CN1541437A - 网络设备用静电放电装置 - Google Patents

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詹姆斯・A.・科尔比
詹姆斯·A.·科尔比
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Abstract

一种包括一与电容器(24)串联的电过载抑制器件(16)的ESD装置。ESD装置理想上是适于与网络通信器件一起使用，其同样可用于任何要求过电压保护和隔离的电子器件。具有电压可变的材料及电容器(24)的电过载器件被做成可经受住预定稳态电压的施加的大小。

Description

网络设备用静电放电装置
要求优先权
本申请为要求2001年7月10日申请的美国临时专利申请60/304,374的利益的非临时申请，具有同样的标题并具有律师受理号112690-073。
背景技术
本发明涉及电隔离***的过电压保护，特别是涉及可在以太网***中使用的、改进的静电放电(″ESD″)装置。
电过载瞬态(EOS瞬态)产生高电场和高峰值功率，其可致使电路或电路中的高敏感电子元件暂时或永久失去功能。EOS瞬态可包括能够中断电流运行或直接摧毁电路的瞬态电压或电流条件。例如，EOS瞬态可来自电磁脉冲、静电放电(例如从器件或人体)、闪电、静电流累积，或由其他电子或电元件的运行产生。EOS瞬态可在次毫微秒到微秒的时间内达到其最大振幅并具有反复的振幅峰值。
静电放电(ESD)瞬态波的峰值振幅可超过25,000伏特，同时具有大于100安培的电流。现在存在几种确定EOS瞬态波形的标准。这些标准包括IEC 61000-4-2、ANSI guidelines on ESD(ANSI C63.16)、DO-160、及FAA-20-136。同样还有军用标准，如MIL STD 883 part3015.7。
用于保护不受EOS瞬态影响的材料(EOS材料)存在，该材料被设计为快速反应(即，理想地，在瞬态波达到其峰值之前)以将所传输的电压降低到非常低的值并在EOS瞬态期间将电压箝位在较低的值。EOS材料的特征为其在低的或正常的工作电压和电流下具有高电阻抗值。响应于EOS瞬态，这种材料实质上瞬间切换为低电阻抗状态。当EOS威胁被减轻时，这些材料回到其高阻抗状态。这些材料能够在高和低阻抗状态之间反复切换，并允许针对多EOS事件的电流保护。
在EOS瞬态终止时，EOS材料同样可实质上瞬间恢复到其原始的高阻抗值。EOS材料可切换为低阻抗状态数千次，经受数千次ESD事件，并在提供不受每一独立的ESD事件的影响的保护后恢复到高阻抗状态。
使用EOS材料的电路元件由于EOS瞬间接地从而可分流一部分过电压或电流，从而保护电路及其元件。然而，快速上升时间瞬态的大部分被反射回威胁源。所反射的波或通过辐射开而被源削弱，或重新指回响应于每一返回脉冲的浪涌电压保护器件，直到威胁能量降低到安全水平。
转让给本发明的受让人的美国专利号6,211,554 B1公开了一种用于提供不受EOS瞬态影响的保护的电子器件，其在此被合并进来供参考。转让给本发明的受让人的美国专利申请序列号09/136,507公开了一种用于提供电过载保护的电压可变的材料(″VVM″)或混合物，其在此同样被合并进来供参考。
典型的局域网(″LAN″)设计使用以太网协议，其通常要求基带或宽带传输。由于LAN通常包围网络器件(服务器、工作站、打印机等)间的大间距，随着位置的不同，地面电势可变化很大。如果数据通信线被引到大地，这可能会导致数据传输错误、甚至装置毁坏。由于这个原因，用于LAN及电信应用的收发器通常均为差模器件，通常通过变压器与网线相隔离。这些变压器有效连接来自双绞线网线的差模数据信号，同时削弱那些产生地面电势差的共模信号。
