一種基于元器件的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)和一種元器件封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及靜電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于元器件的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)和一種元器件封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]元器件在工作過(guò)程中，不管是由外部環(huán)境或者元器件內(nèi)部原因引起的在管腳上累積了靜電荷，當(dāng)這些靜電荷通過(guò)元器件的管腳流入或流出元器件內(nèi)部時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬間電流或瞬間電壓，這樣，無(wú)疑會(huì)損壞元器件內(nèi)部集成的電路，嚴(yán)重的話致使元器件功能失效。
[0003]當(dāng)外界工作人員發(fā)現(xiàn)到靜電存在時(shí)，其產(chǎn)生的靜電已經(jīng)高達(dá)到了數(shù)萬(wàn)伏特，由靜電沖擊的頻譜很寬，且幅度近乎無(wú)限，元器件不可能做到完全對(duì)靜電免疫，故其足以損壞絕大部分的電子元器件。再有，在這種情況下，工作人員想要做出相應(yīng)的措施已經(jīng)來(lái)不及，不能及時(shí)挽回靜電帶來(lái)的損失。
[0004]在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，物體表面曲率大的地方(如尖銳、細(xì)小物的頂端)，等電位面密，電場(chǎng)強(qiáng)度劇增，致使它附近的空氣被電離而產(chǎn)生氣體放電，此現(xiàn)象稱電暈放電。尖端放電為電暈放電的一種，專指尖端附近空氣電離而產(chǎn)生氣體放電的現(xiàn)象。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，使這部分區(qū)域的空氣電離，并伴有微弱的熒光和嘶嘶聲。因放電能量較小，這種放電一般不會(huì)成為易燃易爆物品的引火源，但可引起其它危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于元器件的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)和一種元器件封裝結(jié)構(gòu)，其通過(guò)在元器件的通信接口端設(shè)置至少一對(duì)放電部，達(dá)到消除靜電的目的。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0007]—種基于元器件的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)，包括至少一對(duì)放電部，每對(duì)所述放電部中包括第一放電部和第二放電部，且所述第一放電部和所述第二放電部中都包括用于放電的尖端;每對(duì)所述放電部中的所述第一放電部和所述第二放電部一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述第一放電部中的尖端和所述第二放電部中的尖端相對(duì)設(shè)置；
[0008]每對(duì)所述放電部中的所述第一放電部與信號(hào)線連接、第二放電部接地。
[0009]在本技術(shù)方案中，通過(guò)相對(duì)設(shè)置的放電部實(shí)現(xiàn)元器件的靜電防護(hù)。我們知道，塑性元器件通常不會(huì)出現(xiàn)靜電，因此，上面所說(shuō)的元器件一般指金屬元器件。該靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)與元器件連接的時(shí)候，把靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)的一端設(shè)于元器件與外界數(shù)據(jù)通信的那個(gè)端口的信號(hào)線上、另一端接地。這樣，元器件的接口處累積了靜電荷時(shí)，就會(huì)通過(guò)該靜電保護(hù)裝置進(jìn)行放電，以保護(hù)該元器件不被燒毀。當(dāng)然，當(dāng)元器件中沒(méi)有出現(xiàn)靜電，自然該靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)不工作，元器件處于正常狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)中包括多對(duì)放電部，每對(duì)所述放電部中包括第一放電部和第二放電部；
[0011]所述多對(duì)放電部中的第一放電部通過(guò)第一連接部相互連接，所述第一連接部與信號(hào)線連接；
[0012]所述多對(duì)放電部中的第二放電部通過(guò)第二連接部相互相接，所述第二連接部接地。
[0013]在本技術(shù)方案中，我們?cè)陟o電保護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)置了多對(duì)放電部，以防止與之連接的元器件中靜電的電場(chǎng)過(guò)強(qiáng)時(shí)，一對(duì)放電部來(lái)不及放掉所有的靜電荷，這樣，元器件仍然會(huì)受到靜電的沖擊，給元器件帶來(lái)?yè)p失。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一放電部和第二放電部的形狀為三角形或者為錐形。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，每對(duì)所述放電部中包括第一放電部和第二放電部，第一放電部和第二放電中都包括曲率相同的多個(gè)尖端，且第一放電部中尖端的數(shù)量和第二放電部中尖端的數(shù)量相同、一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0016]在本技術(shù)方案中，在同一個(gè)放電部中設(shè)置多個(gè)放電的尖端，以達(dá)到快速靜電防護(hù)的作用。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一放電部和所述第二放電部由導(dǎo)電硬質(zhì)材料制成，所述導(dǎo)電硬質(zhì)材料為銅或鋁或合金金屬。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，每對(duì)所述放電部中包括第一放電部和第二放電部，且第一放電部中的尖端正對(duì)第二放電部的尖端設(shè)置。
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選地，每對(duì)所述放電部中的第一放電部和第二放電部之間設(shè)有一氣隙層。
[0020]在本技術(shù)方案中，由第一放電部和第二放電部配合使用進(jìn)行放電時(shí)，利用的是尖端放電的原理，故在第一放電部和第二放電部之間需要設(shè)置氣隙層，當(dāng)放電時(shí)，電離實(shí)現(xiàn)放電。
[0021]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述氣隙層為空氣層。
[0022]在本技術(shù)方案中，使用空氣層作為氣隙層，簡(jiǎn)單方便。
[0023]本發(fā)明還提供了一種元器件封裝結(jié)構(gòu)，所述元器件封裝結(jié)構(gòu)中包括上述靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)，所述靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)集成封裝在所述元器件的信號(hào)輸入/輸出端口，且所述靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)中的第一放電部與信號(hào)線連接、第二放電部接地。
