Яагаад эмзэг шугамууд байдаг ПХБ-ийн ESD -ийн хөндлөнгийн оролцоотой ирмэгүүд үү?

Системийг дахин тохируулах нь газардуулгын терминал дээр 6 кВ -ын ESD контакт цэнэгийг ашиглан газардуулгын вандан дээр туршилт хийх үед гарсан. Туршилтын явцад газардуулгын терминал болон дотоод дижитал ажлын хэсэгт холбогдсон Y конденсаторыг салгасан бөгөөд туршилтын үр дүн төдийлөн сайжирсангүй.

ESD -ийн хөндлөнгийн оролцоо нь бүтээгдэхүүний дотоод хэлхээнд янз бүрийн хэлбэрээр ордог. Энэ тохиолдолд туршиж үзсэн бүтээгдэхүүний хувьд туршилтын цэг нь газрын цэг бөгөөд ESD -ийн хөндлөнгийн энергийн ихэнх нь газардуулгын шугамаас гадагш урсах болно, өөрөөр хэлбэл ESD гүйдэл нь бүтээгдэхүүний дотоод хэлхээнд шууд ордоггүй, гэхдээ , IEC61000-4-2 стандарт ESD туршилтын орчинд энэ хүснэгтийн төхөөрөмжид газардуулгын шугамын урт нь ойролцоогоор 1м, Газардуулгын шугам нь илүү их хар тугалганы индукцийг бий болгоно (1 у H/m -ийг тооцоолох боломжтой), цахилгаан статик цэнэгийн хөндлөнгийн оролцоо үүсдэг (зураг 1 K), хаалттай, өндөр давтамжтай (цахилгаан гүйдлийн урсгалын дагуу 1 секундээс бага өсөхгүй) туршсан бүтээгдэхүүнийг талбайн тэг хүчдэлд нийцүүлэх (зураг 1 К цэг дэх G цэгийн хүчдэл хаагдах үед тэг биш байна). Газардуулгын терминал дээрх тэг биш хүчдэл нь бүтээгдэхүүний дотоод хэлхээнд цаашид орох болно. Зураг 1 -т бүтээгдэхүүний доторх ПХБ -д ESD -ийн хөндлөнгийн оролцооны схемийг үзүүлэв.

Зураг. 1 Бүтээгдэхүүний дотор ПХБ -д орж буй ESD хөндлөнгийн оролцооны схем

CP1 (гадагшлуулах цэг ба GND -ийн хоорондох шимэгчийн багтаамж), Cp1 (ПХБ -ийн хавтан ба газардуулгын хоорондох паразит багтаамж), ПХБ -ийн ажлын газар (GND), цахилгаан статик буу (газардуулгын утсыг оруулаад) байгааг Зураг 2 -ээс харж болно. цахилгаан статик цэнэглэх буу) хамтдаа хөндлөнгийн зам үүсгэдэг бөгөөд хөндлөнгийн гүйдэл нь ICM юм. Энэхүү хөндлөнгийн замд ПХБ -ийн самбар дунд байна, ПХБ нь энэ үед цахилгаан статик цэнэг алдагдсанаас болж эвдэрсэн нь тодорхой байна. Бүтээгдэхүүнд өөр кабель байгаа бол хөндлөнгийн оролцоо илүү хүнд байх болно.

Хөндлөнгийн оролцоо нь туршиж үзсэн бүтээгдэхүүнийг дахин тохируулахад хэрхэн хүргэсэн бэ? Туршилт хийсэн бүтээгдэхүүний ПХБ -ийг сайтар шалгасны дараа 2 -р зурагт үзүүлсэн шиг ПХБ дахь CPU -ийн дахин тохируулах хяналтын шугамыг ПХБ -ийн ирмэг дээр, GND хавтгайн гадна байрлуулсан болохыг тогтоожээ.

ПХБ -ийн ирмэг дээрх хэвлэмэл шугамууд яагаад хөндлөнгөөс өртөмтгий болохыг тайлбарлахын тулд ПХБ -ийн хэвлэмэл шугам ба лавлах газрын хавтангийн паразит багтаамжаас эхэлнэ. Хэвлэсэн шугам ба газардуулгын хавтангийн хооронд паразит багтаамж байдаг бөгөөд энэ нь ПХБ -ийн самбар дээрх хэвлэсэн дохионы шугамд саад учруулдаг. ПХБ -д хэвлэсэн шугамд саад учруулж буй нийтлэг горимын интерференцийн хүчдэлийн схем диаграммыг Зураг 3 -т үзүүлэв.

Зураг 3-аас харахад ердийн горимтой интерференц (жишиг газардуулгын шалтай харьцуулахад нийтлэг горимын интерференцийн хүчдэл) GND-д ороход ПХБ-ийн самбар дээрх хэвлэгдсэн шугам болон GND-ийн хооронд хөндлөнгийн хүчдэл үүснэ. Энэхүү хөндлөнгийн хүчдэл нь ПХБ -ийн хавтангийн хэвлэсэн шугам ба GND -ийн хоорондох эсэргүүцэл (Зураг 3 -т Z) -ээс гадна ПХБ -ийн хэвлэмэл шугам ба лавлагааны газардуулгын хавтангийн паразит багтаамжтай холбоотой юм.

Хэвлэсэн шугам ба ПХБ -ийн хавтангийн GND хоорондох импеданс Z өөрчлөгдөөгүй гэж үзвэл, хэвлэмэл шугам ба газардуулгын давхарын паразит багтаамж их байвал хэвлэмэл шугам ба ПХБ -ийн хавтангийн GND хоорондын хөндлөнгийн хүчдэл Vi илүү их байна. Энэ хүчдэл нь ПХБ -ийн ердийн ажлын хүчдэлтэй давхцаж, ПХБ -ийн ажлын хэлхээнд шууд нөлөөлнө.

Зураг. 2 Туршилт хийсэн бүтээгдэхүүний ПХБ -ийн хэсэгчилсэн утаснуудын бодит диаграм

Зураг. 3 Нийтлэг горимын интерференцийн хүчдэлийн хөндлөнгийн оролцоо ПХБ -ийн хэвлэмэл шугамын бүдүүвч диаграм

Хэвлэсэн шугам ба газардуулгын хавтангийн хоорондох шимэгчийн багтаамжийг тооцоолох 1 -р томъёоны дагуу хэвлэмэл шугам ба газардуулгын хавтангийн хоорондох шимэгчийн багтаамж нь хэвлэмэл шугам ба газардуулгын хавтан хоорондын зайнаас хамаарна (Формула 1 дэх H) мөн хэвлэсэн шугам ба газардуулгын хавтангийн хооронд үүссэн цахилгаан талбайн эквивалент талбай

Мэдээжийн хэрэг, энэ тохиолдолд хэлхээний дизайны хувьд ПХБ дахь дахин тохируулах дохионы шугамыг ПХБ -ийн хавтангийн ирмэг дээр байрлуулсан бөгөөд GND онгоцны гадна унасан тул дахин тохируулах дохионы шугамд ихээхэн хөндлөнгөөс нөлөөлж, ESD -ийн үед системийг дахин тохируулах үзэгдлийг бий болгоно. туршилт.