(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全面の理由から、負荷駆動部（６）をスイッチオン又はスイッチオフするための一定数の半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）を有する集積部品において、
これらの半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）に付属する作動用導体ストリップ（１８，１８’）が、予め規定可能な基準電位に保持することができる保護ゾーン（２２）によって取り囲まれていることを特徴とする集積部品（１）。
【請求項２】
当該の作動用導体ストリップ（１８，１８’）と接続された端子電線（２４）が、当該の基準電位に保持することができる保護電線（２８）によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の集積部品（１）。
【請求項３】
当該の半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）の各々が、当該の基準電位に保持することができる保護ゾーン（２２）によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の集積部品（１）。
【請求項４】
当該の作動用導体ストリップ（１８，１８’）と接続されたプラグ接点（３０，３２）が、共通のプラグ筐体内において、当該の基準電位に保持することができるプラグ接点（３０，３２）に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の集積部品（１）。
【請求項５】
当該の基準電位として、接地電位を規定していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の集積部品（１）。
【請求項６】
当該の半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）が、冗長構成で実現されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の集積部品（１）。
【請求項７】
当該の半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）が、電流を投入されていない場合、スイッチオフの状態であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の集積部品（１）。
【請求項８】
当該の半導体スイッチ部品（１０，１０’，１４，１４’）に付属するコントロール導線が、電流を制限されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の集積部品（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特に自動車ブレーキの電子コントローラにおける負荷調節用の集積回路に配備することができる、集積部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のブレーキを制御するために、電子ブレーキシステムを配備することができ、そのシステムでは、集積回路により、電界効果トランジスタを用いて、特に個々のブレーキに付属する電磁バルブのソレノイドを作動させている。このシステムは、安全走行に大いに関係するために、このようなシステムが誤動作した場合には、通常安全のためにスイッチオフする必要がある。その信頼性を、特に高い程度で保証するために、その機能部品は、通常冗長構成の回路によって、更に防護されている。例えば、前述したバルブ段への電圧供給を調節するために配備された、そのようなシステムの駆動部出力は、通常必要な場合に、その出力を、二つの完全に冗長構成で実現されたスイッチオフパスを経由して、接地にまで案内することができるような形態で接続されている。
【０００３】
このような冗長構成のスイッチオフパスは、集積回路内に組み込まれており、この回路は、出力駆動部用ＩＣ（ＰＣＵ）の外に配置された、電圧を監視している誤り監視用ＩＣ（ＦＭＯＮ）に集積することができる。監視している電圧が所定の範囲外となった場合、インバータによって、スイッチオフ用トランジスタが駆動される。ＦＭＯＮ−ＩＣは、一般的には二つの別々のブロックから構成されており、その結果これらのブロックの中の一つが障害となった場合に、第二のブロックが安全なスイッチオフを保証するようになっている。
【０００４】
このような構成のスイッチオフパスは、通常スイッチが動作していない場合には活動状態にある、即ち所謂「プルダウン」トランジスタは、一定の電圧によって導通状態となっており、その際別のトランジスタは、所謂「プルダウン」非活動化信号によって作動されており、それによって「プルダウン」トランジスタの電圧供給側が接地に案内されている。まさに自動車のブレーキシステムに使用される場合、このような回路では、安全面の理由から、スイッチオフパスは、完全に冗長構成で設計されており、その際特に前述した「プルダウン」トランジスタも、異なる電圧源から供給を受けている。しかし、このような回路では、スイッチオフパスの中の一つにおいて、電圧源との短絡が発生した場合に問題となる。この短絡が、必要な場合、即ち駆動部出力を機能通りにスイッチオフする際に、電圧源側をも接地レベルにまで案内してしまうこととなるので、このことは、第二のスイッチオフパスが動作可能であることをも危うくすることとなる。これを防止するために、冗長構成のスイッチオフパスは、通常ダイオードによってそれぞれ互いに減結合されている。
