專利名稱：規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備及單板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子設(shè)備技術(shù)，尤其涉及一種可以規(guī)避靜電放電及 浮地電壓影響的具有金屬殼體的浮地設(shè)備及單板。
背景技術(shù)：
在終端設(shè)備領(lǐng)域，如移動電話、MP3/MP4播放器、個人數(shù)字助理等產(chǎn)品 均為浮地使用的終端產(chǎn)品，隨著這些產(chǎn)品的日趨小型化，以及所使用器件的 密集程度越來越高，導致這些產(chǎn)品的外殼與單板PCB、走線及各器件的空氣距 離逐漸縮小，即外殼內(nèi)的空隙越來越小，這樣便加大了EMC工程師的靜電放電 (ESD, Electrostatic discharge )的設(shè)計難度；且隨著產(chǎn)品金屬化外殼的流 行，此類便攜式小型浮地終端設(shè)備的設(shè)計風格也在逐漸改變，外殼的材質(zhì)由 此前的絕緣材質(zhì)及絕緣表面噴涂材質(zhì)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧兘饘俨馁|(zhì)，這也極大的 增加產(chǎn)品的ESD設(shè)計難度。
針對上述情況，現(xiàn)有一種解決的方案是將金屬外殼與浮地設(shè)備單板PCB的 接地端GND相連接，使金屬外殼與單板PCB的接地端GND參考電位相同，可以解 決靜電放電ESD的問題。
但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述將金屬外殼與單板PCB的接地端GND相連解決靜電放 電問題的解決方案中，至少存在下述問題
上述浮地設(shè)備的金屬外殼直接或間接與外部的接地設(shè)備對接時，該方案 可能會帶來浮地設(shè)備的金屬外殼表面浮地電壓過高的問題，如圖1所示，在這 種狀態(tài)下，人體接觸浮地設(shè)備時，人與浮地設(shè)備及大地形成》文電回^各，浮地電壓通過》文電回3各形成放電，瞬間會有較大的電流流過人體，電壓高的時^吳 會給人帶來強烈的刺痛感，存在一定的安全隱患；
若在金屬外殼表面涂覆一層絕緣材質(zhì)避免浮地電壓的影響，但相應涂覆
絕緣材質(zhì)又存在以下缺點(l)涂覆的絕緣材質(zhì)存在脫落的風險，效果不能持 久；(2)在金屬表面涂覆絕緣材質(zhì)會影響其金屬材質(zhì)效果，未達到金屬外殼帶
來金屬質(zhì)感的觀感效果，其外觀效果達不到預期。因此，如何解決采用金屬
外殼的浮地設(shè)備的靜電放電ESD及浮地電壓的影響，是亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備，利用壓敏器件 的高壓導通及低壓截止的特性解決金屬殼體浮地設(shè)備的靜電放電及浮地電壓 過高問題。
一種規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備，該設(shè)備包括
金屬殼體、壓敏器件、單板及單板上設(shè)置的器件；其中，所述壓敏器 件、單板及其上設(shè)置的器件均設(shè)置在金屬殼體內(nèi)；
壓敏器件一端子與金屬殼體電連接，壓敏器件另一端子與單板的接地端 GND電連才妻。
一種規(guī)避浮地電壓的單板，該單板包括
接地端GND、接殼體端、壓壽l器件；
接殼體端與單板上的接地端GND對應設(shè)置，用于連接應用該單板的設(shè)備的 金屬殼體，接殼體端與接地端GND之間通過壓敏器件電連接。
由上述本實用新型實施方式提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施 方式將浮地設(shè)備的金屬殼體通過壓敏器件與單板的接地端GND之間電連接，利 用壓敏器件高壓導通、低壓截止的特性，解決了這種設(shè)備靜電放電的同時， 也規(guī)避了引起的浮地電壓過高的問題，消除了因浮地電壓過高對使用者造成的影響及引起的安全隱患。其結(jié)構(gòu)簡單、為浮地設(shè)備提供了很好的ESD解決方案。


圖l為金屬外殼浮地設(shè)備產(chǎn)生浮地電壓的原理示意圖； 圖2為本實用新型實施例的浮地設(shè)備中壓敏電阻連接狀態(tài)示意圖； 圖3為本實用新型實施例的浮地設(shè)備中壓敏電阻放電狀態(tài)示意圖； 圖4為本實用新型實施例的浮地設(shè)備中單板的PCB上設(shè)置放電尖端的結(jié)構(gòu) 示意圖5為本實用新型實施例的浮地設(shè)備中單板的PCB上尖端放電的示意圖6為本實用新型實施例一的浮地設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖7為本實用新型實施例二的浮地設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖8為本實用新型實施例的ESD放電效果示意圖9為本實用新型實施例的單板的結(jié)構(gòu)示意圖。
M實施方式
