JPS60117600A - 静電破壊防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集積回路を月１１ｘ　／？−’ｌｌｌ’、　
１１（１１１１’１ｉ　−１ｉｌＵ’、　Ｉｔ（−、関
して電源供給線および入出ノ＋−ｆ、ｊ＋−１’ｉｌ呈
ｊｊ　：１’Ｈイ１．涌しＣり１部から侵入する静電気
パルス＆（ン・１１．、−．１：副回路イ１．．　（１
，：護する静電破壊防止装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、電子機器の高集積化、低消費電力化にイ（１い、
その内部に使用さえＬる各回路ユニ、１・の静電破壊に
対しても高倍・預性がリン、永さノ］、でいる。

１：Ｊ、　ｌ何ツ１面ろ・ノ：ｌ！ｔｉ　１〜ながら従
来の静電破ｊ喪肋１１−装置υＣ）い゛（，１ｉｊ、　
’：Ｉｌ　’Ｊ−７’Ｊ　（，１゛１λ１］ツ１．；、
１１，２図、第３図は従来の静電破壊ｌＩ、Ｉ月１１・
し置（１）回路１ツ１で、１りり、第１図はＲＣトラッ
プ合ζ用い／、−回路・、；Ｊ％　２図６．１：ＪＪ−
７吸収素子を用いた回路、；’−ｌ”ｒ″３図１Ｉｌ　
’４・ζ−°クギトップを設けた回路であるが第１図１
１．ｆび２ｐ、　２図り１−最も汎用的な静電破炭防１
１１ξ置−１’　：ｆ’＋　＋Ｊ、１は夕１部回路と接
続するための入出）、Ｉ　１）ｉｌａ　（，２（・１回
路内部の素子に結合される配線、ｓ　ｆｒ、１１１（＋
＋’ｌ’、　ｌ、１′、４　ｉ’ｌ二１ンデンサ、５は
サージ吸収−も（−（’　；ｔ・、／１１、 ｆｉｇ；　１１ツｌ　ＩｉＣ：ｌ；−イーＣ−！Ｙ：ｉ
°１−ｒ−１ニ静電気が印加さｈｋｌｊ、；、　、”、
、１１ｎ］電気の１１．°＾渡的な電圧レベルは、抵抗
素子３の抵１１゛百１１′１と、ｍｌ　、／　ｊンザ４
の容量値にょ〜て積分されＺｌ　ｉニー＋Ｖ〕、配線２
の電位は集積回路等を静電破喰ν（−１・屯しｔＶ）ろ
程ｊｕ′には、はと／しど−Ｌ昇しない。

−二［／（第２１ツｌ　ＩｉＣ１’、・いて、端子１に
静電気が印加さ〕１．／こ’Ｊ＋’ｒ合一１γ１１電気
のｉｌ、′、ｌ渡的な電圧レベルはザージ吸収メ了６　
Ｋ　、、Ｌ−、で吸収されるため一耐１紳２の電位＆、
−１’、　、　ｌ　ｌ／ｌ’　Ｊ−１，こと々〈−配線
２に接続される集積回路は、静電気から守らハ、るもσ
）で、ｊりる３、ただし−−に記第１図および第２１ツ
１の回路？ｉ、ｌｌｌいた場合、それを実装する配線基
）ｌｊ・ｌの・ｊ法が大きくなることや、入出力端子が
多く形成さ′Ｊ１．−（い／）回路においては、素子数
が多ぐ々るととから、小形化を要求されているユニ、ｌ
−Ｋ　：ｌ’、・い−（−＆：ｌ：　、＋’：＋こ月１
しがたいだめ、従来として第３図の（１，１，ｊ成イｃ
用いでい／、−１、その動作を以下に説明する。−１第
３１ヅに山・い−（’６１ｔｌ数にΩ程度の抵抗素子、
了に１外部回路とＩ）３　Ｇ’ｌ’ｌ（−Ｊ−、＜。

