How to enhance anti-ESD function in PCB design?

In PCB conception, la résistance ESD du PCB peut être réalisée par la superposition, la disposition et l’installation appropriées. Au cours du processus de conception, la plupart des modifications de conception peuvent se limiter à l’ajout ou à la suppression de composants via la prédiction. En ajustant la disposition et le câblage des circuits imprimés, les décharges électrostatiques peuvent être bien évitées.

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L’électricité statique provenant du corps humain, de l’environnement et même à l’intérieur des appareils électroniques peut causer divers dommages aux puces semi-conductrices de précision, telles que la pénétration de la fine couche d’isolation à l’intérieur des composants ; Dommages aux grilles des composants MOSFET et CMOS ; Verrouillage du déclencheur dans le périphérique CMOS ; Jonction PN de polarisation inverse de court-circuit ; Jonction PN de polarisation positive de court-circuit ; Faire fondre le fil de soudure ou le fil d’aluminium à l’intérieur du dispositif actif. Afin d’éliminer les interférences et les dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD) aux équipements électroniques, il est nécessaire de prendre diverses mesures techniques pour éviter.

How to enhance anti-ESD function in PCB design

In the design of PCB board, anti-ESD design of PCB can be realized through layering, proper layout and installation. Au cours du processus de conception, la plupart des modifications de conception peuvent se limiter à l’ajout ou à la suppression de composants via la prédiction. En ajustant la disposition et le câblage des circuits imprimés, les décharges électrostatiques peuvent être bien évitées. Voici quelques précautions courantes.

Use multilayer PCBS whenever possible. The ground and power planes, as well as the tightly spaced signal line-ground lines, can reduce common-mode impedance and inductive coupling to 1/10 to 1/100 of a double-sided PCB compared to a double-sided PCB. Essayez de placer chaque couche de signal à proximité d’une couche d’alimentation ou de masse. Pour les circuits imprimés à haute densité avec des composants sur les surfaces supérieure et inférieure, des connexions très courtes et beaucoup de remplissage au sol, envisagez d’utiliser des conduites intérieures.

For double-sided PCBS, tightly interwoven power supplies and grids are used. Le cordon d’alimentation est à côté du sol et doit être connecté autant que possible entre les lignes verticales et horizontales ou les zones de remplissage. La taille de la grille d’un côté doit être inférieure ou égale à 60 mm, ou inférieure à 13 mm si possible.

Make sure each circuit is as compact as possible.

Put all connectors aside as much as possible.

If possible, direct the power cord from the center of the card away from areas that are directly exposed to ESD.

On all PCB layers below the connector leading out of the case (prone to direct ESD hits), place wide chassis or polygon filled floors and connect them together with holes at approximately 13mm intervals.

Mounting holes are placed on the edge of the card, and the top and bottom pads of open flux are connected to the floor of the chassis around the mounting holes.

When assembling PCB, do not apply any solder on top or bottom pad. Utilisez des vis avec des rondelles intégrées pour assurer un contact étroit entre le PCB et le châssis/blindage métallique ou le support sur la surface du sol.

The same “isolation zone” should be set up between the chassis floor and the circuit floor on each layer; Si possible, gardez l’espacement à 0.64 mm.

At the top and bottom of the card near the mounting hole, connect the chassis ground and the circuit ground with 1.27mm wide wires every 100mm along the chassis ground wire. Adjacent à ces points de connexion, un plot ou un trou de montage pour l’installation est placé entre la masse du châssis et la masse du circuit. Ces connexions à la terre peuvent être coupées avec une lame pour rester ouvertes, ou sauter avec des billes magnétiques/condensateurs haute fréquence.

If the circuit board will not be placed in a metal chassis or shielding device, the top and bottom chassis ground wire of the circuit board can not be coated with solder resistance, so that they can be used as ESD arc discharge electrode.

A ring is set around the circuit in the following manner:

(1) En plus du connecteur de bord et du châssis, toute la périphérie de l’anneau d’accès.

(2) Assurez-vous que la largeur de toutes les couches est supérieure à 2.5 mm.

(3) Les trous sont connectés dans un anneau tous les 13 mm.

(4) Connectez la masse annulaire et la masse commune du circuit multicouche ensemble.

(5) Pour les panneaux doubles installés dans des boîtiers métalliques ou des dispositifs de blindage, la masse annulaire doit être connectée à la masse commune du circuit. Le circuit double face non blindé doit être connecté à la terre annulaire, la terre annulaire ne doit pas être recouverte de flux, de sorte que la terre annulaire puisse agir comme une tige de décharge ESD, au moins un espace de 0.5 mm de large sur la terre annulaire (tous couches), de sorte qu’une grande boucle peut être évitée. Le câblage du signal ne doit pas être à moins de 0.5 mm de la masse de l’anneau.