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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6972016
(24)【登録日】2021年11月5日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】印刷回路基板およびこれを含む電子部品パッケージ
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20211111BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20211111BHJP
H02H 9/02 20060101ALI20211111BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 N
H02J7/00 P
H02H9/02 H
【請求項の数】6
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2018-557409(P2018-557409)
(86)(22)【出願日】2017年5月2日
(65)【公表番号】特表2019-515504(P2019-515504A)
(43)【公表日】2019年6月6日
(86)【国際出願番号】KR2017004639
(87)【国際公開番号】WO2017191968
(87)【国際公開日】20171109
【審査請求日】2020年4月28日
(31)【優先権主張番号】10-2016-0053962
(32)【優先日】2016年5月2日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】517099982
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(74)【代理人】
【識別番号】100137213
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100143823
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 英彦
(74)【代理人】
【識別番号】100151448
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 孝博
(74)【代理人】
【識別番号】100183519
【弁理士】
【氏名又は名称】櫻田 芳恵
(74)【代理人】
【識別番号】100196483
【弁理士】
【氏名又は名称】川嵜 洋祐
(74)【代理人】
【識別番号】100203035
【弁理士】
【氏名又は名称】五味渕 琢也
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(74)【代理人】
【識別番号】100160749
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100160255
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 祐輔
(74)【代理人】
【識別番号】100202267
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 正浩
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(72)【発明者】
【氏名】キム，ヤンヒョン
【審査官】
齊藤 健一
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００４−３０３８１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表平８−５０６２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−８４７２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０２Ｈ９／０２
Ｈ０２Ｊ７／００
Ｈ０５Ｋ１／００―３／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
データラインが配置されるデータライン層；
前記データライン層上に配置され、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含むグラウンド層；
前記グラウンド層上に配置され、かつ、電源ラインが配置される電源ライン層；
前記データライン層と前記グラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層；
前記絶縁層を貫通して前記データライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第１貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記電源ライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第２貫通電極；および
前記シャーシグラウンドとシャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極を含み、
前記シャーシ電極と前記第１貫通電極および前記第２貫通電極との間の最小離隔距離は、前記シャーシ電極の直径の０．１〜０．２５倍である、印刷回路基板。
前記データライン層上に配置され、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含むグラウンド層；
前記グラウンド層上に配置され、かつ、電源ラインが配置される電源ライン層；
前記データライン層と前記グラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層；
