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解析PCB板设计中抗ESD的常见防范措施

  从人体内、环境、甚至电子设备中的静电,可以对特定的半导体芯片造成各种损害,例如,在部件内渗入绝缘层;摧毁Mosfet和CMOS部件的门。

  CMMOS外围设备中的扳机;短回路偏置PN接合;直接分化的pn连接;在活性装置内熔化焊接线或铝。

  为了消除对电子设备的电离电荷(ESD)的干扰和销毁,必须采取各种技术措施来防止这些电荷。

  该文件提供了抗静电卸载印刷电路(ESD)的设计,其中包括超位置、正确的布置、布线和安装。(

  1)层叠通过尽可能利用多层印刷电路,作为多层印刷电路的重要负载源,地面的表面可以补偿静电放电源的负载,从而减少静电场引起的问题。

  印刷电路的质量表面还可以用作信号线的屏蔽(当然,在质子表面的开放程度越大,保护的效率越大)。

  此外,如果放电,所述负载可容易地被注入到印刷电路板的表面,而不是在信号线中。这将有助于对部件的保护,因为电荷可以在部件损坏之前卸下。当然,为了减少某些系统中的费用,只能使用双层板。

  (2)回路回路在电路板上的感应电流,该电路环被关闭并具有可变磁流。电流的程度与环的表面是成比例的更大的环路含有更多的磁通量,从而在电路中产生更高的电流。因此,必须减少环路的面积。

  (3)电路连接长度请确保信号线尽可能短为了使天线具有高度效率,它的长度必须是波长的很大一部分。这就是说,更长的线将有助于接收由EDD脉冲产生的频率分量,而较短的线条将只得到较少的频率部件。

  因此,所述短导体从静电放电产生的电磁场的能量减少到电路中的电源。当信号线的长度超过300毫米(12英寸)时,需要有一个平行的质量线。

  还可以在信号线或其相邻的表面上设置质子线。在适当的组分组中,有许多相互连接的部件必须相互接近。例如,E/S外围设备尽可能接近E/S连接器,以减少互连印刷线路的长度。

  (4)地面载荷喷射地面上的静电填埋场直接放电可能会损害敏感电路。除了使用TVS二极管外,还使用了一个或多个高频衍生电容器,这些电容器被放在易受伤害的部件和地球之间的电源之间。

  所述旁路能力降低了电荷注入,并保持了电源与地面连接端口之间的电压差。TVS保持电感,并保持TVs阻挡电压的电位差。TVS和电容器应尽可能靠近受保护的集成电路。

  为了减少寄生虫诱导效应,必须保证在TVS信道上最短的长度和电容器的切片。

  (5)在保护电路中的寄生电感当ESD事件发生时,在TVS二极管的路径中的寄生电感会引起严重的电压超过。尽管在感应电感的两个端部使用了VL=l*di/DT的感应电压,但过度增压可能总是超过受保护的集成电路的损坏电压阈值。

  保护电路的总电压是Tvs二极管阻挡电压产生的电压的总和,VT=vC+vl。一种过渡性感应电流在小于1秒(根据IEC61000-4-2标准)达到其最大值,假定探针的电感为每英寸20nnhh,而线路长度为四分之一,超电压将为50V/脉冲10a。尽可能短的衍生物以减少寄生电感效应。

  (6)装配在装配电路板时,不在上或下级上施加焊接。具有集成密封的螺钉可以在印刷电路和金属衬里/屏蔽之间建立密切的接触,或在所述改正表面上保持密切的接触。

  同一个“隔离区”必须在底盘的质量和在每一层的电路质量之间确定。如有可能,保持0.64毫米(0.0025英寸)的距离。

  在地图上和楼下,在安装孔附近,衣柜和电路的地面由一个1.27毫米宽(0.0050英寸)的纱线连接在衣柜内,每100毫米(4.0英寸)。

  在这些连接点相邻,将木丁或装配孔放置在衣柜和电路板的土地之间。这些地面连接可与刀片连接,以保持开放电路或具有高频率/高频/电容器的磁性跳动,以便在ESD测试中改变用于地的机制。

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