Электростатические разряды из организма человека, окружающей среды и даже электронного оборудования могут привести к различным повреждениям прецизионных полупроводниковых микросхем, таких как проникающие тонкие изоляционные слои внутри компонентов; повреждение ворот MOSFET и компонентов CMOS; и запускать блокировку в устройствах CMOS. ПЧ-переход с обратным смещением короткого замыкания; короткое замыкание с прямым смещением PN-соединения; плавление внутреннего припоя активного устройства или алюминиевой проволоки. Чтобы устранить помехи от электростатического разряда (ESD) и повреждения электронных устройств, необходимо принять ряд технических мер для их предотвращения.
В дизайне платы печатной платы конструкция анти-ESD печатной платы может быть достигнута путем расслоения, правильной компоновки и установки. В процессе проектирования большинство модификаций конструкции могут быть ограничены увеличением или уменьшением компонентов посредством прогнозирования. Регулируя расположение печатной платы, ESD может быть хорошо защищен. Вот некоторые общие меры предосторожности.
1. Используйте многослойную печатную плату как можно больше. По сравнению с двухсторонней печатной платой, плоскость заземления и плоскость мощности, а также плотно расположенное расстояние между сигналами между линиями и землей могут уменьшить импеданс синфазного сигнала и индуктивную связь для достижения двухсторонней печатной платы. 1/10 до 1/100. Попытайтесь разместить каждый слой сигнала близко к плоскости мощности или земли. Для печатных плат высокой плотности с компонентами на верхней и нижней поверхностях с очень короткими соединительными линиями и большим количеством прокладок рассмотрите возможность использования линий внутреннего слоя.
2. Для двухсторонних печатных плат используйте плотно переплетенные силовые и наземные решетки. Шнур питания находится близко к земле и должен быть как можно более соединен между вертикальной и горизонтальной линиями или областью заполнения. Размер сетки на одной стороне меньше или равен 60 мм. Если возможно, размер сетки должен быть меньше 13 мм.
3. Убедитесь, что каждая схема максимально компактна.
4. Поместите все разъемы как можно дальше.
5. Если возможно, введите шнур питания из центра карты и прочь от областей, подверженных непосредственному ОУР.
6. Поместите широкое шасси или заполненную полигоном землю на все слои печатной платы под разъемом, ведущим к внешней стороне корпуса (который легко попадает непосредственно на ESD) и соедините их с переходными отверстиями с интервалом примерно 13 мм. вместе.
7. Установите монтажное отверстие на край карты. Используйте паяные верхние и нижние припои вокруг монтажного отверстия для подключения к земле шасси.
8. Не наносите припой на верхнюю или нижнюю подушечку во время сборки печатной платы. Используйте винты со встроенными шайбами для достижения тесного контакта между печатной платой и металлическим корпусом / экраном или кронштейном заземления.
9. Установите ту же «зону изоляции» между землей шасси и землей цепи каждого этажа; если возможно, держите расстояние разделения на 0,64 мм.
10. В положении, когда верхняя и нижняя части карты находятся рядом с монтажными отверстиями, подключите заземление шасси и заземление цепи с помощью провода шириной 1,27 мм каждые 100 мм вдоль основания шасси. Рядом с этими точками подключения между землей шасси и заземлением цепи размещаются прокладки или монтажные отверстия для монтажа. Эти заземляющие соединения могут быть разрезаны лезвием, чтобы поддерживать разомкнутую цепь или перемычку с магнитными шариками / высокочастотными конденсаторами.
11. Если монтажная плата не помещена в металлическое шасси или защитное устройство, не применяйте паяльную маску на верхнем и нижнем основаниях корпуса платы, чтобы они могли использоваться в качестве разрядных электродов для дуг ESD.
12. Установите кольцо вокруг цепи следующим образом:
(1) В дополнение к краевому коннектору и заземлению шасси вокруг всей периферии размещен кольцевой путь заземления.
(2) Убедитесь, что кольцевая ширина всех слоев больше 2,5 мм.
(3) Кольца соединены с интервалами 13 мм.
(4) Подключите заземление кольца к общей земле многослойной цепи.
(5) Для двойных панелей, установленных в металлическом корпусе или защитном устройстве, кольцо должно быть соединено с цепью обычным способом. Неэкранированная двухсторонняя схема должна быть подключена к заземлению шасси в форме кольца. Зона кольца не должна быть покрыта паяльной маской, чтобы кольцо могло выступать в качестве разрядного штыря для ESD. Поместите по крайней мере одно из мест звонка (все слои) в определенном месте. Зазор шириной 0,5 мм позволяет избежать образования большой петли. Расстояние сигнальной проводки от заземления кольца не может быть меньше 0,5 мм.
13. В местах, где ОДТ может быть непосредственно поражен, заземляющий провод должен быть расположен рядом с каждой сигнальной линией.
14. Схема ввода / вывода должна быть как можно ближе к соответствующему разъему.
15. Схемы, которые чувствительны к ОУР, должны быть расположены близко к центру цепи, чтобы другие цепи могли обеспечить их некоторой защитой.
16. Последовательные резисторы и шарики обычно размещаются на приемном конце. Для тех драйверов кабелей, которые легко ударяются с помощью ESD, также возможно разместить на резисторе последовательные резисторы или шарики.