CN217389093U - 电路板组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供电子设备以及用于该电子设备中的电路板组件。该电路板组件包括沿着预设方向排列的主板和导电片，其中，主板设有电连接于若干功能接口的若干功能电路，导电片电连接于每一功能接口。当电子设备处于预设姿态时，导电片位于主板与一参考地平面之间，主板与参考地平面之间的第一距离大于导电片与参考地平面之间的第二距离，导电片用于将任一功能接口注入的静电电流耦合回流至参考地平面，以减小进入主板的静电电流，从而保护功能电路。本申请提供的电路板组件，通过电连接于每一功能接口的导电片，可以为任一功能接口注入的静电电流提供排放路径，以减小甚至消除进入主板的静电电流，从而保护主板上的功能电路。

Description

电路板组件及电子设备

技术领域

本申请涉及静电防护技术领域，尤其涉及一种防接口注入静电的电路板组件，以及包括所述电路板组件的电子设备。

背景技术

目前，笔记本电脑、平板电脑等电子设备的主板通常会连接有多个功能接口(如USB接口、HDMI接口等)，以便与外部电子设备进行连接。一般地，这些功能接口大多处于裸露状态，极易被用户误碰到而通过这些功能接口给主板注入静电，而且外部电子设备通过这些功能接口连接该电子设备时也容易通过这些功能接口给主板注入静电。

现有技术中，电子设备的主板与参考地平面(如大地平面或者用于放置电子设备的接地桌面)平行或者呈一定的夹角时，主板能够和参考地平面进行耦合，从而将功能接口注入的静电回流至参考地平面。然而，当这些功能接口注入的静电电流发生变化时会相应产生一个变化的磁场，这种变化的磁场经过静电电流在从主板耦合回流至参考地平面的环路时会产生感应电动势，感应电动势超过一定值就会干扰和破坏主板上的功能电路，造成电子设备诸如死机、黑屏、重启等异常。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提供一种电路板组件及电子设备，所述电路板组件能够为所述电子设备中的任一功能接口注入的静电电流提供新的排放路径，从而减小进入所述电路板组件中的主板的静电电流，以保护所述主板上的功能电路。

为了实现上述目的，一方面，本申请提供一种电路板组件，用于电子设备中，所述电路板组件包括：

主板，设有电连接于若干功能接口的若干功能电路；以及

导电片，与所述主板沿着预设方向排列，并电连接于每一所述功能接口；

当所述电子设备处于预设姿态时，所述导电片位于所述主板与一参考地平面之间，所述主板与所述参考地平面之间的第一距离大于所述导电片与所述参考地平面之间的第二距离，所述导电片用于将任一所述功能接口注入的静电电流耦合回流至所述参考地平面，以减小进入所述主板的静电电流，从而保护所述功能电路；其中，所述预设姿态为所述主板、所述导电片以及所述参考地平面沿着所述预设方向依次排列，且所述主板位于所述导电片的远离所述参考地平面一侧的姿态。

一实施例中，所述电路板组件还包括导电件，至少一所述功能接口通过所述导电件电连接于所述导电片。

一实施例中，所述导电件为导电泡棉或者导电胶。

一实施例中，所述主板还设有导电线，所述导电线的一端与每一所述功能接口均电连接，所述导电线的另一端与所述导电片电连接，从而使每一所述功能接口通过所述导电线电连接于所述导电片。

一实施例中，所述导电片为金属箔片。

一实施例中，当所述电子设备处于所述预设姿态时，沿所述预设方向，所述主板在所述参考地平面上的正投影位于所述导电片在所述参考地平面上的正投影内。

一实施例中，所述导电片相对于所述参考地平面平行或者呈第一夹角，所述主板相对于所述参考地平面平行或者呈第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角均小于预设夹角。

一实施例中，所述导电片的厚度大于或者等于0.1mm。

一实施例中，所述功能接口包括以太网接口、USB接口、HDMI接口、VGA接口以及TYPE-C接口中的至少一种。

另一方面，本申请提供一种电子设备，包括上述任一实施例所述的电路板组件。

与现有技术相比，本申请提供的电路板组件及电子设备中，所述电路板组件包括主板和导电片，所述主板设有电连接于功能接口的功能电路，所述导电片与所述主板沿着预设方向排列并电连接于每一所述功能接口，当所述电子设备处于所述主板、所述导电片以及一参考地平面沿着预设方向依次排列、且所述主板位于所述导电片的远离所述参考地平面一侧的姿态下时，所述导电片能够为任一所述功能接口注入的静电电流提供新的排放路径，从而减小进入所述主板的静电电流，以保护所述主板上的功能电路。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述内容中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中电子设备的主板与参考地平面之间形成耦合电容的等效电路图。

