本發(fā)明涉及控制車載設(shè)備的電子控制單元以及在上述控制單元中安裝的電容器。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了控制車輛而在車內(nèi)裝配有很多電子控制單元。如專利文獻(xiàn)1所述，在有限的車體空間內(nèi)，裝配有發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等機(jī)械式驅(qū)動(dòng)設(shè)備或電池，因此限制了電子控制單元的可用空間。為了減小電子控制單元的尺寸，必須減小電子電路的構(gòu)成元件或構(gòu)造部件的體積。伴隨著基板電路的密集度的提高，確保接地的穩(wěn)定性變得困難，因此在使電子電路小型化時(shí)，需要考慮噪聲的影響并采取抑制噪聲的措施。

作為解決噪聲問(wèn)題的方法，一般公知有低通濾波器、以及用于構(gòu)成濾波器的小型線圈。作為小型線圈的例子，有一種線圈元件，如專利文獻(xiàn)2那樣，準(zhǔn)備四層的圖案，使層與層重疊并以通孔與各層連通，生成線圈的環(huán)并層疊；還有一種線圈元件，如專利文獻(xiàn)3那樣，在電感元件中內(nèi)置有線圈卷線和電容器。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-192599號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開(kāi)2011/155240號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平2006-54207號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

如果按照專利文獻(xiàn)2的方式來(lái)安裝低通濾波器，則為了形成線圈的環(huán)而最少需要四層圖案，在安裝濾波器時(shí)存在安裝面積增加的問(wèn)題。另一方面，就專利文獻(xiàn)3的線圈而言，低通濾波器所需的電容器是由不同于線圈繞組的其它圖案形成的，因此，在與電感元件一起形成許多電容器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生安裝面積增加的問(wèn)題。

本發(fā)明是針對(duì)上述課題而完成的，其目的在于，提供一種能夠?qū)⒌屯V波器等所需的電感元件和電容器高密度地安裝的元件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安裝有該元件的電子控制單元的小型化。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明的電子控制單元的特征在于，具備疊層電容器，該疊層電容器內(nèi)置電路圖案和電介質(zhì)，上述電路圖案具備層疊的多個(gè)線圈效應(yīng)生成圖案、以及將上述多個(gè)線圈效應(yīng)生成圖案彼此串聯(lián)連接的層間連接圖案，上述多個(gè)線圈效應(yīng)生成圖案的至少一部分成為上述疊層電容器的電極。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)向內(nèi)部層疊有多個(gè)電極的疊層電容器導(dǎo)入線圈圖案，能夠?qū)⑿纬傻屯V波器所需的線圈圖案和電容器圖案高密度地安裝于一個(gè)元件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子控制單元的小型化。

附圖說(shuō)明

圖1是以往的電子控制單元的基本構(gòu)造的說(shuō)明圖。

圖2是疊層陶瓷電容器的制造工序的說(shuō)明圖。

圖3是疊層陶瓷電容器的剖視圖。

圖4是本發(fā)明的印刷圖案的說(shuō)明圖。

圖5是孔工序中的孔位置圖。

圖6是電極膏的變動(dòng)說(shuō)明圖。

圖7是膏變動(dòng)的說(shuō)明圖。

圖8是螺旋圖案的錯(cuò)位說(shuō)明圖。

圖9是整面圖案的錯(cuò)位說(shuō)明圖。

圖10是線圈、電容器容量增減方法的說(shuō)明圖。

圖11是本發(fā)明的應(yīng)用例。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)疊層電容器內(nèi)置線圈圖案的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，該疊層電容器在控制車載設(shè)備的電子控制單元中使用。

圖1是表示以往的電子控制單元(ECU)102的基本構(gòu)造的圖。電子控制單元具備主體殼110、用于與外部設(shè)備進(jìn)行連接的連接器101、以及印刷基板104。在印刷基板104上安裝有IC103、電容器107、電阻105等電子元器件。關(guān)于在基板上的安裝面積，根據(jù)電子控制單元的規(guī)格，電路集成度會(huì)有所不同，在本實(shí)施例中為求簡(jiǎn)化而按照?qǐng)D1進(jìn)行說(shuō)明。在電子控制單元102的印刷基板104中使用了很多電容器107，該電容器107用于來(lái)防止或減弱來(lái)自外部設(shè)備或外部導(dǎo)線的各種噪聲。

