を示す特性図である。 本発明の効果を示す波形図である。 本発明に係る左右ハンドル車用形状レイアウトのミラー配置例を示す模式的平面図である。 本発明の他の実施形態を示す断面構造図である。 本発明の他の実施形態を示す断面構造図である。 本発明の他の実施形態を示す断面構造図である。
　電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）では、限られた車載スペースに多くの部品が搭載されると共に、ＥＣＵは益々小型化の要求をされているため、図３に示すように２段構造になっており、発熱の多いパワー素子を装着されたパワー基板は放熱材を介してケースへ、マイコンやメモリ等の比較的発熱の少ない部品を装着した制御基板（プリント基板）は上段側設置となる。また、制御基板には、上下層基板連結のためのスルーホールが多数設けられると共に、電源端子台、モータ接続端子台、通信コネクタ類もごく限られた小スペースに集められ、かつコモンモード・ノイズフィルタやノーマルモード・ノイズフィルタ等のＥＭＣ（elctromagnetic compatibility）ノイズ対策部品も効率良く基板上に配置し、ノイズ特性を改善しなければならない要請があると共に、部品レイアウトの自由度確保を図ることが強く望まれる。
　本発明では基板を多層プリント基板の構造とし、多層プリント基板への装着部品の極性と部品への供給電源の極性等を考慮し、配線パターンの設計自由度を向上するようにしている。また、ＥＭＣノイズ対策部品であるコモンモード・ノイズフィルタやノーマルモード・ノイズフィルタ等のノイズ対策部品搭載時の部品配置の制約等によるパターン配線の回り込みを回避できる直線的なパターン構造とし、初段のノイズフィルタの出力端子から次段のノイズフィルタへの入力端子部へ最短経路の導体パターンで接続可能としている。これにより、バイパスコンデンサ（寄生容量）等による線間ノイズ伝播の影響を受けることがなく、理想的な配線パターン経路の設計が可能となる。また、部品レイアウトの自由度確保を図り、ノイズ対策部品の垂直投影面積内で配線処理を完結しているので、インダクタンス成分等による電磁的誘導カップリングによる誘導性ノイズの影響回避や、ノイズ対策部品と、奇数層の導体パターン及び偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性の一層の改善等の効果を得ている。
　本発明は、スルーホールを用いた多層プリント基板において、実装部品への電源ライン（＋）・ＧＮＤライン（－）の導体パターンを交互に積層することによって、入力の電源ライン・ＧＮＤライン間にバイパスコンデンサを生成し、実装部品の直下（部品設置範囲内から食み出さない領域）のスペース確保を図り、配線パターン幅の拡張により、配線インピーダンスを低下させ、ノイズ低減の効果を高めている。
　また、本発明では、ノイズ対策とフェールセーフの意味から、基板の平面方向において、電源ラインの導体パターンができるだけ内側に、ＧＮＤラインの導体パターンができるだけ外側になるように配置している。特に、本発明に係るノイズ抑制機能を有する多層プリント基板を電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板に適用した場合には、厳しく制限された車載スペースに多くの部品を搭載でき、しかもノイズ対策に優れ、信頼性の高い駆動制御特性が求められる電動パワーステアリング装置に最適である。
　以下に、本発明の具体的な実施形態を、多層プリント基板が６層で、コモンモード・ノイズフィルタの横にノーマルモード・ノイズフィルタを配置する制約がある場合を例に挙げ、図面を参照して詳細に説明する。また、ノイズ対策部品としてコモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタを例に挙げるが、１次電源側と２次電源側を絶縁分離するために、トランス直下のラインで基板の配線パターンを分離する場合にも同様に適用可能である。
　図１０は本発明に係るノイズ抑制機能を有する多層プリント基板１２０のノイズ対策部の概略構成を示す斜視図であり、図１１は導体パターン部の平面図である。図１２は、導体パターン部を構成する６層の導体パターンを個々に示し、図１３は多層プリント基板１２０のスルーホールを通る断面構造例である。
　多層プリント基板１２０は、図１０及び図１３に示すように、第１層導体パターン１２０１～第６層導体パターン１２０６を有する６層基板で構成されており、第２層導体パターン１２０２及び第３層導体パターン１２０３の間に配設された平板状絶縁性の第１基材１２１０と、第４層導体パターン１２０４及び第５層導体パターン１２０５の間に配設され、第１基材１２１０に対して下方に配置された平板状絶縁性の第２基材１２１１とを備えている。また、第１基材１２１０ の上側に絶縁層である第１プリプレグ１２２０が層設され、第１基材１２１０の 下側であって第２基材１２１１との間には絶縁層である第２プリプレグ１２２１が層設され、第２基材１２１１の下側には第３プリプレグ１２２２が層設されている。
　そして、第１層導体パターン１２０１は第１プリプレグ１２２０の上面に配置され、第２層導体パターン１２０２は第１基材１２１０の上面に配置され、第３層導体パターン１２０３は第１基材１２１０の下面に配置され、第４層導体パターン１２０４は第２基材１２１１の上面に配置され、第５層導体パターン１２０５は第２基材１２１１の下面に配置され、第６層導体パターン１２０６は第３プリプレグ１２２２の下面に配置されている。結果的に、奇数層（第１層、第３層、第５層）の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５と、偶数層（第２層、第４層、第６層）の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６とがプリプレグ（絶縁層）１２２０、第１基材（絶縁層）１２１０、第２プリプレグ（絶縁層）１２２１、第２基材（絶縁層）１２１１、第３プリプレグ（絶縁層）１２２２を挟んで上下方向に交互に配置されている。
　ここで、奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５はＧＮＤ（グランド）パターンであり、電源のＧＮＤライン（－）に接続され、偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６は電源パターンであり、電源の電源ライン（＋）に接続される。奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５は、上下方向に連通する複数のスルーホールＴＨ１１Ａ，ＴＨ１１Ｂによって相互接続され、偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６は、上下方向に連通する複数のスルーホールＴＨ１２Ａ，ＴＨ１２Ｂによって相互接続されている。また、スルーホールＴＨ１１Ａ，ＴＨ１１Ｂ及びＴＨ１２Ａ，ＴＨ１２Ｂは、多層プリント基板１２０の上面と下面との間を導電材で接続している。
