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JP4375146B2 - Igniter igniter - Google Patents
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Description

本発明は、サージに対する保護抵抗を備えた点火装置のイグナイタに関する。   The present invention relates to an igniter for an ignition device having a protection resistance against surge.

点火装置は、車両のエンジン等で点火プラグを発火するために使用され、点火コイルの1次コイルに流れる車載バッテリからの電流をスイッチング素子で遮断することにより、2次コイルに高電圧を発生させる。ここで、車載バッテリの電圧にサージ(瞬間的な過電圧)が発生し、イグナイタが故障することがある。また、オルタネータの端子がはずれた場合にも、電源電圧にサージが発生し、この電源サージ電圧がイグナイタに入力されると故障することがある。   The ignition device is used to ignite an ignition plug in a vehicle engine or the like, and generates a high voltage in the secondary coil by interrupting the current from the in-vehicle battery flowing in the primary coil of the ignition coil by the switching element. . Here, a surge (instantaneous overvoltage) may occur in the voltage of the in-vehicle battery, and the igniter may break down. In addition, even when the alternator terminal is disconnected, a surge occurs in the power supply voltage, and if this power supply surge voltage is input to the igniter, a failure may occur.

そこで、バッテリとスイッチング素子との間に保護抵抗を挿入し、スイッチング素子に流れる電流を小さく抑えている。例えば従来の点火装置(特許文献1参照)では、図6に示すように、シリコン基板100がコレクタ端子103を持つベースプレート102にはんだ付けされ、入力端子106及びエミッタ端子107がワイヤボンディング111、112によりシリコン基板100と接続されている。そして、バッテリに過大なサージが印加された場合に備えて、バッテリ端子105と小端子115との間に抵抗素子116が配置され、小端子115とシリコン基板100とはワイヤボンディング118で接続されている。ベースプレート102、端子105から107がエポキシ樹脂120でモールドされている。
特開2001−193617号公報
Therefore, a protective resistor is inserted between the battery and the switching element to keep the current flowing through the switching element small. For example, in a conventional ignition device (see Patent Document 1), as shown in FIG. It is connected to the silicon substrate 100. Then, in preparation for an excessive surge applied to the battery, a resistance element 116 is disposed between the battery terminal 105 and the small terminal 115, and the small terminal 115 and the silicon substrate 100 are connected by wire bonding 118. Yes. Base plate 102 and terminals 105 to 107 are molded with epoxy resin 120.
JP 2001-193617 A

しかし、実際の製造工程を考慮すると、上記従来例の小端子115及び抵抗素子116を図示の状態に実装するのは極めて困難と言わざるを得ない。つまり、ベースプレート102、四つの端子105から107及び115をエポキシ樹脂120でモールドする前に、これらを所定の状態に位置決めすることが必要である。ここで、ベースプレート102のコレクタ端子103と外方に突出した三つの端子105から107とはたとえば外部で相互に結合する等により位置決め可能である。   However, in consideration of an actual manufacturing process, it must be said that it is extremely difficult to mount the small terminal 115 and the resistance element 116 of the conventional example in the illustrated state. That is, before the base plate 102 and the four terminals 105 to 107 and 115 are molded with the epoxy resin 120, it is necessary to position them in a predetermined state. Here, the collector terminal 103 of the base plate 102 and the three terminals 105 to 107 protruding outward can be positioned, for example, by being coupled to each other externally.

しかし、小端子115は三つの端子105から107等に比べて内方に入り込んでおり、このままではバッテリ端子105にも入力端子106にも結合することは不可能である。そのためにモールド以前における小端子115の姿勢は不安定となる。なお、結合するためにたとえば小端子115から外方に突出する延長部を形成することも考えられるが、そうするとエポキシ樹脂120ひいてはイグナイタの外形寸法が大きくなる。   However, the small terminal 115 is inward compared to the three terminals 105 to 107 and the like and cannot be coupled to the battery terminal 105 or the input terminal 106 as it is. Therefore, the posture of the small terminal 115 before the molding becomes unstable. For example, it is conceivable to form an extension projecting outward from the small terminal 115 for coupling, but this increases the outer dimensions of the epoxy resin 120 and thus the igniter.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電源サージ電圧による電流を制限する保護抵抗が、その外形寸法を大きくすることなく配置された点火装置のイグナイタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an igniter for an ignition device in which a protective resistor for limiting a current due to a power supply surge voltage is arranged without increasing its outer dimension.

