CN108512205A - Esd保护装置及数据连接线 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种ESD保护装置及数据连接线，该ESD保护装置用于数据接口的静电保护，所述ESD保护装置包括：绝缘基体；多个ESD保护器件，所述多个ESD保护器件位于所述绝缘基体上，其中，所述多个ESD保护器件的一端与另一端之间由ESD材料构成ESD保护二极管。通过将多个ESD保护器件设置于绝缘基体上，以构成ESD保护装置，将该ESD保护装置应用于终端设备(例如智能手机)的数据连接线的数据接口中，可以提高数据接口的静电保护能力及防浪涌能力，同时还可以节省出更多的PCB的面积。
Description
技术领域
本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种ESD保护装置及数据连接线。
背景技术
相关技术中，随着终端设备(例如智能手机)的数据接口(例如USB type c接口)的发展，数据接口具有越来越多的功能，例如传输数据信号(OTG)、音频信号(audio)、视频信号(displayport)等。而当终端设备处于充电、听歌等应用场景下时，很容易因为引入静电及浪涌干扰而对终端设备造成损害。
通常情况下，终端设备制造商会在终端设备的数据接口附近的印刷电路板(PCB)上放置大量的防静电器件，以克服上述问题，但是，随着终端设备中硬件功能模块的增多，使得用于放置防静电器件的PCB面积越来越小，导致终端设备的数据接口附近及整机的ESD(Electro-Static discharge)保护能力与防浪涌能力变差。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种ESD保护装置及数据连接线。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种ESD保护装置，该ESD保护装置包括绝缘基体；多个ESD保护器件，所述多个ESD保护器件位于所述绝缘基体上，其中，所述多个ESD保护器件的一端与另一端之间由ESD材料构成ESD保护二极管。
在一种可能的实现方式中，所述多个ESD保护器件之间相互绝缘。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种数据连接线，包括：数据接口，所述数据接口位于所述数据连接线的端部；根据前面所述的ESD保护装置，位于所述数据连接线的线缆与所述数据接口之间，所述ESD保护装置连接到所述数据接口，其中，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口的多个端口，另一端接地。
在一种可能的实现方式中，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量相同。
在一种可能的实现方式中，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量不同。
在一种可能的实现方式中，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口中除接地端口之外的多个端口。
在一种可能的实现方式中，所述数据连接线具有多个端部，每个端部具有一个数据接口和一个ESD保护装置。
在一种可能的实现方式中，所述数据接口为USB type C接口。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过将多个ESD保护器件设置于绝缘基体上，以构成ESD保护装置，将该ESD保护装置应用于终端设备(例如智能手机)的数据连接线的数据接口中，可以提高数据接口的静电保护能力及防浪涌能力，同时还可以节省出更多的PCB的面积。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置中的一个ESD保护器件的结构示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种数据连接线的一端部的结构示意图。
图4是根据相关技术示出的一种USB Type-C接口的端口的局部放大图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置的应用场景的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种用于连接具有ESD保护装置的数据连接线的装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置的结构示意图。如图1所示，根据该示例性实施例的ESD保护装置可用于终端设备(例如智能手机)等电子设备的数据连接线的数据接口中，该ESD保护装置包括以下结构：
绝缘基体11；
多个ESD保护器件12，所述多个ESD保护器件12位于所述绝缘基体11上，
其中，所述多个ESD保护器件12的一端与另一端之间由ESD材料构成ESD保护二极管。
本实施例通过将多个ESD保护器件设置于绝缘基体上，以构成ESD保护装置，将该ESD保护装置应用于终端设备(例如智能手机)的数据连接线的数据接口中，可以提高数据接口静电保护及防浪涌能力，同时还可以节省出更多的PCB的面积。
