多層回路基板、モータ制御装置及び車両用操舵装置
【課題】小型で放熱性に優れた多層回路基板を提供する。
【解決手段】多層回路基板としてのパワー基板４９は、交互に積層された複数の導体層６１〜６４と複数の絶縁層７１〜７４とを含む。表面層としての第１の導体層６１の下層に、ヒートシンク５６によって支持された下部層５７を設ける。下部層５７の第２の導体層６２に、配線パターンとしての抵抗パターン５５０を形成する。抵抗パターン５５０の複数の部分５５１〜５５５が、放熱用のビアホール８１〜８５を介して、下部層４７の最下層の導体層である第４の導体層６４の導電パターン６４１〜６４５に接続されている。
【解決手段】多層回路基板としてのパワー基板４９は、交互に積層された複数の導体層６１〜６４と複数の絶縁層７１〜７４とを含む。表面層としての第１の導体層６１の下層に、ヒートシンク５６によって支持された下部層５７を設ける。下部層５７の第２の導体層６２に、配線パターンとしての抵抗パターン５５０を形成する。抵抗パターン５５０の複数の部分５５１〜５５５が、放熱用のビアホール８１〜８５を介して、下部層４７の最下層の導体層である第４の導体層６４の導電パターン６４１〜６４５に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層回路基板、モータ制御装置及び車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層回路基板において、配線の高密度化が図られているが、抵抗器やコンデンサなど、多層回路基板の表面に実装される電子部品の占める面積の割合は依然として高い。
そこで、通例は多層回路基板の表面に実装されているチップ型抵抗器を、多層回路基板内に埋設することが提案されている（特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８２７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、チップ型抵抗器を多層回路基板内に埋設した場合、厚み方向に関して多層回路基板の小型化の妨げとなる。
また、この種の多層回路基板では、発熱する電子部品からの放熱性を良くすることが望まれている。
また、この種の多層回路基板は、車両用操舵装置、例えば電動パワーステアリング装置は、電動モータに駆動電力を与えるパワー基板として用いられている。
【０００５】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、小型で放熱性に優れた多層回路基板、モータ制御装置および車両用操舵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、本発明は、複数の導体層（６１〜６４；６１Ａ〜６４Ａ）が絶縁層（７１〜７４；７１Ａ〜７４Ａ）を介して積層されている多層回路基板（４９；４９Ａ）であって、電子部品（ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ）を実装するための表面層（７１；７１Ａ）と、上記表面層の下層に積層され、ヒートシンク（５６）によって支持された下部層（５７；５７Ａ）と、を備え、上記下部層は、配線パターンとしての抵抗パターン（５５０；５５０Ａ）が形成された導体層（６２；６４Ａ）を含む多層回路基板を提供する。
【０００７】
本発明では、抵抗パターンを下部層の導体層に形成したので、従来のように表面層にチップ型の抵抗器を実装する場合と比較して、表面層における電子部品の実装面積を小さくすることができる。また、導体層に形成された抵抗パターンを用いるので、特許文献１，２のようにチップ型の抵抗器を埋設して用いる場合と比較して、格段の小型化を図ることができる。さらに、抵抗パターンを下部層の導体層に設けるので、当該抵抗パターンをヒートシンク側に近づけて配置することが可能となり、その結果、抵抗パターンの発生する熱をヒートシンク側へ放熱し易くなる。
【０００８】
また、上記抵抗パターン（５５０Ａ）は、上記下部層（５７Ａ）の最下層の導体層（６４Ａ）に形成されている場合がある（請求項２）。この場合、抵抗パターンの発生する熱を外部へ効率的に逃がすことができる。抵抗パターンの発生する熱を、例えば多層回路基板の下部層を支持する金属製ヒートシンク等に効率的に逃がすことにより、放熱性を向上することができる。
【０００９】
また、上記抵抗パターンの一部（５５１〜５５５）が、上記下部層の最下層の導体層（６４）にビアホール（８１〜８５）を介して接続されている場合がある（請求項３）。この場合、抵抗パターンの発生する熱を、ビアホールの導体を介して下部層の最下層の導体層に効率的に逃がすことができる。抵抗パターンの発生する熱を、例えば多層回路基板の下部層を支持する金属製ヒートシンク等に効率的に逃がすことができ、放熱性を向上することができる。
【００１０】
また、上記抵抗パターンが形成された上記導体層（６２）とは絶縁層（７２）を介して配置される導体層（７３）に形成された配線パターン（６３１）は、積層方向（Ｙ１）に関して上記抵抗パターンと対向しないように配置されている場合がある（請求項４）。仮に配線パターンと抵抗パターンが絶縁層を挟んで対向しているすると、絶縁層を構成する樹脂を誘電体とするコンデンサとして機能し、その静電容量によって例えば電流検出回路等に悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本発明では、上記抵抗パターンが積層方向に関して隣接する他の配線パターンと対向しないので、静電容量を格段に小さくでき、その結果、静電容量による悪影響を防止することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記多層回路基板と、上記多層回路基板に実装されたモータ駆動用素子（ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ）を含むモータ駆動回路（５２；５２Ａ）と、を備え、上記抵抗パターンは、上記モータ駆動回路に含まれているモータ制御装置（１２）を提供する（請求項５）。この場合、小型で放熱性が良く安定したモータ駆動を行うことができるモータ制御装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記モータ制御装置と、上記モータ制御装置によって駆動され、操舵機構に操舵力を付与する電動モータ（１８）と、を備える車両用操舵装置（１）を提供する（請求項５）。この場合、小型で安定したモータ駆動を行うことができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】操舵補助機構の概略斜視図である。
【図３】電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。
