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公開番号2020202255
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201217
出願番号2019107267
出願日20190607
発明の名称電子装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H01F 27/36 20060101AFI20201120BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コイルから発生する電磁波ノイズが周辺に広がることを軽減できる電子装置を提供すること。
【解決手段】電子装置101は、樹脂部2と、樹脂部を介して積層された導電性のパターン10〜30、50と、樹脂部に形成され、異なる層に形成されたパターンを電気的に接続している導電性のビアとを有している。電子装置は、異なる層に形成されたパターンの一部である第1コイル形成部20と第2コイル形成部30がコイル用ビア40で接続されたコイルを有している。さらに、電子装置は、パターンの一部であり、第1コイル形成部及び第2コイル形成部の対向領域に形成された第1対向部11と、第1対向部との間に第1コイル形成部及び第2コイル形成部が配置される位置に形成された第2対向部51を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
電気絶縁性の基材(2、2a)と、
前記基材を介して積層された導電性のパターン(10〜30、50)と、
前記基材に形成され、異なる層に形成された前記パターンを電気的に接続している導電性のビア(40)と、を有した電子装置であって、
前記パターンの一部である第1コイル形成部(20)と、前記パターンの一部であり前記基材を介して前記第1コイル形成部と異なる層に形成された第2コイル形成部(30)と、前記第1コイル形成部と前記第2コイル形成部とが前記ビアで接続されたコイルと、
前記パターンの一部であり、前記基材を介して前記第1コイル形成部及び前記第2コイル形成部の対向領域に形成された第1べたパターン(11,11a,11b)を含む第1シールド(10)と、
前記パターンの一部であり、前記基材を介して前記第1コイル形成部及び前記第2コイル形成部の対向領域で、且つ、前記第1べたパターンとの間に前記第1コイル形成部及び前記第2コイル形成部が配置される位置に形成された第2べたパターン(51,51a,51b)を含む第2シールド(50)と、を備えている電子装置。
続きを表示(約 550 文字)【請求項2】
前記第1べたパターンと前記第2べたパターンは、所定の電位に接続されている請求項1に記載の電子装置。
【請求項3】
前記第1べたパターンと前記第2べたパターンは、同電位である請求項1又は2に記載の電子装置。
【請求項4】
前記基材に形成され、環状に配置された複数のシールド用ビア(70〜74)を、さらに備え、
前記コイルの一部は、複数の前記シールド用ビアによって囲まれている請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子装置。
【請求項5】
前記シールド用ビアは、前記コイルの一部の周囲に2周以上設けられている請求項4に記載の電子装置。
【請求項6】
前記パターンの一部であり、前記シールド用ビア間を接続するビア間シールド(80、81)を有している請求項4又は5に記載の電子装置。
【請求項7】
前記第1べたパターンと前記第2べたパターンの少なくとも一方は、前記シールド用ビアと電気的に接続されている請求項4〜6のいずれか1項に記載の電子装置。
【請求項8】
前記第1べたパターンと前記第2べたパターンは、前記シールド用ビアと同電位である請求項4〜7のいずれか1項に記載の電子装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、電子装置に関する。
続きを表示(約 6,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に開示されたインダクタ素子がある。インダクタ素子は、正方形型のインダクタと、導電性のシリコン基板との間に、GNDに接続された正方形型のシールドが挿入された構造である。インダクタは、配線がスパイラル形状に巻かれた少なくとも1つの配線層で形成されている。一方、シールドは、導電体層で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2006−310533号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、コイルは、多層基板の内層パターンとビアで形成されたものが考えられる。この場合、特許文献1のように、一面だけにシールドが形成された構成では、コイルから発生する電磁波ノイズが広がることを抑制できないという問題がある。
【0005】
本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、コイルから発生する電磁波ノイズが周辺に広がることを軽減できる電子装置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】
【0006】
上記目的を達成するために本開示は、
電気絶縁性の基材(2、2a)と、
基材を介して積層された導電性のパターン(10〜30、50)と、
基材に形成され、異なる層に形成されたパターンを電気的に接続している導電性のビア(40)と、を有した電子装置であって、
パターンの一部である第1コイル形成部(20)と、パターンの一部であり基材を介して第1コイル形成部と異なる層に形成された第2コイル形成部(30)と、第1コイル形成部と第2コイル形成部とがビアで接続されたコイルと、
パターンの一部であり、基材を介して第1コイル形成部及び第2コイル形成部の対向領域に形成された第1べたパターン(11,11a,11b)を含む第1シールド(10)と、
パターンの一部であり、基材を介して第1コイル形成部及び第2コイル形成部の対向領域で、且つ、第1べたパターンとの間に第1コイル形成部及び第2コイル形成部が配置される位置に形成された第2べたパターン(51,51a,51b)を含む第2シールド(50)と、を備えている電子装置。
