Thông tin PCB - Cách ngăn ngừa ESD khi thiết kế bảng mạch PCB

Cách ngăn ESD khi thiết kế bảng mạch PCB

Điện tĩnh tại cơ thể con người, Hệ thống môi trường và ngay cả bên trong của thiết bị điện có thể gây tổn hại nhiều thứ cho các bộ phận lãnh đạo, như là chạm vào lớp mỏng cách ly bên trong các thành phần; KCharselect unicode block name KCharselect unicode block name Phất những sợi dây liên kết hay sợi nhôm bên trong thiết bị hoạt động. Để loại bỏ nhiễu và hư hỏng thiết bị điện tử do phóng tĩnh điện (ESD), Cần phải có những biện pháp kỹ thuật khác nhau để ngăn chặn nó. Trong sự thiết kế của Bảng PCB, thiết kế phản ứng ESD của. Bảng PCB có thể thực hiện bằng lớp, đúng dàn cảnh và lắp đặt. Trong quá trình thiết kế, hầu hết các sửa đổi thiết kế có thể chỉ cần thêm hay gỡ bỏ các thành phần qua dự đoán. Bằng cách điều chỉnh sơ đồ của Bảng PCB, Phản ứng ESD có thể ngăn chặn tốt. Đây là vài biện pháp phòng ngừa.

1. Sử dụng bảng mạch PCB nhiều lớp càng nhiều càng tốt. So với bảng mạch PCB hai mặt, mặt phẳng nền và mặt phẳng nguồn, cũng như khoảng cách đường dây tín hiệu trên mặt đất được bố trí chặt chẽ có thể làm giảm trở kháng chế độ chung và khớp nối cảm ứng, do đó nó có thể là hai mặt. 1/10 đến 1/100 của bảng PCB. Cố gắng đặt mỗi lớp tín hiệu càng gần nguồn điện hoặc lớp mặt đất càng tốt. Đối với PCB có mật độ cao với các thành phần ở cả bề mặt trên và dưới, với kết nối rất ngắn và nhiều lớp đất lấp đầy, hãy xem xét sử dụng các lớp bên trong.
2. Đối với bảng mạch PCB hai mặt, nên sử dụng lưới điện và lưới nối đất đan xen chặt chẽ. Các dây nguồn được đặt gần với dây nối đất, với càng nhiều mối nối giữa dây dọc và dây ngang hoặc lớp đệm càng tốt. Kích thước ô trên một mặt nhỏ hơn hoặc bằng 60mm, nếu có thể, kích thước ô vuông nên nhỏ hơn 13mm.
3. Đảm bảo rằng mỗi mạch càng nhỏ gọn càng tốt.
4. Đặt tất cả các đầu nối sang một bên càng nhiều càng tốt.
5. Nếu có thể, hãy dẫn cáp nguồn qua trung tâm của thẻ và tránh xa các khu vực bị ảnh hưởng trực tiếp bởi ESD.
6. Trên tất cả các lớp PCB bên dưới các đầu nối dẫn ra khỏi khung máy (dễ bị ESD va chạm trực tiếp), hãy đặt các khung gầm rộng hoặc các nền có nhiều hình đa giác và kết nối chúng với các vias cách nhau khoảng 13mm với nhau.
7. Đặt các lỗ gắn trên cạnh của thẻ, với các miếng đệm trên và dưới không có mối hàn xung quanh các lỗ lắp vào mặt đất khung máy.
8. Không áp dụng bất kỳ chất hàn nào trên miếng đệm trên cùng hoặc dưới cùng trong quá trình lắp ráp PCB. Sử dụng vít có vòng đệm gắn trong để tiếp xúc chặt chẽ giữa bảng mạch PCB và khung / tấm chắn hoặc giá đỡ kim loại trên mặt đất.
9. Đặt cùng một "vùng cách ly" giữa mặt đất khung máy và mặt đất mạch điện của mỗi lớp; nếu có thể, hãy giữ khoảng cách phân tách là 0,64mm.
10. Lớp trên cùng và dưới cùng của thẻ gần với các lỗ lắp. Nối đất khung gầm và nối đất mạch điện bằng đường dây rộng 1,27mm cứ sau 100mm dọc theo dây nối đất khung máy. Tiếp giáp với các điểm kết nối này, đặt miếng đệm hoặc lỗ gắn để gắn giữa mặt đất khung máy và mặt đất mạch điện. Các kết nối nối đất này có thể được cắt hạt lựu bằng một lưỡi dao để giữ cho chúng luôn mở, hoặc đấu nối với các hạt ferit / tụ điện tần số cao.
11. Nếu bảng mạch không được đặt trong hộp kim loại hoặc thiết bị che chắn, thì không áp dụng điện trở hàn trên dây nối đất của vỏ trên và dưới của bảng mạch, để chúng có thể được sử dụng làm điện cực phóng điện của Vòng cung ESD.
12. Đặt một vòng nối đất xung quanh mạch theo cách sau:
(1) Ngoài đầu nối cạnh và mặt đất khung máy, hãy đặt một đường nối đất hình khuyên xung quanh toàn bộ phần ngoại vi.
(2) Đảm bảo rằng chiều rộng hình khuyên của tất cả các lớp lớn hơn 2,5mm.
(3) Kết nối hình khuyên với các lỗ 13mm một lần.
(4) Nối đất vòng với đất chung của mạch nhiều lớp.
(5) Đối với các tấm hai mặt được lắp đặt trong tủ kim loại hoặc thiết bị che chắn, nối đất vòng phải được nối với đất chung của mạch điện. Đối với các mạch hai mặt không được che chắn, mặt đất vòng phải được nối với mặt đất khung máy. Điện trở hàn không được đặt vào mặt đất vòng, để mặt đất vòng có thể hoạt động như một thanh phóng điện cho ESD. Đặt ít nhất một nơi trên mặt đất vòng xuyến (tất cả các lớp). Khoảng cách rộng 0,5mm, điều này tránh tạo thành một vòng lặp lớn. Khoảng cách giữa dây tín hiệu và mặt đất vòng không được nhỏ hơn 0,5mm.
13. Trong khu vực có thể bị ESD đánh trực tiếp, nên đặt dây nối đất gần mỗi đường tín hiệu.
14. Mạch I / O phải càng gần đầu nối tương ứng càng tốt.
15. Đối với các mạch dễ bị ESD, chúng nên được đặt ở khu vực gần với tâm của mạch, để các mạch khác có thể cung cấp cho chúng một tác dụng che chắn nhất định.
16. Thông thường, điện trở và hạt từ được đặt nối tiếp ở đầu nhận. Đối với những trình điều khiển cáp dễ bị ESD đánh trúng, một loạt điện trở hoặc hạt từ tính cũng có thể được xem xét ở đầu dẫn động.
17. Một bộ bảo vệ quá độ thường được đặt ở đầu nhận. Sử dụng một sợi dây ngắn và dày (chiều dài nhỏ hơn 5 lần chiều rộng và nhỏ hơn 3 lần chiều rộng) để nối với mặt đất của khung xe. Dây tín hiệu và dây nối đất đi ra khỏi đầu nối phải được kết nối trực tiếp với bộ bảo vệ quá độ trước khi kết nối với phần còn lại của mạch.
18. Một tụ lọc nên được đặt ở đầu nối hoặc trong phạm vi 25mm của mạch nhận.
(1) Sử dụng dây ngắn và dày để nối với đất của thùng máy hoặc tiếp đất của mạch nhận (chiều dài nhỏ hơn 5 lần chiều rộng và nhỏ hơn 3 lần chiều rộng).
(2) Đầu tiên dây tín hiệu và dây nối đất được nối với tụ điện rồi đến mạch nhận.
19. Đảm bảo rằng đường tín hiệu càng ngắn càng tốt.

