JP2002535826A - 電子回路板、絶縁材料と電子回路板を含む構成 - Google Patents

電子回路板、絶縁材料と電子回路板を含む構成

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JP2002535826A JP2000595528A JP2000595528A JP2002535826A JP 2002535826 A JP2002535826 A JP 2002535826A JP 2000595528 A JP2000595528 A JP 2000595528A JP 2000595528 A JP2000595528 A JP 2000595528A JP 2002535826 A JP2002535826 A JP 2002535826A
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Abstract

(57)【要約】 電子回路板（６）は少なくとも１つの導電性島（７）をもった表面をもち、前記表面は第１の絶縁材料（３）に近接して設けられ、前記第１の絶縁材料は前記導電性島の少なくとも１部に対応する複数の孔（８）をもち、その孔を介して前記導電性島（７）へ導通する。各孔は、その前記表面に対向する１端に前記対応する導電性島（７）の領域よりも大きい領域をもつ。静電放電（ＥＳＤ）を逃がすのに適した導電性の領域（１０；１４、１５、１６、１７）が前記表面上に、前記導電性島（７）に近接し、前記孔（８）の領域内に配置され、第２の絶縁材料の要素（９、１９）が前記孔（８）に設けられる。かくして、電子回路板は回路板の回路を損傷することなしに静電放電に対して耐えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は第１の絶縁材料と少なくとも１つの導電性島の配置された表面をもっ
た電子回路板を含む構成に関し、前記表面は前記第１の絶縁材料に近接して設け
られ、前記第１の絶縁材料は前記導電性島の少なくとも一部に対応して設けられ
て、前記導電性島に導通する複数の孔をもち、これら複数の孔の各々は前記表面
に対向する一端に、対応する前記導電性島の領域よりも大きな面積をもつ。
【０００２】 さらに、本発明はそのための電子回路板に関する。
【０００３】 上述のような回路板及び構成は多くの目的に用いられる。１つの例はリチウム
−イオン（Lithium-Ion)電池パックの安全電子回路である。リチウム−イオン電
池は過充電を含む多数の要因に対して敏感である。従って、１つまたは複数のリ
チウム電池を含む全ての電池パックは、リチウム電池を例えば充電電圧または充
電電流の臨界的レベルに対して防護することのできる安全電子回路を必要とする
。
【０００４】 最悪の場合、電池はもし過充電されると爆発する。それ故、安全電子装置（sa
fety electronics) は電池パックの使用者の安全のため重要である。従って、電
池セルの販売者は完全パックが生産ラインに乗った後に安全電子装置を試験する
ことがしばしば必要となる。これは代表的に電池パックのプラスチック容器の孔
を通して試験点にプローブを取り付けてなされる。しかし、これらの孔は試験が
実行された後に静電放電（ＥＳＤ）により損傷することのある安全電子装置の高
感度部分を露出させる。通常これら孔は電池パックが生産ラインで試験された後
に密封される。しかしこれはしばしばラベルによりなされ、それは鉛筆やペンの
ような尖ったものと接触すると容易に損傷する。より良い密封方法でも、裂け目
は常に存在しＥＳＤによる損傷の危険は残る。
【０００５】 もしリチウム電池を保護する安全電子装置が試験の後にＥＳＤスパークにより
破壊されるなら、その結果電池パックは有効な安全電子装置無しとなり、これは
、上述のように最悪の場合例えばリチウム電池の過充電による電池セルの爆発、
または発火を起こすかもしれない。
【０００６】 この問題をリチウム−イオン電池パックに関連して説明したが、同じ問題は電
子回路がそれを囲む容器の孔を通してＥＳＤにより破壊される多くの他の場合に
も存在する。
【０００７】 それ故本発明の目的は、静電放電に耐えて回路板の回路を破壊することのない
