一种能在水中工作的智能电路板及其制作方法与流程

本发明涉及电路板技术领域，具体涉及一种能在水中工作的智能电路板及其制作方法。

背景技术：

数据对于每个人都非常重要，现有的数据定期备份及保护技术能够定期备份数据，并且控制专用数据(包括隐私和机密)不会泄露出去，但是，对于突然起来的异常情况，尤其是个人计算机或者智能手机产品，在发生诸如跌落或者进水等意外情况下，往往会丢失未保存在外存(仍在易失性内存ram)中的数据。

目前，在手机和物联网设备上，几乎都有防水设计，这些设备多采用在外壳连接部位安装防水胶的设计，但是这种设计有两种缺陷:

第一、不便于拆卸维修；

第二、一旦防水胶损坏或者外壳变形破损，再次泡水时内部电路板就会进水，然后电路板就可能无法正常工作甚至永久性损坏，还有可能造成数据丢失。

一些公司采用电路板防水胶涂抹方法，这样可以实现对电路板上大部分零件的防水保护，但缺点是接口处进水会发生电极的电化学腐蚀，易损坏接口，严重情况下还会造成该接口所连接的零件短路烧毁，电路板涂了防水胶后，对于电路板维修，增加了除胶工艺，增大了难度，如果把接口处也涂上防水胶，维修难度更是增大。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在当发生意外时数据易丢失、电路板防水性能差、使用现有方案制作出的电路板制造成产品后难维修等问题，提供一种能在水中工作的智能电路板及其制作方法，该能在水中工作的智能电路板及其制作方法提供的电路板设计方案可以在水中正常工作，并且能在其检测到内部异常时立刻将内存中的数据dump到外存，并在可能的情况下上传本地数据至云端服务器以进行备份。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能在水中工作的智能电路板，包括金属屏蔽罩、铜片、控制芯片、电源管理芯片、连线和模块功能芯片，所述金属屏蔽罩接地，所述金属屏蔽罩内侧设置有铜片，所述铜片与控制芯片电性连接，所述铜片与电源管理芯片电性连接，所述电源管理芯片与控制芯片电性连接，所述电源管理芯片与模块功能芯片电性连接，所述模块功能芯片上端一侧设置有连线。

优选的，所述连线采用电路板喷漆绝缘保护结构。

一种能在水中工作的智能电路板及其制作方法，包括以下步骤：

步骤一、先按照各个零件的功能进行模块化设计、布线，如下图中的电路板有两个模块，在模块区域边缘部署金属屏蔽罩，并使金属屏蔽罩接地，在金属屏蔽罩的内侧部署检测液体的铜片，铜片和电源管理芯片相连并由电源管理芯片供电，铜片还和控制芯片相连，电源管理芯片与控制芯片相连，电源管理芯片与模块功能芯片相连，金属屏蔽罩和铜片的间距、铜片和电源管理芯片之间的电阻值、电源管理芯片输出的检测电压均可调整；

步骤二、当金属屏蔽罩被破坏后水进入到铜片时或者金属屏蔽罩发生形变与铜片接触时，铜片的对地电位会降低，引发控制芯片的中断，随后控制芯片控制电源管理芯片断电以防进一步的损坏；

步骤三、若金属屏蔽罩结构被破坏的模块并非中央处理模块cpu，内存，外存，则该模块中的控制芯片还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份。

步骤四、模块内的电源管理芯片还带有输出电流传感功能，当电流超过一个预设阀值后，电源管理芯片就会断电保护，并通报给控制芯片，若检测到电流超过预设阀值的模块并非中央处理模块，则该模块中的控制芯片还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份，模块之间的连线采用传统电路板喷漆绝缘保护即可。

优选的，所述电路板接口在必须使用金属接口连接结构时，在母接口周围留出光滑区域，在公接口周围安装密封的吸盘，制作接口材料的时候，外部连接电极采用铜氧化、渡银、渡钛或者渡金的方法处理，接口焊接到电路板上后，焊接引脚涂抹防水胶，其余情况下采用带橡胶摩擦的可插拔光通讯接口。

优选的，所述金属屏蔽罩包括底部焊点采用完全封闭的结构。

优选的，所述金属屏蔽罩内有检测液体的传感器结构。

与现有技术相比，本发明提供了一种支持水中工作的智能电路板及其制作方法，具备以下有益效果：

1、本发明能够在检测到内部异常时自动备份数据来保护数据，它还可以在水中浸泡时正常运行并且不会损坏。当发生意外导致电路板某个模块的结构损坏后，它会自动断电保护该模块以防它的进一步损坏，并在可能的情况下备份数据，使用本发明设计的防水电路板及使用它制作出的产品易于维修，尤其适用于手机防水，物联网设备防水，机器人防水等领域；

2、本发明提供的电路板设计方案可以在水中正常工作，并且能在其检测到内部异常时立刻将内存中的数据dump到外存，并在可能的情况下将本地数据上传至云端服务器以进行备份，能在检测到异常后自动备份数据，包括在本地和在云端备份；

