(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路離間システムであって、
回路基板と、
前記回路基板に備え付けられた１つ以上の能動部品と、
前記回路基板に備え付けられたダミースペーサ電子部品であって、前記回路基板に備え付けられた各能動部品から電気的に絶縁されているダミースペーサ電子部品であって、市販の個別の電子部品である前記ダミースペーサ電子部品と、
前記回路基板の近くに配置可能であるが剛くは備え付けられていないフレックス回路要素であって、前記ダミースペーサ電子部品により前記回路基板から離間されているフレックス回路要素と、を備え、前記ダミースペーサ電子部品は、前記フレックス回路要素と前記回路基板に備え付けられた前記能動部品との間に物理的間隙を与え、かつ、前記回路基板に備え付けられた各能動部品から前記フレックス回路要素を隔離する、
ことを特徴とする準拠した回路離間システム。
【請求項２】
前記ダミースペーサ電子部品と前記１つ以上の能動部品が、同じハンダ付け技術によって備え付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ダミースペーサ電子部品の断面高さが、前記フレックス回路要素と、前記回路基板に備え付けられた各能動部品との間の最小離間を与える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記断面高さが、前記フレックス回路要素とシャーシとの間の最小離間を与える、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムが、危険場所での操作に対して、ＣＳＡ規格、ＦＭ規格、ＳＡ／ＳＡＡ規格、ＴＩＩＳ規格、ＣＥＮＥＬＥＣ規格、又はＡＴＥＸ規格のうちの１つ以上のもとで認証されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ダミースペーサ電子部品が、絶縁材料を用いてスポットポッティングされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ダミースペーサ電子部品が、前記ダミースペーサ電子部品が前記回路基板上の接地に対する電圧でフロートするように、前記回路基板に備え付けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ダミースペーサ電子部品は、前記ダミースペーサ電子部品が所望の電圧レベルにピン固定されるように、前記回路基板に備え付けられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記回路基板に電気的に接続されて、プロセスパラメータを特性化するように構成されている１次センサモジュールを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１次センサモジュールが圧力センサを備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
本質安全電気機器であって、
回路基板を備え、前記回路基板は、前記回路基板にハンダ付けされた能動部品とダミースペーサ電子部品とを有し、前記ダミースペーサ電子部品は、前記能動部品から電気的に絶縁され、前記回路基板に対する断面高さが前記能動部品の断面高さよりも大きく、かつ、市販の個別の電子部品であり、
前記本質安全電気機器は、前記回路基板の近くに配置可能であるが剛くは備え付けられていないフレックス回路要素を更に備え、前記フレックス回路要素は、前記フレックス回路要素と前記能動部品との間の電気的接続を防止するために、前記ダミースペーサ電子部品によって前記回路基板から離間され、前記フレックス回路要素と前記能動部品との間に物理的間隙を与える、
ことを特徴とする本質安全電気機器。
【請求項１２】
前記ダミースペーサ電子部品は、前記ダミースペーサ電子部品が前記回路基板に対する電圧でフロートするように、前記回路基板から電気的に絶縁されている、請求項１１に記載の機器。
【請求項１３】
前記ダミースペーサ電子部品が市販のコンデンサである、請求項１１に記載の機器。