以上對(duì)以往的電子控制單元102的結(jié)構(gòu)和電容器進(jìn)行了說(shuō)明，通常，為了減小電子控制單元102的體積，采用小型且高容量的疊層陶瓷電容器。接下來(lái)，參照?qǐng)D2對(duì)疊層陶瓷電容器的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

疊層陶瓷電容器的第一工序是片材形成201。生成由鈦酸鋇等構(gòu)成的糊狀的介電材料(陶瓷材料)，即，生成厚度為例如1μm左右的介電材料片材。

然后，在第二工序的電極印刷202中，采用厚膜印刷技術(shù)在介電材料片材上印刷例如由鎳膏形成的電極。第一工序和第二工序的重復(fù)次數(shù)會(huì)因電容器的容量而不同，這里假定以600次來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

在第三工序壓力加工203中，對(duì)經(jīng)過(guò)600次重復(fù)的第一工序和第二工序得到的600層的片材，以相同的朝向重疊地在層疊方向上進(jìn)行加壓，來(lái)制作大面積的疊層陶瓷。

在第四工序切斷204中，沿著印刷好的電極圖案進(jìn)行切斷，獲得較小的疊層陶瓷電容器。

在第五工序中進(jìn)行燒成205，在第六工序中實(shí)施端子電極膏涂布206，作為元器件完成。

圖3是疊層陶瓷電容器的剖視圖。為了增大電容器的容量，各層的電極交替地重疊并于其間夾入介電片材303。正極側(cè)的端子301和負(fù)極側(cè)的端子302各自的內(nèi)部電極交替地與外部電極連接。按照?qǐng)D3，在有限的容積中層數(shù)越多，電容器的電極面積就越大，能夠增大容量。

在本發(fā)明中，利用疊層陶瓷電容器的特性，在疊層陶瓷電容器制造工序中追加開(kāi)孔工序，將螺旋圖案導(dǎo)入疊層陶瓷電容器，能夠確保電容器容量和線圈容量，實(shí)現(xiàn)能夠獲得低通濾波器的特性的疊層電容器。

參照?qǐng)D4、圖5對(duì)本發(fā)明的疊層電容器的印刷圖案圖和制作工序進(jìn)行說(shuō)明。

以往，為了生成一個(gè)一個(gè)的電容器，如在圖2的第二工序即電極印刷202中示出的電極那樣，使用簡(jiǎn)單的圖案，分別交替地，如電介質(zhì)片材A層和電介質(zhì)片材B層(一方為端子用電介質(zhì)片材、另一方為接地用電介質(zhì)片材)那樣，來(lái)印刷電極圖案。

本發(fā)明在圖2的電極印刷202的工序中，在圖4那樣的電介質(zhì)片材A層402上印刷螺旋圖案406。在電介質(zhì)片材B層403上印刷用于將多層間的螺旋圖案串聯(lián)連接的線圈串聯(lián)用圖案404和接地用整面圖案405。由這些圖案在疊層電容器內(nèi)生成線圈。

此外，在電極印刷工序之前追加開(kāi)孔工序，使得成為線圈層的螺旋圖案406夾持電介質(zhì)片材B層403串聯(lián)連接。如圖5所示那樣開(kāi)設(shè)孔503，從而能夠使電介質(zhì)片材A層402與電介質(zhì)片材B層的線圈串聯(lián)用圖案404連接。另外，為了將設(shè)于多層的接地用整面圖案彼此并聯(lián)連接，開(kāi)設(shè)接地用貫通孔504。此外，為了做出串聯(lián)連接多層而成的螺旋圖案的朝向疊層電容器外的出口，以打通600層中的最后一層的方式開(kāi)設(shè)孔502。在追加的開(kāi)孔工序之后，將螺旋圖案406印刷到電介質(zhì)片材A層402上，在電介質(zhì)片材B層403上印刷線圈串聯(lián)用圖案404和接地用整面圖案405。

這樣，在本發(fā)明中，將多層的螺旋圖案406彼此串聯(lián)地電連接，將多層的接地用整面圖案405彼此并聯(lián)地電連接，并將螺旋圖案406和接地用整面圖案405層疊，因此，在與接地用整面圖案405在層疊方向上重疊的范圍內(nèi)，螺旋圖案406形成電容器的一方的電極。接地用整面圖案405是電容器的接地側(cè)的電極，產(chǎn)生電容器的效應(yīng)。由此，螺旋圖案406能夠兼作產(chǎn)生線圈的效應(yīng)的圖案和產(chǎn)生電容器的效應(yīng)的圖案，能夠?qū)⒌屯V波器所需的線圈和電容器高密度地安裝。

