一种车载用电路板内置装置的制造方法_2

文档序号:9000953阅读:来源:国知局
33][图7]对本发明的第7实施例进行说明的示意图。
[0034][图8]对本发明的第8实施例进行说明的示意图。
[0035][图9]对本发明的第9实施例进行说明的示意图。
【具体实施方式】
[0036]接下来,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0037]在本发明的实施例中,电路板的外围区域设有环形接地区域,该环形接地区域整体与金属盖的入口部尽可能地紧密接触,形成近似法拉第笼的结构,避免电磁波干扰即电噪声。
[0038]实施例
[0039](实施例1)
[0040]图1(A)和图1(B)为对本发明电路板内置装置的实施例进行说明的示意图,图1(A)为对装置中内置的(电气)电路板的示例进行说明的示意图,图1(B)为对电路板内置装置的示例进行说明的截面图。该截面图中所示为电路板在图1(A)中A-A’方向上的截面。各图中对应部分米用同一标号。
[0041]在图1(A)和图1(B)中,基板内置装置I中设有封装了 CPU等电子部件的电路板10、覆盖电路板10表面(一面)的树脂制(非导电性)外壳20以及覆盖电路板10背面(其他面)的金属制(导电性)后盖30(参照图1(B))。基板内置装置I相当于,例如,包括搭载了对车载气囊装置、安全带装置、雷达装置、夜视装置等进行控制的高频操作部件(IC、CPU、GPU等)的电路板等在内的电子控制装置。本发明并不仅限于此类控制装置,而可适用于内置需要防止外部噪声影响的电路板的装置。
[0042]图1 (A)所示为电路板10的背面一侧。电路板10可以是单面线路板、双面线路板、多层线路板中的任一种。电路板10可以是酚醛板、玻璃环氧树脂板、玻璃复合板、特氟龙(注册商标)板、陶瓷板等中的任一种。电路板10中设有例如多个内部电路101-106。在本例中,内部电路101中设置有ICl、内部电路102中设置有IC2、内部电路103中设置有IC3。例如,高频操作部件IC1-1C3为CPU、图像信号处理器、音频信号处理器、ASIC (Applicat1nSpecific Integrated Circuit)等,根据高频时钟信号运作。此外,高频操作部件不仅限于数字电路,还可以是容易受到外部噪声影响的运算放大器等模拟1C。
[0043]在上述电路板10的基板外边缘的内侧即基板的外边缘部,设有环绕内部电路101-106 —周的外围电极111。例如,外围电极的宽度为1-5[mm]左右,但其宽度不局限于特定值,1[_]以下也确认有效,参照后文图7。此外,外围电极111的厚度即膜厚适当地设定为例如10-40 [ μ m]左右,但这也不局限于特定值。外围电极111的宽度及膜厚可以在考量外部噪声频率等的基础上确定。外围电极111的形成方式为,例如,通过丝网印刷将银浆印刷于绝缘基板或基板的绝缘层的外围区域,并经热处理成膜。此外,外围电极111还可以通过对电路板10进行金属电镀和蚀刻的方法形成。此外,外围电极111的生成可以和内部电路的布线图案同时进行。如后文所述,外围电极111有各种图案及多种制作方法,可以酌情进行选择,参照图4(A)至图4(E)。
[0044]如图1 (B)所示,电路板10的表面上覆盖有树脂制外壳20。树脂制外壳所覆盖的空间内,主要设置有未图示的线圈及电容器等大型元器件。电路板10的背面覆盖有金属制的凹型形状后盖30。外壳20通过开口部的内周与后盖框体的外周部嵌合并固定。电路板10的背面设有需防止外部噪声的电子电路元部件IC1-1C3。后盖30由例如铝合金即铝压铸构成。电路板10的4个角上设有固定螺栓用的贯通孔141-144,通过螺栓151、152、153、154,图中未显示螺栓153及154,安装在构成后盖30方形框体的外壳框架的上表面301上。框体上表面30的宽度设定为例如0.5-2 [mm]左右。外围电极111的宽度相对地大于上表面301的宽度,可以方便组装。位于电路板10背面一侧的外围电极111与框架上表面301以及方形框体整体紧密接触,并实现电气连接。将后盖30接地到地面或车身框架上,将外围电极111设定为接地电位。需屏蔽外部噪声的电子部件(IC1-1C3)设置在由外围电极111和后盖30构成的(近似)法拉第笼内。在此,所谓“近似”是指,内部电路101-106的布线图案与外围电极111的图案没有重合,电子部件IC1-1C3在空间上没有处于被导体完全屏蔽的状态。内部电路101-106的布线图案与外围电极111的图案没有重合,因此可以避免两者间产生杂散电容。然而,研宄发现,即便是像这样的近似法拉第笼状态,即中央部开口的环形外围电极111,对于防止由外部噪声引起的误操作也是有效的。
