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JP2017022089A - Pyrotechnic device for electronic circuit - Google Patents

Pyrotechnic device for electronic circuit Download PDF

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JP2017022089A
JP2017022089A JP2016111980A JP2016111980A JP2017022089A JP 2017022089 A JP2017022089 A JP 2017022089A JP 2016111980 A JP2016111980 A JP 2016111980A JP 2016111980 A JP2016111980 A JP 2016111980A JP 2017022089 A JP2017022089 A JP 2017022089A
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JP
Japan
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pyrotechnic
electronic circuit
conductors
pyrotechnic material
power supply
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2016111980A
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Inventor
ピエール ペリション
Pierre Perichon
ピエール ペリション
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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    • H01H39/006Opening by severing a conductor
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    • F42AMMUNITION; BLASTING
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    • F42C15/40Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected electrically
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H37/76Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pyrotechnic device that avoids a short-circuit failure of a power component.SOLUTION: A pyrotechnic device 4 includes one or more conductors 32 and at least one layer 42 of a pyrotechnic material deposited on all or part of an electronic circuit 2. The pyrotechnic material is capable of being triggered by a heating of electronic circuit 2 due to a failure of the electronic circuit 2. A pyrotechnic effect causes breaking of the one or more conductors 32. An explosion of the pyrotechnic material is triggered by a hot spot at a level of the one or more conductors 32.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、一般に電子回路に関し、より具体的には火工式セキュリティ機能を備えた電源電子部品又は電源電子回路に関する。   The present disclosure relates generally to electronic circuits, and more specifically to power electronic components or power electronic circuits with pyrotechnic security functions.

電源電子回路では、自動式スイッチ機能又は制御式スイッチ機能を有する電源部品(パワートランジスタ、ダイオード、サイリスタ、トライアックなど)が使用されている。このような電源部品は、例えば(典型的には電気自動車の)モータ制御インバータ、電力変換器、回路遮断器のような電源カットアウトスイッチ、及び静止形接触器などに見出され得る。   In the power supply electronic circuit, power supply components (power transistor, diode, thyristor, triac, etc.) having an automatic switch function or a control switch function are used. Such power components can be found, for example, in motor control inverters (typically in electric vehicles), power converters, power cut-out switches such as circuit breakers, and static contactors.

電源スイッチが故障する場合、この故障が、短絡の形態ではなく、回路の開放(電源部品によって行われる接続の遮断)の形態をとることが特に重要である。実際、短絡の故障は、システムの電源を短絡させる形態をとり、数千アンペアの非常に高い電流を生成する場合がある。このような電流は、システムが発火してしまうような過熱を引き起こし、これは特に危険である。   When a power switch fails, it is particularly important that this failure takes the form of an open circuit (breaking of connections made by power supply components), not a short circuit. In fact, a short circuit failure takes the form of shorting the system power supply and may generate a very high current of several thousand amperes. Such currents cause overheating that can cause the system to ignite, which is particularly dangerous.

電源及び電源電子システム間のヒューズの使用は不十分であるときがある。   The use of fuses between the power source and the power electronics system may be inadequate.

故障して電流が余りにも高くなる場合、電気回路の開放を引き起こして、短絡ではなく開回路の開放を保証するために、火工式要素の使用が既に提供されている。   The use of pyrotechnic elements has already been provided in the event of a failure and the current is too high, causing an electrical circuit to open and guaranteeing an open circuit rather than a short circuit.

仏国特許出願公開第3005782 号明細書には、火工式トリガによる接点の開放に基づく、DC電源のための断路器が記載されている。火工式要素の爆発は外部制御要素によって制御され、爆発によって生じたガスは、膨張チャンバ内で広がり、切断すべき導電体を遮断する可動ブレードを作動させる。   French Patent Application No. 3005782 describes a disconnector for a DC power supply based on the opening of a contact by a pyrotechnic trigger. The explosion of the pyrotechnic element is controlled by an external control element, and the gas produced by the explosion spreads in the expansion chamber and activates a movable blade that cuts off the conductor to be cut.

