Miks on tundlikud jooned PCB ESD häiretele kalduvad servad?

Süsteemi lähtestamine toimus siis, kui maanduspinki testiti, kasutades maandusklemmi 6KV ESD kontaktlahendust. Katse ajal ühendati maandusklemmiga ühendatud Y kondensaator ja sisemine digitaalne tööpind lahti ning katsetulemus ei paranenud oluliselt.

ESD häired sisenevad toote siseringi erinevates vormides. Testitud toodete puhul on sel juhul katsepunkt maanduspunkt, suurem osa ESD häireenergiast voolab maandusliinist eemale, see tähendab, et ESD vool ei voola otse toote siseringi, vaid , selles lauaseadmes IEC61000-4-2 standardse ESD katsekeskkonnas, maandusjuhtme pikkus umbes 1 m, Maandusliin tekitab suurema plii induktiivsuse (saab kasutada 1 u H/m hindamiseks), elektrostaatilise tühjenemise häired tekivad (joonis 1 lüliti K) suletuna, kõrge sagedus (alla 1 ns tõuseb piki elektrostaatilist tühjenemisvoolu) panna testitud tooted vastama saidi nullpingele (joonis 1 G -punkti pinge K -s ei ole suletud olekus null). See maandusklemmi nulliväline pinge siseneb veelgi toote sisemisse ahelasse. Joonisel 1 on esitatud ESD häirete skemaatiline diagramm toote sees olevasse PCB -sse.

Joonis fig. 1 Toote PCB -sse sisenevate ESD -häirete skemaatiline diagramm

Jooniselt 1 on samuti näha, et CP1 (parasiitmahtuvus tühjenduspunkti ja GND vahel), Cp2 (parasiitmahtuvus PCB -plaadi ja võrdlusmaanduspõranda vahel), PCB -plaadi tööpind (GND) ja elektrostaatiline tühjenduspüstol (kaasa arvatud elektrostaatilise tühjenemise püstol) koos moodustavad häiretee ja häirevool on ICM. Sellel häireteel on trükkplaat keskel ja trükkplaat on sel ajal ilmselgelt häiritud elektrostaatilisest tühjenemisest. Kui tootes on muid kaableid, on häired tugevamad.

Kuidas põhjustas häire testitud toote lähtestamist? Pärast testitud toote PCB hoolikat uurimist leiti, et PCB protsessori lähtestamise juhtjoon asetati PCB servale ja väljaspool GND tasapinda, nagu on näidatud joonisel 2.

Et selgitada, miks trükkplaadi serval olevad trükitud jooned on häirete suhtes vastuvõtlikud, alustage PCB trükitud ridade ja võrdlusplaadi vahelise parasiitmahtuvusega. Prinditud joone ja võrdlusmaandusplaadi vahel on parasiitmahtuvus, mis häirib trükitud signaalijoont PCB -plaadil. PCM -i trükitud joont segavate ühisrežiimi häirepinge skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 3.

Joonisel 3 on näidatud, et kui ühisrežiimi interferents (ühisrežiimi häirepinge võrdlusmaanduspõranda suhtes) siseneb GND-sse, tekib trükkplaadi trükitud rea ja GND vahel häirepinge. See häirepinge ei ole seotud mitte ainult impedantsiga trükitud joone ja trükkplaadi GND vahel (Z joonisel 3), vaid ka parasiitmahtuvusega trükitud joone ja PCB võrdlusmaandusplaadi vahel.

Eeldades, et impedants Z trükitud rea ja trükkplaadi GND vahel on muutumatu, kui trükitud liini ja võrdlusmaanduspõranda vaheline parasiitmahtuvus on suurem, on trükiliini ja trükkplaadi GND vaheline häirepinge Vi suurem. See pinge asetatakse PCB tavapärase tööpingega ja mõjutab otseselt PCB tööahelat.

Joonis fig. 2 Testitud toote PCB osalise juhtmestiku tegelik skeem

Joonis fig. 3 Ühise režiimi häirepinge interferentsi trükkplaadi trükitud rea skemaatiline diagramm

Vastavalt trükitud joone ja võrdlusmaandusplaadi vahelise parasiitmahtuvuse arvutamise valemile 1 sõltub parasiitide mahtuvus trükitud joone ja võrdlusmaandusplaadi vahel trükitud joone ja võrdlusmaandusplaadi vahelisest kaugusest (valemis 1) ja trükitud joone ja võrdlusmaandusplaadi vahele moodustatud elektrivälja ekvivalentne ala

Ilmselgelt on antud juhul vooluahela konstruktsiooni jaoks PCB lähtestussignaali liin paigutatud PCB plaadi servale ja langenud väljapoole GND tasapinda, nii et lähtestussignaali liin on suuresti häiritud, mille tulemuseks on ESD ajal süsteemi lähtestamise nähtus test.