(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、
このアイソレーション回路は２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、
上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、
アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有する一方のプリント基板は、アイソレーション素子の出力側回路を有する他方のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドを有し、
上記一方のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層にアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、
上記フレキシブルプリント配線板がマイクロストリップ構成を有し、その信号パターンとグランドパターンを介して、上記一方のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、他方のプリント基板のそれぞれ信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする電気回路装置。
【請求項２】
アイソレーション回路の一方のプリント基板のアイソレーション領域のグランドパターンと他方のプリント基板のグランド層のそれぞれが、この電気回路装置の筐体のフレームグランドと接続することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
【請求項３】
アイソレーション回路のプリント基板間を接続するフレキシブルプリント配線板が、フレキシブルプリント配線板の一部または全部にフェライトコアを装荷することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
【請求項４】
アイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンをグランドパターンで挟み込むストリップ構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
【請求項５】
アイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンの周りをグランドパターンで包み込む同軸構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
【請求項６】
電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、
このアイソレーション回路は２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、
上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、
アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有する一方のプリント基板は、アイソレーション素子の出力側回路を有する他方のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドとを有し、
上記一方のプリント基板のグランド層と異なる内層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層にアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、
上記フレキシブルプリント配線板がマイクロストリップ構成を有し、その信号パターンとグランドパターンを介して、上記一方のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、他方のプリント基板のそれぞれ信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする電気回路装置。
【請求項７】
電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、
このアイソレーション回路は第１と第２の２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、
上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、
上記第１のプリント基板は上記第２のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドを有し、
上記第１のプリント基板は第１の信号を伝達するアイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有するとともに、上記第２のプリント基板に有する第２の信号を伝達するアイソレーション素子の出力側回路を有し、
上記第２のプリント基板は、第２の信号を伝達するアイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有するとともに、上記第１のプリント基板に有する第１の信号を伝達するアイソレーション素子の出力側回路を有し、
上記第１のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層に第１の信号を伝達するアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、
上記第２のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層に第２の信号を伝達するアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、
マイクロストリップ構成のフレキシブルプリント配線板の信号パターンとグランドパターンを介して、