欧州特許出願公開第1709335 号明細書には、火工材料が基板に成膜されている火工式マイクロシステムが記載されている。火工材料の爆発によって、作動を引き起こす量のガスが生じる。制御センタによって電流の流れがトリガされる抵抗加熱トラック又はワイヤにより、火工材料の起爆が生じる。   EP 1709335 describes a pyrotechnic microsystem in which a pyrotechnic material is deposited on a substrate. The explosion of the pyrotechnic material produces an amount of gas that triggers operation. The pyrotechnic material detonation is caused by a resistively heated track or wire whose current flow is triggered by the control center.

欧州特許出願公開第1344744 号明細書には、電気抵抗体に成膜された火工材料のトリガに基づき、火工式に作動するマイクロバルブが記載されている。   European Patent Application No. 1344744 describes a microvalve that operates in a pyrotechnic manner based on the trigger of a pyrotechnic material deposited on an electrical resistor.

このような全てのシステムでは、外部制御要素が、火工品のトリガを引き起こす。   In all such systems, external control elements trigger pyrotechnics.

実施形態は、通常の電源電子回路の不利点の全て又は一部を克服する。   Embodiments overcome all or some of the disadvantages of conventional power electronics.

実施形態は、電源部品の短絡故障を回避する解決策を提供する。   Embodiments provide a solution that avoids short circuit faults in power supply components.

実施形態は、改善された火工式解決策を提供する。   Embodiments provide an improved pyrotechnic solution.

従って、実施形態は、火工式デバイスであって、電子回路の全て又は一部に成膜された火工材料の少なくとも1つの層を備えており、前記火工材料は、前記電子回路の故障による前記電子回路の加熱によってトリガされ得ることを特徴とするデバイスを提供する。   Accordingly, an embodiment is a pyrotechnic device comprising at least one layer of pyrotechnic material deposited on all or part of an electronic circuit, wherein the pyrotechnic material is a failure of the electronic circuit. A device is provided which can be triggered by heating of the electronic circuit according to

実施形態によれば、前記一又は複数の導体の遮断が、火工作用によって引き起こされる。   According to an embodiment, the interruption of the one or more conductors is caused by a pyrotechnic.

実施形態によれば、前記火工材料の爆発によって、電気的に並列な全ての前記導体が遮断される。   According to an embodiment, all of the electrically parallel conductors are interrupted by the explosion of the pyrotechnic material.

実施形態によれば、前記デバイスは、火工ガスによって前記一又は複数の導体に向かって進むことができる少なくとも1つの硬質要素を更に備えている。   According to an embodiment, the device further comprises at least one rigid element that can be advanced towards the one or more conductors by pyrotechnic gas.

実施形態によれば、前記火工材料の厚さが、10〜100 マイクロメートルの範囲内である。   According to an embodiment, the pyrotechnic material has a thickness in the range of 10-100 micrometers.

実施形態によれば、前記火工材料は、電気絶縁性を有する。   According to an embodiment, the pyrotechnic material has electrical insulation.

実施形態は、
電子回路と、
火工式デバイスと
を備えていることを特徴とする電子デバイスを更に提供する。
The embodiment is
Electronic circuit,
There is further provided an electronic device comprising: a pyrotechnic device.

実施形態によれば、前記電子デバイスは、前記電子回路及び前記火工式デバイスを少なくとも部分的に覆っている包装体を更に備えている。   According to an embodiment, the electronic device further comprises a package that at least partially covers the electronic circuit and the pyrotechnic device.

実施形態によれば、前記包装体は、前記電子回路及び前記火工式デバイスを覆って、前記一又は複数の導体を少なくとも部分的に埋め込む封止材料から形成されている。   According to an embodiment, the package is formed of a sealing material that covers the electronic circuit and the pyrotechnic device and at least partially embeds the one or more conductors.

実施形態によれば、前記包装体は中空である。   According to an embodiment, the package is hollow.

実施形態によれば、前記電子回路は、電源スイッチを一体化している。   According to an embodiment, the electronic circuit is integrated with a power switch.

実施形態は、火工式デバイスを形成する方法であって、火工材料を前記電子回路に液状で成膜することを特徴とする方法を提供する。   Embodiments provide a method for forming a pyrotechnic device, wherein a pyrotechnic material is deposited in liquid form on the electronic circuit.

前述及び他の特徴及び利点を、添付図面を参照して本発明を限定するものではない具体的な実施形態について以下に詳細に説明する。   The foregoing and other features and advantages are described in detail below with reference to the accompanying drawings and specific embodiments that do not limit the invention.

