ไฟฟ้าสถิตจากร่างกายมนุษย์ สิ่งแวดล้อม และแม้กระทั่งภายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่างๆ กับชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความแม่นยำ เช่น การเจาะชั้นฉนวนบางๆ ภายในส่วนประกอบ ความเสียหายต่อประตูของส่วนประกอบ MOSFET และ CMOS ทริกเกอร์ล็อคในอุปกรณ์ CMOS; ทางแยก PN อคติย้อนกลับแบบลัดวงจร; แยกอคติบวกอคติบวกลัดวงจร; ละลายลวดเชื่อมหรือลวดอลูมิเนียมภายในอุปกรณ์ที่ใช้งาน เพื่อขจัดการรบกวนและความเสียหายของการปล่อยไฟฟ้าสถิต (ESD) ไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องใช้มาตรการทางเทคนิคที่หลากหลายเพื่อป้องกัน

ในระหว่าง PCB บอร์ด การออกแบบ ความต้านทาน ESD ของ PCB สามารถทำได้ผ่านการแบ่งชั้น การจัดวางและการติดตั้งที่เหมาะสม ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบส่วนใหญ่สามารถจำกัดการเพิ่มหรือลบส่วนประกอบผ่านการทำนาย ด้วยการปรับเค้าโครง PCB และการเดินสาย ESD สามารถป้องกันได้ดี ต่อไปนี้เป็นข้อควรระวังทั่วไปบางประการ

วิธีรับรู้การออกแบบความต้านทาน ESD ของ PCB

1. ใช้ PCB หลายชั้นให้มากที่สุด เมื่อเทียบกับ PCB สองด้าน ระนาบกราวด์และระนาบกำลัง ตลอดจนระยะห่างระหว่างสายสัญญาณและสายกราวด์ที่ใกล้เคียงกัน สามารถลดอิมพีแดนซ์โหมดทั่วไปและคัปปลิ้งอุปนัย และทำให้ถึง 1/10 ถึง 1/100 ของ PCB สองด้าน พยายามวางเลเยอร์สัญญาณแต่ละชั้นไว้ใกล้กับชั้นพลังงานหรือกราวด์ สำหรับ PCBS ความหนาแน่นสูงที่มีส่วนประกอบทั้งบนพื้นผิวด้านบนและด้านล่าง การเชื่อมต่อที่สั้นมาก และการเติมพื้นจำนวนมาก ให้พิจารณาใช้เส้นด้านใน

2. สำหรับ PCB แบบสองด้าน ควรใช้แหล่งจ่ายไฟที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาและกริดกราวด์ สายไฟอยู่ติดกับพื้นและควรเชื่อมต่อให้มากที่สุดระหว่างเส้นแนวตั้งและแนวนอนหรือโซนเติม ขนาดกริดด้านหนึ่งต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 60 มม. หรือน้อยกว่า 13 มม. ถ้าเป็นไปได้

3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละวงจรมีขนาดกะทัดรัดที่สุด

4. วางขั้วต่อทั้งหมดไว้ด้านข้างให้มากที่สุด

5. หากเป็นไปได้ ให้นำสายไฟจากตรงกลางการ์ดออกจากบริเวณที่อาจเกิดความเสียหายจาก ESD โดยตรง

6 บนชั้น PCB ทั้งหมดด้านล่างตัวเชื่อมต่อที่นำออกจากเคส (ง่ายต่อการถูก ESD กระแทกโดยตรง) ให้วางแชสซีที่กว้างหรือพื้นที่เต็มไปด้วยรูปหลายเหลี่ยม และเชื่อมต่อเข้าด้วยกันด้วยรูที่ระยะห่างประมาณ 13 มม.

7. วางรูยึดที่ขอบของการ์ด และแผ่นฟลักซ์เปิดด้านบนและด้านล่างเชื่อมต่อกับกราวด์ของแชสซีรอบๆ รูยึด

8, การประกอบ PCB, อย่าใช้บัดกรีใด ๆ บนแผ่นด้านบนหรือด้านล่าง ใช้สกรูที่มีแหวนรองในตัวเพื่อให้ PCB กับแชสซี/เกราะโลหะสัมผัสกันแน่นหรือรองรับพื้นผิวดิน

9 ในแต่ละชั้นระหว่างแชสซีและกราวด์ของวงจรเพื่อตั้งค่า “โซนแยก” เดียวกัน ถ้าเป็นไปได้ ให้รักษาระยะห่างไว้ที่ 0.64 มม.

