CN204157158U - 具有静电保护的电子装置 - Google Patents

Abstract

一种具有静电保护的电子装置，包括：电路板、电子零件及保护单元。电路板上具有信号输入线及接地线。电子零件与电路板的信号输入线电性连接。保护单元设于电路板上，保护单元包含信号输入金属线及接地金属线，信号输入金属线与接地金属线围设于电子零件周围，接地金属线与接地线电性连接，信号输入金属线与信号输入线及电子零件电性连接。在静电放电现象产生时所产生的大电流将会由信号输入线流入至信号输入金属线上，再由信号输入金属线对接地金属线进行放电，再由接地金属线将大电流导流至接地线进行静电放电处理。

Description

具有静电保护的电子装置

技术领域

本实用新型是有关一种保护装置，尤指一种具有防止静电放电(ElectrostaticDischarge，ESD)破坏电子零组件的保护装置。

背景技术

在半导体产业中，有许多的电子零件产品失效的原因被归咎于EOS/ESD影响，就是产品被静电打穿、烧毁、劣化、破坏的情况时常是产品发生问题的原因，近年来静电防护显然已成为半导体制造业者所要解决的课题。

现今的电子产品中，常常配置有一个或多个印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)，这些印刷电路板上都具有一个或多个的电子零件，例如为集成电路(Integrated Circuit，IC)。在静电放电产生时，电子产品中的电子零件常因静电放电产生突如其来的大电流影响，而造成电子产品当机，甚至是永久性的破坏。有鉴于此，为了确保电子产品能正常的工作，电路设计者会对所设计的电路做好完善的静电放电(ESD)保护。

如图1所示，在现有的静电放电保护的技术领域中，通常会改变整个印刷电路板上的线路走线布局或在电子零件1A电性连接一静电放电(ESD)电路2A。在静电放电产生时，静电放电由输入端(IN)输入后通过接地结构或静电放电(ESD)电路2A迅速释放，以确保电子零件1A的正常工作。然而，此种的设计方法除了会增加设计上的困难度之外，还会因增加静电放电电路使制作成本増加。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种简易的静电放电的保护设计，不需要另外增加ESD电路以及修改走线布局，即可达到防ESD的效果，进而使制作成本降低，又可以提高效能。

为达上述的目的，本实用新型提供一种具有静电保护的电子装置包括电路板、电子零件以及保护单元。电路板上具有一传递信号的线路，该线路至少包含信号输入线及接地线。电子零件与电路板上的信号输入线电性连接。保护单元设于电路板上，其包括信号输入金属线及接地金属线。信号输入金属线与接地金属线围设于电子零件周围，接地金属线与接地线电性连接。信号输入金属线与信号输入线及电子零件电性连接。其中，在静电放电现象产生时，静电放电所产生的大电流会由信号输入线流入至信号输入金属线上，再由信号输入金属线对接地金属线进行放电，再由接地金属线将大电流导流至接地线进行静电放电处理。

在本实用新型的一实施例中，接地金属线的线宽小于信号输入金属线，接地金属线以四方形或框形的围设于电子零件周围，并与电子零件之间形成有一第一间距，接地金属线以桥接结构与接地线电性连结，信号输入金属线以四方形或框形的围设于接地金属线的周围，并与接地金属线之间形成有一第二间距，且信号输入金属线与信号输入线及电子零件电性连接；另，于信号输入金属线上电性连接多个呈相对应设置的放电部，且该些放电部介于信号输入金属线与接地金属线之间，该些放电部与接地金属线之间具有一放电间距。

在本实用新型的一实施例中，信号输入金属线上的该些放电部与接地金属线的放电间距的距离大小，以信号输入金属线的该些放电部与接地金属线电位差大小来调整；若信号输入金属线的该些放电部与接地金属线的电压差大，信号输入金属线的该些放电部与接地金属线的放电间距大；信号输入金属线的该些放电部与接地金属线的电压差小，信号输入金属线的该些放电部与接地金属线的放电间距小。

在本实用新型的一实施例中，桥接结构在电路板为单层板时，保护单元的接地金属线被信号输入金属线围设，于信号输入金属线上设有一绝缘层，接地金属线对电路板上的接地线电性连接的线路可跨设于绝缘层上。

在本实用新型的一实施例中，桥接结构在电路板为多层板时，保护单元的接地金属线被信号输入金属线围设时，接地金属线电性连接第一层的电路板上的第一导电柱，第一导电柱与第二层的电路板的线路一端电性连接，第二层的电路板的线路另一端与第一层的电路板上的第二导电柱电性连接，第二导电柱与第一层的电路板的接地线电性连接。

