来讲讲ESD是什么以及ESD进入电子设备的过程
电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象。下面的步骤将有助于电源分配系统防范ESD。D1.将电源线和相应的回路线紧密绞合在一起。D2.在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠。D3.在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容。D4. 最好在PCB上布置专门的电源和地平面,或者紧密的电源和地栅格,并采用大量旁路和去耦电容。抗ESD的布局布线设计通过PCB的分层设计、恰当的布局布线和安装以及上述ESD防范方法可以实现PCB的抗ESD设计。要达到期望的抗ESD能力,通常要通过几个测试-解决问题-重新测试这样的周期,每一个周期都可能至少影响到一块PCB的设计。在PCB设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。要调整PCB布局布线,使之具有最强的ESD防范性能。E1.尽可能使用多层PCB: 1. 相对于双面PCB而言,地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗(common impedance)和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。 # 尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。# 对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上,因而类似于具备屏蔽功能的法拉第盒。E2.对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。 1. 电源线紧靠地线。 2. 在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。 3. 一面的栅格尺寸小于等于60mm。 4. 如果可能,栅格尺寸应小于13mm(0.5英寸)。E3.确保每一个电路尽可能紧凑。E4.尽可能将所有连接器都放在一边。E5.如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。E6.在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。E7.在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。E8. PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。E9.在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的"隔离区";如果可能,保持间隔距离为0.64mm(0.025英寸)。E10.在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm(4.0英寸)沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽(0.050英寸) 的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路;或用磁珠/高频电容的跳接,以改变ESD测试时的接地机制。E11.如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电棒。E12.要以下列方式在电路周围设置一个环形地: 1. 除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。 # 确保所有层的环形地宽度大于2.5mm (0.1英寸)。# 每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来。# 将环形地与多层电路的公共地连接到一起。# 对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。# 不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽(0.020英寸)的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。# 信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。E13.在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。E14.I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。E15.对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其它的电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。E16.通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。E17.通常在接收端放置瞬态保护器。1.用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。2.从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其它部分。E18.在连接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内,要放置滤波电容。1.用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。2.信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。E19.要确保信号线尽可能短。E20.信号线的长度大于300mm(12英寸)时,一定要平行布一条地线。E21.确保
- 多层板中间地层分割处理技巧(10-23)
- 安森美便携消费类设备应用的完整ESD及EMI保护方案(05-14)
- TVS二极管在便携设备ESD中应用(02-05)
- ESD保护解决问题:每次一个汽车模块(07-02)
- 关于便携产品EMI滤波的解决方案(03-01)
- 把握物联网浪潮下的电路保护机遇(11-22)