CN2673032Y

CN2673032Y - 电子装置的抗静电结构

Info

Publication number: CN2673032Y
Application number: CN 200320122354
Authority: CN
Inventors: 夏涛; 洪智忠; 蔡世光; 何代水
Original assignee: Inventec Appliances Shanghai Corp
Current assignee: Inventec Appliances Shanghai Corp
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2013-12-12

Abstract

本实用新型是一种电子装置的抗静电结构，是在一电子装置的壳体内设有一电路板与一金属箔片，其中该金属箔片乃藉由一金属弹片连接至该电路板上所设的系统接地端，另，该壳体的一端设有一输出/输入端，该输出/输入端设有一金属外壳，而于该金属外壳的内部则设有一线路基板，其中该金属外壳与该金属箔片相互连接，而该线路基板则藉由一讯号线连接至该电路板，该输出/输入端与该电路板上所设的一微处理器之间可相传递讯号，并可有效对抗静电放电的现象。

Description

电子装置的抗静电结构

技术领域

本实用新型为一种提高电子装置对抗静电放电(Electrostatic Discharge，简称ESD)功能的构造设计，尤指一种其制作成本相当低廉，且可有效防止静电放电造成侵害的改良设计。

背景技术

静电(Static-Electricity)真可以说是无所不在的，任何两个不同材质的物体相互摩擦，都有可能产生静电。当带有静电的物体接触到集成电路(IntegratedCircuits，以下简称IC)的金属接脚时所产生的瞬间高压放电，会经由金属接脚影响内部电路，所以说经由静电放电(Electro-Static Discharge，以下简称ESD)所引起的损害，是造成电子系统失效最大的潜在原因。根据研究指出，如果没有静电的保护措施，那么有高达50％的电性故障(electrical failure)是由ESD所造成的。

一般而言，产生静电放电的来源可以分成两类：直接型和间接型。所谓直接型，就是经由摩擦产生电荷的带电物体因为直接接触到IC的接脚而对IC产生影响，而间接型，也就是因为IC四周的电感电容中的电荷产生变化，经由感应的方式来影响IC。在传统上有四种模型可用来模拟静电放电产生的情况：

(1)人体放电模式(Human-Body Model，以下简称HBM)：

人体放电模式的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其他因素在人体上已累积了静电，当此人去碰触到IC时，人体上的静电便会经由IC的接脚(pin)而进入IC内，再经由IC放电到地去。此放电的过程会在短到几百毫微秒(ns)的时间内产生数安培的瞬间放电电流，此电流会把IC内的元件给烧毁。对一般商用IC的2KV ESD放电电压而言，其瞬间放电电流的尖峰值大约是1.33安培。

(2)机器放电模式(Machine Model，以下简称MM)：

机器放电模式的ESD是指机器(例如机械手臂)本身累积了静电，当此机器去碰触到IC时，该静电便经由IC的接脚而放电。因为大多数机器都是用金属制造的，其机器放电模式的等效电阻为0Ω，但其等效电容定为200pF。由于机器放电模式的等效电阻为0，故其放电的过程更短，在几毫微秒到几十毫微秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生。

(3)元件充电模式(Charged-Device Model，以下简称CDM)：

元件充电模式的ESD是指IC先因磨擦或其他因素而在IC内部累积了静电，但在静电累积的过程中IC并未被损伤。此带有静电的IC在处理过程中，当其接脚去碰触到接地面时，IC内部的静电便会经由接脚自IC内部流出来，而造成了放电的现象。

(4)电场感应模式(Field-Induced Model，以下简称FIM)：

电场感应模式的ESD是指静电放电发生是因电场感应而起的，当IC因输送带或其他因素而经过一电场时，其相对极性的电荷可能会自一些IC接脚而排放掉，等IC通过电场之后，IC本身便累积了静电荷，此静电荷会以类似元件充电模式的模式放电出来。有关电场感应模式的放电模式早在双极(bipolar)晶体管时代就已被发现，现今已有工业测试标准。在国际电子工业标准(EIA/JEDEC STANDARD)中，亦已对此电场感应模式订定测试规范(JESD22-C101)。

如前所述，静电放电是造成大多数的电子元件或电子系统受到过度电性应力(Electrical Overstress，简称EOS)破坏的主要因素，这种破坏会导致半导体元件以及电脑系统等，形成一种永久性的毁坏，因而影响集成电路(IntegratedCircuits，简称ICs)的电路功能，而使得电子产品工作不正常，例如，金属氧化半导体元件(Metal Oxide emiconductor，以下简称MOS)由于它先天上就具有高输入阻抗，因此特别容易受到ESD的损害，就现代的制程而言，MOS的氧化层(gateoxide)厚度很小，那么只要有15-20V左右的电压，这些氧化层就会受到伤害，然而ESD脉冲的峰值常高达数千伏特，因此，妥善控制ESD以及在晶片中加上ESD保护电路是必要的。

此外，如图1所示，现在的各种电子装置2(如：个人数字助理机，personaldigital assistant，简称PDA)，无论其所设的中央处理器21(Central ProcessingUnit，简称CPU)或是同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random AccessMemory，简称SDRAM)，其运作速度非常快，由于其所设的通用串行总线连接端22(Universal Serial Bus Port，简称USB PORT)的金属外壳是与系统地23相连接，而所设的信号线24则连接至该中央处理器21相连接，因此，在如此快速运作的系统上，若稍稍有些干扰，就会引起系统的不稳定而导致该中央处理器21、该同步动态随机存取记忆体或者其他电子元件发生损毁的窘境。