火工式セキュリティデバイスを備えた電源電子回路の実施形態を非常に概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view very schematically illustrating an embodiment of a power electronic circuit with a pyrotechnic security device. FIG. 火工式セキュリティデバイスを備えた電源電子回路の実施形態を非常に概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view very schematically illustrating an embodiment of a power electronic circuit with a pyrotechnic security device. 電源回路の実施形態に係る火工式セキュリティ機能のトリガを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the trigger of the pyrotechnic security function which concerns on embodiment of a power supply circuit. 電源回路の実施形態に係る火工式セキュリティ機能のトリガを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the trigger of the pyrotechnic security function which concerns on embodiment of a power supply circuit. 火工式セキュリティ機能を備えた電源スイッチの別の実施形態を示す平面略図である。It is a plane schematic diagram which shows another embodiment of the power switch provided with the pyrotechnic security function. 火工式セキュリティ機能を備えた電源回路の更に別の実施形態を、様々な変形例で示す断面略図である。It is a cross-sectional schematic which shows another embodiment of the power supply circuit provided with the pyrotechnic security function with various modifications. 火工式セキュリティ機能を備えた電源スイッチの更に別の実施形態を示す断面略図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows another embodiment of the power switch provided with the pyrotechnic security function.

明瞭化のために、記載された実施形態の理解に有用な要素のみが示され詳述されている。特に、実際の電源部品(トランジスタ、サイリスタ、トライアック、ダイオードなど)、すなわち、例えば半導体材料から形成される電源部品の活性部分の形成は詳述されておらず、記載されている実施形態は、(半導体であるか否かに関わらず)電源部品を製造するための通常の技術と適合する。更に、電源部品を一体化している電子回路の用途は詳述されておらず、記載されている実施形態は、電源部品の通常の用途とここでも適合する。   For clarity, only those elements useful for understanding the described embodiments are shown and described in detail. In particular, the actual power supply components (transistors, thyristors, triacs, diodes, etc.), i.e. the formation of the active part of the power supply components formed, for example, from a semiconductor material is not detailed, and the described embodiments are ( Compatible with conventional techniques for manufacturing power components (whether or not they are semiconductors). Furthermore, the application of the electronic circuit integrating the power supply components has not been described in detail, and the described embodiments are again compatible with the normal application of the power supply components.

図面には、様々な実施形態に共通する構造的要素及び/又は機能的要素が同一の参照番号で示されてもよく、同一の構造特性、寸法特性及び材料特性を有してもよいことに注目すべきである。   In the drawings, structural and / or functional elements common to various embodiments may be denoted by the same reference numerals and may have the same structural, dimensional, and material characteristics. It should be noted.

「およそ」、「実質的に」及び「程度」という表現は、特に指定されていない場合、10%の範囲内を意味し、好ましくは5%の範囲内を意味する。   The expressions “approximately”, “substantially” and “degree” mean within the range of 10%, preferably within the range of 5%, unless otherwise specified.

本開示は、半導体電源部品から形成されている電子回路への適用例について言及する。しかしながら、述べられる実施形態が、一又は複数の電源部品を一体化するあらゆる電子回路に、より一般的に適用されることに注目すべきである。   The present disclosure refers to an application example to an electronic circuit formed from a semiconductor power supply component. However, it should be noted that the described embodiments apply more generally to any electronic circuit that integrates one or more power supply components.

図1A及び1Bは夫々、火工式セキュリティデバイスを備えた電源回路の実施形態を非常に概略的に示す斜視図及び断面図である。   1A and 1B are a perspective view and a cross-sectional view, very schematically illustrating an embodiment of a power supply circuit with a pyrotechnic security device, respectively.

電源部品2 は、例えば電子基板1 (例えばプリント回路基板PCB )に支持されている。電源部品2 、例えばダイオード、トランジスタ、サイリスタ、トライアックなどは、(例えばシリコンから形成されている)半導体基板に形成されており、電子回路又は電子システムの他の要素(不図示)への電気接続部である導体、例えばワイヤ32を受けるように構成されている電気接点22を有している。   The power supply component 2 is supported on, for example, an electronic board 1 (for example, a printed circuit board PCB). A power supply component 2, for example, a diode, transistor, thyristor, triac, etc., is formed on a semiconductor substrate (eg, formed from silicon) and is an electrical connection to other components (not shown) of the electronic circuit or system. An electrical contact 22 configured to receive a conductor such as wire 32.

