JPH0531280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はIC（集積回路）を始めとする半導体素
子を静電気放電から保護するための静電気吸収器
に関するものである。

従来の技術 近年、電子機器の多機能化に伴ない、家電機
器、情報通信機器、産業機器分野などにおいて電
子化が推進されつつある。この電子化に用いられ
るIC，LSI（大規模集積回路）などは優れた機能
をもつ反面、静電気などの異常高電圧に対してき
わめて敏感であり、そのため電子機器の誤動作を
招いたり、または破壊に至る場合も少なくない。
一方、電卓やICカードなどに用いられる半導体
素子のように人体などからの静電気放電を回避で
きない場合も多くあり、その静電気対策はきわめ
て重要である。

従来、この種の静電気吸収器は第５図ａ，ｂに
示すような構成であつた。第５図において、１は
通常チツプ状をしたICであり、ここでは静電気
の被保護素子に当たる。２はアルミナまたは樹脂
などからなる基板で、各種の機能部品は全てこの
基板２上に設けられる。３および４は上記基板２
の表面にプリント配線により形成された信号線路
で、それぞれその一端は上記IC１に接続され、
また他端は信号の入出力端子（図示せず）に接続
されている。また、上記信号線路３，４の一方は
アース側で、ここでは信号線路４をアース側とし
ている。５は酸化亜鉛またはチタン酸ストロンチ
ウムなどを主原料とするセラミツクからなるチツ
プ状のバリスタで、このバリスタ５の表裏には対
向する電極６，７が形成されている。ここで、電
極６，７はバリスタ５の電気的接続を容易にする
ため、一部がバリスタ５の側面を介してそれぞれ
反対面へも伸びている。８および９はバリスタ５
を信号線路３，４間に接続するためのボンデイン
グワイヤで、直径20〜30μmの金線などが用いら
れる。このボンデイングワイヤ８，９によつてバ
リスタ５は信号線路３，４にそれぞれ結線され、
バリスタ５は信号線路３，４間に接続されたこと
になる。１０はバリスタ５を基板２の表面に固定
するための接着剤である。

以上のように構成された従来の静電気吸収器に
ついて、以下その動作を説明する。

まず、人体などに蓄積された静電気はそのほと
んどの場合、手の指先を通してIC１の入出力端
子などへ放電する。そのため、入出力端子から侵
入した静電気の異常高電圧は信号線路３，４間に
現われ、バリスタ５がない場合にはその高電圧が
そのままIC１に印加され、一瞬にしてIC１は破
壊されることになる。しかし、第５図に示すよう
にバリスタ５が信号線路３，４間に接続されてい
ることによつて、静電気はバリスタ５により吸収
され、IC１は保護されることとなる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の構成では十分
にバリスタ５の特性が発揮できず、IC１が保護
できないという問題点があつた。すなわち、ボン
デイングワイヤ８，９はきわめて短かい長さでは
あるが、僅かなインダクタンスを有しているた
め、高周波成分を有した静電気に対して大きな電
圧降下がボンデイングワイヤ８，９に生じる。こ
のため、IC１に印加される電圧はバリスタ５の
制限電圧に加えてこの電圧降下分が印加され、実
際にIC１に印加される電圧はバリスタ５の制限
電圧の数倍になることもある。

本発明はこのような問題点を解決しようとする
もので、半導体素子に印加される電圧がバリスタ
５の制限電圧のみになる静電気吸収器を提供する
ことを目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、半導体素
子に結線される信号線路がプリント配線によつて
形成され、上記プリント配線による信号線路間に
接続される表裏に対向す電極を有したバリスタ５
の少なくとも片面の電極が上記信号線路の電路を
形成するようにしたものである。

作 用 本発明は上記した構成により、信号入出力端子
側からみたバリスタの制限電圧は、従来と同様に
バリスタの制限電圧にインダクタンス成分による
電圧降下分が加わつたものとなるが、半導体素子
側からみればバリスタの制限電圧のみとなり、保
護特性の優れた静電気吸収器が得られることにな
る。