前記絶縁層を貫通して前記データライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第１貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記電源ライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第２貫通電極；および
前記シャーシグラウンドとシャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極を含み、
前記シャーシ電極と前記第１貫通電極および前記第２貫通電極との間の最小離隔距離は、前記シャーシ電極の直径の０．１〜０．２５倍である、印刷回路基板。
【請求項2】
前記第１貫通電極および前記第２貫通電極は電流密集領域に配置され、
前記電流密集領域は電流密度が前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い領域である、請求項１に記載の印刷回路基板。
前記電流密集領域は電流密度が前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い領域である、請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項3】
前記第１貫通電極および前記第２貫通電極は電流密度が０．１Ａ／ｍｍ２〜２０Ａ／ｍｍ２である領域に配置される、請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項4】
直列連結されたインダクタおよび抵抗素子を含む保護回路を含む、請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項5】
前記インダクタは、データ伝送方向に前記抵抗素子よりも前端に配置される、請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項6】
シャーシケース；
前記シャーシケース内に配置される印刷回路基板；および
前記印刷回路基板上に配置されて複数個のグラウンドを有する少なくとも一つの能動素子を含み、
前記印刷回路基板は、
データラインが配置されるデータライン層；
前記データライン層上に配置され、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含むグラウンド層；
前記グラウンド層上に配置され、かつ、電源ラインが配置される電源ライン層；
前記データライン層と前記グラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層；
前記絶縁層を貫通して前記データライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第１貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記電源ライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第２貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記少なくとも一つの能動素子のグラウンドと前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第３貫通電極；
前記シャーシグラウンドと前記シャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極；および
前記少なくとも一つの能動素子と連結される保護回路を含み、
前記保護回路は直列連結されたインダクタおよび抵抗素子を含み、
前記インダクタは前記能動素子にデータが伝送される方向に前記抵抗素子よりも前端に配置され、
前記第１貫通電極および前記第２貫通電極は電流密集領域に配置されたグラウンドと前記シャーシ電極を連結し、
前記電流密集領域の電流密度は前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い電子部品パッケージ。
前記シャーシケース内に配置される印刷回路基板；および
前記印刷回路基板上に配置されて複数個のグラウンドを有する少なくとも一つの能動素子を含み、
前記印刷回路基板は、
データラインが配置されるデータライン層；
前記データライン層上に配置され、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含むグラウンド層；
前記グラウンド層上に配置され、かつ、電源ラインが配置される電源ライン層；
前記データライン層と前記グラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層；
前記絶縁層を貫通して前記データライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第１貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記電源ライン層と前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第２貫通電極；
前記絶縁層を貫通して前記少なくとも一つの能動素子のグラウンドと前記シャーシグラウンドを電気的に連結する第３貫通電極；
前記シャーシグラウンドと前記シャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極；および
前記少なくとも一つの能動素子と連結される保護回路を含み、
前記保護回路は直列連結されたインダクタおよび抵抗素子を含み、
前記インダクタは前記能動素子にデータが伝送される方向に前記抵抗素子よりも前端に配置され、
前記第１貫通電極および前記第２貫通電極は電流密集領域に配置されたグラウンドと前記シャーシ電極を連結し、
