静电防护结构的制作方法

本发明涉及一种静电防护结构，特别涉及一种用以防止静电放电电弧通过行动电子产品的开口，以避免电子组件受静电破坏的静电防护结构。

背景技术：

随着行动通讯技术日新月异的发展，诸如移动电话、平板计算机、智能手表、随身媒体播放器等行动电子产品日渐风靡，由于该类产品便利小巧、功能强大，已经成为我们日常生活工作中不可获缺的重要通讯工具。

一般而言，行动电子产品上会设置麦克风、扬声器等类型的声能转换组件，以作为行动电子产品的音源输入及输出装置。此外，由于行动电子产品功能逐渐多样化，现有的行动电子产品上设置的电子组件种类也日渐增加，诸如智慧手环或智能手表上会设置温度传感器、压力传感器、湿度传感器、空气质量检测器等电子组件。该类型电子组件通常为静电敏感电子组件，相当容易受到静电破坏，因此电子产品上必须设置适当的静电防护措施，以防止电子组件遭受静电破坏。

为了避免此种危害，电子产品的生产商在制作过程中均有相关考虑之设计，常见地，防护静电的手段通常是将静电接地或增设阻挡电路两种，以手持式电子产品的音源信号的输入/输出端口为例，即是于音源信号输入/输出端口的连接线路上添加防护电子组件，例如：滤波变压器(Filter Transformer)，来阻挡或是释放静电能量，以达到静电保护的目的。

然而，毫无疑问的，增加静电防护组件将使得电子产品的制造成本增加。再者，现行的电子产品均追求功能强大及体积精小，使得设计者在有限的设计空间中不得不精简组件，因此增加静电防护组件无疑会增加设计的难度。

此外，一般的行动电子产品若设置麦克风、扬声器、温度传感器、湿度传感器或空气质量检测器等电子组件时，通常会在机壳和电路基板上对应所述电子组件的位置设置开口或通孔，以作为麦克风的收音孔，或者为电子组件的通气孔。且人们在使用这些行动电子产品时，可能会因为干燥的气候环境下人体自身的动作与其他物体的接触、分离、摩擦或感应等因素而产生静电(ESD)，且静电产生的电弧会经由电子产品的外壳及电路基板上的开口或通孔直接进入，因此可能会使得电子组件受到从所述开口或通孔穿过的静电放电电弧破坏。

然而，现有的静电防护结构中，静电防护电子组件是串接在电子组件的的连接线路上，因此只能够防止从电路基板的线路传导而来的静电电流破坏电子组件，如果静电放电电弧直接从机壳或电路基板的开口或通孔穿过时，电子组件仍然可能直接接触到静电电弧而受到静电破坏。

为防止从机壳或电路基板的开口或穿孔通过的静电电弧破坏电子组件，现有的行动电子产品多数采用在机壳的开口或通孔的外侧设置一金属防护网，然而在电子产品机壳的开口设置防护网，将会使得电子产品的体积增加，且对于微型的麦克风组件而言，也不适合设置金属防护网，故使得该种静电防护结构的运用受到限制。

由于以上原因，造成现有的静电防护结构存在相当多缺点，故如何通过结构设计的改良，来提升行动电子产品静电防护的效果，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种静电防护结构，特别是指一种用以防止静电放电电弧通过行动电子产品的开口，以避免电子组件受静电破坏的静电防护结构。

本发明实施例提供一种静电防护结构，其中电子组件设置于一电路基板的一表面上，电路基板对应电子组件的位置设置一开口，静电防护结构包括：多个防护导体，多个防护导体设置于电路基板上相对于电子组件的另一表面上且邻近于开口的周围；每一防护导体分别具有一尖端部分，每一防护导体分别以尖端部分朝向开口的中心的方向排列设置于开口的周围，且每一防护导体分别和电路基板的一接地线路电性连接。

本发明一优选的实施例中，其中每一防护导体为设置于电路基板表面的金属箔或导电材料层。

本发明一优选的实施例中，其中每一防护导体分别以放射状方式排列设置于开口的周围。

本发明一优选的实施例中，其中开口为一设置于电路基板上的圆形穿孔，开口的直径介于0.3mm至3mm的范围内，且每一防护导体的尖端部分距离开口的边缘的间距介于0.5倍至1.5倍的开口的直径的范围。

本发明一优选的实施例中，其中电子组件为声能转换组件、湿度感测组件、温度感测组件、压力感测组件、或为一空气质量检测组件。

本发明一优选的实施例中，其中电子组件为一麦克风组件，开口为麦克风组件的收音孔。

本发明的有益效果在于防护导体能够通过尖端放电原理将静电放电电弧诱导朝向防护导体，并经由电路基板的接地线路接地，因此能够避免静电放电电弧通过电路基板的开口接触到电子组件，以避免电子组件受到静电破坏。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明静电防护结构一实施例的俯视构造示意图。

图2为本发明静电防护结构一实施例的沿着图1的II-II线所取的组合剖面构造示意图。

图3为本发明静电防护结构一实施例的立体构造示意图。

具体实施方式

本发明技术为运用于电子产品上的静电敏感电子组件所使用的静电防护结构1。本发明的静电防护结构1包含有多个防护导体20，而图1至图3所示为一采用本发明的静电防护结构1的电子产品的电路基板10及电子组件30的构造示意图。其中，所述电子组件30可以为一表面黏着(SMT)电子组件，且通过焊垫31焊接固定于电路基板10的一表面，所述电路基板10可以为多层式的印刷电路板，且于电路基板10上设置有一和电子组件30相对应的开口11，因此所述电子组件30和所述开口11的位置相互重迭，不会被电路基板10所阻挡。

