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PCB板設計時(shí)抗ESD的方法總結
來(lái)自人體、環(huán)境甚至電子設備內部的靜電對于精密的半導體芯片會(huì )造成各種損傷，例如穿透元器件內部薄的絕緣層；損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極；CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死；短路反偏的PN結；短路正向偏置的PN結；熔化有源器件內部的焊接線(xiàn)或鋁線(xiàn)。為了消除靜電釋放(ESD)對電子設備的干擾和破壞，需要采取多種技術(shù)手段進(jìn)行防范。 在PCB板設計時(shí)，可以通過(guò)分層、恰當的布局布線(xiàn)和安裝實(shí)現PCB的抗ESD設計。在設計過(guò)程中，通過(guò)預測可以將絕大多數設計修改僅限于增減元器件。通過(guò)調整PCB布局布線(xiàn)，能夠很好地防范ESD。 以下是一些常見(jiàn)的防范措施：1、盡可能使用多層PCB，相對于雙面PCB而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號線(xiàn)-地線(xiàn)間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面PCB的1/10到1/100。盡量地將每一個(gè)信號層都緊靠一個(gè)電源層或地線(xiàn)層。對于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線(xiàn)以及許多填充地的高密度PCB，可以考慮使用內層線(xiàn)。 2、對于雙面PCB來(lái)說(shuō)，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線(xiàn)緊靠地線(xiàn)，在垂直和水平線(xiàn)或填充區之間，要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸應小于13mm。 3、確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。 4、盡可能將所有連接器都放在一邊。 5、如果可能，將電源線(xiàn)從卡的中央引入，并遠離容易直接遭受ESD影響的區域。 6、在引向機箱外的連接器(容易直接被ESD擊中)下方的所有PCB層上，要放置寬的機箱地或者多邊形填充地，并每隔大約13mm的距離用過(guò)孔將它們連接在一起。 7、在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孔周?chē)脽o(wú)阻焊劑的頂層和底層焊盤(pán)連接到機箱地上。 8、PCB裝配時(shí)，不要在頂層或者底層的焊盤(pán)上涂覆任何焊料。使用具有內嵌墊圈的螺釘來(lái)實(shí)現PCB與金屬機箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。 9、在每一層的機箱地和電路地之間，要設置相同的“隔離區”；如果可能，保持間隔距離為0.64mm。 10、在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置，每隔100mm沿機箱地線(xiàn)將機箱地和電路地用1.27mm寬的線(xiàn)連接在一起。與這些連接點(diǎn)的相鄰處，在機箱地和電路地之間放置用于安裝的焊盤(pán)或安裝孔。這些地線(xiàn)連接可以用刀片劃開(kāi)，以保持開(kāi)路，或用磁珠/高頻電容的跳接。 11、如果電路板不會(huì )放入金屬機箱或者屏蔽裝置中，在電路板的頂層和底層機箱地線(xiàn)上不能涂阻焊劑，這樣它們可以作為ESD電弧的放電極。 12、要以下列方式在電路周?chē)O置一個(gè)環(huán)形地： (1)除邊緣連接器以及機箱地以外，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)每隔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到一起。 (5)對安裝在金屬機箱或者屏蔽裝置里的雙面板來(lái)說(shuō)，應該將環(huán)形地與電路公共地連接起來(lái)。不屏蔽的雙面電路則應該將環(huán)形地連接到機箱地，環(huán)形地上不能涂阻焊劑，以便該環(huán)形地可以充當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。信號布線(xiàn)離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。 13、在能被ESD直接擊中的區域，每一個(gè)信號線(xiàn)附近都要布一條地線(xiàn)。 14、I/O電路要盡可能靠近對應的連接器。 15、對易受ESD影響的電路，應該放在靠近電路中心的區域，這樣其他電路可以為它們提供一定的屏蔽作用。 16、通常在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠，而對那些易被ESD擊中的電纜驅動(dòng)器，也可以考慮在驅動(dòng)端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。 17、通常在接收端放置瞬態(tài)保護器。用短而粗的線(xiàn)(長(cháng)度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)連接到機箱地。從連接器出來(lái)的信號線(xiàn)和地線(xiàn)要直接接到瞬態(tài)保護器，然后才能接電路的其他部分。 18、在連接器處或者離接收電路25mm的范圍內，要放置濾波電容。 (1)用短而粗的線(xiàn)連接到機箱地或者接收電路地(長(cháng)度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)。 (2)信號線(xiàn)和地線(xiàn)先連接到電容再連接到接收電路。 19、要確保信號線(xiàn)盡可能短。 20、信號線(xiàn)的長(cháng)度大于300mm時(shí)，一定要平行布一條地線(xiàn)。 21、確保信號線(xiàn)和相應回路之間的環(huán)路面積盡可能小。對于長(cháng)信號線(xiàn)每隔幾厘米便要調換信號線(xiàn)和地線(xiàn)的位置來(lái)減小環(huán)路面積。 22、從網(wǎng)絡(luò )的中心位置驅動(dòng)信號進(jìn)入多個(gè)接收電路。 23、確保電源和地之間的環(huán)路面積盡可能小，在靠近集成電路芯片每一個(gè)電源管腳的地方放置一個(gè)高頻電容。 ——文章來(lái)源:上海雷卯電子 融創(chuàng )芯城PCB/SMT,專(zhuān)業(yè)做樣板、快板、小批量，最快8小時(shí)加急。 特價(jià)：單雙面樣板10*10mm，10pcs以下50元， 15x15mm-10pcs以下90元（1.0~1.6mm綠油白字噴錫）， 行業(yè)最低，平臺的信譽(yù)讓您放心！ 樣板最小過(guò)孔達 0.2線(xiàn) 3mil，塞孔免費！ 5平米以上全免100%測試費，330全包（0.8-1.6mm噴錫板） 交期提速：12點(diǎn)前下單付款的，當天算入交期有效時(shí)間 樣板SMT/DIP 200元起，絕對實(shí)惠。 歡迎訪(fǎng)問(wèn)www.digiic.com自助詢(xún)價(jià)下單或人工一對一報價(jià)哦! 【還在為呆滯物料發(fā)愁？融創(chuàng )芯城推出呆料寄售合作，歡迎廣大供應商聯(lián)系洽談】 微信號：融創(chuàng )芯城 （一站式電子元器件、PCB、 PCBA購買(mǎi)平臺，電子項目眾包、方案共享服務(wù)平臺）
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