10 ที่ด้านบนและด้านล่างของการ์ดใกล้กับตำแหน่งรูติดตั้ง ทุกๆ 100 มม. ตามกราวด์แชสซีและกราวด์วงจรด้วยเส้นกว้าง 1.27 มม. เข้าด้วยกัน ติดกับจุดเชื่อมต่อเหล่านี้ มีแผ่นรองหรือรูสำหรับติดตั้งอยู่ระหว่างกราวด์ของแชสซีและกราวด์ของวงจร การเชื่อมต่อกราวด์เหล่านี้สามารถตัดด้วยใบมีดเพื่อเปิดทิ้งไว้ หรือกระโดดด้วยลูกปัดแม่เหล็ก/คาปาซิเตอร์ความถี่สูง

11 หากไม่ได้ใส่แผงวงจรลงในกล่องโลหะหรืออุปกรณ์ป้องกันด้านบนและด้านล่างของสายกราวด์ของโครงแผงวงจรแผงวงจรไม่สามารถเคลือบด้วยความต้านทานบัดกรีเพื่อให้สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดอาร์คใส่ ESD

12. ตั้งวงแหวนรอบวงจรในลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) นอกจากตัวเชื่อมต่อขอบและแชสซีแล้ว การเข้าถึงวงแหวนรอบนอกทั้งหมด

(2) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความกว้างของชั้นทั้งหมดมากกว่า 2.5 มม.

(3) รูเชื่อมต่อเป็นวงแหวนทุก ๆ 13 มม.

(4) เชื่อมต่อกราวด์รูปวงแหวนและกราวด์ร่วมของวงจรหลายชั้นเข้าด้วยกัน

(5) สำหรับแผงคู่ที่ติดตั้งในกล่องโลหะหรืออุปกรณ์ป้องกัน กราวด์แหวนจะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ทั่วไปของวงจร วงจรสองด้านที่ไม่มีฉนวนหุ้มควรเชื่อมต่อกับกราวด์ของวงแหวน กราวด์ของวงแหวนไม่ควรเคลือบด้วยฟลักซ์ เพื่อให้กราวด์ของวงแหวนสามารถทำหน้าที่เป็นแกนปลด ESD อย่างน้อยช่องว่างกว้าง 0.5 มม. บนกราวด์ของวงแหวน (ทั้งหมด ชั้น) เพื่อหลีกเลี่ยงลูปขนาดใหญ่ การเดินสายสัญญาณไม่ควรน้อยกว่า 0.5 มม. จากกราวด์ของวงแหวน

ในพื้นที่ที่สามารถโดน ESD ได้โดยตรง ควรวางสายกราวด์ไว้ใกล้สายสัญญาณแต่ละเส้น

14. วงจร I/O ควรอยู่ใกล้กับขั้วต่อที่เกี่ยวข้องมากที่สุด

15. ควรวางวงจรที่ไวต่อ ESD ไว้ใกล้กับศูนย์กลางของวงจร เพื่อให้วงจรอื่นๆ สามารถให้ผลการป้องกันบางอย่างได้

16 ซึ่งมักจะวางไว้ในตัวต้านทานแบบอนุกรมและเม็ดบีดแม่เหล็กที่ปลายด้านรับ และสำหรับตัวขับสายเคเบิลที่เสี่ยงต่อ ESD ก็สามารถพิจารณาวางตัวต้านทานแบบอนุกรมหรือเม็ดบีดแม่เหล็กที่ปลายด้านคนขับได้

17. ตัวป้องกันชั่วคราวมักจะวางไว้ที่ปลายรับ ใช้สายหนาสั้น (กว้างน้อยกว่า 5x, กว้างน้อยกว่า 3x) เพื่อเชื่อมต่อกับพื้นแชสซี สัญญาณและสายกราวด์จากขั้วต่อควรเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวป้องกันชั่วคราวก่อนจึงจะสามารถเชื่อมต่อส่วนที่เหลือของวงจรได้

18. วางตัวเก็บประจุตัวกรองที่ขั้วต่อหรือภายใน 25 มม. ของวงจรรับ

(1) ใช้ลวดที่สั้นและหนาเพื่อเชื่อมต่อแชสซีหรือวงจรรับสัญญาณ (ความยาวน้อยกว่า 5 เท่าของความกว้าง ความกว้างควรน้อยกว่า 3 เท่า)