本願の発明者は、保護抵抗を、パワー素子や制御素子が実装されたリードフレーム上にたとえば島状(アイランド状)に実装することを思い付いて、本発明を完成した。   The inventor of the present application has come up with the idea that the protective resistor is mounted in, for example, an island shape (island shape) on the lead frame on which the power element and the control element are mounted.

(1)本願の第1発明による点火装置のイグナイタは、請求項1に記載したように、第1リードフレーム及び第1リードフレーム上に実装されたパワー素子と、第2リードフレーム及び第2リードフレーム上に実装され電源に接続されパワー素子を制御する制御素子と、電源と制御素子との間に配置され、電源サージ電圧を制限して制御素子を保護すると共に、該電源サージ電圧に重畳する高周波サージを吸収するサージ制限部を含む保護抵抗と、から成る。サージ制限部は、第1リードフレーム又は第2リードフレーム上に載置された絶縁性基板と、絶縁性基板上に載置された抵抗体とを有する。 (1) The igniter of the ignition device according to the first invention of the present application is the first lead frame, the power element mounted on the first lead frame, the second lead frame, and the second lead. A control element mounted on the frame and connected to the power source to control the power element, and disposed between the power source and the control element, protects the control element by limiting the power surge voltage and superimposes on the power surge voltage And a protective resistor including a surge limiting portion that absorbs the high-frequency surge . The surge limiting unit includes an insulating substrate placed on the first lead frame or the second lead frame, and a resistor placed on the insulating substrate.

(2)第2発明による点火装置のイグナイタは、請求項に記載したように、第1リードフレーム及び第1リードフレーム上に実装されたパワー素子と、第2リードフレーム及び第2リードフレーム上に実装され電源に接続されパワー素子を制御する制御素子と、電源と制御素子との間に配置され、電源サージ電圧を制限して制御素子を保護すると共に、該電源サージ電圧に重畳する高周波サージを吸収するサージ制限部を含む保護抵抗と、から成る。サージ制限部は、第2リードフレーム上に形成された半導体製基板と、半導体製基板内に拡散された拡散層とを有する。 (2) The igniter of the ignition device according to the second invention, as described in claim 3, includes a power element mounted on the first lead frame and the first lead frame, and the second lead frame and the second lead frame. A control element that is mounted on and connected to a power source to control the power element, and is arranged between the power source and the control element to limit the power source surge voltage to protect the control element and to superimpose the power source surge voltage on the high frequency surge And a protective resistor including a surge limiting portion that absorbs . The surge limiting portion has a semiconductor substrate formed on the second lead frame and a diffusion layer diffused in the semiconductor substrate.

(1)本願の第1発明にかかる点火装置のイグナイタによれば、第1リードフレーム又は第2リードフレーム上に実装され、電源と制御素子との間に配置された保護抵抗のサージ制限部により電源サージ電圧が制限され、制御素子の故障が防止される。また、第1又は第2リードフレーム上に配置された保護抵抗は、特別の保持手段を設けなくてもその位置及び姿勢が安定するので、保護抵抗の配置によりイグナイタの外形寸法が増加する心配はない。また、このイグナイタによれば、保護抵抗のサージ吸収部により、電源サージ電圧に重畳する高周波サージが吸収でき、制御素子の故障が防止される。 (1) According to the igniter of the ignition device according to the first invention of the present application, the surge limiting portion of the protective resistor mounted on the first lead frame or the second lead frame and disposed between the power source and the control element. The power supply surge voltage is limited, and the failure of the control element is prevented. In addition, since the position and posture of the protective resistor arranged on the first or second lead frame is stable without providing a special holding means, there is a concern that the outer dimensions of the igniter may increase due to the arrangement of the protective resistor. Absent. Further, according to this igniter, the surge absorbing portion of the protective resistor can absorb a high-frequency surge superimposed on the power supply surge voltage, thereby preventing a failure of the control element.

