(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と絶縁層とを交互に積層してなる積層回路部と、
異なる２つ以上の導体層を接続するスルーホールと、
前記導体層に含まれる回路パターンのいずれにも接続されていない端部を有するスルーホールの前記端部に一端を接続され、前記回路パターンのいずれかであって前記導体層に含まれる電源線または接地線に他端を接続される終端抵抗と
を備え、
前記終端抵抗は、前記絶縁層の少なくとも１つを通るよう、積層方向に形成される埋め込み抵抗からなることを特徴とする、多層回路基板。
【請求項２】
前記終端抵抗の前記一端は、両側に前記絶縁層が設けられる内部導体層のうちの１つにより、前記スルーホールの前記端部に接続され、
前記終端抵抗の前記他端は、前記内部導体層のうちの異なる１つにより、前記電源線または前記接地線に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の多層回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層回路基板、特にこれを用いた電動パワーステアリング装置用のモータ駆動回路基板およびモータ制御回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電動パワーステアリング装置は、運転者がハンドルに与えた操舵トルクや車両の速度などに応じて、好適な操舵補助力が得られるように操舵補助用モータを駆動する。操舵補助用モータは、電子制御ユニット（Electronic Control Unit ：以下、ＥＣＵという）に内蔵されたモータ駆動回路によって駆動され、この操舵補助用モータに供給すべき駆動電流の量は同じくＥＣＵに内蔵されたモータ制御回路によって算出される。
【０００３】
これらの回路を内蔵するＥＣＵは近年さらに小型化が進んでおり、これらの回路を実装する回路基板の占有面積を縮小するため、回路基板を多層化する方法がとられることが多い。このような多層回路基板は、例えば銅製の導体層とセラミック製またはガラスエポキシ製の絶縁層とを多層に積層し、それを典型的にはアルミ製の金属基板（ヒートシンク）に接着した構成を有している。
【０００４】
このような多層回路基板には、異なる導体層間を接続するためのスルーホール（ビアホール）が設けられる。そして一般的な多層回路基板では、スルーホールは電子部品が載置される最上層の導体層と最下層の導体層とを接続するように形成されている。なお、スルーホールは発熱する電子部品を載置する最上層の導体層から最下層の導体層までを貫通するように形成されるので、放熱の役割を有していることが多い。
【０００５】
また本願発明に関連して、以下のような先行技術が知られている。特許文献１には、積層ガラスセラミック回路基板に低抵抗金属材料からなるビアホール導体を設け、積層体の両主面に露出するビアホール導体上に表面導体を形成することが開示されている。特許文献２には、素子を実装した基板を、放熱板とハウジングとで覆う電子部品の放熱構造において、放熱板に接続するサーマルビアを基板に複数個形成することが開示されている。
【特許文献１】特開平９−１５３６７９号公報
【特許文献２】特開平２００４−３６３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、一般的な多層回路基板に形成されるスルーホールは、全ての導体層を導通させる必要がない場合であっても、全ての導体層を通るように形成されることが多い。例えば、３層の導体層を有する多層回路基板において、最上層である第１層と次の第２層とを接続する場合であっても、最下層である第３層までスルーホールは形成される。したがって、第２層から第３層までの当該スルーホールは不要な部分である。しかし、この部分にも信号が伝わるため、この部分が電磁妨害（ＥＭＩ：ElectroMagnetic Interference）の原因となるノイズを放射するアンテナとして機能することがある。そしてこのようなノイズは、上記不要部分を有するあらゆるスルーホールにおいて生じうる。すなわち、全ての導体層は通らないが３層以上の導体層を通るスルーホールであって上記不要な部分を有するスルーホールは、その不要部分から電磁妨害の原因となるようなノイズが生じることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、基板内部に形成されたスルーホールより生じるノイズを低減することができる多層回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、導体層と絶縁層とを交互に積層してなる積層回路部と、