前記電流密集領域の電流密度は前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い電子部品パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施例は印刷回路基板およびこれを含む電子部品パッケージを開示する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＥＶ）またはプラグ−インハイブリッド自動車（Ｐｌｕｇ−Ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＰＨＥＶ）のようなドライビングデバイス（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）は、バッテリ充電のために充電所に設置された電気自動車充電設備（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＥＶＳＥ）を利用する。
【0003】
電気車の充電時に、チャージプラグ（ｃｈａｒｇｅ ｐｌｕｇ）のみを電気車ｉｎｌｅｔに結合し、ポータブル充電器を電源に連結していない状態で放置する場合、車両のＥＣＵは常にプラグが連結されていることを認識して、ｔｕｒｎ ｏｎ状態で運転せずに停止状態で電力を消耗する場合が発生する可能性がある。
【0004】
これを改善するために、ポータブル充電器の電源プラグをｗａｌｌ ｍｏｕｎｔに連結することによって、充電器が準備された時に出力されるＣｏｎｔｒｏｌ ＰｉｌｏｔのＰＷＭ信号を利用して電源を印加する充電制御モジュール（ＥＶＣＣ）が必要である。
【0005】
電気自動車は常に高電圧または高電流が流れる環境に置かれることになる。したがって、充電制御モジュール（ＥＶＣＣ）に内蔵された複数個のＩＣチップは過電流または過電圧が印加されてチップが破損し得る危険がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
実施例によると、過電流が流入した場合にもＩＣを保護できる保護回路が備えられた印刷回路基板およびこれを含む電子部品パッケージを提供する。
【0007】
また、ＩＣに印加された過電流を外部に放電できる印刷回路基板およびこれを含む電子部品パッケージを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施例に係る印刷回路基板は、データライン層；前記データライン層上に配置されるグラウンド層；前記グラウンド層上に配置される電源ライン層；前記データライン層とグラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層を含み、前記グラウンド層は、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含む。
【0009】
前記絶縁層を貫通して前記データライン層とシャーシグラウンドを電気的に連結する複数個の貫通電極；および前記シャーシグラウンドとシャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極を含むことができる。
【0010】
前記複数個の貫通電極は電流密集領域に配置され、前記電流密集領域は電流密度が前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い領域であり得る。
【0011】
前記複数個の貫通電極は電流密度が０．１Ａ／ｍｍ２〜２０Ａ／ｍｍ２である領域に配置され得る。
【0012】
前記シャーシ電極と前記複数個の貫通電極との間の最小離隔距離は、前記シャーシ電極の直径の０．１〜０．２５倍であり得る。
【0013】
直列連結されたインダクタおよび抵抗素子を含む保護回路を含むことができる。
【0014】
前記インダクタはデータ伝送方向に前記抵抗素子よりも前端に配置され得る。
【0015】
本発明の一実施例に係る電子部品パッケージは、シャーシケース；前記シャーシケース内に配置される印刷回路基板；および前記印刷回路基板上に配置されて複数個のグラウンドを有する少なくとも一つの能動素子を含み、前記印刷回路基板は、データライン層；前記データライン層上に配置され、共通グラウンドおよび前記共通グラウンドと電気的に絶縁されるシャーシグラウンドを含むグラウンド層；前記グラウンド層上に配置される電源ライン層；前記データライン層とグラウンド層との間、および前記グラウンド層と前記電源ライン層との間に配置される絶縁層；前記絶縁層を貫通して前記能動素子のグラウンドと前記シャーシグラウンドを電気的に連結する複数個の貫通電極；前記シャーシグラウンドとシャーシケースを電気的に連結するシャーシ電極；および前記能動素子と連結される保護回路を含み、前記保護回路は直列連結されたインダクタおよび抵抗素子を含み、前記インダクタは前記能動素子にデータが伝送される方向に前記抵抗素子よりも前端に配置され、前記複数個の貫通電極は前記能動素子のグラウンドのうち電流密集領域に配置されたグラウンドと前記シャーシ電極を連結し、前記電流密集領域の電流密度は前記印刷回路基板の平均電流密度より１．２倍以上高い。
【発明の効果】
【0016】
実施例によると、保護回路を利用して過電流による製品の誤作動および停止現象を改善することができる。
【0017】
また、グラウンドを通じて過電流を外部に迅速に排出することによって素子を保護することができる。したがって、１１００Ｖの高電圧と２００Ａ以上の高電流が流れる電気自動車内で高電圧および／または過電流に対する影響を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施例に係る電気自動車の充電システムを示すブロック図。
【図2】電気自動車とＥＶＳＥ間の連結方法を例示する図面。
【図3】本発明の一実施例に係る電気自動車の充電装置のブロック図。
【図4】本発明の一実施例に係る充電制御モジュールの概念図。
【図5】ＩＣのデータラインに保護回路が配置された状態を示す図面。
【図6】ＩＣの電源ラインに保護回路が配置された状態を示す図面。
【図7】本発明の一実施例に係る印刷回路基板の概念図。
【図8】表面層の電流の流れを示す図面。
【図9】グラウンド層の電流の流れを示す図面。
【図10】ＩＣ内の電流の流れを示す図面。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。
【0020】