【請求項１４】
前記回路基板が筐体内に備え付けられ、前記フレックス回路要素が、前記ダミースペーサ電子部品により前記筐体からも離間する、請求項１１に記載の機器。
【請求項１５】
プロセス流体パラメータを特性化するために、前記筐体内に備え付けられた１次センサモジュールを更に備える、請求項１４に記載の機器。
【請求項１６】
本質安全フィールド機器であって、
筐体と、
プロセスパラメータを特性化するための、前記筐体内に備え付けられた１次センサと、  前記プロセスパラメータをプロセス制御システムと通信させるための、前記筐体内に備え付けられた電子基板と、
前記電子基板上に備え付けられた少なくとも１つの能動部品と、
前記電子基板に機械的に取り付けられ、前記電子基板上のいかなる能動部品へも電気的接続が形成されていない、ダミースペーサ電子部品であって、市販の個別の電子部品である前記ダミースペーサ電子部品と、
前記電子基板の近くに配置可能であるが剛くは備え付けられていないフレックス回路であって、前記ダミースペーサ電子部品により前記電子基板から離間され、前記フレックス回路と前記電子基板に備え付けられた前記少なくとも１つの能動部品との間に物理的間隙を与えるフレックス回路と、を備える、
ことを特徴とする本質安全フィールド機器。
【請求項１７】
前記ダミースペーサ電子部品が、前記フレックス回路と前記電子基板上の各能動部品との間の、及び前記フレックス回路と前記筐体との間の最小離間を保つ請求項１６に記載のフィールド機器。
【請求項１８】
前記フィールド機器が、ＣＳＡ規格、ＦＭ規格、ＳＡ／ＳＡＡ規格、ＴＩＩＳ規格、ＣＥＮＥＬＥＣ規格、又はＡＴＥＸ規格のうちの１つ以上のもとで、本質安全であることが認証されている、請求項１７に記載のフィールド機器。
【請求項１９】
前記ダミースペーサ電子部品が、前記電子基板に対する電圧でフロートしている、請求項１６に記載のフィールド機器。
【請求項２０】
前記ダミースペーサ電子部品が、ＲＴＶ材料を用いてスポットポッティングされている、請求項１６に記載のフィールド機器。
【請求項２１】
前記１次センサが圧力センサからなる、請求項１６に記載のフィールド機器。
【請求項２２】
回路基板と前記回路基板の近くに配置可能であるが剛くは備え付けられていないフレックス回路との間に本質的に安全離間を保つ方法であって、
単一工程で回路基板上の能動部品とダミースペーサ電子部品をハンダ付けするステップであって、前記ダミースペーサ電子部品は市販の個別の電子部品であり、前記能動部品が、前記回路基板上の少なくとも１つの能動配線に電気的に接続され、かつ、前記ダミースペーサ電子部品が、前記回路基板上の各能動配線から電気的に隔離されるようにハンダ付けするステップと、
フレックス回路要素を前記回路基板に結合するステップと、
前記ダミースペーサ電子部品の断面高さの関数として、前記回路基板上の各能動部品から最小離間を与えることにより、前記回路基板から前記フレックス回路要素を隔離するステップと、を含み、前記ダミースペーサ電子部品は、前記フレックス回路要素と前記回路基板上の各能動部品との間に物理的間隙を与える、
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
前記最小離間が、ＣＳＡ規格、ＦＭ規格、ＳＡ／ＳＡＡ規格、ＴＩＩＳ規格、ＣＥＮＥＬＥＣ規格、又はＡＴＥＸ規格のうちの少なくとも１つのもとでの、危険場所での認証を満たす、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記フレックス回路要素の摩耗を防ぐために、前記ダミースペーサ電子部品をスポットポッティングすることを更に含む、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子システムに関し、具体的に、電子回路部品の離間技術に関する。特に、本発明は、産業用プロセス制御及び監視用途のためのフィールド機器と伝送器とを含んでいる汎用電子機器に適用される、本質安全に準拠した回路要素離間システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールド機器は、圧力、温度及び流量等の流体パラメータを計測し、制御するように設計された広範囲のプロセス管理機器を含む。フィールド機器は、製造、食品及び飲料処理、環境制御、炭化水素処理、並びに他の領域において、空気、水、食品と飲み物、バルク材料、液体及びガス燃料、接着剤、樹脂、薄膜、及びＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）とポリエチレン等の熱可塑性樹脂を含む広範囲のプロセス材料にわたり、幅広く役に立っている。