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

附图说明

图1是本发明提出的模块一电路示意图；

图2是本发明提出的模块二电路示意图。

附图标记说明

1、金属屏蔽罩；2、铜片；3、控制芯片；4、电源管理芯片；5、连线；6、模块功能芯片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种能在水中工作的智能电路板，包括金属屏蔽罩1、铜片2、控制芯片3、电源管理芯片4、连线5和模块功能芯片6，金属屏蔽罩1接地，金属屏蔽罩1内侧设置有铜片2，铜片2与控制芯片3电性连接，铜片2与电源管理芯片4电性连接，电源管理芯片4与控制芯片3电性连接，电源管理芯片4与模块功能芯片6电性连接，模块功能芯片6上端一侧设置有连线5。

本发明中，优选的，连线5采用电路板喷漆绝缘保护结构。

一种支持水中工作的智能电路板及其制作方法，包括以下步骤：

步骤一、先按照各个零件的功能进行模块化设计、布线，如下图中的电路板有两个模块，在模块区域边缘部署金属屏蔽罩1，并使金属屏蔽罩1接地，在金属屏蔽罩1的内侧部署检测液体的铜片2，铜片2和电源管理芯片4相连并由电源管理芯片4供电，铜片2还和控制芯片3相连，电源管理芯片4与控制芯片3相连，电源管理芯片4与模块功能芯片6相连，金属屏蔽罩1和铜片2的间距、铜片2和电源管理芯片4之间的电阻值、电源管理芯片4输出的检测电压均可调整；

步骤二、当金属屏蔽罩1被破坏后水进入到铜片2时或者金属屏蔽罩1发生形变与铜片2接触时，铜片2的对地电位会降低，引发控制芯片3的中断，随后控制芯片3控制电源管理芯片4断电以防进一步的损坏；

步骤三、若金属屏蔽罩1结构被破坏的模块并非中央处理模块cpu，内存，外存，则该模块中的控制芯片3还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份。

步骤四、模块内的电源管理芯片4还带有输出电流传感功能，当电流超过一个预设阀值后，电源管理芯片4就会断电保护，并通报给控制芯片3，若检测到电流超过预设阀值的模块并非中央处理模块，则该模块中的控制芯片3还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份，模块之间的连线5采用传统电路板喷漆绝缘保护即可。

本发明中，优选的，电路板接口在必须使用金属接口连接结构时，在母接口周围留出光滑区域，在公接口周围安装密封的吸盘，制作接口材料的时候，外部连接电极采用铜氧化、渡银、渡钛或者渡金的方法处理，接口焊接到电路板上后，焊接引脚涂抹防水胶，其余情况下采用带橡胶摩擦的可插拔光通讯接口。

本发明中，优选的，金属屏蔽罩1包括底部焊点采用完全封闭的结构。

本发明中，优选的，金属屏蔽罩1内有检测液体的传感器结构。

本发明的工作原理及使用流程：使用时，先按照各个零件的功能进行模块化设计、布线，如下图中的电路板有两个模块，在模块区域边缘部署金属屏蔽罩1，并使金属屏蔽罩1接地，在金属屏蔽罩1的内侧部署检测液体的铜片2，铜片2和电源管理芯片4相连并由电源管理芯片4供电，铜片2还和控制芯片3相连，电源管理芯片4与控制芯片3相连，电源管理芯片4与模块功能芯片6相连，金属屏蔽罩1和铜片2的间距、铜片2和电源管理芯片4之间的电阻值、电源管理芯片4输出的检测电压均可调整，当金属屏蔽罩1被破坏后水进入到铜片2时或者金属屏蔽罩1发生形变与铜片2接触时，铜片2的对地电位会降低，引发控制芯片3的中断，随后控制芯片3控制电源管理芯片4断电以防进一步的损坏，若金属屏蔽罩1结构被破坏的模块并非中央处理模块(cpu，内存，外存)，则该模块中的控制芯片3还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份，模块内的电源管理芯片4还带有输出电流传感功能，当电流超过一个预设阀值后，电源管理芯片4就会断电保护，并通报给控制芯片3，若检测到电流超过预设阀值的模块并非中央处理模块，则该模块中的控制芯片3还会将异常信息通报中央处理模块，中央处理模块会立刻进行数据备份，生成内存dump并存入外存中，并尝试与通讯模块协作以便将本地数据上传云端以进行备份，模块之间的连线5采用传统电路板喷漆绝缘保护即可。

本发明能够在检测到内部异常时自动备份数据来保护数据，它还可以在水中浸泡时正常运行并且不会损坏；当发生意外导致电路板某个模块的结构损坏后，它会自动断电保护该模块以防它的进一步损坏，并在可能的情况下备份数据；使用本发明设计的防水电路板及使用它制作出的产品易于维修，尤其适用于手机防水，物联网设备防水，机器人防水等领域；

本发明提供的电路板设计方案可以在水中正常工作，并且能在其检测到内部异常时立刻将内存中的数据dump到外存，并在可能的情况下上传本地数据至云端服务器以进行备份；能在检测到异常后自动备份数据，包括在本地备份和在云端备份；

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。