だめの入出力端子−８は集積回路に結合さ１１、る配線
、９はスパークギャップ部、１０は集積回路、１１は集
積回路１０の内部に形成さバーる静１１１；破喰防止の
だめのダイオードの逆・・１アスによＺ）６〜１ｏＰＦ
８度のコンチン−１）−１１２ｒ［集積回路１０の内部
の配線である。入出）ＪＱＲＡ　”’Ｔ−了ｌ／Ｃ幻つ
′−スの静電気（以下全て人体の容Ｍ’　（’：　Ｉ・
１汀同４．ｉ、ｒと、ｌ、！ｌわ１する２５０ＰＦチヤ
ー７と−１−イ））が印加さ；ｌｌ／ｉ−際、その静電
気の電圧しＲルが３００−・６００Ｖの用台においては
、静電気のエネルギーが少ノｒい／こＭｉに、静電気（
ｒ！、スパークギ１．ノブ部９でスパ・−りを１１１、
ｊこさず、１ｌｌｌｌｌ諦トｊ８の電位は、静電気の電
圧レベル３００〜・５００　Ｖ丑で一４二がるが一配線
８に結合さ）する、（１〜債回路１０ｃ［その内部に静
電破壊保護回路で；Ｉｉ、　ｌ）：：ｒンテンザ１１が
内蔵されているので、３００〜５００ｖの静電耐圧を素
子内部で有して１・・す、１γ１１′：ｌ：、（伎１°
幻に至／）ことはない。

ＩＩノ、ニー、電１１１ノベルが３〜５Ｋｖ程度以上の
静電気が印ノＪｕ　：Ｓ　；Ｉ　ｔ　／こＩＬ゛１合に
おいて、配線８の電位は、］１（尻、ｉ＜−＋′６が数
にΩの抵抗値を有しているため、静電１ｉν壊１（〕Ｊ
市の／こめのコンデンサ１１が絶縁破壊４起こす：ｌ：
　ＴＴｈｌ：　Ｊ−がらず、がっ抵抗素子６の両端の！
ｌ′１ｌｌ（・１部間の配線基板上の絶縁部はＪ５ｍｍ
程度の距１’ｉｌｌが；ｌ；、　リ、端子７のスパーク
ギャップ部９の酢’、　ＸＮ　、Ｍ：　Ａｋ　、　ｌ　
：の絶縁部間隔は、通常の配線基板で可ｒ１１′渭“Ｉ
Ｊ゛小１１１’ｌ’　０．６　ｎｕ・１でさらに鋭利な
形状で設けられてい１０／、−１Ｖ〕、ｉｆｆ’電気Ｃ
電気子−スにおいて、インビーク゛ン４（１）１代いス
パークギヤツブ部９でスパークろ起１″、ｊ゛３． １−記閉山Ｖ（より、第３図において、抵抗素子６に数
にΩのｌ１ｌ）’ｌｌ１「を有したものを使用すれば、
端子７に電圧レベル２０ＫＶの静電気イｌｓ印加し−Ｃ
も集積回路１０は静電破壊に至らなか−・た□まだ〜第
４図は第３図の構成４匝月Ｊしたユニットの斜視図であ
り、１３は配線基４反、１４はアースと接続された金属
ケース、１５は電源電圧供給のだめの引き出し線、１６
はアースの引き出し線、１７は入出力信号のだめの引き
出し線であるｎ第５図は配線基板１３の拡大図であり、
１８　、１９゜２ｏは抵抗素子、２１ば電源電圧端子、
２２ｒ１−アース端子、２３は入出力信デ；°ψｊ：！
　ｒ’、２４し１．入出ノ１信号端子のスパークギャッ
プ部−２６ｋｌ’、　’：’ｌ（ｌ′Ｉ：；ｉ電１１端
子ノスパークギャップ部ｆ　；ｌ’＋　、４．　、、ｖ
ｉｌｌｉ　”ｒ−２１＆、’ｌ’、引き出し線１５と、
端子２２ｒ［引き出Ｌ＋！ｉｌ　１ｅ　ｔ１＝、ｉ子２
３ｉｄ引き出シ線１γとＩ？　Ｘ’７１：　’ｊ”　：
Ｉｌるイ、　ｎ　、’：　−するＣ１配線基板１３はア
ースとｌ＆　１７．：　、！Ｈ力／Ｃ金属り”−ス１４
に全ておおわれているプこめ−え１アースの静電気から
保護されており、端子２１．２３のみを第３図の方法で
対アースの静電気から保護するととにより一配線基板１
３に１上記、１）、１！１１より２０ＫＶ程度の静電耐
圧対策を図ることができる。

