TW200910717A - Spark gap apparatus, wireless device and method for electrostatic discharge protection - Google Patents

Spark gap apparatus, wireless device and method for electrostatic discharge protection Download PDF

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TW200910717A
TW200910717A TW097115206A TW97115206A TW200910717A TW 200910717 A TW200910717 A TW 200910717A TW 097115206 A TW097115206 A TW 097115206A TW 97115206 A TW97115206 A TW 97115206A TW 200910717 A TW200910717 A TW 200910717A
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spark gap
conductor line
electrostatic discharge
conductor
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TW097115206A
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Karsten Viborg
Johannes Harrebek
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Mediatek Inc
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Description

200910717 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於用於靜 玫電保護之火花間 隙。 【先前技術】 無線手機之電子電路斜於每带^^ 、静電放電（Electrostatic
Discharge ; ESD)極為敏感。认甘， 5 於某些例子中，使用單一 或一陣列之暫態電壓抑制^ + · + 1+ 1 刷 C transient voltage -press- ·’ TVS )二極體或積層晶片壓敏變阻器 (multilayer varistor; MLV )濾波器來實現靜電放電之保 護。當電壓大於雪崩崩潰電壓（avalanche breakd〇wn voltage)時，暫態電壓抑制二極體對超過電流進行分流。 暫態電壓抑制二極體之作用如同箝位裝置，用以抑制大 於崩潰電壓之電壓。積層晶片壓敏變阻器具有可變之電 阻。當低電壓作用於積層晶片壓敏變阻器時，積層晶片 壓敏變阻器具有高阻抗。當大於臨界值之高電壓作用於 積層晶片壓敏變阻器時，積層晶片壓敏變阻器具有低阻 抗’以使電流流至接地端，並且將作用電壓箝制於特定 數值。於峰值（spike)電壓與電流通過後，積層晶片壓 敏變阻器將回復至高阻抗狀態。 【發明内容】 為了提升靜電放電保護之效能，本發明提供以下技 術方案： 本發明提供一種火花間隙裝置，包括第一導線，具 0758-A33526TWF;ADII-08-115 6 200910717 :::::第二端，其中，第二端係電性耦接於電子電 導第―端與第二端，第二 與第—導線之第1間隔-段距離，以於 ^而端與第二導線之第—端間形成火花間 接收^ 二端係電性_於—個節點，用以 區域連接於第-導飨，篦-邋始/ 、第鳊之鄰近 之•子線係電性耗接於電子電路 私 ，、中，第二導線之—個區段連接於第二導 線，且所述區段相對於第二導線具有_個角度。一 本發明另提供-種火花間隙裝置，包括第 線，沿第一方向延伸；火花間隙單元，具有第一導體線 路與第二導體線路’其中’第一導體線路連接於第一訊 號線，第-導體線路與第二㈣線路間隔—段距離，以 形成火花間隙，第一導體線路與第二導體線路沿著第一 方向排列，用以導引靜電放電沿著第一方向 ill通過火花間隙，至電性㈣於第二導體線路之參 :=“以及第二訊號線，於第-導體線路之鄰近區域， 連=第一導體線路或第-訊號線，第二訊號線沿著第 二方向延伸’且第二方向相對於第—方向具有-個角度 本發明另提供一種火花間隙裝置，包括_ 路：電軸接於電子電路之參考接地；第二導體線： 與第-導體線路間隔一段距離，用以 導體線路，而第二端電性域於一個節】 - 具有第—端與第二端，其中，第一端連:於第 ’用以接收 〇758-A33526TWF;ADII-〇8-l 15 7 200910717 訊號；以及第二導線，具有第一端與第二端，其中 一導線之第一端連接於第二導體線路，第二導線之 端連接於電子電路之電子元件，其中H線具^ 接於第二導體線路之第—區段，第二導線具有連接於第 二導體線路之第二區段，而第一區段相 有一個角度。 