(57)【要約】【課題】電磁ノイズの抑制と、電子部品の熱破壊の抑制を両立させた回路基板装置を安価に提供する。【解決手段】導電層２２ｂ、２３ｂが形成されている回路基板２２ａ、２３ａと、回路基板２２ａ、２３ａに実装され、通電により電磁ノイズを放射する電子部品２４ａ、２４ｂと、を備え、互いに対向する対向関係にある回路基板２２ａ、２３ａを対向基板２２a、２３ａとして、少なくとも一つの対向基板２２ａ、２３ａにおいて、他の対向基板２２a、２３ａと対向する側２２ｃ、２３ｃには、電子部品２４ａ、２４ｂが対向関係にある導電層２２ｂ、２３ｂにより挟まれて配置され、対向基板２２ａ、２３ａ間には、電子部品２４ａ、２４ｂが露出する空気層２５が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層（２２ｂ、２３ｂ）が形成されている回路基板（２２ａ、２３ａ）と、
前記回路基板に実装され、通電により電磁ノイズを放射する電子部品（２４、２４ａ、２４ｂ、２２４ｂ）と、を備え、
互いに対向する対向関係にある前記回路基板を対向基板（２２ａ、２３ａ）として、少なくとも一つの前記対向基板において、他の前記対向基板と対向する側には、前記電子部品が対向関係にある前記導電層により挟まれて配置され、
前記対向基板間には、前記電子部品が露出する空気層（２５）が形成されていることを特徴とする回路基板装置。
【請求項２】
少なくとも前記一つの対向基板を、前記他の対向基板とは反対側から覆って前記導電層と電気的に接続される導電性金属板（３０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の回路基板装置。
【請求項３】
車両に搭載され、車両情報を表示する表示板（１０）と、
前記表示板による表示を制御する請求項１又は２に記載の回路基板装置（２０）と、を備えることを特徴とする車両用計器。
【請求項４】
前記表示板は、液晶パネル（１４）を有し、
前記液晶パネルと前記電子部品の間には、少なくとも一つの前記対向基板の前記導電層が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用計器。
【請求項５】
少なくとも一つの前記対向基板の前記導電層は、アースされることを特徴とする請求項４に記載の車両用計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器の制御のための電子部品を実装した回路基板装置が利用されている。回路基板装置において、電子部品は通電により電磁ノイズを放射する。
【０００３】
近年、例えば車両のエンジン制御ユニットは、高性能化が進められている。そのため、エンジン制御ユニットに搭載される回路基板装置において、ＩＣ等の電子部品は、高速動作化及び高密度化を進めて対応している。これにより、電子部品からの電磁ノイズは、増大してしまう傾向にある。
【０００４】
一般に、このような回路基板装置に対して、電子部品を鉄板などの金属板を使用することで電磁ノイズを遮蔽していた。また、特許文献１に開示の回路基板装置は、平面状に広がる導電層が内部に形成されている多層回路基板であり、回路基板内には、電子部品が実装されている。導電層は、多層回路基板内に形成されているため、互いに対向する対向関係にある。回路基板内に実装される電子部品は、対向関係にある導電層に挟まれて配置され、通電により電子部品の放射する電磁ノイズは、導電層により遮蔽されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３０６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示の装置は、多層回路基板であるため、電子部品と電子部品の両側の導電層との間は樹脂で埋まっている。これにより、通電により発生した電子部品からの熱は、放散されにくく、電子部品は、高温になり熱破壊してしまう可能性がある。さらに、鉄板などの金属板を使用したり、回路基板を多層にしたりすると、コストが高くなってしまうという課題がある。
【０００７】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電磁ノイズの抑制と、電子部品の熱破壊の抑制を両立させた回路基板装置を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、導電層が形成されている回路基板と、回路基板に実装され、通電により電磁ノイズを放射する電子部品と、を備え、互いに対向する対向関係にある回路基板を対向基板として、少なくとも一つの対向基板において、他の対向基板と対向する側には、電子部品が対向関係にある導電層により挟まれて配置され、対向基板間には、電子部品が露出する空気層が形成されている。
