KR101766953B1 - 제어장치 - Google Patents

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신지 구마자와
사토루 도다
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니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 반도체스위치의 고장에 의한 발열에 의해서 프린트기판의 절연층이 과열되어 탄화해서 도체패턴끼리를 단락시키면, 큰 전류 리크가 발생할 수 있다.
(해결수단) 프린트기판의 N개(N은 3 이상의 정수)의 배선층 중에서 스위치IC가 실장되어 있는 표면부터 세어서 M개(M은 2 이상 N 이하의 정수)의 배선층과, 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에, 스위치IC의 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, (i) 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴이 존재하고, (ii) 시그널 그랜드 접속배선패턴과, 상기 반도체스위치의 로 사이드의 전류경로패턴이 존재하지 않는다.

Description

제어장치{CONTROL DEVICE}
본 발명은 반도체스위치를 포함하는 IC패키지 등이 프린트기판 위에 배치된 제어장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 글로 플러그 등의 자동차의 히터 엘리먼트를 구동하기 위한 트랜지스터 스위치와, 트랜지스터 스위치를 제어하는 제어회로를 포함하는 제어장치가 개시되어 있다. 이 제어장치에서는 트랜지스터 스위치의 하이 사이드(고전압측)와 로 사이드(저전압측)의 적어도 일방에, 한계 온도를 초과하면 접촉 접속이 해제되는 과열방지 엘리먼트가 설치되어 있다. 과열방지 엘리먼트는 납땜에 의해서 도전부재 사이의 전기적 접속이 형성된 구성을 가지고 있으며, 이 전기적 접속부에 스프링 힘 등의 기계적인 응력이 부여되어 있다. 한계 온도를 초과하면 땜납이 용융하고, 전기적 접속이 스프링 힘에 대응하여 해제된다.
특허문헌 1의 기술에 따르면, 트랜지스터 스위치나 그 제어회로에 고장이 발생하여 제어장치가 고온이 되면, 과열방지 엘리먼트에 있어서의 전기적 접속이 해제되므로, 제어장치가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
특허문헌 1: 일본국 특표2008-530727호 공보
본원의 발명자는 반도체스위치(트랜지스터)가 고장나면, 그 발열에 의해서 프린트기판의 절연층이 과열되고 탄화해서 도체패턴끼리를 단락시키고, 과열방지 엘리먼트가 기능해도, 큰 전류 리크가 발생한다고 하는 문제가 있는 것을 발견했다. 종래는 이와 같은 과제가 충분히 인식되어 있지 않은 것이 실정이었다.
본 발명은 상술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 발명의 일 형태에 따르면, N개(N은 3 이상의 정수)의 배선층을 가지는 다층의 프린트기판 위에 저항성 부하를 구동하기 위한 반도체스위치를 포함하는 IC패키지인 스위치IC가 배치된 제어장치가 제공된다. 이 제어장치에 있어서, 상기 프린트기판의 상기 N개의 배선층 중에서 상기 스위치IC가 실장되어 있는 표면부터 세어서 M개(M는 2 이상 N 이하의 정수)의 배선층과, 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에, 상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, (i) 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴이 존재하고, (ii) 시그널 그랜드 접속배선패턴과, 상기 반도체스위치의 로 사이드의 전류경로패턴이 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 반도체스위치의 고장에 의한 발열에 의해서 프린트기판의 절연층이 탄화한 경우에, 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과 시그널 그랜드 접속배선패턴 및 반도체스위치의 로 사이드의 전류경로패턴의 사이가 단락하지 않으므로, 큰 전류 리크의 발생을 억제할 수 있다.
(2) 상기 제어장치에 있어서, 상기 프린트기판의 상기 M개의 배선층과 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에, 상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과는 전위가 틀리는 다른 배선패턴도 존재하지 않는 것으로 해도 좋다.
이 구성에 따르면, 반도체스위치의 고장에 의한 발열에 의해서 프린트기판의 절연층이 탄화한 경우에, 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과 다른 배선패턴의 사이에 큰 전류가 흐르는 문제점을 더욱 억제할 수 있다.
