防止靜電釋放的pcb電路板的製作方法
2023-05-17 18:13:36
專利名稱：防止靜電釋放的pcb電路板的製作方法
防止靜電釋放的PCB電路板方法
技術領域：
本發明涉及PCB電路板，特別是一種應用於PCB板檢測中的掃描卡內部的防止靜電釋放的PCB電路板。背景技術：
在PCB光線路板測試機，ICT測試機，ATE測試設備及半導體測試設備及其他相關領域，核心的測試/測量組件都會用到各種形式的掃描卡(或稱為開關卡)，掃描卡根據(PU指令進行各種電信號(包括各類電源，信號源，儀器等)的切換，從而將這些信號施加在DUT(待測器件)上，完成各種電信號的測量。下面以典型的PCB光線路測試機為例進行介紹:
PCB光線路板測試機通過掃描卡，將程序所設定的電壓和電流施加在待測PCB光板的任意兩點之間，通過測量這兩點之間的電阻，判斷是否存在開路，短路或漏電的缺陷。掃描卡通過卡上的專用連接器，使測試點與外部DUT相連，整個連接迴路包括:
掃描卡開關通道一連接器(測試點)一彈簧針盤一治具探針一PCB板
掃描卡上每一個開關通道(通常包含兩個或更多的機械開關或半導體模擬開關)對應一個測試點。而每個測試點都與待測PCB相連。待測PCB上往往會通過前工序(熱風乾、傳送摩擦、疊壓)吸附大量的靜電荷，經在實際現場對不同客戶，不同環境下生產的PCB用專用靜電測試儀測量，發現PCB上靜電值少則四五百伏，多則高達上萬伏。而且當在秋冬季，環境偏乾燥情況下更甚。此時，PCB靜電會通過每一個探針，傳導至測試點，進而施加在對應的開關控制電路相關IC引腳上，並通過電源和地釋放靜電能量。由於靜電釋放速度很快(納秒級)，電壓很高(幾千伏)，瞬間電流大(幾安培到幾十安培)，對掃描卡上與測試點相連的電路造成很大的威脅。有可能對半導體器件(往往為CMOS電路)產生直接和潛在破壞，導致掃描卡可靠性降低，失效率增加。客戶經常投訴電子掃描卡使用中損壞，影響正常使用。
雖然目前在半導體行業，有專用於ESD防護的器件。但由於掃描卡上的測試點數量巨大，呈陣列狀分布。且每個測試點正常工作時既要承受300V的額定測試電壓，因而若每個測試點增加一個專用TVS器件，會導致整個掃描卡尺寸變大、成本劇增。因而不現實也不可接受。
發明內容
本發明的目的是克服上述不足，提供一種可防止靜電釋放的PCB電路板，該PCB電路板可將檢測部件的靜電釋放至大地，對PCB電路板內部的部件起到了很好的保護作用。
本發明的目的是這樣是實現的:它包括基板；所述基板為絕緣材料製成；於所述基板上形成的電路圖形；其改進在於:於所述基板上設置有至少一個用於與外部電信號連接的放電管腳，所述放電管腳上設置有至少一個尖角，於所述基板上放電管腳的外圍鋪設有銅皮，所述銅皮具有與放電管腳的尖角數量相等的尖角， 所述銅皮上的各尖角與放電管腳上的各尖角一一對應，銅皮與放電管腳上相對應的尖角的尖端之間設有放電間距，所述銅皮與大地電性連接；
上述結構中，所述放電管腳包括放電盤及與放電盤連接的引腳，所述放電盤貼附於基板上，放電盤四周的局部向外延伸形成至少一個尖角；
上述結構中，所述銅皮包括環形銅皮及與其一體成型的至少一個尖角銅皮，所述尖角銅皮設置於環形銅皮的內部，尖角銅皮的尖端與放電盤的尖角尖端相對設置，環形銅皮與大地電性連接；
上述結構中，所述銅皮與放電盤上相對應的尖角之間的放電間距為0.1524mm-0.254mm ；
上述結構中，所述銅皮上塗覆有阻焊層，尖角銅皮位置設置為阻焊層開窗；
上述結構中，各放電盤外圍的銅皮為一體式結構；
上述結構中，各放電管腳呈陣列分布於基板上；
上述結構中，所述放電盤為方形或菱形；
上述結構中，所述放電盤上的尖角為銳角。
