CN110873580B - 具有esd保护结构的非接触式传感器的设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，并且根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备包括：感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；电路板，单独位于感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；以及ESD保护元件，位于电路板上，并且包围在电路板上突出的传感器IC的一部分。

Description

具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月31日提交的申请号为10-2018-0103418和10-2018-0103414的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文用于如本文充分阐述的所有目的。
技术领域
本公开涉及一种用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，更具体地，涉及一种用于具有通过阻挡静电来防止由于ESD导致的传感器电路中的损坏的结构的非接触式传感器的设备，以及一种用于具有用于通过产生静电被施加到地GND的路径来防止由于ESD导致的传感器电路中的损坏的结构的非接触式传感器的设备。
背景技术
通常，在诸如车辆的方向盘、燃料表和制动设备的各种机械设备的情况下，测量转动角度、线性移动距离等的精确值是非常重要的。因此，安装各种传感器并用于测量车辆的转向角，并安装各种位移传感器等以测量线性移动距离。
特别地，使用了例如具有使用光的发射和接收的方案的光检测传感器、使用线圈的电感的电感型位移检测传感器、使用静电电容的静电电容传感器以及使用磁场的变化的磁场传感器的各种非接触式传感器。
当检测目标对象接近联接器或传感器IC的线圈并转动或线性移动时，磁场、电容、电感等改变，并且形成常规的非接触式传感器来检测这种变化的量。
然而，这种非接触式传感器直接暴露于静电放电(下文中称为ESD)，从而具有易受ESD影响的结构，因此存在诸如由ESD引起的电磁设备的损坏和故障的问题。此时，ESD表示当带电导体与另一导体接触或足够地接近时发生剧烈放电的现象。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提供了一种用于非接触式传感器的设备，该设备具有阻挡施加到传感器的内部电路的静电的ESD保护结构。
换言之，根据一个方面，提供了一种用于非接触式传感器的设备，该设备具有用于通过阻挡静电来防止由于ESD导致的传感器电路中的损坏的结构。根据另一方面，提供了一种用于非接触式传感器的设备，该设备具有用于通过产生将静电引导到接地的路径来防止由于ESD导致的传感器电路中的损坏的结构。
本公开要实现的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员基于以下描述可以清楚地理解未提及的其他目的。
为了实现上述目的，根据本发明一个实施例的具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；电路板，单独位于感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；以及ESD保护元件，位于电路板上，并且包围在电路板上突出的传感器IC的一部分。
另外，根据本公开另一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；电路板，单独位于感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；以及ESD保护元件，连接电路板和感测构件，并且形成静电施加到接地的路径。
本公开的具体事项包括在详细说明和附图中。
如上所述，根据本公开，在不添加ESD保护电路图案或没有传感器设备的结构变化的情况下有效地防止ESD，因此，具有降低成本的优点。另外，由于ESD保护元件是使用了使对从检测目标对象检测的信号的影响最小化的材料形成的，因此具有提高传感器设备的可靠性的优点。
附图说明
图1是示意性地示出用于非接触式传感器的常规设备的结构的透视图。
图2是示意性地示出根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
图3是根据本公开的一个实施例的ESD保护元件和电路板的分解透视图。
图4是示出根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备中的多个盖构件的透视图。
图5是示意性地示出根据本公开另一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
图6是根据本公开另一实施例的ESD保护元件和电路板的分解透视图。
图7是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
图8是示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备中的多个ESD保护元件的透视图。
图9是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
