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公開番号2025112582
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024006902
出願日2024-01-19
発明の名称回路基板及び電子制御装置
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類H05K 1/02 20060101AFI20250725BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】ケーブル通信に付随する回路基板に搭載のフィルタ部品の高密度実装と高周波電気特性を両立する。
【解決手段】回路基板100は、誘電体層74の一方の表層に第一の電子部品2-1が配置され、誘電体層74の他方の表層であって、導体層73の積層方向に対し直交する方向における第一の電子部品2-1と少なくとも一部が重なる位置に第二の電子部品2-2が配置され、複数の導体層73は、積層方向に対し直交する方向の第一の電子部品2-1及び第二の電子部品2-2が重なる範囲において導体パターンが除去された除去部75-1,75-2と、積層方向に対し直交する方向の第一の電子部品2-1及び第二の電子部品2-2が重なる範囲において複数の孔が形成された多孔部76と、を含む。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
誘電体層内部に導体パターンが形成された複数の導体層が積層され、信号を伝送する信号配線が接続される複数の電子部品が前記誘電体層の表層に配置された回路基板であって、
前記誘電体層の一方の表層に第一の電子部品が配置され、
前記誘電体層の他方の表層であって、前記導体層の積層方向に対し直交する方向における前記第一の電子部品と少なくとも一部が重なる位置に第二の電子部品が配置され、
前記複数の導体層は、
前記積層方向に対し直交する方向の前記第一の電子部品及び前記第二の電子部品が重なる範囲において前記導体パターンが除去された除去部と、
前記積層方向に対し直交する方向の前記第一の電子部品及び前記第二の電子部品が重なる範囲において複数の孔が形成された多孔部と、を含む
回路基板。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記複数の導体層は、複数の孔が形成された第一の多孔部を含む第一の導体層と、前記第一の導体層と前記積層方向に隣接する第二の導体層とを有し、
前記第二の導体層は、前記第一の導体層に含まれる前記第一の多孔部に形成された複数の孔に対して、前記積層方向と直交する方向の位置が重ならないように複数の孔が形成された第二の多孔部を含む
請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記複数の導体層はＮ層からなり、
前記誘電体層の一方の表層から第Ｎ／２層又は第（Ｎ／２＋１）層に位置する導体層が前記多孔部を含み、それ以外の導体層は前記除去部を含む
請求項１に記載の回路基板。
【請求項４】
前記複数の導体層はＮ層からなり、
前記誘電体層の一方の表層から第Ｎ／２層及び第（Ｎ／２＋１）層に位置する導体層が前記第一の導体層と前記第二の導体層に相当し、それ以外の導体層は前記除去部を含む
請求項２に記載の回路基板。
【請求項５】
前記複数の導体層はＮ層からなり、
前記第一の電子部品は前記第二の電子部品よりも前記積層方向と直交する方向のサイズが大きい場合、前記誘電体層の前記第一の電子部品が配置された表層から第（Ｎ／２＋１）層以上に位置する導体層が前記多孔部を含み、それ以外の導体層は前記除去部を含む
請求項１に記載の回路基板。
【請求項６】
前記複数の導体層はＮ層からなり、
前記第一の電子部品は前記第二の電子部品よりも前記積層方向と直交する方向のサイズが大きい場合、前記誘電体層の前記第一の電子部品が配置された表層から第（Ｎ／２＋１）層以上に前記第一の導体層と前記第二の導体層が位置し、それ以外の導体層は前記除去部を含む
請求項２に記載の回路基板。
【請求項７】
同軸ケーブルを複数接続可能な多極コネクタと、通信回路とが、前記回路基板に実装され、
前記多極コネクタの極数Ｍは２の倍数であって、
前記多極コネクタと通信回路の間は極数Ｍと同数の信号配線で接続され、
前記信号配線にはそれぞれ１つ以上の前記電子部品が接続されており、
前記電子部品のうち隣接する前記信号配線に接続された一方の電子部品は前記誘電体層の表面に実装され、
前記電子部品のうち隣接する前記信号配線に接続されたもう一方の電子部品は前記誘電体層の裏面に実装され、
前記誘電体層の表面と裏面に実装された前記電子部品の、前記導体層の積層方向に対し直交する方向の位置が重なっている
請求項1に記載の回路基板。
【請求項８】
差動ケーブルを複数接続可能な多極差動コネクタと、通信回路とが、前記回路基板に実装され、
前記多極差動コネクタの差動対数Ｍは２の倍数であって、
前記多極差動コネクタと通信回路の間は差動対数Ｍと同数の差動対配線で接続され、
前記差動対配線にはそれぞれ１つ以上の前記電子部品が接続されており、
前記電子部品のうち隣接する前記差動対配線に接続された一方の電子部品は前記誘電体層の表面に実装され、
前記電子部品のうち隣接する前記差動対配線に接続されたもう一方の電子部品は前記誘電体層の裏面に実装され、
前記誘電体層の表面と裏面に実装された前記電子部品の、前記導体層の積層方向に対し直交する方向の位置が重なっている
請求項１に記載の回路基板。
【請求項９】
前記多孔部の孔の形状は円形であり、
前記孔の直径が２．０ｍｍ以下である
