JP2002050838A - 静電放電による破壊から電子構成ユニットを保護するための装置 - Google Patents
静電放電による破壊から電子構成ユニットを保護するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 できるだけ簡単に実現できる手段を用いて電
子構成ユニットを非常に短時間な静電放電過程から保護
できるように改善を行うこと。 【解決手段】 導体路が１つまたは複数の波動インピー
ダンス跳躍部を有するように構成する。
子構成ユニットを非常に短時間な静電放電過程から保護
できるように改善を行うこと。 【解決手段】 導体路が１つまたは複数の波動インピー
ダンス跳躍部を有するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、該当する電子構成
ユニットが入力側で高電流ないし高電圧パルスを構成ユ
ニットから遠ざけている線路に接続されている、静電放
電による破壊から電子構成ユニットを保護するための装
置に関している。
ユニットが入力側で高電流ないし高電圧パルスを構成ユ
ニットから遠ざけている線路に接続されている、静電放
電による破壊から電子構成ユニットを保護するための装
置に関している。
【０００２】
【従来の技術】電子構成ユニットとしては、例えば自動
車内に存在する制御機器の集積回路が挙げられる。これ
らの集積回路は、例えば静電放電の際に生じる高電流イ
ンパルスないし高電圧インパルスに対する耐性を備えて
いない。そのような静電放電過程は、例えば、人間が漂
遊電荷によって非常に高い静電電圧まで帯電している状
態で電子構成ユニットの端子ピンにふれた場合などに生
じる。
車内に存在する制御機器の集積回路が挙げられる。これ
らの集積回路は、例えば静電放電の際に生じる高電流イ
ンパルスないし高電圧インパルスに対する耐性を備えて
いない。そのような静電放電過程は、例えば、人間が漂
遊電荷によって非常に高い静電電圧まで帯電している状
態で電子構成ユニットの端子ピンにふれた場合などに生
じる。
【０００３】例えば WO 98/47190 明細書からは、電子
構成ユニットを帯電による破壊から保護する装置が公知
である。この装置は、電子構成ユニットの入力側に接続
可能な線路からなっており、この線路からは所定の間隔
で、アース接続された複数のダイオードまたはトランジ
スタ（これらは付加的にさらに抵抗と直列に接続されて
もよい）が分岐されている。この複数のダイオードない
しトランジスタと接続された線路は、電流ないし電圧イ
ンパルスがアースに流れるように作用する。それによっ
てこれらのインパルスは、静電放電に対して保護されて
いる構成ユニットには流れない。この静電放電から保護
するための公知の装置は、複数のダイオードないしトラ
ンジスタとの接続構成のために比較的高価である。その
他にもこれらの構成要素は、応答時間が緩慢なために非
常に迅速な放電過程には、対処できない欠点がある。
構成ユニットを帯電による破壊から保護する装置が公知
である。この装置は、電子構成ユニットの入力側に接続
可能な線路からなっており、この線路からは所定の間隔
で、アース接続された複数のダイオードまたはトランジ
スタ（これらは付加的にさらに抵抗と直列に接続されて
もよい）が分岐されている。この複数のダイオードない
しトランジスタと接続された線路は、電流ないし電圧イ
ンパルスがアースに流れるように作用する。それによっ
てこれらのインパルスは、静電放電に対して保護されて
いる構成ユニットには流れない。この静電放電から保護
するための公知の装置は、複数のダイオードないしトラ
ンジスタとの接続構成のために比較的高価である。その
他にもこれらの構成要素は、応答時間が緩慢なために非
常に迅速な放電過程には、対処できない欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、冒頭に述べたような形式の装置において、可及的に