(3) 상기 제어장치에 있어서, 상기 프린트기판의 상기 M개의 배선층과 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에, 상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴 이외의 배선패턴이 존재하지 않는 것으로 해도 좋다.
이 구성에 따르면, 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과 다른 배선패턴의 사이에 큰 전류가 흐르는 문제점을 더욱 억제할 수 있다.
(4) 상기 제어장치에 있어서, 정수 M은 상기 정수 N에 동일한 것으로 해도 좋다.
이 구성에 따르면, 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과 다른 배선패턴의 사이에 큰 전류가 흐르는 문제점을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 여러 가지의 형태로 실현하는 것이 가능하다. 예를 들면, 제어장치, 제어장치의 제조방법, 전자부품의 배치방법 등의 형태로 실현할 수 있다.
도 1은 일실시형태로서의 제어장치의 평면도.
도 2는 제어장치의 회로구성을 나타내는 블록도.
도 3은 프린트기판의 위로부터 4층의 배선패턴의 일부를 나타내는 설명도.
도 4는 실시형태와 비교예의 다층배선패턴의 단면을 비교하여 나타내는 모식도.
도 5는 실시형태와 비교예에 있어서 탄화부가 형성된 경우를 비교하여 나타내는 모식도.
도 6은 제어장치의 다른 회로구성의 예를 나타내는 블록도.
도 1은 본 발명의 일실시형태로서의 제어장치(100)를 나타내는 평면도이다. 이 제어장치(100)는 자동차용의 저항성 부하(예를 들면 글로 플러그)를 제어하기 위한 장치로서 구성되어 있다. 이 제어장치(100)는 프린트기판(150) 위에 전원회로 (110)와, 컨트롤러IC(120)와, 2개의 스위치IC(130)와, 온도퓨즈(140)가 배치된 구성을 가진다. 온도퓨즈(140)는 2개의 스위치IC(130)의 사이에 끼워진 위치에 배치되어 있다. 또한, 제어장치(100)는 이들 이외의 전자부품이나, 배선패턴 및 각종의 단자를 가지고 있지만, 도 1에서는 도시가 생략되어 있다.
전원회로(110)와 컨트롤러IC(120)와 스위치IC(130)는 어느 것이나 모두 IC패키지로 구성된 전자부품이다. 또, 도 1의 예에서는 4종류의 부품(110, 120, 130, 140)은 표면 실장형의 패키지로서 구성되어 있다. 스위치IC(130)는 반도체스위치를 포함하는 IC패키지이다. 단, 스위치IC(130)로서는, 반도체스위치(예를 들면 FET) 외에, 반도체스위치의 제어회로(예를 들면 FET게이트 구동회로)나 과열보호회로를 포함하는 IPD(Intelligent Power Device)로 불리는 IC패키지를 이용하는 것이 바람직하다.
도 1의 예에 있어서, 온도퓨즈(140)의 길이 방향의 치수는 L1이며, 폭 방향의 치수는 W1이다. 또, 스위치IC(130)의 길이 방향의 치수는 L2이며, 폭 방향의 치수는 W2이다. 또한, 통상은 L1＜L2 및 W1＜W2이다. 이들의 치수는 각각의 패키지의 몰드부와 리드선의 양쪽을 포함하는 전체의 외형에 대한 값이다.
도 2는 도 1에 나타낸 제어장치(100)의 회로구성을 나타내는 블록도이다. 프린트기판(150) 위에는 전원입력단자(151)와, 부하접속단자(152)와, 시그널 그랜드 단자(153)가 설치되어 있다. 전원입력단자(151)에는 외부의 배터리(200)로부터 일정한 외부전원전압(Vb, 직류전압)이 부여된다. 이 외부전원전압(Vb)은 외부전원공급용의 배선패턴(161)을 통하여 전원회로(110)와 온도퓨즈(140)에 공급된다.
