湿气进入传感器和计算设备的制造方法_2

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很显然,所描述 的实施例没有运些具体细节当中的一些或全部也可W实践。在其它情况下,众所周知的过 程步骤没有具体描述,W避免不必要地模糊所描述的实施例。其它应用是可能的,使得W下 例子不应当被认为是限制。
[0042] 在W下具体描述中,参考构成描述的一部分并且其中通过说明示出了根据所述 实施例的具体实施例的附图。虽然运些实施例充分详细地进行了描述,W便让本领域技术 人员能够实践所述实施例,但是应当理解,运些例子不是限制性的;使得其它实施例可W被 使用,并且在不背离所述实施例的精神和范围的情况下可W进行改变。
[0043] 许多电子设备中仍然普遍存在的常见问题是由于湿气进入造成的侵蚀和损坏。湿 气会侵入计算设备的各个部分,从而造成到计算设备中不意图接收某些电流量的区域的传 导性通路。虽然许多计算设备外壳意图是密封的,但是湿气仍然能找到进入计算设备外壳 的途径。为了对付运种进入,本文提供湿气进入传感器(也被称为进入传感器)的实施例。 湿气进入传感器使用无源部件用于检测湿气进入。该无源部件电禪合到有源电流源,该有 源电流源具有电阻器、N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、运算放大器、两个 比较器和AND逻辑口。运种用于湿气进入传感器的配置提供用于检测湿气进入的低功率 装置,同时还产生准确的湿气进入指示。而且,湿气进入传感器W低频和低电压工作循环 (化tycycle)工作,由此利用来自计算设备电池的更少功率。湿气进入传感器可W向其中 结合该湿气进入传感器的计算设备发送一个或多个湿气指示信号。W运种方式,通过关闭 计算设备的一部分和/或隔离计算设备的一部分,计算设备可W适当地对湿气检测作出反 应。而且,进入传感器可W结合到印制电路板、柔性电路和集成电路中,从而允许进入传感 器放在潜在的进入位置附近,同时占用非常小的空间。多个进入传感器可W结合到单个计 算设备中,用于在计算设备的多个区域检测湿气进入。进入传感器还可W用于跟踪与湿气 进入事件关联的数据,和/或向计算设备的用户发送通知。计算设备还可W通过打开偏置 开关来停止进入传感器的功能,W便减轻侵蚀和枝晶生长(den化itegrowth)。
[0044]W下参考图1A-11讨论运些和其它实施例;但是,本领域技术人员将很容易认识 至IJ,本文关于运些图给出的具体描述仅仅是为了解释并且不应当被认为是限制。 W45] 图1A-1B说明了各种计算设备的潜在湿气进入点的透视图。具体而言,图1A-1B示出了某些易于水进入的点,水会潜在地损坏或破坏计算设备的功能。在图IA中,膝上型 计算设备100被说明为具有多个可W为湿气提供入口的腔体。运些入口途径可W包括键盘 102的按键和外部设备端口 104。图IB说明了便携式计算设备106,诸如手机,它也可W具 有多个让湿气进入设备的入口途径。例如,便携式计算设备106可W包括扬声器小孔110、 各种按钮108W及充电端口 112。图1A-1B的运些腔体和入口途径虽然对设备的许多功能 有用,但会是设备退化的原因。由于许多液体的本质,虽然诸如主逻辑板的各种内部部件不 在设备腔体入口附近,但也会与湿气接触。本文所讨论的实施例针对处理湿气进入计算设 备。特别地,本文的实施例描述用于检测和处理计算设备会与之接触的湿气并且减轻可能 由湿气造成的任何损坏的电路。
[0046] 图2A-2B说明了根据本文所述一些实施例的进入传感器电路的图。特别地,图 2A-2B说明了用于本文所述的进入传感器的电路部件的布置。应当指出,当参考本文所述的 各种实施例时,术语"传感器"可W包括一个或多个部件。例如,图2A-2B的进入传感器200 包括多个部件,W便指示湿气在计算设备中或附近的存在。特别地,进入传感器200包括配 置为与进入计算设备的任何湿气接口的湿气接口 202。计算设备可W是图1A-1B中所说明 的一种计算设备或者任何其它可W结合防湿气保护的计算设备,诸如媒体播放器、服务器、 台式计算机等。计算设备可W通过进入传感器的逻辑部件218从进入传感器接收与液体进 入有关的数据。在一些实施例中,逻辑部件218是ANDn,依赖于是否检测到湿气,可W分 别指示"1"或"0"。而且,在一些实施例中,逻辑部件218可W是"OR" 口或者任何其它合适 的逻辑口,单独地或者与其它逻辑口组合,W便提供对湿气检测的指示。