　また、多層プリント基板１２０には、図１０及び図１１に示すように、導体パターン１２０１～１２０６とは別の長形状の第１層導体パターン１２０１Ｇ～第６層導体パターン１２０６Ｇが、導体パターン１２０１～１２０６に対して分離され、かつほぼ逆方向に直線的に延びるように配置されている。第１層導体パターン１２０１Ｇは、図示はしないが、第１プリプレグ１２２０の上面に配置され、第２層導体パターン１２０２Ｇは第１基材１２１０の上面に配置され、第３層導体パターン１２０３Ｇは第１基材１２１０の下面に配置され、第４層導体パターン１２０４Ｇは第２基材１２２１の上面に配置され、第５層導体パターン１２０５Ｇは第２基材１２１１の下面に配置され、第６層導体パター ン１２０６Ｇは第３プリプレグ１２２２の下面に配置されている。これら直線状の第１層導体パターン１２０１Ｇ～第６層導体パターン１２０６Ｇは、上下方向に連通するスルーホールＴＨ１によって相互接続され、スルーホールＴＨ１は部品（コモンモード・ノイズフィルタ１３０）設置範囲内に収まるようになっている。また、第１層導体パターン１２０１Ｇ～第６層導体パターン１２０６ＧはＧＮＤパターンであり、ＧＮＤラインに接続される。
　更に、多層プリント基板１２０には、図１０及び図１１に示すように、導体パター ン１２０１～１２０６及び１２０１Ｇ～１２０６Ｇとは更に別の長形状の第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６Ｐが、導体パターン１２０１～１２０６及び１２０１Ｇ～１２０６Ｇとそれぞれ分離され、かつ導体パターン１２０１～１２０６とほぼ平行の右方向に直線的に延びるように配置されている。第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６Ｐは直線状に配置されているため最短経路であり、インピーダンスの低下を図ることができる。第１層導体パターン１２０１Ｐは、図示はしないが、第１プリプレグ１２２０の上面に配置され、第２層導体パターン１２０２Ｐは第１基材１２１０の上面に配置され、第３層導体パターン１２０３Ｐは第１基材１２１０の下面に配置され、第４層導体パターン１２０４Ｐは第２基材１２１１の上面に配置され、第５層導体パターン１２０５Ｐは第２基材１２１１の下面に配置され、第６層導体パターン１２０６Ｐは第３プリプレグ１２２２の下面に配置されている。これら直線状の第１層導体パター ン１２０１Ｐ～第６層導体パター ン１２０６Ｐは、上下方向に連通するスルーホールＴＨ２及びＴＨ３によって相互接続され、スルーホールＴＨ２は部品（コモンモード・ノイズフィルタ１３０）設置範囲内に収まるようになっており、スルーホールＴＨ３は部品（ノーマルモード・ノイズフィルタ１４０）設置範囲内に収まるようになっている。また、第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６Ｐは電源パターンであり、電源ラインに接続される。
　更に、第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６ＰのスルーホールＴＨ３と対向するように、上述と同様な積層構造の第１層導体パターン１２０１Ｑ～第６層導体パターン１２０６Ｑが半円形状を有して配置され、第１層導体パターン１２０１Ｑ～第６層導体パターン１２０６Ｑの先端部のスルーホールＴＨ４が部品（ノーマルモード・ノイズフィルタ１４０）設置範囲内に収まるようになっている。第１層導体パターン１２０１Ｑ～第６層導体パターン１２０６Ｑは電源パターンであり、電源ラインに接続される。
　そして、図１０及び図１１に示すように、コモンモード・ノイズフィルタ１３０のチョークコイル１３２の一端１３２Ａは、第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６Ｐを相互接続するスルーホールＴＨ２に接続され、他端１３２Ｂは、偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６を相互接続するスルーホールＴＨ１２Ａに接続される。また、チョークコイル１３３の一端１３３Ａは、第１層導体パターン１２０１Ｇ～第６層導体パターン１２０６Ｇを相互接続するスルーホールＴＨ１に接続され、他端１３３Ｂは、奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５を相互接続するスルーホールＴＨ１１Ａに接続される。また、ノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の一端端子１４１はスルーホールＴＨ３に接続され、他端端子１４２はスルーホールＴＨ４に接続される。
　このように、コモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の垂直投影範囲内には端子接続のためのスルーホール以外に導体パターンが配線されず、また、配線の引き出し方向が交差しないようになっている。このため、寄生容量等による平面的な線間ノイズ伝搬の影響がない。
　次に、第１層パターン１２０１～第６層導体パターン１２０６の構成について、特に図１２を参照して説明する。電源・ＧＮＤの両極から部品が装着される各々スルーホールに向けて、奇数層と偶数層のパターンを、積層位置を同一にしてパターンが重なるように、かつパターン幅を同一に積層する。最上段、最下段の層はランド（半田の、のりシロ）を必要とするので、両極のパターンが存在し、中間層には逆層のスルーホール部に切欠を設けている。
　先ず、第１層導体パターン１２０１は、図１２（Ａ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０１Ａを備え、このパターン本体１２０１Ａの上部右端からスルーホールＴＨ１１Ｂを接続するための領域を形成する第１接続部１２０１Ｂが突出して形成されている。この第１接続部１２０１Ｂの左側には、スルーホールＴＨ１２Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０１Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０１Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１１Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１２０１Ｃが形成されると共に、スルーホールＴＨ１２Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０１Ｅが形成されている。そして、第１層の第１の切欠１２０１Ｄには、当該第１層導体パターン１２０１と逆層の偶数層の導体パターン１２０２，１２０４，１２０６に接続されるスルーホールＴＨ１２Ａに接続される第１のランド１２３１が設けられている。また、第１層の第２の切欠１２０１Ｅにも、当該第１層導体パターン１２０１と逆層の偶数層の導体パターン１２０２，１２０４，１２０６に接続されるスルーホールＴＨ１２Ｂに接続される第１のランド１２３１が設けられている。
