(57)【要約】      （修正有）【課題】ＥＣＵのプリント基板の回路設計の自由度を低減させることなく、外部の電磁波を確実に遮断して、電磁波の影響を受けない電子制御ユニットを提供する。【解決手段】外部からの電磁波を遮断する金属筐体１１と、前記金属筐体１１に収容されたリジッドプリント基板２０と、前記金属筐体１１に設けた開口１１ａに面して前記リジッドプリント基板２０に固定したコネクタ２１と、前記リジッドプリント基板２０と連結されて回路接続されると共に、前記開口１１ａの周縁と前記コネクタ２１との隙間を閉鎖するように通して、該開口１１ａに面するコネクタ２１の嵌合穴の外周端面を被覆するフレキシブルプリント基板３０を備え、前記フレキシブルプリント基板３０の少なくとも前記コネクタ２１の外端面の被覆部分から前記隙間を通る部分にかけた外表面にシールド層３２を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの電磁波を遮断する金属筐体と、
前記金属筐体に収容されたリジッドプリント基板と、
前記金属筐体に設けた開口に面して前記リジッドプリント基板に固定したコネクタと、
前記リジッドプリント基板と連結されて回路接続されると共に、前記開口の周縁と前記コネクタとの隙間を閉鎖するように通して、該開口に面するコネクタの嵌合穴の外周端面を被覆するフレキシブルプリント基板を備え、
前記フレキシブルプリント基板の少なくとも前記コネクタの外端面の被覆部分から前記隙間を通る部分にかけた外表面にシールド層を設けていることを特徴とする電子制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御ユニットに関し、特に、自動車に搭載する電子制御ユニットにおいて、外部からの電磁波を遮断して、電磁波の影響を受けないようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載された各種機器を制御するための電子制御ユニット（electric control unit、以下「ＥＣＵ」と称す）は、電子部品を実装したプリント基板等を備えているため、電磁波が発生する領域に配置される場合には、電磁波シールド性能を有する金属筐体で前記プリント基板を保護して、外部の電磁波の影響を受けないようにしている。
【０００３】
この種のＥＣＵが、特開平１１−３３０７３８号公報（特許文献１）において提供されている。該特許文献１では、図８に示すように、該ＥＣＵ１は、プリント基板２の上面側に電磁波シールド性能を有するアルミダイキャストからなるケース３を被せて取り付けている。該ケース３は、矩形状の上壁部３ａでプリント基板２の上面側を覆うと共に、上壁部３ａの周縁のうち３辺から垂下する側壁部３ｂでプリント基板の側部を囲んでおり、残りの１辺に開口３ｃを設け、該開口位置にプリント基板２に実装したコネクタ４を配置している。また、ケース３の開口３ｃの周縁とコネクタ４との間に形成された隙間Ｓより外部の電磁波が侵入するため、該開口３ｃの近傍に、ケース３の上壁部３ａの内面よりプリント基板２側へ垂下する隔壁部３ｄを設け、該隔壁部３ｄで前記隙間Ｓより侵入した電磁波を遮断している。該隔壁部３ｄの下端はネジ５によりプリント基板２にネジ締めして固定している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提供されているＥＣＵ１では、ケース３の隔壁部３ｄを配置した位置には、プリント基板２上に電子部品を実装することができない。また、隔壁部３ｄをプリント基板２にネジ締めした位置では、プリント基板２にネジ挿通用の貫通穴を設けるため、回路パターンとなる導体を配線することもできない。このように、特許文献１で提供されているＥＣＵ１では、ケース３に隔壁部３ｄを設けることによりプリント基板２の回路設計の自由度が低減してしまう問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３０７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、ＥＣＵのプリント基板の回路設計の自由度を低減させることなく、外部の電磁波を確実に遮断して、電磁波の影響を受けないようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、
外部からの電磁波を遮断する金属筐体と、
