DE102014203726A1

DE102014203726A1 - Leiterplatte, elektronische steuervorrichtung und verfahren zum untersuchen der leiterplatte

Info

Publication number: DE102014203726A1
Application number: DE102014203726.3A
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Shiraishi; Toru Itabashi; Yuki MIKAMI; Akihiro Yanagisawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2014-09-11
Also published as: JP5880878B2; JP2014165478A; US20140239973A1; CN104023475B; CN104023475A; US9470741B2

Abstract

Eine Leiterplatte (26) enthält eine isolierte Basis (38), ein Verdrahtungsmuster (40) und einen Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54). Das Verdrahtungsmuster (40) ist auf einer ersten Oberfläche (38a) der isolierten Basis (38) angeordnet und enthält einen Verdrahtungsabschnitt (40b), eine Anschlussfläche (40a) und einen Unterbrechungsabschnitt (40c), der zwischen dem Verdrahtungsabschnitt (40b) und der Anschlussfläche (40a) angeordnet ist. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) besteht aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt (40c) und weist dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt (40c) auf. Um ein Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts (40c) zu gewährleisten, wird der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) anstelle des Unterbrechungsabschnitts (40c) durch Anlegen eines Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) untersucht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplatte, eine elektronische Steuervorrichtung, die die Leiterplatte enthält, auf der elektronische Komponenten montiert sind, und ein Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte.
STAND DER TECHNIK
Die JP 2007-311467 A beschreibt eine Leiterplatte, die eine Verdrahtungssicherung aufweist, die durch einen Teil eines Verdrahtungsmusters bereitgestellt wird. Im Folgenden wird die Verdrahtungssicherung, die durch einen Teil des Verdrahtungsmusters bereitgestellt wird, auch als ein Unterbrechungsabschnitt des Verdrahtungsmusters bezeichnet.
Der Unterbrechungsabschnitt weist eine kleinere Breite als ein verbleibender Abschnitt bzw. Restabschnitt des Verdrahtungsmusters auf. Im Folgenden ist der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters ein Abschnitt, der ein anderer als der Unterbrechungsabschnitt in dem Verdrahtungsmuster ist. Wenn somit beispielsweise ein Überstrom, der durch einen Kurzschluss verursacht wird, in einer elektronischen Komponente auftritt und durch das Verdrahtungsmuster fließt, wird der Unterbrechungsabschnitt durch die Wärme, die durch den Überstrom erzeugt wird, geschmolzen, und somit wird der Überstrom unterbrochen.
Gewöhnlich wird das Verdrahtungsmuster durch Schichten einer leitenden Paste auf eine Oberfläche einer Platte ausgebildet. Insbesondere wird das Verdrahtungsmuster durch Bemustern einer Metallfolie oder mittels eines Filmdruckes ausgebildet. Gewöhnlich weist die Metallfolie unterschiedliche Dicken auf. Wenn somit das Verdrahtungsmuster durch Bemustern der Metallfolie ausgebildet wird, weist der Unterbrechungsabschnitt des Verdrahtungsmusters unterschiedliche Dicken auf. Wenn eine Plattierung auf der Metallfolie durchgeführt wird, ist eine Variation der Plattierungsdicke größer als die Variation der Dicke der Metallfolie. Somit weist der Unterbrechungsabschnitt eine größere Dickenvariation auf. Wenn das Verdrahtungsmuster mittels des Filmdruckes ausgebildet wird, bewirkt eine Variation eines während des Filmdruckes ausgeübten Druckes eine Variation der Beschichtungsdicke, und die Variation der Beschichtungsdicke bewirkt eine Variation der Dicke des Unterbrechungsabschnitts. Wie es bekannt ist, wird ein Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts wesentlich durch die Variation der Dicke des Unterbrechungsabschnitts beeinflusst.
Herkömmlich wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts durch Untersuchen einer Breite des Unterbrechungsabschnitts mittels einer optischen visuellen Untersuchungsvorrichtung gewährleistet. Somit ist es schwierig, das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit zu gewährleisten. Außerdem ist es schwer, die Dicke des Unterbrechungsabschnitts mittels der visuellen Untersuchungsvorrichtung zu untersuchen. Um die Dicke des Unterbrechungsabschnitts zu untersuchen, kann eine zusätzliche Dickenmessvorrichtung verwendet werden, um die Dicke an mehreren Punkten des Unterbrechungsabschnitts zu messen. Die Dickenmessvorrichtung ist jedoch teuer, und der Untersuchungsprozess ist langwierig.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Hinblick auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiterplatte zu schaffen, bei der ein Unterbrechungsvermögen eines Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit gewährleistet und eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert wird. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuervorrichtung, die die Leiterplatte enthält, zu schaffen, bei der ein Unterbrechungsvermögen eines Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit gewährleistet und eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert wird. Außerdem ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Untersuchung einer Leiterplatte zu schaffen, bei dem ein Unterbrechungsvermögen eines Unterbrechungsabschnitts der Leiterplatte mit hoher Genauigkeit gewährleistet und eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Leiterplatte eine isolierte Basis, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, ein Verdrahtungsmuster und einen Untersuchungsunterbrechungsabschnitt enthält. Das Verdrahtungsmuster ist auf der ersten Oberfläche der isolierten Basis angeordnet und enthält einen Verdrahtungsabschnitt, eine Anschlussfläche und einen Unterbrechungsabschnitt. Auf die Anschlussfläche ist eine elektronische Komponente gelötet, und die elektronische Komponente, die auf der Anschlussfläche montiert ist, und das Verdrahtungsmuster bilden eine Schaltung. Der Unterbrechungsabschnitt ist zwischen dem Verdrahtungsabschnitt und der Anschlussfläche angeordnet. Der Unterbrechungsabschnitt unterbricht bzw. trennt den Verdrahtungsabschnitt von der Anschlussfläche durch Schmelzen unter Einfluss von Wärme, die durch einen Überstrom erzeugt wird. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt ist auf der ersten Oberfläche und/oder der zweiten Oberfläche der isolierten Basis angeordnet, besteht aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt und weist dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt auf. Der Unterbrechungsabschnitt weist eine kleinere Breite als ein Restabschnitt auf, der ein anderer Abschnitt als der Unterbrechungsabschnitt in dem Verdrahtungsmuster ist. Um ein Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts zu gewährleisten, wird der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt anstelle des Unterbrechungsabschnitts durch Anlegen eines Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt untersucht.
Bei der obigen Leiterplatte wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit gewährleistet, und es wird eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine elektronische Steuervorrichtung die Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt und die elektronische Komponente, die auf der Anschlussfläche der Leiterplatte mittels Löten montiert ist.
Bei der obigen Vorrichtung wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit gewährleistet, und es wird eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt: Durchführen einer Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts durch Anlegen des Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt, Bestätigen, ob der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt bei dem Untersuchungsstrom schmilzt; und Bestimmen des Unterbrechungsvermögens des Unterbrechungsabschnitts auf der Grundlage eines Ergebnisses der Stromausübungsuntersuchung, die hinsichtlich des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts durchgeführt wird.