【図４】モータ制御装置の要部の回路図である。
【図５】多層回路基板としてのパワー基板の概略断面図である。
【図６】パワー基板の概略分解斜視図である。
【図７】図５とは別角度からのパワー基板の要部の断面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態のモータ制御装置の要部の回路図である。
【図９】本発明のさらに別の実施の形態のモータ制御装置の要部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を操舵する操舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と操舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１５】
本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
【００１６】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、操舵補助のためのモータ制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と操舵機構４とを連結している。
【００１７】
操舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００１８】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００１９】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを操舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２２内に収容されている。
【００２０】
ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２１】
電動モータ１８は、三相ブラシレスモータからなり、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２２】
図２は、操舵補助機構５の概略斜視図である。図２を参照して、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨは、互いに接触する第１ハウジング２３および第２ハウジング２４によって構成されている。
第１ハウジング２３および第２ハウジング２４は、それぞれ、一端が開放した概ね四角箱形に形成されている。第１および第２ハウジング２３，２４の互いの端部は、突き合わされ、且つ固定ねじ２５により互いに締結されている。
【００２３】
一方、電動モータのモータハウジング２６は、筒状のモータハウジング本体２７と、上記の第１ハウジング２３とにより構成されている。
また、ギヤハウジング２２は、ウォーム軸２０が収容された筒状の駆動ギヤ収容ハウジング２８と、ウォームホイール２１が収容された筒状の従動ギヤ収容ハウジング２９と、上記の第２ハウジング２４とにより構成されている。
【００２４】
図３は、電動パワーステアリング装置１の主要部の断面図である。図３を参照して、第１ハウジング２３および第２ハウジング２４によって、ＥＣＵ１２を収容する収容室３２が形成されている。
第１ハウジング２３は、収容室３２の一部を区画する第１内壁面３３を含み、第２ハウジング２４は収容室３２の一部を区画する第２内壁面３４を含み、これら第１内壁面３３および第２内壁面３４は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に対向している。
【００２５】
電動モータ１８の回転軸３５およびウォーム軸２０が同軸上に並べて配置されており、両者は、継手３６を介して同軸的に動力伝達可能に連結されている。ウォーム軸２０は、第１軸受３７および第２軸受３８を介して、駆動ギヤ収容ハウジング２８に両端支持されている。回転軸３５は、第１ハウジング２３に保持された第３軸受４６およびモータハウジング本体２７に保持された第４軸受４７によって、回転可能に支持されている。
【００２６】
本実施形態では、電動モータ１８として三相ブラシレスモータが用いられている。電動モータ１８は、上記モータハウジング２６と、このモータハウジング２６内に収容されたロータ３９およびステータ４０とを含む。ロータ３９は、回転軸３５と一体回転可能に連結されている。
ステータ４０は、モータハウジング２６のモータハウジング本体２７の内周に固定されている。ステータ４０は、モータハウジング本体２７の内周に固定されたステータコア４１と、複数のコイル４２とを含む。ステータコア４１は、ステータコア４１の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル４２は対応するティースに巻回されている。
【００２７】
また、モータハウジング２６のモータハウジング本体２７と第１ハウジング２３とにより区画されるモータ室４３内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー４５が収容されている。各ティースに巻回されたコイル４２は、バスバー４５と接続されている。バスバー４５は、各コイル４２と後述するパワー基板４９との接続部に用いられる導電接続材である。バスバー４５は、各コイル４２に、パワー基板４９からの電力を配電するための配電部材として機能する。
【００２８】
第１ハウジング２３は、収容室３２とモータ室４３とを仕切る仕切り壁５９を底壁として含んでいる。この仕切り壁５９に、上記第１内壁面３３が設けられている。
また、仕切り壁５９から第２ハウジング２４側に向けて延びる筒状部４８が形成されている。筒状部４８の内周には、第３軸受４６の外輪が保持されている。
収容室３２には、ＥＣＵ１２の一部を構成する多層回路基板としてのパワー基板４９および制御基板５０が収容され保持されている。回路基板としてのパワー基板４９には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えば電解効果トランジスタ）が実装されている。上記の各コイル４２と接続されたバスバー４５は、第１ハウジング２３の上記仕切り壁５９を挿通して収容室３２内に進入するバスバー端子５１を介して、パワー基板４９に接続されている。
【００２９】
収容室３２内において、パワー基板４９は、第１内壁面３３および第２内壁面３４のうち第１内壁面３３に相対的に近接して配置されている。第１内壁面３３を有する仕切り壁５９は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関しての厚みが相対的に厚い厚肉部５９ａと相対的に薄い薄肉部５９ｂとを含んでいる。厚肉部５９ａは、収容室３２内に突出するように設けられている。上記のパワー基板４９は、厚肉部５９ａにおける第１内壁面３３に接触して配置されている。厚肉部５９ａは、パワー基板４９を受ける座部となっている。