第２、第１等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の技術的範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。および／またはこれという用語は、複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。
【0021】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」あるとか「接続されて」あると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているかまたは接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されるべきである。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」あるとか「直接接続されて」あると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。
【0022】
本出願で使用された用語は単に特定の実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なることを意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。
【0023】
異なって定義されない限り、技術的であるか科学的な用語を含めてここで使われるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有している。一般的に使われる辞書に定義されているような用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。
【0024】
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず同じであるか対応する構成要素は同じ参照番号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。
【0025】
図１は本発明の一実施例に係る電気自動車の充電システムを示すブロック図であり、図２は電気自動車とＥＶＳＥ間の連結方法を例示する図面、図３は本発明の一実施例に係る電気自動車の充電装置のブロック図である。
【0026】
図１を参照すると、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ、ＥＶ、１０）は電気自動車充電設備（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＥＶＳＥ、２０）から充電され得る。このために、ＥＶＳＥ２０に連結された充電ケーブルがＥＶ１０の注入口に連結され得る。ここで、ＥＶＳＥ２０はＡＣまたはＤＣ電流を供給する設備であり、充電所に配置されるか、家庭内に配置され得、携帯できるように具現されてもよい。
【0027】
図２を参照すると、電気自動車１０とＥＶＳＥ２０は充電ケーブル５０を利用して連結され、充電ケーブル５０のプラグはＥＶ１０に永久的に装着され得る。この時、充電ケーブル５０は家庭用または産業用ソケット−アウトレットに連結されるか、充電所に連結され得る。
【0028】
図３を参照すると、充電装置１１は電気自動車内に含まれ、電気自動車内のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、１２）と連結される。電気自動車の充電装置１１は、ＣＰ（ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ）ポート１０１、ＰＤ（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ポート１０２、ＰＥ（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｅａｒｔｈ）ポート１０３、充電制御モジュール１００、そして電源入力ポート１０４、１０５を含む。
【0029】
ここで、ＣＰポート１０１はＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｕｐｐｌｙ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に連結される充電ケーブルを通じて伝達されるＣＰ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ）信号の入力を受けるポートである。
【0030】
ＰＤポート１０２は充電ケーブルのコネクターの近接の有無を感知するポートである。
【0031】
ＰＥポート１０３はＥＶＳＥ２０の接地と連結されるポートである。
【0032】
充電装置１１はバッテリ１３の充電を制御する。このために、充電装置１１はＣＰポート１０１を通じて受信されるパイロット機能（ｐｉｌｏｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を処理するＰＦ（Ｐｉｌｏｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）ロジックおよびＰＤポート１０２を通じて受信される信号を利用してＥＶＳＥ２０のコネクターの注入の有無を検出するＰＤ（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ロジックを含むことができる。
【0033】
充電制御モジュール１００はＣＰ１０１ポートを通じて受信される信号およびＰＤポート１０２を通じて受信される信号の入力を受けると、電源入力ポート１０４、１０５と連結されるスイッチＳＷを制御してバッテリ１３がＥＶＳＥ２０から充電電力を受信できるようにする。充電制御モジュール１００はＥＶＣＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であり得る。
【0034】
しかし、このような充電制御モジュールの構成は必ずしもこれに限定されず、ＥＶＣＣを利用して電気自動車の充電を制御できる多様な構成がすべて含まれ得る。
【0035】