　また、第２層導体パターン１２０２は、図１２（Ｂ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０２Ａを備え、このパターン本体１２０２Ａ の上部左端からスルーホールＴＨ１２Ｂを接続するための領域を形成する第１の接続部１２０２Ｂが突出して形成されている。この第１の接続部１２０２Ｂの右側には、スルーホールＴＨ１１Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０２Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０２Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１２Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１２０２Ｃが形成されると共に、スルーホールＴＨ１１Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０２Ｅが形成されている。
　また、第３層導体パターン１２０３は、第１層導体パターン１２０１と同一形状であり、図１２（Ｃ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０３Ａを備え、このパターン本体１２０３Ａの上部右端からスルーホールＴＨ１１Ｂを接続するための領域を形成する第１の接続部１２０３Ｂが突出して形成されている。この第１の接続部１２０３Ｂの左側には、スルーホールＴＨ１２Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０３Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０３Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１１Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１１３ｃが形成されると共に、スルーホール１２Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０３Ｅが形成されている。
　更に、第４層導体パターン１２０４は、第２層導体パターン１２０２と同一形状であり、図１２（Ｄ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０４Ａを備え、このパターン本体１２０４Ａの上部左端からスルーホールＴＨ１２Ｂを接続するための領域を形成する第１の接続部１２０４Ｂが突出して形成されている。この第１の接続部１２０４Ｂの右側には、スルーホールＴＨ１１Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０４Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０４Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１２Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１２０４Ｃが形成されると共に、スルーホールＴＨ１１Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０４Ｅが形成されている。
　第５層導体パターン１２０５は、第１層導体パターン１２０１、第３層導体パターン１２０３と同一形状であり、図１２（Ｅ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０５Ａを備え、このパターン本体１２０５Ａの上部右端からスルーホールＴＨ１１Ｂを接続するための領域を形成する第１の接続部１２０５Ｂが突出して形成されている。この第１の接続部１２０５Ｂの左側には、スルーホールＴＨ１２Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０５Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０５Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１１Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１２０５Ｃが形成されると共に、スルーホールＴＨ１２Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０５Ｅが形成されている。
　また、第６層導体パターン１２０６は、第２層導体パターン１２０２、第４層導体パターン１２０４と同一形状であり、図１２（Ｆ）に示すように、中央に略平行四辺形状のパターン本体１２０６Ａを備え、このパターン本体１２０６Ａの上部左端からスルーホールＴＨ１２Ｂを接続するための領域を形成する第１の接続部１２０６Ｂが突出して形成されている。この第１の接続部１２０６Ｂの右側には、スルーホールＴＨ１１Ｂに対して絶縁するための領域を形成する第１の切欠１２０６Ｄが形成されている。また、パターン本体１２０６Ａの下部内側には、スルーホールＴＨ１２Ａを接続するための領域を形成する第２の接続部１２０６Ｃが形成されると共に、スルーホールＴＨ１１Ａに対して絶縁するための領域を形成する第２の切欠１２０６Ｅが形成されている。そして、第６層の第１の切欠１２０６Ｄには、当該第６層導体パターン１２０６と逆層の奇数層の導体パターン１２０１，１２０３，１２０５に接続されるスルーホールＴＨ１１Ａに接続される第２のランド１２３２が設けられている。また、第６層の第２の切欠１２０６Ｅにも、当該第６層導体パターン１２０６と逆層の奇数層の導体パターン１２０１，１２０３，１２０５に接続されるスルーホールＴＨ１１Ｂに接続される第２のランド１２３２が設けられている。
