Blogue PCB - Comment éviter ESD lors de la conception d'une carte PCB

Comment éviter ESD lors de la conception d'une carte PCB

L'électricité statique provenant du corps humain, de l'environnement et même de l'intérieur de l'électronique peut causer divers dommages aux puces semi - conductrices de précision, tels que la pénétration d'une fine couche isolante à l'intérieur du composant; Une jonction PN polarisée en inverse par court - circuit; Court - circuit polarisant la jonction PN en direct; Câblage fondu ou fil d'aluminium à l'intérieur du dispositif actif. Afin d'éliminer les interférences et les dommages causés à l'électronique par les décharges électrostatiques (ESD), diverses mesures techniques sont nécessaires pour prévenir.dans la conception de la carte PCB, la conception anti - ESD de la carte PCB peut être réalisée en couches, avec une disposition et une installation appropriées. Au cours du processus de conception, la plupart des modifications de conception peuvent être limitées à l'ajout ou à la suppression de composants par prédiction. ESD est bien protégé en ajustant la disposition de la carte PCB. Voici quelques précautions communes.

1. Utilisez la carte PCB multicouche autant que possible. Par rapport à la carte PCB double face, le plan de masse et le plan d'alimentation, ainsi que l'espacement des lignes de masse des lignes de signal étroitement alignées, peuvent réduire l'impédance de mode commun et le couplage inductif, ce qui les rend bifaces. 1 / 10 à 1 / 100 de la carte PCB. Essayez de placer chaque couche de signal aussi près que possible de la couche d'alimentation ou de la couche de terre. Pour les PCB haute densité avec des éléments sur les surfaces supérieure et inférieure, des interconnexions courtes et de nombreux remplissages de masse, l'utilisation d'une couche interne peut être envisagée. Pour les cartes PCB double face, une alimentation étroitement entrelacée et un réseau de terre doivent être utilisés. Le cordon d'alimentation est proche de la ligne de terre et il y a autant de connexions que possible entre les lignes verticales et horizontales ou les Pads. La dimension de la grille d'un côté est inférieure ou égale à 60 mm et, si possible, elle doit être inférieure à 13 MM. Assurez - vous que chaque circuit est aussi compact que possible. Mettez tous les joints de côté autant que possible. Si possible, placez le cordon d'alimentation à travers le Centre de la carte, loin des zones directement touchées par l'ESD. Sur toutes les couches de PCB sous le connecteur qui sort du châssis (facilement touché directement par l'ESD), placez une large mise à la terre du châssis ou une mise à la terre remplie de polygones et connectez - les avec les trous percés à des intervalles d'environ 13 MM. Placez le trou de montage sur le bord de la carte, les Plots supérieurs et inférieurs autour du trou de montage sont sans soudure et mis à la terre avec le châssis. 8. Ne pas appliquer de soudure sur les Plots supérieurs ou inférieurs pendant l'assemblage du PCB. Utilisez des vis avec des rondelles intégrées pour maintenir un contact étroit entre la carte PCB et le châssis / blindage ou support métallique sur le plan de masse. Disposer d'une même "zone d'isolement" entre la mise à la terre du châssis et la mise à la terre du circuit pour chaque couche; Si possible, maintenez un espacement de 0,64 mm.10. Les couches supérieure et inférieure de la carte sont proches du trou de montage. Connectez la mise à la terre du châssis et la mise à la terre du circuit avec un fil de 1,27 mm de large tous les 100 mm le long de la ligne de mise à la terre du châssis. Près de ces points de connexion, des cales ou des trous de montage sont placés pour permettre l'installation entre la terre du châssis et la terre du circuit. Ces connexions de mise à la terre peuvent être coupées avec une lame pour rester ouverte ou être câblées avec des billes de ferrite / condensateurs haute fréquence. Si la carte n'est pas placée dans un boîtier métallique ou un dispositif de blindage, n'appliquez pas de soudure de résistance sur les fils de masse des boîtiers supérieur et inférieur de la carte afin qu'ils