FI102727B

FI102727B - Personal Grounding

Info

Publication number: FI102727B
Application number: FI971446A
Authority: FI
Inventors: Hanna Veraejaenkorva
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1999-02-15
Also published as: FI971446A0; WO1998046055A1; FI102727B1; AU6833998A; FI971446A; EP0974248A1

Description

1 1027271,102,727

Henkilökohtainen maadoitus Keksinnön ala 5 Keksintö liittyy yleisesti henkilökohtaisen maadoituksen järjestämi seen ja erityisesti maadoitusrannekkeen avulla tapahtuvan henkilökohtaisen maadoituksen järjestämiseen elektroniikka- ja tietoliikennelaitteiden parissa työskenneltäessä.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The invention relates generally to the provision of personal grounding and, in particular, to the provision of personal grounding when working with electronic and telecommunication devices.

10 Keksinnön taustaBackground of the Invention

Elektroniikkalaitteiden sisältämiä mikropiirejä on suojattava staattiselta sähköltä, koska sähköstaattiset purkaukset (ESD, Electrostatic Discharge) voivat vioittaa niitä. Suojaus on erityisen tärkeää, koska vaurioiden synnyttämiseen tarvittavat potentiaalit ovat hyvin pieniä verrattuna niihin po-15 tentiaaleihin, joita ihminen voi synnyttää hankaussähkönä. Ihminen synnyttää helposti tuhansien volttien luokkaa olevia potentiaaleja hankaussähkönä (ihminen pystyy aistimaan purkauksia, jotka ovat vähintään 3000 voltin luokkaa), kun sen sijaan jo kymmenenkin voltin luokkaa olevat purkaukset voivat tuhota herkimpiä piirejä.The integrated circuits contained in electronic devices must be protected against static electricity as they can be damaged by electrostatic discharge (ESD). Protection is particularly important because the potentials required to cause damage are very small compared to the potential that a human can generate as frictional electricity. Man easily generates thousands of volts of potential as frictional electricity (one can sense bursts of at least 3000 volts), while bursts of up to ten volts can destroy the most sensitive circuits.

20 Purkauksen aiheuttamien vaurioiden kolaukset ovat hankalia suo rittaa, koska vikoja ei voi havaita silmin, eivätkä viat välttämättä tule esiin edes .·. mikropiiriä testattaessa. Sähköstaattisten purkausten aiheuttamat taloudelliset •, vahingot eivät näin ollen rajoitu pelkästään uusien komponenttien aiheuttamiin I kustannuksiin, vaan vahinkoihin kuuluvat myös kaikki vikojen hakuihin ja kor- ** *. 25 jauksiin liittyvät toimenpiteet. On arvioitu, että elektroniikkalaitteiden ESD- vaurioiden kustannukset nousevat tällä tavalla arvioituina vuosittain jopa n. 25 • ** miljardiin markkaan.20 Damage caused by an eruption is difficult to perform because defects cannot be detected by the eye and may not even occur. when testing the integrated circuit. The financial damage caused by • electrostatic discharges is therefore not limited to the cost of new components, but also includes damage repair and repair ** **. 25 partitioning measures. It is estimated that the cost of ESD damage to electronic devices in this way is estimated to rise to about FIM 25 billion a year.

•V : Sähköpurkauksia kontrolloivat ja estävät tuotteet perustuvat mm. va rauksen estoon (charge prevention), suojuksen käyttöön (Faradayn häkki) tai 30 maadoitukseen. Näistä käsitellään jatkossa vain maadoitusta, koska esillä ole-:T: va keksintö liittyy maadoituksen järjestämiseen.• A: Products to control and prevent electric discharges are based on, for example: charge prevention, shield use (Faraday cage), or 30 grounding. Of these, only grounding will be discussed below, since the present invention relates to the provision of grounding.

*;> Maadoitus toimii vain johtimien yhteydessä. Maadoituksessa yhdisti ;i tetään kaikki johtimet yhteiseen pisteeseen, jonka käytännössä muodostaa t · *· ;·* sen telineen, hyllyn, kehikon, laitekaapin, tms. runko, jossa piirikortit ovat. Yksi : ’ ·.. 35 niistä johtimista, joka täytyy maadoittaa on ihmiskeho.*;> Grounding only works with wires. Grounding connects all the wires to a common point, which in practice is formed by t · * ·; · * the base of the rack, shelf, rack, cabinet, etc., where the circuit boards are. One: '· .. 35 the conductors that must be grounded are the human body.

