CN210670713U - 一种具有静电防护功能的pcb板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有静电防护功能的PCB板，涉及静电防护技术领域；该PCB板包括基板以及设于所述基板上的外部接插件、第一ESD器件和内部电路；所述外部接插件通过第一ESD器件与内部电路连接，该外部接插件的下方铺设有第一导电层；所述内部电路的下方铺设有第二导电层；所述第一导电层和第二导电层之间分割设置并通过所述第一ESD器件连接；本实用新型通过对外部接插件和内部电路铺设的导电层进行分割处理，使外部接插件和内部电路通过不同地向外释放电荷，从而有效地避免了由于外界放电对PCB板造成的损害，提高了PCB板的静电防护性能。

Description

一种具有静电防护功能的PCB板

技术领域

本实用新型属于静电防护技术领域，更具体地，涉及一种具有静电防护功能的PCB板。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，它是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

排除PCB板在研发过程中存在的技术问题，一旦PCB板在使用过程中出现故障，那么多半与静电有关；静电是无处不在的，对于一些微小的电子元件，只要被击穿，那么整个生产线将面临崩溃。静电对电子元器件产生以下不良影响：1.静电吸附灰尘，降低元器件绝缘电阻，从而缩短元件寿命；2.静电放电或电流产生热，是元器件收到潜在损伤；3.静电放电产生电磁场幅度很大且频谱极宽，对电子器件造成干扰甚至损坏；4.静电放电破坏，使元器件受损不能正常工作；由此可见，静电产生的危害无法估量。

目前从PCB产品的对外接口(接插件)出去的信号都会连接静电释放(Electro-Static discharge，ESD)保护器件，通过ESD器件对PCB板进行静电防护；但是即便采用ESD器件依然无法达到良好的静电防护效果，采用静电测试仪对上述具有ESD器件的PCB板进行测试，实验结果表明，当对该PCB板施加15KV静电时PCB板的内部电路被击穿，表明现有的采用ESD器件的PCB板的静电防护效果不佳，需要进一步提升PCB板的静电防护性能，从而提高PCB板的使用安全性。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种具有静电防护功能的PCB板，通过对外部接插件和内部电路铺设的导电层进行分割处理，使外部接插件和内部电路通过不同地向外释放电荷，从而有效地避免了由于外界放电对PCB板造成的损害，提高了PCB板的静电防护性能，其目的在于解决现有PCB板的静电防护效果不佳的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种具有静电防护功能的PCB板，包括基板以及设于所述基板上的外部接插件、第一ESD器件和内部电路；

所述外部接插件通过第一ESD器件与内部电路连接，该外部接插件的下方铺设有第一导电层；所述内部电路的下方铺设有第二导电层；所述第一导电层和第二导电层之间分割设置并通过所述第一ESD器件连接。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，还包括RC电路和接地孔；所述RC电路的第一接地脚与第一导电层电连接，第二接地脚与所述接地孔电连接。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，还包括第二ESD器件；所述第二ESD器件设置于第一导电层上，其一端与外部接插件连接，另一端与第一ESD器件连接。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其基板包括顶层、接地层、电源层和底层；所述顶层的上方设置外部接插件、第一ESD器件、第二ESD器件、内部电路和RC电路；所述接地层的上方铺设第一导电层和第二导电层。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其电源层上与接地层的相对位置处对应铺设有第一导电层和第二导电层。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其第二ESD器件分层设置于顶层和底层的相对位置处。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其第一导电层与RC电路的相接处的铺设宽度大于2mm，其上设有多个金属通孔。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其RC电路与接地孔之间的走线宽度大于2mm。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其第一ESD器件为CDDFN10-0524P；第二ESD器件为P40-G。

优选的，上述具有静电防护功能的PCB板，其第一导电层和第二导电层均为铜箔。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列

有益效果：

(1)本实用新型提供的具有静电防护功能的PCB板，通过对外部接插件和内部电路铺设的导电层进行分割处理，使外部接插件和内部电路通过不同地向外释放电荷，从而有效地避免了由于外界放电对PCB板造成的损害，提高了PCB板的静电防护性能。