图2是本申请实施例提供的电子设备的框架示意图。

图3是本申请实施例提供的电路板组件的导电片与参考地平面之间形成耦合电容的等效电路图。

主要元件符号说明：

电子设备 100

电路板组件 200

功能接口 1

电源接入端口 2

主板 3

参考地平面 4

功能电路 31

功能器件 33

导电片 5

导电件 6

第一距离 D1

第二距离 D2

静电电流 I1、I2

等效电阻 R

耦合电容 C1、C2

如下具体实施方式将结合附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或者具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

首先，对现有电子设备的功能接口注入的静电电流通过主板耦合回流至参考地平面的原理进行解释和说明。

请参阅图1，本领域技术人员悉知的是，通过电子设备的功能接口1注入的静电电流一般有两条排放路径，其中一部分静电电流I1通过所述电子设备的电源接入端口2进行排放，另一部分静电电流I2则通过连接于所述功能接口1的主板3与参考地平面4之间的耦合电容C1进行排放。其中，所述主板3上通常会设置有连接于所述功能接口1的功能电路31、以及设于所述功能电路31中的若干功能器件33，所述功能电路31对应有一个等效电阻R，当所述静电电流I2经所述主板3耦合回流至所述参考地平面4进行排放时，所述静电电流I2与所述等效电阻R的乘积即为感应电动势U，所述感应电动势U较大时就会对所述主板3的功能电路31进行干扰和破坏，影响所述功能电路31中的功能器件33的正常工作，进而导致所述电子设备出现异常。

此外，众所周知，所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合电容C1越小时，所述静电电流I2经所述主板3耦合回流至所述参考地平面4的通路中的容抗越大，所述静电电流I2越不容易通过所述耦合电容C1，也即越不容易进入所述主板3。

基于上述解释和说明，不难理解，为了避免所述功能接口1注入的静电电流对所述主板3上的功能电路31造成干扰和破坏，应尽量减小所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合电容C1，进而减小流经所述主板3进行排放的所述静电电流I2。根据电容的计算公式C＝εS/4πkd(其中，ε代表介电常数，S代表所述主板3与所述参考地平面4的正对面积，k代表静电力常量，d代表所述主板3与所述参考地平面4之间的距离)可知，所述主板3与所述参考地平面4之间的第一距离D1越大，所述耦合电容C1则越小，流经所述主板3进行排放的所述静电电流I2也越小。然而，由于现有电子设备的结构限制，增大所述主板3与所述参考地平面4之间的第一距离D1必然要增加所述电子设备的厚度，如此，不利于所述电子设备的体积小型化和扁平化的设计需求。

针对现有技术存在的问题，本申请实施例提供的电路板组件，能够为电子设备中的任一功能接口注入的静电电流提供新的排放路径，从而减小进入主板的静电电流，以保护主板上的功能电路。

下面将参考附图描述本申请实施例提供的电子设备100及用于所述电子设备100中的电路板组件200。

图2是本申请实施例提供的电子设备的框架示意图，图3是本申请实施例提供的电路板组件的导电片与参考地平面之间形成耦合电容的等效电路图。如图2及图3所示，本申请实施例提供的所述电子设备100包括由主板3和导电片5组成的电路板组件200，所述电子设备100例如是但不限于笔记本电脑、平板电脑等。可以理解的是，所述电子设备100还包括除所述电路板组件200以外的其他元件，例如是但不限于壳体、显示屏等，所述电子设备100的具体结构与现有电子设备的结构基本相同，对此不作赘述。

其中，如图3所示，本申请实施例中，所述主板3设有电连接于若干功能接口1的若干功能电路31，所述功能电路31中设有若干功能器件33，设有所述功能器件33的所述功能电路31对应具有一个等效电阻R。需要说明的是，所述功能接口1包括但不限于以太网接口、USB接口、HDMI接口、VGA接口以及TYPE-C接口中的一种或者多种，即所述功能接口1可以是现有电子设备包含的任一种功能接口，同理，所述功能器件33包括但不限于电阻、二极管、变压器等常用的电子器件中一种或者多种，对此不作具体限定。可以理解的是，所述功能接口1可以直接固定于所述主板3上，也可以固定于所述电子设备100除所述电路板组件200以外的其他元件(例如壳体)上，一般来讲，所述功能接口1大多设置于所述电子设备100的壳体上，并外露以便于和其他的电子设备进行连接，对此不作赘述。

