Защо чувствителните линии са на PCB ръбове, предразположени към ESD смущения?

Възстановяването на системата се случи, когато заземяващият стенд беше тестван с използване на ESD контактно разреждане от 6KV на заземяващия терминал. По време на теста Y кондензаторът, свързан към заземяващия извод и вътрешната цифрова работна маса, беше изключен и резултатът от теста не се подобри значително.

ESD смущенията влизат във вътрешната верига на продукта под различни форми. За тестваните продукти в този случай точката на изпитване е точката на заземяване, по -голямата част от енергията на ESD смущенията ще потече от заземяващата линия, тоест токът на ESD не тече директно във вътрешната верига на продукта, но , в стандартната среда за изпитване на ESD IEC61000-4-2 в това оборудване за маса, дължината на заземяващата линия в около 1 м, Заземяващата линия ще генерира по -голяма индуктивност на проводника (може да се използва за оценка на 1 u H/m), възникват смущения в електростатичния разряд (фигура 1 превключвател K) при затваряне, висока честота (по -малко от 1 ns, издигаща се по течението на електростатичния разряд не направете тестваните продукти да отговарят на нулевото напрежение на мястото (ФИГ. 1 G точково напрежение в K не е нула, когато е затворено). Това ненулево напрежение на клемата за заземяване ще влезе допълнително във вътрешната верига на продукта. Фигура 1 дава схематична диаграма на ESD смущенията в печатната платка вътре в продукта.

Фиг. 1 Схематична диаграма на ESD смущения, влизащи в печатни платки вътре в продукта

От фигура 1 също може да се види, че CP1 (паразитен капацитет между точката на разряд и GND), Cp2 (паразитен капацитет между платката на печатни платки и еталонния заземител), работната маса на платката от печатни платки (GND) и електростатичния пистолет за разряд (включително заземяващ проводник на електростатичен пистолет) заедно образуват интерференционен път и интерференционният ток е ICM. В този интерференционен път платката за печатни платки е в средата и в този момент печатната платка очевидно е нарушена от електростатичен разряд. Ако в продукта има други кабели, смущенията ще бъдат по -сериозни.

Как намесата доведе до нулиране на тествания продукт? След внимателно изследване на печатната платка на тествания продукт беше установено, че контролната линия за нулиране на процесора в печатната платка е поставена на ръба на печатната платка и извън равнината GND, както е показано на фигура 2.

За да обясните защо отпечатаните линии на ръба на печатна платка са податливи на смущения, започнете с паразитния капацитет между отпечатаните линии в печатната платка и референтната заземителна плоча. Между отпечатаната линия и референтната заземителна плоча има паразитен капацитет, който ще наруши отпечатаната сигнална линия в платката. Схематичната диаграма на напрежението с общ режим на смущения, което пречи на отпечатаната линия в печатната платка, е показано на фигура 3.

Фигура 3 показва, че когато смущенията в общ режим (напрежението в обичайния режим по отношение на еталонния заземител) навлезе в GND, ще се генерира смущаващо напрежение между отпечатаната линия на платката за печатни платки и GND. Това смущаващо напрежение е свързано не само с импеданса между отпечатаната линия и GND на печатната платка (Z на фигура 3), но и с паразитния капацитет между отпечатаната линия и еталонната заземителна платка в печатната платка.

Ако приемем, че импедансът Z между отпечатаната линия и платката GND на печатната платка е непроменен, когато паразитният капацитет между отпечатаната линия и еталонния заземител е по -голям, интерференционното напрежение Vi между отпечатаната линия и GND на печатната платка е по -голямо. Това напрежение се наслагва с нормалното работно напрежение в печатната платка и ще повлияе директно на работната верига в печатната платка.

Фиг. 2 Действителна диаграма на частично окабеляване на печатни платки на тествания продукт

Фиг. 3 Схематична диаграма на печатни платки с обичайни смущения от напрежение

Съгласно формула 1 за изчисляване на паразитния капацитет между отпечатаната линия и еталонната заземителна плоча, паразитният капацитет между отпечатаната линия и еталонната заземителна плоча зависи от разстоянието между отпечатаната линия и еталонната заземителна плоча (H във Формула 1) и еквивалентната област на електрическото поле, образувана между отпечатаната линия и еталонната заземителна плоча

Очевидно, за дизайна на веригата в този случай, сигналната линия за нулиране в печатни платки е разположена на ръба на печатната платка и е паднала извън равнината GND, така че сигналната линия за нулиране ще бъде силно намесена, което ще доведе до явление за нулиране на системата по време на ESD тест.