　このように形成された第１層導体パターン１２０１～第６層導体パターン１２０６において、奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５のうち、スルーホールＴＨ１１Ｂ及びＴＨ１１Ａをそれぞれ接続するための所定の領域を形成する第１の接続部１２０１Ｂ、１２０３Ｂ、１２０５Ｂ及び第２の接続部１２０１Ｃ、１２０３Ｃ、１２０５Ｃと、スルーホールＴＨ１２Ｂ及びＴＨ１２Ａに対してそれぞれ絶縁するための所定の領域を形成する第１の切欠１２０１Ｄ、１２０３Ｄ、１２０５Ｄ及び第２の切欠１２０１Ｅ、１２０３Ｅ、１２０５Ｅを除く部分（図１２（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）における一点鎖線で囲まれた部分）と、偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６のうち、スルーホールＴＨ１２Ｂ及びＴＨ１２Ａをそれぞれ接続するための所定の領域を形成する第１の接続部１２０２Ｂ、１２０４Ｂ、１２０６Ｂ及び第２の接続部１２０２Ｃ、１２０４Ｃ、１２０６Ｃと、スルーホールＴＨ１１Ｂ及びＴＨ１１Ａに対してそれぞれ絶縁するための所定の領域を形成する第１の切欠１２０２Ｄ、１２０４Ｄ、１２０６Ｄ及び第２の切欠１２０２Ｅ、１２０４Ｅ、１２０６Ｅを除く部分（図１２（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）における一点鎖線で囲まれた部分）とは、同一の形状を有すると共に、上下方向において位置を同じにするようにして積層されている。このため、奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５と偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６とによってバイパスコンデンサを生成し、これによって配線インピーダンスを減少させてノイズを抑制することができる。
　そして、奇数層の導体パターン１２０１，１２０３，１２０５と偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６とが、第１のプリプレグ（絶縁層）１２２０、第１の基材（絶縁層）１２１０、第２のプリプレグ（絶縁層）１２２１、第２の基材（絶縁層）１２１１、第３のプリプレグ（絶縁層）１２２２を挟んで上下方向に交互に配置されるので、基板上の部品レイアウトの制約を小さくすることができ、基板上のバイパスコンデンサを形成するための導体パターンの面積は小さくて済む。
　このように本発明に係る多層プリント基板１２０では、直下に配線を引くことが出来ないノイズ対策部品としてのコモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の配線パターンが、ＥＭＣノイズ特性改善のために平面的に分離されていると共に、コモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０に接続する配線パターン（１２０１Ｐ～１２０６Ｐ）が直線的な形状及び配置で、接続のためのスルーホールＴＨ２及びＴＨ３を含む導体パターンがそれぞれコモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の投影範囲内に収まっている。このとき、奇数層のＧＮＤラインと偶数層の電源ラインは可能な限り配線パターン幅を広く取りつつ、それぞれの配線が交差することなく、間隔をあけて配置される。また、奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとを上下方向に交互に配置することにより、コモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の直下に導体パターンを配線する必要がなくなり、コモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０の直下に他の部品を実装するスペースを確保することができる。ＥＣＵのように部品スペースが厳しく制限される場合に、本発明の構成を採用しないと、図７のように配線する必要があり、コモンモード・ノイズフィルタ１３０及びノーマルモード・ノイズフィルタ１４０のノイズ抑制特性が著しく劣化してしまう。本発明の構成を採用することにより、レイアウト制約が厳しい状況でも部品直下の配線を回避することができ、交互積層により電源ライン・ＧＮＤライン間にバイパスコンデンサを生成することができる。また、配線も広くとることが出来るので配線インピーダンスを低下させることができ、これによりノイズ抑制の効果が非常に大きくなる。
　なお、前述した第１層導体パターン１２０１～第６層導体パターン１２０６、第１層導体パターン１２０１Ｇ～第６層導体パターン１２０６Ｇ、第１層導体パターン１２０１Ｐ～第６層導体パターン１２０６Ｐ、第１層導体パターン１２０１Ｑ～第６層導体パターン１２０６Ｑは、全て電導体（例えば銅）である。また、第１層導体パターン１２０１、１２０１Ｇ、１２０１Ｐ、１２０１Ｑの厚さは０．０１８ｍｍ程度、第２層導体パターン１２０２、１２０２Ｇ、１２０２Ｐ、１２０２Ｑの厚さは０．０３５ｍｍ程度、第３層導体パターン１２０３、１２０３Ｇ、１２０３Ｐ、１２０３Ｑの厚さは０．０３５ｍｍ程度、第４層導体パターン１２０４、１２０４Ｇ、１２０４Ｐ、１２０４Ｑの厚さは０．０３５ｍｍ程度、第５層導体パターン１２０５、１２０５Ｇ、１２０５Ｐ、１２０５Ｑの厚さは０．０３５ｍｍ程度、第６層導体パターン１２０６、１２０６Ｇ、１２０６Ｐ、１２０６Ｑの厚さは０．０１８ｍｍ程度である。更に、第１基材１２１０１及び第２基材１２１１の厚さは、それぞれ０．２ｍｍ程度である。また、第１プリプレグ１１２２０の厚さは、０．２ｍｍ程度、第２プリプレグ１２２１の厚さは０．４ｍｍ程度、第３プリプレグ１２２２の厚さは０．２ｍｍ程度である。そして、図１３に示すように、第１層導体パターン１２０１の上面にはソルダレジスト１２０１Ａが層設され、第６層導体パターン１２０６の下面にもソルダレジスト１２０６Ａが層設され、ソルダレジスト１２０１Ａ，１２０６Ａを含めた多層プリント基板１２０全体の厚さは、１．４ｍｍ程度となっている。
　次に、図１４を参照して、配線（電源とグランド）を交互に積層することにより生成されるコンデンサ（バイパスコンデンサ）における、配線の面積と容量との関係を説明する。配線パターンを交互に積層することによりコンデンサが生成されるが、その際、コンデンサの容量は次の数１で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　　　ここで、Ｃはコンデンサの容量、ｋは変換係数、εｒは基板材料の誘電率、Ａは交互に積層される配線パターンの面積、ｄは層間の距離、ｎは層の数である。
 