图10是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。通过参照附图详细描述的示例性实施例，本公开的优点和特征以及用于实现该优点和特征的方法将变得更加明显。然而，本公开不限于下面公开的实施例，而是可以以许多不同的形式实施，相反，提供这些实施例是为了使本公开是彻底的和完整的，并且并且将向本领域技术人员充分传达本公开的概念，本公开的范围由所附权利要求限定。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
尽管“第一”、“第二”等用于描述各种元件、构成元件和/或部分，但是元件、构成元件和/或部分不限于此。这些术语仅用于将一个元件、一个构成元件、一个部分等与其他元件、构成元件、部分等区分开。因此，显而易见的是，下面描述的第一元件、第一构成元件或第一部分可以是这些实施例的技术构思内的第二元件、第二构成元件或第二部分。
本文使用的术语用于描述实施例，但不用于限制这些实施例。在本文的描述中，除非另有说明，否则单数形式包括复数形式。本文用于描述构成元件、步骤、操作和/或元件的“包含”和/或“包含有”不排除一个或多个其他构成元件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。图1是示意性地示出用于非接触式传感器的常规设备的结构的透视图。参照图1，通常，用于非接触式传感器的设备可以由感测构件120和电路板130配置，感测构件120检测磁场、电容、电感等的变化量，电路板130与感测构件120分开预定间隙并且包括测量变化量的传感器IC 140。此时，图1示出了在用于非接触式传感器的传统设备中，通过使用ESD模拟器100向检测目标对象110施加静电而产生ESD的情况。如图所示，静电经由感测构件120通过检测目标对象110传送到传感器IC 140，传感器IC 140的电路可能由于这种现象而被损坏。
图1所示的用于非接触式传感器的设备将被作为示例描述为包括在检测输入轴和输出轴之间的转动角度差的转向设备中的非接触式扭矩传感器的设备。
此时，可以提供包括在转向设备中的用于非接触式扭矩传感器的设备，用于测量方向盘与车辆的前轮或后轮之间的转向角偏差并对偏差进行补偿。换言之，用于非接触式扭矩传感器的设备是一种测量方向盘与前轮或后轮之间的转动角度偏差并使用与测量的偏差对应的转向辅助动力电机安全且准确地使车辆在前进方向上转向的设备。
图1中所示的检测目标对象110可以是转动以与输出轴相连的转子的一部分，并且定位成与转子分开预定间隙并检测磁场中的变化量的感测构件120可以是非接触式扭矩传感器的收集器。包括传感器IC 140的电路板130可以是非接触式扭矩传感器的电路板，其通过测量磁场的变化量来确定偏差。
此时，用于非接触式扭矩传感器的设备的收集器与传感器IC 140之间的间隙是静电分布的唯一路径，并且为了确保传感器IC 140的性能，该间隙必须是最小的。
然而，为了防止由于ESD导致的传感器IC 140中的损坏，换言之，为了使静电的影响最小化，需要增加阻抗，这可以通过增加间隙来实现。因此，存在传感器IC 140的性能降低的问题。
可选地，为了防止由于ESD导致的传感器IC 140中的损坏，还可以在电路板130上的传感器IC 140的外围形成额外的ESD保护电路图案。然而，由于这可能导致其他结构问题，传感器IC 140可能被相当程度地损坏，并且存在的问题在于位于传感器IC 140外部的ESD保护电路图案不能防止传感器IC 140的内部损坏。
在下文中，将参照附图更详细地描述本公开。
图2是示意性地示出根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图，图3是根据本公开的一个实施例的ESD保护元件300和电路板130的分解透视图，图4是示出根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备中的多个盖构件310的透视图。参照图2和图3，根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件120，获取从检测目标对象110发出的感测信息；电路板130，单独位于感测构件120下方，并且包括传感器IC140和一个或多个接地131和132；以及ESD保护元件300，位于电路板130上，并且包围在电路板130上突出的传感器IC 140的一部分。
此时，感测信息可以包括电容、电磁场和电感中的至少一个或多个。
可以基于感测信息形成传感器IC 140的电路图案。换言之，如果感测信息是电容的变化量，则传感器IC 140的电路图案可以是使传感器IC 140能够测量电容的电路图案。
另外，如果感测信息是磁场的变化量，则传感器IC 140的电路图案可以是使传感器IC 140能够测量磁场的电路图案。
另一方面，如果感测信息是电感的变化量，则传感器IC 140的电路图案可以是使传感器IC 140能够测量电感的电路图案。
作为一个示例，感测信息是磁场，并且传感器IC 140可以是包括在车辆的转向设备中的扭矩传感器IC。
换言之，图2所示的根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以应用于包括在转向设备中的用于非接触式扭矩传感器的设备。
换言之，图2中所示的检测目标对象110可以是转动以与输出轴相连的转子的一部分，并且感测构件120被定位成与转子分开预定间隙并且可以检测磁场的变化量并且可以是非接触式扭矩传感器的收集器。包括传感器IC 140的电路板130可以是非接触式扭矩传感器的电路板，其测量磁场的变化量并确定偏差。
因此，如图2所示，如果用户等使用ESD模拟器100向转子施加静电，则通过转子分配给非接触式扭矩传感器的收集器的静电不会分配到传感器IC 140，并且可以被ESD保护元件300阻挡。