【００３０】
本実施の形態では、パワー基板４９は、厚肉部５９ａにおける第１内壁面３３に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部５９ａは、パワー基板４９の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。
制御基板５０は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関して、第２ハウジング２４の第２内壁面３４とパワー基板４９との間に配置されている。パワー基板４９および制御基板５０は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３１】
次いで、図４は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２の要部の概略図である。電動モータ１８は、Ｕ相界磁コイル１８Ｕ、Ｖ相界磁コイル１８ＶおよびＷ相界磁コイル１８Ｗを有するステータと、これらの界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗからの反発磁界を受ける永久磁石が固定されたロータとを備えている。
モータ駆動回路５２は、３相ブリッジインバータ回路であり、電動モータ１８のＵ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＵＨ，ＵＬの直列回路と、Ｖ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＶＨ，ＶＬの直列回路と、Ｗ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＷＨ，ＷＬの直列回路とを、直流電源５３とアース５４との間に並列に接続して構成されている。
【００３２】
電動モータ１８のＵ相界磁コイル１８Ｕは、電界効果トランジスタＵＨ，ＵＬの間の接続点に接続されており、Ｖ相界磁コイル１８Ｖは、電界効果トランジスタＶＨ，ＶＬの間の接続点に接続されており、Ｗ相界磁コイル１８Ｗは、電界効果トランジスタの直列回路ＷＨ，ＷＬの間の接続点に接続されている。
アース５４と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に、電動モータ１８の消費電流検出用の抵抗５５（シャント抵抗に相当）が配されている。
【００３３】
図５はパワー基板４９の概略断面図であり、図６はパワー基板４９の分解斜視図である。これらの図を参照して、パワー基板４９は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された多層回路基板である。具体的には、表面層としての第１の導体層６１、第２の導体層６２、第３の導体層６３および第４の導体層６４と、第１の絶縁層７１、第２の絶縁層７２、第３の絶縁層７３および第４の絶縁層７４とが交互に積層されている。第１の導体層６１および第４の導体層６４は、例えば樹脂フィルム上に形成された銅箔により構成されている。
【００３４】
表面層としての第１の導体層６１の導電パターン６１１，６１２の一方は、対応する導体配線等を介して三相ブリッジインバータ回路と接続され、他方は、対応する導体配線等を介してアース５４に接続されている。表面層としての第１の導体層６１の下層に、例えばアルミニウム板からなるヒートシンク５６によって支持された下部層５７が積層されている。下部層５７は、第１の絶縁層７１から第４の絶縁層７４までの積層部に相当する。ヒートシンク５６は、第１ハウジング２３自体、例えば上記厚肉部５９ａを含む仕切り壁５９により構成されていてもよい。
【００３５】
本実施の形態の特徴とするところは、図４で示した抵抗５５が、図６に示すように、下部層５７の何れかの導体層６２〜６４に、配線パターンとしての抵抗パターン５５０として形成されている点にある。本実施の形態では、抵抗パターン５５０が、第２の導体層６２に形成された例に則して説明するが、これに代えて、抵抗パターン５５０が、第３の導体層６３に形成されていてもよいし、また、第４の導体層６４に形成されていてもよい。さらには、抵抗パターン５５０を、異なる導体層に形成された複数の分割体で構成し、これらの分割体をビアホールを介して接続するようにしてもよい。
【００３６】
抵抗パターン５５０の複数の部分５５１，５５２，５５３，５５４，５５５（抵抗パターンの一部）が、それぞれ対応するビアホール８１，８２，８３，８４，８５を介して、下部層５７の最下層の導体層である第４の導体層６４の対応する導電パターン６４１，６４２，６４３，６４４，６４５に接続されている。抵抗パターン５５０の発生する熱が、複数のビアホール８１〜８５を介して、ヒートシンク５６に近接して支持されている下部層５７の最下層の第４の導体層６４に逃がされるようになっている。
【００３７】
ビアホール８１は、表面層としての第１の導体層６１を、抵抗パターン５５０の一端５５１を挿通して、第４の導体層６４の導電パターン６４１に接続している。ビアホール８２は、表面層としての第１の導体層６２を、抵抗パターン５５０の他端５５２を挿通して、第４の導体層６４の導電パターン６４２に接続している。ビアホール８１，８２は抵抗パターン５５０を電源ラインに接続する機能も果たしている。
【００３８】
図５とは別角度からのパワー基板４９の要部の断面図である図６に示すように、第２の導体層６２の抵抗パターン５５０と、第３の導体層６３の配線パターン６３１とが、積層方向Ｙ１に重ならないようにされている。換言すると、抵抗パターン５５０が形成された第２の導体層６２とは第２の絶縁層７２を介して隣接する第３の導体層６３の配線パターン６３１は、積層方向Ｙ１に関して抵抗パターン５５０と対向しないように配置されている。
【００３９】
本実施の形態の多層回路基板（パワー基板４９）によれば、抵抗パターン５５０を下部層５７の導体層（図５の例では、第２の導体層６２）に形成したので、従来のように表面層にチップ型の抵抗器を実装する場合と比較して、表面層としての第１の導体層６１における電子部品の実装面積を小さくすることができる。
また、抵抗パターン５５０を用いるので、従来のようにチップ型の抵抗器を埋設して用いる場合と比較して、格段の小型化を図ることができる。
【００４０】
さらに、抵抗パターン５５０を下部層５７の導体層（図５の例では、第２の導体層６２）に設けるので、抵抗パターン５５０をヒートシンク５６側に近づけて配置することが可能となり、その結果、抵抗パターン５５０の発生する熱をヒートシンク５６側へ放熱し易くなる。