(2) สายสัญญาณและสายกราวด์เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุก่อนแล้วจึงเชื่อมต่อกับวงจรรับสัญญาณ

19. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายสัญญาณสั้นที่สุด

20. เมื่อความยาวของสายสัญญาณมากกว่า 300 มม. จะต้องวางสายดินขนานกัน

21. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่วนรอบระหว่างสายสัญญาณและลูปที่สอดคล้องกันนั้นเล็กที่สุด สำหรับสายสัญญาณยาว ควรเปลี่ยนตำแหน่งของสายสัญญาณและสายดินทุกสองสามเซนติเมตรเพื่อลดพื้นที่วนรอบ

22. ขับสัญญาณจากศูนย์กลางของเครือข่ายไปยังวงจรรับสัญญาณหลายวงจร

23. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่วนรอบระหว่างแหล่งจ่ายไฟกับกราวด์มีขนาดเล็กที่สุด วางตัวเก็บประจุความถี่สูงไว้ใกล้กับพินเพาเวอร์ของชิป IC

24. วางตัวเก็บประจุบายพาสความถี่สูงภายใน 80 มม. ของขั้วต่อแต่ละตัว

25. หากเป็นไปได้ ให้เติมพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้ด้วยที่ดิน โดยเชื่อมต่อการเติมทุกชั้นเป็นระยะ 60 มม.

26. ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากราวด์เชื่อมต่อกับปลายทั้งสองฝั่งตรงข้ามของพื้นที่เติมกราวด์ขนาดใหญ่ใดๆ (มากกว่า 25 มม. * 6 มม. โดยประมาณ)

27. เมื่อความยาวของช่องเปิดบนแหล่งจ่ายไฟหรือระนาบกราวด์เกิน 8 มม. ให้เชื่อมต่อทั้งสองด้านของช่องเปิดด้วยเส้นแคบ

28. ไม่ควรวางสายรีเซ็ต สายสัญญาณขัดจังหวะ หรือสายสัญญาณทริกเกอร์ขอบใกล้กับขอบของ PCB

29. เชื่อมต่อรูยึดกับกราวด์ทั่วไปของวงจรหรือแยกออก

(1) เมื่อต้องใช้ตัวยึดโลหะกับอุปกรณ์ป้องกันโลหะหรือแชสซี ควรใช้ความต้านทานศูนย์โอห์มเพื่อรับรู้การเชื่อมต่อ

(2) กำหนดขนาดของรูยึดเพื่อให้ได้รับการติดตั้งที่เชื่อถือได้ของโลหะหรือพลาสติกรองรับ ในด้านบนและด้านล่างของรูยึดเพื่อใช้แผ่นขนาดใหญ่ แผ่นด้านล่างไม่สามารถใช้ความต้านทานฟลักซ์ และให้แน่ใจว่าด้านล่าง แผ่นไม่ใช้กระบวนการเชื่อมแบบคลื่นในการเชื่อม

30. สายสัญญาณที่มีการป้องกันและสายสัญญาณที่ไม่มีการป้องกันไม่สามารถจัดวางขนานกันได้

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเดินสายของสายสัญญาณรีเซ็ต ขัดจังหวะ และควบคุม

(1) ควรใช้การกรองความถี่สูง

(2) อยู่ห่างจากวงจรอินพุตและเอาต์พุต

(3) เก็บให้ห่างจากขอบแผงวงจร

32 ควรใส่ PCB ลงในแชสซี ห้ามติดตั้งในตำแหน่งเปิดหรือข้อต่อภายใน

ให้ความสนใจกับการเดินสายของสายสัญญาณภายใต้ลูกปัดแม่เหล็ก ระหว่างแผ่นอิเล็กโทรด และอาจสัมผัสกับลูกปัดแม่เหล็ก ลูกปัดบางชนิดนำไฟฟ้าได้ค่อนข้างดีและอาจสร้างเส้นทางนำไฟฟ้าที่ไม่คาดคิดได้

ถ้ากรณีหรือเมนบอร์ดที่จะติดตั้งหลายแผงวงจรควรจะไวต่อไฟฟ้าสถิตย์แผงวงจรตรงกลาง.