在本实用新型的一实施例中，信号输入金属线以四方形或框形的围设于电子零件周围，并与电子零件电性连接，且信号输入金属线与电子零件之间形成有一第一间距，信号输入金属线可通过桥接结构与电路板的信号输入线电性连接，信号输入金属线上电性连接具有多个放电部；另，接地金属线以四方形或框形的围设于信号输入金属线的周围，并与信号输入金属线之间形成有一第二间距，且接地金属线与接地线电性连接，该些放电部介于信号输入金属线与接地金属线之间，使该些放电部与该些接地金属线之间具有一放电间距。

在本实用新型的一实施例中，桥接结构在电路板为单层板时，保护单元的信号输入金属线被信号输入金属线围设，接地金属线上设有一绝缘层，信号输入金属线对电路板上的信号输入线电性连接的线路可跨设于绝缘层上。

在本实用新型的一实施例中，桥接结构在电路板为多层板时，保护单元的信号输入金属线被接地金属线围设，以信号输入金属线电性连接第一层的电路板上的第一导电柱，第一导电柱与第二层的电路板的线路一端电性连接，第二层的电路板的线路的另一端与第一层的电路板的第二导电柱电性连接，第二导电柱与电路板的信号输入线的线路电性连接。

在本实用新型的一实施例中，信号输入金属线由多的放电部组成，每一放电部上各具有一线段及一放电凸部，该些放电部与信号输入线及电子零件电性连接，放电凸部与接地金属线之间具有一放电间距，电路板的接地线以穿过二放电部与接地金属线电性连接。

在本实用新型的一实施例中，接地金属线由多线段组成，该些线段以四方形或框形的围设于电子零件外围上，并对应该些放电部，电路板的接地线以穿过二放电部与接地金属线的线段电性连接。

在本实用新型的一实施例中，接地金属线上具有多个放电端，接地金属线的该些放电端对应信号输入金属线上的该些放电部，该放电部与该放电端之间形成有一放电间距。

在本实用新型的一实施例中，该接地金属线由多线段组成，该些线段以四方形或框形的围设于该电子零件外围上，该些线段上各具有一凸出部，该凸出部对应该些放电部，该接地线穿过该二放电部以与该接地金属线的线段电性连接。

在本实用新型的一实施例中，该些放电部为多边形或半圆形，且该多边形为三角形或菱形。

在本实用新型的一实施例中，该电子零件为集成电路。

在本实用新型的一实施例中，该电路板为玻璃纤维板、玻璃或塑料板。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：在不需另外增加ESD电路以及修改走线布局的情况下，即可达到防ESD的效果，进而使制作成本降低的同时，又可以提高效能。

附图说明

图1为传统的具有静电保护的电子装置示意图；

图2为本实用新型的第一实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图3为本实用新型的第二实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图4为本实用新型的具有静电保护的电子装置的桥接结构示意图；

图5为本实用新型的具有静电保护的电子装置的另一桥接结构示意图；

图6为本实用新型的第三实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图7为本实用新型的第四实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图8为本实用新型的第五实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图9为本实用新型的第六实施例的具有静电保护的电子装置示意图；

图10为本实用新型的第七实施例的具有静电保护的电子装置示意图。

其中，附图标记：

现有技术：

电子零件  1A

防静电放电电路  2A

接地线  3A

信号输入线  4A

本实用新型：

电路板  1、1’

线路  11、11’

信号输入线  12

接地线  13

第一导电柱  14

第二导电柱  15

电子零件  2

保护单元  3、3a、3b

信号输入金属线  31、31a、31b

放电部  311、311a、311b、312

线段  3111b

放电凸部  3112b

接地金属线  32、32a、32b

放电端  321

线段  321b

凸出部  322b

绝缘层  33

第一间距  d1、d1a、d1b

第二间距  d2、d2a、d2b

放电间距  d3、d3a、d3b

具体实施方式

兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，现配合图式说明如下：

请参阅图2，本实用新型的第一实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图2所示，本实用新型的具有静电保护的电子装置包括电路板1、电子零件2及保护单元3。