異なる２つ以上の導体層を接続するスルーホールと、
前記導体層に含まれる回路パターンのいずれにも接続されていない端部を有するスルーホールの前記端部に一端を接続され、前記回路パターンのいずれかであって前記導体層に含まれる電源線または接地線に他端を接続される終端抵抗と
を備え、
前記終端抵抗は、前記絶縁層の少なくとも１つを通るよう、積層方向に形成される埋め込み抵抗からなることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
前記終端抵抗の前記一端は、両側に前記絶縁層が設けられる内部導体層のうちの１つにより、前記スルーホールの前記端部に接続され、
前記終端抵抗の前記他端は、前記内部導体層のうちの異なる１つにより、前記電源線または前記接地線に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の発明によれば、回路パターンのいずれにも接続されていないスルーホールの端部と回路パターンのいずれかに接続される終端抵抗が設けられることにより、スルーホールにおいて特性インピーダンスの不整合により生じる放射ノイズや伝導ノイズなどの発生を抑制することができる。
また、上記第１の発明によれば、終端抵抗の他端を電源線または接地線に接続する構成により、終端抵抗を容易に定電位の導体に接続することができる。
さらに上記第１の発明によれば、埋め込み抵抗を終端抵抗とすることにより、終端抵抗を安価で小型に形成することができる。また埋め込み抵抗により積層回路部表層の部品実装面積を小さくすることができる。
【００１２】
上記第２の発明によれば、終端抵抗の両端が内部導体層にあるので、埋め込み抵抗による積層回路部表層の部品実装面積をゼロにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施形態につき、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る多層回路基板の断面を含む斜視図である。図１に示す多層回路基板は、第１の導体層１１から第４の導体層１４までの各導体層の間に絶縁層１５を挟むことにより、導体層と絶縁層とを交互に積層してなる積層回路部と、放熱のためにその下に設けられる金属基板２０とを備えている。
【００１５】
金属基板２０は、アルミなど熱伝導性の良い金属で形成され、ヒートシンクとして機能する。金属基板２０は、絶縁層１５のうち最下層の絶縁層に接するように設けられ、典型的には当該絶縁層と熱圧着されている。
【００１６】
また上記積層回路部を構成する第１から第４までの導体層１１〜１４は、銅などで形成される回路パターンを含み、絶縁層１５はガラス繊維に絶縁樹脂材を含浸させた合成物（いわゆる、プリプレグ）で形成される。なお、第１から第４までの導体層１１〜１４は、銅の代わりにアルミ、ニッケル、銀、チタン、金等の金属、またはこれら金属の合金、あるいはそれらの表面にニッケルメッキまたはニッケル／金メッキがされたもので形成されていてもよい。また、これらの金属、合金、積層膜は、加圧接着法、スパッタ法、化学蒸着法、真空蒸着法、厚膜印刷法のいずれかまたはそれらの組合せによって形成してもよい。
【００１７】
この積層回路部は、図１に示されるように第１から第４までの導体層１１〜１４と複数の絶縁層１５とを交互に重ねて熱圧着することにより形成されており、最上層である導体層１１には、図示されない電子部品が載置される。また、最上層である第１の導体層１１には第１の回路パターン１１０ａ，１１０ｂおよび調整パターン１１１が含まれ、第２の導体層１２には接地線である第２の回路パターン１２０が含まれ、第３の導体層１３には電源線である第３の回路パターン１３０が含まれ、導体層の最下層である第４の導体層１４には第４の回路パターン１４０ａ，１４０ｂおよび接続パターン１４１が含まれている。これら第１ないし第４の回路パターン１１０ａ，１１０ｂ，１２０，１３０，１４０ａ，１４０ｂの形成は、エッチングレジストの形成やエッチングなどの周知の処理によって行われる。また、調整パターン１１１および接続パターン１４１は、後述するように上記回路パターンと同様の回路を形成するものではないので上記回路パターンとは異なるが、同一の導体を使用して同様に形成される。
【００１８】
また、積層回路部には、放射ノイズが低減されるよう構成された３本のスルーホール３０１〜３０３が設けられている。これらはともに各絶縁層１５を貫通して第１の導体層１１と第４の導体層１４とを接続する点では共通する構造を有しているが、後述するように終端抵抗の有無およびその構造が異なる。以下、図１を図２と対照しつつ詳しく説明する。