전원회로(110)는 외부전원전압(Vb)으로부터 컨트롤러IC(120)나 스위치IC (130) 내의 제어회로(도시하지 않음)에 공급하는 제어전원전압(Vc)을 만들어 낸다. 이 제어전원전압(Vc)은 전원공급용의 배선패턴(171)을 통하여 프린트기판(150) 위에 배치된 각종의 제어회로에 공급된다. 컨트롤러IC(120)를 포함하는 각종의 회로는 시그널 그랜드용의 배선패턴(172)을 통하여 프린트기판(150)의 시그널 그랜드 단자(153)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 배선패턴(172)은 각종의 회로를 시그널 그랜드(SG)에 접속하기 위한 배선이며, 「시그널 그랜드 접속배선(172)」이라고도 부른다. 시그널 그랜드 접속배선(172)은 시그널 그랜드(SG)와 시그널 그랜드 접속배선(172)의 사이에 수동소자나 능동소자가 존재하지 않고, 임피던스를 무시할 수 있는 배선패턴만을 통하여 시그널 그랜드(SG)에 접속되어 있는 배선이다. 시그널 그랜드 단자(153)는 프린트기판(150) 내 또는 프린트기판(150) 외의 시그널 그랜드 (SG)에 접속되어 있다. 또한, 시그널 그랜드(SG)가 프린트기판(150) 내에 설치된 배선패턴에 의해서 실현되어 있는 경우에는, 시그널 그랜드 단자(153)는 생략해도 좋다. 또, 시그널 그랜드 접속배선(172) 자신이, 시그널 그랜드(SG)로서 기능하는 큰 배선패턴으로서 구성되어 있어도 좋다.
온도퓨즈(140)의 출력단자는 전류경로용의 제 1 배선패턴(162)을 통하여 2개의 스위치IC(130)의 전류입력단자에 전기적으로 접속되어 있다. 이 배선패턴(162)은 스위치IC(130) 내의 반도체스위치(131)의 하이 사이드(고전압측)의 전류경로패턴에 상당한다. 2개의 스위치IC(130)의 전류출력단자는 전류경로용의 제 2 배선패턴(163)을 통하여 프린트기판(150)의 부하접속단자(152)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 배선패턴(163)은 스위치IC(130) 내의 반도체스위치(131)의 로 사이드(저전압측)의 전류경로패턴에 상당한다. 부하접속단자(152)는 자동차의 저항성 부하 (300, 예를 들면 글로 플러그)의 입력단자에 접속되며, 저항성 부하(300)의 출력단자는 접지되어 있다. 이 구성에서는 스위치IC(130)의 반도체스위치(131)는 저항성 부하(300)를 하이 사이드 구동하기 위해 사용되고 있다. 또한, 스위치IC(130)를 3개 이상 병렬로 설치해도 좋다.
컨트롤러IC(120)는 제어신호(Sv1, Sv2)를 2개의 스위치IC(130)에 공급함으로써, 2개의 반도체스위치(131)의 온/오프를 제어하고, 이것에 대응하여 저항성 부하 (300)의 온/오프를 제어한다. 또한, 스위치IC(130)가 반도체스위치(131)를 제어하기 위한 FET게이트 구동회로를 포함하고 있는 경우에는, 컨트롤러IC(120)로부터 부여되는 제어신호(Sv1, Sv2)는 PWM제어의 듀티를 나타내는 신호로 해도 좋다.
온도퓨즈(140)는 스위치IC(130)의 과열을 방지하기 위한 수동소자(141)를 포함하는 과열방지부품이다. 어느 것인가의 고장 또는 문제점에 의해서 스위치IC (130)의 온도가 과도하게 상승하면, 온도상승에 대응하여 온도퓨즈(140) 내의 전기적 접속이 절단되어 전류를 차단한다. 스위치IC(130)에서 온도퓨즈(140)로의 열전도는 주로 스위치IC(130)와 온도퓨즈(140) 사이의 배선패턴(162)을 통하여 실시된다. 온도퓨즈(140)의 수동소자(141)로서는, 예를 들면, 수동소자(141)의 전기접점을 접합하고 있는 땜납이 온도상승에 대응하여 용융했을 때에, 스프링 등의 기계적 응력을 이용하여 상기 접점이 해방되는 구조를 가지는 것을 이용하는 것이 가능하다. 기계적 응력을 발생하는 스프링으로서는 코일스프링 등을 이용하는 것이 가능하다. 단, 도 2에서는 도시의 편의상, 온도퓨즈(140)의 수동소자(141)를 단순한 용융퓨즈로서 묘사하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제어장치(100)의 저항성 부하 (300)로서 글로 플러그를 이용하고 있으므로, 온도퓨즈(140)로서는 글로 플러그용의 대전류를 흘리는 것이 가능한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면, 온도퓨즈(140)의 차단전류(또는 최대돌입전류)를 200A 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 1개의 온도퓨즈(140)를 이용하여 복수의 스위치IC의 과열을 방지하는 것이 가능하다.
