印刷电路板结构的制作方法

1.本发明涉及控制器技术领域，尤其涉及一种印刷电路板结构。


背景技术：

2.控制器局域网络(can)总线多用于汽车、工业控制等领域，在数据的传输和控制方面应用。
3.采用差分讯号传输通讯(can-l/can-h)，在实际应用过程中通讯线缆容易受到外部的干扰对讯号传输造成一定的影响或不可逆损坏，如静电放电，雷击突波等其他瞬态高能的干扰耦合。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种印刷电路板结构，解决了通讯线缆容易受到外部的干扰对讯号传输造成一定的影响或不可逆损坏的技术问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供的印刷电路板结构，包括：
7.一控制器局域网络收发器，具有一第一脚位及一第二脚位；
8.一第一放电齿，具有一尖端及电性连接于所述第一脚位的一底部；
9.一第二放电齿，具有一尖端及电性连接于所述第二脚位的一底部；以及
10.一第三放电齿，具有一尖端及接地的一底部，所述第三放电齿的所述尖端用于接收来自所述第一放电齿的所述尖端及所述第二放电齿的所述尖端中的至少一个的电荷。
11.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿、所述第二放电齿及所述第三放电齿各系一对称形状构件且具有一对称轴，且所述第一放电齿的所述对称轴、所述第二放电齿的所述对称轴及所述第三放电齿的所述对称轴中的任二个之间的夹角为120度。
12.作为印刷电路板结构的一种优选方案，还包括：
13.一第四放电齿，具有一尖端及接地的一底部；
14.所述第三放电齿的所述尖端用于接收来自所述第一放电齿的所述尖端的电荷，且所述第四放电齿的所述尖端用于接收来自所述第二放电齿的所述尖端的电荷。
15.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿、所述第二放电齿、所述第三放电齿及所述第四放电齿各系一对称形状构件且具有一对称轴，所述第一放电齿的所述对称轴与所述第三放电齿的所述对称轴之间的夹角为180度，且所述第二放电齿的所述对称轴与所述第四放电齿的所述对称轴之间的夹角为180度。
16.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿的所述对称轴、所述第二放电齿的所述对称轴、所述第三放电齿的所述对称轴及所述第四放电齿的所述对称轴均分一圆周。
17.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述对称形状构件为一等腰三角形构件。
18.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿的所述尖端、所述第二放电齿的所述尖端及所述第三放电齿的所述尖端中的任二个相距6至11密耳。
19.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿的所述尖端及所述第三放电齿的所述尖端相距6至11密耳，且所述第二放电齿的所述尖端及所述第四放电齿的所述尖端相距6至11密耳。
20.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿的所述尖端、所述第二放电齿的所述尖端及所述第三放电齿的所述尖端中的每一个的顶角角度介于30到45度。
21.作为印刷电路板结构的一种优选方案，所述第一放电齿、所述第二放电齿及所述第三放电齿各以铜箔材料制成，且所述第一放电齿、所述第二放电齿及所述第三放电齿各自的表面具有一镍金层或一锡层。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供的一种印刷电路板结构，可以提高控制器局域网络讯号的电磁干扰防护能力，特别是抗突波的能力。相较于瞬态阻断单元、金属氧化物压敏电阻、突波保护器、闸流体保护器以及气体放电管保护器，本案所揭示的印刷电路板结构的占用面积/体积较小，借此可以达到产品微型化及节省产品成本的效果。另外，借由放电齿结构及电磁干扰防护电路的搭配，本案所揭示的一或多个实施例的印刷电路板结构更可以有效的防止后端的瞬态抑制二极管组烧毁损坏及电路的失效。
