專利名稱：嵌入式放電間隙的制作方法
嵌入式放電間隙
背景技術：
印制電路板(PCB)通過提供其上可以安裝各個元件的結構而方便了電子電路的 構建。這些元件可以通過使用焊接在基板或板上以形成電路通道的走線(trace)或者導線 來互相連接。PCB的種類有很多，例如單面、雙面、多層、柔性、剛性等。為了防止由靜電放電(ESD)造成的對PCB上的元件的損害，可以使用放電間隙 (spark gap)。例如，可以在PCB的頂面上形成放電間隙以便向接地(ground)引導或消散 能量。然而，放電間隙可能由于暴露于潮氣或其它環(huán)境污染而變得劣化。就此而言，放電間 隙和/或PCB的性能可能不是最佳的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個方面提供了一種多層印制電路板，其可以包括第一層、第二層和第 三層。第二層可以位于第一層與第三層之間。第二層可以包括放電間隙。此外，第二層可以包括接地走線，并且所述放電間隙可以接近該接地走線。此外，第二層可以包括信號走線，并且所述放電間隙可以接近該信號走線。此外，所述放電間隙可以包括空氣。此外，所述放電間隙可以包括氣體。此外，所述放電間隙可以包括液體。此外，第一層可以包括板。此外，第三層可以包括板。本發(fā)明的另一方面提供了一種可以包括印制電路板的設備。該印制電路板可以包 括其上具有電子元部的第一層、包括放電間隙的第二層，以及第三層。第二層可以位于第一 層與第三層之間。此外，所述設備可以包括便攜式設備。此外，所述便攜式設備可以包括電話、計算機、音樂播放器和視頻播放器中的至少一種。此外，所述放電間隙可以位于第二層的導電材料之間。此外，所述導電材料可以包括接地走線或信號走線。此外，所述印制電路板可以包括第四層，并且第三層可以位于第二層與第四層之 間。第三層可以包括放電間隙。本發(fā)明的另一方面提供了一種印制電路板，其可以包括嵌入式接地、嵌入式導電 元件，和位于所述嵌入式接地與所述嵌入式導電元件之間用來提供靜電放電保護的放電間隙。此外，所述放電間隙可以包括介電材料。此外，所述放電間隙可以包括被設置為被施加第一電壓電平時導電的材料。此外，所述嵌入式導電元件可以包括信號走線。此外，所述放電間隙可以包括空氣或氖。
此外，所述放電間隙可以包括鄰近第一不導電元件的第一表面和鄰近第二不導電 元件的第二表面。此外，第一不導電元件和第二不導電元件可以包括板。


并入說明書并組成說明書一部分的附圖例示了此處描述的示例性實施方式，并且 與文字描述一起說明這些示例性實施方式。附圖中圖1是例示了此處描述的概念的圖；圖2是例示了包括示例性嵌入式放電間隙的示例性多層印制電路板的圖；而圖3至圖6是例示了示例性嵌入式放電間隙的示例性拓撲的圖。
具體實施例方式以下詳細描述是參照附圖來進行的。不同圖中的相同標號可以標識相同或相似的 元件。而且，以下描述并不對本發(fā)明構成限制。此處使用的術語“PCB”旨在被廣義解讀為包括任何支持和/或電連接電子部件 (例如，數(shù)字部件、模擬部件或其組合)的平臺。PCB可以包括不導電的基板或板(例如，阻 燃劑(FR)系列(FR-4等)、合成環(huán)氧材料(CEM)系列(CEM-3等)、聚酰亞胺、特氟綸、陶瓷、 聚酯、聚酰亞胺、Pyralux (杜邦美制軟板基材)等)。PCB可以在其頂部或底部包括導電層 (例如，敷金屬)。PCB可以是剛性的、柔性的或其組合(例如，剛柔結合的)。此處使用的術語“放電間隙”旨在被廣義解讀為包括用來提供ESD保護的間隙。如 將在下面描述的，放電間隙可以具有各種拓撲并可以包括各種類型的物質(例如，氣體、液 體、材料、空氣等)。概述圖1是例示了示例性多層PCB 100的圖。PCB 100可以包括具有頂面110和底面 115的板(或基板)105。此外，板105可以包括接地120、放電間隙125和信號走線130。然 而，和其它位于PCB頂面或底面上或鄰近PCB頂面或底面的放電間隙不同，放電間隙125可 以嵌入在PCB 100中。作為前述的結果，嵌入式放電間隙不會由于曝露于環(huán)境條件而劣化。此外，嵌入式 放電間隙可以節(jié)省例如PCB的頂面和/或底面上的空間，并且允許另外的部件占據(jù)該空間。應理解的是，在此描述的概念是結合圖1來廣泛描述的。因此，針對結合圖1所述 概念的變型是存在的，將在下面提供的詳細描述中進一步描述。示例性多層PCB下面將針對圖2來描述并例示具有嵌入式放電間隙的示例性多層PCB。應理解的 是，針對多層PCB描述的結構、拓撲和/或部件在其它實現(xiàn)中可以是不同的。此外或者另選 的是，多層PCB可以包括更少的或額外的層和/或部件。圖2是例示了示例性多層PCB 200的圖。如圖所示，PCB 200可以包括板或基板 205 (以下簡稱為板205)，以及中間層210,215,220和225。板205可以包括不導電物質(例如，前述的環(huán)氧玻璃纖維合成物材料)。中間層 210和220可以包括粘合層230、導電層235、嵌入式放電間隙240和接地層245。
