CN100518439C - 防止静电放电的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

一种防止静电放电的印刷电路板，其上装设有若干电子元件，所述印刷电路板设有若干通孔，其通过所述通孔固定于一电子装置内部，所述印刷电路板包括两信号层，所述信号层在所述通孔周围铺设有一第一铜箔，所述第一铜箔外缘具有若干尖端，与所述铜箔外缘相邻的信号层上铺设有一外缘也具有若干尖端的第二铜箔，所述第二铜箔延伸至所述印刷电路板的边缘，所述第一铜箔与所述第二铜箔相互绝缘。当人体与该印刷电路板边缘产生静电放电时，电流会优先往所述第二铜箔的尖端移动，再以尖端放电的方式迅速释放至第一铜箔的尖端，并通过所述通孔对地释放，从而避免了静电放电电流对电子元件的损害。

Description

防止静电放电的印刷电路板
【技术领域】
本发明涉及一种防止静电放电的印刷电路板，特别是一种无需增加额外材料即可防止静电放电的印刷电路板。
【背景技术】
静电放电(Electro-Static Discharge，ESD)，是指两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷转移，静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象。电子产品在制造、生产、组装、运送、使用等过程中，受到静电放电伤害的机会很高。因此，静电放电防护设计技术为任何电子产品所必须的技术。尤其是电子装置中印刷电路板上常用的集成电路元器件，其静电敏感度高，加上目前电路的小型化趋势，其中所使用的元器件也趋于微小化，其耐压降低，耐静电冲击能力减弱，故由静电放电产生的静电电场和静电电流较易对电路板上的这些高密度元器件造成损害，严重时甚至会影响整个电子装置系统的运行。
防止印刷电路板静电放电的常用手段之一是在设计电路板上的电路时，建立相应的保护电路。但由于设计保护电路时需要考虑元件的主要功能、元件制造制约及元件的安放位置等诸多复杂因素，而且更需使用额外的电子元件，并占用更多的电路板布线空间，故目前业界多倾向于采用直接改变印刷电路板结构的方法防止静电放电。如中国台湾专利申请第092206816号所揭露的一种防止静电放电之印刷电路板，其包括包含有一用以提供电流通过的导线层；一连接于该导线层的嵌入式导电组件，该嵌入式导电组件具有足以产生尖端放电之一尖端；一由导电材质所构成的与该尖端相邻的接地层，用以接收该尖端所释放出之电荷并且导入主地；一形成于该导线层以及该接地层之间的绝缘层，用以隔绝该导线层以及该接地层之间的电流；以及一形成于该绝缘层中的贯孔，用以容纳该嵌入式导电组件，且该嵌入式导电组件之尖端位于该绝缘层之该贯孔中，并且介于该导线层以及该接地层之间。在印刷电路板受到外来影响发生静电放电效应时，利用此结构将电流导入主地，防止电子元件遭到破坏。上述方法并未涉及所述嵌入式导电元件的在电路板上的装设位置，如装设位置不妥，可能会影响预期的效果，且该方法需要在电路板中增加一额外的绝缘层，会使制作成本提高。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种防止静电放电的印刷电路板，特别是一种无需增加额外材料即可防止静电放电的印刷电路板。
一种防止静电放电的印刷电路板，其上装设有若干电子元件，所述印刷电路板设有若干通孔，其通过所述通孔固定于一电子装置内部，所述印刷电路板包括两信号层，所述信号层在所述通孔周围铺设有一第一铜箔，所述第一铜箔外缘具有若干尖端，与所述铜箔外缘相邻的信号层上铺设有一外缘也具有若干尖端的第二铜箔，所述第二铜箔延伸至所述印刷电路板的边缘，所述第一铜箔与所述第二铜箔相互绝缘。当人体与该印刷电路板边缘产生静电放电时，电流会优先往所述第二铜箔的尖端移动，再以尖端放电的方式迅速释放至第一铜箔的尖端，并通过所述通孔对地释放。
本发明与现有技术相比具有以下优点：通过改变印刷电路板自身结构来达到防止静电放电的目的，避免了使用额外的制作材料。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明。
图1是现有四层印刷电路板的截面图。
图2是现有印刷电路板信号层结构及其上的电子元件分布的示意图。
图3是本发明印刷电路板信号层结构及其上的电子元件分布的示意图。
