Statická elektřina z lidského těla, prostředí a dokonce i uvnitř elektronických zařízení může způsobit různé poškození přesných polovodičových čipů, jako je například proniknutí tenkou izolační vrstvou do součástí; Poškození bran komponent MOSFET a CMOS; Spoušťový zámek v zařízení CMOS; Zkrat reverzní předpětí PN přechod; Zkrat pozitivní předpětí PN přechod; Roztavte svařovací drát nebo hliníkový drát uvnitř aktivního zařízení. Aby se eliminovalo rušení a poškození elektrostatického výboje (ESD) elektronických zařízení, je nutné přijmout řadu technických opatření, kterým je možné zabránit.

Během PCB deska konstrukce, odolnost PCB vůči ESD lze realizovat vrstvením, správným rozložením a instalací. Během procesu návrhu lze většinu změn návrhu omezit na přidávání nebo odebírání komponent pomocí predikce. Úpravou rozložení DPS a kabeláže lze ESD dobře zabránit. Zde jsou některá běžná opatření.

Jak realizovat návrh odolnosti desek plošných spojů proti ESD

1. Pokud je to možné, použijte vícevrstvou desku plošných spojů. Ve srovnání s oboustrannou deskou plošných spojů může zemnící a výkonová rovina, stejně jako úzké rozestupy mezi signálním vodičem a uzemňovacím vodičem, snížit impedanci běžného režimu a indukční spojku a dosáhnout 1/10 až 1/100 oboustranná DPS. Pokuste se umístit každou signální vrstvu blízko výkonové nebo pozemní vrstvy. U PCBS s vysokou hustotou s komponenty na horním i dolním povrchu, velmi krátkými spoji a spoustou zemní výplně zvažte použití vnitřních linek.

2. U oboustranných desek plošných spojů by měl být použit pevně protkaný napájecí zdroj a zemní síť. Napájecí kabel je vedle země a měl by být zapojen co nejvíce mezi svislé a vodorovné čáry nebo plnicí zóny. Velikost mřížky jedné strany musí být menší nebo rovna 60 mm nebo menší než 13 mm, je -li to možné.

3. Zajistěte, aby každý obvod byl co nejkompaktnější.

4. Odložte všechny konektory co nejvíce stranou.

5. Pokud je to možné, veďte napájecí kabel ze středu karty mimo oblasti, které jsou náchylné k přímému poškození ESD.

6, na všechny vrstvy DPS pod konektorem vycházejícím z pouzdra (snadno zasažitelné ESD) umístěte široký podvozek nebo polygonem vyplněnou zem a spojte je dohromady otvory v intervalech přibližně 13 mm.

7. Umístěte montážní otvory na okraj karty a horní a spodní podložky otevřeného tavidla jsou připojeny k zemi šasi kolem montážních otvorů.

8, sestava DPS, neaplikujte žádnou pájku na horní ani spodní podložku. Pomocí šroubů s integrovanými podložkami zajistěte těsný kontakt mezi deskou plošných spojů a kovovým šasi/štítem nebo podpěrou na povrchu země.

9, v každé vrstvě mezi šasi a uzemněním obvodu, nastavit stejnou „izolační zónu“; Pokud je to možné, dodržujte rozteč 0.64 mm.

10, v horní a dolní části karty v blízkosti polohy instalačního otvoru, každých 100 mm podél kostry a uzemnění obvodu spolu s 1.27 mm širokou čarou. V blízkosti těchto spojovacích bodů je mezi kostru podvozku a kostru obvodu umístěna podložka nebo montážní otvor pro instalaci. Tato zemní spojení lze přerušit čepelí, aby zůstala otevřená, nebo přeskočit pomocí magnetických kuliček/vysokofrekvenčních kondenzátorů.

11, pokud nebude deska s obvody vložena do kovové krabice nebo stínícího zařízení, horní a spodní část zemnicího vodiče podvozku desky s plošnými spoji nemůže být potažena odporem pájky, takže je lze použít jako elektrodu umístěnou v oblouku ESD.

12. Nastavte kruh kolem obvodu následujícím způsobem:

(1) Kromě okrajového konektoru a šasi je přístupný celý obvod prstence.

(2) Zajistěte, aby šířka všech vrstev byla větší než 2.5 mm.

(3) Otvory jsou spojeny v kroužku každých 13 mm.

(4) Spojte prstencovou kostru a společnou zem vícevrstvého obvodu dohromady.

