輸入器靜電防護裝置的製作方法
2023-06-22 06:18:11 1
專利名稱：輸入器靜電防護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種靜電防護裝置，應用於輸入器，以將帶靜電的使用者按壓輸入器時，將靜電傳導至輸入器，並且將此附著於輸入器的靜電導離的一種輸入器靜電防護裝置。
背景技術：
從物理實驗中兩種物體互相摩擦後，會產生靜電，有較高介電常數的物體帶正電荷，較低者帶負電荷。兩種物質緊密接觸後再分離、物體受壓或受熱、物質電解、物體受其它帶電體感應均可產生靜電，若帶靜電荷的物體與周圍絕緣，當靜電荷逐漸積蓄，或帶電體電容量減少時，都可形成高電位如人穿橡膠底鞋走路可產生1000伏特，步行時間長甚至可達5000～10000伏特靜電。
在高電位情況下，靜電放電可以引起火花，其長度可達20～30釐米，若我們在熄燈後脫衣服時常常可以見到靜電放電的火花。
因此，靜電常常具有非常高的電壓，電子產品非常容易因靜電放電而燒毀電子組件，所以許多人為此提出許多的解決方案，靜電排除有三種途徑，傳導、透導與電暈放電，各有不同的選用方式，如中華民國公告號第532552號新型專利，請參閱其說明書圖1，提出具靜電放電防護的按鍵，即是利用傳導的方式將靜電排除，其方法為在殼體上設有按鍵組，此按鍵組設有凸露在該殼體外表面的按鍵，其在該殼體的內表面設有彈性部，憑藉彈性部的彈性力，令施加在按鍵上的下壓力被釋放後，此按鍵可回復原位，且在殼體的內表面與彈性部間設有導電組件，而人體或按鍵上的靜電，或由按鍵與殼體間的間隙傳過的靜電，可透過靠近按鍵位置上的導電組件傳送至外界，不致因靜電放電問題，而導致按鍵附近的電子組件損壞；而中華民國公告號第573461號發明專利，請參閱其說明書圖2與圖3，提出一種靜電放電保護裝置和具有靜電放電保護能力的觸控式按鍵模塊及其應用，提出一種靜電放電保護裝置，可保護一觸控式按鍵模塊，此觸控式按鍵模塊至少具有電路基板、按鍵單元與按鍵標示面板，利用絕緣套及導電性平板進行靜電的隔離及放電，將絕緣套設置於上述按鍵單元與上述電路基板之間，並且包覆上述按鍵單元的一部分，用以將按鍵單元上的靜電與上述電路基板隔離，上述按鍵單位被絕緣套包覆部分定義為第一按鍵部分，且上述按鍵單位未被絕緣套包覆部分定義為一第二按鍵部分，以及一導電性平板，設置於上述電路基板與上述按鍵標示面板之間，上述導電性平板具有至少一鏤空部，使上述第二按鍵部分穿過上述鏤空部設置，上述導電性平板的鏤空部具有一內緣，且上述內緣與上述按鍵單元具有一間距，此間距小於1釐米(cm)，而絕緣套具有一沿面距離，此沿面距離大於上述間距並且至大二倍以上，因此，當一使用者碰觸按鍵單元而在上述觸控式按鍵模塊中產生一靜電，上述導電性平板用以導出上述靜電，而不會傳導至電路基板進而破壞電子組件。
上述的532552案利用傳導的方式將靜電傳導至地而消除，但是憑藉複雜的組件與多個組件所組成，相當不便且增加成本，而573461案主要利用電暈放電的原理將靜電傳導至接地組件而消除靜電，但是此導電性平板為一平板再經衝壓而成形，因此其形狀無法太微細而只能為較簡單的幾何外形，並且此導電性平板為另外增加一獨立組件，並不附加於任何組件的中，如此，勢必造成額外的成本與製作時間，並且無法直接適用於舊有製造按鍵設備中。
發明內容
鑑於以上的問題，本實用新型的主要目的在於提供一種輸入器靜電防護裝置，用以當使用者的手壓輸入器時，手部常常帶有靜電，並且將靜電傳導至輸入器，因此當手壓輸入器時，因為靜電而導致輸入器與電路板間產生信號錯誤更甚而使輸入器所連接的電路板損壞等問題。