電源部品の故障の場合に一又は複数の電気接続導体を遮断することができる火工式セキュリティ機能が電源部品に追加されている。   A pyrotechnic security function has been added to power supply components that can interrupt one or more electrical connection conductors in the event of a power supply component failure.

このような火工式セキュリティ機能の特異性は、外部制御要素を必要とすることなく実際の故障によって爆発が始まるということである。   The peculiarity of such pyrotechnic security functions is that an explosion starts with an actual failure without the need for external control elements.

図1A及び1Bに示されている実施形態によれば、火工式セキュリティデバイスは、電源部品2 上に成膜された火工材料の層42を備えている。火工材料の機能は、火工材料の爆発で生じたガスの影響により、少なくとも1つの導体32の破損を引き起こすことである。複数の導体が電気的に並列に接続されている場合、電気接続の遮断を保証すべく、火工材料がこれら全ての導体の遮断を引き起こす。   According to the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B, the pyrotechnic security device comprises a layer of pyrotechnic material 42 deposited on the power supply component 2. The function of the pyrotechnic material is to cause damage to at least one conductor 32 due to the effect of gas produced by the explosion of the pyrotechnic material. If multiple conductors are electrically connected in parallel, the pyrotechnic material will cause all of these conductors to be interrupted to ensure that the electrical connection is interrupted.

図2A及び2Bは、電源部品の実施形態に係る火工式セキュリティ機能のトリガを示す部分断面図である。例として、図2A及び2Bは、半導体基板に形成された電源部品2 の活性(半導体)領域のレベルにおける図1Bの拡大図である。図2Aは、火工式セキュリティ機能のトリガを示しており、図2Bは、導電性ワイヤ32の内の1つに対する火工式セキュリティ機能の作用を示している。   2A and 2B are partial cross-sectional views showing a pyrotechnic security function trigger according to an embodiment of a power supply component. As an example, FIGS. 2A and 2B are enlarged views of FIG. 1B at the level of the active (semiconductor) region of the power supply component 2 formed on the semiconductor substrate. FIG. 2A shows a pyrotechnic security function trigger, and FIG. 2B shows the pyrotechnic security function effect on one of the conductive wires 32.

通常動作では、電源部品の活性領域24を流れる、電源回路による一般にはおよそ10アンペアから数百アンペアの範囲内の電流が、火工材料を爆発させ得る温度上昇を生じさせない。   In normal operation, current in the power supply component active region 24, typically in the range of approximately 10 amperes to several hundred amperes, due to the power supply circuit does not cause an increase in temperature that can explode the pyrotechnic material.

部品の故障(例えば誘電体の絶縁破壊、部品のクラックなど)が生じると、一又は複数の導体32によって伝導されて部品内を流れる電流は、部品の欠陥領域の抵抗が部品の残り部分の抵抗より低いので、欠陥領域で集中する傾向がある。このため、この欠陥領域の材料(金属、シリコンなど)の融解を引き起こす電流の増加が局所的に生じて、それにより、局所的な抵抗の低下及び暴走作用を引き起こす。生じるホットスポット及び材料の局所的な融解は、火工材料の爆発によってセキュリティ機能のトリガを引き起こす。そのとき爆発によって生じるガスが、導電性ワイヤ32(図2B)又は並列の複数の導電性ワイヤを遮断する。   When a component failure (for example, dielectric breakdown, component crack, etc.) occurs, the current flowing through the component conducted by one or more of the conductors 32 causes the resistance in the defective area of the component to be the resistance of the rest of the component. Since it is lower, it tends to concentrate in the defect area. This locally causes an increase in current that causes melting of the material (metal, silicon, etc.) in this defect region, thereby causing local resistance reduction and runaway action. The resulting hot spots and local melting of the material cause the security function to be triggered by the explosion of the pyrotechnic material. The gas generated by the explosion then blocks the conductive wire 32 (FIG. 2B) or the plurality of parallel conductive wires.

