Elektronisches Design - Umfassende Zusammenfassung von Anti-ESD im Leiterplattendesign

Statische Elektrizität aus dem menschlichen Körper, der Umwelt und sogar elektronischen Geräten kann verschiedene Schäden an Präzisionshalbleiterchips verursachen, wie das Eindringen der dünnen Isolierschicht innerhalb der Komponenten; Zerstörung der Tore von MOSFET- und CMOS-Komponenten; und die Trigger in CMOS-Geräten sind gesperrt.; Kurzschluss-umgekehrte PN-Verbindung; Kurzschluss-vorwärtsgerichtete PN-Abzweigung; Schmelzen Sie den Lötdraht oder Aluminiumdraht innerhalb des aktiven Geräts. Um elektrostatische Entladung (ESD) Störungen und Schäden an elektronischen Geräten zu vermeiden, müssen verschiedene technische Maßnahmen ergriffen werden, um dies zu verhindern.

In der Gestaltung der Leiterplatte, Das Anti-ESD-Design der Leiterplatte kann durch Schichtung realisiert werden, geeignete Anordnung und Installation. Im Designprozess, Die überwiegende Mehrheit der Konstruktionsänderungen kann auf das Hinzufügen oder Reduzieren von Komponenten durch Vorhersage beschränkt werden. Durch Anpassung des Leiterplattenlayouts und des Routings, ESD kann gut verhindert werden. Im Folgenden sind einige häufige Vorsichtsmaßnahmen aufgeführt..

1. Verwenden Sie mehrschichtige Leiterplatten so viel wie möglich

Verglichen mit der doppelseitigen Leiterplatte können die Masseebene und die Leistungsebene sowie der nahe angeordnete Signallinie-Masse-Abstand die Gleichtaktimpedanz und die induktive Kopplung verringern, sodass sie 1/10 bis 1/100 der doppelseitigen Leiterplatte erreichen. Versuchen Sie, jede Signalschicht so nah wie möglich an eine Stromschicht oder Bodenschicht zu legen. Bei Leiterplatten mit hoher Dichte mit Komponenten auf der Ober- und Unterseite, kurzen Verbindungslinien und vielen Füllungen können Sie die Verwendung von inneren Schichtlinien in Betracht ziehen.

2. Für doppelseitige Leiterplatten sollten eng miteinander verwobene Strom- und Erdungsnetze verwendet werden.

Die Stromleitung ist nahe an der Erdungsleitung und so viele Verbindungen wie möglich zwischen den vertikalen und horizontalen Linien oder dem gefüllten Bereich. Die Rastergröße auf einer Seite ist kleiner oder gleich 60mm. Wenn möglich sollte die Gittergröße kleiner als 13mm sein.

3. Stellen Sie sicher, dass jede Schaltung so kompakt wie möglich ist.

4. Legen Sie alle Anschlüsse so weit wie möglich beiseite.

5. Stellen Sie die gleiche "Isolationszone" zwischen der Chassismasse und der Schaltungserde auf jeder Schicht ein; Halten Sie nach Möglichkeit den Trennabstand 0,64mm ein.

6. Beim Zusammenbauen der Leiterplatte kein Löt auf die oberen oder unteren Pads auftragen.

Verwenden Sie Schrauben mit eingebauten Unterlegscheiben, um einen engen Kontakt zwischen der Leiterplatte und der Metallchassis/Abschirmschicht oder der Unterstützung auf der Bodenebene zu erreichen.

7. Wenn möglich, führen Sie das Netzkabel von der Mitte der Karte ein und halten Sie es von Bereichen fern, die direkt von ESD betroffen sind.

8. Auf alle Leiterplattenschichten below the connector that leads to the outside of the chassis (which is easily hit by ESD), Platzieren Sie einen breiten Fahrgestellboden oder eine polygonale Füllfläche, und verbinden Sie sie mit Vias in Intervallen von ca. 13mm. Zusammen.