静电放电破坏的产生，大多是由于人为因素所形成，但此一情形却又非避免不可，如前所述，ESD保护电路的主要功能是当有ESD发生时，在ESD脉冲对被保护的电路造成伤害之前，可以提供适当的路径来回避它，同时此保护电路又必须强壮到可以消耗ESD脉冲的能量而不会损害到它自己，但，ESD保护电路必须只有在ESD发生时才会动作，其它的时间则是不动作的，而此保护设计当然还有很重要的一点，即须在晶片中加上ESD保护电路，因此，对于电子装置之制造成本将大幅上扬，此一情形，对于产品销售市场而言，将造成极大的影响。

因此，如何设计出一种有效的抗静电装置，藉以防止静电放电对于电子电路所造成的损害，而该抗静电装置的提出，不仅对于该电子装置的制程无须作太大的改变，且无须投入太多的制作成本，并仅以简易的构造设计，即能达成最大的抗静电效果，此举，实乃目前刻不容缓的一重要课题。

实用新型内容

有鉴于前述的诸多缺点，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本实用新型的一种电子装置的抗静电结构，以期藉由本实用新型的巧思，能对社会大众提出贡献。

在静电危害防制方法中，“接地”是最有效且经济的方法，其主要原理是令蓄积在导体上的所有电荷，在一次放电中将能量完全地释放，而常见静电危害产生的防制方法，亦就是将所有导体连接在一起，然后接地，并保持低的接地电阻，使导体上的电荷迅速向大地散逸，如此才不致引起静电放电的危害。

故，本实用新型的主要目的，是希望能以最低廉的成本与简易的制程，即能令一电子装置具有极佳的防静电效果，其主要技术是在该电子装置的壳体内表面增设—金属箔片，而该金属箔片乃藉由—金属弹片与该电子装置的电路板上所设的系统接地端相连接，此外，该电子装置所设的一输出/输入端，其金属外壳部分是与该金属箔片相互连接，而其线路基板则藉由一讯号线连接至该电路板上所设的一微处理器，因此，该输出/输入端将不直接与该系统接地端连接，而改以与该金属箔片相互连接，并由该金属箔片连接至该系统接地端，使该系统接地端的面积被放大，因而增加了抗静电的效果。

藉由以上的设计，将可大幅提升一般电子装置其抗静电的能力，并符合现今竞争激烈的消费市场需求，此举，实为设计上的一大进步与突破，亦是人类社会的一大福音，为便于对本实用新型的目的、形状、构造装置特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1是常用技术的平面示意图。

图2是本实用新型的平面示意图。

具体实施方式

本实用新型是一种电子装置的抗静电结构，请参阅图2所示，是在一电子装置1的壳体10内设有一电路板11与一金属箔片12，其中该金属箔片12乃藉由一金属弹片14与该电路板11上所设的一系统接地端111相连接，另，该壳体10的一端设有一输出/输入端13，该输出/输入端13设有一金属外壳131，而于该金属外壳131内部则设有一线路基板132，其中该金属外壳131是与该金属箔片12相连接，而该线路基板132则藉由一讯号线133连接至该电路板11上所设的一微处理器112，以形成通讯联系。

由于该金属外壳131不再与该系统接地端111直接相连接，而改以与该金属箔片12相连接后，换言之，本实用新型乃藉由该金属箔片12的设置，而增大了接地的面积，如此，该电子装置1所能承受、抵抗静电放电的效果与能力将大幅提升。

于本实用新型中，请参阅图2所示，该壳体10可包括相互盖合的一上盖体与一背盖体，而该金属箔片12则可被贴合于该背盖体的一内表面上，至于该金属箔片12所选用的材质，可为一铜箔(copper foil)或者其他导电金属，此外，该输出/输入端13的采用规格，则可为一通用串行总线连接端(Universal Serial BusPort，简称USB)。

在本实用新型中，请参阅图2所示，该电子装置1可为一移动电话(mobilephone)、一个人数字助理机(personal digital assistant，简称PDA)，或为一结合手机与PDA功能的智慧型手机(smart phone)。

综上所述，藉由本实用新型的构思，即可令一般的电子装置1，以最低的成本，达到最佳的防静电(electrostatic discharge)效果，。

以上所述，仅为本实用新型最佳具体实施例，本实用新型的构造特征并不局限于此，任何熟悉本技术领域者在本实用新型领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在以下本案的专利范围。

Claims

1、一种电子装置的抗静电结构，是在一电子装置的壳体内设有：

一电路板，其上设有一系统接地端；

一金属箔片，连接至一金属弹片，而该金属弹片则连接至该系统接地端；

一输出/输入端，嵌设于该壳体的一端，该输出/输入端乃设有一金属外壳，而于该金属外壳内部则设有一线路基板，其中该金属外壳与该金属箔片相互连接，该线路基板则藉由一讯号线连接至该电路板，而与该电路板上所设的一微处理器之间可进行讯号传递。

2、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征在于，该金属箔片可为一铜箔。

3、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征于，该壳体可包括相互嵌盖的上盖体与背盖体。

4、如权利要求3所述的抗静电结构，其特征于，该金属箔片被贴合于该背盖体的一内表面上。

5、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征在于，该输出/输入端可为一符合通用串行总线介面规格的连接端。

6、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征在于，该电子装置可为一移动电话。

7、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征在于，该电子装置可为一个人数字助理机。

8、如权利要求1所述的抗静电结构，其特征在于，该电子装置可为一结合移动电话与个人数字助理机双重功能的智慧型手机。