الکتریسیته ساکن بدن انسان ، محیط و حتی داخل دستگاه های الکترونیکی می تواند آسیب های مختلفی را به تراشه های نیمه رسانای دقیق وارد کند ، مانند نفوذ به لایه عایق نازک داخل اجزای سازنده. آسیب به دروازه اجزای MOSFET و CMOS ؛ راه اندازی قفل در دستگاه CMOS ؛ اتصال کوتاه اتصال کوتاه PN ؛ اتصال کوتاه اتصال کوتاه PN ؛ سیم جوش یا سیم آلومینیومی را در داخل دستگاه فعال ذوب کنید. به منظور از بین بردن تداخل و آسیب تخلیه الکترواستاتیک (ESD) به تجهیزات الکترونیکی ، لازم است انواع اقدامات فنی برای پیشگیری انجام شود.

در طی برد PCB طراحی ، مقاومت ESD PCB را می توان از طریق لایه بندی ، طرح بندی و نصب مناسب متوجه شد. در طول فرایند طراحی ، اکثر تغییرات طراحی را می توان به افزودن یا حذف اجزا از طریق پیش بینی محدود کرد. با تنظیم چیدمان و سیم کشی PCB ، می توان از ESD به خوبی جلوگیری کرد. در اینجا برخی از اقدامات احتیاطی رایج است.

چگونه می توان طراحی PCB مقاوم در برابر ESD را درک کرد

1. تا حد امکان از PCB چند لایه استفاده کنید. در مقایسه با PCB دو طرفه ، سطح زمین و صفحه قدرت و همچنین فاصله نزدیک بین سیم سیگنال و سیم زمین می تواند امپدانس حالت مشترک و اتصال القایی را کاهش داده و آن را به 1/10 تا 1/100 دستگاه برساند. PCB دو طرفه سعی کنید هر لایه سیگنال را نزدیک یک لایه قدرت یا زمین قرار دهید. برای PCBS با چگالی بالا با اجزای هر دو سطح بالا و پایین ، اتصالات بسیار کوتاه و مقدار زیادی پر کننده زمین ، استفاده از خطوط داخلی را در نظر بگیرید.

2. برای PCB دو طرفه ، باید از منبع تغذیه محکم و شبکه زمینی استفاده کرد. سیم برق در کنار زمین قرار دارد و باید تا حد امکان بین خطوط عمودی و افقی یا مناطق پر کننده متصل شود. اندازه شبکه یک طرف باید کمتر یا مساوی 60 میلی متر یا در صورت امکان کمتر از 13 میلی متر باشد.

3. اطمینان حاصل کنید که هر مدار تا حد ممکن فشرده است.

4. همه اتصالات را تا آنجا که ممکن است کنار بگذارید.

5- در صورت امکان ، سیم برق را از مرکز کارت به دور از مناطقی که در معرض آسیب مستقیم ESD هستند ، هدایت کنید.

6 ، در تمام لایه های PCB زیر کانکتور خارج از قاب (به راحتی با ESD برخورد می شود) ، شاسی وسیع یا چند ضلعی را با زمین پر کنید و آنها را با فواصل تقریباً 13 میلی متری به هم متصل کنید.

7. سوراخ های نصب را در لبه کارت قرار دهید و بالشتک های بالا و پایین شار باز به زمین شاسی در اطراف سوراخ های نصب متصل می شوند.

8 ، مونتاژ PCB ، هیچ لحیم کاری را روی پد بالا یا پایین اعمال نکنید. برای ایجاد تماس محکم بین PCB و شاسی/محافظ فلزی یا تکیه گاه روی سطح زمین ، از پیچ هایی با واشرهای داخلی استفاده کنید.

9 ، در هر لایه بین شاسی و زمین مدار ، همان “منطقه انزوا” را تنظیم کنید. در صورت امکان ، فاصله را در 0.64 میلی متر نگه دارید.

10 ، در بالا و پایین کارت در نزدیکی محل سوراخ نصب ، هر 100 میلی متر در امتداد زمین شاسی و زمین مدار با 1.27 میلی متر خط پهن با هم. در مجاورت این نقاط اتصال ، یک پد یا سوراخ نصب برای نصب بین زمین شاسی و زمین مدار قرار می گیرد. این اتصالات زمین را می توان با تیغه برش داد تا باز بماند یا با مهره های مغناطیسی/خازن های فرکانس بالا پرش کرد.

11 ، اگر صفحه مدار را به جعبه فلزی یا دستگاه محافظ قرار ندهید ، قسمت بالای و پایین سیم مدار شاسی مدار را نمی توان با مقاومت لحیم کاری پوشاند ، به طوری که می توان از آنها به عنوان الکترود قوس ESD استفاده کرد.

12. یک حلقه دور مدار به روش زیر تنظیم کنید:

(1) علاوه بر اتصال لبه و شاسی ، کل حاشیه دسترسی به حلقه.

(2) اطمینان حاصل کنید که عرض همه لایه ها بیشتر از 2.5 میلی متر است.

(3) سوراخ ها هر 13 میلی متر در یک حلقه متصل می شوند.

(4) زمین حلقوی و زمین مشترک مدار چند لایه را به هم وصل کنید.

(5) برای صفحات دوتایی که در موارد فلزی یا دستگاه های محافظ نصب شده اند ، زمین حلقه باید به زمین مشترک مدار متصل شود. مدار دو طرفه بدون محافظ باید به زمین حلقه متصل شود ، سطح حلقه نباید با شار پوشانده شود ، به طوری که حلقه بتواند به عنوان یک میله تخلیه ESD عمل کند ، حداقل فاصله 0.5 میلی متری روی زمین حلقه (همه لایه ها) ، به طوری که می توان از یک حلقه بزرگ جلوگیری کرد. سیم کشی سیگنال نباید کمتر از 0.5 میلی متر از زمین حلقه فاصله داشته باشد.

