專利名稱：用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保護結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防止靜電和浪涌電流的保護結構，具體地說，是關 于一種用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保護結構，主要用于手機 在運輸，測試，使用過程中出現(xiàn)靜電或浪涌電流等過電壓/過電流時的一種保 護手機內(nèi)部芯片的結構。
背景技術：
隨著現(xiàn)代數(shù)字手機的智能化不斷提高，手機內(nèi)部電路的模塊化集成度也 越來越高。高度集成化，模塊化的要求使得手機內(nèi)部芯片的功能越來越復雜，而制造芯片的集成電路工藝也越來越先進，目前已經(jīng)進入以90nm為代表的 超深亞微米集成電路制造工藝時代。但是伴隨著制造工藝的不斷發(fā)展，芯片 工作電壓不斷降低，工藝中的晶體管柵氧化層的厚度變薄(工作電壓為5V 的器件中，典型柵氧化層的厚度約為IIOA)，付出的代價就是芯片本身防靜 電和抗浪涌電流的能力越來越弱，這給手機整個系統(tǒng)的靜電保護能力帶來了 巨大的挑戰(zhàn)。手機鍵盤作為直接與外部相連的設備，與鍵盤相連的內(nèi)部芯片就顯得特 別容易遭遇到靜電和浪涌電流的沖擊，從而造成芯片損壞，直接影響手機的 功能和使用可靠性。為達到保護內(nèi)部芯片， 一般在鍵盤與芯片端口處并聯(lián)一 個接地的壓敏電阻。但是由于壓敏電阻的鉗位電壓高，并且隨著每次沖擊， 壓敏電阻的質(zhì)量會下降，使用壽命變短等缺點，使得整體的靜電和浪涌電流 保護能力受到極大的限制。發(fā)明內(nèi)容綜上所述，如何克服手機在運輸，測試，或使用過程中，由于外部的靜 電，浪涌電流等過電壓/過電流對手機造成損害，乃是本實用新型所要解決的 技術問題，為此，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，成本較低的防 靜電，抗浪涌電流保護結構。本實用新型的技術方案如下根據(jù)本實用新型的一種用于手機鍵盤的防靜電和抗浪涌電流的保護結 構，其通過在與鍵盤相連的手機內(nèi)部芯片端口并聯(lián)一顆各反向的TVS 二極管以達到保護芯片的目的。TVS二極管的陰極端與接口線相連，而陽極端則 全部接地。手機內(nèi)部芯片正常工作時，由于TVS二極管處于反向工作狀態(tài)， 漏電流極小(一般小于0.05uA)，對整個系統(tǒng)不產(chǎn)生任何影響。而當外界產(chǎn) 生的靜電通過對鍵盤傳遞到內(nèi)部接口線上，當瞬態(tài)電壓信號超過TVS 二極 管的反向擊穿電壓(一般為7V)， TVS二極管迅速雪崩，反向?qū)?，電流?先從TVS 二極管流到地，端口電壓被TVS 二極管鉗位在較低的電壓范圍內(nèi)， 使得內(nèi)部芯片處在安全區(qū)域，不會受到靜電的沖擊而損壞到芯片。當短暫的 外界干擾消失后，TVS二極管又重新關閉，不影響芯片內(nèi)部的正常工作。


圖l為本實用新型的防靜電，抗浪涌電流的手機鍵盤結構示意圖。 圖2為本實用新型中的TVS 二極管I-V特性圖。
具體實施方式
下面根據(jù)圖1和圖2給出本實用新型一個較好實施例，并予以詳細描述， 以使本領域的技術人員更易于理解本實用新型的結構特征和功能特色，而不 是用來限定本實用新型的范圍。本實用新型的電路結構是利用TVS 二極管的瞬態(tài)反應速度快，鉗位電 壓低，漏電流小，可靠性高等優(yōu)點來取代傳統(tǒng)的壓敏電阻保護方式。主要是:在鍵盤與內(nèi)部IC連接線上反向接入TVS二極管，在正常工作，不影響原有 電路的功能；而在靜電或浪涌電流干擾的情況下，當瞬態(tài)電壓高于TVS 二 極管擊穿電壓時，首先使得TVS二極管導通，電流全部從TVS二極管流走， 而接口電路端口處的電壓被TVS 二極管鉗位在較低的電壓上，實現(xiàn)對接口 芯片的保護。電路原理圖如圖1所示，反向接入的TVS 二極管在出現(xiàn)靜電或浪涌電 流時，TVS 二極管迅速導通，吸收靜電或浪涌電流帶來的短時間大能量， 而電壓被鉗位在Vc，從而保護內(nèi)部芯片的正常工作。圖2為TVS 二極管的工作特性圖，在接口線及內(nèi)部芯片正常工作時， TVS 二極管的最大工作電壓為VRWM，此時對應的最大漏電流約為0.05 n A。 而TVS 二極管的反向擊穿電壓V肌約為7V，即若接口線上瞬態(tài)電壓出現(xiàn)大 于V肌電壓時，由于V肌較低，TVS二極管迅速導通，使得接口線上的電壓 被鉗位在Vc，達到保護內(nèi)部芯片的目的。
權利要求1、一種用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保護結構，其特征在于，在與手機鍵盤相連的手機內(nèi)部芯片的端口各反向并聯(lián)一顆TVS二極管。
2、 如權利要求1所述的用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保 護結構，其特征在于，所述的與鍵盤相連的內(nèi)部芯片端口系分別通過行/列接 口線與驅(qū)動電路相連。
3、 如權利要求2所述的用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保 護結構，其特征在于，所述的行/列接口線中的每條行/列接口線與一顆TVS 二極管陰極相連，而所有TVS 二極管的陽極全部接地。
4、 如權利要求1或2所述的用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電 流保護結構，其特征在于，所述的TVS 二極管是采用單路封裝形式或四路 并聯(lián)封裝形式。
專利摘要一種用于手機鍵盤的瞬態(tài)電壓抑制和抗浪涌電流保護結構，其特點是在與手機鍵盤相連的手機內(nèi)部芯片的端口各反向并聯(lián)一顆TVS二極管。其優(yōu)點是TVS二極管的瞬態(tài)反應速度快，鉗位電壓低和漏電流小，可靠性高。
文檔編號H04M1/23GK201118226SQ200720076788
公開日2008年9月17日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權日2007年10月30日
發(fā)明者剛 紀 申請人:上海韋爾半導體股份有限公司