Статическое электричество, исходящее от человеческого тела, окружающей среды и даже внутри электронных устройств, может вызывать различные повреждения прецизионных полупроводниковых микросхем, такие как проникновение через тонкий слой изоляции внутри компонентов; Повреждение ворот компонентов MOSFET и CMOS; Блокировка триггера в устройстве CMOS; PN переход обратного смещения короткого замыкания; PN переход с положительным смещением короткого замыкания; Расплавьте сварочную или алюминиевую проволоку внутри активного устройства. Чтобы исключить помехи и повреждение электронного оборудования электростатическим разрядом (ESD), необходимо принять ряд технических мер по их предотвращению.

Во время Печатной платы Конструкция, устойчивость печатной платы к электростатическому разряду может быть реализована за счет наслоения, правильной компоновки и установки. В процессе проектирования большинство изменений дизайна можно ограничить добавлением или удалением компонентов посредством прогнозирования. Регулируя компоновку печатной платы и проводку, можно хорошо предотвратить электростатический разряд. Вот некоторые общие меры предосторожности.

Как реализовать схему устойчивости печатной платы к электростатическому разряду

1. По возможности используйте многослойную печатную плату. По сравнению с двухсторонней печатной платой, заземляющая пластина и пластина питания, а также близкое расстояние между сигнальным проводом и заземляющим проводом могут снизить синфазный импеданс и индуктивную связь и достичь от 1/10 до 1/100 от двухсторонняя печатная плата. Постарайтесь разместить каждый сигнальный слой рядом с силовым или заземляющим слоем. Для печатных плат высокой плотности с компонентами как на верхней, так и на нижней поверхности, очень короткими соединениями и большим количеством засыпанного грунтом рассмотрите возможность использования внутренних линий.

2. Для двусторонней печатной платы следует использовать плотно сплетенные источник питания и заземляющую сетку. Шнур питания находится рядом с землей и должен быть проложен как можно дальше между вертикальными и горизонтальными линиями или зонами заполнения. Размер сетки с одной стороны должен быть меньше или равен 60 мм или, если возможно, меньше 13 мм.

3. Убедитесь, что каждая цепь максимально компактна.

4. Отложите все разъемы как можно дальше в сторону.

5. По возможности прокладывайте шнур питания от центра карты вдали от участков, уязвимых для прямого повреждения электростатическим разрядом.

6, на всех слоях печатной платы ниже разъема, выходящего из корпуса (легко подвергающегося прямому воздействию электростатического разряда), поместите широкое шасси или многоугольное заземление и соедините их вместе с отверстиями с интервалом примерно 13 мм.

7. Разместите монтажные отверстия на краю карты, и верхняя и нижняя контактные площадки открытого флюса соединятся с землей корпуса вокруг монтажных отверстий.

8, сборка печатной платы, не наносите припой на верхнюю или нижнюю площадку. Используйте винты со встроенными шайбами, чтобы обеспечить плотный контакт между печатной платой и металлическим корпусом / экраном или опорой на поверхности земли.

9, в каждом слое между шасси и землей схемы, чтобы установить одну и ту же «зону изоляции»; По возможности оставьте расстояние 0.64 мм.

10, в верхней и нижней части карты рядом с положением установочного отверстия, каждые 100 мм вдоль заземления корпуса и цепи заземления с линией шириной 1.27 мм вместе. Рядом с этими точками подключения между заземлением корпуса и заземлением цепи помещается площадка или монтажное отверстие для установки. Эти заземляющие соединения могут быть разрезаны лезвием, чтобы оставаться открытыми, или прыгать с помощью магнитных шариков / высокочастотных конденсаторов.

11, если печатная плата не будет помещена в металлическую коробку или экранирующее устройство, верхняя и нижняя части заземляющего провода шасси печатной платы не могут быть покрыты припоем, поэтому их можно использовать в качестве электрода для установки дуги электростатического разряда.

12. Установите кольцо вокруг контура следующим образом:

(1) Помимо краевого разъема и шасси, доступ ко всей периферии кольца.

(2) Убедитесь, что ширина всех слоев больше 2.5 мм.

(3) Отверстия соединяются кольцом через каждые 13 мм.

(4) Соедините вместе кольцевое заземление и общее заземление многослойной цепи.

