防止静电放电（ESD）的印刷电路板制造技术

一种防止静电放电的印刷电路板，包含导线层、嵌入式导电元件、接地层、绝缘层及贯孔，其中导线层提供电流通过，嵌入式导电元件连接于导线层，并且具有足以产生尖端放电效应的尖端，接地层由导电材质所构成，与尖端相邻，用来接收尖端所释放出的电荷并且导入主地，绝缘层形成于导线层以及接地层之间，用以隔绝导线层以及接地层之间的电流，贯孔形成于绝缘层中，容纳嵌入式导电元件及其尖端，并且介于导线层与接地层之间，当印刷电路板（ＰＣＢ）遭受外来影响发生静电放电效应时，利用此结构产生的尖端放电效应，将急剧的电流导入主地，防止静电敏感元件或者微电路遭到破坏而失效。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术为一种印刷电路板，特别是一种防止静电放电(ESD)的印刷电路板。
技术介绍
很多静电问题都是由于人们没有静电放电(ElectroStatic Discharge，ESD)意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑静电放电是否会对电子产品造成损坏，这是因为大多数静电放电损害发生在人的感觉以下，因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子元件被静电放电损坏后没有明显的界限，把元件安装在印刷电路板(PCB)上以后再检测，结果会出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，所以很多电子工程师和设计人员都对静电放电所造成的损坏存疑，近年实验数据证实，这种潜在损坏在一定时间以后，由于受到静电放电的损害为具有累积性，则电子产品的可靠性会明显下降。而保护微电子电路元件的主要有效手段是在元件制造时建立保护回路。设计保护回路需要在三个要素之间综合考虑元件的主要功能、元件制造制约(例如屏蔽水平和材料特性)和元件的位置(静电放电控制)。保护电路对于静电放电瞬间的反应必须比被保护的元件迅速。虽然典型的元件保护可以由设计回路获得，然而没有元件制造商能够完全消除静电放电破坏问题，因此，还需要附加的保护措施，如此一来，在物料的成本上势必将提升，而且亦占用元件所具有可使用的面积。
技术实现思路
本技术所欲解决的技术问题在于以最少的物料成本附加于印刷电路板上，而可以防止静电放电效应造成静电敏感元件以及微电路破坏所造成失效的状况，并且在附加元件的前提之下，以占据印刷电路板最小空间配置创造印刷电路板最大使用空间的目的。本技术提出一种防止静电放电(ElectroStatic Discharge，ESD)印刷电路板，包含导线层、嵌入式导电元件、接地层、绝缘层及贯孔，其中导线层提供电流通过，嵌入式导电元件连接于导线层，具有足以产生尖端放电效应的尖端，接地层亦为导电材质，与尖端相邻，用来接收尖端所释放出的电荷并且导入主地，绝缘层形成于导线层及接地层之间，用来隔绝导线层以及接地层之间的电流，贯孔形成于绝缘层中，容纳嵌入式导电元件及其尖端，并且介于导线层与接地层之间，藉此于印刷电路板(PCB)遭受外来影响发生静电放电效应时，利用此结构产生的尖端放电效应，将急剧的电流导入主地，防止静电敏感元件或者微电路遭到破坏而失效。利用本技术，当印刷电路板于外来静电放电干扰效应发生时，其急剧产生的电流将由接地层接收，进而导入主地，此举将有效防止印刷电路板上的电子元件受到静电破坏，并且印刷电路板的物料成本将可以维持，印刷电路板上可容纳的电子元件亦将因此而增多，间接的扩充了印刷电路板上的附加功能。附图说明图1为本技术所揭露防止静电放电(ESD)的印刷电路板示意图；图2为第一实施例结构示意图；图3为第二实施例结构示意图。具体实施方式一般在强电场作用下，物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)，等电位面密，电场强度剧增，致使附近的空气被电离而产生气体放电，此现象称为电晕放电。而尖端放电为电晕放电的一种，其专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象，故要发生尖端放电的现象，除了要有够高的电压外，还必须有适当的形状配合，才容易做到，而本技术是利用印刷电路板上的导电层、尖端金属元件以及接地层之间的结合，以引导静电电荷流入主地，防止静电电荷造成高电压破坏电子元件。