PCB設計 anti-ESD skills
Static electricity from the human body, 環境, 甚至電子設備也會對精密電晶體晶片造成各種損壞, 例如穿透組件內部的薄絕緣層; 破壞MOSFET和CMOS元件的柵極; CMOS器件中的觸發器被鎖定; 短路反向偏置PN結; 短路正向偏置PN結; 熔化有源裝置內的焊絲或鋁線. In order to eliminate electrostatic discharge (ESD) interference and damage to electronic equipment, 需要採取各種科技措施來防止它.
在 PCB設計, 防靜電設計 PCB板 可以通過分層實現, 正確佈局和安裝. 在設計過程中, 絕大多數設計修改可以限制為通過預測添加或减少組件. 通過調整PCB佈局和佈線, ESD可以很好地預防. 以下是一些常見的預防措施.
*對於雙面PCB,應使用緊密交織的電源和接地網。 電源線靠近地線,並在垂直線和水平線或填充區域之間盡可能多的連接。 一側的網格尺寸小於或等於60mm。 如果可能,網格大小應小於13mm。
*Use multi-layer PCBs as much as possible. 與雙面PCB相比, 地平面和電源平面, 以及緊密排列的訊號線接地間距可以减少共模阻抗和電感耦合, 使其達到雙面PCB的水准. /10比1/100. 儘量使每個訊號層靠近電源層或接地層. 對於 高密度PCB 頂部和底部表面上有組件, 短連接線, 和許多填充, 可以考慮使用內層線.
*確保每個電路盡可能緊湊。
*盡可能將所有接頭放在一邊。
*如果可能,請從卡的中心引入電源線,並使其遠離直接受靜電放電影響的區域。
*在通向主機殼外部的連接器下方的所有PCB層上(容易被ESD直接擊中),放置一個較寬的主機殼接地或多邊形填充接地,並在約13mm的距離處用過孔將其連接在一起。
*組裝PCB時,不要在頂部或底部焊盤上使用任何焊料。 使用帶有內寘墊圈的螺釘,以實現PCB與金屬主機殼/遮罩層或地平面上的支架之間的緊密接觸。
*底盤接地和每層電路接地之間應設定相同的“隔離區”; 如果可能,保持分離距離0.64mm。
*將安裝孔放置在卡的邊緣,並將安裝孔周圍沒有阻焊劑的頂部和底部焊盤連接到主機殼接地。
*在靠近安裝孔的卡的頂層和底層,沿主機殼地線每隔100mm用1.27mm寬的導線連接主機殼接地和電路接地。 在這些連接點附近,在底盤接地和電路接地之間放置用於安裝的襯墊或安裝孔。 這些接地連接可以用刀片切斷以保持電路開路,也可以用磁珠/高頻電容器跨接。
*如果電路板不會放置在金屬主機殼或遮罩設備中,則不應在電路板的頂部和底部主機殼地線上塗抹阻焊劑,以便它們可以用作ESD電弧的放電電極。
*在可能直接受到靜電放電影響的區域,必須在每個訊號線附近鋪設接地線。
*輸入/輸出電路應盡可能靠近相應的接頭。
*易受靜電放電影響的電路應放置在電路中心附近,以便其他電路可以為其提供一定的遮罩效果。
*通常在接收端放置一個串聯電阻器和磁珠,對於那些容易受到靜電放電影響的電纜驅動器,您也可以考慮在驅動器端放置一個串聯電阻器或磁珠。
*通常在接收端放置瞬態保護器。 使用短而粗的導線(長度小於寬度的5倍,最好小於寬度的3倍)連接到主機殼接地。 連接器的訊號線和地線應直接連接到瞬態保護器,然後再連接到電路的其他部分。
*按以下管道在電路周圍設定環形接地:
(1)除了邊緣連接器和主機殼接地之外,在整個週邊還放置了一個圓形接地路徑。
(2)確保所有層的環形地面寬度大於2.5mm。
(3)每隔13mm用通孔環形連接。
(4)將環形接地連接到多層電路的公共接地。
(5)對於安裝在金屬外殼或遮罩裝置中的雙面板,環形接地應連接到電路的公共接地。 對於非遮罩雙面電路,環形接地應連接到主機殼接地。 阻焊劑不應用於環形接地,以便環形接地可以作為靜電放電*。 至少應在環形地面(所有層)的特定位置放置一個。 0.5mm寬的間隙,囙此可以避免形成大回路。 訊號線與環形接地之間的距離不應小於0.5mm。
*將濾波電容器放置在接頭處或距離接收電路25mm內。
(1)使用短而粗的導線連接到主機殼接地或接收電路接地(長度小於寬度的5倍,最好小於寬度的3倍)。
(2)訊號線和地線首先連接到電容器,然後連接到接收電路。
*確保訊號線盡可能短。
*當訊號線的長度大於300mm時,地線必須平行敷設。
*確保應盡可能校準訊號線和相應回路之間的回路區域。 對於長訊號線,訊號線和地線的位置必須每隔幾釐米交換一次,以减少環路面積。
*確保電源和接地之間的回路面積盡可能小,並在集成電路晶片的每個電源引脚附近放置一個高頻電容器。
*在每個接頭80mm內放置一個高頻旁路電容器。
*驅動訊號從網路中心進入多個接收電路。
*在可能的情况下,用土地填充未使用區域,並每隔60mm連接所有層的填充地面。
*確保在任意大的地面填充區域(約大於25mm×6mm)的兩個相對端位置接地。
*當電源或接地層上的開口長度超過8mm時,使用窄線連接開口兩側。
*復位線、中斷訊號線或邊緣觸發訊號線不能佈置在靠近PCB邊緣的位置。
*PCB應插入主機殼,而不是安裝在開口或內部接縫中。
*注意磁珠下方、焊盤和可能與磁珠接觸的訊號線之間的接線。 一些磁珠具有很好的導電性,可能會產生意想不到的導電路徑。
*如果主機殼或主機板中安裝了多個電路板,則對靜電最敏感的電路板應放在在中間。
*將安裝孔連接至電路公共接地,或將其隔離。
(1)當金屬支架必須與金屬遮罩裝置或底盤一起使用時,應使用零歐姆電阻來實現連接。
(2)確定安裝孔的尺寸,以實現金屬或塑膠支架的可靠安裝。 在安裝孔的頂部和底部使用大焊盤,底部焊盤上不能使用阻焊劑,並確保底部焊盤不使用波峰焊接技術。 焊接。
*無法並行排列受保護的訊號線和未受保護的訊號線。
*特別注意復位、中斷和控制訊號線的接線。
(1)使用高頻濾波。
(2)遠離輸入和輸出電路。
(3)遠離電路板邊緣。