(2)第2発明にかかる点火装置のイグナイタによれば、第2リードフレーム上に実装され、電源と制御素子との間に配置された保護抵抗のサージ制限部により電源サージ電圧が制限され、制御素子の故障が防止される。また、第2リードフレーム上に配置された保護抵抗は、特別の保持手段を設けなくてもその位置及び姿勢が安定するので、保護抵抗の配置によりイグナイタの外形寸法が増加する心配はない。また、このイグナイタによれば、保護抵抗のサージ吸収部により、電源サージ電圧に重畳する高周波サージが吸収でき、制御素子の故障が防止される。 (2) According to the igniter of the ignition device according to the second invention, the power supply surge voltage is limited by the surge limiting portion of the protective resistor mounted on the second lead frame and disposed between the power supply and the control element, Failure of the control element is prevented. Further, since the position and posture of the protective resistor arranged on the second lead frame is stabilized without providing any special holding means, there is no fear that the outer dimensions of the igniter increase due to the arrangement of the protective resistor. Further, according to this igniter, the surge absorbing portion of the protective resistor can absorb a high-frequency surge superimposed on the power supply surge voltage, thereby preventing a failure of the control element.

本発明のイグナイタは、保護抵抗の構成、及び保護抵抗とリードフレームとの関係に応じて、三つのタイプに分類できる。   The igniter of the present invention can be classified into three types according to the configuration of the protective resistor and the relationship between the protective resistor and the lead frame.

(イ)第1タイプ
第1タイプは二つのリードフレームを含む。第1リードフレーム上にパワー素子が実装され、第2リードフレームにパワー素子を制御する制御素子が実装されている。そして、第1リードフレーム又は第2リードフレームに保護抵抗が実装されている(請求項1参照)。第1リードフレームは高電圧系であり、パワー素子はスイッチング動作等によりアクチュエータ(たとえば点火コイルの1次コイル)を駆動するものでIGBTやFETが含まれる。
(A) First type The first type includes two lead frames. A power element is mounted on the first lead frame, and a control element for controlling the power element is mounted on the second lead frame. A protective resistor is mounted on the first lead frame or the second lead frame (see claim 1). The first lead frame is a high voltage system, and the power element drives an actuator (for example, a primary coil of an ignition coil) by a switching operation or the like, and includes an IGBT and an FET.

これに対して、第2リードフレームはGND系であり、制御素子は外部からの信号でパワー素子を制御するもので、たとえばICチップから成る。   On the other hand, the second lead frame is a GND system, and the control element controls the power element by an external signal, and is composed of, for example, an IC chip.

第1リードフレーム又は第2リードフレーム上に実装される保護抵抗は、少なくとも電源サージ電圧(電源系サージ)を制限する制限部を含み、更にこの電源サージ電圧に重畳することがある高周波サージを吸収する吸収部を含んでも良い。これは第2タイプ及び第3タイプでも同様である。   The protective resistor mounted on the first lead frame or the second lead frame includes at least a limiting portion that limits a power surge voltage (power surge), and further absorbs a high frequency surge that may be superimposed on the power surge voltage. It may include an absorbing part. The same applies to the second type and the third type.

a.サージ制限部
保護抵抗のサージ制限部として例えば厚膜抵抗を採用できる。厚膜抵抗は絶縁製基板と、その上の一対の極板と、両方の極板にわたる抵抗体とを含む。絶縁製基板はセラミック等から成り、リードフレーム上に島状に実装されている。「島状」とは、リードフレームよりも寸法が小さい絶縁性基板を、リードフレームの周縁から離れた中央寄りに実装することである。絶縁性基板の形状は円形、多角形又は矩形の何れでも良く、その厚さは必要とされる絶縁耐圧を考慮して決める。一方極板は電源に、他方極板は制御素子に接続されている。
a. Surge limiting part For example, a thick film resistor can be adopted as the surge limiting part of the protective resistor. Thick film resistors include an insulating substrate, a pair of electrode plates thereon, and a resistor across both electrode plates. The insulating substrate is made of ceramic or the like, and is mounted on the lead frame in an island shape. “Island” means that an insulating substrate having a size smaller than that of the lead frame is mounted near the center away from the periphery of the lead frame. The shape of the insulating substrate may be circular, polygonal or rectangular, and its thickness is determined in consideration of the required withstand voltage. One electrode plate is connected to the power source, and the other electrode plate is connected to the control element.