本發明有益效果在於:本發明通過在PCB電路板上設置用於與外部電信號連接的放電管腳，於放電管腳的外圍設置銅皮，銅皮與放電管腳之間設置相對的尖角，銅皮與大地電性連接，在利用掃描卡對外部設備進行測試時，每個放電管腳對應於一個測試點，使用探針對應的測試點測試，當外部設備上的靜電(ESD)通過測試點傳遞至所述放電管腳時，由於放電盤與銅皮之間設有尖端放電間距，靜電荷便通過尖端放電經由銅皮傳遞至大地，而不會流至掃描卡的內部電路，避免了 ESD對掃描卡內部電氣元件的破壞及擊穿現象，對其內部電路起到了很好的保護作用，降低了掃描卡PCB電路板外部ESD對通道信號(即測試點通道)的幹擾，其次、ESD釋放的銅皮連接的大地是獨立的，與PCB電路板上元器件電源端的電氣地是不相連的，有效地切斷ESD進行尖端釋放時產生能量釋放通過大地進行串擾；再次、提高了掃描卡的測試精度、可靠性、其使用更加安全，保證了掃描卡內部元件及掃描卡的使用壽命，節約成本。
圖1為本發明中 單個放電管腳與銅皮組成的結構示意圖
圖2為圖1中A處的放大示意圖
圖3為本發明防止靜電釋放的PCB電路板的結構示意圖1
圖4為本發明防止靜電釋放的PCB電路板的結構示意圖2
圖中:1、基板2、放電管腳21、引腳22、放電盤3、銅皮31、環形銅皮32、尖角銅皮具體實施方式
下面結合附圖及具體的實施方式對本發明作進一步說明:
參照圖1至圖4所示，本發明揭示了一種防止靜電釋放的PCB電路板，它包括基板I ;所述基板I為絕緣材料製成；於所述基板I上形成的電路圖形；於所述基板I上設置有至少一個用於與外部電信號連接的放電管腳2，其放電管腳2數量根據具體測試點的多少設定，各放電管腳2呈陣列分布於基板上，每個放電管腳2上設置有至少一個尖角，本實施例中，每個放電管腳2上設置四個尖角，於所述基板I上放電管腳2的外圍鋪設有銅皮3，所述銅皮3具有與放電管腳2的尖角數量相等的尖角，所述銅皮3上的各尖角與放電管腳2上的各尖角一一對應，以便於實現放電管腳2上的尖角與銅皮3上的尖角之間的尖端放電，銅皮3與放電管腳2上相對應的尖角的尖端之間設有放電間距L，該放電間距L的設置要考慮因素:a.正常工作電壓的大小；b.與信號通道外圍環境靜電的大小，因此，該放電間距L要大於安全間距(信號加載的最高電壓與地端放電最小間距)，且小於需要釋放的靜電電荷的間距；較佳的，銅皮3與放電管腳2上相對應的尖角之間的放電間距L設置為0.1524mm-0.254mm ;所述銅皮3與大地電性連接，具體應用時，銅皮3可設置為部分外露，夕卜露的銅皮與PCB電路板所在設備的外殼連接，通過外殼將其接入大地。
還是參照圖1所示，放電管腳2包括放電盤22及與放電盤22連接的引腳21，所述放電盤22貼附於基板I上，放電盤22四周的局部向外延伸形成至少一個尖角，本事實例中其尖角設置為四個，則放電盤22可為方形或菱形，也可設置為其他不規則形狀，使其各尖角為銳角為佳；所述銅皮3包括環形銅皮31及與其一體成型的至少一個尖角銅皮32 (與放電盤22中尖角數目相等，實施例中，即也設為四個)，所述尖角銅皮32設置於環形銅皮31的內部，尖角銅皮32的尖端與放電盤22的尖角尖端相對設置，環形銅皮31與大地電性連接。進一步的，所述銅皮3上塗覆有阻焊層，尖角銅皮32位置設置為阻焊層開窗，即尖角銅皮32顯露於阻焊層；參照圖4所示，各放電盤22外圍的銅皮3可設計為一體式結構，即在基板I上鋪設一可覆蓋基板I的大銅皮，再在該銅皮上與放電管腳2對應的位置開窗形成各尖角銅皮32即可。
本發明通過在PCB電路板上設置用於與外部電信號連接的放電管腳2，於放電管腳2的外圍設置銅皮3，銅皮3與放電管腳2之間設置相對的尖角，銅皮3與大地電性連接，在利用掃描卡對外部設備進行測試時，每個放電管腳2對應於一個測試點，使用探針對對應的測試點測試，當外部設備上的靜電(ESD)通過測試點傳遞至所述放電管腳2時，由於放電盤2與銅皮3之間設有尖端放電間距L，靜電荷便通過尖端放電經由銅皮3傳遞至大地，而不會流至掃描卡的內部電路，避免了 ESD對掃描卡內部電氣元件的破壞及擊穿現象，對其內部電路起到了很好的保護作用，降低了掃面卡PCB電路板外部ESD對通道信號(即測試點通道)的幹擾，其次、ESD釋放的銅皮3連接的大地是獨立的，與PCB電路板上元器件電源端的電氣地是不相連的，有效地切斷ESD進行尖端釋放時產生能量釋放通過大地進行串擾；再次、提高了掃描卡的測試精度、可靠性、其使用更加安全，保證了掃描卡內部元件及掃描卡的使用壽命，節約成本。