共模信号的另一来源为来自建筑物电源线的、由负载引起的辐射瞬态，负载切换进设备如空调、加热器、电梯、复印机及激光打印机。通过直接放电到电缆或电缆连接器、或通过耦合到电缆的电场或磁场，同样可将共模ESD信号连接到网线。
尽管理想的变压器可连接来自初级绕组(网线侧)的零共模信号到次级绕组(网络器件收发器侧)，真正的变压器具有一些耦合初级和次级绕组的电容，其允许一定共模电流流过变压器。共模扼流圈或差模收发器进一步削弱或拒绝共模信号，但是如那些由ESD产生的高振幅、快速上升信号仍然导致***误动作或损伤。
根据已制定的标准，网络通信器件上的连接端口必须被电隔离。例如，以太网10BaseT网络通信器件必须遵守国际标准ISO/IEC8802-3(ANSI/IEEE标准802.3)，100BaseT网络通信器件必须遵守ANSI X3.263-1995的8.4.11部分中提出的标准。对于10BaseT器件，标准802.3要求，对于每一PMA/MDI接口，如在RJ-45连接器中发现的接口，为了2500伏特高的直流电压水平，到网线的连接必须被隔离于大地。
现有的VVM型ESD装置不能经受住高电压、稳态信号的存在。其它类型的ESD保护，如火花隙，均较不可靠。火花隙常遭受环境条件，如热及湿度。此外，在反复的ESD事件后，火花隙可退化。这对于网络通信***就出现了一个问题，因为通信***要求ESD保护和高电压、直流隔离。因此，需要一种可靠的VVM型ESD装置，该装置可经受住高电压(如2500 VDC)、稳态信号的存在。
发明内容
本发明提供了一种改进的静电放电(″ESD″)装置。特别是，本发明提供了一种包括一与一电容器串联的电过载抑制器件的ESD装置。ESD装置在理论上适于与网络通信器件一起使用，但任何要求ESD保护和隔离的电子器件均可使用本发明的ESD装置。
在本发明的一实施例中提供了ESD装置。该ESD装置包括一电容器及一电过载保护器件，该电过载保护器件具有一与电容器串联电通信的聚合、非欧姆电压可变的材料。
在一实施例中，装置包括一与过载保护器件电通信的信号线。
在一实施例中，信号线为选自由10BaseT、100BaseT、1000BaseT数据线组成的组的数据线。
在一实施例中，ESD装置包括一与信号线电通信的以太网网络器件。
在一实施例中，ESD装置包括一与信号线电通信的收发器。
在一实施例中，ESD装置包括一与过载保护器件电通信的大地。
在一实施例中，电容器被做成可使ESD器件能经受住预定稳态或直流电压的应用的大小。
在一实施例中，电容器阻止直流电流从信号线传播到大地。
在一实施例中，电容器连接到数据传输连接器的一未使用的数据线。
在一实施例中，ESD保护器件及电容器被固定到一印刷电路板(″PCB″)。
在一实施例中，器件及电容器与至少一PCB迹线电通信，PCB迹线与数据传输连接器电通信。
在一实施例中，ESD保护器件及电容器均固定到一柔性电路。
在一实施例中，ESD器件及电容器与固定到柔性电路的弹性触头电通信。
在一实施例中，多个EOS器件及电容器与多个固定到柔性电路的触头电通信。
在另一实施例中，EOS器件及电容器与一电子器件的接线插脚电通信。
在本发明的另一实施例中，提供了一静电放电(″ESD″)装置。ESD装置包括一非欧姆电压可变的材料(″VVM″)及一电容器或一与VVM串联电通信的电容器材料。电容器被做成可使VVM能够经受住预定稳态电压的应用的大小。
一实施例中，电压可变的材料包括一导电及半导粒子的基体，所述粒子具有小于10微米的平均粒子大小。在一实施例中，基体还包括具有大于300埃的平均粒子大小的绝缘粒子。
一实施例中，电压可变的材料包括不规则形状的导体粒子，其具有结合在基体中的绝缘氧化表面涂敷。
一实施例中，电压可变的材料包括一具有涂有绝缘氧化薄膜的表面的导电及半导粒子的混合物，导电及半导粒子在绝缘黏合剂中被黏合在一起。