24.虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为之更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
附图说明
25.图1是本发明实施例一所绘示的印刷电路板结构示意图；
26.图2是本发明实施例二所绘示的印刷电路板结构示意图；
27.图3是本发明实施例三所绘示的印刷电路板结构示意图；
28.图4是本发明实施例四所绘示的电磁干扰防护电路配置示意图。
29.图中：
30.1-4、印刷电路板结构；
31.11，21，31，41、控制器局域网络收发器；42、第一电磁干扰防护电路；43、第二电磁干扰防护电路；44、放电结构；
32.12a，22a，32a、第一放电齿；12b，22b，32b、第二放电齿；12c，22c，32c、第三放电齿；22d，32d、第四放电齿；
33.111，211，311，411、第一脚位；
34.112，212，312，412、第二脚位；
35.413、平衡电压输出脚位；
36.121a，121b，121c，221a，221b，221c，221d，321a，321b，321c，321d、尖端；
37.122a，122b，122c，222a，222b，222c，222d，322a，322b，322c，322d、底部；
38.a11，a21，a31、角度；
39.a12，a22，a32、角度；
40.d11，d21，d31、距离；
41.s11-s13，s21-s24，s31-s34、对称轴。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
43.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
46.实施例一
47.请参考图1，图1是本发明实施例一所绘示的印刷电路板结构示意图。如图1所示，印刷电路板结构1包括控制器局域网络收发器11、第一放电齿12a、第二放电齿12b及第三放电齿12c。控制器局域网络收发器11具有第一脚位111与第二脚位112。具体来说，控制器局域网络收发器11的第一脚位111及第二脚位112可分别为高位准控制器局域网络脚位(can_h)及低位准控制器局域网络脚位(can_l)。第一放电齿12a具有尖端121a与底部122a。第二放电齿12b具有尖端121b与底部122b。第三放电齿12c具有尖端121c与底部122c。第一放电齿12a的底部122a连接控制器局域网络收发器11的第一脚位111。第二放电齿12b的底部122b连接控制器局域网络收发器11的第二脚位112。第三放电齿12c的底部连接接地端gnd。换句话说，控制器局域网络收发器11连接第一放电齿12a以及第二放电齿12b。
48.第一放电齿12a的尖端121a、第二放电齿12b的尖端121b与第三放电齿12c的尖端121c相对设置。第三放电齿12c的尖端121c用于接收来自第一放电齿12a的尖端121a及第二放电齿12b的尖端121b中的至少一个的电荷。于此实施例中，第三放电齿12c的尖端121c可以接收来自第一放电齿12a的尖端121a的电荷以及来自第二放电齿12b的尖端121b的电荷。换句话说，当外部突波电压耦合至can收发器的第一脚位111与第二脚位112时，连接第一脚位111的第一放电齿12a的尖端121a与连接第二脚位112的第二放电齿12b的尖端121b可以尖端放电至连接接地端gnd的第三放电齿12c的尖端121c以提供大电流泄放路径。
49.借此，印刷电路板结构1可以透过放电齿结构的尖端放电效应以抗突波，进而可以
在电磁干扰下正常运作。
50.进一步来说明放电齿的结构，第一放电齿12a可以为对称形状构件且具有对称轴s11，第二放电齿12b可以为对称形状构件且具有对称轴s12，第三放电齿12c可以为对称形状构件且具有对称轴s13。举例来说，第一放电齿12a的对称形状构件、第二放电齿12b的对称形状构件与第三放电齿12c的对称形状构件各可以为等腰三角形构件，等腰三角形构件的底边与斜边可依据实际需要等比例放大或缩小。第一放电齿12a的尖端121a、第二放电齿12b的尖端121b及第三放电齿12c的尖端121c中的每一个的顶角角度(如图1所示的第二放电齿12b的尖端121b的顶角角度a12)可以界于30到45度。
