的變化和溫度上升速率V,直到在預(yù)加熱之后 完成穿過流體焊料槽。虛線表示當(dāng)壓電元件506的初級側(cè)端子504AW及504B進入焊料射流 401時的定時tl。
[0093] 溫度上升速率V在壓電元件506的初級側(cè)端子504AW及504B進入焊料射流401時的 定時tl之后達到最大。在定時tl之后,包括壓電變壓器101的初級側(cè)端子504A和504B的外圍 電組件已經(jīng)被焊接和安裝在板圖案中。在定時tl之后,形成了能夠充分地放電熱電電流的 路徑。運意味著,不會產(chǎn)生足夠大W對場效應(yīng)晶體管111造成靜電損壞的放電。因此,考慮在 壓電元件506進入焊料射流時的定時tl W及其之前的溫度上升速率V。
[0094] 更具體而言,相應(yīng)的電容的常數(shù)被設(shè)置為Cl = SOOpF、C2 = 470pF,W及Ci SS = 14化F。從定時tl之前的溫度上升速率V的最大值中獲取的熱電電流Ip被設(shè)置為8nA。此外, 將場效應(yīng)晶體管111的柵極和源極之間的靜電能擊穿電壓Ve設(shè)置為40V。將運些值代入關(guān)系 1.12會產(chǎn)生
[0096] Rx< 1900MQ . . .1.14
[0097] 電阻器515的電阻值Rx需要滿足關(guān)系1.14的條件,甚至在它隨著流體焊接過程中 的溫度上升而增大的情況下也是如此。換言之,考慮電阻上升來確定電阻值Rx。例如,如果 在電阻器515本身的溫度上升之后電阻值增大200MQ,則電阻器515的初始電阻值需要被設(shè) 置為I,700MQ或較小。如此,通過從上限值減去電阻器在焊接過程中的溫度上升時電阻值 的增大作為余量,來設(shè)計電阻器515的初始電阻值。運可W防止由熱電效應(yīng)所導(dǎo)致的對場效 應(yīng)晶體管111的靜電放電損壞。
[009引如上文所描述的,電阻器515由壓電元件506的初級側(cè)端子504A和504B的初級側(cè)電 極507A和507B之間的導(dǎo)電涂層形成。因而,與日本專利公開出版物No. 2009-130311不同,不 需要布置短路端子,并且不需要將導(dǎo)電夾具連接到短路端子。在日本專利公開出版物 No . 2000-307166中,電阻性元件被焊接到壓電元件的初級側(cè)端子,因此無法令人滿意地防 止對半導(dǎo)體組件的靜電放電損壞。相反,實施例可W省略焊接,因為電阻器515由壓電元件 506的初級側(cè)電極507A和507B之間的導(dǎo)電涂層形成。更具體而言,在印刷電路板210進入焊 料射流401之前,形成電阻器515。因而,在防止對半導(dǎo)體組件的靜電放電損壞方面,本實施 例優(yōu)于日本專利公開出版物No.2000-307166中所公開的發(fā)明。本實施例可W通過可靠地W 低成本降低由于流體焊接過程中的熱電效應(yīng)引起的在壓電元件的初級側(cè)端子之間所生成 的熱電電壓來防止對半導(dǎo)體組件的靜電放電損壞。
[0099] 在實施例中,確定電阻器515的電阻值Rx, W使得半導(dǎo)體組件的柵極和源極之間的 基于放電能量的施加電壓Vgs變得等于或低于半導(dǎo)體組件的靜電能擊穿電壓Ve。請注意,根 據(jù)壓電元件506本身的溫度上升速率A T/ A t來確定施加電壓Vgs。
[0100] 由于電阻器515的電阻值Rx隨著溫度而增大,因此,管理初始電阻值是十分重要 的。如果選擇不太依賴于溫度的材料作為電阻器515的材料,則考慮基于溫度的電阻值的上 升的必要性可W降低。換言之,可W設(shè)置電阻器515的大的初始電阻值,W降低由電阻器515 所導(dǎo)致的功率的損耗。
[0101] 作為進一步緩和電阻值Rx的條件的一種方法,降低溫度上升速率是有效的。例如, 降低流體焊料槽402的溫度設(shè)置,或降低印刷電路板210的傳送速度。
[0102] 該實施例使用在印刷電路板210上形成一種電路的壓電變壓器101和半導(dǎo)體組件 的模型。然而,對于上面存在至少一個壓電變壓器101和至少一個半導(dǎo)體組件的印刷電路板 210,也可W獲得與實施例中的效果相同的效果。運是因為,當(dāng)存在多個壓電變壓器101和多 個半導(dǎo)體組件時,足W在多個壓電變壓器101中的每一個中安置電阻器515。