また、抵抗パターン５５０の複数の部分５５１〜５５５を、下部層５７の最下層の導体層（本実施の形態では第４の導体層６４）の導電パターン６４１〜６４５に、それぞれ、ビアホール８１〜８５を介して接続した。したがって、抵抗パターン５５０の発生する熱を、ビアホール８１〜８５の導体を介して下部層５７の最下層の導体層（第４の導体層）に効率的に逃がすことができる。ひいては、下部層５７を支持するヒートシンク５６に効率的に逃がすことができ、放熱性を格段に向上することができる。
【００４１】
また、抵抗パターン５５０が形成された第２の導体層６２とは第２の絶縁層７２を介して隣接する第３の導体層６３の配線パターン６３１が、積層方向Ｙ１に関して抵抗パターン５５０と対向しないように配置されているので、下記の利点がある。すなわち、仮に、配線パターンと抵抗パターンが絶縁層を挟んで対向しているすると、絶縁層を構成する樹脂を誘電体とするコンデンサとして機能し、その静電容量によって例えば電流検出回路等に悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本実施の形態では、抵抗パターン５５０が積層方向Ｙ１に関して隣接する配線パターン６３１と対向しないので、静電容量を格段に小さくでき、その結果、静電容量による悪影響（例えば電流検出性能への悪影響）を防止することができる。
【００４２】
また、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２が、モータ駆動回路５２を含み、そのモータ駆動回路５２が、多層回路基板としてのパワー基板４９に実装されたモータ駆動用素子（電解効果トランジスタＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬと、抵抗パターン５５０とを含む。したがって、小型で放熱性が良く安定したモータ駆動を行うことができるＥＣＵ１２を実現することができる。また、このようなモータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって、操舵補助用の電動モータ１８を駆動するので、小型で安定したモータ駆動を行うことができる電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
【００４３】
図６の実施の形態では、抵抗パターン５５０を第２の導体層６２に形成したが、図８の実施の形態に示すように、抵抗パターン５５０Ａを、多層回路基板としてのパワー基板４９Ａの下部層５７Ａの最下層の導体層である第４の導体層６４Ａに形成するようにしてもよい。図８に示すように、表面層としての第１の導体層６１Ａ、第２の導体層６２Ａ、第３の導体層６３Ａおよび第４の導体層６４Ａと、第１の絶縁層７１Ａ、第２の絶縁層７２Ａ、第３の絶縁層７３Ａおよび第４の絶縁層７４Ａが交互に積層されている。
【００４４】
本実施の形態では、抵抗パターン５５０Ａの両端５５１Ａ，５５２Ａと第１の導体層６１Ａの導電パターン６６１Ａ、６６２Ａとが、ビアホール８１Ａ，８２Ａを介して接続されている。抵抗パターン５５０Ａ自体が最下層の第４の導体層６４Ａにあるので、図６に実施の形態におけるビアホール８３〜８５を廃止することができる。
また、図４の実施の形態では、抵抗５５をアース５４と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に配置したが、これに代えて、図９の実施の形態に示すように、モータ駆動回路５２Ａの各相の電解効果トランジスタＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬと、それぞれ対応する相の界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗとを接続する直列回路に、それぞれ、各相の電流検出のための抵抗５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄを配置するようにしてもよい。図示していないが、各抵抗５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄが、それぞれ、抵抗パターンとして、何れかの導体層に形成される。
【００４５】
また、図示していないが、図４の実施の形態における抵抗５５を、直流電源５３と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に配置するようにしてもよい。
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。
【００４６】
また、上述の実施形態では、本発明が、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、２…操舵部材、４…操舵機構、１２…ＥＣＵ（モータ制御装置）、１８…電動モータ、４９…パワー基板（多層回路基板）、５２；５２Ａ…モータ駆動回路、５３…直流電源、５４…アース、５５；５５Ａ；５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ…抵抗、５５０；５５０Ａ…抵抗パターン、５５１，５５２，５５３，５５４，５５５…部分（抵抗パターンの一部）、５６…ヒートシンク、６１；６１Ａ…第１の導体層、６２；６２Ａ…第２の導体層、６３；６３Ａ…第３の導体層、６３１…（隣接する導体層に形成された）配線パターン、６４；６４Ａ…第４の導体層、７１；７１Ａ…第１の絶縁層、７２；７２Ａ…第２の絶縁層、７３；７３Ａ…第３の絶縁層、７４；７４Ａ…第４の絶縁層、８１，８２，８３，８４，８５…ビアホール、ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ…電解効果トランジスタ（電子部品）、Ｙ１…積層方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層回路基板、モータ制御装置及び車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層回路基板において、配線の高密度化が図られているが、抵抗器やコンデンサなど、多層回路基板の表面に実装される電子部品の占める面積の割合は依然として高い。
そこで、通例は多層回路基板の表面に実装されているチップ型抵抗器を、多層回路基板内に埋設することが提案されている（特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９８２７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、チップ型抵抗器を多層回路基板内に埋設した場合、厚み方向に関して多層回路基板の小型化の妨げとなる。
また、この種の多層回路基板では、発熱する電子部品からの放熱性を良くすることが望まれている。