作为另一示例，感测信息可以是电容，并且传感器IC 140可以是包括在车辆中的触摸传感器IC。这里，触摸传感器IC可以检测用户的手指是否非常靠近检测目标对象110。
另外，作为另一示例，感测信息可以是电感，并且传感器IC可以是包括在车辆中的间隙传感器IC。这里，间隙传感器IC可以表示感应型接近传感器IC。
此时，ESD保护元件300可以形成包围传感器IC 140的上部和侧部的盖构件310，并且产生与接地131和132接触的多个支撑构件320。因此，ESD保护元件300可以阻挡施加到传感器IC 140的静电。
如图3所示，多个支撑构件320可以分别连接到形成在电路板130上的第一接地131和第二接地132。此时，由于接地(GND；接地131和132)与作为电路板130的接地的ESD保护元件300的支撑构件320接触，所以接地131和132可以使静电流到接地131和132。
这里，可以形成多个盖构件310。参照图4，例如，盖构件310可包括第一盖构件310a和第二盖构件310b。第一盖构件310a和第二盖构件310b中的每一个的面积小于传感器IC140的面积。然而，这些面积之间的关系不限于此。
同时，如图2至图4所示，盖构件310可以设置成与传感器IC 140接触，但是不限于此，并且盖构件310可以设置成与传感器IC 140的上部分开。
ESD保护元件300可以形成为薄片形状，并且其厚度可以在50μm至500μm的范围内，但是不限于此，并且其厚度可以是不影响感测信息的分布的厚度。随着ESD保护元件300的厚度增加，可以有效地防止ESD，这是优选的。
另外，为了使感测信息从感测构件120分配到传感器IC 140时的干扰最小化并将静电引导到接地131和132，ESD保护元件300可以使用非磁性导电材料形成。因此，ESD保护元件300可以使用选自由包括Cu、Cr、Si、B、Ti、Zn、K、Li和Al的化合物或混合物组成的非磁性基团中的任意一种或多种来形成。特别地，ESD保护元件300优选地使用包括Cu或Al的化合物或混合物形成。其原因是Cu或Al具有低阻抗并且可以使对感测信息分布的干扰最小化。
另外，ESD保护元件300的形状可以是使用由非磁性材料构成的化合物或混合物形成的矩形薄片，但不限于图2和图3中所示的形状，并且在作为感测信息的电容、磁场和电感被分配到传感器IC 140的情况下，ESD保护元件300的形状可以是不会导致感测信息的延迟和失真的形状。
如上所述，根据本公开的一个实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，在无需添加ESD保护电路图案或传感器设备的结构变化的情况下有效地防止了ESD，因此，具有降低成本的优点。另外，由于ESD保护元件使用能够使对从检测目标对象检测到的信号的影响最小化的材料形成，因此具有提高传感器设备的可靠性的优点。
图5是示意性地示出根据本公开另一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图，图6是根据本发明另一实施例的ESD保护元件和电路板的分解透视图。
参照图5和图6，根据本公开另一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件120，获取从检测目标对象110发出的感测信息；电路板130，单独位于感测构件120下方，并且包括传感器IC 140和一个或多个接地(未示出)；以及ESD保护元件400，位于电路板130上，并且完全包围在电路板130上突出的传感器IC 140。
这里，包括在图5所示的用于非接触式传感器的设备中的检测目标对象110、感测构件120、电路板130和传感器IC 140与上面参照图1至图4描述的那些相同。
ESD保护元件400的第一构件410可以与传感器IC 140的上部分开，ESD保护元件400的第二构件420可以连接到图6中所示的接地131和132，并且ESD保护元件400的第三构件430可以与传感器IC 140的侧部分开。
这里，如图5和图6所示，ESD保护元件400的第二构件420可以与ESD保护元件400的第三构件430相对应地设置，但是不限于此，并且可以仅设置在ESD保护元件400的第三构件430的一部分中。
同时，图6中示出了两个接地131和132，但不限于此，接地数量可以是三个或更多。
ESD保护元件400的形状可以是在磁场和电感分布到传感器IC 140的情况下不会引起感测信息的延迟和失真的形状。
如上所述，根据本公开另一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，在无需添加ESD保护电路图案或传感器设备的结构变化的情况下有效地防止了ESD，因此，具有降低成本的优点。另外，由于ESD保护元件使用能够使对从检测目标对象检测到的信号的影响最小化的材料形成，因此具有提高传感器设备的可靠性的优点。
图7是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图，图8是示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备中的多个ESD保护元件的透视图。
参照图7，根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件120，获取从检测目标对象110发出的感测信息；电路板130，单独位于感测构件120下方，并且包括传感器IC 140和一个或多个第三接地133；以及ESD保护元件500，连接电路板130和感测构件120，并且形成静电被引导到第三接地133的路径。
如上所述，感测信息可以包括电容、磁场和电感中的至少一个或多个，并且可以基于感测信息形成传感器IC 140的电路图案。