【０００３】
一般に、フィールド機器は、センサモジュールでプロセスパラメータを測定又は検知するように構成されている伝送器と、制御モジュールを用いて（例えば、バルブの位置決め又は圧力制御により）そのようなパラメータを変更又は制御するように構成されている制御器とを含んでいる。フィールド機器は、その上、圧力／温度伝送器等の多重検知伝送器と、センサモジュールと制御モジュールの両方を備える集積制御器（例えば、集積流量制御器又は静水圧タンクゲージシステム）とを含んでいる。
【０００４】
表記「本質安全」は、爆発しやすい雰囲気の場所を含む危険場所での操作のための１つ以上の規格のもとで証明されたフィールド機器に適用される。これらの規格としては、ＦＭ（ファクトリーミューチュアル）、ＣＳＡ（カナダ規格協会）、ＳＡＡ／ＳＡ（オーストラリア規格協会／オーストラリア規格）、ＴＩＩＳ（日本の産業安全技術協会）、ＣＥＮＥＬＥＣ（欧州電気標準化委員会）及びＡＴＥＸ（爆発性雰囲気での利用用途機器）が挙げられるが、これに限定されない。
【０００５】
本質安全フィールド機器は、最大発火可能濃度の危険雰囲気を発火させるのに十分な電気的又は熱的エネルギーの放出を防ぐように設計されている。スイッチ、熱電対、ＲＴＤ及び抵抗器等の単純な機器は、通常、電圧、電流及び蓄積エネルギーに直接限界を与えることにより、本質安全定格に達している。単純ではない機器（伝送器、制御器及び他のフィールド機器を含む）は、その上、個別の電子部品のインダクタンスとキャパシタンスを制限し、熱的出力を削減し、内部電圧及び電流を下げるために本質安全現場配線用障壁を利用している。
【０００６】
加えて、本質安全フィールド機器は、特に準拠した回路要素に対して、部品を離間することにも対処している。本質安全離間は、他の能動電子部品から回路要素を隔離し、スパーク、抵抗加熱、及び他の潜在的に危険な影響を防いでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常、本質安全離間方法は、エポキシ、エポキシ・エラストマーポッティングコンパウンド、抵抗膜、抵抗テープ、及び中実のプラスチックスペーサ等の絶縁材又は充填材を利用している。残念ながら、これらの材料は、追加の製造工程と組み立て工程を必要とし、最終製品は、費用と複雑性が増す。更に、多くの場合、異なる離間材料が、異なる操作環境に必要とされ、これらを含むことにより、電子機器の欠陥を診断し、アクセスし、修理する困難度は、著しく増加する。従って、広範囲の電子設計に用いることができて、異なる危険場所での様々な用途で本質安全離間を与えることのできる、費用のかからない部品離間技術が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フィールド機器と他の汎用の計測及び制御への用途のための準拠した回路要素に適用可能な電子部品離間システムに関する。システムは、回路基板と、ダミースペーサ部品により前記回路基板から離間された準拠した回路要素とを含んでいる。
【０００９】
１つ以上の能動部品が、回路基板に備え付けられる。ダミースペーサ部品も、回路基板に備え付けられるが、能動部品から電気的に隔離されている。準拠した回路要素は、回路基板の近くに配置でき、ダミースペーサ部品により回路基板から離間されている。ダミースペーサ部品は、回路基板に備え付けられた各能動部品に対して最小限の分離を保つことにより、回路基板から準拠した回路要素を隔離している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本質安全に準拠した回路要素の離間方法を利用した、フィールド機器の断面概略図である。