9. Platzieren Sie Montagelöcher an der Kante der Karte und verbinden Sie die oberen und unteren Pads ohne Lötstopp um die Montagelöcher mit der Gehäuseerde.

10. Verbinden Sie auf der oberen und unteren Schicht der Karte in der Nähe der Montagelöcher die Gehäusemasse und die Schaltungsemasse mit einem 1,27mm breiten Draht alle 100mm entlang des Gehäusemassedrahts. Neben diesen Anschlusspunkten platzieren Sie Pads oder Montagelöcher zur Montage zwischen Chassis-Masse und Schaltungserde. Diese Masseverbindungen können mit einer Klinge geschnitten werden, um die Schaltung offen zu halten, oder Jumper mit magnetischen Perlen/Hochfrequenzkondensatoren.

11. Wenn die Leiterplatte nicht in einem Metallgehäuse oder einer Abschirmvorrichtung platziert wird, sollte der Lotwiderstand nicht auf die oberen und unteren Gehäuseerddrähte der Leiterplatte aufgebracht werden, so dass sie als Entladelektroden für ESD-Bögen verwendet werden können.

12 Um eine Ringmasse um die Schaltung wie folgt zu setzen:

(1) Neben dem Kantenverbinder und der Gehäusemasse wird ein kreisförmiger Erdweg um die gesamte Peripherie gelegt.

(2) Stellen Sie sicher, dass die ringförmige Bodenbreite aller Schichten größer als 2.5mm ist.

(3) Verbinden Sie ringförmig mit Durchgangslöchern alle 13mm.

(4) Verbinden Sie die Ringmasse mit der gemeinsamen Masse der Mehrschichtschaltung.

(5) Für Doppelplatten, die in Metallgehäusen oder Abschirmvorrichtungen installiert sind, sollte die Ringmasse mit der gemeinsamen Masse der Schaltung verbunden werden. Bei ungeschirmten doppelseitigen Schaltungen sollte die Ringmasse mit der Gehäusemasse verbunden werden. Der Lotwiderstand sollte nicht auf die Ringmasse aufgebracht werden, damit die Ringmasse als ESD-Entladestange wirken kann. Platzieren Sie mindestens einen an einer bestimmten Position auf dem Ringgrund (alle Schichten) 0,5mm breiten Spalt, so dass Sie vermeiden können, eine große Schleife zu bilden. Der Abstand zwischen der Signalverdrahtung und der Ringmasse sollte nicht kleiner als 0.5mm sein.

13. In dem Bereich, der direkt von ESD getroffen werden kann, muss in der Nähe jeder Signalleitung ein Erdungskabel verlegt werden.

14. Die I/O-Schaltung sollte so nah wie möglich am entsprechenden Stecker sein.

15. Schaltungen, die für ESD anfällig sind, sollten in der Nähe der Mitte der Schaltung platziert werden, damit andere Schaltungen ihnen einen bestimmten Abschirmungseffekt bieten können.

16. Ein vorübergehender Schutz wird normalerweise am Empfangsende platziert. Verwenden Sie einen kurzen und dicken Draht (Länge weniger als 5-mal die Breite, vorzugsweise weniger als 3-mal die Breite), um mit der Chassis-Masse zu verbinden. Der Signaldraht und der Massekabel vom Stecker sollten direkt mit dem transienten Schutz verbunden werden, bevor sie mit anderen Teilen der Schaltung verbunden werden.

17. Im Allgemeinen werden Reihenwiderstände und magnetische Perlen am Empfangsende platziert. Für Kabeltreiber, die leicht von ESD getroffen werden, können Sie auch in Erwägung ziehen, Reihenwiderstände oder Magnetkugeln am Antriebsende zu platzieren.

18 Platzieren Sie einen Filterkondensator am Stecker oder innerhalb von 25mm vom Empfangskreis entfernt.

(1) Verwenden Sie einen kurzen und dicken Draht, um mit der Gehäusemasse oder der Empfängerkreismasse zu verbinden (die Länge ist weniger als 5-mal die Breite, vorzugsweise weniger als 3-mal die Breite).

