如何在PCB設(shè)計(jì)中增強(qiáng)防靜電ESD功能
點(diǎn)擊數(shù)：25432018-11-07 09:59:22 來(lái)源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線
在PCB設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)預(yù)測(cè)可以將絕大多數(shù)設(shè)計(jì)修改僅限于增減元器件。通過(guò)調(diào)整PCB布局布線，能夠很好地防范ESD。
如何在PCB設(shè)計(jì)中增強(qiáng)防靜電ESD功能
來(lái)自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對(duì)于精密的半導(dǎo)體芯片會(huì)造成各種損傷，例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層；損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極；CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死；斷路反偏的PN結(jié)；短路正向偏置的PN結(jié)；熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放（ESD）對(duì)電子設(shè)備的干擾和破壞，需要采取多種技術(shù)手段進(jìn)行防范。
在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中，以下是一些常見的防范措施。
盡可能使用多層PCB，相對(duì)于雙面PCB而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號(hào)線-地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達(dá)到雙面PCB的1/10到1/100.盡量地將每一個(gè)信號(hào)都緊靠一個(gè)電源層或地線層。對(duì)于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度PCB，可以考慮使用內(nèi)層線。
對(duì)于雙面PCB來(lái)說(shuō)，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線，在垂直和水平線或填充去之間，要盡可能地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸應(yīng)小于13mm。確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。
盡可能將所有連接器都放在一邊。
如果可能，將電源線從卡的中央引入，并遠(yuǎn)離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。 在引向機(jī)箱外的連接器（容易直接被ESD擊中）下方的所有PCB層上，要放置寬的機(jī)箱地或者多邊形填充地，并每隔大約13mm的距離用過(guò)孔將他們連接在一起。 在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孔周圍用無(wú)阻焊接的頂層和底層焊盤連接到機(jī)箱上。
PCB裝配時(shí)，不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。使用具有內(nèi)嵌墊圈的螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB與金屬機(jī)箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。
在每一層的機(jī)箱地和電路地之間，要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”；如果可能，保持間隔距離為0.64mm。
在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置，每隔100mm沿機(jī)箱地線將機(jī)箱地和電路地用1.27mm寬的線連接在一起。與這些連接點(diǎn)的相鄰處，在機(jī)箱地和電路地之間放置用于安裝的焊盤或安裝孔。這些地線連接可以用刀片劃開，以保持開路，或用磁珠/高頻電容的跳接。
如果電路板不會(huì)放入技術(shù)機(jī)箱或者屏蔽裝置中，在電路板的頂層和底層機(jī)箱地線上不能涂阻焊劑，這樣它們可以作為ESD電弧的放電極。
要以下列方式在電路周圍設(shè)置一個(gè)環(huán)形地：
1除邊緣連接器以及機(jī)箱地以外，在整個(gè)外圍四周放上環(huán)形地通路；
2確保所有層的環(huán)形地寬度大于2.5mm；
3每個(gè)13mm用過(guò)孔將環(huán)形地連接起來(lái)；
4將環(huán)形地與多層電路的公共地連接在一起；
5對(duì)安裝在金屬機(jī)箱或者屏蔽裝置里的雙面板來(lái)說(shuō)，應(yīng)該將環(huán)形地與電路公共地連接起來(lái)。不屏蔽的雙面電路則應(yīng)該將環(huán)形地連接到機(jī)箱地，環(huán)形地上不能涂阻焊劑，以便該環(huán)形地可以充當(dāng)ESD的放電棒，在環(huán)形地（所有層）上的某個(gè)位置處至少放置一個(gè)0.5mm寬的間隙，這樣可以避免形成一個(gè)大的環(huán)路。信號(hào)布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。
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