(5) Для двойных панелей, установленных в металлических корпусах или экранирующих устройствах, кольцевое заземление должно быть соединено с общим заземлением цепи. Неэкранированная двусторонняя цепь должна быть подключена к кольцевому заземлению, кольцевое заземление не должно быть покрыто флюсом, чтобы кольцевое заземление могло действовать как разрядный стержень ESD, с зазором шириной не менее 0.5 мм на кольцевом заземлении (все слоев), так что можно избежать большой петли. Сигнальная проводка должна располагаться на расстоянии не менее 0.5 мм от кольцевого заземления.

В зоне, которая может быть поражена электростатическим разрядом, рядом с каждой сигнальной линией следует проложить заземляющий провод.

14. Цепь ввода-вывода должна располагаться как можно ближе к соответствующему разъему.

15. Цепь, подверженная электростатическому разряду, должна быть размещена рядом с ее центром, чтобы другие цепи могли обеспечить для них определенный экранирующий эффект.

16, обычно размещаемый последовательно через резистор и магнитные шарики на приемном конце, и для тех кабельных драйверов, уязвимых к электростатическому разряду, также можно рассмотреть возможность размещения последовательного резистора или магнитных шариков на конце драйвера.

17. Устройство защиты от переходных процессов обычно размещается на принимающей стороне. Используйте короткие толстые провода (менее 5x ширины, предпочтительно менее 3x ширины) для подключения к полу шасси. Линии сигнала и заземления от разъема должны быть напрямую подключены к устройству защиты от переходных процессов, прежде чем можно будет подключить остальную часть схемы.

18. Поместите конденсатор фильтра на разъем или на расстояние 25 мм от приемной цепи.

(1) Используйте короткий и толстый провод для соединения шасси или приемной цепи (длина меньше 5-кратной ширины, предпочтительно менее 3-кратной ширины).

(2) Сигнальная линия и заземляющий провод сначала подключаются к конденсатору, а затем к приемной цепи.

19. Убедитесь, что сигнальная линия как можно короче.

20. Если длина сигнальных кабелей превышает 300 мм, заземляющий кабель необходимо проложить параллельно.

21. Убедитесь, что площадь петли между сигнальной линией и соответствующей петлей как можно меньше. Для длинных сигнальных линий положение сигнальной линии и линии заземления следует менять каждые несколько сантиметров, чтобы уменьшить площадь контура.

22. Направляйте сигналы из центра сети в несколько приемных цепей.

23. Убедитесь, что площадь контура между источником питания и землей как можно меньше. Поместите высокочастотный конденсатор рядом с каждым выводом питания микросхемы IC.

24. Поместите высокочастотный байпасный конденсатор в пределах 80 мм от каждого разъема.

25. По возможности засыпьте неиспользуемые участки землей, соединив все слои засыпки с интервалом 60 мм.

26. Убедитесь, что заземление подключено к двум противоположным концам любой большой области заполнения земли (примерно больше 25 мм * 6 мм).

27. Если длина отверстия на плате источника питания или заземления превышает 8 мм, соедините две стороны отверстия узкой линией.

28. Линия сброса, линия сигнала прерывания или линия сигнала запуска по фронту не должны располагаться рядом с краем печатной платы.

29. Соедините монтажные отверстия с общей массой цепи или изолируйте их.

(1) Если металлический кронштейн должен использоваться с металлическим экранирующим устройством или шасси, для соединения следует использовать нулевое сопротивление.

(2) определите размер монтажного отверстия для обеспечения надежной установки металлической или пластиковой опоры, в верхней и нижней части монтажного отверстия, чтобы использовать большую площадку, нижняя площадка не может использовать сопротивление флюсу, и убедитесь, что нижняя часть pad не использует процесс волновой сварки для сварки.

30. Защищенные сигнальные кабели и незащищенные сигнальные кабели нельзя прокладывать параллельно.

Особое внимание следует уделить разводке линий сигнала сброса, прерывания и управления.

(1) Следует использовать высокочастотную фильтрацию.

(2) Держитесь подальше от входных и выходных цепей.

(3) Держитесь подальше от края печатной платы.

32, печатная плата должна быть вставлена ​​в шасси, не устанавливайте в открытом положении или во внутренних соединениях.

Обратите внимание на проводку сигнальной линии под магнитным шариком, между контактными площадками, так как он может контактировать с магнитным шариком. Некоторые бусинки достаточно хорошо проводят электричество и могут образовывать неожиданные токопроводящие дорожки.

Если в корпусе или материнской плате установить несколько плат, наиболее чувствительной к статическому электричеству должна быть плата посередине.