Varför är känsliga linjer på PCB kanter utsatta för ESD -störningar?

Systemåterställningen inträffade när jordningsbänken testades med ESD -kontakturladdning av 6KV vid jordningsterminalen. Under testet kopplades Y -kondensatorn till jordterminalen och den interna digitala arbetsmarknaden från och testresultatet förbättrades inte signifikant.

ESD -störningar kommer in i produktens interna krets i olika former. För de testade produkterna i detta fall är testpunkten markpunkten, det mesta av ESD -störningsenergin kommer att flöda bort från jordledningen, det vill säga, ESD -strömmen flyter inte direkt in i produktens interna krets, men , i IEC61000-4-2 standard ESD testmiljö i denna tabellutrustning, jordningslinjens längd i cirka 1m, Jordningslinjen kommer att producera större blyinduktans (kan användas för att uppskatta 1 u H/m), den elektrostatiska urladdningsstörningen inträffar (figur 1 switch K) när den är stängd, hög frekvens (mindre än 1 ns stiger längs den elektrostatiska urladdningsströmmen få de testade produkterna att uppfylla platsens nollspänning (FIG. 1 G -punktspänning i K är inte noll när den är stängd). Denna icke-nollspänning vid jordterminalen kommer vidare in i produktens interna krets. Figur 1 har visat det schematiska diagrammet över ESD -störningar i kretskortet inuti produkten.

FIKON. 1 Schematiskt diagram över ESD -störningar som kommer in i kretskortet inuti produkten

Det kan också ses från figur 1 att CP1 (parasitisk kapacitans mellan urladdningspunkt och GND), Cp2 (parasitisk kapacitans mellan kretskort och referensjordgolv), arbetsmark för kretskort (GND) och elektrostatisk urladdningspistol (inklusive jordningstråd av elektrostatisk urladdningspistol) bildar tillsammans en störningsbana, och störningsströmmen är ICM. I denna störningsväg är kretskortet i mitten och kretskortet uppenbarligen störs av elektrostatisk urladdning vid denna tidpunkt. Om det finns andra kablar i produkten blir störningen allvarligare.

Hur ledde störningen till återställningen av den testade produkten? Efter noggrann undersökning av kretskortet för den testade produkten visade det sig att återställningskontrollledningen för CPU: n i kretskortet placerades på kanten av kretskortet och utanför GND -planet, som visas i figur 2.

För att förklara varför utskrivna linjer vid kanten av ett kretskort är mottagliga för störningar, börja med den parasitiska kapacitansen mellan utskrivna linjer i kretskortet och referensjordplattan. Det finns en parasitisk kapacitans mellan den tryckta linjen och referensjordplattan, vilket kommer att störa den tryckta signallinjen i kretskortet. Det schematiska diagrammet för störningsspänning i vanligt läge som stör den tryckta linjen i kretskortet visas i figur 3.

Figur 3 visar att när störningar i vanligt läge (störningsspänningen i vanligt läge i förhållande till referensjordgolvet) kommer in i GND, kommer en störningsspänning att genereras mellan den tryckta linjen i kretskortet och GND. Denna störningsspänning är inte bara relaterad till impedansen mellan den tryckta linjen och GND på kretskortet (Z i figur 3) utan också till den parasitiska kapacitansen mellan den tryckta linjen och referensjordplattan i kretskortet.

Om vi ​​antar att impedansen Z mellan den tryckta linjen och PCB -kortet GND är oförändrad, när parasitkapacitansen mellan den tryckta linjen och referensjordgolvet är större, är interferensspänningen Vi mellan den tryckta linjen och PCB -kortet GND större. Denna spänning överlagras med den normala arbetsspänningen i kretskortet och påverkar direkt kretsen i kretskortet.

FIKON. 2 Faktiskt diagram över partiell PCB -kabeldragning av den testade produkten

FIKON. 3 Vanligt läge störning spänning störningar PCB tryckt linje schematisk diagram

Enligt formel 1 för beräkning av parasitkapacitansen mellan den tryckta linjen och referensjordplattan beror parasitkapacitansen mellan den tryckta linjen och referensjordplattan på avståndet mellan den tryckta linjen och referensjordplattan (H i formel 1) och ekvivalentområdet för det elektriska fältet som bildas mellan den tryckta linjen och referensjordplattan

Uppenbarligen, för kretsutformningen i detta fall, är återställningssignallinjen i kretskortet anordnad på kanten av kretskortet och har fallit utanför GND -planet, så att återställningssignallinjen kommer att störas kraftigt, vilket resulterar i fenomenet systemåterställning under ESD testa.