前記金属筐体に収容されたリジッドプリント基板と、
前記金属筐体に設けた開口に面して前記リジッドプリント基板に固定したコネクタと、
前記リジッドプリント基板と連結されて回路接続されると共に、前記開口の周縁と前記コネクタとの隙間を閉鎖するように通して、該開口に面するコネクタの嵌合穴の外周端面を被覆するフレキシブルプリント基板を備え、
前記フレキシブルプリント基板の少なくとも前記コネクタの外端面の被覆部分から前記隙間を通る部分にかけた外表面にシールド層を設けていることを特徴とする電子制御ユニットを提供している。
【０００８】
前記フレキシブルプリント基板は回路パターンを絶縁樹脂フィルムで挟持していると共に、外面側となる前記絶縁樹脂フィルムの外表面の前記コネクタの外端面の被覆部分から前記隙間を通る部分にかけた部分または外表面の全面に金属箔からなるシールド層を設けおり、かつ、
前記コネクタの個数と配置位置に応じて、前記フレキシブルプリント基板に各コネクタの嵌合穴と対向する部分に貫通穴を設け、該貫通穴の周縁部分を前記コネクタの嵌合穴の周縁に固着している。
【０００９】
従来、リジッドプリント基板に実装されるコネクタは、金属筐体に設けた開口に面して相手方コネクタが挿入される嵌合穴を配置しており、該相手方コネクタの挿入時には挿入圧がコネクタに負荷されるため、該コネクタを金属筐体に固定せずに、金属筐体の開口周縁との間に隙間をあけている。また、複数のコネクタをリジッドプリント基板上に並設して実装する場合には、相手方コネクタの嵌合作業を行いやすくするために、隣接するコネクタを離れた位置に配置する必要があり、コネクタ間にも隙間が形成される。
このように、外部からの電磁波を遮断する金属筐体に筐体の内外に連通する隙間があると、この隙間から外部の電磁波が筐体内に侵入し、電磁波の影響を受ける問題がある。
本発明では前記の構成として、この問題を解決している。
【００１０】
前記構成からなる本発明の電子制御ユニットによれば、金属筐体の開口周縁とコネクタの間の隙間から金属筐体内に侵入する電磁波を、シールド層を備えたフレキシブルプリント基板により遮断しているため、電磁波の影響を確実に防止することができる。また、複数のコネクタが隙間をあけて並設される場合には、この隙間にもシールド層を備えたフレキシブルプリント基板を配置して電磁波の侵入を阻止している。
このように、金属筐体内に開口周縁の隙間から侵入する電磁波を、シールド層を備えたフレキシブルプリント基板で遮断しているため、従来例のように、リジッドプリント基板上に電磁波を遮断するための隔壁部を配置する必要がなく、回路設計の自由度を低減させることがない。
【００１１】
具体的には、例えば、前記フレキシブルプリント基板の長さ方向の両端は、前記リジッドプリント基板の長さ方向の両端と接続して、リジッドプリント基板の長さ方向の全体を覆うように取り付けている。かつ、長さ方向と直交する幅方向も前記リジッドプリント基板を覆うようにしている。
該構成とすると、フレキシブルプリント基板を大きくでき、所要の回路をリジッドプリント基板とフレキシブルプリント基板の両方に設けることができるため、リジッドプリント基板の小型化が図れ、電子制御ユニット全体の小型化を図ることができる。
【００１２】
または、前記フレキシブルプリント基板を金属筐体内のコネクタの外周面または背面を覆うように配置して前記リジッドプリント基板と連結していることが好ましい。
このように、フレキシブルプリント基板でコネクタの背面側を覆うと、コネクタに収容した端子をコネクタハウジングの背面側部から突出させて、該コネクタハウジングの背面側に位置する前記フレキシブルプリント基板の導体に半田付け接続することができる。
コネクタの端子をフレキシブルプリント基板の導体と接続すると、コネクタが相手方コネクタとの嵌合時に応力により移動しても、フレキシブルプリント基板が撓んで端子と導体との半田接続部にクラックが発生するのを防止できる。
【００１３】
前記リジッドプリント基板とフレキシブルプリント基板とは、導電性接着剤を介して基板同士を接着すると共に各基板の導体同士を導通させてもよいし、各基板の導体同士を半田付け接続してもよい。
また、リジッドプリント基板の端部とフレキシブルプリント基板の端部とを重ねて接着剤により連結し、各基板の導体同士をスルーホールを介して導通させてもよい。
【００１４】
前記フレキシブルプリント基板の一部を前記コネクタとリジッドプリント基板との間に挟み、前記コネクタとフレキシブルプリント基板とを前記リジッドプリント基板にネジ締めで連結固定してもよい。
