Como realizar o deseño de resistencia ESD do PCB

A electricidade estática do corpo humano, do medio ambiente e incluso dos dispositivos electrónicos pode causar danos nos chips de semicondutores de precisión, como a penetración da fina capa de illamento dentro dos compoñentes; Danos ás portas dos compoñentes MOSFET e CMOS; Bloqueo de disparo no dispositivo CMOS; Empalme de polarización inversa de curtocircuíto; Empalme PN de polarización positiva de curtocircuíto; Derreta o fío de soldadura ou o fío de aluminio dentro do dispositivo activo. Para eliminar a interferencia e o dano da descarga electrostática (ESD) dos equipos electrónicos, é necesario tomar unha variedade de medidas técnicas para previr.

Durante Placa PCB deseño, a resistencia ESD do PCB pódese realizar mediante capas, deseño e instalación adecuados. Durante o proceso de deseño, a maioría dos cambios no deseño pódense limitar a engadir ou eliminar compoñentes mediante a predición. Axustando o deseño e o cableado do PCB, pódese evitar ben o ESD. Aquí tes algunhas precaucións comúns.

ipcb

Como realizar o deseño de resistencia ESD do PCB

1. Use PCB multicapa na medida do posible. En comparación co PCB de dobre cara, o plano de terra e o plano de potencia, así como o espazamento estreito entre o fío de sinal e o fío de terra poden reducir a impedancia de modo común e o acoplamento indutivo e facelo chegar de 1/10 a 1/100 do PCB de dobre cara. Tente colocar cada capa de sinal preto dunha capa de potencia ou de terra. Para PCBS de alta densidade con compoñentes na superficie superior e inferior, conexións moi curtas e moita carga de terra, considere o uso de liñas interiores.

2. Para PCB de dobre cara, débese empregar unha fonte de enerxía moi entrelazada e unha rede de terra. O cable de alimentación está xunto ao chan e debe conectarse o máximo posible entre as liñas verticais e horizontais ou as zonas de recheo. O tamaño da reixa dun lado será inferior ou igual a 60 mm ou inferior a 13 mm se é posible.

3. Asegúrese de que cada circuíto sexa o máis compacto posible.

4. Deixa todos os conectores de lado o máximo posible.

5. Se é posible, leve o cable de alimentación desde o centro da tarxeta cara a áreas vulnerables a danos directos por ESD.

6, en todas as capas de PCB por debaixo do conector que sae da caixa (fácil de golpear directamente por ESD), coloque un chan ancho ou un terreo cheo de polígono e conéctelos xunto con buratos a intervalos de aproximadamente 13 mm.

7. Coloque os orificios de montaxe no bordo da tarxeta e as almofadas superior e inferior de fluxo aberto están conectadas ao chan do chasis ao redor dos orificios de montaxe.

8, montaxe de PCB, non aplique ningunha soldadura na almofada superior ou inferior. Use parafusos con arandelas incorporadas para proporcionar un contacto axustado entre o PCB e o chasis / blindaxe metálico ou o apoio na superficie do chan.

9, en cada capa entre o chasis e o chan do circuíto, para establecer a mesma “zona de illamento”; Se é posible, manteña o espazo a 0.64 mm.

10, na parte superior e inferior da tarxeta preto da posición do burato de instalación, cada 100 mm ao longo do chan do chan e do chan do circuíto cunha liña de 1.27 mm de ancho xuntos. Xunto a estes puntos de conexión, colócase unha almofada ou orificio de montaxe entre a terra do chasis e a terra do circuíto. Estas conexións de terra pódense cortar cunha folla para permanecer abertas ou saltar con contas magnéticas / condensadores de alta frecuencia.

11, se a placa de circuíto non se colocará na caixa metálica ou no dispositivo de protección, a parte superior e inferior do fío de terra do chasis da placa de circuíto non se poderán revestir de resistencia de soldadura para que se poidan usar como electrodo de arco ESD.

12. Pon un anel arredor do circuíto do seguinte xeito:

(1) Ademais do conector de borde e do chasis, accede a toda a periferia do anel.

(2) Asegúrese de que o ancho de todas as capas sexa superior a 2.5 mm.

(3) Os buratos están conectados nun anel cada 13 mm.

(4) Conecte a terra anular e a terra común do circuíto multicapa.