作为一个示例，感测信息是磁场，传感器IC 140可以是包括在车辆的转向设备中的扭矩传感器IC，图7所示的检测目标对象110可以是转动以与输出轴相连的转子的一部分，并且感测构件120可以是非接触式扭矩传感器的收集器，其被定位成与转子隔开预定间隙并检测磁场的变化量。包括传感器IC 140的电路板130可以是非接触式扭矩传感器的电路板，其测量磁场的变化量并确定偏差。
因此，如图7所示，如果用户等使用ESD模拟器100向转子施加静电，则通过转子分配给非接触式扭矩传感器的收集器的静电不会分配给传感器，并且可以施加到ESD保护元件500且可以通过第三接地133消除。
作为另一示例，感测信息可以是电容，并且传感器IC可以是包括在车辆中的触摸传感器IC。
另外，作为另一示例，感测信息可以是电感，并且传感器IC可以是包括在车辆中的间隙传感器IC。
此时，ESD保护元件500的一侧可以与感测构件120接触，并且另一侧可以与第三接地133接触。因此，ESD保护元件500阻挡施加到传感器IC 140的静电，从而可以防止由于ESD的发生而导致的传感器IC 140中的损坏。换言之，第三接地133是电路板130的接地，并且ESD保护元件500用作静电的路径，从而使静电流到第三接地133。
ESD保护元件500形成为诸如棒状结构的杆状，并且其厚度可以在50μm至500μm的范围内，但是不限于此，并且ESD保护元件500可以具有不干扰感测信息的分布并且可以容易地连接感测构件120和第三接地133的厚度和形状。随着ESD保护元件500的厚度增加，可以有效地防止ESD，这是优选的。
另外，可以设置多个ESD保护元件500，并且多个ESD保护元件500中的每一个的一侧可以与感测构件120接触，并且其另一侧可以与第三接地133接触。参照图8，例如，两个ESD保护元件500中的每一个与感测构件120和第三接地133接触。然而，配置不限于此。
另外，为了使感测信息从感测构件120分配到传感器IC 140时的干扰最小化并将静电引导到第三接地133，ESD保护元件500可以使用非磁性导电材料形成。因此，ESD保护元件500可以使用选自由包括Cu、Cr、Si、B、Ti、Zn、K、Li和Al的化合物或混合物组成的非磁性基团中的任意一种或多种来形成。特别地，ESD保护元件500优选地使用包括Cu或Al的化合物或混合物形成。其原因是Cu或Al具有低阻抗并且可以使对感测信息分布的干扰最小化。
另外，ESD保护元件500的形状可以是使用由非磁性材料构成的化合物或混合物形成的杆结构，但不限于图7中所示的形状，并且在作为感测信息的电容、磁场和电感被分配到传感器IC 140的情况下，ESD保护元件500的形状可以是不会导致感测信息的延迟和失真的形状。
如上所述，根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，在无需添加ESD保护电路图案或传感器设备的结构变化的情况下有效地防止了ESD，因此，具有降低成本的优点。另外，根据本发明又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，由于ESD保护元件使用能够使对从检测目标对象检测到的信号的影响最小化的材料形成，因此具有提高传感器设备的可靠性的优点。
图9是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
参照图9，根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件120，获取从检测目标对象110发出的感测信息；电路板130，单独位于感测构件120下方，并且包括传感器IC 140和一个或多个接地131和132；第一ESD保护元件300，位于电路板130上，并且包围在电路板130上突出的传感器IC 140的一部分；以及第二ESD保护元件500，连接电路板130和感测构件120，并且形成静电施加到接地133的路径。
这里，第一ESD保护元件300与参照图2至图4描述的ESD保护元件相同，并且第二ESD保护元件500与参照图7和图8描述的ESD保护元件相同。
参照图2、图4、图7和图8描述的细节也可以应用于图9所示的用于非接触式传感器的设备。
图10是示意性地示出根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护元件的非接触式传感器的设备的结构的透视图。
参照图10，根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备可以包括：感测构件120，获取从检测目标对象110发出的感测信息；电路板130，单独位于感测构件120下方，并且包括传感器IC 140和一个或多个接地131和132；第一ESD保护元件400，位于电路板130上，并且完全包围在电路板130上突出的传感器IC 140；以及第二ESD保护元件500，连接电路板130和感测构件120，并且形成静电施加到接地133的路径。
这里，第一ESD保护元件400与上面参照图2至图4以及图9描述的ESD保护元件不同，与图5和图6中所示的ESD保护元件相同。另一方面，第二ESD保护元件500与图7至图9中所示的ESD保护元件相同。
参照图5至8描述的细节也可以应用于图10所示的非接触式传感器的设备。
如上所述，根据本公开又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，在无需添加ESD保护电路图案或传感器设备的结构变化的情况下有效地防止了ESD，因此，具有降低成本的优点。另外，根据本发明又一实施例的用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，由于ESD保护元件使用能够使对从检测目标对象检测到的信号的影响最小化的材料形成，因此具有提高传感器设备的可靠性的优点。
