In PCB การออกแบบ ความต้านทาน ESD ของ PCB สามารถทำได้ผ่านการแบ่งชั้น การจัดวางและการติดตั้งที่เหมาะสม ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบส่วนใหญ่สามารถจำกัดการเพิ่มหรือลบส่วนประกอบผ่านการทำนาย ด้วยการปรับเค้าโครง PCB และการเดินสาย ESD สามารถป้องกันได้ดี

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

วิธีปรับปรุงฟังก์ชันป้องกัน ESD ในการออกแบบ PCB

ในการออกแบบบอร์ด PCB การออกแบบป้องกัน ESD ของ PCB สามารถทำได้ผ่านการแบ่งชั้น การจัดวางและการติดตั้งที่เหมาะสม ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบส่วนใหญ่สามารถจำกัดการเพิ่มหรือลบส่วนประกอบผ่านการทำนาย ด้วยการปรับเค้าโครง PCB และการเดินสาย ESD สามารถป้องกันได้ดี ต่อไปนี้เป็นข้อควรระวังทั่วไปบางประการ

ใช้ PCBS หลายชั้นทุกครั้งที่ทำได้ ระนาบกราวด์และกำลังไฟฟ้า รวมถึงสายสัญญาณกราวด์ที่มีระยะห่างกันอย่างแน่นหนา สามารถลดอิมพีแดนซ์โหมดทั่วไปและคัปปลิ้งอุปนัยเป็น 1/10 ถึง 1/100 ของ PCB สองด้านเมื่อเปรียบเทียบกับ PCB สองด้าน พยายามวางเลเยอร์สัญญาณแต่ละชั้นไว้ใกล้กับชั้นพลังงานหรือกราวด์ สำหรับ PCBS ความหนาแน่นสูงที่มีส่วนประกอบทั้งบนพื้นผิวด้านบนและด้านล่าง การเชื่อมต่อที่สั้นมาก และการเติมพื้นจำนวนมาก ให้พิจารณาใช้เส้นด้านใน

สำหรับ PCBS แบบสองด้าน จะใช้แหล่งจ่ายไฟและกริดที่ประสานกันอย่างแน่นหนา สายไฟอยู่ติดกับพื้นและควรเชื่อมต่อให้มากที่สุดระหว่างเส้นแนวตั้งและแนวนอนหรือโซนเติม ขนาดกริดด้านหนึ่งต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 60 มม. หรือน้อยกว่า 13 มม. ถ้าเป็นไปได้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละวงจรมีขนาดกะทัดรัดที่สุด

วางขั้วต่อทั้งหมดไว้ด้านข้างให้มากที่สุด

หากเป็นไปได้ ให้เดินสายไฟจากตรงกลางการ์ดให้ห่างจากบริเวณที่สัมผัสกับ ESD โดยตรง

บนชั้น PCB ทั้งหมดด้านล่างตัวเชื่อมต่อที่นำออกจากเคส (มีแนวโน้มที่จะโดน ESD โดยตรง) ให้วางแชสซีกว้างหรือพื้นที่เต็มไปด้วยรูปหลายเหลี่ยมแล้วเชื่อมต่อเข้าด้วยกันด้วยรูที่ระยะห่างประมาณ 13 มม.

รูสำหรับยึดจะอยู่ที่ขอบของการ์ด และแผ่นฟลักซ์เปิดด้านบนและด้านล่างจะเชื่อมต่อกับพื้นของแชสซีรอบๆ รูสำหรับยึด

เมื่อประกอบ PCB ห้ามใช้บัดกรีบนแผ่นด้านบนหรือด้านล่าง ใช้สกรูที่มีแหวนรองในตัวเพื่อให้ PCB กับแชสซี/เกราะโลหะสัมผัสกันแน่นหรือรองรับพื้นผิวดิน

ควรตั้งค่า “โซนแยก” เดียวกันระหว่างพื้นแชสซีและพื้นวงจรในแต่ละชั้น ถ้าเป็นไปได้ ให้รักษาระยะห่างไว้ที่ 0.64 มม.

ที่ด้านบนและด้านล่างของการ์ดใกล้กับรูยึด เชื่อมต่อกราวด์ของแชสซีและกราวด์วงจรด้วยสายกว้าง 1.27 มม. ทุก ๆ 100 มม. ตามสายกราวด์ของแชสซี ติดกับจุดเชื่อมต่อเหล่านี้ มีแผ่นรองหรือรูสำหรับติดตั้งอยู่ระหว่างกราวด์ของแชสซีและกราวด์ของวงจร การเชื่อมต่อกราวด์เหล่านี้สามารถตัดด้วยใบมีดเพื่อเปิดทิ้งไว้ หรือกระโดดด้วยลูกปัดแม่เหล็ก/คาปาซิเตอร์ความถี่สูง

หากไม่ได้วางแผงวงจรไว้ในโครงโลหะหรืออุปกรณ์ป้องกัน สายกราวด์ของแชสซีด้านบนและด้านล่างของแผงวงจรจะไม่สามารถเคลือบด้วยความต้านทานการบัดกรี เพื่อให้สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดอาร์ค ESD ได้

วงแหวนตั้งอยู่รอบ ๆ วงจรในลักษณะดังต่อไปนี้:

(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