一实施例中，电压可变的材料包括被涂以绝缘氧化薄膜的导电及半导粒子，导电及半导粒子按点接触相互黏合在一起。
一实施例中，电压可变的材料包括大小为10-20微米的导电及半导粒子。
一实施例中，电压可变的材料包括大小为10-20微米且间隔至少1000埃的粒子。
一实施例中，VVM及电容器或电容器材料被放置在普通机架内。
一实施例中，VVM是自粘的并自粘到PCB、聚酰胺、柔性电路或具有电容器或电容器材料的机架内。
本发明还有一实施例提供了一用于静电放电抑制的电路。电路包括一信号线及一与信号线电通信的电容器。电路包括一与电容器串联电通信的、具有聚合、非欧姆电压可变的材料的电过载保护器件。电路还包括一与过载保护器件电通信的大地。
一实施例中，电路包括一与信号线电通信的以太网网络器件。
因此，本发明的优点是提供了可用于在以太网局域网网络中使用的ESD装置。
本发明的另一优点是提供了具有稳态闭锁功能的ESD装置。
本发明的另一优点是提供了能够经受住IEEE 802.3测试并保持适当的EOS瞬态抑制的ESD装置。
本发明还有一优点是提供了一ESD装置，在其中，高速数据跨过一聚集电容传输，聚集电容少于形成ESD装置的一部分的电过载保护器件的电容，且其中装置并不损害高速数据的集成度。
本发明的其他特征和优点将在下面的优选实施例和附图的详细描述中得以描述。
附图简要说明
图1为本发明改进的ESD装置的一实施例的电原理图。
图2为表示用于本发明改进的ESD装置的一种可能的安装的印刷电路板的一部分的局部平面图。
图3A为现有数据传输连接器的电原理图。
图3B为本发明ESD装置与图3A的数据传输连接器组合的电原理图。
图4为用于一柔性电路上的本发明改进的ESD装置的立体图。
具体实施方式
现在参考附图、特别是图1，该电原理图表示了本发明改进的ESD装置的一实施例。应意识到的是，在一优选实施例中，改进的ESD装置适于与网络通信器件一起使用。本领域的技术人员应认可该装置可在任何要求ESD瞬态保护的电子***中使用。
在图1中，EOS瞬态电压12进入信号线14上的电路10。在正常的运行中，过载保护器件16具有一高阻抗，从而电流通常流至收发器18，且不流至保护器件16。当出现EOS瞬态电压12时，保护器件16从高阻抗状态切换为低阻抗状态。来自信号线14的瞬态电压12的一部分消失在大地20。保护器件16将大部分瞬态电压12反射回威胁源。
一实施例中，信号线14为高速数据线，其要求较大的频带宽度或工作频率范围以允许在一单电缆上存在许多载频。IEEE 802.3以太网规约要求ESD装置或装置22能够经受住2,250VDC。装置22的保护器件16不能经受住该高压稳态信号。因而，装置22包括一电容器24，其与信号线14和大地20之间的保护器件16串联连接。在该实施例中，电容器24放置在信号线14和保护器件16之间。
如现有技术所公知的，耦合型电容器，如电容器24，允许交流电流通过电容器，但不允许直流电流通过电容器，但初始电流浪涌除外。保护器件16能够经受住该初始突发电流。装置22的电容器24，如果大小恰当，除了初始突发电流，其不会允许保护器件16经历2,250VDC稳态电压，因为电容器24不允许直流电流传输至大地20。
电容器24的电容必须被适当选择。如果电容太小，则可能出现过冲和反冲。如果电容太大，电容器24吸收过量的功率。耗散在电容器24中的功率是频率、工作循环及电信数据的位的形式的函数。这些因素影响电容器24的充电和放电，因而影响装置22的功率耗散能力。
然而，如果电容器值被适当选择，装置22的耦合电容器24阻止DC电流并因此保护保护器件16并节省相当的功率。此外，电容器值的适当选择使得在信号线14的负载端的波形几乎与输入波形一样。即，装置22不实质上改变输入波形的形状或振幅。