【0007】
本開示は、このように第1シールドと第2シールドを備えているため、第1シールドと第2シールドでコイルを挟み込むことができる。このため、本開示は、第1シールドと第2シールドによる静電遮蔽効果によって、コイルから発生する電磁波ノイズが周辺に広がることを軽減できる。
【0008】
なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
第1実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図2のA‐A線に沿う断面図である。
図2のB‐B線に沿う断面図である。
図2のC‐C線に沿う断面図である。
第1実施形態における積層基板の概略構成を示す斜視透視図である。
第2実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第3実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第4実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第4実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図10のD‐D線に沿う断面図である。
第5実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第5実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図13のE‐E線に沿う断面図である。
第6実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第6実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図16のF‐F線に沿う断面図である。
第7実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第7実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図19のG‐G線に沿う断面図である。
図19のH‐H線に沿う断面図である。
第8実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第8実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図23のI‐I線に沿う断面図である。
第9実施形態における電子装置の概略構成を示す斜視透視図である。
第9実施形態における電子装置の概略構成を示す平面図である。
図26のJ‐J線に沿う断面図である。
第10実施形態における電子装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。なお、以下においては、互いに直交する3方向をX方向、Y方向、Z方向と示す。
【0011】
(第1実施形態)
図1〜図6を用いて、第1実施形態の電子装置101に関して説明する。電子装置101は、電子装置101の外部に設けられたアクチュエータや車載機器などの外部機器を制御する電子制御装置に適用することができる。
【0012】
電子装置101は、積層基板1を備えている。また、本実施形態では、一例として、積層基板1に回路部品3が実装された電子装置101を採用している。しかしながら、電子装置101は、回路部品3を備えていなくてもよい。なお、図1では、積層基板1の内部構造をわかりやすくするために透視図としている。以下の説明する各実施形態の斜視図も同様である。
【0013】
回路部品3は、積層基板1の表面に実装されている。詳述すると、回路部品3は、はんだなどの導電性の接続部材を介してパターンやビアなどの配線と電気的に接続されている。本実施形態では、回路部品3と信号配線60とが電気的に接続されている例を採用している。この場合、信号配線60には、回路部品3に入力、又は回路部品3から出力される信号が流れる。
【0014】
回路部品3は、積層基板1の内部に配置されて、配線と電気的に接続されていてもよい。回路部品3は、例えば、抵抗、コンデンサ、MOSFET、IGBT、マイコンなどを採用できる。なお、図1には、一つの回路部品3のみを図示している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、複数の回路部品3が積層基板1に設けられている。
【0015】
積層基板1は、電気絶縁性の基材としての樹脂部2と、樹脂部2を介して積層された導電性のパターン10〜30、50と、樹脂部2に形成され、異なる層に形成されたパターンを電気的に接続している導電性のコイル用ビア40と、を有している。積層基板1は、硬質の基板である。図1、図3〜図5に示すように、本実施形態では、一例として、4層のパターンが樹脂部2を介して形成された積層基板を採用している。
【0016】
樹脂部2は、例えば、ガラス繊維製の布を重ねたものにエポキシ樹脂を含浸したものなどを採用できる。なお、本開示は、これに限定されず、アルミナ(酸化アルミニウム)などを基材として採用することもできる。
【0017】
パターンは、例えば銅箔などの導電性部材によって構成されている。パターンは、第1シールド10、第1コイル形成部20、第2コイル形成部30、第2シールド50、信号配線60を含んでいる。つまり、第1シールド10、第1コイル形成部20、第2コイル形成部30、第2シールド50、信号配線60のそれぞれは、パターンの一部とみなすことができる。
【0018】
積層基板1は、第1シールド10、第1コイル形成部20、第2コイル形成部30、第2シールド50の順番で、樹脂部2を介して積層されている。第1シールド10と第2シールド50は、樹脂部2の表面に設けられた表層パターンである。一方、第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、樹脂部2の内部に設けられた内層パターンである。また、信号配線60は、表層パターンであれ、第2シールド50に隣り合って設けられている。なお、パターンは、第1シールド10が形成された層を第1層、第1コイル形成部20が形成された層を第2層、第2コイル形成部30が形成された層を第3層、第2シールド50が形成された層を第4層とも言える。