【図２】図１のフィールド機器に対する回路基板と準拠した回路要素の拡大概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本質安全に準拠した要素の離間を利用した、フィールド機器１０の断面概略図である。この実施形態では、フィールド機器１０は、端子カバー１２、伝送器１３、導線接続部１４、銘板１５（想像線で図示）、マウント１６及び結合ナット１７を伴う筐体１１を備える。筐体１１内には１次センサモジュール（又は１次センサ）１８、端子ブロック１９及び、準拠した回路要素２１に対して本質的な安全離間を与える回路基板（又は電子基板）２０を含み、内部伝送素子を備える。
【００１２】
筐体１１は、金属又は耐性プラスチック等の耐性材料から構成されている。筐体は、フィールド機器の内部部品を絶縁し、湿気又は腐食性のある薬剤等の不都合な周辺条件から前記部品を遮断し、工程機械、工具、落下物、又は他の潜在的な危険物との接触から、前記部品を保護している。筐体１１は、その上、１次センサモジュール１８、端子ブロック１９及び回路基板２０を装備又は固定するように構成された内部構造と、プロセス構造に筐体１１を接続し、１次センサモジュール１８がプロセスパラメータを特性化するのを可能にする、導線接続部１４、マウント１６及び結合ナット１７等の外部構造とを与える。
【００１３】
センサモジュール１８は、流体又は他のプロセス材料に関連する物理的パラメータ（プロセスパラメータ）を特性化するアナログセンサ信号を生成するように構成されている。幾つかの実施形態では、センサモジュール１８は、ピエゾ抵抗圧力センサ、容量性圧力センサ、又は電気機械式圧力センサ等の圧力センサを含み、前記センサの各々は、プロセス圧力を特性化又は測定するように構成されている。或いは、センサモジュール１８は、熱電対若しくは測温抵抗（ＲＴＤ）等の温度センサ、質量流量計若しくはコリオリ式流量計等の流量計、流体レベルセンサ、又は別の形態のプロセスセンサを含んでいる。フィールド機器１０は、幾つかの１次センサモジュール１８を含む、圧力／温度伝送器等の多重センサの実施形態も備える。
【００１４】
図１に示すように、１次センサモジュール１８は、プロセス圧力を特性化するように構成され、フィールド機器１０は、圧力伝送器である。この実施形態では、回路基板／電子基板２０は、その上、インターフェースにも相当し、Ｆｉｅｌｄｂｕｓ、ＨＡＲＴ（登録商標）又はＰＲＯＦＩＢＵＳ等の標準通信プロトコルを利用して、プロセスパラメータをプロセス制御装置に送るように（即ち、パラメータの出力の表記を通信するように）構成されている。広範囲の種類の上記の伝送器とフィールド機器は、例えば、ミネソタ州、チャンハッセンのＥｍｅｒｓｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ社の一企業Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ社から入手することができる。
【００１５】
ある伝送器の実施形態では、フィールド機器１０は、Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ３０５１シリーズ圧力伝送器である。しかしながら、この例は、単に説明のためのものであり、図１内の部品の相対的な寸法、形状及び位置は、広範囲の可能なフィールド機器構成を示している。他の実施形態では、回路基板２０と準拠した回路要素２１は、温度伝送器、流量計、弁制御器、集積流量制御器、又は別の汎用フィールド機器の中で利用される。更なる実施形態では、回路基板２０と準拠した回路要素２１は、いかなる伝送器、制御器、又はフィールド機器とも無関係に与えられる（例えば、図２を参照）。
【００１６】
回路基板／電子基板２０は、通常、印刷回路基板（ＰＣＢ）と、導電性経路又は能動性配線により接続される幾つかの能動部品２４とを含んでいる印刷回路アセンブリ（ＰＣＡ）である。ＰＣＢは、通常、樹脂又はエポキシを含浸させたガラス繊維又はセルロースから成る幾つかの絶縁層が、銅又は別の導電性金属から成る幾つかの導電性層と交互に積層されている。ある導電性層は、接地面又は電力面のような平面であるか、又は、部品を所望の電位又は電圧にピン固定するための専用の不活性面である。他の導電性層は、様々な部品を接続する配線を含む表面層を含むがそれに限定されない。