上記第１のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、上記第２のプリント基板の信号パターンとグランド層に接続するとともに、上記第２のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、上記第１のプリント基板の信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする電気回路装置。
【請求項８】
アイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンをグランドパターンで挟み込むストリップ構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成するとを特徴とする請求項７記載の電気回路装置。
【請求項９】
アイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンの周りをグランドパターンで包み込む同軸構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成することを特徴とする請求項７記載の電気回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置に関するもので、特にアイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するフレキシブルプリント配線板のシールド効果の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフレキシブルプリント配線板、その接続装置、及び電気回路装置として、例えば特開平７−２８８３７１号公報に示されたものがある。
図１４は、上記文献に示されたフレキシブルプリント配線板とそのコネクタを示す断面図である。
図において、２１はフレキシブルプリント配線板で、シールド層２２、信号パターン層２３、絶縁支持層２４、絶縁性保護層２５から構成され、２６は上記フレキシブルプリント配線板２１用のコネクタで、２７，２８は接点、２９はモールド部である。
図１５は、上記文献に示された上記フレキシブルプリント配線板とそのコネクタを備えた電気回路装置を説明する図である。
図において、電気回路装置の例の液晶表示装置１４は、３０は液晶パネル、３２はバス基板、３１はドライバＩＣ、３３は制御基板であり、液晶パネル３０と制御基板３３とはＦＰＣ２１とコネクタ２６を介して接続されている。
【０００３】
上記の構成によれば、ＦＰＣ２１においてコネクタ２６に対する結合部を絶縁支持層２４と信号パターン層２３およびシールド層２２との積層構造にすることにより、ＦＰＣ２１全体の幅の増大を押さえ、高密度化することができるとともに、信号パターン層２３に対向してシールド層２２を設けているのでＦＰＣ２１からの放射ノイズを抑えることができる。
この従来技術によれば、制御基板３３とバス基板３２のＧＮＤ層をＦＰＣ２１のシールド層２２により接続し、各基板の信号パターンをＦＰＣ２１の信号パターン層２３で接続することにより、ＦＰＣからの放射ノイズが抑制される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフレキシブルプリント配線板、その接続装置、及び電気回路装置は、以上のように構成されており、ＦＰＣを介して接続される双方のプリント基板のＧＮＤが同電位であるという条件の下にＦＰＣのシールド層を介して接続され、このためＦＰＣのシールド層がシールドの役割を果たしている。
しかし、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置においては、アイソレーション回路を構成する双方のプリント基板間のＧＮＤ接続を、従来のような構成のＦＰＣを介してのＧＮＤ接続はできず、ＦＰＣのシールド効果が得られないことになる。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、アイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するフレキシブルプリント配線板のシールド効果を向上させた電気回路装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明の電気回路装置は、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、このアイソレーション回路は２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有する一方のプリント基板は、アイソレーション素子の出力側回路を有する他方のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドを有し、上記一方のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層にアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、上記フレキシブルプリント配線板がマイクロストリップ構成を有し、その信号パターンとグランドパターンを介して、上記一方のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、他方のプリント基板のそれぞれ信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の電気回路装置のアイソレーション回路の一方のプリント基板のアイソレーション領域のグランドパターンと他方のプリント基板のグランド層のそれぞれが、この電気回路装置の筐体のフレームグランドと接続することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１記載の電気回路装置のアイソレーション回路のプリント基板間を接続するフレキシブルプリント配線板が、フレキシブルプリント配線板の一部または全部にフェライトコアを装荷することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１記載の電気回路装置のアイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板が信号パターンをグランドパターンで挟み込むストリップ構成を有することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１記載の電気回路装置のアイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンの周りをグランドパターンで包み込む同軸構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。