文章出處:行業(yè)動態(tài) 責(zé)任編輯:遞百科 發(fā)表時間:2023-03-15
在PCB的設(shè)計中,PCB的防靜電設(shè)計可以通過分層、合理布局和安裝來實現(xiàn)。在設(shè)計過程中,大多數(shù)設(shè)計修改可以通過預(yù)測限制在增加或減少組件。通過調(diào)整印刷電路板的布局布線,可以很好地防范ESD。
來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電會對精密的半導(dǎo)體芯片造成各種損傷,如穿透元器件內(nèi)部薄絕緣層;MOSFET和CMOS元件的柵極損傷;CMOS器件中的觸發(fā)器被鎖定;短路反向偏置PN結(jié);短路的正向偏置PN結(jié);熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了去除ESD靜電放電對電子設(shè)備的干擾和損害,應(yīng)采取各種技術(shù)措施進(jìn)行防范。
在PCB的設(shè)計中,PCB的抗靜電設(shè)計可以通過分層、適當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝來實現(xiàn)。在設(shè)計過程中,大多數(shù)設(shè)計修改可以通過預(yù)測限制在增加或減少組件。通過調(diào)整印刷電路板的布局,可以很好地防范ESD。以下是一些常見的注意事項。
盡可能使用多層PCB,與雙面PCB相比,接地層和電源層,以及信號線和地線之間緊密排列的間距,可以將共模阻抗和電感耦合減小到雙面PCB的1/10到1/100。盡量使每個信號層靠近電源層或接地層。對于頂面和底層表面有元器件、連接線很短、填充焊盤多的高密度PCB,可以考慮使用內(nèi)層線。
對于雙面印刷電路板,應(yīng)使用緊密纏繞的電網(wǎng)和接地網(wǎng)。電源線靠近地線,垂直和水平線路或填充區(qū)域之間應(yīng)盡可能多的連接。一面的柵格尺寸小于或等于60毫米,如果可能,柵格尺寸應(yīng)小于13毫米。
確保每個電路盡可能緊湊。
盡可能將所有連接器放在一邊。
如果可能,將電源線從卡的中心引出,并遠(yuǎn)離容易直接受到ESD靜電影響的區(qū)域。
在引出機(jī)箱的連接器下方的所有PCB層(容易被ESD直接擊中),放置寬機(jī)箱地線或多邊形填充地線,并以13毫米左右的距離用過孔連接在一起。
在卡的邊緣放置一個安裝孔,安裝孔的外圍通過無阻焊劑的頂部和底部焊盤連接到機(jī)箱地上。
組裝PCB時,不要在頂層或底層的焊盤上施加任意焊料。帶有嵌入式墊圈的螺釘用于實現(xiàn)金屬機(jī)箱/屏蔽層或接地平面上的印刷電路板和支架之間的緊密接觸。
每層機(jī)箱接地和電路接地之間應(yīng)設(shè)置相同的“隔離區(qū)”;如果可能,將間距保持在0.64毫米。
在靠近安裝孔的卡的頂層和底層,用1.27毫米寬的導(dǎo)線沿機(jī)箱接地每隔100毫米連接機(jī)箱接地和電路接地。在這些連接點附近,用于安裝的焊盤或安裝孔位于機(jī)箱接地和電路接地之間。這些接地連接可以用刀片切斷以保持暢通,也可以用磁珠/高頻電容連接。
如果電路板沒有放置在金屬機(jī)箱或屏蔽裝置中,阻焊層不能施加在電路板頂殼和底殼的接地線上,因此它們可以用作ESD靜電電弧的放電電極。
按照以下方式在電路周圍設(shè)置環(huán)形地:
(1)除了邊緣連接器和機(jī)箱地,在整個周邊放置環(huán)形地通路。
(2)確保所有層的環(huán)形地面寬度大于2.5毫米。
(3)每隔13毫米用過孔連接環(huán)形地。
(4)將環(huán)形地與多層電路的公共地相連。
(5)對于安裝在金屬機(jī)箱或屏蔽裝置中的雙面板,環(huán)形接地應(yīng)與電路共同連接。非屏蔽雙面電路應(yīng)使環(huán)形地與機(jī)箱地連接,環(huán)形地不能涂阻焊層,這樣環(huán)形地可以作為ESD的放電棒,在環(huán)形地(各層)的一定位置較少要放置0.5mm寬的間隙,以免形成大環(huán)路。信號布線和環(huán)形地之間的距離不能小于0.5毫米。