具体的には、リジッドプリント基板、フレキシブルプリント基板およびコネクタにネジ挿通用の穴を設け、これらのネジ挿通用の穴を連通させてネジを通して連結している。
前記のように、フレキシブルプリント基板をコネクタと共にリジッドプリント基板に連結固定すると、リジッドプリント基板にフレキシブルプリント基板を位置決め固定するための構造およびスペースを新たに設ける必要がない。
【００１５】
本発明の電子制御ユニットは、例えば、自動車のインテリジェントパーキングアシストに好適にいられる。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、本発明によれば、金属筐体の開口周縁とリジッドプリント基板に固定したコネクタの間の隙間から金属筐体内に侵入する電磁波を、シールド層を備えたフレキシブルプリント基板により遮断しているため、電磁波の影響を確実に防止することができる。よって、リジッドプリント基板上に電磁波を遮断するための部材を配置する必要がなく、回路設計の自由度を低減させることがない利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図５に、本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態の電子制御ユニット１０（以下、ＥＣＵ１０と称す）は、自動車のインテリジェントパーキングアシストに用いられるものであり、自動車の電磁波発生領域に配置される。
【００１８】
前記ＥＣＵ１０は、図１に示すように、外部からの電磁波を遮断する金属筐体１１と、該金属筐体１１に収容されたリジッドプリント基板２０およびフレキシブルプリント基板３０と、リジッドプリント基板２０の上面に取り付けられたコネクタ２１とを備えている。
【００１９】
前記金属筐体１１は、アルミニウムからなるアッパーケース１２とロアケース１３を組み付けて形成している。
アッパーケース１２は、矩形状の上壁部１２ａと、該上壁部１２ａの周縁よりロアケース１３側へ垂下する側壁部１２ｂからなり、４辺の側壁部１２ｂのうち１辺の側壁部１２ｂ−１には下端より切欠１２ｃを設けている。該切欠１２ｃは側壁部１２ｂ−１の略全域に亙って設けており、図２および図３に示すように、側壁部１２ｂ−１は両側と上側に残された縁部のみからなる。
一方、ロアケース１３は、矩形状の底壁部１３ａと、該底壁部１３ａの周縁よりアッパーケース１２側に突出する低背の側壁部１３ｂからなる。
前記アッパーケース１２とロアケース１３を組み付けると、ロアケース１３の側壁部１３ｂにアッパーケース１２の側壁部１２ｂが外嵌され、アッパーケース１２に切欠１２ｃを設けた位置には、アッパーケース１２の縁部からなる側壁部１２ｂ−１とロアケース１３の側壁部１３ｂで囲まれた開口１１ａが形成される。
なお、アッパーケース１２とロアケース１３とはネジ締め等により固定しているが、図示を省略している。
【００２０】
前記ロアケース１３の内面側には、図１に示すように、ガラスエポキシからなる硬質の絶縁基板に導体からなる回路パターンを設けたリジッドプリント基板２０を配置している。該リジッドプリント基板２０の上面には、複数の電子部品２２を実装すると共に、基板の一側縁に沿って４個のコネクタ２１を取り付けている。隣接するコネクタ２１の間には所要の間隔をあけている。
前記コネクタ２１を、図１乃至図３に示すように、金属筐体１１に設けた開口１１ａより外部に露出させており、コネクタ２１の周縁と開口１１ａの周縁との間に隙間Ｓが形成されている。
詳細には、コネクタ２１とアッパーケース１２の縁部からなる側壁部１２ｂ−１の間、隣接するコネクタ２１同士の間に隙間Ｓが形成されている。コネクタ２１はその先端部をロアケース１３の側壁部１３ｂ上に配置しているため、コネクタ２１の下面とロアケース１３の側壁部１３ｂとの間には隙間が形成されていない。
なお、図２では、前記隙間Ｓを明示するため、開口１１ａより目視できるフレキシブルプリント基板３０の図示を省略している。
【００２１】
前記フレキシブルプリント基板３０は、銅箔からなる回路パターン３３をポリイミドフィルムからなる屈曲可能な絶縁樹脂フィルム３１で挟持すると共に、外面側となる絶縁樹脂フィルム３１の外表面に銅箔からなるシールド層３２を略全面に設けている。