粘合層230可以包括不導電材料(例如，環(huán)氧樹脂)。導電層235可以包括導電材 料(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。嵌入式放電間隙240可以包括任何形式的物質，例如可以用于ESD機制的空氣、氣 體(例如，氖)、液體(例如，氬或礦物油)、固體(例如介電材料)或真空。接地層245可 以包括耦接至地或接地引腳的導電層(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。中間層215可以包括接地面(ground plane) 250o接地面250可以包括導電面 (例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。中間層225可以包括電源面255。電源面255可以包 括導電面(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。接地面250和電源面255可以提供傳送至 PCB 200的各個區(qū)域的電壓。PCB 200的頂面260包括信號走線265和焊盤270。信號走線265可以包括使PCB 200上的各種部件(未示出)互相連接的導電金屬(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。信 號走線265可以在頂面260上形成具有各種取向和形狀的圖案。焊盤270可以包括導電 金屬(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。盡管沒有示出，但是PCB 200可以包括額外的部 件，例如安裝在PCB 200的頂面260上以提供印制電路組裝件(PCA)或者印制電路板組裝 件(PCBA)的電子部件。PCB 200還可以包括過孔275。過孔275可以包括使位于PCB 200的不同層或水 平上的各種部件互相連接的導電金屬(例如，銅、銀、金、鋁、鎳和/或錫)。在一些情況下， 過孔275可以是電鍍的(即，電鍍通孔)。如圖2所示，在一種實現(xiàn)方式中，嵌入式放電間隙240可以通過將源自例如信號走 線235的ESD傳送至接地245來提供ESD保護。在一些情況下，取決于PCB的規(guī)格或者特 殊部件，可能需要精確的放電擊穿(break-in)電壓。在這種情況下，嵌入式放電間隙240 可以包括在施加了某一電平的電壓(例如，與ESD有關的電壓)之前一直保持不導電的材 料，其中嵌入式放電間隙240可以擊穿并可以變?yōu)閷щ娨詫SD傳送至接地245。放電間隙240距離可能根據(jù)所用材料而不同。例如，如果利用了氖，則放電間隙 240可以具有距離范圍在2mm至2cm之間的距離。然而，根據(jù)所用氖的量和/或期望的擊 穿電壓，該距離可以低于2mm或高于2cm。在另一示例中，如果利用了空氣，則放電間隙240 可以具有范圍在5mm至Icm之間的距離。然而，根據(jù)所用空氣的量和/或期望的擊穿電壓， 該距離可以低于5mm或高于1cm。應理解的是，多層PCB 200可以并入許多設備中。術語“設備”旨在被廣義解讀為 包括任何包括PCB的電子設備。在給定包括PCB的電子設備的寬泛特性的情況下，應理解的 是，在此描述的概念可以在許多設備中被采用，例如便攜設備(例如，無線電話、個人數(shù)字 助理(PDA)、膝上型計算機、打印機)、固定設備(例如，臺式計算機、電視、立體音響系統(tǒng))、 交通工具(例如，汽車或飛機)等。圖3至圖6是例示了嵌入式放電間隙240的示例性拓撲的圖。在圖3至圖6的每 個圖中，信號走線、接地和嵌入式放電間隙240都是示例性示出的。應理解的是，嵌入式放 電間隙240可以位于信號走線與接地之間的任何區(qū)域中。此外，應理解的是，例如形狀、物 質、從信號走線到接地的距離等的參數(shù)可以基于與PCB 200相關聯(lián)的特定部件。圖3例示了信號走線305和接地310的三角形布局的頂視圖。如圖所示，嵌入式放 電間隙240可以位于信號走線305與接地310之間的區(qū)域內以提供ESD放電的控制區(qū)。圖4例示了 “T”形結構的信號走線405和“U”形結構的接地410的頂視圖。嵌入式放電間隙 240可以布置在信號走線405與接地410之間。圖5例示了信號走線505和接地510都包 括弧形或曲線形的另一示例性結構的頂視圖。嵌入式放電間隙240可以位于信號走線505 與接地510之間可能發(fā)聲ESD的區(qū)域內。圖6是例示了用于提供ESD保護的串聯(lián)的和/或 多重的嵌入式放電間隙240相對于信號走線605和接地610的頂視圖的圖。在此例示并描述的配置是示例性的而并不旨在窮盡。即，接地面、接地走線和/或 信號走線可以在PCB的指定層上具有許多形狀。此外，盡管圖3至圖6例示了位于信號走 線與接地之間的嵌入式放電間隙240，但是在其它實現(xiàn)方式中，嵌入式放電間隙240可以位 于不對應于信號走線和/或接地的導電元件之間。