因此，為達上述目的，本實用新型所揭露的一種輸入器靜電防護裝置，利用具容置空間的本體，固定電路板，此電路板設有輸入器，再搭配軟體用以選擇或控制此電路板，另外，電路板亦設有接地端；本實施例中輸入器可為觸控蓋與開關的組合，亦可為導覽鍵(navigator button)，若輸入器為觸控蓋與開關的組合時，觸控蓋穿設於本體相對開關的位置，而開關固定於電路板，且觸控開關接觸開關以控制開關的動作，若輸入器為導覽鍵或按鍵時，此導覽鍵或按鍵直接凸出於本體，直接受按壓以決定此輸入器是否動作。
於此本體相對電路板的面，且位於電路板的輸入器位置設有一圍繞輸入器周圍的導電箔，並且導電箔隨著所固定的面的幾何形狀而配置，並且此導電箔可緊貼於本體，為將導電箔接地以導離靜電，於本體相對電路板的面設接地柱，而此接地柱連接於電路板的接地端，因此接地柱的長度恰好符合或稍微大於本體設接地柱的面與電路板的距離，使接地柱能確實接觸電路板的接地端。
為方便現有的製造技術，可將本體分為蓋體與承載體的組合，蓋體可相配於承載體，以形成一容置空間。
現有的技術中，其輸入器靜電防護裝置是利用複雜的組件所組成的金屬屏蔽用以將外部的靜電導離，或是利用電暈放電的原理將靜電放電傳導於接地的導電組件，皆是為了消除靜電而所新增的組件，而且所新增的組件能與原有的組件相融合，其它組件亦需做些許的改變，方能相配合，如此，徒增製作時間與成本。而本實用新型利用原有的組件即可達成靜電釋放的功效，即於本體接近輸入器周圍，設一導電箔，且此導電箔直接固定於本體，因為其為一薄片狀，所以形狀可不受限，適用各種形狀與方便布線，此導電箔再連接於本體的接地柱，此接地柱連接於電路板的接地端，如此便完成了接地裝置，並未增加獨立且複雜的組件，本實用新型只在於本體上布一導電箔與接地柱即可。
以現有製造此類裝置時，本體以蓋體與承載體的方式呈現，先將所需的組件分別安裝於蓋體與承載體，待完成後，將蓋體與承載體予以組合而完成一成品，以此狀況時，將導電箔與接地柱設於蓋體，而電路板固定於承載體，當蓋體組合於承載體時，接地柱接觸電路板的接地端即成一輸入器靜電防護裝置，相當快速，而此方式更可向下兼容舊有的輸入器設備中，再加以些微的改變即可新增為具靜電防護的輸入器，可謂一創新的改良。
有關本實用新型的特徵與實際操作，茲配合附圖作最佳實施例詳細說明如下。
圖1為顯示本實用新型的分解示意圖；圖2為顯示本實用新型的結構圖；圖3為顯示本實用新型的另一結構圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示為本實用新型的分解示意圖，本實用新型所揭露的一種輸入器靜電防護裝置，可用於各種具輸入器的電子設備中，如計算機鍵盤或手持式電子裝置(hand-held electronic apparatus)，如個人數字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)與智能型行動電話(smart phone)等。靜電影響了電子組件或電路板12的正常運作，常常導致裝置誤動作或是破壞了電子設備，常常造成使用者操作的困擾，因此，我們知道一般電子設備都具有能提供具容置空間的本體，以現有技術而言，本體一般為承載體11與蓋體13的組合以形成容置空間，如此才能裝置所需的組件至本體內。在此容置空間中固定電路板12，此電路板12設有許多的電晶體、電阻、IC(integrated circuit)(圖面未顯示)，另外電路板12為了能與外界溝通需要一些輸出入設備方能達成，最常見的輸出設備為螢光幕，而輸入設備則為輸入器122，此輸入器122如按鍵開關1222、導覽鍵1223等電子組件，且電路板12除了安裝電子組件外，尚提供了複雜導線布置以連接各個電子組件，如此電路板12方能提供某功能或進行數值運算，另外由輸入器122再搭配軟體讓使用者可選擇或控制此電路板12的其它功能。
