Hur man förverkligar ESD -motståndsdesign på PCB

Statisk elektricitet från människokroppen, miljön och till och med inuti elektroniska enheter kan orsaka olika skador på precisions halvledarflis, till exempel att tränga in i det tunna isoleringsskiktet inuti komponenterna; Skador på portarna till MOSFET- och CMOS -komponenter; Utlösarlås i CMOS -enhet; Kortslutning omvänd förspänning PN-korsning; Kortslutning positiv bias PN-korsning; Smält svetstråden eller aluminiumtråden inuti den aktiva enheten. För att eliminera störningar och skador av elektrostatisk urladdning (ESD) på elektronisk utrustning är det nödvändigt att vidta en mängd olika tekniska åtgärder för att förhindra.

Under PCB-kort design, ESD -motstånd hos PCB kan realiseras genom skiktning, korrekt layout och installation. Under designprocessen kan de flesta designändringar begränsas till att lägga till eller ta bort komponenter genom förutsägelse. Genom att justera PCB -layout och kabeldragning kan ESD förebyggas väl. Här är några vanliga försiktighetsåtgärder.

ipcb

Hur man förverkligar ESD -motståndsdesign på PCB

1. Använd flerskikts-kretskort så långt som möjligt. Jämfört med dubbelsidigt kretskort kan markplanet och kraftplanet, liksom det nära avståndet mellan signalkabel och jordkabel, minska den vanliga lägesimpedansen och den induktiva kopplingen och få den att nå 1/10 till 1/100 av dubbelsidig kretskort. Försök att placera varje signallager nära ett effekt- eller marklager. För PCBS med hög densitet med komponenter på både topp- och bottenytorna, mycket korta anslutningar och massor av markfyllning, överväg att använda inre linjer.

2. För dubbelsidig kretskort bör tätt sammanvävd strömförsörjning och marknät användas. Nätsladden ligger bredvid marken och bör anslutas så mycket som möjligt mellan de vertikala och horisontella linjerna eller fyllningszonerna. Rutstorleken på ena sidan ska vara mindre än eller lika med 60 mm, eller mindre än 13 mm om möjligt.

3. Se till att varje krets är så kompakt som möjligt.

4. Lägg alla kontakter åt sidan så mycket som möjligt.

5. Dra om möjligt nätsladden från mitten av kortet bort från områden som är utsatta för direkta ESD -skador.

6, på alla kretskortslager under kontakten som leder ut ur höljet (lätt att träffas direkt av ESD), placera brett chassi eller polygonfylld mark och anslut dem tillsammans med hål med intervall på cirka 13 mm.

7. Placera monteringshål på kanten av kortet, och de övre och nedre kuddarna med öppet flöde är anslutna till chassiets mark runt monteringshålen.

8, kretskortmontering, applicera inget löd på den övre eller nedre dynan. Använd skruvar med inbyggda brickor för att ge tät kontakt mellan kretskort och metallchassi/skärm eller stöd på markytan.

9, i varje lager mellan chassit och kretsjord, för att ställa in samma “isoleringszon”; Håll om möjligt avståndet på 0.64 mm.

10, i toppen och botten av kortet nära installationshålets position, var 100 mm längs chassitjord och kretsjord med 1.27 mm bred linje tillsammans. I anslutning till dessa anslutningspunkter placeras en kudde eller monteringshål för installation mellan chassitjord och kretsjord. Dessa jordanslutningar kan skäras med ett blad för att förbli öppna, eller hoppa med magnetpärlor/högfrekventa kondensatorer.

11, om kretskortet inte kommer att sättas in i metallboxen eller avskärmningsanordningen, kan toppen och botten av kretskortets chassit jordtråd inte beläggas med lödmotstånd, så att de kan användas som ESD -bågelektrod.

12. Sätt en ring runt kretsen på följande sätt:

(1) Förutom kantkontakten och chassit kommer hela omkretsen av ringen åtkomst.

(2) Se till att bredden på alla lager är större än 2.5 mm.

(3) Hålen är anslutna i en ring var 13 mm.

(4) Anslut den ringformade marken och den gemensamma jorden för flerskiktskretsen tillsammans.

