CN110290632A - 一种静电放电防护的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种静电放电防护的电子装置，其包含：壳体；印刷电路板组件(PCBA)，包括接口电路区及至少一个输入输出接口，其中，该接口电路区电连接该至少一个输入输出接口；电源接口；以及金属板件，该至少一个输入输出接口的第一接地端电连接于该金属板件，该电源接口的第二接地端电连接于该金属板件；其中，该金属板件包括第一部分和第二部分，该第一部分对应于该PCBA的该接口电路区，该第一部分与该第二部分之间设置空气间隙。本发明通过在金属板件上设置空气间隙，以导引金属板件上的静电放电路径，避免来自接口区域的静电对内部的电路及元器件产生损伤。
Description
技术领域
本发明涉及静电放电防护领域，尤其涉及一种具有外露接口的静电放电防护的电子装置。
背景技术
静电放电(Flectro-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。电子装置在制造、生产、组装、运送、使用等过程中，均可能受到静电放电的伤害。随着现今的电子装置追求轻薄小型化，集成电路元器件也趋于小型化，印刷电路板组件上的零件密度也越来越高。电子装置对静电放电的抵抗能力也有所降低，电子设备容易出现故障，甚至发生损坏。
因此，有必要设计一种新型的静电放电防护方式，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电放电防护的电子装置，其能够在不增加成本的情况下有效实现静电放电防护。
为达到上述目的，本发明提供了一种静电放电防护的电子装置，其包含：
壳体；
印刷电路板组件(PCBA)，包括接口电路区及至少一个输入输出接口，其中，该接口电路区电连接该至少一个输入输出接口；
电源接口；以及
金属板件，该至少一个输入输出接口的第一接地端电连接于该金属板件，该电源接口的第二接地端电连接于该金属板件；
其中，该金属板件包括第一部分和第二部分，该第一部分对应于该PCBA的该接口电路区，该第一部分与该第二部分之间设置空气间隙。
较佳的，该第一部分远离该电源接口的边缘设置空气间隙。
较佳的，该空气间隙包括以下的至少一种：贯通的开缝、贯通的开孔。
较佳的，该壳体包括第一接口通孔区；该金属板件还包括第三部分，该第三部分对应该第一接口通孔区的第一接口通孔设置第二接口通孔。
较佳的，该第三部分相对于该第二部分弯折，且该第三部分平行于该第一接口通孔区。
较佳的，该PCBA还包括第三接地端，该PCBA通过以下至少一种方式将该第三接地端电连接于该金属板件：螺丝锁附、弹片抵接、弹簧抵接、导电泡棉抵接、及导电件卡接。
较佳的，该电子装置还包括电源电路板组件(PWBA)，该金属板件位于该PWBA和该PCBA之间。
较佳的，所述该至少一个输入输出接口的第一接地端电连接于该金属板件具体包括：
该至少一个输入输出接口的金属外壳抵接于该金属板件；或者，
将该第一接地端或该接口电路区对应该第一接地端的焊盘与该金属板件之间通过导线连接；或者，
将该第一接地端或该接口电路区对应该第一接地端的焊盘与该金属板件通过弹片抵接、弹簧抵接或导电件卡接的方式电连接。
较佳的，该PCBA的接口电路区的接地层与该PCBA的其他部分的接地层电连接。
较佳的，该电子装置为投影机或显示器。
与现有技术相比，本发明提供的一种静电放电防护的电子装置，其通过在金属板件上设置空气间隙，以导引金属板件上的静电放电路径，避免来自接口区域的静电放电对内部的电路及元器件产生损伤。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电子装置的结构示意图；
图2为本发明第一实施例的电子装置的分解结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
参照图1至图2所示，揭示了本发明电子装置的第一实施例的结构示意图，电子装置1包括壳体10、印刷电路板组件(以下简称PCBA)20、金属板件30、电源接口40。电子装置1可以为投影机、显示器或其他电子装置。
壳体10用以容纳PCBA20、金属板件30及电源接口40。壳体10至少包括电子装置一侧的外壳壳体，例如，壳体10包括背面壳体、或侧面壳体，壳体10还可以包括背面壳体和底面壳体，其中背面壳体和底面壳体可以组装固定，也可以为一体成型，本发明不以此为限。