容易に実現できる手段を用いて電子構成ユニットを非常
に短時間な静電放電過程から保護できるように改善を行
うことである。
は、冒頭に述べたような形式の装置において、可及的に
容易に実現できる手段を用いて電子構成ユニットを非常
に短時間な静電放電過程から保護できるように改善を行
うことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、導体路が１つまたは複数の波動インピーダンス跳躍
部を有する構成によって解決される。
り、導体路が１つまたは複数の波動インピーダンス跳躍
部を有する構成によって解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】詳細には放電電流ないし放電電圧
が、波動インピーダンス跳躍部を有する導体路を介して
案内され、それによって高い電流インパルスないし電圧
インパルスが跳躍箇所にて反射され、そのようにして敏
感な構成ユニットが遠ざけられる。そのような導体路の
終端部における電流は、比較的僅かな振幅しか有さず同
時に導体路の始端においてよりも僅かな上昇速度しか有
さない。そのような導体路の終端には付加的にさらなる
保護素子、例えばダイオードまたはトランジスタの形態
の保護素子が接続されてもよい。それによりこれらは電
流ないし電圧インパルスのより低減された上昇速度に基
づいて、このインパルスの導出の際に著しく効果的にア
ースされる。
が、波動インピーダンス跳躍部を有する導体路を介して
案内され、それによって高い電流インパルスないし電圧
インパルスが跳躍箇所にて反射され、そのようにして敏
感な構成ユニットが遠ざけられる。そのような導体路の
終端部における電流は、比較的僅かな振幅しか有さず同
時に導体路の始端においてよりも僅かな上昇速度しか有
さない。そのような導体路の終端には付加的にさらなる
保護素子、例えばダイオードまたはトランジスタの形態
の保護素子が接続されてもよい。それによりこれらは電
流ないし電圧インパルスのより低減された上昇速度に基
づいて、このインパルスの導出の際に著しく効果的にア
ースされる。
【０００７】本発明の別の有利な構成例は従属請求項に
記載されている。
記載されている。
【０００８】導体路は有利には帯状導体路として実施さ
れ、この区分は、異なる導体路幅を有している。その際
全ての導体路区分がプリント基板の１つの平面内を延在
するか、または異なる波動インピーダンスを有する導体
路区分が多層プリント基板内の異なる層において延在す
る。この場合これらの導体路区分は、様々な状態で貫通
コンタクトを介してプリント基板内で相互に接続されて
いる。
れ、この区分は、異なる導体路幅を有している。その際
全ての導体路区分がプリント基板の１つの平面内を延在
するか、または異なる波動インピーダンスを有する導体
路区分が多層プリント基板内の異なる層において延在す
る。この場合これらの導体路区分は、様々な状態で貫通
コンタクトを介してプリント基板内で相互に接続されて
いる。
【０００９】僅かな波動インピーダンスを有している少
なくとも１つの導体路区分は、内方のプリント基板層内
に配設される。それにより、そのインピーダンスはさら
に次のことによって低減される。すなわちこの導体路区
分の上方および/または下方にアース線路を配設するこ
とによって低減される。
なくとも１つの導体路区分は、内方のプリント基板層内
に配設される。それにより、そのインピーダンスはさら
に次のことによって低減される。すなわちこの導体路区
分の上方および/または下方にアース線路を配設するこ
とによって低減される。
【００１０】高めの波動インピーダンスを有する導体区
分のインピーダンスは、さらにこの導体区分を巻線状に
延在させることによってさらに高めることが可能であ
る。
分のインピーダンスは、さらにこの導体区分を巻線状に
延在させることによってさらに高めることが可能であ
る。
