Kako uresničiti ESD odpornost zasnove PCB

Statična elektrika iz človeškega telesa, okolja in celo znotraj elektronskih naprav lahko povzroči različne poškodbe natančnih polprevodniških čipov, na primer prodiranje skozi tanko izolacijsko plast znotraj komponent; Poškodbe vrat MOSFET in CMOS komponent; Zaklepanje sprožilca v napravi CMOS; PN spoj kratkega stika z vzvratno pristranskostjo; Kratek stik PN stik s pozitivno pristranskostjo; V aktivni napravi stopite varjeno ali aluminijasto žico. Za odpravo motenj in poškodb elektrostatičnega razelektritve (ESD) elektronske opreme je treba sprejeti različne tehnične ukrepe za preprečevanje.

Med PCB plošča oblikovanje, odpornost PCB na ESD je mogoče uresničiti s plastenjem, pravilno postavitvijo in namestitvijo. Med postopkom oblikovanja je večina oblikovalskih sprememb lahko omejena na dodajanje ali odstranjevanje komponent s predvidevanjem. S prilagajanjem postavitve tiskanega vezja in ožičenja je mogoče ESD dobro preprečiti. Tu je nekaj pogostih varnostnih ukrepov.

ipcb

Kako uresničiti ESD odpornost zasnove PCB

1. Kolikor je mogoče, uporabite večplastno PCB. V primerjavi z dvostranskim tiskanim vezjem lahko ozemljitvena ravnina in napajalna ravnina ter bližnji razmik med signalno žico in ozemljitveno žico zmanjšata impedanco običajnega načina in induktivno sklopko ter dosežeta 1/10 do 1/100 dvostransko tiskano vezje. Poskusite postaviti vsak signalni sloj blizu napajalnega ali ozemljitvenega sloja. Pri PCBS z visoko gostoto s komponentami na zgornji in spodnji površini, zelo kratkimi povezavami in veliko polnitvijo tal razmislite o uporabi notranjih vodov.

2. Za dvostransko tiskano vezje je treba uporabiti tesno prepleteno napajanje in ozemljitveno omrežje. Napajalni kabel je tik ob tleh in ga je treba čim bolj povezati med navpičnimi in vodoravnimi črtami ali območji polnjenja. Velikost mreže ene strani mora biti manjša ali enaka 60 mm ali po možnosti manjša od 13 mm.

3. Prepričajte se, da je vsak krog čim bolj kompakten.

4. Odstavite vse priključke čim bolj ob strani.

5. Če je mogoče, vodite napajalni kabel iz središča kartice stran od območij, ki so občutljiva na neposredno poškodbo zaradi ESD.

6, na vseh plasteh tiskanih vezij pod priključkom, ki vodi iz ohišja (enostavno udariti z ESD), postavite široko ohišje ali poligonsko polno podlago in jih povežite skupaj z luknjami v razmikih približno 13 mm.

7. Montažne luknje namestite na rob kartice, zgornja in spodnja blazinica odprtega toka pa sta povezana z maso ohišja okoli montažnih lukenj.

8, sklop tiskanega vezja, na zgornjo ali spodnjo ploščo ne nanašajte spajkanja. Uporabite vijake z vgrajenimi podložkami, da zagotovite tesen stik med PCB-jem in kovinskim ohišjem/ščitnikom ali oporo na tleh.

9, v vsakem sloju med ohišjem in maso vezja nastavite isto “izolacijsko cono”; Če je mogoče, naj bo razmik 0.64 mm.

10, na vrhu in dnu kartice blizu položaja namestitvenih lukenj, vsakih 100 mm vzdolž ohišja ohišja in ozemljitvenega tokokroga s širino 1.27 mm skupaj. V bližini teh priključnih mest je med ozemljitvijo ohišja in maso vezja postavljena podloga ali montažna luknja za vgradnjo. Te ozemljitvene povezave lahko prerežete z rezilom, da ostanejo odprte, ali skočite z magnetnimi kroglicami/visokofrekvenčnimi kondenzatorji.

11, če vezje ne bo vstavljeno v kovinsko škatlo ali zaščitno napravo, zgornjega in spodnjega dela ozemljitvene žice ohišja vezja ni mogoče premazati z odpornostjo na spajkanje, tako da se lahko uporabljata kot elektroda za elektrostatično obločanje.

12. Obroč okoli vezja nastavite na naslednji način:

(1) Poleg robnega priključka in ohišja dostopa do celotnega oboda obroča.

(2) Prepričajte se, da je širina vseh plasti večja od 2.5 mm.

(3) Luknje so povezane v obroč vsakih 13 mm.

(4) Obročasto maso in skupno maso večplastnega vezja povežite skupaj.