Bei dem obigen Verfahren wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts mit hoher Genauigkeit gewährleistet, und es wird eine Untersuchungszeit des Unterbrechungsvermögens verringert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das eine perspektivische Ansicht einer Konfiguration einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht der elektronischen Steuervorrichtung entlang einer Linie II-II der 1 zeigt;
3 ein Diagramm, das eine Draufsicht auf eine Leiterplatte der elektronischen Steuervorrichtung zeigt;
4 ein Diagramm, das eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil der Leiterplatte zeigt, der durch eine gestrichelte Linie IV in 3 gezeigt ist;
5 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht der Leiterplatte entlang einer Linie V-V der 3 zeigt;
6 ein Diagramm, das eine vergrößere Draufsicht auf einen Teil der Leiterplatte zeigt, der durch eine gestrichelte Linie VI in 3 gezeigt ist;
7 ein Diagramm, das ein Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte zeigt;
8 ein Diagramm, das eine Leiterplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt, wobei eine Stromquelle mit der Leiterplatte verbunden ist;
9 ein Diagramm, das ein Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte zeigt;
10 ein Diagramm, das ein Verfahren zur Untersuchung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ein Diagramm, das eine Draufsicht auf eine Leiterplatte gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
12 ein Diagramm, das eine vergrößerte Draufsicht auf einen Umgebungsabschnitt eines Untersuchungsunterbrechungsabschnitts in einer Leiterplatte gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden dieselben oder äquivalenten Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
(Erste Ausführungsform)
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, enthält eine elektronische Steuervorrichtung 10 eine Platine 12. Außerdem enthält die elektronische Steuervorrichtung 10 ein Gehäuse 14, in dem die Platine 12 untergebracht ist, und ein Dichtelement 16. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet die elektronische Steuervorrichtung 10 eine wasserdichte elektronische Steuereinheit (ECU), die einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs steuert.
Im Folgenden wird eine Konfiguration der elektronischen Steuervorrichtung 10 mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
Das Gehäuse 14 besteht aus Metall wie beispielsweise Aluminium oder Eisen, oder einem Harzmaterial. In dem Gehäuse 14 ist die Platine 12 untergebracht, um die Platine 12 zu schützen. Das Gehäuse 14 kann aus einem einzelnen Element bzw. Bauteil oder mehreren Elementen bzw. Bauteilen bestehen. Die Anzahl der Elemente, die das Gehäuse 14 bilden, ist nicht auf eine vorbestimmte Anzahl beschränkt.
Wie es in 1 und 2 gezeigt ist, enthält das Gehäuse 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Elemente, das heißt einen Behälter 18 und einen Deckel 20. Der Behälter 18 weist eine Flachkastenform mit einer Öffnung auf einer Fläche auf. Der Deckel 20 dichtet die Öffnung des Behälters 18 ab. Wenn der Deckel 20 beispielsweise mittels Schrauben 22 an dem Behälter 18 befestigt ist, wird ein Innenraum, in dem die Platine 12 untergebracht ist, von dem Deckel 20 und dem Behälter 18 definiert. Außerdem wird ein Teil der Platine 12 direkt oder indirekt an einer vorbestimmten Innenposition des Gehäuses 14 mittels des Behälters 18 und des Deckels 20 in einem Zustand getragen, in dem der Deckel 20 an dem Behälter 18 befestigt ist.
Außerdem ist eine Richtung der Trennung des Deckels 20 von dem Behälter 18 nicht auf eine vorbestimmte Richtung beschränkt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Gehäuse 14 in einer Richtung entlang einer Dicke der Platine 12 in zwei Elemente getrennt. Das heißt, das Gehäuse 14 wird in der Richtung entlang der Dicke der Platine 12 in den Deckel 20 und den Behälter 18 aufgeteilt.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist der Behälter 18 an vier Ecken Durchgangslöcher 24 auf, und es sind Schrauben zum Fixieren der elektronischen Steuervorrichtung 10 an einem Ziel wie beispielsweise an einem Motorblock in die Durchgangslöcher 24 eingeführt. Außerdem weist das Gehäuse 14 eine Öffnung zum Freilegen eines Teils eines Verbinders bzw. Steckers 30 zur Außenseite auf.
Das Dichtelement 16 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum des Gehäuses 14. Wie es in 2 gezeigt ist, ist das Dichtelement 16 zwischen einem Teil eines Umfangsabschnitts des Behälters 18 und einem Teil eines Umfangsabschnitts des Deckels 20 angeordnet. Der Teil des Umfangsabschnitts des Behälters 18 liegt dem Teil des Umfangsabschnitts des Deckels 20 gegenüber. Außerdem ist das Dichtelement 16 zwischen einem Teil des Gehäuses 14 und einem Teil des Steckers 30, die einander gegenüberliegen, angeordnet.
In der Platine 12 sind mehrere elektronische Komponenten 28 einschließlich einem Mikrocomputer, einem Leistungstransistor, einem Widerstand und einem Kondensator auf einer Leiterplatte 26 montiert. Die elektronischen Komponenten 28 und ein Verdrahtungsmuster 40, das auf der Leiterplatte 26 angeordnet ist, bilden eine elektrische Schaltung. Die Leiterplatte 26 enthält eine erste Oberfläche 26a und eine zweite Oberfläche 26b, die der ersten Oberfläche 26a gegenüberliegt. Die elektronischen Komponenten 28 sind auf der ersten Oberfläche 26a und/oder der zweiten Oberfläche 26b der Leiterplatte 26 angeordnet. Wie es in 2 gezeigt ist, sind die elektronischen Komponenten 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sowohl auf der ersten Oberfläche 26a als auch auf der zweiten Oberfläche 26b der Leiterplatte 26 angeordnet.
Außerdem verbindet der Stecker 30 die Schaltung, die mittels der Platine 12 ausgebildet wird, elektrisch mit einer externen Vorrichtung und ist an der Leiterplatte 26 angeordnet. Wie es in 2 gezeigt ist, weist der Stecker 30 mehrere Stifte 30a auf, die in die Leiterplatte 26 eingeführt sind, so dass der Verbinder 30 an der Leiterplatte 26 angeordnet ist. Alternativ kann der Stecker 30 auf einer der Oberflächen 26a, 26b der Leiterplatte 26 montiert sein. Weiterhin kann der Stecker 30 mittels eines anderen Verfahrens an der Leiterplatte 26 angebracht werden.
Wie es in 2 gezeigt ist, enthält die elektronische Steuervorrichtung 10 außerdem ein Wärmeabgabegel 32. Das Wärmeabgabegel 32 ist zwischen einem Teil einer Oberfläche der elektronischen Komponente 28 und einem Teil einer Innenfläche des Behälters 18 angeordnet, so dass das Wärmeabgabegel 32 die elektronische Komponente 28 und den Behälter 18 kontaktiert. Das Wärmeabgabegel 32 gibt Wärme, die von der elektronischen Komponente 28 erzeugt wird, an den Behälter 18 ab.
