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技術(shù)文章

靜電防護(hù)電路設(shè)計(jì)
靜電防護(hù)電路設(shè)計(jì)
產(chǎn)品的靜電防護(hù)是多方面的，必須從產(chǎn)品的立項(xiàng)開始**考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、零件的選擇、組裝及使用環(huán)境等。其中，PCB的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品ESD的防護(hù)可以說是至關(guān)重要的。

PCB設(shè)計(jì)
在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝，實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，通過預(yù)測可以將絕大多數(shù)設(shè)計(jì)修改**于增減元器件。通過調(diào)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．電路板布局布線
電路板布局布線方面抗ESD設(shè)計(jì)，需要遵循以下原則：
1)盡可能使用多層PCB，相對(duì)于雙面PCB而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號(hào)線，地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達(dá)到雙面PCB的171()全I/100 0盡量地將每一個(gè)信號(hào)層都緊靠一個(gè)電源層或地線層。對(duì)于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線及許多填充地的高密度PCB，可以考慮使用內(nèi)層線。

2)對(duì)于雙面PCB來說，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線，在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60 mm，如果可能，柵格尺寸應(yīng)小于13 mm.

3)確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。盡可能將所有連接器都放在一邊。
4)在引向機(jī)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(jī)箱地或者多邊形填充地，并每隔大約13 mm的距離用過孔將它們連按在一起。
5)在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孑L周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機(jī)箱地上。 6)PCB裝配時(shí)，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(shí)現(xiàn)PCB與金屬機(jī)箱／屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。在每一層的機(jī)箱地和電路地之間，要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”；如果可能，保持間隔距離為0. 64 mm。

7)在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置，每隔100 mm沿機(jī)箱地線將機(jī)箱地和電路地用1. 27 mm寬的線連接在一起。與這些連接點(diǎn)的相鄰處，在機(jī)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。如果電路板不會(huì)放入金屬機(jī)箱或者屏蔽裝置中，在電路板的頂層和底層機(jī)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。
8)要以下列方式在電路周圍設(shè)置一個(gè)環(huán)形地。
·除邊緣連接器及機(jī)箱地以外，在整個(gè)外圍四周放上環(huán)形地。
·確保所有層的環(huán)形地寬度大于2.5 mmo
·每隔13 mm用過孔將環(huán)形地連接起來。
·將環(huán)形地與多層電路的公共地連接到一起。
·對(duì)安裝在金屬機(jī)箱或者屏蔽裝置里的雙面板來說，應(yīng)該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。不屏蔽的雙面電路則虛該將環(huán)形地連接到機(jī)箱地，環(huán)形地上不能涂阻焊劑，以便該環(huán)形地可以充當(dāng)ESD的放**，在環(huán)形地（所有層）上的某個(gè)位置處至少放置一個(gè)0.5 mm寬的間隙，這樣可以避免形成一個(gè)大的環(huán)路。信號(hào)布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5 mm。
9)在能被ESD直接擊中的區(qū)域，每一個(gè)信號(hào)線附近都要布一條地線o I70電路要盡可能靠近對(duì)應(yīng)的連接器。對(duì)易受ESD影響的電路，應(yīng)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.
10)通常在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠，而對(duì)那些易被ESD擊中的電纜驅(qū)動(dòng)器，也可以考慮在驅(qū)動(dòng)端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。通常在接收端放置瞬態(tài)保護(hù)器。用短而粗的線（長度小于5倍寬度，*好小于3倍寬度）連接到機(jī)箱地。從連接器出來的信號(hào)線和地線要直接接到瞬態(tài)保護(hù)器，然后才能接電路的其他部分。

11)在連接器處或者離接收電路25 mm的范圍內(nèi)，要放置濾波電容。
·用短而粗的線連接到機(jī)箱地或者接收電路地（長度小于5倍寬度，*好小于3倍寬度）o
·信號(hào)線和地線先連接到電容再連接到接收電路。
12)要確保信號(hào)線盡可能短。信號(hào)線的長度大于300 mm時(shí)，一定要平行布一條地線。確保信號(hào)線和相應(yīng)回路之間的環(huán)路面積盡可能小。對(duì)于長信號(hào)線每隔幾厘米便要調(diào)整信號(hào)線和地線的位置來減小環(huán)路面積。

13)從網(wǎng)絡(luò)的中心位置驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)入多個(gè)接收電路。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(gè)電源管腳的地方放置一個(gè)高頻電容6在距離每一個(gè)連接器80 mm范圍以內(nèi)放置一個(gè)高頻旁路電容。

14)在可能的情況下，要用地填充未使用的區(qū)域，每隔60 mm距離將所有層的填充地連接起來。確保在任意大的地填充區(qū)<大約大于25 mm x6 mm）的兩個(gè)相反端點(diǎn)位置處與地連接。電源或地平面上開口長度超過8 mm時(shí)，要用窄的線將開口的兩側(cè)連接起來。復(fù)位線、中斷信號(hào)線或者邊沿觸發(fā)信號(hào)線不能布置在靠近PCB邊沿的地方。

15)將安裝孔同電路共地連接在一起，或者將它們隔離開來。
·金屬支架必須和金屬屏蔽裝置或者機(jī)箱一起使用時(shí)，要采用一個(gè)零歐姆電阻實(shí)現(xiàn)連接。
·確定安裝孔大小來實(shí)現(xiàn)金屬或者塑料支架的可靠安裝，在安裝孔頂層和底層上要采用大焊盤，底層焊盤上不能采用阻焊劑，并確保底層焊盤不采用波峰焊工藝進(jìn)行焊接。
16)不能將受保護(hù)的信號(hào)線和不受保護(hù)的信號(hào)線并行排列。要特別注意復(fù)位、中斷和控制信號(hào)線的布線。
·要采用高頻濾波。
·遠(yuǎn)離輸入和輸出電路。
·遠(yuǎn)離電路板邊緣。
17)如果一個(gè)機(jī)箱或者主板內(nèi)裝幾個(gè)電路板，應(yīng)該將對(duì)靜電*敏感的電路板放在*中間。
靜電放電發(fā)生器