puissent être utilisés comme électrodes de décharge pour les arcs ESD. Placez une mise à la terre annulaire autour du circuit de la manière suivante: (1) placez une ligne de mise à la terre annulaire sur toute la périphérie, à l'exception du connecteur de bord et de la mise à la terre du châssis. (2) assurez - vous que toutes les couches ont une largeur annulaire supérieure à 2,5 mm. (3) connexion annulaire avec trou traversant tous les 13 MM. (4) Connecter la masse annulaire à la masse commune du circuit multicouche. (5) dans le cas d’un panneau double face installé dans une armoire métallique ou un dispositif blindé, la terre annulaire doit être reliée à la terre commune du circuit. Pour les circuits bifaciaux non blindés, la terre annulaire doit être connectée à la terre du châssis. Le flux de blocage ne doit pas être appliqué à la masse annulaire de sorte que la masse annulaire puisse servir de barre de décharge pour l'ESD. Placez au moins un emplacement sur le sol annulaire (tous les niveaux). Un espace de 0,5 mm de large, ce qui permet d'éviter la formation de grands anneaux. La distance entre le câblage du signal et la masse annulaire ne doit pas être inférieure à 0,5 mm.13. Dans les zones susceptibles d'être touchées directement par l'ESD, des lignes de mise à la terre doivent être posées près de chaque ligne de signal. 14. Le circuit d'E / s doit être placé aussi près que possible du connecteur correspondant. 15. Pour les circuits sensibles aux ESD, ils doivent être placés dans une zone proche du Centre du circuit afin que d'autres circuits puissent leur donner un certain effet de blindage. Typiquement, les résistances et les billes magnétiques sont placées en série à l'extrémité de réception. Pour les conducteurs de câbles qui sont susceptibles d'être touchés par ESD, une série de résistances ou de billes magnétiques peut également être envisagée à l'extrémité de l'entraînement. Un protecteur transitoire est généralement placé à l'extrémité de réception. Utilisez un fil court et épais (moins de 5 fois plus large et moins de 3 fois plus large) pour vous connecter à la masse du châssis. Avant de se connecter au reste du circuit, la ligne de signal et la ligne de masse sortant du connecteur doivent être connectées directement au Protecteur transitoire. 18. Le condensateur de filtrage doit être placé au connecteur ou à moins de 25 mm du circuit récepteur. (1) utilisez un fil court et épais pour vous connecter à la terre du châssis ou à la terre du circuit récepteur (moins de 5 fois la longueur et moins de 3 fois la largeur). (2) Les lignes de signal et de masse sont connectées d'abord au condensateur, puis au circuit de réception 19. Assurez - vous que la ligne de signal est aussi courte que possible. 20. Lorsque la longueur de la ligne de signal est supérieure à 300 mm, la ligne de mise à la terre doit être posée parallèlement. 21. Assurez - vous que la zone de boucle entre la ligne de signal et la boucle correspondante est aussi petite que possible. Pour les lignes de signal longues, la position des lignes de signal et de terre doit être modifiée tous les quelques centimètres afin de réduire la surface de la boucle. Pilote le signal du Centre du réseau dans plusieurs circuits récepteurs. Assurez - vous que la zone de boucle entre l'alimentation et la terre est aussi petite que possible et placez un condensateur haute fréquence près de chaque broche d'alimentation de la puce IC. Placer un condensateur de dérivation haute fréquence à moins de 80 mm de chaque connecteur. 25. Dans la mesure du possible, remplissez les zones inutilisées avec du sol, reliant le sol de remplissage de toutes les couches tous les 60 mm26. Assurez - vous d'être mis à la terre à deux points d'extrémité opposés dans toute grande zone de remplissage du sol (environ plus de 25 mm x 6 mm). Lorsque la longueur de l'ouverture dans le plan d'alimentation ou de mise à la terre dépasse 8 mm, connectez les deux côtés de l'ouverture avec un fil étroit. Une ligne de Réinitialisation, une ligne de signal d'interruption ou une ligne de signal de déclenchement de bord ne peut pas être placée près du bord de la carte PCB.