(5) U dvojitých panelů instalovaných v kovových skříních nebo stínících zařízeních musí být prstencová zem spojena se společnou zemí obvodu. Nestíněný oboustranný obvod by měl být připojen k uzemnění prstence, uzemnění prstence by nemělo být pokryto tokem, aby uzemnění prstence mohlo fungovat jako výbojová tyč ESD, minimálně 0.5 mm široká mezera na uzemnění prstence (všechny vrstvy), takže se lze vyhnout velké smyčce. Signální kabeláž by neměla být od uzemňovacího kruhu vzdálena méně než 0.5 mm.

V oblasti, kterou může přímo zasáhnout ESD, by měl být v blízkosti každého signálního vedení položen zemnící vodič.

14. I/O obvod by měl být co nejblíže odpovídajícímu konektoru.

15. Obvod citlivý na ESD by měl být umístěn blízko středu obvodu, aby jim ostatní obvody mohly poskytnout určitý stínící efekt.

16, obvykle umístěny v sériovém rezistoru a magnetických kuličkách na přijímacím konci, a pro ty kabelové ovladače citlivé na ESD může také zvážit umístění sériového rezistoru nebo magnetických perliček na konec ovladače.

17. Přechodový chránič je obvykle umístěn na přijímacím konci. K připojení k podlaze podvozku použijte krátké silné dráty (menší než 5x šířka, nejlépe menší než 3x šířka). Signální a zemnící vedení z konektoru by měly být přímo připojeny k přechodové ochraně, než bude možné připojit zbytek obvodu.

18. Umístěte filtrační kondenzátor na konektor nebo do vzdálenosti 25 mm od přijímacího obvodu.

(1) K připojení šasi nebo přijímacího obvodu použijte krátký a silný vodič (délka menší než 5násobek šířky, výhodně menší než 3násobek šířky).

(2) Signální vedení a zemnící vodič jsou nejprve připojeny ke kondenzátoru a poté připojeny k přijímacímu obvodu.

19. Ujistěte se, že signální vedení je co nejkratší.

20. Pokud je délka signálních kabelů větší než 300 mm, musí být paralelně položen zemnící kabel.

21. Zajistěte, aby oblast smyčky mezi signálním vedením a odpovídající smyčkou byla co nejmenší. U dlouhých signálních vedení by měla být poloha signálního vedení a pozemního vedení měněna každých několik centimetrů, aby se zmenšila oblast smyčky.

22. Řiďte signály ze středu sítě do více přijímacích obvodů.

23. Zajistěte, aby oblast smyčky mezi napájecím zdrojem a zemí byla co nejmenší. Umístěte vysokofrekvenční kondenzátor blízko každého napájecího pinu IC čipu.

24. Umístěte vysokofrekvenční bypassový kondenzátor do vzdálenosti 80 mm od každého konektoru.

25. Pokud je to možné, vyplňte nepoužité oblasti pevninou a spojte všechny vrstvy výplně v intervalech 60 mm.

26. Ujistěte se, že je zem spojena se dvěma protilehlými konci jakékoli velké plochy výplně země (přibližně větší než 25 mm*6 mm).

27. Když délka otvoru v napájecím zdroji nebo v základní rovině překročí 8 mm, spojte obě strany otvoru úzkou čarou.

28. Resetovací linka, signální linka přerušení nebo signální linie spouštění hrany by neměly být umístěny blízko okraje desky plošných spojů.

29. Spojte montážní otvory se společným uzemněním obvodu nebo je izolujte.

(1) Když musí být kovový držák použit s kovovým stínícím zařízením nebo šasi, k realizaci spojení by měl být použit odpor XNUMX ohmů.

(2) určit velikost montážního otvoru, aby se dosáhlo spolehlivé instalace kovové nebo plastové podpěry, v horní a spodní části montážního otvoru použít velkou podložku, spodní podložka nemůže použít odpor toku a zajistit, aby spodní pad pro svařování nepoužívá proces svařování vlnou.

30. Chráněné signální kabely a nechráněné signální kabely nelze uspořádat paralelně.

Zvláštní pozornost by měla být věnována zapojení resetovacích, přerušovacích a ovládacích signálních vedení.

(1) Mělo by být použito vysokofrekvenční filtrování.

(2) Drž se dál od vstupních a výstupních obvodů.

(3) Držte se mimo okraj desky s obvody.

32, PCB by mělo být zasunuto do šasi, neinstalujte v otevřené poloze nebo vnitřních spojích.

Dávejte pozor na vedení signálního vedení pod magnetickým korálkem, mezi podložkami a může dojít ke kontaktu magnetického korálku. Některé kuličky vedou elektřinu docela dobře a mohou vytvářet neočekávané vodivé dráhy.

Pokud je případ nebo základní deska k instalaci několika desek s obvody, měla by být nejcitlivější na desku s obvody statické elektřiny uprostřed.