b.サージ吸収部
サージ吸収部としては、上記サージ制限部を構成する一方極板と、小さなギャップを挟んでこの一方極板と対向する中間極板とでギャップ抵抗即ち一種のコンデンサを構成することができる。中間極板はGNDに接続する。このように、サージ吸収部をサージ制限部の近くに形成すれば、一部の構成要素(ここでは一方極板)を両者に共用できる。なお、保護抵抗は、リードフレームにパワー素子及び制御素子を実装後、リードフレームに載置することができる。
b. Surge absorbing part As a surge absorbing part, a gap resistor, that is, a kind of capacitor can be constituted by one electrode plate constituting the surge limiting part and an intermediate electrode plate facing the one electrode plate with a small gap in between. . The intermediate plate is connected to GND. In this way, if the surge absorbing portion is formed near the surge limiting portion, a part of the components (here, one electrode plate) can be shared by both. The protective resistor can be mounted on the lead frame after the power element and the control element are mounted on the lead frame.

(ロ)第2タイプ
第2タイプは、第1リードフレーム及びその上に実装されたパワー素子と、第2リードフレーム及びその上に実装された制御素子と、第2リードフレームに実装された保護抵抗とから成る。この構成は第1タイプと同じであるが、保護抵抗の構成が異なる。
(B) Second type The second type includes a first lead frame and a power element mounted thereon, a second lead frame and a control element mounted thereon, and a protection mounted on the second lead frame. Consisting of resistance. This configuration is the same as the first type, configuration of the protection resistance that Do different.

詳述すると、サージ制限部として拡散抵抗やポリシリコン抵抗を採用できる。拡散抵抗は、リードフレーム上に島状に形成したN型シリコン(半導体)層にP型拡散層を形成したものでも良いし、逆に島状に形成したP型シリコン層にN型拡散層を形成したものでも良い。抵抗値は拡散層の寸法及び深さや、深さ方向の不純物の濃度で決まる(不純物濃度が低い程抵抗値が大きい)。拡散層の一端を電源に、他端を制御素子に接続すれば良い。   More specifically, a diffused resistor or a polysilicon resistor can be employed as the surge limiting unit. The diffusion resistor may be formed by forming a P-type diffusion layer on an N-type silicon (semiconductor) layer formed in an island shape on the lead frame, or conversely, an N-type diffusion layer is formed on the P-type silicon layer formed in an island shape. It may be formed. The resistance value is determined by the size and depth of the diffusion layer and the impurity concentration in the depth direction (the resistance value increases as the impurity concentration decreases). One end of the diffusion layer may be connected to the power source and the other end connected to the control element.

ポリシリコン抵抗は、リードフレーム上に島状に形成したシリコン(半導体)層の絶縁膜上にポリシリコン層を形成して成る。抵抗値はパターンの寸法及び深さや、ポリシリコンの成長法や添加不純物(P,N)の濃度等により決まる。   The polysilicon resistor is formed by forming a polysilicon layer on an insulating film of a silicon (semiconductor) layer formed in an island shape on a lead frame. The resistance value is determined by the size and depth of the pattern, the polysilicon growth method, the concentration of added impurities (P, N), and the like.

サージ吸収部として、シリコンチップの縦方向の不純物層別構造によりバックトゥバックのツェナダイオード構造を形成できる。たとえば、島状に形成されたP型層と、これにエピタキシャル成長させたN型層と、その内部に拡散されたP層とを含む。抵抗体の一端子である上面のP型層をワイヤボンディングで電源に接続し、下面のGND側ははんだでリードフレームに接続する。なお、保護抵抗は、リードフレームにパワー素子及び制御素子を形成するのと同時に、又はその後リードフレームに形成できる。   As the surge absorbing portion, a back-to-back Zener diode structure can be formed by the vertical impurity layer structure of the silicon chip. For example, it includes a P-type layer formed in an island shape, an N-type layer epitaxially grown on the P-type layer, and a P layer diffused therein. The P-type layer on the upper surface, which is one terminal of the resistor, is connected to the power supply by wire bonding, and the GND side on the lower surface is connected to the lead frame with solder. The protective resistor can be formed on the lead frame at the same time as or after forming the power element and the control element on the lead frame.