本實用新型實施方式提供一種規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備及單 板，是將金屬殼體與單板PCB的接地端GND之間通過壓敏器件(如壓敏電 阻)實現(xiàn)電連接，若應用在單板中，則將連接金屬殼體的單板PCB內(nèi)的接殼體
壓導通及低壓截止的特性，解決靜電放電對金屬殼體的浮地設(shè)備造成的影 響，并可以在金屬殼體或連接金屬殼體的單板PCB內(nèi)的接殼體端與單板PCB的 接地端GND分別設(shè)置——對應的放電尖端，利用PCB尖端放電的輔助手段解決 這種設(shè)備的浮地電壓過高的問題。
為便于理解，
以下結(jié)合附圖和具體實施例進行說明。
6實施例一
本實施例提供的金屬殼體浮地設(shè)備，可以規(guī)避靜電放電及浮地電壓的影
響，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示
金屬殼體2、壓敏器件l、單板及單板上設(shè)置的器件；其中，壓敏器件l、 單板及其上設(shè)置的器件均設(shè)置在金屬殼體2內(nèi)；
金屬殼體2與單板的PCB上的接地端GND 3之間通過壓敏器件1電連接，即 壓敏器件1的一個端子與金屬殼體2電連接，壓敏器件1的另一端子與單板PCB 的"I妻地端GND 3電連接。壓41器件1可以采用壓壽丈電阻，壓每丈電阻正常電壓時 為截止狀態(tài)，相當于10兆歐姆電阻，在高壓狀態(tài)下導通，相當于連通狀態(tài)。
壓的工作原理進行說明圖3、 4中A點為浮地設(shè)備的金屬殼體或與浮地設(shè)備的 金屬殼體的連接端，B點為單板的PCB上的接地端GND,圖3中當A端為正常電壓 時，壓每文電阻處于截止狀態(tài)，相當于10兆歐姆電阻，A、 B兩點相當于開3^狀 態(tài)；當A點有ESD信號進入時，如圖4所示，壓壽丈電阻導通，ESD信號經(jīng)壓壽丈電 阻導通到B點的單板的PCB上的接地端GND,將ESD信號釋放掉。
實際應用于，為達到更好的釋放ESD信號的效果，可以將金屬殼體通過多 個壓敏器件與單板的PCB板的接地端連接形成多條釋放ESD信號的回路。
實施例二
本實施例在實施例 一的浮地設(shè)備基礎(chǔ)上，分別在金屬殼體2與單板的PCB 上的接地端GND l上設(shè)置放電尖端4，金屬殼體2上的放電尖端與單板的PCB的 接地端GND 3上的放電尖端的尖部相對設(shè)置，見圖5，金屬殼體2與單板的PCB 的接地端GND 3上相對應的放電尖端的尖部距離可以i殳置在0. 5 ~ 5mm范圍內(nèi)。 其它結(jié)構(gòu)與實施例一相同。這種放電尖端的設(shè)置，是對實施例一中提及的壓 敏器件放電方式的一種輔助，其原理如圖6、 7所示，其中，A點為浮地設(shè)備的 金屬殼體或與浮地設(shè)備的金屬殼體的連接端，B點為單板的PCB的接地端GND,在圖6中，當A點為正常電壓時，由于A點的放電尖端與B點的放電尖端有一定 間隙，使A、 B點兩點處于開3各截止狀態(tài)；而圖7中，當有ESD信號進入A點時， 由于電壓較高，將A、 B兩點相距較近的放電尖端的尖部之間的空氣擊穿，使 A、 B兩點導通，將ESD信號釋放掉。該尖端放電方式，作為壓敏器件放電方式 的補充，使金屬殼體的浮地設(shè)備既解決靜電放電的問題，又很好的規(guī)避浮地 電壓過高造成的危害。
實際應用中，放電尖端可以設(shè)置為三角形突起形狀，也可以為其它形 狀，只要使尖端的頂部足夠尖銳，保證放電的效果即可，可以在金屬殼體與 單板的PCB的接地端GND上均設(shè)置多個放電尖端，且使金屬殼體上的多個放電 尖端與單板的PCB的^妻地端GND上的多個》文電尖端的尖部——對應，形成多個 尖端》文電點。
示，當金屬殼體進入ESD信號時，在這種情況下，ESD的釋放可以通過壓敏器 件及放電尖端等多種路徑，可以緩解ESD信號對內(nèi)部電路板造成的損傷；同時 金屬殼體表面和單板的PCB的GND之間存在兆歐級阻抗，可以大大減小浮地電 壓引起的漏電流，規(guī)避漏電風險，且使用尖端放電的技術(shù)加強ESD信號的釋放 的同時，可以減少壓^t器件的使用個數(shù)。 實施例三
本實施例提供一種可以規(guī)避浮地電壓的單板PCB,解決金屬殼體的電子設(shè) 備，在浮地狀態(tài)使用中ESD不易設(shè)計及浮地電壓過高造成不良影響的問題，該 單板具體包括
接地端GND 23、接殼體端22和壓敏器件21;
接殼體端"對應設(shè)置在單板上的接地端GND 23外圍，用于連接應用該單 板的設(shè)備的金屬殼體，接殼體端22與接地端GND 23之間通過壓敏器件21電連 接。使接殼體端22引導來的ESD信號由壓敏器件21向單板的PCB的接地端GND23釋放，壓敏器件21可以采用壓敏電阻，為達到多路徑的釋放ESC信號，可以 設(shè)置多個壓敏器件，使接殼體端22與接地端GND 23之間通過多個壓敏器件形 成多點電連接，即形成多條ESD釋放路徑。
還可以在接殼體端22與接地端GND 23上均設(shè)置PCB》文電尖端24 (PCB尖 端)，并使接殼體端22上的放電尖端與接地端GND 23上的放電尖端的尖部相 對設(shè)置，作為4妻殼體端22向接地端GND 23的尖端放電點，成為壓敏器件;故電 方式的一種輔助放電方式。為達到多3各徑壽奪放ESD信號，也可以在接殼體端與 接地端GND上均設(shè)置多個放電尖端，并使接殼體端上的多個放電尖端與接地端 GND上的多個放電尖端——對應，形成多條尖端^L電路徑。