本实施例中，可将多个ESD保护器件12设置于绝缘基体11上，举例来说，多个ESD保护器件12可以规则排列于绝缘基体11上，也可以不规则排列于绝缘基体11上，但是为了使用方便，通常采用规则排列，如图1所示，为了便于说明，将多个ESD保护器件12从1至n进行编号。其中，绝缘基体11可以是本领域技术人员已知的可以用于集成ESD保护器件的具有绝缘功能的基板等，本公开对此不作限制。
本实施例中，ESD保护器件12的一端与另一端之间可以由ESD材料构成ESD保护二极管，举例来说，图2是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置中的一个ESD保护器件的结构示意图，如图2所示，ESD保护器件12可以包括两端的电极(例如电极a和电极b)，两端的电极之间由ESD材料构成ESD保护二极管。ESD保护器件两端的电极可以由导体例如金属制成。
在一个示例中，将该ESD保护二极管并联于电路中，当电路正常工作时，该ESD保护二极管处于截止状态(高阻态)，不会影响电路的正常工作，而当电路出现异常过高点压，并达到其击穿电压时，该ESD保护二极管迅速由高阻态变为低阻态，为瞬间电流提供低阻抗导通路径，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内，从而保护相关的集成器件等；当异常过高电压消失，该ESD保护二极管恢复至高阻态，电路可以正常工作。在一个示例中，ESD保护二极管的接触放电的最大额定值可为±30kV，空气放电的最大额定值可为±30kV。
举例来说，ESD材料可以是本领域技术人员已知的可以构成ESD保护二极管的材料，例如无机抗静电材料(如碳、金属、半导体氧化物及它们的复合物等)、结构型导电高分子材料等，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，多个ESD保护器件之间相互绝缘。举例来说，如图1所示，ESD保护装置可包括多个ESD保护器件12，可以采用以下方式使多个ESD保护器件12之间相互绝缘，例如，可以使相邻的两个ESD保护器件之间间隔一定的距离；也可以在相邻的两个ESD保护器件之间增加隔离部件；还可以对ESD保护器件增加隔离罩，例如可以对每个ESD保护器件增加隔离罩，或对奇数编号或偶数编号的ESD保护器件(例如对编号为1的ESD保护器件、编号为3的ESD保护器件等)增加隔离罩。本领域技术人员还可以采用其他方式使ESD保护器件之间相互绝缘，本公开对此不作限制。
其中，隔离部件或隔离罩可以是本领域技术人员已知的能够使多个ESD保护器件之间相互绝缘的部件，该部件可以由绝缘材料制成，本公开对此不作限制。
通过使多个ESD保护器件之间相互绝缘，可以避免在电路工作时，因为ESD保护器件之间不慎导通而影响电路正常工作，还可以对器件造成损伤。
图3是根据一示例性实施例示出的一种数据连接线的一端部的结构示意图，如图3所示，根据该示例性实施例的数据连接线可用于终端设备(例如智能手机)等电子设备的数据交互和/或充电，例如利用该数据连接线可实现Audio、OTG、Displayport等功能，该数据连接线包括：
数据接口2，所述数据接口位于所述数据连接线的端部；
如上所述的ESD保护装置1，位于所述数据连接线的线缆3与所述数据接口2之间，所述ESD保护装置1连接到所述数据接口2，
其中，所述ESD保护装置1的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口的多个端口，另一端接地。
本实施例通过将前面所述的ESD保护装置设置于数据连接线的线缆与数据接口之间，并将ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口的多个端口，另一端接地，可以提高数据接口静电保护及防浪涌能力，同时还可以节省出更多的PCB的面积。
本实施例中，数据接口2可以位于数据连接线的端部，ESD保护装置1可以位于数据连接线的线缆3与数据接口2之间，且ESD保护装置1的多个ESD保护器件的一端可以分别连接到数据接口2的多个端口，另一端接地。其中，数据接口2可以是USB Type-A(Standard-A)接口、USB Type-B(Mi-cro-B)接口、USB Type-C接口或其他接口，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，数据接口为USB type C接口。
下面以数据接口为USB Type-C接口为例来详细描述本实施例的具体实现方式。图4是根据相关技术示出的一种USB Type-C接口的端口的局部放大图。图5是根据一示例性实施例示出的一种ESD保护装置的应用场景的示意图。
在一种可能的实现方式中，ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量可以相同。