【００１９】
図２は、従来の多層回路基板の断面を含む斜視図である。図２に示す多層回路基板は、図１に示す多層回路基板から本発明の特徴的な構成を省略した構造を有しており、同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２０】
図１に示されるスルーホール３０１〜３０３は、第１から第４までの導体層１１〜１４と複数の絶縁層１５との厚さ方向に周知の手法で形成された層間接続孔である。より詳細には、スルーホール３０１〜３０３は、最上層の第１の導体層１１の直下の絶縁層から最下層の絶縁層の直上の導体層である第４の導体層１４までを貫く孔の内面に銅メッキなどの金属メッキの導体層を形成し、内部に樹脂を充填したものである。なお、このような貫通構造により、スルーホール３０１〜３０３は、第１の導体層１１上に載置される電子部品において発生した熱を金属基板２０の直上の絶縁層（すなわち、最下層の絶縁層）まで熱伝導性良く伝える放熱機能を有している。
【００２１】
これらのうちスルーホール３０１は、第１の導体層１１における第１の回路パターン１１０ａと、第４の導体層１４における第４の回路パターン１４０ａとを接続するものであって、不要な部分がなく図２に示される従来のスルーホール３０１と同一の構造となっている。
【００２２】
しかし、図１および図２に示されるスルーホール３０２は、第１の導体層１１の第１の回路パターン１１０ｂと、第２の導体層１２の第２の回路パターン１２０（接地線）とを接続するものであって、それ以降の部分すなわち第２の導体層１２から第４の導体層１４まで延びている部分は不要な部分である。この不要な部分は、図２では点線Ａにより示されている。
【００２３】
前述したように、この不要な部分Ａにも第１の回路パターン１１０ｂに流れる信号が伝わるために、図２の構成ではこの部分が電磁妨害（ＥＭＩ）の原因となるノイズを放射するアンテナとして機能することがある。
【００２４】
そこで本実施形態の構成では、図１に示されるようにこの不要部分の終端部分すなわち第４の導体層１４に達している部分を、終端抵抗として機能する基板埋め込み抵抗３１１を介して第２の導体層１２における第２の回路パターン１２０（接地線）と接続することにより終端する。
【００２５】
より詳細には、第２の導体層１２における第２の回路パターン１２０（接地線）から第４の導体層１４までを接続するよう、これらとその間の絶縁層１５との厚さ方向に小さな層間接続孔を形成し、当該小さな層間接続孔に所定の抵抗値を有する金属などを充填した基板埋め込み抵抗３１１を設ける。この基板埋め込み抵抗３１１の第４の導体層１４に達している端部と、スルーホール３０２の第４の導体層１４に達している端部とを接続パターン１４１により接続する。そうすれば基板埋め込み抵抗３１１の抵抗値を信号の反射が抑制されるよう特性インピーダンスが整合する適宜の値に設定することにより、基板埋め込み抵抗３１１は終端抵抗として機能する。したがって、スルーホール３０２の上記不要部分に伝わる信号は電磁波として放射されることなく（少なくとも放射される電磁波が抑制され）、第２の回路パターン１２０（接地線）に流れる。このように電磁妨害（ＥＭＩ）を低減することができるので、不要なノイズの発生を抑制することができる。また、ノイズが発生する場合に当該多層回路基板を格納するケースは、ノイズシールドのための金属ケースが多く使用されるが、上記構成によりこの金属ケースを省略することができるので、軽量化および低コスト化を図ることができる。
【００２６】
なお、上記では電磁波として放射されるノイズを例として説明したが、これに限定されるわけではなく、スルーホールの不要な部分により生じるノイズであれば（典型的には反射波による）伝導ノイズ等であっても同様に抑制することができる。
【００２７】
また、スルーホール３０３もスルーホール３０２と同様に不要な部分を有している。すなわちスルーホール３０３は、図１および図２に示されるように第３の導体層１３における第３の回路パターン１３０（電源線）と、第４の導体層１４における第４の回路パターン１４０ｂとを接続するものであって、それ以降の部分すなわち第１の導体層１１から第３の導体層１３まで延びている部分は不要な部分である。この不要な部分は、図２では点線Ｂにより示されている。
【００２８】
前述したように、この不要な部分Ｂにも第４の回路パターン１４０ｂに流れる信号が伝わるために、図２の構成ではこの部分が電磁妨害（ＥＭＩ）の原因となるノイズを放射するアンテナとして機能することがある。
【００２９】
