Statická elektrina z ľudského tela, životného prostredia a dokonca aj vo vnútri elektronických zariadení môže spôsobiť rôzne poškodenia presných polovodičových čipov, ako napríklad prienik do tenkej izolačnej vrstvy vo vnútri komponentov; Poškodenie brány súčiastok MOSFET a CMOS; Zámok spúšte v zariadení CMOS; Skrat reverzného predpätia PN prechod; Skratová kladná predpoveď PN spojenie; Roztopte zvárací drôt alebo hliníkový drôt vo vnútri aktívneho zariadenia. Aby sa eliminovalo rušenie a poškodenie elektrostatického výboja (ESD) elektronických zariadení, je potrebné prijať rôzne technické opatrenia, ktorým je možné zabrániť.

Počas Doska s plošnými spojmi konštrukciu, odolnosť PCB voči ESD je možné realizovať vrstvením, správnym rozložením a inštaláciou. Počas procesu návrhu je možné väčšinu návrhových zmien obmedziť na pridávanie alebo odstraňovanie komponentov pomocou predikcie. Úpravou rozloženia plošných spojov a zapojenia je možné dobre zabrániť ESD. Tu sú niektoré bežné predbežné opatrenia.

Ako realizovať návrh odolnosti PCB voči ESD

1. Pokiaľ je to možné, používajte viacvrstvovú DPS. V porovnaní s obojstranným plošným spojom môže základná rovina a výkonová rovina, ako aj úzka vzdialenosť medzi signálnym vodičom a uzemňovacím vodičom znížiť impedanciu bežného režimu a indukčnú väzbu, a dosiahnuť tak 1/10 až 1/100 obojstranná DPS. Pokúste sa umiestniť každú signálnu vrstvu blízko výkonovej alebo uzemňovacej vrstvy. V prípade PCBS s vysokou hustotou s komponentmi na hornom aj dolnom povrchu, veľmi krátkych spojov a veľkého množstva zemnej výplne zvážte použitie vnútorných vedení.

2. Na obojstranné dosky plošných spojov by sa mal použiť tesne prepojený zdroj napájania a uzemňovacia sieť. Napájací kábel je vedľa zeme a mal by byť čo najviac zapojený medzi zvislými a vodorovnými čiarami alebo výplňovými zónami. Veľkosť mriežky na jednej strane musí byť menšia alebo rovná 60 mm alebo menšia ako 13 mm, ak je to možné.

3. Zaistite, aby bol každý obvod čo najkompaktnejší.

4. Čo najviac odložte všetky konektory.

5. Ak je to možné, veďte napájací kábel zo stredu karty mimo oblastí, ktoré sú citlivé na priame poškodenie ESD.

6, na všetky vrstvy plošných spojov pod konektor vychádzajúci z puzdra (ľahko zasiahnuteľný ESD) umiestnite široký podvozok alebo polygónom vyplnenú zem a spojte ich dohromady s otvormi v intervaloch približne 13 mm.

7. Na okraj karty položte montážne otvory a horné a spodné podložky otvoreného tavidla sú okolo montážnych otvorov spojené so zemou šasi.

8, zostava DPS, neaplikujte žiadnu spájku na hornú ani dolnú podložku. Na zaistenie tesného kontaktu medzi DPS a kovovým šasi/štítom alebo podperou na povrchu zeme použite skrutky so vstavanými podložkami.

9, v každej vrstve medzi šasi a uzemnením obvodu, nastavte rovnakú „izolačnú zónu“; Ak je to možné, dodržujte rozstup 0.64 mm.

10, v hornej a dolnej časti karty v blízkosti polohy inštalačného otvoru, každých 100 mm pozdĺž uzemnenia šasi a uzemnenia obvodu spolu so šírkou 1.27 mm. V blízkosti týchto spojovacích bodov je medzi uzemnenie šasi a uzemnenie obvodu umiestnená podložka alebo montážny otvor na inštaláciu. Tieto uzemňovacie spojenia je možné prerušiť čepeľou, aby zostali otvorené, alebo skákať pomocou magnetických guľôčok/vysokofrekvenčných kondenzátorov.

11, ak nebude doska plošných spojov vložená do kovovej skrinky alebo tieniaceho zariadenia, horný a dolný uzemňovací vodič šasi plošných spojov nemôže byť potiahnutý spájkovacím odporom, aby ich bolo možné použiť ako elektródu vloženú do oblúka ESD.

12. Nastavte krúžok okolo obvodu nasledujúcim spôsobom:

(1) Okrem okrajového konektora a šasi je prístupný aj celý obvod prstenca.

(2) Zaistite, aby šírka všetkých vrstiev bola väčšia ako 2.5 mm.

(3) Otvory sú spojené v krúžku každých 13 mm.

(4) Spojte prstencovú a spoločnú zem viacvrstvového obvodu dohromady.