(ハ)第3タイプ
第3タイプは一つのリードフレームを含む。このリードフレーム上にパワー素子及び制御素子が実装されるとともに、サージ制限部を含む保護抵抗が実装されている。サージ制限部は、リードフレーム上に島状に載置された絶縁製基板と絶縁製基板上に実装された抵抗体とを有する場合と、リードフレーム上に島状に形成された半導体製基板(N型層)と半導体製基板内に拡散された拡散層(P型層)とを有する場合とがある。
(C) Third type The third type includes one lead frame. A power element and a control element are mounted on the lead frame, and a protective resistor including a surge limiting unit is mounted. The surge limiting portion includes an insulating substrate placed in an island shape on the lead frame and a resistor mounted on the insulating substrate, and a semiconductor substrate (in the island shape formed on the lead frame) If having N-type layer) and the spreading layer diffused into the semiconductor made substrate and a (P-type layer) and there Ru.

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

<第1実施例>
(構成)
図1に示す点火装置は電源(バッテリ)10に接続された1次コイル11、点火プラグ13に接続された2次コイル14、及びイグナイタ20から成る。イグナイタ20は、図2に示すように、モールド樹脂60と、第1リードフレーム22上に実装されたIGBTチップ(パワー素子)25及び保護チップ(保護抵抗)30と、第2リードフレーム45上に実装されたICチップ(制御素子)50とを含む。
<First embodiment>
(Constitution)
The ignition device shown in FIG. 1 includes a primary coil 11 connected to a power source (battery) 10, a secondary coil 14 connected to a spark plug 13, and an igniter 20. As shown in FIG. 2, the igniter 20 includes a mold resin 60, an IGBT chip (power element) 25 and a protection chip (protection resistor) 30 mounted on the first lead frame 22, and a second lead frame 45. And an IC chip (control element) 50 mounted thereon.

このうち、モールド樹脂60は矩形板状を有し、その中に第1リードフレーム22及び第2リードフレーム45が並んで配置されている。第1リードフレーム22はほぼ矩形状の本体部23と、その一側から延びた延長部24とを含み、本体部23にパワー素子としてのIGBTチップ25が実装されている。延長部24は1次コイル14に接続されている。   Among these, the mold resin 60 has a rectangular plate shape, in which the first lead frame 22 and the second lead frame 45 are arranged side by side. The first lead frame 22 includes a substantially rectangular main body 23 and an extension 24 extending from one side thereof, and an IGBT chip 25 as a power element is mounted on the main body 23. The extension 24 is connected to the primary coil 14.

また、本体部23にはIGBTチップ25の近くに保護チップ30が実装されている。図2及び図3に示すように、保護チップ30は、電源サージ電圧のサージ制限部36と、高周波サージのサージ吸収部41とを含む。サージ制限部36は第1リードフレーム22の本体部23に載置されたセラミック製で矩形状の基板31と、その上に載置された一方極板33及び他方極板34間に渡した抵抗体35とを含む。サージ吸収部41は一方極板33の突出部33aと、小さなギャップ39で対向する中間極板38とから成る。   Further, a protective chip 30 is mounted on the main body 23 near the IGBT chip 25. As shown in FIGS. 2 and 3, the protection chip 30 includes a surge limiter 36 for a power supply surge voltage and a surge absorber 41 for a high-frequency surge. The surge limiting portion 36 is a ceramic rectangular substrate 31 placed on the main body portion 23 of the first lead frame 22 and the resistance passed between the one electrode plate 33 and the other electrode plate 34 placed thereon. A body 35. The surge absorbing portion 41 includes a projecting portion 33 a of the one electrode plate 33 and an intermediate electrode plate 38 that is opposed by a small gap 39.

第2リードフレーム45は矩形状の本体部46と、これから延びた延長部47とを含み、ICチップ50が実装された本体部46は第1リードフレーム22の本体部23と延長部24とで区画されるくぼみに配置されている。本体部46はワイヤボンディング48でIGBTチップ25に接続されるとともに、ワイヤボンディング49により中間極板38に接続されている。延長部47はGNDに接続され、ICチップ50はワイヤボンディング52及び53によりIGBTチップ25及び保護チップ30の他方極板34に接続されている。   The second lead frame 45 includes a rectangular main body portion 46 and an extension portion 47 extending therefrom. The main body portion 46 on which the IC chip 50 is mounted is formed by the main body portion 23 and the extension portion 24 of the first lead frame 22. Arranged in the indented compartment. The main body 46 is connected to the IGBT chip 25 by wire bonding 48 and is connected to the intermediate electrode plate 38 by wire bonding 49. The extension 47 is connected to GND, and the IC chip 50 is connected to the other electrode plate 34 of the IGBT chip 25 and the protection chip 30 by wire bonding 52 and 53.