　上記数１において、層の数ｎが増加すると容量Ｃが増加するので、図１４に示すように、層の積層数を増加させると容量Ｃが増加する。また、数１において、交互に積層される配線パターンの面積Ａが増加すると容量Ｃが増加するので、図１４に示すように配線面積が増加するほど容量Ｃも増加する。
　更に、図１５を参照して、配線パターンを交互に積層した際において、基準となる基準配線パターン幅に対する配線パターン幅の増加程度と、配線インピーダンスの低下率との関係を説明する。基準となる基準配線パターン幅に対して配線パターン幅を増加させた際の、基準配線パターン幅に対して増加した配線パターン幅のインピーダンスの割合は、次の数２により求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　　　　ここで、Ｒｄｉｆは基準配線パターン幅に対して増加した配線パターン幅のインピーダンスの割合、εｒは基板材料の誘電率、Ｗ１は基準となる配線パターン幅、Ｗ２は増加した配線パターン幅、Ｔは配線パターンの厚み、Ｈは誘電体材料の厚みである。
 
　図１５に示すように、基準配線パターン幅に対する増加した配線パターン幅の比が大きくなると、基準配線パターン幅に対する増加した配線パターン幅のインピーダンスの割合が低下する。従って、配線パターン幅を増加させればさせるほど、配線パターンのインピーダンスは減少する。
　図１６は本発明に係る多層プリント基板のノイズ抑制効果を示す結果であり、図１６（Ａ）及び（Ｂ）は電源ラインについて、図１６（Ｃ）及び（Ｄ）はＧＮＤラインについて示している。即ち、図１６（Ａ）は従来基板での電源ラインのノイズレベルであり、本発明によるパターン配置等によって図１６（Ｂ）のように約６ｄＢの改善がみられた。また、図１６（Ｃ）は従来基板でのＧＮＤラインのノイズレベルであり、本発明によるパターン配置等によって図１６（Ｄ）のように約４．６ｄＢの改善がみられた。
　上述の実施形態において、上下方向に積層される奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンの配線幅を増加させることにより、配線インピーダンスをより減少させることができ、一層ノイズを抑制することができる。また、本実施形態における多層プリント基板１２０によれば、奇数層の最上層におけるスルーホールＴＨ１２Ｂに対して絶縁するための所定の領域に設けられたランド１２３１に所定の極性の導体を半田接続し、偶数層の最下層におけるスルーホールＴＨ１１Ｂに対して絶縁するための所定の領域に設けられたランド１２３２に逆極性の導体を半田接続することができる。奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとにおいて、形状が同一で上下方向に重なる部分（図１２（Ａ）～（Ｆ）において一点鎖線で囲まれた部分）の幅Ｘ及び長さＹは、広ければ広いほど配線面積が増加し、配線インピーダンスを低下させるのに効果的である。また、奇数層の導体パターン１２０１、１２０３、１２０５における接続部１２０１Ｂ、１２０３Ｂ、１２０５Ｂと接続部１２０１Ｃ、１２０３Ｃ、１２０５Ｃとの間の部分（図１２（Ａ）においてＹ１で示す部分）、偶数層の導体パターン１２０２、１２０４、１２０６おける接続部１２０２Ｂ、１２０４Ｂ、１２０６Ｂと接続部１２０２Ｃ、１２０４Ｃ、１２０６Ｃとの間の部分には、伝導率が下がるのを防止するためにスルーホールを設けないことが好ましい。
　本発明では、上述のようなノイズ抑制機能を有する多層基板をＥＣＵ基板として用いることにより、制御回路の電源ライン、回路パターン等の配置をミラー配置（左右ハンドル車のＥＣＵ基板のパターンが線対称）とすることを可能とし、左右ハンドル車に対する設計に要する時間を減らし、ＥＭＣ耐性の悪化も抑えることができる。本発明では４層以上の多層基板を用いて、右ハンドル車用と左ハンドル車用の基板を２パターン作成し、多層基板の各層の形状レイアウトを工夫することで、外部との信号等の入出力を行う信号コネクタ部、電源周りのノイズ対策部品などの部品に対しても左右対称の部品レイアウト（多層基板のグランド層間に挟まれた空間で配線を引いて、スルーホールで部品搭載面に接続する方法）を行うことができる。例えばＥＣＵ基板の初期開発を右ハンドル車仕様で行い、ノイズ抑制等で実績のある部品レイアウト等の設計を左ハンドル車仕様にフィードバックすることにより、設計コストを大幅に低減しながら、別の基板として、信頼性の評価は行うものの、トータルでの基板に関する開発期間を大幅に短縮することができるようになる。
　図１７（Ａ）は、本発明に係る電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板を右ハンドル車に適用した基板の模式的平面図であり、図１７（Ｂ）は、本発明に係る電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板を左ハンドル車に適用した基板の模式的平面図である。
　図１７（Ａ）に示すように、右ハンドル車用ＥＣＵ基板には、基板に実装された回路や部品等に装置側の電源コネクタから電力を供給するコネクタ部が設けられ、コネクタ部は電源コネクタに着脱できる構造になっている。基板には、電力を供給する電源回路パターン、回路や部品間等を電気的に接続する配線パターン、ノイズフィルタ等のノイズ対策部品、トルク検出値や車速を検出するインタフェース（ＩＦ）回路、各種指令値を演算するマイコン（ＭＰＵ等）で構成される演算処理部、この演算処理部から出力されるＰＷＭ信号により駆動されるインバータ、ＣＡＮとの通信を行う通信処理回路等の回路部品が実装されている。網掛けの矢印が電源（＋）の接続関係を示し、横縞の矢印がＧＮＤ（－）の接続関係を示している。そして、図１７（Ｂ）の左ハンドル車用ＥＣＵ基板も、図１７（Ａ）の右ハンドル車用ＥＣＵと同様な回路構成であるが、外部との入出力コネクタ部からノイズ対策部品までの回路部分がミラー配置されている。つまり、左右ハンドル車用基板の形状レイアウトは、電源コネクタの脱着方向に対して互いにミラー配置（線対称）に形成されている。
　これは多層基板の形状レイアウトを工夫することで実現できたためであり、右ハンドル車で実績のあるレイアウト設計、をほぼ変えずに左ハンドル車に継承することができ、設計期間を大幅に短縮することができる。
　次に、多層プリント基板の変形例を、図１８～図２０を参照して説明する。図１８は多層プリント基板１２０の第１変形例の断面模式図であり、図１９は第２変形例の断面模式図であり、図２０は第３変形例の断面模式図である。
　図１８に示すプリント基板１２０Ｂは、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６を有する１６層基板である。第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６は、絶縁層１７１～１８５を挟んで順次配置されている。そして、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６のうち上側８層の導体パターン１５１～１５８につき、図１３に示すプリント基板１２０と同様の構成を適用する。 即ち、上側８層における奇数層の導体パターン１５１、１５３、１５５、１５７が第１のスルーホール（図示せず）によって相互接続され、偶数層の導体パターン１５２、１５４、１５６、１５８が第２のスルーホール（図示せず）によって相互接続されている。