【０００５】
しかし、このようなダイオードによるスイッチオフパスの保護は、製造及び組立の負担を増大させるとともに、ダイオード経由による電圧降下のために、「プルダウン」効果を低減させることとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のことから、この発明の課題は、特に自動車ブレーキシステムにおいて、安全面の理由から、負荷駆動部をスイッチオン又はスイッチオフするために使用するのに適した、一定数の半導体スイッチ部品を有する集積部品を提供することであり、この集積部品では、特に簡単に保持される構成方法で、動作面での特に高い安全性が保証されるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、この発明にもとづき、半導体スイッチ部品に付属する作動用導体ストリップを、予め規定可能な基準電位に保持することができる保護ゾーンによって取り囲むことによって解決される。
【０００８】
この場合、この発明は、この集積部品の動作面での特に高い安全性のために、安全のためのスイッチオフ用に配備された半導体スイッチ部品における短絡が、この部品に対して冗長構成により接続された別の半導体スイッチ部品に回り込んで作用することを徹底的に防止するという考えを出発点としている。このことを特に簡単な方法で実現するとともに、そのために配備する減結合用ダイオードを使用せずに済ませるためには、半導体部品を作動するための導線の案内を、このような回り込み又は短絡に対して特に安全に実現することが求められる。これは、例えばゲート、ドレイン又はソース端子の導体ストリップなどの、特に安全性に関連すると見なされる半導体部品に付属する端子導体ストリップを、シールドされ、保護用導体によって取り囲まれた導線の形で実現することによって達成することができる。そのために、これらの端子導体ストリップを、それぞれ好適に選定し、寸法を決めた保護ゾーンによって取り囲むものである。
【０００９】
この場合、これらの保護ゾーンを、保護対象の端子導体ストリップと直に隣接して案内され、好適な基準電位に保持された、特に導体、導電性の面又は導電性の帯状線路とすることができる。この場合、これらの半導体部品を基板上に集積された構成で配置することによって、これらの保護ゾーンは、特に隣接した形態で配置し、好適に寸法を決め、位置決めした導電性の領域として取り囲むことができることとなる。
【００１０】
有利には、動作面での特に高い安全性のために、各半導体スイッチ部品に付属する端子領域全体を、シールドされた導線の形で実現する。そのために、有利には、作動用導体ストリップと接続された端子電線を、基準電位に保持することができる保護電線で取り囲み、その際これに代わる、又はこれに追加する有利な改善構成では、場合によっては、作動用導体ストリップと接続されているプラグ接点を、共通のプラグ筐体内において、基準電位に保持されたプラグ接点に隣接して配置するものである。更に、目的に適うこととして、これらの半導体スイッチ部品の各々を、基準電位に保持することができる保護ゾーンによって取り囲み、それによってシールドされた形で実現する。
【００１１】
このような構成及び半導体スイッチ部品をトランジスタとした実施形態の場合、有利には、コントロール導線（ゲート）を、最短経路で、かつドレイン及びソース端子に対して出来る限り大きな間隔を空けて、半導体部品を取り囲む保護ゾーンから外に導き出す。この場合、ゲート端子を、別の有利な実施形態では、好適に選定した抵抗によって電流を制限する形で実現する。
【００１２】
有利には、基準電位を接地電位とすることによって、動作面での特に高い安全性を実現することができる。この場合、保護ゾーンを接地電位に保持することは、これらの領域を接地導線と好適かつ持続的に接続することによって、特に簡単な方法で達成することができる。
【００１３】
動作面での高い安全性を保証するために、これらの半導体スイッチ部品は、有利には冗長構成で実現される。これに代わる、又はこれに追加する有利な改善構成では、これらの半導体スイッチ部品は、電流を投入されていない場合、スイッチオフの状態にある。
【００１４】
この発明によって得られる利点は、特に安全性のためのスイッチオフ用に配備された半導体スイッチ部品への導線を、シールドされ、保護用導体によって取り囲まれた導線として実現することによって、冗長構成で実現されたスイッチオフパス間での短絡による回り込みの影響に対して、特に高い安全性を、設計面から達成することができることにある。この場合、動作面での高い安全性を保証するために、外部の減結合用ダイオードによる追加的な保護は不要であり、その結果この集積部品を、比較的簡単に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施例を、図面にもとづき、より詳しく説明する。
【００１６】
両方の図面において、同じ部分には、同じ符号を付与している。
【００１７】