[0045](实施例与比较例的比较结果)
[0046]发明者为了确认本发明中所涉及的具有外围电极111的测试基板的IC(CPU)的误操作发生次数与不具有外围电极111的比较例基板的IC(CPU)的误操作发生次数,进行了实验。
[0047]首先,使用静电发生装置交替产生+25 [kV]及-25 [kV],通过探针导出至电路板内置装置I的后盖30附近。在这种普通情况下难以出现的极端恶劣的条件下,观察IC(CPU)的测试操作中是否发生误操作。
[0048]其结果,比较例基板在+25[kV]的测试中,施加了 101次电压,发生了 22次(21.8% )误操作。在-25[kV]的测试中,施加了 101次电压,发生了 9次(8.9% )误操作
[0049]与之相对,测试基板在+25[kV]的测试中,施加了 101次电压,发生了 4次(4.0% )误操作。在_25[kV]的测试中,施加了 101次电压,发生4次(4.0% )误操作。由此可知,即便是像这样未完全屏蔽的实施例装置即近似法拉第笼,也可以大幅度降低故障次数。在实际使用中极少出现像测试中如此极端的条件,因此,使用本发明可以使故障次数实质上无限趋近于零。
[0050](实施例2)
[0051]图2(A)和图2(B)为对本发明的其他实施例进行说明的示意图。在该图中,对与图1(A)和图1(B)相对应的部分赋予统一标号,并省略对此部分的说明。
[0052]在该例中,外围电极111是由内部电路的布线层,特别是地线填充电极Vss,或者是“实体”(the Solids)Vdd构成的。沿着电路板10的外围,将覆盖在布线层上的绝缘层12进行部分去除,或者在绝缘层12上进行适当的图案化,使内部电路的布线层的地线填充电极Vss沿基板外围呈环形暴露,从而形成外围电极111。
[0053]在该例中,从绝缘层12中暴露出的部分的电极形状为环形即可,外围电极111本身无需制作为环形,外围电极111还可以由地线填充电极片集合而成。在装置组装完成后,金属盖30的框体上表面301与外围电极111的环形外露部分相接触,实现电气连接并保持基准电位。基准电位可适当地选择为例如接地电位Vss、电源电位Vdd、车体框架电位等。其它构造如图1(A)和图1(B)与实施例1相同。
[0054](实施例3)
[0055]图3为对本发明中的其他实施例进行说明的示意图。在该图中,对与图1(A)和图1 (B)相对应的部分赋予统一标号,并省略对此部分的说明。
[0056]在该例中,外围电极111是由多个电极片121-130构成的。电极片121-130可以是前文所述地线填充电极片。电极片121-130是相互隔开的,但在装置组装完成后,各电极片121-130通过金属盖30的上表面301进行电气连接,并设定为接地电位。这样一来,即便外围电极中存在空隙,也可以获得抵御外部噪声的效果。通过在外围电极111之间设置空隙,可以利用该空隙进行外部布线与内部布线之间的连接,即设置连接布线图案。此外,在由于框体的高度差及强度保持等结构上的需要,需将外围电极进行分离时,该构造亦具有优势。此外,如果在外围电极111中设置空隙,那么环形外围电极111部分不会通过环路电流,因此可以防止由外部磁波引起的感应电流的产生。
[0057](实施例4)
[0058]图4 (A)至图4 (E)为对上述电路板10中外围电极111的设置等的示例进行说明的示意图,其所示内容为从装置I中取出电路板10部分后的截面图。在该图中,对与图1(A)和图1(B)及图2(A)和图2(B)相对应的部分赋予同一标号,并省略对该部分的说明。
[0059]图4(A)所示为电路板10的端部上连接了连接器160的示例。连接器160对内部电路和外部布线进行电气连接。此时,外围电极111设置在相对电路板10外围的内侧上。
[0060]图4(B)所示为使用与电路板10的内部电路的信号布线层115相同的如铜薄膜等导电膜生成外围电极111的示例。如前文所述,外围电极111可以对导电膜进行环形图案化而形成。此外,还可以构成为,将与信号布线115同时进行图案化的I个或者多个地线填充电极从绝缘层12中呈环形暴露。
[0061]图4(C)所示为在电路板10的背面的绝缘层12上进行电镀或者银浆即导电浆料印刷涂布而形成外围电极111的示例。
[0062]图4(D)中电路板10是由多层布线板构成的。图4(D)所示为利用多层板中的信号布线层115的导电膜形成外围电极111的示例。信号布线层115中相当于外围电极111的部分呈环形且暴露在绝缘膜12外,形成外围电极111。如前文所述,还可以通过外露I个或者多个地线填充电极图案来形成外围电极111。
[0063]图4(E)中
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