如上所述，根据本公开，本发明的优点是在无需添加ESD保护电路图案或传感器设备的结构变化的情况下有效地防止ESD。
在以上呈现的描述中，尽管配置本公开的实施例的所有构成元件已被描述为组合为一个并且被组合起来进行操作，但是本公开不必限于这样的实施例。换言之，所有构成元件中的一个或多个可以选择性地组合并且在本公开的目的的范围内操作。已经呈现了以上描述以使得本领域的任何技术人员能够获得和使用本公开的技术构思，并且已经在特定应用及其要求的情况下提供了以上描述。对于本领域技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改、添加和替代将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中所定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术构思的示例。也就是说，所公开的实施例旨在说明本公开的技术构思的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。应基于以下权利要求来解释本公开的保护范围，并且在其等同方案的范围内的所有技术构思应被解释为包括在本公开的范围内。
附图标记
100：ESD模拟器
110：检测目标对象
120：感测构件
130：电路板
131：第一接地
132：第二接地
133：第三接地
140：传感器IC
300、400、500：ESD保护元件
310：盖构件
320：支撑构件

Claims (13)

1.一种用于非接触式传感器的设备，所述非接触式传感器具有ESD保护结构，所述设备包括：
感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；
电路板，单独位于所述感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；以及
ESD保护元件，位于所述电路板上，并且包围在所述电路板上突出的所述传感器IC的一部分，
其中所述ESD保护元件的一部分包围所述传感器IC的上部，并且被设置为与所述传感器IC的上部分开，
其中基于所述感测信息形成所述传感器IC的电路图案，而不添加ESD保护电路图案。
2.根据权利要求1所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述感测信息包括所述ESD保护结构中的电容、磁场和电感中的至少一个或多个。
3.根据权利要求2所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述感测信息是磁场，并且所述传感器IC是包括在具有所述ESD保护结构的车辆的转向设备中的扭矩传感器IC。
4.根据权利要求1所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述ESD保护元件形成包围所述传感器IC的上部和侧部的盖构件，并且形成在所述ESD保护结构中与所述接地接触的多个支撑构件。
5.根据权利要求4所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述支撑构件连接到形成在所述ESD保护结构中的所述电路板中的第一接地和第二接地。
6.根据权利要求5所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述ESD保护元件形成为薄片形状，并且在所述ESD保护结构中厚度在5μm至50μm的范围内。
7.根据权利要求4所述的用于非接触式传感器的设备，
其中多个盖构件包括在所述ESD保护结构中。
8.根据权利要求1所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述ESD保护元件使用选自由所述ESD保护结构中包括Cu、Cr、Si、B、Ti、Zn、K、Li和Al的化合物或混合物组成的非磁性基团中的任意一种或多种形成。
9.根据权利要求2所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述感测信息是电容，并且所述传感器IC是包括在具有所述ESD保护结构的车辆中的触摸传感器IC。
10.根据权利要求2所述的用于非接触式传感器的设备，
其中所述感测信息是电感，并且所述传感器IC是包括在具有所述ESD保护结构的车辆中的间隙传感器IC。
11.一种用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，包括：
感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；
电路板，单独位于所述感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；以及
ESD保护元件，位于所述电路板上，并且完全包围在所述电路板上突出的所述传感器IC，
其中所述ESD保护元件的一部分包围所述传感器IC的上部，并且被设置为与所述传感器IC的上部分开，
其中基于所述感测信息形成所述传感器IC的电路图案，而不添加ESD保护电路图案。
12.一种用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，包括：
感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；