、上述の型式の構成を提供することである。
【０００８】 本発明によれば、この目的は静電放電（ＥＳＤ）を逃がすのに適した導電領域
を導電性島に近接し、前記孔の領域内にある前記表面に設け、第２の絶縁材料か
ら作られた要素を前記孔に設けることにより達成される。
【０００９】 絶縁材料が孔に設けられるとき、ＥＳＤスパークはこの材料と周囲の材料との
間に起こり、回路板の下方を衝撃する。導電領域を孔の領域内に導電性島を多少
なりとも囲むように設けることにより、スパークは鋭敏な回路部分を形成する導
電性島を衝撃する代わりにこの領域を衝撃し、かくして回路は防護されるであろ
う。
【００１０】 請求項２に記載の如く、本発明の構成は電池用の安全電子装置を含むことがで
き、第１の絶縁材料は電池容器の一部であり得る。前述のように、これはそのよ
うな回路板の代表的応用の１つである。
【００１１】 さらに請求項３に記載のように、前記導電性島は好適に回路板の試験手順のと
きに使用するのに適した試験点であっても良い。
【００１２】 請求項４に記載のように、前記第２の絶縁材料は好適に弾性材料であっても良
い。これは材料が充分に柔軟性があり孔全体を充たし、それにより静電放電が起
こる２つの材料の間の裂け目を最小にすることを意味する。さらに、前記要素は
何等接着剤を使用することなく前記孔に固定することが可能であり、それはそれ
ら要素を容易に除去して、後に回路を更に、または繰返し試験することができる
ことを意味する。
【００１３】 請求項５に記載の本発明の実施例によれば、静電放電を逃がすのに適した導電
性領域は各導電性島の回りに配置された円形の環の形状をもつ。このようにして
、島は完全に導電性領域で囲まれ良好に保護される。
【００１４】 請求項６に記載の本発明の別の実施例によれば、静電放電を逃がすのに適した
導電性領域は各導電性島を囲むように配置された多数の個々の領域の形をもつ。
これは許容されるレベルの保護を維持しながら、さらに大きい融通性のある解決
である。
【００１５】 さらに、静電放電を逃がすのに適した導電性領域は他の形を取ることができる
。
【００１６】 請求項７に記載される本発明の好ましい実施例によれば、静電放電を逃がすの
に適した導電性領域は接地面に接続される。接地面は通常静電放電を逃がすのに
最も適しているが、供給電圧によっては、導電性領域を正又は負の電源レールに
接続しても良い。
【００１７】 請求項８に記載のように、静電放電を逃がすのに適した導電性領域は前記導電
性島の厚みより大きな厚みをもっても良い。これは一部は、その領域の上部が絶
縁材料により接近するので、ＥＳＤスパークが上記島に代えてこの領域を衝撃す
る確率が高くなること一部意味し、また一部はこの領域がスパークに打たれた場
合により高い電流を処理できることを意味する。
【００１８】 請求項９に記載のように、ＥＳＤスパークが島に代えて、静電放電を逃がすの
に適した導電性領域を衝撃する確率は、この領域に隆起した、または尖った手段
を設けることによりさらに改良される。これは、静電放電がそのような隆起した
手段に引き付けられるという事実による。
【００１９】 以上のように本発明はさらに、少なくとも１つの導電性島の設けられた表面を
もった電子回路板に関する。前記表面は多数の孔をもった第１の絶縁材料に近接
し、前記孔は前記導電性島の少なくとも一部に対応し、それを介して前記導電性
島に導通する。前記孔の各々は、前記表面に対向する一端に対応する導電性島の
領域よりも大きい領域をもち、静電放電（ＥＳＤ）を逃がすのに適した導電性領
域が、前記表面上の前記導電性領域に近接し、かつ前記孔の領域内に配置される
。
【００２０】 導電性領域を前記孔の領域内に前記導電性島を多少なりとも囲むように配置す
ることにより、スパークが感度の高い回路部分を形成する導電性島を衝撃するの
に代えてこの領域を衝撃し、従って回路が保護されるであろう。
【００２１】 請求項１１に記載のように、電子回路板が電池の安全電子装置を含み、前記第
１の絶縁材料が電池容器の一部であっても良い。上述のように、これはそのよう
な回路板の代表的応用の１つである。
【００２２】 さらに請求項１２に記載のように、導電性島は好適に回路板の試験手順の間に
使用するに適した試験点であっても良い。
