Berita PCB - Kaedah penindasan ESD dalam rekaan PCB

Kawalan PCB adalah unsur kunci perlindungan ESD. Rancangan PCB yang masuk akal boleh mengurangi biaya yang tidak diperlukan disebabkan oleh pemeriksaan kesalahan dan kerja semula. Dalam rancangan PCB, kerana dioda penekan tegangan sementara (TVS) digunakan untuk menekan suntikan muatan langsung disebabkan oleh pembuangan ESD, lebih penting dalam rancangan PCB untuk mengatasi kesan medan elektromagnetik elektromagnetik (EMI) yang dijana oleh arus pembuangan. Artikel ini akan menyediakan panduan desain PCB yang boleh optimize perlindungan ESD.

Loop sirkuitThe current enters the circuit loops through induction. Gelung ini ditutup dan mempunyai aliran magnetik yang berbeza. Ukuran semasa adalah proporsional dengan kawasan cincin. Gelung yang lebih besar mengandungi aliran magnetik dan oleh itu mengandungi aliran yang lebih kuat dalam sirkuit. Oleh itu, kawasan loop mesti dikurangi.

Gelung paling umum dipaparkan dalam Figur 1, bentuk oleh kuasa dan tanah. Dimana mungkin, rancangan PCB berbilang lapisan dengan pesawat kuasa dan tanah boleh digunakan. Papan sirkuit berbilang lapisan tidak hanya mengurangi kawasan loop antara bekalan kuasa dan tanah, tetapi juga mengurangi medan elektromagnetik EMI frekuensi tinggi yang dijana oleh denyut ESD.

Jika papan sirkuit berbilang lapisan tidak dapat digunakan, maka wayar yang digunakan untuk kuasa dan tanah mesti disambung ke dalam grid seperti yang dipaparkan dalam Figur 2. Sambungan grid boleh memainkan peran kuasa dan lapisan tanah. Guna laluan untuk sambung baris dicetak setiap lapisan. Sela antara butang dalam setiap arah sepatutnya berada dalam 6 cm. Selain itu, apabila kabel, meletakkan kuasa dan jejak tanah sebanyak mungkin juga boleh mengurangi kawasan loop.

Cara lain untuk mengurangi kawasan loop dan semasa yang didorong adalah mengurangi laluan selari antara peranti yang disambung.

Apabila garis sambungan isyarat yang lebih panjang dari 30 cm mesti digunakan, garis perlindungan boleh digunakan, seperti yang dipaparkan dalam Figur 5. Cara yang lebih baik adalah untuk meletakkan pesawat tanah dekat garis isyarat. Kawalan isyarat sepatutnya berada dalam 13 mm dari kawat perlindungan atau lapisan kawat tanah.

Seperti yang dipaparkan dalam Gambar 6, garis isyarat panjang (>30 cm) atau garis kuasa setiap unsur sensitif dan garis tanahnya diselarang salib. Kabel menyeberang mesti diatur pada sela-sela biasa dari atas ke bawah atau dari kiri ke kanan.

Panjang kawat litarLong signal lines can also become antennas for receiving ESD pulse energy. Cuba guna garis isyarat yang lebih pendek untuk mengurangkan efisiensi garis isyarat sebagai antena untuk menerima medan elektromagnetik ESD. Cuba letak peranti tersambung dalam kedudukan sebelah untuk mengurangi panjang jejak tersambung.

Sunting muatan tanah

Lepaskan ESD langsung ke lapisan tanah boleh merusak sirkuit sensitif. Sementara menggunakan dioda TVS, satu atau lebih kondensator bypass frekuensi tinggi juga digunakan. Kondensator ini ditempatkan antara bekalan kuasa dan tanah komponen yang rentan. Kondensator bypass mengurangkan suntikan muatan dan menyimpan perbezaan tenaga antara bekalan kuasa dan terminal tanah.

The TVS shuts the induced current and maintains the potential difference of the TVS clamping voltage. TVS dan kondensator patut ditempatkan sebanyak mungkin kepada IC yang dilindungi (lihat Figure 7), dan panjang TVS ke laluan tanah dan panjang pin kondensator patut menjadi yang paling pendek untuk mengurangi kesan induksi parasit.

Sambungan mesti diletak ke lapisan platinum tembaga pada papan PCB. Idealnya, lapisan tembaga-platin mesti terpisah dari lapisan tanah PCB dan disambung ke pad melalui wayar pendek.

Arahan lain untuk desain PCB · Lupakan mengatur garis isyarat penting pada pinggir papan PCB, seperti jam dan tetapkan semula isyarat; . Tetapkan bahagian yang tidak digunakan pada papan PCB sebagai kapal terbang; Jarak antara wayar tanah chassis dan wayar isyarat adalah sekurang-kurangnya 4 mm; . Simpan nisbah aspek wayar tanah chassis kurang dari 5:1 untuk mengurangi kesan induksi; - Guna diod TVS untuk melindungi semua sambungan luaran; - NAME OF TRANSLATORS Induktansi parasitik dalam litar perlindungan Induktansi parasitik dalam laluan diod TVS boleh menyebabkan ketinggalan tegangan berat jika peristiwa ESD. Walaupun dioda TVS digunakan, kerana tenaga induksi VL=L*di/dt pada kedua-dua hujung muatan induktif, tenaga berlebihan mungkin masih melebihi ambang tenaga kerosakan IC yang dilindungi.

Tengah keseluruhan litar perlindungan adalah jumlah tengah penyekatan dioda TVS dan tengah yang dijana oleh induktan parasit, VT=VC+VL. Semasa yang diakibatkan secara transient ESD boleh mencapai nilai puncaknya dalam kurang dari 1ns (menurut piawai IEC 61000-4-2). Anggap yang induktan utama ialah 20nH per inci dan panjang garis ialah seperempat inci, tenaga melebihi akan menjadi 50V/10A denyut. Kriterium desain empirik adalah untuk merancang laluan shunt secepat mungkin untuk mengurangi kesan induktan parasit.

Semua laluan induktif mesti mempertimbangkan penggunaan gelung tanah, laluan antara TVS dan garis isyarat yang dilindungi, dan laluan dari sambungan ke peranti TVS. Kabel isyarat untuk dilindungi seharusnya disambung secara langsung ke pesawat tanah. Jika tiada pesawat tanah, sambungan loop tanah sepatutnya pendek yang mungkin. Jarak antara tanah dioda TVS dan titik tanah sirkuit yang dilindungi seharusnya secepat mungkin untuk mengurangi induktan parasit pesawat tanah.

Akhirnya, peranti TVS sepatutnya berada sebanyak mungkin pada sambungan untuk mengurangi sambungan sementara ke baris dekat. Walaupun tiada laluan langsung ke konektor, kesan radiasi sekunder ini juga akan menyebabkan kerja bahagian lain papan sirkuit menjadi kacau.