装置22既防止共模瞬态又防止差模瞬态。在一实施例中，每一以太网信号线14被各自隔离，从而每一收发器18隔离于在差动信号线14之间流动的差动电流并隔离于从互连的导线流到地面的共模电流。同样，因为保护器件16仅分流一部分EOS瞬态到地面，大部分瞬态电压尖峰信号12被发送回其源，减少了共模电流的出现。
众所周知，串联的电容器按倒数增加，例如，1/C总＝1/C电容器+1/C保护器件。这导致总串联电容总是小于串联的最小电容。保护器件16的电容通常明显小于电容器24的电容，从而装置22的总电容与保护器件16的电容基本一样或略小于保护器件16的电容。
出现在线14上的高速数据(装置22被附于其上)经历两个器件的聚集电容，其大约等于或小于一个保护器件16的电容。因而，相对于其他电路保护方法，由于数据线速度增加，装置22应工作得更好。
现在参考图2，在另一实施例中，多个装置22均表面安装到PCB基体30的一侧。接地线20被焊接到多个电容器24的一端，如焊接接点34所指示的那样。电容器24的每一个被直接焊接到由过载保护器件16提供的导线(未示出)。过载保护器件被依次焊接到收发器(未示出，可放置在PCB30的一侧上)的接线端32。在一实施例中，接线端32电连接到数据传输连接器，如RJ-45连接器。用于本发明的装置22的过载保护器件16及电容器24的表面安装方法是公知的，如回流焊接。
在图2中图解的装置22已被成功测试过。在装置22上所执行的测试中，使用PulseGuard模型PGB002ST23 ESD保护器件16，保护器件16经受住了所要求的2,250VDC稳态电压达60秒。此外，测试表明，收发器芯片经受住了到数据线如RJ-45连接器的接线端的反复的15kV空气放电冲击。当一EOS瞬态电压12出现时，装置22的电容器24相对于瞬态尖峰信号12表现为短路，从而保护器件16像所设计的那样工作以保护收发器18。在一实施例中，电容器24为额定用于规则所指定的电压的1,000pF电容器。
应意识到的是，在该实施例中，与图1的实施例相反，电容器24被放置在保护器件16及接地线20之间。DC耦合电容器24不允许DC电流从收发器接线端32流到接地线20，因而保护了保护器件16不经受高DC电压。在信号线和地面之间的保护器件16和电容器24的结构均用以保护保护器件16，且该两结构均包括在本发明中。
图3A和3B为一种可能用于本发明中的装置22的电子结构与数据传输或RJ-45连接器组合。图3A示出了RJ-45连接器40的典型结构。RJ-45连接器40具有8个触头42a-42h。通常，两个触头，如触头42a和42b，连接到信号传输线，而两个触头如触头42c和42d连接到信号接收线。四根数据线，即线42e-42h通常被提供但不使用。由于这些线为未使用过的，它们被说成是浮动的，即它们不会经一输入电压固定到高或低状态。因为数据线42e-42h浮动，它们每个通常通过一PCB(未示出)上的耦合电容器24被电耦合到地面。如上所述，耦合电容器24阻止可能通过未使用的线42e-42h耗散的DC电流，并因而降低***的功率消耗。电容器24通常被选择可经受IEEE 802.3以太网规约中所提出的DC电压。
许多包含RJ-45连接器40的PCB已经包括或被说明包括电容器24。图3B表示本发明装置22可通过增加一与现有的电容器24串联的保护器件16而很容易地形成。图3B示出了Rx数据线42d电连接到保护器件16，其依次电连接到电容器24，其依次电连接到大地20。当然，保护器件16可被放置在电容器24和大地20之间，只要迹线或导线44被电连接到数据线42d。
