HUT54265A - Arrangement for electrical separation of integrated circuits - Google Patents

Description

A találmány tárgya elrendezés integrált áramkörök villamos leválasztására, ahol a villamos leválasztás a föld/jelkimenetek és/vagy a föld/tápfeszültség vonalak közé kapcsolt kondenzátorok deaktiválásával történik.

Zavaró interferencia lép fel, ha nagy számú gyors működésű integrált áramkört, úgynevezett IC-áramkört kapcsolnak össze egy egységben, például egy számítógépben vagy adatfeldolgozóban. Például a berendezés működését egyrészt zavarják a környezeti hatások, például más számítógépek, rádió vevőkészülékek, tévékészülékek, és másrészt, maga a berendezés fejt ki zavaró hatást ilyen periféria berendezésekre és berendezésekre, emiatt hibás eredmények jönnek létre, vagy egyáltalán nem jön létre eredmény. Az említett interferencia egy olyan elektromágneses interferencia (EMI), mely lehet sugárzó vagy vezetékhez kötött.

Az ilyen problémákon kívül, melyek csupán interferencia formájában nyilvánulnak meg, fennáll annak a veszélye is, hogy a berendezés olyan jeleket fog kibocsátani, amelyeket magától a berendezéstől távoli helyeken lehet fogni és illetéktelen vagy bizalmas információként használhatják fel, úgynevezett feltáró jelek formájában.

Mindezek a problémák jól ismertek a találmány szakterületén. így tehát a környezetet le lehet árnyékolni ezektől a jelektől, a berendezés fémtokba történő helyezésével és a bemenő és kimenő jelek szűrésével. Az ilyen fémtokozás megvalósítása azonban nagyon drága és bonyolult lesz abban az esetben, ha a szóbanforgó berendezés kijelzőt, vizuális megjelenítő ernyőt, billentyűzetet, stb. foglal magába. Ezenkívül a tokozás nem akadályozza meg a berendezés belsejében létrejövő interferenciát.

« ·

- 3 A belső interferencia elleni védelem érdekében az a szabványos gyakorlat, hogy a tápfeszültség és a föld közé az áramköri kártyán vagy panelen kondenzátorokat iktatnak be az integrált áramkörös berendezésekben.

Ennek a megoldásnak azonban számos hátránya van. Például, a megoldás nem különösebben hatékony, és nem jelent segítséget a feltáró jellegű jelekkel vagy az elektromágneses interferenciákkal szemben. Ezenkívül az eddig szükségessé vált eszközök túl sok helyet foglalnak el egy tömör berendezésben.

Más megoldások^ oze^int^ melyeket kimerítően ismertettek a szakirodalomban, ferritszűrőket, ferrit lemezeket, többrétegű áramköri kártyákat és sík kondenzátorokat tartalmaznak, melyeket az integrált áramkörök felett vagy alatt illesztenek be. Egy további lehetőség az, hogy egy vagy több kondenzátort ültetnek be sűrű elrendezésben egy integrált áramkor fölé. Azonban ez a megoldás is kevéssé hatékony.

Az ismert megoldások közül egyik sem elegendően hatékony vagy elég egyszerű a hatékony alkalmazáshoz, különösen nem a meglévő berendezések esetében.

Következésképpen a találmány célja egy egyszerű, olcsó és hatékony megoldás biztosítása integrált áramkörök elektromos deaktiválásának problémájára.

A kitűzött célt a találmány szerint úgy értük el, hogy az ilyen integrált áramkör alsó felületének vagy felső felületének legalább nagyobb részét fémfóliával borítottuk be, melyet az áramkör földdel összekötött kivezetésével egy rövid vezeték segítségével összekötöttünk, mely vezeték a fólia széléig ér, továbbá az áramkör jelkimeneteit és/vagy tápfeszültség vezetékeit • · · ·

- 4 szintén összekötöttük a fólia széleivel, deaktiváló kondenzátorokon keresztül. Egy ilyen típusú deaktivátort könnyen ki lehet alakítani. A fémfóliát előnyösen hozzá lehet ragasztani az integrált áramkör egyik oldalához, oly módon, hogy a fémfólia élei az áramkör oldalsó felületéig érjenek, és a fólia lehet öntapadó. A deaktiváló kondenzátorok csatlakoztatása így nagyon egyszerű lesz és könnyű lesz azt végrehajtani, különösen akkor, ha ezen kondenzátorok közül egy vagy több olyan chip-kondenzátorból áll, mely egyrészt a megfelelő jelkimenetek közé vagy a tápfeszültség vezeték közé, másrészt pedig a fólia élén egy szomszédos pont közé van forrasztva.

Egy integrált áramkörnek a találmány szerint történő deaktiválása kielégíti mindazokat a feltételeket, melyektől a hatékony deaktiválás függ, így például a rövid és széles tápfeszültség vezetékek alkalmazását, úgy hogy egy kis soros induktivitást, kisméretű (kis területű és rövid) tápfeszültség és jelfeszültség alkalmazási felületeket, a lehető legkisebb hurok területet, kis kapacitív veszteségeket, és a földelő felület kis impedanciáját érjük el. A találmány szerint elért hatást a gyakorlatban be lehet bizonyítani megfelelő módon úgy, hogy összehasonlító vizsgálatokat hajtunk végre, mint azt az alábbi leírásban ismertetjük.