フレキシブルプリント配線板が信号パターンの周りをグランドパターンで包み込む同軸構成を有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、このアイソレーション回路は２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有する一方のプリント基板は、アイソレーション素子の出力側回路を有する他方のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドとを有し、上記一方のプリント基板のグランド層と異なる内層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層にアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、上記フレキシブルプリント配線板がマイクロストリップ構成を有し、その信号パターンとグランドパターンを介して、上記一方のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、他方のプリント基板のそれぞれ信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７の発明は、電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置において、このアイソレーション回路は第１と第２の２つのプリント基板と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板と、を備え、上記プリント基板は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とグランド層と電源層とを有し、上記第１のプリント基板は上記第２のプリント基板の有する電源とグランドとは電気的に絶縁された電源とグランドを有し、上記第１のプリント基板は第１の信号を伝達するアイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有するとともに、上記第２のプリント基板に有する第２の信号を伝達するアイソレーション素子の出力側回路を有し、上記第２のプリント基板は、第２の信号を伝達するアイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有するとともに、上記第１のプリント基板に有する第１の信号を伝達するアイソレーション素子の出力側回路を有し、上記第１のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層に第１の信号を伝達するアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、上記第２のプリント基板のグランド層の一部にこのグランド層と電気的に絶縁したグランドパターンを有するとともに、信号パターン層に第２の信号を伝達するアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、マイクロストリップ構成のフレキシブルプリント配線板の信号パターンとグランドパターンを介して、上記第１のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、上記第２のプリント基板の信号パターンとグランド層に接続するとともに、上記第２のプリント基板のアイソレーション領域の信号パターンとグランドパターンを、上記第１のプリント基板の信号パターンとグランド層に接続することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８の発明は、請求項７記載の電気回路装置のアイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンをグランドパターンで挟み込むストリップ構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成するとを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９の発明は、請求項７記載の電気回路装置のアイソレーション回路のフレキシブルプリント配線板として、信号パターンの周りをグランドパターンで包み込む同軸構成のフレキシブルプリント配線板を用いて構成することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す図である。
図２は図１のＦＰＣとプリント基板の接続例を示す図である。
図３は本発明の実施の形態１を示す電気回路装置のアイソレーション回路の概要図である。
図１において、この電気回路装置のアイソレーション回路は２つのプリント基板６，９と、その間を接続するフレキシブルプリント配線板１（以下、ＦＰＣと呼ぶ）とを備え、
一方のプリント基板は、他方のプリント基板の有する電源とグランド（以下、ＧＮＤと呼ぶ）とは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有する。
上記一方のプリント基板９には、アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有し、上記他方のプリント基板６には、上記アイソレーション素子の出力側回路を有する。
このプリント基板９のＧＮＤ層１０の一部にこのＧＮＤ層と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８を設けるとともに、その信号パターン層２０にアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設ける。