；〜かじながら、−に記のような構成においては、回路
、ｌ、ｉｌ、ｊ成−１−２数ｍＡ以」二の電流値が必要
な集積回路に、電ユニ！電圧を供給する場合、抵抗素子
１８゜１９に数にΩ程度の抵抗素子を使用することは、
そのＬｌ（抗素子１８．１９の両端に大きな電圧降下を
発生させることＶＣなり、集積回路に必要な電源電圧を
供給できなくなるため、上記抵抗素子１８゜１９）叫り
４月１する集積回路の回路構成により一１００Ω以下の
−ｆンピーグンスを有したものに限られてし」う’：’
；’＋合が多くある。

′つ′・１す、第３図において抵抗素子６に１００Ω以
下のＩＩ（Ｉ＋’＋’、　ｉ的を有したものを使用した
場合になるので；ｆ＋、　Ｚｌが、その際、端子７に対
アース静電気を印加１−Ｚ＋＋’：、そ゛のｉ’ＴＮ　
’Ｉ［１１気の電圧レベルが３Ｋｖ程ｊ埃で；ｌす）で
’　４１．１１℃抗素子６の有する抵抗値が低いｈｃ、
ｌｌ７）に配線８の電位が上昇し、静電破壊防止のだめ
の：Ｊンブン”す１１が軽い絶縁破壊を一時的に起こＬ
−ＣＬｚｌう／こめ、配線８の電位は瞬時にアース電（
＋’ｒ、’　、！：なりへそれがトリガ作用を誘動し、
静電気は抵抗素子６の表面」二を通過し、集積回路１０
の内部の配線１２に接続さｈ−る集、ｈ１１回路１０の
内部回路が一静電破壊を起こすという１１旧！！′Ｉ点
庖イ１しでいた。

発明の目的 本発明は、集積回路を用い／（、電１回路一般１ｉ（−
、ｌｉ’＋ｌして電源供給線および入出力信−弓線勢を
通Ｉ〕Ｃ外部から侵入する静電気パルスＩｔＣ＊１１７
．ｌ、記１ｉｉ１　）’Ｍ　？ｉ４１’４：護すること
を可能とする１１浄箱；破」衷１１ノ月１−９（ム１ｉ
ｆｉをＩｊｌ冒共することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するため妃本発明の静’ｉｌ’、破）帽
（）Ｉ止装置は〜配線基板上で外ｉ′慴旧「Ａ１路と接
続さ力、るψｊ１．１子と集積回路が、抵抗素子を介し
で１ｕｌｌ；さ涯、１゜記抵抗素子の両電極間につ′・
−ス配、♀ｌｉｔ　／−っ成１２．１記抵抗素子とそれ
に＠ＪＵする配線、１．の間ｋｃつ′−−べ配線を形成
する回路実襞基４）バｃ　、Ｌ’：　１＋１ｉｉ−ｔノ
１　、につＫ　、１．、’ｌ１１成したものであり−こ
ｉｔ　Ｉｔｃ　、１：　リ、高信頼性の静電制圧対策が
行われるものである、 実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面第６図。

第７図を参照しながら説明する。第６図は本発明の、ｌ
ｉ／ｌ、電鍍ｌ゛Ｉ４１１ｈ　１１装：ｉ７ｉの回路構
成を示し、２６は数］Ｋ（？１゛ｌ′Ｉｌ↓の抵１）１
６値を有した抵抗素子−２７は外部回路と１寝続−４−
るための入出力端子、２８は集積回路すでＡ：Ｓ５合；
＼力、る配線、２９はアース配線である。

第７図１１１＝記回路＋１１１１成を具体化した回路実
装基板のリン部ろ小して：Ｉ：＞　リ、３ｏは配線基板
、３１　。

３２　、３３　ｉ＋：ＬＩＫｌプ“］１素子、３４け電
源電圧端子、３６に１アースｌ’：１．！　ｒ、３６は
入出力信号端子、３了ａ。

３ｙｂ、３了ｃ、ｓ７ｄはアース配線であり、アース１
ｌｌｌｌ諦１１３７・＋、３．７ｄは抵抗素子３１，３
２゜３３の史面徒「辺に、アース配線３７ｂ、３７ｃは
］１（１）゛１．素子３１，３２．３３に隣接する他の
配線３８とｉｌｌ；　Ｉノ″１冒・ｒ、３１，３２．３
３との間に形成されている。　３９１ｌ−（Ｉこ積回路
である。

