Tĩnh điện từ cơ thể người, môi trường và thậm chí bên trong các thiết bị điện tử có thể gây ra nhiều thiệt hại khác nhau cho các chip bán dẫn chính xác, chẳng hạn như xuyên qua lớp cách điện mỏng bên trong các linh kiện; Thiệt hại đối với các cổng của các thành phần MOSFET và CMOS; Khóa kích hoạt trong thiết bị CMOS; Ngắn mạch phân cực ngược tiếp giáp PN; Ngắn mạch phân cực dương mối nối PN; Làm chảy dây hàn hoặc dây nhôm bên trong thiết bị đang hoạt động. Để loại bỏ sự can thiệp và hư hỏng của phóng tĩnh điện (ESD) đối với thiết bị điện tử, cần phải thực hiện nhiều biện pháp kỹ thuật để ngăn chặn.

Trong khi PCB hội đồng quản trị thiết kế, khả năng chống ESD của PCB có thể được thực hiện thông qua việc phân lớp, bố trí và lắp đặt phù hợp. Trong quá trình thiết kế, hầu hết các thay đổi thiết kế có thể được giới hạn trong việc thêm hoặc bớt các thành phần thông qua dự đoán. Bằng cách điều chỉnh bố trí PCB và hệ thống dây điện, ESD có thể được ngăn chặn tốt. Dưới đây là một số biện pháp phòng ngừa phổ biến.

Làm thế nào để nhận ra thiết kế kháng ESD của PCB

1. Sử dụng PCB nhiều lớp càng xa càng tốt. So với PCB hai mặt, mặt phẳng đất và mặt phẳng nguồn, cũng như khoảng cách gần giữa dây tín hiệu và dây nối đất có thể làm giảm trở kháng chế độ chung và khớp nối cảm ứng, và làm cho nó đạt từ 1/10 đến 1/100 PCB hai mặt. Cố gắng đặt mỗi lớp tín hiệu gần với một lớp nguồn hoặc mặt đất. Đối với PCBS mật độ cao với các thành phần ở cả bề mặt trên và dưới, kết nối rất ngắn và nhiều đất lấp, hãy xem xét sử dụng các đường bên trong.

2. Đối với PCB hai mặt, nên sử dụng nguồn điện và lưới nối đất đan xen chặt chẽ. Dây điện đặt cạnh mặt đất và phải được kết nối càng nhiều càng tốt giữa các đường thẳng đứng và ngang hoặc các vùng lấp đầy. Kích thước lưới của một cạnh phải nhỏ hơn hoặc bằng 60mm, hoặc nhỏ hơn 13mm nếu có thể.

3. Đảm bảo rằng mỗi mạch càng nhỏ gọn càng tốt.

4. Đặt tất cả các đầu nối sang một bên càng nhiều càng tốt.

5. Nếu có thể, hãy dắt dây nguồn từ giữa thẻ ra xa các khu vực dễ bị ESD gây hại trực tiếp.

6, trên tất cả các lớp PCB bên dưới đầu nối dẫn ra khỏi vỏ máy (dễ bị ESD va chạm trực tiếp), đặt khung rộng hoặc mặt đất đa giác và kết nối chúng với nhau bằng các lỗ cách nhau khoảng 13mm.

7. Đặt các lỗ gắn trên cạnh của thẻ, và các miếng đệm trên cùng và dưới cùng của thông lượng hở được kết nối với mặt đất của khung xung quanh các lỗ lắp.

8, Lắp ráp PCB, không áp dụng bất kỳ chất hàn nào trên miếng đệm trên cùng hoặc dưới cùng. Sử dụng vít có vòng đệm gắn trong để tiếp xúc chặt chẽ giữa PCB và khung / tấm chắn hoặc giá đỡ kim loại trên bề mặt đất.

9, trong mỗi lớp giữa khung và mặt đất mạch điện, đặt cùng một “vùng cách ly”; Nếu có thể, hãy giữ khoảng cách là 0.64mm.

10, ở trên cùng và dưới cùng của thẻ gần vị trí lỗ lắp đặt, cứ 100mm dọc theo mặt đất khung máy và mặt đất mạch với đường rộng 1.27mm với nhau. Tiếp giáp với các điểm kết nối này, một miếng đệm hoặc lỗ gắn để lắp đặt được đặt giữa mặt đất khung máy và mặt đất mạch điện. Các kết nối nối đất này có thể được cắt bằng một lưỡi dao để vẫn mở, hoặc nhảy bằng các hạt từ tính / tụ điện tần số cao.

11, nếu bảng mạch sẽ không được đưa vào hộp kim loại hoặc thiết bị che chắn, dây nối đất trên và dưới của bảng mạch khung không thể được phủ bằng điện trở hàn, để chúng có thể được sử dụng như điện cực đặt hồ quang ESD.

12. Đặt một vòng quanh mạch theo cách sau:

(1) Ngoài đầu nối cạnh và khung, toàn bộ phần ngoại vi của vòng đệm.

(2) Đảm bảo rằng chiều rộng của tất cả các lớp lớn hơn 2.5mm.

(3) Các lỗ được kết nối thành một vòng cứ cách nhau 13mm.

(4) Nối đất hình khuyên và đất chung của mạch nhiều lớp với nhau.