第2リードフレーム45の本体部46と延長部47とで区画されるくぼみに点火信号入力用リードフレーム55が実装され、ワイヤボンディング56によりICチップ50に接続されている。リードフレーム55には外部から所定の点火信号が入力される。第1リードフレーム22のくぼみに第2リードフレーム45等と並んで電源用リードフレーム57が実装され、ワイヤボンディング58により保護チップ30の一方極板33に接続されている。第1リードフレーム22、第2リードフレーム45、外部信号入力用リードフレーム55、及び電源用リードフレーム57間のすきまにモールド樹脂60が充填されている。   An ignition signal input lead frame 55 is mounted in a recess defined by the main body 46 and the extension 47 of the second lead frame 45 and connected to the IC chip 50 by wire bonding 56. A predetermined ignition signal is input to the lead frame 55 from the outside. A power supply lead frame 57 is mounted in the recess of the first lead frame 22 along with the second lead frame 45 and the like, and is connected to the one electrode plate 33 of the protection chip 30 by wire bonding 58. Mold resin 60 is filled in the gaps between the first lead frame 22, the second lead frame 45, the external signal input lead frame 55, and the power supply lead frame 57.

(作用)
図1及び図2において、外部信号入力用リードフレーム55から入力される点火信号に基づきICチップ50が作動し、IGBTチップ25のゲート信号を制御する。その結果、バッテリ10から1次コイル11に流れる電流が急激に遮断され、電磁誘導作用により2次コイル14に発生する高電圧が点火プラグ13に印加される。
(Function)
1 and 2, the IC chip 50 operates based on the ignition signal input from the external signal input lead frame 55 to control the gate signal of the IGBT chip 25. As a result, the current flowing from the battery 10 to the primary coil 11 is abruptly interrupted, and a high voltage generated in the secondary coil 14 due to electromagnetic induction action is applied to the spark plug 13.

図1において、電源ライン65に発生した電源サージ電圧のICチップ50への進入は、保護チップ30により防止される。即ち、図2及び図3に示すように、電源用リードフレーム57がワイヤボンディング58により一方極板33に接続され、他方極板34がワイヤボンディング53により外部信号入力用リードフレーム55に接続されている。ここで、抵抗体35は、電源サージ電圧により流れる電流の電流値を小さく制限する。   In FIG. 1, the protection chip 30 prevents the power surge voltage generated in the power line 65 from entering the IC chip 50. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the power supply lead frame 57 is connected to the one electrode plate 33 by wire bonding 58, and the other electrode plate 34 is connected to the external signal input lead frame 55 by wire bonding 53. Yes. Here, the resistor 35 limits the current value of the current flowing by the power supply surge voltage to be small.

これに対して、電源サージ電圧に重畳して一方極板33に加わる高周波サージは、一方極板33の突出部33aと中間極板38との間のギャップ39で吸収され、中間極板38及びワイヤボンディング49を介して第2フレーム45の延長部47からGNDに放出される。   On the other hand, a high frequency surge superimposed on the power surge voltage and applied to the one electrode plate 33 is absorbed by the gap 39 between the protrusion 33a of the one electrode plate 33 and the intermediate electrode plate 38, and the intermediate electrode plate 38 and It is discharged to the GND from the extension 47 of the second frame 45 through the wire bonding 49.

(効果)
この実施例によれば、以下の効果が得られる。第1に、サージに対する対策が十分である。抵抗体35を含むサージ制限部36が電源サージ電流を制限し、ギャップ39を含むサージ吸収部41が高周波サージを吸収する。よって、制限された電流が流れるICチップ50の故障が防止される。
(effect)
According to this embodiment, the following effects can be obtained. First, measures against surges are sufficient. The surge limiting part 36 including the resistor 35 limits the power source surge current, and the surge absorbing part 41 including the gap 39 absorbs the high frequency surge. Therefore, the failure of the IC chip 50 through which the limited current flows is prevented.