도 3은 프린트기판(150) 중의 위로부터 4층의 배선층(L1∼L4)의 일부를 나타내는 설명도이다. 프린트기판(150)은 다층기판이며, 복수의 배선층을 가지고 있다. 도 3의 (A)는 최상층의 배선층(L1) 중에서, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162, 도 2)만을 묘사한 것이다. 도 3의 (A)에는 또한, 반도체스위치(131)의 받침대(132, 즉 반도체칩)를 투영한 형상이 해칭 부착으로 묘사되어 있다. 도 3의 (B), (C), (D)도 마찬가지로, 위로부터 제 2 층째, 제 3 층째, 제 4 층째의 배선층 (L2∼L4)에 있어서의 배선패턴(162)과 받침대(132)를 묘사하고 있다. 또한, 제 5 층 이하는 생략되어 있지만, 제 5 층째 이하의 배선층도 거의 마찬가지이다. 또, 도 3의 (A)∼(D)에 있어서, 층끼리를 접속하는 비아의 도시는 생략되어 있다. 또한, 도 3의 (A)∼(D)는 스위치IC(130)와 프린트기판(150)의 배선층(L1∼L4)을 프린트기판(150)의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때의 위치관계를 나타낸 것에 상당한다. 이들의 도면으로부터 이해할 수 있도록, 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에는, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)만이 설치되어 있으며, 다른 배선패턴이 설치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
도 4는 실시형태와 비교예의 다층배선패턴의 단면을 비교하여 나타내는 모식도이다. 도 4의 (A)는 도 3의 (A)∼(D)에 나타낸 4층분의 배선층(L1∼L4)의 5-5 단면을 나타내고 있다. 단, 도 4의 각 부의 치수는 정확한 것은 아니고, 도 3과는 엄밀하게는 일치하고 있지 않다. 특히, 프린트기판(150)의 두께 방향의 치수는, 실제 보다도 큰 사이즈로 과장되어 묘사되어 있다. 또, 도 4의 (A), (B)에 있어서도 층끼리를 접속하는 비아의 도시는 생략되어 있다. 도 4의 (A)에 나타내는 실시형태에서는 프린트기판(150)의 다층의 배선층(L1∼L4)에 있어서, 스위치IC(130)의 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에는, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)만이 설치되어 있으며, 다른 배선패턴은 설치되어 있지 않다. 한편, 도 4의 (B)에 나타내는 비교예에서는 프린트기판(150a)의 다층의 배선층(L1∼L4)에 있어서, 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)이 설치되어 있을 뿐만 아니라, 다른 2종류의 배선패턴(163, 172)도 설치되어 있다. 배선패턴(163)은 스위치IC(130)의 로 사이드의 배선패턴이며, 배선패턴(172)은 시그널 그랜드 접속배선패턴이다. 이들 2종류의 배선패턴 (162, 172)이 받침대(132)의 하방에 배치되어 있는 경우에는, 이하의 같은 문제점이 발생할 가능성이 있다.