电路板1，单层板或多层板，其上具有传递信号的线路11，该些线路11至少包含信号输入线12及接地线13。其中，电路板1为玻璃纤维板、玻璃或塑料板。

电子零件2，与信号输入线12电性连接。其中，电子零件2为集成电路(Integrated Circuit，IC)，如感应器(SENSOR)。

保护单元3，设置于电路板2上，保护单元3包含信号输入金属线31及接地金属线32。其中，接地金属线32的线宽度小于信号输入金属线31，且接地金属线32以四方形或框形(FRAME)的围设于电子零件2周围，并与电子零件2之间形成有一第一间距d1。接地金属线32可通过桥接结构(容后详述)与电路板1的接地线13电性连接，或者电性连接于电子装置(图中未示)的壳体上。信号输入金属线31以四方形或框形的围设于接地金属线32的周围，并与接地金属线32之间形成一第二间距d2。且信号输入金属线31与信号输入线12及电子零件2电性连接。

另，于信号输入金属线31上电性连接具有多个呈相对应设置的放电部311，且放电部311介于信号输入金属线31与接地金属线32之间，放电部311与接地金属线32之间具有一放电间距d3。在本图式中，放电部311为多边形或半圆形。多边形为三角形或菱形。

当ESD现象未产生时，信号输入线12的信号会以正常的传输路线传递至电子零件2。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31上，再由信号输入金属线31的放电部311对接地金属线32进行放电，再由接地金属线32将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受ESD影响而损坏。此种保护单元3的设计不需另外增加ESD电路以及修改走线布局，即可达到防ESD的效果，进而使制作成本降低，又可以提高效能。

进一步地说，信号输入金属线31上的放电部311与接地金属线32的放电间距d3的距离大小，是取决于信号输入金属线31的放电部311与接地金属线32电位差大小来决定；若信号输入金属线31的放电部311与接地金属线32的电压差大，信号输入金属线31的放电部311与接地金属线32的放电间距d3大；若信号输入金属线31的放电部311与接地金属线32的电压差小，信号输入金属线31的放电部311与接地金属线32的放电间距d3小。

请参阅图3，为本实用新型的第二实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图3所示：本实施例与图2大致相同，所不同处在于保护单元3a，保护单元3a包含有信号输入金属线31a及接地金属线32a。信号输入金属线31a以四方形或框形(FRAME)围设于电子零件2周围，并与电子零件2电性连接，且信号输入金属线31a与电子零件2a之间形成有一第一间距d1a，信号输入金属线31a可通过桥接结构(容后详述)与电路板1的信号输入线12电性连接，信号输入金属线31a上电性连接具有多个放电部311a。另，接地金属线32a以四方形或框形的围设于信号输入金属线31a的周围，并与信号输入金属线31a之间形成有一第二间距d2a，且接地金属线32a与接地线13电性连接，放电部311a介于信号输入金属线31a与接地金属线32a之间，使放电部311a与接地金属线32a之间具有一放电间距d3a。在本图式中，放电部311为多边形或半圆形。多边形为三角形或菱形。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31a上，再由信号输入金属线31a的放电部311a对接地金属线32a进行放电，再由接地金属线32a将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受该ESD影响而损坏。此种保护单元3a的设计不需另外增加ESD电路以及修改走线布局，即可达到防ESD的效果，进而使制作成本降低，又可以提高效能。

请参阅图4，为本实用新型的具有静电保护的电子装置的桥接结构示意图。如图4所示：在电路板1为单层板时，保护单元3的接地金属线32(或信号输入金属线31)被信号输入金属线31(或接地金属线32)围设时，可于信号输入金属线31(或接地金属线32)上设有一绝缘层33，接地金属线32(或信号输入金属线31)对电路板1上的接地线13(信号输入线12)的线路11即可跨设于绝缘层36上，以达到以桥接的目的。

请参阅图5，本实用新型的具有静电保护的电子装置的另一种桥接结构示意图。如图5所示：当电路板1为多层板时，在保护单元3的接地金属线32(或信号输入金属线31)被信号输入金属线31(或接地金属线32)围设时，以接地金属线32(或信号输入金属线31)电性连接第一层的电路板1上的第一导电柱14，第一导电柱14与第二层的电路板1’的线路11’一端电性连接，而第二层的电路板1’的线路11’的另一端与第一层的电路板1的第二导电柱15电性连接，第二导电柱15与电路板1的接地线13(或信号输入线12)的线路11电性连接，以达到以桥接的目的。