これに関連して、保護チップ30として厚膜抵抗を利用することができ、比較的安価である。また、基板31はセラミックから成り所定厚さを有するので、一対の導電性の極板33及び34と、導電性の第1リードフレーム22との間が容易かつ確実に所定の絶縁耐圧以上に保たれる。   In this connection, a thick film resistor can be used as the protective chip 30 and is relatively inexpensive. In addition, since the substrate 31 is made of ceramic and has a predetermined thickness, the gap between the pair of conductive plates 33 and 34 and the conductive first lead frame 22 is easily and reliably maintained at a predetermined dielectric strength or higher. Be drunk.

第2に、イグナイタ20の寸法を大きくすることなく、保護チップ30をその内部の所定位置に配置することができる。これは、保護チップ30を第1リードフレーム22の本体部23上に島状に配置したため、特別の保持手段を必要とすることなく保護チップの位置が安定することによる。   Secondly, the protective chip 30 can be arranged at a predetermined position inside the igniter 20 without increasing the size of the igniter 20. This is because the protective chip 30 is arranged in an island shape on the main body portion 23 of the first lead frame 22, so that the position of the protective chip is stabilized without requiring any special holding means.

なお、図2において保護チップ30は図示の都合上大きく描いているが、実際の製品はこれよりも遙かに小さく。また、本体部23の表面上の保護チップ30を配置した領域は従来は有効利用されておらず無駄になっていた。よって、保護チップ30を配置しても本体部23の縦方向寸法及び横方向寸法は実質的に増加しない。   In FIG. 2, the protective chip 30 is drawn large for convenience of illustration, but the actual product is much smaller than this. Moreover, the area | region which has arrange | positioned the protection chip | tip 30 on the surface of the main-body part 23 was not utilized effectively conventionally, and was wasted. Therefore, even if the protective chip 30 is disposed, the vertical dimension and the horizontal dimension of the main body 23 are not substantially increased.

<第2実施例>
図4及び図5に本発明の第2実施例を示す。第2実施例は、上記第1実施例と比べて、半導体製基板73を含む保護チップ(保護抵抗)70が第2リードフレーム46に島状に実装されている点が異なり、その他の構成は同じである。以下、異なる構成を中心に説明する。
<Second embodiment>
4 and 5 show a second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that a protective chip (protective resistor) 70 including a semiconductor substrate 73 is mounted on the second lead frame 46 in an island shape. The same. In the following, different configurations will be mainly described.

第2リードフレーム46上のICチップ50の近傍に実装された保護チップ70は、サージ制限部72と、サージ吸収部80とを含む。サージ制限部72は第2リードフレーム45の本体部46上に島状に形成されたP型半導体製基板81と、この基板にエピタキシャル成長させたN型層82と、このN型層の内部に所定形状に拡散されたP型層(拡散層)74とを有する。抵抗体となる拡散層74の一端は ワイヤボンディング77により電源用リードフレーム57に接続され、他端はワイヤボンディング78により制御ICチップ50に接続されている。GND側ははんだでリードフレーム45の本体部46に接続されている。   The protective chip 70 mounted in the vicinity of the IC chip 50 on the second lead frame 46 includes a surge limiting unit 72 and a surge absorbing unit 80. The surge limiting portion 72 includes a P-type semiconductor substrate 81 formed in an island shape on the main body portion 46 of the second lead frame 45, an N-type layer 82 epitaxially grown on the substrate, and a predetermined inside the N-type layer. And a P-type layer (diffusion layer) 74 diffused into a shape. One end of the diffusion layer 74 serving as a resistor is connected to the power supply lead frame 57 by wire bonding 77, and the other end is connected to the control IC chip 50 by wire bonding 78. The GND side is connected to the main body 46 of the lead frame 45 by solder.

サージ吸収部80は図5に示すように、バックトゥバックのツェナダイオード構造85(図1において二点鎖線で図示)から成る。つまり、上記P型層81とN型層82との間、及びP型層74とN型層82との間にバックトゥバックのツェナダイオード構造85を形成している。第2実施例によれば、上記第1実施例の第1の効果及び第2の効果と同様の効果が得られる。   As shown in FIG. 5, the surge absorber 80 includes a back-to-back Zener diode structure 85 (shown by a two-dot chain line in FIG. 1). That is, a back-to-back zener diode structure 85 is formed between the P-type layer 81 and the N-type layer 82 and between the P-type layer 74 and the N-type layer 82. According to the second embodiment, the same effects as the first and second effects of the first embodiment can be obtained.