また、この種の多層回路基板は、車両用操舵装置、例えば電動パワーステアリング装置は、電動モータに駆動電力を与えるパワー基板として用いられている。
【０００５】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、小型で放熱性に優れた多層回路基板、モータ制御装置および車両用操舵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、本発明は、複数の導体層（６１〜６４；６１Ａ〜６４Ａ）が絶縁層（７１〜７４；７１Ａ〜７４Ａ）を介して積層されている多層回路基板（４９；４９Ａ）であって、電子部品（ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ）を実装するための表面層（７１；７１Ａ）と、上記表面層の下層に積層され、ヒートシンク（５６）によって支持された下部層（５７；５７Ａ）と、を備え、上記下部層は、配線パターンとしての抵抗パターン（５５０；５５０Ａ）が形成された導体層（６２；６４Ａ）を含む多層回路基板を提供する。
【０００７】
本発明では、抵抗パターンを下部層の導体層に形成したので、従来のように表面層にチップ型の抵抗器を実装する場合と比較して、表面層における電子部品の実装面積を小さくすることができる。また、導体層に形成された抵抗パターンを用いるので、特許文献１，２のようにチップ型の抵抗器を埋設して用いる場合と比較して、格段の小型化を図ることができる。さらに、抵抗パターンを下部層の導体層に設けるので、当該抵抗パターンをヒートシンク側に近づけて配置することが可能となり、その結果、抵抗パターンの発生する熱をヒートシンク側へ放熱し易くなる。
【０００８】
また、上記抵抗パターン（５５０Ａ）は、上記下部層（５７Ａ）の最下層の導体層（６４Ａ）に形成されている場合がある（請求項２）。この場合、抵抗パターンの発生する熱を外部へ効率的に逃がすことができる。抵抗パターンの発生する熱を、例えば多層回路基板の下部層を支持する金属製ヒートシンク等に効率的に逃がすことにより、放熱性を向上することができる。
【０００９】
また、上記抵抗パターンの一部（５５１〜５５５）が、上記下部層の最下層の導体層（６４）にビアホール（８１〜８５）を介して接続されている場合がある（請求項３）。この場合、抵抗パターンの発生する熱を、ビアホールの導体を介して下部層の最下層の導体層に効率的に逃がすことができる。抵抗パターンの発生する熱を、例えば多層回路基板の下部層を支持する金属製ヒートシンク等に効率的に逃がすことができ、放熱性を向上することができる。
【００１０】
また、上記抵抗パターンが形成された上記導体層（６２）とは絶縁層（７２）を介して配置される導体層（７３）に形成された配線パターン（６３１）は、積層方向（Ｙ１）に関して上記抵抗パターンと対向しないように配置されている場合がある（請求項４）。仮に配線パターンと抵抗パターンが絶縁層を挟んで対向しているすると、絶縁層を構成する樹脂を誘電体とするコンデンサとして機能し、その静電容量によって例えば電流検出回路等に悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本発明では、上記抵抗パターンが積層方向に関して隣接する他の配線パターンと対向しないので、静電容量を格段に小さくでき、その結果、静電容量による悪影響を防止することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記多層回路基板と、上記多層回路基板に実装されたモータ駆動用素子（ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ）を含むモータ駆動回路（５２；５２Ａ）と、を備え、上記抵抗パターンは、上記モータ駆動回路に含まれているモータ制御装置（１２）を提供する（請求項５）。この場合、小型で放熱性が良く安定したモータ駆動を行うことができるモータ制御装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記モータ制御装置と、上記モータ制御装置によって駆動され、操舵機構に操舵力を付与する電動モータ（１８）と、を備える車両用操舵装置（１）を提供する（請求項５）。この場合、小型で安定したモータ駆動を行うことができる電動パワーステアリング装置を実現することができる。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】操舵補助機構の概略斜視図である。
【図３】電動パワーステアリング装置の主要部の断面図である。
【図４】モータ制御装置の要部の回路図である。
【図５】多層回路基板としてのパワー基板の概略断面図である。
【図６】パワー基板の概略分解斜視図である。
【図７】図５とは別角度からのパワー基板の要部の断面図である。
【図８】本発明の別の実施の形態のモータ制御装置の要部の回路図である。
【図９】本発明のさらに別の実施の形態のモータ制御装置の要部の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を操舵する操舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と操舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１５】
本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
【００１６】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、操舵補助のためのモータ制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と操舵機構４とを連結している。
【００１７】
操舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００１８】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００１９】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを操舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２２内に収容されている。
【００２０】
ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２１】
電動モータ１８は、三相ブラシレスモータからなり、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２２】