又八 本發明另提供一種火花間隙裝置，包括導線，具有 第-區段及第二區段，第二區段相對於第一區段且有一 個角度，第-區段從焊墊接收訊號，第二區段連接於電 子電路之電子元件；第—導體線路，於第—區段血第二 ^段之交叉點上’耦接於導線；以及第二導體線路，與 第-導體線路間隔，用以形成火花間隙，第二導體線路 電性轉接於電子電路之參考接地。 本發明另提供-種火花間隙裝置，包括第一導體線 路，輕接於訊號線；第二導體線路，與第—導體線路間 隔’用以形成火花間隙’且第二導體線路電性轉接於電 子電路之參考接地；以及靜電放電保護裝置，具有第一 連接器與第二連接器，其中，第—連接器連接ς第一導 體線路，第二連接器連接於第二導體線路。 本發明另提供一種無線裝置，包括導線，提供導電 路徑’所述導電路徑從連接器之接腳或焊墊，至電子電 路之電子凡件’其中，連接器之接腳或焊墊從無線裝置 外。卩之來源接收訊號，導線具有第一彎曲及第二彎曲； 第導體線路，於第一彎曲處耦接於導線；以及第二導 〇758-A33526TWF;ADII-〇8-l 15 8 200910717 與第一導體線路間隔，以形成火花間隙；第二 導體線路電性麵接於電子電路之參考接地。 一、首f發明另提供—種靜電放電保護方法，包括經由第 筮？U接於第一導線之第—導體線路、火花間隙及 一 路，將靜電放電脈衝放電至電子電路之參考 接地4其中’第—導體線路與第二導體線路間隔，以形 f =化㈣’且第二導體線軸接於參考接地；以及經 導線與第二導線’將訊號傳送至電子元件、或從 =了元件處接收Λ號，其中，電子元件電性輕接於第二 矣第一導線具有一個區段，所述區段連接於第一導 線或第導體線路之一部份，而所述區段相對於第一導 線具有一個角度。 ’ 本發明另提供-種靜電放電保護方法，包括為靜電 放電脈衝提供直線放電路徑’由第一節點開始，經由第 -導體線路及火花間隙，傳導至第二導體線路，第二導 體線路電_接於電子電路之參考接地；以及為訊號提 供導電路徑，以不需經由火花間隙而於第一節點及電子 電路之電子元件間傳送訊號，其中，導電路徑包括至少 一個彎曲’以及導電路狀至少—部分與直線放電路徑 重疊。 以上所述之火花間隙裝置、無線裝置以及靜電放電 保護方法，藉由為電子電路提供靜電放電路徑，能夠在 增加些微成本下提升靜電放電保護之效能。 〇758-A33526TWF;ADII-08-l 15 9 200910717 【實施方式】 ,、请參考第1圖’用以示範的電子電路90包括火花間 隙單元100，其具有第一導體線路1〇2及第二導體線路 10^’彼此間隔一段距離，用以形成火花間隙1〇6。於某 些實施例中’導體線路102與104逐漸變尖，各自形成 /尖端108與110，且相互面對，以利靜電放電（ESD)脈 衝透過火花間隙106進行放電。第一導體線路1〇2電性 耦接於具有接地參考電壓之參考接地112。第二導體線路 1〇4連接於第-訊號線114’節點118具有接收靜電放電 之:能，並電性耦接於第一訊號線114。節點118，舉例 而s，可為輸入/輸出介面118，用以連接外部裝置或使 用者。電子電路90可應用於電子裝置，舉例而言，無線 電話或其他可攜裝置。 f ^花間隙單元100具有一個崩潰電壓，其可依據第 -與第二導體線路1〇2與刚之幾何形狀，以及依據第 :與第二導體線路1G2與刚之間隔改變。當具有超過 崩潰㈣之電壓（相對於接地參考電壓）之靜電放電脈 衝傳導至導體線路104時，將於火花間隙1〇6處產生— 個電弧(arc) ’使得靜電放電脈衝’可以透過火花 106與導體線路102，放電至參考接地112。 、 電子電路90具有下述特徵：第-訊號線114、第二 導體線路104及第-導體線路1〇2被配置於同— 上’以提供直線放電路徑12G，使得靜電放電脈衝f 訊號線1U傳導至參考接地12〇。應注意，實際 0758-A33526TWF;ADII-08-115 10 200910717 路咎可具有些許彎曲，例如，彎曲少於川度。二 =6連接至第二導體線路-沿著垂直於第；號ς 方向延伸。第一 §fL號線116可電性輕接於電子元 件，用以處理第二訊號線116上之訊號。、電子兀 仲一對於電子電路9〇所處理之一般訊號而言，火花間隙 單元ι〇〇具有高阻抗，因此，一般訊號可於訊號線114 與116上傳送，不受火花間隙單元1〇〇影響。當於節點 118上接收到靜電放電脈衝時’靜電放電脈衝更有可能在 直線放電路徑120上傳導，而非傳導於路徑122上，其 中《第一讯號線114至第二訊號線116，路徑122係成 9〇度彎曲。如此一來，則可保護連接至第二訊號線ιΐ6 之任一電子元件，避免其受到靜電放電脈衝之高電壓破 壞。 於第1圖所示之實施例中，導體線路1〇2與1〇4各 自具有三角形之錐形部份。其他形狀及大小亦可應用於 導體線路102與104。 於某些實施例中’第一導體線路102、第二導體線 路104、第一訊號線114、第二訊號線116、參考接地112 及節點118係製作於一個基底之表面上，例如：電路板。 此外’亦可被製作於多層電路板之内層。