• 2 102727• 2,102,727

Maadoitusranneke on käytännössä paras väline ihmiskehon maadoituksessa, kun työskennellään ESD-herkillä alueilla. Nykyisten ESD-suo-situsten mukaan suojattavalle alueelle tulee muodostaa dedikoitu ja selkeästi merkitty liitospiste maadoitusranneketta varten. Liitännän on lisäksi oltava sel-5 lainen, että käytettävä liitin ei sovi mihinkään muuhun liitinjärjestelmään. Liittimen tulee lisäksi pysyä mahdollisimman hyvin paikoillaan niin, että voidaan minimoida rannekkeen tahattoman irtikytkeytymisen mahdollisuus. Näistä syistä johtuen on maadoitusrannekkeissa ja elektroniikkalaitteissa alettu käyttää uros- ja naarasliittimillä varustettua neppari- tai napsahdusliitosta (mating 10 snap connector).The grounding strap is practically the best tool for grounding the human body when working in ESD-sensitive areas. According to current ESD recommendations, a dedicated and clearly marked connection point for the ground strap should be provided in the protected area. In addition, the connector must be such that the connector used is not compatible with any other connector system. In addition, the connector should remain in place as much as possible to minimize the possibility of unintentional disconnection of the bracelet. For these reasons, the use of a snap or snap connector with male and female connectors has begun to be used in grounding bracelets and electronic devices.

Kuviossa 1 on havainnollistettu maadoitusranneketta ja sen käyttöä. Maadoitusranneke käsittää työntekijän ranteen ympärille sijoitettavan ranne-keosan 11, jossa ainakin sisäpuolinen osa on johtavaa materiaalia. Ranneke-osassa on esim. nepparikiinnitysosa 12, jonka avulla rannekeosaan voidaan 15 tukevasti kiinnittää yhdysjohto 13, jonka vapaassa päässä on liitin 14 yhdys-johdon kiinnittämiseksi maadoituspisteeseen. Rannekkeissa on myös suuri-impedanssinen (luokkaa 1 megaohmi) vastus, joka on sijoitettu esim. neppari-kiinnitysosan sisään. Koska keksintö ei liity rannekeosan rakenteeseen ja koska rannekeosa voidaan toteuttaa sinänsä tunnetusti, ei rannekeosaa kuvata 20 tässä yhteydessä tarkemmin. Kiinnostunut lukija löytää kuvauksia erilaisista rannekeosista esim. US-patenteista 5,036,423 tai 4,402,560.Figure 1 illustrates a grounding bracelet and its use. The grounding strap comprises a wrist strap 11 disposed around the worker's wrist, wherein at least the inner portion is of conductive material. The bracelet portion includes, for example, a snap fastener portion 12 which allows a bracelet portion 15 to be securely attached to the bracelet portion 15 having a connector 14 at its free end for securing the gland to the earthing point. The bracelets also have a high-impedance resistor (of the order of 1 megohm), which is located e.g. Since the invention is not related to the structure of the bracelet portion and since the bracelet portion can be implemented as is known per se, the bracelet portion 20 will not be described in further detail herein. An interested reader will find descriptions of various wrist parts, e.g., in U.S. Patents 5,036,423 or 4,402,560.

Kuten edellä mainittiin, yhdysjohtimen vapaassa päässä oleva liitin • · * on nykyisin yleensä (naaraspuolinen) napsahdus- tai neppariliitin. Tämä liitin kiinnitetään elektroniikkalaitteen kasetissa, kehikossa, telineessä tai vastaa- I t · ·· ·, 25 vassa laiterungossa olevaan, vastakkaista sukupuolta olevaan liitinosaan.As mentioned above, the connector · · * at the free end of the interconnect is nowadays usually a (female) snap or snap connector. This connector is attached to the opposite sex connector on the electronic cartridge cassette, rack, bracket, or the like.

** * Kuviossa 1 on elektroniikkalaitteena tai sen osana esitetty tietoliiken- • * i *·· nelaitteen kehikko, jonka runko-osaan GB on tehty liitinosa 15 maadoitusran- • ·· v : nekkeen neppariliitintä varten. Kehikossa on sinänsä tunnettuun tapaan rin nakkain korttiyksiköitä BU, joilla on mikropiirejä IC. Kuviossa on esitetty yksin-·* ·.. 30 kertaisuuden vuoksi vain yksi korttiyksikkö etuliittimineen FC.** * Fig. 1 is a communication frame of an electronic device, or part thereof, of a * * i * ·· quad device, the body portion of which is provided with a connector portion for a snap-on connector for a grounding strap. As is known per se, the frame comprises a plurality of card units BU having integrated circuits IC. For the sake of simplicity, only one card unit with its front connector FC is shown.