51.进一步来说明放电齿之间的设置关系，第一放电齿12a的对称轴s11、第二放电齿12b的对称轴s12与第三放电齿12c的对称轴中s13的任两个之间的夹角(如图1所示的对称轴s11与对称轴s12之间的夹角a11)可以为120度。换句话说，第一放电齿12a的对称轴s11、第二放电齿12b的对称轴s12与第三放电齿12c的对称轴中s13可以均分一圆周。第一放电齿12a的尖端121a、第二放电齿12b的尖端121b及第三放电齿12c的尖端121c中的任二个之间的距离(如图1所示的第一放电齿12a的尖端121a与第三放电齿12c的尖端121c之间的距离d11)可以为6至10密耳。
52.进一步来说明放电齿的材料，第一放电齿12a、第二放电齿12b与第三放电齿12c可以各以铜箔材料制成，并且第一放电齿12a、第二放电齿12b与第三放电齿12c各自的表面可以具有镍金层或锡层。借此，可以防止铜箔氧化导致该结构失效。特别来说，第一放电齿12a、第二放电齿12b与第三放电齿12c的表面不被绿油覆盖。
53.实施例二
54.请参考图2，图2是本发明实施例二所绘示的印刷电路板结构示意图。如图2所示，印刷电路板结构2包括控制器局域网络收发器21、第一放电齿22a、第二放电齿22b、第三放电齿22c、第四放电齿22d。控制器局域网络收发器21具有第一脚位211与第二脚位212。具体来说，控制器局域网络收发器21的第一脚位211及第二脚位212可分别为高位准控制器局域网络脚位(can_h)及低位准控制器局域网络脚位(can_l)。第一放电齿22a具有尖端221a与底部222a。第二放电齿22b具有尖端221b与底部222b。第三放电齿22c具有尖端221c与底部222c。第四放电齿22d具有尖端221d与底部222d。第一放电齿22a的底部222a连接控制器局域网络收发器21的第一脚位211，第二放电齿22b底部222b连接控制器局域网络收发器21的第二脚位212，第三放电齿22c的底部222c连接接地端gnd，第四放电齿22d的底部222d连接接地端gnd。换句话说，控制器局域网络收发器21连接第一放电齿22a以及第二放电齿22b，第三放电齿22c与第四放电齿22d分别或是共同连接至接地端gnd。
55.第二放电齿22b的尖端221b与第三放电齿22c的尖端221c相对设置，第一放电齿22a的尖端221a与第四放电齿22d的尖端221d相对设置。第三放电齿22c的尖端221c用于接收来自该第二放电齿22b的尖端221b的电荷，且第四放电齿22d的尖端221d用于接收来自第一放电齿22a的尖端221a的电荷。换句话说，当外部突波电压耦合至can收发器的第一脚位211与第二脚位212时，连接第一脚位211的第一放电齿22a的尖端221a可以尖端放电至连接接地端gnd的第四放电齿22d的尖端221d并且与连接第二脚位212的第二放电齿22b的尖端221b可以尖端放电至连接接地端gnd的第三放电齿22c的尖端221c以提供大电流泄放路径。
56.借此，印刷电路板结构2可以透过放电齿结构的尖端放电效应以抗突波，进而可以
在电磁干扰下正常运作。
57.进一步来说明放电齿的结构，第一放电齿22a可以为对称形状构件且具有对称轴s21，第二放电齿22b可以为对称形状构件且具有对称轴s22，第三放电齿22c可以为对称形状构件且具有对称轴s23，第四放电齿22d可以为对称形状构件且具有对称轴s24。举例来说，第一放电齿22a的对称形状构件、第二放电齿22b的对称形状构件、第三放电齿22c的对称形状构件与第四放电齿22d的形状构件中的每一个可以为等腰三角形构件，等腰三角形构件的底边与斜边可依据实际需要等比例放大或缩小。第一放电齿22a的尖端221a、第二放电齿22b的尖端221b、第三放电齿22c的尖端221c以及第四放电齿22d的尖端221d中的每一个的顶角角度(如图2所示的第二放电齿22b的尖端221b的顶角角度a22)可以界于30到45度。