请参照图1，说明本技术所揭露用以防止静电放电(ElectroStaticDischarge，ESD)印刷电路板，包含有导线层200提供电流通过，并且连接于容易发生遭到静电放电效应的输入输出端，其为导电金属材质，具备一般导线层的条件，包含有导电性高、抗拉强度大、可挠曲、比重小以及耐用不易腐蚀等特点，如铜、银及锡导线层等。嵌入式导电元件以焊锡方式连接于导线层100，具有足以产生尖端放电的尖端，其尖端指物体表面曲率大的地方(如尖锐、细小物的顶端)为具有尖端的形状，可利用其尖端等电位面稠密的特性，当电场强度剧增时，致使附近的空气被电离而产生气体放电；其嵌入式导电元件300用以引导电流，亦将由静电放电肇生的急遽高量电流导引至尖端，以具备尖端放电的必备条件，其中嵌入式导电元件300的形状不限定于本技术所揭露的锥形，凡是具备尖端的金属凸块均涵盖于本技术所限定的范围，例如圆锥状、片状三角形、以及针状等。接地层400与嵌入式导电元件300的尖端相邻，一方面防止导线层200与接地层400产生电气接触发生短路的现象，另一方面较近的距离将有利于尖端放电中，静电电荷于物质间的传递；接地层400的材质亦为导电材料，例如铜、锡以及银等，其与导线层200平行，以得到最佳的屏敝(Shielding)作用，达到防止电气信号传输过程中产生噪声(noise)的目的；其接地层400用以接收嵌入式导电元件200的尖端所释放出的电荷，直接导入主地，防止印刷电路板因遭受急剧的电流冲击，因而破坏内部电子元件线路。绝缘层100形成于导线层200以及接地层400之间，其材质为绝缘隔热、无法弯曲的材质，用以隔绝导线层200及接地层400之间的电流，防止导线层200与接地层400产生电气接触发生短路的现象，例如玻璃环氧树脂(GlassEpoxy)或类似材质等。贯孔150形成于绝缘层100中，用以容纳嵌入式导电元件300，且嵌入式导电元件300的尖端位于绝缘层100的贯孔150中，并且介于导线层200以及接地层400之间；其贯孔150的形状为中空圆柱形，然本技术所揭露印刷电路板的贯孔结构乃不拘于中空圆柱形，凡是能够容纳其嵌入式导电元件300尖端的结构空间均涵盖于本技术所欲表达的意念，例如中空圆锥形及漏斗状贯孔皆属于本技术所涵盖的范围。请参照图2，说明根据本技术的精神所衍伸出的第一实施例。其中，嵌入式导电元件由锥状焊锡凸块310形成，将其熔焊于贯孔150内的导线层200上，由于锥状焊锡凸块310材质亦为导电材质，且顶端需具有尖端，故可以达到引导电流的作用，然其锥状焊锡凸块310的高度不能够触及接地层400，以免肇生线路短路的状况；而贯孔150的形状亦不限定，只要可以容纳锥状焊锡凸块310及其尖端结构设计均在本技术所涵盖的形状范围内，其形状如中空圆锥形、中空圆柱形及漏斗形。请参照图3，说明本技术第二实施例。其中嵌入式导电元件为预先成形的金属块320，其材质需为电气良导体，如铜、银及锡等，为片状三角形，需提供尖端以利外来静电放电效应导致产生的急剧电流流经导线层200时，能导入尖端以符合静电放电的条件，用來达到避免静电破坏的效果；其金属块320利用焊锡方式连接于导线层200，以产生导电连接，而金属块的形状乃非局限于本技术所述的片状三角形。权利要求1.一种防止静电放电(ElectroStatic Discharge，ESD)的印刷电路板，其特征在于包含有一导线层，用以提供电流通过；一嵌入式导电元件，连接于该导线层，具有足以产生尖端放电的一尖端；一接地层，与该尖端相邻，由一导电材质所构成，用以接收该尖端所释放出的电荷并且导入主地；一绝缘层，形成于该导线层以及该接地层之间，用以隔绝该导线层以及该接地层之间的电流；及一贯孔，形成于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止静电放电（ＥｌｅｃｔｒｏＳｔａｔｉｃＤｉｓｃｈａｒｇｅ，ＥＳＤ）的印刷电路板，其特征在于包含有：　　　　一导线层，用以提供电流通过；　　　　一嵌入式导电元件，连接于该导线层，具有足以产生尖端放电的一尖端；　　　　一接地层，与该尖端相邻，由一导电材质所构成，用以接收该尖端所释放出的电荷并且导入主地；　　　　一绝缘层，形成于该导线层以及该接地层之间，用以隔绝该导线层以及该接地层之间的电流；及　　　　一贯孔，形成于该绝缘层中，用以容纳该嵌入式导电元件，且该嵌入式导电元件的尖端位于该绝缘层的该贯孔中，并且介于该导线层以及该接地层之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡书孔，
申请(专利权)人：上海环达计算机科技有限公司，神达电脑股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]