其中，所述电子组件30可以为行动电子产品的麦克风、扬声器等类型的声能转换组件，用以作为行动电子产品的音源输入或输出装置，也可以为电子产品的温度感测组件、湿度感测组件、压力感测组件、空气质量检测组件或其他类型的感测组件，用以检测电子产品周遭环境的温度、湿度、压力及空气质量等参数。而所述电路基板10上设置的开口11的位置和电子组件30相对应，所述开口11的作用可以作为麦克风或扬声器的收音孔，或者是作为其他类型的传感器的通气孔，以使得电子产品外部的空气能够经由开口11接触到电子组件30。

本发明的静电防护结构主要目的为防止静电放电电弧100通过电路基板10的开口11，而使得电子组件30受到静电破坏，以达到静电防护的目的。

如图1、图2及图3所示，本发明采用的静电防护技术手段，主要为在电路基板10上相对于电子组件30的另一表面，且邻近于开口11周围的位置设置多个防护导体20，以通过尖端放电原理，将静电放电产生的电弧诱导朝向防护导体20，以避免静电放电电弧100从开口11通过电路基板10，而使得电子组件30受到静电破坏。

如图1所示，该实施例中，多个所述防护导体20是由设置于电路基板10表面的金属箔或导电材料层所形成，多个所述防护导体20的成型方式，可以采用以光致抗蚀剂显影，并配合电镀、沈积或涂布等技术工艺将金属材料层或导体材料层成型于电路基板10表面，以形成多个所述防护导体20。又或者多个所述防护导体20可以为通过将电路基板10表面预定设置所述防护导体20位置处的绝缘材料层或防焊层移除后，使得电路基板10上的导电金属露出，以形成多个所述防护导体20。

多个所述防护导体20概略呈三角形或楔形的形状，且每一防护导体20分别具有一尖端部分21，防护导体20的尖端部分21的宽度小于防护导体20其余部位的宽度。每一防护导体20分别以等间距且以放射状方式排列设置于电路基板10的开口11的周围，且每一防护导体20的尖端部分21分别朝向开口11的中心，因此使得多个所述防护导体20的尖端部分21以相等间隔距离环绕在开口11的外围。多个所述防护导体20分别和电路基板10的一接地线路(图中未示)电性连接，因此使得防护导体20形成接地。

本发明多个所述防护导体20的作用，为当电路基板10的开口11附近的区域产生静电放电时，通过尖端放电原理，将静电的电荷诱导到防护导体20，以避免静电放电电弧100通过开口11，而使得电子组件30受到静电放电电弧100破坏。

如图2及图3所示，多个所述防护导体20的尖端部分21围绕且邻近于开口11的周围，当开口11邻近区域产生静电电荷时，每一防护导体20能够受到静电诱导而产生电场，且依据尖端放电原理，导体表面的电场强度会和导体表面积成反比，因此当防护导体20受到静电诱导产生电场时，尖端部分21的电场强度会大于防护导体20其余部位的电场强度，因此将使得防护导体20的尖端部分21邻近区域的气体被游离成离子化，因此当电路基板10的开口11附近区域产生静电放电时，静电放电电弧100能够被尖端部分21附近的游离离子吸引，而被导引到防护导体20的尖端部分21，然后再经由电路基板10的接地线路接地。

如图2所示，本发明通过上述方法，多个所述防护导体20能够通过尖端放电原理，将开口11附近区域产生的静电放电诱导接地，因此使得静电放电电弧100不会从电路基板10的开口11通过，且避免电子组件30接触到静电放电电弧100而遭破坏。

如图1所示，为达到能够有效防止静电放电电弧100通过电路基板10的开口11的目的，本发明该实施例中各个防护导体20以及电路基板10的开口11的尺寸及相对位置能够以下列方式安排。其中，所述开口11可以为一圆形穿孔，且开口11的直径d1可以安排介于0.3mm至3mm的范围，而每一防护导体20的尖端部分21距离开口11的边缘的间距d2则介于0.5倍至1.5倍的所述开口11直径。依照上述方式安排，将能够使得防护导体20距离开口11中心的距离保持于适当的范围内，以确保从开口11通过的静电放电都能够被防护导体20的尖端部分21所诱导，以达到确实防止静电放电从开口11穿过的目的。

本发明的静电防护结构1能够在电子产品邻近于开口11附近的区域产生静电放电时，直接将静电放电电弧100诱导离开电路基板10的开口11，而避免邻近于开口11的电子组件30接触到静电放电产生的电流，因此更能够有效地避免电子组件30受到静电破坏。反观现有的电子组件静电防护技术，多数采用静电接地或者是串接静电防护组件，因此当静电放电产生时，静电的电流仍会通过电子组件的本体，因此本发明的静电防护结构和现有的技术相较具有更为完善的静电防护效果。

此外，本发明的静电防护结构1，其中多个防护导体20直接成型于电路基板10上，因此不需在电路基板10上设置静电防护组件，也不需在电子产品的机壳上设置静电防护网等组件，因此能够简化电子产品结构，也不会增加电路基板的工艺以及成本。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。