印刷电路板组件PCBA20，用以实现电子装置的数据处理、控制、通信交互等功能。PCBA20可以包括一块印刷电路板PCB。PCBA20也可以为多块印刷电路板PCB，例如，输入输出接口可以以独立的一块或多块印刷电路板实现，可以设置于壳体10的不同位置，方便接口的位置设置。本发明不以此为限。
图1以包含一块印刷电路板PCB的PCBA20为例。PCBA20包括接口电路区21，接口电路区21位于PCBA的一个边缘或多个边缘位置。接口电路区21固定且电连接有至少一个输入输出接口22(I/O口)。在本实施例中，输入输出接口22可直接焊接于接口电路区21。在另一实施例中，输入输出接口22的部分焊接于接口电路区21，另一部分通过卡固等方式固定于焊接部分。
金属板件30，用以实现壳体10的内部支撑，或者电磁屏蔽、防爆、导热散热等功能。金属板件30固定于壳体10。PCBA20可直接固定于壳体10，PCBA20也可固定于金属板件30。在本实施例中，金属板件30的边角伸出并设有螺丝锁附孔，以将PCBA20锁附固定于金属板件30上。
至少一个输入输出接口22的第一接地端GND1电连接于金属板件30。第一接地端GND1电连接金属板件30的方式具体可以为，至少一个输入输出接口22的金属外壳抵接于金属板件30。第一接地端GND1电连接金属板件30的方式还可以为，第一接地端GND1与金属板件之间通过导线连接，或者，PCBA20的接口电路区21对应的第一接地端GND1的焊盘与金属板件30之间通过导线连接。第一接地端GND1电连接金属板件30的方式还可以为，第一接地端GND1与金属板件之间通过弹片抵接、弹簧抵接、导电泡棉抵接、或者导电件卡接等方式电连接，PCBA20的接口电路区21对应的第一接地端GND1的焊盘与金属板件之间通过弹片抵接、弹簧抵接、或者导电件卡接等方式电连接。
金属板件30包括第一部分31和第二部分32，其中第一部分31对应于PCBA20的接口电路区，第二部分32的至少部分对应于PCBA20的其他区域。第一部分31和第二部分32之间设置空气间隙34，以截断第一部分31朝向第二部分32的电流传输路径，或者减少第一部分31朝向第二部分32的电流传输路径的截面尺寸，或者延长第一部分31朝向第二部分32的电流传输路径的长度，从而来自第一部分31的静电不容易直接释放到第二部分32，解决了第二部分32易与PCBA20的地电位不等造成的静电放电及与PCBA20的电路板、零件的损坏。
另外，电源接口40的第二接地端41也电连接于金属板件30。在一较佳的实施例中，在电源接口40位于金属板件30的XY平面的一侧时，例如，如图中的-Y方向一侧时，在远离电源接口40的第一部分31边缘处还设置空气间隙34，以将第一部分31可能存在的静电导引至电源接口40。
在一实施例中，空气间隙34包括以下的至少一种：贯通的开缝、贯通的开孔。开缝可以是长条形连续的贯通缝，开孔可以是断续排列的贯通孔。空气间隙34也可以是贯通缝和贯通孔相间排列，本发明不以此为限。
在一实施例中，壳体10包括第一接口通孔区11，金属板件30包括第三部分33，第三部分33对应第一接口通孔区11设置第二接口通孔331。其中，第一接口通孔区的通孔及第二接口通孔331可以是对应于每个输入输出接口22的形状设置独立的多个通孔，也可以是对应于数个相邻的输入输出接口22设置连通的通孔，本发明不以此为限。第一接口通孔区的通孔及第二接口通孔331可以形状大致相同，也可不同，例如其中之一是对应于每个输入输出接口22的形状设置独立的多个通孔，其中另一是对应于数个相邻的输入输出接口22设置连通的通孔。在另一实施例中，第二接口通孔331可以是闭合的通孔，也可以是非闭合的通孔。
在一实施例中，第三部分33相对于第二部分32弯折，且第三部分33平行于第一接口通孔区11。这样，第三部分33可以紧贴于第一接口通孔区11，而固定于PCBA20边缘的至少一个输入输出接口22可至少抵接于第三部分33，且输入输出接口22可通过第二接口通孔331和第一接口通孔区11与壳体10外部的对应接口插拔连接。在一具体实施例中，输入输出接口22可穿过第二接口通孔331和第一接口通孔区11而露出壳体10。