【００１７】
図１に示されるように、回路基板２０は、頭部２２、離間部品２３及び少なくとも１つの能動部品２４を備え、前記部品の各々は、ハンダ付け、ウェーブハンダ付け、導線巻き付け、又は表面実装等の標準的な電子機器製造工程を通じて、回路基板２０に備え付けられる。準拠した回路要素２１は、柔軟性回路若しくは、容易に変形可能な、又はそうでなければ回路基板２０の近くに連続的に配置可能な他の回路要素である。つまり、準拠した回路要素２１は、回路基板２０の近くに配置されるが、剛くは備え付けられていない。従って、回路基板２０に対する準拠した回路要素２１の位置は、要素２１の長さに従って、回路基板２０の近くの様々な構造的又は電子的要素の位置に応じて変わる。幾つかの実施形態では、準拠した回路要素２１の位置は、これらの様々な部品の相対的位置の変化による、温度及び圧力等の大気条件の変化による、又は振動影響による、時間の関数でもある。
【００１８】
幾つかの実施形態では、準拠した回路要素２１は、別の電子素子に回路基板２０を接続するように構成されている。これらの実施形態では、準拠した回路要素２１は、通常、第２頭部２２ａと接続する第２接続部２５ａを含んでいる。第２頭部２２ａは、様々な場所にあり、図１では、１次センサモジュール１８上の場所で例示されている。他の実施形態では、接続は、端子ブロック１９に、回路基板２０上の別の場所に、又は伝送器１０の別の電子要素に施される。
【００１９】
準拠した回路要素２１は、通常、延長されているので、回路基板２０に対するその位置は、その長さに従って変わる。これにより、準拠した回路要素２１は、フィールド機器１０内の異なる物理的構成を、同様に、各種内部及び外部部品の回転又は他の相対的移動も受け入れることができる。各々の操作構成では、離間部品２３は、最小限の空間を、又は準拠した回路要素２１と回路基板２０との間の間隙を与え、図２を参照して以下に更に詳細に議論されるように、準拠した回路要素２１との物理的接触又は電気的接続から、回路基板２０の能動部品２４を隔てている。
【００２０】
幾つかの実施形態では、少なくとも１つの離間部品２３は、同様に、準拠した回路要素２１と筐体１１のシャーシ、ケース又は他の部品との間に、本質安全離間を与えている。これらの実施形態では、各ダミースペーサ部品２３の位置が、回路基板２０と筐体１１の両方に対する準拠した回路要素２１の位置を制限するように定められるので、本質安全離間は、準拠した回路要素２１と回路基板２０との間で、そして準拠した回路要素２１と筐体１１との間で保たれる。つまり、離間部品２３は、回路基板２０と筐体１１との両方から準拠した回路要素２１を隔離するために、最小限の離間を保っている。
【００２１】
通常、回路基板２０は、ハンダ付けされるか、又はそうでなければ、筐体１１のシャーシ又は別の部品に機械的に取り付けられ、その機械的取り付けは、時折、封圧、防湿、又は筐体１１と回路基板２０上の配線又は面との間の電気的取り付けを施す等の追加機能を果たす。これらの実施形態のうちの幾つかでは、回路基板２０は、一般に、円形状であり、フレーム部品は、円環又は円筒形状であり、回路基板２０の周りに環状の封圧又は防湿を施す。代替の実施形態では、回路基板２０と筐体１１の特定の形状は、機械的取り付けの任意の追加機能が変わるに従って変わる。
【００２２】
図２は、回路基板２０と準拠した回路要素２１の拡大図である。この実施形態では、回路基板２０は、頭部２２、離間部品２３及び少なくとも１つの能動部品２４を有し、その各々は、図１を参照して上に記載されたように、回路基板２０上に備え付けられている。準拠した回路要素２１は、接続部２５を介して頭部２２に接続している。
【００２３】
部品２３及び２４は、通常、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、単安定マルチバイブレータ（クロック発生器）及び他の個別の電子部品を含む市販用既製（ＣＯＴＳ）電子部品、又は集積回路（ＩＣ）部品である。離間部品２３と能動部品２４は、それに限定されないが、デュアルインラインパッケージ（ＤＩＰ）と表面実装（ＳＭＴ）アーキテクチャを含む様々な市販のアーキテクチャを含んでいる。
