JP4375146B2 - 点火装置のイグナイタ - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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
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。 - 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1に記載の点火装置のイグナイタ。
- 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。 - 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3に記載の点火装置のイグナイタ。
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