【００１１】別の有利な手段によれば、高めの波動イン
ピーダンスを有している導体区分のインピーダンスは、
さらにこの導体区分を異なるプリント基板層の間で多重
に交互配置することによってさらに高められる。この場
合異なるプリント基板層内の導体部分は、貫通コンタク
トを介して相互に接続される。
ピーダンスを有している導体区分のインピーダンスは、
さらにこの導体区分を異なるプリント基板層の間で多重
に交互配置することによってさらに高められる。この場
合異なるプリント基板層内の導体部分は、貫通コンタク
トを介して相互に接続される。
【００１２】
【実施例】次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１３】図１には、３つの導体路区分２，３，４か
らなる帯状導体路がプリント基板１の上に被着されてい
る構成の平面図が示されている。２つの外側の導体路区
分２，４は、その狭幅な導体幅に基づいて高い波動イン
ピーダンス（Wellenwiderstand）を有している。それに
対して中央の導体路区分３は、その広幅な導体幅に基づ
いて僅かな波動インピーダンスしか有していない。それ
により導体路区分２から導体路区分３への移行部におい
て、第１の波動インピーダンス跳躍部が生じ、導体路区
分３から導体路区分４への移行部において第２の波動イ
ンピーダンス跳躍部が生じる。図示の実施例以外にも、
導体路は、例えば１つの波動インピーダンス跳躍部しか
備えていなくてもよいし、あるいは２以上の波動インピ
ーダンス跳躍部を備えていてもよい。図１に示されてい
る例によれば、帯状導体路がその３つの導体路区分２，
３，４と共にプリント基板１の平面上で延在している。
ここにおいてこのプリント基板とは、その上に帯状の線
路が被着できる限りあらゆる種類の支持基板でよいし、
例えばハイブリッドな基板でもよい。
らなる帯状導体路がプリント基板１の上に被着されてい
る構成の平面図が示されている。２つの外側の導体路区
分２，４は、その狭幅な導体幅に基づいて高い波動イン
ピーダンス（Wellenwiderstand）を有している。それに
対して中央の導体路区分３は、その広幅な導体幅に基づ
いて僅かな波動インピーダンスしか有していない。それ
により導体路区分２から導体路区分３への移行部におい
て、第１の波動インピーダンス跳躍部が生じ、導体路区
分３から導体路区分４への移行部において第２の波動イ
ンピーダンス跳躍部が生じる。図示の実施例以外にも、
導体路は、例えば１つの波動インピーダンス跳躍部しか
備えていなくてもよいし、あるいは２以上の波動インピ
ーダンス跳躍部を備えていてもよい。図１に示されてい
る例によれば、帯状導体路がその３つの導体路区分２，
３，４と共にプリント基板１の平面上で延在している。
ここにおいてこのプリント基板とは、その上に帯状の線
路が被着できる限りあらゆる種類の支持基板でよいし、
例えばハイブリッドな基板でもよい。
【００１４】図２に示されている実施例は、３つの層
５，６，７を伴った多層のプリント基板の例である。第
１の基板層５の表面には、波動インピーダンスの僅かな
２つの導体路区分８，９が被着されている。中央の基板
層６は、比較的高い波動インピーダンスの導体路区分１
０を支持している。２つの外側導体路区分８，９と中央
の導体路区分１０との間の電気的な接続は、２つの基板
層５と６の貫通コンタクト１１，１２を用いて行われ
る。それによって、中央の導体路区分１０の波動インピ
ーダンスは、さらに低減される。この導体路区分１０の
上方および/または下方にはアース線路１３，１４が設
けられている。アース線路１３は、２つの上側の基板層
５と６の間に存在し、アース線路１４は、最も下側の基
板層７の下方に設けられている。しかしながら帯状導体
路のカスケード接続のもとでは、波動インピーダンスの
僅かな導体路区分をより深い基板層内に設け、比較的高
い波動インピーダンスの導体路区分は上方の基板層に被
着してもよい。