図２は、操舵補助機構５の概略斜視図である。図２を参照して、制御装置としてのＥＣＵ１２を収容するためのハウジングＨは、互いに接触する第１ハウジング２３および第２ハウジング２４によって構成されている。
第１ハウジング２３および第２ハウジング２４は、それぞれ、一端が開放した概ね四角箱形に形成されている。第１および第２ハウジング２３，２４の互いの端部は、突き合わされ、且つ固定ねじ２５により互いに締結されている。
【００２３】
一方、電動モータのモータハウジング２６は、筒状のモータハウジング本体２７と、上記の第１ハウジング２３とにより構成されている。
また、ギヤハウジング２２は、ウォーム軸２０が収容された筒状の駆動ギヤ収容ハウジング２８と、ウォームホイール２１が収容された筒状の従動ギヤ収容ハウジング２９と、上記の第２ハウジング２４とにより構成されている。
【００２４】
図３は、電動パワーステアリング装置１の主要部の断面図である。図３を参照して、第１ハウジング２３および第２ハウジング２４によって、ＥＣＵ１２を収容する収容室３２が形成されている。
第１ハウジング２３は、収容室３２の一部を区画する第１内壁面３３を含み、第２ハウジング２４は収容室３２の一部を区画する第２内壁面３４を含み、これら第１内壁面３３および第２内壁面３４は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に対向している。
【００２５】
電動モータ１８の回転軸３５およびウォーム軸２０が同軸上に並べて配置されており、両者は、継手３６を介して同軸的に動力伝達可能に連結されている。ウォーム軸２０は、第１軸受３７および第２軸受３８を介して、駆動ギヤ収容ハウジング２８に両端支持されている。回転軸３５は、第１ハウジング２３に保持された第３軸受４６およびモータハウジング本体２７に保持された第４軸受４７によって、回転可能に支持されている。
【００２６】
本実施形態では、電動モータ１８として三相ブラシレスモータが用いられている。電動モータ１８は、上記モータハウジング２６と、このモータハウジング２６内に収容されたロータ３９およびステータ４０とを含む。ロータ３９は、回転軸３５と一体回転可能に連結されている。
ステータ４０は、モータハウジング２６のモータハウジング本体２７の内周に固定されている。ステータ４０は、モータハウジング本体２７の内周に固定されたステータコア４１と、複数のコイル４２とを含む。ステータコア４１は、ステータコア４１の環状のヨークと、このヨークの内周から径方向内方へ突出する複数のティースとを含む。各コイル４２は対応するティースに巻回されている。
【００２７】
また、モータハウジング２６のモータハウジング本体２７と第１ハウジング２３とにより区画されるモータ室４３内には、環状またはＣ形形状をなすバスバー４５が収容されている。各ティースに巻回されたコイル４２は、バスバー４５と接続されている。バスバー４５は、各コイル４２と後述するパワー基板４９との接続部に用いられる導電接続材である。バスバー４５は、各コイル４２に、パワー基板４９からの電力を配電するための配電部材として機能する。
【００２８】
第１ハウジング２３は、収容室３２とモータ室４３とを仕切る仕切り壁５９を底壁として含んでいる。この仕切り壁５９に、上記第１内壁面３３が設けられている。
また、仕切り壁５９から第２ハウジング２４側に向けて延びる筒状部４８が形成されている。筒状部４８の内周には、第３軸受４６の外輪が保持されている。
収容室３２には、ＥＣＵ１２の一部を構成する多層回路基板としてのパワー基板４９および制御基板５０が収容され保持されている。回路基板としてのパワー基板４９には、電動モータ１８を駆動するためのパワー回路の少なくとも一部（例えば電解効果トランジスタ）が実装されている。上記の各コイル４２と接続されたバスバー４５は、第１ハウジング２３の上記仕切り壁５９を挿通して収容室３２内に進入するバスバー端子５１を介して、パワー基板４９に接続されている。
【００２９】
収容室３２内において、パワー基板４９は、第１内壁面３３および第２内壁面３４のうち第１内壁面３３に相対的に近接して配置されている。第１内壁面３３を有する仕切り壁５９は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関しての厚みが相対的に厚い厚肉部５９ａと相対的に薄い薄肉部５９ｂとを含んでいる。厚肉部５９ａは、収容室３２内に突出するように設けられている。上記のパワー基板４９は、厚肉部５９ａにおける第１内壁面３３に接触して配置されている。厚肉部５９ａは、パワー基板４９を受ける座部となっている。
【００３０】
本実施の形態では、パワー基板４９は、厚肉部５９ａにおける第１内壁面３３に対して熱伝導可能に接触しており、上記の厚肉部５９ａは、パワー基板４９の熱を逃がすためのヒートシンクとして機能している。
制御基板５０は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関して、第２ハウジング２４の第２内壁面３４とパワー基板４９との間に配置されている。パワー基板４９および制御基板５０は、電動モータ１８の回転軸３５の軸方向Ｘ１に関して所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３１】
次いで、図４は、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２の要部の概略図である。電動モータ１８は、Ｕ相界磁コイル１８Ｕ、Ｖ相界磁コイル１８ＶおよびＷ相界磁コイル１８Ｗを有するステータと、これらの界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗからの反発磁界を受ける永久磁石が固定されたロータとを備えている。
モータ駆動回路５２は、３相ブリッジインバータ回路であり、電動モータ１８のＵ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＵＨ，ＵＬの直列回路と、Ｖ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＶＨ，ＶＬの直列回路と、Ｗ相に対応した一対のモータ駆動用素子としての電界効果トランジスタＷＨ，ＷＬの直列回路とを、直流電源５３とアース５４との間に並列に接続して構成されている。
【００３２】
電動モータ１８のＵ相界磁コイル１８Ｕは、電界効果トランジスタＵＨ，ＵＬの間の接続点に接続されており、Ｖ相界磁コイル１８Ｖは、電界効果トランジスタＶＨ，ＶＬの間の接続点に接続されており、Ｗ相界磁コイル１８Ｗは、電界効果トランジスタの直列回路ＷＨ，ＷＬの間の接続点に接続されている。
アース５４と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に、電動モータ１８の消費電流検出用の抵抗５５（シャント抵抗に相当）が配されている。