　また、上側８層における奇数層の導体パターン１５１、１５３、１５５、１５７のうち、第１のスルーホールを接続するための所定の領域及び第２のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分と、偶数層の導体パターン１５２、１５４、１５６、１５８のうち、第２のスルーホールを接続するための所定の領域及び第１のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分とは、同一の形状を有すると共に、上下方向において位置を同じにして積層されている。このため、奇数層の導体パターン１５１、１５３、１５５、１５７と偶数層の導体パターン１５２、１５４、１５６、１５８とによってコンデンサを生成し、これによって配線インピーダンス減少させてノイズを抑制することができる。
　次に、図１９に示すプリント基板１２０Ｃは、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６を有する１６層基板である。第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６は、絶縁層１７１～１８５を挟んで順次配置されている。 そして、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６のうち、中間の８層の導体パターン１５５～１６２につき、図１３に示すプリント基板１２０と同様の構成を適用する。即ち、中間８層の奇数層の導体パターン１５５、１５３、１５５、１５７が第１のスルーホール（図示せず）によって相互接続され、偶数層の導体パターン１５２、１５４、１５６、１５８が第２のスルーホール（図示せず）によって相互接続されている。
　また、中間８層の奇数層の導体パターン１５５、１５７、１５９、１６１のうち、第１のスルーホールを接続するための所定の領域及び第２のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分と、偶数層の導体パターン１５６、１５８、１６０、１６２のうち、第２のスルーホールを接続するための所定の領域及び第１のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分とは、同一の形状を有すると共に、上下方向において位置を同じにして積層されている。このため、奇数層の導体パターン１５５、１５７、１５９、１６１と偶数層の導体パターン１５６、１５８、１６０、１６２とによってコンデンサを生成し、これによって配線インピーダンス減少させてノイズを抑制することができる。
　更に、図２０に示すプリント基板１２０Ｄは、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６を有する１６層基板である。第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６は、絶縁層１７１～１８５を挟んで順次配置されている。そして、第１層の導体パターン１５１～第１６層の導体パターン１６６のうち、下側６層の導体パターン１６１～１６６につき、図１３に示す多層プリント基板１２０と同様の構成を適用する。 即ち、下側６層の奇数層の導体パターン１６１、１６３、１６５が第１のスルーホール（図示せず）によって相互接続され、偶数層の導体パターン１６２、１６４、１６６が第２のスルーホール（図示せず）によって相互接続されている。
　また、下側６層の奇数層の導体パターン１６１、１６３、１６５、１６６のうち、第１のスルーホールを接続するための所定の領域及び第２のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分と、偶数層の導体パターン１６２、１６４、１６６のうち、第２のスルーホールを接続するための所定の領域及び第１のスルーホールに対して絶縁するための所定の領域を除く部分とは、同一の形状を有すると共に、上下方向において位置を同じにして積層されている。このため、奇数層の導体パターン１６１、１６３、１６５と偶数層の導体パターン１６２、１６４、１６６とによってコンデンサを生成し、これによって配線インピーダンス減少させてノイズを抑制することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。例えば、多層プリント基板は、図１０～図１３に示す例では６層基板、図１８～図２０に示す例では１６層基板で構成されているが、少なくとも４層以上で構成されていればよい。また、同一の形状を有し上下方向において位置を同じにして積層される奇数層の導体パターン及び偶数層の導体パターンの合計数は、６層や８層に限らず、任意の偶数の数でよい。同一の形状を有し、上下方向において位置を同じにして積層される奇数層の導体パターン及び偶数層の導体パターンの合計数を変えることにより、配線インピーダンスを調整できるので、目的のノイズ調整値に応じて当該積層される導体パターンの数を決定すればよい。
　また、上述の実施形態では、スルーホールＴＨ１２Ｂ及びＴＨ１２Ａに対してそれぞれ絶縁するための所定の領域は、奇数層の導体パターンに形成される切欠１２０１Ｄ，１２０３Ｄ、１２０５Ｄ及び１２０１Ｅ，１２０３Ｅ、１２０５Ｅとしているが、奇数層の導体パターンに形成される孔としてもよい。同様に、スルーホールＴＨ１１Ｂ及びＴＨ１１Ａに対してそれぞれ絶縁するための所定の領域は、偶数層の導体パターンに形成される切欠１２０２Ｄ，１２０４Ｄ、１２０６Ｄ及び１２０２Ｅ，１２０４Ｅ、１２０６Ｅとしているが、偶数層の導体パターンに形成される孔としてもよい。
１　　　　　　　　ハンドル
２　　　　　　　　コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０　　　　　　　トルクセンサ
１２　　　　　　　車速センサ
１４　　　　　　　舵角センサ
２０　　　　　　　モータ
５０　　　　　　　ＣＡＮ
５１　　　　　　　非ＣＡＮ
１００　　　　　　コントロールユニット（ＥＣＵ）
１０１　　　　　　イグニション電圧モニタ部
１１０　　　　　　制御演算部
１１１　　　　　　ゲート駆動部
１１２　　　　　　インバータ（電力供給部）
１１３　　　　　　遮断装置
１１４　　　　　　電流検出回路
１２０Ａ　　　　　制御基板（プリント基板）
１２０、１２０Ｂ～１２０Ｄ　　　多層プリント基板
１２２ａ～１２２ｃ、２０４ａ～２０４ｄ、２２１ａ２２１ｂ
　　　取付けネジ
１３０　　　　　　コモンモード・ノイズフィルタ
１３１　　　　　　フェライトコア
１３２，１３３　　チョークコイル
１４０　　　　　　ノーマルモード・ノイズフィルタ
２００　　　　　　半導体モジュール
２０１　　　　　　パワー基板
２０５　　　　　　正極端子
２０５Ａ　　　　　電源ライン
２０６　　　　　　負極端子
２０６Ａ　　　　　接地（ＧＮＤ）ライン
２０７　　　　　　表面実装部品
２１０　　　　　　ケース
２１２　　　　　　モジュール載置部
２１３　　　　　　電力及び信号用コネクタ実装部
２１４　　　　　　３相出力用コネクタ実装部
２２０　　　　　　電力及び信号用コネクタ
２３０　　　　　　３相出力用コネクタ
２４０　　　　　　カバー
３００　　　　　　電源（ＧＮＤ）層