【００２４】
図２に示されるように、準拠した回路要素２１は、接続部２５と、準拠した配線２７を備えた準拠した回路本体２６とを含んでいる。準拠した回路要素２１は、接続部２５と頭部２２との間の電気的又は電子的及び機械的接続を通じて、回路基板２０に接続しているが、この構成は、単に表示のためのものである。代わりの実施形態では、準拠した回路本体２６と準拠した配線２７は、接続部２５を持たずに頭部２２に直接接続されるか、又は接続部２５又は頭部２２を持たずに回路基板２０に直接接続される。
【００２５】
同様に、幾つかの実施形態では、準拠した回路要素２１は、図１に示されるように、第２の頭部と第２の接続部を介して、別の電子素子（又は回路基板２０上の別の場所）と電気的に接続している。他の電子素子は、様々に、フィールド機器若しくは伝送要素、又は計測、制御、音声又は画像再生、又は別の目的のための汎用電子機器である。
【００２６】
他の実施形態では、第２の接続は、第２の頭部に直接的に、又は頭部や接続部を持たずに別の電子素子に直接的に行われる。更なる実施形態では、準拠した回路要素２１は、回路基板２０に対して連続的に配置できるが、必ずしもいずれかの他の電子素子に接続を形成しない。
【００２７】
準拠した回路体２６は、通常、基板又は下層膜若しくは下層を形成する柔軟な絶縁材から構成されている。１つの適切な材料は、ポリイミドであり、例えば、カプトン（登録商標）の商品名で、デラウェア州、ウィルミントンのＤｕＰｏｎｔ社から入手可能である。
【００２８】
幾つかの実施形態では、準拠した回路本体２６は、基板の一方の側に形成される導電性接地面２８と、基板の他方の側で長手方向に延びている導電性の準拠した配線２７とを備える。他の実施形態では、準拠した配線２７は、基板の一方の側に与えられ、接地面を持たない。追加の柔軟性絶縁外部層（図示されず）が、時折、準拠した配線２７、接地面２８、又はその両方を覆うように与えられる。これらの実施形態のうちの幾つかでは、準拠した回路要素２１は、時折、配線２７が導電性ワイヤである平坦な又はほぼ平らなリボンケーブルを含んでいる。
【００２９】
図２の特定の実施形態では、準拠した回路本体２６は、頭部２２から延び、接続部２５は、回路基板２０の表面にほぼ平行である。代わりに、準拠した回路本体２６は、図１に示されるように、回路基板２０の表面にほぼ垂直に、又は表面に対して他のある方向に延びている。
【００３０】
本明細書内で記載された本質安全離間技術は、準拠した回路要素２１から、回路基板２０に備え付けられた各能動部品を隔離するために、準拠した回路体２６と回路基板２０上の能動部品２４との間の物理的離間（又は間隙）を与える。具体的には、回路基板２０と準拠した回路体２１との間の間隙は、任意の能動部品２４と準拠した回路体２６との間で測定されるように、要求される最小離間Ｓに適合するか、又はそれを超える。
【００３１】
離間部品２３は、いずれかの準拠した配線２７と回路基板２０上のいずれかの能動部品２４との間の偶発的な又は意図していない電気的接続を防ぐために、本質的な安全離間を与える。これは、爆発性又は可燃性雰囲気の発火を起こし得る、スパーク又は抵抗性加熱等の影響を防いでいる。更に一般的には、離間部品２３は、豊富な安全処置を与え、準拠した回路要素２１と、回路基板２０上の能動部品２４（又は、能動部品２４を接続する能動配線）との間の電気的、物理的、熱的、摩擦性等の接触を防いでいる。
【００３２】
能動部品２４は、回路基板２０上の少なくとも１つの能動配線又は導線に電気的に接続するように、回路基板２０上に備え付けられる。能動配線は、各種の能動部品２４と頭部２２との間で電気的接続を形成する。部品２４と頭部２２は、通常、接地配線、接地面又は接地バスにも接続され、本質安全離間は、接地配線、接地面、又は接地バスに対しても保たれている。
【００３３】