(2) Der Signaldraht und der Erdungskabel werden zuerst mit dem Kondensator und dann mit der Empfangsschaltung verbunden.

18. Achten Sie darauf, dass die Signalleitung so kurz wie möglich ist.

19. Wenn die Länge des Signaldrahts größer als 300mm ist, muss ein Erdungsdraht parallel verlegt werden.

20. Achten Sie darauf, dass der Schleifenbereich zwischen der Signalleitung und der entsprechenden Schleife so klein wie möglich ist. Bei langen Signalleitungen muss die Position der Signalleitung und der Erdungsleitung alle paar Zentimeter ausgetauscht werden, um die Schleifenfläche zu reduzieren.

21. Fahren Sie Signale aus der Mitte des Netzwerks in mehrere Empfangskreise.

22. Wenn möglich, füllen Sie die ungenutzte Fläche mit Land und verbinden Sie die Füllmassen aller Schichten in einem Abstand von 60mm.

23. Stellen Sie sicher, dass der Schleifenbereich zwischen Netzteil und Masse so klein wie möglich ist, und platzieren Sie einen Hochfrequenzkondensator in der Nähe jedes Netzteilstifts des integrierten Schaltungschips.

24. Platzieren Sie einen Hochfrequenz-Bypass-Kondensator innerhalb von 80mm von jedem Stecker.

25. Die Reset-Leitung, Interrupt-Signalleitung oder Kantentrigger-Signalleitung kann nicht nahe am Rand der Leiterplatte angeordnet werden.

26. Stellen Sie sicher, dass Sie an den beiden gegenüberliegenden Endpositionen der beliebig großen Erdfüllfläche (etwa größer als 25mm*6mm) mit dem Boden verbinden.

27. Wenn die Länge der Öffnung auf der Stromversorgung oder Erdungsebene 8mm überschreitet, verwenden Sie eine schmale Linie, um die beiden Seiten der Öffnung zu verbinden.

28. Verbinden Sie die Montagelöcher mit der Stromkreis-gemeinsamen Masse oder isolieren Sie sie.

(1) Wenn die Metallhalterung mit einer Metallabschirmvorrichtung oder einem Chassis verwendet werden muss, sollte ein Null-Ohm-Widerstand verwendet werden, um die Verbindung zu realisieren.

(2) Bestimmen Sie die Größe des Montagelochs, um eine zuverlässige Installation von Metall- oder Kunststoffhalterungen zu erreichen. Verwenden Sie große Pads auf der oberen und unteren Schicht der Montagelöcher, und auf den unteren Pads kann kein Lötstoff verwendet werden, und stellen Sie sicher, dass die unteren Pads keine Wellenlöttechnologie verwenden. Schweißen.

29. Die geschützte Signalleitung und die ungeschützte Signalleitung können nicht parallel angeordnet werden.

30. Achten Sie besonders auf die Verdrahtung von Rückstell-, Unterbrechungs- und Steuersignalleitungen.

(1) Hochfrequenzfilter verwenden.

(2) Halten Sie sich von Eingangs- und Ausgangskreisen fern.

(3) Von der Kante der Leiterplatte fernhalten.

31. Die Leiterplatte sollte in das Chassis gesteckt werden, nicht in die Öffnung oder innere Nähte installiert werden.

32. Achten Sie auf die Verkabelung unter den Magnetperlen, zwischen dem PCB-Pads und die Signalleitungen, die mit den Magnetkugeln in Berührung kommen können. Einige magnetische Perlen haben eine sehr gute Leitfähigkeit und können unerwartete leitfähige Pfade erzeugen.

33. Wenn ein Chassis oder eine Hauptplatine mit mehreren Leiterplatten ausgestattet werden soll, sollte die Leiterplatte, die am empfindlichsten auf statische Elektrizität reagiert, in der Mitte platziert werden.