本實(shí)用新型涉及PCB板上防靜電領(lǐng)域,尤其涉及一種優(yōu)化的PCB板上防靜電技術(shù),具體是指一種用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
由于天氣干燥等原因,增加了人體攜帶靜電的機(jī)會(huì),當(dāng)攜帶靜電的人接觸電子設(shè)備的某個(gè)部件進(jìn)行操作時(shí),由于靜電的瞬間放電,會(huì)直接造成電子設(shè)備部件擊穿、燒毀,危及設(shè)備和使用人員的安全。這種電暈形式的尖端放電只在尖端附近局部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。
對(duì)于USB等常用接口來說,有如下特性:
(1)速率帶寬特別高。USB最大帶寬達(dá)到5GB左右,任何PCB上走線形狀的突變帶來阻抗的不連續(xù)性都會(huì)引入非常嚴(yán)重的信號(hào)完整性問題。
(2)經(jīng)常帶電插拔操作,引入靜電干擾。用戶使用中經(jīng)常性會(huì)進(jìn)行熱插拔,板上的芯片非常容易受靜電影響,同時(shí)在實(shí)際使用過程中,用戶很容易就能用手接觸到次金屬外殼,使得靜電易于直接傳輸?shù)诫娐废到y(tǒng)中,破壞電路系統(tǒng)的使用環(huán)境,嚴(yán)重的靜電會(huì)直接將電路系統(tǒng)中的器件擊壞,導(dǎo)致電子產(chǎn)品毀壞。
現(xiàn)有安裝在PCB上的USB防靜電措施一般是增加防靜電器件或增設(shè)導(dǎo)電泡棉,實(shí)現(xiàn)靜電快速泄放的目的,但是這勢(shì)必會(huì)增加材料成本。部分利用PCB板上銅皮圖形成尖端放電(尖端放電專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象)的結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)冗余,阻抗突變嚴(yán)重,沒有很好的考慮信號(hào)完整性。
參見圖1,為通用USB設(shè)計(jì)應(yīng)用的原理圖部分。由圖1可知,通用USB接口通常含命名為D+、D-的一對(duì)差分信號(hào)線、+5V供電信號(hào)、接地信號(hào)。ESD1、ESD2、ESD3可以是普遍使用的防靜電保護(hù)器件或PCB圖形結(jié)構(gòu);
圖2為對(duì)應(yīng)圖1的通用PCB設(shè)計(jì)部分。在物理實(shí)物上,USB結(jié)構(gòu)為金屬鐵殼插件料,走線以差分線形式從PIN腳引出。當(dāng)遇到ESD1時(shí)做第一次ESD泄放,主要用于泄放D+、D-之間的靜電也即抑制共模信號(hào)受靜電影響。線路繼續(xù)向前時(shí)會(huì)遇到第二處ESD2、ESD3做第二次泄放也即單端D+到地和D-到地的差模信號(hào)靜電防護(hù)。
參見圖2,因?yàn)閁SB信號(hào)走線為高速差分線,設(shè)計(jì)時(shí)信號(hào)質(zhì)量主要考慮的點(diǎn)為:D+、D-的信號(hào)線間的等長(zhǎng)和等間距,以此來保證信號(hào)傳輸?shù)淖杩蛊ヅ?。又因走線在ESD1、ESD2、ESD3處差分線多處突變,信號(hào)質(zhì)量難以保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不引入設(shè)計(jì)成本且能很好滿足信號(hào)完整性的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成:
該用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu),其主要特點(diǎn)是,所述的放電尖結(jié)構(gòu)成對(duì)使用,由尖端銅皮組所構(gòu)成,且對(duì)稱安裝在由所述的PCB板的PIN腳引出的成對(duì)走線上。
較佳地,所述的成對(duì)走線為一對(duì)從PCB板的PIN腳引出的等長(zhǎng)、等間距的差分走線。
較佳地,所述的尖端銅皮組包括兩個(gè)尖端銅皮,且所述的尖端銅皮呈凹六邊形,所述的凹六邊形由兩個(gè)具有共同邊的相同平行四邊形組成,一組尖端銅皮組中的兩個(gè)尖端銅皮的凹角正面相對(duì)、對(duì)稱設(shè)置。
更佳地,一個(gè)放電尖結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)尖端銅皮的最相近距離優(yōu)選為5MIL。
較佳地,所述的放電尖結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述的成對(duì)走線靠近所述的PIN引腳的一端。
較佳地,安裝于PIN腳引出的成對(duì)走線上的一對(duì)放電尖結(jié)構(gòu)之間的間距優(yōu)選為5MIL。
