A eletricidade estática do corpo humano, do ambiente e até mesmo dentro de dispositivos eletrônicos pode causar vários danos aos chips semicondutores de precisão, como penetrar na fina camada de isolamento dentro dos componentes; Danos nas portas dos componentes MOSFET e CMOS; Bloqueio de gatilho no dispositivo CMOS; Junção PN de polarização reversa de curto-circuito; Junção PN de polarização positiva de curto-circuito; Derreta o fio de solda ou fio de alumínio dentro do dispositivo ativo. A fim de eliminar a interferência e os danos da descarga eletrostática (ESD) em equipamentos eletrônicos, é necessário tomar uma série de medidas técnicas para prevenir.

Durante Placa PCB design, a resistência ESD do PCB pode ser realizada por meio de camadas, layout adequado e instalação. Durante o processo de design, a maioria das alterações de design pode ser limitada à adição ou remoção de componentes por meio de previsão. Ajustando o layout e a fiação do PCB, a ESD pode ser bem evitada. Aqui estão algumas precauções comuns.

Como realizar o projeto de resistência ESD do PCB

1. Use PCB multicamadas tanto quanto possível. Comparado com PCB de dupla face, o plano de aterramento e o plano de potência, bem como o espaçamento próximo entre o fio de sinal e o fio de aterramento, podem reduzir a impedância de modo comum e o acoplamento indutivo, e fazê-lo atingir 1/10 a 1/100 do PCB de dupla face. Tente colocar cada camada de sinal próxima a uma camada de energia ou de solo. Para PCBS de alta densidade com componentes nas superfícies superior e inferior, conexões muito curtas e muito enchimento de aterramento, considere o uso de linhas internas.

2. Para PCB de dupla face, deve-se usar uma fonte de alimentação e uma rede de aterramento firmemente interligadas. O cabo de alimentação fica próximo ao solo e deve ser conectado o máximo possível entre as linhas verticais e horizontais ou zonas de preenchimento. O tamanho da grade de um lado deve ser menor ou igual a 60 mm, ou menor que 13 mm, se possível.

3. Certifique-se de que cada circuito seja o mais compacto possível.

4. Coloque todos os conectores de lado o máximo possível.

5. Se possível, afaste o cabo de alimentação do centro da placa de áreas que são vulneráveis ​​a danos diretos de ESD.

6, em todas as camadas de PCB abaixo do conector que sai da caixa (fácil de ser atingido diretamente pelo ESD), coloque um chassi largo ou aterramento preenchido com polígonos e conecte-os com orifícios em intervalos de aproximadamente 13 mm.

7. Coloque os orifícios de montagem na borda da placa e as almofadas superior e inferior do fluxo aberto são conectadas ao solo do chassi ao redor dos orifícios de montagem.

8, conjunto de PCB, não aplique nenhuma solda na almofada superior ou inferior. Use parafusos com arruelas embutidas para fornecer contato firme entre o PCB e o chassi / blindagem de metal ou suporte na superfície do solo.

9, em cada camada entre o chassi e o terra do circuito, para definir a mesma “zona de isolamento”; Se possível, mantenha o espaçamento em 0.64 mm.

10, na parte superior e inferior da placa perto da posição do orifício de instalação, a cada 100 mm ao longo do aterramento do chassi e o aterramento do circuito com linha de 1.27 mm de largura juntos. Adjacente a esses pontos de conexão, uma almofada ou orifício de montagem para instalação é colocada entre o aterramento do chassi e o aterramento do circuito. Essas conexões de aterramento podem ser cortadas com uma lâmina para permanecer abertas ou saltas com esferas magnéticas / capacitores de alta frequência.

11, se a placa de circuito não for colocada na caixa de metal ou dispositivo de blindagem, as partes superior e inferior do fio terra do chassi da placa de circuito não podem ser revestidos com resistência de solda, para que possam ser usados ​​como eletrodo de colocação de arco ESD.

12. Defina um anel em torno do circuito da seguinte maneira:

(1) Além do conector de borda e chassi, toda a periferia do anel de acesso.

(2) Certifique-se de que a largura de todas as camadas é maior que 2.5 mm.

(3) Os orifícios são conectados em um anel a cada 13 mm.

(4) Conecte o aterramento anular e o aterramento comum do circuito multicamadas juntos.

