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PCB板設計時抗ESD的方法總結
來自人體、環(huán)境甚至電子設備內(nèi)部的靜電對于精密的半導體芯片會造成各種損傷，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；短路反偏的PN結；短路正向偏置的PN結；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)對電子設備的干擾和破壞，需要采取多種技術手段進行防范。 在PCB板設計時，可以通過分層、恰當?shù)牟季植季�和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設計。在設計過程中，通過預測可以將絕大多數(shù)設計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線，能夠很好地防范ESD。 以下是一些常見的防范措施：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-地線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。盡量地將每一個信號層都緊靠一個電源層或地線層。對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。 2、對于雙面PCB來說，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區(qū)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，將電源線從卡的中央引入，并遠離容易直接遭受ESD影響的區(qū)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，安裝孔周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機箱地上。 8、PCB裝配時，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)嵌墊圈的螺釘來實現(xiàn)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(qū)”；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沿機箱地線將機箱地和電路地用1.27mm寬的線連接在一起。與這些連接點的相鄰處，在機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。 11、如果電路板不會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圍設置一個環(huán)形地： (1)除邊緣連接器以及機箱地以外，在整個外圍四周放上環(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用過孔將環(huán)形地連接起來。 (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說，應該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。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)上的某個位置處至少放置一個0.5mm寬的間隙，這樣可以避免形成一個大的環(huán)路。信號布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。 13、在能被ESD直接擊中的區(qū)域，每一個信號線附近都要布一條地線。 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(qū)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(qū)動器，也可以考慮在驅(qū)動端放置串聯(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(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)連接到機箱地。從連接器出來的信號線和地線要直接接到瞬態(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(nèi)，要放置濾波電容。 (1)用短而粗的線連接到機箱地或者接收電路地(長度小于5倍寬度，最好小于3倍寬度)。 (2)信號線和地線先連接到電容再連接到接收電路。 19、要確保信號線盡可能短。 20、信號線的長度大于300mm時，一定要平行布一條地線。 21、確保信號線和相應回路之間的環(huán)路面積盡可能小。對于長信號線每隔幾厘米便要調(diào)換信號線和地線的位置來減小環(huán)路面積。 22、從網(wǎng)絡的中心位置驅(qū)動信號進入多個接收電路。 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電源管腳的地方放置一個高頻電容。 ——文章來源:上海雷卯電子 融創(chuàng)芯城PCB/SMT,專業(yè)做樣板、快板、小批量，最快8小時加急。 特價：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，平臺的信譽讓您放心！ 樣板最小過孔達 0.2線 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點前下單付款的，當天算入交期有效時間 樣板SMT/DIP 200元起，絕對實惠。 歡迎訪問www.digiic.com自助詢價下單或人工一對一報價哦! 【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購買平臺，電子項目眾包、方案共享服務平臺）
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