Elektroniikkalaitteiden valmistajat ottavat neppariliittimellä varustetun *. maadoitusrannekkeen huomioon toteuttamalla liitinosan 15 kuvion 2 mukai- ··;; sesti siten, että laitteen runkoon kiinnitetään yhdysjohdon 13 vapaassa päässä : · · ·' olevan neppariliittimen 14 erillinen metallista valmistettu (ja vastakkaista suku- • ’ ·.. 35 puolta oleva) vastinkappale 20 jollakin sopivalla kiinnityselimellä, esim. niitillä 3 102727 tai ruuvilla 21 (ja mutterilla 22). Rungossa voi myös olla kierteet ruuvikiinnitystä varten. Tällaisten maadoitusliitosten eräs epäkohta on se, että niistä tulee helposti väljiä, jolloin ne eivät myöskään pysty tarjoamaan tehokasta maadoitusta.Electronic equipment manufacturers are adopting a snap-on connector *. taking into account the grounding bracelet by implementing the connector portion 15 according to FIG. This is done by attaching to the body of the device a separate metal (and opposed • 35 side) socket 20 of a snap connector 14 at the free end of the connecting cable 13 by means of a suitable fastening means, e.g. rivet 3 102727 or screw 21. (and nut 22). The body may also have threads for screw mounting. One disadvantage of such grounding connections is that they become easily loose and thus fail to provide effective grounding.

Elektroniikkalaitteen runkoon maadoitusranneketta varten tehtävä 5 dedikoitu liitäntäpiste lisää myös omalta osaltaan kokoonpanoon liittyviä työvaiheita sekä aiheuttaa lisää kuormitusta kokoonpanovaiheen materiaalinhallintaan.The dedicated docking point 5 on the body of the electronic device for the grounding strap also contributes to the assembly-related work steps and causes additional load on the material management of the assembly step.

Keksinnön yhteenveto 10 Keksinnön tarkoituksena on päästä eroon edellä kuvatuista epäkoh dista ja saada aikaan maadoitusjärjestely, jonka avulla elektroniikkalaitteeseen pystytään entistä yksinkertaisemmin ja taloudellisemmin toteuttamaan kunnollinen maaliitospiste henkilökohtaista maadoitusta varten.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to overcome the above-mentioned drawbacks and to provide a grounding arrangement which makes it easier and economical to provide a proper grounding point for personal grounding in an electronic device.

Tämä päämäärä saavutetaan ratkaisuilla, jotka on määritelty itsenäi-15 sissä patenttivaatimuksissa.This object is achieved by the solutions defined in the independent claims.

Keksinnön ajatuksena on muokata elektroniikkalaitteen runkorakenteeseen muoto-osa, joka toimii suoraan maadoitusrannekkeen yhdysjohdon päässä olevan liittimen vastinosana (eli vastakkaista sukupuolta olevana lii-tinosana), ilman, että runkorakenteeseen tarvitsee kiinnittää erillistä vastinkap-20 paletta (liitintä). Muoto-osa on siis integroitu runkorakenteeseen ja se poikkeaa runko-osan tasosta joko sisään tai ulospäin (eli se voi olla kumpaa sukupuolta tahansa). Muoto-osa voidaan tehdä myös runko-osaan kiinnitettyyn ulokkeeseen.The idea of the invention is to design a shape part of the body of the electronic device which acts directly as a counterpart (i.e., opposite sex connector) of the connector at the end of the grounding bracelet, without the need to attach a separate matching cap (connector) to the body. Thus, the shape element is integrated into the frame structure and differs from the plane of the frame element either inwards or outwards (i.e., it can be of either sex). The shape part can also be made in a projection attached to the body part.

. I. I

; Keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta saadaan myös elektroniik- ·· \ 25 kalaitteiden kokoonpanoon liittyvää materiaalinhallintaa yksinkertaistettua, * * koska työskentelymaadoitukseen tarvittavia erillisiä osia voidaan jättää koko- : *·* naan pois. Samalla saadaan laitteiden kokoonpanoon liittyviä työvaiheita vä- • ·· !.! : hennettyä, mikä johtaa puolestaan lyhentyneeseen kokoonpanoaikaan.; The solution according to the invention also simplifies the material management associated with the assembly of electronic equipment, * * since the separate parts required for working grounding can be omitted: * · *. At the same time, workflows on the equipment configuration are achieved. : reduced, which in turn leads to reduced assembly time.

