La electricidad estática del cuerpo humano, el medio ambiente e incluso el interior de los dispositivos electrónicos puede causar diversos daños a los chips semiconductores de precisión, como penetrar la fina capa de aislamiento en el interior de los componentes; Daño a las puertas de los componentes MOSFET y CMOS; Bloqueo de gatillo en dispositivo CMOS; Unión PN de polarización inversa de cortocircuito; Unión PN de polarización positiva de cortocircuito; Derrita el alambre de soldadura o el alambre de aluminio dentro del dispositivo activo. Para eliminar la interferencia y el daño de las descargas electrostáticas (ESD) en los equipos electrónicos, es necesario tomar una variedad de medidas técnicas para prevenirlas.

Durante Placa PCB diseño, la resistencia ESD de PCB se puede realizar mediante capas, diseño e instalación adecuados. Durante el proceso de diseño, la mayoría de los cambios de diseño pueden limitarse a agregar o eliminar componentes mediante predicciones. Al ajustar la disposición y el cableado de la placa de circuito impreso, se pueden prevenir bien las descargas electrostáticas (ESD). A continuación, se muestran algunas precauciones habituales.

Cómo realizar el diseño de resistencia ESD de PCB

1. Utilice PCB multicapa en la medida de lo posible. En comparación con la PCB de doble cara, el plano de tierra y el plano de potencia, así como el estrecho espacio entre el cable de señal y el cable de tierra pueden reducir la impedancia de modo común y el acoplamiento inductivo, y hacer que alcance de 1/10 a 1/100 del PCB de doble cara. Intente colocar cada capa de señal cerca de una capa de energía o de tierra. Para PCBS de alta densidad con componentes en las superficies superior e inferior, conexiones muy cortas y mucho relleno de tierra, considere usar líneas internas.

2. Para PCB de doble cara, se debe utilizar una fuente de alimentación estrechamente entrelazada y una rejilla de tierra. El cable de alimentación está al lado del suelo y debe estar conectado tanto como sea posible entre las líneas verticales y horizontales o las zonas de relleno. El tamaño de la cuadrícula de un lado debe ser menor o igual a 60 mm, o menor a 13 mm si es posible.

3. Asegúrese de que cada circuito sea lo más compacto posible.

4. Deje todos los conectores a un lado tanto como sea posible.

5. Si es posible, lleve el cable de alimentación desde el centro de la tarjeta lejos de las áreas que son vulnerables a daños directos por ESD.

6, en todas las capas de PCB debajo del conector que sale de la caja (fácil de ser golpeado directamente por ESD), coloque un chasis ancho o una tierra llena de polígonos y conéctelos con orificios a intervalos de aproximadamente 13 mm.

7. Coloque los orificios de montaje en el borde de la tarjeta y las almohadillas superior e inferior del fundente abierto se conectarán a la tierra del chasis alrededor de los orificios de montaje.

8, montaje de PCB, no aplique ninguna soldadura en la almohadilla superior o inferior. Utilice tornillos con arandelas incorporadas para proporcionar un contacto estrecho entre la PCB y el chasis / blindaje de metal o el soporte en la superficie del suelo.

9, en cada capa entre el chasis y la tierra del circuito, para establecer la misma “zona de aislamiento”; Si es posible, mantenga el espacio a 0.64 mm.

10, en la parte superior e inferior de la tarjeta cerca de la posición del orificio de instalación, cada 100 mm a lo largo de la tierra del chasis y la tierra del circuito con una línea de 1.27 mm de ancho juntas. Junto a estos puntos de conexión, se coloca una almohadilla o un orificio de montaje para la instalación entre la tierra del chasis y la tierra del circuito. Estas conexiones a tierra se pueden cortar con una cuchilla para permanecer abiertas o saltar con perlas magnéticas / condensadores de alta frecuencia.

11, si la placa de circuito no se colocará en la caja de metal o en el dispositivo de protección, la parte superior e inferior del cable de tierra del chasis de la placa de circuito no se pueden recubrir con resistencia a la soldadura, por lo que se pueden usar como electrodo de arco ESD.

12. Coloque un anillo alrededor del circuito de la siguiente manera:

(1) Además del conector de borde y el chasis, se accede a toda la periferia del anillo.

(2) Asegúrese de que el ancho de todas las capas sea superior a 2.5 mm.

(3) Los orificios se conectan en un anillo cada 13 mm.

(4) Conecte la tierra anular y la tierra común del circuito multicapa juntos.