Die elektronische Steuervorrichtung 10, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, ist mit einem Kabelbaum verbunden. Insbesondere ist ein externer Stecker (nicht gezeigt) mit den Stiften 30a des Steckers 30 verbunden, so dass die elektronische Steuervorrichtung 10 mit dem Kabelbaum verbunden ist. Außerdem ist die elektronische Steuervorrichtung 10 mit einer Batterie 36 (Gleichstromquelle) über eine Sicherung 34 elektrisch verbunden, die die elektronische Steuervorrichtung 10 vor einem Überstrom schützt. Die Batterie 36 führt außerdem den anderen elektronischen Steuervorrichtungen (nicht gezeigt) Energie zu. Im Folgenden wird die elektronische Steuervorrichtung 10, die die oben beschriebene Konfiguration aufweist, auch als eine betreffende elektronische Steuervorrichtung 10 bezeichnet, um diese von anderen elektronischen Steuervorrichtungen zu unterscheiden. Die anderen elektronischen Steuervorrichtungen können beispielsweise eine Brems-ECU, eine Lenk-ECU, eine Karosserie-ECU und eine Navigationsvorrichtung enthalten.
Die Sicherung 34 ist an einem Energieversorgungspfad angeordnet, über den elektrische Energie von der Batterie 36 den elektronischen Steuervorrichtungen und der betreffenden elektronischen Steuervorrichtung 10 zugeführt wird. Somit weist die Sicherung 34 einen hohen Unterbrechungsnennstrom von beispielsweise 15 Ampere (A) oder 20 A auf. Die Sicherung 34 schmilzt, wenn eine Fehlfunktion in einer der elektronischen Steuervorrichtungen oder der betreffenden elektronischen Steuervorrichtung 10 auftritt. Insbesondere wenn eine Fehlfunktion in einer der elektronischen Steuervorrichtungen oder der betreffenden elektronischen Steuervorrichtung 10 auftritt, wird ein Überstrom erzeugt, der größer als ein Strom in einem normalen Betriebszustand ist, und die Sicherung schmilzt durch den Überstrom. Somit unterbricht die Sicherung 34 die Energiezufuhr zu sämtlichen elektronischen Steuervorrichtungen einschließlich der betreffenden elektronischen Steuervorrichtung 10.
Im Folgenden wird eine Konfiguration der Platine 12 beschrieben. 4 und 6 zeigen die Platine 12, wobei ein Resist 42 weggelassen ist. Die Platine 12 enthält eine oder mehrere elektronische Komponenten 28 und die Leiterplatte 26. Auf der Leiterplatte 26 ist eine Ebene senkrecht zu einer Richtung entlang einer Dicke der Leiterplatte 26 als eine Bezugsebene definiert. Auf der Bezugsebene sind zwei Richtungen senkrecht zueinander als eine Richtung X und eine Richtung Y definiert. Das Verdrahtungsmuster 40 erstreckt sich in einer Richtung. Eine Länge des Verdrahtungsmusters 40 entlang einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der sich das Verdrahtungsmuster 40 erstreckt, ist als eine Breite des Verdrahtungsmusters 40 definiert.
Im Folgenden werden die elektronischen Komponenten 28 und die Leiterplatte 26 mit Ausnahme eines Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 der Leiterplatte 26 beschrieben.
Die Leiterplatte 26 enthält eine isolierte Basis 38, das Verdrahtungsmuster 40 und den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54. Die isolierte Basis 38 besteht hauptsächlich aus einem Harzmaterial oder einem Keramikmaterial. Das Verdrahtungsmuster 40 besteht aus einem leitenden Material wie Kupfer. Das Verdrahtungsmuster 40 ist auf der isolierten Basis 38 angeordnet. Die isolierte Basis 38 enthält eine erste Oberfläche 38a entsprechend der ersten Oberfläche 26a der Leiterplatte 26 und eine zweite Oberfläche 38b entsprechend der zweiten Oberfläche 26b der Leiterplatte 26. Das Verdrahtungsmuster 40 ist auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 angeordnet. Wie es in 3 gezeigt ist, weist die Leiterplatte 26 eine rechteckige Gestalt in der Bezugsebene auf. Die Leiterplatte 26 weist eine erste Seite und eine zweite Seite, die senkrecht zu der ersten Seite ist, auf. Die erste Seite der Leiterplatte 26 ist parallel zu der Richtung X, und die zweite Seite der Leiterplatte 26 ist parallel zu der Richtung Y.
Wie es in 4 gezeigt ist, enthält das Verdrahtungsmuster 40, das auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 angeordnet ist, einen ersten Verdrahtungsabschnitt 40b, eine Anschlussfläche 40a und einen Unterbrechungsabschnitt 40c. Der erste Verdrahtungsabschnitt 40b wird auch als ein Verdrahtungsabschnitt bezeichnet. Jede elektronische Komponente 28 ist mittels Löten auf der Anschlussfläche 40a montiert.
Der Unterbrechungsabschnitt 40c ist zwischen der Anschlussfläche 40a und dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b angeordnet. Im Folgenden wird das Verdrahtungsmuster 40 mit Ausnehme des Unterbrechungsabschnitts 40c auch als ein Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 bezeichnet. Somit enthält der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 mindestens den ersten Verdrahtungsabschnitt 40b und die Anschlussfläche 40a. Wie es in 4 gezeigt ist, stellt der erste Verdrahtungsabschnitt 40b gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Energieversorgungsdraht bereit. Der Energieversorgungsdraht wird auch als eine Energieleitung bezeichnet.
Der Unterbrechungsabschnitt 40c ist eine bekannte Mustersicherung, die mittels eines Teils des Verdrahtungsmusters 40 bereitgestellt wird. Der Unterbrechungsabschnitt 40c schmilzt durch Wärme, die von einem Überstrom erzeugt wird, um den ersten Unterbrechungsabschnitt 40b von der Anschlussfläche 40a zu trennen. Das heißt, der Unterbrechungsabschnitt 40c unterbricht den Überstrom. Der Unterbrechungsabschnitt 40c weist eine kleinere Breite als der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 auf. Das heißt, der Unterbrechungsabschnitt 40c weist eine kleinere Breite als die Anschlussfläche 40a und der erste Unterbrechungsabschnitt 40b auf.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie es in 4 gezeigt ist, der Unterbrechungsabschnitt 40c in der Richtung X angeordnet. Außerdem ist ein erstes Ende des Unterbrechungsabschnitts 40c in der Richtung X mit der Anschlussfläche 40a über einen ersten Verbindungsdraht 40d verbunden, und ein zweites Ende des Unterbrechungsabschnitts 40c in der Richtung X ist mit dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b über einen zweiten Verbindungsdraht 40e verbunden.
Der erste Verbindungsdraht 40d und der zweite Verbindungsdraht 40e weisen in der Richtung Y unterschiedliche Breiten auf. Insbesondere weist, wie es in 4 beispielhaft gezeigt ist, der erste Verbindungsdraht 40d eine erste Breite Wd1 benachbart zu dem Unterbrechungsabschnitt 40c und eine zweite Breite Wd2 benachbart zu der Anschlussfläche 40a auf. Die erste Breite Wd1 ist eine minimale Breite des ersten Verbindungsdrahtes 40d, und die zweite Breite Wd2 ist eine maximale Breite des ersten Verbindungsdrahtes 40d. Somit ist die erste Breite Wd1 kleiner als die zweite Breite Wd2. Außerdem ist die erste Breite Wd1 des ersten Verbindungsdrahtes 40d größer als die Breite Wc des Unterbrechungsabschnitts 40c. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der erste Verbindungsdraht 40d eine Stufengestalt in der Bezugsebene auf und enthält einen ersten Abschnitt, der die erste Breite Wd1 aufweist, und einen zweiten Abschnitt, der die zweite Breite Wd2 aufweist.