請求項１に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記多孔部の孔の形状は円形であり、
前記積層方向に対し直交する方向における位置が前記電子部品に重なる領域内にある孔の直径よりも、前記電子部品に重なる領域外にある孔の直径が大きい
請求項２に記載の回路基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板やフレキシブルプリント回路基板等の回路基板、及びこれを備えた電子制御装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の自動運転支援システムの高度化が進んでおり、一般車両にも普及が進みつつある自動運転レベル２＋ではハンズフリー（手放し運転）、自動運転レベル３ではアイズフリーを実現している。このような機能の実現のためには、自動運転用の電子制御装置(Autonomous Driving -Electrical Control Unit: AD-ECU)や先端運転支援システム用の電子制御装置(Advanced Driver-Assistance System -ECU: ADAS-ECU)には、外界からの情報を取得するためカメラ、ＬｉＤＡＲ、ソナーなど多数のセンサと、ケーブルを介して接続されている。
【０００３】
また、自動車の電気／電子（Ｅ／Ｅ）アーキテクチャは、コネクティビティ、パーソナライゼーション、インフォテイメントなど新機能が増加する中で、パワートレインやボディ系ドメイン、安全系ドメインの処理を車両の中央コンピューターにＥＣＵを統合する車両集中型の「ゾーンアーキテクチャ」に変化しつつある。このため、車両の中央コンピューターを担う統合ＥＣＵは、車両内の各ゾーンに配置するゾーンＥＣＵとの間でバックボーン伝送をする目的で、多数のケーブルが接続されることになる。
【０００４】
ＡＤ／ＡＤＡＳ－ＥＣＵや統合ＥＣＵは、車両内のスペースの制約から小型化が求められている。一方で、ＥＣＵに対するケーブル接続数が増えると、ＥＣＵ筐体の周辺に設置されるケーブルコネクタの個数が増える。このため、ケーブル数の増加はＥＣＵ筐体の大型化に繋がる。
【０００５】
このようなケーブル通信に用いられるケーブルとしては、例えば、同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、及びＳＴＰ（Shielded Twist Pair）ケーブルがある。同軸ケーブルは、単線の信号線の周囲をグランドシールドで覆ったケーブルである。ツイストペアケーブルは、正（Positive: P）と負（Negative: N）の２つの配線を一組として構成される差動配線をより線（ツイストペア）にしたケーブルである。ＳＴＰケーブルは、ツイストペアケーブルの周囲をグランドシールドで覆ったケーブルである。
【０００６】
同軸ケーブルを使う通信規格には、例えば、カメラセンサの画像データを通信するためのＧＭＳＬやＭＩＰＩＡ－Ｐｈｙがある。カメラセンサ通信では、カメラへの電源供給のためのケーブルをなくして車内ケーブルの軽量化が図られている。車内ケーブルの軽量化を実現するために、電源重畳通信（Power over Coax: PoC）の技術を活用して、同一の同軸ケーブルに信号と電源を重畳させることが一般的である。
【０００７】
また、ツイストペアケーブルやＳＴＰケーブルを使う代表的な通信規格には、１００Ｍｂｐｓを伝送する１００ＢＡＳＥ－Ｔ１や１Ｇｂｐｓを伝送する１０００ＢＡＳＥ－Ｔ１を代表とする車載イーサネットがある。これらの規格においても、車内ケーブルの軽量化を実現するために、信号伝送のためのケーブルに電源を重畳して伝送する電源重畳技術（Power over Data Line: PoDL）の標準化が進められている。
【０００８】
このような各種通信規格向けの通信ケーブルが多数接続されたＥＣＵの例を図１に示す。この例では、８チャネル分の同軸ケーブルを接続することができる構成例を示している。なお、実際には同軸ケーブル以外にもツイストペアケーブルやＳＴＰケーブルが混在している構成が一般的である。図１に示すＥＣＵの筐体７は、８チャンネル分の同軸ケーブル１０を筐体７に接続するために、筐体７の側面に８個の筐体側コネクタ８を備えている。この筐体側コネクタ８に、ケーブル側コネクタ９を差し込むことで、ＥＣＵと外部装置とのケーブル通信を可能とする。図１からわかるように、筐体７の幅は、ほぼコネクタビア（取付穴）で占めることになり、ケーブル通信のチャネル数増加はＥＣＵの小型化にとって大きな課題であった。
【０００９】
このような課題に対して、複数のケーブルとの接続を１つのコネクタで可能とする多極コネクタの活用が進んでいる。多極コネクタを活用したＥＣＵの例を図２に示す。この例では、同軸ケーブルに設けられた４極コネクタを３個活用することで、１２チャネル分の同軸ケーブルを接続することができる構成となっている。なお、実際には同軸ケーブル以外にもツイストペアケーブルやＳＴＰケーブルが混在している構成が一般的である。
【００１０】
図２に示すＥＣＵの筐体７には、１２チャンネル分の同軸ケーブル１０を筐体に接続するために、筐体の側面に３個の筐体側４極コネクタ１１を備えている。この筐体側４極コネクタ１１に、ケーブル側４極コネクタ１２を差し込むことで、ＥＣＵと外部装置とのケーブル通信を可能とする。図２からわかるように、図１の例よりチャネル数が増加しているにも関わらず、筐体７の幅は図１よりも狭くなっており、４極コネクタは筐体７の小型化に貢献している。
（【００１１】以降は省略されています）

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