[0103] 實施例將檢查包括壓電變壓器101的初級側(cè)端子504的板圖案和包括次級側(cè)端子 505的板圖案之間的電勢差很大的情況。在此情況下,在印刷電路板210中的與壓電元件506 接觸的位置處形成板狹縫。通過定義板狹縫的尺寸和位置,實施例抑制了壓電元件506和電 阻器515在流體焊接過程中的溫度上升,并降低了熱電電壓。
[0104] 首先,將參考圖3來說明布置板狹縫的目的。圖3示出了在圖1所示出的壓電變壓器 101的截面圖中的初級側(cè)端子504和次級側(cè)端子505之間形成的板狹縫610。實施例描述在初 級側(cè)端子504中所生成的熱電電流。如果在與初級側(cè)端子504接觸的位置處形成板狹縫610, 則它增大熱電電流。此外,板狹縫610甚至?xí)绊懺诔跫墏?cè)端子504中布置的電阻器515的溫 度。
[0105] 為防止泄漏,需要適當(dāng)?shù)卮_保輸出幾百到幾千V的高電壓的壓電變壓器101的次級 側(cè)端子505和包括次級側(cè)端子505的區(qū)604B或圖案,與禪接在地GND和幾十到幾百V的輸入電 壓電路之間的初級側(cè)端子504和包括初級側(cè)端子504的區(qū)604A或圖案之間的距離G。如果壓 電變壓器101的初級側(cè)和次級側(cè)之間的電勢差太大,則初級側(cè)端子504和次級側(cè)端子505之 間的距離G有時不足W作為泄漏防止距離。在此情況下,一般在區(qū)之間形成板狹縫610。
[0106] 圖4A到4C是示出了當(dāng)從印刷電路板210的焊料表面查看時參考圖3所描述的壓電 變壓器101的透視圖。在圖4A到4C中,板狹縫610具有不同的尺寸W及位置。更具體而言,在 圖4A中,在印刷電路板210A中的壓電元件506的次級側(cè)端子505附近形成1.5mmX 8mm板狹縫 61OA。在圖4B中,在印刷電路板21OB中的壓電元件506的次級側(cè)端子505附近形成3mm X 8mm 板狹縫61OB。在圖4C中,在印刷電路板21OC中的壓電元件506的整個表面上形成15mm X 4mm 板狹縫6 IOC。
[0107] 如圖4A到4C所示,在初級側(cè)的壓電元件506的兩個面對的表面上沉積初級側(cè)電極 507A和507B。此外,電阻器515由導(dǎo)電涂層形成,W禪接初級側(cè)電極507A和507B。
[0108] 圖5是示出了當(dāng)在相同條件下通過流體焊接過程安裝使用不同形狀的=個板狹縫 61OA、61OB和61OC的印刷電路板21OA、21OB和21OC,W及沒有板狹縫的印刷電路板210時相 應(yīng)的壓電元件506的表面溫度的圖形。在圖5中,TN是沒有板狹縫的印刷電路板210上的壓電 元件506的表面溫度。TA是當(dāng)使用圖4A所示出的板狹縫61OA時壓電元件506的表面溫度。TB 是當(dāng)使用圖4B所示出的板狹縫610B時壓電元件506的表面溫度。TC是當(dāng)使用圖4C所示出的 板狹縫610C時壓電元件506的表面溫度。虛線表示當(dāng)壓電元件506的初級側(cè)端子504進入焊 料射流401時的定時tl。
[0109] 從圖5顯而易見地看出,隨著板狹縫610的尺寸變大,壓電元件506的表面溫度大大 地受預(yù)加熱的影響,并且溫度趨向于上升多得多。在壓電元件506穿過焊料射流401之后,與 具有較大尺寸的板狹縫61OC相比,沒有板狹縫610或小尺寸的板狹縫61OA或61OB的壓電元 件506趨向于增大溫度。運是因為板狹縫610具有冷卻效應(yīng)。
[0110] 圖6示出了通過基于圖5所示出的不同板狹縫尺寸的壓電元件506的表面溫度測量 結(jié)果來計算每單位時間的溫度改變而獲得的溫度上升速率。在圖6中,VN是沒有板狹縫的印 巧帷路板210上的壓電元件506的溫度上升速率。VA是當(dāng)使用圖4A所示出的板狹縫610A時壓 電元件506的溫度上升速率。VB是當(dāng)使用圖4B所示出的板狹縫610B時壓電元件506的溫度上 升速率。VC是當(dāng)使用圖4C所示出的板狹縫610別寸壓電元件506的溫度上升速率。虛線表示當(dāng) 壓電元件506的初級側(cè)端子進入焊料射流401時的定時11。
[0111] 圖6掲示了對應(yīng)于最大尺寸的板狹縫610C的溫度上升速率VC顯著高。隨著板狹縫 610的尺寸減小,溫度上升速率減小。如果壓電元件506的表面溫度上升,則施加于壓電元件 506的電阻器515的溫度也上升。當(dāng)使用運樣的導(dǎo)電涂層W便隨著電阻器515的溫度上升而 增大電阻值Rx時,熱電電壓化也成比例地增大。
[0112] 圖7示出了定時tl之前的