【００２３】 請求項１３に記載の本発明の１実施例によれば、静電放電を逃がすのに適した
導電性領域は各導電性島を囲む円形の環の形状をもつ。このようにして、前記島
は完全に導電性領域に囲まれ、良好に保護される。
【００２４】 請求項１４に記載の本発明の別の実施例によれば、静電放電を逃がすのに適し
た導電性領域は各導電性島を囲む多数の別個の領域の形をもつ。これは、許容で
きるレベルの保護を維持しながらより融通性のある解決である。
【００２５】 さらに、静電放電を逃がすのに適した導電性領域は他の形をとることもできる
。
【００２６】 請求項１５に記載の本発明の好ましい実施例によれば、静電放電を逃がすのに
適した導電性領域は接地面に接続される。接地面は通常静電放電を逃がすのに最
も適しているが、供給電圧によっては導電性領域は正または負の電源レールに接
続されても良い。
【００２７】 請求項１６に記載のように、静電放電を逃がすのに適した導電性領域は前記導
電性島の厚みより大きな厚みをもっても良い。これは一部、その領域の上部が絶
縁材料により近接してＥＳＤスパークが前記島に代えてこの領域を衝撃する確率
を高くするこを意味し、またこの領域がスパークに打たれた場合により高い電流
を処理できることを一部意味する。
【００２８】 請求項１７に記載のように、ＥＳＤスパークが前記島に代えて、静電放電を逃
がすのに適した導電性領域を衝撃する確率は、この領域に隆起した、または尖っ
た手段を設けることによりさらに改良される。これは、静電放電がそのような隆
起した手段に引かれるという事実による。
【００２９】 本発明を添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【００３０】 図１はリチウム−イオン電池２がプラスチック容器３に封入された電池パック
１を示す。電池の極は線４、５を介して印刷回路板６に接続されている。印刷回
路板６は電池２を例えば高電圧または高充電電流の形の過充電に対して保護する
のに適した安全電子装置を含んでいる。安全電子装置は完全な電池パックの取り
付けの後に試験することが通常必要である。それ故、導電性島７の形の試験点が
印刷回路板６に設けられる。明確にするため１つの導電性島のみが示されている
が、通常は多数の試験点が設けられる。試験手順が実行されるとき、各試験点７
はプラスチック容器の孔８を通してプローブがアクセスできるようになっている
。
【００３１】 孔８のため試験点７、及び安全回路板６上の安全電子回路は回路を破壊するか
もしれない静電放電（ＥＳＤ）に露出される。もしそのような状態が起こるなら
、電池２は最早過充電から保護されず、電池セルの爆発または発火が起こるかも
しれない。
【００３２】 図２、３はこの問題がどのように解決されるかを示す。印刷回路板６上の試験
点７はプラスチック容器内の孔８の下方に位置していることが分かる。ゴムのよ
うな絶縁材料から作られるプラッグ９が孔８に挿入される。プラッグ９は孔８を
完全に塞いでいるが、小さな割れ目１１がプラッグ９と孔８の縁部との間に残る
であろう。円形の環の形の導電性領域１０が印刷回路板６上のプラッグ９とプラ
スチック容器３の間の境界線の下方に設けられる。もし静電放電が割れ目１１を
通して進入すると、それは試験点７の代わりに導電性領域１０を衝撃する。図３
に示されるように、導電性領域１０は導体１２を介して接地面１３に接続されて
おり、領域１０を衝撃するＥＳＤは試験点７を妨害することなく導体１２を介し
て接地面１３に通過する。
【００３３】 孔８、従ってプラッグ９は通常円形断面をもつが、他の形状もまた可能である
ことに注意すべきである。同様に、環１０も図３に示される円形以外の形状もっ
ても良い。代表的に、それは孔８の形状に適合する。
【００３４】 接地面１３の代わりに、電池２の極性と電圧に依存して正または負の電源レー
ルも使用できる、ことに注意すべきである。
【００３５】 図２に示されるように、プラッグ９はプラスチック容器３の表面の平面上に延
びている。これは別の好ましい効果をもつ。電池パックが移動電話のような装置
内に置かれたとき、プラスチックの表面上に延びるゴムのプラッグは装置に対し
て機械的に電池パックを支持して、例えば振動に対する影響を低くする。例えば