(5) Para paneis dobres instalados en caixas metálicas ou dispositivos de protección, a masa do anel conectarase á terra común do circuíto. O circuíto de dobre cara non apantallado debe estar conectado á masa do anel, a terra do anel non debe estar recuberta de fluxo, de xeito que a terra do anel poida actuar como unha barra de descarga ESD, polo menos un espazo de 0.5 mm de ancho no chan do anel (todos capas), de xeito que se pode evitar un bucle grande. O cableado do sinal non debe estar a menos de 0.5 mm do chan do anel.

Na área que pode ser afectada directamente por ESD, debería colocarse un fío de terra preto de cada liña de sinal.

14. O circuíto de E / S debería estar o máis preto posible do conector correspondente.

15. O circuíto susceptible a ESD debería colocarse preto do centro do circuíto, de xeito que outros circuítos poidan proporcionarlles un certo efecto de protección.

16, normalmente colocados en resistencia en serie e contas magnéticas no extremo receptor, e para aqueles controladores de cable vulnerables á ESD, tamén se pode considerar colocar unha resistencia en serie ou contas magnéticas no extremo do controlador.

17. O protector transitorio normalmente colócase no extremo receptor. Use fíos curtos e grosos (menos de 5x de ancho, preferiblemente menos de 3x de ancho) para conectarse ao chan do chan. A sinal e as liñas de terra do conector deben conectarse directamente ao protector transitorio antes de que poida conectarse o resto do circuíto.

18. Coloque o condensador de filtro no conector ou a 25 mm do circuíto receptor.

(1) Utilice fíos curtos e grosos para conectar o chasis ou o circuíto receptor (lonxitude inferior a 5 veces o ancho, preferentemente inferior a 3 veces o ancho).

(2) A liña de sinal e o fío de terra primeiro están conectados ao condensador e logo ao circuíto receptor.

19. Asegúrese de que a liña de sinal sexa o máis curta posible.

20. Cando a lonxitude dos cables de sinal sexa superior a 300 mm, debe colocarse un cable de terra en paralelo.

21. Asegúrese de que a área do bucle entre a liña de sinal e o bucle correspondente sexa o máis pequena posible. Para as liñas de sinal longas, a posición da liña de sinal e a liña de terra deben cambiarse cada poucos centímetros para reducir a área do lazo.

22. Conduza os sinais desde o centro da rede en múltiples circuítos receptores.

23. Asegúrese de que a área do lazo entre a fonte de alimentación e a terra sexa o máis pequena posible. Coloque un condensador de alta frecuencia preto de cada pin de potencia do chip IC.

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

25. Cando sexa posible, enche de terra as áreas non utilizadas, conectando todas as capas de recheo a intervalos de 60 mm.

26. Asegúrese de que a terra estea conectada aos dous extremos opostos de calquera área de recheo de terra grande (aproximadamente superior a 25 mm * 6 mm).

27. Cando a lonxitude da abertura da fonte de alimentación ou do plano de terra supere os 8 mm, conecte os dous lados da abertura cunha liña estreita.

28. A liña de restablecemento, a liña de sinal de interrupción ou a liña de sinal de disparo de bordo non se deben colocar preto do bordo do PCB.

29. Conecte os orificios de montaxe coa terra común do circuíto ou illalos.

(1) Cando se debe usar o soporte metálico co dispositivo de protección ou chasis metálico, débese empregar unha resistencia de cero ohmios para realizar a conexión.

(2) determinar o tamaño do orificio de montaxe para conseguir a instalación fiable de soporte de metal ou plástico, na parte superior e inferior do orificio de montaxe para usar unha almofada grande, a almofada inferior non pode usar resistencia ao fluxo e asegúrese de que a parte inferior a almofada non usa o proceso de soldadura por ondas para soldar.

30. Os cables de sinal protexidos e os cables de sinal non protexidos non se poden organizar en paralelo.

Débese prestar especial atención ao cableado das liñas de sinal de reinicio, interrupción e control.

(1) Débese utilizar o filtrado de alta frecuencia.

(2) Mantéñase afastado dos circuítos de entrada e saída.

(3) Mantéñase afastado do bordo da placa de circuíto.

32, o PCB debe inserirse no chasis, non o instale na posición de apertura nin nas xuntas internas.

Preste atención ao cableado da liña de sinal baixo o cordón magnético, entre as almofadas e pode entrar en contacto co cordón magnético. Algunhas contas conducen bastante ben a electricidade e poden producir camiños condutores inesperados.

Se un caso ou placa base para instalar varias placas de circuíto, debe ser o máis sensible á placa de circuíto de electricidade estática no medio.