５，６，７を伴った多層のプリント基板の例である。第
１の基板層５の表面には、波動インピーダンスの僅かな
２つの導体路区分８，９が被着されている。中央の基板
層６は、比較的高い波動インピーダンスの導体路区分１
０を支持している。２つの外側導体路区分８，９と中央
の導体路区分１０との間の電気的な接続は、２つの基板
層５と６の貫通コンタクト１１，１２を用いて行われ
る。それによって、中央の導体路区分１０の波動インピ
ーダンスは、さらに低減される。この導体路区分１０の
上方および/または下方にはアース線路１３，１４が設
けられている。アース線路１３は、２つの上側の基板層
５と６の間に存在し、アース線路１４は、最も下側の基
板層７の下方に設けられている。しかしながら帯状導体
路のカスケード接続のもとでは、波動インピーダンスの
僅かな導体路区分をより深い基板層内に設け、比較的高
い波動インピーダンスの導体路区分は上方の基板層に被
着してもよい。
【００１５】図３に示されている実施例では、プリント
基板１５上に２つの外側導体路区分１６，１７が巻線状
に、例えば螺旋状に延在している。この巻回によって誘
導特性と導体路区分１６，１７の波動インピーダンスが
高まる。比較的高い波動インピーダンスの中央の導体路
区分１８は、比較的深い基板層にあり、導体路区分１６
および１７と貫通コンタクト１９、２０を介して電気的
に接続される。
基板１５上に２つの外側導体路区分１６，１７が巻線状
に、例えば螺旋状に延在している。この巻回によって誘
導特性と導体路区分１６，１７の波動インピーダンスが
高まる。比較的高い波動インピーダンスの中央の導体路
区分１８は、比較的深い基板層にあり、導体路区分１６
および１７と貫通コンタクト１９、２０を介して電気的
に接続される。
【００１６】比較的僅かな波動インピーダンスの導体路
区分の誘導特性の向上のための他の実施形態は、図４に
示されている。ここでは多層プリント基板２１，２２の
うちの第１の層２１の上側に波動インピーダンスの僅か
な導体路区分２３が被着されている。この導体路区分２
３の両側には、比較的高い波動インピーダンスの２つの
導体路区分が接続されている。すなわちこれらの比較的
高い波動インピーダンスの２つの導体路区分の各々は、
下方の基板層２２と上方の基板層２１の間で交互に入れ
替わっている。各導体路区分は、図示の実施例では、２
つの導体部分２４.１，２５.１及び２４.３，２５.３は
下方の基板層２２に有し、導体部分２４.２，２５.２は
上方の基板層２１に有している。下方の基板層２２の導
体部分と上方の基板層２１の導体部分との間の電気的な
接続は、貫通コンタクト２４.４，２４.５および２５.
４，２５.５を介して行われる。外側の１つずつ上方及
び下方の基板層２１，２２の間で交互に入れ替わってい
る導体路区分と中央の導体路区分との間の電気的な接続
は、貫通コンタクト２６及び２７を介して行われる。ま
た比較的高い波動インピーダンスの外側導体路区分の誘
電特性をどの位高めるかに応じて、この図４に示されて
いる実施例とは異ならせて外側導体路区分が多かれ少な
かれ位置を変えて配置されてもよい。
区分の誘導特性の向上のための他の実施形態は、図４に
示されている。ここでは多層プリント基板２１，２２の
うちの第１の層２１の上側に波動インピーダンスの僅か
な導体路区分２３が被着されている。この導体路区分２
３の両側には、比較的高い波動インピーダンスの２つの
導体路区分が接続されている。すなわちこれらの比較的
高い波動インピーダンスの２つの導体路区分の各々は、
下方の基板層２２と上方の基板層２１の間で交互に入れ
替わっている。各導体路区分は、図示の実施例では、２
つの導体部分２４.１，２５.１及び２４.３，２５.３は
下方の基板層２２に有し、導体部分２４.２，２５.２は
上方の基板層２１に有している。下方の基板層２２の導
体部分と上方の基板層２１の導体部分との間の電気的な
接続は、貫通コンタクト２４.４，２４.５および２５.