此外，也可以利用壓力加工203的加壓特性，經(jīng)由如圖中的601那樣預(yù)先開(kāi)設(shè)的孔將粘著狀的電極膏與下層連接。通過(guò)活用該特性，能夠?qū)⒍鄠€(gè)螺旋圖案串聯(lián)連接，獲得線圈的串聯(lián)特性。

另外，孔501與孔505之間的圖案701，利用電極膏的抗拉強(qiáng)度存在極限的特性，設(shè)置圖7中示出的微細(xì)的圖案701，在進(jìn)行壓力加工時(shí)，電極膏受到壓力，經(jīng)由孔向下層移動(dòng)，同時(shí)使微細(xì)的圖案斷線，孔501與孔505能夠形成彼此絕緣的路徑。

另外，接地用整面圖案405不是必須為整面圖案，也可以是與螺旋圖案406的重疊的相同形狀的圖案。但是，由于電容器的容量取決于層疊的電極的重疊面積，因此在螺旋圖案彼此如圖8那樣發(fā)生錯(cuò)位時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電容器容量產(chǎn)生誤差。

因此，電介質(zhì)片材B層的接地層優(yōu)選如圖9那樣為整面圖案，或者采用比螺旋圖案406粗的圖案。在電介質(zhì)片材A層402和電介質(zhì)片材B層403采用相同的螺旋圖案的情況下，具有電極印刷用的掩模能夠合二為一的優(yōu)點(diǎn)，但是若發(fā)生圖8所示的錯(cuò)位，則能夠作為電容器容量使用的區(qū)域僅為801。在整面圖案的情況下，圖9的901所示的區(qū)域成為電容器容量。

通過(guò)以上說(shuō)明的追加工序(開(kāi)孔)和圖案設(shè)計(jì)，來(lái)制作內(nèi)置有線圈圖案的疊層電容器。

此外，線圈容量還取決于螺旋線的密度和串聯(lián)數(shù)，電容器容量還取決于電極面積的大小和層間距離，因此，如圖10所示，能夠利用每一張電介質(zhì)片材A層402中的螺旋圖案406的圈數(shù)和由電介質(zhì)片材A層402、B層403做成的線圈的串聯(lián)連接數(shù)來(lái)改變線圈的容量。

也能夠通過(guò)對(duì)螺旋圖案406的圖案的粗細(xì)(面積)和并聯(lián)連接數(shù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)調(diào)整電容器的容量。另外，也能夠通過(guò)將不印刷電極的電介質(zhì)片材設(shè)置于螺旋圖案406和接地用圖案之間，來(lái)調(diào)整電極間的距離，從而調(diào)整電容器的容量。

螺旋圖案406的串聯(lián)連接數(shù)、接地用整面圖案405的并聯(lián)連接數(shù)，除了電介質(zhì)片材的層疊數(shù)本身以外，也能夠通過(guò)設(shè)置不印刷電極的圖案等來(lái)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整。

通過(guò)靈活調(diào)整內(nèi)置線圈圖案電容器的結(jié)構(gòu)，也能夠如圖11那樣將其它的電路圖案導(dǎo)入到電容器中。由此，能夠減輕在基板上接線的負(fù)擔(dān)。

另外，也可以如圖11所示那樣，在一個(gè)疊層電容器封裝中，設(shè)置多個(gè)IC端子各自所需的LC電路。例如，可以分別改變多個(gè)LC電路各自的螺旋圖案406的圈數(shù)、面積、連接數(shù)、不印刷電極的電介質(zhì)片材數(shù)、接地用整面圖案405的并聯(lián)連接數(shù)。由此，能夠在一個(gè)疊層電容器封裝內(nèi)，形成電感、電容器容量各不相同的多個(gè)線圈、電容器，并與IC等的端子連接，高密度安裝IC等的輸入輸出電路。

符號(hào)說(shuō)明

102—電子控制單元；107—電容器；406—螺旋圖案；405—接地用整面圖案；404—線圈串聯(lián)用圖案。