上記ＦＰＣ１はマイクロストリップ構成を有し、その信号パターン４とＧＮＤパターン２を介して、上記プリント基板９のアイソレーション領域の信号パターンとＧＮＤパターンを、プリント基板６の信号パターンとＧＮＤパターンに接続している。
図１において説明を簡単にするため、プリント基板の各層間の誘電体、信号パターン層２０の信号パターンは省略している。
【００１６】
図２は図１のＦＰＣ１とプリント基板の接続例を示す図である。
図２（ａ）はＦＰＣ１とプリント基板９との接続例を示し、図１のＡＡ´断面図であり、図２（ｂ）はＦＰＣ１とプリント基板９との接続を示す図１のＢＢ´断面図である。
図２において、１２はＦＰＣ１とプリント基板６，９と接続するコネクタ、１５はプリント基板６，９の外表面の信号パターン層と内層との接続を行うブラインドビアである。
図２（ａ）は、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２がコネクタ１２、ブラインドビア１５を介して、先に説明したプリント基板９のＧＮＤ層１０の一部に設けたこのＧＮＤ層１０と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８と接続している図を代表として示している。
図２（ｂ）は、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２がコネクタ１２、ブラインドビア１５を介して、プリント基板６のＧＮＤ層７と接続している図を代表として示している。
図２（ａ），図２（ｂ）において説明を簡単にするため、プリント基板の各層間の誘電体、信号パターン、電源層は省略している。
【００１７】
図３は本発明の実施の形態１を示す電気回路装置のアイソレーション回路の概要図である。
ここで、電気回路装置として、モータ制御装置を例として、モータを駆動制御するインバータ制御回路とこれの制御信号を与える制御信号回路のインターフェースのアイソレーション回路に注目して説明する。
図３において、アイソレーション回路はプリント基板６とプリント基板９とその間を接続するＦＰＣ１を備え、ここでプリント基板６はインバータ制御回路に、プリント基板９は制御信号回路に含まれるものである。
一方のプリント基板９には、アイソレーション素子の入力側回路３１とアイソレーション素子３０とを有し、他方のプリント基板６にはアイソレーション素子の出力側回路３４を有する。
一方のプリント基板は、他方のプリント基板の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有している。
上記プリント基板９のＧＮＤ層１０の一部に、このＧＮＤ層１０と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８を設けるとともに、信号パターン層にアイソレーション素子出力の信号パターン有するアイソレーション領域を、新たに設けている。
上記の２つのプリント基板６，９を接続するＦＰＣ１は、マイクロストリップ構成を有し、その信号パターン４とＧＮＤパターン２を介して、上記プリント基板９のアイソレーション領域のアイソレーション素子出力の信号パターンとＧＮＤパターンを、プリント基板６のアイソレーション素子の出力側回路の信号パターンとＧＮＤ層７に接続している。
モータを駆動制御するインバータ制御回路に含まれるプリント基板６のＧＮＤ層７は、通常この電気回路装置の筐体フレームＧＮＤ（以下、ＦＧと略記する）に接続されているので、上記プリント基板９のアイソレーション領域のＧＮＤパターン８も共通の電位となる。
【００１８】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、一方のプリント基板が、他方のプリント基板の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板から他方のプリント基板に信号を伝達することができるとともに、
一方のプリント基板に他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつＧＮＤパターンを設けたので、これらのプリント基板間をマイクロストリップ構成のＦＰＣを介して接続することにより、ＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果が得られ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減することができるとともに、外来ノイズの干渉を低減することができる。
【００１９】
ここでは、アイソレーション素子の例としてフォトカプラの場合を説明したが、これに限らず、アプリケーションによりオプトロジック、フォトトライアックなど電気的絶縁を保持しながら信号を伝達するアイソレーション素子を用いても同様の構成により、効果を得ることができる。
また、ここではアイソレーション回路において、１チャンネルの信号を伝達する例を説明したが、これに限らず、アプリケーション回路において、複数の信号を伝達する場合も、同様の考えに基づいて、効果を得ることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２を示す図である。
図４において、１３はプリント基板６のＧＮＤ層７およびプリント基板９のアイソレーション領域のＧＮＤパターン８に、この電気回路装置の筐体のフレームＧＮＤ（ＦＧ）と接続するフレームＧＮＤ接続部である。
通常は、パワー系を含む制御回路はこの制御回路を含む電気回路装置の筐体フレームＧＮＤ（ＦＧ）に接続されている。
その他は実施の形態１と同様の構成である。
【００２１】
以上の構成により、実施の形態１に記載の効果に加え、プリント基板６のＧＮＤ層７およびプリント基板９のアイソレーション領域のＧＮＤパターン８に、この電気回路装置の筐体のフレームＧＮＤ接続部１３を設け、この電気回路装置の筐体フレームＧＮＤに接続することにより、上記プリント基板６のＧＮＤ層７、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２およびプリント基板９のアイソレーション領域のＧＮＤパターン８により形成されるＧＮＤの電位が安定し、プリント基板６、９およびＦＰＣ１のシールド効果をより強化することができる。
