(57)【要約】【課題】Ｘ線検査の容易性を向上したプリント回路板を提供する。【解決手段】プリント回路板１００は車両情報を表示する計器１８の表示制御を行う制御手段１２を備えるプリント回路板１００であって、両面に実装面を設ける基材と、実装面に表面実装され、ボールグリッドアレー型である記憶部１３と、を備え、記憶部１３は、第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂとが実装され、一方の前記実装面と他方の前記実装面とに１つずつ実装され、第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂは実装面内方向においてグリッドが一致している。【選択図】図１
2020053630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報を表示する表示部の表示制御を行う制御手段を備えるプリント回路板であって、
両面に実装面を設ける基板と、
前記実装面に表面実装され、ボールグリッドアレー型である素子と、を備え、
前記素子は、
同一種類のものが複数個実装され、
そのうち少なくとも２つが、一方の前記実装面と他方の前記実装面とに１つずつ実装され、
当該２つは実装面内方向においてグリッドが一致している
プリント回路板。
【請求項２】
前記素子はＤＤＲ（Double-Data-Rate）方式のＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である、
請求項１に記載のプリント回路板。
【請求項３】
前記素子はＣＡＮトランシーバである
請求項１に記載のプリント回路板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、計器装置としては例えば特許文献１に示すようなものがあった。すなわち、制御部（１００）がＣＡＮ（Controller Area Network）トランシーバＩＣを介して計器装置（１）の外部のＥＣＵ（Electronic Control Unit）と通信を行う計器装置（１）である。
【０００３】
計器装置はＣＡＮトランシーバＩＣとして、表面実装形がボールグリッドアレーであるＩＣを２つ回路板に搭載することがある。それぞれのＩＣは、同一のＣＡＮ上で異なる信号の送受信（例えば、片方のＩＣではエンジン回転数や車速といったパワートレインに関するＣＡＮ通信の送受信を行い、もう一方のＩＣでは車両装備の不良情報などのメータで警告として表示される様な情報に関するＣＡＮ通信の送受信を行うなど）を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０２４４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ボールグリッドアレーの素子を回路基板に表面実装するときには、リフロー炉ではんだ付けを行う。ボールグリッドアレーのはんだ付けの状態を外部から確認するにはＸ線検査を用いるが、従来の回路板には検査の容易性に改善の余地があった。
そこで本発明の目的とする処は、Ｘ線検査をより容易に行うことができるプリント回路板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る計器向けプリント回路板は
車両情報を表示する表示部の表示制御を行う制御手段を備えるプリント回路板であって、
両面に実装面を設ける基板と、
前記実装面に実装され、表面実装形がボールグリッドアレーである素子と、を備え、
前記素子は、
同一種類のものが複数個実装され、
そのうち少なくとも２つが、一方の前記実装面と他方の前記実装面とに１つずつ実装され、
当該２つは実装面内方向においてグリッドが一致している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、検査をより容易に行うことができる計器向け回路板を提供することとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両１に計器装置１０が組み付けられている様子を示す図。
【図２】車両１に搭載される電子機器の電気的接続関係を示す回路図。
【図３】（ａ）第一の実装面１００ａの外観を示す図。（ｂ）第二の実装面１００ｂの外観を示す図。
【図４】（ａ）第一の記憶部１３ａ及び第二の記憶部１３ｂの半田面を示す図。（ｂ）第二の記憶部１３ｂ’を示す図。