 

Claims (14)

  1. 奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板において、
    前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、
    前記奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、
    前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていることを特徴とするノイズ抑制機能を有する多層プリント基板。
  2. 前記ノイズ対策部品がコモンモード・ノイズフィルタ又はノーマルモード・ノイズフィルタ、或いは前記コモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタである請求項１に記載のノイズ抑制機能を有する多層プリント基板。
  3. 前記基板の平面方向において、前記電源ラインの導体パターンが内側に、前記ＧＮＤラインの導体パターンが外側に配置されている請求項１又は２に記載のノイズ抑制機能を有する多層プリント基板。
  4. 前記奇数層の最上層における前記第２のスルーホールに対して絶縁するための第５の領域に、前記第２のスルーホールに接続される第１のランドが設けられ、前記偶数層の最下層における前記第１のスルーホールに対して絶縁するための第６の領域に、前記第１のスルーホールに接続される第２のランドが設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のノイズ抑制機能を有する多層プリント基板。
  5. 前記第２の領域が前記奇数層の導体パターンに形成された切欠であり、前記第４の領域が前記偶数層の導体パターンに形成された切欠である請求項１乃至４のいずれかに記載のノイズ抑制機能を有する多層プリント基板。
  6. 奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板に部品が装着され、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力を付与するように駆動制御する電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板において、
    前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、
    前記奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、
    前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  7. 前記ノイズ対策部品がコモンモード・ノイズフィルタ又はノーマルモード・ノイズフィルタ、或いは前記コモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタである請求項６に記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  8. 前記基板の平面方向において、前記電源ラインの導体パターンが内側に、前記ＧＮＤラインの導体パターンが外側に配置されている請求項６又は７に記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  9. 前記奇数層の最上層における前記第２のスルーホールに対して絶縁するための第５の領域に、前記第２のスルーホールに接続される第１のランドが設けられ、前記偶数層の最下層における前記第１のスルーホールに対して絶縁するための第６の領域に、前記第１のスルーホールに接続される第２のランドが設けられている請求項６乃至８のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  10. 前記第２の領域が前記奇数層の導体パターンに形成された切欠であり、前記第４の領域が前記偶数層の導体パターンに形成された切欠である請求項６乃至９のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  11. 奇数層の導体パターンと偶数層の導体パターンとがそれぞれ絶縁層を挟んで上下方向に交互に、少なくとも４層以上積層された多層プリント基板に部品が装着され、電源コネクタに脱着されるようになっていると共に、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力を付与するように駆動制御する電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板において、
    前記奇数層の導体パターンは、上下方向に連通する第１のスルーホールによって接続され、前記偶数層の導体パターンは、上下方向に連通する第２のスルーホールによって接続されると共に、前記奇数層の導体パターン又は前記偶数層の導体パターンの一方が電源ラインに接続され、他方がＧＮＤラインに接続され、
    前記奇数層の最上層にノイズ対策部品が第３のスルーホールを介して装着されると共に、前記ノイズ対策部品を接続する配線パターンが前記電源ライン及びＧＮＤラインで分離され、前記ノイズ対策部品の垂直投影範囲内で前記配線パターンが交差しないようになっており、
    前記ノイズ対策部品と、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンで形成されるコンデンサとにより、ＥＭＣノイズ特性が改善される構造になっていると共に、右ハンドル車用多層基板及び左ハンドル車用多層基板の、前記奇数層の導体パターン及び前記偶数層の導体パターンの形状レイアウトが、前記電源コネクタの脱着方向に対して互いにミラー配置に形成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  12. 前記ノイズ対策部品がコモンモード・ノイズフィルタ又はノーマルモード・ノイズフィルタ、或いは前記コモンモード・ノイズフィルタ及びノーマルモード・ノイズフィルタである請求項１１に記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  13. 前記奇数層の最上層における前記第２のスルーホールに対して絶縁するための第５の領域に、前記第２のスルーホールに接続される第１のランドが設けられ、前記偶数層の最下層における前記第１のスルーホールに対して絶縁するための第６の領域に、前記第１のスルーホールに接続される第２のランドが設けられている請求項１１又は１２に記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。
  14. 前記第２の領域が前記奇数層の導体パターンに形成された切欠であり、前記第４の領域が前記偶数層の導体パターンに形成された切欠である請求項１１乃至１３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ基板。