(2)本实用新型提供的具有静电防护功能的PCB板，在第二ESD器件和外部接插件下方单独铺设第一导电铜箔并让第一导电铜箔直接导到RC电路上，在内部电路下方单独铺设第二导电铜箔；外部接插件通过第二ESD器件、第一导电铜箔、RC电路将电荷泄放到外部机壳地上；而内部电路通过第一ESD器件、第二导电铜箔接地，从而有效的避免由于外界放电对PCB板造成的损害。

(3)本实用新型提供的具有静电防护功能的PCB板，第二ESD器件分层设置于顶层和底层的相对位置处，这种结构在满足走线的顺序和设计要求的前提下可以减小元器件的占用面积，从而缩小PCB板的体积，满足PCB小型化的趋势。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的具有静电防护功能的PCB板的平面结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一导电层和第二导电层连接处的局部放大结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-基板；2-外部接插件；3-第一ESD器件；4-第二ESD器件；5-内部电路；6-第一导电层；7-第二导电层；8-大地分割线；9-接地脚；10-RC电路；11-接地螺丝孔；12-金属通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

本实施例提供的具有静电防护功能的PCB板，包括基板1以及设于基板1上的外部接插件2、第一ESD器件3、第二ESD器件4和内部电路5；外部接插件2依次通过第二ESD器件4、第一ESD器件3与内部电路5连接；

第一ESD器件3优选采用CDDFN10-0524P，0524P主要用于为高电平提供ESD，EFT和电涌保护速度数据端口符合要求；第二ESD器件4优选采用P40-G，P40器件是高速双向的保护元件，旨在防止由此引起的故障短路、交流电源交叉感应和雷电浪涌。本实施例将这两个ESD器件搭配使用，使PCB板得到更有效地静电防护。采用静电测试仪对本实施例提供的具有静电防护功能的PCB板进行测试，对该PCB板施加12KV静电，该PCB板的内部电路未被击穿，表明本实施例提供的PCB板具有较好的静电防护效果。

实施例二

图1是本实用新型实施例二提供的具有静电防护功能的PCB板的平面结构示意图；如图1所示，该PCB板包括基板1以及设于基板1上的外部接插件2、第一ESD器件3和内部电路5；外部接插件2通过第一ESD器件3与内部电路5连接，

外部接插件2的下方铺设有第一导电层6；内部电路5的下方铺设有第二导电层7；该第一导电层6和第二导电层7之间分割设置，产生大地分割线8；第一ESD器件3设置于该大地分割线8上，使第一导电层6和第二导电层7之间通过该第一ESD器件3连接。

为了进一步提高静电防护效果，该具有静电防护功能的PCB板上还包括第二ESD器件4，该第二ESD器件靠近外部接插件2设置于第一导电层6上，其一端与外部接插件2连接，另一端与第一ESD器件3连接。

图2是本实施例提供的第一导电层和第二导电层连接处的局部放大结构示意图；如图2所示，第一ESD器件3的两个接地脚9分别位于第一导电层6和第二导电层7上；该第一ESD器件3可以采用带有接地脚的ESD保护器件来实现连接和静电防护功能，本实施例中，第一导电层和6第二导电层7均为常用的铜箔；第一ESD器件3优选采用CDDFN10-0524P；第二ESD器件4优选采用P40-G；本实施例在对导电层进行分割处理的前提下将这两个ESD器件搭配使用，使PCB板得到更有效地保护。

电源的电流是通过大地导出去的，如果大地是一个整体则内部电路和外部接插件将通过同一个地向外释放电荷，这样会导致当外部空气放电或者人体放电达到一定高度即会通过大地进入PCB板内，从而损坏PCB板的内部电路；本实施例通过对外部接插件和内部电路铺设的导电层进行分割处理，使外部接插件和内部电路通过不同地向外释放电荷，从而有效地避免了由于外界放电对PCB板造成的损害，提高了PCB板的静电防护性能。

在对PCB进行设计布局时应尽量将外部接插件朝着同一方向摆放，以便后续通过导电层进行分割处理；如果外部接插件分布在不同区域，则需要在每个区域内的外部接插件下方单独铺设铜箔；另外，第一ESD器件3、第二ESD器件4离外部接插件越近越好，尽量将第一ESD器件CDDFN10-0524P摆放整齐，与周围元器件之间的间隔达到2毫米以上，以便后期做分割处理。

