PCB板關于靜電放電的設計與解決方案
在PCB板的設計當中,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?! ?br />
2、盡可能將所有連接器都放在一邊。
3、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。
4、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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、要以下列方式在電路周圍設置一個環(huán)形地:
10、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。
11、I/O電路要盡可能靠近對應的連接器。
12、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。
13、通常在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠,而對那些易被ESD擊中的電纜驅動器,也可以考慮在驅動端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。
14、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。
15、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。
16、要確保信號線盡可能短。
17、信號線的長度大于300mm時,一定要平行布一條地線。
18、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換信號線和地線的位置來減小環(huán)路面積。
19、從網(wǎng)絡的中心位置驅動信號進入多個接收電路。
20、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。
21、在距離每一個連接器80mm范圍以內(nèi)放置一個高頻旁路電容。
22、在可能的情況下,要用地填充未使用的區(qū)域,每隔60mm距離將所有層的填充地連接起來。
23、確保在任意大的地填充區(qū)(大約大于25mm×6mm)的兩個相反端點位置處要與地連接。
24、電源或地平面上開口長度超過8mm時,要用窄的線將開口的兩側連接起來。