30 Kuvioluettelo30 List of Patterns

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia toteutustapoja kuvataan tar- t *. kemmin viitaten kuvioihin 3 ja 4 oheisten piirustusten mukaisissa esimerkeissä, joissa « I • · • » * • I · * · 4 102727 kuvio 1 havainnollistaa maadoitusrannekkeen käyttöä, kuvio 2 havainnollistaa tunnetun tekniikan mukaista maadoitusliitosta, kuvio 3 havainnollistaa esillä olevan keksinnön mukaista maadoitusliitosta, ja kuvio 4 havainnollistaa vaihtoehtoista maadoitusliitosta.The invention and its preferred embodiments will be described hereinafter. with reference to Figures 3 and 4 in the examples of the accompanying drawings, in which: "I · ·" * * I · * · 4 102727 Figure 1 illustrates the use of a grounding bracelet; Figure 4 illustrates an alternative ground connection.

55

Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention

Keksinnön mukaisen ratkaisun mukaisesti maadoitusrannekkeen tms. Henkilökohtaisen maadoitusvälineen käyttö huomioidaan muodostamalla elektroniikkalaitteen runko-osaan GB kuvion 3 mukainen yhtenäinen muoto-10 osa 30, joka muodostaa yhdysjohdon 13 vapaassa päässä olevan neppariliit-timen 14 vastinosan siten, että neppariliitin on painettavissa suoraan muoto-osaan napsahdusliitoksen avulla. Neppariliittimen 14 vastinkappale muodostetaan siis muotoilemalla runko-osan perusainetta siten, että runko-osaan syntyy vastinkappaletta vastaava muoto, joka poikkeaa runko-osan tasosta. 15 Muoto-osa voidaan tehdä esim. stanssaamalla se suoraan runko-osaan.According to the solution of the invention, the use of a grounding strap or similar personal grounding device is taken into consideration by forming a uniform shape part 10 according to Fig. 3 in the body part GB of the electronic device forming a counterpart part of through. The counterpart of the snap connector 14 is thus formed by shaping the base material of the body part so that a shape corresponding to the counterpart is formed on the body part which differs from the plane of the body part. 15 The shape part can be made, for example, by stamping it directly on the frame part.

Kuvion 3 esimerkkitapauksessa muoto-osa on urospuolinen liitin ja se on poikkileikkaukseltaan oleellisesti pyöreä runko-osan suuntaisessa tasossa A.In the example of Figure 3, the shape member is a male connector and has a substantially circular cross section in plane A relative to the body member.

Yhdysjohtimen liittimen ja muoto-osan muoto ei kuitenkaan ole kek-20 sinnön kannalta oleellinen, vaan oleellista on ainoastaan se, että ne ovat muodoltaan toisiaan vastaavat siten, että liitin 14 on riittävän tiukasti painettavissa napsahdusliitoksen avulla muoto-osaan 30. Muoto-osan ja neppariliittimen ei * * · esim. välttämättä tarvitse olla pyöreitä tai edes symmetrisiä, vaan ne voivat olla ; esim. neliön tai kolmion muotoisia. Myös se vastinpintojen muoto, jolla nap- ·* · 25 sahdusvaikutus aikaansaadaan voi vaihdella.However, the shape of the connector and the shape part of the connecting conductor is not essential to the invention, but it is only important that they are similar in shape so that the connector 14 can be sufficiently tightly pressed into the shape part 30 by a snap-fit. not * * · eg not necessarily round or even symmetrical, but they can be; e.g. square or triangular. Also, the shape of the mating surfaces whereby the snap effect of the button · * · 25 can be varied.

Muoto-osa voi myös ulottua runko-osan pinnasta sisäänpäin ·* ; *·· (naarasliitin), jos neppariliittimessä on sitä vastaava urosliitin.The contour portion may also extend inward from the surface of the body portion *; * ·· (female connector) if the snap connector has a corresponding male connector.