前記リジッドプリント基板２０とフレキシブルプリント基板３０は、開口１１ａを設けた基板長さ方向の先端側と反対側に設けた後端側の接続位置Ｃ１において接続している。フレキシブルプリント基板３０のシールド層３２をリジッドプリント基板２０のアース回路と接続する一方、フレキシブルプリント基板３０の回路パターン３３をリジッドプリント基板２０の信号回路となる導体と接続している。
本実施形態では、リジッドプリント基板２０とフレキシブルプリント基板３０とを導電性接着剤（図示せず）を介して基板同士を接着すると共に各基板の導体同士を導通させている。
なお、各基板の導体同士を半田付け接続してもよいし、リジッドプリント基板２０とフレキシブルプリント基板３０とを接着剤により接着して一体に形成し、各基板の導体同士をスルーホールを介して導通する構成としてもよい。
【００２２】
前記のようにリジッドプリント基板２０の後端側の接続位置Ｃ１で接続したフレキシブルプリント基板３０を、図１に示すように、リジッドプリント基板２０の前方側へ延在させることにより、リジッドプリント基板２０の電子部品２２等が実装された上面側およびコネクタ２１の外周面をフレキシブルプリント基板３０で囲んでいる。このとき、フレキシブルプリント基板３０のシールド層３２を外面側、即ちアッパーケース１２の上壁部１２ａ側に配置している。
【００２３】
前記のように、前方側まで延在させたフレキシブルプリント基板３０を所要形状に屈曲させて、図１に示すように、金属筐体１１の開口１１ａとコネクタ２１との間に上方から下方へ通し、さらにコネクタ２１の下部側で後方へ折り曲げてコネクタ２１の下面とリジッドプリント基板２０の上面との間に前方から後方へ通している。さらに、コネクタ２１の背面側へ引き出したフレキシブルプリント基板３０でコネクタ２１の背面側を覆い、フレキシブルプリント基板３０の回路パターン３３に、コネクタ２１の背面側部２１ｄから突出させた端子２３を半田付け接続している。
【００２４】
詳細には、図１および図３に示すように、金属筐体１１の開口１１ａとコネクタ２１との間にフレキシブルプリント基板３０を通すことにより、コネクタ２１と開口１１ａの周縁との間および隣接するコネクタ間に形成された隙間Ｓにフレキシブルプリント基板３０を配置して、該隙間Ｓをフレキシブルプリント基板３０で閉鎖している。
また、フレキシブルプリント基板３０にはコネクタ２１の嵌合穴２１ａと対向する位置に貫通穴３０ａを設けて、金属筐体１１の開口１１ａ、フレキシブルプリント基板３０の貫通穴３０ａおよびコネクタ２１の嵌合穴２１ａを連通させている。これら金属筐体１１の開口１１ａおよびフレキシブルプリント基板３０の貫通穴３０ａを通して外部電線Ｗの端末に接続された相手方コネクタ４０をコネクタ２１の嵌合穴２１ａに嵌合可能としている。また、フレキシブルプリント基板３０の貫通穴３０ａの周縁部分をコネクタ２１の嵌合穴２１ａの周縁に被せて接着剤により固着している。
金属筐体１１の開口１１ａに露出されたフレキシブルプリント基板３０の貫通穴３０ａ以外の部分には、外表面全面にシールド層３２を設ける一方、内部に回路パターン３３を設けている。
【００２５】
前記コネクタ２１の両側にネジ挿通用の穴２１ｂを穿設した基板取付片２１ｃを設けている。なお、図４では、両側の基板取付片２１ｃのうち一方の基板取付片２１ｃのみを断面で図示している。
また、コネクタ２１とリジッドプリント基板２０の間に通したフレキシブルプリント基板３０とリジッドプリント基板２０にもネジ挿通用の穴３０ｂ、２０ａを穿設している。
これらコネクタ２１、フレキシブルプリント基板３０およびリジッドプリント基板２０のネジ挿通用の穴２１ｂ、３０ｂ、２０ａを連通させ、これら連通させたネジ挿通用の穴２１ｂ、３０ｂ、２０ａにネジ５０を通して、ネジ５０とナット５１を締め付けることにより、フレキシブルプリント基板３０をコネクタ２１と共にリジッドプリント基板２０にネジ締めにより位置決め固定している。
【００２６】
前記構成によれば、コネクタ２１と金属筐体１１の開口１１ａの周縁との間および隣接するコネクタ２１間の隙間Ｓをシールド層３２を備えたフレキシブルプリント基板３０で閉鎖すると共に、リジッドプリント基板２０をシールド層３２を備えたフレキシブルプリント基板３０で覆っているため、隙間Ｓより金属筐体１１内に侵入しようとする電磁波をフレキシブルプリント基板３０のシールド層３２で遮断でき、電磁波の影響を確実に防止することができる。