(5) V prípade dvojitých panelov inštalovaných v kovových skriniach alebo tieniacich zariadeniach musí byť uzemnenie prstenca spojené so spoločnou zemou obvodu. Netienený obojstranný obvod by mal byť pripojený k uzemňovaciemu kruhu, uzemňovací kruh by nemal byť potiahnutý tavivom, aby uzemňovací kruh mohol pôsobiť ako výbojová tyč ESD, najmenej 0.5 mm široká medzera na uzemňovacom kruhu (všetky vrstvy), aby sa dalo vyhnúť veľkej slučke. Signálne vedenie by nemalo byť menšie ako 0.5 mm od uzemňovacieho kruhu.

V oblasti, ktorú môže ESD priamo zasiahnuť, by mal byť v blízkosti každého signálneho vedenia položený uzemňovací vodič.

14. I/O obvod by mal byť čo najbližšie k zodpovedajúcemu konektoru.

15. Obvod citlivý na ESD by mal byť umiestnený blízko stredu obvodu, aby ostatné obvody mohli pre nich poskytovať určitý efekt tienenia.

16, zvyčajne umiestnené v sériovom odpore a magnetických guľôčkach na prijímacom konci, a pre tie káblové budiče citlivé na ESD môžu tiež zvážiť umiestnenie sériového odporu alebo magnetických perličiek na koniec ovládača.

17. Prechodový chránič je obvykle umiestnený na prijímajúcom konci. Na pripojenie k podlahe podvozku použite krátke hrubé drôty (menšia než 5x šírka, najlepšie menšia ako 3x šírka). Pred pripojením zvyšku obvodu by mali byť signálne a uzemňovacie vedenia z konektora priamo pripojené k prechodovému chrániču.

18. Umiestnite filtračný kondenzátor na konektor alebo do vzdialenosti 25 mm od prijímacieho obvodu.

(1) Na pripojenie šasi alebo prijímacieho obvodu použite krátky a hrubý vodič (dĺžka menšia ako 5 -násobok šírky, výhodne menšia ako 3 -násobok šírky).

(2) Signálne vedenie a uzemňovací vodič sú najskôr pripojené ku kondenzátoru a potom k prijímaciemu obvodu.

19. Uistite sa, že signálne vedenie je čo najkratšie.

20. Ak je dĺžka signálnych káblov väčšia ako 300 mm, musí byť paralelne položený uzemňovací kábel.

21. Zaistite, aby bola oblasť slučky medzi signálnym vedením a zodpovedajúcou slučkou čo najmenšia. Pri dlhých signálnych vedeniach by sa mala poloha signálneho a pozemného vedenia meniť každých niekoľko centimetrov, aby sa zmenšila plocha slučky.

22. Riadte signály zo stredu siete do viacerých prijímacích obvodov.

23. Zaistite, aby bola oblasť slučky medzi zdrojom napájania a zemou čo najmenšia. V blízkosti každého napájacieho kolíka čipu IC umiestnite vysokofrekvenčný kondenzátor.

24. Do vzdialenosti 80 mm od každého konektora umiestnite vysokofrekvenčný bypassový kondenzátor.

25. Pokiaľ je to možné, vyplňte nevyužité oblasti pevninou a spojte všetky vrstvy výplne v intervaloch 60 mm.

26. Uistite sa, že je zem spojená s dvoma protiľahlými koncami akejkoľvek veľkej plochy výplne zeme (približne väčšia ako 25 mm x 6 mm).

27. Keď dĺžka otvoru v napájacom zdroji alebo v základnej rovine presiahne 8 mm, spojte obe strany otvoru úzkou čiarou.

28. Resetovacia linka, signálna linka prerušenia alebo signálna línia hrany spúšťača by nemali byť umiestnené blízko okraja DPS.

29. Pripojte montážne otvory k uzemneniu obvodu alebo ich izolujte.

(1) Keď sa musí kovový držiak používať s kovovým tieniacim zariadením alebo podvozkom, na realizáciu spojenia by sa mal použiť odpor XNUMX ohm.

(2) určiť veľkosť montážneho otvoru, aby sa dosiahla spoľahlivá inštalácia kovovej alebo plastovej podpery, v hornej a spodnej časti montážneho otvoru na použitie veľkej podložky nemôže spodná podložka používať odolnosť voči toku a zaistiť, aby spodná časť podložka na zváranie nepoužíva proces zvárania vlnou.

30. Chránené signálne káble a nechránené signálne káble nie je možné usporiadať paralelne.

Zvláštna pozornosť by sa mala venovať zapojeniu resetovacích, prerušovacích a riadiacich signálnych vedení.

(1) Malo by sa používať vysokofrekvenčné filtrovanie.

(2) Držte sa ďalej od vstupných a výstupných obvodov.

(3) Držte sa ďalej od okraja dosky plošných spojov.

32, DPS by mala byť vložená do šasi, neinštalujte v otvorenej polohe ani do vnútorných spojov.

Dávajte pozor na zapojenie signálneho vedenia pod magnetickou pätkou, medzi podložkami a môže prísť do styku s magnetickou pätkou. Niektoré guľôčky vedú elektrinu celkom dobre a môžu vytvárať neočakávané vodivé dráhy.

Ak je do skrinky alebo základnej dosky nainštalovaných niekoľko obvodových dosiek, mala by byť najcitlivejšia na dosku plošných spojov statickej elektriny v strede.