PCB設計でアンチESD機能を強化する方法は?

In PCB 設計、PCBのESD抵抗は、レイヤリング、適切なレイアウト、および設置によって実現できます。 設計プロセス中、ほとんどの設計変更は、予測によるコンポーネントの追加または削除に限定できます。 PCBのレイアウトと配線を調整することにより、ESDを十分に防ぐことができます。

人体、環境、さらには電子機器内部からの静電気は、コンポーネント内部の薄い絶縁層に浸透するなど、精密半導体チップにさまざまな損傷を与える可能性があります。 MOSFETおよびCMOSコンポーネントのゲートの損傷。 CMOSデバイスのトリガーロック。 短絡逆バイアスPN接合; 正バイアスPN接合を短絡します。 アクティブデバイス内の溶接ワイヤまたはアルミニウムワイヤを溶かします。 電子機器への静電放電(ESD)の干渉や損傷をなくすためには、さまざまな技術的対策を講じる必要があります。

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PCB設計で抗ESD機能を強化する方法

PCBボードの設計では、PCBの反ESD設計は、階層化、適切なレイアウト、および設置によって実現できます。 設計プロセス中、ほとんどの設計変更は、予測によるコンポーネントの追加または削除に限定できます。 PCBのレイアウトと配線を調整することにより、ESDを十分に防ぐことができます。 ここにいくつかの一般的な注意事項があります。

可能な限り多層PCBSを使用してください。 グランドプレーンと電源プレーン、および間隔の狭い信号ライン-グランドラインは、コモンモードインピーダンスと誘導結合を両面PCBと比較して両面PCBの1 / 10〜1 / 100に低減できます。 各信号層を電源層または接地層の近くに配置してみてください。 上面と下面の両方にコンポーネントがあり、接続が非常に短く、多くのアースが充填されている高密度PCBSの場合は、内部ラインの使用を検討してください。

両面PCBSの場合、緊密に織り交ぜられた電源とグリッドが使用されます。 電源コードは地面の隣にあり、垂直線と水平線または充填ゾーンの間にできるだけ接続する必要があります。 片側のグリッドサイズは60mm以下、または可能であれば13mm未満でなければなりません。

各回路が可能な限りコンパクトであることを確認してください。

すべてのコネクタをできるだけ脇に置きます。

可能であれば、カードの中心から、ESDに直接さらされる領域から離れた場所に電源コードを向けてください。

ケースから出ているコネクタの下のすべてのPCB層(直接ESDヒットが発生しやすい)に、幅の広いシャーシまたはポリゴンで満たされた床を配置し、約13mm間隔で穴に接続します。

取り付け穴はカードの端に配置され、オープンフラックスの上部と下部のパッドは取り付け穴の周りのシャーシの床に接続されています。

PCBを組み立てるときは、上部または下部のパッドにはんだを塗布しないでください。 ワッシャーが組み込まれたネジを使用して、PCBと金属製のシャーシ/シールドまたは地面のサポートをしっかりと接触させます。

同じ「分離ゾーン」を、各レイヤーのシャーシフロアと回路フロアの間に設定する必要があります。 可能であれば、間隔を0.64mmに保ちます。

カードの取り付け穴の近くの上部と下部で、シャーシアースと回路アースをシャーシアース線に沿って1.27mmごとに100mm幅のワイヤーで接続します。 これらの接続ポイントに隣接して、設置用のパッドまたは取り付け穴がシャーシアースと回路アースの間に配置されます。 これらのアース接続は、ブレードで切断して開いたままにするか、磁気ビーズ/高周波コンデンサでジャンプすることができます。

回路基板を金属製のシャーシやシールド装置に配置しない場合、回路基板のシャーシの上下のアース線をはんだ抵抗でコーティングできないため、ESDアーク放電電極として使用できます。

リングは、次の方法で回路の周りに設定されます。

(1)エッジコネクタとシャーシに加えて、リングの全周にアクセスします。

(2)すべての層の幅が2.5mmよりも大きいことを確認してください。

(3)穴は13mmごとにリング状に接続されています。

(4)多層回路の環状接地と共通接地を接続します。

(5)金属ケースまたはシールド装置に設置された二重パネルの場合、リングアースは回路の共通アースに接続する必要があります。 シールドされていない両面回路はリングアースに接続する必要があります。リングアースはフラックスでコーティングしないでください。これにより、リングアースはESD放電ロッドとして機能し、リングアースと少なくとも0.5mmの幅のギャップがあります(すべてレイヤー)、大きなループを回避できるようにします。 信号配線は、リングアースから0.5mm以上離してください。