[0024]本發(fā)明提供的基于元器件的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)和元器件封裝結(jié)構(gòu)，能夠帶來(lái)以下有益效果:
[0025]在本發(fā)明中，我們?cè)谠骷耐ㄐ哦丝谔幵O(shè)置靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)該元器件的靜電防護(hù)。具體來(lái)說(shuō)，在靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)中包括至少一對(duì)放電部，每對(duì)放電部中包括相對(duì)設(shè)置的第一放電部和第二放電部，其中，其第一放電部與元器件通信端口處的通信線連接，第二放電部接地。這樣，當(dāng)元器件通信端口處累積了靜電荷，則與該通信線連接的第一放電部就會(huì)借由尖端放電現(xiàn)象將靜電荷轉(zhuǎn)移到第二放電部，第二放電部進(jìn)而將該靜電荷直接轉(zhuǎn)移到地表，從而達(dá)到放電的目的，增強(qiáng)元器件抗靜電能力。另外，在本發(fā)明中，我們?cè)谕辉骷性O(shè)置多對(duì)放電部或者在同一放電部中設(shè)置多個(gè)曲率相同的尖端，進(jìn)一步保證了靜電防護(hù)的能力。
[0026]再有，在本發(fā)明中，從封裝層面解決元器件的靜電防護(hù)問(wèn)題，簡(jiǎn)單方便，也不需要增加額外成本。不但避免了在元器件上進(jìn)行靜電保護(hù)所要面對(duì)的工藝復(fù)雜/工藝限制等問(wèn)題，也使得靜電保護(hù)設(shè)計(jì)不再依附于工藝，通過(guò)合理地利用尖端放電現(xiàn)象并且結(jié)合封裝技術(shù)，轉(zhuǎn)害為利，使得基于元器件的電子產(chǎn)品具備了靜電防護(hù)能力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，為提高元器件的防靜電能力，在封裝工藝中可以直接將本發(fā)明提供的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝。
【附圖說(shuō)明】
[0027]下面將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說(shuō)明】?jī)?yōu)選實(shí)施方式，對(duì)上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]圖1為本發(fā)明中靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)與元器件的連接示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明中靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)第一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明中靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)第二種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖4為本發(fā)明中靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)第二種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明中靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)在開(kāi)關(guān)按鈕中應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0034]100-靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)，110-元器件，110-第一放電部，120-第二放電部，130-第一連接部，140-第二連接部，A-通信線，SW-開(kāi)關(guān)按鈕，I?4-開(kāi)關(guān)按鈕中的4個(gè)端口，R1/R2-電阻，C-電容，RST_PBC-復(fù)位信號(hào)，VCC-電源。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。
[0036]如圖1所示為本發(fā)明提供的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100與元器件110之間的連接關(guān)系示意圖，從圖中可以看出，為了提升元器件110的防靜電能力，在元器件110通信端口和接地端口之間設(shè)置一靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100，這樣，當(dāng)元器件110的通信端口處累積了靜電荷，可以通過(guò)該靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100進(jìn)行釋放，從而保護(hù)元器件110不會(huì)因?yàn)殪o電的沖擊而損傷。當(dāng)然，我們知道，一般來(lái)說(shuō)塑性元器件110不會(huì)產(chǎn)生靜電，故這里說(shuō)的元器件110指的是金屬元器件，如開(kāi)關(guān)、傳感器等。
[0037]具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示為本發(fā)明提供的靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，在該靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100中包括至少一對(duì)放電部，每對(duì)放電部中包括第一放電部110和第二放電部120，且第一放電部110和第二放電部120中都包括用于放電的尖端，每對(duì)放電部中的第一放電部110與信號(hào)線連接、第二放電部120接地。更具體來(lái)說(shuō)，如圖所示，當(dāng)靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100中包括多對(duì)放電部時(shí)，則每對(duì)放電部中自身包括第一放電部110和第二放電部120對(duì)應(yīng)設(shè)置，且第一放電部110中的尖端和第二放電部120中的尖端相對(duì)設(shè)置，以便第一放電部110中的靜電電荷順利的轉(zhuǎn)移到第二放電部120中。
[0038]我們知道，尖端放電的產(chǎn)生與尖端的曲率和施加在該尖端的電壓有關(guān)系，且尖端處的靜電荷密度相較于其他地方會(huì)更加密集，故很明顯尖端附近的電場(chǎng)強(qiáng)度較于其他地方會(huì)更強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，若元器件110的通信端口處累積了較多的靜電荷，且通過(guò)通信線A傳遞至每對(duì)靜電保護(hù)結(jié)構(gòu)100中的第一放電部110并對(duì)其產(chǎn)生沖擊;此時(shí)，如果第一放電部110中的靜電荷產(chǎn)生的電位大于空氣電離臨界值，則該第一放電部110周圍的空氣就會(huì)產(chǎn)生電離，從而將第一放電部110的靜電荷轉(zhuǎn)移到第二放電部120中；最后，第二放電部120將轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的靜電荷導(dǎo)入地表進(jìn)而完全釋放。這樣，靜電靜電荷就不再會(huì)經(jīng)由通信端口流入元器件110中，而是釋放于地表，達(dá)到提高元器件110靜電防護(hù)能力