【００２２】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３を示す図である。
図５において、１４はフェライトコアである。この例では、プリント基板６とプリント基板９の間を接続するマイクロストリップ構成のＦＰＣ１のプリント基板９との接続側に、このＦＰＣ１の全部をまとめてこれにフェライトコアを装荷したものである。
その他は実施の形態１と同様の構成である。
【００２３】
以上の構成により、実施の形態１に記載の効果に加え、ＦＰＣ１にフェライトコア１４を装荷することにより、フェライトコア１４のインダクタンス分によりＦＰＣ１の信号パターン４およびＧＮＤパターン２に流れるノイズ電流が抑制され、ＦＰＣ１からの放射ノイズが低減される。
【００２４】
ここでは、プリント基板６とプリント基板９の間を接続するマイクロストリップ構成のＦＰＣ１のプリント基板９との接続側に、このＦＰＣ１の全部をまとめてこれにフェライトコアを装荷したものを例示したが、これに限らずこのＦＰＣ１の全部ではなく所要の一部のみをまとめてこれにフェライトコアを装荷する場合も同様の効果を奏する。
【００２５】
実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４を示すＦＰＣの断面図である。
図６において、１ａは当該ＦＰＣ、４はＦＰＣ１ａの内層の信号パターン、２はＦＰＣ１ａの内層の信号パターン４を挟み込むように構成するＧＮＤパターンである。
この実施の形態４は、実施の形態１を示す図１のプリント基板６とプリント基板９の間を接続するＦＰＣ１の代替として、ＦＰＣ１ａを用いて構成したものである。
その他は実施の形態１を示す図１と同様の構成である。
【００２６】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、実施の形態１に記載の効果に加えて、ＦＰＣがストリップ構成となっているため、シールド効果が強化され、ＦＰＣからの放射ノイズをさらに低減すことができる。
【００２７】
実施の形態５．
図７は本発明の実施の形態５を示すＦＰＣの断面図である。
図７において、１ｂは当該ＦＰＣ、４はＦＰＣ１ｂの内層の信号パターン、２はＦＰＣ１ｂの内層の信号パターン４を包み込むように構成するＧＮＤパターンである。
ここで、１６はＦＰＣ１ｂの内層の信号パターン４間に設けた、ＧＮＤパターン２間を接続するインナービアである。
この実施の形態５は、実施の形態１を示す図１のプリント基板６とプリント基板９の間を接続するＦＰＣ１の代替として、ＦＰＣ１ｂを用いて構成したものである。
その他は実施の形態１を示す図１と同様の構成である。
【００２８】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、実施の形態１に記載の効果に加えて、ＦＰＣが同軸構成となっているため、シールド効果が強化され、ＦＰＣからの放射ノイズをさらに低減すことができる。
【００２９】
実施の形態６．
図８は本発明の実施の形態６を示す図である。
図９は図８のＦＰＣ１とプリント基板の接続例を示す図である。
図８において、この電気回路装置のアイソレーション回路は２つのプリント基板６，９と、その間を接続するＦＰＣ１とを備え、
一方のプリント基板は、他方のプリント基板の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有する。
上記一方のプリント基板９には、アイソレーション素子の入力側回路とアイソレーション素子とを有し、上記他方のプリント基板６には、上記アイソレーション素子の出力側回路を有する（図示していない）。
また、上記の一方のプリント基板９のＧＮＤ層１０とは異なる内層の一部に、このＧＮＤ層１０とは電気的に絶縁され、上記他方のプリント基板６と共通の電位を有するＧＮＤパターンを設けている。（アイソレーション領域と呼ぶ）
上記ＦＰＣ１はマイクロストリップ構成を有し、その信号パターン４とＧＮＤパターン２を介して、上記プリント基板９のアイソレーション領域のアイソレーション素子出力の信号パターンとＧＮＤパターン８を、プリント基板６のアイソレーション素子の出力側回路の信号パターンとＧＮＤ層７に接続している。
図８において説明を簡単にするため、プリント基板の各層間の誘電体、信号パターン層２０の信号パターンは省略している。
【００３０】
図９は図８のＦＰＣ１とプリント基板の接続を示す断面図である。
図９（ａ）はＦＰＣ１とプリント基板９との接続例を示し、図８のＡＡ´断面図、図９（ｂ）はＦＰＣ１とプリント基板９との接続例を示す図８のＢＢ´断面図、図９（ｃ）はＦＰＣ１とプリント基板９との接続例を示す図である。
図９において、１２はＦＰＣ１とプリント基板６，９と接続するコネクタ、１５はプリント基板６，９の外表面の信号パターン層と内層との接続を行うブラインドビア、１７はプリント基板の外表面の信号パターン間を接続するスルーホールである。
図９（ａ）は、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２がコネクタ１２、ブラインドビア１５を介して、先に説明したプリント基板９のＧＮＤ層１０と異なる内層の一部に設けたこのＧＮＤ層１０と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８と接続している図を代表として示している。
図９（ｂ）は、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２がコネクタ１２、ブラインドビア１５を介して、プリント基板６のＧＮＤ層７と接続している図を代表として示している。
図９（ｃ）は、ＦＰＣ１のＧＮＤパターン２と信号パターン４がそれぞれ、コネクタ１２とブラインドビア１５を介してプリント基板９のＧＮＤ層１０と異なる内層の一部に設けたこのＧＮＤ層１０と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８に、コネクタ１２とスルーホール１７を介してプリント基板の外表面の信号パターンに、接続している図を代表として示している。
