site logo

How to realize ESD resistance design of PCB

Статична електрика з людського тіла, навколишнього середовища і навіть всередині електронних пристроїв може спричинити різні пошкодження точних напівпровідникових мікросхем, наприклад, проникнути у тонкий шар ізоляції всередині компонентів; Пошкодження затворів компонентів MOSFET та CMOS; Trigger lock in CMOS device; Short-circuit reverse bias PN junction; PN-перехід короткого замикання з позитивним зсувом; Розплавити зварювальний дріт або алюмінієвий дріт всередині активного пристрою. In order to eliminate the interference and damage of electrostatic discharge (ESD) to electronic equipment, it is necessary to take a variety of technical measures to prevent.

під час Друкованої плати design, ESD resistance of PCB can be realized through layering, proper layout and installation. Під час процесу проектування більшість дизайнерських змін може обмежуватися додаванням або видаленням компонентів за допомогою передбачення. Налаштувавши схему та проводку друкованої плати, можна запобігти ЕРЗ. Here are some common precautions.

ipcb

How to realize ESD resistance design of PCB

1. Use multi-layer PCB as far as possible. Compared with double-sided PCB, the ground plane and power plane, as well as the close spacing between signal wire and ground wire can reduce the common-mode impedance and inductive coupling, and make it reach 1/10 to 1/100 of the double-sided PCB. Try to place each signal layer close to a power or ground layer. For high-density PCBS with components on both the top and bottom surfaces, very short connections, and lots of ground filling, consider using inner lines.

2. Для двосторонньої друкованої плати слід використовувати щільно переплетене джерело живлення та заземлювальну мережу. Шнур живлення знаходиться поруч із землею і повинен бути максимально підключений між вертикальними та горизонтальними лініями або зонами заповнення. The grid size of one side shall be less than or equal to 60mm, or less than 13mm if possible.

3. Переконайтеся, що кожна схема максимально компактна.

4. Відкладіть усі роз’єми якомога далі.

5. Якщо можливо, відведіть шнур живлення від центру карти подалі від областей, які є вразливими до прямого пошкодження електростатичним розрядом.

6, на всіх шарах друкованої плати під роз’ємом, що виходить із корпусу (легко потрапити під удар ESD), розмістіть широке шасі або полігональну землю та з’єднайте їх разом з отворами з інтервалами приблизно 13 мм.

7. Place mounting holes on the edge of the card, and the top and bottom pads of open flux are connected to the ground of the chassis around the mounting holes.

8, PCB assembly, do not apply any solder on the top or bottom pad. Use screws with built-in washers to provide tight contact between PCB and metal chassis/shield or support on ground surface.

9, у кожному шарі між шасі та заземленням ланцюга встановити ту саму «зону ізоляції»; Якщо можливо, тримайте відстань 0.64 мм.

10, in the top and bottom of the card near the installation hole position, every 100mm along the chassis ground and circuit ground with 1.27mm wide line together. Adjacent to these connection points, a pad or mounting hole for installation is placed between the chassis ground and the circuit ground. These ground connections can be cut with a blade to remain open, or jump with magnetic beads/high frequency capacitors.

11, if the circuit board will not be put into the metal box or shielding device, the top and bottom of the circuit board chassis ground wire can not be coated with solder resistance, so that they can be used as ESD arc put electrode.

12. Set a ring around the circuit in the following manner:

(1) In addition to the edge connector and chassis, the entire periphery of the ring access.

(2) Переконайтеся, що ширина всіх шарів перевищує 2.5 мм.

(3) Отвори з’єднані в кільце кожні 13 мм.

(4) З’єднайте кільцеве заземлення та загальне заземлення багатошарової схеми разом.

(5) For double panels installed in metal cases or shielding devices, the ring ground shall be connected to the common ground of the circuit. Неекранований двосторонній ланцюг слід під’єднати до кільцевого заземлення, кільцеве заземлення не повинно бути покрито флюсом, щоб кільцеве заземлення могло виконувати роль розвантажувального стрижня, що має ширину принаймні 0.5 мм на кільцевому заземленні. шари), щоб уникнути великої петлі. Сигнальна проводка не повинна бути на відстані менше 0.5 мм від кільцевого заземлення.

