Kuidas realiseerida trükkplaadi ESD vastupidavuse disaini?

Inimese kehast, keskkonnast ja isegi elektroonikaseadmetest pärinev staatiline elekter võib põhjustada pooljuhtkiipide mitmesuguseid kahjustusi, näiteks tungida läbi õhukese isolatsioonikihi komponentide sees; MOSFET ja CMOS komponentide väravate kahjustused; Päästiku lukk CMOS -seadmes; Lühise pöördpinge PN-ristmik; Lühise positiivse nihkega PN-ristmik; Sulatage keevitustraat või alumiiniumtraat aktiivseadme sees. Elektrostaatilise tühjenemise (ESD) häirete ja kahjustuste kõrvaldamiseks elektroonikaseadmetes on vaja ennetamiseks võtta mitmesuguseid tehnilisi meetmeid.

Ajal PCB plaat disain, PCD ESD -vastupidavust saab realiseerida kihilisuse, õige paigutuse ja paigaldamise abil. Projekteerimisprotsessi ajal võib enamik disainimuudatusi piirduda komponentide lisamise või eemaldamisega ennustamise kaudu. PCB paigutuse ja juhtmestiku reguleerimisega saab ESD -d hästi ära hoida. Siin on mõned levinumad ettevaatusabinõud.

ipcb

Kuidas realiseerida trükkplaadi ESD vastupidavuse disaini?

1. Kasutage mitmekihilist trükkplaati nii palju kui võimalik. Võrreldes kahepoolse trükkplaadiga võivad maandustasand ja toitetasand ning signaalikaabli ja maandusjuhtme vahekaugus vähendada ühisrežiimi impedantsi ja induktiivset haakeseadist ning muuta selle 1/10 kuni 1/100 kahepoolne trükkplaat. Proovige paigutada iga signaalikiht toite- või maanduskihi lähedale. Suure tihedusega PCBS-i puhul, mille komponendid on nii ülemisel kui ka alumisel pinnal, väga lühikesed ühendused ja palju maapinda, kaaluge sisejoonte kasutamist.

2. Kahepoolse trükkplaadi puhul tuleks kasutada tihedalt põimitud toiteallikat ja maandusvõrku. Toitejuhe asub maapinna kõrval ja see tuleks ühendada nii palju kui võimalik vertikaalsete ja horisontaalsete joonte või täitmisalade vahel. Ühe külje võre suurus peab olema väiksem või võrdne 60 mm või võimaluse korral alla 13 mm.

3. Veenduge, et iga vooluahel on võimalikult kompaktne.

4. Pange kõik pistikud nii palju kui võimalik kõrvale.

5. Kui võimalik, juhtige toitejuhe kaardi keskelt eemale piirkondadest, mis on ESD otsese kahjustuse suhtes tundlikud.

6, asetage kõikidele PCB -kihtidele, mis asuvad korpust välja viiva pistiku all (lihtne ESD -le otse lüüa), asetage lai šassii või hulknurgaga täidetud maapind ja ühendage need aukudega umbes 13 mm vahedega.

7. Asetage kinnitusavad kaardi servale ning avatud voolu ülemised ja alumised padjad on ühendatud šassii maapinnaga kinnitusavade ümber.

8, PCB koost, ärge kandke jootet ülemisele või alumisele padjale. Kasutage sisseehitatud seibidega kruvisid, et tagada tihe kokkupuude trükkplaadi ja metallist šassii/kilbi või toe vahel maapinnal.

9, igas kihis šassii ja vooluahela maanduse vahel, et määrata sama „isolatsioonitsoon”; Võimalusel hoidke vahekaugust 0.64 mm.

10, kaardi üla- ja alaosas paigaldusava asukoha lähedal, iga 100 mm mööda šassii maandust ja vooluahela maandust koos 1.27 mm laiuse joonega. Nende ühenduskohtade kõrval on šassii ja vooluringi maanduse vahel paigaldamiseks padi või kinnitusava. Neid maandusühendusi saab teraga lahti lõigata või hüpata magnethelmeste/kõrgsageduslike kondensaatoritega.

11, kui trükkplaati ei asetata metallkarpi või varjestusseadmesse, ei saa trükkplaadi šassii maandusjuhtme ülemist ja alumist osa jootetakistusega katta, nii et neid saab kasutada ESD kaar -elektroodina.

12. Seadke ring ümber vooluringi järgmiselt.

(1) Lisaks servaühendusele ja šassiile pääseb juurde kogu rõnga perifeeria.

(2) Veenduge, et kõigi kihtide laius on suurem kui 2.5 mm.

(3) Avad ühendatakse rõngaga iga 13 mm tagant.

(4) Ühendage rõngakujuline ja mitmekihilise vooluahela ühismaa.