【０００９】
本発明によると、互いに対向する対向関係にある回路基板を対向基板として、少なくとも一つの対向基板において、他の対向基板と対向する側には、各対向基板に形成され対向関係にある導電層により電子部品が挟まれて配置される。そのため、通電により電子部品から放射された電磁ノイズは、電子部品を挟む導電層により遮蔽される。
【００１０】
また、電子部品は、対向基板間に形成された空気層に露出しているため、通電により発生した電子部品からの熱は、空気層における空気の対流により放散され易くなる。その結果、電子部品は、高温になりにくくなり、電子部品が熱破壊してしまう可能性を低下させることができる。これらによれば、回路基板装置において、電磁ノイズの抑制と、電子部品の熱破壊の抑制を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態による回路基板装置を搭載する車両用計器を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態による回路基板装置の背面からの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（第一実施形態）
（基本構成）
図１、２に示す本発明の第一実施形態による回路基板装置２０は、車両において運転席前方のインストルメントパネルに設置される車両用計器１に搭載されるものである。ここで、車両用計器１は、表示板１０、回路基板装置２０及びケース７０等を備えている。
【００１４】
表示板１０には、複数のアナログ表示部１１、１２及びデジタル表示部１３が設けられている。複数のアナログ表示部１１、１２には、それぞれ指針１１ａ、１２ａが設けられ、それら指針１１ａ、１２ａがステッピングモータ等の個別の駆動源２１によって回転駆動可能となっている。指針１１ａ、１２ａは、各々の回転位置に応じて車両の所定の物理量を指示する。ここで、各指針１１ａ、１２ａによる指示対象の物理量としては、例えば車速、エンジン回転数等が採用されることとなる。デジタル表示部１３は、複数の画素を配列してなるドットマトリクス型の液晶パネル１４を有し、当該液晶パネル１４の液晶画面１４ａにおいて画像表示を実現する。ここで、液晶画面１４ａに表示される画像は、車両の運転に必要な車両情報につきその種を固定して又は切替えて報知するものであり、そうした車両情報としては、例えば燃費、燃料残量、冷却水温度、シフトレンジ、道路交通情報、警告情報等が採用されることとなる。
【００１５】
回路基板装置２０は、ガラスエポキシ基板等のメイン基板２２ａ、サブ基板２３ａ（請求項の回路基板に相当する）及び制御部２０ａを有している。制御部２０ａは、マイクロコンピュータ等の電子部品２４、２４ａ、２４ｂを主体に構成され、メイン基板２２ａ及びサブ基板２３ａに実装され、駆動源制御部２２と液晶制御部２３を有している。駆動源制御部２２は、各アナログ表示部１１、１２の駆動源２１に電気接続されており、それぞれ対象の物理量を指針１１ａ、１２ａによって指示するように、制御指令信号を駆動源２１へ出力する。液晶制御部２３は、デジタル表示部１３の液晶パネル１４に電気接続されており、車両情報を報知するための画像を当該液晶パネル１４によって表示するように、液晶パネル１４内に配置される駆動回路（図示しない）へ制御指令信号を出力する。
【００１６】
ケース７０は、例えばポリプロピレン等の樹脂により皿状に形成されている。ケース７０は、表示板１０の背後において回路基板装置２０を覆うように設けられている。
（特徴）
次に、第一実施形態の特徴的構成を詳細に説明する。
【００１７】
図２に示すように回路基板装置２０は、駆動源制御部２２の実装されるメイン基板２２ａと、液晶制御部２３の実装されるサブ基板２３ａを互いに対向する対向関係にある対向基板２２ａ、２３ａとしている。対向基板２２ａ、２３ａは、液晶パネル１４の背後において、メイン基板２２ａ、サブ基板２３ａの順に配置されている。対向基板２２ａ、２３ａの間には、１ｃｍ程度の隙間が確保されている。
【００１８】