Der zweite Verbindungsdraht 40e weist eine ähnliche Konfiguration wie der erste Verbindungsdraht 40d auf. Insbesondere weist der zweite Verbindungsdraht 40e eine erste Breite We1 benachbart zu dem Unterbrechungsabschnitt 40c und eine zweite Breite We2 benachbart zu dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b auf. Die erste Breite We1 ist eine minimale Breite des zweiten Verbindungsdrahtes 40e, und die zweite Breite We2 ist eine maximale Breite des zweiten Verbindungsdrahtes 40e. Somit ist die erste Breite We1 kleiner als die zweite Breite We2. Außerdem ist die erste Breite We1 des zweiten Verbindungsdrahtes 40e größer als die Breite Wc des Unterbrechungsabschnitts 40c. Der zweite Verbindungsdraht 40e weist eine Stufengestalt in der Bezugsebene auf und enthält einen ersten Abschnitt, der die erste Breite We1 aufweist, und einen zweiten Abschnitt, der die zweite Breite We2 aufweist.
Das Verdrahtungsmuster 40, das den oben beschriebenen Aufbau aufweist, wird beispielsweise durch Bemustern einer Kupferfolie und Durchführen eines Kupferplattiervorgangs der bemusterten Kupferfolie ausgebildet. Das Verdrahtungsmuster 40 kann mittels eines anderen Verfahrens als das beispielhafte oben beschriebene Verfahren ausgebildet werden. Das Verdrahtungsmuster 40 kann beispielsweise mittels Filmdruck ausgebildet werden.
Außerdem kann ein Material, das mittels Wärme leicht schmilzt, in geeigneter Weise für den Unterbrechungsabschnitt 40c verwendet werden, so dass der Unterbrechungsabschnitt 40c leichter als der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 schmilzt. Der Unterbrechungsabschnitt 40c des Verdrahtungsmusters 40 kann beispielsweise mittels Filmdruck eines Aluminiummaterials ausgebildet werden, und der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 kann durch Bemustern der Kupferfolie ausgebildet werden. Aluminium weist einen Schmelzpunkt von 660 Grad Celsius (°C) und einen elektrischen spezifischen Widerstand (Einheit: Ωm) von 2,65 × 10^–8 auf. Kupfer weist einen Schmelzpunkt von 1085°C und einen elektrischen spezifischen Widerstand (Einheit: Ωm) von 1,68 × 10^–8 auf. Da Aluminium einen niedrigeren Schmelzpunkt als Kupfer und einen höheren elektrischen spezifischen Widerstand als Kupfer aufweist, wird Aluminium geeignet als Material des Unterbrechungsabschnitts 40c verwendet.
Außerdem kann der Unterbrechungsabschnitt 40c des Verdrahtungsmusters 40 mittels Filmdruck eines Eisenmaterials ausgebildet werden, und der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 kann durch Bemustern der Kupferfolie ausgebildet werden. Weiterhin kann der Unterbrechungsabschnitt 40c des Verdrahtungsmusters 40 durch einen Metallstreifen aus einem Eisenmaterial bereitgestellt werden, und der Restabschnitt des Verdrahtungsmusters 40 kann mittels stromloser Kupferplattierung der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 ausgebildet werden. Dann wird eine elektrolytische Kupferplattierung des stromlos kupferplattierten Abschnitts und des Metallstreifens durchgeführt, um schließlich das Verdrahtungsmuster 40 auszubilden. Eisen weist einen Schmelzpunkt von 1535°C und einen elektrischen spezifischen Widerstand (Einheit: Ωm) von 10,0 × 10^–8 auf. Eisen weist einen höheren Schmelzpunkt als Kupfer und einen höheren elektrischen spezifischen Widerstand als Kupfer auf. Wenn somit der Unterbrechungsabschnitt 40c aus Eisen besteht, kann ein Grenzabschnitt zwischen dem Unterbrechungsabschnitt 40c und dem ersten Verbindungsdraht 40d oder dem zweiten Verbindungsdraht 40e auf einer niedrigeren Temperatur als der Schmelzpunkt von Kupfer gehalten werden, und der Unterbrechungsabschnitt 40c kann auf einer Temperatur gehalten werden, die gleich oder größer als der Schmelzpunkt von Eisen ist.
Wie es in 5 gezeigt ist, ist das Resist 42 auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 angeordnet, so dass das Verdrahtungsmuster 40 von dem Resist 42 abgedichtet wird. Das Resist 42 weist eine Öffnung 42a an einer vorbestimmten Position auf, und ein Teil des Verdrahtungsmusters 40, der aus der Öffnung 42a freiliegt, stellt die Anschlussfläche 40a des Verdrahtungsmusters 40 bereit, so dass die elektronische Komponente 28 mit der Anschlussfläche 40a über das Lötmittel elektrisch verbunden ist.
Wie es in 5 gezeigt ist, weist die elektronische Komponente 28, die über die Anschlussfläche 40a mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c elektrisch verbunden ist, einen Hauptkörper 46 und zwei Elektroden 48 auf. Wie es in 5 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die elektronische Komponente 28 von einem geschichteten Keramikkondensator bereitgestellt.
Wie es in 5 gezeigt ist, weist der Hauptkörper 46 des geschichteten Keramikkondensators dielektrische Schichten 50 und Leiterschichten 52 auf, die abwechselnd derart angeordnet sind, dass eine jeweilige dielektrische Schicht 50 zwischen zwei Leiterschichten 52 angeordnet ist und eine jeweilige Leiterschicht 52 zwischen zwei dielektrischen Schichten 50 angeordnet ist. Die dielektrischen Schichten 50 bestehen aus einer hochdielektrischen Keramik aus Bariumtitanat. Jede Elektrode 48, die den Hauptkörper 46 teilweise umgibt, ist mit den Leiterschichten 52 elektrisch verbunden.
Die Leiterschichten 52 dienen als eine Innenelektrode, und die Elektroden 48 dienen als eine Außenelektrode. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist jede elektronische Komponente 28 mehrere Elektroden 48 auf. Wie es in 5 gezeigt ist, weist die elektronische Komponente 28 zwei Elektroden 48 auf, die an jeweiligen längsseitigen Enden des Hauptkörpers 46 angeordnet sind. Eine der beiden Elektroden 48 ist mit einer Anschlussfläche 40a, die mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c verbunden ist, elektrisch verbunden. Die andere der beiden Elektroden 48 ist mit einer Anschlussfläche 40a, die nicht mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c verbunden ist, elektrisch verbunden.
Im Folgenden wird der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 der Leiterplatte 26 genauer beschrieben.