如图3所示，本申请实施例中，所述导电片5与所述主板3沿着预设方向排列，并电连接于每一所述功能接口1。其中，所述导电片5为金属箔片，包括但不限于是铜箔片或者铝箔片，优选为铜箔片。所述预设方向可以为垂直于所述主板3的大面的方向，也可以是大致垂直于所述主板3的大面的方向，对此不作限定。

需要重点说明的是，本申请实施例中，当所述电子设备100处于预设姿态时，所述导电片5位于所述主板3与一参考地平面4之间，所述主板3与所述参考地平面4之间的第一距离D1大于所述导电片5与所述参考地平面4之间的第二距离D2。其中，本领域技术人员悉知的是，对所述电子设备100而言，所述参考地平面4可以是大地平面，也可以是用于放置所述电子设备100的接地桌面，还可以是其他接地参考面，对此不作赘述。可以理解的是，所述电子设备100可以在用户的控制下处于不同的姿态，所述预设姿态即为所述主板3、所述导电片5以及所述参考地平面4沿着所述预设方向依次排列、且所述主板3位于所述导电片5的远离所述参考地平面4一侧的姿态。

如前所述，根据电容的计算公式C＝εS/4πkd(其中，ε代表介电常数，S代表所述主板3与所述参考地平面4的正对面积，k代表静电力常量，d代表所述主板3与所述参考地平面4之间的距离)可知，两个电系统之间的耦合电容的大小与所述两个电系统之间的距离成反比，因此，本申请实施例中，当所述电子设备100处于所述预设姿态时，由于所述主板3与所述参考地平面4之间的第一距离D1大于所述导电片5与所述参考地平面4之间的第二距离D2，故所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合电容C1(参见图1)要小于所述导电片5与所述参考地平面4之间的耦合电容C2(参见图3)。进一步地，根据容抗与电容的反比关系可知，所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合电容C1小于所述导电片5与所述参考地平面4之间的耦合电容C2，因此，所述功能接口1注入的所述静电电流I2经所述主板3耦合回流至所述参考地平面4的通路中的容抗要大于所述静电电流I2经所述导电片5耦合回流至所述参考地平面4的通路中的容抗，也即是说，所述静电电流I2更容易通过所述导电片5耦合回流至所述参考地平面4进行排放。

综上分析可知，本申请实施例中，当所述电子设备100处于所述预设姿态时，由于所述主板3与所述参考地平面4之间的第一距离D1大于所述导电片5与所述参考地平面4之间的第二距离D2，使所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合电容C1小于所述导电片5与所述参考地平面4之间的耦合电容C2，进而使所述主板3与所述参考地平面4的耦合通路中的容抗要大于所述导电片5与所述参考地平面4的耦合通路中的容抗，故所述静电电流I2更容易通过所述导电片5耦合回流至所述参考地平面4进行排放，所述导电片5能够用于将任一所述功能接口1注入的所述静电电流I2耦合回流至所述参考地平面4，以减小甚至消除进入所述主板3的静电电流，从而保护所述主板3上的所述功能电路31，保证所述电子设备100能够正常工作。

相比于现有的静电电流的排放路径，本申请实施例中，所述电路板组件200能够为所述电子设备100中的任一所述功能接口1注入的静电电流提供新的排放路径，可以减小甚至消除流经所述主板3的静电电流，以使静电电流流经所述主板3产生的感应电动势，使所述感应电动势达到一个安全值，从而保护所述主板3的功能电路31，保证所述电子设备100能够正常工作。同时，所述电路板组件200的结构设计方法，不需要改变所述主板3的结构，并不会影响所述主板3上的所述功能电路31的性能参数。此外，所述电路板组件200只是在所述电子设备100中增设了一个电连接于每一所述功能接口1的导电片5，其制造成本低、制造难度小，而且占用空间小，满足所述电子设备100的体积小型化和扁平化设计需求。

需要说明的是，所述导电片5的厚度不能过薄，否则对所述功能接口1注入的静电电流I2的排放效果差，而且可能会被电流损坏。优选地，本申请实施例中，所述导电片5的厚度大于或者等于0.1mm。