火花間隙單元 1〇〇 ’可由形成訊號線（例如：第一訊號線114與第二訊 號線116)所使用之相同金屬層蝕刻而成，因此，只須要 增加些微成本，即可製作出火花間隙單元1〇〇〇於火花間 隙單元100中，製作導體線路102與104之圖案，與製 0758-A33526TWF;ADII-08-115 11 200910717 作第一訊號線114與第二訊號線116之圖案相似，因此， 並不需要額外之製程步驟來製作火花間隙單元1〇〇。 火花間隙單元100可作為電子電路90之任一部分， 配置於具有靜電放電之可能性、或者包括敏感元件之位 置。舉例而言，火花間隙單元100可將靜電放電保護提 供給鍵盤開關、電池接頭、充電器接頭、用戶識別模組 (Subscriber Information Module ; SIM)接頭、輸入/輸 出連接器、或者音訊/視訊端子等。火花間隙單元1〇〇亦 可連接至用於封閉電子電路9〇之金屬外殼。 請參考第2圖，於—些實施例中，第二訊號線ιΐ6 具有弯们30,使得從第一訊號、線114開始，到電性耗接 於第二訊號線116之電子元件之間的訊號線路徑134具 有至少兩個彎曲。增加f曲13()，可進—步降低於第二訊 ，線116至電子元件傳導靜電放電之可能性，同時，提 咼了將靜電放電透過直線放電路徑12〇，放電至參考接 112之可能性。 乂 如第2圖所示之實施射，電路板為多層電路板， 且訊號線U6之-端轉接於過孔焊塾132 過孔焊墊132透過過隸接於電路板另—層之另 訊號線，其他的訊號線則電性耦接於電子元件。 請參考第3圖，於—些實施例中，火花間隙具有距 離G’大小為4密爾（心密爾=ι/ι〇〇〇英吋 一 導體線路^與第二導體線路1Q4各自具有、12密爾” 度W及12捃爾之長度L，而火花間隙單元〗㈧具有u 0758-A33526TWF;ADII-08-l 15 12 200910717 密爾之總長度T。此設計可提供約8至15千伏之靜電放 電保護。此處所示之面積僅作為實施例。火花間隙單元 100可具有其他大小之面積與形狀。舉例而言，火花間隙 G可製作成更小一點。 第4圖係續·示根據本發明實施例之電子電路14〇之 一部份的電路圖’包括鍵盤開關單元142與火花間隙單 元144。其中’SW300〜SW315係為鍵盤開關，GAP1〜GAP5 係為火花間隙’ COLO〜COL3以及R〇w〇係為不同端子之 標號。 第5圖係繪示電子電路14〇之一部份的佈局示意 圖。鍵盤開關單元142包括環狀焊墊152，而導體線路 154與156用以形成火花間隙單元144。環狀焊塾152透 過戒號線146連接至導體線路154。導體線路156電性輕 接於參考接地。訊號線148連接至導體線路154與電子 元件，用以處理在訊號線148上傳送之訊號。訊號線148 《 於垂直於訊號線140之方向上延伸。訊號線146、導體線 " 路154與導體線路丨56沿著一條直線排列。如上所述， 這樣的配置可使得自環狀焊墊152所接收之靜電放電， 相較於透過5凡號線148傳導至電子元件，更有可能透過 直線路徑放電至參考接地。 弟6圖係、纟會示根據本發明貫施例之電子電路1之 電路圖’包括：使用者可存取之連接器164 (例如··連接 至外部訊魏線）、以及介面166，用以連接至訊號處理 盗168(或資料處理器），以處理接收自連接_ 164之訊 〇758-A33526TWF;ADII-〇8-115 13 200910717 號。電子電路160包括：組合靜電放電保護裝置162，用 以保護訊號處理器168免受連接器164之靜電放電破 壞。每一個組合靜電放電保護裝置162皆包括火花間隙 單元與另一靜電放電保護裝置之組合，例如：暫態電壓 抑制（TVS )二極體或積層晶片壓敏變阻器（MLV )濾 波器（有時簡稱為暫態電壓抑制器或積層晶片壓敏變阻 态）。其中，GAP33〜GAP42係為火花間隙，USC0〜USC6、 DEBUG—TX、DEBUG_RX、EXT_MIC、EXT—N、EXTJP、 CHARGER-IN以及TP302〜TP306係為不同端子之標號。 第7圖係繪示該電子電路160之一部份的佈局示意 圖。組合靜電放電保護裝置162之佈局包括··導體線路 17〇a與170b，兩者間隔一段距離以形成火花間隙172。 焊接墊174a與i74b分別連接於導體線路17〇&與17牝。 焊接墊174a與174b用以連接至暫態電壓抑制（Tvs)二 極體或積層晶片壓敏變阻器（MLV)滤波器之連接器接 腳。於此配置中，火花間隙單元及暫態電壓抑制二極體 或積層晶片壓敏變阻器濾、波器為平行連接。將暫態電壓 抑制二極體或積層晶片壓敏變阻器濾波器與火花間隙單 元平行連接可提供更高位準之靜電放電保護，舉例而 言，保護電子元件免受具有更高電壓或功率位準之 放電破壞。 € 第8圖係繪示根據本發明實施例，位於印刷電路板 190上之組合靜電放電保護裝置^心之剖面圖。組合靜電 放電保護裝置162包括導體線路⑽與mb，彼此間隔 0758-A33526TWF;ADII-08-l 15 14 200910717 一段距離用以形成火花間隙172。