图3B示出了装置22保护单Rx数据线42d。应意识到的是，通过扩充迹线或导线44为任何组合或所有活动的数据线42a-42d，本发明装置22可保护任何数量的或所有数据线。图3A和3B不是有意限制本发明的应用为四根活动的数据线，而是，它们表示了利用现有电容器24的一种应用。如果所有8根数据线42a-42h均是活动的，装置22可保护任何一根或所有8根数据线的组合。此外，如果需要，装置22可被调成保护图3A和3B中所示的不活动线42e-42h。此外，本发明不限于RJ-45连接器，其他类型的连接器也是可行的，如RJ-11、USB和Firewire连接器。
在另一备选实施例(未示出)中，使用了多个装置22来保护一组数据线。在该实施例中，每一装置22可保护一根或多根数据线。例如，一装置22保护数据线42a和42b，而另一装置22保护数据线42c和42d。这个例子可实施为多种方式。在一种实施方式中，两装置22共享同一电容器24和同一接地连接。在另一种实施方式中，两装置中的每个使用独自的电容器24但使用同一接地连接。在另一实施方式中，两装置的每个使用独自的电容器24和接地连接。
参考图4，装置22的另一应用包括安装装置22到一柔性电路50上。柔性电路是众所周知的，并使用一薄弹性衬底52，如Kapton薄膜。柔性电路提供了一种用于使位于给定***内的分离的固定结构(如PCB)上的元件电连接的方便方法。柔性电路50包括多个弹性触头54和至少一接地线20。柔性电路50包括两行触头54及接地线20。本发明对具有其他电结构的柔性电路同样是可行的。
许多类型的器件可被耦合到柔性电路50，其中，例如一用于连接到RJ-45连接器的柔性电路应具有至少8个弹性触头54，等等。在另一结构中，柔性电路50包含达到安装在PCB上别处的RJ-45连接器的导线或迹线42a-42h(图3A和3B)。装置22可连接到图示的弹性触头54，也可连接到柔性电路上的数据线，类似于结合图3A和3B所公开的那样。
如图所示，在一种实施方式中，弹性触头54为通孔型的连接，其中弹性触头54接收要被安装到电路50的通孔型连接器或器件的引脚56。在另一实施方式中，弹性触头54代替为表面安装垫，其中表面安装连接器回流焊接到该垫。在任一情况下，弹性触头54或垫耦合(如经焊接接点34)到装置22的保护器件16，其依次耦合(如经焊接接点34)到装置22的电容器24，其依次耦合到接地线20。当然，关于弹性触头54(或垫)和接地线20，保护器件16和电容器24的顺序可颠倒。在任一情况下，装置22的电容器24阻止DC电流在弹性触头54(或垫)和接地线20之间传输。保护器件16分流ESD事件到接地线20和/或反射信号回到源，因而保护经引脚56之一连接到弹性触头54的器件的信号线。
上面结合图3A和3B所述的装置22和数据线的每一组合均可用在柔性电路上。此外，多个装置22可存在于衬底52上以保护多个器件。还有，一个或多个电容器24可与多个器件16合作，且器件的多个信号线可由一单保护器件16保护。
保护器件16保护电压可变的材料(″VVM″)。一实施例中，VVM包括一美国专利号6,251,513、题为“用于过电压保护的聚合物”的专利中公开的合成物，其包括具有小于10微米的平均粒子大小的导电和半导粒子的基体。基体还包括具有大于300埃的平均粒子大小的绝缘粒子。VVM使用相当小粒子大小的导电和半导填充物示出约30伏特到约2000伏特或更大范围内的箝位电压。在其他实施例中，保护器件16可包括任何已知的电压可变的材料。可明确的是，电压可变的材料可包括下述任何合成物，其在此被组合进来以供参考。
Grisdale的美国专利2,273,704公开了一种粒状复合材料，该材料呈现非线性电流/电压关联。这些混合物由导电和半导颗粒组成，这些颗粒被涂上一薄绝缘层并被压缩和粘结在一起以提供一连结体。
Bocciarelli的美国专利2,796,505公开了一种非线性电压调节元件。该元件由具有绝缘氧化表面涂敷的导电颗粒组成，绝缘氧化表面涂敷被粘合在一基体中。颗粒为不规则形状并相互为点接触。