本発明の第1実施例を含む点火装置全体を示す回路説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is circuit explanatory drawing which shows the whole ignition device containing 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例によるイグナイタを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the igniter by 1st Example of this invention. 図2の3−3断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 本発明の第2実施例によるイグナイタを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the igniter by 2nd Example of this invention. 図4の5−5断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 従来例を示す要部説明図である。It is principal part explanatory drawing which shows a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

10:バッテリ 11:1次コイル
13:点火プラグ 14:2次コイル
20:イグナイタ 22:第1リードフレーム
25:パワー素子 30:保護抵抗
31:基板 33,34,38:極板
35:抵抗体 36:制御部
39:ギャップ 41:吸収部
45:第2リードフレーム 50:制御素子
60:モールド樹脂
10: battery 11: primary coil 13: spark plug 14: secondary coil 20: igniter 22: first lead frame 25: power element 30: protective resistance 31: substrate 33, 34, 38: electrode plate 35: resistor 36 : Control part 39: Gap 41: Absorption part 45: 2nd lead frame 50: Control element 60: Mold resin

Claims (4)

第1リードフレーム、及び該第1リードフレーム上に実装されたパワー素子と、
第2リードフレーム、及び該第2リードフレーム上に実装され電源に接続され前記パワー素子を制御する制御素子と、
前記電源と前記制御素子との間に配置され、電源サージ電圧による電流を制限して該制御素子を保護すると共に、該電源サージ電圧に重畳する高周波サージを吸収するサージ制限部を含む保護抵抗と、から成り、
前記サージ制限部は、前記第1リードフレーム又は前記第2リードフレーム上に実装された絶縁性基板と、該絶縁性基板上に実装された抵抗体とを有することを特徴とする点火装置のイグナイタ。
A first lead frame and a power element mounted on the first lead frame;
A second lead frame, and a control element mounted on the second lead frame and connected to a power source to control the power element;
A protective resistor that is disposed between the power source and the control element, protects the control element by limiting a current caused by a power surge voltage, and includes a surge limiting unit that absorbs a high-frequency surge superimposed on the power surge voltage ; Consists of
The igniter for an ignition device, wherein the surge limiting unit includes an insulating substrate mounted on the first lead frame or the second lead frame, and a resistor mounted on the insulating substrate. .
前記サージ吸収部は、前記一方極板と、小さなギャップを挟んで該一方極板と対向する中間極板とから成る請求項に記載の点火装置のイグナイタ。 2. The igniter for an ignition device according to claim 1 , wherein the surge absorbing portion includes the one electrode plate and an intermediate electrode plate facing the one electrode plate with a small gap therebetween. 第1リードフレーム、及び該第1リードフレーム上に実装されたパワー素子と、
第2リードフレーム、及び該第2リードフレーム上に実装され電源に接続され前記パワー素子を制御する制御素子と、
電源と前記制御素子との間に配置され、電源サージ電圧による電流を制限して該制御素子を保護すると共に、該電源サージ電圧に重畳する高周波サージを吸収するサージ制限部を含む保護抵抗と、から成り、
前記サージ制限部は、前記第2リードフレーム上に形成された半導体製基板と、該半導体製基板内に拡散された拡散層とを有することを特徴とする点火装置のイグナイタ。
A first lead frame and a power element mounted on the first lead frame;
A second lead frame, and a control element mounted on the second lead frame and connected to a power source to control the power element;
A protective resistor that is disposed between a power supply and the control element, protects the control element by limiting a current caused by a power supply surge voltage, and includes a surge limiting unit that absorbs a high-frequency surge superimposed on the power supply surge voltage; Consisting of
The igniter of an ignition device, wherein the surge limiting portion includes a semiconductor substrate formed on the second lead frame and a diffusion layer diffused in the semiconductor substrate.
前記サージ吸収部はバックツゥバックのツェナダイオード構造を有する請求項に記載の点火装置のイグナイタ。 The igniter for an ignition device according to claim 3 , wherein the surge absorber has a back-to-back zener diode structure.
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