【００３３】
図５はパワー基板４９の概略断面図であり、図６はパワー基板４９の分解斜視図である。これらの図を参照して、パワー基板４９は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層された多層回路基板である。具体的には、表面層としての第１の導体層６１、第２の導体層６２、第３の導体層６３および第４の導体層６４と、第１の絶縁層７１、第２の絶縁層７２、第３の絶縁層７３および第４の絶縁層７４とが交互に積層されている。第１の導体層６１および第４の導体層６４は、例えば樹脂フィルム上に形成された銅箔により構成されている。
【００３４】
表面層としての第１の導体層６１の導電パターン６１１，６１２の一方は、対応する導体配線等を介して三相ブリッジインバータ回路と接続され、他方は、対応する導体配線等を介してアース５４に接続されている。表面層としての第１の導体層６１の下層に、例えばアルミニウム板からなるヒートシンク５６によって支持された下部層５７が積層されている。下部層５７は、第１の絶縁層７１から第４の絶縁層７４までの積層部に相当する。ヒートシンク５６は、第１ハウジング２３自体、例えば上記厚肉部５９ａを含む仕切り壁５９により構成されていてもよい。
【００３５】
本実施の形態の特徴とするところは、図４で示した抵抗５５が、図６に示すように、下部層５７の何れかの導体層６２〜６４に、配線パターンとしての抵抗パターン５５０として形成されている点にある。本実施の形態では、抵抗パターン５５０が、第２の導体層６２に形成された例に則して説明するが、これに代えて、抵抗パターン５５０が、第３の導体層６３に形成されていてもよいし、また、第４の導体層６４に形成されていてもよい。さらには、抵抗パターン５５０を、異なる導体層に形成された複数の分割体で構成し、これらの分割体をビアホールを介して接続するようにしてもよい。
【００３６】
抵抗パターン５５０の複数の部分５５１，５５２，５５３，５５４，５５５（抵抗パターンの一部）が、それぞれ対応するビアホール８１，８２，８３，８４，８５を介して、下部層５７の最下層の導体層である第４の導体層６４の対応する導電パターン６４１，６４２，６４３，６４４，６４５に接続されている。抵抗パターン５５０の発生する熱が、複数のビアホール８１〜８５を介して、ヒートシンク５６に近接して支持されている下部層５７の最下層の第４の導体層６４に逃がされるようになっている。
【００３７】
ビアホール８１は、表面層としての第１の導体層６１を、抵抗パターン５５０の一端５５１を挿通して、第４の導体層６４の導電パターン６４１に接続している。ビアホール８２は、表面層としての第１の導体層６２を、抵抗パターン５５０の他端５５２を挿通して、第４の導体層６４の導電パターン６４２に接続している。ビアホール８１，８２は抵抗パターン５５０を電源ラインに接続する機能も果たしている。
【００３８】
図５とは別角度からのパワー基板４９の要部の断面図である図６に示すように、第２の導体層６２の抵抗パターン５５０と、第３の導体層６３の配線パターン６３１とが、積層方向Ｙ１に重ならないようにされている。換言すると、抵抗パターン５５０が形成された第２の導体層６２とは第２の絶縁層７２を介して隣接する第３の導体層６３の配線パターン６３１は、積層方向Ｙ１に関して抵抗パターン５５０と対向しないように配置されている。
【００３９】
本実施の形態の多層回路基板（パワー基板４９）によれば、抵抗パターン５５０を下部層５７の導体層（図５の例では、第２の導体層６２）に形成したので、従来のように表面層にチップ型の抵抗器を実装する場合と比較して、表面層としての第１の導体層６１における電子部品の実装面積を小さくすることができる。
また、抵抗パターン５５０を用いるので、従来のようにチップ型の抵抗器を埋設して用いる場合と比較して、格段の小型化を図ることができる。
【００４０】
さらに、抵抗パターン５５０を下部層５７の導体層（図５の例では、第２の導体層６２）に設けるので、抵抗パターン５５０をヒートシンク５６側に近づけて配置することが可能となり、その結果、抵抗パターン５５０の発生する熱をヒートシンク５６側へ放熱し易くなる。
また、抵抗パターン５５０の複数の部分５５１〜５５５を、下部層５７の最下層の導体層（本実施の形態では第４の導体層６４）の導電パターン６４１〜６４５に、それぞれ、ビアホール８１〜８５を介して接続した。したがって、抵抗パターン５５０の発生する熱を、ビアホール８１〜８５の導体を介して下部層５７の最下層の導体層（第４の導体層）に効率的に逃がすことができる。ひいては、下部層５７を支持するヒートシンク５６に効率的に逃がすことができ、放熱性を格段に向上することができる。
【００４１】
また、抵抗パターン５５０が形成された第２の導体層６２とは第２の絶縁層７２を介して隣接する第３の導体層６３の配線パターン６３１が、積層方向Ｙ１に関して抵抗パターン５５０と対向しないように配置されているので、下記の利点がある。すなわち、仮に、配線パターンと抵抗パターンが絶縁層を挟んで対向しているすると、絶縁層を構成する樹脂を誘電体とするコンデンサとして機能し、その静電容量によって例えば電流検出回路等に悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本実施の形態では、抵抗パターン５５０が積層方向Ｙ１に関して隣接する配線パターン６３１と対向しないので、静電容量を格段に小さくでき、その結果、静電容量による悪影響（例えば電流検出性能への悪影響）を防止することができる。
【００４２】
また、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２が、モータ駆動回路５２を含み、そのモータ駆動回路５２が、多層回路基板としてのパワー基板４９に実装されたモータ駆動用素子（電解効果トランジスタＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬと、抵抗パターン５５０とを含む。したがって、小型で放熱性が良く安定したモータ駆動を行うことができるＥＣＵ１２を実現することができる。また、このようなモータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって、操舵補助用の電動モータ１８を駆動するので、小型で安定したモータ駆動を行うことができる電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
【００４３】
図６の実施の形態では、抵抗パターン５５０を第２の導体層６２に形成したが、図８の実施の形態に示すように、抵抗パターン５５０Ａを、多層回路基板としてのパワー基板４９Ａの下部層５７Ａの最下層の導体層である第４の導体層６４Ａに形成するようにしてもよい。図８に示すように、表面層としての第１の導体層６１Ａ、第２の導体層６２Ａ、第３の導体層６３Ａおよび第４の導体層６４Ａと、第１の絶縁層７１Ａ、第２の絶縁層７２Ａ、第３の絶縁層７３Ａおよび第４の絶縁層７４Ａが交互に積層されている。
