PCB Teknik - ESD devre tahtalarının tasarımının pratik deneyimi PCB'ler yüksek kaliteli PCB üretiyor

Son zamanlarda elektronik ürünlerin ESD testi yapıyorum. Farklı ürünlerin test sonuçlarından, bu ESD'nin çok önemli bir test olduğunu görünüyor: eğer devre tahtası iyi tasarlanmazsa, statik elektrik girdiğinde ürünün yıkılmasına veya komponentlere bile sebep olacak. Zayıf. Geçmişte sadece ESD'nin komponentleri zarar vereceğini fark ettim ama elektronik ürünlere yeterince dikkat vermeyi beklemiyordum.

ESD'nin sık sık sık Elektro-Statik Taşıma diye adlandığımız şey. Bildiğiniz bilimden, statik elektrik, genellikle iletişim, sürükleme, elektrik aletler arasındaki induksiyonun doğal bir fenomendir. Bu, uzun süredir toplama ve yüksek voltaj tarafından karakterizilir (bu, binlerce volt veya binlerce volt statik elektrik elektrik tarafından üretilebilir). Ağır ve kısa hareket zamanı düşük. Eğer ESD tasarımı iyi tasarlanmazsa, elektronik ve elektrik ürünlerin operasyonu sık sık dayanamıyor ya da hasar edilmez.

ESD depolama testlerinde genelde iki metod kullanılır: bağlantı depolaması ve hava depolaması. Kontakt dağıtımı test altındaki ekipmanları direkt aktarmaktır; Hava patlaması da doğru patlama olarak adlandırılmıştır. Bu, şu anki döngülerine yakın bir manyetik alanın birleşmesi tarafından oluşturulmuş. Bu iki test için test voltasyonu genellikle 2KV-8KV ve ihtiyaçları farklı bölgelerde farklı. Bu yüzden, tasarlamadan önce ürün pazarını bulmalıyız.

Yukarıdaki iki durum, insan vücudu elektronik ürünlerle iletişim kurduğunda, insanların vücudu elektronik ürünlerle birlikte çalışamayacak elektronik ürünlerin temel testidir. Aşağıdaki şekilde yılın farklı ay içinde bazı bölgelerin hava humiyeti istatistiklerini gösteriyor. Lasvegas'ın yıl boyunca en azından aşağılık olduğunu görülebilir. Bu bölgedeki elektronik ürünler ESD korumasına özel dikkat vermelidir.

Dünyanın farklı bölgelerinde yumuşak koşulları farklıdır, ama aynı zamanda bir bölgede, eğer hava humiyeti aynı değilse, oluşturulan statik elektrik de farklıdır. Aşağıdaki tablo, toplanmış veriler, oradan statik elektrik yükseldiğini görülebilir. Bu ayrıca kuzey kışın süveterini çıkarırken, statik ışıklar neden oluşturduğunu açıklıyor.

statik elektrik bu kadar tehlikeli olduğu için nasıl koruyacağız? statik elektrik korumasını tasarladığımızda genelde üç adım alırız: devre tahtasına akıp zarar vermesini engelleyin. dışarıdaki manyetik alanların devre tahtasına zarar vermesini engellemesini; elektrostatik alan üretimini engelleyin zararı.

Aslında devre tasarımında, elektrostatik koruması için bir ya da birkaç metodu kullanacağız:

1. Elektrotatik koruma için Avalanche diodi.

Bu da sık sık tasarımda kullanılan bir yöntem. Tipik bir yaklaşım, anahtar sinyal çizgisindeki avalanç diodunu yere paralel olarak bağlamak.

Bu yöntem, avalanche diodunu hızlı cevap vermek için kullanmak ve çarpışmayı stabilize etmek için yeteneğini kullanmak, ki devre tahtasını korumak için kısa bir sürede konsantre yüksek voltajı tüketebilir.

2. Devre koruması için yüksek voltaj kapasitelerini kullanın.

Bu yaklaşımda en azından 1,5KV'nin savunma voltajı olan keramik kapasiteleri genelde I/O bağlantısına ya da anahtar sinyalinin pozisyonuna yerleştirilir ve bağlantı çizgisini azaltmak için mümkün olduğunca kısa süredir. Eğer düşük savunma voltajı olan bir kapasitör kullanılırsa, kapasitöre zarar verir ve korumasını kaybeder.

3. Dönüş koruması için ferrite kalçaları kullanın.

Ferrite dağları ESD ağırlığını çok iyi azaltır ve radiasyonu da bastırabilir. İki sorunla karşı karşılaştığında, bir ferrite sahibi çok iyi bir seçenektir.

4. Boşluk yöntemi.

Bu metod bir materyal parçasında görülüyor. Özel yöntem, mikrostrip çizgi katı üzerinde birbiriyle uyumlu tiplerle üç boyutlu bakra kullanmak. Üç boyutlu bakının bir sonu sinyal çizgisine bağlı, diğeri üçüncü bakır. Yere bağla. statik elektrik bulunduğunda, keskin patlama ve elektrik enerji tüketecek.

5. Devre korumak için LC filtr yöntemini kullanın.

LC'den oluşan filtr devre girmesinden yüksek frekans statik elektriklerini etkili olarak azaltır. Induktörün etkileyici reaksiyon özelliği, devre girmesinden yüksek frekans ESD'i engellemek için çok iyidir, fakat kapasitör ESD'nin yüksek frekans enerjisini yere uzaklaştırır. Aynı zamanda bu filtr türü sinyalin kenarını da düzeltebilir ve RF etkisini azaltır ve performans sinyal integritesi açısında daha da geliştirilir.

6. ESD koruması için çok katı tahtası.

Paralar izin verirse, çoklu katı tahtasını seçmek ESD'i engellemek için etkili bir yoldur. Çoklu katı tahtasında, çünkü izlerin yakınında tam bir yeryüzü uça ğı var, bu ESD çiftini düşük impedans uçağına daha hızlı yapar ve anahtar sinyallerin rolünü koruyabilir.

7. Devre tahtasının çevresinde koruma kaseti bırakmanın koruma yöntemi.

Bu yöntem genelde devre tahtasının etrafında kayıtlar çizmektir. Şartlar izin verildiğinde izleri evde bağlayın. Aynı zamanda, izlerin kapalı bir döngü oluşturmayacağını belirtmeli, böylece döngü anteni oluşturmak ve daha büyük sorun yaratmak için.

8. Devre koruması için kilitleyici diodi ile CMOS aygıtlarını ya da TTL aygıtlarını kullanın.

Bu yöntem devre tahtasını korumak için izolasyon prensipini kullanır. Çünkü bu cihazlar diodileri çarpıp koruyor, tasarımın karmaşıklığı gerçek devre tasarımında azaltılır.

9. Kıpırdama kapasitelerini kullan.

Bu çözümleme kapasiteleri düşük ESL ve ESR değerleri olmalı. Düşük frekans ESD için döngü alanını azaltır. ESL etkisi yüzünden elektrolyt fonksiyonu zayıflatır ve bu da yüksek frekans enerjisini daha iyi filtreyebilir.

Kısa sürede, ESD korkunç ve ciddi sonuçlar bile getirebilir, ama sadece devredeki güç sağlığını ve sinyal hatlarını korumak üzere, ESD akışı PCB'ye akışmaktan etkili olarak engelleyebilir. Onların arasında patronum sık sık "bir kurulun güzel bir yer kral" dedi. Umarım bu cümle size gökyüzünün kırılmasının etkisini de getirebilir.