Wie es in 6 gezeigt ist, enthält die Leiterplatte 26 den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist eine alternative Komponente des Unterbrechungsabschnitts 40c, und es wird ein Strom zu Untersuchungszwecken an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist angeordnet, um das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c zu gewährleisten. Genauer gesagt wird der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 durch ein Dummy-Verdrahtungsmuster bereitgestellt und weist keine elektrische Verbindung mit anderen Abschnitten einschließlich dem Verdrahtungsmuster 40 und den elektronischen Komponenten 28 auf. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist auf der ersten Oberfläche 38a und/oder der zweiten Oberfläche 38b der isolierten Basis 38 angeordnet. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 besteht aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt 40c und weist dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt 40c auf.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie es in 3 und 6 gezeigt ist, der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 zusammen mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c angeordnet. Insbesondere ist, wie es in 3 gezeigt ist, der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in einem redundanten Bereich 26s der ersten Oberfläche 26a der Leiterplatte 26 angeordnet. In dem redundanten Bereich 26s ist das Verdrahtungsmuster 40 nicht ausgebildet, und die Stifte 30a des Steckers 30 sind in dem redundanten Bereich 26s mit der Leiterplatte 26 verbunden. Außerdem wird der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 durch Bemustern einer Kupferfolie ausgebildet, und es wird eine Kupferplattierung der bemusterten Kupferfolie durchgeführt. Ähnlich wie der Unterbrechungsabschnitt 40c ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in der Richtung X angeordnet. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 weist in der Richtung Y dieselbe Breite wie der Unterbrechungsabschnitt 40c und in der Richtung X dieselbe Länge wie der Unterbrechungsabschnitt 40c auf. Wie es oben beschrieben wurde, weist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 eine Erstreckungsrichtung parallel zu einer Erstreckungsrichtung des Unterbrechungsabschnitts 40c auf.
An zwei längsseitigen Enden des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 sind zwei Flächen 56 zum Anlegen eines Untersuchungsstromes angeordnet. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist von dem Verdrahtungsmuster 40 elektrisch getrennt. Das heißt, der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 kann getrennt von dem Verdrahtungsmuster 40 untersucht werden. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist mit den Flächen 56 über jeweilige Verbindungsabschnitte 58 verbunden. Einer der Verbindungsabschnitte 58 besteht aus demselben Material wie der erste Verbindungsdraht 40d und weist dasselbe Muster wie der erste Verbindungsdraht 40d auf. Der andere der Verbindungsabschnitte 58 besteht aus demselben Material wie der zweite Verbindungsdraht 40e und weist dasselbe Muster wie der zweite Verbindungsdraht 40e auf. Somit weist jeder Verbindungsabschnitt 58 eine Stufengestalt auf.
Jede Fläche 56 weist eine rechteckige Gestalt in der Bezugsebene und eine größere Breite als eine maximale Breite des entsprechenden Verbindungsabschnitts 58 auf. Die Flächen 56 bestehen aus demselben Material wie der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54. Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, die Verbindungsabschnitte 58 und die Flächen 56 ähnlich wie der Unterbrechungsabschnitt 40c durch Bemustern der Kupferfolie und mittels Durchführen einer Kupferplattierung der gemusterten Kupferfolie ausgebildet.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte 26, genauer gesagt ein Verfahren zur Untersuchung des Unterbrechungsabschnitts 40c des Verdrahtungsmusters 40 mit dem Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 beschrieben.
Bei der Untersuchung kontaktieren die beiden Flächen 56 jeweilige Teststifte (nicht gezeigt), um den Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 anzulegen. Dann wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c durch abwechselndes Untersuchen, ob der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 schmilzt, wenn der Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, untersucht.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Pulsstrom als Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt. In einem ersten Untersuchungsprozess wird, wie es in 7 gezeigt ist, ein Nennstrom Ir während einer vorbestimmten Zeitdauer (Tlr) an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 schmilzt in dem ersten Untersuchungsprozess nicht, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 eine Dicken- und Breitenanforderung erfüllt.
Wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in dem ersten Untersuchungsprozess nicht geschmolzen ist, wird in einem zweiten Untersuchungsprozess ein minimaler Unterbrechungsstrom Imin während einer vorbestimmten Zeitdauer (Tlmin) an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt. Der minimale Unterbrechungsstrom Imin ist größer als der Nennstrom Ir und wird auch als ein erster Unterbrechungsstrom bezeichnet. Die vorbestimmte Zeitdauer zum Anlegen des Nennstromes Ir ist gleich der vorbestimmten Zeitdauer zum Anlegen des minimalen Unterbrechungsstromes Imin. Der minimale Unterbrechungsstrom Imin ist ein minimaler Strom, der ein Schmelzen des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 bewirkt, wenn er während der vorbestimmten Zeitdauer angelegt wird. Somit schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in dem zweiten Untersuchungsprozess, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 die Dicken- und Breitenanforderung erfüllt.
Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 besteht aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt 40c und weist dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt 40c auf. Somit sind die Dicke in der Richtung Y, die Länge in der Richtung X und die Dicke des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 näherungsweise gleich der Breite, der Länge und der Dicke des Unterbrechungsabschnitts 40c. Dementsprechend kann das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c durch Untersuchen des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 gewährleistet werden. Im Folgenden meint die Untersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 ein Anlegen der Untersuchungsströme an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54. Somit wird die Untersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 auch als Stromausübungsuntersuchung bezeichnet.
Im Folgenden werden Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie es oben beschrieben wurde, enthält die Leiterplatte 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Unterbrechungsabschnitt 40c und den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54. Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 besteht aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt 40c und weist dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt 40c auf. Außerdem ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 derart ausgebildet, dass die Breite in der Richtung Y, die Länge in der Richtung X und die Dicke des Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 näherungsweise gleich der Breite, der Länge und der Dicke des Unterbrechungsabschnitts 40c sind. Somit werden in dem Unterbrechungsabschnitt 40c eine Breitenvariation und eine Dickenvariation, die in einem Herstellungsprozess erzeugt werden, mittels der Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 untersucht. Somit wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mit hoher Genauigkeit gewährleistet.
Bei einer Bedingung beispielsweise, bei der der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 dieselbe Breite wie die geforderte Breite aufweist und eine kleinere Dicke als eine minimale Dicke innerhalb eines vorbestimmten erlaubten Bereiches aufweist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, wenn der Nennstrom Ir während der vorbestimmten Zeitdauer angelegt wird. Außerdem schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 sogar dann nicht bei einer Bedingung, bei der der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 dieselbe Breite wie die geforderte Breite aufweist und eine größere Dicke als eine maximale Dicke innerhalb des vorbestimmten erlaubten Bereiches aufweist, wenn der minimale Unterbrechungsstrom Imin während der vorbestimmten Zeitdauer angelegt wird. Somit wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mittels der Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 gewährleistet.