(5) Pri dvojnih ploščah, nameščenih v kovinskih ohišjih ali zaščitnih napravah, je treba obročasto ozemljitev priključiti na skupno ozemljitev vezja. Nezaščiteno obojestransko vezje je treba priključiti na ozemljitev obroča, obročaste mase ne smete premazati s tokom, tako da lahko obroč deluje kot razelektritvena palica ESD, najmanj 0.5 mm široka reža na tleh obroča (vse plasti), tako da se je mogoče izogniti veliki zanki. Signalna napeljava ne sme biti oddaljena manj kot 0.5 mm od ozemljitvenega obroča.

Na območju, ki ga lahko ESD neposredno prizadene, je treba ozemljitveno žico položiti blizu vsake signalne črte.

14. Vhodno/izhodno vezje mora biti čim bližje ustreznemu priključku.

15. Vezje, ki je dovzetno za ESD, je treba postaviti blizu središča vezja, tako da lahko druga vezja zanje zagotovijo določen zaščitni učinek.

16, ki so običajno nameščeni v zaporedni upor in magnetne kroglice na sprejemnem koncu, za tiste kabelske gonilnike, ki so občutljivi na ESD, pa lahko razmislijo tudi o tem, da na koncu gonilnika namestijo serijski upor ali magnetne kroglice.

17. Prehodna zaščita je običajno nameščena na sprejemnem koncu. Za povezavo s tlemi ohišja uporabite kratke debele žice (manj kot 5x širine, po možnosti manj kot 3x širine). Signalne in ozemljitvene kable iz konektorja morajo biti neposredno priključene na prehodno zaščito pred priključitvijo preostalega tokokroga.

18. Kondenzator filtra postavite na priključek ali znotraj 25 mm od sprejemnega vezja.

(1) Za povezavo ohišja ali sprejemnega vezja uporabite kratko in debelo žico (dolžina je manj kot 5 -kratna širina, po možnosti manj kot 3 -kratna širina).

(2) Signalni vod in ozemljitvena žica sta najprej priključena na kondenzator, nato pa na sprejemno vezje.

19. Prepričajte se, da je signalna linija čim krajša.

20. Če je dolžina signalnih kablov večja od 300 mm, je treba vzporedno položiti ozemljitveni kabel.

21. Prepričajte se, da je območje zanke med signalno linijo in ustrezno zanko čim manjše. Pri dolgih signalnih vodih je treba položaj signalne linije in ozemljitvene črte spremeniti vsakih nekaj centimetrov, da se zmanjša območje zanke.

22. Prenesite signale iz središča omrežja v več sprejemnih tokokrogov.

23. Prepričajte se, da je območje zanke med napajalnikom in tlemi čim manjše. Postavite visokofrekvenčni kondenzator blizu vsakega napajalnega zatiča čipa IC.

24. Postavite visokofrekvenčni obvodni kondenzator znotraj 80 mm od vsakega priključka.

25. Kadar je mogoče, napolnite neuporabljena območja z zemljo in povežite vse plasti polnila v intervalih 60 mm.

26. Prepričajte se, da je ozemljitev priključena na dva nasprotna konca katere koli velike površine za polnjenje tal (približno več kot 25 mm*6 mm).

27. Ko dolžina odprtine na napajalniku ali ozemljitveni ravnini preseže 8 mm, povežite obe strani odprtine z ozko črto.

28. Ponastavitvene linije, signalne linije prekinitve ali signalne črte sprožilca roba ne smete postaviti blizu roba tiskanega vezja.

29. Montažne luknje povežite s skupno maso vezja ali pa jih izolirajte.

(1) Če je treba kovinski nosilec uporabiti s kovinsko zaščitno napravo ali ohišjem, je treba za vzpostavitev povezave uporabiti upor nič ohmov.

(2) določite velikost montažne luknje, da dosežete zanesljivo namestitev kovinske ali plastične podpore, na vrhu in dnu montažne luknje za uporabo velike blazinice, spodnja blazinica ne more uporabiti odpornosti toka in zagotovite, da je spodnja blazinica za varjenje ne uporablja valovnega postopka.

30. Zaščitenih signalnih kablov in nezaščitenih signalnih kablov ni mogoče postaviti vzporedno.

Posebno pozornost je treba nameniti ožičenju linij za ponastavitev, prekinitev in krmiljenje.

(1) Uporabiti je treba visokofrekvenčno filtriranje.

(2) Izogibajte se vhodnim in izhodnim vezjem.

(3) Hranite stran od roba vezja.

32, tiskano vezje je treba vstaviti v ohišje, ne nameščati v položaju odpiranja ali notranjih spojev.

Bodite pozorni na ožičenje signalne linije pod magnetno kroglico, med blazinicami in se lahko dotakne magnetne kroglice. Nekatere kroglice dobro prevajajo elektriko in lahko povzročijo nepričakovane prevodne poti.

Če ohišje ali matična plošča za namestitev več vezij, mora biti najbolj občutljivo na vezje statične elektrike na sredini.