例如，導電元件可以對應于焊盤或一些 其它部件。在各種情況下，放電間隙都可以設置在嵌入在PCB內的PCB的表面上(即，沒有 暴露于外部環(huán)境條件的表面)。結論以上對于實現(xiàn)方式的描述提供了例示，但并非要將實現(xiàn)方式窮盡為或限制為所公 開的精確方式。根據(jù)上述教導或從該教導的實踐可以獲得變型和改動。例如，過孔可以連 接至PCB的一個層的放電間隙以提供對另一個層的ESD保護。應該強調的是，說明書中使用的措辭“包括”用來指定所述特性、要件、步驟或部件 的存在，但不排除一個或更多其它特性、要件、步驟、部件或其組合的存在或增加。即使在權利要求書中列舉了和/或在說明書中公開了特定的特性組合，但是這些 組合并不旨在限制本發(fā)明。事實上，許多這些特性可以按照未在權利要求中特定列舉和/ 或在說明書中公開的方式被組合。本發(fā)明所使用的元件、行為或指示都不應該被解讀為對于此處描述的實現(xiàn)方式而 言是關鍵的或必須的，除非明確地描述為這樣。措辭“可以”貫穿說明書被使用并且旨在解 釋為，例如，像“有可能”、“被設置為”或者“能夠”，而沒有強制的含義(例如，像“必須”)。而且，本文使用的未指明單復數(shù)的情況旨在包括一項或更多項。在只想表示一項 的情況下使用了措辭“一個”或類似用語。此外，短語“基于”旨在表示“至少部分地基于”， 除非有明確的相反聲明。文中使用的措辭“和/或”包括相關列出項中一個或更多個的任 意全部組合。
權利要求
一種多層印制電路板，該多層印制電路板包括第一層、第二層和第三層，第二層位于第一層與第三層之間；并且第二層包括放電間隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的印制電路板，其中，第二層包括接地走線，并且所述放電間隙 接近該接地走線。
3.根據(jù)權利要求2所述的印制電路板，其中，第二層包括信號走線，并且所述放電間隙 接近該信號走線。
4.根據(jù)權利要求1所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括空氣。
5.根據(jù)權利要求1所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括氣體。
6.根據(jù)權利要求1所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括液體。
7.根據(jù)權利要求1所述的印制電路板，其中，第一層包括板。
8.根據(jù)權利要求7所述的印制電路板，其中，第三層包括板。
9.一種設備，該設備包括印制電路板，該印制電路板包括第一層，其上具有電子部件；第二層，其包括放電間隙；以及第三層，其中，第二層位于第一層與第三層之間。
10.根據(jù)權利要求9所述的設備，其中，所述設備是便攜式設備。
11.根據(jù)權利要求10所述的設備，其中，所述便攜式設備是電話、計算機、音樂播放器 和視頻播放器中的至少一種。
12.根據(jù)權利要求9所述的設備，其中，所述放電間隙位于第二層的導電材料之間。
13.根據(jù)權利要求12所述的設備，其中，所述導電材料包括接地走線或信號走線。
14.根據(jù)權利要求9所述的設備，其中，所述印制電路板還包括 第四層，其中，第三層位于第二層與第四層之間；并且第三層包括放電間隙。
15.一種印制電路板，該印制電路板包括 嵌入式接地；嵌入式導電元件；和位于所述嵌入式接地與所述嵌入式導電元件之間用來提供靜電放電保護的放電間隙。
16.根據(jù)權利要求15所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括 介電材料。
17.根據(jù)權利要求15所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括被設置為被施加第 一電壓電平時導電的材料。
18.根據(jù)權利要求15所述的印制電路板，其中，所述嵌入式導電元件包括信號走線。
19.根據(jù)權利要求15所述的印制電路板，其中，所述放電間隙包括空氣或氖。
20.根據(jù)權利要求15所述的印制電路板，其中，所述放電間隙具有鄰近第一不導電元 件的第一表面和鄰近第二不導電元件的第二表面。
21.根據(jù)權利要求20所述的印制電路板，其中，第一不導電元件和第二不導電元件是板。
全文摘要
一種多層印制電路板可以包括第一層、第二層和第三層，第二層位于第一層與第三層之間。第二層可以包括放電間隙。
文檔編號H05K1/02GK101933407SQ200880125995
公開日2010年12月29日 申請日期2008年8月6日 優(yōu)先權日2008年2月8日
發(fā)明者伊德里斯·奧梅羅維奇 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司