従って、セキュリティ機能は、自身のトリガ要素(一又は複数の導電性ワイヤ32)に作用する(及び破壊する)。従って、このため、電源部品2 のレベルで短絡の形態の故障が生じても、電気回路の開放が保証される。導体32、又は電気的に並列な複数の導体の機械的な遮断によって、故障が開回路をもたらすことが保証される。直列に接続されている複数の導体の場合、直列接続を遮断するだけで十分である。   Thus, the security function acts on (and destroys) its trigger element (one or more conductive wires 32). Therefore, even if a failure in the form of a short circuit occurs at the level of the power supply component 2, the opening of the electric circuit is guaranteed. A mechanical interruption of conductor 32 or a plurality of electrically parallel conductors ensures that the failure results in an open circuit. In the case of a plurality of conductors connected in series, it is sufficient to cut off the series connection.

そのため、部品及び電子回路が破壊される(セキュリティ機能は再設定可能ではない)ことに留意すべきである。しかしながら、これは対象の用途における所望の作用である。   Therefore, it should be noted that parts and electronic circuits are destroyed (security function is not reconfigurable). However, this is a desired effect in the intended application.

火工材料42は、少なくとも火工式作用によって遮断される導体32のレベルに設けられていることが好ましい。このため、火工材料42の効果が高められ得る。   The pyrotechnic material 42 is preferably provided at the level of the conductor 32 which is interrupted at least by the pyrotechnic action. For this reason, the effect of the pyrotechnic material 42 can be enhanced.

更に、ガスの作用を最適化するために、図4に関連して以下に示されているように、組立体が閉じた筐体内に置かれていることが好ましい。   Furthermore, in order to optimize the action of the gas, the assembly is preferably placed in a closed housing, as will be shown below in connection with FIG.

火工材料は、以下の特性の全て又は一部を有するように選択されていることが好ましい。   The pyrotechnic material is preferably selected to have all or part of the following properties.

− 火工材料は、様々な導電性領域を覆う又は連結するので、電気絶縁体であること。
より具体的には、火工材料によって生じるリーク電流は、部品自体のリーク電流を超えるべきではない。
-Pyrotechnic materials are electrical insulators because they cover or connect various conductive areas.
More specifically, the leakage current caused by the pyrotechnic material should not exceed the leakage current of the component itself.

− 部品の動作温度に相当する均一な温度でトリガしないこと。
およそ150 ℃より高く、好ましくはおよそ300 ℃より高い温度でトリガする火工材料が選択されていることが好ましい。本発明者は、故障が一般におよそ500 ℃を超える温度でホットスポットをもたらすということを実際に観察している。火工材料が500 ℃又は600 ℃未満でトリガしないということは、そうしなければセキュリティ機能を不適切なときにトリガする危険性がある、300 〜400 ℃の範囲内の温度を一般に発生させる、部品の半田付け工程の前に、部品に火工材料を成膜し得るという利点を有する。
– Do not trigger at a uniform temperature corresponding to the operating temperature of the part.
It is preferred that a pyrotechnic material is selected that triggers at a temperature above about 150 ° C, preferably above about 300 ° C. The inventor has actually observed that failures typically result in hot spots at temperatures above approximately 500 ° C. The fact that the pyrotechnic material does not trigger below 500 ° C or 600 ° C generally generates a temperature in the range of 300-400 ° C, which could otherwise trigger the security function when inappropriate It has the advantage that a pyrotechnic material can be deposited on the component prior to the component soldering step.

− 著しいリーク電流の発生を回避するために、火工層の不燃堆積物が十分に絶縁していること。   -The non-combustible deposits in the pyrotechnic layer are sufficiently insulated to avoid significant leakage currents.

− 数百ミリセカンドから数百マイクロセカンド未満で、表面積が数平方マイクロメートルのホットスポットによってトリガ可能であること。   -It can be triggered by a hot spot with a surface area of a few square micrometers, from a few hundred milliseconds to less than a few hundred microseconds.

火工材料の一体化は、導体32の電気接点22との溶接後、部品又は回路の製造の最後に行われることが好ましい。   The integration of the pyrotechnic material is preferably carried out at the end of the production of the part or circuit after welding of the conductor 32 to the electrical contact 22.