Außerdem werden bei dem oben beschriebenen Untersuchungsverfahren eine für die Untersuchung benötigte Zeit und die Untersuchungskosten im Vergleich zu einem Fall verringert, in dem die optische visuelle Untersuchungsvorrichtung und die Dickenmessvorrichtung für die Untersuchung verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 zusammen mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 angeordnet. Somit kann eine Dickenvariation, die während eines Herstellungsprozesses zwischen dem Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 und dem Unterbrechungsabschnitt 40c erzeugt wird, weiter verringert werden. Somit kann das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich der Unterbrechungsabschnitt 40c und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in derselben Richtung. Somit kann eine Dickenvariation, die bei einem Herstellungsprozess zwischen dem Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 und dem Unterbrechungsabschnitt 40c erzeugt wird, weiter verringert werden. Somit kann das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mit hoher Genauigkeit gewährleistet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Flächen 56 an zwei längsseitigen Enden des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 angeordnet, und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist von dem Verdrahtungsmuster 40 elektrisch getrennt. Somit kann die Stromausübungsuntersuchung für den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 leicht durch Kontaktieren der Teststifte einer externen Stromquelle mit den jeweiligen Flächen 56 durchgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in dem redundanten Bereich 26s der ersten Oberfläche 26a der Leiterplatte 26 angeordnet. Der redundante Bereich 26s ist ein Bereich, in dem das Verdrahtungsmuster 40 nicht ausgebildet ist. Somit kann eine Größe der Leiterplatte 26 durch Anordnen des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 in dem redundanten Bereich 26s im Vergleich zu einem Fall verringert werden, in dem der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in einem anderen Bereich als dem redundanten Bereich 26s angeordnet ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Unterbrechungsabschnitt 40c mit dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b, der den Energieversorgungsdraht bereitstellt, über den zweiten Verbindungsdraht 40e elektrisch verbunden. Außerdem wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mittels der Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 gewährleistet. Wenn somit ein Kurzschluss in der elektronischen Komponente 28 auftritt und ein Überstrom durch den Unterbrechungsabschnitt 40c fließt, schmilzt der Unterbrechungsabschnitt 40c, und der Überstrom wird durch das Schmelzen des Unterbrechungsabschnitts 40c unterbrochen. Somit werden andere elektronische Komponenten 28, die mit dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b (Energieversorgungsdraht) verbunden sind, vor dem Überstrom geschützt. Außerdem ist der Überstrom, der von dem Unterbrechungsabschnitt 40c unterbrochen wird, nicht hoch genug, um ein Schmelzen der Sicherung 34 zu bewirken. Somit wird die Energiezufuhr zu den anderen elektronischen Steuervorrichtungen durch den Überstrom nicht beeinflusst.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten die elektronischen Komponenten 28 den geschichteten Keramikkondensator. Wenn die elektronische Komponente 28 eine geschichtete Struktur aufweist, kann eine Größe der elektronischen Komponente 28 verringert werden, und es kann eine hochdichte Montage auf der Platine 12 erzielt werden. Bei der elektronischen Komponente 28, die die geschichtete Struktur aufweist, tritt jedoch leicht ein Kurzschluss zwischen den Leiterschichten 52, die die geschichtete Struktur aufweisen, auf, der durch ein Rütteln des Fahrzeugs oder eine thermische Spannung verursacht wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterbricht der Unterbrechungsabschnitt 40c schnell den Überstrom, wenn der Kurzschluss in der geschichteten elektronischen Komponente 28 auftritt.
Wenn die Batterie 26 eine Lithiumbatterie ist, weist diese ein besseres Stromversorgungsvermögen als eine Bleibatterie auf. Wenn jedoch die Lithiumbatterie einen höheren Strom als einen Nennstrom zuführt, verschlechtert sich die Lithiumbatterie schnell. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Überstrom von dem Unterbrechungsabschnitt 40c unterbrochen, wenn der Überstrom in der elektronischen Komponente 28 erzeugt wird. Somit wird eine abnorme Wirkung auf die Batterie 36, die durch den Überstrom verursacht wird, auf ein Minimum verringert.
Gemäß der Ausführungsform ist ein einzelner Unterbrechungsabschnitt 54 auf der Leiterplatte 26 angeordnet. Außerdem können mehr als ein Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 auf der Leiterplatte 26 angeordnet sein. Es können mehr als ein Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 auf der Leiterplatte 26 entsprechend jeweiligen Unterbrechungsabschnitten 40c, die unterschiedliche Gestalten oder unterschiedliche Dicken aufweisen, angeordnet sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in dem redundanten Bereich 26s angeordnet. Außerdem kann der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in einem anderen Bereich als dem redundanten Bereich 26s angeordnet sein. Das heißt, der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 kann in einem Bereich angeordnet sein, in dem das Verdrahtungsmuster 40 angeordnet ist. Wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in dem redundanten Bereich 26s angeordnet ist, kann die Größe der Leiterplatte 26 verringert werden.
(Zweite Ausführungsform)
Bei der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschreibung ähnlicher Teile wie in der ersten Ausführungsform der Leiterplatte 26, der elektronischen Steuervorrichtung 10 und des Verfahrens zur Untersuchung der Leiterplatte 26 weggelassen.
Wie es in 9 gezeigt ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c als gewährleistet angenommen, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 nach dem Verstreichen einer ersten Zeitdauer t1 nicht schmilzt und nach dem Verstreichen einer zweiten Zeitdauer t2, die länger als die erste Zeitdauer t1 ist, schmilzt. Hier ist eine Bezugszeit (Startzeit) zum Bestimmen des Verstreichens der ersten Zeitdauer und der zweiten Zeitdauer ein Zeitpunkt, zu dem der Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird.
Wie es in 8 gezeigt ist, ist zu dem Startzeitpunkt eine Konstantstromquelle 60 mit den Flächen 56 des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 verbunden. Dann erhöht sich, wie es in 9 gezeigt ist, der Strom I, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, im Verlaufe der Zeit T. Wenn die erste Zeitdauer t1 seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt, nicht. Wenn die zweite Zeitdauer t2 (t2 > t1) seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Strom, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 nach dem Verstreichen der ersten Zeitdauer t1 angelegt wird, größer als der Strom, der während der ersten Zeitdauer t1 an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird.
Bei einer Bedingung beispielsweise, bei der der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 dieselbe Breite wie die geforderte Breite und eine kleinere Dicke als die minimale Dicke des vorbestimmten erlaubten Bereiches aufweist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, wenn die erste Zeitdauer t1 seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist. Außerdem schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 sogar dann nicht bei einer Bedingung, bei der der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 dieselbe Breite wie die geforderte Breite und eine größere Dicke als die maximale Dicke des vorbestimmten erlaubten Bereiches aufweist, wenn die zweite Zeitdauer t2 seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist. Somit wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c mittels der Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 gewährleistet.
Außerdem wird, wie es in 8 gezeigt ist, die Konstantstromquelle 60 mit den Flächen 56 des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 verbunden. Alternativ kann eine Konstantspannungsquelle mit den Flächen 56 des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 verbunden sein, und es kann eine Versorgungsspannung der Konstantspannungsquelle graduell im Verlaufe der Zeit erhöht werden, so dass sich ein Strom, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, graduell erhöht.
(Modifikation)
Gemäß der zweiten Ausführungsform erhöht sich der Strom, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, im Verlaufe der Zeit, wie es in 9 gezeigt ist. Außerdem kann der Strom, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, ein konstanter Strom sein, der größer als der Nennstrom Ir ist. Wärme Q, die von dem Strom I erzeugt wird, der durch einen Widerstand R fließt, kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: Q = I² × R × t. Somit schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt, bei einer Bedingung, bei der der konstante Strom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird, wie es in 10 gezeigt ist, nicht, wenn die erste Zeitdauer t1 seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, und wenn die zweite Zeitdauer t2 (t2 > t1) seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt.