焊接墊174&與口仆分 別耦接至暫態電壓抑制二極體或積層晶片壓敏變阻器= 波器194之連接器接腳192a與192b。 〜 火花間隙172上面堆疊有暫態電壓抑制二極體或積 層晶片壓敏變阻器濾波器194，與將火花間隙單元、暫熊 電壓抑制二極體或積層晶片壓敏變阻器濾波器並排放置 之方式比較起來，其更能夠減少靜電放電保護裝置所佔 用的區域。此方式特別適用於具有小電路板之無線裝置。 如第7圖所示之佈局設計具有下列優點：於電路板 設計或製作完成後，提供彈性讓電子電路16〇之製造商 決定、，是否包括暫態電壓抑制二極體或積層晶片壓敏變 阻器濾波器。舉例而言，對相同電路板而言，可使用不 同等級之電子元件，以抵擔不同位準之靜電放電。若電 ^接於電子元件之介面能夠抵擔較高靜電放電，則火 花間隙y提供；i夠之靜電放電保護，而毋需在火花間隙 上方堆疊暫態電壓抑制器或積層晶片壓敏變阻器裝置。 =一方面，若電性耦接於電子元件之介面能夠抵擋較低 靜電放電’則在火花間隙上方堆疊暫態電壓抑制器或積 層B曰片壓敏變阻器裝置將有助於增加靜電放電保護能 力。暫態電壓抑制器或積層晶片壓敏變阻器裝置可選 性地附加在火花間隙單元之一部份。 、 於一些實施例中，製造商會生產不同型號之電子裝 置（例如：無線電話），其使用相同之電路板，但執^ 不同之應用軟體’且具有不同之外部機殼設計。較高價 〇758-A33526TWF;ADII-08-l 15 15 200910717 之無線裝置型號會裝配功能較佳之應用軟體。製造商可 決定將暫態電壓抑制器或積層晶片壓敏變阻器裝置與火 花間隙平行配置，用以加強靜電放電保護。較低價之無 線裝置型號則會裝配功能較少之應用軟體，而製造商會 選擇使用火知間隙作為靜電放電保護，而不使用暫電 壓抑制器或積層晶片座敏變阻器裝置。 於第7圖所示之實施例中，導體線路17〇&電性耦接 於參考接地176’而導體線路17Gb電性純於訊號線 184,再連接至介面166之節點。訊號線184、導體線路 170b及導體線路l7〇a作為直線放電路徑，提供給自介面 166之節點所接收之靜電放電。 -------/ ’ 訊號線178之一端連接於焊接墊17钝，另一端則 接於過孔焊墊182(用以電性耦接至電路板另一層之另一 訊號線，而其他訊號線連接至電子元件）。訊號線IN 具有第一部份，用以連接於焊接墊174b，其中1第一 份沿著垂直於訊號線184之方向延伸q使得靜電放 較不可能通過訊號線178傳導至電性_於訊號線PS 之電子7G件。訊號線178具有％度之f曲⑽，進 減少靜電放電通過訊號，線178傳導至電子元件之 性，並且增加靜電放電通過直線放電路徑放電至= 地176之可能性。 > 1较 於一些貫施例中’具有火花間隙單元100之印刷電 路板：可使用下列製程製作。將導體層（例如： 於非導體基底（例如：由玻璃纖維、樹脂或合成材料組 075S-A33526TWF;ADII-08-115 16 200910717 成）上形成薄片。於基底上， _ . ~用例如絲網印刷製r screen pnntmg process )將導體層圖 I 裎（silk 間隙單元H)0之訊號線及導體線路所 』刷出火花 之多餘部份則被蝕刻除掉。保護塗層覆蓋於心T體層 =留部份。藉由鑽孔—穿透 泰發（laser evaporation )，Η 丄、 入由射 ㈤e)。 "以形成過孔（〜洞 #導體保護塗層（例如：防谭接臈） 板上，用以避免短路，以及提供阻隔環境之於電路 定或焊接電子元件之位置上，例如：訊號線或連接= 墊部份，移除非導體保護塗層，且將導體保護塗層：： 暴露之導體層上，例如：利用化錄浸金（mectr〇less Nickel Immersion Gold ; ENIG)塗層以避免氧化。 於一些實施例中，當利用組合靜電放電保護裝置 時，於火彳t*間隙單元之導體線路上，焊接塾之非導體保 護塗層將會被移除，且將化鎳浸金保護塗層塗在暴露之 焊接墊上。於一些實施例中，火花間隙（例如：第丨圖 中之火花間隙106 )上方之非導體保護塗層會被移除。上 述步驟僅作為實施例，可於製作製輕中移除一些步驟， 或包括一些額外步驟。 第9圖係繪示根據本發明實施例之使用具有火花間 隙單元之電子裝置之流程圖200。將靜電放電脈衝，經由 第一導線、第一導體線路、火花間隙與第二導體線路’ 放電至電子電路之參考接地（202)。第一導體線路與第 0758-A33526TWF;ADII-08-115 17 200910717 二‘體線路間隔一段距離，用以 導體線路耦接於參考接地η雄而第二 導體線路、火花間隙盥 5第-導線、第- 供直線放電路徑(如第〗圖所干之線路為靜電放電脈衝提 以將靜電放電脈衝傳導至i 、，友放電路技12〇)， ^ 命翏考接地。第一盥第獅始 路各自具有錐形部份，如三㈣。第—導線 二H、第二導線可係為導線116、第 可传導 體線路HM、第二導體線路 2線路了係為導 考接地可係為該參考接地112。、為導體線路1〇2、以及參 將訊號經由第一導線盥第_莫 於第二導線之電子元件二、，傳送至電嶋 (204 ：)。自_ ic # S斤述電子兀件接收訊號 )n 線具有連接至第—導線之區段 至第:導體線路之-部分，其中，相對於第一導線， :述一=1。