58.进一步来说明放电齿之间的设置关系，第一放电齿22a的对称轴s21与第四放电齿22d的对称轴s24的夹角(如图2所示的对称轴s21与对称轴s22之间的夹角a21)可以为180度，第二放电齿22b的对称轴s22与第三放电齿22c的对称轴s23中的夹角可以为180度。第一放电齿22a的尖端221a以及第四放电齿22d的尖端221d之间的距离可以为6至11密耳，第二放电齿22b的尖端221b以及第三放电齿22c的尖端221c之间的距离d21(如图2所示的第一放电齿22a的尖端221a与第三放电齿22d的尖端221d之间的距离d21)可以为6至10密耳。
59.进一步来说明放电齿的材料，第一放电齿22a、第二放电齿22b、第三放电齿22c以及第四放电齿22d可以各以铜箔材料制成，并且第一放电齿22a、第二放电齿22b、第三放电齿22c以及第四放电齿22d各自的表面可以具有镍金层或锡层。借此，可以防止铜箔氧化导致该结构失效。特别来说，第一放电齿22a、第二放电齿22b、第三放电齿22c以及第四放电齿22d的表面不被绿油覆盖。
60.实施例三
61.请参考图3，图3是本发明实施例三所绘示的印刷电路板结构示意图。如图3所示，印刷电路板结构3包括控制器局域网络收发器31、第一放电齿32a、第二放电齿32b、第三放电齿32c、第四放电齿32d。控制器局域网络收发器31具有第一脚位311与第二脚位312。具体来说，控制器局域网络收发器31的第一脚位311及第二脚位312可分别为高位准控制器局域网络脚位(can_h)及低位准控制器局域网络脚位(can_l)。第一放电齿32a具有尖端321a与底部322a，第二放电齿32b具有尖端321b与底部322b，第三放电齿32c具有尖端321c与底部322c，第四放电齿32d具有尖端321d与底部322d。控制器局域网络收发器31的第一脚位311连接第一放电齿32a的底部322a，控制器局域网络收发器31的第二脚位312连接第二放电齿32b底部322b。第一放电齿32a的底部322a连接控制器局域网络收发器31的第一脚位311，第二放电齿32b底部322b连接控制器局域网络收发器31的第二脚位312，第三放电齿32c的底部322c连接接地端gnd，第四放电齿32d的底部322d连接接地端gnd。换句话说，控制器局域网络收发器31连接第一放电齿32a以及第二放电齿32b，第三放电齿32c与第四放电齿32d分别或是共同连接至接地端gnd。
62.第一放电齿32a的尖端321a、第二放电齿32b的尖端321b、第三放电齿32c的尖端321c与第四放电齿32d的尖端321d相对设置。第三放电齿32a的尖端321a用于接收来自该第二放电齿32b的尖端321b的电荷，且第四放电齿32d的尖端321d用于接收来自第一放电齿32a的尖端321a的电荷。换句话说，当外部突波电压耦合至can收发器的第一脚位311与第二
脚位312时，连接第一脚位311的第一放电齿32a的尖端321a可以尖端放电至连接接地端gnd的第三放电齿32c的尖端321c并且与连接第二脚位312的第二放电齿32b的尖端321b可以尖端放电至连接接地端gnd的第三放电齿32c的尖端321c以提供大电流泄放路径。
63.借此，印刷电路板结构3可以透过放电齿结构的尖端放电效应以抗突波，进而可以在电磁干扰下正常运作。
64.进一步来说明放电齿的结构，第一放电齿32a可以为对称形状构件且具有对称轴s31，第二放电齿32b可以为对称形状构件且具有对称轴s32，第三放电齿32c可以为对称形状构件且具有对称轴s33，第四放电齿32d可以为对称形状构件且具有对称轴s34。第一放电齿32a的对称形状构件、第二放电齿32b的对称形状构件、第三放电齿32c的对称形状构件与第四放电齿32d的对称结构中的每一个可以为等腰三角形构件，等腰三角形构件的底边与斜边可依据实际需要等比例放大或缩小。第一放电齿32a的尖端321a、第二放电齿32b的尖端321b、第三放电齿32c的尖端321c以及第四放电齿32d的尖端321d中的每一个的顶角角度可以界于30到45度。