     
PCT/JP2015/066440 2014-06-13 2015-06-08 ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板 WO2015190424A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016527789A JP6179670B2 (ja) 2014-06-13 2015-06-08 ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板
CN201590000703.2U CN207124811U (zh) 2014-06-13 2015-06-08 电动助力转向装置用ecu基板

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014122802 2014-06-13
JP2014-122802 2014-06-13
JP2015-101631 2015-05-19
JP2015101631 2015-05-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015190424A1 true WO2015190424A1 (ja) 2015-12-17

Family

ID=54833516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/066440 WO2015190424A1 (ja) 2014-06-13 2015-06-08 ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6179670B2 (ja)
CN (1) CN207124811U (ja)
WO (1) WO2015190424A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110832766A (zh) * 2017-07-04 2020-02-21 三菱电机株式会社 功率转换装置
US20200366169A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-19 Denso Corporation Power conversion device
WO2021080016A1 (ja) * 2019-10-25 2021-04-29 株式会社デンソー 半導体モジュールを含む電子装置
JP2021072769A (ja) * 2019-10-25 2021-05-06 株式会社デンソー 半導体モジュールを含む電子装置
WO2022042946A1 (de) * 2020-08-31 2022-03-03 Robert Bosch Gmbh EMV-Filter für ein Steuergerät

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113873749A (zh) * 2018-03-30 2021-12-31 日本电产艾莱希斯株式会社 电动助力转向用的电子控制单元
JP7355613B2 (ja) * 2019-11-18 2023-10-03 アズビル株式会社 電磁流量計

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003347691A (ja) * 2002-03-19 2003-12-05 Nec Tokin Corp ノイズフィルタ実装基板
JP2006344680A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Fujitsu Ltd Ｉｃパッケージ、その製造方法及び集積回路装置
JP2010100237A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61182309A (ja) * 1985-02-07 1986-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノイズフイルタ
JPS61182210A (ja) * 1985-02-07 1986-08-14 松下電器産業株式会社 コンデンサ
JPH07101831B2 (ja) * 1989-03-08 1995-11-01 松下電器産業株式会社 ノイズフィルタ
JPH08235420A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Fuji Electric Co Ltd 自動販売機の電照板に装備した操作押釦の照明装置
WO2006085465A1 (ja) * 2005-02-10 2006-08-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ｌｃフィルタ複合モジュール
JP2012178718A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Tdk Corp 積層型フィルタ
JP2012178717A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Tdk Corp 積層型フィルタ
US20140049925A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-20 Steering Solutions Ip Holding Corporation Circuit board housing assembly having a securing clip
BR112015016946B1 (pt) * 2013-01-15 2021-10-13 Nsk Ltd. Placa de circuito impresso e estrutura de supressão de ruído

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003347691A (ja) * 2002-03-19 2003-12-05 Nec Tokin Corp ノイズフィルタ実装基板
JP2006344680A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Fujitsu Ltd Ｉｃパッケージ、その製造方法及び集積回路装置
JP2010100237A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110832766A (zh) * 2017-07-04 2020-02-21 三菱电机株式会社 功率转换装置
EP3651340A4 (en) * 2017-07-04 2020-07-15 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE
US11128226B2 (en) 2017-07-04 2021-09-21 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
CN110832766B (zh) * 2017-07-04 2022-03-01 三菱电机株式会社 功率转换装置
US20200366169A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-19 Denso Corporation Power conversion device
US11728713B2 (en) * 2019-05-17 2023-08-15 Denso Corporation Power conversion device
WO2021080016A1 (ja) * 2019-10-25 2021-04-29 株式会社デンソー 半導体モジュールを含む電子装置
JP2021072769A (ja) * 2019-10-25 2021-05-06 株式会社デンソー 半導体モジュールを含む電子装置
JP7120286B2 (ja) 2019-10-25 2022-08-17 株式会社デンソー 半導体モジュールを含む電子装置
WO2022042946A1 (de) * 2020-08-31 2022-03-03 Robert Bosch Gmbh EMV-Filter für ein Steuergerät

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015190424A1 (ja) 2017-04-20
JP6179670B2 (ja) 2017-08-16
CN207124811U (zh) 2018-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6179670B2 (ja) ノイズ抑制機能を有する多層プリント基板及びそれを用いた電動パワーステアリング装置用ｅｃｕ基板
EP2947974B1 (en) A controlling apparatus for an electric power steering apparatus
KR100364967B1 (ko) 적층 커패시터, 배선 기판, 및 고주파 회로
CN111656868B (zh) 电子控制装置
WO2016152313A1 (ja) 電力変換用回路基板及び電動圧縮機
US20200067478A1 (en) Inductor device, filter device, and steering system
US11387716B2 (en) Redundant circuit device
JP2012094816A (ja) 電圧変換モジュール
JP6472344B2 (ja) ノイズフィルタ及びプリント基板
JP6504960B2 (ja) プリント基板
JP6338784B1 (ja) ノイズフィルタ
JP7109979B2 (ja) 基板
JP5882001B2 (ja) プリント配線板
JP4209904B2 (ja) 多層基板
JP5741416B2 (ja) 電子部品の実装構造
CN109074109B (zh) 电力转换装置、以及使用该电力转换装置的电动助力转向装置
JP2018073878A (ja) 基板、及び、ノイズフィルタ構造
JP6236722B2 (ja) 直列回路装置
JP6799050B2 (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
WO2021250822A1 (ja) フィルタ回路
JP4351948B2 (ja) プリント配線基板
JP2017011080A (ja) プリント回路基板
JP6229148B2 (ja) インバータ装置及びモータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15806242

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016527789

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15806242

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1