도 5는 도 4에 나타낸 실시형태 및 비교예에 있어서, 1개의 스위치IC[130, 우측의 스위치IC(130)]의 반도체스위치(131)에 고장이 발생하여 프린트기판(150)의 절연층이 과열되어 탄화함으로써, 탄화부(CN)가 형성된 상태를 나타내고 있다. 도 5의 (A)에 나타내는 실시형태에서는 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에는, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)만이 설치되어 있으므로, 절연층에 탄화부(CN)가 형성된 경우에도, 배선패턴(162)끼리가 전기적으로 접속될 뿐이며, 큰 문제는 발생하지 않는다. 한편, 도 5의 (B)에 나타내는 비교예에서는 우측의 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)뿐만 아니라, 시그널 그랜드 접속배선패턴(172)도 설치되어 있다. 따라서, 절연층에 탄화부(CN)가 형성된 경우에는 배선패턴(162, 172)이 단락하여 과대한 전류가 발생할 가능성이 있다.
또한, 도 5의 (B)의 비교예에 있어서, 좌측의 스위치IC(130)가 고장나서 그 하방의 절연층에 탄화부(CN)가 형성된 경우에는, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)과 로 사이드의 배선패턴(163)이 단락할 가능성이 있다. 이 경우에는, 반도체스위치(131, 도 2)를 제어하여 오프 상태로 해도, 저항성 부하(300)에 흐르는 대전류를 차단할 수 없다고 하는 문제점이 발생할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에는, 시그널 그랜드 접속배선패턴(172) 및 반도체스위치(131)의 로 사이드의 배선패턴(163)이 설치되어 있지 않고, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)이 설치되어 있으므로, 절연층에 탄화부(CN)가 형성된 경우에도, 이들 배선패턴의 사이에 큰 전류 리크가 발생한다고 하는 문제점을 억제하는 것이 가능하다.
또한, 도 3에서도 설명한 바와 같이, 불필요한 전류 리크를 방지한다고 하는 의미에서는, 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)만을 설치하고, 다른 배선패턴을 전혀 설치하지 않는 것이 가장 바람직하다. 단, 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162) 이외의 다른 배선패턴을 설치하는 것을 허용할 수 있는 경우가 있다. 예를 들면, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)과의 전위차가 작은 다른 배선패턴이면, 탄화부(CN)의 발생에 의해서 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)도 단락했다고 해도, 현실적으로는 큰 문제가 되지 않고 허용할 수 있는 경우가 있을 수 있다. 이 의미에서는, 반도체스위치(131)의 받침대(132)의 하방에, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)과는 전위가 틀리는 다른 배선패턴이 존재하지 않는 것이 바람직하다.
또, 프린트기판(150)의 복수의 배선층 중에서, 스위치IC(130)가 실장되어 있는 면(「표면」이라고 부른다)과는 반대측의 면(「이면」이라고 부른다)에 가까운 몇 개의 층에 있어서는, 스위치IC(130)의 고장에 의해서 탄화부(CN)가 형성될 가능성은 비교적 작다. 따라서, 프린트기판(150)의 이면측에 존재하는 복수의 층에 관해서는, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162) 이외의 다른 배선패턴을 설치하는 것을 허용해도 좋다. 환언하면, 다층의 프린트기판(150)의 N개(N은 3 이상의 정수)의 배선층 중에서, 스위치IC(130)가 실장되어 있는 표면부터 세어서 M개(M은 2 이상 N 이하의 정수)의 배선층에 관해서는, 시그널 그랜드 접속배선패턴 (172)과 스위치IC(130)의 로 사이드의 배선패턴(163)이 존재하지 않고, 반도체스위치(131)의 하이 사이드의 배선패턴(162)이 존재하도록 프린트기판(150)이 구성되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 정수 M은 N보다도 작아도 좋지만, M과 N이 동일한 것이 바람직하다.