65.进一步来说明放电齿之间的设置关系，第一放电齿32a的对称轴s31与第三放电齿32c的对称轴s33的夹角(如图3所示的对称轴s31与对称轴s33之间的夹角a31)可以为180度，第二放电齿32b的对称轴s32与第四放电齿32d的对称轴s34的夹角可以为180度。更进一步来说，第一放电齿32a的对称轴s31、第二放电齿32b的对称轴s32、第三放电齿32c的对称轴s33与第四放电齿32d的对称轴s34可以均分一圆周。第一放电齿32a的尖端321a、第二放电齿32b的尖端321b、第三放电齿32c的尖端321c以及第四放电齿32d的尖端321d中相邻的任二个的距离(如图3所示的第一放电齿32a的尖端321a与第三放电齿32c的尖端321c之间的距离d31)可以为6至10密耳。
66.进一步来说明放电齿的材料，第一放电齿32a、第二放电齿32b、第三放电齿32c以及第四放电齿32d可以各以铜箔材料制成，并且第一放电齿32a、第二放电齿32b、第三放电齿32c以及第四放电齿32d各自的表面可以具有镍金层或锡层。借此，可以防止铜箔氧化导致该结构失效。特别来说，第一放电齿32a、第二放电齿32b与第三放电齿32c的表面不被绿油覆盖。
67.实施例四
68.请参考图4，图4是本发明一实施例所绘示的电磁干扰防护电路配置示意图。如图4所示，印刷电路板结构4适用于控制器局域网络can，印刷电路板结构4包括控制器局域网络收发器41、第一电磁干扰防护电路42、第二电磁干扰防护电路43以及放电结构44。控制器局域网络收发器41包括第一脚位411、第二脚位412与平衡电压输出(split)脚位413，控制器局域网络收发器41可以透过第一脚位411、第二脚位412与平衡电压输出(split)脚位413连接至第一电磁干扰防护电路42。第一电磁干扰防护电路42包括含共模扼流圈l1、终端电阻r
t1
、终端电阻r
t2
与接地分离电容c
t
，且在控制器局域网络收发器41与第二电磁干扰防护电路43之间连接。第二电磁干扰防护电路43包括瞬态抑制二极管组d1、滤波电容c1与滤波电容c2，且在第一电磁干扰防护电路42与放电结构44之间连接。放电结构44可以为前列图1至图3的三个实施例中的任一者所述的多个放电齿组成的结构，细部架构于此不予赘述。
69.举例来说，第一电磁干扰防护电路42的共模扼流圈l1阻抗选择范围可以介于120ω/100mhz到2200ω/100mhz，较佳为600ω/100mhz。第一电磁干扰防护电路42的终端电阻rt1
与终端电阻r
t2
可以提供120ω的终端阻抗值，具体来说，第一电磁干扰防护电路42的终端电阻r
t1
与终端电阻r
t2
中的任一个电阻值可以为60ω。第一电磁干扰防护电路42的接地分离电容c
t
的电容值可以为4.7nf。第二电磁干扰防护电路43的瞬态抑制二极管组d1的结电容可以小于100pf。第二电磁干扰防护电路43的滤波电容c1与滤波电容c2中的任一个电容值可以介于22pf到1000pf。
70.如上所述，外部突波电压经过放电结构44可以提供大电流泄放路径作为第一级防护，残余的能量可以透过第二电磁干扰防护电路43的瞬态抑制二极管组d1、滤波电容c1与滤波电容c2进行二次箝位与泄放以作为第二级防护，并且可以透过第一电磁干扰防护电路42包括共模扼流圈l1、终端电阻r
t1
以及终端电阻r
t2
进行阻挡防护以作为第三级防护。
71.借由上述第一电磁干扰防护电路42、第二电磁干扰防护电路43及放电结构44的搭配，印刷电路板结构4可以提供最低0.5kv(1.2/50μs)突波电压波形形成有效放电泄放，进而满足iec61000-4-5level2突波测试设计要求。
72.特别来说，上述多个实施例的任一者所述的印刷电路板结构所包括的组件及放电齿皆可设置于一或多个基板上。另外，放电齿设置处所对应的基板内层特别可以做掏空处理。
73.借由上述结构，本案所揭示的印刷电路板结构，可以提高控制器局域网络讯号的电磁干扰防护能力，特别是抗突波的能力。相较于瞬态阻断单元、金属氧化物压敏电阻、突波保护器、闸流体保护器以及气体放电管保护器，本案所揭示的印刷电路板结构的占用面积/体积较小，借此可以达到产品微型化及节省产品成本的效果。另外，借由放电齿结构及电磁干扰防护电路的搭配，本案所揭示的一或多个实施例的印刷电路板结构更可以有效的防止后端的瞬态抑制二极管组烧毁损坏及电路的失效。
74.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。