A találmány szerinti elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, melyek a találmány szerinti elrendezést és egy vizsgáló berendezést ábrázolnak vázlatos formában a kapott eredmény diagramjaival együtt. A rajz

1. ábrája egy találmány szerinti integrált áramkör nézeti képe, a

2. ábra egy vizsgáló berendezés vázlatos rajza, a

3. ábra a vizsgált integrált áramkör áramköri rajza a csatlakoztatásokkal és a

4., 5., 6. és 7. ábrák a vizsgálatok során kapott görbékétszemléltetik.

Az 1. ábrán bemutatott kiviteli példában egy integrált áramkör egy hagyományos hosszúkás 1 tok formájában van kialakítva, amelynek árnyékolását egy 2 rézfólia képezi, mely szorosan rá van ragasztva az 1 tok felső felületére. Az 1 tok kivezető lábai az 1 tok két hosszanti oldala mentén vannak elrendezve, melyek közül 3 láb le van földelve, 4 láb pedig egy kimenet. Egy tápfeszültségre csatlakoztatott 5 láb az 1 tok nem látható oldalánál van elrendezve. A leföldelt 3 láb össze van kötve a 2 rézfólia élével egy nagyon rövid, jól odaforrasztott 6 vezeték segítségével, a kimenő 4 láb pedig a 2 rézfólia élével egy jól odahegesztett 7 chip-kondenzátor segítségével van összekötve. A tápfeszültség csatlakoztatására szolgáló 5 láb a 2 rézfólia élével egy további 8 chip-kondenzátoron keresztül van összekötve.

A 2. ábra vázlatos rajzán egy integrált áramkör 1 tokja egy 10 árnyékolt térben van elhelyezve. Az 1 tok össze van kötve egy 11 jelgenerátorral. A 10 árnyékolt térben található továbbá egy 12 kétszer-homorú antenna, mely egy 13 antenna erősítővel, egy 14 spektrum analizátorral és egy 15 nyomtatóval van összekötve .

A 3. ábrán ábrázolt integrált áramköri 1 tokon három darab A-E pontot jelöltünk be, melyek közül az A és E pontok az áramköri kártyán az 1 tok közelében lévő pontokat jelölik, a B, C, 0 pontok pedig közvetlenül az 1 tok 3, 4, 5 lábain vannak elhelyezve.

• · ·

- 6 A következő méréseket hajtottuk végre egy 150 nF értékű kondenzátorral, melyet az A és E pontok közé kapcsoltunk.

1. Nem végeztünk további méréseket, mely egy számítógépben például maximálisan 56 dB elektromágneses interferencia szint esetében normál körülményeknek felel meg (lásd 4. ábrát).

2. A Bo 0 pontok közé egy 100 nF + 4,7 nF értékű kondenzátort kapcsoltunk: a maximális elektromágneses interferencia szint 34 dB nF + 4,7 nF a CoD pontok között (lásd 5. ábrát)

3. Ugyanaz, mint a 2. pontban, plusz ferrit lap, maximális elektromágneses indukció-szint 28 dB (lásd 6. ábrát)

4. 100 nF chip-kondenzátor a B^D pontok között maximális elektromágneses interferencia-szint 13 dB nF-es chip-kondenzátor a CoD pontok között és egy rézfóliát helyeztünk fel a leírásnak megfelelően (lásd 7. ábrát)

Mint a 4-6. és a 7. ábrából látható, figyelemre méltó különség van az 1-3. pontoknak megfelelő hagyományos elrendezés és a találmány szerinti elrendezés között, melyet a 4. pontban mutattunk be.

Claims (3)

1. Elrendezés integrált áramkörök villamos leválasztására deaktiváló kondenzátorok segítségével, melyek a föld/jelkimenetek és/vagy a föld/tápfeszültség vezetékek között vannak elhelyezve, azzal jellemezve, hogy az integrált áramköri tok (1) felső felületének vagy alsó felületének legalább a nagyobb része rézfóliával (2) van borítva, mely az áramkör föld kivezetés lábával (3) egy rövid vezeték (6) segítségével van öszszekötve a rézfólia (2) szélével, és az áramkör jelkimenetét képező lábaival (4) és/vagy tápfeszültség vezeték lábával (5) a deaktiváló kondenzátorokon keresztül, melyek össze vannak kötve a rézfólia (2) éleivel is.

2. Az 1. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve , hogy a deaktiváló kondenzátorok közül egy vagy több chip-kondenzátor (7, 8), mely egyrészt a megfelelő jelkimenet lábakkal (4) vagy tápfeszültség kivezetés lábbal (5), másrészt pedig a rézfólia (2) szomszédos pontjaival van forrasztással öszszekötve.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a fém-, előnyösen rézfólia (2) az integrált áramköri tok (1) egyik oldalára van ragasztva, és ezen oldal széleiig nyúlik ki.