図４は本発明の一実施例に係る充電制御モジュールの概念図であり、図５はＩＣのデータラインに保護回路が配置された状態を示す図面、図６はＩＣの電源ラインに保護回路が配置された状態を示す図面である。
【0036】
図４を参照すると、充電制御モジュールはシャーシケース１６０、印刷回路基板１５０および印刷回路基板１５０上に実装された複数個の能動素子１２０を含むことができる。シャーシケース１６０は外観をなす金属材質であり得る。
【0037】
能動素子１２０は集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ；ＩＣ）、ＦＰＧＡなどを含むことができる。例示的に能動素子１２０はＭＣＵ ＩＣであり得るが、必ずしもこれに限定されず、多様な機能を遂行する能動素子１２０を含むことができる。
【0038】
本実施例では電気自動車の充電を制御するＥＶＣＣを一実施例として説明するか、必ずしもこれに限定されず、印刷回路基板に能動素子が配置される多様な形態の電子部品パッケージに適用され得る。すなわち、カメラモジュール、ナビゲーションのような多様な電子部品に適用され得る。
【0039】
能動素子１２０は印刷回路基板１５０に実装される複数個のポートを含むことができ、複数個のポートは電源ポート、データポート、およびグラウンドポートを含むことができる。データポートは印刷回路基板１５０に形成されたデータラインＬ１と電気的に連結され得る。
【0040】
実施例によると、データラインＬ１には直列連結されたインダクタ１３１と抵抗素子１３２を含む保護回路１３０が配置され得る。保護回路１３０はデータラインに過電流が印加された場合、能動素子１２０を保護することができる。
【0041】
保護回路１３０は直列連結されたインダクタ１３１および抵抗素子１３２を含むことができる。例示的に抵抗素子１３２は伝送線路のインピーダンスをマッチングする役割を遂行し、インダクタ１３１は過電流によるオーバーシュートまたはアンダーシュートを補正する役割を遂行することができる。
【0042】
この時、相対的にインダクタ１３１は入力端に近く配置され、抵抗素子１３２は能動素子１２０に近く配置され得る。インダクタ１３１は抵抗素子１３２に比べて容量が大きいため入力端に配置された方がデータの損傷を防止するのに有利であり得る。また、インダクタ１３１が入力端に近く配置されるとピーク性の過電流を補正してきれいな波形の信号を送受信することができる。
【0043】
保護回路１３０のインダクタ１３１と抵抗素子１３２は、伝送線路のインピーダンスを約２５ｏｈｍ〜７５ｏｈｍに整合させることができる。したがって、データ信号のノイズおよび信号歪み現象を改善することができる。
【0044】
保護回路１３０は、誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスの大きさを反映して適正な保護回路の値を設計することができる。この時、流入する電流の周波数、データのクロック数等を考慮して設計することができる。
【0045】
実施例に係る保護回路１３０によると、入力電流によって発生するオーバーシュートおよびアンダーシュートが改善され得る。したがって、電流の影響を最小化して誤作動および停止現象を改善することができる。したがって、実施例の保護回路１３０の構成は特定の帯域以外の周波数はカットオフさせるパスフィルターと区分され得る。
【0046】
しかし、必ずしもこれに限定されず、保護回路１３０は伝送線路のインピーダンスをマッチングさせ、歪んだ信号を補正できる構成であれば特に制限されない。前述したＲＬ回路以外にもＲＬＣまたはＲＣ回路を利用して歪んだ信号を補正してもよい。
【0047】
図５を参照すると、データラインに過電流が流入する時にデータ信号がこわれると通信および映像が伝達されない現象が発生する。この時、抵抗素子１３２はＣＡＮ ＩＣとＩＣチップの間のインピーダンス整合回路の役割を遂行することができる。インダクタ１３１はＣＡＮ ＩＣとＩＣチップ間に流れるピーク性の過電流を補正する役割を遂行することができる。図６のように、電源ラインに過電流が印加された場合にも同様の原理で電流値を補正することができる。
【0048】
再び図４を参照すると、印刷回路基板１５０のグラウンド構造１４０は、シャーシケース１６０と連結されてＩＣチップに印加される過電流をシャーシグラウンドに放出する。実施例によると、印刷回路基板１５０は保護回路１３０を利用してピーク性の電流を補正し、保護回路１３０の設計範囲から外れた過電流はシャーシグラウンドを通じて迅速に放出することができる。したがって、伝送線路を通じて多様な形態の過電圧または過電流が印加されても能動素子１２０を保護することができる。
【0050】
図７を参照すると、印刷回路基板１５０は能動素子１２０にデータ信号を伝送するデータラインが形成された第１層１５８、能動素子１２０に電源を印加する電源ラインが形成された第２層１５３、互いに電気的に絶縁された共通グラウンド１５４ａとシャーシグラウンド１５４ｂを含むグラウンド層１５４、第１層１５８、第２層１５３、グラウンド層１５４の間に配置される複数個の絶縁層１５２、第１層１５８とシャーシグラウンド１５４ｂを電気的に連結する複数個の貫通電極１５６、およびシャーシグラウンド１５４ｂとシャーシケース１６０を電気的に連結するシャーシ電極１５７を含む。
【0051】
回路基板は樹脂系列の印刷回路基板１５０（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、軟性（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢ、ＦＲ−４基板を含むことができる。
【0052】
第１層１５８は高周波ノイズを発生させるため、放射を最小化するためにグラウンド層１５４の下部に配置され得る。したがって、グラウンド層１５４は第１層１５８から放射されたノイズを遮蔽するシールドの役割を遂行することができる。第２層１５３は低周波ノイズを発生するためグラウンド層１５４の上部に配置することができる。グラウンド層１５４は第１層１５８と第２層１５３の間に配置され得る。
【0053】