【図５】（ａ）本開示の発明を適用した構成でショートが生じた際の検査の様子を示す図。（ｂ）検査視からの半田の様子を示す図。
【図６】（ａ）従来の構成でショートが生じた際の検査の様子を示す図。（ｂ）検査視からの半田の様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示の計器向け回路板及び車両用計器を車両１に搭載された実施形態及び変形例として例にあげ、添付図面を用いて次の順序で説明する。
［第一実施形態］
＜１−１．構成の説明＞
＜１−２．検査に関する説明＞
＜１−３．変形例＞
＜効果例＞
［第一実施形態］
＜１−１．構成の説明＞
【００１０】
図１に示すように、計器装置１０は車両１のインパネ２内部に組み付けられている。計器１８は例えば２つのアナログメータ（回動する指針と目盛りによるもの）と１つの画像を表示できる表示器（ＴＦＴ液晶モジュールによるもの）で構成されており、車両１や車両の走行に関する各種情報（車両情報）を乗員（利用者）に報知する複合計器装置として構成されている。
波線Ｌから左側には計器装置１０の内部を示しており、筐体が回路板１００（プリント回路板）を収容していることを示している。
【００１１】
図２に示すように、計器装置１０はバッテリ２０及び外部機器３０と電気的に接続した状態で組み付けられている。バッテリ２０は、電源ポート１０ｂを介して計器装置１０と接続されており、本開示では１２［Ｖ］の車載電源として機能する。また外部機器３０は、具体的には車両１に搭載されるセンサー機器や通信機器などの計器装置１０外部の機器であり、車速、エンジン回転数、位置情報といった車両情報を計器装置１０へ送信している。外部機器３０はＣＡＮ（Controller Area Network）と、通信ポート１０ｃを介して接続されている。
【００１２】
計器装置１０は、計器１８と回路板１００（プリント回路板）を備える。
【００１３】
回路板１００は、例えば板状のガラスエポキシ材を基材とし、その表面に銅箔による配線パターンが印刷されることで、基材上に実装された種々の電気素子が結線されているプリント回路板である。  回路板１００は計器装置１０の筐体に収容され、螺合や係止、挟持など公知の手段で固定されている。
【００１４】
回路板１００は例えばガラスエポキシ板を基材とし、第一の実装面１００ａまたは第二の実装面１００ｂに制御部１２、記憶部１３（第一の記憶部１３ａ及び第二の記憶部１３ｂ）、給電部１４、送受信部（第一の送受信部１６及び第二の送受信部１７）を表面実装にて設けており、図２に示すような関係で電気的に接続されている。
【００１５】
制御部１２はプログラムや入力されたデータ、演算経過、演算結果等を保持する記憶部、記憶部に保持された情報に基づいて所定の演算処理を行う演算部、また他機器と接続するための接続用インターフェース等を設けたマイクロコンピュータで構成し得る。
Ｖｃｃ端子では給電部１４のＳＷ端子と接続されており、ここから５［Ｖ］電力の供給を受ける。電力が供給されている状態（起動状態）では、入力された車両情報に基づいて、車両情報を計器１８に表示するべく所定の動作で演算処理を行う。
Ｘ１／Ｘ２端子では、後述の送受信部（第一の送受信部１６及び第二の送受信部１７）のＸＤ端子（ＸＤ１及びＸＤ２）と接続されており、制御部１２と送受信部１６，１７の間のデータの授受を行っている。送受信部はＣＡＮ通信を行って外部機器３０から取得した車両情報を制御部１２へ出力することができ、制御部１２はこれを受信できる。また一方、制御部１２が外部機器３０へデータ送信を行う際には先ず送受信機へデータを送信できる。従ってこれは受信用／送信用の複数の配線で構成することが望ましい。
ＯＵＴ端子からは車両情報を計器１８に表示するための電気信号がこの端子から出力できる。ＯＵＴ端子の出力先は、例えば計器１８のＴＦＴ液晶モジュールで構成された表示器である。回路板１００と表示器とは映像出力ポート１０ｄを介して例えばＦＰＣ（Flexible printed Cable）で接続されている。
【００１６】
記憶部１３は、ＤＤＲ（Double-Data-Rate）方式のＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）を適用できる。記憶部１３は第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂの２つの記憶部で構成できる。それぞれの記憶部は例えば、ＤＤＲ３から構成されている。なお、これら記憶部は、初代ＤＤＲ、ＤＤＲ２、ＤＤＲ４等から構成されていてもよい。ここで言うＤＤＲ方式のＳＤＲＡＭとは、初代ＤＤＲは勿論、それ以降の全ての後継機も含む。