电源接口40可直接与PCBA20电连接。在一实施例中，该电子装置还包括电源电路板组件50(以下简称PWBA)，金属板件30位于PCBA20及PWBA50之间。PWBA50用于将自电源接口40接入的外部电源进行转换，其通常具有电磁辐射较高的器件，容易对其他电路造成电磁污染，干扰其正常操作。金属板件30位于PCBA20及PWBA50之间，可以在二者之间形成一个接地平面，有效屏蔽PWBA50产生的电磁辐射。
这样，藉由金属板件30，可以将外部或内部可能产生的静电迅速传输至电源接口40的第二接地端GND2。由于输入输出接口22经常需要进行插拔操作，且易被用户接触到，从而自输入输出接口22导入静电，由于具有上述空气间隙34的金属板件30对存在的静电进行迅速导引至电源接口40的第二接地端GND2，静电不易传导向PCBA20除接口电路区21以外的其他具有精密敏感器件及线路的部分。这样，PCBA20的接口电路区21不易受到静电的影响而产生地电位的浮动，可以将PCBA20的接口电路区21的接地层与PCBA20的其他部分的接地层直接电连接，减少电流回路的长度，有利于保证PCBA20整个接地层的稳定。
综上所述，本发明提出的电子装置，其通过设置金属板件，并将输入输出接口的第一接地端及电源接口的第二接地端电连接于金属板件，在金属板件对应于PCBA接口电路区的第一部分与对应于PCBA其他区域的第二部分之间设置空气间隙，以使得静电不易导引向PCBA中包含精密敏感器件的部分。更佳的，通过在远离电源接口的第一部分的边缘设置空气间隙，以使得静电易被导引向电源接口的第二接地端。这样在不增加成本的情况下有效地实现了静电放电防护。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种静电放电防护的电子装置，其特征在于，包含：
壳体；
印刷电路板组件(PCBA)，包括接口电路区及至少一个输入输出接口，其中，该接口电路区电连接该至少一个输入输出接口；
电源接口；以及
金属板件，该至少一个输入输出接口的第一接地端电连接于该金属板件，该电源接口的第二接地端电连接于该金属板件；
其中，该金属板件包括第一部分和第二部分，该第一部分对应于该PCBA的该接口电路区，该第一部分与该第二部分之间设置空气间隙。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一部分远离该电源接口的边缘设置空气间隙。
3.如权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，该空气间隙包括以下的至少一种：贯通的开缝、贯通的开孔。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该壳体包括第一接口通孔区；该金属板件还包括第三部分，该第三部分对应该第一接口通孔区的第一接口通孔设置第二接口通孔。
5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该第三部分相对于该第二部分弯折，且该第三部分平行于该第一接口通孔区。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该PCBA还包括第三接地端，该PCBA通过以下至少一种方式将该第三接地端电连接于该金属板件：螺丝锁附、弹片抵接、弹簧抵接、导电泡棉抵接、及导电件卡接。
7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子装置还包括电源电路板组件(PWBA)，该金属板件位于该PWBA和该PCBA之间。
8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述该至少一个输入输出接口的第一接地端电连接于该金属板件具体包括：
该至少一个输入输出接口的金属外壳抵接于该金属板件；或者，
将该第一接地端或该接口电路区对应该第一接地端的焊盘与该金属板件之间通过导线连接；或者，
将该第一接地端或该接口电路区对应该第一接地端的焊盘与该金属板件通过弹片抵接、弹簧抵接或导电件卡接的方式电连接。
9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该PCBA的接口电路区的接地层与该PCBA的其他部分的接地层电连接。
10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子装置为投影机或显示器。
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