舉例而言，所述角度可係為90 ί !22) ϋ 導電路徑（如第1圖所示之路 :”绩二 f曲，用以降低靜電放電脈衝由第 -过線傳導至電子元件之可能性。第二導線可且有一 曲，進一步降低靜電放電脈衝由第二訊 傳導至電子元件之可能性。 牛例而a ’第二訊號線可為第i圖所示之訊號線 Π6。所核號可係為自電子元件之外部來源所接收之訊 说。靜電放電脈衝可透過靜電放電賴震置放電，例如： 暫態電壓抑制器或積層晶片壓敏變阻器，其各自具有第 一連接為與第二連接器，分別耦接於該第一與第二導體 0758-A33526TWF;ADII-08-115 18 200910717 、水路暫心電壓抑制盗或積層晶片麼敏變阻器可 火花間隙上方。 ▲ β第10圖係繪示根據本發明實施例之將靜電放電保 蒦提供至電子裝置之流程圖21Q。為靜電放電脈衝提供直 ，放電路4_、’從第_節點開始，經由第—導體線路與火 j隙傳導至電性搞接於電子電路之參考接地的第二 導體線路（2!2)。舉例而言，直線放電路徑可係為第】 圖所不之直線放電路徑12G。為訊號提供導電路徑，以在 不需經由火花間隙之情況下，於第—節點與電子電路之 電子元件間傳送所述訊號，導電訊號路徑包括至少一個 幫曲，且導電訊號職之至少—部分與直線放電路徑重 疊（214)。舉例而言’所述導電路徑可係為路徑Μ?。 本發明之許多實施方式已詳細敘述如上。但是，值 得注意的是，在不脫離本發明之精神與範疇下;'可以實 施各種調整。舉例而言，第—錢線114與第二訊號線 116之夾角可不為90度，例如，可係為75度到度間 之範圍内。舉例而言’第二訊號線116之㈣⑽可不 為90度’例如’可係為75度到1〇5度間之範圍内。第 ，訊號線116可具有多個彎曲。多個火花間隙單元可平 订放置。火花間隙單元之導體線路’可使用不同於訊號 線之材料，如具有較高熔點之金屬合金。導體線路^ 可被視為訊號線114之擴充，因此，於第丨圖之實施例 中，於第一訊號線1丨4之一端之鄰近區域中，第二訊號 線116可被視為連接至第一訊號線114。相對於參考接地 0758-A33526TWF;ADIHl 15 200910717 電壓，靜電放電脈衝可具有正或負電壓位準。於一個電 子電路中’可具有多個參考接地電壓。 請參考第11圖，於一些實施例中，於火花間隙單元 100之導體線路104之鄰近區域中’第二訊號線〗丨6可連 接至第一訊號線114之交又點220上。舉例而言，自交 叉點22〇到導體線路ι〇2(耦接於參考接地）之傳導距離， 少於（例如：少於一半）自交叉點22〇開始，到電性耦 接於第二訊號線116之電子元件之傳導距離。如此一來， 靜電放電脈衝在到達電子裝置前，即會被放電至參考接 請參考第12圖，於一些實施例中，第一與第二訊號 線114與116於訊號線之彎曲23〇處，可看作是具有突 出232之單一訊號線。導體線路234電性耦接於參考接 地，與突出232間隔開，其中，突出232與導體線路234 間形成火花間隙236。
【圖式簡單說明】 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上 以限定本發明，任何_此項技藝者，在 第1及2 第1及2圖係繪示根據本發明實施例 元與訊號線之示意圖； 之火花間隙單 之火花間隙單元之 第3圖係繪示根據本發明實施例之 〇758-A33526TWF;ADII-〇8-i 15 20 200910717 佈局示意圖； 第4圖係繪示根據本發明實施例之電子 一 份的電路圖； 立第5圖係緣示第4圖之電子電路之一部份的佈局示 思圖； 第6圖係繪示根據本發明實施例之電子電路之一 份的電路圖； σ 立第7圖係緣示第6圖之電子電路之一部份的佈局示 思、圖； 第8圖係繪示根據本發明實施例之組合靜電放電保 護裝置之剖面圖； ^第9圖係繪示根據本發明實施例之使用具有火花間 隙單元之電子裝置之流程圖； ^第10圖係繪不根據本發明實施例之將靜電放電保 護提供至電子裝置之流程圖；以及 第11與12圖係繪示根據本發明實施例之火花間隙 單元及訊號線之示意圖c 【主要元件符號說明】 118〜節點； 116〜第二訊號線； 122〜路徑； 104〜第二導體線路； 106、172、236〜火花間隙； 90〜電子電路； 114〜第一訊號線； 120〜直線放電路徑； 102〜第一導體線路； 100〜火花間隙單元； 0758-A33526TWF;ADII-08-115 21 200910717 112、176〜參考接地； 108、110〜尖端； 130、180、230〜彎曲； 132〜過孔焊墊； 134〜訊號線路徑； 140、160〜電子電路； 142〜鍵盤開關單元； 144〜火花間隙單元； 152〜環狀焊墊； 154、156〜導體線路； 146、148、178、184〜訊號線； 162〜組合靜電放電保護裝置； 164〜連接器； 166〜介面； 168〜訊號處理器； 174a、174b 焊接墊； 170a、170b〜導體線路 190〜印刷電路板； ；182〜過孔焊墊； 194〜暫態電壓抑制二極體或積層晶片壓敏變阻器濾 波器； 192a、192b〜連接器接腳； 220〜交叉點； 232〜突出； 234〜導體線路。 0758-A33526TWF;ADII-08-115 22