У зоні, яка може бути безпосередньо уражена електростатичним розрядом, провід заземлення слід прокласти біля кожної лінії сигналу.

14. The I/O circuit should be as close to the corresponding connector as possible.

15. The circuit susceptible to ESD should be placed near the center of the circuit, so that other circuits can provide a certain shielding effect for them.

16, usually placed in series resistor and magnetic beads at the receiving end, and for those cable drivers vulnerable to ESD, can also consider placing a series resistor or magnetic beads at the driver end.

17. Перехідний захист зазвичай розміщують на приймальному кінці. Use short thick wires (less than 5x width, preferably less than 3x width) to connect to the chassis floor. Сигнальні та заземлювальні лінії від роз’єму повинні бути безпосередньо підключені до захисного пристрою для перехідних процесів, перш ніж можна підключити решту ланцюга.

18. Помістіть конденсатор фільтра до роз’єму або в межах 25 мм від приймальної ланцюга.

(1) Використовуйте короткий і товстий дріт для підключення шасі або приймальної ланцюга (довжина менше ніж у 5 разів шириною, бажано менше ніж у 3 рази шириною).

(2) Сигнальну лінію та провід заземлення спочатку підключають до конденсатора, а потім – до приймальної ланцюга.

19. Переконайтеся, що лінія сигналу максимально коротка.

20. Якщо довжина сигнальних кабелів перевищує 300 мм, кабель заземлення необхідно прокласти паралельно.

21. Переконайтеся, що площа петлі між лінією сигналу та відповідною петлею якомога менша. Для довгих сигнальних ліній положення лінії сигналу та лінії заземлення слід змінювати кожні кілька сантиметрів, щоб зменшити площу петлі.

22. Передайте сигнали від центру мережі до кількох схем прийому.

23. Ensure that the loop area between the power supply and the ground is as small as possible. Place a high frequency capacitor near each power pin of the IC chip.

24. Place a high frequency bypass capacitor within 80mm of each connector.

25. Where possible, fill the unused areas with land, connecting all layers of fill at 60mm intervals.

26. Переконайтеся, що земля заземлена до двох протилежних кінців будь -якої великої площі заповнення грунтом (приблизно більше 25 мм*6 мм).

27. Коли довжина отвору на блоці живлення або площині заземлення перевищує 8 мм, з’єднайте дві сторони отвору вузькою лінією.

28. Лінію скидання, лінію сигналу переривання або лінію сигналу тригера краю не слід розміщувати біля краю друкованої плати.

29. З’єднайте монтажні отвори з загальною землею ланцюга або ізолюйте їх.

(1) Якщо металевий кронштейн необхідно використовувати з металевим екрануючим пристроєм або шасі, для реалізації з’єднання слід використовувати опір нульового Ома.

(2) визначити розмір монтажного отвору для надійної установки металевої або пластмасової опори, у верхній і нижній частині монтажного отвору використовувати велику прокладку, нижня колодка не може використовувати опір потоку та переконатися, що нижня частина накладка не використовує хвильовий процес зварювання для зварювання.

30. Захищені сигнальні кабелі та незахищені сигнальні кабелі не можна розташовувати паралельно.

Особливу увагу слід приділити розводці ліній скидання, переривання та сигналу управління.

(1) Слід використовувати високочастотну фільтрацію.

(2) Тримайтеся подалі від вхідних і вихідних ланцюгів.

(3) Тримайте подалі від краю друкованої плати.

32, друковану плату слід вставити в шасі, не встановлювати у відкритому положенні або внутрішніх з’єднаннях.

Зверніть увагу на проводку сигнальної лінії під магнітною намистиною, між прокладками і може торкнутися магнітної нитки. Деякі намистинки досить добре проводять електрику і можуть створювати несподівані провідні шляхи.

Якщо корпус або материнська плата для встановлення кількох плат, повинна бути найбільш чутливою до статичної електрики друкованою платою посередині.