さＩ：、　（／Ｃ第γ図の配線基板３０は第４図と同様
に全体をアースに１８続されだ金属ケースに被わり、で
いる。

以−１，の、Ｉ：うに構成された静電破壊防止装置につ
いて以下その動作を説明する。

第７図において、集積回路３９０１常１１’、’１１０
　ｒ＋＋　ｊｌ程度の電流が必要な回路構成に４：　、
−（いる］こ、ＶＩ、ＩＪＬ（Ｌ’ｊ＋配線ＩＦ−挿入
すｈル抵Ｊ：ｉ’＋’、＃；子３１　、３２　ｉＬ、数
１０Ωの抵抗値を有しているもの？ｔ、’　ｆＪ団１シ
／こ。′：［た、抵抗素子３３は入出力信号の配＋ｔＡ
ｉ！にｌｉｌ’ｉ人さ、１１゜るのであるが−今回の実
施例においてし１回路４１１’ｉ成上支障が々いだめ、
１０にΩｆＩ′川のＩＫ　１）’１’、　ｆ１１冒トイ
１しテイルモノを使用シタ０７１２Ｍ１ｉｉ’＋ｌｊ圧
ｉ’＋ｊｉＡ−ｉ’３Ａ、人出力信号端子３６に電圧レ
ベル３００〜５００Ｖの対アース静電気を印加した場２
合、静電気は一１不ルギーが少ないため、スパークを起
こさず、抵抗素子３１．３２．３３の内部を通過し、集
積回路３９に伝わるが、集積回路３９は、内部［ｆＮ＋
電破電鍍護回路が内蔵されており−３００〜６００ｖオ
Ｉコ度の静電耐圧を有しているプこめ、静電破壊に至る
ことはない０次に入出方何−しｉ’！＋、！子３６Ｉ／
乙電１１１／ベル３〜５ＫＶ程度以上のｚ１ア・−ス１
１肘市気イｌ、印加１〜た場合、入出力信号端子３６に
ｉｌスパークギトリプ部を形成していないが、通常１吏
月ｌさハ、る。Ｉ［（抗Ｊ４子３１，３２．３３の長さ
は３．６冊１程度であり、そのｌ’＝　ｌｉｌ’＋　１
・書−ノランド間例近にアース配線３７ａ。

３−ｒ　ｄ　ｑ■−・形成しているだめ、抵抗素子３３
の入出カイ１：口端−ｒ３６に接続される片方の半田付
はランドと、つ′−ス配線３７ａは非常に接近して０．
５ｍｍの納経間隔に々るように形成しているので、見か
け１．ヌバークギャフプ部が形成されているように々す
、ｉ＋Ｙ−東側の第３図において、抵抗素子６に数にΩ
Ｊ’、ｌ、′１．ｌ↓の１１（洸値をイ１したものを使
用した場合と回（）６１／Ｃ′ｊｒる／Ｃめ、静電気は
アース配線３７ａｌＣスパークを起こし、集積回路３９
は静電破壊に至ること乞［ない。

〕［だ１１１．源電圧端子３４に電圧レベル３〜５ＫＶ
程度」コノ、ｈの％ｌ−アース静電気を印加した場合、
抵抗素イ３２の・ＩＩする１１（流値が低いために抵抗
素子３２を介してＩ’＞ｊ　ｌｈｌさ〕１．る集積回路
３９の端子の電位は１分１し、−７ｊ、（１丘；１，１
子に東４へ；ｉ回路３９の内部で接続さＪドＣいる（’
ｌ’ｌ”１１　Ｉ：破吻防市用コンデンサは軽い絶縁破
壊を−・１１．１’的ｋｃ起こし、その端子は瞬時にア
ース電位と／１：す、ぞＡ１、がＩ・リガ作用となり、
静電気は抵抗素−ｒ３２の表記」二を通過しようとする
が、抵抗素子３２の裏面付近にアース配線３７ｄが形成
されているので通過せずにそノ１．にンバークを起ｒｚ
　１７才た、静電気が隣接する他の配λ４；ｊ部３８１
ｔｔ−、：’・ζ−りを起こすことについても、１νｌ
ｉ、１９ニーＪる配＃：ｉ部と、抵抗素子３１．３２と
の間に、−ノ”−ス配線３７１）、３７Ｃを形成するこ
とによって防止さり、ているため、集積回路３９は静電
破壊を起こすに至らない。

