靜電放電防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范與指南(編輯修改稿)
2025-05-06 11:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面可能使器件立即失效，或者造成潛在性損傷使器件性能逐漸降級(jí)：另一方面可能對(duì)電路產(chǎn)生干擾使電路不能正常工作。因此在關(guān)鍵電路中一般應(yīng)采用ESD保護(hù)電路，如利用TVS器件、濾波器等。PCB的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)主要應(yīng)做好以下措施：接口電路應(yīng)盡量采用ESD敏感度為3級(jí)（靜電損傷閾值大于4000V）或不敏感的元器件：否則在輸入輸出接口電路上應(yīng)采取保護(hù)措施。單板的保護(hù)電路應(yīng)緊靠相應(yīng)的連接器放置。 圖 41 單板的保護(hù)電路緊靠連接器放置 芯片的保護(hù)電路應(yīng)緊靠相應(yīng)的芯片放置，并低阻抗接地。見(jiàn)圖42。圖 42 芯片的保護(hù)電路緊靠芯片放置易受ESD干擾器件，如NMOS、CMOS器件等，應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離易受ESD干擾的區(qū)域。在PCB上設(shè)置靜電防護(hù)與屏蔽地以U6單板為例，在PCB的板邊設(shè)置圖43所示的靜電防護(hù)與屏蔽地，該地環(huán)的寬度的5毫米，在外層的銅皮上噴錫（不要蓋綠油），用過(guò)孔將各層的防護(hù)地環(huán)連接，過(guò)孔與過(guò)孔之間的間距控制在約10—13mm（400—500mil）。單板與背板的防護(hù)地通過(guò)連接器材相連。靜電防護(hù)與屏蔽地與工作地之間，應(yīng)盡量保證間距大于3mm。靜電防護(hù)與屏蔽地環(huán)可以只在PCB板的二個(gè)表面上鋪設(shè)，內(nèi)層上不設(shè)置防護(hù)地環(huán)。圖 43 PCB上設(shè)置靜電防護(hù)與屏蔽地 在滿足功能要求前提下，優(yōu)先選用抗靜電能力強(qiáng)（即損傷閾值高）的元器件。相互之間具有很多互聯(lián)線的元器件應(yīng)盡可能彼此靠近。例如I/Q器件與I/Q連接器應(yīng)盡量接近。信號(hào)線應(yīng)該與其回流地線緊挨一起，盡量在每根信號(hào)線的旁邊安排一條地線。盡量采用地平面或地線網(wǎng)絡(luò)，而不采用單根地線。對(duì)于多層板。信號(hào)線應(yīng)該盡量靠近地平面走線。易受靜電干擾的信號(hào)線如時(shí)鐘線、復(fù)位線等應(yīng)盡可能短而寬：多層板中的時(shí)鐘線、復(fù)位線應(yīng)在兩地平面之間走線。對(duì)于多層板，應(yīng)保證地平面的完整性，地平面內(nèi)不應(yīng)有大的開(kāi)口。后背板上的布線區(qū)（包括信號(hào)層、地層及電源層）與固定后背板的金屬螺釘邊緣的距離至少5mm以上。1印制板地層通過(guò)接插件到后背板時(shí)，最好至少有一排接地插針，保證靜電泄放地回路的通暢。1在印制板的電源輸入端應(yīng)進(jìn)行濾波，并用瞬態(tài)過(guò)電壓仰制器件（TVS）仰制瞬態(tài)過(guò)電壓。1對(duì)于雙面板，如果印制板上的電源線引線很長(zhǎng)。1所有高速邏輯器件要求安裝去耦電容。~。去耦電容應(yīng)并接在同一芯片的電源端與地之間且要緊靠被保護(hù)的芯片。對(duì)于電源和地有多個(gè)引腳的大規(guī)模集成電路，應(yīng)安裝多個(gè)去耦電容。對(duì)于動(dòng)態(tài)RAM器件。1對(duì)于大規(guī)模集體電路，尤其是EEPROM、FLASH MEMORY、EPLD、FPGA等類型的芯片，每個(gè)去耦電容（~~）旁應(yīng)并接一個(gè)10uF的充放電鉭電容或陶瓷電容。對(duì)于小規(guī)模集成電路，每10片去耦電容（～）旁也要加接一個(gè)10uF的充放電鉭電容或陶瓷電容。1CMOS器件所有不用的輸入端引線不允許懸空，應(yīng)視不同電路接到地、電源（源極） Vss或電源（漏極）VDD上。CMOS器件的輸入端如果接的是高阻源，則應(yīng)設(shè)計(jì)上拉或下拉電阻。1印刷板上的靜電敏感器件，必須通過(guò)保護(hù)電路（設(shè)置串聯(lián)電阻、分流器、箝位器件等保護(hù)裝置）才能與電連接器的端子相連。1安裝在印制板上具有金屬外殼的元器件（如復(fù)位按鈕、撥碼開(kāi)關(guān)、晶振等），其金屬外殼必須可靠接地，優(yōu)先接靜電保護(hù)地環(huán)，如單板沒(méi)有設(shè)置靜電保護(hù)地環(huán)，則接工作地。1對(duì)于輸入輸出接口處信號(hào)插針與金屬外殼的隔離距離達(dá)不到5mm的接插件，其金屬外殼附近應(yīng)盡可能敷設(shè)大面積覆銅地線。接插件金屬部分應(yīng)與機(jī)殼用最短的接地線相連。在復(fù)位信號(hào)線靠近復(fù)位按鈕的輸入端與地之間，；復(fù)位線應(yīng)盡可能短（小于3cm為宜）而寬（大于1mm為宜）。2操作面板上容易被人體接觸的部件，如小面板、按鈕、鍵盤、旋鈕等應(yīng)采用絕緣物，也可以采用帶塑料薄膜的金屬開(kāi)關(guān)面板。2對(duì)于與內(nèi)部電路無(wú)聯(lián)系的金屬部件，如固定印刷板的金屬鎖簧和起拔拉手，外表涂覆絕緣層，增加其絕緣強(qiáng)度，并與印制板內(nèi)部電路（包括信號(hào)和地線層）隔
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