PCBブログ - PCBボード設計時の静電防止放電法について

PCBボードの設計において、プリント基板のesd防止設計は積層、適切なレイアウトおよびインストールによって実現できます。設計過程中、ほとんどの設計変更は、予測を通して部品を追加または除去することに限定されます。プリント基板のレイアウトを調整することによって PCBボードはESDが良好に防止できます。ここでは多層PCBボードを例として、両面に比べてPCBボードは地面とパワープレーンに近接して配置された信号線接地線間隔は、コモンモードインピーダンスおよび誘導結合を減少させることができます。両面を可能にする PCBボードは 1/10から1/100に至ります。電力または接地層の近くに各信号層を配置しようとします。上部と底面の両方にコンポーネントを有する高密度PCBは非常に短い相互接続です。

両面PCBのために、しっかりと織り込まれた力と地面格子を使用してください。電力線は、垂直線および水平線またはパッドの間で可能な限り多くの接続で、接地線の近くに置かれます。一方のグリッドサイズは60 mm以下であり、できればグリッドサイズは13 mm以下でなければなりません。すべての回路ができるだけコンパクトであることを確認してください。すべてのコネクタをできるだけ脇に置きます。可能ならば、ESDによって直接影響を受ける領域から、カードの中心を通って電源ケーブルを走らせてください。広いシャーシ敷地または多角形を配置することは、シャーシ（リードするESDヒットを起こしがちである）から出ているコネクタの下のすべてのPCB層に塗りつぶされて、13 mm離れてビアと一緒に彼らをつなぎます。取付穴のまわりにハンダフリートップと底パッドでカードの端に取り付け穴を置いてください。PCBアセンブリの間、トップまたは一番下のパッドにどんなはんだも適用しないでください。PCBボードと地面に金属シャーシ/シールドまたはブラケットの間に密着した接触を作るために内蔵のワッシャーとネジを使用してください。各々のレイヤーのシャシーグラウンドおよび回路グラウンドの間で、同じ「分離領域」をセットするできれば、0.64 mmの離隔距離を保ってください。シャーシグラウンドと回路グランドをマウントホールの近くのカードの最上部と底層でシャーシグランドワイヤーに沿って100 mmごとに1.27 mmの広いワイヤーで接続してください。これらの接続点に隣接して、シャシーグラウンドおよび回路グラウンド間のマウントのための場所パッドまたは取付穴です。これらの接地接続は、それらを開放しておくためにブレードでダイシングすることができ、又はフェライトビーズ／高周波コンデンサでジャンパーしました。

ボードが金属シャーシまたはシールドに置かれないならば、彼らがESDアークのために放電電極として作用することができるように、ボードの上部と底のシャシーグラウンドにソルダーレジストを適用しないでください。

（1）エッジコネクタ及びシャーシグラウンドの他に、環状のグランドパスを全周にわたって配置する。

（2）全層の環状幅が2.5 mm以上であることを保証する。

（3）13 mm毎に孔を介して環状に接続する。

（4）リンググランドを多層回路の共通グラウンドに接続する。

（5）金属製キャビネットまたはシールド装置に設置された両面パネルでは、リンググランドを回路共通グランドに接続する。非遮蔽の両面回路のために、リンググランドはシャシーグラウンドに接続しなければならない。リンググランドは、ESD用の放電バーとして機能するように、リンググランドには適用されない。少なくとも1つの場所をリンググラウンド（すべての層）に置いてください。0.5 mmの広いギャップ、これは大きなループを形成することを避けます。信号配線とリンググランドとの距離は0.5 mm以下ではならない。

ESDによって直接打つことができる領域では、接地線を各信号線の近くに配置する必要があります。I／O回路は、対応するコネクタに可能な限り近く配置されるべきです。ESDに影響を受けやすい回路は、回路の中心付近に配置され、他の回路がそれらのためにいくつかの遮蔽を提供することができます。通常、直列抵抗と磁気ビーズは、受信端に配置され、ESDによって容易にヒットされるそれらのケーブルドライバについて、直列抵抗または磁気ビーズもまた、駆動端上で考慮することができます。通常、過渡保護装置は、受信端部に配置されます。シャシーグラウンドに接続するために、短い、太いワイヤー（幅の5倍未満と幅の3倍未満）を使ってください。コネクタから出て来る信号線と接地線は、回路の残りの部分に接続する前に直接過渡保護器に接続されるべきです。フィルタコンデンサは、コネクタまたは受信回路の25 mm以内に配置されるべきです。

（1）シャーシグランドまたは受信回路グランドに接続するために、短くて太い線を使用する（長さは、5倍の幅と幅の3倍未満）。

（2）信号線と接地線とをコンデンサに接続した後、受信回路に接続する。

信号線ができるだけ短いことを確認してください。信号線の長さが300 mmより大きい場合には、接地線を平行に配置しなければならない。信号線と対応するループの間のループ領域ができるだけ小さいことを確認してください。長い信号線では、信号線と接地線の位置を数cm毎に変えてループ面積を小さくする必要がある。信号は、ネットワークの中央の位置から複数の受信回路に駆動される。電源とグランドとの間のループ面積を確保するために、ICチップの各パワーピンに近接して高周波コンデンサを配置する。各コネクタの80 mm以内に高周波バイパスコンデンサを配置します。可能な場合は、すべての層のフィルグラウンドを60 mmの距離ごとに接続して、未使用の領域を地面で埋める。どんな大きな地面充填域（およそ25 mmのx 6 mmより大きい）の2つの反対側の終点で地面に確実に接続するようにしてください。パワープレーンまたはグランドプレーンの開口部の長さが8 mmを超えると、開口部の両側を接続するための狭いワイヤを使用する。リセット線割り込み信号線またはエッジトリガ信号線は、PCBの縁の近くに配置することができない。一般的な回路に取り付け穴を接続してください。

（3）金属ブラケットを金属シールド装置やシャーシで使用しなければならないときは、接続にはゼロオーム抵抗を用いる。

（4）金属またはプラスチックブラケットの信頼性の高い設置を達成するために取付穴の寸法を決定する。上っている穴の上部と底層に大きなパッドを使ってください。ソルダーレジストは、下部パッド上で使用することができず、底部パッドがウェーブはんだ付けによって処理されないことを保証する。

保護された信号線および保護されていない信号線を並列に配置することはできません。リセット、割り込み、および制御信号線のルーティングに特別な注意を払います。

1）高周波フィルタリングを使用する。

2）入出力回路から遠ざかる。

（3）回路基板の端部から遠ざかる。

PCBボードシャーシに挿入する必要があります。開口部または内部縫い目に設置されていないビーズの下のルーティングに注意を払います。パッドの間に、そして、ビーズに触れるかもしれない信号線はいくつかの磁気ビーズは非常によく電気を伝導して、予期しない伝導経路を引き起こすかもしれません。ケースまたはマザーボードがいくつかの回路板を含むことになっているならば、静的感受性 PCBボード中央に置かれるべきです。

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