Hyatt等的美国专利4,726,991公开了一种由导电和半导颗粒的混合物组成的EOS保护材料，所有这些颗粒的表面被涂上绝缘氧化薄膜。这些颗粒在绝缘粘合剂中粘合在一起。被涂薄膜的粒子最好相互点接触且最好在量子力学隧道效应模式中传导。
Hyatt的美国专利5,476,714公开了一种由大小为10-100微米范围的导电及半导粒子的混合物组成的EOS复合材料。该材料还包括一部分100埃大小的绝缘粒子。所有这些材料均在绝缘粘合剂中粘合在一起。该发明包括分级的粒子大小，从而复合物可使得粒子相互之间获得优先关联。
Childers的美国专利5,260,848公开了提供瞬态过电压保护的返送***切换材料。这些材料由10-200微米范围的导电粒子的混合物组成。在这些复合物中同样还使用半导和绝缘粒子。导电粒子之间的间隔为至少1000埃。
其他EOS聚合物材料还在美国专利4,331,948、4,726,991、4,977,357、4,992,333、5,142,263、5,189,387、5,294,374、5,476,714、5,669,381、5,781,395中公开，这些专利的教导在此均被组合进来供参考。
上面的实施例已被图解和描述为包括本发明的装置22，该装置包括一EOS器件16和一电容器24。这意味着装置22包括至少两个分离的器件16和24。如图所示，装置22可包括一分离的EOS器件16和一分离的电容器24，其通常被提供为器件的形式。如结合图3B所示，想要将EOS器件16连接到已经存在于PCB上的电容器24。
在其他实施例中，电容器或电容器材料如半导材料、及EOS材料可被包装在一单机架中，其中电容器或电容器材料和EOS材料经至少一电极而通信。在另一实施例中，可使用已转让给本发明的受让人的、临时美国专利申请60/370,975、题为“直接应用的电压可变的材料及使用该材料的器件”的专利提出的直接可用的电压可变的材料(″VVM″)。该VVM材料不是必须提供于机架中，因此可直接应用到衬底，硫化或不硫化，且接下来可能经环氧涂敷而密封。该VVM固定地粘附到表面，如导电的金属表面或不导电的、绝缘表面或衬底，并在没有额外的处理的情况下硫化。然而，使用该VVM的应用可被硫化以加速制造过程。
在临时专利申请60/370,975中公开的VVM的自硫化和自粘结绝缘粘合剂包括一聚合或热塑树脂，如聚酯，其在溶剂中溶解。聚酯树脂具有6-80℃范围内的玻璃态转化温度及在15000和23000之间的原子质量单位(″AMU’s″)的分子量。适当的、用于溶解聚酯的溶剂为二甘醇一***溶剂，通常称为“carbitol acetatate”。在一实施例中，一种增稠剂被添加到绝缘粘合剂中，其增加了绝缘粘合剂的粘度。例如，增稠剂可以是熏硅，如商品名为Cab-o-Sil TS-720。
本发明的绝缘粘合剂具有高介质击穿强度、高电阻率及高跟踪阻抗。绝缘粘合剂在VVM 100的其他可能的成分之间提供并保持足够的粒子间间隔，这些成分如导电粒子、绝缘粒子、半导粒子、掺杂半导粒子、及它们的各种组合。绝缘粘合剂的粒子间间隔、电阻率和介质强度的每一个均影响正常状态的VVM的高阻抗质量。在一实施例中，绝缘粘合剂具有至少109ohm-cm的体积电阻率。在粘合剂中混合不同的聚酯并联接是可能的。
对那些本领域的技术人员，对在此描述的目前的优选实施例的各种变化和修改应理解为是显而易见的。这些变化和修改可在不脱离本发明精神和范围及不减小其附带优点的情况下进行。

Claims (29)

1、一种静电放电(″ESD″)装置，包括：
一具有一非欧姆电压可变的材料的电过载(″EOS″)保护器件；及
一与保护器件串联电通信的电容器。
2、如权利要求1所述的ESD装置，其包括一与EOS保护器件及电容器之一电耦合的信号线。