図９（ａ），図９（ｂ），図９（ｃ）において説明を簡単にするため、プリント基板の各層間の誘電体、信号パターン、電源層は省略している。
【００３１】
実施の形態１の説明に参照した図３の電気回路装置のアイソレーション回路の概要図は、実施の形態６においても、以下のみ読み替えれば同様であり、説明を省く。
プリント基板９の内層の一部に設けた、ＧＮＤ層と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８が、ＧＮＤ層の一部にあるのを、ＧＮＤ層と異なる内層の一部にあると読み替える。
【００３２】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、一方のプリント基板が、他方のプリント基板の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板から他方のプリント基板に信号を伝達することができるとともに、
一方のプリント基板に他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつＧＮＤパターンを設けたので、これらのプリント基板間をマイクロストリップ構成のＦＰＣを介して接続することにより、ＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果が得られ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減することができる。
さらに、一方のプリント基板９のＧＮＤ層１０とは異なる内層の一部に、他方のプリント基板６のＧＮＤ層７と共通の電位をもつＧＮＤパターン８を設けたことにより、一方のプリント基板９の信号パターン層における回路部品配置の自由度が大きくなり高密度の実装が可能になる利点がある。
【００３３】
実施の形態７．
図１０は本発明の実施の形態７を示す図である。
図１１は本発明の実施の形態７を示すアイソレーション回路の概要図である。
図１０において、１ｃはこの電気回路装置のアイソレーション回路を構成する２つのプリント基板間を接続するＦＰＣであり、このＦＰＣ１ｃは断面図に示すように、内部で２分され、内層の信号パターン４とＧＮＤパターン２は一方のマイクロストリップを構成し、信号パターン５とＧＮＤパターン３は他方のマイクロストリップを構成し、相互に独立している。
６は一方のプリント基板で、外表面に回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層２０と内層にＧＮＤ層７と電源層１９とを有し、さらに、このプリント基板６のＧＮＤ層７の一部にこのＧＮＤ層７と電気的に絶縁したＧＮＤパターン１１を設けている。
９は他方のプリント基板で、外表面に回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層２０と内層にＧＮＤ層１０と電源層１９とを有し、さらに、このプリント基板９のＧＮＤ層１０の一部にこのＧＮＤ層１０と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８を設けている。
図１０において、説明を簡単にするため、プリント基板の各層間の誘電体、信号パターン層２０の信号パターンは省略している。
【００３４】
図１１は本発明の電気回路装置の実施の形態２を示すアイソレーション回路の概要図である。
この実施の形態１は、電気回路装置として、モータ制御装置を例として、モータを駆動制御するインバータ制御回路と、これの制御信号を送る制御信号回路のインターフェースのアイソレーション回路に注目して説明したが、
この実施の形態２は、上記構成による制御信号（以下、第１の信号と呼ぶ）の伝達に加えて、モータを駆動制御するインバータ制御回路側に設けた例えば過電流検出回路の過電流検出信号（以下、第２の信号と呼ぶ）を制御信号回路へ伝達するアイソレーション回路に注目して説明する。
即ち、この実施の形態２は、電気的絶縁を保持しながら双方向に信号を伝達するアイソレーション回路を有する電気回路装置について説明する。
図１１において、アイソレーション回路はプリント基板６とプリント基板９とその間を接続するＦＰＣ１ｃを備え、上記プリント基板６，９は回路構成により決まる回路パターンを配置した信号パターン層とＧＮＤ層と電源層とをそれぞれ有している。
【００３５】
上記プリント基板９は上記プリント基板６の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有している。
上記プリント基板９は第１の信号を送るアイソレーション素子３０の入力側回路３１とアイソレーション素子３０とを有するとともに、上記プリント基板６から送られるる第２の信号のアイソレーション素子４０の出力側回路を有し、
且つ、上記プリント基板６は上記プリント基板９から送られる第１の信号のアイソレーション素子３０の出力側回路を有するとともに、上記第２の信号を送るアイソレーション素子４０の入力側回路とアイソレーション素子４０を有する。また、上記プリント基板９のＧＮＤ層１０の一部にこのＧＮＤ層と電気的に絶縁したＧＮＤパターン８を有するとともに、この信号パターン層２０に第１の信号を送るアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設け、
且つ上記プリント基板６のＧＮＤ層７の一部にこのＧＮＤ層と電気的に絶縁したＧＮＤパターン１１を有するとともに、この信号パターン層２０に第２の信号を送るアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域を設けている。
上記マイクロストリップ構成のＦＰＣ１ｃの内部で２分されそれぞれ独立の信号パターンとＧＮＤパターンを介して、
上記プリント基板９のアイソレーション領域の信号パターンとＧＮＤパターンを、上記プリント基板６のアイソレーション素子の出力側回路の信号パターンとＧＮＤ層に接続するとともに、
上記プリント基板６のアイソレーション領域の信号パターンとＧＮＤパターンを、上記プリント基板９のアイソレーション素子の出力側回路の信号パターンとＧＮＤ層に接続している。