実施例 第１図は本発明の静電気吸収器の一実施例を示
し、同図ａは平面図、同図ｂは同図ａのイ−ロ線
の断面図である。第１図において、１１は通常チ
ツプ状をしたICなどの半導体素子であり、ここ
では静電気の被保護素子に当たる。１２は基板、
１３および１４は信号線路で、これらはそれぞれ
従来の基板２、信号線路３，４と対応するもので
ある。ここで、上記信号線路１３は途中で切断さ
れており、また信号線路１４の一部を突出させて
バリスタ１５の裏面に至る端子部１４ａをプリン
ト配線手法にて構成しており、これらが従来と異
なる点である。また、上記バリスタ１５は従来と
同様に酸化亜鉛などを主原料とするセラミツクか
らなるチツプ状のもので、その表裏面には対向し
て電極１６，１７が設けられている。１８および
１９は信号線路１３の切断された両端からそれぞ
れボンデイングによつてバリスタ１５の表面の電
極１６に電気的接続を形成しているワイヤ、２０
はバリスタ１５の裏面の電極１７と上記端子部１
４ａとを接続している半田または導電性接着剤で
ある。

次に、以上のように構成された静電気吸収器の
動作を説明する。今、信号線路１３，１４間に静
電気が侵入した場合、ワイヤ１８→電極１６→バ
リスタ１５→電極１７→半田または接着剤２０→
端子部１４ａのルートにて静電気電流が流れる。
この時、ワイヤ１８には従来例と同様にインダク
タンスによる電圧降下が生じる。しかしながら、
半導体素子１１に印加される電圧はワイヤ１９を
通じてバリスタ１５の電極１６表面の電圧のみで
あり、ワイヤ１８における電圧降下分は全く印加
されない。また、信号の入出力に対しては、信号
線路１３を一部切断しているが、電極１６の一
部、すなわち電極１６上のワイヤ１８，１９のボ
ンデイング間が信号線路の電極となつているため
に何ら問題はない。

次に、本発明の第２の実施例について第２図
ａ，ｂと共に説明する。上記第１の実施例との違
いは、端子部１４ａを設けることなく、バリスタ
１５を信号線路１４上に接続した点である。２１
は信号線路１４のその切断部である。このように
構成された静電気吸収器の作用は第１図と同様で
あるが、第１図の端子部１４ａにおける電圧降下
分をも低減できる効果を有するものである。

次いで、本発明の第３の実施例について第３図
ａ，ｂと共に説明する。上記第２図の第２の実施
例との違いは、信号線路１４を信号線路１３と同
様にバリスタ１５の接続点で切断し、バリスタ１
５の両電極１６，１７を共に信号線路の電路とし
た点である。このように構成された静電気吸収器
の作用は第２図と同様であるが、上記端子部１４
ａにおける電圧降下分の低減がさらに良好となる
効果を有するものである。

さらに、本発明の第４の実施例について第４図
と共に説明する。この第４の実施例におけるバリ
スタ２２は第５図に示した従来例と同様な構造を
有し、また信号線路１３，１４は第３図の実施例
と同様に共にバリスタ２２の接続点で切断された
ものである。第４図の２３はバリスタ２２の表面
側の電極で信号線路１３の切断部間にブリツジ状
に、また２４は裏面側の電極で信号線路１４の切
断部間に同様にブリツジ状にそれぞれ半田または
導電性接着剤にて接続されている。２５および２
６はそれぞれの接続部である。この第４の実施例
では第３図と同様、バリスタ２２の表裏面の電極
２３，２４が信号線路１３，１４の電路となり、
同様な効果を発揮するものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、表裏に対向する
電極を有したバリスタの少なくとも一方の電極が
信号線路の電路を形成することによつて、静電気
吸収時の半導体素子に印加される電圧が接続線の
インダクタンスに影響されずバリスタの制限電圧
のみとなり、優れた静電気抑制効果が得られるこ
ととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明における静電気吸収器の一実
施例を示す平面図、同図ｂは同図ａのイ−ロ線の
断面図、第２図ａ，第３図ａ，第４図ａはそれぞ
れ本発明の第２〜第４の実施例を示す平面図、第
２図ｂ，第３図ｂ，第４図ｂはそれぞれ第２図
ａ，第３図ａ，第４図ａのハ−ニ線，ホ−ヘ線，
ト−チ線の断面図、第５図ａは従来例の静電気吸
収器を示す平面図、同図ｂは同図ａのリ−ヌ線の
断面図である。 １１……半導体素子、１３，１４……信号線
路、１５，２２……バリスタ、１６，１７，２
３，２４……電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体素子に結線される信号線路がプリント
   配線によつて形成され、上記プリント配線による
   信号線路間に接続される表裏に対向する電極を有
   したバリスタの少なくとも片面の電極が上記信号
   線路の電路を形成するようにしたことを特徴とす
   る静電気吸収器。