请参阅图6，本实用新型的第三实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图6所示：本实施例与图2大致相同，所不同处在于该保护单元3b的信号输入金属线包含多个彼此分离的放电部(详见后述)。保护单元3b设置于电路板2上，包含信号输入金属线31b及接地金属线32b。接地金属线32b以四方形或框形(FRAME)围设于电子零件2周围，并与电子零件2之间形成一第一间距d1b，电路板1的接地线13以穿过二放电部311b与接地金属线32b电性连接，或者电性连接于电子装置(图中未示)的壳体上。信号输入金属线31b以四方形或框形围设于接地金属线32b的周围，并与接地金属线32b之间形成第二间距d2b，信号输入金属线31b由多的放电部311b组成，每一放电部311b上各具有线段3111b及放电凸部3112b，该些放电部311b与信号输入线12及电子零件2电性连接(本实用新型仅绘制一组放电部311b与信号输入线12及电子零件2电性连接)。另，于放电凸部3111b与接地金属线32b之间具有放电间距d3b。在本图式中，放电端3111b为多边形或半圆形。多边形为三角形或菱形。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31b上，再由信号输入金属线31b的放电部311b的放电凸部3111b对接地金属线32a进行放电，再由接地金属线32a将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受ESD影响而损坏。

请参阅图7，本实用新型的第四实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图7所示：本实施例与图5大致相同，所不同处在于接地金属线32b由多线段321b组成，该些线段321b以四方形或框形围设于电子零件2外围上，并对应该些放电部311b，电路板1的接地线13穿过二放电部311b以与接地金属线32b电性连接，以形成放电的保护单元3b(本实用新型仅绘制一组接地线13与接地金属线32b由多线段321b电性连接)。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31b上，再由信号输入金属线31b的放电部311b的放电凸部3111b对接地金属线32a的该些线段321b进行放电，再由该些线段321b将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受ESD影响而损坏。

请参阅图8，本实用新型的第五实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图8所示：本实施例与图2大致相同，所不同处在于该接地金属线32上具有多个放电端321，接地金属线32的该些放电端321对信号输入金属线31上的该些放电部311，放电部311与放电端321之间形成有一放电间距d3。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31上，再由信号输入金属线31的放电部311对接地金属线32的放电端321进行放电，再由接地金属线32的放电端321将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受该ESD影响而损坏。请参阅图9，本实用新型的第六实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图9所示：本实施例与图7大致相同，所不同处在于该接地金属线32b由多线段321b组成，该些线段321b以四方形或框形的围设于该电子零件2外围上，并于该些段321b上具有一凸出部322b，该凸出部322b对应该些放电部311b，该电路板1的接地线13穿过该二放电部311b以与该接地金属线32b电性连接结，以形成一放电的保护单元3b(本实用新型仅绘制一组接地线13与该接地金属线32b由多线段321b电性连接结)。

在ESD现象产生时，该ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至该信号输入金属线31b上，再由该信号输入金属线31b的放电部311b的放电凸部3111b对该接地金属线32a的该些线段321b的凸出部322b进行放电，再由该些线段321b将大电流导流至该电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受该ESD影响而损坏。

请参阅图10，本实用新型的第七实施例的具有静电保护的电子装置示意图。如图10所示：本实施例与图2大致相同，所不同处在于信号输入金属线31的多个放电部312为一菱形设计，菱形设计的放电部312对应该接地金属线32之间形成有一放电间距d3。

在ESD现象产生时，ESD所产生的大电流将会由电路板1的信号输入线12流入至信号输入金属线31上，再由信号输入金属线31的放电部312对接地金属线32进行放电，再由接地金属线32将大电流导流至电路板1的接地线13或电子装置的壳体上以进行静电放电处理，以确保电子零件2不受ESD影响而损坏。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非意欲局限本实用新型的权利要求保护范围，故举凡运用本实用新型说明书或图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本实用新型的权利要求保护范围内，合予陈明。

Claims (15)

1.一种具有静电保护的电子装置，其特征在于，包括：

一电路板，其上具有一传递信号的线路，该线路至少包含具有一信号输入线及一接地线；

一电子零件，与该电路板上的该信号输入线电性连接；

一保护单元，设于该电路板上，该保护单元包含一信号输入金属线及一接地金属线，该信号输入金属线与该接地金属线围设于该电子零件周围，该接地金属线与该接地线电性连接，该信号输入金属线与该信号输入线及该电子零件电性连接；

其中，在静电放电现象产生时，该静电放电所产生的大电流将会由该信号输入线流入至该信号输入金属线上，再由该信号输入金属线对该接地金属线进行放电，再由该接地金属线将大电流导流至该接地线进行静电放电处理。