(5) Para painéis duplos instalados em caixas de metal ou dispositivos de blindagem, o aterramento do anel deve ser conectado ao terra comum do circuito. O circuito de dupla face não blindado deve ser conectado ao aterramento do anel, o aterramento do anel não deve ser revestido com fluxo, para que o aterramento do anel possa atuar como uma haste de descarga ESD, pelo menos uma lacuna de 0.5 mm de largura no aterramento do anel (todos camadas), de modo que um grande laço pode ser evitado. A fiação de sinal não deve estar a menos de 0.5 mm de distância do aterramento do anel.

Na área que pode ser atingida diretamente por ESD, um fio terra deve ser colocado próximo a cada linha de sinal.

14. O circuito de E / S deve estar o mais próximo possível do conector correspondente.

15. O circuito suscetível a ESD deve ser colocado próximo ao centro do circuito, de modo que outros circuitos possam fornecer um certo efeito de blindagem para eles.

16, geralmente colocado em um resistor em série e esferas magnéticas na extremidade receptora, e para os condutores de cabo vulneráveis ​​a ESD, também pode considerar a colocação de um resistor em série ou esferas magnéticas na extremidade do condutor.

17. O protetor de transientes geralmente é colocado na extremidade receptora. Use fios curtos e grossos (menos de 5x de largura, de preferência menos de 3x de largura) para conectar ao piso do chassi. As linhas de sinal e terra do conector devem ser conectadas diretamente ao protetor de transientes antes que o resto do circuito possa ser conectado.

18. Coloque o capacitor do filtro no conector ou a 25 mm do circuito de recepção.

(1) Use fio curto e grosso para conectar o chassi ou o circuito de recepção (comprimento menor que 5 vezes a largura, de preferência menor que 3 vezes a largura).

(2) A linha de sinal e o fio terra são primeiro conectados ao capacitor e, em seguida, ao circuito de recepção.

19. Certifique-se de que a linha de sinal seja a mais curta possível.

20. Quando o comprimento dos cabos de sinal for maior que 300 mm, um cabo de aterramento deve ser colocado em paralelo.

21. Certifique-se de que a área do loop entre a linha de sinal e o loop correspondente seja a menor possível. Para linhas de sinal longas, a posição da linha de sinal e da linha de aterramento deve ser alterada a cada poucos centímetros para reduzir a área do loop.

22. Direcione os sinais do centro da rede para vários circuitos de recepção.

23. Certifique-se de que a área do circuito entre a fonte de alimentação e o solo seja a menor possível. Coloque um capacitor de alta frequência próximo a cada pino de alimentação do chip IC.

24. Coloque um capacitor de desvio de alta frequência a 80 mm de cada conector.

25. Sempre que possível, preencha as áreas não utilizadas com terra, conectando todas as camadas de preenchimento em intervalos de 60 mm.

26. Certifique-se de que o aterramento esteja conectado às duas extremidades opostas de qualquer grande área de aterramento (aproximadamente maior que 25 mm * 6 mm).

27. Quando o comprimento da abertura na fonte de alimentação ou no plano de aterramento exceder 8 mm, conecte os dois lados da abertura com uma linha estreita.

28. A linha de reset, linha de sinal de interrupção ou linha de sinal de trigger de borda não devem ser colocadas perto da borda do PCB.

29. Conecte os orifícios de montagem com o aterramento comum do circuito ou isole-os.

(1) Quando o suporte de metal deve ser usado com o dispositivo de blindagem de metal ou chassi, uma resistência de zero ohm deve ser usada para realizar a conexão.

(2) determinar o tamanho do orifício de montagem para obter uma instalação confiável de suporte de metal ou plástico, na parte superior e inferior do orifício de montagem para usar uma almofada grande, a almofada inferior não pode usar resistência ao fluxo e garantir que a parte inferior pad não usa processo de soldagem por onda para soldagem.

30. Cabos de sinal protegidos e cabos de sinal desprotegidos não podem ser dispostos em paralelo.

Atenção especial deve ser dada à fiação das linhas de sinal de reset, interrupção e controle.

(1) Filtragem de alta frequência deve ser usada.

(2) Fique longe dos circuitos de entrada e saída.

(3) Mantenha-se afastado da borda da placa de circuito.

32, o PCB deve ser inserido no chassi, não instale na posição de abertura ou nas juntas internas.

Preste atenção à fiação da linha de sinal sob o cordão magnético, entre as almofadas e pode entrar em contato com o cordão magnético. Alguns grânulos conduzem eletricidade muito bem e podem produzir caminhos condutores inesperados.

Se for um caso ou placa-mãe para instalar várias placas de circuito, deve ser o mais sensível à placa de circuito de eletricidade estática no meio.