상술한 받침대(132)와 배선패턴 사이의 각종의 관계는, 프린트기판(150) 위에 실장된 모든 스위치IC(130)에 관해서 성립하는 것이 바람직하다. 또, 받침대 (132)의 전체 둘레에 걸쳐서 일정한 폭의 주변 영역을 포함하는 영역이, 상술한 배선패턴과의 각종의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 이 이유는 받침대(132)의 주변 영역의 하방에 있어서도, 받침대(132)의 발열에 의해서 탄화부(CN)가 형성될 가능성이 있기 때문이다. 이 「일정한 폭」은 적어도 0.5㎜로 하는 것이 바람직하고, 3㎜로 하는 것이 더욱 바람직하다. 배선패턴의 배치가 제한되는 받침대(132)의 주변 영역의 폭을 이 정도의 값으로 설정하면, 프린트기판(150) 위에 있어서의 부품끼리의 간격을 충분히 넓게 확보하면서, 탄화부(CN)의 형성에 의한 문제점의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
ㆍ 변형예
또한, 이 발명은 상기의 실시예나 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 형태에 있어서 실시하는 것이 가능하다.
ㆍ변형예 1:
상기 실시형태에서는 스위치IC는 저항성 부하를 하이 사이드 구동하기 위해 이용하고 있었지만, 저항성 부하를 로 사이드 구동하기 위해 이용해도 좋다.
ㆍ변형예 2:
상기 실시형태에서는 제어장치(100)에 온도퓨즈(140)를 사용하고 있었지만, 온도퓨즈(140)는 생략해도 좋다.
ㆍ변형예 3:
상기 실시형태의 제어장치(100)에서는 배터리(200)가 스위치IC(130)의 전류입력단자에 접속됨과 아울러 스위치IC(130)의 전류출력단자가 저항성 부하(300)의 입력단자에 접속되며, 또한, 저항성 부하(300)의 출력단자가 접지된 회로구성을 가지고 있다. 그러나, 회로구성으로서는 이외의 여러 가지의 회로구성을 채용하는 것이 가능하다.
도 6은 제어장치의 다른 회로구성의 예를 나타내는 블록도이다. 이 제어장치 (100a)에서는 배터리(200)가 저항성 부하(300)의 입력단자에 접속됨과 아울러, 저항성 부하(300)의 출력단자가 스위치IC(130)의 전류입력단자에 접속되며, 또한, 스위치IC(130)의 전류출력단자가 접지단자(154)를 통하여 접지된 구성을 가지고 있다. 이와 같은 제어장치(100a)의 경우에는, 스위치IC(130)의 반도체스위치(131)의 받침대(132)와 겹치는 영역에는, 반도체스위치(131)의 로 사이드의 전류경로패턴만이 존재하도록 프린트기판(150)의 배선패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
100: 제어장치 102: 전원입력단자
110: 전력공급회로 120: 컨트롤러IC
130: 스위치IC 131: 반도체스위치
132: 받침대(반도체칩) 140: 온도퓨즈
141: 수동소자 142: 리드선
150: 프린트기판 151: 전원입력단자
152: 부하접속단자 153: 시그널 그랜드 단자
154: 접지단자 161, 162, 163: 배선패턴
171: 배선패턴 172: 시그널 그랜드 접속배선패턴
200: 배터리 300: 저항성 부하

Claims (4)

  1. N개(N은 3 이상의 정수)의 배선층을 가지는 다층의 프린트기판 위에 저항성 부하를 구동하기 위한 반도체스위치를 포함하는 IC패키지인 스위치IC가 배치된 제어장치로서,
    상기 프린트기판의 상기 N개의 배선층 중에서 상기 스위치IC가 실장되어 있는 표면부터 세어서 M개(M은 2 이상 N 이하의 정수)의 배선층과, 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에,
    상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에,
    (i) 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴이 존재하고,
    (ii) 시그널 그랜드 접속배선패턴과, 상기 반도체스위치의 로 사이드의 전류경로패턴이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프린트기판의 상기 M개의 배선층과 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에,
    상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴과는 전위가 틀리는 다른 배선패턴도 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프린트기판의 상기 M개의 배선층과 상기 스위치IC를 상기 프린트기판의 두께 방향으로 투영하여 보았을 때에,
    상기 반도체스위치의 받침대와 겹치는 영역에, 상기 반도체스위치의 하이 사이드의 전류경로패턴 이외의 배선패턴이 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정수 M은 상기 정수 N에 동일한 것을 특징으로 하는 제어장치.
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