电路板，单独位于所述感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；
第一ESD保护元件，位于所述电路板上，并且包围在所述电路板上突出的所述传感器IC的一部分；以及
第二ESD保护元件，连接所述电路板和所述感测构件，并且形成静电施加到所述接地的路径，
其中所述第一ESD保护元件的一部分包围所述传感器IC的上部，并且被设置为与所述传感器IC的上部分开，
其中基于所述感测信息形成所述传感器IC的电路图案，而不添加ESD保护电路图案。
13.一种用于具有ESD保护结构的非接触式传感器的设备，包括：
感测构件，获取从检测目标对象发出的感测信息；
电路板，单独位于所述感测构件下方，并且包括传感器IC和一个或多个接地；
第一ESD保护元件，位于所述电路板上，并且完全包围在所述电路板上突出的所述传感器IC；以及
第二ESD保护元件，连接所述电路板和所述感测构件，并且形成静电施加到所述接地的路径，
其中所述ESD保护元件的一部分包围所述传感器IC的上部，并且被设置为与所述传感器IC的上部分开，
其中基于所述感测信息形成所述传感器IC的电路图案，而不添加ESD保护电路图案。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214170B3 (de) * 2019-09-18 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh Lenkvorrichtung mit einer Ableitstruktur zur Ableitung einer elektrostatischen Ladung
CN114459622B (zh) * 2022-02-09 2022-12-27 艾礼富电子(深圳)有限公司 一种用于温度传感器的静电防护装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1445537A (zh) * 2002-03-20 2003-10-01 富士通株式会社 电容检测型传感器及其生产方法
CN1829913A (zh) * 2003-06-02 2006-09-06 霍尼韦尔国际公司 集成的设置/复位驱动器和磁阻传感器
CN101189507A (zh) * 2005-05-30 2008-05-28 梅特勒-托利多公开股份有限公司 电化学传感器
CN105404881A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 成都费恩格尔微电子技术有限公司 一种指纹传感器组件及其制备方法
CN206340545U (zh) * 2016-12-06 2017-07-18 江苏邦融微电子有限公司 一种用于指纹传感器的驱动环
CN108028247A (zh) * 2015-09-16 2018-05-11 微软技术许可有限责任公司 美观隐藏式静电放电保护结构
CN108089743A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 希迪普公司 压力感测部及含其的触摸输入装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060163707A1 (en) * 2005-01-21 2006-07-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for reducing stresses applied to bonded interconnects between substrates
US7719470B2 (en) * 2007-08-23 2010-05-18 Research In Motion Limited Multi-band antenna, and associated methodology, for a radio communication device
US10021470B2 (en) * 2016-10-03 2018-07-10 Bose Corporation Electrostatic discharge protection of microphones

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1445537A (zh) * 2002-03-20 2003-10-01 富士通株式会社 电容检测型传感器及其生产方法
CN1829913A (zh) * 2003-06-02 2006-09-06 霍尼韦尔国际公司 集成的设置/复位驱动器和磁阻传感器
CN101189507A (zh) * 2005-05-30 2008-05-28 梅特勒-托利多公开股份有限公司 电化学传感器
CN108028247A (zh) * 2015-09-16 2018-05-11 微软技术许可有限责任公司 美观隐藏式静电放电保护结构
CN105404881A (zh) * 2015-12-25 2016-03-16 成都费恩格尔微电子技术有限公司 一种指纹传感器组件及其制备方法
CN108089743A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 希迪普公司 压力感测部及含其的触摸输入装置
CN206340545U (zh) * 2016-12-06 2017-07-18 江苏邦融微电子有限公司 一种用于指纹传感器的驱动环

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