Claims (1)

  1. 200910717 十、申請專利範圍： 1. 一種火花間隙裝置，包括： 一第一導線，具有一第一端與一第二端，其中，該 第二端係電性耦接於一電子電路之一參考接地； 一第一導線，具有一第一端與一第二端，該第二導 線之該第一端與該第一導線之該第一端間隔一距離，以 於該第-導線之該第—端與該第二導線之該第一端間形 成:火花間隙，而該第二導線之該第二端係電性耦接於 一郎點’用以接收一訊號；以及 、一第二導線，於該第二導線之該第一端之一鄰近區 域連接於S亥第二導線，該第三導線係電性麵接於該電子 電路之一電子元件，其中，該第三導線之一區段連接於 該第二導線，且該區段相對於該第二導線具有一角度。 2. 如申请專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中，該第一導線與該第二導線提供一直線放電路徑，該 直線放電路徑通過該第二導線之一區段與該火花間隙， 到達該第一導線之該第一端。 3. 如申請專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中，該第一導線與該第二導線提供一放電路徑，該放電 路徑通過該第二導線之一區段與該火花間隙，到達該第 一導線之該第一端，該放電路徑彎曲少於3〇度。 4. 如申請專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中’該第三導線之該區段，相對於該第二導線，係具有 75到105度範圍之一角度。 0758-A33526TWF;ADII-〇8^115 23 200910717 5·如申請專利範圍第1項所述之火花間隙褒置，其 令’該第三導線之該區段係垂直於該第二導線。 6.如申請專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中，該第三導線係具有一彎曲，用以降低通過該第三導 線至該電子元件之一靜電放電之可能性。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之火花間隙農置，其 中，該第三導線之該彎曲具有介於75到1〇5度之間的一 角度。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之火花間隙裝置，其 中’該第三導線彎曲90度。 9.如申請專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中該第二導線具有從該第二導線延伸至該彎曲之一區 ^而放電路徑係起始於該第二導線，通過該火花間 隙至該第—導線，該區段相對於該放電路徑呈有一角 度’並沿著該角度之方向延伸。 /、 如申請專利範圍第9項所述之火花間隙裝置，其 中”亥第二導線之該區段沿著該角度之方向延伸，該角 度為相對於該放電路徑75到105度之範圍。 U.如申請專利範圍第丨項所述之火花間隙裝置，其 中，該第一導線與該第二導線設置於一電路板之一表 面、或—多層電路板之一内層。 =12^如申請專利範圍第丨項所述之火花間隙裝置，其 中該第一導線之該第一端與該第二導線之該第一端， 係各自包括一錐形部份。 0758-A33526TWF；ADII-08-l 15 24 200910717 U.如申請專利範圍第1項所述之火花間隙裝置，其 中，該第一導線之該第—端沿著一第一方向逐漸變尖， 該第二導線沿著該第一方向延伸，且該第二導線之該第 一端沿著與該第一方向相反之一方向逐漸變尖。 14.如申請專利範圍第丨項所述之火花間隙裝置，其 中，該第一導線包括一第一焊接墊，位於該第一導線之 該第一端之一鄰近區域，該第二導線包括一第二焊接 墊，位於該第二導線之該第一端之一鄰近區域，以及該 第知接墊與該第二焊接墊係隔開一距離，用以連接一 靜電放電保護裝置之多個連接器。 15·如申請專利範圍第14項所述之火花間隙裝置， 其中，該靜電放電保護裝置包括一積層晶片壓敏變阻器 或一暫態電壓抑制器。 16. 如申请專利範圍第14項所述之火花間隙裝置， 更包括該靜電放電保護裝置，且該靜電放電保護裝置係 堆疊於該火花間隙上方。 17. 如申请專利範圍弟14項所述之火花間隙裝置， 其中，該節點係被配置用以從該電子電路外部之一來源 接收該訊號。 18. —種火花間隙裝置，包括·· 一第一訊號線，沿一第一方向延伸； 一火钯間隙單元，具有一第一導體線路與一第二導 體線路’其中’該第-導體線路連接於該第—訊號線， 該第一導體線路與該第二導體線路間隔一距離，以形成 〇758-A33526TWF；ADII-〇8^115 25 200910717 一火花間隙，該第一導體線路與該第二導體線路沿著該 第一方向排列’用以導引一靜電放電沿著該第一方向， 由該第一訊號線，通過該火花間隙，至一參考接地，且 該參考接地電性耦接於該第二導體線路；以及 一第一訊號線，於該第一導體線路之一鄰近區域， 連接於該第一導體線路或該第一訊號線，該第二訊號線 沿著一第二方向延伸，且該第二方向相對於該第一方向 具有一角度。 