CN1878444A - 静电放电防护的电路板 - Google Patents

Abstract

一种包括静电放电防护的电路板，至少包括一导线具有第一尖状末端形成于电路板上，且尖状末端裸露铜，另外，一接地线亦形成于电路板上，且在第二尖状末端形成一裸铜，并与导线的第一尖状末端相对应，以提供静电自导线放电路径。

Description

静电放电防护的电路板

技术领域

本发明是关于一种包括静电防护的电路板，特别是指一种利用裸铜尖端来提供静电放电路径。

背景技术

静电放电(ESD)是一累积的静电荷从一高静电荷集中区流向一相反电荷集中区或低电荷集中区。且静电放电是造成大多数电子组件或电子系统受到过度电性应力(Electrical Overstress，EOS)破坏的主要因素，这种破坏会对半导体组件造成永久性的毁坏，因而影响集成电路(Integrated Circuits，IC’s)的电路功能，而使得电子产品工作不正常，又静电放电的破坏具有累积性与隐蔽性，因而导致受损组件功能时好时坏。

因此随着半导体制作工艺与单芯片技术的不断演进，手持式电子产品(如手机或PDA)不可避免的朝向小型化，小型内部组件所伴随的静电放电也随之明显。所以内部组件更易产生累积静电荷过高的情形并导致组件遭到破坏；更甚者，会使使用者感到不适甚至引发安全问题。例如手机在整个生命周期中都处在一个充满静电的环境之下，如果静电放电不良，可能导致手机在使用过程中产生死锁、重启、数据丢失和不可靠等现象。

而防止静电放电损坏组件的一个方法是提升组件本身对静电放电防护的能力，也就是针对静电放电保护组件及电路的设计；另一个方法是防止静电电荷积累，从而避免静电放电的产生。目前在释放蓄积静电电荷装置多采用尖端放电原理实现，如位于大型飞机主翼或尾翼的静电消除器，及一般大楼顶楼的避雷针，都是最典型的应用装置。尖端放电的产生主要取决于电场强度，当导体内有净电荷时，基于导体内部净电场为零，这些电荷将分布在导体的表面。当达平衡状态时，导体表面为一等位面，且物体表面曲率越大者(曲率半径小)电荷密度越高；物体表面曲率越小者(曲率半径大)电荷密度越低。在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐物的顶端)，等电位面密，电场强度剧增，并使物体附近空气被电离并游离为正负离子，且尖端吸引异性离子，中和产生放电现象，亦为尖端放电。

因此，如何设计应用在各种手提式装置的释放蓄积电量电路，实为现阶段电路研发人员一重要课题。

首先举一例说明传统的一种防止静电放电的印刷电路板的横截面示意图(中华民国发明公告第566840号)，其中包括导线层11、嵌入式导电组件12、接地层13、绝缘层14及贯孔15。

其中导线层11提供电流通过，嵌入式导电组件12连接于导线层11，并具有产生尖端放电的尖端，接地层13为一导电材质，与尖端相邻，用来接收尖端所释放出的电荷并导入地，绝缘层14形成于导线层11以及接地层13之间，用以隔绝导线层11以及接地层13之间的电流，贯孔15形成于绝缘层14中，容纳嵌入式导电组件12及其尖端，并介于导线层11以及接地层13之间，借此于印刷电路板发生静电放电效应时，利用此尖端放电来防止电子组件或电路损坏所造成的功能失效。

但上述的传统的防止静电放电的印刷电路板，要在贯孔15中设置嵌入式导电组件12及其形成尖端不仅在电路制作工艺上繁复，且对制造厂商而言，即是一大成本负担，因此若要实现上述的防止静电放电的印刷电路板，着实成为一大问题。

因此，如何针对传统技术的缺点，设计出一种静电放电防护的电路板，以提供电子产品的电路板在使用时具有静电放电防护功能，以增加组件寿命，所以对于从事静电放电防护的设计与研发的相关人员，莫不致力于技术的改良，以期能够解决传统技术所产生的缺失。

发明内容

本发明的主要目的，即是在提供一种包括静电防护的电路板，以利用裸铜尖端来提供静电放电路径，达到防止静电放电损伤内部组件的目的。

本发明的静电放电防护的电路板，至少包括一导线具有第一尖状末端形成于该电路板上，且该尖状末端裸露铜，另外，

一接地线形成于该电路板上，且在第二尖状末端形成一裸铜，并与该导线的第一尖状末端相对应，以提供静电自该导线放电路径。

在本发明的一实施例中，其中第一尖状末端与第二尖状末端两者间隙约为0.05mm至0.1mm之间，且第一及第二尖状末端的形状可为三角形或尖针形的其中一种形状，且两者间隙维持在上述的范围内。

在本发明的另一实施例中，其中还包括在裸铜上镀银、铅锡或镍，但不涂布一防焊漆(Solder Mark)。

在本发明的优选实施例中，一种包括静电放电防护的电路板，至少包括一导线具有第一锯齿尖状末端形成于该电路板上，且该锯齿尖状末端裸露铜，及一接地线形成于该电路板上，具第二锯齿尖状末端形成一裸铜，且与该导线的第一锯齿尖状末端形成凹凸互补，以提供静电自该导线放电路径。