また、隙間Ｓより金属筐体１１内に侵入しようとする電磁波を、シールド層３２を備えたフレキシブルプリント基板３０で遮断しているため、リジッドプリント基板２０上に電磁波を遮断するための部材を配置する必要がなく、リジッドプリント基板２０の回路設計の自由度を低減させることがない。
【００２７】
さらに、コネクタ２１に収容した端子２３をフレキシブルプリント基板３０の回路パターン３３の導体に半田付け接続しているため、図５に示すように、コネクタ２１に相手方コネクタ４０を嵌合接続する際に、コネクタ２１の端子２３に負荷がかかると、該端子２３が接続されたフレキシブルプリント基板３０が端子２３に追従して撓む。これにより、端子２３とフレキシブルプリント基板３０とを接続する半田に負荷が集中することがなく、半田クラックの発生を防止することができる。
なお、このように本実施形態では、コネクタ２１の端子２３をフレキシブルプリント基板３０の導体に半田付け接続しているが、端子２３をリジッドプリント基板２０の導体に半田付け接続してもよい。
【００２８】
図６に、第１実施形態の変形例を示す。
本変形例では、フレキシブルプリント基板３０のシールド層３２をコネクタ２１の外端面２１ｅの被覆部分から隙間Ｓを通る部分にのみ設けている。
また、リジッドプリント基板２０とフレキシブルプリント基板３０を後端側の接続位置Ｃ１だけでなく、先端側の接続位置Ｃ２でも接続して、リジッドプリント基板２０の長さ方向の両端でフレキシブルプリント基板３０と接続している。接続位置Ｃ２では導電性接着剤を介してリジッドプリント基板２０の基板とフレキシブルプリント基板３０の絶縁樹脂フィルム３１を接着すると共に、リジッドプリント基板２０の導体とフレキシブルプリント基板３０の導体パターン３３とを導通させている。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
図７に、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態では、フレキシブルプリント基板３０の配置位置を第１実施形態と相違させている。
即ち、本実施形態では、リジッドプリント基板２０の上面をフレキシブルプリント基板３０で覆っておらず、コネクタ２１に近接する後方の接続位置Ｃ３でフレキシブルプリント基板３０とリジッドプリント基板２０を接続している。コネクタ２１の後方に配置したフレキシブルプリント基板３０を上方に向けて延在させ、該フレキシブルプリント基板３０でコネクタ２１の背面側を覆い、フレキシブルプリント基板３０の回路パターン３３に、コネクタ２１の背面側部２１ｄから突出させた端子２３を半田付け接続している。
さらに、フレキシブルプリント基板３０をコネクタ２１の上方において前方へ延在させ、第１実施形態と同様、金属筐体１１の開口１１ａとコネクタ２１の間を通すと共に、コネクタ２１とリジッドプリント基板２０の間に通して位置決め固定している。
【００３０】
前記構成によれば、前記隙間Ｓにシールド層３２を備えたフレキシブルプリント基板３０を配置して、該隙間Ｓをフレキシブルプリント基板３０で閉鎖することにより、隙間Ｓより侵入しようとする電磁波をフレキシブルプリント基板３０のシールド層３２で遮断でき、電磁波の影響を防止することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態の電子制御ユニットの断面図である。
【図２】電子制御ユニットの斜視図である。
【図３】電子制御ユニットの正面図である。
【図４】フレキシブルプリント基板のリジッドプリント基板への位置決め固定構造を示す図面である。
【図５】電子制御ユニットにコネクタを接続した状態を示す断面図である。
【図６】第１実施形態の変形例を示す図面である。
【図７】第２実施形態の電子制御ユニットの断面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１１  金属筐体
１１ａ  開口
２０  リジッドプリント基板
２１  コネクタ
２１ａ  嵌合穴
２３  端子
３０  フレキシブルプリント基板
３０ａ  貫通穴
３１  絶縁樹脂フィルム
３２  シールド層
３３  回路パターン
４０  相手方コネクタ
５０  ネジ
Ｓ  隙間
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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