しかし、各層の配置は必ずしもこれに限定されず、多様に変形されてもよい。第１層１５８は回路パターンのデザインに従って複数個の層で構成されてもよい。第２層１５３上にはＩＣチップが実装される表面層がさらに配置されてもよい。
【0054】
グラウンド層１５４は、シャーシケース１６０に電気的に連結されるシャーシグラウンド１５４ｂ、およびシャーシグラウンド１５４ｂと絶縁された共通グラウンド１５４ａを含む。シャーシグラウンド１５４ｂは電気自動車のボディーと電気的に連結されて安定した接地面積を確保することができる。共通グラウンド１５４ａはシャーシグラウンド１５４ｂを除いた残りのグラウンド領域であり得る。共通グラウンド１５４ａは一般的なＰＣＢグラウンドであって、能動素子のグラウンドが電気的に連結され得る。
【0055】
貫通電極１５６は絶縁層１５２を貫通して第１層１５８および／または第２層１５３をシャーシグラウンド１５４ｂと電気的に連結することができる。貫通電極１５６は第１層１５８とシャーシグラウンド１５４ｂを連結する複数個の第１貫通電極１５６ａ、および第２層１５３とシャーシグラウンド１５４ｂを連結する複数個の第２貫通電極１５６ｂを含むことができる。図示してはいないが共通グラウンド１５４ａも貫通電極によってＩＣのグラウンドと連結され得る。
【0056】
第１貫通電極１５６ａおよび第２貫通電極１５６ｂは電流密度が高い電流密集領域に形成することができる。このような構成によると、回路基板上で電流密度が高くなる領域がシャーシケース１６０と接地されて迅速に放電され得る。また、シャーシケース１６０は電気自動車の本体と連結されるため、広いグラウンド面積を確保することができる。
【0057】
一般的にＩＣのグラウンドポートは複数個であるので、すべてのグラウンドをシャーシグラウンドで束ねることは回路設計上困難であり得る。したがって、実施例では過電流印加時に電流が密集するグラウンド領域を選別してシャーシグラウンド１５４ｂに連結し、残りのグラウンドは共通グラウンド１５４ａに連結することによって、過電流印加時にＩＣチップが損傷することを防止することができる。
【0058】
シャーシグラウンド１５４ｂと共通グラウンド１５４ａを電気的に絶縁させる構造は様々な利点がある。例示的に他のＩＣから印加される外部ノイズ信号を遮断することができる。カップリング（Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）による外部ノイズはハーネス（Ｈａｒｎｅｓｓ）を通じて電源線または信号線に流入し得る。この場合、一つのグラウンドにすべてを束ねて設計すると、電源線に入ったノイズがグラウンドに乗って信号線に流入する問題が発生する可能性がある。例示的に、パワーＩＣは数ＫＨｚの低周波で動作するため、１Ｍ〜４００ＭＨｚの外部ノイズに影響を受けない。その反面、通信ＩＣは数十ＭＨＺで動作するため、大きく影響を受ける。したがって、パワーＩＣと通信ＩＣを互いに異なるグラウンドで束ねて通信ＩＣにパワーＩＣのノイズが流入することを遮断できる長所がある。例示的に、通信ＩＣがシャーシグラウンドに連結されてもよく、電源ＩＣがシャーシグラウンドに連結されてもよい。
【0059】
実施例によると、共通グラウンドとシャーシグラウンドを電気的に分離して外部ノイズをバイパスさせ、電源線に乗って入ってくる外部ノイズによる干渉を最小化することができる。したがって、ノイズに弱いＩＣを保護することができる。
【0060】
シャーシグラウンド１５４ｂは複数個の貫通電極１５６と連結され、シャーシ電極１５７と連結され得る。シャーシ電極１５７の直径は２ｃｍ〜５ｃｍであり得る。シャーシ電極１５７と貫通電極１５６は少なくとも３〜５ｍｍ離隔して配置され得る。シャーシ電極１５７と貫通電極１５６が少なくとも３ｍｍ未満に近く配置された場合、過電流がシャーシ電極１５７を通じて外部に放出されずに貫通電極１５６を通じて基板に再び回帰し得る。シャーシ電極１５７と複数個の貫通電極１５６の間の最小離隔距離は、シャーシ電極１５７の直径の０．１〜０．２５倍であり得る。
【0061】
図８および９を参照すると、外部でデータラインおよび／または電源ラインを通じて過電流が印加された場合、すべての層において電流が流れるようになる。図８のように最外郭層においても電流の流れが発生し、図９のようにグラウンド層１５４においても電流の流れが発生する。この時、各層においては電流が密集する領域が発生する。電流密集領域Ｄは能動素子配置領域Ｓに多く分布され得る。
【0062】
電流密集領域Ｄとは、印刷回路基板１５０の平均電流密度より１．２倍〜１．５倍以上の電流密度を有する領域と定義することができる。電流密集領域はグラウンド領域であってもよく、グラウンド領域ではないが回路設計上電流が密集する領域であってもよい。このような電流密集領域Ｄは回路基板のデータラインに過電流を印加し、電流方向および電流密度を測定して計算することができる。例示的に、電流密集領域Ｄの電流密度は約１Ｅ＋０５Ａ／ｍ２〜２Ｅ＋０７Ａ／ｍ２（約１００，０００Ａ／ｍ２〜２０，０００，０００Ａ／ｍ２、または０．１Ａ／ｍｍ２〜２０Ａ／ｍｍ２）であり得る。電流密度は面積当たりの電流値と定義することができる。
【0063】
実施例によると、図９のように電流密集領域Ｄに配置されたグラウンドに貫通電極１５６を形成してシャーシグラウンドと電気的に連結することができる。過電流印加時に電流密集領域Ｄにはさらに大きな電流が密集し得る。したがって、電流密集領域Ｄをシャーシグラウンドと連結すれば過電流を迅速に外部に放出させることができる。シミュレーションまたはサンプル実験を通じて電流密集領域を定めた後、電流密集領域に貫通電極１５６を連結することができる。
【0064】
図１０を参照すると、電流密集領域Ｄは能動素子１２０が実装された状態で測定することもできる。したがって、各能動素子の種類、配置位置、配置個数、または回路基板の種類によって電流密集領域Ｄは変わり得る。実施例によると、能動素子を回路基板に実装した後に過電流テストを通じて電流密集領域Ｄを算出し、該当電流密集領域Ｄに貫通電極１５６を形成してシャーシグラウンドと機械的に連結することができる。機械的な連結は回路基板とシャーシケース１６０のボルト結合で構成され得るが必ずしもこれに限定されない。