In PCB design, la resistenza ESD del PCB può essere realizzata attraverso la stratificazione, il layout e l’installazione adeguati. Durante il processo di progettazione, la maggior parte delle modifiche alla progettazione può essere limitata all’aggiunta o alla rimozione di componenti tramite la previsione. Regolando il layout e il cablaggio del PCB, è possibile prevenire efficacemente le scariche elettrostatiche.

L’elettricità statica dal corpo umano, dall’ambiente e persino all’interno dei dispositivi elettronici può causare vari danni ai chip semiconduttori di precisione, come la penetrazione del sottile strato isolante all’interno dei componenti; Danni ai gate dei componenti MOSFET e CMOS; Blocco trigger nel dispositivo CMOS; Giunzione PN con polarizzazione inversa di cortocircuito; Giunzione PN a polarizzazione positiva di cortocircuito; Fondere il filo di saldatura o il filo di alluminio all’interno del dispositivo attivo. Al fine di eliminare l’interferenza e il danno delle scariche elettrostatiche (ESD) alle apparecchiature elettroniche, è necessario adottare una serie di misure tecniche per prevenire.

Come migliorare la funzione anti-ESD nella progettazione PCB

Nella progettazione della scheda PCB, la progettazione anti-ESD del PCB può essere realizzata attraverso la stratificazione, il layout e l’installazione adeguati. Durante il processo di progettazione, la maggior parte delle modifiche alla progettazione può essere limitata all’aggiunta o alla rimozione di componenti tramite la previsione. Regolando il layout e il cablaggio del PCB, è possibile prevenire efficacemente le scariche elettrostatiche. Ecco alcune precauzioni comuni.

Utilizzare PCB multistrato quando possibile. I piani di massa e di alimentazione, così come le linee di messa a terra del segnale strettamente distanziate, possono ridurre l’impedenza di modo comune e l’accoppiamento induttivo da 1/10 a 1/100 di un PCB a doppia faccia rispetto a un PCB a doppia faccia. Prova a posizionare ogni livello di segnale vicino a uno strato di potenza o di massa. Per PCB ad alta densità con componenti su entrambe le superfici superiore e inferiore, connessioni molto brevi e molto riempimento a terra, considerare l’utilizzo di linee interne.

Per i PCB a doppia faccia, vengono utilizzati alimentatori e griglie strettamente intrecciati. Il cavo di alimentazione è vicino a terra e dovrebbe essere collegato il più possibile tra le linee verticali e orizzontali o le zone di riempimento. La dimensione della griglia di un lato deve essere inferiore o uguale a 60 mm o, se possibile, inferiore a 13 mm.

Assicurati che ogni circuito sia il più compatto possibile.

Metti da parte tutti i connettori il più possibile.

Se possibile, dirigere il cavo di alimentazione dal centro della scheda lontano dalle aree direttamente esposte a ESD.

Su tutti gli strati del PCB sotto il connettore che fuoriesce dal case (incline a colpi diretti di ESD), posizionare uno chassis largo o pavimenti pieni di poligoni e collegarli insieme con fori a intervalli di circa 13 mm.

I fori di montaggio sono posizionati sul bordo della scheda e i pad superiore e inferiore di flusso aperto sono collegati al pavimento del telaio attorno ai fori di montaggio.

Durante l’assemblaggio del PCB, non applicare alcuna saldatura sul pad superiore o inferiore. Utilizzare viti con rondelle integrate per fornire un contatto stretto tra PCB e chassis/schermo in metallo o supporto sulla superficie del terreno.

La stessa “zona di isolamento” dovrebbe essere impostata tra il pavimento del telaio e il pavimento del circuito su ogni strato; Se possibile, mantieni la spaziatura a 0.64 mm.

Nella parte superiore e inferiore della scheda vicino al foro di montaggio, collegare la massa del telaio e la massa del circuito con fili larghi 1.27 mm ogni 100 mm lungo il filo di terra del telaio. Adiacente a questi punti di connessione, un pad o un foro di montaggio per l’installazione è posizionato tra la terra del telaio e la terra del circuito. Questi collegamenti a terra possono essere tagliati con una lama per rimanere aperti o saltare con perline magnetiche/condensatori ad alta frequenza.

Se il circuito stampato non verrà posizionato in un telaio metallico o in un dispositivo di schermatura, il filo di terra del telaio superiore e inferiore del circuito stampato non può essere rivestito con resistenza di saldatura, in modo che possano essere utilizzati come elettrodo di scarica ad arco ESD.

Un anello è disposto intorno al circuito nel modo seguente:

(1) Oltre al connettore perimetrale e allo chassis, l’intera periferia dell’anello di accesso.

(2) Assicurarsi che la larghezza di tutti gli strati sia maggiore di 2.5 mm.

(3) I fori sono collegati in un anello ogni 13 mm.

(4) Collegare insieme la massa anulare e la massa comune del circuito multistrato.

(5) Per i doppi pannelli installati in custodie metalliche o dispositivi di schermatura, l’anello di terra deve essere collegato alla terra comune del circuito. Il circuito a doppia faccia non schermato deve essere collegato alla massa dell’anello, la massa dell’anello non deve essere ricoperta di flusso, in modo che la massa dell’anello possa fungere da asta di scarica ESD, uno spazio di almeno 0.5 mm sulla massa dell’anello (tutti strati), in modo da evitare un loop di grandi dimensioni. Il cablaggio del segnale non deve trovarsi a una distanza inferiore a 0.5 mm dalla massa dell’anello.