Statische Elektrizität aus dem menschlichen Körper, der Umgebung und sogar innerhalb von elektronischen Geräten kann verschiedene Schäden an Präzisionshalbleiterchips verursachen, wie z. B. das Eindringen in die dünne Isolationsschicht im Inneren von Komponenten; Beschädigung der Gates von MOSFET- und CMOS-Komponenten; Triggersperre im CMOS-Gerät; Kurzschluss-PN-Übergang in Sperrrichtung; PN-Übergang mit positiver Vorspannung kurzschließen; Schmelzen Sie den Schweißdraht oder Aluminiumdraht im aktiven Gerät. Um Störungen und Schäden durch elektrostatische Entladungen (ESD) an elektronischen Geräten zu beseitigen, ist es notwendig, eine Vielzahl von technischen Maßnahmen zu ergreifen, um dies zu verhindern.

Während PCB-Board Design, ESD-Beständigkeit von PCB kann durch Schichtung, richtiges Layout und Installation realisiert werden. Während des Konstruktionsprozesses können die meisten Konstruktionsänderungen auf das Hinzufügen oder Entfernen von Komponenten durch Vorhersagen beschränkt werden. Durch Anpassung des PCB-Layouts und der Verdrahtung kann ESD gut verhindert werden. Hier sind einige allgemeine Vorsichtsmaßnahmen.

So realisieren Sie das ESD-Beständigkeitsdesign von PCB

1. Verwenden Sie so weit wie möglich mehrlagige Leiterplatten. Im Vergleich zu doppelseitigen PCBs können die Masseplatte und die Stromversorgungsebene sowie der enge Abstand zwischen Signaldraht und Massedraht die Gleichtaktimpedanz und induktive Kopplung reduzieren und erreichen 1/10 bis 1/100 des doppelseitige Leiterplatte. Versuchen Sie, jede Signalschicht in der Nähe einer Strom- oder Masseschicht zu platzieren. Bei Leiterplatten mit hoher Dichte mit Komponenten sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite, sehr kurzen Verbindungen und viel Massefüllung sollten Sie die Verwendung von Innenleitungen in Betracht ziehen.

2. Für doppelseitige Leiterplatten sollten eng verwobene Stromversorgung und Erdungsgitter verwendet werden. Das Netzkabel befindet sich nahe am Boden und sollte so weit wie möglich zwischen den vertikalen und horizontalen Linien oder Füllzonen angeschlossen werden. Das Rastermaß einer Seite muss kleiner oder gleich 60 mm sein, nach Möglichkeit kleiner als 13 mm.

3. Stellen Sie sicher, dass jeder Stromkreis so kompakt wie möglich ist.

4. Legen Sie alle Anschlüsse so weit wie möglich beiseite.

5. Wenn möglich, führen Sie das Netzkabel von der Mitte der Karte weg von Bereichen, die anfällig für direkte ESD-Schäden sind.

6, auf allen PCB-Schichten unterhalb des aus dem Gehäuse führenden Steckverbinders (leicht von ESD direkt getroffen) breites Chassis oder polygonal gefüllte Masse auflegen und mit Löchern in Abständen von ca. 13 mm verbinden.

7. Platzieren Sie die Montagelöcher am Rand der Karte, und die oberen und unteren Pads des offenen Flussmittels werden um die Montagelöcher mit der Masse des Chassis verbunden.

8, Leiterplattenbestückung, kein Lötmittel auf das obere oder untere Pad auftragen. Verwenden Sie Schrauben mit eingebauten Unterlegscheiben, um einen engen Kontakt zwischen der Leiterplatte und dem Metallgehäuse/der Abschirmung oder dem Träger auf der Erdungsfläche zu gewährleisten.

9, in jeder Schicht zwischen dem Chassis und der Schaltungsmasse, um die gleiche „Isolationszone“ einzustellen; Halten Sie den Abstand nach Möglichkeit bei 0.64 mm.

10, oben und unten auf der Karte in der Nähe der Position des Installationslochs, alle 100 mm entlang der Gehäusemasse und der Schaltungsmasse mit einer 1.27 mm breiten Linie zusammen. Angrenzend an diese Anschlusspunkte wird ein Pad oder ein Montageloch für die Installation zwischen der Gehäusemasse und der Schaltungsmasse platziert. Diese Masseverbindungen können mit einer Klinge durchtrennt werden, um offen zu bleiben, oder mit Magnetperlen/Hochfrequenzkondensatoren überspringen.

11, wenn die Leiterplatte nicht in die Metallbox oder das Abschirmgerät eingesetzt wird, können die Ober- und Unterseite des Erdungsdrahts des Leiterplattengehäuses nicht mit Lötwiderstand beschichtet werden, so dass sie als ESD-Lichtbogenelektrode verwendet werden können.

12. Setzen Sie wie folgt einen Ring um den Stromkreis:

(1) Zusätzlich zum Randstecker und Chassis ist die gesamte Peripherie des Rings zugänglich.

(2) Stellen Sie sicher, dass die Breite aller Schichten größer als 2.5 mm ist.

(3) Die Löcher sind alle 13 mm ringförmig verbunden.

(4) Verbinden Sie die ringförmige Masse und die gemeinsame Masse der mehrschichtigen Schaltung miteinander.