(5) Para paneles dobles instalados en cajas metálicas o dispositivos de blindaje, la tierra del anillo se conectará a la tierra común del circuito. El circuito de doble cara sin blindaje debe conectarse a la tierra del anillo, la tierra del anillo no debe estar cubierta con fundente, de modo que la tierra del anillo pueda actuar como una varilla de descarga ESD, con un espacio de al menos 0.5 mm de ancho en la tierra del anillo (todos capas), de modo que se pueda evitar un bucle grande. El cableado de señal no debe estar a menos de 0.5 mm de la tierra del anillo.

En el área que puede ser golpeada directamente por ESD, se debe colocar un cable de tierra cerca de cada línea de señal.

14. El circuito de E / S debe estar lo más cerca posible del conector correspondiente.

15. El circuito susceptible a ESD debe colocarse cerca del centro del circuito, de modo que otros circuitos puedan proporcionarles un cierto efecto de blindaje.

16, generalmente colocados en resistencias en serie y perlas magnéticas en el extremo receptor, y para aquellos controladores de cable vulnerables a ESD, también puede considerar colocar una resistencia en serie o perlas magnéticas en el extremo del controlador.

17. El protector transitorio generalmente se coloca en el extremo receptor. Utilice cables cortos y gruesos (menos de 5 veces el ancho, preferiblemente menos de 3 veces el ancho) para conectar al piso del chasis. Las líneas de señal y tierra del conector deben conectarse directamente al protector de transitorios antes de que se pueda conectar el resto del circuito.

18. Coloque el condensador del filtro en el conector o dentro de los 25 mm del circuito de recepción.

(1) Utilice un cable corto y grueso para conectar el chasis o el circuito de recepción (longitud menos de 5 veces el ancho, preferiblemente menos de 3 veces el ancho).

(2) La línea de señal y el cable de tierra se conectan primero al condensador y luego al circuito receptor.

19. Asegúrese de que la línea de señal sea lo más corta posible.

20. Cuando la longitud de los cables de señal sea superior a 300 mm, se debe tender un cable de tierra en paralelo.

21. Asegúrese de que el área del bucle entre la línea de señal y el bucle correspondiente sea lo más pequeña posible. Para líneas de señal largas, la posición de la línea de señal y la línea de tierra deben cambiarse cada pocos centímetros para reducir el área del bucle.

22. Conducir señales desde el centro de la red a múltiples circuitos receptores.

23. Asegúrese de que el área del lazo entre la fuente de alimentación y el suelo sea lo más pequeña posible. Coloque un condensador de alta frecuencia cerca de cada pin de alimentación del chip IC.

24. Coloque un condensador de derivación de alta frecuencia a 80 mm de cada conector.

25. Siempre que sea posible, llene las áreas no utilizadas con tierra, conectando todas las capas de relleno a intervalos de 60 mm.

26. Asegúrese de que el suelo esté conectado a los dos extremos opuestos de cualquier área grande de relleno de suelo (aproximadamente mayor de 25 mm * 6 mm).

27. Cuando la longitud de la abertura en la fuente de alimentación o en el plano de tierra exceda los 8 mm, conecte los dos lados de la abertura con una línea estrecha.

28. La línea de reinicio, la línea de señal de interrupción o la línea de señal de disparo de borde no deben colocarse cerca del borde de la PCB.

29. Conecte los orificios de montaje con la tierra común del circuito o aíslelos.

(1) Cuando se deba usar el soporte de metal con el dispositivo de blindaje de metal o el chasis, se debe usar una resistencia de cero ohmios para realizar la conexión.

(2) determine el tamaño del orificio de montaje para lograr la instalación confiable del soporte de metal o plástico, en la parte superior e inferior del orificio de montaje para usar una almohadilla grande, la almohadilla inferior no puede usar resistencia al flujo y asegúrese de que la parte inferior pad no utiliza el proceso de soldadura por onda para soldar.

30. Los cables de señal protegidos y los cables de señal no protegidos no se pueden colocar en paralelo.

Se debe prestar especial atención al cableado de las líneas de señal de reinicio, interrupción y control.

(1) Se debe utilizar filtrado de alta frecuencia.

(2) Manténgase alejado de los circuitos de entrada y salida.

(3) Manténgase alejado del borde de la placa de circuito.

32, PCB debe insertarse en el chasis, no instalar en la posición de apertura o juntas internas.

Preste atención al cableado de la línea de señal debajo del cordón magnético, entre las almohadillas y puede entrar en contacto con el cordón magnético. Algunas perlas conducen la electricidad bastante bien y pueden producir trayectorias conductoras inesperadas.

Si una caja o placa base para instalar varias placas de circuito, debe ser la placa de circuito más sensible a la electricidad estática en el medio.