(Dritte Ausführungsform)
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden ähnliche Teile wie in den obigen Ausführungsformen der Leiterplatte 26 und des Verfahrens zur Untersuchung der Leiterplatte 26 nicht beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie es in 11 gezeigt ist, die isolierte Basis 38 mittels beispielsweise Fräsen in mehrere Schaltungsbereiche 62 unterteilt. Die Schaltungsbereiche 62 sind voneinander getrennt. Das Verdrahtungsmuster 40, das den Unterbrechungsabschnitt 40c aufweist, ist in jedem der Schaltungsbereiche 62 angeordnet. In 11 ist eine Schneidelinie 64 des Fräsverfahrens durch eine gestrichelte Linie gezeigt. Wie es in 11 gezeigt ist, wird die Leiterplatte 26 durch Schneiden der Leiterplatte 26 mittels Fräsen in acht Schaltungsbereiche 62 unterteilt.
In der isolierten Basis 38 ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in einem Bereich 66 angeordnet, der sich von den Schaltungsbereichen 62 unterscheidet und nach dem Fräsen verbleibt. Der Bereich 66, der ein verbleibender Teil bzw. Restteil nach einer Unterteilung der isolierten Basis 38 in die Schaltungsbereiche 62 ist, wird auch als ein redundanter Bereich 66 bezeichnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient die isolierte Basis 38 als eine Arbeitsplatte, und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 ist in dem redundanten Bereich 66 der Arbeitsplatte angeordnet. Außerdem sind, wie es in 11 gezeigt ist, drei unterschiedliche Untersuchungsunterbrechungsabschnitte 54 in dem redundanten Bereich 66 der Leiterplatte 26 angeordnet.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird das Unterbrechungsvermögen der jeweiligen Unterbrechungsabschnitte 40c der Leitermuster 40, die in jeweiligen Schaltungsbereichen 62 angeordnet sind, mittels der Stromausübungsuntersuchung der Untersuchungsunterbrechungsabschnitte 54 gleichzeitig durchgeführt. Somit kann die Anzahl der Untersuchungsvorgänge verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Schaltungsbereiche 62 nicht auf acht beschränkt. Die Anzahl der Schaltungsbereiche 62 kann eine andere Zahl als acht sein. Außerdem ist die Anzahl der Untersuchungsunterbrechungsabschnitte 54 nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Untersuchungsunterbrechungsabschnitte 54 kann eine andere Zahl als drei sein.
(Vierte Ausführungsform)
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden ähnliche Teile wie bei den obigen Ausführungsformen der Leiterplatte 26, der elektronischen Steuervorrichtung 10 und des Verfahrens zur Untersuchung der Leiterplatte 6 nicht beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 elektrisch zwischen zwei vorbestimmte Abschnitte des Verdrahtungsmusters 40, die unterschiedliche Potentiale aufweisen und einen höheren Strom als der Strom, der durch den Unterbrechungsabschnitt 40c fließt, leiten, geschaltet. 12 zeigt ein Beispiel des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54, der zwischen zwei vorbestimmten Abschnitten des Verdrahtungsmusters 40, die unterschiedliche Potentiale aufweisen, angeordnet ist. Insbesondere ist ein Ende des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 mit dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b, der den Energieversorgungsdraht bereitstellt, über einen Verbindungsabschnitt 58 verbunden, und das andere Ende des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 ist mit einem Massedraht 40f über einen anderen Verbindungsabschnitt 58 verbunden. Wenn die Stifte 30a des Steckers 30 mit der Batterie 36 über den externen Stecker und den Kabelbaum verbunden sind, empfängt die Schaltung einschließlich dem Verdrahtungsmuster 40 und den elektronischen Komponenten 28 Energie von der Batterie 36. Wenn der Schaltung die Energie zugeführt wird, erhöht sich der Strom, der durch den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 fließt, während einer vorbestimmten Zeitdauer im Verlaufe der Zeit, wie es in 9 gezeigt ist. Somit schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform nicht, wenn die erste Zeitdauer t1 seit dem Startzeitpunkt, zu dem die Batterie mit der Schaltung verbunden wurde, verstrichen ist. Wenn die zweite Zeitdauer t2 (t2 > t1) seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, schmilzt der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54, der das geforderte Leistungsvermögen erfüllt. Somit wird das Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitts 40c durch die Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 gewährleistet.
Außerdem ist ein Zweck der Anordnung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 im Unterschied zu dem Verdrahtungsmuster nicht, eine elektrische Verbindung herzustellen. Somit beeinflusst ein Schmelzen des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 nicht das Leistungsvermögen der Schaltung. Wenn die Batterie 36 mit der Schaltung verbunden ist, ist der Strom, der an den Unterbrechungsabschnitt 40c angelegt wird, kleiner als der Strom, der an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 angelegt wird. Somit schmilzt der Unterbrechungsabschnitt 40c nicht, wenn die Batterie mit der Schaltung verbunden ist.
Wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Energiequelle (Batterie 36) der Platine 12 Energie zuführt, wird eine Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 durchgeführt. Somit wird keine zusätzliche Stromquelle zum Anlegen des Stromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 benötigt. Außerdem kann bei dem obigen Beispiel, bei dem der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 zwischen dem ersten Verdrahtungsabschnitt 40b (Energieversorgungsdraht) und dem Massedraht 40f angeordnet ist, die Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 sogar dann durchgeführt werden, wenn die elektronischen Komponenten 28 nicht auf der Leiterplatte 26 montiert sind.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 beispielhaft zwischen den ersten Verdrahtungsabschnitt 40b (Energieversorgungsdraht) und den großen Draht 40f geschaltet. Anders als der erste Verdrahtungsabschnitt 40b und der große Draht 40f kann der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 zwischen zwei unterschiedliche Abschnitte des Verdrahtungsmusters 40, die unterschiedliche Potentiale aufweisen und einen höheren Strom als der Strom, der durch Unterbrechungsabschnitt 40c fließt, leiten, elektrisch geschaltet sein. Es kann beispielsweise ein Strompfad für den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 eine elektronische Komponente 28 wie beispielsweise eine Diode enthalten. Das heißt, wenn die Energiequelle 36 der Schaltung Energie zuführt, kann die Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts 54 direkt für die elektronische Steuervorrichtung 10 oder die Leiterplatte 12 in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die elektronischen Komponenten 28 auf der Leiterplatte 12 montiert sind. Somit ist eine einzelne Leiterplatte 26 zur Durchführung der Stromausübungsuntersuchung nicht mehr notwendig.
(Weitere Ausführungsformen)
Gemäß den obigen Ausführungsformen wird der geschichtete Keramikkondensator als ein Beispiel der elektronischen Komponente 28 beschrieben. Außerdem oder alternativ können die elektronischen Komponenten 28 andere Komponenten als der beschichtete Keramikkondensator enthalten. Die elektronischen Komponenten 28 können beispielsweise eine geschichtete Spule, eine Diode, einen Transistor oder einen Widerstand enthalten.
Gemäß den obigen Ausführungsformen stellt der erste Verdrahtungsabschnitt 40b, der mit dem Unterbrechungsabschnitt 40c verbunden ist, den Energieversorgungsdraht bereit, der mit der Batterie 36 verbunden ist. Alternativ kann der erste Verdrahtungsabschnitt 40b ein anderer Drahtabschnitt als der Energieversorgungsdraht sein.