【００１７】
第一の記憶部１３ａ及び第二の記憶部１３ｂは同一の種類の素子で構成される。ここでいう同一の種類とは、少なくともボールグリッドの端子位置が同一であればいい。更に望ましくは、同じ形状の素子であればよい。即ち、第一の記憶部１３ａ及び第二の記憶部１３ｂの電極、及びこの電極にはんだ接続される回路基板１００の両実装面のランドは、回路基板１００の実装面の法線方向において重なる位置に設けられる。
これら記憶部は表面実装を行えるようにパッケージされたＩＣである。その表面実装形はＢＧＡ（ボールグリッドアレー）である。以下、表面実装形がＢＧＡである素子をＢＧＡ素子と称する。
ＢＧＡとは、パッケージ底面の格子状に並んだ端子へ球状のはんだを設ける表面実装形である。表面実装形がＢＧＡである素子の実装方法は下記のとおりである。クリームはんだ工程とボンド塗布工程を経た回路板へ当該素子を実装面上に載せる。その後、リフロー炉で加熱する。こうして実装が完了する。
またそれぞれの記憶部には、図示しない電源部から出力された電圧に基づいて、メモリセル駆動用電源電圧（ＶＤＤＱ）、参照用電源電圧（ＶＲＥＦ）及びターミネーション用電源電圧（ＶＴＴ）の各々が入力される。記憶部１３は制御部１２のＭ端子を介して、制御部１２の演算経過、演算結果、計器１８に表示する所定の画像データなどを格納できる。
【００１８】
給電部１４にはＤＣ／ＤＣコンバータを適用でき、本実施形態ではＶｉｎ端子でバッテリ２０と接続されている。給電部１４はバッテリ２０から送電される１２［Ｖ］から、制御部１２及び送受信部の駆動電圧である５［Ｖ］に降圧する。
ＥＮ端子は給電要求信号を受信する入力端子であって、制御部１２のＨｏｌｄ端子及び送受信部のＩＮＨ端子（ＩＮＨ１及びＩＮＨ２）に接続されている。この端子に給電要求信号が入力されている場合は給電状態となり、されていない場合は停電状態となる。
ＳＷ端子は制御部１２及び送受信部のＶｃｃ端子に接続されている。給電部１４が給電状態にある場合は降圧後の電圧である５［Ｖ］がこの端子から出力され、休止状態にある場合は０［Ｖ］となる。
【００１９】
送受信部である第一の送受信部１６及び第二の送受信部１７は、表面実装形がＢＧＡであるＣＡＮトランシーバＩＣが適用できる。本開示では例えば第一の送受信部１６ではエンジン回転数や車速といったパワートレインに関するＣＡＮ通信の送受信を行っている。また第二の送受信部１７では車両装備の不良などのメータで警告として表示される様な情報に関するＣＡＮ通信の送受信を行っている。これら送受信部１６，１７は、ＣＡＮ端子（ＣＡＮ１及びＣＡＮ２）を介してＣＡＮに接続されており、ＣＡＮに接続されている他の電子機器、例えば上述の外部機器３０があり、それらとＣＡＮ通信を行っている。
本開示の送受信部１６，１７はＣＡＮトランシーバとして例示しているが、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）のような他の車載ネットワークトランシーバであってもよい。ＸＤ端子（ＸＤ１及びＸＤ２）は上述のように制御部１２と電気的に接続されたデータ通信線である。
【００２０】
以上の部材が、プリント回路板である回路板１００の実装面に電気的に接続された状態で実装さている。
【００２１】
図３に回路板１００の実装面の外観を示す。図３（ａ）は回路板１００を図１と同じ方向から視認したときの外観を示している。中央下部には計器１８に備わるＴＦＴモジュールと回路板１００を接続するためのＦＰＣコネクタである映像出力ポート１０ｄが設けられている。
また、左方には第一の記憶部１３ａが設けられている。後述の制御部１２とデータ通信を高速に行うことため、制御部１２と第一の記憶部１３ａは比較的近い位置に実装されることが望ましい。また、本開示では第一の記憶部１３ａは第二の記憶部１３ｂとの位置が一致することが必要であるため、その確認を容易にするため、第一の実装面１００ａの外形形状で特徴的な箇所からに沿って実装してもよい。例えば図３（ａ）では外形形状の角から対向した辺に向けて仮想垂線（図面の点線）を引き、そこに沿うように実装している。
【００２２】
図３（ｂ）を用いて、第二の実装面１００ｂについて説明する。右方には、後述の程度座標が第一の記憶部１３ａと一致した状態で第二の記憶部１３ｂが実装されている。中央には制御部１２を構成するマイクロコンピュータが実装され、左方下部には電源ポート１０ｂと通信ポート１０ｃが一つのコネクタとして実装されている。