请再次参阅图3，本申请实施例中，当所述电子设备100处于所述预设姿态时，沿所述预设方向，所述主板3在所述参考地平面4上的正投影位于所述导电片5在所述参考地平面4上的正投影内。换言之，沿所述预设方向，所述导电片5完全隔绝了所述主板3与所述参考地平面4，如此设计，可以保证所述导电片5与所述参考地平面4之间的耦合面积不小于所述主板3与所述参考地平面4之间的耦合面积，进而在所述主板3与所述参考地平面4的耦合通路中的容抗大于所述导电片5与所述参考地平面4的耦合通路中的容抗的条件下，所述功能接口1注入的静电电流更容易通过所述导电片5耦合回流至所述参考地平面4进行排放。

其中，在图3的示例中，所述导电片5可以相对于所述参考地平面4平行或者呈第一夹角。可以理解的是，相互耦合的两个元件越接近于平行其耦合作用也好，因此，本申请实施例中，优选所述导电片5相对于所述参考地平面4平行设置。同理，所述主板3可以相对于所述参考地平面4平行或者呈第二夹角，优选所述主板3相对于所述参考地平面4平行设置。

需要说明的是，为了减小所述电路板组件200沿所述预设方向上的占用空间，所述第一夹角和所述第二夹角均小于预设夹角，其中，所述预设夹角可以是10度、20度或者其他合理的夹角，对此不作限定。

请再次参阅图3，在本申请的其中一实施例中，所述电路板组件200还包括导电件6，至少一所述功能接口1通过所述导电件6电连接于所述导电片5。通过所述导电件6实现所述功能接口1与所述导电片5之间的电连接，可以增大所述功能接口1与所述导电片5之间的连接面积，提高电连接可靠性。

其中，所述导电件6可以是但不限于导电泡棉、导电胶等，优选为导电泡棉。所述导电泡棉包裹至少部分所述功能接口1，可以提供较好的支撑力，实现所述功能接口1与所述导电片5之间的稳定连接，同时所述导电泡棉可以密封所述功能接口1周边间隙(例如所述功能接口1安装于所述电子设备100的壳体时存在间隙)，防止灰尘进入所述电子设备100内，并且，所述导电泡棉还可以起到一定的电磁屏蔽效果，降低了所述主板3的功能电路31受外界电磁影响的风险。

可选地，在其他实施例中，所述主板3还设有导电线，所述导电线的一端与每一所述功能接口1均电连接，所述导电线的另一端则与所述导电片5电连接，从而使每一所述功能接口1通过所述导电线电连接于所述导电片5。所述功能接口1通过所述导电线与所述导电片5进行电连接，根据需要调整所述导电线的长度，进而可以根据需要将所述若干功能接口1设置于所述电子设备100的不同位置，所述功能接口1的设计更加灵活。

在本申请的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电路板组件，用于电子设备中，其特征在于，所述电路板组件包括：

主板，设有电连接于若干功能接口的若干功能电路；以及

导电片，与所述主板沿着预设方向排列，并电连接于每一所述功能接口；

当所述电子设备处于预设姿态时，所述导电片位于所述主板与一参考地平面之间，所述主板与所述参考地平面之间的第一距离大于所述导电片与所述参考地平面之间的第二距离，所述导电片用于将任一所述功能接口注入的静电电流耦合回流至所述参考地平面，以减小进入所述主板的静电电流，从而保护所述功能电路；其中，所述预设姿态为所述主板、所述导电片以及所述参考地平面沿着所述预设方向依次排列，且所述主板位于所述导电片的远离所述参考地平面一侧的姿态。

2.如权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，还包括导电件，至少一所述功能接口通过所述导电件电连接于所述导电片。

3.如权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述导电件为导电泡棉或者导电胶。

4.如权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述主板还设有导电线，所述导电线的一端与每一所述功能接口均电连接，所述导电线的另一端与所述导电片电连接，从而使每一所述功能接口通过所述导电线电连接于所述导电片。

5.如权利要求1-4任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述导电片为金属箔片。

6.如权利要求1-4任一项所述的电路板组件，其特征在于，当所述电子设备处于所述预设姿态时，沿所述预设方向，所述主板在所述参考地平面上的正投影位于所述导电片在所述参考地平面上的正投影内。

7.如权利要求6所述的电路板组件，其特征在于，所述导电片相对于所述参考地平面平行或者呈第一夹角，所述主板相对于所述参考地平面平行或者呈第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角均小于预设夹角。

8.如权利要求1-4任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述导电片的厚度大于或者等于0.1mm。

9.如权利要求1-4任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述功能接口包括以太网接口、USB接口、HDMI接口、VGA接口以及TYPE-C接口中的至少一种。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电路板组件。

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