2.如权利要求1所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该接地金属线的线宽小于该信号输入金属线，该接地金属线以四方形或框形的围设于该电子零件周围，并与该电子零件之间形成一第一间距，该接地金属线以一桥接结构与该接地线电性连接，该信号输入金属线以四方形或框形围设于该接地金属线的周围，并与该接地金属线之间形成有一第二间距，且该信号输入金属线与该信号输入线及该电子零件电性连接；另，于该信号输入金属线上电性连接多个呈相对应设置的放电部，且该些放电部介于该信号输入金属线与该接地金属线之间，该些放电部与该接地金属线之间具有一放电间距。

3.如权利要求2所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该信号输入金属线上的该些放电部与该接地金属线之间的该放电间距的距离大小，以该信号输入金属线的该些放电部与该接地金属线之间的电位差大小来调整；若该信号输入金属线的该些放电部与该接地金属线的电压差大，该信号输入金属线的该些放电部与该接地金属线的该放电间距大；该信号输入金属线的该些放电部与该接地金属线的电压差小，该信号输入金属线的该些放电部与该接地金属线的放电间距小。

4.如权利要求3所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该桥接结构在该电路板为单层板时，该保护单元的该接地金属线被该信号输入金属线围设，于该信号输入金属线上设有一绝缘层，该接地金属线对该电路板上的该接地线电性连接的线路跨设于该绝缘层上。

5.如权利要求3所述的防静电的保护的电子装置，其特征在于，该桥接结构在该电路板为多层板时，该保护单元的该接地金属线被该信号输入金属线围设时，该接地金属线电性连接一第一层的电路板上的一第一导电柱，该第一导电柱与一第二层的电路板的线路一端电性连接，该第二层的电路板的线路另一端与该第一层的电路板上的一第二导电柱电性连接，该第二导电柱与该第一层的电路板的该接地线电性连结。

6.如权利要求3所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该信号输入金属线以四方形或框形的围设于该电子零件周围，并与该电子零件电性连接，且该信号输入金属线与该电子零件之间形成一第一间距，该信号输入金属线可通过该桥接结构与该电路板的该信号输入线电性连接，该信号输入金属线上电性连接具有多个放电部；另，该接地金属线以四方形或框形的围设于该信号输入金属线的周围，并与该信号输入金属线之间形成一第二间距，且该接地金属线与该接地线电性连连，该些放电部介于该信号输入金属线与该接地金属线之间，使该放电部与该接地金属线之间具有一放电间距。

7.如权利要求6所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该桥接结构在电路板为单层板时，该保护单元的该信号输入金属线被该信号输入金属线围设，该接地金属线上设有一绝缘层，该信号输入金属线对该电路板上的该信号输入线电性连接的线路可跨设于该绝缘层上。

8.如权利要求6所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该桥接结构在电路板为多层板时，该保护单元的该信号输入金属线被该接地金属线围设，以该信号输入金属线电性连接一第一层的电路板上的一第一导电柱，该第一导电柱与一第二层的电路板的线路一端电性连接，该第二层的电路板的线路的另一端与该第一层的电路板的一第二导电柱电性连接，该第二导电柱与该电路板的信号输入线的线路电性连。

9.如权利要求3所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该信号输入金属线由多的放电部组成，每一该放电部上各具有一线段及一放电凸部，该些放电部与该信号输入线及该电子零件电性连接，该放电凸部与该接地金属线之间具有一放电间距，该接地线以穿过该二放电部与该接地金属线电性连接。

10.如权利要求9所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该接地金属线由多线段组成，该些线段以四方形或框形的围设于该电子零件外围上，并对应该些放电部，该接地线穿过该二放电部以与该接地金属线的线段电性连接。

11.如权利要求9所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该接地金属线由多线段组成，该些线段以四方形或框形的围设于该电子零件外围上，该些线段上各具有一凸出部，该凸出部对应该些放电部，该接地线穿过该二放电部以与该接地金属线的线段电性连接。

12.如权利要求3所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该接地金属线上具有多个放电端，该接地金属线的该些放电端对应该信号输入金属线上的该些放电部，该些放电部与该放电端之间形成有一放电间距。

13.如权利要求3所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该些放电部为多边形或半圆形，且该多边形为三角形或菱形。

14.如权利要求1所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该电子零件为集成电路。

15.如权利要求1所述的具有静电保护的电子装置，其特征在于，该电路板为玻璃纤维板、玻璃或塑料板。