以上のように本実施例によれば、抵抗素子３１゜３２．
３３の近辺にアース配線３７８〜３７　ｄ　４形成して
いるために、静電破壊に対する高イ１．頼４／１を実現
している。

発明の効果 以上の説明から明らか′Ａ：　、１−うｐ（一本発明υ
１配、１ｌｌｉｊ基板上で、外部回路と接続ざ；Ｉ’１
．　Ｚ、ｌＹｉ＋、：訂と、１１・（１］［回路が抵抗
素子を介して接続さ）ｌｌ、１ｌｔｌ！１ｌＬ４Ｉ’１
’、、、（・］′の両電極間にアース配線を形成１２．
１１ｉ］！ｌ’ｃ＋＋’１’、；ｊ・１′１１それに隣
接する配線との間につ′・−ス配！：！　４１・形成−
１する回路実装基板を具備する、］、うｌ’−，，ｔ１
ν１成してぃ／１ので集積回路単品では外部から侵入す
る対アース：’ｔ’ｌ’電耐圧１Ｋｖ以下であったイ、
のがト記装ｊ１νｔを団人す２．ことにより、り・」ア
ース静電耐圧２０ＫＶを得らノ１、工業的（１１１１（
１１１１の大なるものである０４．１７１曲の簡？１′
１〕Ｃ説明 第１図、第２図、第３図は、従来の静電破壊防＋ｌ−，
’ｉζｌｉ〆１胃あり、第１図はＲＣトラ・ンプ回路構
成図、第２１ツｌ　＆−１リージ吸収素子を用いた回路
構成図、第３図Ｑ′ｌスパークギヤ・フジ法を用いた回
路構成図、第４図＆：ｌｕ＋、３図の構成を使用したユ
ニットの斜視図、第５図ＱＩ揉ｐ、３図の構成を使用し
た従来の配線ノ１（敗の拡）、図１，１１６図は本発明
の静電破壊防止装置ｉ”１°の　リ′ｈｆ］ｉ例ろ示す
回路構成図、第７図は第６図の回ｌｌ’ｉＩＩ］’ｌ’
ｌ成ろ１・ｊ！川した本発明の静電破壊防止装置の・実
施１ｕｌｌ　Ｖ　：ｌｒ−ける回路実装基板の拡大図で
ある。

２６・・・・１ｌ（ｔ＋’１’、素子、２７・・・・・
入出力端子、２８・・・・配線、２９・・・・・・アー
ス配線、３ｏ・・・・・配線基、仮、３１．３２．３３
・・・・・・抵抗素子、３４・・・・・・電九電１１ψ
１ｉ、１ｒ、３６・・・・アース端子、３６・・　・入
出力端ｒ、３７　ａ〜３７　ｒｉ・・・・・・アース配
線、３８・・・・・・他の配＋ＩＳ：ｉ、３９・・・・
・集積回路。

代り大の氏名　弁１１１１士　中　尾　敏　男　ほか１
名第１図 第２図 第３図 第　４　図 ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配線基板上で、外部回路と接ｆｃ、′、、１Ｎ、ｌ′１
   ．るｉ７ｉ＋、ｉｌと手積回路が、抵抗素子を介し−Ｃ
   接わ°１５．＼ｊする部’、ｈ（Ｃ１上記抵抗素子の両
   電極間にアース配、腺を形成１−５上記抵抗素ｆと−そ
   れに隣ｊ姦する配線との間にアース配線を形成する回路
   実装基４＋Ｑを貝（＋ｉｌする・１８を特徴とする静電
   破壊防止１．・す置。