そこで本実施形態の構成では、図１に示されるようにこの不要部分の終端部分すなわち第１の導体層１１に達している部分に調整パターン１１１を設け、この終端部分を調整パターン１１１と基板埋め込み抵抗３１２とを介して第２の導体層１２における第２の回路パターン１２０（接地線）と接続することにより終端する。
【００３０】
この基板埋め込み抵抗３１２は基板埋め込み抵抗３１１とほぼ同様の構成であるが、調整パターン１１１が新たに設けられている点が異なる。この調整パターン１１１は、所定の抵抗値を有するように回路パターンに使用される導体が引き回されて配線されており、さらにこの調整パターン１１１とさらに適宜の抵抗値を有する基板埋め込み抵抗３１２の第１の導体層１１に達している端部とを接続する。そうすれば調整パターン１１１の抵抗値と基板埋め込み抵抗３１２の抵抗値とを、信号の反射が抑制されるよう特性インピーダンスが整合する適宜の値に設定すれば、調整パターン１１１および基板埋め込み抵抗３１２は終端抵抗として機能する。したがって、スルーホール３０２の場合と同様にノイズの発生を抑制することができる。また、基板埋め込み抵抗３１２の長さが十分にとれないなどの理由により基板埋め込み抵抗３１２だけでは十分な抵抗値が設定できない場合であっても、調整パターン１１１により形成される抵抗を直列接続することにより特性インピーダンス整合のための適宜の値に設定することが可能となる。なお、調整パターン１１１は必ずしも引き回される必要はなく、適宜の抵抗値が得られるよう適宜の長さおよび幅を有していればよい。
【００３１】
また、基板埋め込み抵抗３１２の抵抗値が大きすぎる場合には、基板埋め込み抵抗３１２を一般的な導体により構成し、上記調整パターン１１１の抵抗値を特性インピーダンス整合のための適宜の値に設定してもよい。さらに、上記調整パターン１１１に代えて、またはこれとともに、カーボン等の材料を使用した印刷抵抗（典型的にはインクジェット印刷またはオフセット印刷を行うことにより周知の手法で形成される非常に薄い抵抗）が使用される構成であってもよい。このように基板埋め込み抵抗３１１，３１２、調整パターン１１１、および印刷抵抗のうち少なくとも１つを使用すれば終端抵抗を安価で小型に形成することができる。
【００３２】
なお、上記スルーホール３０２，３０３は、必ずしも基板埋め込み抵抗３１１，３１２等を介して第２の回路パターン１２０（接地線）に接続されなければならないわけではなく、例えば第３の回路パターン１３０（電源線）に接続されてもよいし、他の定電位の回路パターンやその他の導体と接続されてもよい。またスルーホール３０２，３０３は、第１の導体層１１と第４の導体層１４とを接続するが、これは例示に過ぎず、異なる２つ以上の導体層を接続するスルーホールのうち、導体層に含まれる回路パターンのいずれにも接続されていない端部を有するスルーホールに終端抵抗が接続される構成であればよい。さらにスルーホール３０２，３０３と基板埋め込み抵抗３１１，３１２および調整パターン１１１との接続関係も例示に過ぎず、上記多層回路基板とは異なる多層構造を有する多層回路基板において或るスルーホールの両端を２つの終端抵抗でそれぞれ終端する構成や、複数のスルーホールを終端するために基板埋め込み抵抗や調整パターン等を共用するような構成であってもよい。
【００３３】
ここで本実施形態に係る多層回路基板は、典型的には電動パワーステアリング装置用のモータ駆動回路基板のような大きな電力を制御する電力回路基板や、モータ制御回路基板などに利用される。通常、電動パワーステアリング装置用ＥＣＵ（電子制御ユニット）には、操舵補助用モータに供給する駆動電流の量を算出するモータ制御回路と、大電流を制御して操舵補助用モータを駆動するモータ駆動回路などの電力回路とが含まれる。上記多層回路基板をこれらの基板に利用することにより、前述したノイズの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る多層回路基板の断面を含む斜視図である。
【図２】従来の多層回路基板の断面を含む斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１〜１４…第１から第４まで導体層、１５…絶縁層、２０…金属基板、１１０ａ，１１０ｂ…第１の回路パターン、１１１…調整パターン、１２０…第２の回路パターン（接地線）、１３０…第３の回路パターン（電源線）、１４０ａ，１４０ｂ…第４の回路パターン、１４１…接続パターン、３０１〜３０３…スルーホール、３１１，３１２…基板埋め込み抵抗、Ａ，Ｂ…スルーホールの不要部分
【図１】
0005151519.tif 000002
【図２】
0005151519.tif 000003