如图3所示，该图中的数据接口2为USB Type-C接口。如图4所示，该USB Type-C接口可包括接地的端口GND，电源的端口VBUS，信号传输的端口TX、RX，用于兼容USB2.0接口的端口D等24个端口，ESD保护装置1中的ESD保护器件的数量可以是24个。如图5所示，该ESD保护装置中包括与USB Type-C接口的端口数量相同的24个ESD保护器件，每个ESD保护器件均具有两个管脚，位于ESD保护装置一端的24个管脚可以都与地线连接，位于ESD保护装置另一端的24个管脚可以分别与USB Type-C接口的各个端口，包括如上所述的接地的端口GND，电源的端口VBUS，信号传输的端口TX、RX，用于兼容USB2.0接口的端口D等电连接。
在一种可能的实现方式中，ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量不同。
在一种可能的实现方式中，ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口中除接地端口之外的多个端口。
举例来说，同样以具有24个端口的USB Type-C接口为例，ESD保护装置中的ESD保护器件的数量可以与USB Type-C接口的端口的数量不同，例如少于24个或者多于24个。本领域技术人员可以根据需要采用恰当的方式将ESD保护装置与USB Type-C接口的端口电连接，例如将ESD保护装置与USB Type-C接口的端口的电源的端口电连接，或将ESD保护装置与USB Type-C接口的端口的部分或全部信号传输的端口电连接等，本公开对此不作限制。
在一个示例中，ESD保护装置中的ESD保护器件的数量可以是20个，每个ESD保护器件均具有两个管脚，位于ESD保护装置一端的20个管脚可以都与地线连接，位于ESD保护装置另一端的20个管脚可以分别与USB Type-C接口中除4个接地的端口之外的各个端口，包括如上所述的电源的端口VBUS，信号传输的端口TX、RX，用于兼容USB2.0接口的端口D等电连接。
ESD保护装置的ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量可以相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据需要对ESD保护器件的数量进行设置，因此可以增加对ESD保护装置的设计的灵活性。进一步地，如果ESD保护器件的数量少于数据接口的端口的数量，可以使ESD保护装置的结构更加小巧。
在一种可能的实现方式中，所述数据连接线具有多个端部，每个端部具有一个数据接口和一个ESD保护装置。
举例来说，所述数据连接线可以具有多个端部，以实现多个终端设备之间的数据交互或同时为多个终端设备充电，所述数据连接线的多个端部的接口类型也可以不同，以便兼容接口类型不同的终端设备。本公开对数据连接线的端部的个数和具体数据接口类型不做限制。
通过对数据连接线的每个端部均设置有ESD保护装置，可以提高提高数据接口的静电保护及防浪涌能力，此外，将ESD保护装置设置于数据连接线的每个端部，利用该数据连接线，在保证了与之相连接的终端设备的数据接口附件及整机的ESD保护能力与防浪涌能力的同时，还可以节省终端设备的PCB的面积。
图6是根据一示例性实施例示出的一种用于连接具有ESD保护装置的数据连接线的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图6，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种ESD保护装置，所述ESD保护装置用于数据接口的静电保护，其特征在于，所述ESD保护装置包括：
绝缘基体；
多个ESD保护器件，所述多个ESD保护器件位于所述绝缘基体上，
其中，所述多个ESD保护器件的一端与另一端之间由ESD材料构成ESD保护二极管。
2.根据权利要求1所述的ESD保护装置，其特征在于，所述多个ESD保护器件之间相互绝缘。
3.一种数据连接线，其特征在于，包括：
数据接口，所述数据接口位于所述数据连接线的端部；
根据权利要求1或2所述的ESD保护装置，位于所述数据连接线的线缆与所述数据接口之间，所述ESD保护装置连接到所述数据接口，
其中，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口的多个端口，另一端接地。
4.根据权利要求3所述的数据连接线，其特征在于，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量相同。
5.根据权利要求3所述的数据连接线，其特征在于，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的数量与所述数据接口的端口的数量不同。
6.根据权利要求5所述的数据连接线，其特征在于，所述ESD保护装置的多个ESD保护器件的一端分别连接到所述数据接口中除接地端口之外的多个端口。
7.根据权利要求3所述的数据连接线，其特征在于，所述数据连接线具有多个端部，每个端部具有一个数据接口和一个ESD保护装置。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的数据连接线，其特征在于，所述数据接口为USBtype C接口。
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