Leiterplattentechnisch - So reduzieren Sie ESD-Interferenzen während des PCB-Designs

Bei der Gestaltung der Leiterplatte, Das Anti-ESD-Design der Leiterplatte kann durch Schichtung realisiert werden, geeignete Anordnung und Installation. Durch Anpassung der Leiterplattenlayout und Routing, ESD kann gut verhindert werden. Verwenden Sie mehrschichtige Leiterplatten so viel wie möglich. Verglichen mit doppelseitige Leiterplattes, die Erd- und Leistungsebene, sowie der eng angeordnete Signallinie-Masse-Abstand können die Gleichtaktimpedanz und die induktive Kopplung reduzieren, macht es 1/der doppelseitige Leiterplatte. 10 bis 1/100. Auf der Ober- und Unterseite befinden sich Komponenten, und es gibt sehr kurze Verbindungsleitungen.

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 Auslöser in CMOS-Geräten gesperrt sind; Kurzschluss-umgekehrte PN-Verbindung; Kurzschluss-vorwärtsgerichtete PN-Abzweigung; Schmelzen Sie den Schweißdraht 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.

Beim Design der Leiterplatte kann das Anti-ESD-Design der Leiterplatte durch Schichtung, entsprechendes Layout und Installation realisiert werden. Im Konstruktionsprozess kann die überwiegende Mehrheit der Konstruktionsänderungen auf das Hinzufügen oder Reduzieren von Komponenten durch Vorhersage beschränkt werden. Durch Anpassung des Leiterplattenlayouts und des Routings kann ESD gut verhindert werden. Im Folgenden sind einige häufige Vorsichtsmaßnahmen aufgeführt.

Verwenden Sie mehrschichtige Leiterplatten so viel wie möglich. Verglichen mit doppelseitige Leiterplattes, die Erd- und Leistungsebene, sowie der eng angeordnete Signallinie-Masse-Abstand können die Gleichtaktimpedanz und die induktive Kopplung reduzieren, macht es 1/der doppelseitige Leiterplatte. 10 bis 1/100. Versuchen Sie, jede Signalschicht so nah wie möglich an eine Leistungsschicht oder Bodenschicht zu legen. Für Leiterplatten mit hoher Dichte mit Bauteilen auf der Ober- und Unterseite, kurze Anschlussleitungen, und viele Füllungen, Sie können die Verwendung von inneren Ebenenlinien in Betracht ziehen.

Bei doppelseitigen Leiterplatten werden eng miteinander verwobene Strom- und Erdungsnetze verwendet. 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.

Achten Sie darauf, dass jede Schaltung so kompakt wie möglich ist.

Legen Sie alle Anschlüsse so weit wie möglich beiseite.

Wenn möglich, führen Sie das Netzkabel von der Mitte der Karte und weg von Bereichen, die direkt von ESD betroffen sind.

Platzieren Sie auf allen Leiterplattenschichten unterhalb des Steckers, der zur Außenseite des Chassis führt (der leicht von ESD getroffen wird), eine breite Chassis-Masse oder eine polygonale Füllmasse und verbinden Sie sie mit Durchkontaktierungen in einem Abstand von ca. 13mm.

Platzieren Sie Montagelöcher an der Kante der Karte und verbinden Sie die oberen und unteren Pads ohne Lötstoff um die Montagelöcher mit der Gehäusemasse.

Während der Leiterplattenmontage 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.

Zwischen der Fahrgestellmasse und der Kreismasse jeder Schicht sollte die gleiche "Isolationszone" eingestellt werden; Wenn möglich, halten Sie den Trennabstand von 0,64mm.

Verbinden Sie in 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.

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

So stellen Sie eine Ringmasse um die Schaltung auf folgende Weise ein:

(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.

In Bereichen, die direkt von ESD getroffen werden können, muss in der Nähe jeder Signalleitung ein Erdungskabel verlegt werden.

Die I/O-Schaltung sollte möglichst nah am entsprechenden Stecker sein.

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

Generell werden Reihenwiderstände und Magnetperlen am Empfangsende platziert. Bei Kabeltreibern, die leicht von ESD getroffen werden, können Sie auch in Erwägung ziehen, Reihenwiderstände oder Magnetkugeln am Antriebsende zu platzieren.

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

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

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

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

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

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

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.

Ansteuern Sie Signale aus der Mitte des Netzwerks in mehrere Empfangskreise.

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

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

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

Stellen Sie sicher, dass Sie an den beiden gegenüberliegenden Endpositionen einer beliebig großen Erdfüllfläche (ca. 25mm*6mm) mit dem Boden verbinden.

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.

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

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 sollte kein Lötstoff verwendet werden, und stellen Sie sicher, dass die unteren Pads keine Wellenlöttechnologie verwenden. Schweißen.

Es ist nicht möglich, geschützte und ungeschützte Signalleitungen parallel anzuordnen.

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.

Die Leiterplatte sollte in das Chassis gesteckt werden, nicht in die Öffnung oder Innennähte eingebaut werden.

Achten Sie auf die Verkabelung unter den Magnetperlen, zwischen den Pads und die Signalleitungen, die möglicherweise mit den Magnetperlen in Kontakt kommen. Einige magnetische Perlen haben eine sehr gute Leitfähigkeit und können unerwartete leitfähige Pfade erzeugen.

Wenn sich mehrere Leiterplatten in einem Chassis oder Motherboard befinden, sollten die Leiterplatten, die empfindlich für statische Elektrizität sind, in der Mitte platziert werden.

Die oben genannten sind einige Details von PCB-Design, Ich hoffe, es wird für alle hilfreich sein.