能動部品２４とは対照的に、離間部品２３は、回路基板２０上の任意の能動部品又は能動配線から離れる（それに電気的に接続されない）ように、回路基板２０に備え付けられる。代わりに、離間部品２３は、回路基板２０上に備え付けられ、準拠した回路要素２１に対して本質安全離間を保つ。従って、離間部品２３は、「ダミーの」離間部品であり、部品が作製された目的である電子的役割ではなく、回路基板２０上で、本質的に安全離間の役割を果たす。
【００３４】
通常、ダミースペーサ部品２３は、前記離間部品のすぐ近くで終結する、局所的に配置されたパッド又はピン接続部に備え付けられ、電気的絶縁間隙により能動導線と能動部品２４から離間している。これらの実施形態では、離間部品２３は、多くの場合、フロートしている、即ち、回路基板上の接地面、配線又はバスにより定められる接地に対して通常、ゼロではない電圧に自然に到達する。
【００３５】
代わりの実施形態では、離間部品２３上の１つ以上のピン又は導線は、能動部品２４、及び任意の能動面、配線又はバスから電気的に隔離されている専用の不活性面、配線又はバスに接続することによりピン固定される。これらの実施形態では、専用の不活性面、配線又はバスが、時折、所望の電圧に保持されるので、離間部品２３は、回路基板２０又は準拠した回路要素２１に対して好ましくない電圧でフロートし、漂流し、又はそうでなければ、到達するのが防止される。
【００３６】
各離間部品２３は、断面高さが、最小離間Ｓを保つのに十分である。つまり、回路基板２０に対するダミースペーサ部品２３の断面高さが、各能動部品２４の断面高さよりも大きいので、ダミースペーサ部品２３の断面高さは、すべての能動部品２４の最大の断面高さに最小離間Ｓを足したものと、少なくとも同じ大きさである。従って、離間部品２３は、回路基板２０から準拠した回路要素２１を物理的、電気的に隔離し、その際、隔離間隙（最小離間Ｓ）は、断面高さの関数である。
【００３７】
特に、少なくとも１つの離間部品２３が、準拠した回路要素２１と回路基板２０との間の最小離間を保っているので、準拠した回路本体２６は、回路基板２０と能動部品２４との物理的接触から物理的に隔てられ、準拠した配線２７は、能動部品２４との電気的接続から、能動部品２４に接続された任意の能動配線から、及び、回路基板２０上の任意の接地面、配線又はバスから、電気的に隔離される。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの離間部品２３は、同様に、図１を参照して上に記載されたように、準拠した回路要素２１と、筐体のシャーシ又は他の部品との間で最小離間を保っている。
【００３８】
これらの制限内で、各個別の離間部品２３の形及び幾何学形状は変わる。幾つかの実施形態では、離間部品２３は、図２に示されるように、回路基板２０から垂直方向に、頭部２２の延びと同程度に遠くに、又はそれよりも更に遠くに延びている、断面の高い部品である。他の実施形態では、離間部品２３は、最小離間Ｓを保っているが、断面では頭部２２よりも低い。同様に、幾つかの実施形態では、頭部２２は、断面が、離間部品２３との組み合わせで最小離間Ｓを保つのに十分に高く、他の実施形態では、頭部２２は、断面がより低いか、又は頭部２２は、上記のように存在しない。
【００３９】
離間部品２３の数も変わる。幾つかの実施形態では、図１及び図２に示されるように、２つの離間部品２３がある。他の実施形態では、１つの離間部品２３、又は３つ以上の離間部品２３がある。各々は、準拠した回路要素２１、回路基板２０、能動部品２４、及び他の隣接する電子部品、シャーシ／筐体構造、又はセンサ要素の特定の構成に適合するように配置される。
【００４０】
ダミースペーサ部品２３の適切な選択は、プラスチックでコーティングされたコンデンサ又は、ピン又は導線が底面付近に（即ち、回路基板２０の表面の近くに、いずれかの能動部品２４の断面高さよりも下に）位置する他の絶縁部品を含む。これにより、ダミースペーサ部品２３は、準拠した回路要素２１と回路基板２０上の能動部品又は配線との間の最小離間Ｓを保つことができる。
【００４１】