作为本实施例的一个优选，上述具有静电防护功能的PCB板还包括RC电路10和接地螺丝孔11；该RC电路10的第一接地脚与第一导电层6电连接，第二接地脚与接地螺丝孔11电连接；其第一导电层5与RC电路10的相接处的铺设宽度大于2mm，以使可通过电流足够大，其上设有多个金属通孔12；接地螺丝孔11为覆铜孔，RC电路10与该接地螺丝孔11之间的走线宽度大于2mm，以使可通过电流足够大，提高电流泄放能力。

在对导电层进行分割处理后，外部接插件2通过第二ESD器件4、第一导电层6、RC电路10将电荷泄放到外部机壳地上；而内部电路5通过第二导电层7、第一ESD器件3接地，从而有效的避免由于外界放电对PCB板造成的损害。

作为本实施例的一个优选，该具有静电防护功能的PCB板的基板1采用四层板，包括顶层、接地层、电源层和底层；外部接插件2、第一ESD器件3、第二ESD器件4、内部电路5和RC电路10均设置在顶层的上方；分割设置的第一导电层6和第二导电层7铺设在接地层的上方。优选的，电源层上与接地层的相对位置处对应铺设有第一导电层6和第二导电层7，电源层上分割设置的第一导电层6和第二导电层7主要用于分割电源，并与接地层上铺设的导电层进行匹配融合。另外，本实用新型同样适用于其它层数的PCB板，如二层板、六层板等，并不局限于本实施例提供的四层板。

作为本实施例的一个优选，该具有静电防护功能的PCB板，第二ESD器件4分层设置于顶层和底层的相对位置处，即第二ESD器件4分层设置在基板的正反两面；这种结构在满足走线的顺序和设计要求的前提下可以减小元器件的占用面积，从而缩小PCB板的体积，满足PCB小型化的趋势。

采用静电测试仪对本实施例提供的具有静电防护功能的PCB板进行测试，对该PCB板施加15KV静电，该PCB板的内部电路未被击穿，表明本实施例提供的PCB板的静电防护效果良好，相比现有仅采用ESD器件的PCB板具有更好的使用安全性。

相比于现有的PCB产品，本实用新型提供的具有静电防护功能的PCB板在外部接插件下方单独铺设第一导电铜箔并让第一导电铜箔直接导到RC电路上，在内部电路下方单独铺设第二导电铜箔；外部接插件通过第一导电铜箔、RC电路将电荷泄放到外部机壳地上；而内部电路通过第二导电铜箔、第一ESD器件接地，从而有效的避免由于外界放电对PCB板造成的损害。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，包括基板以及设于所述基板上的外部接插件、第一ESD器件和内部电路；

所述外部接插件通过第一ESD器件与内部电路连接，该外部接插件的下方铺设有第一导电层；所述内部电路的下方铺设有第二导电层；所述第一导电层和第二导电层之间分割设置并通过所述第一ESD器件连接。

2.如权利要求1所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，还包括RC电路和接地孔；所述RC电路的第一接地脚与第一导电层电连接，第二接地脚与所述接地孔电连接。

3.如权利要求2所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，还包括第二ESD器件；所述第二ESD器件设置于第一导电层上，其一端与外部接插件连接，另一端与第一ESD器件连接。

4.如权利要求3所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述基板包括顶层、接地层、电源层和底层；所述顶层的上方设置外部接插件、第一ESD器件、第二ESD器件、内部电路和RC电路；所述接地层的上方铺设第一导电层和第二导电层。

5.如权利要求4所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述电源层上与接地层的相对位置处对应铺设有第一导电层和第二导电层。

6.如权利要求5所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述第二ESD器件分层设置于顶层和底层的相对位置处。

7.如权利要求2或6所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述第一导电层与RC电路的相接处的铺设宽度大于2mm，其上设有多个金属通孔。

8.如权利要求7所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述RC电路与接地孔之间的走线宽度大于2mm。

9.如权利要求3所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述第一ESD器件为CDDFN10-0524P；所述第二ESD器件为P40-G。

10.如权利要求9所述的具有静电防护功能的PCB板，其特征在于，所述第一导电层和第二导电层均为铜箔。

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