【0019】
第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、コイル用ビア40とともに、コイルを形成している。コイル用ビア40は、ビアに相当する。第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、樹脂部2を介して異なる層に設けられている。コイルは、第1コイル形成部20と第2コイル形成部30が、コイル用ビア40で接続されて構成されている。コイル用ビア40は、樹脂部2に設けられた穴に銅や銀ペーストなどの導電性部材が埋設されている。このように、コイルは、パターンを用いて構成されているため、パターンコイルとも言える。
【0020】
本実施形態では、一例として、2層目のパターンに含まれている第1コイル形成部20と、3層目のパターンに含まれている第2コイル形成部30と、コイル用ビア40とで構成されたコイルを採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。本開示は、異なる層に形成された2つの内層パターンと、この2つの内層パターンを接続するコイル用ビア40とで構成されたコイルであれば採用できる。
【0021】
第1コイル形成部20は、図1、図2、図5、図6に示すように、パターンの一部であり、第1環状部21と第1延設部22とを有している。第1環状部21は、一部が途切れた環状のパターンである。本実施形態では、一部が途切れた円環形状のパターンである第1環状部21を採用している。このため、第1環状部21は、C字形状のパターンとも言える。しかしながら、第1環状部21は、これに限定されず、一部が途切れた環状のパターンであれば採用できる。
【0022】
第1延設部22は、第1環状部21の一方の端部に連なって設けられている。本実施形態では、直線形状の第1延設部22を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、屈曲部を有した第1延設部22であっても採用できる。なお、図5では、第1環状部21と第1延設部22とを区別するために、第1コイル形成部20に点線を図示している。
【0023】
第2コイル形成部30は、図1、図2、図6に示すように、パターンの一部であり、第2環状部31と第2延設部32とを有している。第2環状部31は、第1環状部21と同様の形状を有している。また、第2環状部31は、第1環状部21と同一径である。つまり、第2環状部31は、内周に沿う仮想円の直径が、第1環状部21の内周に沿う仮想円の直径と同じであり、外周に沿う仮想円の直径が、第1環状部21の外周に沿う仮想円の直径と同じである。
【0024】
第2延設部32は、第2環状部31の一方の端部に連なって設けられている。第2延設部32は、第1延設部22と同様の形状を有している。しかしながら、第2延設部32は、第1延設部22と異なる形状であってもよい。なお、図3では、第2環状部31と第2延設部32とを区別するために、第2コイル形成部30に点線を図示している。
【0025】
第1環状部21は、第1延設部22が設けられた端部とは異なる端部(他方の端部)にコイル用ビア40が接続されている。また、第2環状部31は、第2延設部32が設けられた端部とは異なる端部(他方の端部)にコイル用ビア40が接続されている。よって、第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、一体的に設けられた第1環状部21と第1延設部22が、コイル用ビア40を介して、一体的に設けられた第2環状部31と第2延設部32と接続されてコイルを形成している。第1延設部22と第2延設部32は、コイルの入出力部である。つまり、第1延設部22と第2延設部32は、一方がコイルの入力部で、他方がコイルの出力部である。
【0026】
第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、図2に示すように、第1環状部21と第2環状部31とがZ方向に対向配置されている。このため、第2環状部31は、第1環状部21のZ方向における対向領域の一部に配置されている。詳述すると、第1環状部21と第2環状部31は、積層基板1をZ方向の上部から見て、円環の中心が一致するように配置されている。さらに、第1環状部21と第2環状部31は、基板上部から見て,円環の切れ目を少しずらして配置されている。つまり、第1環状部21は、円環の切れ目が、第2環状部31の円環の切れ目に対して、反時計回りにずらして配置されている。
【0027】
なお、図2では、第1環状部21と第2環状部31とを区別するために、第1環状部21と第2環状部31とをずらして図示している。また、対向領域は、投影面とも言える。
【0028】
これによって、第1環状部21における他方の端部は、第2環状部31における他方の端部と対向配置される。そして、図4に示すように、第1環状部21と第2環状部31は、Z方向に直線状に形成されたコイル用ビア40で接続することができる。
【0029】
なお、第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、第1延設部22が入力部で第2延設部32が出力部の場合、第1環状部21の終点と、第2環状部31の始点とがコイル用ビア40で接続されているとも言える。この場合、第1延設部22は、第1環状部21の始点に連なって設けられている。一方、第2延設部32は、第2環状部31の終点に連なって設けられている。第1コイル形成部20と第2コイル形成部30は、第1延設部22が出力部で第2延設部32が入力部の場合、上記と逆の関係となる。
【0030】
第1シールド10と第2シールド50は、図1、図3〜図5に示すように、樹脂部2を介して異なる層に設けられている。また、第1シールド10と第2シールド50は、樹脂部2を介して、第1コイル形成部20と第2コイル形成部30とも異なる層に設けられている。
(【0031】以降は省略されています)

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