幾つかの実施形態では、離間部品２３は、絶縁材料の追加層又は被覆を与えることにより、「スポットポッティング」される。普通、スポットポッティング材料は、ＲＴＶ（室温硬化）シリコーン材料等の柔軟且つ／又は滑らかな材料である。スポットポッティングは、従って、離間部品２３に対する準拠した回路本体２６の振動又は相対運動による摩耗を防ぐ。幾つかの用途では、点状の埋め込みは、追加の隙間をも与え、隔離間隙又は最小離間Ｓを増加させる。しかしながら、従来のポッティング技術とは対照的に、スポットポッティングは局所的に適用される。従って、スポットポッティングは、欠陥診断と修理のための、能動部品２４等の他の回路要素へのアクセスを実質的に損なわず、又は妨げない。
【００４２】
離間部品（又はダミースペーサ部品）２３は、先行技術の設計と比べて十分な利点を与える。特に、ダミースペーサ部品２３は、同じ実装工程を利用して、能動部品２４と同時に回路基板２０上に備え付けられる。これにより、離間部品２３は、個別の組み立て又は製造工程、又は能動部品２４に利用される技術とは異なる取り付け技術を必要としないので、製造時間及び費用が削減される。
【００４３】
一実施形態では、ダミースペーサ部品２３及び能動部品２４の両方は、表面実装、貫通孔、及びボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）構造を含んでいる様々な部品構造に適用されるような、従来のハンダ付け、ウェーブハンダ付け、及びリフローハンダ付けを含むがこれに限定されない、ハンダ付け工程を通して備え付けられる。これらの技術は、機械的及び電気的接続が能動部品２４と回路基板２０との間に形成されるのと同時に、離間部品２３と回路基板２０との間の機械的取り付けを形成する単一工程方法を与える。これは、ナット、ボルト、スクリュー、接着剤又は他の機械的要素を利用した機械的取り付けのような個別の取り付け工程がスペーサのための必要とされる、先行技術の離間技術と区別される。
【００４４】
更に、ダミースペーサ部品２３は、断面高さ、絶縁特性及び費用を基にして選択され、既存の設計及びサプライチェーンを利用し、特注製造、特定の組み立て、又は特定の注文手順も必要としない。通常の実施形態では、ダミースペーサ部品２３及び能動部品２４は、各々、市販用既製（ＣＯＴＳ）ユニットとして入手することができる。しかしながら、他の用途では、前記部品は、市販の軍用規格部品若しくは拡張軍用規格部品、又は代替的に、極高温又は極低温用途、高侵食条件、及び極高圧又は低圧環境を含むがこれに限定されない、極端な条件のために設計された特定部品である。これは、様々なプラスチック、エポキシ又はポリイミド離間材料を利用する既存技術とは対照的である。なぜなら、これらの材料は、通常、全ての操作環境には適していないからである。他方では、ダミースペーサ部品２３は、能動部品２４と同じ在庫品から選択されるので、同範囲の操作条件に本質的に適している。
【００４５】
離間部品２３は、広範囲の、本質安全離間用途にも対応することができる。図２は、準拠した配線２７を備えた単一の準拠した回路要素２１を示しているのに対し、例えば、他の実施形態では、複数の準拠した要素がある。更に、準拠した回路要素２１は、柔軟性回路（又はフレックス回路）として示されているのに対し、幾つかの実施形態では、準拠した回路要素２１は、独立しては備え付けられずに、従って回路基板２０に対して連続的に相対運動可能な回路基板の剛性部分のような、剛性回路要素を備える。加えて、能動部品２４とダミースペーサ部品２３の両方が、回路基板２０に備え付けられるように示されているが、幾つかの実施形態では、１つ以上の能動部品又はダミースペーサ部品がまた、準拠した回路要素２１に備え付けられている。
【００４６】
本発明は、好ましい実施形態を参照して記載されている。使用された用語は、説明のためのものであり、限定するものではなく、当業者は、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、形状と細部を変えることができると認識するであろう。
【図１】
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【図２】
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