采用該實(shí)用新型中的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu),由于其只包含一種結(jié)構(gòu)的防靜電裝置,使得設(shè)計(jì)工作量得以減少,物料管控成本也得以減少,且使用本實(shí)用新型,相較于現(xiàn)有技術(shù),PCB板的布局空間得以增大。并且信號(hào)阻抗的突變次數(shù)大大減少,可很好的保證信號(hào)質(zhì)量。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中通用的USB防靜電設(shè)計(jì)原理圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中通用的USB防靜電設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的PCB設(shè)計(jì)原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)接入PCB板時(shí)的原理示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)接入PCB板時(shí)對(duì)應(yīng)的PCB設(shè)計(jì)原理圖。
圖5為本實(shí)用新型的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地描述本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
該用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu),其主要特點(diǎn)是,所述的放電尖結(jié)構(gòu)成對(duì)使用,由尖端銅皮組所構(gòu)成,且對(duì)稱安裝在由所述的PCB板的PIN腳引出的成對(duì)走線上。
所述的成對(duì)走線為一對(duì)從PCB板的PIN腳引出的等長(zhǎng)、等間距的差分走線。
所述的尖端銅皮組包括兩個(gè)尖端銅皮,且所述的尖端銅皮呈凹六邊形,所述的凹六邊形由兩個(gè)具有共同邊的相同平行四邊形組成,一組尖端銅皮組中的兩個(gè)尖端銅皮的凹角正面相對(duì)、對(duì)稱設(shè)置。
一個(gè)放電尖結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)尖端銅皮的最相近距離優(yōu)選為5MIL。
所述的放電尖結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述的成對(duì)走線靠近所述的PIN引腳的一端。
安裝于PIN腳引出的成對(duì)走線上的一對(duì)放電尖結(jié)構(gòu)之間的間距優(yōu)選為5MIL。
請(qǐng)參閱圖5,在一種具體實(shí)施例中,所述的放電尖結(jié)構(gòu)中的P1、P2為相同性質(zhì)的兩塊尖端銅皮,且P1、P2放置時(shí)間距設(shè)定一般為5MIL。
當(dāng)該P(yáng)CB放電尖運(yùn)用到USB的防靜電保護(hù)的具體實(shí)施例中時(shí),說明如下:
(1)在原理圖設(shè)計(jì)中添加兩個(gè)放電尖結(jié)構(gòu);
(2)將PCB導(dǎo)入原理圖設(shè)計(jì),布局時(shí)將所述的放電尖結(jié)構(gòu)兩兩靠近,間距一般為5MIL且盡可能靠近USB的端口側(cè);
(3)將走線依照差分走線要求,從USB端口抽出所述的走線;
(4)根據(jù)PCB圖產(chǎn)生PCB板廠可識(shí)別的Gerber文件,PCB板廠通過在印制電路板上的露銅工藝制作出上述的尖端導(dǎo)體;
(5)所述結(jié)構(gòu)在外觀上表現(xiàn)為,兩個(gè)對(duì)頭放置尖端銅皮。其中就單個(gè)器件ESD1或ESD2來說可實(shí)現(xiàn)單端D+對(duì)GND(地)的差模防護(hù)和單端D-對(duì)GND(地)的差模防護(hù)。靠近的ESD1、ESD2之間形成對(duì)差分走線之間的共模防護(hù)。差分走線只在單個(gè)ESD器件上有阻抗突變,很好的保證了信號(hào)質(zhì)量。
采用該實(shí)用新型中的用于PCB板的放電尖結(jié)構(gòu),由于其只包含一種結(jié)構(gòu)的防靜電裝置,使得設(shè)計(jì)工作量得以減少,物料管控成本也得以減少,且使用本實(shí)用新型,相較于現(xiàn)有技術(shù),PCB板的布局空間得以增大。并且信號(hào)阻抗的突變次數(shù)大大減少,可很好的保證信號(hào)質(zhì)量。
在此說明書中,本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此,說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。