(5) Metallkarpidesse või varjestusseadmetesse paigaldatud topeltpaneelide puhul tuleb rõngasmaandus ühendada vooluahela ühismaandusega. Varjestamata kahepoolne vooluahel tuleks ühendada rõngasmaandusega, rõngasmaad ei tohi katta vooluga, nii et rõngasmaandus saaks toimida ESD tühjendusvardana, vähemalt 0.5 mm laiune rõnga maapinna vahe (kõik kihid), et vältida suurt silmust. Signaali juhtmestik ei tohi olla rõnga maapinnast vähem kui 0.5 mm kaugusel.

Piirkonnas, mida ESD võib otseselt tabada, tuleks iga signaalijoone lähedale asetada maandusjuhe.

14. I/O ahel peaks olema vastava pistiku lähedal võimalikult lähedal.

15. ESD -le vastuvõtlik vooluring tuleks paigutada vooluringi keskpunkti lähedale, nii et teised vooluahelad saaksid neile teatud varjestuse pakkuda.

16, tavaliselt paigutatud vastuvõtjaotsa jadatakistitesse ja magnethelmestesse ning ESD suhtes tundlike kaablidraiverite puhul võib kaaluda ka jadatakisti või magnethelmeste paigutamist juhi otsa.

17. Üleminekukaitse paigutatakse tavaliselt vastuvõtvasse otsa. Kasutage šassii põhjaga ühendamiseks lühikesi jämedaid juhtmeid (laius alla 5x, eelistatavalt alla 3x). Enne ülejäänud vooluahela ühendamist tuleks pistiku signaal ja maandusliin otse ühendada mööduvkaitsmega.

18. Asetage filtrikondensaator pistiku juurde või 25 mm kaugusele vastuvõtuahelast.

(1) Kasutage šassii või vastuvõtuahela ühendamiseks lühikest ja paksu traati (pikkus alla 5 -kordne laius, eelistatavalt alla 3 -kordne laius).

(2) Signaaliliin ja maandusjuhe ühendatakse kõigepealt kondensaatoriga ja seejärel vastuvõtuahelaga.

19. Veenduge, et signaaliliin oleks võimalikult lühike.

20. Kui signaalkaablite pikkus on suurem kui 300 mm, tuleb paralleelselt paigaldada maanduskaabel.

21. Veenduge, et signaaliliini ja vastava silmuse vaheline silmuseala oleks võimalikult väike. Pikkade signaaliliinide puhul tuleks signaalijoone ja maandusjoone asendit muuta iga paari sentimeetri tagant, et silmuseala vähendada.

22. Juhtige signaale võrgu keskelt mitmesse vastuvõtuahelasse.

23. Veenduge, et vooluvõrgu ja maapinna vaheline ahelapiirkond oleks võimalikult väike. Asetage kõrgsageduslik kondensaator IC -kiibi iga toitepistiku lähedale.

24. Asetage kõrgsageduslik möödavoolukondensaator 80 mm kaugusele igast pistikust.

25. Võimaluse korral täitke kasutamata alad maaga, ühendades kõik täitekihid 60 mm vahedega.

26. Veenduge, et maapind on ühendatud mis tahes suure maapinna täitmisala (ligikaudu üle 25 mm*6 mm) kahe vastassuunalise otsaga.

27. Kui toiteploki või maandustasandi ava pikkus ületab 8 mm, ühendage ava mõlemad küljed kitsa joonega.

28. Lähtestusjoont, katkestussignaali liini või serva päästiku signaalijoont ei tohiks paigutada trükkplaadi serva lähedale.

29. Ühendage kinnitusavad üldahelaga või eraldage need.

(1) Kui metallkinnitust tuleb kasutada koos metallist varjestusseadme või šassiiga, tuleks ühenduse loomiseks kasutada null oomi takistust.

(2) määrake kinnitusava suurus, et saavutada metall- või plasttoe usaldusväärne paigaldamine, suure padja kasutamiseks paigaldusava üla- ja alaosas, alumine padi ei saa kasutada voolukindlust ja veenduge, et põhi pad ei kasuta keevitamiseks laine keevitusprotsessi.

30. Kaitstud signaalikaableid ja kaitsmata signaalikaableid ei saa paralleelselt paigutada.

Erilist tähelepanu tuleks pöörata lähtestus-, katkestus- ja juhtimissignaalide juhtmestikule.

(1) Kasutada tuleks kõrgsageduslikku filtreerimist.

(2) Hoidke eemale sisend- ja väljundahelatest.

(3) Hoidke trükkplaadi servast eemal.

32, PCB tuleb šassiisse sisestada, ärge paigaldage avamisasendisse ega sisemistesse vuukidesse.

Pöörake tähelepanu signaalijoone juhtmestikule magnethelmeste all, padjandite vahel ja võivad magnethelmega kokku puutuda. Mõned helmed juhivad elektrit üsna hästi ja võivad tekitada ootamatuid juhtivaid teid.

Kui ümbris või emaplaat paigaldada mitu trükkplaati, peaks olema kõige tundlikum staatilise elektri trükkplaat keskel.