19. 如申請專利範圍第18項所述之火花間隙裝置， 其中，該第二方向相對於該第一方向具有75到1〇5度範 圍之一角度。 20. 如申請專利範圍第18項所述之火花間隙裝置， 其中，該第一導體線路與該第二導體線路設置於一基底 之一表面’而該火花間隙單元更包括： + 一靜電放電保護裝置，相對於該表面，堆疊於該火 化間隙上方，其中’該靜電放電保護裝置具有多個連接 器，該多個連接器係各自耦接於該第一導體線路與該第 一導體線路之多個部份。 21. 如申請專利範圍第2〇項所述之火花間隙裝置， 其中，該靜電放電保護裝置包括一積層晶片壓敏變阻器 或一暫態電壓抑制器。 ° 22·如申請專利範圍第2〇項所述之火花間隙裝置， 其中，該第二訊號線連接於該第一導體線路之一較寬部 〇758-A33526TWF;ADlI.〇8-ll5 26 200910717 23. =申請專利範圍第2〇項所述之火花間隙裝置， 其中，該第二訊號線於該第一導體線路鄰近區域之一第 一交叉點上，連接該第一訊號線。 24. 如申凊專利範圍第2〇項所述之火花間隙裝置， 其中’該第-導體線路與該第二導體線路係各自包括具 有-較寬部份與-較窄部份之—錐形導體線路，而該^ -導體線路之該較窄部份’與該第二導體線路之該較窄 部份間隔一距離，用以形成該火花間隙。 25. —種火花間隙裝置，包括： 一第一導體線路，電性耦接於一電子電 Ά ΙΛ, · 導體線路間隔一距離 一弟二導體線路，與該第 用以形成一火花間隙； 一第一導線，具有一第一端與一第二端，其中，竽 第狄端連接於該第二導體線路，而該第：端電性柄接於 一節點，用以接收一訊號；以及 一第二導線，具有一第一端與一第二端，其中，該 第二導線之該第一端連接於該第二導體線路，該第二^ 線之n玄弟一端連接於該電子電路之一電子元件， 其中，該第一導線具有連接於該第二導體線路之一 ^區段’該第二導線具有連接於該第二導體線路之— 第二區段，而該第一區段相對於該第二區段具有— 26.如申請專利範圍第25項所述之火花間隙裝 其中，該第一導體線路具有一較寬部份與—較窄部份 0758-A33526TWF;ADII-08-l 15 27 200910717 該較寬部份㈣_於該參考接地。 ^ 第26項所述之火花_置， 且兮第_ ί—導料路具有_較寬部份與-較窄部份， 較窄二;::一線:離， 1 ^距離’用以形成該火花間隙。 i中，相士申5月專利範圍第25項所述之火花間隙褒置， 範圍之1度該第二區段，該第—區段具有75到105度 其中項所述之火花間隙裝置， 或相對於該放電路徑-放電路徑、 該放電路徑由該帛二冑 7 角度’ 導體線路之該較窄部Γ 該較窄部份，至該第一 跋/- 1 一 線路之該第二區段，係垂直於一放電 角該放電路徑具有75到105度範圍内之- 二ί 徑係由該第二導體線路之該較窄部份至 °亥第-導體線路之該較窄部份。 其中'7二專二範二第_=所述之火花間隙裝置， 與該第二導體線路，係該第-導體線路 一多層電路板之-㈣電板之—表面，或者 ”32::么專Γ範圍第25項所述之火花間隙裝置， -^ #線包括一第-焊接墊，該第-焊接墊位 〇758-A33526TWF;ADII-〇8-115 28 200910717 於該第一導線之該第一端之一鄰近區域’該第二導線包 括一弟二焊接塾，該第二焊接墊位於該第二導線之該第 一端之一鄰近區域，以及該第一焊接墊與該第二焊接墊 間隔一距離，用以連接一靜電放電保護裝置之多個連接 器。 33·如申请專利範圍第32項所述之火花間隙裝置， 其中’該靜電放電保護裝置包括一積層晶片壓敏變阻器 或一暫態電壓抑制器。 34. 如申請專利範圍第32項所述之火花間隙裳置， 更包括該靜電放電保護裝置，其中，該靜電放電保護裝 置堆疊於該火花間隙上方。 35. 如申請專利範圍第25項所述之火花間隙裝置， 其中，该第二導線具有一第三區段，該第三區段連接於 該第二區段，且相對於該第二區段具有一角度。 36. —種火花間隙裝置，包括： 一導線，具有一第一區段及一第二區段，該第二區 段相對於該第一區段具有一角度，該第一區段從一焊: 接收一成號，該第二區段連接於一電子電路之一電子一 件； 70 一第一導體線路，於該第一區段與該第二區段之一 交叉點上，耦接於該導線；以及 一第二導體線路，與該第一導體線路間隔，用以形 成一火化間隙，該第二導體線路電性耦接於該電子電路 0758-A33526TWF;ADII-08-l 15 29 200910717 37·如申請專利範圍第36項所述之火花間隙裝置， 其中，該導線之該第一區段，與通過該火花間隙之一靜 電放電路徑平行’或相對於該靜電放電路徑具有_15到15 度範圍内之一角度，且該導線之該第二區段，與通過該 火花間隙之該靜電放電路徑垂直，或者相對於該靜電放 電路徑具有75到1〇5度範圍内之一角度。 38.如申請專利範圍第36項所述之火花間隙裝置， 其中，忒導線之該第二區段包括一第一子區段及一第二 子區段，该第二子區段相對於該第一子區段具有一角 度，且該第一子區段連接於該第一導體線路。 