部品上で広げて上記の一又は複数の導体32を挿入するために、火工材料を液状又はペースト状で成膜することが好ましい。火工材料は、例えば数マイクロメートルの厚さで成膜されている。   It is preferable to form the pyrotechnic material in a liquid or paste form in order to spread on the part and insert the one or more conductors 32 described above. The pyrotechnic material is deposited with a thickness of, for example, several micrometers.

具体的な実施形態として、その後の製造工程(例えば、その後の工程用の低温の半田の場合)、特には部品の封止と適合するという条件では、160 〜170 ℃の範囲内の温度で発火するニトロセルロースのニスが使用されてもよい。   In a specific embodiment, ignition occurs at a temperature in the range of 160-170 ° C., provided that it is compatible with subsequent manufacturing processes (eg, low temperature solder for subsequent processes), particularly with component sealing. Nitrocellulose varnish may be used.

別の例によれば、火工材料は、発火温度がおよそ573 ℃であるグリシジルアジドポリマー(GAP )のファミリーからのポリマーである。   According to another example, the pyrotechnic material is a polymer from the family of glycidyl azide polymers (GAP) having an ignition temperature of approximately 573 ° C.

記載された実施形態によれば、この火工材料は、部品全体又は部品のある領域のみを覆っている。   According to the described embodiment, this pyrotechnic material covers the whole part or only an area of the part.

図3は、火工式セキュリティ機能を備えた電源部品の別の実施形態を示す平面略図である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing another embodiment of a power supply component having a pyrotechnic security function.

この実施形態によれば、火工式セキュリティデバイス4 は、火工材料層42に加えて、火工材料層42及び一又は複数の導体32間に硬質の中間要素44を備えている。火工材料42が爆発して導体の遮断を容易にする場合、中間要素44が発射体として使用される。中間要素44は、火工材料に配置され、例えば(火工材料が液状のニスの形態で成膜される場合には容易な方法として)接着されて、切断すべき一又は複数の導体に置かれることが好ましい。中間要素44は、図3に示されているように1つの部品であってもよく、又は複数の発射体から形成されてもよい。中間要素44は、通常動作で導体32間の短絡が生じるというあらゆる危険性を回避するために絶縁性を有することが好ましい。   According to this embodiment, the pyrotechnic security device 4 includes a rigid intermediate element 44 between the pyrotechnic material layer 42 and the one or more conductors 32 in addition to the pyrotechnic material layer 42. If the pyrotechnic material 42 explodes and facilitates conductor disconnection, the intermediate element 44 is used as a projectile. The intermediate element 44 is placed on the pyrotechnic material, for example (as an easy way if the pyrotechnic material is deposited in the form of a liquid varnish) and placed on one or more conductors to be cut. It is preferred that The intermediate element 44 may be a single piece as shown in FIG. 3 or may be formed from multiple projectiles. The intermediate element 44 is preferably insulative to avoid any risk of a short circuit between the conductors 32 during normal operation.

図4は、火工式セキュリティ機能を備えた電源部品の更に別の実施形態を、様々な変形例で示す断面略図である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of a power supply component having a pyrotechnic security function in various modifications.

この実施形態は、電子回路、特に電源部品2 を覆う包装体6 を特徴とする。   This embodiment features a package 6 that covers an electronic circuit, in particular a power supply component 2.

図4の例では、電源部品2 は、例えば銅から形成されている一又は複数の導電性トラック34によって、包装体6 の外側に延びている接続タブ35に接続されていると仮定する。例えば、トラック34は、電源部品又は裏面電極の接地面を形成している。更に、包装体の内部で、電源部品2 の上方の接点は、別の接続タブ37に接続された回路1 の銅のトラック36に導電性ワイヤ32によって接続されている。   In the example of FIG. 4, it is assumed that the power supply component 2 is connected to a connection tab 35 that extends outside the package 6 by one or more conductive tracks 34 formed, for example, from copper. For example, the track 34 forms a ground plane for a power supply component or a back electrode. Furthermore, inside the package, the upper contact of the power supply component 2 is connected by a conductive wire 32 to the copper track 36 of the circuit 1 connected to another connection tab 37.