靜電的產生常常因為使用者原本就附有靜電，另一產生原因為兩種物體互相摩擦後，會產生靜電，具有較高介電常數的物體帶正電荷，較低者帶負電荷，若帶靜電荷的物體與周圍絕緣，當靜電荷逐漸積蓄，或帶電體電容量減少時，便會形成高電位，當靜電不斷蓄積時，便會產生一靜電放電(ElectricstaticDischarger，ESD)效應，往往此靜電放電具有高伏特數，足以破壞電子組件，較輕微者造成電子設備誤動作等可靠性降低的情況，因此當使用者的手帶有高伏特數的靜電且碰觸輸入器122時，便會將靜電傳導至輸入器122，此時若未有靜電防護設計，便會有上述的不良情況發生。為此，本實用新型於相配於承載體11且可組合於承載體11的蓋體13，並在此蓋體13上設計了一靜電防護裝置，於此蓋體13相對承載體11的面且於相對電路板12的輸入器122位置設有一孔131，以供電路板12的輸入器122穿過蓋體13而外露，方能讓人按壓，而在此蓋體13的孔131周圍(即圍繞輸入器122周圍)設一導電箔132，並且此導電箔132隨著蓋體13的形狀而設計，並且導電箔132緊貼於蓋體13，並連接於蓋體13的接地柱133，導電箔132故名思義為可導電的組件，因此導電箔132為一高導電係數的材質，常見的高導電係數的材質為金屬，如金、銀、銅或鋁等。
上述輸入器122可為觸控蓋1221與開關1222的組合，將觸控蓋1221穿設於蓋體13的孔131，而開關1222固定於電路板12，當蓋體13組合於承載體11時，觸控蓋1221接觸開關1222，使用者透過觸控蓋1221而觸動開關1222，若輸入器122為導覽鍵1223或是按鍵(圖未顯示)時，輸入器122直接凸出於蓋體13，直接讓使用者觸動輸入器122。
當蓋體13組合於承載體11時，此接地柱133便會接觸電路板12的接地端121，且接地柱133的長度恰好符合或稍微大於蓋體13與電路板12的距離，使接地柱133能確實接觸電路板12的接地端121，將輸入器122的靜電放電至導電箔132，而透過接地柱133將導電箔132接地，因此可將靜電傳導至地而消除；若電路板12上有複數個輸入器122時，則導電箔132依照其輸入器122的配置而設計形狀，並且再共同連接於接地柱133，以達成靜電防護的功效，如圖3。
本實用新型的靜電防護裝置利用一薄狀易撓曲的導電箔132圍繞於輸入器122的周邊，並且連接於地，以提供輸入器122的靜電放電至金屬箔而消除，因為導電箔132為薄狀且又易彎曲，因此能適用於各種曲面與較複雜的形狀，並且此導電箔132直接固定於蓋，一般可透過接著劑將導電箔132固定於蓋，所以將已固定導電箔132的蓋體13組合於承載體11時，即完成了靜電防護，相當便利又快速，如此才能增加產量與製造成本。
相較於市面所見的靜電防護設計如在電路板上設置突波吸收器，但無法全面有效保護主板的各電子組件不被靜電破壞，因此，亦有人直接在接觸外界的組件利用導線連接接地，但是無法每個角度全面保護，因此，最有效的方式利用一金屬屏蔽直接攔截靜電，防止靜電直接傳導至電子組件而造成組件損壞，因此便有人利用塑料薄膜電容整個覆蓋住電路板，以阻隔靜電，但是此種應用此種方式的輸入器在按壓時，常感不易按壓，且當輸入器持續一段時間的使用後，此塑料薄膜電容非常容易破裂，而造成輸入器按壓時而卡鍵，上述的各種靜電防護裝置皆有其不便性，而本實用新型能夠有效全面覆蓋於電路板，而又不影響輸入器的按壓，且不需有額外的導電組件佔空間，高空間配置性，有效消除靜電效應。
權利要求1.一種輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該靜電防護裝置包含一本體，設一容置空間，該容置空間設一電路板，該電路板設有一接地端，且該本體相對該電路板的面設一接地柱，該接地柱接觸該接地端；一輸入器，固定於該電路板，且該輸入器穿設於該本體；及一導電箔，設置於該本體相對該電路板的面，並且相對於該輸入器位置，該導電箔圍繞該輸入器，並且緊貼於該本體，且該導電箔與該接地柱相連接。