附图说明

图1为传统一种防止静电放电的印刷电路板的横截面示意图：

图2为本发明的静电放电的电路板的示意图；

图2a为本发明的静电放电的电路板的尖端四边形的实施例；

图2b为本发明的静电放电的电路板的尖端尖针状的实施例；及

图2c为本发明的静电放电的电路板的尖端锯齿状的实施例。

符号说明

11导线层             12嵌入式导电组件

13接地层             14绝缘层

15贯孔               2电路板

20内部组件           21导线

22、32接地线         23第一尖状末端

24第二尖状末端       25端子

具体实施方式

有鉴于传统在手持式电子装置多属于静电敏感组件，当组件若遭遇高电压的瞬时放电便可能会产生永久性的损坏。因此传统在设计电路时，需在放电路径上设置静电防护组件，如此将增加成本及制作过程。本发明系利用裸铜尖端放电原理，只要在电路布局时采用裸铜尖状末端就可以达到防止静电放电损伤内部组件的目的。

手持式的电子装置如手机、PDA或随身听等外观、尺寸大小及重量都日益趋小，因此电路板的线路组件配置也就格外重要，依据本发明的一实施例，如图2所示，为本发明的静电放电的电路板2的示意图。如图标包括一内部组件20、一导线21、一接地线22、一第一尖状末端23、一第二尖状末端24及一端子25。

其中在电路板2上，内部组件20一端连接端子25，并于内部组件20与接端子25之间再连接导线21，导线21末端形成第一尖状末端23，且将第一尖状末端23的铜箔予以裸露；接着，相对应于第一尖状末端23则形成一裸露铜的第二尖状末端24，该第二尖状末端24连接至接地线22，若电路板为多层设计时，便需透过电路板的贯孔将放电线路连接至一接地层，如此一来，即完成利用尖端放电来提供静电自导线21放电路径。

当端子25不经意的受到静电攻击时，静电将经由路径a导入第一尖状末端23，并借由相对应的第二尖状末端24产生尖端放电，以释放出静电电荷，由此，可防止静电累积而攻击内部组件20造成组件的损坏。

上述的本发明的特征在于利用裸铜的尖状末端产生静电放电，且第一尖状末端23与第二尖状末端24两者间隙s约为0.05mm至0.1mm之间，即可达到较佳静电放电防护效果。其中尖端的形状可为三角形或尖针状，即为本发明的实施例所提及；又可在导线与尖端间形成另一尖端连接该导线，使裸铜形状为一四边形且类似菱形，亦可达到尖端放电的效果。另外，电路板的线路系利用蚀刻铜箔形成，一般需再涂布上铅锡及额外涂布一防焊漆(SolderMark)以避免铜箔氧化，但在本实施例中，只需将尖端的铜箔裸露出即可，另外可以在裸铜尖端上镀银来产生较佳的静电放电防护。

接着请参阅图2a、图2b及图2c所示，为依据本发明的方法的静电放电的电路板的另一实施例。其中图2a为上述的四边形；图2b为一多个尖针形；且图2c的第一尖状末端23与第二尖状末端24可变化成锯齿状，借由锯齿尖状末端的多个凹入部与相对应的尖状末端多个凸出部互补来产生尖端放电。上述的电路板的放电路径与图2相同，且锯齿尖状末端的凹入部与相对应的尖状末端的凸出部两者间隙s约为0.05mm至0.1mm之间，即可呈现较佳的静电放电防护效果。

本发明的优点：

1.本发明在静电放电处设置裸铜尖端，静电可借由尖端导入地端，而不损害到电路板其它原有的功能组件，且利用裸铜尖端做为静电防护的手段并不需额外组件，且因尖端部位的产生和导线微影蚀刻时同时形成，不会增加额外成本。

2.本发明的另一实施例中，利用在锯齿尖状末端裸露铜来达到静电放电功能，其中锯齿尖状末端较第一实施例增加许多的尖端来产生放电，防止静电累积及静电攻击。

3.因为减少传统静电放电防护组件的使用，直接就增加许多的空间，有助于电子装置的缩小与重量的减轻。

本发明虽以优选实施例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。对业内人士，当可轻易了解并利用其它组件或方式来产生相同的功效。是以，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种包括静电放电防护的电路板，至少包括：

一导线具有第一尖状末端形成于该电路板上，且该尖状末端裸露铜；及

一接地线形成于该电路板上，具第二尖状末端形成一裸铜，且与该导线的第一尖状末端相对应，以提供静电自该导线放电路径。

2.根据权利要求1所述的静电放电防护的电路板，其中该第一尖状末端与该第二尖状末端两者间隙约为0.05mm至0.1mm之间。

3.根据权利要求2所述的静电放电防护的电路板，其中该第一及第二尖状末端的形状可为三角形，且两者间隙维持在上述的范围内。

4.根据权利要求2所述的静电放电防护的电路板，其中该第一及第二尖状末端的形状可为尖针形，且两者间隙维持在上述的范围内。

5.根据权利要求1所述的静电放电防护的电路板，其中还包括在裸铜上镀银、铅锡或镍，但不涂布一防焊漆。

6.一种包括静电放电防护的电路板，至少包括：

一导线具有第一锯齿尖状末端形成于该电路板上，且该锯齿尖状末端裸露铜；及

一接地线形成于该电路板上，具第二锯齿尖状末端形成一裸铜，且与该导线的第一锯齿尖状末端形成凹凸互补，以提供静电自该导线放电路径。

7.根据权利要求6所述的静电放电防护的电路板，其中该第一锯齿尖状末端与该第二锯齿尖状末端凹凸互补两者间隙约为0.05mm至0.1mm之间。

8.根据权利要求7所述的静电放电防护的电路板，其中该第一及第二锯齿尖状末端的形状可为三角形，且两者间隙维持在上述的范围内。

9.根据权利要求7所述的静电放电防护的电路板，其中该第一及第二锯齿尖状末端的形状可为尖针形，且两者间隙维持在上述的范围内。

10.根据权利要求7所述的静电放电防护的电路板，其中还包括在裸露铜裸铜上镀银、铅锡或镍，但不涂布一防焊漆。