(5) Đối với các tấm kép được lắp đặt trong vỏ kim loại hoặc thiết bị che chắn, nối đất vòng phải được nối với đất chung của mạch. Mạch hai mặt không được che chắn phải được nối với mặt đất vòng, đất vòng không được phủ từ thông, để mặt đất vòng có thể hoạt động như một thanh phóng điện ESD, ít nhất một khoảng cách rộng 0.5mm trên mặt đất vòng (tất cả lớp), để có thể tránh được một vòng lặp lớn. Dây tín hiệu không được cách mặt đất vòng ít hơn 0.5mm.

Trong khu vực có thể bị ESD đánh trực tiếp, nên đặt dây nối đất gần mỗi đường tín hiệu.

14. Mạch I / O phải càng gần đầu nối tương ứng càng tốt.

15. Mạch nhạy cảm với ESD nên được đặt gần trung tâm của mạch, để các mạch khác có thể mang lại hiệu quả che chắn nhất định cho chúng.

16, thường được đặt trong điện trở nối tiếp và hạt từ tính ở đầu nhận, và đối với những trình điều khiển cáp dễ bị ESD, cũng có thể xem xét đặt điện trở nối tiếp hoặc hạt từ tính ở đầu trình điều khiển.

17. Bộ bảo vệ quá độ thường được đặt ở đầu nhận. Sử dụng dây dày ngắn (chiều rộng nhỏ hơn 5x, tốt hơn là chiều rộng nhỏ hơn 3x) để kết nối với sàn khung xe. Các đường dây tín hiệu và đường đất từ ​​đầu nối phải được kết nối trực tiếp với bộ bảo vệ quá độ trước khi phần còn lại của mạch có thể được kết nối.

18. Đặt tụ lọc ở đầu nối hoặc trong phạm vi 25mm của mạch nhận.

(1) Sử dụng dây ngắn và dày để kết nối thùng máy hoặc mạch nhận (chiều dài nhỏ hơn 5 lần chiều rộng, tốt nhất là nhỏ hơn 3 lần chiều rộng).

(2) Đầu tiên dây tín hiệu và dây nối đất được nối với tụ điện sau đó nối với mạch thu.

19. Đảm bảo rằng đường tín hiệu càng ngắn càng tốt.

20. Khi chiều dài cáp tín hiệu lớn hơn 300mm phải đặt song song cáp nối đất.

21. Đảm bảo rằng diện tích vòng lặp giữa đường tín hiệu và vòng lặp tương ứng càng nhỏ càng tốt. Đối với các đường tín hiệu dài, vị trí của đường tín hiệu và đường đất nên được thay đổi sau mỗi vài cm để giảm diện tích vòng lặp.

22. Truyền tín hiệu từ trung tâm của mạng vào nhiều mạch nhận.

23. Đảm bảo rằng diện tích vòng lặp giữa nguồn điện và đất càng nhỏ càng tốt. Đặt một tụ điện tần số cao gần mỗi chân nguồn của chip IC.

24. Đặt một tụ điện rẽ nhánh tần số cao trong phạm vi 80mm của mỗi đầu nối.

25. Nếu có thể, hãy lấp đầy những khu vực không sử dụng bằng đất, kết nối tất cả các lớp đắp với khoảng cách 60mm.

26. Đảm bảo rằng đất được kết nối với hai đầu đối diện của bất kỳ khu vực lấp đất lớn nào (khoảng lớn hơn 25mm * 6mm).

27. Khi chiều dài của lỗ trên nguồn điện hoặc mặt đất vượt quá 8mm, hãy nối hai cạnh của lỗ bằng một đường hẹp.

28. Đường thiết lập lại, đường tín hiệu ngắt hoặc đường tín hiệu kích hoạt cạnh không được đặt gần cạnh của PCB.

29. Kết nối các lỗ gắn kết với điểm nối đất chung của mạch điện, hoặc cách ly chúng.

(1) Khi khung kim loại phải được sử dụng với thiết bị hoặc khung che bằng kim loại, phải sử dụng điện trở XNUMX ohm để nhận ra kết nối.

(2) xác định kích thước của lỗ lắp đặt để đạt được cài đặt đáng tin cậy của giá đỡ bằng kim loại hoặc nhựa, ở trên cùng và dưới cùng của lỗ lắp đặt để sử dụng một miếng đệm lớn, miếng đệm dưới cùng không thể sử dụng kháng từ thông và đảm bảo rằng đáy pad không sử dụng quá trình hàn sóng để hàn.

30. Cáp tín hiệu được bảo vệ và cáp tín hiệu không được bảo vệ không được bố trí song song.

Cần đặc biệt chú ý đến hệ thống đấu dây của các đường tín hiệu thiết lập lại, ngắt và điều khiển.

(1) Nên sử dụng bộ lọc tần số cao.

(2) Tránh xa các mạch đầu vào và đầu ra.

(3) Tránh xa các cạnh của bảng mạch.

32, PCB nên được lắp vào khung máy, không cài đặt ở vị trí mở hoặc các khớp bên trong.

Chú ý đến phần đấu dây của dây tín hiệu dưới hạt từ, giữa các miếng đệm và có thể tiếp xúc với hạt từ. Một số hạt dẫn điện khá tốt và có thể tạo ra các đường dẫn điện không mong muốn.

Nếu một trường hợp hoặc bo mạch chủ để lắp đặt nhiều bảng mạch, thì bảng mạch điện ở giữa phải nhạy nhất với tĩnh điện.