Leiterplattentechnisch - Wissen Sie, wie Sie PCB antistatische ESD entwerfen

Beim Design der Leiterplatte kann das Anti-ESD-Design der Leiterplatte durch Schichtung, korrektes Layout und Installation erreicht werden. Im Konstruktionsprozess kann die überwiegende Mehrheit der Konstruktionsänderungen auf das Hinzufügen oder Reduzieren von Komponenten durch Vorhersage beschränkt werden. Es kann ESD gut verhindern. Im Folgenden sind einige allgemeine Präventionsmaßnahmen aufgeführt.

Verwenden Sie so viel wie möglich mehrschichtige Leiterplatten. Im Vergleich zu doppelseitigen Leiterplatten können die Masseebene und die Leistungsebene sowie der eng angeordnete Signallinie-Masse-Abstand die Gleichtaktimpedanz und die induktive Kopplung verringern, wodurch sie 1/der doppelseitigen Leiterplatte ist. 10 bis 1/100. Versuchen Sie, jede Signalschicht nahe an eine Leistungs- oder Masseschicht 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.

Wie man PCB antistatische ESD konstruiert

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.

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 Schaltungserde jeder Schicht sollte die gleiche "Isolationszone" eingestellt werden; Halten Sie nach Möglichkeit den Trennabstand 0,64mm ein. Auf der oberen und unteren Schicht der Karte in der Nähe der Montagelöcher, entlang der Chassis Masse alle 100mm Der Draht verbindet die Chassis Masse und die Schaltung Masse mit einem 1,27mm breiten Draht. 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) Legen Sie zusätzlich zum Kantenverbinder und der Gehäusemasse einen kreisförmigen Erdungspfad um die gesamte Peripherie.

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

(3) Verbinden Sie die Ringgrunde 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 dem Bereich, der direkt von ESD getroffen werden kann, muss in der Nähe jedes Signaldrahts ein Erdungskabel verlegt werden.

(7) 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.

(8) Ein transienter Schutz wird normalerweise am Empfangsende platziert. Verwenden Sie einen kurzen und dicken Draht (die Länge ist 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.

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.

(3) Stellen Sie sicher, dass die Signalleitung so kurz wie möglich ist.

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

(5) Stellen Sie sicher, 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.

(6) Antriebssignale 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.

(7) Platzieren Sie einen Hochfrequenz-Bypass-Kondensator innerhalb 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.

(8) 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.