【００３６】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、一方のプリント基板が、他方のプリント基板の有する電源とＧＮＤとは電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板と他方のプリント基板の間で双方向に信号を伝達できるとともに、
上記それぞれのプリント基板に設けたアイソレーション領域の信号パターンとＧＮＤパターンとのマイクロストリップ構成を保持してＦＰＣを介してそれぞれ他方のプリント基板に接続することにより、それぞれのアイソレーション領域の独立したＧＮＤパターンの電位を、上記それぞれ他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつのでＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果がえられ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減することができる。
【００３７】
実施の形態８．
図１２は本発明の実施の形態８を示すＦＰＣの断面図である。
図１２において、１ｄは当該ＦＰＣ、４はＦＰＣ１ｄの内部を２分した一方の信号パターン、２はＦＰＣ１ｄの信号パターン４を挟み込むように構成するＧＮＤパターン、５はＦＰＣ１ｄの内部を２分した他方の信号パターン、３はＦＰＣ１ｄの信号パターン５を挟み込むように構成したＧＮＤパターンを示す。
この実施の形態８は、実施の形態７を示す図１０のプリント基板６とプリント基板９の間を接続するＦＰＣ１ｃの代替として、ＦＰＣ１ｄを用いて構成したものである。
その他は実施の形態７を示す図１０と同様の構成である。
【００３８】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、実施の形態７に記載の効果に加えて、ＦＰＣがストリップ構成となっているため、シールド効果が強化され、ＦＰＣからの放射ノイズをさらに低減することができる。
【００３９】
実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９を示すＦＰＣの断面図である。
図１３において、１ｅは当該ＦＰＣ、４はＦＰＣ１ｅの内部を２分した一方の信号パターン、２はＦＰＣ１ｅの信号パターン４を包み込むように構成するＧＮＤパターン、５はＦＰＣ１ｅの内部を２分した他方の信号パターン、３はＦＰＣ１ｅの信号パターン５を包み込むように構成したＧＮＤパターンを示す。
ここで、１６はＦＰＣ１ｅの内層の信号パターン４間に設けた、ＧＮＤパターン２間を接続するインナービアである。
この実施の形態９は、実施の形態７を示す図１０のプリント基板６とプリント基板９の間を接続するＦＰＣ１ｃの代替として、ＦＰＣ１ｅを用いて構成したものである。
その他は実施の形態７を示す図１０と同様の構成である。
【００４０】
以上のように、電気回路装置のアイソレーション回路を構成することにより、実施の形態７に記載の効果に加えて、ＦＰＣが同軸構成となっているため、シールド効果が強化され、ＦＰＣからの放射ノイズをさらに低減させすることができる。また、クロストークも抑えることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、それぞれ電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板から他方のプリント基板に信号を伝達することができるとともに、
一方のプリント基板に他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつＧＮＤパターンとアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域が存在し、上記アイソレーション領域と他方のプリント基板とをマイクロストリップ構成のＦＰＣを介して接続することにより、ＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果が得られ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減するとともに、外来ノイズの干渉を低減する電子回路装置を得ることができる。
【００４２】
また、請求項２の発明によれば、請求項１記載の電子回路装置のアイソレーション回路の一方のプリント基板のＧＮＤ層とこのＧＮＤ層にＦＰＣのＧＮＤパターンを介して接続される他方プリント基板に設けられたＧＮＤパターンとをそれぞれ筐体のフレームＧＮＤに接続することにより、これらのＧＮＤの電位が安定し、ＦＰＣおよびプリント基板から放射するノイズを一層低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４３】
また、請求項３の発明によれば、請求項１記載の電子回路装置のアイソレーション回路のプリント基板間を接続するＦＰＣの一部もしくは全部をフェライトコアを装架したことにより、フェライトコアのインダクタンス分によりＦＰＣのノイズ電流が抑制され、ＦＰＣから放射するノイズをさらに低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４４】
また、請求項４の発明によれば、請求項１記載の電子回路装置のアイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するＦＰＣとして、信号パターンを挟み込むように構成するＧＮＤパターンのＦＰＣを用いることにより、ＦＰＣがストリップ構成となっているため請求項１記載の効果におけるＦＰＣのシールド効果が強化され、ＦＰＣから放射するノイズをさらに低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４５】
また、請求項５の発明によれば、請求項１記載の電子回路装置のアイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するＦＰＣとして、信号パターンを包み込むように構成するＧＮＤパターンのＦＰＣを用いることにより、ＦＰＣが同軸構成となっているため請求項１記載の効果におけるＦＰＣのシールド効果が強化され、ＦＰＣから放射するノイズをさらに低減し、信号パターン間の結合も低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４６】