ゴムのような可撓性のプラッグ９を使用することの他の利点はもし必要なら後に
プラッグを除去して回路を再度試験できることである。
【００３６】 図３に示される実施例は好ましい実施例であるが、他の構成もまた可能である
。例えば図４の例においては、円形の環１０は複数の別個の領域１４、１５、１
６、１７に置き換えられる。図示されていないが、これらの領域の各々は例えば
接地面に接続されねばならない。このような接続は板の同じ面に置かれる必要は
ない。それらの接続は中間層または反対面上に置かれても良い。
【００３７】 図２に見られるように、導電性領域１０はこの実施例における試験点７の層よ
りも厚い金属層により作られる。これは、ＥＳＤが試験点７に代えて領域１０を
衝撃する確率を改良する。この確率は図５に示されるよう更に改良できる。ここ
では、隆起した部材１８が導電性領域１０の上に置かれ、プラッグ９の縁部はそ
れに適応している。隆起した部材１８は例えば導電性領域１０上の隔離した複数
のスパイクまたは円形の隆起のような異なる形状でも良い。
【００３８】 図６は更に別の実施例を示す。ここではプラスチック容器３に異なる形の孔が
設けられ、プラッグ１９はそれに適応している。この実施例の利点はプラッグが
より良好に孔に固定され、割れ目１１が更に小さくなり、従って保護を改良する
ことである。さらに、ＥＳＤが導電性領域１０を衝撃するときのその衝撃は島ま
たは試験点７から離れる方向をもつ。
【００３９】 本発明の好ましい実施例を説明し図示したが、本発明はそれに限定されるもの
でなく、特許請求の範囲に画定される主題の範囲内において他の態様で実現され
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に使用される電池パックを示す図面。
【図２】 本発明の第１の実施例の断面を示す図面。
【図３】 図２の実施例の印刷回路板を上面から見た図面。
【図４】 隔離した導電性領域をもった他の実施例を示す図面。
【図５】 図２の実施例の改良を示す図面。
【図６】 本発明に使用されるプラッグの他の実施例を示す図面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヘルストロム、ステファン スウェーデン国 ルンド、コルバケルスベ ーゲン 65 (72)発明者 ケラーマン、マイケル スウェーデン国 アカルプ、オストラガル ドスベーゲン ４ Ｆターム(参考） 5H030 AA07 AS06 AS11 5H040 AA35 AA40 AS11 DD10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の絶縁材料（３）、少なくとも１つの導電性島（７）の
    置かれた表面をもった電子回路板（６）を含み、前記表面は前記第１の絶縁材料
    （３）に近接して設けられ、 前記第１の絶縁材料（３）は前記導電性島の少なくとも１部に対応する複数の
    孔（８）を有し、それを介して前記導電性島（７）に導通し、 前記孔（８）の各々が前記表面に対向するその１端に前記対応する導電性島（
    ７）の領域より大きな領域をもつ構成において、 静電放電（ＥＳＤ）を逃がすのに適した導電性領域（１０；１４、１５、１６
    、１７）が前記表面上の前記導電性島（７）に近接し、前記孔（８）の領域内に
    設けられ、 第２の絶縁材料で作られた要素（９；１９）が前記孔（８）に設けられている
    、 ことを特徴とする前記構成。
  2. 【請求項２】 前記構成が電池（２）用の安全電子装置を含み、前記第１の
    絶縁材料（３）が電池容器の１部である、ことを特徴とする請求項１に記載の構
    成。
  3. 【請求項３】 前記導電性島（７）が試験点である、ことを特徴とする請求
    項１または２に記載の構成。
  4. 【請求項４】 前記第２の絶縁材料が弾性材料である、ことを特徴とする請
    求項１乃至３に記載の構成。
  5. 【請求項５】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域が各導電性島（
    ７）を囲んで配置された円形の環（１０）の形をもつ、ことを特徴とする請求項