根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發明並不局限於上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護範圍內。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本發明構成任何限制。
權利要求
1.一種防止靜電釋放的PCB電路板，它包括 基板；所述基板為絕緣材料製成； 於所述基板上形成的電路圖形； 其特徵在於:於所述基板上設置有至少一個用於與外部電信號連接的放電管腳，所述放電管腳上設置有至少一個尖角，於所述基板上放電管腳的外圍鋪設有銅皮，所述銅皮具有與放電管腳的尖角數量相等的尖角，所述銅皮上的各尖角與放電管腳上的各尖角一一對應，銅皮與放電管腳上相對應的尖角的尖端之間設有放電間距，所述銅皮與大地電性連接。
2.根據權利要求1所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述放電管腳包括放電盤及與放電盤連接的引腳，所述放電盤貼附於基板上，放電盤四周的局部向外延伸形成至少一個尖角。
3.根據權利要求1所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述銅皮包括環形銅皮及與其一體成型的至少一個尖角銅皮，所述尖角銅皮設置於環形銅皮的內部，尖角銅皮的尖端與放電盤的尖角尖端相對設置，環形銅皮與大地電性連接。
4.根據權利要求1或2或3所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述銅皮與放電盤上相對應的尖角之間的放電間距為0.1524mm-0.254mm。
5.根據權利要求2或3所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述銅皮上塗覆有阻焊層，尖角銅皮位置設置為阻焊層開窗。
6.根據權利要求1所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:各放電盤外圍的銅皮為一體式結構。
7.根據權利要求2所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:各放電管腳呈陣列分布於基板上。
8.根據權利要求4所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述放電盤為方形或菱形。
9.根據權利要求4所述的防止靜電釋放的PCB電路板，其特徵在於:所述放電盤上的尖角為銳角。
全文摘要
本發明公開了一種防止靜電釋放的PCB電路板，它包括基板；所述基板為絕緣材料製成；於所述基板上形成的電路圖形；其改進在于于所述基板上設置有至少一個用於與外部電信號連接的放電管腳，所述放電管腳上設置有至少一個尖角，於所述基板上放電管腳的外圍鋪設有銅皮，所述銅皮具有與放電管腳的尖角數量相等的尖角，所述銅皮上的各尖角與放電管腳上的各尖角一一對應，銅皮與放電管腳上相對應的尖角的尖端之間設有放電間距，所述銅皮與大地電性連接；其有益效果在於本發明的PCB電路板在測試時，可避免ESD對掃描卡內部電氣元件的破壞及擊穿現象，對其內部電路起到了很好的保護作用，降低了PCB電路板外部ESD對通道信號(即測試點通道)的幹擾。
文檔編號H05F3/02GK103140016SQ20111037636
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者李新學, 刑明林, 王芳, 夏春, 石磊, 楊朝輝 申請人:深圳麥遜電子有限公司