Der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 kann auf einer anderen Oberfläche als der Oberfläche, auf der der Unterbrechungsabschnitt 40c angeordnet ist, angeordnet sein. Der Unterbrechungsabschnitt 40c kann beispielsweise auf der ersten Oberfläche 38a der isolierten Basis 38 angeordnet sein, und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 kann auf der zweiten Oberfläche 38b der isolierten Basis 38 angeordnet sein.
Außerdem kann sich der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in einer anderen Richtung als der Richtung, in die sich der Unterbrechungsabschnitt 40c erstreckt, erstrecken. Wenn sich beispielsweise der Unterbrechungsabschnitt 40c in der Richtung X erstreckt, kann sich der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt 54 in der Richtung Y erstrecken.
Während oben nur ausgewählte beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sind für den Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen der Beschreibung möglich, ohne von dem Bereich der Erfindung, der durch die zugehörigen Ansprüche angegeben wird, abzuweichen. Die obige Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung ist nur beispielhaft und dient nicht zum Begrenzen des Bereiches der zugehörigen Ansprüche und deren Äquivalente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-311467 A [0002]

Claims

Leiterplatte, die aufweist: eine isolierte Basis (38), die eine erste Oberfläche (38a) und eine zweite Oberfläche (38b), die der ersten Oberfläche (38a) gegenüberliegt, aufweist; ein Verdrahtungsmuster (40), das auf der ersten Oberfläche (38a) der isolierten Basis angeordnet ist, wobei das Verdrahtungsmuster enthält: einen Verdrahtungsabschnitt (40b); eine Anschlussfläche (40a), auf die eine elektronische Komponente (28) gelötet ist, wobei die elektronische Komponente (28), die auf der Anschlussfläche (40a) montiert ist, und das Verdrahtungsmuster (40) eine Schaltung bilden; und einen Unterbrechungsabschnitt (40c), der zwischen dem Verdrahtungsabschnitt (40b) und der Anschlussfläche (40a) angeordnet ist, wobei der Unterbrechungsabschnitt (40c) den Verdrahtungsabschnitt (40b) von der Anschlussfläche (40a) mittels Schmelzen bei einer Wärme, die von einem Überstrom erzeugt wird, trennt; und einen Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54), der auf der ersten Oberfläche (38a) und/oder der zweiten Oberfläche (38b) der isolierten Basis (38) angeordnet ist, wobei der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) aus demselben Material wie der Unterbrechungsabschnitt (40c) besteht und dasselbe Muster wie der Unterbrechungsabschnitt (40c) aufweist, wobei der Unterbrechungsabschnitt (40c) eine kleinere Breite als ein Restabschnitt aufweist, der ein anderer Abschnitt als der Unterbrechungsabschnitt (40c) in dem Verdrahtungsmuster (40) ist, und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) anstelle des Unterbrechungsabschnitts (40c) durch Anlegen eines Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) untersucht wird, um ein Unterbrechungsvermögen des Unterbrechungsabschnitt (40c) zu gewährleisten.
Leiterplatte Anspruch 1, wobei der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) zusammen mit dem Unterbrechungsabschnitt (40c) auf der ersten Oberfläche (38a) der isolierten Basis (38) angeordnet ist.
Leiterplatte Anspruch 2, wobei sich der Unterbrechungsabschnitt (40c) in einer Richtung parallel zu einer Richtung erstreckt, in der sich der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) erstreckt.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) von dem Verdrahtungsmuster (40) elektrisch getrennt ist und eine Fläche (56) an einem Ende und eine andere Fläche (56) an dem anderen Ende aufweist.
Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) elektrisch zwischen zwei unterschiedliche Abschnitte des Verdrahtungsmusters (40) geschaltet ist, und die beiden unterschiedlichen Abschnitte des Verdrahtungsmusters (40) unterschiedliche Potentiale aufweisen und einen höheren Strom als einen Strom leiten, der durch den Unterbrechungsabschnitt (40c) fließt.
Leiterplatte nach Anspruch 4, wobei ein Teil der isolierten Basis (38) in mehrere getrennte Schaltungsbereiche (62) unterteilt ist, das Verdrahtungsmuster (40) in jedem der Schaltungsbereiche (62) angeordnet ist, die isolierte Basis (38) außerdem einen redundanten Bereich (66) enthält, der ein Restbereich der isolierten Basis (38) ist, der ein anderer Bereich als die Schaltungsbereiche (62) ist, und der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) in dem redundanten Bereich (66) angeordnet ist.
Elektronische Steuervorrichtung, die aufweist: die Leiterplatte (26) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und die elektronische Komponente (28), die mittels Löten auf der Anschlussfläche (40a) der Leiterplatte (26) montiert ist.
Verfahren zur Untersuchung der Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Untersuchung des Unterbrechungsvermögens des Unterbrechungsabschnitts, das aufweist: Durchführen einer Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) durch Anlegen des Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54), Bestätigen, ob der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) bei dem Untersuchungsstrom schmilzt; und Bestimmen des Unterbrechungsvermögens des Unterbrechungsabschnitts (40c) auf der Grundlage eines Ergebnisses der Stromausübungsuntersuchung des Untersuchungsunterbrechungsabschnitts (54).
Verfahren zur Untersuchung nach Anspruch 8, wobei die Stromausübungsuntersuchung enthält: Anlegen eines Nennstromes als Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) während einer vorbestimmten Zeitdauer; und Anlegen eines ersten Untersuchungsstromes, der größer als der Nennstrom ist, als Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) während der vorbestimmten Schaltdauer, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) nach dem Anlegen des Nennstromes während der vorbestimmten Zeitdauer nicht geschmolzen ist.
Verfahren zur Untersuchung nach Anspruch 8, wobei die Stromausübungsuntersuchung enthält: Anlegen des Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54), bis eine erste Zeitdauer (t1) seit einem Startzeitpunkt verstrichen ist, zu dem der Untersuchungsstrom an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) angelegt wurde; und Anlegen des Untersuchungsstromes an den Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54), bis eine zweite Zeitdauer (t2), die länger als die erste Zeitdauer (t1) ist, seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) nach dem Verstreichen der ersten Zeitdauer (t1) nicht geschmolzen ist.
Verfahren zur Untersuchung nach Anspruch 8, wobei der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) elektrisch zwischen zwei unterschiedliche Abschnitte des Verdrahtungsmusters (40) geschaltet ist und die beiden unterschiedlichen Abschnitte unterschiedliche Potentiale aufweisen und einen höheren Strom als einen Strom leiten, der durch den Unterbrechungsabschnitt (40c) fließt, und wobei die Stromausübungsuntersuchung enthält: Verbinden einer Energiequelle (36, 60) mit der Schaltung, die die elektronische Komponente (28) und das Verdrahtungsmuster (40) enthält; Bestätigen, ob der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) schmilzt, bis eine erste Zeitdauer (t1) seit einem Startzeitpunkt verstrichen ist, zu dem die Energiequelle (36, 60) mit der Schaltung verbunden wurde; und Bestätigen, ob der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) schmilzt, bis eine zweite Zeitdauer (t1) seit dem Startzeitpunkt verstrichen ist, wenn der Untersuchungsunterbrechungsabschnitt (54) nach dem Verstreichen der ersten Zeitdauer (t1) nicht geschmolzen ist.