    １乃至４に記載の構成。
  6. 【請求項６】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域が各導電性島（
    ７）を囲んで設けられた複数の別個の領域（１４、１５、１６、１７）の形をも
    つ、ことを特徴とする請求項１乃至４に記載の構成。
  7. 【請求項７】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４、
    １５、１６、１７）が接地面（１３）に接続される、ことを特徴とする請求項１
    乃至６に記載の構成。
  8. 【請求項８】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４、
    １５、１６、１７）が前記導電性島（７）の厚みより大きな厚みをもつ、ことを
    特徴とする請求項１乃至７に記載の構成。
  9. 【請求項９】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４、
    １５、１６、１７）に隆起した手段（１８）が設けられること、を特徴とする請
    求項１乃至８に記載の構成。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１つの導電性島（７）の配置された表面をもっ
    た電子回路板（６）にして、 前記表面は第１の絶縁材料（３）に近接して配置するに適しており、前記絶縁
    材料（３）は前記導電性島の少なくとも１部に対応した複数の孔（８）をもち、
    それを介して前記導電性島（７）に導通し、 前記孔（８）の各々は、その前記表面に対向する１端に前記対応する導電性島
    の領域より大きい領域をももっている電気回路板（６）において、 前記表面上に、前記導電性島（７）に近接し、前記孔（８）の領域内に静電放
    電を逃がすのに適した導電性領域（１０；１４、１５、１６、１７）が設けられ
    ている。ことを特徴とする前記電気回路板。
  11. 【請求項１１】 前記電気回路板が電池（２）用の安全電子装置を含む、こ
    とを特徴とする請求項１０に記載の電気回路板。
  12. 【請求項１２】 前記導電性島（７）が試験点である、ことを特徴とする請
    求項１０または１１に記載の電気回路板。
  13. 【請求項１３】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域が各導電性島
    （７）を囲んで配置された円形の環（１０）の形をもつ、ことを特徴とする請求
    項１０乃至１２に記載の電気回路板。
  14. 【請求項１４】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域が各導電性島
    （７）を囲んで設けられた複数の別個の領域（１４、１５、１６、１７）の形を
    もつ、ことを特徴とする請求項１０乃至１２に記載の電気回路板。
  15. 【請求項１５】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４
    、１５、１６、１７）が接地面（１３）に接続される、ことを特徴とする請求項
    １０乃至１４に記載の電気回路板。
  16. 【請求項１６】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４
    、１５、１６、１７）が前記導電性島（７）の厚みより大きな厚みをもつ、こと
    を特徴とする請求項１０乃至１５に記載の電気回路板。
  17. 【請求項１７】 静電放電を逃がすのに適した前記導電性領域（１０；１４
    、１５、１６、１７）に隆起した手段（１８）が設けられること、を特徴とする
    請求項１０乃至１６に記載の電気回路板。
JP2000595528A 1999-01-22 2000-01-14 電子回路板、絶縁材料と電子回路板を含む構成 Expired - Fee Related JP3822793B2 (ja)

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