＜１−２．検査に関する説明＞
【００２３】
図４、図５、図６を用いて、検査に関する説明を示す。
図４（ａ）は正常にはんだが塗布されたそれぞれの記憶部のはんだ面を示している。一方、図４（ｂ）はショート部１３Ｂで正常にはんだを塗布せず、端子が短絡している第二の記憶部１３ｂ’を例示している。
ＢＧＡ素子はパッケージ底面のはんだ面ではんだ付けを行うため、はんだ付け後の状態を外観から検査することができない。そのため、Ｘ線検査を行う。Ｘ線検査では、Ｘ線を照射した検査対象を、実装面に対して所定の角度を設けたある検査視からＸ線撮像を行うことではんだ付けの成否を検査する。
【００２４】
従来、図６（ａ）に示すように、第一の記憶部１３ａのグリッドと第二の記憶部１３ｂのグリッドがずれた位置でそれぞれの記憶部を実装している場合、実装面の法線方向ではグリッドが重なっておらず、ある検査視ではグリッドが重なってしまう。当該ある検査視をＣの二点鎖線で示している。この検査視ＣからＸ線でショート部１３Ｂを撮像すると、短絡が第一の記憶部１３ａで生じているのか第二の記憶部１３ｂ’で生じているのか判別できない。
【００２５】
そこで図５（ａ）の様に、実装面の法線方向から見た際に重なっている、つまりグリッドが実装面内方向において一致しているように実装すると、検査視を斜めに取った場合にグリッドが重なる虞を低減でき、検査を容易にする効果を奏する。
＜１−３．変形例＞
【００２６】
本開示の計器装置を上述した実施形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。
【００２７】
例えば、上述の実施形態ではグリッドの位置を合わせる素子として、第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂを採用したが、他のＢＧＡ素子であっても良い。記憶部１３にこの構成を適用することで、制御部１２との通信を行う線路の長さを一致することが容易になり、高速通信に適した構成ではある。
【００２８】
一方、第一の送受信部１６と第二の送受信部１７がＢＧＡ素子である場合、これらのグリッドを合わせる事ができる。当該送受信部として本実施形態ではＣＡＮトランシーバを採用しているが、ＣＡＮとはバスラインに対してノードとなる電子機器が複数接続されることで構成される車両向けネットワークであり、ＣＡＮで信号を送信する電子機器は全ての電子機器に同時に信号を送信する。このような構成では、複数の送受信部が第一の実装面１００ａと第二の実装面１００ｂとにグリッドが一致する様に実装されると、それぞれの通信ポート１０ｃへの線路長を一致することが容易になる。
［効果例］
【００２９】
第一に、本開示のプリント回路板１００は車両情報を表示する計器１８の表示制御を行う制御部１２を備えるプリント回路板１００であって、両面に実装面を設ける基材と、前記実装面に実装され、表面実装形がボールグリッドアレーである記憶部１３と、を備え、記憶部１３は、第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂとが実装され、一方の前記実装面と他方の前記実装面とに１つずつ実装され、第一の記憶部１３ａと第二の記憶部１３ｂは実装面内方向においてグリッドが一致している。
この構成によればＸ線によるはんだ検査が容易になる。
【００３０】
第二に、前記記憶部はＤＤＲ（Double-Data-Rate）方式のＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。
この構成によれば、線路長を一致させることが容易になる。
【００３１】
グリッドを一致するＢＧＡ素子は記憶部１３でなくである第一の送受信部１６と第二の送受信部１７である。
この構成によっても線路長を一致させることが容易になる。
【符号の説明】
【００３２】
１  車両
１０  計器装置
１０ｂ  電源ポート
１０ｃ  通信ポート
１０ｄ  映像出力ポート
１２  制御部
１３  記憶部
１３ａ  第一の記憶部
１３ｂ  第二の記憶部
１４  給電部
１６  第一の送受信部
１７  第二の送受信部
１８  計器
２０  バッテリ
３０  外部機器
４０  回路板
４０ａ  第一実装面
４０ｂ  第二実装面
【図１】
2020053630.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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