In PCB 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.

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.

Cách tăng cường chức năng chống ESD trong thiết kế PCB

Trong thiết kế bo mạch PCB, thiết kế 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.

Sử dụng PCBS nhiều lớp bất cứ khi nào có thể. Mặt đất và mặt phẳng nguồn, cũng như các đường dây tín hiệu có khoảng cách chặt chẽ với nhau, có thể giảm trở kháng chế độ chung và khớp nối cảm ứng xuống 1/10 đến 1/100 của PCB hai mặt so với 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.

Đối với PCBS hai mặt, các nguồn và lưới điện đan xen chặt chẽ được sử dụng. 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.

Đảm bảo mỗi mạch càng nhỏ gọn càng tốt.

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

Nếu có thể, hãy hướng dây nguồn từ giữa thẻ ra xa các khu vực tiếp xúc trực tiếp với ESD.

Trên tất cả các lớp PCB bên dưới đầu nối dẫn ra khỏi thùng máy (dễ bị va đập trực tiếp từ ESD), hãy đặt khung rộng hoặc sàn có nhiều hình đa giác và kết nối chúng với nhau bằng các lỗ cách khoảng 13mm.

Các lỗ lắp đặt được đặt trên cạnh của thẻ, và các miếng đệm trên cùng và dưới cùng của thông lượng mở được kết nối với sàn của khung xung quanh các lỗ lắp.

Khi 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.

“Vùng cách ly” giống nhau nên được thiết lập giữa sàn khung và sàn mạch trên mỗi lớp; Nếu có thể, hãy giữ khoảng cách là 0.64mm.

Ở trên cùng và dưới cùng của thẻ gần lỗ lắp, nối đất khung máy và đất mạch điện bằng dây rộng 1.27mm cứ mỗi 100mm dọc theo dây nối đất khung máy. 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.

Nếu bảng mạch không được đặt trong khung kim loại hoặc thiết bị che chắn, thì dây nối đất trên và dưới của bảng mạch không thể được phủ kháng hàn, để chúng có thể được sử dụng làm điện cực phóng điện hồ quang ESD.

Một vòng được đặt xung 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.