対向基板２２ａ、２３ａは、プリント配線基板であり、表面には、銅箔等により平面状に広がる導電層２２ｂ、２３ｂが形成されている。導電層２２ｂ、２３ｂは、対向基板２２ａ、２３ａ上に設けられるベタパターンである。少なくとも一つの対向基板２２ａ、２３ａの導電層２２ｂ、２３ｂは、車両のうちエンジン、シャーシを含み大地から絶縁された車両グランド部に、アースされている。
【００１９】
電子部品２４は、メイン電子部品２４ａと、サブ電子部品２４ｂを有している。メイン電子部品２４ａは、メイン基板２２ａ上のサブ基板２３ａと対向する側２２ｃに、駆動源制御部２２として、実装されている。サブ電子部品２４ｂは、サブ基板２３ａ上のメイン基板２２ａと対向する側２３ｃに、液晶制御部２３として、実装されている。また、メイン電子部品２４ａとサブ電子部品２４ｂは、図１に破線で示すように、メイン基板２２ａとサブ基板２３ａの対向する対向方向にて少なくとも一部を重なって配置されている。各電子部品２４ａ、２４ｂは、対向関係にある導電層２２ｂ、２３ｂにより挟まれて配置されている。
【００２０】
これらによれば、液晶パネル１４とメイン電子部品２４ａ、サブ電子部品２４ｂとの間には、メイン基板２２ａの導電層２２ｂが配置されている。また、対向基板２２ａ、２３ａの間おいて、各電子部品２４ａ、２４ｂの間には、５ｍｍ程度の空間を空けて、各電子部品２４ａ、２４ｂの露出する空気層２５が形成されている。空気層２５において、電子部品２４、２４ａ、２４ｂへの通電により発生した熱で温まった空気は、電子部品２４、２４ａ、２４ｂの近傍から遠方へ移動することで、対流する。
【００２１】
図３に示すように、導電性金属板３０は、鉄等により薄板状に形成され、ケース７０の内部において、サブ基板２３ａをメイン基板２２ａとは反対側から覆っている。導電性金属板３０には、サブ基板２３ａの背後に実装されるコネクタ４０を避ける切欠き３１が形成されている。導電性金属板３０は、少なくとも一つの電子部品２４、２４ａ、２４ｂにサブ基板２３ａの対向方向において重なっている。導電性金属板３０は、メイン基板２２ａ及びサブ基板２３ａに螺子止めされて、導電層２２ｂ、２３ｂと電気的に接続されている。
【００２２】
ここまで説明した第一実施形態によると、互いに対向する対向関係にあるメイン基板２２ａ及びサブ基板２３ａを対向基板２２ａ、２３ａとして、少なくとも一つの対向基板２２ａ、２３ａにおいて、他の対向基板２２ａ、２３ａと対向する側２２ｃ、２３ｃには、各対向基板２２ａ、２３ａに形成され対向関係にある導電層２２ｂ、２３ｂにより電子部品２４ａ、２４ｂが挟まれて配置される。そのため、通電により電子部品２４、２４ａ、２４ｂから放射された電磁ノイズは、電子部品２４、２４ａ、２４ｂを挟む導電層２２ｂ、２３ｂにより遮蔽される。
【００２３】
また、電子部品２４、２４ａ、２４ｂは、対向基板２２ａ、２３ａ間に形成された空気層２５に露出しているため、通電により発生した電子部品２４、２４ａ、２４ｂからの熱は、空気層２５における空気の対流により放散され易くなる。その結果、電子部品２４、２４ａ、２４ｂは、高温になりにくくなり、電子部品２４、２４ａ、２４ｂが熱破壊してしまう可能性を低下させることができる。これらによれば、回路基板装置２０において、電磁ノイズの抑制と、電子部品２４、２４ａ、２４ｂの熱破壊の抑制を両立させることができる。
【００２４】
さらに、第一実施形態によると、導電層２２ｂ、２３ｂと電気的に接続される導電性金属板３０は、少なくとも一つの対向基板２２ａ、２３ａを、他の対向基板２２ａ、２３ａとは反対側から覆っている。そのため、電子部品２４、２４ａ、２４ｂへの通電により放射される電磁ノイズは、対向基板２２ａ、２３ａに形成される導電層２２ｂ、２３ｂと、さらに設けられた導電性金属板３０により遮蔽されることになる。これによれば、電磁ノイズを確実に遮蔽して、回路基板装置２０とは別に設けられた電子機器の誤作動を効果的に抑制する。その結果、回路基板装置２０において、電磁ノイズの確実な抑制と、電子部品２４、２４ａ、２４ｂの熱破壊の抑制を両立させることができる。
【００２５】
加えて、第一実施形態によると、メイン基板２２ａ、サブ基板２３ａ及び電子部品２４、２４ａ、２４ｂは、車両に搭載され、車両情報を表示する表示板１０の表示を制御する回路基板装置２０に設けられている。そのため、高性能化の進められるエンジン制御ユニットから放射される電磁ノイズを、電子部品２４、２４ａ、２４ｂを挟む導電層２２ｂ、２３ｂ等により遮蔽することができる。
【００２６】
