電子設計 - PCBボード設計におけるESD対策の解析

PCBボード設計におけるESD対策の解析

人体の静電気, 環境, そして、電子装置さえ、特定に様々な損害を引き起こすことがありえます 半導体チップ, 例えば, 絶縁層をコンポーネントに浸透させることMOSFETとCMOS部品のドア破壊.

CMMOS周辺機器のトリガ；短いループバイアスpn接合；直接差別化PN接続能動デバイスのはんだ線またはアルミニウムの融解。

電子機器の電離電荷（ESD）の干渉と破壊を除去するためには、これらの電荷を防止するための様々な技術的措置が必要である。

このドキュメントは、位置、正確なレイアウト、配線およびインストールを含む帯電防止放電プリント回路（ESD）の設計を提供する。

(1) Stacking By using the multilayer printed 回路基板 できるだけ, の重要な負荷源として 多層PCB 接地面は静電放電源の負荷を補償することができる, これにより、静電場に起因する問題を低減する. The quality surface of the printed circuit can also be used as a シールド for the signal line (of course, 陽子表面での開放度がより大きい, the greater the efficiency of protection). 加えて, 放出されるならば, 負荷は印刷物の表面に容易に注入することができる 回路基板 信号線の代わりに. これは、コンポーネントを保護するのに役立ちます, コンポーネントが損害を受ける前に、チャージを取り除くことができるので. もちろん, いくつかのシステムでコストを下げるために, のみ 二層板 使用可能.

2）基板上の誘導電流をループし，回路ループを閉じ，可変な電流を流す。電流の大きさはリングの表面に比例する。より大きなリングは、より多くの磁束を含み、それは回路により高い電流を発生する。従って、ループ面積を小さくする必要がある。

3）回路接続長は信号線ができるだけ短いことを確認してください。アンテナを高効率にするためには、その長さが波長の大部分でなければならない。これは、より長い線がより短い周波数成分を得るだけである間、より長い線がEDDパルスによって生成される周波数成分を受けるのを助けることを意味します。

従って、短絡導体の静電放電から発生する電磁界のエネルギーは、回路内の電源に還元される。信号線の長さが300 mm（12インチ）を超えると、平行な品質の線が必要となる。

また、信号線またはその隣接面にプロトン線を設けることも可能である。適切なコンポーネントグループでは、互いに近接している必要がある多くの相互接続部分があります。例えば、E／S周辺機器は、相互接続されたプリント回路の長さを減らすためにE／Sコネクタに可能な限り近い。

（4）地盤上の静電気埋立地の接地荷重放出直接放電は，敏感な回路を損傷する。TVSダイオードの使用に加えて、1つ以上の高周波誘導コンデンサが使用され、それは、脆弱部分とアース間の電源との間に配置される。バイパス能力は、充電注入を減らして、電源およびグランド接続ポート間の電圧差を維持する。TVSはインダクタンスを維持し、TVS阻止電圧の電位差を維持する。TVSとコンデンサは、保護集積回路に可能な限り近くなければならない。寄生体誘導効果を低減するためには，tvチャネル上のキャパシタの最短長とスライスを確保する必要がある。

（5）ESD事象が発生したとき、保護回路の寄生インダクタンスは、TVSダイオードの経路の寄生インダクタンスが重大な電圧オーバーシュートを引き起こすことがある。誘導インダクタの両端にVL＝L＊di／dtの誘導電圧が使用されるが、過昇圧は常に保護された集積回路の損傷電圧閾値を超えることがある。保護回路の全電圧は、TVSダイオードのVVT＝VC＋VLの電圧によって発生する電圧の和である。過渡的誘導電流は1秒未満で最大値に達する（IEC 61000 - 4 - 2規格に従って）。プローブのインダクタンスが1インチあたり20 nnH、線路長が4分の1であるとすると、過電圧は50 V／パルス10 aとなる。寄生インダクタンスの影響を低減するために、導関数をできるだけ短くする。

(6) Assembly When assembling the PCBボード, 上または下のレベルにはハンダ付けが施されていない. 集積シール付きスクリューは、プリント回路と金属ライナーとの間の密着性を確立することができる/shield, または、修正面に密接な接触を維持する. 同じ「隔離ゾーン」は、シャシーの品質および各々のレイヤー上の回路の品質の間で決定されなければならない. できれば, 0の距離を維持する.64 mm (0.0025 inch). 地図と階下で, 設置穴付近, ワードローブと回路のフロアはワードローブに1で接続されている.27 mm wide (0.0050 inch) yarn, every 100 mm (4.0 inch).

クローゼットと地面の間に木製のダイスまたはアセンブリホールを置く 回路基板 これらの接続点が隣接しているところ. これらの接地接続は、開いた回路を維持するためにブレードに接続されることができるか、または有する 高周波PCB/ESD試験において接地用に使用するメカニズムを変化させるコンデンサ磁気バウンス.