*t· : Elektroniikkalaitteiden runko-osat voivat olla myös sellaisia, että niis sä ei ole riittävästi vapaata pintaa, johon liitinosa voitaisiin muodostaa. Näissä ·**.. 30 tapauksissa on runko-osaan nykyisin kiinnitetty erillinen metalliliuska tai uloke, johon maadoitusliitos on muodostettu kuvion 2 mukaisella tavalla käyttäen eril-·. listä vastinosaa 20 ja kiinnityselimiä. Kun keksinnön mukaista ratkaisua sovel- ; letaan tällaisessa laitteessa, integroidaan muoto-osa 30 metalliliuskaan sa- maila tavalla kuin varsinaiseen runko-osaan. Tällaista vaihtoehtoa on havain-35 nollistettu kuviossa 4, jossa metalliliuskaa tai metallista uloketta on merkitty • 5 102727 viitenumerolla 40. Runko-osan on siis ymmärrettävä kattavan myös tällaiset lisäosat, jotka on lisätty varsinaiseen runko-osaan maadoitusta varten.* t ·: The body parts of electronic devices may also be such that they do not have sufficient free surface to form the connector part. In these · ** .. 30 cases, a separate metal strip or projection is currently attached to the body portion, to which the earth connection is formed as shown in Fig. 2, using a different ·. insert the counter part 20 and the fastening means. When applying the solution according to the invention; In such a device, the shape member 30 is integrated into the metal strip in the same manner as the actual body member. Such an alternative is illustrated in FIG. 4, in which the metal strip or metal projection is designated • 5 102727 by reference numeral 40. Thus, the body member should be understood to include such attachments added to the main body member for grounding.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan 5 sitä voidaan muunnella oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Esim. rannekeosan ja sen yhdysjohtimen rakenne voi vaihdella monin tavoin. Rannekeosaa voidaan käyttää myös esim. nilkan ympärillä, tai rannekeosan sijasta voidaan käyttää muun tyyppistä henkilökohtaista maadoitusvälinettä.Although the invention has been described above with reference to the examples in the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but that it can be modified within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims. For example, the structure of the bracelet portion and its connecting conductor may vary in many ways. The wrist piece can also be used around the ankle, for example, or other types of personal grounding equipment may be used instead.

t · l < I · . | t »# « . «« · · » · « * *«· :· * ♦ · ♦ • * t i A ** • ·»» k · · • · # I I · « ' ! · » * • < * 1 I * * f * « I · k ·t · l <I ·. | t »#«. «« · · »·« * * «·: · * ♦ · ♦ • * t i A ** • ·» »k · · • · # I I ·« '! · »* • <* 1 I * * f *« I · k ·

Claims

1. Personal earthing arrangement in connection with an electronic device, which includes earthing arrangement - a wrist piece (11) which can be put in contact with the user's skin, - an electrical conductive connecting line (13) having at its first end a first connector (14) and which at its other end can be secured to the wrist portion so as to cause a current path from the user's skin to the first connector, and 10. a second connector located on the body part (GB) of the electronic device and to which the the first connector may be coupled, characterized in that - the second connector comprises a mold portion (30) formed by the body of the electronic device which deviates from the plane of the body portion and which, with the first connector (14), forms a pair of corresponding connectors such that the first connector can be connected to the mold part by means of a snap connection.

Grounding arrangement according to claim 1, characterized in that the molding part forms a protrusion protruding from the body of the body part.

Grounding arrangement according to claim 2, characterized in that the protrusion in its cross-section parallel to the body part is substantially circular.

4. Grounding arrangement in connection with an electronic device having a body part (GB) made of metal and on which is provided a connection part for a personal grounding device, characterized in that the connection part comprises a mold part (30) formed by the body part of the electronic device. deviate from the body of the body part and which, with the ground connector, form a pair of mutually responsive connectors such that the ground connector can be connected to the mold member by means of a snap connection.

5. Grounding arrangement according to claim 4, characterized in that the molding part forms a protrusion projecting from the body of the body part.

6. Grounding arrangement according to claim 5, characterized in that the protrusion in its cross-section parallel to the body part is substantially circular. 9 102727

7. Personal earthing arrangement in conjunction with an electronic device, in various grounding arrangements - a wrist piece (11) which can be put in contact with the user's skin, 5. an electrical conductive connecting line (13) having at its first end a first connector (14) and which at its other end can be secured to the wrist portion so as to cause a current path from the user's skin to the first connector, and - a second connector located on the body part (GB) of the electronic device and to the the first connector may be coupled, characterized in that - the second connector comprises a mold part (30) formed by a projection (40) fixed to the body of the electronic device and which deviates from the plane of the projection and which, with the first connector (14), forms a pair of mutually responsive connectors such that the first connector can be coupled to the mold member by means of a snap connector.

8. Grounding arrangement in connection with an electronic device having a body part (GB) made of metal and on which is provided a connection part for a personal ground terminal, characterized in that the connection part comprises a mold part (30) formed by an electronic part. the protrusion (40) of the device part which deviates from the protrusion of the protrusion and which, with the ground connector, forms a pair of corresponding connectors such that the ground terminal can be connected to the mold part by means of a snap connection.