20. Khi chiều dài của dây tín hiệu lớn hơn 300mm thì phải đặt song song một dây nối đất.
21. Đảm bảo rằng diện tích vòng lặp giữa đường tín hiệu và vòng lặp tương ứng càng nhỏ càng tốt. Đối với các đường tín hiệu dài, vị trí của các đường tín hiệu và đường tiếp đất cần được thay đổi sau mỗi vài cm để giảm diện tích vòng lặp.
22. Truyền tín hiệu từ trung tâm của mạng vào nhiều mạch thu.
23. Đảm bảo rằng diện tích vòng lặp giữa nguồn điện và đất càng nhỏ càng tốt, và đặt một tụ điện tần số cao gần mỗi chân cấp nguồn của chip IC.
24. Đặt một tụ điện rẽ nhánh tần số cao trong phạm vi 80mm của mỗi đầu nối.
25. Nếu có thể, lấp đất bằng các khu vực chưa sử dụng, nối đất lấp của tất cả các lớp cứ sau 60mm.
26. Đảm bảo kết nối với đất ở hai điểm cuối đối diện của bất kỳ khu vực lấp đất lớn nào (khoảng lớn hơn 25mm x 6mm).
27. Khi chiều dài của lỗ trên nguồn điện hoặc mặt đất vượt quá 8mm, sử dụng một dây hẹp để nối hai mặt của lỗ.
28. Đường thiết lập lại, đường tín hiệu ngắt hoặc đường tín hiệu kích hoạt cạnh không được đặt gần cạnh của bảng mạch PCB.
29. Nối các lỗ gắn kết với mạch điện chung hoặc cách ly chúng.
(1) Khi khung kim loại phải được sử dụng với thiết bị che chắn bằng kim loại hoặc khung, nên sử dụng điện trở 0 ohm để kết nối.
(2) Xác định kích thước của lỗ lắp đặt để đạt được độ tin cậy khi lắp đặt các giá đỡ bằng kim loại hoặc nhựa. Sử dụng các miếng đệm lớn trên các lớp trên cùng và dưới cùng của các lỗ lắp ghép. Không thể sử dụng điện trở hàn trên các tấm lót dưới cùng và đảm bảo rằng các tấm lót dưới cùng không được xử lý bằng phương pháp hàn sóng. hàn.