[0047] 为了准确地区分源自湿气接口 202的湿气检测信号,进入传感器200还可W包括 第一比较器216和第二比较器220,用于为湿气检测信号提供容限阔值。在一些实施例中, 第一比较器216可W配置为比较各个湿气检测信号与高容限电压216a。高容限电压216a 可W设在对于特定设计或比较器的任何合适的电压。在一些实施例中,高容限电压216a设 在大致0. 505伏。类似地,第二比较器220可W配置为比较各个湿气检测信号与低容限电 压220a。低容限电压220a可W设在对于特定设计或比较器的任何合适的电压。在一些实 施例中,低容限电压220a设在近似0. 495伏。此外,在一些实施例中,高容限电压216a与 低容限电压220a之差可W设在0.OlO伏,或者适于特定电路的任何合适的电压。例如,依 赖于电路的调谐和传感器的目的,一些进入传感器200可W需要更小或更大的容限。 W48] 进入传感器200的感测部分部分地由湿气接口 202提供。湿气接口 202可W由各 种材料组成,诸如金属、塑料、玻璃、液体、气体等,或者空气间隙,W便在湿气接口 202接触 液体、气体或任何其它会对进入传感器200结合在其中的计算设备有害的分子时提供可测 量的信号。在一些实施例中,湿气接口配置为使得当湿气224接触湿气接口 202时湿气接 口 202分别从高或低电阻(如图2A中所示)转换成具有湿气电阻226的低或高电阻电路 (如图2B中所示)。湿气电阻226的值依赖于进入传感器200的配置和湿气接口 202与之 接触的湿气的类型。此外,可测量的电阻的值可W确定被发送到逻辑部件218、计算设备的 其它部件222的湿气检测信号的变化。
[0049] 为了向逻辑部件218提供准确的湿气检测信号,进入传感器200包括用于比较电 信号的电气部件的组合。具体而言,进入传感器200可W包括可连接到运算放大器206、偏 置电阻器212和湿气接口 202的N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)210。N 沟道MOS阳T210可W偏置到由运算放大器206的参考电压206a确定的特定电压。W运种 方式,当N沟道MOS阳T210被激活电流228激活时,逻辑部件218可W接收参考电压206a 和参考信号230。例如,当湿气接口 202未接触湿气时,湿气接口 202保持为高电阻电路或 者开路,由此防止任何电流移动通过N沟道MOSFET210,如图2B中所示,作为替代,当湿气 接口 202接触湿气时,湿气接口 202允许激活电流228在偏置电压208和偏置开关204之 间行进,并且通过湿气接口 202和N沟道MOS阳T210。依赖于进入传感器200的调谐,激活 电流228将使得传导性通路在N沟道MOS阳T210创建,从而允许参考电压206a跨逻辑部 件218和地214施加,并且参考信号230发送通过第一比较器216和第二比较器220。于 是,参考信号230可W被逻辑部件218特征化。
[0050] 进入传感器200可WW各种途径被调谐,W便被某些液体或分子激活。例如,湿气 接口 202可W配置为用于具体的液体,包括但不限于水。水具有大约18兆欧姆厘米(MQ cm)的电阻率。如果湿气接口 202的接触被隔开0. 5毫米(mm)并且湿气接口具有总共Icm2 的表面积,则基于W下公式在湿气接口 202的触点所测出的电阻将是0. 9MQ:
[0051]
[0052] 在一些实施例中,基于运个计算出的电阻值,进入传感器202的剩余部分可W配 置为不仅发送指示湿气存在的信号,而且设计出消耗非常少功率的进入传感器202。例如, 通过使用0. 5伏的参考电压206曰,偏置电阻器212可W被修改,W便建立尽可能低同时仍然 高到足W在N沟道MOSFET210中感应出传导性通路的激活电流228。在一些实施例中,偏 置电阻器212具有大约SOOkQ的值。此外,在一些实施例中,总的传感器功率可W近似在 18-20微瓦之间。
[0053] 偏置开关204配置为在逻辑部件218指示湿气在湿气接口 202存在之后打开和闭 合。W运种方式,偏置开关204充当安全机制,W防止由湿气224造成的进一步损坏。运种 损坏可W包括侵蚀或枝晶生长,运会由于诸如偏置电压208的电荷的存在而恶化。由于湿 气224的检测,进入传感器200可W结合在其中的计算设备的其它部分也可W被关闭或隔 离。例如,如果湿气接口 202在计算设备的相机闪光灯附近并且湿气接口 202检测到湿气 224,则逻辑部件可W向计算设备发送湿气224在相机闪光灯附近存在的指示。因此,计算 设备可W执行关闭相机闪光灯并防止相机闪光灯的进一步使用的应用或指令集。计算
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