در ناحیه ای که می تواند مستقیماً توسط ESD مورد اصابت قرار گیرد ، باید یک سیم زمین نزدیک هر خط سیگنال گذاشته شود.

14. مدار ورودی/خروجی باید تا حد ممکن به کانکتور مربوطه نزدیک باشد.

15. مدار مستعد ESD باید در نزدیکی مرکز مدار قرار گیرد ، به طوری که مدارهای دیگر بتوانند جلوه محافظتی خاصی برای آنها ایجاد کنند.

16 ، که معمولاً در مقاومت گیرنده و مهره های مغناطیسی در انتهای گیرنده قرار می گیرد ، و برای آن دسته از رانندگان کابل آسیب پذیر از ESD ، همچنین می توانند یک مقاومت سری یا مهره های مغناطیسی را در انتهای راننده قرار دهند.

17. محافظ گذرا معمولاً در انتهای دریافت کننده قرار می گیرد. برای اتصال به کف شاسی از سیم های ضخیم کوتاه (کمتر از 5 برابر عرض ، ترجیحاً کمتر از عرض 3 برابر) استفاده کنید. قبل از اتصال بقیه مدار ، خطوط سیگنال و زمین اتصال باید مستقیماً به محافظ گذرا متصل شوند.

18. خازن فیلتر را در کانکتور یا در فاصله 25 میلی متری مدار دریافت کننده قرار دهید.

(1) برای اتصال شاسی یا مدار گیرنده (طول کمتر از 5 برابر عرض ، ترجیحاً کمتر از 3 برابر عرض) از سیم کوتاه و ضخیم استفاده کنید.

(2) خط سیگنال و سیم زمین ابتدا به خازن و سپس به مدار گیرنده متصل می شوند.

19. مطمئن شوید که خط سیگنال تا حد امکان کوتاه است.

20. هنگامی که طول کابل های سیگنال بیشتر از 300 میلی متر باشد ، باید کابل زمین را به طور موازی قرار دهید.

21. اطمینان حاصل کنید که ناحیه حلقه بین خط سیگنال و حلقه مربوطه تا حد ممکن کوچک است. برای خطوط سیگنال طولانی ، موقعیت خط سیگنال و خط زمین باید هر چند سانتی متر تغییر کند تا مساحت حلقه کاهش یابد.

22. سیگنال ها را از مرکز شبکه به چندین مدار دریافت کننده منتقل کنید.

23. اطمینان حاصل کنید که ناحیه حلقه بین منبع تغذیه و زمین تا حد ممکن کوچک است. یک خازن فرکانس بالا را در نزدیکی هر پین برق تراشه IC قرار دهید.

24. یک خازن بای پس فرکانس بالا را در فاصله 80 میلی متری هر کانکتور قرار دهید.

25. در صورت امکان ، مناطق استفاده نشده را با زمین پر کنید و تمام لایه های پر کننده را در فواصل 60 میلی متری متصل کنید.

26. مطمئن شوید که زمین به دو سر متقابل هر منطقه بزرگ پر شدن زمین (تقریباً بزرگتر از 25 میلی متر*6 میلی متر) متصل شده است.

27. وقتی طول دهانه منبع تغذیه یا سطح زمین از 8 میلی متر بیشتر شد ، دو طرف دهانه را با یک خط باریک وصل کنید.

28. خط بازنشانی ، خط سیگنال وقفه یا خط سیگنال ماشه لبه نباید در نزدیکی لبه PCB قرار گیرد.

29. سوراخ های نصب را با زمین مشترک مدار وصل کنید یا آنها را جدا کنید.

(1) هنگامی که براکت فلزی باید با دستگاه محافظ فلزی یا شاسی استفاده شود ، برای تحقق اتصال باید از مقاومت صفر اهم استفاده کرد.

(2) اندازه سوراخ نصب را برای دستیابی به نصب قابل اعتماد پشتیبانی فلزی یا پلاستیکی تعیین کنید ، در بالا و پایین سوراخ نصب برای استفاده از یک پد بزرگ ، پد پایین نمی تواند از مقاومت در برابر شار استفاده کند و اطمینان حاصل کنید که قسمت پایین پد از جوشکاری موج برای جوشکاری استفاده نمی کند.

30. کابل های سیگنال محافظت شده و کابل های سیگنال محافظت شده نمی توانند به طور موازی چیده شوند.

توجه ویژه باید به سیم کشی خطوط سیگنال تنظیم مجدد ، قطع و کنترل باشد.

(1) باید از فیلتر با فرکانس بالا استفاده کرد.

(2) از مدارهای ورودی و خروجی دور بمانید.

(3) دور از لبه برد مدار قرار دهید.

32 ، PCB باید به داخل شاسی وارد شود ، در موقعیت باز یا اتصالات داخلی نصب نشود.

به سیم کشی خط سیگنال در زیر مهره مغناطیسی ، بین لنت ها توجه کنید و ممکن است با مهره مغناطیسی تماس داشته باشد. برخی از مهره ها الکتریسیته را به خوبی هدایت می کنند و ممکن است مسیرهای رسانای غیر منتظره ای ایجاد کنند.

اگر یک مورد یا مادربرد برای نصب چند برد مدار ، باید حساس ترین آنها به مدار الکتریکی استاتیک در وسط باشد.