實際中，可以在單板的PCB的接地端GND外圍分割出接地端分割區(qū)作為接 殼體端，分割的外圍接地端分割區(qū)與單板所應用設(shè)備的金屬殼體直接相連， 分割的接地端分割區(qū)采用壓敏器件與接地端GND進行匯接，并在分割的接地端 分割區(qū)及接地端GND上均勻設(shè)置PCB尖端，PCB尖端的方式不但實現(xiàn)ESD性能的 提升，且可以減少壓敏器件的使用個數(shù)。
綜上所述，本實用新型實施例中通過壓敏器件在低壓截止(電阻10兆歐 姆)，高壓導通的特性，解決金屬殼體的浮地設(shè)備的ESD放電問題，并使用尖 端放電技術(shù)加強ESD信號的釋放，實現(xiàn)減小浮地電壓引起的與人體接觸時漏電 流較大的問題；保證金屬殼體和PCB GND之間的阻抗，減小漏電流，確保人身 安全。
以上所述的各實施例是為說明本實用新型的技術(shù)方案，各實施例之間不 具有前后的次序關(guān)系，并且不因各實施例的序號造成限制。且各實施例僅為 本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想 到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新 型的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求1、一種規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括金屬殼體、壓敏器件、單板及單板上設(shè)置的器件；其中，所述壓敏器件、單板及其上設(shè)置的器件均設(shè)置在金屬殼體內(nèi)；壓敏器件一端子與金屬殼體電連接，壓敏器件另一端子與單板的接地端GND電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括 分別在金屬殼體與單板的接地端GND上設(shè)置放電尖端，金屬殼體上的放電尖端與單板的接地端GND上的放電尖端的尖部相對設(shè)置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述金屬殼體與單板的接 地端GND上相對應的放電尖端的尖部距離為0. 5 ~ 5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述金屬殼體與單板的接 地端GND上設(shè)置的放電尖端為一個或多個，金屬殼體上的放電尖端與單板的接 地端GND上的i支電尖端的尖部——對應。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓敏器件為一個或多 個，壓敏器件為多個時均勻分布電連接在金屬殼體與單板的接地端GND之間形 成金屬殼體與單板的接地端GND之間的多點電連接。
6、 一種規(guī)避浮地電壓的單板，其特征在于，該單板包括 接地端GND、接殼體端、壓敏器件；接殼體端與單板上的接地端GND對應設(shè)置，用于連接應用該單板的設(shè)備的 金屬殼體，接殼體端與接地端GND之間通過壓敏器件電連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單板，其特征在于，所述壓敏器件為一個或多 個，所述壓敏器件為多個時，均勻連接在所述接殼體端與接地端GND之間，使 所述接殼體端與接地端GND之間形成多點電連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單板，其特征在于，所述單板還包括接殼體端與接地端GND上均設(shè)有放電尖端，接殼體端上的i丈電尖端與4妄地 端GND上的;^文電尖端的尖部相對-沒置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的單板，其特征在于，所述接殼體端與接地端GND 上放電尖端均為一個或多個，接殼體端的放電尖端與接地端GND上的放電尖端 ——對應。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6 ~ 9中任一項所述的單板，其特征在于，所述接殼體 端為在單板的接地端GND周圍分割出的接地端分割區(qū)。
專利摘要一種規(guī)避浮地電壓的金屬殼體浮地設(shè)備及單板。該設(shè)備包括金屬殼體、壓敏器件、單板及單板上設(shè)置的器件；其中，所述壓敏器件、單板及其上設(shè)置的器件均設(shè)置在金屬殼體內(nèi)；壓敏器件一端子與金屬殼體電連接，壓敏器件另一端子與單板PCB的接地端GND電連接。該設(shè)備利用壓敏器件高壓導通、低壓截止的特性，解決了這種設(shè)備靜電放電的同時，也規(guī)避了引起的浮地電壓過高的問題，消除因浮地電壓過高對使用者造成的影響及引起的安全隱患。其結(jié)構(gòu)簡單、為浮地設(shè)備提供了很好的ESD解決方案。
文檔編號H05F3/04GK201248189SQ20082010914
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者飛 張 申請人:深圳華為通信技術(shù)有限公司