图4是本发明印刷电路板通孔周围的铜箔的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1及图2，为一目前常用的四层印刷电路板，其包括信号层11，电源层15及接地层17。所述电源层15及接地层17用于达到电路中的对地(低电位)及电源(高电位)连接，所述信号层11同时存在于印刷电路板的表层及底层，使用绝缘材料制成，其上装设有若干电子元件21，并设置有若干铜丝或铜箔。所述电子元件21电性连接至信号层11上的铜丝或铜箔，通过铜丝的走线或铜箔的铺设来实现电路中电子元件的连线关系。该印刷电路板上开设有若干通孔31，其周围具有一卫星孔结构，用锡填满上述卫星孔即可充分满足印刷电路板与锁入其中的金属螺丝的电性连接。所述通孔31一般设置于印刷电路板的边缘，借助金属螺丝穿过通孔31将印刷电路板连接在电子装置的壳体上，即可同时达到固定电路板与实现接地层17对地连接的目的。
在上述印刷电路板的制造、安装等过程中，经常会与人体产生接触。由于人体表面一般积累有一定数量的静电电荷，其会在与电路板的接触过程中通过静电放电进行释放。上述过程中，人体与电路板边缘接触的可能性较大，故通常情况下，放电会在人体与电路板信号层11的边缘之间发生。基于静电放电中电流走向的原理，即电流总是会寻找路径最短且阻抗最低的路径来对地进行释放，所以电流会沿着印刷电路板信号层11上设置的铜丝或铜箔向通孔31(接地点)传播。在传播过程中，电流可能会流经一些电子元件，由于在印刷电路板上的电子元件21中，某些元件具有较低的阻抗，且耐流耐压能力较弱。故电流在传播过程中就可能会流经这些元件，从而对其造成损害。
请一并参阅图1、图3及图4，本发明的印刷电路板50具有与普通印刷电路板相同的电路层结构，由于其信号层同时存在于该印刷电路板的表层及底层，故以下均以其表层信号层51进行说明，底层情况类似。该信号层51上装设有若干电子元件60，并设有若干通孔81。在所述通孔81的周围的信号层51上铺设有一圆环形第一铜箔83，该第一铜箔83的外缘设有若干连续的向外三角形尖端85，所述向外三角形尖端85为一直角尖端。同时，在与所述第一铜箔83外缘临近的信号层51上，铺设有一延伸至该印刷电路板50边缘的第二铜箔87。所述第二铜箔87在与第一铜箔83外缘相对的边缘上也设有若干连续的向内直角三角形尖端89，所述向外三角形尖端85与向内三角形尖端89相互绝缘，其间的距离约为0.1～0.125毫米。
当人体与该印刷电路板50的边缘产生静电放电时，由于第二铜箔87延伸至印刷电路板50的边缘，且其具有的向内三角形尖端89处的电阻较小，故放电主要会产生在该第二铜箔87上，且电流会优先往所述向内三角形尖端89移动。根据尖端放电原理(即在带电导体的尖端处电荷最为密集，其附近存在着较强的电场，使得空气中残存的少量离子加速运动。这些高速运动的离子撞击空气分子，使更多的分子电离，这时空气成为导体，会使导体上的电荷通过空气加以释放)，由静电放电产生的大量电荷在向内三角形尖端89处积累后，会以尖端放电的方式迅速释放至第一铜箔83的向外三角形尖端85，再通过通孔81对地释放。从而避免了静电放电电流对电子元件60的损害。

Claims (7)

1.一种防止静电放电的印刷电路板，其上装设有若干电子元件，所述印刷电路板设有若干通孔，其通过所述通孔固定于一电子装置内部，所述印刷电路板包括至少两信号层，其特征在于：所述通孔周围铺设有一第一铜箔以及一第二铜箔，所述第一铜箔以及第二铜箔铺设在同一信号层上，所述第一铜箔外缘具有若干尖端，所述第二铜箔延伸至所述印刷电路板的边缘，其内缘也具有若干尖端，且所述第一铜箔与所述第二铜箔绝缘。
2.如权利要求1所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述两信号层分别位于所述印刷电路板的上下表面。
3.如权利要求1所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述第一铜箔与第二铜箔的尖端为一直角三角形尖端。
4.如权利要求3所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述第一铜箔与第二铜箔的尖端之间的距离为0.1～0.125毫米。
5.如权利要求1所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述第一铜箔呈圆环形。
6.如权利要求1所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述印刷电路板为一四层印刷电路板。
7.如权利要求1所述的防止静电放电的印刷电路板，其特征在于：所述印刷电路板为一六层印刷电路板。
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