Por que son as liñas sensibles PCB bordos propensos a interferencias ESD?

O restablecemento do sistema produciuse cando se probou o banco de terra usando a descarga de contacto ESD de 6KV no terminal de terra. Durante a proba, o condensador Y conectado ao terminal de terra e a terra de traballo dixital interna desconectáronse e o resultado da proba non se mellorou significativamente.

A interferencia ESD entra no circuíto interno do produto de varias formas. Para os produtos probados neste caso, o punto de proba é o punto de terra, a maior parte da enerxía de interferencia ESD fluirá lonxe da liña de posta a terra, é dicir, a corrente ESD non flúe directamente no circuíto interno do produto, senón , no ambiente de proba ESD estándar IEC61000-4-2 neste equipo de mesa, a lonxitude da liña de posta a terra en aproximadamente 1 m, A liña de posta a terra producirá unha inductancia de chumbo maior (pódese usar para estimar 1 u H / m), a interferencia de descarga electrostática prodúcese (figura 1 interruptor K) cando está pechada, a alta frecuencia (menos de 1 ns que sube ao longo da corrente de descarga electrostática non faga que os produtos probados cumpran a tensión cero do lugar (a figura 1 da tensión do punto G en K non é cero cando está pechado). Esta tensión diferente de cero no terminal de terra entrará no circuíto interno do produto. A figura 1 ofreceu o diagrama esquemático da interferencia ESD no PCB dentro do produto.

FIG. 1 Diagrama esquemático da interferencia ESD que entra no PCB no produto

Na figura 1 tamén se pode ver que CP1 (capacidade parasitaria entre o punto de descarga e GND), Cp2 (capacidade parasitaria entre a placa PCB e o chan de terra de referencia), o terreo de traballo da placa PCB (GND) e a pistola de descarga electrostática (incluído o fío de terra de a pistola de descarga electrostática) forman un camiño de interferencia e a corrente de interferencia é ICM. Neste camiño de interferencia, a placa PCB está no medio, e o PCB é obviamente perturbado por descarga electrostática neste momento. Se hai outros cables no produto, a interferencia será máis grave.

Como provocou a interferencia o restablecemento do produto probado? Despois dun exame coidadoso do PCB do produto probado, comprobouse que a liña de control de reinicio da CPU no PCB colocouse no bordo do PCB e fóra do plano GND, como se mostra na Figura 2.

Para explicar por que as liñas impresas no bordo dun PCB son susceptibles a interferencias, comece pola capacidade parasitaria entre as liñas impresas no PCB e a placa de referencia. Hai unha capacidade parasitaria entre a liña impresa e a placa de conexión de terra, o que perturbará a liña de sinal impresa na placa PCB. Na figura 3 móstrase o diagrama esquemático da tensión de interferencia de modo común que interfire coa liña impresa no PCB.

A figura 3 mostra que cando a interferencia de modo común (a tensión de interferencia de modo común relativa ao chan de terra de referencia) entra en GND, xerarase unha tensión de interferencia entre a liña impresa na placa PCB e GND. Esta tensión de interferencia está relacionada non só coa impedancia entre a liña impresa e o GND da placa PCB (Z na figura 3), senón tamén coa capacidade parásita entre a liña impresa e a placa de conexión de terra no PCB.

Supoñendo que a impedancia Z entre a liña impresa e a placa PCB GND non cambia, cando a capacidade parasitaria entre a liña impresa e o chan de referencia é maior, a tensión de interferencia Vi entre a liña impresa e a placa PCB GND é maior. Esta tensión superpónse á tensión de traballo normal no PCB e afectará directamente ao circuíto de traballo no PCB.

FIG. 2 Esquema real do cableado parcial do PCB do produto probado

FIG. 3 Interferencia de tensión de interferencia de modo común Diagrama esquemático de liña impresa en PCB

Segundo a fórmula 1 para calcular a capacidade parasitaria entre a liña impresa e a placa de conexión de terra, a capacidade parasita entre a liña impresa e a placa de conexión de terra depende da distancia entre a liña impresa e a placa de conexión de referencia (H na Fórmula 1) e a área equivalente do campo eléctrico formado entre a liña impresa e a placa de terra de referencia

Obviamente, para o deseño do circuíto neste caso, a liña de sinal de restablecemento no PCB está disposta no bordo da placa PCB e caeu fóra do plano GND, polo que a liña de sinal de restablecemento interferirase moito, o que provocará o fenómeno de restablecemento do sistema durante a ESD proba.