図4の例では、接続タブ35を囲み、(また接続タブ35が包装体6 の内部に水平部分を有するときには接続タブ35の下を通る)ように、火工材料42が電源部品及び銅のトラック34のみに成膜されている。従って、火工材料42が活性化する際に、接続タブ35及びワイヤ32が遮断される。   In the example of FIG. 4, the pyrotechnic material 42 surrounds the connection tab 35 (and passes under the connection tab 35 when the connection tab 35 has a horizontal portion inside the package 6). The film is formed only on the track 34. Therefore, when the pyrotechnic material 42 is activated, the connection tab 35 and the wire 32 are cut off.

図4の例では、硬質の中間要素44が火工材料層42と一又は複数のワイヤ32との間に更に設けられている。   In the example of FIG. 4, a rigid intermediate element 44 is further provided between the pyrotechnic material layer 42 and the one or more wires 32.

尚、硬質要素が発射体として設けられている実施形態では、この硬質要素の発射を可能にすべく、包装体6 が少なくともこの硬質要素の近傍で空いていることに留意すべきである。   It should be noted that in embodiments where the rigid element is provided as a projectile, the package 6 is open at least in the vicinity of the rigid element to allow the rigid element to be fired.

図示されていない変形例によれば、包装体は完全に充填されている。例えば、電源部品2 、火工材料42及びワイヤ32の組立体が、封止樹脂(例えばエポキシ樹脂)に埋め込まれている。この場合、中間要素44は効果をもたらさない。しかしながら、ワイヤ32が樹脂に埋め込まれていることにより、包装体を破壊する火工式トリガが生じるとき、樹脂に埋め込まれたワイヤ32が効果的に引き裂かれる。   According to a variant not shown, the package is completely filled. For example, an assembly of the power supply component 2, the pyrotechnic material 42 and the wire 32 is embedded in a sealing resin (for example, epoxy resin). In this case, the intermediate element 44 has no effect. However, when the wire 32 is embedded in the resin, when the pyrotechnic trigger that breaks the package is generated, the wire 32 embedded in the resin is effectively torn.

図4に示されている変形例によれば、接続タブ35の遮断を容易にするために、接続タブ35は弱化領域352 、例えばノッチを有する。しかしながら、接続タブ35が通常動作の電流を伝導することができる部分を維持するように、ノッチは設けられるべきである。接続タブ35による包装体6 の交差部分が、場合によっては硬い接続部であってもよい。このため、火工作用が生じるときの遮断が容易になる。   According to the variant shown in FIG. 4, the connection tab 35 has a weakened area 352, for example a notch, to facilitate the disconnection of the connection tab 35. However, the notches should be provided so that the connection tab 35 maintains a portion capable of conducting normal operating current. The intersecting portion of the package 6 by the connection tab 35 may be a hard connection portion depending on circumstances. For this reason, the interruption | blocking when the use for fireworks arises becomes easy.

図示されていない別の変形例によれば、火工材料42は、包装体6 の内部で回路1 全体に亘って設けられている。   According to another variant not shown, the pyrotechnic material 42 is provided over the entire circuit 1 inside the package 6.

図5は、火工式セキュリティ機能を備えた電源部品の更に別の実施形態を示す断面略図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of a power supply component having a pyrotechnic security function.

この実施形態によれば、2つの回路1 ,1'がボールグリッドアレイ(BGA )によって接続されている。ボール間の間隔、好ましくは回路1 及び回路1'間の間隔が火工材料で充填されている。従って、この火工材料は、部品の保護を確保しながら部品の封止のために使用されている。   According to this embodiment, two circuits 1 and 1 'are connected by a ball grid array (BGA). The spacing between the balls, preferably the spacing between circuit 1 and circuit 1 ′, is filled with pyrotechnic material. Therefore, this pyrotechnic material is used for sealing parts while ensuring the protection of the parts.

記載された実施形態の利点は、セキュリティのトリガが特に速いということである。   An advantage of the described embodiment is that the security trigger is particularly fast.

別の利点は、制御回路が設けられていないことにより確実な作動が保証されているということである。実際、トリガが熱のみによるものであるので、電子故障がこのトリガを妨げる危険性がない。   Another advantage is that reliable operation is ensured by the absence of a control circuit. In fact, since the trigger is only due to heat, there is no risk that an electronic failure will interfere with this trigger.