3、如权利要求2所述的ESD装置，其中信号线选自由10BaseT、100BaseT、1000BaseT数据线组成的组。
4、如权利要求2所述的ESD装置，其包括一与信号线电通信的以太网网络器件。
5、如权利要求2所述的ESD装置，其包括一与信号线电通信的收发器。
6、如权利要求1所述的ESD装置，其包括一与EOS保护器件及电容器之一电通信的大地。
7、如权利要求1所述的ESD装置，其中电容器被做成可使EOS保护器件能经受住预定直流电压的应用的大小。
8、如权利要求1所述的ESD装置，其中电容器阻止从信号线传播到大地的直流电流。
9、如权利要求1所述的ESD装置，其中电容器连接到数据传输连接器的一未使用的数据线。
10、如权利要求1所述的ESD装置，其中EOS保护器件及电容器被固定到一印刷电路板(″PCB″)。
11、如权利要求1所述的ESD装置，其中EOS保护器件及电容器与至少一PCB迹线电通信，且其中迹线与数据传输连接器电通信。
12、如权利要求1所述的ESD装置，其中电容器还用于减少功率消耗。
13、如权利要求1所述的ESD装置，其中EOS保护器件及电容器均固定到一柔性电路。
14、如权利要求13所述的ESD装置，其中EOS保护器件及电容器与固定到柔性电路的弹性触头电通信。
15、如权利要求13所述的ESD装置，其中EOS保护器件及电容器与一电子器件的接线插脚电通信。
16、如权利要求13所述的ESD装置，其中多个EOS器件及电容器与多个固定到柔性电路的触头电通信。
17、一种静电放电(″ESD″)装置，包括：
一聚合物电压可变的材料(″VVM″)；及
一与VVM串联电通信的电容器材料，电容器材料被做成可使VVM能够经受住预定直流电压的应用的大小。
18、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM包括一导电及半导粒子的基体。
19、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM包括不规则形状的导体粒子，其具有结合在基体中的绝缘氧化表面涂敷。
20、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM包括一具有涂有绝缘氧化薄膜的表面的导电及半导粒子的混合物，导电及半导粒子在绝缘黏合剂中被黏合在一起。
21、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM包括被涂以绝缘氧化薄膜的导电及半导粒子，导电及半导粒子按点接触相互黏合在一起。
22、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM包括大小为10-20微米的导电及半导粒子。
23、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM直接自粘合到一基体。
24、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM被放置在具有电容器材料的机架内。
25、如权利要求17所述的ESD装置，其中VVM被放置在具有电容器的机架内，电容器拥有电容器材料。
26、一种用于静电放电抑制的电路，包括：
一信号线；
一与信号线电通信的非欧姆电压可变的材料(″VVM″)；
一与VVM串联电通信的电容器；及
一与电容器电通信的大地。
27、如权利要求26所述的电路，其包括一与信号线电通信的以太网网络器件。
28、如权利要求26所述的电路，其中电容器还用于减少功率消耗。
29、如权利要求26所述的电路，其中VVM按选自下面的组之一的方式放置于：器件中、柔性电路上及直接应用到基体。
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