2.根據權利要求1所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該輸入器包含一觸控蓋與一開關，該開關設於該電路板，而該觸控蓋穿設於該本體且該觸控蓋位於該本體相對該開關的位置，且該觸控蓋接觸該開關，並且該觸控蓋凸出於該本體。
3.根據權利要求1所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該輸入器為一導覽鍵(navigator button)，該導覽鍵凸出於該本體。
4.根據權利要求1所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該輸入器為一按鍵，該按鍵凸出於該本體。
5.根據權利要求1所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該導電箔利用接著劑固定於該本體，該導電箔材質為高導電係數材質，可為鋁、銅、銀或金等金屬。
6.根據權利要求1所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該接地柱的長度符合或稍大於該本體相對該電路板的面至該電路板的距離。
7.一種輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該靜電防護裝置包含一承載體，設一容置空間，該容置空間設一電路板，該電路板設有一接地端；一蓋體，設置於該承載體，且該蓋體相對該電路板的面設一接地柱，該接地柱接觸該接地端；一輸入器，固定於該電路板，且該輸入器穿設於該蓋體；及一導電箔，設置於該蓋體相對該電路板的面，並且相對於該輸入器位置，該導電箔圍繞該輸入器，並且緊貼於該蓋體，且該導電箔與該接地柱相連接。
8.根據權利要求7所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該輸入器包含一觸控蓋與一開關，該開關設於該電路板，而該觸控蓋穿設於該蓋體，並且該觸控蓋位於該蓋體相對該開關的位置，且該觸控蓋接觸該開關，並且該觸控蓋凸出於該蓋體。
9.根據權利要求7所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該輸入器為一導覽鍵(navigator button)，且該導覽鍵凸出於該蓋體。
10.根據權利要求7所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該導電箔利用接著劑固定於該蓋體，且該導電箔材質為高導電係數材質，且其可為鋁、銅、銀或金等金屬。
11.根據權利要求7所述的輸入器靜電防護裝置，其特徵在於，該接地柱的長度符合或稍大於該蓋體相對該電路板的面至該電路板的距離。
專利摘要一種輸入器靜電防護裝置，在帶靜電的使用者按壓輸入器時，透過輸入器與本體間的間隙，而將靜電傳導至輸入器，並且將此附著於輸入器的靜電導離，以防止靜電破壞電路板或是造成電路誤動作。本實用新型利用本體設有導電箔，將此導電箔再予接地，即可達成靜電防護，本實用新型的另一特點為不需改變組件的設計，即可使輸入器具靜電防護功能。
文檔編號H05K7/00GK2884789SQ20062005526
公開日2007年3月28日 申請日期2006年2月24日 優先權日2006年2月24日
發明者吳慈懷 申請人:佛山市順德區順達電腦廠有限公司, 神達電腦股份有限公司