また、外気温により高温になりやすい車室内においても、通電により発生した電子部品２４、２４ａ、２４ｂからの熱は、空気層２５における空気の対流により放散され易くなる。その結果、車両用計器１に設けられる回路基板装置２０の電子部品２４、２４ａ、２４ｂは、高温になりにくくなり、電子部品２４、２４ａ、２４ｂが熱破壊してしまう可能性を低下させることができる。これらによれば、車両用計器１に設けられる回路基板装置２０において、電磁ノイズの抑制と、電子部品２４、２４ａ、２４ｂの熱破壊の抑制を両立させることができる。
【００２７】
また、第一実施形態によると、表示板１０の有する液晶パネル１４と電子部品２４、２４ａ、２４ｂとの間には、導電層２２ｂが配置されている。そのため、液晶パネル１４から多く放射される電磁ノイズは、少なくとも一つの対向基板２２ａの導電層２２ｂにより遮蔽され易く、電子部品２４、２４ａ、２４ｂへ影響を及ぼし難くなる。また、電子部品２４、２４ａ、２４ｂへの通電により液晶パネル１４へ向かって放射される電磁ノイズは、少なくとも一つの対向基板２２ａの導電層２２ｂにより遮蔽され易いため、液晶パネル１４の誤動作を抑制する。これらによれば、電子部品２４、２４ａ、２４ｂと液晶パネルにおいて電磁ノイズが互いに影響しにくくすると共に、電子部品２４、２４ａ、２４ｂの熱破壊の抑制を実現することができる。
【００２８】
さらに加えて、第一実施形態によると、少なくとも一つの対向基板２２ａ、２３ａの導電層２２ｂ、２３ｂは、アースされているため、導電層２２ｂ、２３ｂの電位は安定する。これによれば、通電により電子回路２４、２４ａ、２４ｂの放射する電磁ノイズの導電層による遮蔽をより効果的に行うことができる。
【００２９】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００３０】
具体的には、第一実施形態において、導電層２２ｂ、２３ｂは、片面実装基板のベタパターンを想定したが、両面実装基板のベタパターンもしくは多層回路基板の内層パターン
を用いてもよい。ここで、多層回路基板は、電子部品２４、２４ａ、２４ｂを内部に搭載しないものを指す。また、第一実施形態において、液晶制御部２３の実装されるサブ基板２３ａは、駆動源制御部２２の実装されるメイン基板２２ａの背後に配置されるとしたが、逆に配置されるとしてもよい。
【００３１】
さらに、第一実施形態において、メイン電子部品２４ａとサブ電子部品２４ｂは、図１に破線で示すように、メイン基板２２ａとサブ基板２３ａの対向する対向方向にて少なくとも一部を重なって配置されているとしたが、図１の一点鎖線で示す電子部品２２４ｂのように、ずれていてもよい。加えて、第一実施形態において、導電層２２ｂ、２３ｂは、車両グランド部にアースされているとしたが、アースされていなくてもよい。また、第一実施形態において、導電性金属板３０を設けるとしたが、導電性金属板３０を設けなくてもよい。
【００３２】
さらに、第一実施形態において、メイン基板２２ａ及びサブ基板２３ａとは別の回路基板を一枚以上並べてもよい。加えて、第一実施形態において、その別の回路基板と他の回路基板を対向基板として、対向基板において互いに対向する側に電子部品２４を設けてもよい。さらに加えて、第一実施形態において、その別の回路基板と他の回路基板との間に空気層２５を形成してもよい。また、第一実施形態において、各電子部品２４ａ、２４ｂは、メイン基板２２ａ及びサブ基板２３ａ上に実装されているが、いずれか一方に実装されているとしてもよい。第一実施形態において、回路基板装置２０は、車両用計器１に搭載されるとしたが、車両用計器１以外の電子機器に用いられるとしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両用計器、１０  表示板、１１、１２  アナログ表示部、１１ａ、１２ａ  指針、１３  デジタル表示部、１４  液晶パネル、２０  回路基板装置、２０ａ  制御部、２１  駆動源、２２  駆動源制御部、２３  液晶制御部、２２ａ  メイン基板（回路基板）、２３ａ  サブ基板（回路基板）、２２ｂ、２３ｂ  導電層、２２ｃ、２３ｃ  対向する側、２４  電子部品、２４ａ  メイン電子部品（電子部品）、２４ｂ、２２４ｂ  サブ電子部品（電子部品）、２５  空気層、３０  導電性金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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