39_如申請專利範圍第38項所述之火花間隙裝置， 其中，该第二子區段相對於該第一子區段具有75到1〇5 度摩色圍内之一角度。 40.如申請專利範圍第36項所述之火花間隙裝置， 其中，該第一導體線路包括一第一焊接墊，該第二導體 線路包括一第二焊接墊，以及該第一焊接墊與該第二焊 接墊間隔一距離，用以連接於一靜電放電保護裝置之多 個連接器。 41·如申請專利範圍第4〇項所述之火花間隙裝置， 更包括該靜電放電保護装置，其中，該靜電放電保護裝 置堆疊於該火花間隙上方。 42.—種火花間隙裝置，包括： 一第一導體線路，耦接於一訊號線； 一第二導體線路，與該第一導體線路間隔，用以形 0758-A33526TWF;ADII-08-l 15 30 200910717 .火花間隙’且該第二導體線路電性 路之一參考接地；以及 電子電 ，電放電保護裝置，具有—第—連接器與 連接器，其中，該第—連接器連接 _ 姑铱-、击枝时土 迓按於该弟—導體線路， 該第一連接益連接於該第二導體線路。 43.如申請專利範圍第42項所述之火花間隙農置， ^暫=放電保護裝置包括一積層晶片麗敏變阻器 或一暫態電壓抑制器。 44.一種無線裝置，包括： 一導線，提供一導電路徑，該導電路徑從一 之接腳或焊墊，至-電子f狀—電子元件，其中操該 連接器之接腳或焊墊從該無線裝置外部之一來源接收一 訊號，該導線具有一第一，彎曲及一第二彎曲； 第一導體線路，於該第一彎曲處耦接於該導 以及 ，， 一第二導體線路，與該第一導體線路間隔，以形成 一火花間隙；該第二導體線路電性耦接於該電子電路之 一參考接地。 45. 如申請專利範圍第44項所述之無線裝置，其中， 該第一彎曲及該第二彎曲形成75到1〇5度範圍之一 度。 46. —種靜電放電保護方法，包括： 經由一第一導線、連接於該第一導線之一第一導體 線路、一火花間隙、及一第二導體線路，將一靜電放電 0758-A33526TWF;ADn-08-115 31 200910717 脈衝放f至—電子電路之—參考接地，其中，該第一導 體、二路與該第二導體線路間隔，以形成該火花間隙，且 該第一導體線路耦接於該參考接地；以及 經由該第一導線與該第二導線，將一訊號傳送至一 電子元件、或從該電子元件處接收該訊號，其中，該電 子疋件電性柄接該第二導線，該第二導線具有-區段， 該區攸連接於該第一導線或該第一導體線路之一部份， 而該區段相對於該第—導線具有一角度。 47. 如申請專利範圍第46項所述之靜電放電保護方 法’包括： 於一第三導線中提供一彎曲，用以降低該靜電放電 脈衝通過該第三導線至該電子元件之—可能性。 48. 如申晴專利範圍第47項所述之靜電放電保護方 法，其中，於該第三導線中提供該彎曲，包括： 提供介於75到105度範圍之該彎曲。 、49.如中請專利範圍第％項所述之靜電放電保護方 法其中’經由該第-導線與該第二導線，將該訊號傳 送，包括： 傳送從該電子電路外部之一來源處所接收之該訊 號。 、50.如申請專利範圍第46項所述之靜電放電保護方 法’更包括： 經由具有-第-連接器及—第二連接器之一靜電放 電保護裝置，將該靜電放電脈衝放電，其中，該第一連 0758-A33526TWF；ADII-08-l 15 32 200910717 接器輕接該第-導體線路，該第二連接器純該第二導 體線路。 51. 如申請專利範圍第46項所述之靜電放電保護方 法’其中，經由該第一導線、該第一導體線路、該火花 間隙、及該第二導體線路，將該靜電放電脈衝放電至該 參考接地，包括： 將放電該靜電放電脈衝之該第一導線、該第一導體 線路、及該第二導體線路，設置於—電路板之—外部表 面或一内部表面，以放電至該參考接地。 52. —種靜電放電保護方法，包括： 為一靜電放電脈衝提供一直線放電路徑，由一第一 節點開始’經由-第-導體線路及—火花間隙，傳導至 一第二導體線路’該第二導體線路電性㈣—電子電路 之一參考接地；以及 \ 為一訊號提供-導電路徑，以不需經由該火花間隙 而於該節點及該電子電路之1子元件間傳送該訊號’，、 其中’ _導電㈣包括至少—f # ’以及該導電路徑之 至少一部分與該直線放電路徑重疊。 二申請專利範圍第52項所述之靜電放電保護方 法，包括： 重疊將該直線放電路胁1—職線上與該導電路徑 法，=如申請專· _53項所述之靜電放電保護方 33 0758-A33526TWF;ADII-08-115 200910717 將該著曲置於該導電路徑與該直線放電路徑分叉 處0 ★申吻專利範圍第53項所述之靜電放電保護方 法，包括： 將另—f曲置於該導電路徑與該直線放電路徑分叉 後之該導電路徑上。 ’士申明專利範圍第52項所述之靜電放電保護方 法，包括： 將一靜電放電保護裝置堆疊於該火花間隙上方，用 以為該靜電放電脈衝提供一第二放電路徑。 、57.如申請專利範圍第52項所述之靜電放電保護方 法’其中，提供該導電路徑包括： 提供經由一電路板外部表面或内部表面之多個導電 元件之該導電路徑。 〇758-A33526TWF;ADII-08-l 15 34
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