【００４４】
本実施の形態では、抵抗パターン５５０Ａの両端５５１Ａ，５５２Ａと第１の導体層６１Ａの導電パターン６６１Ａ、６６２Ａとが、ビアホール８１Ａ，８２Ａを介して接続されている。抵抗パターン５５０Ａ自体が最下層の第４の導体層６４Ａにあるので、図６に実施の形態におけるビアホール８３〜８５を廃止することができる。
また、図４の実施の形態では、抵抗５５をアース５４と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に配置したが、これに代えて、図９の実施の形態に示すように、モータ駆動回路５２Ａの各相の電解効果トランジスタＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬと、それぞれ対応する相の界磁コイル１８Ｕ，１８Ｖ，１８Ｗとを接続する直列回路に、それぞれ、各相の電流検出のための抵抗５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄを配置するようにしてもよい。図示していないが、各抵抗５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄが、それぞれ、抵抗パターンとして、何れかの導体層に形成される。
【００４５】
また、図示していないが、図４の実施の形態における抵抗５５を、直流電源５３と３相ブリッジインバータ回路とを連結する直流回路に配置するようにしてもよい。
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。
【００４６】
また、上述の実施形態では、本発明が、電動モータの出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置に適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、２…操舵部材、４…操舵機構、１２…ＥＣＵ（モータ制御装置）、１８…電動モータ、４９…パワー基板（多層回路基板）、５２；５２Ａ…モータ駆動回路、５３…直流電源、５４…アース、５５；５５Ａ；５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ…抵抗、５５０；５５０Ａ…抵抗パターン、５５１，５５２，５５３，５５４，５５５…部分（抵抗パターンの一部）、５６…ヒートシンク、６１；６１Ａ…第１の導体層、６２；６２Ａ…第２の導体層、６３；６３Ａ…第３の導体層、６３１…（隣接する導体層に形成された）配線パターン、６４；６４Ａ…第４の導体層、７１；７１Ａ…第１の絶縁層、７２；７２Ａ…第２の絶縁層、７３；７３Ａ…第３の絶縁層、７４；７４Ａ…第４の絶縁層、８１，８２，８３，８４，８５…ビアホール、ＵＨ，ＵＬ；ＶＨ，ＶＬ；ＷＨ，ＷＬ…電解効果トランジスタ（電子部品）、Ｙ１…積層方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体層が絶縁層を介して積層されている多層回路基板であって、
電子部品を実装するための表面層と、
上記表面層の下層に積層され、ヒートシンクによって支持された下部層と、を備え、
上記下部層は、配線パターンとしての抵抗パターンが形成された導体層を含む多層回路基板。
【請求項２】
請求項１において、上記抵抗パターンは、上記下部層の最下層の導体層に形成されている多層回路基板。
【請求項３】
請求項１において、上記抵抗パターンの一部が、上記下部層の最下層の導体層にビアホールを介して接続されている多層回路基板。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、上記抵抗パターンが形成された上記導体層とは絶縁層を介して配置される導体層に形成された配線パターンは、積層方向に関して上記抵抗パターンと対向しないように配置されている多層回路基板。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の多層回路基板と、
上記多層回路基板に実装されたモータ駆動用素子を含むモータ駆動回路と、を備え、
上記抵抗パターンは、上記モータ駆動回路に含まれているモータ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御装置と、
上記モータ制御装置によって駆動され、操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、を備える車両用操舵装置。
【請求項１】
複数の導体層が絶縁層を介して積層されている多層回路基板であって、
電子部品を実装するための表面層と、
上記表面層の下層に積層され、ヒートシンクによって支持された下部層と、を備え、
上記下部層は、配線パターンとしての抵抗パターンが形成された導体層を含む多層回路基板。
【請求項２】
請求項１において、上記抵抗パターンは、上記下部層の最下層の導体層に形成されている多層回路基板。
【請求項３】
請求項１において、上記抵抗パターンの一部が、上記下部層の最下層の導体層にビアホールを介して接続されている多層回路基板。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項において、上記抵抗パターンが形成された上記導体層とは絶縁層を介して配置される導体層に形成された配線パターンは、積層方向に関して上記抵抗パターンと対向しないように配置されている多層回路基板。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の多層回路基板と、
上記多層回路基板に実装されたモータ駆動用素子を含むモータ駆動回路と、を備え、
上記抵抗パターンは、上記モータ駆動回路に含まれているモータ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のモータ制御装置と、
上記モータ制御装置によって駆動され、操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、を備える車両用操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２８４５３（Ｐ２０１１−２２８４５３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６３４８（Ｐ２０１０−９６３４８）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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