また、請求項６の発明によれば、それぞれ電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板から他方のプリント基板に信号を伝達することができるとともに、
一方のプリント基板に他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつＧＮＤパターンとアイソレーション素子出力の信号パターンを有するアイソレーション領域が存在し、上記アイソレーション領域と他方のプリント基板とをマイクロストリップ構成のＦＰＣを介して接続することにより、ＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果が得られ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減した電子回路装置を得ることができる。
さらに、一方のプリント基板のＧＮＤ層と異なる内層の一部に、他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつＧＮＤパターンを設けたことにより、一方のプリント基板の信号パターン層における回路部品配置の自由度が大きくなり高密度の実装が可能になる利点を有する。
【００４７】
また、請求項７の発明によれば、それぞれ電気的に絶縁された電源とＧＮＤを有するプリント基板間においても、電気的絶縁を保持しながら一方のプリント基板から他方のプリント基板に双方向に信号を伝達することができるとともに、
それぞれのプリント基板に設けたアイソレーション領域の信号パターンとＧＮＤパターンのマイクロストリップ構成を保持して、ＦＰＣを介してそれぞれ他方のプリント基板と接続することにより、それぞれのアイソレーション領域の独立したＧＮＤパターンが上記それぞれ他方のプリント基板のＧＮＤ層と共通の電位をもつのでＦＰＣのＧＮＤパターンによるシールド効果が得られ、ＦＰＣからの放射ノイズを低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４８】
また、請求項８の発明によれば、請求項７記載の電子回路装置のアイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するＦＰＣとして、信号パターンを挟み込むように構成するＧＮＤパターンのＦＰＣを用いることにより、ＦＰＣがストリップ構成となっているため請求項７記載の効果におけるＦＰＣのシールド効果が強化され、ＦＰＣから放射するノイズをさらに低減した電子回路装置を得ることができる。
【００４９】
また、請求項９の発明によれば、請求項７記載の電子回路装置のアイソレーション回路を構成するプリント基板間を接続するＦＰＣとして、信号パターンを包み込むように構成するＧＮＤパターンのＦＰＣを用いることにより、ＦＰＣが同軸構成となっているため請求項７記載の効果におけるＦＰＣのシールド効果が強化され、ＦＰＣから放射するノイズをさらに低減し、信号パターン間の結合も低減した電子回路装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１を示す図である。
【図２】  図１のＦＰＣとプリント基板の接続例を示す図である。
【図３】  図１の電気回路装置のアイソレーション回路の概要図である。
【図４】  本発明の実施の形態２を示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態３を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態４を示すＦＰＣの断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態５を示すＦＰＣの断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態６を示す図である。
【図９】  図８のＦＰＣとプリント基板の接続例を示す図である。
【図１０】  本発明の実施の形態７を示す図である。
【図１１】  図１０の電気回路装置のアイソレーション回路の概要図である
。
【図１２】  本発明の実施の形態８を示すＦＰＣの断面図である。
【図１３】  本発明の実施の形態９を示すＦＰＣの断面図である。
【図１４】  従来のＦＰＣおよびその接続装置を示す断面図である。
【図１５】  従来のＦＰＣおよびその接続装置を用いた電気回路装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、１ｃ，１ｄ，１ｅフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、２，３  グランドパターン（ＧＮＤパターン）、４，５  信号パターン、６  プリント基板、７  グランド層（ＧＮＤ層）、８  アイソレーション領域のグランドパターン（ＧＮＤパターン）、９プリント基板、１０  グランド層（ＧＮＤ層）、１１  アイソレーション領域のグランドパターン（ＧＮＤパターン）、１２  コネクタ、１３  フレームグランド接続部（ＦＧ接続部）、１４  フェライトコア、１５  ブラインドビア、１６  インナービア、１７  スルーホール、１９  電源層、２０  信号パターン層、３０  フォトカプラ、３１  フォトカプラの入力側回路、３２  電源端子、３３  グランド端子（ＧＮＤ端子）、３４  フォトカプラの出力側回路、３５  電源端子、３６  グランド端子（ＧＮＤ端子）、４０  フォトカプラ、４１  フォトカプラの入力側回路、４２  電源端子、４３  グランド端子（ＧＮＤ端子）、４４  フォトカプラの出力側回路、４５  電源端子、４６  グランド端子（ＧＮＤ端子）。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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