(5) Bei Doppelpaneelen, die in Metallgehäusen oder Abschirmvorrichtungen installiert sind, muss die Ringmasse mit der gemeinsamen Masse des Stromkreises verbunden werden. Der ungeschirmte doppelseitige Stromkreis sollte mit der Ringmasse verbunden werden, die Ringmasse sollte nicht mit Flussmittel benetzt werden, damit die Ringmasse als ESD-Ableiter wirken kann, mindestens ein 0.5mm breiter Spalt auf der Ringmasse (alle Schichten), so dass eine große Schleife vermieden werden kann. Die Signalverdrahtung sollte nicht weniger als 0.5 mm von der Ringmasse entfernt sein.

Im Bereich, der direkt von ESD getroffen werden kann, sollte in der Nähe jeder Signalleitung ein Erdungsdraht verlegt werden.

14. Der E/A-Kreis sollte sich so nah wie möglich am entsprechenden Anschluss befinden.

15. Der ESD-gefährdete Stromkreis sollte in der Nähe der Mitte des Stromkreises platziert werden, damit andere Stromkreise für diese eine gewisse Abschirmwirkung erzielen können.

16, die normalerweise in einem Serienwiderstand und Magnetperlen am Empfängerende platziert sind, und für ESD-gefährdete Kabeltreiber kann auch in Betracht gezogen werden, einen Serienwiderstand oder Magnetperlen am Treiberende zu platzieren.

17. Der Transientenschutz wird normalerweise am Empfängerende platziert. Verwenden Sie kurze, dicke Drähte (weniger als 5x Breite, vorzugsweise weniger als 3x Breite), um den Chassisboden zu verbinden. Die Signal- und Masseleitungen vom Stecker sollten direkt an den Transientenschutz angeschlossen werden, bevor der Rest des Stromkreises angeschlossen werden kann.

18. Platzieren Sie den Filterkondensator am Anschluss oder innerhalb von 25 mm vom Empfangskreis.

(1) Verwenden Sie ein kurzes und dickes Kabel, um das Chassis oder die Empfangsschaltung anzuschließen (Länge weniger als das 5-fache der Breite, vorzugsweise weniger als das 3-fache der Breite).

(2) Die Signalleitung und der Massedraht werden zuerst mit dem Kondensator und dann mit der Empfangsschaltung verbunden.

19. Stellen Sie sicher, dass die Signalleitung so kurz wie möglich ist.

20. Bei Signalkabellängen über 300 mm muss ein Erdungskabel parallel verlegt werden.

21. Stellen Sie sicher, dass die Schleifenfläche zwischen der Signalleitung und der entsprechenden Schleife so klein wie möglich ist. Bei langen Signalleitungen sollte die Position von Signalleitung und Masseleitung alle paar Zentimeter geändert werden, um die Schleifenfläche zu reduzieren.

22. Leiten Sie Signale von der Mitte des Netzwerks in mehrere Empfangskreise.

23. Stellen Sie sicher, dass die Schleifenfläche zwischen Netzteil und Erde so klein wie möglich ist. Platzieren Sie einen Hochfrequenzkondensator in der Nähe jedes Stromanschlusses des IC-Chips.

24. Platzieren Sie einen Hochfrequenz-Bypass-Kondensator innerhalb von 80 mm von jedem Anschluss.

25. Füllen Sie die ungenutzten Flächen nach Möglichkeit mit Land, indem Sie alle Füllschichten in Abständen von 60 mm verbinden.

26. Stellen Sie sicher, dass die Masse an den beiden gegenüberliegenden Enden eines großen Bodenfüllbereichs (ungefähr größer als 25 mm * 6 mm) angeschlossen ist.

27. Wenn die Länge der Öffnung am Netzteil oder der Masseplatte 8 mm überschreitet, verbinden Sie die beiden Seiten der Öffnung mit einer schmalen Linie.

28. Reset-Leitung, Interrupt-Signalleitung oder Flanken-Trigger-Signalleitung sollten nicht in der Nähe des PCB-Rands platziert werden.

29. Verbinden Sie die Montagelöcher mit der gemeinsamen Masse des Stromkreises oder isolieren Sie sie.

(1) Wenn die Metallhalterung mit der Metallabschirmungsvorrichtung oder dem Chassis verwendet werden muss, sollte ein Null-Ohm-Widerstand verwendet werden, um die Verbindung herzustellen.

(2) Bestimmen Sie die Größe des Montagelochs, um eine zuverlässige Installation von Metall- oder Kunststoffträgern zu erreichen. Verwenden Sie oben und unten im Montageloch ein großes Pad, das untere Pad kann keinen Flusswiderstand verwenden und stellen Sie sicher, dass der Boden pad verwendet kein Wellenschweißverfahren zum Schweißen.

30. Geschützte Signalkabel und ungeschützte Signalkabel können nicht parallel verlegt werden.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Verdrahtung von Reset-, Interrupt- und Steuersignalleitungen gelegt werden.

(1) Hochfrequenzfilterung sollte verwendet werden.

(2) Halten Sie sich von Eingangs- und Ausgangsschaltungen fern.

(3) Halten Sie sich vom Rand der Leiterplatte fern.

32, PCB sollte in das Chassis eingesetzt werden, nicht in der Öffnungsposition oder in internen Gelenken installieren.

Achten Sie auf die Verdrahtung der Signalleitung unter der Magnetperle, zwischen den Pads und kann die Magnetperle berühren. Einige Perlen leiten Elektrizität recht gut und können unerwartete Leiterbahnen erzeugen.

Wenn ein Gehäuse oder Mainboard mehrere Platinen verbauen soll, sollte die Platine in der Mitte am empfindlichsten gegen statische Elektrizität sein.