(5) För dubbla paneler installerade i metallhöljen eller avskärmningsanordningar ska ringjorden anslutas till kretsens gemensamma jord. Den oskärmade dubbelsidiga kretsen bör anslutas till ringjorden, ringjorden ska inte vara belagd med flussmedel, så att ringjorden kan fungera som en ESD-urladdningsstång, minst ett 0.5 mm brett gap på ringjorden (alla lager), så att en stor slinga kan undvikas. Signalkablar bör inte vara mindre än 0.5 mm från ringjorden.

I det område som direkt kan träffas av ESD bör en jordkabel läggas nära varje signalledning.

14. I/O -kretsen ska vara så nära motsvarande kontakt som möjligt.

15. Kretsen som är mottaglig för ESD bör placeras nära kretsens mitt, så att andra kretsar kan ge en viss avskärmningseffekt för dem.

16, vanligtvis placerade i seriemotstånd och magnetpärlor vid mottagningsänden, och för de kabeldrivare som är sårbara för ESD, kan det också övervägas att placera ett seriemotstånd eller magnetiska pärlor vid föraränden.

17. Transientskydd placeras vanligtvis vid mottagaränden. Använd korta tjocka trådar (mindre än 5x bredd, helst mindre än 3x bredd) för att ansluta till chassigolvet. Signalen och jordledningarna från kontakten bör anslutas direkt till det övergående skyddet innan resten av kretsen kan anslutas.

18. Placera filterkondensatorn vid kontakten eller inom 25 mm från mottagningskretsen.

(1) Använd kort och tjock tråd för att ansluta chassit eller mottagningskretsen (längd mindre än 5 gånger bredden, helst mindre än 3 gånger bredden).

(2) Signalledningen och jordledningen är först anslutna till kondensatorn och sedan anslutna till mottagarkretsen.

19. Se till att signallinjen är så kort som möjligt.

20. När signalkablarnas längd är större än 300 mm måste en jordkabel läggas parallellt.

21. Se till att slingområdet mellan signalledningen och motsvarande slinga är så litet som möjligt. För långa signalledningar bör positionen för signallinjen och jordlinjen ändras med några centimeters mellanrum för att minska slingområdet.

22. Driv signaler från mitten av nätverket till flera mottagarkretsar.

23. Se till att slingområdet mellan strömförsörjningen och marken är så litet som möjligt. Placera en högfrekvenskondensator nära varje strömstift på IC -chipet.

24. Placera en högfrekvent förbikopplingskondensator inom 80 mm från varje kontakt.

25. Om möjligt fyll de oanvända områdena med mark och anslut alla fyllnadsskikt med 60 mm mellanrum.

26. Se till att marken är ansluten till de två motsatta ändarna av ett stort markfyllningsområde (ungefär större än 25 mm*6 mm).

27. När öppningens längd på strömförsörjningen eller markplanet överstiger 8 mm, anslut öppningens två sidor med en smal linje.

28. Återställ linje, avbrottssignallinje eller kantutlösarsignallinje bör inte placeras nära kanten av kretskortet.

29. Anslut monteringshålen till kretsen gemensam jord, eller isolera dem.

(1) När metallfästet måste användas med metallskyddsanordningen eller chassit, bör ett nollohm -motstånd användas för att uppnå anslutningen.

(2) bestämma storleken på monteringshålet för att uppnå en tillförlitlig installation av metall- eller plaststöd, i toppen och botten av monteringshålet för att använda en stor kudde, kan bottenplattan inte använda flödesmotstånd och se till att botten pad använder inte vågsvetsningsprocess för svetsning.

30. Skyddade signalkablar och oskyddade signalkablar kan inte placeras parallellt.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt ledningar för återställning, avbrott och styrsignalledningar.

(1) Högfrekvent filtrering bör användas.

(2) Håll dig borta från ingångs- och utgångskretsar.

(3) Håll dig borta från kretskortets kant.

32, bör kretskortet sättas in i chassit, installera inte i öppningsläget eller inre fogar.

Var uppmärksam på ledningarna för signalledningen under magnetpärlan, mellan dynorna och kan komma i kontakt med den magnetiska pärlan. Vissa pärlor leder elektricitet ganska bra och kan producera oväntade ledande banor.

Om ett fodral eller moderkort för att installera flera kretskort, bör vara den mest känsliga för statisk elektricitet kretskort i mitten.