４，２５.５を介して行われる。外側の１つずつ上方及
び下方の基板層２１，２２の間で交互に入れ替わってい
る導体路区分と中央の導体路区分との間の電気的な接続
は、貫通コンタクト２６及び２７を介して行われる。ま
た比較的高い波動インピーダンスの外側導体路区分の誘
電特性をどの位高めるかに応じて、この図４に示されて
いる実施例とは異ならせて外側導体路区分が多かれ少な
かれ位置を変えて配置されてもよい。
【００１７】高い波動インピーダンスの導体路区分と、
低い波動インピーダンスの導体路区分のの導体路幅の比
は、有利には約１：２０にされる。
低い波動インピーダンスの導体路区分のの導体路幅の比
は、有利には約１：２０にされる。
【図１】波動インピーダンス跳躍部を備えた帯状導体路
の平面図である。
の平面図である。
【図２】波動インピーダンス跳躍部を備えた帯状導体路
を有する多層のプリント基板の断面図である。
を有する多層のプリント基板の断面図である。
【図３】渦巻き状に延在した導体路区分を備えた帯状導
体路の平面図である。
体路の平面図である。
【図４】層毎に多重に交互配置されている複数の導体路
区分を備えた多層のプリント基板の断面図である。
区分を備えた多層のプリント基板の断面図である。
１ プリント基板 ２,３,４ 導体路区分 ５,６,７ 基板層 ８,９,１０ 導体路区分 １１,１２ 貫通コンタクト １３,１４ アース線路 １６,１７,１８ 導体路区分 １９,２０ 貫通コンタクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｚ (72)発明者 トーマス ヴィーツェマン ドイツ連邦共和国 ルートヴィヒスブルク ハイメンガッセ 19 (72)発明者 ユルゲン ラインハルト ドイツ連邦共和国 ハイルブロン ルート ヴィヒスブルガー シュトラーセ 109 ／１ Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB01 BB11 GG20 5E338 AA01 AA02 AA03 BB02 BB13 BB25 CC01 CC04 CC06 CC07 CD01 CD14 CD17 EE12 5E346 AA12 AA15 AA35 AA43 BB02 BB03 BB04 BB06 BB11 BB15 CC01 CC31 FF01 HH01
Claims (7)
- 【請求項１】 該当する電子構成ユニットが入力側で高
電流ないし高電圧パルスを構成ユニットから遠ざけてい
る導体路に接続されている、静電放電による破壊から電
子構成ユニットを保護するための装置において、 前記導体路（２，３，４，８，９，１０，１６，１７，
１８，２３，２４.１〜２４.３，２５.１〜２５.３）が
１つまたは複数の波動インピーダンス跳躍部（Wellenwi
derstandspruenge）を有するように構成されていること
を特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記導体路は、種々異なる導体路幅を有
する複数の区分（２，３，４，８，９，１０，１６，１
７，１８，２３，２４.１〜２４.３，２５.１〜２５.
３）を有している、帯状導体路として構成されている、
請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 全ての導体区分（２，３，４）はプリン
ト基板（１）の１つの平面内で延在している、請求項２
記載の装置。 - 【請求項４】 異なる波動インピーダンスを有する導体
区分（８，９，１０，１６，１７，１８，２３，２４.
１………２４.３，２５.１………２５.３）は、様々な
状態で多層のプリント基板（５，６，７，２１，２２）
内を延在しており、さらにこれらの導体区分（８，９，
１０，１６，１７，１８，２３，２４.１………２４.
３，２５.１………２５.３）は様々な状態で貫通コンタ
クト（１１，１２，１９，２０，２４.４，２４.５，２
５.４，２５.５，２６，２７）を介してプリント基板の
内方で相互に接続されている、請求項２記載の装置。 - 【請求項５】 僅かな波動インピーダンスを有している
少なくとも１つの導体区分（１０）は、内方のプリント
基板層（６）内を延在しており、この少なくとも１つの
導体区分（１０）の上方および/または下方には、アー
ス線路（１３，１４）が配設されている、請求項４記載
の装置。 - 【請求項６】 高めの波動インピーダンスを有している
少なくとも１つの導体区分（１６，１７）は、インダク
タンスを高めるために巻線状に延在している、請求項４
記載の装置。 - 【請求項７】 高めの波動インピーダンスを有している
少なくとも１つの導体区分が異なるプリント基板層（２
１，２２）の間で多重に交互配置されており、この場合
複数の導体部分（２４.１，２４.２，２４.３，２５.
１，２５.２，２５.３）が異なるプリント基板層（２
１，２２）内で貫通コンタクト（２４.４，２４.５，２
５.４，２５.５）を介して相互に接続されている、請求
項２記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE2000129630 DE10029630C2 (de) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | Vorrichtung zum Schutz von elektronischen Baugruppen gegen Zerstörung durch elektrostatische Entladung |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002050838A true JP2002050838A (ja) | 2002-02-15 |
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ID=7645915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001178492A Pending JP2002050838A (ja) | 2000-06-15 | 2001-06-13 | 静電放電による破壊から電子構成ユニットを保護するための装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE10029630C2 (ja) |
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2001
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- 2001-06-15 FR FR0107838A patent/FR2811138B1/fr not_active Expired - Fee Related
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