図１に模式的にかつ簡略化して図示した、集積部品１は、安全面の理由から、自動車のブレーキに付属するバルブ段への電圧供給を必要に応じてスイッチオフするために配備されている。そのために、この集積部品１は、冗長構成で実現されたスイッチオフパス２，２’を有し、これらのパスを経由して、バルブ段４に付属する駆動部６への電圧供給を始動させるために配備された駆動部出力８を、必要な場合に、接地に案内することができるようになっている。これらの負荷駆動部、負荷及びスイッチオフ段は、当然のことながら、複式構成にすることもできる。
【００１８】
これらのスイッチオフパス２，２’は、スイッチが動作していない場合には活動状態にあり、必要に応じてスイッチング機能を実行させるために、それぞれ所謂「プルダウン」トランジスタとして実現された半導体スイッチ部品１０，１０’を有する。これらのトランジスタは、一定の電圧１２によって導通状態となっている。これらの半導体スイッチ部品１０，１０’には、そのスイッチオフパス２，２’内に、それぞれ同じくトランジスタとして実現された別の半導体スイッチ部品１４，１４’が前置されており、この部品は、必要な場合に、「プルダウン」非活動化信号１６によって作動されて、それによってそのトランジスタの電圧源側は、接地に案内される。従って、このトランジスタは、閉じることとなり、その結果「プルダウン」は非活動化される。
【００１９】
安全面の理由から、スイッチオフパス２，２’は、完全に冗長構成で実現されており、その際特にトランジスタとして実現された半導体スイッチ部品１０，１０’は、独立した、冗長構成で実現された電圧供給を受けている。
【００２０】
動作面での特に高い安全性のために、スイッチオフパス２，２’の冗長性を徹底的に保護している。この場合、スイッチオフパス２，２’を、電源電位との短絡が回り込んでくることに対しても保護している。簡単な構成方法で、そして特に外部の減結合用ダイオードを使用することなく、このことを保証するために、半導体スイッチ部品１４，１４’に付属する端子導体ストリップ１８，１８’を、シールドされた導体の形式で実現している。
【００２１】
そのために、図２の断面図で分かる通り、半導体スイッチ部品１０，１０’，１４，１４’をも搭載する基板２０上に配置した端子導体ストリップ１８，１８’を、保護ゾーン２２で取り囲んでいる。この場合、これらの保護ゾーン２２は、保護用導体の機能を果たし、端子導体ストリップ１８に隣接して案内されており、端子導体ストリップ１８の装着面内に配置されている。更に、また図２に図示した装着面の直角の方向に対する保護を保証するために、端子導体ストリップ１８を、装着面に隣接する面内においても、好適に選定した保護ゾーンによって取り囲んでいる。
【００２２】
保護ゾーン２２は、基準電位としての接地に保持することができる。しかし、完全なシールド形式では、基板２０からリードフレーム２６に案内されている、端子導体ストリップ１８に付属する端子電線２４をも、基準電位としての接地に保持することができる保護電線２８によって取り囲んでいる。更に、詳しく図示していない方法では、半導体部品１４，１４’を、基準電位としての接地に保持することができる保護ゾーンによって取り囲んでいる。
【００２３】
更に、作動用導体ストリップ１８，１８’と接続されたプラグ接点３０は、共通のプラグ筐体内において、基準電位としての接地に保持することができるプラグ接点３２と隣接して配置されており、その結果プラグ接点３０から端子電線２４を介して、端子導体ストリップ１８にまで延びている導線系統全体を、シールドした形で実現している。
【００２４】
特に所謂ＭＤ−ＯＦＦトランジスタとして配備された半導体部品１４，１４’は、詳しく図示していない、別の保護ゾーンとしてのガードリングによって取り囲まれている。更に、コントロール導線（ゲート）を、最短経路で、かつドレイン及びソース端子に対して、出来る限り大きな間隔を空けて、このリングから外に案内するのは、目的に適ったことである。
【００２５】
トランジスタとして実現された半導体スイッチ部品１０，１０’のゲート端子は、有利には抵抗によって電流を制限されており、その結果誤動作の場合に、安全性を高められることが保証される。これらのトランジスタは、有利にはＮＭＯＳ電界効果トランジスタである。
【００２６】
この場合、半導体スイッチ部品１０，１０’の「プルダウン」抵抗は、所定の電流制限において、各冗長構成のスイッチパスが、そのような電流及び付属する導線を接地にまで案内することができる程度に低く選定される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】特に自動車ブレーキシステムの電子コントローラに使用するための、集積部品。
【図２】図１による部品の端子領域の模式図。
【符号の説明】
【００２８】
１    部品
２，２’    スイッチオフパス
４    バルブ段
６    駆動部
８    駆動部出力
１０，１０’    半導体スイッチ部品
１２    電圧
１４，１４’    半導体スイッチ部品
１６    「プルダウン」非活動化信号
１８，１８’    端子導体ストリップ
２０    基板
２２    保護ゾーン
２４    端子電線
２６    リードフレーム
２８    保護電線
３０，３２    プラグ接点
【図１】
0004431055.tif 000002
【図２】
0004431055.tif 000003