別の利点は、セキュリティデバイスの形成が特に容易であるということである。   Another advantage is that the security device is particularly easy to form.

具体的な実施形態として、火工材料の厚さは、10〜100 マイクロメートルの範囲内である。   As a specific embodiment, the pyrotechnic material thickness is in the range of 10-100 micrometers.

様々な実施形態が述べられている。様々な変更、調整及び改良が当業者に容易に想起される。特に、記載された実施形態の実際的な実施は、既存の火工材料を使用して上記の機能的な表示に基づいた当業者の技能の範囲内である。   Various embodiments have been described. Various changes, adjustments and improvements will readily occur to those skilled in the art. In particular, the practical implementation of the described embodiment is within the skill of one of ordinary skill in the art based on the above functional representation using existing pyrotechnic materials.

Claims (12)

火工式デバイス(4) であって、
一又は複数の導体(32)と、
電子回路(2) の全て又は一部に成膜された火工材料の少なくとも1つの層(42)と
を備えており、
前記火工材料は、前記電子回路の故障による前記電子回路の加熱によってトリガされることができ、火工作用が前記一又は複数の導体の遮断を引き起こすことを特徴とするデバイス。
Pyrotechnic device (4),
One or more conductors (32);
At least one layer (42) of pyrotechnic material deposited on all or part of the electronic circuit (2),
The pyrotechnic material can be triggered by heating of the electronic circuit due to a failure of the electronic circuit, and pyrotechnics cause a blockage of the one or more conductors.
前記火工材料の爆発が、前記一又は複数の導体のレベルでホットスポットによりトリガされることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。   The device of claim 1, wherein an explosion of the pyrotechnic material is triggered by a hot spot at the level of the one or more conductors. 複数の前記導体を電気的に並列に備えており、
前記火工材料の爆発によって、電気的に並列な全ての前記導体(32)が遮断されることを特徴とする請求項1又は2に記載のデバイス。
A plurality of the conductors electrically provided in parallel;
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that all the conductors (32) in electrical parallel are interrupted by the explosion of the pyrotechnic material.
火工ガスによって前記一又は複数の導体(32)に向かって進むことができる少なくとも1つの硬質要素(44)を更に備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のデバイス。   The device according to any of the preceding claims, further comprising at least one rigid element (44) capable of being advanced towards the one or more conductors (32) by pyrotechnic gas. . 前記火工材料(42)の厚さが、10〜100 マイクロメートルの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のデバイス。   A device according to any of the preceding claims, characterized in that the pyrotechnic material (42) has a thickness in the range of 10-100 micrometers. 前記火工材料は、電気絶縁性を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のデバイス。   The device according to claim 1, wherein the pyrotechnic material has electrical insulation. 電子回路(2) と、
請求項1乃至6のいずれかに記載の火工式デバイス(4) と
を備えていることを特徴とする電子デバイス。
Electronic circuit (2),
An electronic device comprising the pyrotechnic device (4) according to any one of claims 1 to 6.
前記電子回路(2) 及び前記火工式デバイス(4) を少なくとも部分的に覆っている包装体(6) を更に備えていることを特徴とする請求項7に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 7, further comprising a package (6) that at least partially covers the electronic circuit (2) and the pyrotechnic device (4). 前記包装体は、前記電子回路及び前記火工式デバイス(4) を覆って、前記一又は複数の導体(32)を少なくとも部分的に埋め込む封止材料から形成されていることを特徴とする請求項2に従属する請求項8に記載の電子デバイス。   The packaging body is formed of a sealing material that covers the electronic circuit and the pyrotechnic device (4) and at least partially embeds the one or more conductors (32). The electronic device according to claim 8, which is dependent on item 2. 前記包装体(6) は中空であることを特徴とする請求項8に記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 8, wherein the package (6) is hollow. 前記電子回路は、電源スイッチを一体化していることを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の電子デバイス。   The electronic device according to claim 7, wherein the electronic circuit is integrated with a power switch. 請求項1乃至6のいずれかに記載の火工式デバイスを形成する方法であって、
火工材料を前記電子回路に液状で成膜することを特徴とする方法。
A method of forming a pyrotechnic device according to any one of claims 1 to 6,
A method of depositing a pyrotechnic material in liquid form on the electronic circuit.
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