PCB技術 - PCBボードの静電放電（ESD）設計

PCBボードの静電放電（ESD）設計, 多くの製品設計エンジニアは、通常、製品が生産工程に入ったときに静電放電（ESD）の問題を検討し始めます。電子機器が帯電防止放電試験を通過できない場合、通常、最終的な解決は高価なコンポーネントを使用しなければなりません。したがって、製品の進歩は影響を受ける。

経験豊かな静電放電（ESD）設計エンジニアは、設計のどの部分が静電放電（ESD）に寄与しているのか分からない場合があります。大部分の電子デバイスは、寿命の99 %のESD充填環境にある。ESDは人体から来ないかもしれない、家具、または、デバイス自体。電子機器がESD設計損傷を完全に被ることはまれである、しかし、ESD干渉は非常に一般的です、 機器ロックアップにつながる、リセット、データ損失と信頼性。結果は、電子機器がしばしば寒くて乾燥した冬に失敗するかもしれません、しかし、メンテナンス中に正常に表示されます、電子機器及びその製造業におけるユーザの信頼性には必然的に影響を及ぼすか。

ESD発生機構

充電された導体が他の導体に接近すると、2つの導体間に強い電界が形成され、電界による破壊を引き起こす。つの導体間の電圧がそれらの間の空気および絶縁媒質の破壊電圧を超えるときに、ESD設計アークは発生する。0.7 nsから10 nsでは、ESD設計アーク電流は数十アンペアに達することができ、100 Aを超えることもある。ESDアークは、1 mHZ－500 MHzの周波数範囲を有する強磁場を生成し、これは各隣接するループに誘導的に結合され、ESDアークから10 cmの範囲で15 kV以上の高電圧および高電圧を生成する。ESDアークは、2つの導体が接触短絡しているか、または電流が低すぎてアークを維持するまで維持される。

アンチエ PCBレイアウト 配線設計

1.多層PCBボード構造を可能な限り使用し、PCBボードの内部層に専用電源とグランドプレーンを配置する。バイパスとデカップリングコンデンサを使用します。電力層または接地層に近接して各信号層を配置しようとする。上部と底面に構成された高密度のpcbに対しては，短い接続線と多くの埋設されたグラウンドが，内部配線を考慮している。

2.各機能回路と各機能回路間の部品のレイアウトをできるだけコンパクトにすること。ESDに影響を受けやすい回路または敏感な部品については、他の回路をそれらのために使用できるように、PCBボードの中央付近に配置されるべきである。特定の遮蔽効果を提供する。ESD設計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しなければならない。

3.ESD設計が容易に入力される装置の入出力インターフェースにおいて、リセットボタン、通信ポート、オン／オフボタン、ファンクションボタン等のように、人間の手がタッチまたは操作する必要がある場所は、通常、受信端に過渡的な保護器、直列抵抗または磁気ビーズを配置する。

4.信号線の長さが12インチ（30 cm）以上になると、グランド線を平行にするようにする。

5.信号線と対応するループとの間のループ面積をできるだけ小さくするようにする。長い信号のために、ループ領域を減らすために数センチメートルまたはインチごとに信号線と接地線の位置を変えてください。

6.電源とグランドとの間のループ面積をできるだけ小さくし、集積回路チップ（IC）の各電源ピンに近接して高周波コンデンサを配置する。

7.可能であれば、未使用の領域を土地で埋め、すべての層の満ちる土地を＜2インチ（5 cm）の距離ごとに接続する。

8.電源・グランドプレーンの開口長が8 mmを超えると、開口部の両側を接続するための細いワイヤを使用する。

9.リセットライン, 割り込み信号線, またはエッジトリガ信号線は PCBボード.

10.全周の周りに環状のグランドパスを配置する PCB ボードで、全層の環状グランド幅をできるだけ 100mil (2.54mm) 以上にする。全層の環状グランドを500mil（12.7mm）ごとにビアホールで接続し、信号線は環状グランドから20mil（0.5mm）以上離す。